一种水雾定量生成和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种水雾定量生成和控制装置，驱动电路驱动微孔雾化片工作，供水蠕动泵向供水腔的供水海绵供水，供水海绵再将水供给处于工作状态的微孔雾化片，完成水的精细均匀雾化；气体流量控制器通过气路组件将空气送进混合腔与微孔雾化片产生的雾滴进行充分混合，最后，混合均匀的水雾/空气通过气雾混合腔出口以供后续使用。在该过程中，壁面沉积液滴回流到集液腔，并通过回流蠕动泵重新供给到供水腔，保证气雾混合腔出口雾滴质量流量的定量控制。在本发明专利技术技术方案中，不同孔径雾化片(4

【技术实现步骤摘要】
一种水雾定量生成和控制装置


[0001]本专利技术涉及少量水的定量雾化领域，具体涉及水雾/空气或水雾/蒸汽两相流技术，是用于水雾/空气或水雾/蒸汽两相流技术的水雾定量生成和控制装置。

技术介绍

[0002]液体雾化在冷却、除尘、医疗、喷涂、示踪等领域已有广泛应用，液体雾化效果直接影响着其应用效果，以水雾/空气或水雾/蒸汽两相流冷却技术为例：水雾/空气或水雾/蒸汽两相流冷却技术通过向空气或蒸汽中注入少量微小雾滴以提升对高温表面对流换热的冷却效率。与空气或蒸汽的单相对流换热冷却技术相比，水雾/空气或水雾/蒸汽冷却具有以下优势：(1)水雾/空气或水雾/蒸汽两相流介质的比热大；(2)分散在气相中的水雾在受热蒸发过程中能够吸收大量的汽化潜热；(3)分散在气相中的小液滴撞击高温壁面可对气流及边界层流动形成扰动，增强质量、动量和能量传递。因此，水雾/空气或水雾/蒸汽冷却是一项极具发展潜力的冷却技术。
[0003]水雾/空气或水雾/蒸汽冷却需要将少量水雾化成微米级的小液滴，再将雾化液滴与气相混合形成两相冷却介质，其中雾化是关键一步，需要满足以下条件：(1)雾滴粒径小。雾化形成的雾滴直径要达到微米级，液滴越小，换热效果越好。(2)雾化均匀。大的液滴易沉积于冷却表面，使气相中雾滴数量大大减少，从而导致整体冷却能力下降，且会导致局部过冷。(3)雾化量少。水雾/空气或水雾/蒸汽冷却仅仅需要水雾/气相质量比为1％
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5％，少量的雾滴便能使换热效果大为改善。(4)定量控制。为了保持水雾质量比的恒定以使冷却效果最佳，雾化装置要能够精确控制雾化质量流量。
[0004]然而，现有雾化技术大多使用水压或气压迫使液体雾化，这种雾化技术不仅需要高压雾化条件，而且要求雾化流量(气体流量或液体流量)足够大才能完成对液体的雾化。高压雾化产生的雾滴粒径均匀性差，雾化效果难以满足具有精细均匀雾化需求的应用场景，难以满足科学研究和实际应用的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水雾定量生成和控制装置，解决传统雾化方法雾化量大、雾化不均匀、雾化需要高压条件和雾化难以定量控制等问题。
[0006]为了实现上述雾化要求，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种水雾定量生成和控制装置，其特征在于，包括集液腔、气雾混合腔、雾化片固定件、雾化腔盖、供水海绵和供水腔盖，集液腔与气雾混合腔固定相连，气雾混合腔与雾化腔盖的正面固定相连，在雾化腔盖正面的雾化片区域上设置雾化片固定件，在雾化腔盖的背面设置供水腔，使用供水腔盖将供水海绵固定在供水腔中，其中：
