一种超声波雾化等离子体处理装置的制作方法

1.本发明涉及雾化设备领域，尤其涉及一种超声波雾化等离子体处理装置。


背景技术：

2.材料的粉末化处理是现代材料加工的重要课题，材料粉末化处理被广泛应用于工件压塑加工的原料获取以及材料表面涂层改性等领域，颗粒均匀的粉末材料具有优于传统材料的特性。
3.采用等离子体处理雾化材料是一种新型的材料颗粒成型方法，等离子体具有高温、高焓、高的化学反应活性对粉末颗粒制备以及颗粒球化具有明显的优点，现有专利cn 103794462 b公开了一种超声波雾化等离子体处理装置，其采用超声设备喷射材料液以及带有等离子体的气流，材料液与等离子流同向直线汇集，相对于独立的超声雾化处理具有一定的雾化均匀效果的提高，但直流喷射的方式导致等离子体与雾化液的接触很难充分混合，依靠等离子体与雾化液在直流方向上自身扩散达到混合，混合效率较低，对于等离子体的利用率也比较低。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决现有技术存在的以下问题：直流喷射的方式导致等离子体与雾化液的接触很难充分混合，依靠等离子体与雾化液在直流方向上自身扩散达到混合，混合效率较低，对于等离子体的利用率也比较低。
5.为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种超声波雾化等离子体处理装置，包括外壳以及固定在外壳中心位置的雾化组件和供气组件，外壳内部具有涡流道，涡流道的两个轴向面设置有对位的电极板，供气组件用于供气至电极板之间，电极板之间具有绝缘介质，所述雾化组件的径向面设置多组连通涡流道的雾化出口，雾化组件和供气组件用于向涡流道喷入雾化液和气体，雾化液和气体围绕涡流道传导，两个电极板分别连接外部交流电源的正、负极，电源频率保持在50hz至1mhz，两电极间的电场使气体分子进行非弹性碰撞时，气体将因为离子化的非弹性碰撞而大量增加，使涡流道内部的气流电离形成等离子体流，进一步细化雾化液的粒子形态。
6.优选的，所述供气组件包括芯壳，芯壳的中心位置开设有轴向一端贯通外部的气仓，气仓内设置有离心扇叶，芯壳外部安装有电机，电机的轴端连接离心扇叶，气仓通过通道贯通涡流道，通过电机驱动离心扇叶旋转，将气仓内的气体经过通道导入涡流道内。
7.优选的，所述气仓通过通道切向贯通所述涡流道的内端，使通道导入的气流能快速沿着涡流道传导，避免出现局部混流导致气流不均匀。
8.优选的，所述气仓的外围开设有液仓，液仓通过雾化出口贯通涡流道，所述雾化出口部位设置有陶瓷微孔雾化片，液仓通过进液组件连通所述芯壳外部，进液组件将液体导入液仓内，陶瓷微孔雾化片通电进行超声振动，液体被雾化导入涡流道内，并伴随气流在涡流道内传导。
9.优选的，所述陶瓷微孔雾化片围绕所述芯壳外壁等角度分布，增加雾化液体的疏散空间，提高粒子处理效率。
10.优选的，所述涡流道截面的径向尺寸由内往外逐渐增大，涡流道逐渐增大的空间用于适应雾化液在传导中的扩散幅度。
11.优选的，所述绝缘介质包括绝缘片，绝缘片的表面均匀开设有混流口，所述混流口一侧固定有导流壳，导流壳倾斜指向所述涡流道的排出方向，相邻所述混流口侧边的导流壳分布位置相反，混合等离子体的雾化液沿着混流口传导，增加轴向上的混流幅度，进一步促使等离子体和雾化液的混合均匀性。
12.优选的，所述导流壳的内壁设置有超声波振子片，等离子体和雾化液的混合流体穿过混流口时，超声波振子片产生的超声振动会进一步促使混合流体混合。
13.优选的，所述进液组件包括固定在芯壳外壁的环壳，芯壳表面开设有通孔，所述液仓通过通孔贯通环壳内部，环壳外壁连接有进液管，环壳内侧同心设置有挡板，挡板的边缘滑动穿入环壳内部，环壳内部被挡板分隔成两个独立空间，挡板的表面开设有贯通两个独立空间的液口，挡板的内部径向开设有连通液口的阀槽，阀槽内通过弹簧弹性安装有阀块，阀块沿挡板径向移动封堵或打开液口，所述挡板固定连接所述电机的轴端，通过进液管将液体增压导入环壳外侧的分隔空间内，常态下阀块受弹力作用将液口封堵，挡板阻挡液体进入液仓内，当电机进行气流导入工作时同步驱动挡板旋转，阀块克服弹力做离心运动，液口被打开，使外部分隔空间的液体进入内部分隔空间，再经过通孔导入液仓内。
14.与相关技术相比较，本发明提供的超声波雾化等离子体处理装置具有如下有益效果：
15.1、本发明采用涡流道气体和雾化后的材料液，涡流道内具有全面的电离空间，使气体形成等离子体，涡卷式的传导给雾化液和等离子体足够的接触长度，环绕式的冲击使雾化液和等离子体充分混合，充分利用等离子体对雾化液滴优化处理，提高材料液成型颗粒的均匀性；
