CN115445807A - 基于旋流雾化原理的多功能喷雾机及含有其的防疫车 - Google Patents

Abstract

本发明属于防疫消毒和有害生物防治技术领域，尤其涉及一种基于旋流雾化原理的多功能喷雾机及含有其的防疫车，包括双层风筒，位于双层风筒中心的轴流风机，还包括高压风机，轴流风机和高压风机的动力由柴油发电机提供，高压风机的出风管与药箱联通，药箱出药管与设置于双层风筒前端的雾化喷嘴联通，双层风筒包括外风道和中心的内风道，内风道前端设有导流叶片，后端设有轴流风机，外风道整体为封闭式，外风道前端由圆滑弧形板封闭，外风道前端内部设有两圈外径与其匹配的环形药液分配管，外风道前端外侧沿其一周均匀设有六个雾化喷嘴，本发明采用大直径出水口和二次雾化的旋流雾化喷嘴，既能兼顾喷射药液的雾化效果和喷射距离，还能预防喷嘴发生堵塞现象。

Description

基于旋流雾化原理的多功能喷雾机及含有其的防疫车

技术领域

本发明属于防疫消毒和有害生物防治技术领域，尤其涉及一种基于旋流雾化原理的多功能喷雾机及含有其的防疫车。

背景技术

现有的消毒设施如常用的喷雾机由于其需要同时兼顾射程和雾化效果，其喷嘴的进水口设置的很细，常规喷雾粒径在50微米的工作模式的雾炮机其喷嘴直径一般小于0.1mm，在使用过程中有些消毒剂或药品由于含有杂质、或放置时间长导致结晶、或本身的溶解度差均会导致堵孔现象，使得喷嘴发生堵塞影响消毒设备的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于旋流雾化原理的多功能喷雾机及含有其的防疫车，采用大直径出水口和二次雾化的旋流雾化喷嘴，既能兼顾喷射药液的雾化效果和喷射距离，还能预防喷嘴发生堵塞现象。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于旋流雾化原理的多功能喷雾机，包括双层风筒，位于双层风筒中心的轴流风机，还包括高压风机，所述双层风筒设置于支架上，高压风机设置于支架下部，所述轴流风机和高压风机的动力由柴油发电机提供，所述高压风机的出风管与药箱联通，该设置将高压风机产生的气流引入药箱，气压将药箱药液压出，药箱出药管与设置于双层风筒前端的雾化喷嘴联通，所述双层风筒外截面为等腰梯形，外层风筒与高压风机的另一个出风管联通形成外风道，外风道的风主要用于将药液打碎并雾化，中心为内风道，内风道前端设有导流叶片，内风道后端设有轴流风机，所述内风道由前后两段组成，后段位于双层风筒后部且从后往前风道内径逐渐变大，前段位于双层风筒前端且从后往前内径逐渐变小，该种形式设置可以将轴流风机的风推得更远，从而将雾化以后的药液推得更远，所述外风道整体为封闭式，外风道前端由圆滑弧形板封闭，所述外风道前端内部设有两圈外径与其匹配的环形药液分配管，外风道前端外侧沿其一周均匀设有六个雾化喷嘴。

进一步的，所述环形药液分配管为螺旋形两圈设置，内圈位于双层风筒底部中心处设有药液进口，内圈和外圈在顶部通过药液分配器相连通，外圈顶部中心设有药液分配器，药液分配器为一个与内圈和外圈分别联通的两端封口的筒状，药液分配器将来自内圈的药液分配至外圈的两边，该种形式设置首先将药液从内圈底部输送，然后进入外圈顶部分配器依靠重力和压差从中间往两侧均匀分配，避免药液从底部往上走时因为输送压力是恒定得，导致顶部喷嘴由于压力不足导致喷射药液减少，每个喷嘴喷射的不够均匀，而从顶部进药液就可以借助于重力和压差使得分配的药液均匀，这是因为漩涡芯体工作时会产生一定的负压，加上管路药液的正压，依靠压差和重力不需要施加额外的力，内圈上沿其圆周设有六个与雾化喷嘴配合的出水通道。

