CN104826755B - 一种静电雾化喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及静电雾化装置领域，特指一种静电雾化喷嘴，其包括：弹簧座、紧定螺钉、弹簧、动环、传动销、动环密封圈、静环密封圈、静环组成的旋转密封、外壳、肋片、针形电极、转体、转轴、压体、压盖、轴承、锂电池、联轴器、集成式高压静电模块及微型电动机，其特征是转体带有的肋片形成肋片式流道，转体旋转时，液体沿周向进入静电雾化喷嘴，在肋片式流道出口处具有较大的轴向速度，喷嘴出口处的液雾呈锥状，适合于轴向远程输运。旋转密封实现可靠的轴向密封，针形电极合理布置，保证了电极干燥，提高荷电效率与电安全性。其优点是能耗小、不易堵塞、荷电效果好，能实现旋转雾化轴向远程输运。

Description

一种静电雾化喷嘴

技术领域

本发明涉及静电雾化装置领域，特指一种利用带肋片式旋转体高速旋转形成锥形液雾并通过合理布置针形电极实现高效荷电的低压旋转静电雾化喷嘴装置。

背景技术

在农药喷洒、卫生防疫消毒、喷雾降温等喷嘴应用领域，要求喷嘴具有一定的喷幅，具有轴向远程输运的能力。最常用的是采用压力雾化式喷嘴，应用于低压雾化的喷嘴雾化孔径细小，特别容易堵塞，需要经常清洗调试。气液双流体喷嘴借助空气流动增强液体雾化，实现低压雾化，如CN2010106178119“一种气液混合喷嘴结构的制作方法”，但是气液双流体喷嘴雾化需要压缩机提供高速气流，配套设备复杂，能耗大。旋转雾化将液体喷射到一个旋转面上，在离心力作用下均匀地向四周散布，其雾化液滴粒径的均匀度可通过调整液体流量和转体的转速来控制，如CN201320757751“旋转喷嘴”，但是旋转雾化形成液滴由于离心力占据主导地位，液雾呈一圆盘面，垂直于喷嘴轴线，不适合轴向远程输运。常见的静电雾化装置中荷电电极常布置在喷嘴出口下方，电场力作用下，部分荷电液滴沉积在电极上，弱化了荷电效果，同时也存在一定的安全隐患。

发明内容

为了避免和克服上述不足，本发明的目的是提供一种具有低能耗、不易堵塞、适合轴向远程输运、能提高液滴荷电效率与电安全性的低压旋转静电雾化喷嘴。

实现本发明的技术方案为：

一种静电雾化喷嘴，其特征在于：包括外壳、转体、转轴、压体、压盖、轴承和微型电动机；所述外壳内部设有转体，转体后端通过螺纹连接转轴，转轴前端位于转体内部；转轴上套有压体和压盖，压体前端通过螺纹连接外壳后端，压体后端通过螺纹连接压盖，压盖的凹槽内设有轴承；转轴后端通过联轴器连接电动机转轴，电动机转轴连接微型电动机；外壳和转体前端均为抛物面设计，外壳前端设有喷嘴出口，后端沿外壳周向设有喷嘴入口；转体表面沿轴向设有肋片，肋片沿转体径向呈辐射状分布，肋片与外壳之间为微间隙配合；转体内部设有针形电极，针形电极通过螺纹连接转轴前端；联轴器上设有锂电池和集成式高压静电模块，锂电池通过导线连接集成式高压静电模块；集成式高压静电模块通过导线连接针形电极，导线穿过转轴的轴孔。

上述方案中，肋片前后两端宽度相同。

上述方案中，所述外壳与转体均采用聚四氟乙烯材料制成。

上述方案中，所述针形电极与转轴连接处的螺纹涂有绝缘涂层。

上述方案中，所述压体和压盖之间还包括旋转密封系统，旋转密封系统包括弹簧座、弹簧、动环、和静环；弹簧座、弹簧、动环和静环均套在转轴上，弹簧座和动环均固定在转轴上；弹簧前后两端分别连接弹簧座和动环，动环端面连接静环端面，形成了端面密封，静环固定在压盖上；动环的凹槽内设有动环密封圈，静环与压盖连接处形成的凹槽内设有静环密封圈，实现液体的轴向密封。静环和动环形成端面密封、静环和压盖的静环密封圈密封、动环和转体转轴的动环密封圈密封形成三道密封，封堵了密封腔中液体向外泄露的可能，实现可靠的密封。

