CN116867559A - 大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置 - Google Patents

Abstract

本发明的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置为，利用通过文丘里原理形成的负压吸入周边的大气污染物质之后与水混合，之后喷射混合的水以重新与大气污染物质接触，因此对比用水量的大气污染物质的吸附比例高，据此可节省水，具有优秀的运行性能。该装置包括：文丘里式吸气壳，包括入口部、出口部、节流部，在水通过的期间引起内部压力下降，以向内部吸入外部空气；导入喷射喷嘴，设置在吸气壳的入口部，向吸气壳内部喷射水；及叶轮，配置在吸气壳的出口部，向出口部外部喷射通过吸气壳的水，而且赋予水离心力来扩张洒水半径。

Description

大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置

技术领域

本发明涉及清除在大气中悬浮的各种污染物质的装置。

背景技术

包含恶化大气环境的细微粉尘、扬尘或者悬浮性有害物质、各种恶臭等颗粒性污染物质(以下，称为大气污染物质)通过人的呼吸器官渗透至体内，引起各种疾病。

尤其是，在水泥工厂、储煤场、挖掘工地、露天堆放场、建筑拆除现场等产生大量的大气污染物质，而且浓度高，因此不仅严重损害附近居民的健康，还弄脏房屋和汽车，必然会污染河流和土壤。

为了解决由这种大气污染物质引起的问题，提出了各种降低粉尘的技术，其中也有利用洒水车或者洒水器在大气中进行洒水，进而用水滴捕捉作业场地周边的大气污染物质的方法。

然而，现有的洒水装置的效果并是很好。例如，远距离喷射水流的类型的直射型洒水装置不会扩散水，因此洒水面积小，存在无法将细微的悬浮粉尘完全清除的局限性。

发明内容

(发明所要解决的问题)

为了解决上述问题而提出的本发明的目的在于，提出一种大气污染物质清除装置，对比用水量，大气污染物质的吸附比例高，而且轻量，因此安装自由度高且没有机械性故障，洒水范围广，具有有效捕捉大气污染物质的能力。

(解决问题所采用的措施)

为了达到上述目的，本发明提供一种大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置，包括：文丘里式吸气壳，包括入口部、出口部、节流部，在水通过的期间引起内部压力下降，以向内部吸入外部空气；导入喷射喷嘴，设置在吸气壳的入口部，以向吸气壳内部喷射从外部供应的水；及叶轮，配置在吸气壳的出口部，接收通过吸气壳的水的动能来进行旋转的同时向出口部外部喷射水，而且赋予水离心力来扩张洒水半径。

根据发明的实施例，在所述吸气壳的内部还可设置旋流引导部，所述旋流引导部将从导入喷射喷嘴喷射的水与吸入的空气混合形成旋流。该旋流引导部具有固定带与导向叶片，所述固定带采用将具有预定宽度的带状部件冲压加工而成的环形状并且固定在吸气壳的内壁面，所述导向叶片向固定带的内侧凸出以引导流体的流动。

根据发明的实施例，所述导入喷射喷嘴通过喷嘴保持器固定在吸气壳的入口部，并且在外周面可形成外周螺旋槽，以引导吸入吸气壳内部的空气的流动形成螺旋状。

根据发明的实施例，所述导入喷射喷嘴可具有：结合部，与外部的供水线连接；喷嘴主体，具有内向延伸部，所述内向延伸部与结合部构成一体并且向吸气壳内部延伸；旋转盘，接收通过喷嘴主体的水的压力来进行旋转。

根据发明的实施例，在所述吸气壳的外侧部还可设置第一文丘里外壳与第二文丘里外壳，所述第一文丘里外壳容纳吸气壳并且具有入口部、出口部、节流部，所述第二文丘里外壳容纳第一文丘里外壳并且具有入口部、出口部、节流部。此时，在第二文丘里外壳的出口部可设置所述叶轮，所述叶轮赋予喷射流离心力以扩张洒水半径。

根据发明的实施例，所述叶轮可具有：中心轮毂，形成有轴孔；多个叶片，与中心轮毂的外周部形成一体并且与水碰撞来获取旋转力。

根据发明的实施例，本发明的装置还可包括叶轮支撑部，所述叶轮支撑部可旋转地支撑所述叶轮。其中，该叶轮支撑部可包括：支撑轴，插入于所述轴孔，可旋转地支撑叶轮；第一支撑件，固定在吸气壳的内部并且支撑支撑轴；第二支撑件，在吸气壳的出口部外部支撑叶轮的中心轮毂。