进一步的，所述雾化喷嘴包括设置于外部的壳体和设置于壳体内部的旋流器芯体，所述旋流器芯体前端为圆柱体，后端中心设有一个进水口，进水口后端直径大于前端直径，出水口前端内径为1.5mm，所述进水口向前延伸至圆柱体内部且其出口前端与旋流器芯体内部形成第一喷孔，所述进水口与出水通道联通，圆柱体外壁后端切向设有至少一个第一进气口，第一进气口与旋流器芯体内部的直角弧形通道连通，所述直角弧形通道宽度逐渐变窄且前端延伸至与第一喷孔联通，第一喷孔出口前端设有一个第二喷孔，所述第二喷孔位于壳体中心且与第一喷孔联通，所述圆柱体外壁前端切向设有至少一个第二进气口，所述第二进气口与第二喷孔在第一喷孔前端位置联通，喷雾原理介绍：旋流雾化原理是根据涡旋效应，将带有一定压力的气体或者液体，通过旋流雾化装置使气体或液体加速，与气体或液体进行相互撞击、摩擦、充分混合后喷出，具有结构简单、动力消耗低、雾化效率高，可靠性高和雾化质量好等优点；喷嘴工作原理：带有一定压力的空气从第一进气口进入旋流器，空气产生涡旋加速从第一喷孔喷出，与进水口喷出的液体相互撞击、摩擦、混合，形成第一次雾化；带有一定压力的空气从第二进气口进入旋流器，空气产生反向涡旋加速从第二喷孔喷出，与第一次雾化的液气相互撞击、摩擦、混合，形成第二次雾化，雾粒直径可以达到大约5-150微米。

进一步的，所述出药管上还设有流量调节阀。

进一步的，还包括一个清水箱，所述清水箱的出水管路与出药管汇合并通过电磁阀控制开合，清水箱用于在药液喷射结束后对管道和喷嘴进行清洗，整机管路使用聚四氟软管和304管路接头。

进一步的，所述高压风机和轴流风机由变频器调节风量，变频器可以精准控制风机出风量，配合喷洒模式需求。

进一步的，所述双层风筒底部设有用于固定双层风筒的连接板，所述支架顶部设有一个旋转盘，旋转盘中心为镂空设置，旋转盘由电机驱动旋转，旋转角度为±90°，旋转盘上设有一个支撑架，所述支撑架后端通过转轴和连接板后端活动连接，支撑架前端与双层风筒前端通过一个电动推杆连接，所述电动推杆底部滑座固设于支撑架前端，电动推杆的推杆前端与双层风筒前端固定连接，该形式设置可以随时调整双层风筒的喷射角度和喷射角，能够实现+50°到-10°的升降控制。

一种含有上述基于旋流雾化原理的多功能喷雾机的防疫车。

本发明具有的优点是：

1.本发明风道采用双层密封壳体和六组喷头固定壳体组成高压出风通道，高压气流从进风口进入，从六组出风口出风，只需要控制高压风机的变频器即可实现对药液的打散和雾化效果，控制简单可靠，且雾化喷嘴内部旋流芯体的设置，通过两次气液接触和碰撞，在很低的风压下既能达到很好的雾化效果，同时将出水口内径设为大尺寸的1.5mm，避免药液中不溶颗粒堵塞出液口还能兼顾液化效果，整机工作更加可靠；

2.本发明中整机管路使用聚四氟软管和304管路接头，该种管路和接头能够适应多种药液，可以用于杀虫和消毒作业；

3.本发明出药液方式使用高压离心风机产生的大气压力将药液从药箱压出，由于不使用水泵出药液方式，因此大大提升整机可靠性；

4.本发明中出药液管路设置为螺旋形两圈设置，内圈位于双层风筒底部中心处设有药液进口，内圈和外圈相连通，外圈顶部中心设有药液分配器，药液分配器为一个三通结构的弧形件，药液分配器将来自内圈的药液分配至外圈的两边，该种形式设置首先将药液从内圈底部输送，然后进入外圈顶部分配器依靠重力和压差从中间往两侧均匀分配，由于漩涡芯体工作时会产生一定的负压，加上管路药液的正压，避免药液从底部往上走时因为输送压力是恒定得导致顶部喷嘴由于压力不足导致喷射药液减少，每个喷嘴喷射的不够均匀，而从顶部进药液就可以借助于重力和压差使得分配的药液均匀，这是因为漩涡芯体工作时会产生一定的负压，加上管路药液的正压，依靠压差和重力不需要施加额外的力，内圈上沿其圆周设有六个与雾化喷嘴配合的出水通道。

