专利名称：活塞式声波吹灰器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使聚集于物体表面的粉尘弹跳悬浮，以便将其清除的活塞式声波吹灰器。
锅炉、换热器、电除尘器、布袋滤器、旋风干燥塔等设备的内、外表面常常聚集粉尘、灰垢，而影响正常使用，或影响环境清洁卫生。一种解决办法是，利用声波的特性，在指定空间内，使粉尘颗粒弹跳悬浮，以便从聚集表面容易脱落。若在使用空间内的粉尘聚集是不利于设备运行，则清除粉尘会有利于运行。若在使用空间内的粉尘是需排泄的废料，则清除粉尘会有利于废料的排泄。若在使用空间内的粉尘是制成品，需要尽量回收，则清除粉尘可增强成品回收量及速度。
一般的声波吹灰器是通过特定的结构发出声波输进去要清灰的密闭空间内让其发挥清灰功能。声波清灰的机理是利用声波的能量振动灰尘颗粒使之处于弹跳悬浮状态，脱离灰垢聚积表面。声波能量愈大，清灰作用愈强。目前市场上流行的声波吹灰器，在特定的结构上有一定的复杂性，而采用的机械活动部件数量亦较多及容易损坏，并往往出现操作困难及发声不可靠的现象。而其发出的声波能量亦由于特定结构不易变更而有所固定及限制。
本发明的目的是提供一种简单、可靠、耐用及整体结构容易变更的声波吹灰器。结构上只有一个活塞是活动部件，因此操作简单，发声可靠。当配上大小不同的谐振管，更能随意控制所发出声波的能量，适合各类型场合空间应用。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的一种活塞式声波吹灰器，它包括发声头和谐振管，所述谐振管的根部与发声头的排气孔对应连接；其特征在于，所述发声头包括阀座，盖，缸，活塞和脉冲形成装置；所述盖位于阀座的顶部，缸位于盖与阀座所围成的中空空间中，活塞位于缸内；阀座适当位置之内径增大形成一个环状空间，并有一个水平钻孔与外沟通；活塞在下段位置的外径缩小，因此活塞与缸在这位置亦构成另一环状空间，与阀座的环状空间通过缸的开孔互相通气；另设有用于接外来气源的输气管与所述环状空间连通；盖上设有一个与活塞的顶部空间连通的孔；所述的脉冲形成装置以通道分别与所述的活塞下段外侧的环状空间及活塞顶部空间相连通。
如上所述的本发明吹灰器，简化了结构，只有活塞一个活动部件，提高了工作可靠性和吹灰器的寿命，操作简单，发声可靠。当配上大小不同的谐振管，更能随意控制所发出声波的能量，适合各类型场合空间应用。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明吹灰器一个典型实施例的整体结构与应用安装示意图；图2为本发明吹灰器实施例中的发声头正面剖视图；图3为本发明吹灰器实施例中发声头侧面剖视图；图4至图11为本发明吹灰器中谐振管的各种结构形式示意图。
如图1、图2和图3所示的本发明活塞式声波吹灰器实施例，它包括发声头100和谐振管200，谐振管200的根部与发声头100的排气孔对应连接；发声头100包括阀座8，盖12，缸7，活塞11和脉冲形成装置300；盖12位于阀座8的顶部，缸7位于盖12与阀座8所围成的中空空间中，活塞11位于缸7内；阀座8适当位置之内径增大形成一个环状空间8A，并有一个水平钻孔与外沟通；活塞11在下段位置的外径缩小，因此活塞11与缸7在这位置亦构成另一环状空间11A，与阀座8的环状空间8A通过缸7的开孔互相通气；另设有用于接外来气源的输气管21与所述环状空间8A连通；盖12上设有一个与活塞11的顶部空间11B连通的孔12A；所述的脉冲形成装置300以通道分别与所述的活塞11下段外侧的环状空间11A及活塞11顶部空间11B相连通。
如图2和图3所示，脉冲形成装置300包括滤器6、接驳器4及3、接驳器4A及3A和电磁阀2；阀座8在靠近顶部边沿的位置垂直向下设有一孔至一半深度左右构成滤器室，并与环状空间8A贯通，所述滤器6放在这孔内；盖12在滤器6相对应位置垂直设有一孔贯穿盖厚，并设有螺纹连接接驳器4及3；在所述盖12上的孔12A处设有螺纹连接另一组接驳器4A及3A；这两组接驳器4及3与4A及3A之间接有所述电磁阀2。