根据发明的实施例，所述第二支撑件采用环形状，并且间隔于出口部，在与出口部之间形成侧向通道，在所述第二支撑件中心部包括固定环与多个间距保持销，所述固定环具有对于中心轮毂提供支撑力的轮毂支撑件，所述多个间距保持销将固定环连接于吸气壳。

对于上述的本发明，通过在之后与附图一同说明的具体的实施例将更加明确。

(发明的效果)

如上所述构成的本发明的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置为，利用通过文丘里原理实现的负压吸入周边的大气污染物质之后与水混合，之后喷射混合的水以重新与大气污染物质接触，因此对比用水量，大气污染物质的吸附比例高，据此可节省水，具有优秀的运行性能。

另外，没有送风机等的机械装置，因此轻便，所以设置自由度高，没有机械故障。

然后，喷射的水受到通过叶轮产生的离心力的作用形成圆锥形状的喷射图案，因此洒水范围广、快速且有效，具有有效的大气污染物质捕捉能力。

附图说明

图1及图2a至图2c是示出本发明的一实施例的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置的使用示例的图。

图3是本发明的一实施例的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置的立体图。

图4是用于说明图3的复合喷嘴装置的内部结构的切除立体图。

图5是图3的复合喷嘴装置的主视图。

图6是将图3的复合喷嘴装置的入口部分扩大的立体图。

图7是将图3的复合喷嘴装置的出口部部分扩大示出的图。

图8是单独示出图4的导入喷射喷嘴的图。

图9是图4的旋流引导带的立体图。

图10a至图10e是示出本发明的一实施例的复合喷嘴装置的变形例的图。

图11是在图4的复合喷嘴装置可适用的导入喷射喷嘴的立体图。

图12是图11的旋转盘的立体图。

图13是示出在图4的复合喷嘴装置可适用的另一结构的导入喷射喷嘴的平面图。

图14是单独示出在本发明的一实施例的复合喷嘴装置可适用的叶轮的立体图。

图15是示出本发明的一实施例的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置的变形例的侧视图。

图16是图15的复合喷嘴装置的分解立体图。

图17是示出图15的复合喷嘴装置的入口部分的图。

图18是示出图15的复合喷嘴装置的出口部分的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的优选实施例。在以下说明中使用的用语是用于说明本发明的优选实施例的，并不是要限定本发明。在本说明书中，只要未特别提及，单数形式也包括复数形式。另外，在说明书使用的用语“包括”为，以不排除除了提及的构件、步骤、动作及/或者器件以外的一个以上的其他构件、步骤、动作及/或者器件的存在或者增加的含义使用。

基本上，本发明的文丘里式复合喷嘴装置利用文丘里原理。即，利用喷射水时产生的负压吸入周边的污染物质，将吸入的污染物质与水混合进行处理。这种复合喷嘴装置清除及减少大气污染物质，并且可安装在各种场所。例如，水泥工厂、储煤场、爆破现场、露天堆放场等产生粉尘或者灰尘等的场所。

图1与图2a、b、c是示出本发明的一实施例的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置的使用示例的图。

图1示出了在储存煤炭103的露天堆放场101安装复合喷嘴装置10的场景。示出的煤炭103作为产生大气污染物质的堆积物的一示例，在除了煤炭以外的铁矿石、沥青混凝土、碎石、沙子、各种土木建筑用材料等的堆积物当然也适用本实施例的复合喷嘴装置。代表这些堆积物，在图1及图2仅是举例了煤炭。

如图所示，在堆积的煤炭103堆周边安装多个复合喷嘴装置10。复合喷嘴装置10朝向煤炭103喷射通过供水线107供应的水，以防止从煤炭扬起粉尘或者煤炭粉，而且还吸入周边的空气向煤炭103侧喷射。在周边的空气已经混合了扬起的煤炭粉或者粉尘、细微灰尘等的大气污染物质，而大气污染物质以与水混合的状态喷射于煤炭堆。与水混合的大气污染物质中的煤炭粉重新与煤炭堆汇合。

附图标记107a是连接供水线107与复合喷嘴装置10的结合螺母。利用结合螺母107a安装复合喷嘴装置10，进而能够单独更换或者维护复合喷嘴装置10。

图2a示出了复合喷嘴装置10安装在铁轨106的上部的情况。

以装载于拖车105状态移动的煤炭103在移动中受到风压容易被扬起，因此在拖车105的移动路径上部配置复合喷嘴装置10，可防止煤炭粉飞扬。从复合喷嘴装置10喷射的水以与周边污染物质混合的状态大致呈圆形形状散开来湿润煤炭103的表面。

