CN114226089A - 一种仿形网格感应式静电喷头装置及喷雾装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种仿形网格感应式静电喷头装置及喷雾装置，喷头装置包括网格支架、电极环、喷头及连接件，其利用静电感应原理，采用仿形网格式电极环，连接静电发生器形成高压静电电场，对雾化形成区的雾滴进行充电，该仿形网格电极环可以根据连接喷头所需的喷雾特性定制网格的材质、网格网孔大小以及网格电极的宽度，对雾滴进行感应充电；通过调整连接件能够改变喷头喷雾时的角度，以适应不同作业环境的喷雾角度需求；本发明可根据选择的喷头雾锥角大小，通过升降所述网格支架的支撑杆进而改变所述电极环的感应环开角大小；使用该仿形网格式电极环进行植保作业，使得喷雾药滴具有更强的附着性以及更均匀的沉积，提升植保作业效果，减少环境污染。

Description

一种仿形网格感应式静电喷头装置及喷雾装置

技术领域

本发明涉及农用植保设备技术领域，更具体的说是涉及一种仿形网格感应式静电喷头装置及喷雾装置。

背景技术

静电喷雾技术是应用高压静电给喷洒的雾滴充以静电，在喷头电极、带电雾滴和作物之间形成一个高压静电场，充电雾滴在静电场力的作用下定向运动并被吸附到植物上的施用化学药剂防治病虫害方法。其优势是：减少雾滴的挥发和飘移，提高液滴在果树上的沉积效率；雾滴粘附牢固，改善农药的使用效果；降低农药在空气中的飘浮，让操作者更安全并且减少对环境的污染。静电喷雾是解决微量喷雾中小雾滴容易飘失的理想方法。但是目前静电喷头充电效果不是很理想，导致液滴雾化效果差。因此，如何提供一种仿形网格感应式静电喷头装置提高液滴雾化效果是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为此，本发明的一个目的在于提出一种仿形网格感应式静电喷头装置，解决现有技术中静电喷头液滴雾化效果差的技术问题。

本发明提供了一种仿形网格感应式静电喷头装置，包括：

网格支架，所述网格支架内具有固定环；

连接件，所述固定环内安装有所述连接件；

喷头，所述连接件底部转动连接有所述喷头，且所述喷头顶部与供水管路连接；以及

电极环，所述电极环安装于所述网格支架底部，与静电发生器连接，且在所述喷头周围形成高压静电场为雾滴充电，所述电极环外壁上具有供液滴穿过的网格孔；根据所述喷头的雾锥角大小，通过升降所述网格支架能够适应性改变所述电极环的感应环开角大小。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种仿形网格感应式静电喷头装置，本发明利用静电感应原理，将电极环设置为仿形网格电极环，连接静电发生器形成高压静电电场，对雾化形成区的雾滴进行充电，该仿形网格电极环对雾滴进行感应充电，降低雾滴飘移，同时增强雾滴在靶标上的吸附效果，具有更高的沉积效率；本发明采用感应式充电，相对于电晕式充电及接触式充电而言，具有较低的充电电压，对静电电压的要求更低，降低作业事故的发生，使用该仿形网格电极环进行作业可提升作业效果，减少对环境的污染。本发明根据选择的喷头雾锥角大小，可通过升降所述网格支架改变所述电极环的感应环开角大小，提高适应性。

进一步地，所述电极环的感应环开角大于等于所述喷头的雾锥角大小。

进一步地，所述网格支架包括：拉环，所述拉环呈圆环状，其连接有三个向下延伸的连接杆；支架上环，所述支架上环呈圆环状、且其直径大于所述拉环直径，其向下连接有底部向外倾斜的三个支撑杆，三个所述支撑杆一一对应连接三个所述连接杆；所述固定环固定于所述支架上环内；所述电极环顶部固定于所述支架上环内，其底部形成向外敞开的喇叭口，三个所述支撑杆贴设于所述电极环外壁上，提拉所述拉环改变所述电极环的感应环开角。

进一步地，所述电极环的感应环开角为其变形后对应的喇叭口的开度，喇叭口的开度大小通过升降所述拉环调整所述支撑杆竖直方向的长度实现，该长度即为充电区域的高度，其变化能随着所述喷头产生喷雾的液膜破碎区长度变化而变化。

