一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种超声处理装置，特别是涉及一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置。

背景技术：

超声换能器，是一种实现电能与声能(即高频机械振动能)相互转换的器件。超声清洗或处理，是通过换能器产生的超声波振动，在水中发生空化效应所产生的瞬间高压空泡，冲击被清洗物而达到良好的清洗效果称为超声清洗，或这种空泡对溶解于水中的物质产生特殊的物理和化学反应效果，称为超声处理。

目前，针对待处理液体主要采用变截面积实心棒式超声棒处理技术。将超声棒固定在长圆柱腔体中，通过一侧(或一端)的输入管将液态的处理液注入腔体，通过变截面棒局部的周向(径向)振动的产生的超声能来处理流经的液体，然后再从另一侧(或另一端)流出。

现有的变截面棒实心棒为单一外表面声能输出的处理面，且振动模态为单一的轴向振动模态，能量分布在棒状的局部区域(波峰波谷)，这样对液体的处理效率相对较低，且处理效果不佳。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置，用于解决现有技术中超声处理效果差、效率低等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置，包括：至少一个反应釜，且所述反应釜设有一个换能器，所述换能器的声能辐射体为管式空心棒，且所述管式空心棒插设在所述反应釜内腔，所述反应釜内腔连接有处理液输入管路和处理液输出管路。

优选地，所述处理液输入管路的出液管口从所述管式空心棒的底部伸入所述管式空心棒的空腔内，且向上延伸至所述管式空心棒的空腔上端。

优选地，所述处理液输入管路的出液管口沿着所述管式空心棒中心线向上延伸至所述管式空心棒的空腔上端。

优选地，所述处理液输入管路的出液管口穿过所述管式空心棒侧壁下端且沿着所述管式空心棒中心线向上延伸至所述管式空心棒的空腔上端。

优选地，所述管式空心棒竖直插设在所述反应釜内腔。

优选地，还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却液输入管路和冷却液输出管路；所述反应釜的壁由内、外壳体构成，且内、外壳体围成一密封腔体；所述密封腔体与冷却液输入管路及冷却液输出管路均相连通。

优选地，所述冷却液输入管路的出液管口与所述密封腔体下端相连通；所述冷却液输出管路的进液管口与所述密封腔体上端相连通。

优选地，包括N个所述反应釜,且N≥2；所述第N-1个所述反应釜内的管式空心棒连接的所述处理液输出管路的出液管口与所述第N个所述反应釜内的管式空心棒连接的所述处理液输入管路的进液管口通过连接管路相连。

优选地，包括N个所述反应釜,且N≥2；所述第N-1个所述反应釜中的管式空心棒连接的所述处理液输出管路的出液管口与所述第N个所述反应釜的管式空心棒连接的所述处理液输入管路的进液管口通过连接管路相连；所述第N-1个所述反应釜的密封腔体连接的所述冷却液输出管路的出液管口与所述第N个所述反应釜的密封腔体连接的所述冷却液输入管路的进液管口通过连接管路相连。

优选地，所述壳体收容在所述外壳体内，或所述外壳体底部与所述内壳体下部相连。

如上所述，本实用新型的在腔体内产生连续多维度超声波处理装置，具有以下有益效果：

由于所述反应釜设有一个换能器，所述换能器的声能辐射体为管式空心棒，且所述管式空心棒插设在所述反应釜内腔，所述反应釜内腔连接有处理液输入管路和处理液输出管路。所述处理液输入管路输入的处理液流入所述反应釜内腔后，不仅在所述管式空心棒内得到轴向聚焦式超声处理，而且在所述管式空心棒外壁与在反应釜内壁之间的空间内能够得到径向超声处理；故处理效率高，且处理效果更好。

附图说明

图1显示为本实用新型的一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置第一实施例的主视图。

图2显示为本实用新型的一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置第一实施例的俯视图。

图3显示为本实用新型的一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置第一实施例的剖视图。

图4显示为本实用新型的一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置第二实施例的主剖视图。

图5显示为本实用新型的一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置第三实施例的主视图。

图6显示为本实用新型的一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置第三实施例的俯视图。

图7显示为本实用新型的一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置第三实施例的剖视图。

元件标号说明

1 换能器

11 空腔

2 固定法兰

3 反应釜

31 内腔

32、33 密封腔体

4 冷却液输入管路

5 处理液输入管路

6 反应釜机箱体

7 处理液输出管路

8 冷却液输出管路

9 处理液输送泵

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1，如图1至图3所示，本实用新型提供一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置，包括：一个反应釜3，且所述反应釜3设有一个换能器1，所述换能器1的声能辐射体为管式空心棒，且所述管式空心棒插设在所述反应釜3的内腔31，所述反应釜3的内腔31连接有处理液输入管路5和处理液输出管路7。由于所述换能器1的声能辐射体为管式空心棒，故在工作时所述管式空心棒不仅会在其内腔产生轴向聚焦式超声，而且所述管式空心棒在其管壁外会产生径向超声。