附图说明

图1是本发明多功能喷雾机的整体结构示意图。

图2是本发明中双层风筒的剖面图。

图3是本发明中双层风筒的立体结构示意图。

图4是本发明中双层风筒的主视结构图。

图5是本发明中喷嘴的剖视结构示意图。

图6是本发明中环形药液分配管的立体图。

图7是应用例的整机爆炸原理控制图。

具体实施方式

实施例

本申请中所涉及到的内、外、前、后等方位限定词是以药液喷出的方向为基准限定，即以图1中的方位为准。

如图所示，一种基于旋流雾化原理的多功能喷雾机，包括双层风筒1，位于双层风筒中心的轴流风机2，还包括高压风机3，所述高压风机3和轴流风机2由变频器调节风量，变频器可以精准控制风机出风量，配合喷洒模式需求；所述双层风筒1设置于支架4上，高压风机3设置于支架4下部，所述轴流风机2和高压风机3的动力由柴油发电机5提供，所述双层风筒1底部设有用于固定双层风筒的连接板7，所述支架4顶部设有一个旋转盘8，旋转盘8中心为镂空设置，旋转盘8由电机9驱动旋转，旋转盘8上设有一个支撑架10，所述支撑架10后端通过转轴15和连接板后端活动连接，支撑架10前端与双层风筒1前端通过一个电动推杆16连接，所述电动推杆16底部滑座固设于支撑架前端，电动推杆16的推杆前端与双层风筒1前端固定连接，该形式设置可以随时调整双层风筒1的喷射角度和喷射角；所述高压风机3的出风管与药箱联通，该设置将高压风机产生的气流引入药箱，气压将药箱药液压出，药箱出药管与设置于双层风筒前端的雾化喷嘴6联通，出药管上还设有流量调节阀，所述双层风筒1外截面为等腰梯形，外层风筒与高压风机的另一个出风管联通形成外风道11，外风道的风主要用于将药液打碎并雾化，中心为内风道12，内风道12前端设有导流叶片13，内风道12后端设有轴流风机2，所述内风道12由前后两段组成，后段位于双层风筒1后部且从后往前风道内径逐渐变大，前段位于双层风筒前端且从后往前内径逐渐变小，该种形式设置可以将轴流风机2的风推得更远，从而将雾化以后的药液推得更远，所述外风道11整体为封闭式，外风道前端由圆滑弧形板封闭，所述外风道11前端内部设有两圈外径与其匹配的环形药液分配管14，外风道11前端外侧沿其一周均匀设有六个雾化喷嘴6。所述环形药液分配管14为环形两圈设置，内圈141位于双层风筒1底部中心处设有药液进口142，内圈141和外圈143在顶部通过药液分配器相连通，外圈143顶部中心设有药液分配器，药液分配器144为一个与内圈和外圈分别联通的两端封口的筒状，药液分配器将来自内圈的药液分配至外圈的两边，外圈上还设有6个与雾化喷嘴进水口匹配的出水口，该种形式设置首先将药液从内圈底部输送，然后进入外圈顶部分配器依靠重力和压差从中间往两侧均匀分配，避免药液从底部往上走时因为输送压力是恒定得，导致顶部喷嘴由于压力不足导致喷射药液减少，每个喷嘴喷射的不够均匀，而从顶部进药液就可以借助于重力和压差使得分配的药液均匀，这是因为漩涡芯体工作时会产生一定的负压，加上管路药液的正压，依靠压差和重力不需要施加额外的力，内圈上沿其圆周设有六个与雾化喷嘴配合的出水通道；所述雾化喷嘴6包括设置于外部的壳体61和设置于壳体内部的旋流器芯体62，壳体与外风道一体成型并连通，所述旋流器芯体62前端为圆柱体，后端中心设有一个进水口621，进水口621后端直径大于前端直径，出水口前端内径为1.5mm，所述进水口621向前延伸至圆柱体内部且其出口前端与旋流器芯体62内部形成第一喷孔622，所述进水口621与出水通道联通，圆柱体外壁后端切向设有至少一个第一进气口623，第一进气口623与旋流器芯体62内部的直角弧形通道连通，所述直角弧形通道宽度逐渐变窄且前端延伸至与第一喷孔622联通，直角弧形通道类似于文丘里管形式将芯体内外部的空气形成一个压差，在第一喷孔622出口前端设有一个第二喷孔624，所述第二喷孔624位于壳体61中心且与第一喷孔622联通，所述圆柱体外壁前端切向设有至少一个第二进气口625，所述第二进气口625与第二喷孔624在第一喷孔622前端位置联通，喷雾原理介绍：旋流雾化原理是根据涡旋效应，将带有一定压力的气体或者液体，通过旋流雾化装置使气体或液体加速，与气体或液体进行相互撞击、摩擦、充分混合后喷出，具有结构简单、动力消耗低、雾化效率高，可靠性高和雾化质量好等优点；喷嘴工作原理：带有一定压力的空气从第一进气口进入旋流器，空气产生涡旋加速从第一喷孔喷出，与进水口喷出的液体相互撞击、摩擦、混合，形成第一次雾化；带有一定压力的空气从第二进气口进入旋流器，空气产生反向涡旋加速从第二喷孔喷出，与第一次雾化的液气相互撞击、摩擦、混合，形成第二次雾化；为了对输液管路和雾化喷嘴进行冲洗，还设置了一个清水箱，所述清水箱的出水管路与出药管汇合并通过电磁阀控制开合，清水箱用于在药液喷射结束后对管道和喷嘴进行清洗，整机管路使用聚四氟软管和304管路接头，能够适用于多种药液使用，赋予整机更多功能，例如杀虫、除菌和消毒。

