具有可变的扇形喷雾特征的超声雾化喷嘴制造技术

本发明专利技术公开了一种利用超声雾化技术而将液滴雾化成小的或细微的液滴的云的喷嘴组件。该喷嘴组件还可使用各种空气或气体雾化技术，以向着将要被涂覆的表面或基板推动通常无方向的液滴云。被推动的液滴云可在该状态下具有圆锥形的喷雾型式。可利用另外的空气或气体雾化技术来将被推动的液滴云成形为扁平的扇形喷雾型式，该喷雾型式可用于各种工业应用中。还可通过操纵在气体雾化中使用的气压来调节该喷雾型式的形状和该型式内的液滴分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可变的扇形喷雾特征的超声雾化喷嘴相关申请的交叉引用本专利申请主张2007年9月21日提交的美国临时专利申请No. 60/994，817的权 益，其通过引用而结合。
技术介绍
众所周知，使用喷嘴产生用于多种应用的喷雾，这些用途包括，例如用液体涂覆表 面。通常，在喷嘴涂覆的应用中，液体被喷嘴雾化成液滴雾或液滴喷雾，该液滴沉积到将要 被涂覆的表面或衬底上。可取决于各种因素而选择雾化的液体的实际液滴尺寸和从喷嘴排 出的喷雾的形状或型式(pattern)，这些因素包括被涂覆物体的尺寸和被雾化的液体。一种将液体雾化成液滴的已知技术是引导例如空气的加压气体进入液体，从而机 械地将液体破坏成液滴。在这种气体雾化技术中，可能难以控制和/或减小液滴的尺寸和 稠度。另一已知的类型的喷嘴是超声雾化喷嘴组件，其利用超声能量来将液体雾化成稠度 几乎如烟的小的、细微的液滴的云。由超声雾化器所产生的云之内的液滴的分布也倾向于 有利的均勻。然而，能够从超声雾化喷嘴排出的喷雾型式(spray pattern)的种类通常倾 向于被限制成圆锥型式。此外，由于该细微液滴具有很小的质量，因而它们可在从喷嘴排出 之后很快地漂移或变得分散。由于由这种细微液滴构成的喷雾型式难以成形和控制，因而 其在许多工业应用中的使用被不利地影响。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是产生受控的喷雾型式中的小的、细微的、均勻的液滴的液体 喷雾，以散布在表面或基板上。本专利技术的另一目的是提供了一种利用超声雾化器的喷嘴组件，该超声雾化器能够 调节喷雾型式的形状并在该型式中控制雾化液滴的分布。本专利技术的又一目的是提供了一种可操作地用于将超声雾化液滴云成形为扇形喷 雾型式的喷嘴组件，该喷雾型式可用于诸如显示器的屏幕涂层的各种工业应用中。上述目的可通过创造性的喷嘴组件来实现，喷嘴组件利用超声雾化而将液体雾化 成细微液滴的云，并可利用空气或气体将喷雾型式成形为例如扇形喷雾型式，并且/或者 将该型式推动到表面或目标上。还可以通过操纵空气或气体的压力来选择性地调节喷雾型 式的形状和该型式内的液滴分布。附图说明结合到说明书中并形成说明书的一部分的附图阐明了本专利技术的若干方面，并与说 明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中图1是根据本专利技术的用于产生成形的液滴喷雾型式的喷嘴组件的侧视图。图2是沿着图1的线A-A的所说明的喷嘴组件的横截面图。图3是图2中的圈B-B所示的区域的详细图，该图显示了设置成穿过喷嘴组件的4气流通路。图4是图2中的圈C-C所示的区域的详细图，该图显示了超声雾化器的雾化顶端 和用于排出加压气体的喷射孔。图5是图1所示的所说明的喷嘴组件的下游端的端视图。虽然将结合某些优选实施例来描述本专利技术，但并不旨在将其限制在这些实施例。 相反，其意图是要涵盖所有的备选、变型以及等同，这些被包括在由所附的权利要求限定的 本专利技术的要旨和范围内。具体实施例方式现在，参照附图，其中，相似的标号表示相似的特征，在图1中显示了用于产生液 体喷雾型式并利用超声技术和气体雾化技术的喷嘴组件100。