图3为本实用新型的一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置第一种实施方式的剖视图，图3中所述处理液输入管路5和处理液输出管路7内的箭头表示处理液流动方向。所述处理液输入管路5输入的处理液流入所述反应釜3内腔后，不仅在所述管式空心棒的空腔11中得到轴向聚焦式超声处理，而且在所述管式空心棒外得到径向超声处理，即在所述管式空心棒外壁与在反应釜3内壁之间的空间内能够得到径向超声处理。可见，处理液不仅在管式空心棒内、且在管式空心棒外得到了超声处理，故处理效率高，且处理效果更好。

所述处理液输入管路5的出液管口可以从所述管式空心棒的底部伸入所述管式空心棒的空腔11内，且向上延伸至所述管式空心棒的空腔11上端。优选地，所述处理液输入管路5的出液管口沿着所述管式空心棒中心线向上延伸至所述管式空心棒的空腔11上端，见图3。

所述处理液输入管路5的出液管口也可以穿过所述管式空心棒侧壁下端且沿着所述管式空心棒中心线向上延伸至所述管式空心棒的空腔11上端。

参考图1和图3，上述从所述处理液输入管路5的出液管口穿过所述管式空心棒侧壁下端进入所述管式空心棒的空腔11，及从所述处理液输入管路5的出液管口穿过所述管式空心棒底部进入所述管式空心棒的空腔11，这两种方式只是实现本实用新型技术方案的两种优选方式，只要保证所述处理液输入管路5的出液管口流出的处理液先进入所述所述管式空心棒的空腔11内，最好进入所述管式空心棒的空腔11上端即可。本实用新型对所述处理液输入管路5的出液管口进入所述管式空心棒空腔11的位置不作严格限制。

参考图3，当所述处理液输入管路5的出液管口流出的处理液直接进入所述管式空心棒的空腔11内，处理液首先在所述管式空心棒内得到轴向聚焦式超声处理，然后从所述管式空心棒溢出至所述管式空心棒外，即溢出至所述管式空心棒外壁与在反应釜3内壁之间的空间内，溢出的处理液在所述管式空心棒外壁与在反应釜3内壁之间的空间内能够得到径向超声处理，即再次得到超声处理。故处理效率高，且处理效果更好。

当所述处理液输入管路5的出液管口沿着所述管式空心棒中心线向上延伸至所述管式空心棒的空腔11上端后，能够使得处理液在所述管式空心棒内得到较长的轴向聚焦式超声处理，进一步提高了处理效果。

为了提高处理效果，优选地，所述管式空心棒竖直插设在所述反应釜3内腔31。所述换能器通过固定法兰2与所述反应釜3上端可拆卸地连接。

参考图1和图3，为了提高本实用新型的超声波处理装置的使用寿命，本实用新型还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却液输入管路4和冷却液输出管路8；所述反应釜3的壁由内、外壳体构成，且外壳体包裹在所述内壳体外面，即所述内壳体收容在所述外壳体内；内壳体外壁与外壳体内壁围成一密封腔体32；所述密封腔体32与冷却液输入管路4及冷却液输出管路8均相连通。图3中所述冷却液输入管路4和冷却液输出管路8内的箭头表示冷却液流动方向。所述冷却液输入管路4向所述密封腔体32输入冷却液，冷却液与所述反应釜3内壳体发生热交换后，冷却液温度升高，最后通过冷却液输出管路8排除所述密封空，从而起到了冷却所述反应釜3的作用。

为了提高冷却效果，优选地，所述冷却液输入管路4的出液管口与所述密封腔体32下端相连通；所述冷却液输出管路8的进液管口与所述密封腔体32上端相连通。冷却液通过所述出液管口流入所述密封腔体32下端，充分完成热交换后，在所述密封腔体32上端通过所述冷却液输出管路8的进液管口排除所述密封腔体32，见图3。

参考图1和图2，在本实用新型中，为了保证处理液被顺利输入和排出，可以在所述处理液输入管路5安装有处理液输入泵9，和/或所述处理液输出管路7上安装有处理液输出泵(图中未示出)；为了保证冷却液被顺利输入和排出，所述冷却液输出管路8安装有冷却液输出泵(图中未示出)，和/或所述冷却液输入管路7上安装有冷却液输入泵(图中未示出)。

实施例2，参考图4，为了节省加工成本，本实用新型提供一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置，与上述实施例不同之处在于：所述反应釜3的壁由内、外壳体构成；所述外壳体底部与所述内壳体外壁的下部相连，且内壳体外壁与外壳体内壁围成一密封腔体33，所述密封腔体33与冷却液输入管路4及冷却液输出管路8均相连通。图4中所述冷却液输入管路4和冷却液输出管路8内的箭头表示冷却液流动方向。所述冷却液输入管路4向所述密封腔体32输入冷却液，冷却液与所述反应釜3内壳体发生热交换后，冷却液温度升高，最后通过冷却液输出管路8排除所述密封空，从而起到了冷却所述反应釜3的作用。

实施例3，参考图5和图7，为了满足处理要求，本实用新型提供一种在腔体内产生连续多维度超声波处理装置，还可以包括N个所述反应釜3,且N≥2；N个所述反应釜3串联在一起，具体地，所述第N-1个所述反应釜3内的管式空心棒连接的所述处理液输出管路7的出液管口与所述第N个所述反应釜3内的管式空心棒连接的所述处理液输入管路5的进液管口通过连接管路相连。

参考图5和图7，当本实用新型包括N个所述反应釜3时，为了提高本超声波处理装置的使用寿命，还可以包括冷却系统。冷却系统包括冷却液输入管路4和冷却液输出管路8。具体地，所述第N-1个所述反应釜3的密封腔体32连接的所述冷却液输出管路8的出液管口与所述第N个所述反应釜3的密封腔体32连接的所述冷却液输入管路4的进液管口通过连接管路相连。

参考图5至图7，在本实施例中，当本实用新型包括N个所述反应釜3时，为了保证处理液被顺利输入和排出，可以在处理液输入管路5上安装处理液输入泵9，和/或处理液输出管路7上安装处理液输出泵(图中未示出)；具体地，第一个所述反应釜3内腔连接有处理液输入管路5上安装有处理液输入泵9，所述处理液输入泵9位于所述反应釜3外；最后一个所述反应釜3内腔连接有处理液输出管路7上安装有处理液输出泵(图中未示出)，所述处理液输出泵位于所述反应釜3外。

同理，为了保证冷却液被顺利输入和排出，也可以在冷却液输入管上安装输入泵，和/或输出管上安装输出泵。具体地，第一个所述反应釜3的密封腔体32连接有冷却液输入管上安装有输入泵，所述输入泵位于所述反应釜3外；为了保证处理液顺便被排出，最后一个所述反应釜3的密封腔体32连接有冷却液输出管上安装有输出泵，所述输出泵位于所述反应釜3外。

优选地，所有所述的反应釜3收容在反应釜机箱体6内。

下面结合具体实施例阐述说明，当本实用新型的在腔体内产生连续多维度超声波处理装置包括三个所述反应釜3时，所述第一个所述反应釜3内的管式空心棒连接的所述处理液输出管路7的出液管口与所述第二个所述反应釜3内的管式空心棒连接的所述处理液输入管路5的进液管口通过连接管路相连；所述第二个所述反应釜3内的管式空心棒连接的所述处理液输出管路7的出液管口与所述第三个所述反应釜3内的管式空心棒连接的所述处理液输入管路5的进液管口通过连接管路相连，见图5和图7。

所述第一个所述反应釜3的密封腔体32连接的所述冷却液输出管路8的出液管口与所述第二个所述反应釜3的密封腔体32连接的所述冷却液输入管路4的进液管口通过连接管路相连。所述第二个所述反应釜3的密封腔体32连接的所述冷却液输出管路8的出液管口与所述第三个所述反应釜3的密封腔体32连接的所述冷却液输入管路4的进液管口通过连接管路相连，见图5和图7。

综上所述，本实用新型的在腔体内产生连续多维度超声波处理装置，由于所述反应釜3设有一个换能器1，所述换能器1的声能辐射体为管式空心棒，且所述管式空心棒插设在所述反应釜3内，所述反应釜3内腔连接有处理液输入管路5和处理液输出管路7。当流出的液体可以先得到换能器1管壁对内腔轴向聚焦式处理后从开口底部流出，沿密闭外腔体内壁反方向流向棒状换能器1，此时可以再次得到棒状换能器1外壁的超声处理。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。