CN111351169B - 一种气水混合高精度加湿喷嘴装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气水混合高精度加湿喷嘴装置，属于雾化加湿领域。其包括包括第一腔体，第二腔体，进气系统，进水系统，活塞系统，弹性系统，共鸣系统，固定装置。

Description

一种气水混合高精度加湿喷嘴装置

技术领域

本发明涉及雾化装置领域，尤其涉及一种气水混合高精度加湿喷嘴装置。

背景技术

目前市场上使用的加湿喷嘴，其作用主要是用在环境的加湿方面，改善有限空间内的环境温湿度，降低环境中的微小颗粒物浓度，以达到产品需要的环境需求，传统的加湿喷嘴一般只能满足某一特定环境之下的加湿要求，比如雾化颗粒的大小、加湿量的大小，那么就只能安装与环境相匹配的喷嘴设备，而随着环境或者工作条件的变化，那么一个加湿喷嘴则不能满足变化的环境要求，需购买多个喷嘴，成本增加；同时，传统喷嘴由于进水处未完全封闭，在停止雾化后，喷嘴还会滴漏一部分水，影响环境条件。

发明内容

为提高喷嘴对复杂环境的适应性以及漏液的问题，本发明设计一种气水混合高精度加湿喷嘴装置。

为实现本发明的目的，本发明采用了如下技术方案：一种气水混合高精度加湿喷嘴装置，包括：第一腔，第二腔体，进气系统，输水系统，活塞系统，弹性系统，共鸣系统，固定装置；

进气系统中三通连接器一端螺纹连接总气管，一端螺纹连接第一分气管，一端连接螺纹第二分气管，第二分气管另一端则螺纹连接位于第一腔体侧壁上的进气口，进气口贯穿第一腔体侧壁；

气水混合杆内部中空，外部通过螺纹连接于第二腔体内壁，气水混合杆一端通过螺纹连接于第一分气管端部，另一端侧面大部封闭，在侧面中心处设有喷射孔，气水混合杆外表面开有沟槽，沟槽里面靠近喷射孔端开有进水孔，进水孔贯穿气水混合杆侧壁；

输水系统包括外部进水管、输水管道和连接管道，外部进水管与输水管道相通，输水管道出水口处固定连接有水道密封装置，连接管道内部中空，外部通过螺纹贯穿连接于第一腔体和第腔体的侧壁，连接管道上部进水口靠近水道密封装置，但是不超过水道密封装置，连接管道下部出水口正对气水混合杆上的沟槽起始位置；

活塞系统包括活塞杆、活塞支座、第一密封装置和第二密封装置，活塞杆一端与活塞支座固定连接，另一端部为锥体并穿过第一密封装置，锥体顶端正对输水管道出水口，锥体顶部直径小于输水管道出口直径，锥体底面处直径大于输水管道出口直径，第一密封装置与第二密封装置的外直径与所处腔体内直径一致，第二密封装置周向设置在活塞支座中部位置，在没有气源压力时，活塞杆端部锥体堵住输水管道出口处，活塞支座另一端与弹性系统连接，弹性系统可根据气源压力大小推动活塞支座沿第一腔体长度方向移动；

固定装置用于固定整个喷嘴装置，其一端与第一腔体侧壁螺纹连接，另一端与目标位置连接，固定装置采用螺栓结构。

气源通过进气系统分为两路气源，通过第一分气管进入气水混合杆，通过第二分气管和进气口进入第一腔体内部，进入第一腔体内部的气源推动活塞系统移动，活塞杆端部锥体打开输水管道出水口，水源经外部进水管和输水管道，腔体内部流入连接管道，通过连接管道进入气水混合杆上的沟槽，经过沟槽和进水孔进入气水混合杆内部，并与通过第一分气管进入的气源混合，进行第一次雾化，在气源的持续作用下，气水混合物再通过喷射孔向共鸣系统喷射，在共鸣系统的振荡作用下，水流变成最终需要的雾状水气。

所述水道密封装置、第一密封装置和第二密封装置均为橡胶密封圈，橡胶密封圈的材质均为硅胶，硅胶材料的耐热温度可达120℃以上，可以确保密封圈在多种环境条件下起到正常的密封作用，进而使喷嘴也能适用于复杂的环境条件。

