本發(fā)明涉及超聲波領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲波粉碎分散處理設(shè)備及處理方法。

背景技術(shù)：

在超聲波領(lǐng)域中，可以利用超聲波對物料進(jìn)行粉碎和分散，常常應(yīng)用于細(xì)胞破碎或者納米材料進(jìn)行分散，通常是，將物料放入料筒內(nèi)，給換能器供電，換能器上的變幅桿插入料筒內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對物料進(jìn)行粉碎分散。然而，使用超聲波進(jìn)行粉碎分散物料過程中，料筒內(nèi)物料會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，有些物料存在上限溫度，需要降溫處理，于是對料筒進(jìn)行冷卻，到達(dá)降溫內(nèi)部物料的目的。

現(xiàn)有采用的方法有，第一種方法，當(dāng)物料的處理量只有幾十毫升以內(nèi)時(shí)，所用的料筒就是試管或是離心管之類的極小型容器，此時(shí)可以將極小型容器置于一個(gè)稍大的容器之中，并在大容器中加入冰塊，起到冷卻作用，但是隨著超聲時(shí)間的增長和熱量的增加，冰塊會(huì)逐漸融化，需要不斷地添加新冰塊，這樣整個(gè)過程需要有人值守，而且根據(jù)原理，在實(shí)際使用，這種方法不適用于大量處理，故這種方法存在較大的缺陷；為此，出現(xiàn)了第二種方法，將料筒制成雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層用于盛放物料，夾層用于通循環(huán)冷卻水，但是，雙層結(jié)構(gòu)的料筒，使得料筒的重量大大增加，不利于料筒的取放，而且冷卻循環(huán)管路跟料筒連接在一起，妨礙裝卸，同時(shí)，雙層結(jié)構(gòu)的料筒其用于傾倒物料的料嘴不好設(shè)計(jì)。

例如，現(xiàn)有公開號為204051834U的中國實(shí)用新型公開了《用于粉碎試劑顆粒的超聲波換能器》，包括隔音箱，隔音箱內(nèi)腔上部放置有換能器，換能器下端連接有變幅桿，隔音箱內(nèi)腔下部設(shè)有破碎瓶，破碎瓶中部設(shè)有用于放置試劑溶液的第一腔體，第一腔體與破碎瓶外壁之間沿周向設(shè)有用于放置冷卻水的第二腔體，變幅桿位于第一腔體內(nèi)；隔音箱外部設(shè)有可控制第二腔體內(nèi)的冷卻水與外部保持水循環(huán)狀態(tài)的冷卻水循環(huán)設(shè)備，第二腔體外壁上部設(shè)有出水口，第二腔體外壁下部設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口和出水口均通過水管與冷卻水循環(huán)設(shè)備連接。然而，該實(shí)用新型的破碎瓶笨重，同時(shí)，在更換破碎瓶時(shí)，需要將冷卻水管接頭拆下，之后，又需要安裝上，操作麻煩，同時(shí)容易出現(xiàn)漏裝，另外，為了防止第二腔體內(nèi)的冷卻水漏出，第二腔體的進(jìn)出口都需裝閥門，這樣加上閥門和冷卻水，整個(gè)破碎瓶的重量成倍增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種超聲波粉碎分散處理設(shè)備，在超聲波粉碎過程中，直接把冷卻水澆射到料筒外壁進(jìn)行循環(huán)快速冷卻，可以大大減輕料筒的重量，并與冷卻循環(huán)管路分離，便于料筒的取進(jìn)取出。

本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種利用上述超聲波粉碎分散處理設(shè)備進(jìn)行物料粉碎的處理方法，在超聲波粉碎過程中，直接把冷卻水射到料筒外壁進(jìn)行循環(huán)快速冷卻，可以大大減輕料筒的重量，便于料筒的取進(jìn)取出，相對于冰浴冷卻方式，可以取得更好的降溫效果，同時(shí)使得設(shè)備結(jié)構(gòu)更為簡單。

本發(fā)明解決第一個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種超聲波粉碎分散處理設(shè)備，包括箱體、超聲波電源和用于盛放粉碎物料的料筒，所述箱體的內(nèi)腔上部設(shè)置有與所述超聲波電源電連接的換能器，該換能器的下端連接有插入所述料筒內(nèi)的變幅桿，其特征在于：所述箱體內(nèi)設(shè)置有支撐架，所述料筒可拆卸安裝于所述支撐架上，所述箱體的下部設(shè)置有冷卻水槽，所述箱體內(nèi)設(shè)置有將冷卻水槽內(nèi)的冷卻水引流澆射至料筒外壁的引水組件。