图2b及图2c是示出利用传送设备108传送煤炭103的情况的图。在传送设备108装载的煤炭103也暴露在大气中，因此无法阻挡粉尘(大气污染物质)飞扬。但是，对于这种大气污染物质，在传送设备108的上部配置复合喷嘴装置10来喷射水，进而可进行有效处理。

另一方面，在通过复合喷嘴装置10喷射的水可混合表面活性剂。表面活性剂增加颗粒之间相互的附着力，因此能够更加提高污染物质的清除效率。

图3是本发明的一实施例的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置10的立体图；图4是用于说明图3的复合喷嘴装置的内部结构的图。另外，图5是图3的复合喷嘴装置的主视图；图6是将复合喷嘴装置的入口部分扩大的立体图；图7是将复合喷嘴装置的出口部部分扩大示出的图。另外，图8是单独示出图4的导入喷射喷嘴的图；图9是图4的旋流引导带的立体图。

如图所示，本实施例的复合喷嘴装置10具有：吸气壳40、导入喷射喷嘴30、喷嘴保持器20、旋流引导部50、叶轮70、叶轮支撑部。

吸气壳40具有入口部41、出口部42、节流部43，提供供流体通过的内部通道44。入口部41是供含有大气污染物质的外部空气进入内部通道44的通道。内部通道44作为将从导入喷射喷嘴30喷射的水与进入入口部41的空气混合的空间，混合的流体经过旋流引导部50与叶轮70，进而通过出口部42喷射。

节流部43具有在入口部41及出口部42的最小直径以下的最大直径。从而，通过入口部41流进的水与空气通过节流部43的同时被加速，之后向出口部排出。若流体的速度增加，则压力下降，结果通过节流部43的作用，内部通道44的压力低于周边的大气压。随着压力下降，周边的空气当然持续进入内部通道44。从这种意义上讲，吸气壳40是通过文丘里原理运行的。也就是说，吸气壳40是文丘里类型。吸气壳40的形状可变为各种形状。

例如，可具有在图10a至图10e示出的各种设计。参照图10a至图10e，可以知道吸气壳40可形成为各种形状。但是，所有吸气壳40都具有入口部41、出口部42、节流部43，并且节流部43位于入口部41与出口部42之间。

另一方面，导入喷射喷嘴30为向吸气壳40内部喷射通过供水线107供应的水，通过喷嘴保持器20固定在吸气壳40的入口部41。

喷嘴保持器20由壳固定环21、喷嘴固定环22、枝干23构成。壳固定环21是固定在吸气壳40的入口部端部的环形部件。对于吸气壳40固定壳固定环21的方式可以是焊接方式。喷嘴固定环22作为通过枝干23连接于壳固定环21的部件，容纳并支撑导入喷射喷嘴30。枝干23作为支撑喷嘴固定环22的直线型部件，可采用用于引导流进的空气的流动的叶片形状。

导入喷射喷嘴30大致采用圆柱形状，在中心轴部具有喷射口(图8的31)。喷射口31是向内部通道44喷射通过供水线107供应的水的通道。

同时，在导入喷射喷嘴30的外周面配置有结合部32与内向延伸部33。结合部32是与供水线107末端的结合螺母107a螺纹结合的部分。

另外，内向延伸部33作为向内部通道44延伸的部分，在外周面具有外周螺旋槽33a。外周螺旋槽33a是将吸入吸气壳40内部的空气的流动引导成螺旋状的凹槽。流进内部通道44的空气与内向延伸部33碰撞的同时被外周螺旋槽33a引导。

旋流引导部50起到将从导入喷射喷嘴30喷射的水与通过入口部41吸入的空气混合形成旋流的作用。即，旋流引导部50将通过喷射口31直线喷射的水与呈旋流状流进的空气混合的同时引导混合流体(水与空气混合的流体)的流线形成螺旋状。

这种旋流引导部50作为将具有预定宽度及厚度的金属带冲压之后卷成圆形接合两端部而成的环形部件，由固定带(图9的51)与导向叶片53构成。固定带51以固定在节流部43的内壁面的状态支撑导向叶片53。导向叶片53向固定带51的内侧凸出，引导混合流体的流动。通过节流部43的同时被加速的混合流体被导向叶片53引导形成旋涡。通过旋流引导部50的混合空气的水与叶轮70碰撞，将动能传递于叶轮。