该喷嘴组件100包括喷嘴体 102，该喷嘴体可具有阶梯状的圆柱形，液体入口管104从该喷嘴体沿向后方向延伸，液体 可通过该液体入口管而进入喷嘴组件。气帽110可安装到该喷嘴体102的前面，液体能够 以细小液滴或微粒的雾化的喷雾的形式向前排出。应当注意，例如“向前”和“向后”的方向 术语仅出于参考的目的，并不旨在以任何方式限制喷嘴组件。为了将气帽110安装到喷嘴 体102上，在所说明的实施例中，环形螺纹的限位螺母108拧在喷嘴体上，以保持夹住气帽。为超声雾化液体，如图2所示，喷嘴组件100还包括超声雾化器112，该超声雾化器 被容纳在设置于喷嘴体102中的中心孔114内。超声雾化器112包括超声驱动器116，棒状 的管状雾化器芯柱118从该超声驱动器沿向前方向延伸。在所说明的实施例中，超声驱动 器和雾化器芯柱均为圆柱形，超声驱动器具有比雾化器芯柱更大的直径。出于参考的目的， 该延伸的管状雾化器芯柱118可描绘出位于中心的轴线120。在该轴向地向前的尖端或末 端，雾化器芯柱118终止于雾化表面122。为了引导液体被雾化到雾化表面122，管状雾化 器芯柱118形成了液体供给通道124，该液体供给通道设置成穿过雾化表面，以提供液体出 口孔126。液体通道124沿着轴线120延伸并与喷嘴体102的液体入口管104保持流体连 通。超声雾化器可由例如钛的合适材料构成。为了产生用于振动雾化表面122的超声振动，超声驱动器116可包括多个相邻地 堆叠的压电换能器板或盘128。换能器盘128经由从喷嘴体102的后部延伸的电连通端口 130而电耦合到电子振荡器上。此外，该换能器盘128可电耦合，由此，每个盘具有一个与 直接相邻的盘相对或相反的极性。当电荷耦合到这叠压电盘128时，这些盘扩张并彼此接 触，从而导致了超声驱动器116振动。该振动经由雾化器芯柱118而传递至雾化表面122， 导致存在于该雾化表面的任何液体排出至非常细微的液滴或微粒的云中。根据本专利技术的一个方面，为了成形、推进和控制从超声雾化器排出的液滴云，提供 了多个加压空气排出孔。为此，该喷嘴体102还包括能够与加压气体源连通的第一进气端 口 132和能够与另一加压气体源连通的第二进气端口 134。第一和第二进气端口 132、134 可完全相反且设置成径向地向内进入喷嘴体102的阶梯状的圆柱形。喷嘴体102中的相互 连通的通道和空腔以及向前安装的气帽110再次引导来自第一和第二进气端口 132、134的 加压气体，以从喷嘴组件100形成和推进喷雾型式。将领会到，可取决于利用喷嘴组件的具 体的喷雾应用而选择任何合适的气体或空气。如图2和图3所示，为了将来自第一进气端口 132的气体弓丨导至超声雾化器112的雾化表面122，第一空气通路136设置成向着气帽110向前穿过喷嘴体102。在喷嘴体102 和气帽110之间可设置环形间隔环138。如图所示，环形间隔环138环设置在超声雾化器 112的周围，由此雾化器芯柱118延伸穿过环形间隔环的中心。此外，环形间隔环138的内 部环形表面偏离超声雾化器112，从而在两个构件之间形成内部气隙140。内部气隙140在 第一空气通路136和气帽110的向后的轴面之间建立了连通。参考图2和图4，可以沿着轴线120穿过气帽110的向后的面而设置有气室142，如 所说明的实施例所示，该气室从气帽的向后的面至轴向地向前的面144逐渐缩小。逐渐缩 小的气室142可由一个或更多的轴向地居中的埋头孔形成。气室142设置成穿过气帽110 的轴向地向前的面144，以形成圆形的、轴向地居中的排出孔148。当气帽110被安装在喷 嘴体102时，该超声雾化器112的雾化器芯柱118可以穿过气室142和排出孔148而被容 纳。因此，排出孔148应当略大于该雾化器芯柱122，以容纳雾化器芯柱。