一種氣助式扇形靜電噴頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及用于農(nóng)業(yè)植保機(jī)械中的霧化噴頭結(jié)構(gòu)，具體是一種應(yīng)用于噴桿噴 霧機(jī)的氣助式扇形靜電噴頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 在長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，植物保護(hù)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì) 于大田作物，為能解決其大面積的突發(fā)性病蟲(chóng)草害，噴桿噴霧機(jī)將逐步取代中小型背負(fù)式 手動(dòng)和機(jī)動(dòng)噴霧器等落后的施藥機(jī)具；噴頭是噴桿噴霧機(jī)的核心部件，其性能優(yōu)劣對(duì)農(nóng)藥 的有效利用率有很大的影響；目前國(guó)內(nèi)外噴桿噴霧機(jī)上使用的噴頭為普通扇形噴頭或者美 國(guó)ESS公司的氣液兩相靜電霧化噴頭。對(duì)于普通扇形噴頭存在的問(wèn)題是：霧滴粒徑譜不均 勻且粒徑較大；霧滴動(dòng)量會(huì)迅速減小從而無(wú)法有效穿透到植株冠層內(nèi)部；存在明顯霧滴飄 失現(xiàn)象，飄失的霧滴對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，農(nóng)藥有效利用率低；對(duì)于美國(guó)ESS公司的氣液兩 相靜電霧化噴頭存在的問(wèn)題是：其為圓錐形噴頭，在噴桿噴霧機(jī)上使用圓錐形噴頭，其霧錐 角相對(duì)于扇形噴頭較小，這使相同噴桿上布置的噴頭數(shù)量增加，并且圓錐形噴頭存在重復(fù) 施藥問(wèn)題噴霧均勻性不能得到很好保證。
[0003] 本實(shí)用新型中氣助式扇形靜電霧化噴頭既有扇形噴頭的優(yōu)點(diǎn)，又結(jié)合了感應(yīng)靜電 技術(shù)和氣助式霧化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，其霧滴粒徑譜均勻且粒徑較小，并且具有更好的沉積效果， 霧滴防飄移性能和對(duì)靶穿透性能也更加優(yōu)越；其工作原理是：雙平板電極與噴頭噴出的扇 形水膜構(gòu)成兩個(gè)并聯(lián)的電容器，當(dāng)接通高壓靜電發(fā)生器時(shí)，兩個(gè)電容器都將建立起靜電場(chǎng)， 從而使流經(jīng)的霧滴通過(guò)感應(yīng)充電方式帶上同種電荷，霧滴在靜電場(chǎng)力和高速氣流的作用下 進(jìn)一步細(xì)化并作定向運(yùn)動(dòng)吸附在植株靶標(biāo)的上中下各個(gè)部位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)不足，本實(shí)用新型提供一種氣助式扇形靜電噴頭，極大的提高 了藥液的噴施效果。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：
[0006] -種氣助式扇形靜電噴頭，包括噴頭主體、電極帽、雙平板電極、扇形噴嘴、電極 墊片、進(jìn)液管、進(jìn)氣裝置，所述噴頭主體內(nèi)孔前端設(shè)置有扇形噴嘴，在所述噴頭主體外壁前 端固定一個(gè)絕緣的電極帽，并在其電極槽內(nèi)放置雙平板電極，在所述噴頭主體與所述電極 帽之間設(shè)有電極墊片，在所述噴頭主體內(nèi)腔沿軸向安裝進(jìn)液管，在所述噴頭主體外壁設(shè)有 進(jìn)氣裝置。
[0007] 所述進(jìn)液管與噴頭主體內(nèi)壁之間通過(guò)螺紋連接，通過(guò)螺紋調(diào)節(jié)進(jìn)液管的進(jìn)出，從 而壓緊位于進(jìn)液管和扇形噴嘴之間的噴嘴密封圈。
[0008] 所述電極帽的電極槽與電極墊片之間通過(guò)電極密封圈密封，所述電極帽、電極墊 片和進(jìn)氣裝置通過(guò)螺釘連接，所述電極帽電極槽應(yīng)與扇形噴嘴保持平行。
