CN115155845A - 一种气助式静电喷头 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种气助式静电喷头，包括喷枪组件、设置在所述喷枪组件上的进气组件、进液管以及用于将所述进液管内液体喷出的喷嘴，其中，所述进液管与所述喷嘴之间设有用于将所述进液管的液体带上电荷的导电组件，所述导电组件包括连接件、设置在连接件内部的电极管以及设置在所述电极管内部的螺旋导流件，其中，所述螺旋导流件上设有螺旋导流槽，该螺旋导流槽的上端与所述进液管连通，下端与所述喷嘴连通。该喷头结合静电感应技术与气助式雾化技术，使得雾滴粒径匀均且粒径较小，雾化效果好，且具有更好的沉积效果；另外，该喷头可以增大液体与电极管的接触面积与接触时间，使得液滴更充分、更均匀的获得电荷，进一步提高沉积效果。

Description

一种气助式静电喷头

技术领域

本发明涉及喷头技术领域，具体涉及一种气助式静电喷头。

背景技术

静电喷雾技术是利用高压静电在喷头与喷雾目标间建立静电场，而农药雾滴经过雾化后，通过不同的充电方法被充上电荷，形成群体荷电雾滴，然后在静电场力和无人机风场的联合作用下，雾滴可以吸附在目标的各个部位，荷电雾滴在一定电场力的作用下带有强烈的静电性能，使得荷电雾滴具有尖端效应与包抄效应。尖端效应可以使雾滴沉积在靠近处的固体表面上。包抄效应可以使雾滴沉积在未封垄作物上的全方位表面，如叶子正反面和植株上部、下部表面均沉积上雾滴。因此，静电喷雾技术具有沉积效率高、雾滴飘移散失少等良好的性能。

现有的雾滴充电技术主要有三种方法，分别是电晕充电法、接触式充电法以及感应式充电法；其中，电晕充电法是通过高压电极尖端放电，电离其周围的空气使雾滴带电，可直接应用于现有的普通喷头上。接触充电法是通过高压电极直接连到液体或金属喷头上，使液体和地之间形成类似于电容器的两个极板，雾滴在此电场中带电。感应式充电法是在喷嘴出口的外部设置感应电极在喷头处形成感应电场，使液体在喷嘴出口形成水雾的瞬间，根据静电感应原理，使喷出的雾滴带有与外部电场极性相反的电荷。三种充电方式中，接触充电法的雾滴充电最充分，效果最佳。

现有技术中采用接触式充电法的喷头，例如，授权公告号为CN202876982U 的实用新型专利公开了一种静电喷枪喷嘴结构，包括喷嘴本体、以及安装在喷嘴本体后端的喷嘴嵌件，所述喷嘴本体尾端套有O形圈，所述喷嘴本体与喷嘴嵌件均一体成形；所述喷嘴本体由工程塑料制作而成，所述喷嘴嵌件由导电塑料制作而成。通过给喷嘴嵌件通电使得喷嘴本体内的液体带上电荷，实现静电喷雾。但是，上述结构中还存在以下不足：

1、液体直接在静电喷枪喷嘴结构中的通道上流动，在喷雾的过程中，液体在通道上的流速快，经过喷嘴嵌件的时间非常短，液体不能充分获得电荷，而且喷嘴嵌件为环形结构，在通道中心的液体不能直接与喷嘴嵌件接触，导致液体获得的电荷不均匀，带电效果差，从而影响喷雾效果。

2、直接采用喷嘴本体进行喷雾，雾滴粒径不匀均且粒径较大，雾化效果差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种气助式静电喷头，该喷头结合静电感应技术与气助式雾化技术，使得雾滴粒径匀均且粒径较小，雾化效果好，且具有更好的沉积效果；另外，该喷头可以增大液体与电极管的接触面积与接触时间，使得液滴更充分、更均匀的获得电荷，进一步提高沉积效果。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种气助式静电喷头，包括喷枪组件、设置在所述喷枪组件上的用于导入气体的进气组件、用于向喷枪组件内部导入液体的进液管以及用于将所述进液管内液体喷出的喷嘴，其中，

