一种外混合式高压微雾环保雾炮的制作方法

1.本实用新型涉及一种高压微雾环保雾炮装置，尤其是涉及一种无叶风扇外混合式高压微雾环保雾炮。


背景技术：

2.雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是pm2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的"元凶"。随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为"雾霾天气"。
3.雾霾天气还可导致近地层紫外线的减弱，使空气中具有传染性的病菌活性增强，感染病增多。对于过敏性鼻炎、支气管哮喘、慢性支气管炎、阻塞性肺气肿和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系统疾病患者，雾霾天气可使病情急性发作或急性加重。如果长期处于这种环境还会诱发肺癌。由于雾天日照减少，儿童紫外线照射不足，体内维生素ｄ生成不足，对钙的吸收大大减少，严重的会引起婴儿佝偻病、儿童生长减慢。阴沉的雾霾天气由于光线较弱及导致的低气压，容易让人产生精神懒散、情绪低落及悲观情绪，遇到不顺心的事情甚至容易失控。另外，霾天气时视野能见度低，空气质量差，容易引起交通阻塞，发生交通事故。
4.传统的风机雾炮采用轴流风机加固定式微雾喷嘴，风筒出口处风速不小于25m/s，体积大，重量重，功率损耗大，噪声比较大，不适合高空旋转喷雾，且喷嘴易堵塞，一般的干雾系统采用压缩空气和拉瓦尔喷嘴引射雾化，雾滴直径比较细，但喷射的距离近，需要水和压缩空气两个专用管道，且压缩空气管道属于压力管道，在喷嘴内混合，不太适合高空旋转喷雾降尘和除霾，只适合局部应用，目前市面上流行的高压单流体细水雾炮，一般采用的是单流体细长孔结构，射程远，但距喷嘴一定的距离没有均匀覆盖，且只与外界的空气通过增加空气的湿度进行降尘和除霾。


