一种气体辅助雾化喷嘴及其喷雾器制造技术

本发明专利技术公开了一种气体辅助雾化喷嘴及其喷雾器，包括后盖体、中间套筒和前套筒，中间套筒与中心液管之间形成环形空气腔，前套筒与锥筒段之间形成外围液腔，锥筒段的末端与盖板内表面之间形成内环液腔，压缩空气通过环形空气腔进入喷嘴出口区，液体分别通过中心液腔和外围液腔进入喷嘴出口区，压缩空气和液体在喷嘴出口区产生混合雾化，并朝外部空间喷射。本发明专利技术通过喷嘴的结构设计，使得液体通过喷嘴内部的两个液体流道分别形成多液孔轴向射流和环形径向射流，压缩空气通过该喷嘴形成轴向高速气流，轴向高速气流分别和多液孔轴向射流、环形径向射流形成了多液孔同轴混合雾化和非同轴混合雾化，从而达到喷雾流量大、雾滴粒径小和能耗低的目标。和能耗低的目标。和能耗低的目标。

【技术实现步骤摘要】
一种气体辅助雾化喷嘴及其喷雾器


[0001]本专利技术涉及喷雾领域，尤其涉及到一种气体辅助雾化喷嘴及其喷雾器。

技术介绍

[0002]气体辅助雾化喷嘴和喷雾器广泛应用于农药喷施、消毒和干燥等领域，农药等液体通过气体辅助雾化喷嘴可形成精细的雾滴，在高速气流的推动作用下，雾滴沉积在物体表面，可达到杀灭害虫、细菌等功能。此外，通过气体辅助雾化喷嘴的雾化功能还能促进溶液的干燥，达到喷雾干燥的功能。气体辅助雾化喷嘴是一种利用压缩空气辅助液体雾化的喷嘴部件，液体和压缩空气在喷嘴内、外部发生碰撞和破碎，液体产生精细雾化现象，采用该喷嘴的喷雾器则具有雾化效果好、粒径小和射程远的特点。
[0003]目前，气体辅助雾化喷嘴分为内混式和外混式两种，内混式气体雾化喷嘴的气液混合区域位于喷嘴内部，其通过压力雾化方式产生雾滴，外混式气体雾化喷嘴的气液混合区域位于喷嘴外部，其主要通过压缩空气的高速流动将液体雾化，形成由高速气流和雾滴组成的气液两相流。专利号CN201910669205.1的专利文献公开了一种外混式感应静电雾化喷头，其利用压缩空气产生轴向中心气流和外部环形气流，液体通过环形轴向流道形成环形轴向液流，中心气流在扩张后与环形轴向液流、外部环形气流共同形成同轴气力混合雾化，喷雾形状为空心锥式，该喷嘴的流道较狭长，空气流道和液体流道的阻力大，压缩空气压力较大，喷雾流量较小，由于中心气流在扩张后再与环形轴向液流进行混合，此时的气体流速相对较小，雾化效果相对较差，雾滴粒径相对较大。
[0004]现有的外混式气流辅助雾化喷嘴大都采用单液体流道型式，液体流道一般为中间轴向流道或者环形轴向流道，液体通过液体流道形成单孔轴向射流或者环形轴向液流，液体流道和空气流道的截面尺寸非常小，流道的形状狭长，压缩空气阻力普遍较大，压缩空气压力大多在0.1MPa以上，喷雾流量则普遍较小，喷雾流量大多在200毫升每分钟以下，并造成喷嘴的压缩空气能耗大、雾化性能差、雾锥角小和作业效率低等问题，降低了喷雾作业效率。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种气体辅助雾化喷嘴，该喷嘴是一种双液体流道的外混式气体辅助雾化喷嘴，通过喷嘴的结构设计，使得液体通过喷嘴内部的两个液体流道分别形成多液孔轴向射流和环形径向射流，同时，压缩空气通过该喷嘴形成轴向高速气流，轴向高速气流分别和多液孔轴向射流、环形径向射流形成了多液孔同轴混合雾化和非同轴混合雾化。
[0006]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0007]一种气体辅助雾化喷嘴，包括后盖体、中间套筒和前套筒；所述前套筒上开设有喷嘴中心孔；所述中间套筒包括圆筒段和锥筒段；所述后盖体包括喷嘴后盖和中心液管；
[0008]其中，锥筒段与前套筒配合，圆筒段与喷嘴后盖配合；中心液管出口端为渐缩状，
且中心液管出口端置于锥筒段内；
[0009]所述圆筒段上开设有进气孔，气体经进气孔进入中心液管与圆筒段组成的环形空气腔后从喷嘴中心孔喷出；
[0010]所述前套筒上开设有进液孔，一部分液体经进液孔进入前套筒与锥筒段组成的外围液腔和内环液腔后从喷嘴中心孔喷出；
[0011]一部分液体经喷嘴后盖进入中心液管再经中心液管末端均布的中心出液孔后从喷嘴中心孔喷出。
[0012]上述方案中，所述锥筒段末端开设有环形凹槽，环形凹槽内圈为环形凹槽内环面；所述环形凹槽入口端和出口端分别为环形凹槽端面和锥筒端面，锥筒端面上均布有数块径向导流板。
