CN114345571B - 一种气助式超声磁化静电喷头 - Google Patents
一种气助式超声磁化静电喷头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114345571B CN114345571B CN202111588354.9A CN202111588354A CN114345571B CN 114345571 B CN114345571 B CN 114345571B CN 202111588354 A CN202111588354 A CN 202111588354A CN 114345571 B CN114345571 B CN 114345571B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- air
- laval
- tube
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 91
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 75
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 75
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 8
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 16
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 12
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 9
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 9
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002786 root growth Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 21
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 238000004161 plant tissue culture Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
- B05B5/03—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by the use of gas, e.g. electrostatically assisted pneumatic spraying
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
- A01G31/02—Special apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
- B05B5/053—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
- B05B5/053—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
- B05B5/0533—Electrodes specially adapted therefor; Arrangements of electrodes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/16—Arrangements for supplying liquids or other fluent material
- B05B5/1608—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Special Spraying Apparatus (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
Abstract
本发明公开了一种气助式超声磁化静电喷头，属于农业装备技术领域，包括拉瓦尔管、进液段和充电极板和谐振腔；气体经所述拉瓦尔管加速后撞击设置在拉瓦尔管出口端的进液段进入的液体，液体被撞成细小液滴后经设置在进液段出口端的充电极板后带上正电荷，带电液滴进入谐振腔内被磁化，磁化后的带电液滴被置于谐振腔出口端的金属薄膜雾化喷出。本发明通过设置金属振子、拉瓦尔管和充电极板使得雾化后的液滴磁化并带上电荷，使得雾滴更有效的吸附在汽雾室的植株上，加快气雾快繁作物根系生长；通过设置调温装置可以根据气雾室的温度输出不同温度气流从而调控环境温度进入促进了植株的快速生长。
Description
技术领域
本发明涉及农业装备技术领域，尤其涉及到一种气助式超声磁化静电喷头。
背景技术
植物快繁技术是利用植物组织培养技术对外植体进行离体培养使其短期内获得遗传性一致的大量再生植株的方法。传统快繁技术存在培育周期长、动力、人力以及原材料消耗大的缺点。
气雾快繁法也叫雾增殖育苗法，是当前最先进的一种育苗方法，相比于传统快繁技术，能够缩短大多数品种1/4～1/2的生根时间，同时成活率提高20％～30％，成活苗株根系完整，具有成本低、生根速度快以及成活率高等优点。
但是气雾快繁法的缺点是对于电力的损耗大，对于外界的气候波动抵抗性差，一旦面临停电问题，就会产生大的损失如失水、旱害而死苗等。因此需要将气雾快繁过程加快使植物离体组织更快速生根成苗，整体上减少对于电力的消耗。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种气助式超声磁化静电喷头，通过设置金属振子、拉瓦尔管和充电极板使得雾化后的液滴磁化并带上电荷，使得雾滴更有效的吸附在汽雾室的植株上，加快气雾快繁作物根系生长；通过设置调温装置可以根据气雾室的温度输出不同温度气流从而调控环境温度进入促进了植株的快速生长。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种气助式超声磁化静电喷头，包括拉瓦尔管、进液段和充电极板和谐振腔；
气体经所述拉瓦尔管加速后撞击设置在拉瓦尔管出口端的进液段进入的液体，液体被撞成细小液滴后经设置在进液段出口端的充电极板后带上正电荷，带电液滴进入谐振腔内被磁化，磁化后的带电液滴被置于谐振腔出口端的金属薄膜雾化喷出。
上述方案中，所述谐振腔内设置有金属振子；励磁线圈环绕在金属振子外侧；所述金属振子一侧设置有振子挡头，振子挡头上设置有连接杆的一端，连接杆的另一端连接有金属薄膜；所述励磁线圈与调幅高频电源连通，通过调节调幅高频电源的电流频率可以调节金属振子的振动频率；所述金属振子通过连接杆驱动金属薄膜高频振动。
上述方案中，沿带电雾滴运动方向上，所述谐振腔为渐扩管；所述金属振子通过耐高温弹性垫片支撑定位。
上述方案中，所述金属薄膜上开设有微孔群。
上述方案中，所述充电极板上均布有若干通孔。
上述方案中，所述拉瓦尔管进口端和出口端均设置有轴流风扇，且在拉瓦尔管外侧壁上与轴流风扇对应位置处设置有永磁环；在拉瓦尔管出口端设置的轴流风扇置于充电极板的前端，雾滴先经轴流风扇击碎后再经充电极板带电。
上述方案中，两个轴流风扇各通过导线连接电流整合模块形成闭合回路，轴流风扇转动切割磁感线产生感应电流，电流整合模块将感应电流整理滤波对充电极板供电从而实现对撞击到充电极板上的液滴电荷充电使液滴带电。
上述方案中，所述拉瓦尔管包括一级拉瓦尔管和二级拉瓦尔管；所述一级拉瓦尔管和二级拉瓦尔管之间设置有拉瓦尔管连接段，所述拉瓦尔管连接段上开设有通孔，导气管一端置于拉瓦尔管连接段内，另一端延伸出拉瓦尔管连接段与调温导气段密闭连通，调温导气段用来分流来自一级拉瓦尔管的一部分气流；调温导气段为T字形三通结构，另外两端分别与调温装置壳体和冷气流管相通；所述调温装置壳体用来提高气流的温度，并把高温的气流排出到气雾室以提高气雾室的温度；所述冷气流管将气流排出到气雾室的植物根系环境中。
上述方案中，所述调温装置壳体内依次设置有调温进气段和锥形谐振管，调温装置壳体出口处设置有热气流管；所述气体经调温导气段进入调温进气段和锥形谐振管升温后经热气流管排出；沿气流流向方向上，所述调温导气段进入调温进气段均为渐缩管。
上述方案中，所述热气流管和冷气流管上均设置有电磁阀，控制模块根据气雾室的情况控制电磁阀的开闭。
本发明带来的有益效果为：
1.本发明具备能够根据环境温度变化输出不同温度气流调控环境温度功能，同时通过金属振子、拉瓦尔管和充电极板使得雾化后的液滴磁化并带上电荷，雾滴通过强磁场发生磁化，能够生成纳米级粒径磁化雾滴，采用自发电接触充电的方式使液滴带上电荷，使雾滴更加有效的吸附在气雾快繁植株创口处，从而加快了气雾快繁作物根系生长。
