超声加热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种超声加热装置，该装置包括控制腔和加热棒两部分，控制腔具有接线口、控制开关、手柄等，当控制开关闭合时，超声电源所产生的高频电流通过第一高频导线和第二高频导线输入位于加热棒中的压电片，所述压电片在高频电流的作用下产生高频振动，并传递给匹配层，匹配层将高频振动以超声波的形式向加热棒周围的流体中传递，从而搅拌和加热所述流体。本实用新型专利技术可以对高粘、低热导率和易燃的流体进行加热，超声加热在高粘流体中声能耗散更快，加热效果更好；因为声流的存在而加速混合搅拌，可以快速加热低热导率的流体；同时因为声能具有很好的能量输送性能，使流体不易发生局部温度过高的现象，可以安全加热易燃流体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种超声加热装置，该装置包括控制腔和加热棒两部分，控制腔具有接线口、控制开关、手柄等，当控制开关闭合时，超声电源所产生的高频电流通过第一高频导线和第二高频导线输入位于加热棒中的压电片，所述压电片在高频电流的作用下产生高频振动，并传递给匹配层，匹配层将高频振动以超声波的形式向加热棒周围的流体中传递，从而搅拌和加热所述流体。本技术可以对高粘、低热导率和易燃的流体进行加热，超声加热在高粘流体中声能耗散更快，加热效果更好；因为声流的存在而加速混合搅拌，可以快速加热低热导率的流体；同时因为声能具有很好的能量输送性能，使流体不易发生局部温度过高的现象，可以安全加热易燃流体。【专利说明】超声加热装置
本技术涉及一种加热装置，特别是涉及一种超声加热装置。
技术介绍
超声加热属于高强超声作用的一种物理现象。声能量使得介质中分子、大分子团产生振动，继而振动能转换为热能，使介质温度升高，它实际上源于超声波振动能量在介质中传播时介质中存在的弛豫效应所导致的不可避免的能量吸收和转换。超声加热在聚焦超声灼杀癌变肿瘤、超声理疗、超声焊接等领域已经有所应用。目前的流体加热方式以换热器和电加热为主，在大多数情况下换热器加热方式和电加热方式可以满足要求，但是对于一些特殊情况，比如高粘、低热导率、易燃流体，这些传统的加热方式就难以满足快速、高效、防爆等要求。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种超声加热装置以实现对高粘、低热导率或易燃流体的加热。为实现上述目的，本技术提供了一种超声加热装置，该装置包括控制腔，具有接线口，第一高频导线通过所述接线口通入所述控制腔内；控制开关，安装在所述控制腔上，连接所述第一高频导线和第二高频导线；加热棒，所述加热棒内容置所述第二高频导线，所述加热棒表面具有凸起的匹配层，所述匹配层在加热棒内部具有凹缺，所述凹缺容置有压电片，所述压电片与所述第二高频导线相连接；当所述控制开关闭合时，超声电源所产生的高频电流通过第一高频导线和第二高频导线输入所述压电片，所述压电片在所述高频电流的作用下产生高频振动，并传递给所述匹配层，所述匹配层将所述高频振动以超声波的形式向所述加热棒周围的流体中传递，从而搅拌和加热所述流体。进一步地，所述控制腔通过法兰与所述加热棒连接。进一步地，所述控制开关包括总控制开关和分层控制开关。进一步地，所述控制腔具有手持操作所述超声加热装置的手柄。进一步地，所述加热棒顶部具有防止所述加热棒末端磨损的支撑柱。进一步地，所述压电片的工作频率为0.8MHz-4MHz ο本技术的优点是可以对闻粘、低热导率和易燃的流体进行加热，超声加热在高粘流体中声能耗散更快，加热效果更好；因为声流的存在而加速混合搅拌，可以快速加热低热导率的流体；同时因为声能具有很好的能量输送性能，使流体不易发生局部温度过高的现象，可以安全加热易燃流体。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的一种实施例的超声加热装置的结构原理图；图2为本技术的一种实施例的超声加热装置的结构示意图。【具体实施方式】下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。本技术的超声加热装置不仅可以对普通流体进行加热，还可以对高粘、低热导率和易燃的流体进行加热。图1为本技术的一种实施例的超声加热装置的结构原理图，图2为本技术的一种实施例的超声加热装置的结构示意图，结合图1和图2所示，超声加热装置主要包括控制腔11、控制开关、加热棒31。控制腔11，设置有接线口 12，第一高频导线41通过接线口 12通入控制腔11内。