[0013]上述方案中，所述前套筒包括联结套筒和盖板，其中，联结套筒上开设有进液孔，盖板上开设有喷嘴中心孔，喷嘴中心孔外侧开设有扩散孔；所述扩散孔之间的区域为喷嘴出口区。
[0014]上述方案中，所述中心液管出口端为锥形结构，锥形结构的锥角为中心液管前端圆锥角，锥管段的锥角为锥筒段内圆锥角，扩散孔的扩散角为扩散孔扩散角；其中，锥筒段内圆锥角大于中心液管前端圆锥角，锥筒段内圆锥角和扩散孔扩散角满足以下关系式：
[0015]θ1≤45
°
[0016]θ3≥1.5θ1[0017]式中，θ1‑
锥筒段内圆锥角，单位是度；θ3‑
扩散孔扩散角，单位是度。
[0018]上述方案中，所述前套筒出口端内侧设置有内伸管；所述内伸管外圈为内伸管外环面，内伸管远离前套筒出口端的端面为内伸管端面。
[0019]上述方案中，所述内伸管外环面置于环形凹槽外环面内；所述内环液腔包括径向导流腔、轴向导流腔和环形射流腔，其中，盖板与锥筒端面组成径向导流腔，环形凹槽外环面与内伸管外环面组成轴向导流腔，内伸管端面与环形凹槽端面组成环形射流腔；所述径向导流腔、轴向导流腔和环形射流腔相通。
[0020]上述方案中，所述环形射流腔从外向内呈收缩状，环形射流腔宽度为环形射流腔的内部轴向宽度，喷嘴中心孔直径大于锥筒段末端内径，环形射流腔宽度满足以下关系式：
[0021]5D
0.5
≤t＜d2[0022]式中，t
‑
环形射流腔宽度，单位是毫米；d2‑
中心出液孔直径，单位是毫米；d3‑
锥筒段末端内径，d4‑
喷嘴中心孔直径，D
0.5
‑
喷嘴的喷雾雾滴体积中径，单位是毫米。
[0023]上述方案中，所述中心液管内侧开设有中心液腔；所述中心液管的末端为中心液管前端，中心出液孔开设在中心液管前端，中心液腔与中心出液孔相通；其中，中心出液孔直径与D
0.5
的关系式为：
[0024]d2≥10D
0.5
[0025]式中，d2‑
中心出液孔直径，D
0.5
‑
喷嘴的喷雾雾滴体积中径。
[0026]上述方案中，圆筒段内径大于中心液管外径D1，圆筒段内径和中心液管外径满足以下关系式：d1≥4D1；
[0027]所述锥筒段末端内径大于中心液管外径，锥筒段末端内径满足以下关系式：
[0028][0029]式中，d1‑
圆筒段内径，单位是毫米，D1‑
中心液管外径，单位是毫米，d3‑
锥筒段末端内径，单位是毫米；
[0030]Q
‑
进气孔处的压缩空气体积流量，单位是立方米/秒；
[0031]L
‑
喷嘴的设计射程，单位是米；
[0032]V
‑
设计射程L处的轴向高速气流流速，单位是米/秒；
[0033]k
‑
修正系数，k＝12～20；
[0034]当射程L≥4时，k的取值范围为16≤k≤20；当射程L＜4时，k的取值范围为12≤k＜16。
[0035]一种喷雾器，包含气体辅助雾化喷嘴。
[0036]有益效果：
[0037]1.本专利技术提供的气体辅助雾化喷嘴具有压缩空气压力低、喷雾流量大、雾滴粒径小和雾锥角大等特点，提高了液体雾化效率，降低了压缩空气能耗的目的。在同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
式中，t
‑
环形射流腔宽度，单位是毫米；d2‑
中心出液孔直径，单位是毫米；d3‑
锥筒段末端内径，d4‑
喷嘴中心孔直径，D
0.5
‑
喷嘴的喷雾雾滴体积中径，单位是毫米。8.根据权利要求1所述的气体辅助雾化喷嘴，其特征在于，所述中心液管(12)内侧开设有中心液腔(14)；所述中心液管(12)的末端为中心液管前端(121)，中心出液孔(15)开设在中心液管前端(121)，中心液腔(14)与中心出液孔(15)相通；其中，中心出液孔直径(151)与D
0.5
的关系式为：d2≥10D
0.5
式中，d2‑
中心出液孔直径，D
0.5
‑
喷嘴的喷雾雾滴体积中径。9.根据权利要求1所述的气体辅助雾化喷嘴，其特征在于，圆筒段内径(211)大于中心液...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧鸣雄，胡明朔，贾卫东，董祥，汪明，王晓文，蒋理，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：