2.本发明中高压气体由左端轴流段空压机接口进入，经过一级拉瓦尔管加速至超音速，在拉瓦尔连接段超音速气流可以实现分流，一部分由导气管连接头进入调温装置，另一部分气流进二级拉瓦尔管进行二次加速，在进液段管内与液流汇合实现第一次雾化，高速液流驱动右端轴流扇叶高速转动并切割磁感线，金属材质的轴流扇叶内产生感应电流经电流整合模块处理后通过导线连接充电极板，一次雾化后的液滴群撞击高速转动轴流扇叶后发生二次雾化，二次雾化后撞击到充电极板液滴失去负电荷从而带正电荷，励磁线圈通过导线接通调幅高频电源，在励磁线圈产生的交变磁场与金属振子内产生的感应电流相互作用使金属振子产生高频振动，二次雾化后的带电液滴群进入到磁化谐振腔体内，撞击金属振子发生三次雾化同时带电液滴沿垂直磁感线方向运动发生磁化后，金属振子作为驱动力通过连接杆使金属薄膜同时产生高频振动使液滴进一步雾化同时从金属薄膜上的微孔群排出，从而得到四次雾化的纳米级磁化带电雾滴。
3.本发明中充电极板上有密集均匀且孔径相同的通孔，对通过的液滴粒径具有选择作用，同时采用的是直接接触充电的方式能够使撞击板面上的液滴均匀带电，根据静电学原理，带正点荷的液滴能够提高在植株上的粘附性，经谐振腔后被磁化，磁化处理的液滴能够促进植物的生长并提高作物的品质。
4.本发明中由导气管进入到调温装置可以通过冷流管和热气流管道输出冷热两种气流从而提高了气雾快繁植株对于环境温度变化的抗逆性，具体为一部分气流经过锥形谐振管后温度会升高。
5.本发明中金属振子通过连接杆驱动金属薄膜高频振动从而进一步雾化液滴，同时，设置耐温弹性垫片支撑金属振子，设置高温弹性垫片的目的有两个，其一，防止自身被发热的金属振子融化，其二，为金属振子带动连接杆提供弹性运动区域。
6.本发明中设置轴流风扇进口端的轴流风扇可以辅助进气，同时起到一个电源的作用，出口端的轴流风扇可以用来破碎雾滴，同时也起到一个电源作用，为充电极板充电。
附图说明
图1为本发明实施例涉及到的一种气助超声磁化静电喷头的剖视示意图；
图2为图1的轴测示意图；
图3为图1中涉及到的调温装置剖视示意图；
图4为图1中涉及到的磁化出液部分示意图；
图5为图1的局部放大A示意图；
图6为图1的局部放大B示意图。
图7为图1中涉及到的左端轴流段结构示意图；
图8为图1中涉及到的进液段结构示意图；
图9为图1中涉及到的金属振子结构示意图；
图10为图1中涉及到的充电极板结构示意图；
图11为图1中涉及到的金属薄膜出液示意图；
图12为本发明实施例的金属振子为铜材料的电磁热效果图；
图13为本发明实施例的金属振子为结构钢材料的电磁热效果图；
图14为本发明实施例的金属振子为铝合金材料的电磁热效果图；
图15为本发明实施例涉及到的调温装置升温效果图。
附图标记如下：
1-左端轴流段；2-一级拉瓦尔管；3-拉瓦尔连接段；4-二级拉瓦尔管；5-进液段；6-右端轴流段；7-液滴导流段；8-励磁线圈；9-液滴出液段；10-连接杆；11-夹持装置；12-金属薄膜；13-振子挡头；14-金属振子；15-耐高温弹性垫片；16-充电极板；17-轴流风扇；18-调温装置；1801-调温导气段；1802-调温进气段；1803-锥形谐振管；1804-调温装置壳体；1805-冷气流管；1806-热气流管；1807-电磁阀；19-导气管；20-导气管接头；21-转动轴；22-固定架；23-深沟球轴承；24-永磁环。
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“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“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，或一体地连接；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。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。
一种气助式超声磁化静电喷头，包括拉瓦尔管、进液段5和充电极板16和谐振腔；
气体经所述拉瓦尔管加速后撞击设置在拉瓦尔管出口端的进液段5进入的液体，液体被撞成细小液滴后经设置在进液段5出口端的充电极板16后带上正电荷，带电液滴进入谐振腔内被磁化，磁化后的带电液滴被置于谐振腔出口端的金属薄膜12雾化喷出。
上述方案中，所述谐振腔内设置有金属振子14；励磁线圈8环绕在金属振子14外侧；所述金属振子14一侧设置有振子挡头13，振子挡头13上设置有连接杆10的一端，连接杆10的另一端连接有金属薄膜12；所述励磁线圈8与调幅高频电源连通，通过调节调幅高频电源的电流频率可以调节金属振子14的振动频率；所述金属振子14通过连接杆10驱动金属薄膜10高频振动。
