专利汇可以提供一种驻波谐振压电喷雾设备及其压电喷雾方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 驻波 谐振压电喷雾设备及其压电喷雾方法,其设备包括驱动电源、复合型压电振子、容器、入口单向 阀 、出口 单向阀 、旋流 喷嘴 、旋流阀芯、出口单向阀 基座 ,容器内形成有驻波 谐振腔 ,驻波谐振腔贯通容器的一端面,并采用复合型压电振子密封,复合型压电振子的 电极 面通过引线与驱动电源相连;容器的另一端面设有 流体 出口,流体出口处装有出口单向阀;容器的外 侧壁 上设有流体入口,流体入口处装有入口单向阀;旋流喷嘴与容器可拆卸连接;旋流阀芯和出口单向阀基座放入旋流喷嘴内;旋流阀芯上开有多条螺旋型的旋流通槽;旋流喷嘴内形成有旋流室。本发明解决了传统雾化装置结构较复杂、体积较大、造价较高的问题。,下面是一种驻波谐振压电喷雾设备及其压电喷雾方法专利的具体信息内容。
1.一种驻波谐振压电喷雾设备,其特征在于:包括有驱动电源(1)、复合型压电振子(2)、容器(3)、入口单向阀(4)、出口单向阀(5)、旋流喷嘴(6)、旋流阀芯(7)、出口单向阀基座(8),其中,所述容器(3)内形成有用于储存液体的驻波谐振腔(301),该驻波谐振腔(301)贯通容器(3)的一端面,并采用复合型压电振子(2)密封,该复合型压电振子(2)的一端面与容器(3)粘合在一起,其另一端面,即电极面通过引线(11)与驱动电源(1)相连,驱动电源(1)产生的交变电场通过引线(11)加载在复合型压电振子(2)的电极面上,激励复合型压电振子(2)产生周期性的横向弯曲振动,而利用复合型压电振子(2)的周期性横向弯曲振动,将使得驻波谐振腔(301)内的流体产生驻波谐振;所述容器(3)的另一端面开设有连通驻波谐振腔(301)的流体出口,且在该流体出口处安装有出口单向阀(5);所述容器(3)的外侧壁上开设有连通驻波谐振腔(301)的流体入口,且在该流体入口处安装有入口单向阀(4);所述旋流喷嘴(6)与容器(3)开有流体出口的一端部可拆卸连接;所述旋流阀芯(7)和出口单向阀基座(8)按先后顺序依次放入旋流喷嘴(6)内,且该旋流阀芯(7)和出口单向阀基座(8)之间保持间距;所述出口单向阀(5)装于出口单向阀基座(8)上,驻波谐振腔(301)内的流体能经出口单向阀(5)流至旋流阀芯(7)处;所述旋流阀芯(7)上开有多条螺旋型的供流体进入的旋流通槽(701);所述旋流喷嘴(6)内形成有旋流室(9),该旋流室(9)连通旋流通槽(701)和喷嘴出口(601),位于它们两者之间。
2.根据权利要求1所述的一种驻波谐振压电喷雾设备,其特征在于:所述旋流阀芯(7)和出口单向阀基座(8)之间安装有压紧弹簧(10)。
3.根据权利要求1所述的一种驻波谐振压电喷雾设备,其特征在于:所述旋流通槽(701)的螺旋角α在45°~75°之间。
4.根据权利要求1所述的一种驻波谐振压电喷雾设备,其特征在于:所述旋流室(9)呈圆锥状,其锥角θ在30°~60°之间。
5.根据权利要求1所述的一种驻波谐振压电喷雾设备,其特征在于:所述复合型压电振子(2)由圆形压电片(201)与金属薄圆板(202)利用环氧树脂胶结而成。
6.根据权利要求1或3所述的一种驻波谐振压电喷雾设备,其特征在于:所述旋流通槽(701)的槽口形状为半圆形。
7.根据权利要求1所述的一种驻波谐振压电喷雾设备,其特征在于:所述入口单向阀(4)为伞形阀。
8.根据权利要求1所述的一种驻波谐振压电喷雾设备,其特征在于:所述旋流喷嘴(6)与容器(3)螺纹连接。
9.一种权利要求1所述驻波谐振压电喷雾设备的压电喷雾方法,其特征在于:首先,利用驱动电源使复合型压电振子产生横向弯曲振动,使得外界液体通过入口单向阀吸入驻波谐振腔内;然后随着复合型压电振子的周期性往复振动,使得驻波谐振腔内的流体产生纵波振荡,当流体纵波在驻波谐振腔内形成稳定振荡后,入射波与反射波在腔内将形成一个驻波场;根据流体的波传播理论,当驻波谐振腔的长度为驻波半波长的整数倍时,腔内流体将产生驻波谐振,从而使腔内流体的压强得到增强;最后,当驻波谐振腔内的流体通过出口单向阀进入旋流喷嘴后,通过旋流阀芯的旋流通槽,流体被旋转加速并流入旋流室,旋转的液体被离心力甩向旋流室壁并形成一个空心锥,最终液体以不断变薄的液膜形式从喷嘴出口离开,并破碎成雾化液滴。
10.根据权利要求9所述的一种驻波谐振压电喷雾设备的压电喷雾方法,其特征在于:
当复合型压电振子向外振动时,驻波谐振腔的体积增大,腔内压强减小,外界液体将通过入口单向阀流入腔体内,此时出口单向阀处于关闭状态;
当复合型压电振子向内振动时,驻波谐振腔的体积减小,腔内压强增大,此时出口单向阀打开,入口单向阀关闭,腔内流体将通过出口单向阀流入旋流喷嘴;
随着复合型压电振子的往复振动,将使得腔内流体产生纵波振荡,当流体纵波在腔内形成稳定振荡后,入射波与反射波在驻波谐振腔内形成一个驻波场,根据流体的波传播理论,当驻波谐振腔的长度L为驻波半波长的整数倍时,腔内流体将产生驻波谐振,从而使腔内液体的驻波压强得到增强;
根据波传播理论,当振动频率较高时,若腔体内的流体产生驻波谐振,将使得腔内流体压强产生较大增强,压强变化的表达式为
δP=ρcu (1)
式中,ρ为流体密度,c为流体波速,u为流体沿波传播方向的流速;
又有波速c的表达式为
式中,B为流体的体积模量,要产生驻波谐振,需满足腔体长度L与波长λ的关系式为
k=1,2,…
上式中,波长λ的表达式为
式中,f为驻波的频率,由上式(1)-(4)可知,腔内流体的驻波谐振频率为
由于驻波谐振腔内的流体振荡是由复合型压电振子的振动引起,因此复合型压电振子的振动频率应与公式(5)中驻波谐振频率相同,结合上述公式即可求得驻波谐振腔的腔体长度L。
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