进一步地，所述连接件为多个，通过多爪的连接头连接成一个整体，所述供水管路连接于该整体上部；每一个所述连接头对应连接一个所述喷头，且对应固定于一个所述固定环内。

进一步地，所述连接件为三个，通过三爪的连接头连接成一个整体，所述供水管路连接于该整体上部；每个所述连接头对应连接一个所述喷头，且每个所述连接头对应固定于一个所述固定环内；三个所述喷头等间距布置，且三者连线形成一个等边三角形，三个所述喷头喷出的液滴发生碰撞用于增强液滴的雾化程度。

进一步地，每一个所述连接件底部均安装有可调整角度的万向球状接头，所述万向球状接头与所述喷头螺纹连接。

进一步地，所述电极环上边缘相对的位置上开设有两个用于连接电极的电极接线孔，所述电极环通过卡扣卡设于所述网格支架内。

进一步地，所述电极环内壁贴有用于减少雾滴附着的疏水膜。

本发明的另一目的在于提供了一种喷雾装置，包括上述任一方案所述的一种仿形网格感应式静电喷头装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种仿形网格感应式静电喷头装置的结构示意图；

图2附图为本发明提供的一种仿形网格感应式静电喷头装置的爆炸图；

图3附图示出了网格支架的结构示意图；

图4附图示出了连接件的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

由于现有技术中静电喷头液滴充电效果差，导致液滴雾化效果不理想，本发明实施例公开了一种仿形网格感应式静电喷头装置，参见附图1和2，具体包括：网格支架1，所述网格支架1内具有固定环13；所述固定环13内安装有所述连接件2；所述连接件2底部转动连接有所述喷头3，且所述喷头3顶部与供水管路31连接，供水管路直径能够满足喷雾作业对流量的需求；所述电极环4安装于所述网格支架1底部，其电极与静电发生器连接，且在所述喷头3周围形成高压静电场为雾滴充电，所述电极环4外壁上具有供液滴穿过的网格孔。本发明利用静电感应原理，将电极环设置为仿形网格电极环，连接静电发生器形成高压静电电场，对雾化形成区的雾滴进行充电，静电作用可以降低液滴表面张力，利于雾化。该仿形网格电极环对雾滴进行感应充电，降低雾滴飘移，同时增强雾滴在靶标上的吸附效果，具有更高的沉积效率，具有较低的充电电压，对静电电压的要求更低，降低作业事故的发生，使用该仿形网格电极环进行作业能提升作业效果，减少环境污染。

电极环的网格材料根据实际应用时静电发生器的输出功率以及喷雾所需的雾滴电荷量进行选择，网格大小根据喷头产生的雾滴大小调整。

在本发明的一个具体的实施方式中，网格材料为铜，静电发生器导线连接铜网电极，铜材质导电性好，容易买到且价格适中，能产生荷质比大的雾滴，适合作为仿形网格电极。具体地，仿形网格电极中网格可为100目铜网，网孔大小可以为0.154mm，能适应0.25MPa下，使用空心圆锥喷嘴进行静电喷雾工作。显然的，本发明中喷头可以采用实心的，也可以为空心的。

实心喷头可以采用JJXP-PVDF，材质为PVDF(聚二氟乙烯)，喷雾形状为圆形，流量分布均等的实心圆锥形喷嘴。

在本发明的一个优选的方案中，喷雾压力可以为0.35MPa，静电发生器电压可以为10000V，雾锥角大小可选择70°，支撑杆高度选择为15cm。电极至雾锥面的距离可以为5mm。电极距离雾锥面越近，雾滴雾化效果越好，其荷电效果越好。

本发明中的网格支架1能够升降改变其长度(即为充电区域的高度)，根据所述喷头3的雾锥角大小，通过升降所述网格支架1能够适应性改变所述电极环4的感应环开角大小。本发明可通过升降所述网格支架，根据选择的喷头雾锥角大小，改变所述电极环的感应环开角大小，提高适应性。

仿形网格式电极环模仿雾滴群喷射的形状，该开角大于且无限接近雾锥角，喷雾效果更好。

参见附图3，在本发明的一个实施例中，所述网格支架1包括：拉环11，所述拉环11呈圆环状，其连接有三个向下延伸的连接杆12；支架上环14，所述支架上环14呈圆环状、且其直径大于所述拉环11直径，其向下连接有底部向外倾斜的三个支撑杆15，三个所述支撑杆15一一对应连接三个所述连接杆12；所述固定环13固定于所述支架上环14内；所述电极环4顶部固定于所述支架上环14内，其底部形成向外敞开的喇叭口，三个所述支撑杆15贴设于所述电极环4外壁上，提拉所述拉环11改变所述电极环4的感应环开角。支架上环直径可以为60mm。网格支架采用交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料，有良好的绝缘性，确保操作人员的人身安全，并且能避免仿形网格式电极放电到网格支架。