[0009] 所述進(jìn)氣裝置與噴頭主體外壁之間通過(guò)緊定螺釘固定，所述進(jìn)氣裝置出氣口為直 角梯形槽，豎直面與扇形噴嘴平行，梯形斜面(與豎直面夾角為15° ~20° )引導(dǎo)氣流從出 氣口噴出，使氣流對(duì)噴出霧滴進(jìn)一步霧化。
[0010] 該氣助式扇形靜電噴頭主要應(yīng)用在噴桿噴霧機(jī)上，在噴桿噴霧機(jī)供液管道上安裝 24個(gè)該氣助式扇形靜電噴頭，隔膜泵連接藥箱，經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥、壓力表與供液管道連接；噴桿 噴霧機(jī)上安裝有空氣壓縮機(jī)，空氣壓縮機(jī)與供氣管道連接，供氣管道有24個(gè)出氣口分別與 24個(gè)噴頭的進(jìn)氣裝置的進(jìn)氣口連接，雙平板電極通過(guò)接線柱及導(dǎo)線與高壓靜電發(fā)生器連 接；當(dāng)進(jìn)行施藥工作時(shí)，隔膜泵工作，使液體從噴嘴噴出，雙平板電極使得扇形霧滴群帶上 同種電荷，以及進(jìn)氣裝置出氣口提供輔助氣流。霧滴在空氣摩擦剪切力、電場(chǎng)斥力、氣流剪 切力三種主要外力作用下進(jìn)一步霧化，提高了霧滴的穿透性能和吸附效果。
[0011] 與現(xiàn)有普通扇形噴頭相比本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)合了氣助式霧化技術(shù)和感應(yīng) 靜電技術(shù)，氣液出流口相平行，保證了氣流和液流獲得穩(wěn)定的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，從而形成良好的霧 化效果，氣流的作用一方面能細(xì)化霧滴，小霧滴具有更好的沉積效果；另一方面使霧滴動(dòng)力 加強(qiáng)從而使霧滴更快到達(dá)植株葉面，減小霧滴的飄移，并且氣流對(duì)植株葉面產(chǎn)生翻滾而增 強(qiáng)了霧滴群的穿透能力，彌補(bǔ)靜電噴霧技術(shù)霧滴動(dòng)力不足并且穿透能力弱的缺點(diǎn)；感應(yīng)充 電電壓相對(duì)其他充電方式的電壓較低(一般在3-4KV)，電極帽用耐高壓工程材料制成，很好 保證絕緣性，靜電技術(shù)進(jìn)一步提高霧滴的霧化效果和防飄移性能，并且荷電霧滴在植株葉 片正反面吸附能力強(qiáng)，不易流失，極大提高了農(nóng)藥的有效利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)剖視圖1示意圖。
[0013] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)剖視圖2示意圖。
[0014] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的進(jìn)氣部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖4為圖3的A-A剖視圖。
[0016] 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的電極帽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的電極帽的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0018] 圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例的氣助式扇形靜電噴頭的三維圖。
[0019] 圖8為相位多普勒粒子分析儀（PDPA)粒徑測(cè)試裝置示意圖。
[0020] 表1、圖9、圖10為相位多普勒粒子分析儀（PDPA)粒徑測(cè)試結(jié)果(充電電壓4KV)。