技术实现要素：

5.本实用新型针对现有技术不足，提出一种外混合式高压微雾环保雾炮，采用高压水喷嘴和无叶风扇二次混合加速（外混合）可使水分子在瞬间分裂成亿万个30-100微米的雾分子，可以快速进行加湿、除霾、降尘或净化空气作业。
6.本实用新型采用的技术方案：
7.一种外混合式高压微雾环保雾炮，包括无叶风扇喷雾部分、喷雾旋转通道组件以及旋转驱动部分；所述喷雾旋转通道组件和底座（19）固定连接，旋转驱动部分和喷雾旋转通道组件的直通式旋转接头（18）相配合安装于底座的上部安装板（26）上，所述无叶风扇喷雾部分由混流筒（1）、无叶风扇本体（2）和高压水喷嘴（3）组成，所述高压水喷嘴（3）进水口端和喷雾旋转通道组件的直通式旋转接头（18）上端的球形弯头（5）连接，高压水喷嘴（3）的出水口端连接无叶风扇本体（2），无叶风扇本体外端连接混流筒（1）。
8.所述混流筒（1）的前部分导流夹角为7
°‑
15
°
，后部混合段长度为高压水喷嘴（3）出口直径的6-15倍。高压水喷嘴（3）采用长径比为0.5-4的液压短孔结构，高压水喷嘴（3）的出孔直径与高压泵组的压力和流量相匹配。
9.所述无叶风扇本体（2）的长径比采用2-15倍的结构；无叶风扇本体和高压水喷嘴（3）的出水部位衔接的基部圆周开有1-6个进气孔。进气孔的开孔比为无叶风扇本体3的30%-70%；进气口的数量优选为3-4个。
10.所述的外混合式高压微雾环保雾炮，所述喷雾旋转通道组件由球型弯头（5）、密封圈（6）、锁紧螺母（7）以及和直通式旋转接头（18）组成；直通式旋转接头（18）的旋转芯轴（18-1）与球形弯头（3）通过密封圈（6）进行密封并通过各自的螺纹进行联接，直通式旋转接头（18）的旋转芯轴（18-1）通过轴承（18-3）及上部安装板（26）和下壳体法兰（18-6）设置于旋转接头壳体（18-4）。
11.所述的外混合式高压微雾环保雾炮，旋转驱动部分包括驱动电机（28）、控制器（29）和大齿轮（12）；所述驱动电机采用24v直流步进电机或伺服电机，驱动电机（28）的输出轴上自带小齿轮与大齿轮（12）进行啮合从而驱动喷雾旋转通道组件的旋转芯轴无叶风扇喷雾部分转动；控制器（29）连接驱动电机（28），大齿轮（12）与直通式旋转接头（18）的旋转芯轴（18-1）相固定。
12.实用新型有益效果：
13.1、本实用新型外混合式高压微雾环保雾炮，工作压力5-12mpa，采用高压水喷嘴和无叶风扇二次混合加速可使水分子在瞬间分裂成亿万个30-100微米的雾分子，其中70%小于30微米级，达到气雾状，呈悬浮状态，喷出的高压环保雾雾团密度大、雾流均匀、覆盖面广，气液接触面积增加上千倍，在空气中弥漫时间长，体积小，重量轻，可以快速起到加湿、降温、除霾、降尘、净化空气、增加环境中的负氧离子等作用。
14.2、本实用新型外混合式高压微雾环保雾炮，只需要高压水一个管道，结构简单、紧凑，噪声小、不易堵塞喷嘴、二次加压雾化，可实现0-90
°
、0-180
°
、0-360
°
和360
°
旋转喷雾，适合高大空间和高空旋转喷雾。步进电机和控制器一体的驱动方式，便于控制。
附图说明
15.图1所示为外混合式高压微雾环保雾炮主体结构示意图；
16.图2所示为直通式旋转接头结构示意图；
17.图3所示为底座上部安装板布置图。
具体实施方式
18.为了使本发明创造实现其目的的技术构思及优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述。应当理解的是，以下各实施例仅用以解释和说明本实用新型的优选实施方式，不应当构成对本实用新型要求专利保护范围的限定。
19.实施例1
20.参见图1，本实用新型外混合式高压微雾环保雾炮，包括无叶风扇喷雾部分、喷雾旋转通道组件以及旋转驱动部分；所述喷雾旋转通道组件和底座19（包括其上部安装板26）固定连接，所述旋转驱动部分和喷雾旋转通道组件的直通式旋转接头18相配合安装于上部
安装板26上，所述无叶风扇喷雾部分由混流筒1、无叶风扇本体2和高压水喷嘴3组成，所述高压水喷嘴3的进水口端和喷雾旋转通道组件的直通式旋转接头18上端的球形弯头5连接，高压水喷嘴3的出水口端连接无叶风扇本体2，无叶风扇本体2的外端连接混流筒1。
21.直通式旋转接头18通过球形弯头5、高压水喷嘴3、无叶风扇本体2和混流筒1组成外混合式喷雾通道。直通式旋转接头18下端设有进水口连接高压泵组的出水管道。
22.实施例2
23.本实施例的外混合式高压微雾环保雾炮，与实施例1不同的是，进一步的，所述混流筒1的前部分导流夹角为7
°‑
15
°
，后部混合段长度为高压水喷嘴3出口直径的6-15倍。
24.所述高压水喷嘴3采用长径比为0.5-4的液压短孔结构，无论是薄壁孔（长径比≤0.5）或长孔（长径比＞4）结构均不适合，达不到无叶风扇外混合式喷雾的效果。高压水喷嘴3的出孔直径与高压泵组的压力和流量相匹配。公式为q=2.1kd2p
1/2
，其中q为流量，单位l/min，k为流量系数，k=0.62-0.98，d为喷嘴直径，单位mm，p为压力，单位mpa；
25.所述无叶风扇本体2的长径比采用2-15倍的结构；无叶风扇本体和高压水喷嘴3的出水部位衔接的基部圆周开有1-6个进气孔，优先地选取4个。进气孔的开孔比为无叶风扇本体3的30%-70%之间。无叶风扇喷雾部分的工作原理介与高压虹吸射流和高压引射之间，通过喷嘴3喷出的高压水以高速喷出，通过无叶风扇本体2上的进气孔吸入40-120倍的空气在混流筒1中与喷嘴3喷出的高压水雾进行充分混合二次加压喷出，非常适合相对封闭空间的降尘和净化，是传统高压单流体的数倍降尘、除霾效果。
26.实施例3