進(jìn)一步地，所述料筒的可拆卸連接方式為插裝或者卡裝方式。

更進(jìn)一步地，所述支撐架包括橫向布置于箱體上部的支撐板，所述換能器固定于該支撐板上，所述支撐板的下方相對固定有一組用于安裝料筒的掛桿，掛桿上開設(shè)有沉頭孔，所述掛桿上開設(shè)有與該沉頭孔相通的卡槽，所述料筒的頂部向上延伸有一組卡入所述卡槽內(nèi)的凸柱，凸柱的頂部形成有一坐落于所述沉頭孔內(nèi)的圓盤。

或者，所述支撐架上開設(shè)有通孔，所述料筒的頂部向上延伸有穿過所述通孔的連接柱，該連接柱上開設(shè)有螺紋，所述連接柱上旋合有將料筒固定于支撐架上的螺母，使用時(shí)，連接柱插入通孔，旋上螺母，即可對料筒進(jìn)行固定，需要拆卸時(shí)，只需旋松螺母，取下料筒即可，操作方便。

更進(jìn)一步地，所述引水組件包括置于冷卻水槽內(nèi)的水泵、與該水泵連接將冷卻水向上輸送的輸送管，該輸送管的出口連接有一冷卻主管，該冷卻主管上連通有至少一個(gè)面向所述料筒外壁的冷卻水出水頭。

更進(jìn)一步地，所述支撐架的下方固定有用于支撐固定所述冷卻主管的固定板，從而簡化了支撐架的結(jié)構(gòu)。

更進(jìn)一步地，所述超聲波粉碎分散處理設(shè)備還包括一對冷卻水進(jìn)行實(shí)時(shí)冷卻的冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)包括置于箱體外部的壓縮機(jī)和散熱板以及置于所述冷卻水槽內(nèi)的冷凝排管，冷凝排管與壓縮機(jī)連接，防止冷卻水槽內(nèi)的冷卻水在使用過程中溫度升高，降低冷卻效果。

優(yōu)選地，所述箱體為隔音箱，起到隔音效果。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決第一個(gè)技術(shù)問題的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明的料筒可以采用單層結(jié)構(gòu)，減輕了料筒的重量，便于手動(dòng)取放，同時(shí)，單層料筒簡化料嘴的設(shè)計(jì)，使得物料的傾倒也變得更為容易；另外，重量輕和裝卸方便，配合本發(fā)明的料筒采用可拆裝方式固定于箱體的支撐板上的設(shè)計(jì)，在裝入物料或者傾倒物料時(shí)，只需將料筒取下、裝上即可，避免了采用泵對物料進(jìn)行輸送，造成物料的嚴(yán)重浪費(fèi)和減少污染環(huán)節(jié)；此外，本發(fā)明在箱體的底部位于變幅桿的下方設(shè)置了循環(huán)冷卻水槽，采用出水頭向料筒外壁澆射冷卻水的方式對料筒進(jìn)行降溫，裝卸料筒時(shí)，無需對冷卻水管接頭進(jìn)行插拔拆裝，也不會(huì)有循環(huán)管路內(nèi)和夾層內(nèi)的冷卻水漏出的問題；本發(fā)明可以采用重量較輕的單層料筒，結(jié)合料筒在支撐架的可拆卸設(shè)計(jì)，同時(shí)，料筒與冷卻水槽之間留有較大距離，使得料筒安裝拆卸操作方便，同時(shí)，在超聲波粉碎過程中，利用冷卻水對料筒外壁進(jìn)行澆射循環(huán)快速冷卻，整個(gè)冷卻循環(huán)管路跟料筒完全分離，冷卻循環(huán)管路不會(huì)妨礙料筒的裝卸，使得料筒的外壁冷卻與料筒的拆裝操作方便相互協(xié)調(diào)。

本發(fā)明解決第二個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種利用上述的超聲波粉碎分散處理設(shè)備進(jìn)行物料粉碎的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、將物料盛放在料筒中，打開箱體，將料筒從變幅桿的下端穿入，向上提升料筒，將料筒上的凸柱卡裝于卡槽內(nèi)，松開料筒，料筒上的圓盤落入支撐架的沉頭孔內(nèi)；

(2)、關(guān)閉箱體，接通電源，按下控制開關(guān)，超聲波電源、壓縮機(jī)和水泵工作；

(3)、變幅桿對料筒內(nèi)的物料進(jìn)行破碎，水泵將冷卻水槽內(nèi)的冷卻水輸送至冷卻主管，冷卻主管的冷卻水通過各個(gè)出水頭將冷卻水澆射至料筒的外壁，冷卻水沿著料筒外壁在重力作用下環(huán)繞料筒四周往下流，形成水幕，最終回落到冷卻水箱形成循環(huán)回流，同時(shí)，在壓縮機(jī)的作用下，冷卻水槽內(nèi)的冷凝排管將冷卻水進(jìn)行實(shí)時(shí)冷卻，防止冷卻水升溫；