本发明还提供一种含有上述基于旋流雾化原理的多功能喷雾机的防疫车。

应用例

在实际使用过程中，为了使整机调节更加灵活，适用性更强，可以在整机的基础上增加一个高压泵和高压喷枪单独的手动控制方式，也可以设置多个不同容量的药箱，每个药箱采用电磁阀单独控制，且为了控制更加方便集成，可以设置控制器对高压风机、轴流风机、变频器、高压水泵、柴油发电机进行单独控制，具体的整机工作原理可以参考图7的整机爆炸拆分图进行说明，具体说明如下：使用柴油发电机作为动力，变频器控制高压风机产生高速高压气流从精心设计的双层风筒前面的多个雾化喷嘴喷出，雾化喷嘴产生高速旋切气流。同时将高压风机产生的气流引入药箱，气压将药箱药液压出，通过流量调节阀（可准确控制喷量）将药液送到精心设计的喷嘴和高速气流汇合处，在高速旋切气流和喷嘴特殊结构共同作用下，将药液破碎为极小的雾粒，控制喷雾流量，雾粒直径可以达到大约5-150微米。使用变频器控制风筒后方的混流风机，风筒内部设计有导流叶片，风力在风筒内部不会产生湍流，风力直接向前方推进，将风筒前方多个雾化喷嘴喷出的雾粒向远方推送，在超低容量和低容量状态下工作时，雾粒在空间具有极强的弥散性和均匀性，混流风机可以根据使用需求，控制喷雾距离的远近。本机设计有超低容量、低容量和高压喷枪三种工作方式，可以使用超低容量和低容量两种类型的药液，使用电控方式自动切换所喷药物。工作完后可以使用电控方式自动切换清水箱清洗管路及喷嘴。风筒升降使用自主设计制造的大推力电动推杆，可实现+50°到-10°控制，风筒旋转使用蜗轮蜗杆机构，能够实现位置自锁，控制角度为±90°；低容量喷雾对地面、草丛和树林喷雾；对空间超低容量喷雾，对物体表面消毒，如果物体表面不洁净，可以对物体表面使用高压清洗机清洁处理，然后使用低容量喷雾；对空间超低容量喷雾；具体的超低容量工作方式设计参数见表1：

表1

输出容量：5-100公升/小时，雾粒直径：80%小于50微米。

低容量工作方式设计参数：

输出容量：5-100公升/小时，雾粒直径：VMD 50-100微米；

输出容量：>100公升/小时，雾粒直径：VMD >100微米；

效果验证：两种形式的设计均能使雾粒均匀，80%以上能够达到设定值，可以实现超低容量、低容量和高压水枪喷雾三种工作方式，设置两个药箱，可以使用超低容量和低容量两种类型的药液，使用电控方式自动切换所喷药物。工作完后可以使用电控方式自动切换清水箱清洗管路及喷嘴。供药无需水泵，喷嘴不会产生堵塞，整个喷雾系统具有高可靠性，维护简单。管路全部选用耐药性好的聚四氟管和304不锈钢材料，因此可以使用更多种类的药剂。可以根据使用要求调节所需流量；风筒、各种机械机构部件以及控制盒等模块化设计。连接到外部的控制线路和药管全部使用尼龙波纹管包裹，避免药液或机械损伤；整机采用触控屏方式控制操作，预留按键和遥控控制方式，流量调节模块可以自动或手动调节方式调节流量，采用步进电机和位置传感器实现自动流量调节，再预留手动调节流量方式，增加液体检测传感器（检测水位）和气压传感器，便于对整个过程中液位的监测和控制。

Claims (9)

1.一种基于旋流雾化原理的多功能喷雾机，包括双层风筒，位于双层风筒中心的轴流风机，还包括高压风机，所述双层风筒设置于支架上，高压风机设置于支架下部，所述轴流风机和高压风机的动力由柴油发电机提供，其特征在于：所述高压风机的出风管与药箱联通，药箱出药管与设置于双层风筒前端的雾化喷嘴联通，所述双层风筒外截面为等腰梯形，外层风筒与高压风机的另一个出风管联通形成外风道，中心为内风道，内风道前端设有导流叶片，内风道后端设有轴流风机，所述内风道由前后两段组成，后段位于双层风筒后部且从后往前风道内径逐渐变大，前段位于双层风筒前端且从后往前内径逐渐变小，所述外风道整体为封闭式，外风道前端由圆滑弧形板封闭，所述外风道前端内部设有两圈外径与其匹配的环形药液分配管，外风道前端外侧沿其一周均匀设有六个雾化喷嘴。

2.如权利要求1所述的基于旋流雾化原理的多功能喷雾机，其特征在于：所述环形药液分配管为螺旋形两圈设置，内圈位于双层风筒底部中心处设有药液进口，内圈和外圈在顶部通过药液分配器相连通，外圈顶部中心设有药液分配器，药液分配器为一个与内圈和外圈分别联通的两端封口的筒状，药液分配器将来自内圈的药液分配至外圈的两边，内圈上沿其圆周设有六个与雾化喷嘴配合的出水通道。

3.如权利要求1所述的基于旋流雾化原理的多功能喷雾机，其特征在于：所述雾化喷嘴包括设置于外部的壳体和设置于壳体内部的旋流器芯体，所述旋流器芯体前端为圆柱体，后端中心设有一个进水口，进水口后端直径大于前端直径，出水口前端内径为1.5mm，所述进水口向前延伸至圆柱体内部且其出口前端与旋流器芯体内部形成第一喷孔，所述进水口与出水通道联通，圆柱体外壁后端切向设有至少一个第一进气口，第一进气口与旋流器芯体内部的直角弧形通道连通，所述直角弧形通道宽度逐渐变窄且前端延伸至与第一喷孔联通，第一喷孔出口前端设有一个第二喷孔，所述第二喷孔位于壳体中心且与第一喷孔联通，所述圆柱体外壁前端切向设有至少一个第二进气口，所述第二进气口与第二喷孔在第一喷孔前端位置联通。

4.如权利要求1所述的基于旋流雾化原理的多功能喷雾机，其特征在于：所述出药管上还设有流量调节阀。

5.如权利要求1所述的基于旋流雾化原理的多功能喷雾机，其特征在于：还包括一个清水箱，所述清水箱的出水管路与出药管汇合并通过电磁阀控制开合。

6.如权利要求1所述的基于旋流雾化原理的多功能喷雾机，其特征在于：所述高压风机和轴流风机由变频器调节风量。

7.如权利要求1所述的基于旋流雾化原理的多功能喷雾机，其特征在于：所述双层风筒底部设有用于固定双层风筒的连接板，所述支架顶部设有一个旋转盘，旋转盘中心为镂空设置，旋转盘由电机驱动旋转，旋转盘上设有一个支撑架，所述支撑架后端通过转轴和连接板后端活动连接，支撑架前端与双层风筒前端通过一个电动推杆连接，所述电动推杆底部滑座固设于支撑架前端，电动推杆的推杆前端与双层风筒前端固定连接。

8.含有权利要求1-7任一所述的基于旋流雾化原理的多功能喷雾机的防疫车。

9.如权利要求8所述的防疫车用于杀虫、除菌和消毒。

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