27.参见图1、图2，本实施例的外混合式高压微雾环保雾炮，与实施例1及实施例2不同的是，所述喷雾旋转通道组件由球型弯头5、密封圈6、锁紧螺母7和直通式旋转接头18组成；直通式旋转接头18的旋转芯轴18-1与球形弯头3通过密封圈6进行密封并通过各自的螺纹进行联接，直通式旋转接头18的旋转芯轴18-1通过轴承18-3及上部安装板26和下壳体法兰18-6设置于旋转接头壳体18-4内。
28.锁紧螺母7的作用是用于无叶风扇本体及混流筒1的起始方向定位。球形弯头进出水的夹角为 90-135
°
之间，所述进出水夹角优选为120
°
，以利于无叶风扇外混合式高压微雾环保雾炮的喷雾全覆盖。
29.如图2所示，直通式旋转接头18采用法兰式结构，旋转接头的下壳体法兰18-6通过螺栓32与安装底座19进行固定连接，旋转接头壳体18-4上、下安装的轴承18-3保证旋转芯轴18-1的旋转，旋转芯轴18-1的下端与下壳体法兰18-6内的专用旋转密封圈18-5进行配合，以保证旋转时的密封，专用旋转密封圈18-5最少采用一套，本实施例采用2套，一保证直通式旋转接头18的寿命和减少旋转摩擦力，下壳体法兰18-6上（和旋转芯轴衔接处）加工有泄液孔18-7，方便观察旋转密封的可靠性。
30.旋转接头壳体18-4上端与上部安装板26通过螺栓27进行固定，旋转芯轴18-1上部中间部位加工有安装大齿轮12的键槽18-2，上部安装板26上加工有固定驱动电机28的安装定位孔26-1，目的是可以保证驱动电机28上的小齿轮与大齿轮12的中心距，减少噪声和摩擦力。图中标号20为旋转芯轴18-1的内腔水流通道。
31.上部安装板26结构布置见图3。上部安装板26上加工有安装限位开关16的安装孔26-3，加工有180
°
的机械限位环形槽26-4，当旋转0
°‑
90
°
时，与机械限位环形槽26-4相匹配
的大齿轮13的位置加工的两个限位螺栓11，并安装有两个限位开关16；当旋转0
°‑
180
°
时可通过上端盖13的工艺孔取掉一个限位螺栓11即可；当要实现360
°
旋转时，取消开关16和两个限位螺栓11即可。
32.旋转接头下壳体法兰18-6设计进水口，采用24
°
锥密封接头与相配套的高压泵组的出水管道相接，提供无叶风扇外混合式高压微雾环保雾的高压水。旋转接头旋转接头下壳体法兰18-6上加工有泄水孔18-7，便于观察外混合式高压微雾环保雾炮是否泄露，便于及时维修。
33.实施例4
34.参见图1，本实施例的外混合式高压微雾环保雾炮，和前述各实施例不同的是：旋转驱动部分包括驱动电机28、控制器29和大齿轮12；所述驱动电机优选采用24v直流步进电机或伺服电机，驱动电机28的输出轴上自带小齿轮与大齿轮12进行啮合从而驱动喷雾旋转通道组件的旋转芯轴无叶风扇喷雾部分转动，旋转方向和旋转速度通过控制器29进行设定和控制；控制器29连接驱动电机28，大齿轮12与直通式旋转接头18的旋转芯轴18-1相固定。
35.图1中标号30为密封圈，利于高空垂直向下安装，保证室外雨水不进入整个外混合式高压微雾环保雾炮内，保护电气，31为航空插头，连接外部电源和控制器29及驱动电机28；33为驱动电机固定螺母；15为限位开关固定螺栓。
36.实施例5
37.参见图1，本实施例的外混合式高压微雾环保雾炮，与前述各实施例不同的是：与所述底座配合设有壳体部分，所述壳体部分包括上端盖13和筒体17，所述上端盖13和筒体17与安装底座19（上部安装板及下部安装板）配合安装，筒体17的上下端面加工有密封槽，上端盖13、安装底座（19）通过密封件14与筒体17密封连接。
38.通过壳体部分对无叶风扇外混合式高压微雾环保雾炮进行固定和安装，上端盖13、筒体17和安装底座19均采用航空铝进行加工，表面进行氧化着色处理，达到防腐的目的并减轻环保雾炮的重量。上端盖13上方的旋转芯轴上配套设有防尘圈8，防止室外或室内粉尘进入到无叶风扇外混合式高压微雾环保雾炮的本体内，保护本体内的电器元件。
39.上端盖13通过多条螺栓25与安装驱动电机28的上部安装板26进行固定，同时在螺栓25的上部安装有防水防尘帽24，上端盖13还加工有便于调节旋转角度的工艺孔，工艺孔上安装有防水防尘帽10。
40.所述上端盖13包括密封端盖部分，所述密封端盖部分由螺栓21、小端盖22、端盖密封圈23与上端盖组成密封结构，小端盖22内安装有旋转油封9与旋转芯轴18-1进行配合。
41.本实用新型无叶风扇外混合式高压微雾环保雾炮，无叶风扇喷雾部分的工作原理介与高压虹吸射流和高压引射之间，通过喷嘴3喷出的高压水以高速喷出，通过无风叶风扇本体2上的进气孔吸入40-120倍的空气在混流筒1中与喷嘴3喷出的高压水雾进行充分混合二次加压喷出，可使水分子在瞬间分裂成亿万个30-100微米的雾分子，其中70%小于30微米级，达到气雾状，呈悬浮状态，喷出的高压环保雾雾团密度大、雾流均匀、覆盖面广，气液接触面积增加上千倍，在空气中弥漫时间长，体积小，重量轻，适合高大空间和高空旋转喷雾，可以快速起到加湿、降温、除霾、降尘、净化空气、增加环境中的负氧离子等。
42.本实用新型只需要高压水一个管道，二次加压雾化可实现0
°‑
90
°
、0
°‑
180
°
、0-360
°
和360
°
旋转喷雾，结构简单、紧凑，噪声小、不易堵塞喷嘴，非常适合相对封闭空间的降
尘和净化，是传统高压单流体的数倍降尘、除霾效果。采用步进电机和控制器一体的驱动方式，便于控制。使用时，通过配置基于云平台的工业级空气监测站，集成pm2.5、pm10、温度、湿度、风速、风向、噪音等指标，同时可以将数据同步到手机和电脑端。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，并不构成对本实用新型的限定。本领域技术人员在现有技术的指引下，无需进行创造性劳动即可对本实用新型的实施情况进行其他修改，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改或者采用本领域惯用技术手段进行的简单置换或等同替换，均应包含在本实用新型的保护范围之内。