喷头与仿形网格式电极环之间的距离由雾化角度决定，仿形网格电极环与喷头出口的距离小于6mm，可以让雾滴充分感应到电荷。

本发明中所述电极环4的感应环开角为其变形后对应的喇叭口的开度，喇叭口的开度大小通过升降所述拉环11调整所述支撑杆15竖直方向的长度实现，该长度的变化能随着所述喷头3产生喷雾的液膜破碎区长度变化而变化。

在本发明的一个具体实施例中，所述连接件2为多个，通过多爪的连接头22连接成一个整体，所述供水管路31连接于该整体上部；每一个所述连接头22对应连接一个所述喷头3，且对应固定于一个所述固定环13内。

经过试验研究，本发明给出了一个优选的实施例，所述连接件2为三个，通过三爪的连接头22连接成一个整体，所述供水管路31连接于该整体上部；每个所述连接头22对应连接一个所述喷头3，且对应固定于一个所述固定环13内；三个所述喷头3等间距布置，且三者连线形成一个等边三角形，边与边夹角为60°，喷嘴喷出的雾滴发生碰撞，使得雾滴细化，分布均匀，改善雾滴荷电效果。仿形网格式电极环开角为60°，角度与雾锥角相近，荷电效果好。

参见附图4，上述各实施例中，每一个所述连接件2底部均安装有可调整角度的万向球状接头21，所述万向球状接头21与所述喷头3螺纹连接。

在本发明的一个具体实施例中，万向球状接头采用树脂制作而成，具有重量轻，价格实惠，用手即可固定。其中球部使用添加玻璃纤维FRPP、PP、EPDM树脂，盖子使用添加玻璃纤维的FRPP。

当调节万向球状接头向内，三个喷头喷出的液滴发生碰撞，碰撞后的液滴间由于碰撞碎成更多的子液滴，同时因为液滴极性与电极极性相反，液滴荷电极性相同，有了相互间的排斥作用，进一步地提高了液滴的雾化程度。因此，这种情形下雾化的液滴能达到更好的荷电效果，有利于沉积。调节不同喷头角度向外，还能够扩大喷雾范围。

上述实施例中，所述电极环4上边缘相对的位置上开设有两个用于连接电极的电极接线孔41，所述电极环4通过卡扣16卡设于所述网格支架1内。

上述实施例中，所述电极环4内壁贴有用于减少雾滴附着的疏水膜，其具有疏水性，耐化学腐蚀，高孔隙率等优点。减少雾滴在电极上的附着引起的充电效率降低，提高静电喷雾雾滴的荷质比，进而使得喷雾药滴具有更强的附着性以及更均匀的沉积。

本发明还提供了一种喷雾装置，包括上述任一方案所述的一种仿形网格感应式静电喷头装置。

本发明提供的喷雾装置可以在多静电喷头装置上加入风机，成为风送静电喷雾装置，能减少雾滴飘失，增加雾滴在靶标上的有效沉积量。

本发明提供的喷雾装置可以将所述多个该静电喷头装置连接串成一条线，挂载到运输机上进行喷雾作业。

本发明的工作原理：喷头喷出雾滴，静电发生器的导线连接到仿形网格电极环上的电极孔，使得仿形网格电极环带电。利用感应式充电的原理，带电后的仿形网格电极环对其内部的雾滴进行充电，并且可以转动球形连接器中的喷头以调整至合适的角度，雾滴雾化效果好，提高沉积效率。

本发明所用的喷雾充电方式为感应式充电，静电发生器的导线连接电极环上的接线孔，利用静电感应原理通过仿形网格电极对喷头喷出的雾滴进行充电。仿形网格电极可以根据连接喷头所需的喷雾特性定制网格的材质、网格网孔大小以及网格电极的宽度；还可以调整万向球状接头来改变喷头喷雾时的角度，以适应不同作业环境的喷雾角度需求；多喷头的设置可以调整多喷头的角度，多喷头角度朝内能使喷出的雾滴相互间发生碰撞，让雾滴分散更均匀，细化雾滴；多喷头角度朝外能增大喷雾范围。通过调整电极参数，可以满足不同的充电要求。本发明应用静电感应原理，使喷头喷出的雾滴充分充电，通过网格电极环上疏水膜的设置，减少雾滴在电极上的附着引起的充电效率降低，提高静电喷雾雾滴的荷质比，进而使得喷雾药滴具有更强的附着性以及更均匀的沉积。网格电极以及喷头的可替换性使得本发明具有更广泛的应用场景。