上述方案中，沿带电雾滴运动方向上，所述谐振腔为渐扩管；所述金属振子14通过耐高温弹性垫片15支撑定位。
上述方案中，所述金属薄膜12上开设有微孔群。
上述方案中，所述充电极板16上均布有若干通孔。
上述方案中，所述拉瓦尔管进口端和出口端均设置有轴流风扇17，且在拉瓦尔管外侧壁上与轴流风扇17对应位置处设置有永磁环24；在拉瓦尔管出口端设置的轴流风扇17置于充电极板16的前端，雾滴先经轴流风扇17击碎后再经充电极板16带电。
上述方案中，两个轴流风扇17各通过导线连接电流整合模块形成闭合回路，轴流风扇转动切割磁感线产生感应电流，电流整合模块将感应电流整理滤波对充电极板16供电从而实现对撞击到充电极板16上的液滴电荷充电使液滴带电。
上述方案中，所述拉瓦尔管包括一级拉瓦尔管2和二级拉瓦尔管4；所述一级拉瓦尔管2和二级拉瓦尔管4之间设置有拉瓦尔管连接段3，所述拉瓦尔管连接段3上开设有通孔，导气管19一端置于拉瓦尔管连接段3内，另一端延伸出拉瓦尔管连接段3与调温导气段1801密闭连通，调温导气段1801用来分流来自一级拉瓦尔管2的一部分气流；调温导气段1801为T字形三通结构，另外两端分别与调温装置壳体1804和冷气流管1805相通；所述调温装置壳体1804用来提高气流的温度，并把高温的气流排出到气雾室以提高气雾室的温度；所述冷气流管1805将气流排出到气雾室的植物根系环境中。
上述方案中，所述调温装置壳体1804内依次设置有调温进气段1802和锥形谐振管1803，调温装置壳体1804出口处设置有热气流管1806；所述气体经调温导气段1801进入调温进气段1802和锥形谐振管1803升温后经热气流管1806排出；沿气流流向方向上，所述调温导气段1801进入调温进气段1802均为渐缩管。
上述方案中，所述热气流管1806和冷气流管1805上均设置有电磁阀，控制模块根据气雾室的情况控制电磁阀的开闭。
实施例
一种气助超声磁化静电喷头，包括左端轴流段1、一级拉瓦尔管2、拉瓦尔连接段3、二级拉瓦尔管4、进液段5、右端轴流段6、液滴导流段7、励磁线圈8、液滴出液段9、连接杆10、夹持装置11、金属薄膜12、振子挡头13、金属振子14、耐高温弹性垫片15、充电极板16、轴流风扇17、调温装置18、导气管19、导气管接头20、转动轴21、固定架22、深沟球轴承23、强磁永磁环24、电流整合模块和控制模块；
左端轴流段1左端外壳轴径小于右端外壳轴径，在与右端壳体侧壁水平夹角70°方向上焊接一段进气管，左端轴流段1与一级拉瓦尔管2一端通过螺纹连接，一级拉瓦尔管2与拉瓦尔连接段3一端通过螺纹连接，拉瓦尔连接段3垂直于壳体侧壁方向开有圆孔，导气管接头20与导气管19一端通过螺纹连接，二级拉瓦尔管4与进液段5一端通过螺纹连接，进液段5与管壁垂直方向焊接一段空心管，轴流扇叶17在转动轴19两端各安装一个，右端轴流段6与进液段5通过螺纹连接，充电极板16安装在右端轴流段6一端矩形安装槽内，电流整合模块能够完成交流电的整流滤波以及稳压功能，能够储存电荷并且可以将电荷导入充电极板16，液滴导流段7与右端轴流段6通过螺纹连接，励磁线圈8嵌套在液滴出液段9一端，液滴出液段9与液滴导流段7通过螺纹连接，金属薄膜10通过焊接固定于液滴出液段9孔槽内。耐高温弹性垫片15有两个，一个垫放在金属振子14与振子挡头12间，另一个垫放在金属振子14与液滴导流段7之间。
高压气体由左端轴流段1空压机接口进入，经过一级拉瓦尔管2加速至超音速，在拉瓦尔连接段3超音速气流进行分流，一部分由导气管接头20进入调温装置18，另一部分气流进二级拉瓦尔管4进行二次加速，在进液段5管内与液流汇合实现第一次雾化。
高速液流驱动右端轴流扇叶17高速转动并切割磁感线，金属材质的轴流风扇17内产生感应电流经电流整合模块处理后通过导线连接充电极板16，一次雾化后的液滴群撞击高速转动轴流扇叶17后发生二次雾化，二次雾化后撞击到充电极板16液滴失去负电荷从而带正电荷，充电极板16板面上有着均匀密集且孔径相等的通孔，在充电极板16上布满电荷的时对撞击到极板的液滴完成充电功能，采用的是直接接触充电的方式能够使撞击板面上的液滴均匀带电，同时，充电极板16上的密集通孔能够对高压液流进行一定的阻挡防止进入磁化谐振腔的也液流速度过大。充电极板16板面上有着均匀密集且孔径相等的通孔，在极板上布满电荷的时对撞击到极板的液滴完成充电功能，同时，充电极板16上的密集通孔能够对高压液流进行一定的阻挡防止进入磁化谐振腔的也液流速度过大。根据静电学原理，带正点荷的液滴能够提高在植株上的粘附性。