所述进液管与所述喷嘴之间设有用于将所述进液管的液体带上电荷的导电组件，所述导电组件包括连接件、设置在连接件内部的电极管以及设置在所述电极管内部的螺旋导流件，其中，所述螺旋导流件上设有螺旋导流槽，该螺旋导流槽的上端与所述进液管连通，下端与所述喷嘴连通。

上述气助式静电喷头的工作原理是：

工作时，先将本发明的气助式静电喷头的进气组件与供气管连接，进液管与供液管连接，电极管与高压电源连接，接着，供液管的液体进入进液管，然后从进液管出来后流入螺旋导流槽，螺旋导流槽中的液体会与电极管直接接触，使得液体带电，带电的液体会从喷嘴中喷出，进气组件可以在喷雾的过程提供喷气辅助，提高雾化性能。

本发明的一个优选方案，其中，所述螺旋导流件的上端设有锥形导流件；所述进液管上设有进液通道，所述锥形导流件延伸至所述进液通道中。通过设置锥形导流件，进液管的进液通道中的液体在锥形导流件的引导下，逐渐向四周扩散朝着螺旋导流槽流动，这样进液通道中的液体可以顺利流入到螺旋导流槽中，使得螺旋导流槽中的液体会与电极管充分接触，从而使得液体能够充分获得电荷。

优选地，所述螺旋导流件的上下两端均设有导流叶片，位于上端的导流叶片设置在所述进液管与所述电极管之间，并固定在锥形导流件的下端，位于下端的导流叶片设置在所述电极管与所述喷嘴之间，该导流叶片的上端固定在螺旋导流件的下端。上述结构中，所述导流叶片竖向设置，起到引导液体的作用，便于引导液体稳定流入螺旋导流件或者稳定流出螺旋导流件，起到一定整流的作用。

优选地，所述喷枪组件包括主体以及设置在所述主体上端的固定帽，其中，所述主体上设有安装内腔，所述进液管、导电组件以及喷嘴均设置在所述安装内腔中，所述固定帽通过螺纹固定连接在所述主体的上端。通过固定帽，可以将进液管、导电组件以及喷嘴固定在安装内腔中，起到限位的作用，保证整体结构紧凑不易松散。

优选地，所述进气组件包括设置在所述主体上将气体从所述喷嘴下方喷出的两条第一气体通道，两条第一气体通道对称设置。采用上述结构，带电的液体从喷嘴下方喷出时，通过第一气体通道将气体从喷嘴下方喷出，通过气流改变喷雾角，使得雾滴粒径匀均且粒径较小，雾化效果好；通过改变不同大小的气压可以改变喷嘴的喷雾角度。

优选地，所述主体的侧面设有进气连接头，所述进气连接头与两条第一气体通道连通。通过设置进气连接头，可以方便与供气管连接，为第一气体通道提供高压气体。

优选地，所述进气组件还包括设置在进液管与所述主体上用于将气体导入进液通道中的第二气体通道，所述第二气体通道为两条，两条第二气体通道对称设置。通过设置第二气体通道，在喷雾时，第二气体通道的入口与供气管连通，气体从第二气体通道中进入进液通道，气体会与液体充分混合，形成包裹气泡的大雾滴，这样好处在于，一方面可以对液体进行雾化，另一方面雾化后的液体进入螺旋导流槽中，可以充分与电极管接触，形成带电的大雾滴。

优选地，所述进液通道为文丘里结构通道，该文丘里结构通道包括位于上端的渐缩段、位于中部的喉部以及位于下端的渐扩段，其中，所述第二气体通道的出口设置在所述喉部上。通过设置上述结构，液体在文丘里结构通道流动时，喉部比较窄，液体会在喉部的速度变大，高流速的液体与气体可以实现充分的混合，达到雾化效果，从而使得雾滴进入螺旋导流槽后，可以与电极管充分接触，保证雾滴带电。

优选地，所述进液管与所述连接件通过螺纹连接，使得进液管与连接件在安装内腔中结构更加紧凑不易松散。

优选地，所述进液管与位于上端的导流叶片之间、所述位于下端的导流叶片与所述喷嘴之间均设有橡胶垫圈。通过设置橡胶垫圈，可以起到一定的密封作用。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明中的气助式静电喷头，通过设置进气组件与导电组件，使得喷头可以结合静电感应技术与气助式雾化技术，使得雾滴粒径匀均且粒径较小，雾化效果好，且具有更好的沉积效果。