优选，雾化器芯 柱118的顶端突出穿过排出孔148，使得该雾化表面122在轴向上稍稍位于气帽的轴向地向 前的面144之前。因为该圆柱形的雾化器芯柱118是穿过较大的圆形的排出孔122而被容 纳，所以该排出孔具有环形。因此，气室142和排出孔148将来自第一内部气隙140的空气 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气辅助的超声雾化的喷嘴组件，包括：　　超声雾化器，包括超声驱动器和从所述驱动器延伸的管状雾化器芯柱，所述芯柱终止于雾化表面，所述管状雾化器芯柱提供了沿着轴线延伸的用于将液体引导至所述雾化表面的液体通道；　　喷嘴体，包括容纳所述超声雾化器的空腔，使得所述雾化器芯柱从所述喷嘴体轴向地延伸，所述喷嘴体还包括第一进气端口和第二进气端口；　　气帽，轴向地安装在所述喷嘴体之前，所述气帽包括气室和排出孔，所述雾化器芯柱穿过所述排出孔而被容纳，所述排出孔和所述雾化器芯柱形成环形间隙，该环形间隙与所述第一进气端口连通；以及　　所述气帽还包括被径向地向内引导成彼此碰撞的相对的各自的第一喷射孔和第二喷射孔，所述第一喷射孔和所述第二喷射孔与所述第二进气端口连通；　　由此，被引入到所述第一进气端口的向前推进的气流可通过所述环形排出孔而被引导至所述雾化表面，以推进在所述雾化表面被超声雾化的液滴；并且，由此，被引入到所述第二进气端口的扇形气流可被引导至所述第一喷射孔和所述第二喷射孔，以碰撞向前推进的被超声雾化的液滴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-9-21 60/994,817一种空气辅助的超声雾化的喷嘴组件，包括超声雾化器，包括超声驱动器和从所述驱动器延伸的管状雾化器芯柱，所述芯柱终止于雾化表面，所述管状雾化器芯柱提供了沿着轴线延伸的用于将液体引导至所述雾化表面的液体通道；喷嘴体，包括容纳所述超声雾化器的空腔，使得所述雾化器芯柱从所述喷嘴体轴向地延伸，所述喷嘴体还包括第一进气端口和第二进气端口；气帽，轴向地安装在所述喷嘴体之前，所述气帽包括气室和排出孔，所述雾化器芯柱穿过所述排出孔而被容纳，所述排出孔和所述雾化器芯柱形成环形间隙，该环形间隙与所述第一进气端口连通；以及所述气帽还包括被径向地向内引导成彼此碰撞的相对的各自的第一喷射孔和第二喷射孔，所述第一喷射孔和所述第二喷射孔与所述第二进气端口连通；由此，被引入到所述第一进气端口的向前推进的气流可通过所述环形排出孔而被引导至所述雾化表面，以推进在所述雾化表面被超声雾化的液滴；并且，由此，被引入到所述第二进气端口的扇形气流可被引导至所述第一喷射孔和所述第二喷射孔，以碰撞向前推进的被超声雾化的液滴。2.根据权利要求1所述的超声雾化喷嘴组件，其特征在于，所述向前推进的气流的压 力和所述扇形气流的压力是可以相对于彼此而调节的。3.根据权利要求1所述的超声雾化喷嘴组件，其特征在于，还包括在所述第一进气端 口和所述排出孔之间建立连通的内部气隙。4.根据权利要求3所述的超声雾化喷嘴组件，其特征在于，还包括在所述第二进气端 口与所述第一喷射孔和所述第二喷射孔之间建立连通的外部气隙。5.根据权利要求4所述的超声雾化喷嘴组件，其特征在于，还包括通常位于所述喷嘴 体和所述气隙之间的间隔环，所述雾化器芯柱延伸穿过所述间隔环，所述间隔环隔开所述 内部气隙和所述外部气隙。6.根据权利要求5所述的超声雾化喷嘴组件，其特征在于，所述内部气隙形成在所述 雾化器芯柱和所述间隔环之间，并且，所述外部气隙形成在所述喷嘴体和所述间隔环之间。7.根据权利要求6所述的超声雾化喷嘴组件，其特征在于，所述外部气隙包围所述内 部气隙。8.根据权利要求1所述的超声雾化喷嘴组件，其特征在于，所述第一进...

【专利技术属性】
技术研发人员：DJ菲利西奇亚，DC胡夫曼，MR塞宁，
申请(专利权)人：喷雾系统公司，
类型：发明
国别省市：US