CN106040510A - 一种负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置 - Google Patents

一种负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，包括雾化发生壳体和水气混合进入壳体，水气混合进入壳体下方设有进水口，侧方设有进气口筛网；水流经过进水口和进水通道射流进入水气混合体渐缩通道，射流水形成的负压吸引气流进入水气混合体渐缩通道；混合的水气流经过水气混合体喉管从水气混合体射流出口喷射而出；水气混合体喉管上安装有自激振荡发生挡板；水气混合体射流出口正对着超声震荡座，超声震荡座下方设有超声震荡环形腔；雾化发生壳体顶部开有通孔，放置均匀旋转布置的喷头。该装置无需外接气源，具有喷射雾化效果好、水雾覆盖范围大、雾场浓度可调的优点，且结构简单、加工方便、成本低。

Description

一种负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置
技术领域
本发明涉及一种负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，属于雾化装置领域。
背景技术
人类生存和工作的环境对保证人身安全和心情愉悦具有重大意义，在当今高科技发展的今天，一些加工粉尘、漂浮物等对人们的生活质量造成了严重影响，尤其是一些微细粉尘一旦吸入会造成尘肺病等身体不适。普通的压力射流喷嘴无法达到高效的雾化要求，相关研究者在射流喷嘴的基础上引进电磁振荡、超声波、机械振荡、静电吸附等高科技手段来提高雾化效果，取得了很好的效果，但存在成本偏高，结构相对复杂的一些问题。
中国专利CN102527567A“一种用于煤矿井下的超声雾化降尘喷嘴”公开了一种利用气流形成的超声波作用于周围的液体，并使液体雾化的装置，成功实现了超声雾化，但水流的湍流效果不强，雾化不够均匀。
发明内容
本发明旨在提供一种负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，利用风流作用于液滴破碎，成本低廉。
本发明提供了一种负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，包括雾化发生壳体和水气混合进入壳体，雾化发生壳体和水气混合进入壳体通过壳体调节螺纹进行连接；水气混合进入壳体下方设有进水口，侧方设有进气入口筛网；水流经过进水口和进水通道射流进入水气混合体渐缩通道，进水通道的下部为圆筒形，上部为倒锥形；水气混合体渐缩通道分为三段，下段为倒锥形结构，下段底部与进气腔连接，中段为圆筒形，上段为倒锥形的水气混合体喉管，水气混合体渐缩通道的中、上段连接处与外侧的自激振荡发生挡板连接；自激振荡发生挡板为锥形环状结构，其中心连接水气混合体渐缩通道，自激振荡发生挡板的外部连接水气混合进入壳体的上端部；射流水使进气腔形成负压状态，吸引气流进入，进气口筛网外侧接气源，气流经过进气口筛网和进气腔进入水气混合体渐缩通道；混合的水气流经过水气混合体喉管通过水气混合体射流出口喷射而出；水气混合体射流出口的正上方对应设有超声震荡座，超声震荡座上部与雾化发生壳体顶部固定连接，超声震荡座下部安装有超声震荡环形腔；所述超声震荡环形腔为倒锥形结构；雾化发生壳体顶部开有四个均匀分布的通孔，该通孔的结构为：下部为直孔，上部为外扩孔，在外扩孔壁上朝外侧安装有喷头。
上述装置中，水气混合进入壳体上端外表面设有外螺纹，雾化发生壳体下端内表面设有内螺纹，通过调节雾化发生壳体和水气混合进入壳体之间的连接螺纹的啮合深度来调节水气混合体射流出口和超声震荡座之间的距离，距离调节范围为20～30mm。
上述装置中，所述进水通道的头部深入水气混合体渐缩通道内，通过水气混合进入壳体与进水通道之间的调节螺纹能调整进水通道相对于水气混合体渐缩通道的距离，距离调节范围为0～15mm。调节螺纹由进水入口外表面设有的外螺纹与水气混合进入壳体下端面中间内表面设有的内螺纹配合组成。
上述装置中，所述进气腔为圆筒状，进气腔的外侧设有进气口筛网，进气腔通过进气口筛网与外接大气相连通，进气口筛网起到过滤空气的作用。
上述装置中，所述水气混合体喉管的长度为30~50mm，水气混合体射流出口的直径为2～4mm。
上述装置中，所述超声震荡环形腔插装在超声震荡座下方，其锥形母线与轴线的夹角为30°～45°，底部直径为10～15mm，垂直高度为8～12mm；所述自激振荡发生挡板为锥形环状，其锥形母线与超声震荡环形腔的锥形母线在同一竖直面内垂直。
上述装置中，所述通孔的外扩孔的母线与轴线的夹角为15°～30°，所述喷头通过螺纹固定在通孔的外扩孔壁上，喷头在空间上呈现按照统一方向旋转布置，旋转的角度为15°～30°。
上述装置中，所述雾化发生壳体的顶部中心设有调节螺栓，调节螺栓与超声震荡座的上部通过螺纹连接。
本发明的原理：利用液滴自身射流负压吸引气流形成的气液混合体在冲击超声振荡座时发生液流超声波和气流超声波，及它们之间混合叠加，加剧了液体的高效雾化，雾化后的气液混合体进一步在自激振荡发生挡板的作用下生成自激振荡波，持续的保持高效的雾化状态，雾化的液体随气液流动方向前进从喷头喷射而出，旋转布置的喷头使得雾化场形成罩状，对于降尘环境，能够大大提高降尘效率。