[0021] 1、電極帽；2、扇形噴嘴；3、雙平板電極；4、電極墊片；5、進(jìn)氣裝置；6、噴頭主體； 7、進(jìn)液管；8、噴嘴密封墊圈；9、電極密封圈；10、氣流入口；11、氣流出口；12、緊定螺紋孔； 13、電極槽；14、電極連接螺紋孔。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 如圖1、2、3、4所示，本實(shí)用新型提供一種氣助式扇形靜電噴頭，包括噴頭主體6、 噴頭主體6前端安裝口安放扇形噴嘴2,在噴頭主體6前端設(shè)置絕緣的電極帽1，電極帽1 與扇形噴嘴2保持平行，在電極帽1上開(kāi)有電極槽14,在電極槽14內(nèi)放置雙平板電極3,在 電極帽1和噴頭主體6之間設(shè)有電極墊片4,電極墊片4與電極帽1之間通過(guò)電極密封圈9 密封，噴頭主體6、電極墊片4、電極帽1用螺釘連接。
[0023] 在噴頭主體6內(nèi)腔沿軸向設(shè)有進(jìn)液管7,進(jìn)液管7上設(shè)置有外螺紋，置于噴頭主體 6上的中心螺紋孔內(nèi)，通過(guò)螺紋調(diào)節(jié)進(jìn)液管7的進(jìn)出來(lái)壓緊噴嘴密封墊圈8,在噴頭主體6 外壁設(shè)有進(jìn)氣裝置5,進(jìn)氣裝置5上設(shè)置有3個(gè)緊定螺紋孔12,用來(lái)固定進(jìn)氣裝置5,進(jìn)氣裝 置5上設(shè)有氣流入口 10和氣流出口 11，氣流出口 11與扇形噴嘴2保持平行。
[0024] 以上裝配完成后，電極帽一側(cè)邊開(kāi)有兩個(gè)電極連接螺紋孔14,雙平板電極3通過(guò) 接線柱及導(dǎo)線與高壓靜電發(fā)生器連接；進(jìn)液管7、進(jìn)氣裝置5通過(guò)連接接頭分別與噴霧機(jī)供 液管和供氣管連接。
[0025] 所述扇形噴嘴2使用德國(guó)Lechler公司的標(biāo)準(zhǔn)扇形噴頭ST/SC系列，可在市場(chǎng)直 接購(gòu)置。
[0026] 所述雙平板電極3采用銅材加工而成，具有良好的導(dǎo)電效果，與高壓靜電發(fā)生器 連接后由環(huán)氧膠密封；所述電極帽1、電極墊片4由耐高壓絕緣的工程塑料制成，如四氟乙 烯、尼龍，以確保感應(yīng)充電效果和噴頭的安全性能。
[0027] 試驗(yàn)驗(yàn)證：為驗(yàn)證霧滴荷電對(duì)粒徑的影響，本文采用相位多普勒粒子分析儀 (TOPA)粒徑測(cè)試裝置，分別在加靜電跟不加靜電的情況下的霧滴粒徑進(jìn)行檢測(cè)；該裝置由 相位多普勒粒子分析儀和噴霧系統(tǒng)組成；相位多普勒粒子分析儀由PC機(jī)、處理器、光電倍 增器、激光發(fā)生器、接受探頭、發(fā)射探頭依次連接組成；噴霧系統(tǒng)由藥液灌、隔膜泵、調(diào)節(jié)閥、 扇形靜電噴頭依次連接以及高壓靜電發(fā)生器與扇形靜電噴頭電極接線柱連接組成；詳見(jiàn)圖 ?。
[0028] 表1給出了霧滴未荷電與荷電時(shí)候粒徑大小對(duì)比數(shù)據(jù)，其中Aci表示將所有霧滴的 粒徑之和除以霧滴總數(shù)所得的平均粒徑，稱為數(shù)量平均直徑；4。表示具有此直徑的霧滴， 其體積恰好等于所有霧滴的體積平均值，稱為體積平均直徑；A 2表示具有此直徑的霧滴， 其比表面(單位體積顆粒的表面積）恰好等于所有霧滴的表面平均值，稱為Sauter平均直 徑；忍 3是現(xiàn)有的激光粒徑分析系統(tǒng)上經(jīng)常用到的平均直徑，表示為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氣助式扇形靜電噴頭，其特征在于：所述靜電噴頭包括噴頭主體、電極帽、雙平 板 電極、扇形噴嘴、電極墊片、進(jìn)液管和進(jìn)氣裝置，所述噴頭主體內(nèi)孔前端設(shè)置有扇形噴 嘴，在所述噴頭主體外壁前端固定一個(gè)絕緣的電極帽，并在其電極槽內(nèi)放置雙平板電極，在 噴頭主體與所述電極帽之間設(shè)有電極墊片，在所述噴頭主體內(nèi)腔沿軸向安裝進(jìn)液管，在所 述噴頭主體外壁設(shè)有進(jìn)氣裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種氣助式扇形靜電噴頭，其特征在于：所述進(jìn)液管與噴頭主 體內(nèi)壁之間通過(guò)螺紋連接，通過(guò)螺紋調(diào)節(jié)進(jìn)液管的進(jìn)出，從而壓緊位于進(jìn)液管和扇形噴嘴 之間的噴嘴密封墊圈。