如图2和图3所示，阀座8在顶部靠近边沿的圆周平分地垂直设有四个孔从顶部穿至底部作为安装固定螺栓16之用。阀座8在下段位置之内径增大形成一个环状空间8A，并有一个水平钻孔与外沟通。这水平钻孔在阀座壁上配有螺纹以便输气管21从外收紧在这螺纹。阀座8在底部中央亦垂直设有一个排气孔与外沟通。盖12覆盖在阀座8的顶部，垂直设有四个孔与阀座8的螺栓孔对应。盖12与阀座8是由四根收紧在底板18的螺栓16穿过后用螺母收紧。在盖12的底部有一条圆形凹槽内藏密封圈1。当盖12与阀座8被螺栓16收贴时，这密封圈1便会把盖与阀座之间的平面密封。阀座底部与底板18之间有一件垫片17，作用是密封阀座底部与底板接触的平面。阀座8在靠近顶部边沿的位置垂直向下设有一孔至一半深度左右构成滤器室，并与环状空间8A贯通，滤器6放在这孔内。滤器6顶部有一密封圈5，当盖12与阀座8被螺栓16收紧时，这密封圈5便把滤器6及盖12接触的平面密封。盖12在滤器6相对应位置垂直设有一孔贯穿盖厚，并设有螺纹连接接驳器4及3。在盖的中央亦垂直设有一孔贯穿盖厚，并设有螺纹连接另一组接驳器4A及3A。这两组接驳器4及3与4A及3A之间接有一个电磁阀2。盖12的顶部靠近边沿适当位置设有2根收紧外壳14的螺栓19。除了四根螺栓16把盖12及阀座8收紧在底板18之外，亦有一根短螺栓16A从盖12的顶部边沿垂直向下把盖及阀座收紧。在阀座8内部装有缸7及活塞11，缸7套于阀座8之内。缸7在上段位置的外径与阀座8的内径相配合。阀座8在下段位置内径缩小形成一个凸齿位让缸7得以安坐其上。由于阀座8的下段位置设有环状空间8A，缸7与阀座8在此位置是没有接触的。缸7在下段位置内径加大，并在其圆周约3/4范围内水平设有一排孔，让缸7的内部空间连接到阀座8的环状空间8A。阀座8及盖12相对于缸7的位置各设有一个圆形凹槽，内藏档板9及档板13。当盖12与阀座8被收紧贴时，这上、下两片档板9及13亦同时把缸7的底部及顶部密封。活塞11是放在缸7之中，可以自由跳动，它亦是整体结构的唯一活动部件。活塞11顶部略为凹进，并在中央设有一个小孔，配有螺纹。活塞11在下段位置的外径缩小，因此活塞11与缸7在这位置亦构成另一环状空间11A，与阀座8的环状空间8A通过缸7的开孔互相通气。活塞11从底部往上设有一孔11C以减轻其重量。活塞11在上段外径设有上、下各一条环状凹槽，每条槽内装有2条活塞环10，一上一下。活塞11在自重情况时是落在档板9上的，并构成密封。上述整体阀座8与内部装置，及电磁阀2均藏在圆筒形外壳14之内。外壳14在中部水平分开为盘状的上半壳及下半壳，分开处配有凹槽及密封环15，下半壳14在中部开有一孔，以便容纳在阀座8底部的凹槽24内作固定之用。下半壳14在底部周边设有多个小孔25作通风之用。上半壳14装在下半壳14之上，由两根螺栓19收紧。输气管21在穿过下半壳14的壳体之处配有防振套管20。输气管21连接到活动螺母22及配有螺纹的短管23以便接驳到外来气源。底板18垂直设有多个共心螺孔以便连接谐振管。底板18在周边水平设有一小孔26，并在孔的尾端垂直向下设有另一小孔贯穿板底。小孔26在底板周边位置配有螺纹。底板18中央亦设有一孔8B，接通到活塞11底部。
如图1和图4至图11所示，本发明吹灰器中谐振管200是一根中通的管，有适当的长度，直径及壁厚。其顶端可以是直式或放大锥体式管状。其底端亦可以是直式或放大锥体式管状。而整根谐振管200可以是直式或曲式，曲式管的弯曲度数可根据具体情况确定。谐振管200可由多段管长不一的管组成，但每段组成管的直径及壁厚相同。每段组成管都配有头、尾两个法兰，上设有多个共心螺孔。管段的接驳是用螺栓及螺母把法兰28收紧，当中并置有防漏垫片。谐振管200顶部法兰29是用螺栓及螺母接驳到底板18底部，当中置有防漏垫片。
本发明活塞式声波吹灰器完成的组合接驳，即是发声头100接驳到谐振管200。可按照所需的声波能量，随意选用更换不同直径及长度的谐振管。
本发明吹灰器的工作过程如下开始时活塞11是坐落在档板9，当外接压缩空气气源从短管23通过输气管21输进环状空间8A，部分会进入缸7与活塞11之间的环状空间11A并意图把活塞11往上推，另有部分压缩空气会从环状空间8A经过滤器6及接驳器4及3，再通过处于“开”状态的电磁阀2输送至接驳器4A及3A再输出到盖中央顶部开孔进入活塞11顶部。由于当时活塞11顶部的有效受压面积比底部的大，因此活塞被顶部的力量向下压紧在档板9之上，构成密封防止输进的压缩空气经过活塞底部向外输送。其时若电磁阀2从“开”状态转为“关”状态，则接驳器4及3传来的压缩空气会被阻挡不能进入电磁阀2，同时活塞11顶部的压缩空气则会通过接驳器4A及3A连接到电磁阀2排放出外。当活塞11顶部的压缩空气被排走之同时，其往下压的力量亦即时消失，而活塞11底部的压缩空气会即时把活塞往上推，并把原来密封的活塞底部开放，让输进的压缩空气可以通过活塞11的底部向下排放。若循环地“开”及“关”电磁阀2，便可以做成从底板18中央的输出孔8B输出一股股脉冲式的压缩空气。电磁阀2的“开”及“关”状态可以由一部外置的控制器所控制。而电磁阀2的“开”、“关”频率可以按所需而调校，电磁阀2在市场是可以买到的。
从发声头输出的脉冲压缩气流，经过谐振管200后，会以次声波形式排出。这次声波的能量，视其声波频率(即电磁阀2的“开”、“关”频率)，压缩空气压力，谐振管直径，及末段锥体管的应用与否而可以随意变更，达到适合各类型的场合空间应用清灰的目的。
权利要求
1.一种活塞式声波吹灰器，它包括发声头(100)和谐振管(200)，所述谐振管(200)的根部与发声头(100)的排气孔对应连接；其特征在于，所述发声头(100)包括阀座(8)，盖(12)，缸(7)，活塞(11)和脉冲形成装置(300)；所述盖(12)位于阀座(8)的顶部，缸(7)位于盖(12)与阀座(8)所围成的中空空间中，活塞(11)位于缸(7)内；阀座(8)适当位置之内径增大形成一个环状空间(8A)，并有一个水平钻孔与外沟通；活塞(11)在下段位置的外径缩小，因此活塞(11)与缸(7)在这位置亦构成另一环状空间(11A)，与阀座(8)的环状空间(8A)通过缸(7)的开孔互相通气；另设有用于接外来气源的输气管(21)与所述环状空间(8A)连通；盖(12)上设有一个与活塞(11)的顶部空间(11B)连通的孔(12A)；所述的脉冲形成装置(300)以通道分别与所述的活塞(11)下段外侧的环状空间(11A)及活塞(11)顶部空间(11B)相连通。
2.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于，所述的脉冲形成装置(300)包括滤器(6)、接驳器(4)及(3)、接驳器(4A)及(3A)和电磁阀(2)；阀座(8)在靠近顶部边沿的位置垂直向下设有一孔至一半深度左右构成滤器室，并与环状空间(8A)贯通，所述滤器(6)放在这孔内；盖(12)在滤器(6)相对应位置垂直设有一孔贯穿盖厚，并设有螺纹连接接驳器(4)及(3)；在所述盖(12)上的孔(12A)处设有螺纹连接另一组接驳器(4A)及(3A)；这两组接驳器(4)及(3)与(4A)及(3A)之间接有所述电磁阀(2)。
3.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于，所述阀座(8)在顶部靠近边沿的圆周平分地垂直设有四个从顶部穿至底部作为安装固定螺栓(16)之用的孔。
4.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于，所述阀座(8)在底部中央亦垂直设有用于与所述谐振管(200)连通的排气孔(8B)。
5.根据权利要求3所述的吹灰器，其特征在于，盖(12)上垂直设有四个孔与阀座(8)的螺栓孔对应；盖(12)与阀座(8)是由四根收紧在底板(18)的螺栓(16)穿过后用螺母收紧。
6.根据权利要求5所述的吹灰器，其特征在于在盖(12)的底部有一条圆形凹槽内藏密封圈(1)；当盖(12)与阀座(8)被螺栓(16)收贴时，这密封圈(1)便会把盖与阀座之间的平面密封；阀座(8)底部与底板(18)之间有一件垫片(17)。
7.根据权利要求2所述的吹灰器，其特征在于，滤器(6)顶部有一密封圈(5)。
8.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于，所述阀座(8)用其内部装置，以及脉冲形成装置(300)均设在外壳(14)之内。
9.根据权利要求8所述的吹灰器，其特征在于，盖(12)的顶部靠近边沿在适当位置设有2根收紧外壳(14)的螺栓(19)；设有一根短螺栓(16A)从盖(12)的顶部边沿垂直向下把盖(12)及阀座(8)收紧。
10.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于，所述缸(7)在上段位置的外径与阀座(8)的内径相配合；阀座(8)在下段位置内径缩小形成一个凸齿位让缸(7)得以安坐其上。
11.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于，所述缸(7)在下段位置内径加大，并在其圆周约3/4范围内水平设有一排孔，让缸(7)的内部空间连接到阀座(8)的环状空间(8A)。
12.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于，所述阀座(8)及盖(12)相对于缸(7)的位置各设有一个圆形凹槽，内藏档板(9)及档板(13)。
13.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于，所述活塞(11)顶部略为凹进；活塞(11)从底部往上设有一以减轻其重量的孔(11C)；活塞(11)在上段外径设有上、下各一条环状凹槽，每条槽内装有2条活塞环(10)。
14.根据权利要求9所述的吹灰器，其特征在于，所外壳(14)中部水平分开为盘状的上半壳及下半壳，分开处配有凹槽及密封环(15)，下半壳在中部开有一孔，以便容纳在阀座(8)底部的凹槽(24)内作固定之用；下半壳在底部周边设有多个作通风之用的小孔(25)；上半壳装在下半壳之上，由两根螺栓(19)收紧。
15.根据权利要求14所述的吹灰器，其特征在于，所述输气管(21)在穿过下半壳的壳体之处配有防振套管(20)；输气管(21)连接到活动螺母(22)及配有螺纹的短管(23)以便接驳到外来气源。
16.根据权利要求6所述的吹灰器，其特征在于，底板(18)垂直设有多个以便连接谐振管(200)的共心螺孔。
17.根据权利要求1所述的吹灰器，其特征在于，所述的谐振管(200)是一根中通的管，有适当的长度，直径及壁厚；其顶端可以是直式，也可以为放大锥体式管状；其底端亦可以是直式，也可以为放大锥体式管状；整根谐振管(200)可以是直式，也可以为曲式。
18.根据权利要求17所述的吹灰器，其特征在于，所述谐振管(200)可由多段管长不一的管组成；每段组成管都配有头、尾两个法兰(28)，上设有多个共心螺孔；以螺栓及螺母把法兰(28)收紧。
全文摘要
本发明公开了一种活塞式声波吹灰器,它包括发声头和谐振管,发声头包括阀座,盖,缸,活塞和脉冲形成装置;盖位于阀座的顶部,缸位于盖与阀座所围成的中空空间中,活塞位于缸内;阀座适当位置之内径增大形成一个环状空间,并有一个水平钻孔与外沟通;活塞在下段位置的外径缩小,因此活塞与缸在这位置亦构成另一环状空间;脉冲形成装置以通道分别与活塞下段外侧的环状空间及活塞顶部空间相连通。这种吹灰器,简化了结构,提高了工作可靠性和吹灰器的寿命,操作简单,发声可靠。
文档编号F23J3/02GK1310312SQ0012452
公开日2001年8月29日 申请日期2000年9月15日 优先权日2000年9月15日
发明者汤姆·约翰 申请人:万达利集团有限公司