控制开关用于连接第一高频导线41和第二高频导线42，控制开关包括总控制开关13和分层控制开关14，设置在控制腔11上，分层控制开关14的设置扩大了超声加热装置的使用范围。加热棒31内容置有第二高频导线42，加热棒31的表面设置有凸起的匹配层32，匹配层32在加热棒31的腔内具有凹缺，在凹缺内容置有压电片43，与第二高频导线42相连接，压电片43粘贴在匹配层32的凹缺上。当总控制开关13闭合时，超声电源所产生的高频电流通过第一高频导线41和第二高频导线42输入压电片43中，压电片43在高频电流的作用下产生高频振动，并传递给匹配层32，匹配层32再将高频振动以超声波的形式向加热棒31周围的流体中传递，从而搅拌和加热流体。具体地，在超声振动传播过程中会产生流体的宏观流动，即声流，声流会将匹配层32附近的流体推向远处，从而实现流体搅拌和热量输运。因为匹配层32具有声阻抗匹配作用，可以使向加热棒31周围的流体中传递的声能量透过率提高20%以上，减少因为压电片43与被加热流体之间由于声阻抗差异导致的能量损失，匹配层32需根据被加热流体的声阻抗特性特别设计。此外，匹配层32具有隔离压电片43与被加热的流体之间相互接触的作用，满足安全生产和防爆规范要求。进一步地，控制腔11通过法兰21与加热棒31连接。在控制腔11上设置有手柄15，方便手持移动等操作。在加热棒31的顶部具有支撑柱33，用于防止加热棒31末端的磨损。本技术的超声加热装置还可以包括防空载装置，在加热棒31露出流体时能够自动断电，防止压电片43空载。具体地，压电片的工作频率为0.8MHz-4MHz。本技术的超声加热装置工作过程如下:手持超声加热装置的手柄15，将加热棒31浸没入待加热流体中；启动高频电源，并闭合总控制开关13，当需要分层控制时，此时闭合对应的分层控制开关；此时第一高频导线41将高频电源输出的高频电流通过第二高频导线42输入压电片43，压电片43在高频电流的作用下产生高频超声振动并传递给匹配层32，匹配层32再将超声振动向加热棒31周围的流体中传递，从而搅拌和加热流体；待加热完成后，先关闭电源，再将加热棒取出，以免压电片43空载被烧坏。本技术的超声加热装置，不仅可以对普通流体进行加热，而且还可以对高粘、低热导率和易燃的流体进行加热。在对闻粘流体进行加热时，由于声能在闻粘流体中耗散更快，加热效果更好；在对低热导率的流体进行加热时，由于声流的存在而加速了混合搅拌，因此超声加热装置可以更快的加热低热导率的流体；对易燃流体进行加热时，因为声能具有很好的能量输送性能，流体不易产生局部温度过高的现象，因此可以更加安全的加热易燃流体。以上所述的【具体实施方式】，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的【具体实施方式】而已，并不用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。【权利要求】1.一种超声加热装置，其特征在于，所述超声加热装置包括: 控制腔，具有接线口，第一高频导线通过所述接线口通入所述控制腔内； 控制开关，安装在所述控制腔上，连接所述第一高频导线和第二高频导线； 加热棒，所述加热棒内容置所述第二高频导线，所述加热棒表面具有凸起的匹配层，所述匹配层在加热棒内部具有凹缺，所述凹缺容置有压电片，所述压电片与所述第二高频导线相连接； 当所述控制开关闭合时，超声电源所产生的高频电流通过第一高频导线和第二高频导线输入所述压电片，所述压电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声加热装置，其特征在于，所述超声加热装置包括：控制腔，具有接线口，第一高频导线通过所述接线口通入所述控制腔内；控制开关，安装在所述控制腔上，连接所述第一高频导线和第二高频导线；加热棒，所述加热棒内容置所述第二高频导线，所述加热棒表面具有凸起的匹配层，所述匹配层在加热棒内部具有凹缺，所述凹缺容置有压电片，所述压电片与所述第二高频导线相连接；当所述控制开关闭合时，超声电源所产生的高频电流通过第一高频导线和第二高频导线输入所述压电片，所述压电片在所述高频电流的作用下产生高频振动，并传递给所述匹配层，所述匹配层将所述高频振动以超声波的形式向所述加热棒周围的流体中传递，从而搅拌和加热所述流体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓京军，白立新，李超，徐德龙，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11