叶轮70设置在吸气壳40的出口部，并且接收通过内部通道44的水的动能进行旋转，通过向出口外部喷射水，而且赋予水离心力，起到扩张洒水半径的作用。洒水半径是指从复合喷嘴装置10喷射的水的扩散半径。洒水半径越大，水扩散得就越广。当然，洒水半径越广，周边空气与水的接触面积就越大。

叶轮70由中心轮毂72与多个叶片73构成。在中心轮毂72中心轴部具有轴孔72a。轴孔72a作为贯通中心轮毂72的孔，容纳支撑轴65。叶片73作为与中心轮毂72的外周部构成一体的翼片，与水碰撞获得旋转力。结果，通过节流部43的混合流体的动能传递于叶轮70来旋转叶轮70。随着叶轮70进行旋转，在吸气壳40内部当然产生附加的吸力。混合流体受到叶轮70的离心力的作用尽可能以半径方向广泛扩散地喷射。

尤其是，如图5所示，叶轮70一部分暴露在吸气壳40的出口部42外部。如此暴露叶轮70的原因是考虑到不使通过叶轮70的离心力侧向散开的混合流体碰撞于吸气壳40的内壁面。

对于叶轮70的设计可进行各种改变，例如，如图14所示，也可适用反射板74。

在图14示出的叶轮70由中心轮毂72、多个叶片73与反射板74构成，所述中心轮毂72具有轴孔72a，所述多个叶片73以中心轮毂72为中心构成对称，所述反射板74(在附图中)固定在叶片73的下部。反射板74起到使大部分混合流体通过叶片73以半径方向扩散的作用。具有这种结构的叶轮70在需要进一步扩大水的洒水半径时使用。例如，如图2所示，在向下喷射水的情况下十分有必要使用。

叶轮支撑部可旋转地支撑叶轮70，具有：支撑轴65、第一支撑件60、第二支撑件80。

支撑轴65作为插入于中心轮毂72的轴孔72a的轴，通过第一、二支撑件60、80保持固定在吸气壳40的中心轴部的状态。支撑轴65处于与轴孔72a分开的状态，但是可旋转地支撑叶轮70。

第一支撑件60具有：固定环61、轴支撑环62、连接架63。固定环61作为具有预定直径的环形部件，固定在吸气壳40的内壁面。轴支撑环62作为使支撑轴65通过进行支撑的部件，通过连接架63与固定环61连接。连接架63可采用用于引导流动的混合流体的叶片的形状。

第二支撑件80具有：固定环81、轮毂支撑件83、枝干82、间距保持销85。固定环81作为环形部件，间隔于出口部42，在与出口部之间提供侧向通道86。侧向通道86是使通过叶轮70侧向喷射的混合流体通过的通道。

轮毂支撑件83结合于支撑轴65的另一端部的同时起到支撑中心轮毂72的作用。即，防止叶轮70脱离于吸气壳40。附图标记84是结合轮毂支撑件83与支撑轴65的固定螺母。

枝干82为连接轮毂支撑件83与固定环81的杆状部件。枝干82可采用叶片的形状，以引导通过叶轮喷射的混合流体(除了流向侧向通道的混合流体以外的流体)的流线。

间距保持销85是连接吸气壳40与固定环81的部件。间距保持销85以固定环81的圆周方向间隔预定间距配置，并且将固定环81固定在吸气壳40。

图11是示出在图4的复合喷嘴装置可适用的导入喷射喷嘴30的变形例的立体图；图12是图11的旋转盘的立体图。

在图11示出的导入喷射喷嘴30具有喷嘴主体34与旋转盘35。喷嘴主体34给中心轴部提供喷射口31，并且具有结合部32与内向延伸部33。

结合部32是与供水线107的结合螺母107a结合的公螺纹部。另外，内向延伸部33是与结合部32构成一体并且向吸气壳40内部延伸的部分。通过这种喷嘴主体34的水与旋转盘35碰撞。

旋转盘35具有多个加压翼片35b，所述多个加压翼片35b接收通过喷嘴主体34喷射的水的动能。加压翼片35b具有倾斜的形状并且将水的动能转换为旋转力。

图13是示出其他一结构的导入喷射喷嘴30的平面图。平面图是指以俯视入口部41的角度为准的图。

在图13示出的导入喷射喷嘴30由四个分支管37a与内向喷射尖端37c构成，所述内向喷射尖端37c安装在各个分支管37a的端部。

分支管37a作为连接于供水线107端部的管，延伸端部朝向吸气壳40的内部通道44。内向喷射尖端37c起到喷射通过分支管37a的水的喷嘴的作用。通过内向喷射尖端37c喷射的水在吸气壳40的内部形成旋涡的同时与空气混合，之后朝向叶轮70流下去。