上述装置通过气源压力推动活塞系统移动，从而打开水源的出水口，在气源压力作用下，水流进入气水混合杆，实现水源接通，通过弹性系统的推动作用，使活塞系统在没有气源压力的情况下，关闭出水口，实现水源闭锁。

进一步的，所述共鸣系统包括调节螺母，固定螺母，固定支架，超声波共鸣器，调节螺母与固定螺母与第二腔体右端螺纹连接，固定支架两脚呈等腰三角形，两脚顶部相交并固定连接，两脚底部与螺母固定连接，超声波共鸣器顶部固定连接于固定支架两脚顶部相交处，超声波共鸣器为圆柱形，底部中心处为凹形球冠面，凹形球面的半径为0.8mm-1.5mm，气水混合杆中心线与超声波共鸣器中心线均位于固定支架构成的三角形中垂线上。

共鸣系统主要是起二次雾化的作用，凹性球面和压电陶瓷的组合可使气水混合物产生超声波共振，使雾化颗粒可达到5-10um，雾化颗粒更细微，则加湿除尘的效果更理想，而通过调节螺母，可调节共鸣系统与气水混合物喷射出口的距离，由于距离的不同，根据超声雾化理论，得到振荡频率也不一致，从而雾化的颗粒大小也不一致，因此可以通过调节螺母来控制雾化颗粒的大小，适应不同的环境及工作条件固定螺母与调节螺母同时旋紧，可使共鸣系统的位置更加稳定，进而使得雾化的效果也更稳定。

所述外部进水管和输水管道之间还设置有水量调节阀，通过调节阀控制进水量的大小，进而控制雾化量。

所述弹性系统包括对中定位杆，弹性体，弹性体固定支座，对中定位杆中部设有弹性体限位装置，弹性体限位装置通过螺纹内接于第一腔体内表面，弹性体限位装置直径大于弹性体直径，对中定位杆近活塞支座部分贯穿弹性体，对中定位杆另一端设有调节旋钮，调节旋钮通过螺纹内接于弹性体固定支座中部开口处，弹性体一侧与活塞支座相接，另一侧与弹性体限位装置相接，进一步的，弹性体为螺旋钢弹簧。

通过旋转调节旋钮，调整弹性体限位装置的位置，调整弹性体伸缩量，进而调节推动阀体的压缩空气压力，对第二腔体内的压缩空气压力带来影响，最终调节活塞推杆达到水气平衡相关参数，因此可以通过调节旋钮来控制雾化颗粒的大小以及雾化量，来适应不同的环境及工作条件，同时，当停止雾化时，气源停止供气，则弹性体推送活塞系统又重新将出水管道出口堵塞，管路上的剩余的水同样以雾化的方式射入环境空间，避免了喷嘴处滴漏水。

进一步的，第一腔体和第二腔体均为圆柱形，输水管道中心线、活塞杆中心线对中定位杆中心线均位于第一腔体的中心线上，圆柱形及上述装置在中心线上，可以使得密封的效果更佳。

综上，本发明通过上述装置，实现雾化颗粒更加精细，均匀，并根据实际环境需求调整雾化量及雾化颗粒大小，有效避免停止雾化后的滴漏水情况，降低用户的加湿成本。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明在没有气源压力的情况下剖视图；

图3为本发明在有气源压力的情况下剖视图；

图4为本发明共鸣系统放大图；

图中1.第一腔体，2.第二腔体，3.进气系统，4.输水系统，5.活塞系统，6. 弹性系统，7.共鸣系统，8.固定螺栓，21.气水混合杆，210.进水孔，211.喷射孔， 212.沟槽，30.三通连接器，31.总气管，32.第一分气管，33.第二分气管，41.外部进水管，42.水量调节阀，43.输水管道，44.连接管道，45.水道密封装置，51. 活塞杆，52.活塞支座，53.第一密封装置，54.第二密封装置，61.对中定位杆， 62.弹性体，63.弹性体固定支座，64.弹性体限位装置，65.调节旋钮，71.调节螺母，72.固定螺母，73.固定支架，74.超声波共鸣器。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和技术效果能够公开更充分，下面结合具体实施方式和附图，进一步阐述本发明。