本发明的有益效果如下：此仿形网格感应式多静电喷头装置，没有复杂的结构，便于安装与拆卸。电极网格材料根据不同情况选择，网格的网孔大小也根据实际选择，有更广泛的应用范围，适用于不同的喷雾作业情况。本发明采用感应环充电的原理，对雾滴进行感应充电，降低雾滴飘移，同时增强雾滴在靶标上的吸附效果，具有更高的沉积效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种仿形网格感应式静电喷头装置，其特征在于，包括：

网格支架(1)，所述网格支架(1)内具有固定环(13)；

连接件(2)，所述固定环(13)内安装有所述连接件(2)；

喷头(3)，所述连接件(2)底部转动连接有所述喷头(3)，且所述喷头(3)顶部与供水管路(31)连接；以及

电极环(4)，所述电极环(4)安装于所述网格支架(1)底部，与静电发生器连接，且在所述喷头(3)周围形成高压静电场为雾滴充电，所述电极环(4)外壁上具有供液滴穿过的网格孔；根据所述喷头(3)的雾锥角大小，通过升降所述网格支架(1)能够适应性改变所述电极环(4)的感应环开角大小。

2.根据权利要求1所述的一种仿形网格感应式静电喷头装置，其特征在于，所述电极环(4)的感应环开角大于等于所述喷头(3)的雾锥角大小。

3.根据权利要求1所述的一种仿形网格感应式静电喷头装置，其特征在于，所述网格支架(1)包括：拉环(11)，所述拉环(11)呈圆环状，其连接有三个向下延伸的连接杆(12)；支架上环(14)，所述支架上环(14)呈圆环状、且其直径大于所述拉环(11)直径，其向下连接有底部向外倾斜的三个支撑杆(15)，三个所述支撑杆(15)一一对应连接三个所述连接杆(12)；所述固定环(13)固定于所述支架上环(14)内；所述电极环(4)顶部固定于所述支架上环(14)内，其底部形成向外敞开的喇叭口，三个所述支撑杆(15)贴设于所述电极环(4)外壁上，提拉所述拉环(11)改变所述电极环(4)的感应环开角。

4.根据权利要求3所述的一种仿形网格感应式静电喷头装置，其特征在于，所述电极环(4)的感应环开角为其变形后对应的喇叭口的开度，喇叭口的开度大小通过升降所述拉环(11)调整所述支撑杆(15)竖直方向的长度实现，该长度即为充电区域的高度，其变化能随着所述喷头(3)产生喷雾的液膜破碎区长度变化而变化。

5.根据权利要求1所述的一种仿形网格感应式静电喷头装置，其特征在于，所述连接件(2)为多个，通过多爪的连接头(22)连接成一个整体，所述供水管路(31)连接于该整体上部；每一个所述连接头(22)对应连接一个所述喷头(3)，且对应固定于一个所述固定环(13)内。

6.根据权利要求1所述的一种仿形网格感应式静电喷头装置，其特征在于，所述连接件(2)为三个，通过三爪的连接头(22)连接成一个整体，所述供水管路(31)连接于该整体上部；每个所述连接头(22)对应连接一个所述喷头(3)，且对应固定于一个所述固定环(13)内；三个所述喷头(3)等间距布置，且三者连线形成一个等边三角形，三个所述喷头(3)喷出的液滴发生碰撞用于增强液滴的雾化程度。

7.根据权利要求1、5和6任一项所述的一种仿形网格感应式静电喷头装置，其特征在于，每一个所述连接件(2)底部均安装有可调整角度的万向球状接头(21)，所述万向球状接头(21)与所述喷头(3)螺纹连接。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种仿形网格感应式静电喷头装置，其特征在于，所述电极环(4)上边缘相对的位置上开设有两个用于连接电极的电极接线孔(41)，所述电极环(4)通过卡扣(16)卡设于所述网格支架(1)内。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种仿形网格感应式静电喷头装置，其特征在于，所述电极环(4)内壁贴有用于减少雾滴附着的疏水膜。

10.一种喷雾装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的一种仿形网格感应式静电喷头装置。

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