[发明专利]一种可调节雾化单液滴粒径的发生方法与装置

说明书

本发明公开静电雾化领域中的一种可调节雾化单液滴粒径的发生方法与装置，储液箱通过导管连接且连通金属毛细管，导管上装有流量控制阀门和流量计，装置支架包括上下平行的两块方形板，金属毛细管从装置支架上方通过上方形板上的通孔伸入到雾化区域；金属毛细管上段外部紧密套有毛细管支架，毛细管支架通过导线与高压静电发生器连接；在雾化区域内部的金属毛细管的正下方设有升降台，升降台的上表面正中间处水平置放一个金属圆铜板，金属圆铜板与高压静电发生器通过导线连接；运用静电力降低液表面张力的作用特性，将液滴破碎成细小液滴，通过调节电压、流量、极间距大小以及金属毛细管规格控制雾化液滴粒径分布，产生等粒径雾化单液滴。

技术领域

本发明涉及静电雾化领域，具体是一种可调节雾化单液滴粒径的发生装置与方法，产生等粒径的雾化单液滴。

背景技术

通过改变施加在金属毛细管上电压的大小来获得不同粒径的雾化液滴的过程称为静电雾化。不同粒径的雾化液滴被应用在不同工程领域，主要有喷墨打印、燃油喷射、聚并除尘以及空间推进器等方面。在不同的应用中，雾化液滴粒径大小将直接影响最终的使用效果。

中国专利号为201410236750.9的文献中公开了一种液滴发生器及其工作方法，将液体在液滴悬挂滴头处形成液滴，利用内运动杆控制液滴的形成，用外运动杆将液滴甩出，最终达到液滴形成的目的；该液滴发生器在工作时会出现变频调速器与可控蠕动泵失灵、长时间弹簧回弹失效等情形，并且液滴粒径不可控，结构复杂，维修困难。中国专利号200580031119.4的文献中公开了一种液滴发生器，其主要由电压晶体产生的调制能量转化为喷嘴的振动，从而产生液滴；该液滴发生器内部的设计复杂，由于通过弹簧装置产生周期往复运动，长时间弹簧回弹能力会降低，并且液滴发生器内部流道较为狭窄，在液体流动的过程中容易产生堵塞，不利于液滴的生成，而且产生的液滴粒径不可控。中国专利号为201621173301.5的文献中公开了一种液滴发生器和微流体控制系统，其内相流体管道上设有第一收缩口，中间相流体管道上设有第二收缩口，液体在管道中流动，由于不同流相管道中的液体相互作用，在管道出口处会产生液滴；其缺点主要有：液滴粒径不可控，管道数量较多，维修较为复杂，并且不同流相管道的流速、规格等要求较高，加工较为复杂，在液滴发生过程中流相管道容易产生堵塞现象。

发明内容

本发明的目的是为了获得尺度可控的单雾化液滴，提供一种可调节雾化单液滴粒径的发生方法与装置。

本发明一种可调节雾化单液滴粒径的发生装置采用的技术方案如下：具有装满雾化液体的储液箱，储液箱通过导管连接且连通金属毛细管，导管上装有流量控制阀门和流量计，装置支架包括上下平行的两块方形板，两块方形板之间是雾化区域，金属毛细管从装置支架上方通过上方形板上的通孔伸入到雾化区域；金属毛细管上段外部紧密套有毛细管支架，毛细管支架通过导线与高压静电发生器连接；在雾化区域内部的金属毛细管的正下方设有升降台，升降台的上表面正中间处水平置放一个金属圆铜板，金属圆铜板与高压静电发生器通过导线连接。

进一步地，金属毛细管的内径在0.10mm-0.55mm之间，金属圆铜板的外径大于或等于150mm，金属圆铜板上表面与金属毛细管下端之间的极间距在20mm-80mm之间。

所述的发生装置的粒径调节方法采用的技术方案是包括以下步骤：

A、调节流量控制阀门，使雾化液体流量为恒定流量，打开高压静电发生器，在雾化区域内产生单雾滴；

B、改变高压静电发生器的静电电压，得到不同的电场强度，获得不同粒径的雾化单液滴；

C、调节升降台的上下高度，改变金属毛细管与金属铜板之间的距离，得到不同的电场强度，获得不同粒径的雾化单液滴；

D、改变金属毛细管的内径，获得不同雾化粒径的单液滴。

本发明采用上述技术方案后具有如下优点：