2、本发明中的气助式静电喷头，在电极管内部设置螺旋导流件，螺旋导流件上设有螺旋导流槽，液体在螺旋导流槽流动时，液体流动距离变长，可以延长液体与电极管的接触时间，同时也能增大液体与电极管的接触面积，使得液滴更充分、更均匀的获得电荷，进一步提高沉积效果；本发明采用接触式充电法，具有良好的沉积效果与防漂移性能。

附图说明

参见图1-图2为本发明中的一种气助式静电喷头的第一种具体实施方式的结构示意图，其中，图1为立体图，图2为另一个视角方向的立体图。

图3为本发明中的喷头省去封盖的主视图。

图4为图3中沿着A-A剖面线进行剖面的剖视图。

图5为本发明中的喷头省去封盖的侧视图。

图6为图5中沿着B-B剖面线进行剖面的剖视图。

图7-图8为本发明中的螺旋导流件、导流叶片以及锥形导流件的安装示意图，其中，图7为立体图，图8为侧视图。

图9为本发明中的主体的立体结构示意图。

图10为本发明中的进液管的内部结构示意图。

图11为本发明中的导流叶片的第二种具体实施方式的结构示意图。

图12为本发明中的进气组件的另一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例1

参见图3-图8，本实施例中的一种气助式静电喷头，包括喷枪组件、设置在所述喷枪组件上用于向喷枪组件内部导入气体的进气组件、用于向喷枪组件内部导入液体的进液管1以及用于将所述进液管1内液体喷出的喷嘴2。

参见图3-图8，所述进液管1与所述喷嘴2之间设有用于将所述进液管1 的液体带上电荷的导电组件，所述导电组件包括连接件3、设置在连接件3内部的电极管4以及设置在所述电极管4内部的螺旋导流件5；所述连接件3、电极管4、螺旋导流件5均同轴设置，其中，所述螺旋导流件5的外表面上设有螺旋导流槽5-1，该螺旋导流槽5-1的上端与所述进液管1连通，下端与所述喷嘴2 连通。

本实施例中的气助式静电喷头，通过设置进气组件与导电组件，使得喷头可以结合静电感应技术与气助式雾化技术，使得雾滴粒径匀均且粒径较小，雾化效果好，且具有更好的沉积效果。

本实施例中的气助式静电喷头，在电极管4内部设置螺旋导流件5，螺旋导流件5上设有螺旋导流槽5-1，液体在螺旋导流槽5-1流动时，液体流动距离变长，可以延长液体与电极管4的接触时间，同时也能增大液体与电极管4的接触面积，使得液滴更充分、更均匀的获得电荷，进一步提高沉积效果，本实施例采用接触式充电法，具有良好的沉积效果与防漂移性能。

参见图3-图8，所述螺旋导流件5的上端设有锥形导流件6；所述锥形导流件6插接在所述螺旋导流件5上，该锥形导流件6与所述螺旋导流件5在圆周方向上不会发生相对运动；所述进液管1上设有进液通道1-1，所述锥形导流件 6延伸至所述进液通道1-1中。通过设置锥形导流件6，进液管1的进液通道1-1 中的液体在锥形导流件6的引导下，逐渐向四周扩散朝着螺旋导流槽5-1流动，这样进液通道1-1中的液体可以顺利流入到螺旋导流槽5-1中，使得螺旋导流槽 5-1中的液体会与电极管4充分接触，从而使得液体能够充分获得电荷。

参见图3-图8，所述螺旋导流件5的上下两端均设有导流叶片7，位于上端的导流叶片7设置在所述进液管1与所述电极管4之间，并固定在锥形导流件6 的下端；位于下端的导流叶片7设置在所述电极管与所述喷嘴2之间，该导流叶片7的上端固定在螺旋导流件5的下端。上述结构中，所述导流叶片7的叶片竖向设置，起到引导液体的作用，导流叶片7并不会发生转动，便于引导液体稳定流入螺旋导流件5或者稳定流出螺旋导流件5，起到一定整流的作用。