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種氣助式扇形靜電噴頭，其特征在于：所述電極帽的電極槽 與電 極墊片之間通過(guò)電極密封圈密封，所述電極帽、電極墊片和進(jìn)氣裝置通過(guò)螺釘連接，所 述電極帽電極槽應(yīng)與扇形噴嘴保持平行。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種氣助式扇形靜電噴頭，其特征在于：所述進(jìn)氣裝置設(shè)置有3 個(gè) 緊定螺紋孔，與噴頭主體外壁之間通過(guò)緊定螺釘固定；進(jìn)氣裝置上設(shè)有氣流入口和氣 流出口，氣流出口為直角梯形槽，豎直面與扇形噴嘴平行，梯形斜面引導(dǎo)氣流從出氣口噴 出，使氣流對(duì)噴出霧滴進(jìn)一步霧化。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種氣助式扇形靜電噴頭，其特征在于：所述梯形斜面與豎直 面夾角為15° ~20°。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種氣助式扇形靜電噴頭，其特征在于：所述電極帽一側(cè)邊開(kāi) 有兩 個(gè)電極連接螺紋孔，雙平板電極通過(guò)接線柱及導(dǎo)線與高壓靜電發(fā)生器連接；所述進(jìn)液 管、進(jìn)氣裝置通過(guò)連接接頭分別與噴霧機(jī)供液管和供氣管連接。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種氣助式扇形靜電噴頭，其特征在于：所述扇形噴嘴使用德 國(guó)Lechler公司的標(biāo)準(zhǔn)扇形噴頭ST/SC系列。
8. 如權(quán)利要求6所述的一種氣助式扇形靜電噴頭，其特征在于：所述雙平板電極采用 銅材加工而成，與高壓靜電發(fā)生器連接后由環(huán)氧膠密封。
9. 如權(quán)利要求1所述的一種氣助式扇形靜電噴頭，其特征在于：所述電極帽、電極墊片 由耐高壓絕緣的工程塑料制成，以確保感應(yīng)充電效果和噴頭的安全性能。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及用于農(nóng)業(yè)植保機(jī)械中的霧化噴頭結(jié)構(gòu)，具體是一種應(yīng)用于噴桿噴霧機(jī)的氣助式扇形靜電噴頭。其包括噴頭主體，電極帽，雙平板電極，扇形噴嘴，電極墊片，進(jìn)液管，進(jìn)氣裝置，所述噴頭主體前端設(shè)置有扇形噴嘴，在所述噴頭主體前端固定一個(gè)絕緣的電極帽，并在其電極槽內(nèi)放置雙平板電極，在所述噴頭主體與所述電極帽之間設(shè)有電極墊片，在所述噴頭主體內(nèi)腔沿軸向安裝有進(jìn)液管，在所述噴頭主體外壁設(shè)有進(jìn)氣裝置。本實(shí)用新型提供的氣助式扇形靜電噴頭結(jié)合靜電噴霧技術(shù)和氣助式噴霧技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，與普通扇形噴頭相比，霧滴粒徑譜均勻且粒徑較小，并且具有更好的沉積效果，霧滴防飄移性能和對(duì)靶穿透性能也更加優(yōu)越。
【IPC分類】B05B5-03, B05B5-053, B05B1-04
【公開(kāi)號(hào)】CN204523314
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420710828
【發(fā)明人】賈衛(wèi)東, 胡化超, 陳龍, 張明, 劉歡, 聞志勇, 李信
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2014年11月24日