一种气水混合高精度加湿喷嘴装置，包括：第一腔体1，第二腔体2，进气系统3，输水系统4，活塞系统5，弹性系统6，共鸣系统7，固定装置8；

进气系统3中三通连接器30一端螺纹连接总气管31，一端螺纹连接第一分气管32，一端连接螺纹第二分气管33，第二分气管33另一端则螺纹连接位于第一腔体1侧壁上的进气口10，进气口10贯穿第一腔体1侧壁；

气水混合杆21内部中空，外部通过螺纹连接于第二腔体2内壁，气水混合杆21一端通过螺纹连接于第一分气管32端部，另一端侧面大部封闭，在侧面中心处设有喷射孔211，气水混合杆21外表面开有沟槽212，沟槽212里面靠近喷射孔端开有进水孔210，进水孔210贯穿气水混合杆21侧壁；

输水系统4包括外部进水管41、输水管道43和连接管道44，外部进水管4 与输水管道43相通，输水管道43出水口处固定连接有水道密封装置45，连接管道44内部中空，外部通过螺纹贯穿连接于第一腔体1和第二腔体(2)的侧壁，连接管道44上部进水口靠近水道密封装置45，但是不超过水道密封装置 45，连接管道44下部出水口正对气水混合杆上的沟槽212的起始位置；

活塞系统5包括活塞杆51、活塞支座52、第一密封装置53和第二密封装置54，活塞杆51一端与活塞支座52固定连接，另一端部为锥体并穿过第一密封装置53，锥体顶端正对输水管道43出水口，锥体顶部直径小于输水管道43 出口直径，锥体底面处直径大于输水管道43出口直径，第一密封装置53与第二密封装置54的外直径与所处第一腔体1内直径一致，第二密封装置54周向设置在活塞支座52中部位置，在没有气源压力时，活塞杆51端部锥体堵住输水管道43出口处，活塞支座52另一端与弹性系统6连接，弹性系统6可根据气源压力大小推动活塞支座52沿第一腔体1长度方向移动；

固定装置8用于固定整个喷嘴装置，其一端与第一腔体1侧壁螺纹连接，另一端与目标位置连接，固定装置8采用螺栓结构。

气源通过进气系统3分为两路气源，通过第一分气管32进入气水混合杆21，通过第二分气管33和进气口10进入第一腔体1内部，进入第一腔体1内部的气源推动活塞系统5移动，活塞杆51端部锥体打开输水管道43出水口，水源经外部进水管41和输水管道43，腔体1内部流入连接管道44，通过连接管道44进入气水混合杆21上的沟槽212，经过沟槽212和进水孔210进入气水混合杆21内部，并与通过第一分气管32进入的气源混合，进行第一次雾化，在气源的持续作用下，气水混合物再通过喷射孔211向共鸣系统7喷射，在共鸣系统7的振荡作用下，水流变成最终需要的雾状水气。

上述水道密封装置45、第一密封装置53和第二密封装置54均为橡胶密封圈，橡胶密封圈的材质均为硅胶。

所述共鸣系统7包括调节螺母71，固定螺母72，固定支架73，超声波共鸣器74，调节螺母71与固定螺母72与第二腔体2右端螺纹连接，固定支架73两脚呈等腰三角形，两脚顶部相交并固定连接，两脚底部与调节螺母71固定连接，超声波共鸣器74顶部固定连接于固定支架两脚顶部相交处，超声波共鸣器74 为圆柱形，底部中心处为凹形球冠面，气水混合杆21中心线与超声波共鸣器74 中心线均位于固定支架73构成的三角形中垂线上。

进一步的，外部进水管41和输水管道43之间还设置有水量调节阀42，通过调节水量阀控制进水量的大小，水量调节阀一般采用球形控制阀等常用的调节阀。

所述弹性系统6包括对中定位杆61，弹性体62，弹性体固定支座63，对中定位杆中部设有弹性体限位装置64，弹性体限位装置64通过螺纹内接于第一腔体1内表面，弹性体限位装置64直径大于弹性体62直径，对中定位杆61近活塞杆51部分贯穿弹性体62，对中定位杆61另一端设有调节旋钮65，调节旋钮 65通过螺纹内接于弹性体固定支座63中部开口处，弹性体62一侧与活塞杆51 相接，另一侧与弹性体限位装置64相接，通过旋转调节旋钮65，调整弹性体限位装置的位置，进而调整弹性体伸缩量。所述弹性体62为螺旋钢弹簧。