参见图1-图4和图9，所述喷枪组件包括主体8以及设置在所述主体8上端的固定帽9，其中，所述主体8上设有安装内腔8-1，所述进液管1、导电组件以及喷嘴2均设置在所述安装内腔8-1中，所述固定帽9通过螺纹固定连接在所述主体8的上端；所述固定帽9与所述进液管1同轴设置，所述固定帽9上设有开口，所述开口与进液管1连通。通过固定帽9，可以将进液管1、导电组件以及喷嘴2固定在安装内腔8-1中，起到限位的作用，保证整体结构紧凑不易松散。

参见图6，所述连接件3的下端设有阶梯部，所述喷嘴2抵紧在所述阶梯部上；所述喷嘴2上设有喷孔，所述喷孔的直径向下逐渐减小。其目的在于，液体在喷嘴2喷出时，可以提高液体的流速。

参见图3-图6和图9，所述进气组件包括设置在所述主体8上将气体从所述喷嘴2下方喷出的两条第一气体通道10，两条第一气体通道10对称设置。采用上述结构，带电的液体从喷嘴2下方喷出时，通过第一气体通道10将气体从喷嘴2下方喷出，通过气流改变喷雾角，使得雾滴粒径匀均且粒径较小，雾化效果好；通过改变不同大小的气压可以改变喷嘴2处气流的压力，冲击喷嘴2喷出的液体使之变成细小雾滴并改变其喷雾角，综合之下使得喷头具有更好的沉积效果；另一方面，高速气流使雾滴动力加强从而使雾滴更快到达植株叶面，减小外侧小雾滴的飘移，并且气流与带有静电的雾滴增强了雾滴群的穿透能力，弥补静电喷雾技术雾滴动力不足并且穿透能力弱的缺点，静电技术进一步提高雾滴的雾化效果和防飘移性能，并且荷电雾滴在植株叶片正反面吸附能力强，不易流失，极大提高了农药的有效利用率。

参见图1-图6和图9，所述主体8的侧面设有进气连接头11，所述进气连接头11与两条第一气体通道10连通。通过设置进气连接头11，可以方便与供气管(图中未示出)连接，为第一气体通道10提供高压气体，供气管与供气装置连接，为供气管提供气体输出。

参见图3-图6和图9，所述进气组件还包括设置在进液管1与所述主体8 上用于将气体导入进液通道1-1中的第二气体通道12，所述第二气体通道12为两条，两条第二气体通道12对称设置。通过设置第二气体通道12，在喷雾时，第二气体通道12的入口与供气管连通，气体从第二气体通道12中进入进液通道1-1，气体会与液体充分混合，形成包裹气泡的大雾滴，这样好处在于，一方面可以对液体进行雾化，另一方面雾化后的液体进入螺旋导流槽5-1中，可以充分与电极管4接触，形成带电的大雾滴。

参见图4、图6和图10，所述进液通道1-1为文丘里结构通道，该文丘里结构通道包括位于上端的渐缩段1-11、位于中部的喉部1-12以及位于下端的渐扩段1-13，其中，所述第二气体通道12的出口12-1设置在所述喉部1-12上，所述锥形导流件6延伸至渐扩段1-13上。通过设置上述结构，液体在文丘里结构通道流动时，喉部1-12比较窄，液体会在喉部1-12的速度变大，高流速的液体与气体可以实现充分的混合，达到雾化效果，从而使得雾滴进入螺旋导流槽5-1 后，可以与电极管4充分接触，保证雾滴带电。

文丘里效应表现在流体受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比。而由伯努利定律知流速的增大伴随流体压力的降低，即常见的文丘里现象。因此，设置文丘里结构通道，可以改变液体的流速。

参见图4和图6，所述进液管1与所述连接件3通过螺纹连接，使得进液管 1与连接件3在安装内腔8-1中结构更加紧凑不易松散。

参见图4和图6，所述进液管1与位于上端的导流叶片7之间、所述位于下端的导流叶片7与所述喷嘴2之间均设有橡胶垫圈13。通过设置橡胶垫圈13，可以起到一定的密封作用。