本发明中电流整合模块能够完成交流电的整流滤波以及稳压功能，能够储存电荷并且可以将电荷导入充电极板16；励磁线圈8通过导线连接调幅高频电源，同时，线圈的漆包线间作绝缘处理防止漏电发生短路；金属薄膜12随着连接杆10与夹持装置11与金属振子14相连接，在金属振子产生振动的同时亦作为动力驱动金属薄膜12产生高频振动促进液滴由微孔群排出；金属薄膜12上微孔群的孔径设置为纳米级，根据需要可更换金属薄片的孔径。
调温装置18能够将由导气管接头18进入调温装置18内的气流进行分流，能够将温度不同的气流分别从冷气流管1805与热气流管1806释放出，两种气流管的开闭通过控制模块来控制电磁阀1807的开闭。
励磁线圈8通过导线接通调幅高频电源，在励磁线圈8产生的交变磁场与金属振子14内产生的感应电流相互作用使金属振子14产生高频振动，工作时金属振子14产生振动频率可通过调节励磁线圈8连接的调幅高频电源的电流频率来进行调节。二次雾化后的带电液滴群进入到磁化谐振腔体内，撞击金属振子14发生三次雾化同时带电液滴沿垂直磁感线方向运动发生磁化后，金属振子14作为动力源通过连接杆10与夹持装置11的作用驱动金属薄膜10高频振动，液滴发生再次雾化破碎同时通过有金属薄膜10上的微米孔排出超细化雾滴，从而得到四次雾化的纳米级磁化带电雾滴，同时磁化处理液滴能够促进植物的生长并提高作物的品质。
结合附图11所示，金属薄膜12在连接杆10和金属振子14的作用下，运动/振动的左极限位置和右极限位置，金属薄膜12在运动/振动过程中会进一步的雾化碰撞在其上的液滴。
结合附图12-14所示，为检验几种常用金属材料的电磁发热的效果，利用COMSOLMultiphysics对同一三维建模参数的金属振子使用铜、结构钢和铝合金三种金属材料进行相同工作参数下的仿真分析，由仿真结果可观察处铜材料的金属振子的发热情况更低。
调温装置18包括调温导气段1801、调温进气段1802、锥形谐振管1803、调温装置壳体1804、冷气流管1805、热气流管1806和电磁阀1807。调温导气段1801垂直于管壁180°方向各有一焊接孔，调温导气段1801焊接于上管壁孔的空心管与导气管19采用螺纹连接，冷气流管1805焊接于调温导气管1801，所述调温进气段1802与调温导气段1801通过螺纹连接，调温装置壳体1804与调温进气段1802通过螺纹连接，锥形谐振管1803通过焊接方式固定与调温装置壳体1804管内，热气流管1806与调温装置壳体1804使用螺纹连接，电磁阀1807在冷气流管1805与热气流管1806上各安装一个。
结合附图15所示，通过ANSYS FLUENT仿真软件分析调温装置的调温效果，通过结果可以观察出，在冷气流管出气端的温度较热气流管出气端的温度差较大。因此，可通过控制模块来控制电磁阀的开闭来实现调温装置调温功能，在环境温度降低的时候，冷气流管端的电磁阀关闭，热气流管端的电磁阀打开，当环境温度升高时，冷气流管1805端的电磁阀1807打开，热气流管1806端的电磁阀1807关闭。从而提高了气雾快繁植株对于环境温度的抗逆性。具体的，在温度降低时，冷气流管关闭，热气流管打开，提高气雾室的温度，减缓温度下降对根际温度的影响，在气温升高时，冷气流管打开，热气流管打开，降低气雾室的温度，减缓温度上升对根系的影响。
一种气助式超声磁化静电喷头的工作过程：
高压气体由左端轴流段1空压机接口进入，经过一级拉瓦尔管2加速至超音速，在拉瓦尔连接段3超音速气流进行分流，一部分由导气管接头20进入调温装置，另一部分气流进二级拉瓦尔管4进行二次加速，在进液段管5内与液流汇合实现第一次雾化，高速液流驱动右端轴流风扇17高速转动并切割磁感线，金属材质的轴流风扇17内产生感应电流经电流整合模块处理后通过导线连接充电极板16，一次雾化后的液滴群撞击高速转动轴流风扇17后发生二次雾化，二次雾化后撞击到充电极板16液滴失去负电荷从而带正电荷，励磁线圈8通过导线接通调幅高频电源，在励磁线圈8产生的交变磁场与金属振子14内产生的感应电流相互作用使金属振子14产生高频振动，二次雾化后的带电液滴群进入到磁化谐振腔体内，撞击金属振子14发生三次雾化同时带电液滴沿垂直磁感线方向运动发生磁化后，金属振子14作为驱动力通过连接杆10使金属薄膜12同时产生高频振动使液滴进一步雾化同时从金属薄膜上的微孔群排出，从而得到四次雾化的纳米级磁化带电雾滴。
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一定指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。