本发明的有益效果：
本发明无需设置外接气源和电源，具有喷射雾化效果好、水雾覆盖范围大、雾场浓度可调的优点，而且结构简单可靠、加工方便且成本低，这对于水射流高效雾化领域具有很强的实用价值。
附图说明
图 1 为高效雾化装置的整体剖视图。
图 2 为喷头的布置图（俯视）。
图中，1为通孔；2为超声震荡座； 3为超声震荡环形腔； 4 为雾化发生壳体；5为自激振荡发生挡板；6为水气混合进入壳体； 7为进气腔；8 为进气口筛网；9为进水口；10为调节螺纹；11为进水通道；12为水气混合体渐缩通道；13为壳体调节螺纹；14为水气混合体喉管；15为水气混合体射流出口；16为调节螺栓；17为喷头。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
实施例：
如图1、2所示，一种负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，包括雾化发生壳体（4）和水气混合进入壳体（6），雾化发生壳体（4）和水气混合进入壳体（6）通过壳体调节螺纹（13）进行连接；水气混合进入壳体（6）下方设有进水口（9），侧方设有进气入口筛网（8）；水流经过进水口（9）和进水通道（11）射流进入水气混合体渐缩通道（12），进水通道的下部为圆筒形，上部为倒锥形；水气混合体渐缩通道分为三段，下段为倒锥形结构，下段底部与进气腔连接，中段为圆筒形，上段为倒锥形的水气混合体喉管（14），水气混合体渐缩通道的中、上段连接处与外侧的自激振荡发生挡板（5）连接；自激振荡发生挡板（5）为锥形环状结构，其中心连接水气混合体渐缩通道，自激振荡发生挡板（5）的外部连接水气混合进入壳体的上端部；射流水使进气腔形成负压状态，吸引气流进入，进气口筛网（8）外侧接气源，气流经过进气口筛网（8）和进气腔（7）进入水气混合体渐缩通道（12）；混合的水气流经过水气混合体喉管（14）通过水气混合体射流出口（15）喷射而出；水气混合体射流出口（15）的正上方对应设有超声震荡座（2），超声震荡座上部与雾化发生壳体顶部固定连接，超声震荡座（2）下部安装有超声震荡环形腔（3）；所述超声震荡环形腔（3）为倒锥形结构；雾化发生壳体（4）顶部开有四个均匀分布的通孔（1），该通孔的结构为：下部为直孔，上部为外扩孔，在外扩孔壁上朝外侧安装有喷头（17）。
上述装置中，水气混合进入壳体（6）上端外表面设有外螺纹，雾化发生壳体（4）下端内表面设有内螺纹，通过调节雾化发生壳体（4）和水气混合进入壳体（6）之间的连接螺纹（15）的啮合深度来调节水气混合体射流出口（15）和超声震荡座（2）之间的距离，距离调节范围为20～30mm。
上述装置中，所述进水通道（11）的头部深入水气混合体渐缩通道（12）内，通过水气混合进入壳体（6）与进水通道之间的调节螺纹（10）能调整进水通道（11）相对于水气混合体渐缩通道（12）的距离，距离调节范围为0～15mm。调节螺纹（10）由进水入口（9）外表面设有的外螺纹与水气混合进入壳体（6）下端面中间内表面设有的内螺纹配合组成。
上述装置中，所述进气腔（7）为圆筒状，进气腔（7）的外侧设有进气口筛网（8），进气腔（7）通过进气口筛网与外接大气相连通，进气口筛网（8）起到过滤空气的作用。
上述装置中，所述水气混合体喉管（14）的长度为30~50mm，水气混合体射流出口（15）的直径为2～4mm。
上述装置中，所述超声震荡环形腔（3）插装在超声震荡座（2）下方，其锥形母线与轴线的夹角为30°～45°，底部直径为10～15mm，垂直高度为8～12mm。所述自激振荡发生挡板（5）为锥形环状，其锥形母线与超声震荡环形腔（3）的锥形母线在同一竖直面内垂直。
上述装置中，所述通孔的外扩孔的母线与轴线的夹角为15°～30°，所述喷头通过螺纹固定在通孔的外扩孔壁上，喷头在空间上呈现按照统一方向旋转布置，旋转的角度为15°～30°。
上述装置中，所述雾化发生壳体（4）的顶部中心设有调节螺栓（16），调节螺栓（16）与超声震荡座（2）的上部通过螺纹连接。
上述装置的工作原理是：该装置以高压水流为动力，利用液滴自身射流负压吸引气流形成气液混合体，气液混合体在冲击超声振荡座时产生液流超声波和气流超声波，且它们之间混合叠加，在混合超声波作用下雾化的液体冲击自激振荡发生挡板进一步生成自激振荡波，自激振荡波加剧了液体的持续雾化，雾化的液体随气液流动方向前进从喷头喷射而出，旋转布置的喷嘴使得雾化场形成罩状，对于降尘环境，能够大大提高降尘效率。
通过调节螺纹（10）调节进水通道（11）相对于水气混合体渐缩通道（12）的距离，实现对负压进气集中腔（7）内负压大小的调节，从而实现对气体吸入量的调价，最终实现了喷雾形成雾场浓度的可调。
通过壳体调节螺纹（13）调节雾化发生壳体（4）和水气混合进入壳体（6）之间的距离，实现水气混合体射流出口（15）和超声震荡座（2）之间距离的调节，从而实现超声雾化波作用于液体雾化能力的调节，最终实现了喷雾形成雾场粒度的可调。