上述方案中，所述弹簧座通过紧定螺钉固定在转轴上，动环通过传动销固定在转轴上，静环通过防转销固定在压盖上。

本发明的工作过程是液体经喷嘴入口沿周向进入喷嘴后，流入肋片式流道，转体头部为抛物面设计，肋片在转体表面的分布特点使肋片式流道入口处半径大，出口处半径很小，肋片与外壳之间为微间隙配合。微型电动机带动转轴高速旋转，液体在肋片式流道入口处周向速度很大，出口处周向速度很小，由于肋片的特殊设计，液体在肋片式流道出口处具有较大的轴向速度，喷嘴出口处的液雾呈锥状，适合于轴向远程输运。雾化过程所需的液体压力很低，仅起到输送液体进入喷嘴的作用，液滴的粒径大小可通过改变转轴的转速及液体的流量进行调节。由弹簧座、紧定螺钉、弹簧、动环、传动销、动环密封圈、静环密封圈、静环组成的旋转密封，将较易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封，弹簧使动环紧紧压在静环上。转轴旋转时，动环与转轴一起旋转，而静环则固定在压盖上静止不动，动环与静环相接触的环形密封面阻止了液体的泄漏。静环和动环形成端面密封、静环和压盖的静环密封圈密封、动环和转轴的动环密封圈密封形成三道密封，封堵了密封腔中液体的泄漏，实现可靠的密封。接通电源后，针形电极在喷嘴出口附近区域形成高压静电场，液滴在经过高压静电场时荷上电荷，使液滴颗粒更小，雾化程度更高。针形电极几乎封闭在转体内，不接触液体，能长时间保持干燥，保证液滴荷电效果。

本发明的优点是喷嘴雾化压力低、能耗小、不易堵塞、合理布置的针形电极能提高荷电效果，液滴在喷嘴出口具有轴向分速度，液雾呈锥形，适合于远程输运。本发明对高粘度液体雾化也具有良好的适应性，可广泛应用于农药喷洒、喷雾降温、静电喷雾脱硫除尘等方面。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是喷嘴入口的结构示意图。

图中：1.喷嘴出口 2.外壳 3.针形电极 4.肋片 5.转体 6.转轴 7.弹簧座 8.喷嘴入口 9.压体 10.紧定螺钉 11.弹簧 12.动环 13.传动销 14.动环密封圈 15.静环密封圈 16.静环 17.防转销 18.压盖 19.轴承 20.锂电池 21.联轴器 22.电动机转轴 23.集成式高压静电模块 24.微型电动机。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述具体实施过程, ，但本发明的保护范围并不限于此。

一种静电雾化喷嘴，其特征在于：包括外壳2、转体5、转轴6、压体9、压盖18、轴承19和微型电动机24；外壳2内部设有转体5，转体5后端通过螺纹连接转轴6，转轴6前端位于转体5内部；转轴6上套有压体9和压盖18，压体9前端通过螺纹连接外壳2后端，压体9后端通过螺纹连接压盖18，压盖18的凹槽内设有轴承19；转轴6后端通过联轴器21连接电动机转轴22，电动机转轴22连接微型电动机24； 外壳2和转体5前端均为抛物面设计，外壳2前端设有喷嘴出口1，后端沿外壳2周向设有喷嘴入口8；转体5表面沿轴向设有肋片4，肋片4沿转体5径向呈辐射状分布，肋片4与外壳2之间为微间隙配合；肋片4前后两端宽度相同；转体5内部设有针形电极3，针形电极3通过螺纹连接转轴6前端；联轴器21上设有锂电池20和集成式高压静电模块23，锂电池20通过导线连接集成式高压静电模块23；集成式高压静电模块23通过导线连接针形电极3，导线穿过转轴6的轴孔。外壳2与转体5均采用聚四氟乙烯材料制成，针形电极3与转轴6连接处的螺纹涂有绝缘涂层。压体9和压盖18之间还包括旋转密封系统，旋转密封系统包括弹簧座7、弹簧11、动环12、和静环16；弹簧座7、弹簧11、动环12和静环16均套在转轴6上，弹簧座7和动环12均固定在转轴6上；所述弹簧11前后两端分别连接弹簧座7和动环12，动环12端面连接静环16端面，静环16固定在压盖18上；动环12的凹槽内设有动环密封圈14，静环16与压盖18连接处形成的凹槽内设有静环密封圈15。弹簧座7通过紧定螺钉10固定在转轴6上，动环12通过传动销13固定在转轴6上，静环16通过防转销17固定在压盖18上。