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不脱离本发明的原理和宗旨的情况下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 (9)
1.一种气助式超声磁化静电喷头，其特征在于，包括拉瓦尔管、进液段(5)和充电极板(16)和谐振腔；气体经所述拉瓦尔管加速后撞击设置在拉瓦尔管出口端的进液段(5)进入的液体，液体被撞成细小液滴后经设置在进液段(5)出口端的充电极板(16)后带上正电荷，带电液滴进入谐振腔内被磁化，磁化后的带电液滴被置于谐振腔出口端的金属薄膜(12)雾化喷出；所述谐振腔内设置有金属振子(14)；励磁线圈(8)环绕在金属振子(14)外侧；所述金属振子(14)一侧设置有振子挡头(13)，振子挡头(13)上设置在 连接杆(10)的一端，连接杆(10)的另一端连接有金属薄膜(12)；所述励磁线圈(8)与调幅高频电源连通，通过调节调幅高频电源的电流频率可以调节金属振子(14)的振动频率；所述金属振子(14)通过连接杆(10)驱动金属薄膜(12)高频振动。
2.根据权利要求1所述的气助式超声磁化静电喷头，其特征在于，沿带电雾滴运动方向上，所述谐振腔为渐扩管；所述金属振子(14)通过耐高温弹性垫片(15)支撑定位。
3.根据权利要求1所述的气助式超声磁化静电喷头，其特征在于，所述金属薄膜(12)上开设有微孔群。
4.根据权利要求1所述的气助式超声磁化静电喷头，其特征在于，所述充电极板(16)上均布有若干通孔。
5.根据权利要求1所述的气助式超声磁化静电喷头，其特征在于，所述拉瓦尔管进口端和出口端均设置有轴流风扇(17)，且在拉瓦尔管外侧壁上与轴流风扇(17)对应位置处设置有永磁环(24)；在拉瓦尔管出口端设置的轴流风扇(17)置于充电极板(16)的前端，雾滴先经轴流风扇(17)击碎后再经充电极板(16)带电。
6.根据权利要求5所述的气助式超声磁化静电喷头，其特征在于，两个轴流风扇(17)各通过导线连接电流整合模块形成闭合回路，轴流风扇转动切割磁感线产生感应电流，电流整合模块将感应电流整理滤波对充电极板(16)供电从而实现对撞击到充电极板(16)上的液滴电荷充电使液滴带电。
7.根据权利要求1所述的气助式超声磁化静电喷头，其特征在于，所述拉瓦尔管包括一级拉瓦尔管(2)和二级拉瓦尔管(4)；所述一级拉瓦尔管(2)和二级拉瓦尔管(4)之间设置有拉瓦尔管连接段(3)，所述拉瓦尔管连接段(3)上开设有通孔，导气管(19)一端置于拉瓦尔管连接段(3)内，另一端延伸出拉瓦尔管连接段(3)与调温导气段(1801)密闭连通，调温导气段(1801)用来分流来自一级拉瓦尔管(2)的一部分气流；调温导气段(1801)为T字形三通结构，另外两端分别与调温装置壳体(1804)和冷气流管(1805)相通；所述调温装置壳体(1804)用来提高气流的温度，并把高温的气流排出到气雾室以提高气雾室的温度；所述冷气流管(1805)将气流排出到气雾室的植物根系环境中。
8.根据权利要求7所述的气助式超声磁化静电喷头，其特征在于，所述调温装置壳体(1804)内依次设置有调温进气段(1802)和锥形谐振管(1803)，调温装置壳体(1804)出口处设置有热气流管(1806)；所述气体经调温导气段(1801)进入调温进气段(1802)和锥形谐振管(1803)升温后经热气流管(1806)排出；沿气流流向方向上，所述调温导气段(1801)进入调温进气段(1802)均为渐缩管。
9.根据权利要求8所述的气助式超声磁化静电喷头，其特征在于，所述热气流管(1806)和冷气流管(1805)上均设置有电磁阀，控制模块根据气雾室的情况控制电磁阀的开闭。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111588354.9A CN114345571B (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种气助式超声磁化静电喷头 |
| PCT/CN2022/144072 WO2023116941A1 (zh) | 2021-12-23 | 2022-12-30 | 一种气助式超声磁化静电喷头 |