Claims (8)

1.一种负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，其特征在于：包括雾化发生壳体（4）和水气混合进入壳体（6），雾化发生壳体（4）和水气混合进入壳体（6）通过壳体调节螺纹（13）进行连接；水气混合进入壳体（6）下方设有进水口（9），侧方设有进气入口筛网（8）；水流经过进水口（9）和进水通道（11）射流进入水气混合体渐缩通道（12），进水通道的下部为圆筒形，上部为倒锥形；水气混合体渐缩通道分为三段，下段为倒锥形结构，下段底部与进气腔连接，中段为圆筒形，上段为倒锥形的水气混合体喉管（14），水气混合体渐缩通道的中、上段连接处与外侧的自激振荡发生挡板（5）连接；自激振荡发生挡板（5）为锥形环状结构，其中心连接水气混合体渐缩通道，自激振荡发生挡板（5）的外部连接水气混合进入壳体的上端部；进气口筛网（8）外侧接气源，气流经过进气口筛网（8）和进气腔（7）进入水气混合体渐缩通道（12）；混合的水气流经过水气混合体喉管（14）通过水气混合体射流出口（15）喷射而出；水气混合体射流出口（15）的正上方对应设有超声震荡座（2），超声震荡座上部与雾化发生壳体顶部固定连接，超声震荡座（2）下部安装有超声震荡环形腔（3）；所述超声震荡环形腔（3）为倒锥形结构；雾化发生壳体（4）顶部开有四个均匀分布的通孔（1），该通孔的结构为：下部为直孔，上部为外扩孔，在外扩孔壁上朝外侧安装有喷头（17）。
2.根据权利要求1所述的负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，其特征在于：通过调节雾化发生壳体（4）和水气混合进入壳体（6）之间的连接螺纹（15）的啮合深度来调节水气混合体射流出口（15）和超声震荡座（2）之间的距离，距离调节范围为20～30mm。
3.根据权利要求1所述的负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，其特征在于：所述进水通道（11）的头部深入水气混合体渐缩通道（12）内，通过水气混合进入壳体（6）与进水通道之间的调节螺纹（10）能调整进水通道（11）相对于水气混合体渐缩通道（12）的距离，距离调节范围为0～15mm。
4.根据权利要求1所述的负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，其特征在于：所述进气腔（7）为圆筒状，进气腔（7）的外侧设有进气口筛网（8），进气腔（7）通过进气口筛网与外接大气相连通。
5.根据权利要求1所述的负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，其特征在于：所述水气混合体喉管（14）的长度为30~50mm，水气混合体射流出口（15）的直径为2～4mm。
6.根据权利要求1所述的负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，其特征在于：所述超声震荡环形腔（3）插装在超声震荡座（2）下方，其锥形母线与轴线的夹角为30°～45°，底部直径为10～15mm，垂直高度为8～12mm；所述自激振荡发生挡板（5）为锥形环状，其锥形母线与超声震荡环形腔（3）的锥形母线在同一竖直面内垂直。
7.根据权利要求1所述的负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，其特征在于：所述通孔的外扩孔的母线与轴线的夹角为15°～30°，所述喷头通过螺纹固定在通孔的外扩孔壁上，喷头在空间上呈现按照统一方向旋转布置，旋转的角度为15°～30°。
8.根据权利要求1所述的负压吸入式气水混合射流超声振荡高效雾化装置，其特征在于：所述雾化发生壳体（4）的顶部中心设有调节螺栓（16），调节螺栓（16）与超声震荡座（2）的上部通过螺纹连接。
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