进一步的，第一腔体1和第二腔体2均为圆柱形，输水管道43中心线，活塞杆51中心线、对中定位杆61中心线均位于第一腔体1的中心线上。

本发明具体工作原理如下：该喷嘴主要介质是压缩空气和自来水，在没有压缩空气时，输水管道43出口被活塞杆51最右端锥形顶部锁闭；通水后，水源通过外部进水管41进入到达主腔体第一腔体1输水管道43内，同时，压缩空气由总气管31进入，然后分为两路，当压缩空气沿第二分气管33进入第1 腔体的内腔时，且当气体压力大于弹性体62的推力时，活塞支座在气源压力作用下，带动活塞杆51向左移动，输水管道43的出口打开，自来水流入第一腔体内部，在持续的气压作用下，水流进入连接管道44内；自来水顺着连接管道44流入气水混合杆21上的沟槽212里面，水流顺着沟槽往右流至右端，再通过气水混合杆21上的进水口210进入气水混合杆21的内腔内，此时与经由第一分气管32进入的压缩空气混合，一起向共鸣器74喷出，在共鸣器74的作用下，自来水便形成雾状水气在压缩空气的带动下喷向需要的工作空间；可根据实际条件通过调节水量调节阀42控制进水量，调整调节旋钮65和调节螺母71来控制雾化颗粒的大小；当停止加湿工作时，压缩空气停止供气，弹性体62推动活塞支座52带动活塞杆51向右移动，活塞杆(51)顶部锥形体封住输水管道43 的出水口，同时关闭水量调节阀42，完全关闭水源，管路上的剩余的水同样以雾化的方式射入环境空间，避免了喷嘴处滴漏水。

Claims (9)

1.一种气水混合高精度加湿喷嘴装置，其特征在于，包括：第一腔体(1)，第二腔体(2)，进气系统(3)，输水系统(4)，活塞系统(5)，弹性系统(6)，共鸣系统(7)，固定装置(8)；

进气系统(3)中三通连接器(30)一端螺纹连接总气管(31)，一端螺纹连接第一分气管(32)，一端连接螺纹第二分气管(33)，第二分气管(33)另一端则螺纹连接位于第一腔体(1)侧壁上的进气口(10)，进气口(10)贯穿第一腔体(1)侧壁；

气水混合杆(21)内部中空，外部通过螺纹连接于第二腔体(2)内壁，气水混合杆(21)一端通过螺纹连接于第一分气管(32)端部，另一端侧面大部封闭，在侧面中心处设有喷射孔(211)，气水混合杆(21)外表面开有沟槽(212)，沟槽(212)里面靠近喷射孔端开有进水孔(210)，进水孔(210)贯穿气水混合杆(21)侧壁；

输水系统(4)包括外部进水管(41)、输水管道(43)和连接管道(44)，外部进水管(41)与输水管道(43)相通，输水管道(43)出水口处固定连接有水道密封装置(45)，连接管道(44)内部中空，外部通过螺纹贯穿连接于第一腔体(1)和第二腔体(2)的侧壁，连接管道(44)上部进水口靠近水道密封装置(45)，但是不超过水道密封装置(45)，连接管道(44)下部出水口正对气水混合杆上的沟槽(212)起始位置；

活塞系统(5)包括活塞杆(51)、活塞支座(52)、第一密封装置(53)和第二密封装置(54)，活塞杆(51)一端与活塞支座(52)固定连接，另一端部为锥体并穿过第一密封装置(53)，锥体顶端正对输水管道(43)出水口，锥体顶部直径小于输水管道(43)出口直径，锥体底面处直径大于输水管道(43)出口直径，第一密封装置(53)与第二密封装置(54)的外直径与所处第一腔体(1)内直径一致，第二密封装置(54)周向设置在活塞支座(52)中部位置，在没有气源压力时，活塞杆(51)端部锥体堵住输水管道(43)出口处，活塞支座(52)另一端与弹性系统(6)连接，弹性系统(6)可根据气源压力大小推动活塞支座(52)沿第一腔体(1)长度方向移动；