| GB2310099.3A GB2616587B (en) | 2021-12-23 | 2022-12-30 | Air-assisted ultrasonic magnetization electrostatic nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111588354.9A CN114345571B (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种气助式超声磁化静电喷头 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114345571A CN114345571A (zh) | 2022-04-15 |
| CN114345571B true CN114345571B (zh) | 2023-02-17 |
Family
ID=81101330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111588354.9A Active CN114345571B (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种气助式超声磁化静电喷头 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114345571B (zh) |
| GB (1) | GB2616587B (zh) |
| WO (1) | WO2023116941A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114345571B (zh) * | 2021-12-23 | 2023-02-17 | 江苏大学 | 一种气助式超声磁化静电喷头 |
| CN118417074B (zh) * | 2024-07-04 | 2024-09-24 | 南通兆燕金属制品有限公司 | 一种烤箱生产用钢板喷漆装置 |
| CN118491753B (zh) * | 2024-07-19 | 2024-09-17 | 江苏康业金属制品有限公司 | 一种工字轮成品喷漆用喷射机构 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101628265A (zh) * | 2009-08-06 | 2010-01-20 | 贾卫东 | 雾化喷头防飘移方法及防飘移雾化喷头 |
| PL224862B1 (pl) * | 2011-08-25 | 2017-02-28 | Politechnika Wrocławska | Sposób wykonywania oprysku agrotechnicznego substancjami chemicznymi, zwłaszcza agrochemikaliami, przy pomocy dyszy rozpylającej |
| CN102430490B (zh) * | 2011-09-30 | 2014-05-28 | 江苏大学 | 气体导流自定心夹紧荷电装置 |
| CN105499048B (zh) * | 2016-01-19 | 2018-05-11 | 江苏大学 | 一种气助式低频静电超声雾化喷头 |
| CN105834054B (zh) * | 2016-05-13 | 2018-02-27 | 江苏大学 | 一种压电二相流超声雾化喷头 |
| CN107670893B (zh) * | 2017-08-17 | 2019-08-02 | 江苏大学 | 一种拉瓦尔-低频静电超声复合雾化喷头 |
| EP3530636B1 (en) * | 2018-02-27 | 2024-05-29 | Advanced Technology Emission Solutions Inc. | Methods for manufacturing gaseous emissions treatment components |
| CN109663679B (zh) * | 2019-01-21 | 2020-09-25 | 江苏大学 | 一种低频超声静电式雾化喷嘴 |
| CN111346751B (zh) * | 2020-03-19 | 2021-08-03 | 江苏大学 | 一种磁电式低压静电超声雾化喷头 |
| CN111889292B (zh) * | 2020-06-24 | 2021-06-22 | 江苏大学 | 一种气助式静电超声雾化喷头及方法 |
| CN213494356U (zh) * | 2020-07-25 | 2021-06-22 | 郑棚 | 一种磁化和电荷化超声波雾化节水喷头 |
