CN104984841B - 一种喷洒形式可变的微喷头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷洒形式可变的微喷头，该微喷头包括雾化喷嘴、整流喷嘴、连接套和主管路；连接套通过螺纹与主管路连接，整流喷嘴通过螺纹连接装配于连接套的内侧，雾化喷嘴通过螺纹连接装配于连接套的外侧；整流喷嘴与雾化喷嘴同心安装，整流喷嘴位于雾化喷嘴内部，整流喷嘴的扩增段为弹性材料制成的渐缩锥管，整流喷嘴的出口直径随工作压力变化而变化，通过工作压力调节微喷头出口形式，可实现喷雾和远距离较大流量喷洒两种状态下切换作业。

Description

一种喷洒形式可变的微喷头

技术领域

本发明涉及流体机械领域，具体涉及喷洒形式可变的微喷头。

背景技术

微喷灌是一种先进灌水方法。相比于喷灌，微喷灌工作压力低，对地形和土壤的适应性强，便于管理、节省劳动力，灌水均匀、增产效果显著等优点。与滴灌相比，微喷灌对水质要求不严格、不易堵塞、省工。微喷头是微喷灌系统的关键设备，折射式、旋转式是微喷头的主要结构形式。

折射式微喷头又称雾化微喷头，通常水流由喷嘴喷出，遇到折射装置后被击散成薄水膜沿四周射出。中国专利第CN102423730A公开了“一种折射式微喷头”，该喷头设计了一种折射体圆盘，折射体圆盘的下表面设有一圆锥体，此圆锥体的表面上分布有分水槽与折射体圆盘下表面上的折射槽相连通，通过折射槽的深度来调节喷洒距离。中国专利第CN203304089U号公开了一种“双臂微喷头”，设计了一种顶部朝向底座的圆锥台，出水口喷出的垂直水流接触圆锥台后会被打散并改变方向，沿圆锥台外壁向四周喷洒，形成全方位的水雾。折射式喷头结构简单，但射程较小，其喷洒半径大多在3m以内。

旋转式微喷头又称射流式微喷头，通常射流从喷嘴中喷出，喷头主要依靠水流的冲击力旋转。中国专利CN1935387A公开了一种“全射流微喷头”，当射流进入作用区后，射流和作用区内的空气之间卷吸作用，使得射流两侧出现压力差，推动射流附壁，产生驱动力。中国专利第CN102151624B公开了“一种曲线流道微喷头”，设计了一种倒圆锥形体的喷洒体，圆锥形体的底面设有与支架的定位孔匹配的凸部，喷洒体的圆锥面上设有至少一组的长、中、短流道凹槽，该长、中、短流道凹槽起点均为圆锥顶点。旋转式微喷头有效湿润半径大，其喷洒半径一般为2m到5m之间。

在某些应用场合，例如茶园微喷工程中，夏秋季节需喷灌补水，冬季往往需要喷雾除霜，现有微喷头基本上只能实现单一功能，还未见兼顾较大流量灌溉和喷雾两种功能的微喷头。

针对这种不足，本发明提出了一种雾化形式可变的喷头。随管路供水压力的变化，微喷头可实现在喷雾和远距离较大流量喷射两种状态下切换作业。

发明内容

本发明的在于提供一种雾化形式可变、可实现雾化喷洒和直流喷射两种工作状态的微喷头。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种雾化形式可变的微喷头，包括雾化喷嘴、整流喷嘴、连接套和主管路，连接套通过螺纹与主管路连接，整流喷嘴通过螺纹连接装配于连接套的内侧，雾化喷嘴通过螺纹连接装配于连接套的外侧；所述整流喷嘴包括扩增段和整流段；所述雾化喷嘴包括收缩雾化段和弧形雾化段。

进一步的，所述整流喷嘴与雾化喷嘴同心安装，整流喷嘴位于雾化喷嘴内部，雾化喷嘴出口处直径大于整流喷嘴出口处直径，且整流喷嘴出口伸出雾化喷嘴出口。

进一步的，所述整流喷嘴的扩增段为渐缩锥管，由弹性材料制成，整流喷嘴的整流段内侧加工出稳流器；所述雾化喷嘴的收缩雾化段为渐缩锥管，收缩雾化段的锥角α大于整流喷嘴的扩增段的锥角β，弧形雾化段为曲面过渡段与直线段相连构成。

进一步的，所述连接套加工有过流孔，为雾化喷嘴提供工作流体，连接套内侧加工有内孔为整流喷嘴提供工作流体。

本发明的有益效果是：提供一种雾化形式可变的微喷头，低压工况下，喷头为喷雾工况，且控制范围大于普通雾化喷头；当工作压力增加到设定值，喷头为直射喷射工况。

附图说明：

图1为本发明雾化形式可变的喷头的结构示意图；

图2为整流喷嘴的剖视图；

图3为雾化喷嘴的剖视图；

图4为连接套的剖视图；

图5为本发明雾化形式可变喷头的工作原理示意图。

图示中，1-雾化喷嘴，2-整流喷嘴，3-连接套，4-主管路，11-收缩雾化段，12-弧形雾化段，121-曲面过渡段，122-直线段，21-扩增段，22-整流段，31-过流孔，32-内孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

参照附图1，本发明所述的雾化形式可变的微喷头，包括雾化喷嘴1、整流喷嘴2、连接套3和主管路4，其特征在于，连接套3通过螺纹与主管路4连接，整流喷嘴2通过螺纹连接装配于连接套3的内侧，雾化喷嘴1通过螺纹连接装配于连接套3的外侧；所述整流喷嘴2包括扩增段21和整流段22；所述雾化喷嘴1包括收缩雾化段11和弧形雾化段12。

所述整流喷嘴2与雾化喷嘴1同心安装，整流喷嘴2位于雾化喷嘴1内部，雾化喷嘴1出口处直径大于整流喷嘴2出口处直径，且整流喷嘴2出口伸出雾化喷嘴1出口，上述安装方式可实现随着工作压力的逐步提高，整流喷嘴2的锥角β逐渐增大。

参照附图2和附图3，所述整流喷嘴2的扩增段21为渐缩锥管，扩增段21的锥角β，为保证喷头工作稳定，扩增段21的锥角25°≤β≤50°，由弹性材料制成，整流喷嘴2的整流段22内侧加工出稳流器23，阻碍整流喷嘴2横向水流的发展，降低水流的湍流程度，使水流以较高的速度从整流喷嘴2中喷出，从而提高直流喷射时的射程。所述雾化喷嘴1的收缩雾化段11为渐缩锥管，收缩雾化段11的锥角α，为实现雾化工况和直流喷射工况的稳定切换。

对于雾化喷嘴1和整流喷嘴2之间的环形流道，在α>β时，越接近于喷嘴出口处，过流面积越小，流体运动速度就越大，由伯努利方程可知，流体压力也就越小，因此在喷头工作时，整流喷嘴2内壁所受流体压力总是大于整流喷嘴2外壁所受流体压力，随着工作压力的提高，整流喷嘴2的扩增段21总会增加。

所述雾化喷嘴1的弧形雾化段12为曲面过渡段121与直线段122相连构成。部分工作流体从过流孔31通过后依次进入直线段122和曲面过渡段121，在进入曲面过渡段121后，受流道扩增的影响，工作流体的湍动能增加，可提高从雾化喷嘴1喷洒出的流体的雾化效果，同时可以增加本喷头的控制面积。

参照附图4，所述连接套3加工有过流孔31，为雾化喷嘴1提供工作流体，连接套3内侧加工有内孔32为整流喷嘴2提供工作流体。

工作过程为：工作流体从主管路4进入连接套3后，在流体工作压力较低时，少部分工作流体过流孔31进入雾化喷嘴1，经过雾化喷嘴1的弧形雾化段12和收缩雾化段11，最后以雾化状态喷出，大部分流体通过内孔32进入整流喷嘴2，经过整流段22和扩增段21后喷出，此时整流喷嘴2的出口较小，工作流体也主要以雾化状态喷出。

随着工作压力的提高，整流喷嘴2的扩增段21的过流面积逐渐增大，如附图5所示，当扩增段21的锥角增大至一定程度时，雾化喷嘴1的出口被整流喷嘴2堵死，所有的工作流体从整流喷嘴2的出口喷出，此时，整流喷嘴2的出口较大，工作流体呈直流喷射状态，可实现较大流量和较远的射程喷洒。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (4)

1.一种喷洒形式可变的微喷头，包括雾化喷嘴(1)、整流喷嘴(2)、连接套(3)和主管路(4)，其特征在于，所述连接套(3)与主管路(4)连接；所述整流喷嘴(2)设置于雾化喷嘴(1)内部，所述雾化喷嘴(1)连接装配于连接套(3)的外圈，所述整流喷嘴(2)一端连接装配于连接套(3)的内圈，另一端插入雾化喷嘴(1)的出口；所述雾化喷嘴(1)包括收缩雾化段(11)和弧形雾化段(12)；所述整流喷嘴(2)包括扩增段(21)和整流段(22)；所述连接套(3)加工有过流孔(31)，为雾化喷嘴(1)提供工作流体，连接套(3)内侧加工有内孔(32)为整流喷嘴(2)提供工作流体；所述整流喷嘴(2)的扩增段(21)为渐缩锥管，由弹性材料制成；所述雾化喷嘴(1)的收缩雾化段(11)为渐缩锥管；当流体工作压力较低时，少部分工作流体通过过流孔(31)进入雾化喷嘴(1)，经过雾化喷嘴(1)的弧形雾化段(12)和收缩雾化段(11)，最后以雾化状态喷出，大部分流体通过内孔(32)进入整流喷嘴(2)，经过整流段(22)和扩增段(21)后喷出；当流体工作压力较高时，整流喷嘴(2)的扩增段(21)的过流面积逐渐增大，当扩增段(21)的锥角增大至一定程度时，雾化喷嘴(1)的出口被整流喷嘴(2)堵死，所有的工作流体从整流喷嘴(2)的出口喷出。

2.根据权利要求1所述的喷洒形式可变的微喷头，其特征在于，所述整流喷嘴(2)与雾化喷嘴(1)同心安装，雾化喷嘴(1)出口直径大于整流喷嘴(2)出口直径，且整流喷嘴(2)出口伸出雾化喷嘴(1)出口。

3.根据权利要求1所述的喷洒形式可变的微喷头，其特征在于，整流喷嘴(2)的整流段(22)内壁设有稳流器(23)；所述弧形雾化段(12)由曲面过渡段(121)与直线段(122)相连构成。

4.根据权利要求3所述的喷洒形式可变的微喷头，其特征在于，所述收缩雾化段(11)的锥角为α，所述整流喷嘴(2)的扩增段(21)的锥角β，25°≤β≤50°。