(4)、物料破碎完成后，水泵、換能器和壓縮機(jī)外機(jī)停止工作；

(5)、將箱體內(nèi)的料筒先向上提起，料筒上的圓盤離開支撐架上的沉頭孔，將料筒向前移動(dòng)一定距離，料筒上的凸柱離開支撐架上的卡槽，接著，料筒向下移動(dòng)，使得變幅桿離開料筒，取出料筒，將破碎后的物料倒出，完成一次粉碎過程，需要再次粉碎，重復(fù)步驟(1)至步驟(5)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決第二個(gè)技術(shù)問題的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明的料筒可以采用單層結(jié)構(gòu)，減輕了料筒的重量，便于手動(dòng)取放，同時(shí)，單層料筒簡化料嘴的設(shè)計(jì)，使得物料的傾倒也變得更為容易；另外，重量輕和裝卸方便，配合本發(fā)明的料筒采用可拆裝方式固定于箱體的支撐板上的設(shè)計(jì)，在裝入物料或者傾倒物料時(shí)，只需將料筒取下、裝上即可，避免了采用泵對物料進(jìn)行輸送，造成物料的嚴(yán)重浪費(fèi)和減少污染環(huán)節(jié)；此外，本發(fā)明在箱體的底部位于變幅桿的下方設(shè)置了循環(huán)冷卻水槽，采用出水頭向料筒外壁澆射冷卻水的方式對料筒進(jìn)行降溫，裝卸料筒時(shí)，無需對冷卻水管接頭進(jìn)行插拔拆裝，也不會(huì)有循環(huán)管路內(nèi)和夾層內(nèi)的冷卻水漏出的問題；本發(fā)明可以采用重量較輕的單層料筒，結(jié)合料筒在支撐架的可拆卸設(shè)計(jì)，同時(shí)，料筒與冷卻水槽之間留有較大距離，使得料筒安裝拆卸操作方便，同時(shí)，在超聲波粉碎過程中，利用冷卻水對料筒外壁進(jìn)行澆射循環(huán)快速冷卻，整個(gè)冷卻循環(huán)管路跟料筒完全分離，冷卻循環(huán)管路不會(huì)妨礙料筒的裝卸，使得料筒的外壁冷卻與料筒的拆裝操作方便相互協(xié)調(diào)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中超聲波粉碎分散處理設(shè)備的正視圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中超聲波粉碎分散處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中缺少料筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖2中缺少換能器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1至4所示，本實(shí)施中的超聲波粉碎分散處理設(shè)備，包括箱體3、超聲波電源11、料筒6、支撐架4、換能器12、引水組件5、冷卻水槽7和冷卻系統(tǒng)。

其中，箱體3為隔音箱，起到隔音效果，料筒6用于盛放粉碎分散物料，所述箱體3的內(nèi)腔上部設(shè)置有與所述超聲波電源11電連接的換能器12，該換能器12的下端連接有插入所述料筒6內(nèi)的變幅桿121，所述箱體3內(nèi)設(shè)置有支撐架4，所述料筒6可拆卸安裝于所述支撐架4上，所述箱體3的下部設(shè)置有冷卻水槽7，所述箱體3內(nèi)設(shè)置有將冷卻水槽7內(nèi)的冷卻水引流澆射至料筒6外壁的引水組件5，該引水組件5包括置于冷卻水槽7內(nèi)的水泵、與該水泵連接將冷卻水向上輸送的輸送管51，該輸送管51的出口連接有一冷卻主管52，該冷卻主管52上連通有至少一個(gè)面向所述料筒6外壁的冷卻水出水頭53。在本發(fā)明中引水組件5將冷卻水引流澆射至料筒6外壁的方式中，按冷卻水沖擊料筒6外壁上的緩急程度，引流澆射的方式可以是澆灌、噴射或者鑒于這兩種方式之間的引流方式。優(yōu)選地，冷卻水沖擊料筒6外壁上的緩急程度采用鑒于這兩種方式之間的引流方式。原因在于，水流大急或是太緩都不能包裹整個(gè)料筒的外壁。

進(jìn)一步地，所述料筒6的可拆卸連接方式為插裝或者卡裝方式。具體地，所述料筒6的可拆卸連接的第一種方式為，所述支撐架4包括橫向布置于箱體3上部的支撐板41，所述換能器12固定于該支撐板41上，所述支撐板41的下方相對固定有一組用于安裝料筒6的掛桿42，掛桿42上開設(shè)有沉頭孔421，所述掛桿42上開設(shè)有與該沉頭孔421相通的卡槽422，所述料筒6的頂部向上延伸有一組卡入所述卡槽422內(nèi)的凸柱61，凸柱61的頂部形成有一坐落于所述沉頭孔421內(nèi)的圓盤62，進(jìn)一步地，支撐架4的下方固定有用于支撐固定所述冷卻主管52的固定板43。