弹性系统(6)包括对中定位杆(61)，弹性体(62)，弹性体固定支座(63)，对中定位杆中部设有弹性体限位装置(64)，弹性体限位装置(64)通过螺纹内接于第一腔体(1)内表面，弹性体限位装置(64)直径大于弹性体(62)直径，对中定位杆(61)近活塞支座(52)部分贯穿弹性体(62)，对中定位杆(61)另一端设有调节旋钮(65)，调节旋钮(65)通过螺纹内接于弹性体固定支座(63)中部开口处，弹性体(62)一侧与活塞支座(52)相接，另一侧与弹性体限位装置(64)相接，通过旋转调节旋钮(65)，调整弹性体限位装置的位置，进而调整弹性体伸缩量；

固定装置(8)用于固定整个喷嘴装置，其一端与第一腔体(1)侧壁螺纹连接，另一端与目标位置连接，固定装置(8)采用螺栓结构；

气源通过进气系统(3)分为两路气源，通过第一分气管(32)进入气水混合杆(21)，通过第二分气管(33)和进气口(10)进入第一腔体(1)内部，进入第一腔体(1)内部的气源推动活塞系统(5)移动，活塞杆(51)端部锥体打开输水管道(43)出水口，水源经外部进水管(41)和输水管道(43)，第一腔体(1)内部流入连接管道(44)，通过连接管道(44)进入气水混合杆(21)外表面的沟槽(212)，经沟槽(212)和进水孔(210)进入气水混合杆(21)内部，并与通过第一分气管(32)进入的气源混合，进行第一次雾化，在气源的持续作用下，气水混合物再通过喷射孔(211)向共鸣系统(7)喷射，在共鸣系统(7)的振荡作用下，水流变成最终需要的雾状水气。

2.如权利要求1所述的一种气水混合高精度加湿喷嘴装置，其特征在于：所述水道密封装置(45)、第一密封装置(53)和第二密封装置(54)均为橡胶密封圈，橡胶密封圈的材质均为硅胶。

3.如权利要求1所述的一种气水混合高精度加湿喷嘴装置，其特征在于：所述共鸣系统(7)包括调节螺母(71)，固定螺母(72)，固定支架(73)，超声波共鸣器(74)，调节螺母(71)与固定螺母(72)与第二腔体(2)右端螺纹连接，固定支架(73)两脚呈等腰三角形，两脚顶部相交并固定连接，两脚底部与调节螺母(71)固定连接，超声波共鸣器(74)顶部固定连接于固定支架两脚顶部相交处，超声波共鸣器(74)为圆柱形，底部中心处为凹形球冠面，气水混合杆(21)中心线与超声波共鸣器(74)中心线均位于固定支架(73)构成的三角形中垂线上。

4.如权利要求3所述的一种气水混合高精度加湿喷嘴装置，其特征在于：所述超声波共鸣器(74)底部中心凹形球面的半径为0.8mm-1.5mm。

5.如权利要求3或4所述的一种气水混合高精度加湿喷嘴装置，其特征在于：所述超声波共鸣器(74)底部中心凹形球面的材质为压电陶瓷。

6.如权利要求3所述的一种气水混合高精度加湿喷嘴装置，其特征在于：所述固定支架(73)两脚的夹角为40°-80°。

7.如权利要求1所述的一种气水混合高精度加湿喷嘴装置，其特征在于：所述外部进水管(41)和输水管道(43)之间还设置有水量调节阀(42)，通过调节阀控制进水量的大小。

8.如权利要求1所述的一种气水混合高精度加湿喷嘴装置，其特征在于：所述弹性体(62)为螺旋钢弹簧。

9.如权利要求1所述的一种气水混合高精度加湿喷嘴装置，其特征在于：第一腔体(1)和第二腔体(2)均为圆柱形，输水管道(43)中心线，活塞杆(51)中心线、对中定位杆(61)中心线均位于第一腔体(1)的中心线上。

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