使用时，启动微型电动机24，转轴6带动转体5旋转，液体从喷嘴入口8沿周向进入静电雾化喷嘴，进入肋片4形成的肋片式流道内，在流道内周向速度部分转化为轴向速度。由于转体5高速旋转，液体在喷嘴出口1处破碎形成液滴，液体流量越小或转体5转速越高，雾化形成的液滴粒径越小，并且具有一定量的轴向速度，形成锥形液雾，便于远距离输运。锂电池20为集成式高压静电模块23供电，由于集成式高压静电模块23与针形电极3相连，针形电极3尖端放电，在喷嘴出口1形成高强度等离子区域，液滴经过该区域时荷上电荷。转体5几乎将针形电极3封闭在内腔，针形电极3不易受潮，能实现长时间有效荷电。弹簧座7、紧定螺钉10、弹簧11、动环12、传动销13、动环密封圈14、静环密封圈15、静环16组成了旋转密封，转轴6旋转时，动环12与转轴6一起旋转，而静环16则固定在压盖18上静止不动，动环12与静环16相接触的环形密封面阻止了液体的泄漏。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种静电雾化喷嘴，包括外壳(2)、转体(5)、转轴(6)、压体(9)、压盖(18)、轴承(19)和微型电动机(24)；所述外壳(2)内部设有转体(5)，转体(5)后端通过螺纹连接转轴(6)，转轴(6)前端位于转体(5)内部；所述转轴(6)上套有压体(9)和压盖(18)，压体(9)前端通过螺纹连接外壳(2)后端，压体(9)后端通过螺纹连接压盖(18)，压盖(18)的凹槽内设有轴承(19)；所述转轴(6)后端通过联轴器(21)连接电动机转轴(22)，电动机转轴(22)连接微型电动机(24)；

其特征在于：所述外壳(2)和转体(5)前端均为抛物面设计，外壳(2)前端设有喷嘴出口(1)，后端沿外壳(2)周向设有喷嘴入口(8)；转体(5)表面沿轴向设有肋片(4)，肋片(4)沿转体(5)径向呈辐射状分布，肋片(4)与外壳(2)之间为微间隙配合；

所述转体(5)内部设有针形电极(3)，针形电极(3)通过螺纹连接转轴(6)前端；所述联轴器(21)上设有锂电池(20)和集成式高压静电模块(23)，锂电池(20)通过导线连接集成式高压静电模块(23)；集成式高压静电模块(23)通过导线连接针形电极(3)，导线穿过转轴(6)的轴孔。

2.根据权利要求1所述的一种静电雾化喷嘴，其特征在于：所述肋片(4)前后两端宽度相同。

3.根据权利要求1所述的一种静电雾化喷嘴，其特征在于：所述外壳(2)与转体(5)均采用聚四氟乙烯材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种静电雾化喷嘴，其特征在于：所述针形电极(3)与转轴(6)连接处的螺纹涂有绝缘涂层。

5.根据权利要求1所述的一种静电雾化喷嘴，其特征在于：所述压体(9)和压盖(18)之间还包括旋转密封系统，所述旋转密封系统包括弹簧座(7)、弹簧(11)、动环(12)、和静环(16)；所述弹簧座(7)、弹簧(11)、动环(12)和静环(16)均套在转轴(6)上，所述弹簧座(7)和动环(12)均固定在转轴(6)上；所述弹簧(11)前后两端分别连接弹簧座(7)和动环(12)，动环(12)端面连接静环(16)端面，静环(16)固定在压盖(18)上；

所述动环(12)的凹槽内设有动环密封圈(14)，静环(16)与压盖(18)连接处形成的凹槽内设有静环密封圈(15)。

6.根据权利要求5所述的一种静电雾化喷嘴，其特征在于：所述弹簧座(7)通过紧定螺钉(10)固定在转轴(6)上，所述动环(12)通过传动销(13)固定在转轴(6)上，所述静环(16)通过防转销(17)固定在压盖(18)上。