[0008]在集液腔的一侧设置第一水路接口，在集液腔的中央位置设置集液腔通道，集液腔通道两侧开口即为集液腔出口，集液腔内部形成集液腔内腔，集液腔内腔与第一水路接口相连；在气雾混合腔顶部中央设置气雾混合腔出口，气雾混合腔出口与位于集液腔通道
的集液腔出口相连，在气雾混合腔内部，自下而上呈现线性收缩的气雾混合腔壁面；
[0009]在雾化腔盖的正面设置突出区域作为雾化片区域，突出区域的四周为雾化腔盖斜面，与气雾混合腔内部的气雾混合腔壁面相贴合，在雾化腔盖斜面顶端设置气路条形通口；在突出区域中设置雾化腔盖走线孔、雾化片安装孔以及连接雾化片固定件的安装孔，雾化腔盖走线孔和雾化片安装孔呈矩阵分布，在四个相邻雾化片安装孔的中央位置设置雾化腔盖走线孔，设置在雾化腔盖走线孔中的雾化片驱动线分为四组，分别向安装在周边四个雾化片安装孔中的四个微孔雾化片提供控制信号；
[0010]在雾化腔盖的背面设置供水腔，大小与供水海绵相配合，在供水腔中设置供水海绵以及连接供水腔盖的安装柱；在供水海绵上设置海绵通孔和海绵凸起，海绵通孔与雾化腔盖走线孔和连接供水腔盖的安装柱的位置相对应，海绵凸起与雾化片安装孔的位置相对应；
[0011]在雾化腔盖的背面设置连接气路接口的安装孔，与气路接口相连；供水腔盖腔体和雾化腔盖的供水腔相互配合，为供水海绵提供容纳空间，供水腔盖上的第二水路接口与供水腔盖腔体的供水腔出水口相连，供水腔走线口与雾化腔盖走线孔的位置相对应。
[0012]在集液腔底座的四周上设置连接气雾混合腔的安装孔，第一紧固螺丝贯穿这一安装孔，以及设置在气雾混合腔顶部的连接集液腔的安装孔，实现集液腔和气雾混合腔固定安装。自上而下，气雾混合腔外形呈现阶梯状，气雾混合腔出口大于集液腔通道两侧的集液腔开口，在气雾混合腔底端设置连接雾化腔盖的安装孔，用于与贯穿雾化腔盖的第三紧固螺丝相连，以实现雾化腔盖和气雾混合腔的固定相连。
[0013]在雾化腔盖的四周设置连接气雾混合腔的安装孔，第三紧固螺丝穿过这一安装孔，与在气雾混合腔底端设置的连接雾化腔盖的安装孔相连，实现雾化腔盖和气雾混合腔的固定相连；第四紧固螺丝穿过雾化片固定件，与连接雾化片固定件的安装孔相连，以实现雾化片固定件和雾化腔盖的固定连接，并将雾化片区域覆盖和固定微孔雾化片。
[0014]位于集液腔一侧的第一水路接口，与位于供水腔盖的第二水路接口相连，并在相连管路上设置回流蠕动泵。第二紧固螺丝贯穿供水腔盖的套柱后，与在雾化腔盖的供水腔中的连接供水腔盖的安装柱相连，以实现供水腔盖与雾化腔盖的连接。
[0015]在每个微孔雾化片中，选择一张金属片，在中央设置微孔区域，在这一微孔区域周围同轴设置压电陶瓷，一组雾化片驱动线中的两根驱动线分别连接金属片(即微孔雾化片)和压电陶瓷，再以胶圈进行固定和密封，通过雾化片固定件压紧之后可防止供水腔的水渗漏进入气雾混合腔。
[0016]本专利技术装置工作时，驱动电路驱动微孔雾化片工作，供水蠕动泵向供水腔的供水海绵供水，供水海绵再将水供给处于工作状态的微孔雾化片，完成水的精细均匀雾化。气体流量控制器通过气路接口和气路条形通口将空气送进混合腔与微孔雾化片产生的雾滴进行充分混合，最后，混合均匀的水雾/空气通过气雾混合腔出口流出，供给水雾的后续使用。在该过程中，壁面沉积液滴回流到集液腔，并通过回流蠕动泵重新供给到供水腔，保证气雾混合腔出口雾滴质量流量的定量控制。具体原理为：供水腔水流由两部分构成，一部分是供水蠕动泵定量供水水流，另一部分是回流蠕动泵回流水流。首先供水蠕动泵向供水腔定量供水，微孔雾化片将水雾化送入气雾混合腔，一部分液滴穿过气雾混合腔出口进入目标设备，一部分液滴将沉积在气雾混合腔壁面，并最终回流到集液腔，再由回流蠕动泵泵回供水