16.2、本发明在绝缘板上设置连续轴向换向的混流口和导流壳，使涡流道内传导的雾化粒子和等离子体增加轴向混合幅度，进一步提高雾化粒子和等离子体的混合效率；
17.3、本发明采用进液组件作为材料液的导入部件，只有进气组件工作时才能打开进液组件进液，有效避免非工作状态下材料液渗入涡流道内部。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构示意图之一；
19.图2为本发明的整体结构示意图之二；
20.图3为本发明的整体装配结构示意图；
21.图4为本发明的外壳与芯壳分布结构示意图；
22.图5为本发明的电极板与绝缘介质在涡流道内分布结构示意图；
23.图6为本发明的供气组件结构示意图；
24.图7为本发明的雾化组件结构示意图；
25.图8为本发明的阀块安装结构示意图；
26.图9为本发明的绝缘介质结构示意图。
27.图中标号：1、外壳；2、芯壳；3、进液组件；31、环壳；32、通孔；33、挡板；34、进液管；35、阀块；36、液口；37、阀槽；4、电机；5、绝缘介质；51、绝缘片；52、混流口；53、导流壳；54、超声波振子片；6、电极板；7、液仓；8、气仓；9、陶瓷微孔雾化片；10、涡流道；11、通道；12、离心扇叶。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
29.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
30.实施例一
31.如图1-6所示，一种超声波雾化等离子体处理装置，由外壳1和芯壳2作为主体，芯壳固定在外壳1中心位置，而外壳1内部具有涡流道10，在涡流道10的两个轴向面上设置两个对位的电极板6，在涡流道10的内部设置平行在电极板6之间的绝缘介质5，芯壳2作为雾化组件和供气组件的构建主体，供气组件具有设置在芯壳2中心位置的圆形气仓8，离心扇叶12转动在气仓8内，气仓8的一个轴向面贯通外壁，另一个轴向面外侧安装电机4，电机4的轴端连接离心扇叶12，在气仓8切向位置设置通道11，通道11贯通涡流道10的内端，雾化组件具有设置在气仓8外侧的液仓7，液仓7的外壁等角度设置多个雾化出口，雾化出口内安装陶瓷微孔雾化片9；
32.将预处理液体材料增压导入液仓7内，并开启电机4驱动离心扇叶12旋转，将气仓8内的气体经过通道11导入涡流道10内，两个电极板6分别连接外部交流电源的正、负极，电源频率保持在50hz至1mhz，两电极间的电场使气体分子进行非弹性碰撞时，气体将因为离子化的非弹性碰撞而大量增加，使涡流道10内部的气流电离形成等离子体流，开启陶瓷微孔雾化片9通电进行超声振动，液体被雾化导入涡流道10内，并伴随复合等离子体的气流在涡流道10内传导，等离子体与雾化液涡卷式传导充分混合，进一步细化雾化液的粒子形态，细化后的材料颗粒从涡流道10外端口喷出；
33.其中的涡流道10截面的径向尺寸由内往外逐渐增大，涡流道10逐渐增大的空间用于适应雾化液在传导中的扩散幅度。
34.如图9所示，绝缘介质5包括绝缘片51，绝缘片51的表面均匀开设混流口52，相邻的混流口52两侧交替分布固定导流壳53，导流壳53倾斜指向涡流道10的排出方向，在导流壳53的内壁设置超声波振子片54；
35.混合等离子体的雾化液沿着混流口52传导，增加轴向上的混流幅度，提高雾化液与等离子体的混合效率，等离子体和雾化液的混合流体穿过混流口52时，超声波振子片54产生的超声振动会进一步促使混合流体混合。
36.由于陶瓷微孔雾化片9为多个环绕式分布，在非工作期间容易使液仓7内的材料液伸出至涡流道10，为避免材料液的伸出作出如下改进：
37.如图7-8所示，进液组件3包括固定在芯壳2外壁的环壳31，在芯壳2的表面开设多个均匀分布的通孔32，液仓7通过通孔32贯通环壳31的内部，在环壳31外壁连接进液管34，在环壳31内侧同心设置有挡板33，挡板33的边缘滑动穿入环壳31的内部，环壳31的内部被
挡板33分隔成两个独立空间，挡板33的表面等角度开设多个贯通两个独立空间的液口36，在挡板33的内部径向开设连通液口36的阀槽37，阀槽37内通过弹簧弹性安装有阀块35，阀块35沿挡板33径向移动封堵或打开液口36，电机4的轴端位于挡板33的中心位置，挡板33固定连接电机4的轴端；
38.通过进液管34将液体增压导入环壳31外侧的分隔空间内，常态下阀块35受弹力作用将液口36封堵，挡板33阻挡液体进入液仓7内，避免材料液渗入涡流道10内，进行等离子处理工作时，开启电机4进行气流导入工作，同步驱动挡板33旋转，阀块35克服弹力做离心运动，液口36被打开，使外部分隔空间的液体进入内部分隔空间，再经过通孔32导入液仓7内。