所述橡胶垫圈13、螺旋导流件5以及喷嘴2均采用绝缘材料制作。

所述主体8与所述连接件3的侧边均设有螺纹孔(图中未示出)，所述接线柱安装在螺纹孔上并与所述电极管4连接，所述接线柱通过导线与高压电源相连。

参见图1-图2，所述固定帽9的开口处、主体8的安装内腔8-1下端、第二气体通道12的进口处以及进气连接头11上均设有封盖14。在喷头不使用时，可以起到防尘作用。

参见图3-图8，上述气助式静电喷头的工作原理是：

工作时，先将本发明的气助式静电喷头的进气组件与供气管连接，进液管1 与供液管连接，电极管4与高压电源连接，接着，供液管的液体进入进液管1，然后从进液管1出来后流入螺旋导流槽5-1，螺旋导流槽5-1中的液体会与电极管4直接接触，使得液体带电，带电的液体会从喷嘴2中喷出，进气组件可以在喷雾的过程提供喷气辅助，提高雾化性能。

实施例2

参见图11，本实施例中的其它结构与实施例1相同，不同之处在于，所述导流叶片7的叶片倾斜设置，当液体穿过导流叶片7时，在流动的液体作用下会发生转动，从而带动螺旋导流件5转动，可以使得螺旋导流槽5-1的液体充分与电极管4接触。

实施例3

参见图12，本实施例中的其它结构与实施例1相同，不同之处在于，两条第二气体通道12的进口也与所述进气连接头11连通，其好处在于，一个进气连接头11可以为第一气体通道10和第二气体通道12同时提供气体，使得结构变得更加紧凑，减少气体管路布置。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气助式静电喷头，包括喷枪组件、设置在所述喷枪组件上的用于导入气体的进气组件、用于向喷枪组件内部导入液体的进液管以及用于将所述进液管内液体喷出的喷嘴，其特征在于，

所述进液管与所述喷嘴之间设有用于将所述进液管的液体带上电荷的导电组件，所述导电组件包括连接件、设置在连接件内部的电极管以及设置在所述电极管内部的螺旋导流件，其中，所述螺旋导流件上设有螺旋导流槽，该螺旋导流槽的上端与所述进液管连通，下端与所述喷嘴连通。

2.根据权利要求1所述的一种气助式静电喷头，其特征在于，所述螺旋导流件的上端设有锥形导流件；所述进液管上设有进液通道，所述锥形导流件延伸至所述进液通道中。

3.根据权利要求2所述的一种气助式静电喷头，其特征在于，所述螺旋导流件的上下两端均设有导流叶片，位于上端的导流叶片设置在所述进液管与所述电极管之间，并固定在锥形导流件的下端，位于下端的导流叶片设置在所述电极管与所述喷嘴之间，该导流叶片的上端固定在螺旋导流件的下端。

4.根据权利要求2所述的一种气助式静电喷头，其特征在于，所述喷枪组件包括主体以及设置在所述主体上端的固定帽，其中，所述主体上设有安装内腔，所述进液管、导电组件以及喷嘴均设置在所述安装内腔中，所述固定帽通过螺纹固定连接在所述主体的上端。

5.根据权利要求4所述的一种气助式静电喷头，其特征在于，所述进气组件包括设置在所述主体上将气体从所述喷嘴下方喷出的两条第一气体通道，两条第一气体通道对称设置。

6.根据权利要求5所述的一种气助式静电喷头，其特征在于，所述主体的侧面设有进气连接头，所述进气连接头与两条第一气体通道连通。

7.根据权利要求5所述的一种气助式静电喷头，其特征在于，所述进气组件还包括设置在进液管与所述主体上用于将气体导入进液通道中的第二气体通道，所述第二气体通道为两条，两条第二气体通道对称设置。

8.根据权利要求7所述的一种气助式静电喷头，其特征在于，所述进液通道为文丘里结构通道，该文丘里结构通道包括位于上端的渐缩段、位于中部的喉部以及位于下端的渐扩段，其中，所述第二气体通道的出口设置在所述喉部上。

9.根据权利要求1所述的一种气助式静电喷头，其特征在于，所述进液管与所述连接件通过螺纹连接。

10.根据权利要求3所述的一种气助式静电喷头，其特征在于，所述进液管与位于上端的导流叶片之间、所述位于下端的导流叶片与所述喷嘴之间均设有橡胶垫圈。

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