图15是示出本发明的一实施例的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置11的变形例的侧视图；图16是图15的复合喷嘴装置的分解立体图。另外，图17是示出图15的复合喷嘴装置的入口部分的图；图18是示出图15的复合喷嘴装置的出口部分的立体图。

如图所示，变形的复合喷嘴装置11包括包围复合喷嘴装置10的第一文丘里外壳91与第二文丘里外壳93。

第一文丘里外壳91是具有入口部91a、出口部91c、节流部91b的文丘里管。第一文丘里外壳91容纳复合喷嘴装置10，而且使出口部91c位于自身的节流部91b地进行容纳。从而，通过出口部91c喷射的混合流体通过节流部91b的同时被再一次加速。据此，在第一文丘里外壳91的内部也发生压力下降的同时外部空气通过入口部91a进入第一文丘里外壳91。通过第一文丘里外壳91的空气也与通过吸气壳40的混合流体的水混合。

第二文丘里外壳93作为容纳并包围第一文丘里外壳91的文丘里管，具有一个入口部93a、两个节流部93b、两个出口部93c。第二文丘里外壳93容纳第一文丘里外壳91，而且使第一文丘里外壳91的出口部91c尽量接近自身的节流部93b地进行容纳。通过第一文丘里外壳91的混合流体通过两个节流部93b的同时被加速之后通过出口部93c排出。

在第二文丘里外壳93的两侧出口部设置有叶轮70与第一、二支撑件60、80。第一、二支撑件与叶轮的结构或者作用与上述的相同。在适用第一、二文丘里外壳91、93的情况下，可省略吸气壳40内部的叶轮。

以上说明了具体实现本发明的思想的实施例。但是，本发明的技术范围不限于在以上说明的实施例及附图，而是应该通过权利要求书的合理性解释定义。

Claims (10)

1.一种大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置，包括：

文丘里式吸气壳，包括入口部、出口部、节流部，在水通过的期间引起内部压力下降，以向内部吸入外部空气；

导入喷射喷嘴，设置在所述吸气壳的入口部，以向吸气壳内部喷射从外部供应的水；及

叶轮，配置在所述吸气壳的出口部，接收通过吸气壳的水的动能来进行旋转的同时向出口部喷射水，而且赋予水离心力来扩张洒水半径。

2.根据权利要求1所述的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置，其特征在于，

所述吸气壳还包括旋流引导部，所述旋流引导部将从导入喷射喷嘴喷射的水与吸入的空气混合形成旋流。

3.根据权利要求2所述的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置，其特征在于，

所述旋流引导部具有固定带与导向叶片，

所述固定带采用环形状并且固定在吸气壳的内壁面，所述导向叶片向固定带的内侧凸出以引导流体的流动。

4.根据权利要求1所述的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置，

所述导入喷射喷嘴通过喷嘴保持器固定在吸气壳的入口部，并且在外周面包括外周螺旋槽，以引导吸入吸气壳内部的空气的流动形成螺旋状。

5.根据权利要求1所述的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置，

所述导入喷射喷嘴包括：

结合部，与外部的供水线连接；喷嘴主体，具有内向延伸部，所述内向延伸部与结合部构成一体并且向吸气壳内部延伸；及旋转盘，接收通过喷嘴主体的水的压力来进行旋转。

6.根据权利要求1所述的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置，

所述叶轮包括：

中心轮毂，形成有轴孔；及多个叶片，与中心轮毂的外周部形成一体并且与水碰撞来获取旋转力。

7.根据权利要求6所述的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置，还包括：

叶轮支撑部，可旋转地支撑所述叶轮；

其中，该叶轮支撑部包括：

支撑轴，插入于所述轴孔，可旋转地支撑叶轮；第一支撑件，固定在吸气壳并且支撑支撑轴；及第二支撑件，支撑叶轮的中心轮毂。

8.根据权利要求7所述的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置，

所述第二支撑件采用环形状，并且间隔于出口部，在与出口部之间形成侧向通道，在所述第二支撑件中心部包括固定环与多个间距保持销，所述固定环具有对于中心轮毂提供支撑力的轮毂支撑件，所述多个间距保持销将固定环连接于吸气壳。

9.根据权利要求1所述的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置，还包括

第一文丘里外壳，容纳吸气壳并且具有入口部、出口部、节流部，及第二文丘里外壳，容纳所述第一文丘里外壳。

10.根据权利要求9所述的大气污染物质吸入及清除用文丘里式复合喷嘴装置，

所述叶轮位于所述第二文丘里外壳的出口部。