所述料筒6的可拆卸連接的第二種方式為，所述支撐架4上開設(shè)有通孔，所述料筒6的頂部向上延伸有穿過所述通孔的連接柱，該連接柱上開設(shè)有螺紋，所述連接柱上旋合有將料筒6固定于支撐架4上的螺母，使用時(shí)，連接柱插入通孔，旋上螺母，即可對料筒6進(jìn)行固定，需要拆卸時(shí)，只需旋松螺母，取下料筒6即可，操作方便。

另外，所述冷卻系統(tǒng)包括置于箱體3外部的壓縮機(jī)21以及置于所述冷卻水槽7內(nèi)的冷凝排管22，冷凝排管22與壓縮機(jī)21連接，防止冷卻水槽7內(nèi)的冷卻水在使用過程中溫度升高，降低冷卻效果。

最后，本發(fā)明還提供了一種利用上述的超聲波粉碎分散處理設(shè)備進(jìn)行物料粉碎分散的處理方法，包括以下步驟：

(1)、將物料盛放在料筒6中，打開箱體3，將料筒6從變幅桿121的下端穿入，向上提升料筒6，將料筒6上的凸柱61卡裝于卡槽422內(nèi)，松開料筒6，料筒6上的圓盤62落入支撐架4的沉頭孔421內(nèi)；

(2)、關(guān)閉箱體3，接通電源，按下控制開關(guān)，超聲波電源11、壓縮機(jī)21和水泵工作；

(3)、變幅桿121對料筒6內(nèi)的物料進(jìn)行破碎分散，水泵將冷卻水槽7內(nèi)的冷卻水輸送至冷卻主管52，冷卻主管52的冷卻水通過各個(gè)出水頭53將冷卻水澆射至料筒6的外壁，冷卻水沿著料筒6外壁在重力作用下環(huán)繞料筒四周往下流，形成水幕，最終回落到冷卻水箱7形成循環(huán)回流，同時(shí)，在壓縮機(jī)21的作用下，冷卻水槽7內(nèi)的冷凝排管22將冷卻水進(jìn)行實(shí)時(shí)冷卻，防止冷卻水升溫；

(4)、物料破碎完成后，水泵、換能器12和壓縮機(jī)21外機(jī)停止工作；

(5)、將箱體3內(nèi)的料筒6先向上提起，料筒6上的圓盤62離開支撐架4上的沉頭孔421，將料筒6向前移動(dòng)一定距離，料筒6上的凸柱61移離支撐架4上的卡槽422，接著，料筒6向下移動(dòng)，并低于變幅桿121位置，取出料筒6，將破碎后的物料倒出，完成一次粉碎過程，需要再次粉碎，重復(fù)步驟(1)至步驟(5)。

綜上，本發(fā)明的料筒6可以采用單層結(jié)構(gòu)，減輕了料筒的重量，便于手動(dòng)取放，同時(shí)，單層料筒簡化料嘴的設(shè)計(jì)，使得物料的傾倒也變得更為容易；另外，重量輕和裝卸方便，配合本發(fā)明的料筒6采用可拆裝方式固定于箱體3的支撐板4上的設(shè)計(jì)，在裝入物料或者傾倒物料時(shí)，只需將料筒取下、裝上即可，避免了采用泵對物料進(jìn)行輸送，造成物料的嚴(yán)重浪費(fèi)和減少污染環(huán)節(jié)；此外，本發(fā)明在箱體3的底部位于變幅桿121的下方設(shè)置了循環(huán)冷卻水槽7，采用出水頭53向料筒6外壁澆射冷卻水的方式對料筒6進(jìn)行降溫，便于料筒6的冷卻操作，無需對冷卻水管接頭進(jìn)行插拔拆裝，也不會(huì)有循環(huán)管路和夾層內(nèi)的冷卻水漏出的問題；本發(fā)明可以采用重量較輕的單層料筒，結(jié)合料筒6在支撐架4的可拆卸設(shè)計(jì)，同時(shí)，料筒6與冷卻水槽7之間留有較大距離，使得料筒6安裝拆卸操作方便，同時(shí)，在超聲波粉碎過程中，利用冷卻水對料筒6外壁進(jìn)行澆射循環(huán)快速冷卻，整個(gè)冷卻循環(huán)管路跟料筒完全分離，冷卻循環(huán)管路不會(huì)妨礙料筒6的裝卸，使得料筒6的外壁冷卻與料筒6的拆裝操作方便相互協(xié)調(diào)。