腔。当壁面沉积液滴数量增多时，集液腔集液速率增加，回流蠕动泵回流增大，此时供水腔水流增大，雾化片雾化流量增加，气雾混合腔雾滴浓度升高，气雾混合腔出口雾滴质量流量随之增大。反之，当壁面沉积液滴数量减小时，集液腔集液速率减小，回流蠕动泵回流量减小，此时供水腔水流减小，雾化片雾化流量减小，气雾混合腔雾滴浓度降低，气雾混合腔出口雾滴质量流量随之减小。这一动态平衡过程，保证了气雾混合腔出口的雾滴质量流量等于供水蠕动泵供水质量流量，实现了雾化质量流量的定量控制。
[0017]本专利技术的特点与现有技术相比产生的有益效果是：(1)使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水雾定量生成和控制装置，其特征在于，包括集液腔、气雾混合腔、雾化片固定件、雾化腔盖、供水海绵和供水腔盖，集液腔与气雾混合腔固定相连，气雾混合腔与雾化腔盖的正面固定相连，在雾化腔盖正面的雾化片区域上设置雾化片固定件，在雾化腔盖的背面设置供水腔，使用供水腔盖将供水海绵固定在供水腔中，其中：在集液腔的一侧设置第一水路接口，在集液腔的中央位置集液腔通道，集液腔通道两侧开口即为集液腔出口，集液腔内部形成集液腔内腔，集液腔内腔与第一水路接口相连；在气雾混合腔顶部中央设置气雾混合腔出口，气雾混合腔出口与位于集液腔通道的集液腔出口相连，在气雾混合腔内部，自下而上呈现线性收缩的气雾混合腔壁面；在雾化腔盖的正面设置突出区域作为雾化片区域，突出区域的四周为雾化腔盖斜面，与气雾混合腔内部的气雾混合腔壁面相贴合，在雾化腔盖斜面顶端设置气路条形通口；在突出区域中设置雾化腔盖走线孔、雾化片安装孔以及连接雾化片固定件的安装孔，雾化腔盖走线孔和雾化片安装孔呈矩阵分布，在四个相邻雾化片安装孔的中央位置设置雾化腔盖走线孔，设置在雾化腔盖走线孔中的雾化片驱动线分为四组，分别向安装在周边四个雾化片安装孔中的四个微孔雾化片提供控制信号；在雾化腔盖的背面设置供水腔，大小与供水海绵相配合，在供水腔中设置供水海绵以及连接供水腔盖的安装柱；在供水海绵上设置海绵通孔和海绵凸起，海绵通孔与雾化腔盖走线孔和连接供水腔盖的安装柱的位置相对应，海绵凸起与雾化片安装孔的位置相对应；在雾化腔盖的背面设置连接气路接口的安装孔，与气路接口相连；供水腔盖腔体和雾化腔盖的供水腔相互配合，为供水海绵提供容纳空间，供水腔盖上的第二水路接口与供水腔盖腔体的供水腔出水口相连，供水腔走线口与雾化腔盖走线孔的位置相对应。2.根据权利要求1所述的一种水雾定量生成和控制装置，其特征在于，在集液腔底座的四周上设置连接气雾混合腔的安装孔，第一紧固螺丝贯穿这一安装孔，以及设置在气雾混合腔顶部的连接集液腔的安装孔，实现集液腔和气雾混合腔固定安装。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：车志钊，曹俊贤，王天友，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：