| CN114345571B (zh) * | 2021-12-23 | 2023-02-17 | 江苏大学 | 一种气助式超声磁化静电喷头 |
-
2021
- 2021-12-23 CN CN202111588354.9A patent/CN114345571B/zh active Active
-
2022
- 2022-12-30 GB GB2310099.3A patent/GB2616587B/en active Active
- 2022-12-30 WO PCT/CN2022/144072 patent/WO2023116941A1/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114345571A (zh) | 2022-04-15 |
| GB202310099D0 (en) | 2023-08-16 |
| GB2616587A (en) | 2023-09-13 |
| WO2023116941A1 (zh) | 2023-06-29 |
| GB2616587B (en) | 2024-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114345571B (zh) | 一种气助式超声磁化静电喷头 | |
| CN111889292B (zh) | 一种气助式静电超声雾化喷头及方法 | |
| CN101970942B (zh) | 空调机 | |
| US8317901B2 (en) | Nanoparticle filtration | |
| CN105834054A (zh) | 一种压电二相流超声雾化喷头 | |
| CN110496704B (zh) | 一种双极雾化预荷电的细颗粒物团聚装置 | |
| US20050008474A1 (en) | Method and injection nozzle for interspersing a gas flow with liquid droplets | |
| CN105499048A (zh) | 一种气助式低频静电超声雾化喷头 | |
| CN111346751B (zh) | 一种磁电式低压静电超声雾化喷头 | |
| WO2007083088A1 (en) | Method and apparatus for delivering liquid in droplet form | |
| CN108480652A (zh) | 一种制备球形金属粉体用高效率环孔气体雾化喷嘴 | |
| Birhane et al. | Flow characteristics of a two-stage EHD gas pump in a circular pipe | |
| CN110280774A (zh) | 一种金属粉末制备装置 | |
| CN110141915B (zh) | 风送装置及环境清洁设备 | |
| CN106225336A (zh) | 分流组件、空调及分流方法 | |
| CN110498052A (zh) | 基于混合动力合成射流激励器的推力矢量控制系统和方法 | |
| US20140069076A1 (en) | Gas turbine inlet fogging system using electrohydrodynamic (ehd) atomization | |
| CN109174456B (zh) | 一种用于雾化湿式静电除尘的装置及方法 | |
| US9951646B2 (en) | Gas turbine on-line water wash system and method | |
| JP2005078980A (ja) | 除電装置 | |
| EP2693020A2 (en) | Atomizer | |
| WO2000034722A1 (en) | Snow making machine | |
| CN109201365B (zh) | 一种压电-气力复合超声雾化喷头 | |
| JPH10382A (ja) | 静電式霧消装置 | |
| Birhane et al. | Performance of a two-stage EHD gas pump in a circular pipe operating at uneven applied voltages |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |