專利名稱：改進的外部混合空氣霧化噴霧嘴組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般性地涉及噴霧嘴組件，更具體地涉及"外部混合，，空 氣霧化噴霧嘴組件，其中，排出的液體流被液體排出孔外面的增壓空
氣霧化并形成期望的噴霧型式。
背景技術(shù)：
已知外部混合空氣霧化噴霧嘴能夠獨立于液體流率通過增壓空氣 來控制液體微粒尺寸和噴霧分布。所迷噴霧嘴也能與例如大約15 psi 的相對低壓的氣源 一起使用，所述氣源可由廉價的鼓風(fēng)機而非空氣增 壓機產(chǎn)生。然而，這樣的噴霧嘴一般必須形成有復(fù)雜的氣流通道，所 述氣流通道通過噴霧嘴連通到液體排出孔的下游位置。這樣的通路在 制造成本高，產(chǎn)生壓力損失，而且如果沒有精確且準(zhǔn)確地成形，則會 產(chǎn)生毛刺以及導(dǎo)致通道未對準(zhǔn)，這引起進一步損害噴霧嘴的有效運轉(zhuǎn) 的壓力損失。因此，有時由低壓鼓風(fēng)機產(chǎn)生的增壓空氣源不足以實現(xiàn) 有效的液體微粒分解和引導(dǎo)。而且，當(dāng)外部混合空氣霧化噴霧嘴未被 用于生成扁平扇狀噴霧型式時，至此，所述噴霧嘴對于產(chǎn)生液體微粒 分解基本均勻的完整圓錐狀液體噴霧型式來說尚不是有效的。
特別地，在噴射粘性的液體、灰漿或其他含有液體的固體的時候， 外部空氣霧化噴霧嘴也可能遭遇性能問題。在與增壓的霧化空氣混合
的同時，這種粘性的液體和/或固體趨向于在噴霧嘴的排出端上堆積。 這種堆積特別易于在外部混合空氣霧化噴霧嘴上發(fā)生，所述噴霧嘴具
有向下游延伸的耳部，增壓空氣流從耳部排出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種外部混合空氣霧化噴霧嘴組件，即使在 噴射高度粘性的液體、灰漿和其他含有液體的固體的時候，所述噴霧 嘴也適合于更有效和更可靠地運轉(zhuǎn)。
另一個目的是提供一種特征如上的外部混合空氣霧化噴霧嘴組件，其較少地受到由被噴射的液體在外表面上的堵塞和固體堆積造成 的影響。
進一步的目的是提供一種上述類型的外部混合空氣霧化噴霧嘴組 件，其免除了突出的增壓空氣引導(dǎo)耳部的需要，并從而消除了在這種 耳部的空氣排出孔上發(fā)生堵塞和固體堆積的潛在可能。
再一個目的是提供一種前述類型的外部混合空氣霧化噴霧嘴組 件，其能夠在相對低的空氣壓力下有效地運轉(zhuǎn)以產(chǎn)生液體微粒分解基 本均勻的扁平或完整的錐形液體噴霧型式。
再進一步的目的是提供這樣一種外部混合空氣霧化噴霧嘴其中， 能夠容易地設(shè)計和制造空氣帽以用于特定的噴霧應(yīng)用，而且空氣帽在 標(biāo)準(zhǔn)的噴嘴體上是可互換的。
在閱讀以下詳細的說明并參照附圖的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的其他目的 和優(yōu)點將變得顯而易見，在附圖中


圖1是根據(jù)本發(fā)明的例證性噴霧嘴組件的縱剖面； 圖2是沿圖1中的2-2線的平面剖開的例證性噴霧嘴組件的空氣 帽的端視圖3A-3C是說明一種制造根據(jù)本發(fā)明的所示空氣帽的方法的示意
圖4是根據(jù)本發(fā)明的空氣帽的另一可選實施例的縱剖面；以及 圖5-7是根據(jù)本發(fā)明的空氣帽的另一可選實施例的端視圖； 雖然本發(fā)明能有各種變更和可替換的構(gòu)造，但在附圖中已經(jīng)示出 本發(fā)明的某些說明性的實施例并將在下文進行詳細地描述。然而，應(yīng) 當(dāng)理解，沒有要將本發(fā)明限制于所披露的特定形式的意圖，相反，所 述意圖是要覆蓋所有落入本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的變更、可替換的 結(jié)構(gòu)和等價物。
具體實施例方式
現(xiàn)在參看附圖，示出了具體實現(xiàn)本發(fā)明的例證性噴霧嘴組件10。 在該示例中，噴霧嘴組件10包括噴嘴體11;在下游安裝到噴嘴體 11內(nèi)的空氣帽12;和用于把空氣帽12可松開地緊固在安裝位置上的 扣環(huán)14。所示的噴霧嘴組件10被安裝在底部或歧管部15,增壓的液 體和空氣從適當(dāng)?shù)脑垂┙o通過所述底部或歧管部15。所示的噴嘴體11中形成有中央液體通道16和多個增壓的空氣或 氣體通道18,所述增壓的空氣或氣體通道18圍繞液體通道16沿周向 彼此隔開地設(shè)置。在該示例中，液體通道16與液體排出噴嘴梢20連 通，液體排出噴嘴梢20沿相對于噴嘴體11向前延伸的方向固定在噴 嘴體ll的下游端部。液體噴嘴梢20限定漸縮的入口室21，入口室21 與較小直徑的液體排出通道22連通，液體排出通道22形成在噴嘴梢 20的相對小直徑的鼻部24內(nèi)。空氣通道18在噴嘴體11的上游和下游 端部之間相對于噴嘴組件的縱軸向內(nèi)漸縮地以基本上直線的方式延 伸。
噴嘴體11通過噴嘴體11的向后延伸的外螺紋莖部26連接到底部 15,外螺紋莖部26;f皮容納在底部15內(nèi)的螺紋空腔內(nèi)，同時噴嘴體ll 的液體和空氣通道16、 18與底部15中的液體和空氣通道28、 29連通。 液體和空氣進口 (未示出)分別與設(shè)置在歧管部15內(nèi)的液體和空氣通 道28、 29連通。在公知方法中，合適的供給管路可連接到液體和氣體 進口以向噴嘴組件IO供給增壓的液體和氣體。
空氣帽12具有圓筒形上游端部，上游端部具有向外延伸的徑向凸 緣30,徑向凸緣30通過扣環(huán)14緊固到噴嘴體11,扣環(huán)14被擰入噴 嘴體ll的外螺紋部分內(nèi)。為了保證空氣帽12在噴嘴體11上的合適定 位，噴嘴體11的下游端部形成有圓筒形轂31，空氣帽12相對于噴嘴 體11的環(huán)形座32可定位在圓筒形轂31上。
根據(jù)本發(fā)明，空氣帽具有可簡單制造的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對增 壓空氣的更有效的利用以霧化和引導(dǎo)期望的液體噴霧型式。在該例中， 所示的空氣帽12形成有在上游敞開的沉孔或室35,沉孔或室35可安 裝在噴嘴體的轂31上而且與噴嘴體11的端部一起限定大致圓筒形氣 室36,氣室36與噴嘴體空氣通道18連通?？諝饷?2還形成有中央圓 筒形開口 39,中央圓筒形開口 39容納液體噴嘴梢20的向前延伸的鼻 部24。噴嘴梢鼻部24的下游端部位于圓筒形開口 39的下游端部附近 并同心地設(shè)置在開口 39之內(nèi)，使得鼻部24的外周邊和圓筒形開口 39 限定與圓筒形氣室36連通的環(huán)形空氣通道40?？梢钥吹?，從進氣通道 29輸送通過噴嘴體空氣通道18并進入空氣帽12的圓筒形氣室36的增 壓空氣將輸送通過環(huán)形空氣通道40，并環(huán)繞從噴嘴梢20排出的液體流 排出，預(yù)先霧化并軸向地引導(dǎo)排出的液體流。在實施本發(fā)明時，空氣帽12形成有限定中央轂46的環(huán)形空氣增 壓室或室45。在該示例中，環(huán)形空氣增壓室或室45由外圓筒形側(cè)壁 50、垂直于該環(huán)形空氣增壓室或室45的下游端壁51,以及向外漸縮的 側(cè)壁54限定，外圓筒形側(cè)壁50的直徑僅僅略小于沉孔35的直徑。由 環(huán)形增壓室45限定的中央穀46形成有多個成角度的空氣排出通道48, 空氣排出通道48與環(huán)形增壓室或室45連通，以用于相對于排出的液 體引導(dǎo)成角度的增壓空氣流，以進一步霧化排出的液體噴霧并使其形 成期望的噴霧型式。
按照本發(fā)明，空氣帽12適合于經(jīng)濟制造而且可以不按嚴格的公差 來^/L加工。如圖3A所示，圓筒形室35和環(huán)形空氣增壓室45可在成形 操作中由圓筒形毛坯65機加工而成。應(yīng)當(dāng)理解，可以用單一成形工具 66在單一機加工操作中形成圓筒形氣室35和環(huán)形空氣增壓室45，或 者可替換地，可以用不同的成形工具在多步機加工操作中形成圓筒形 氣室35和環(huán)形空氣增壓室45。也可以容易地鉆孔或成形中央軸向通道 39 (如虛線所示)。
根據(jù)本發(fā)明的一個重要方面，空氣帽排出通道48適合相對精確但 又經(jīng)濟、用戶化的設(shè)計以及制造以用于特定的噴霧應(yīng)用。為此，每個 成角度的空氣帽排出通道48由相應(yīng)的圓錐形凹槽或凹痕70和直圓筒 形孔74限定，凹槽或凹痕70具有垂直于空氣帽12的端面72的軸線 70生，直圓筒形孔74垂直地通過圓錐形凹槽70的側(cè)表面與環(huán)形增壓室 45連通。如圖3B所示，圓錐形凹部70具有平行于空氣帽12的中央縱 軸線75的軸線70生，而且可以由平行于空氣帽軸線75取向的標(biāo)準(zhǔn)鉆的 鉆尖形成。在所示的實施例中，具有90°尖端的鉆頭76 (圖3B)產(chǎn)生 圓錐形凹槽70的漸縮側(cè)面，漸縮側(cè)面與垂直于縱向空氣帽軸線75的 平面成45°角定位。
在進一步實施本發(fā)明中，圓筒形孔74可在標(biāo)準(zhǔn)的鉆孔操作中形成， 方向垂直于凹槽70的側(cè)表面。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，形成這樣的 圓筒形孔74的鉆孔操作可以被有效且可靠地實施，因為鉆尖被取向為 垂直于鉆孔平面，因此與在以銳角鉆孔到表面時的情況一樣，鉆尖不 太可能在鉆孔操作的開始時移動或游動。由于在圓錐形凹槽70的側(cè)表 面和環(huán)形增壓室45之間鉆孔，所以在成角度的孔之間不需要現(xiàn)有技術(shù) 中通常所需的精確對準(zhǔn)連接。在所示的實施例中，如圖3C所示，圓筒形孔74的軸線71、 74位于空氣帽12的中央軸線75的平面內(nèi)。因此， 利用相對于圓錐形凹槽70的漸縮側(cè)面垂直形成的圓筒形孔74,孑L 74 相對于縱向空氣帽軸線75取向為45°角，用于以45。角把增壓空氣 流48引導(dǎo)到排出的液體流。還可看到，成角度的空氣排出孔48的排 出端從空氣帽12的正面72凹入，使得與具有突出的空氣排出耳部的 傳統(tǒng)空氣帽相比較，受到固體堆積和堵塞的影響更小。
進一步根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)圓錐形凹槽的角度容易地改進本發(fā) 明的空氣帽12的設(shè)計以獲得期望的噴霧型式和液體微粒分布，而在各 情況下允許通過相對于圓錐形凹槽的側(cè)表面垂直地鉆孔或類似方法來 制造孔74。在開始時應(yīng)當(dāng)理解，可以通過選擇標(biāo)準(zhǔn)鉆頭尖端角度來簡 單地改變圓錐形凹槽70的角度。如圖4所示，具有120°鉆尖的鉆頭 會產(chǎn)生側(cè)面與垂直于空氣帽軸線75的平面呈30°角的凹槽，使得相對 于凹槽70的側(cè)表面垂直鉆孔的圓筒形孔74產(chǎn)生與空氣帽軸線呈30° 取向的空氣排出通道48。從這種較小角度的空氣排出通道射出的增壓 空氣流會在空氣帽的端面更近的位置撞擊液體流，產(chǎn)生較寬的噴霧型 式。
根據(jù)本發(fā)明的進一步的方面，能夠容易地改變圓筒形孔74的數(shù)目 和它們相對于排出的液體流的取向以獲得特定的噴霧特征，而同時使 用普通形狀的軸向取向的圓錐形凹槽70。如圖2所示，用一對角度相 反的空氣排出孔48形成空氣帽12對于產(chǎn)生相對扁平的噴霧型式是有 效的。如圖5所示，提供多個周向隔開的空氣排出孔允許產(chǎn)生圓形的 完整圓錐形噴霧型式。
根據(jù)本發(fā)明的進一步的特征，空氣帽可被設(shè)置成有效產(chǎn)生完整的 圓錐形噴霧型式以用于更高粘性的材料。為此，在圖6所示的實施例
中，相對于圓錐形凹槽70的側(cè)表面垂直形成的圓筒形孔74具有軸線 74生，軸線74^相對于中央空氣帽軸線75是傾斜的或切向偏置的(即， 不在中央空氣帽軸線的公共平面內(nèi))，從而產(chǎn)生排出液體的渦流作用 和完整圓錐形噴霧型式的增強的霧化。在圖7所示的實施例中，圓筒 形孔74中的一些孔具有不在空氣帽的中央軸線的平面內(nèi)的軸線(即， 如圖7所示的空氣帽的左右側(cè)面上的一對圓筒形孔)，而圓筒形孔74 的其他孔位于空氣帽軸線75的平面內(nèi)(即，如圖7所示的空氣帽的相 對的頂部和底部側(cè)面上的孔)以產(chǎn)生液體微粒遍及整個噴霧型式的延長的排出噴霧。
從以上所迷的內(nèi)容可以看到，即使在噴射高度粘性的液體、灰漿 和其他含有液體的固體的時候，本發(fā)明的外部混合空氣霧化噴霧嘴組 件適合于有效率和可靠的操作。噴嘴組件的空氣帽具有成角度的從空 氣帽的端面凹入的空氣排出孔，因此較少受到來自固體堆積的堵塞的 潛在影響?？諝饷边€能被容易地設(shè)計和制造以用于特定的噴霧應(yīng)用， 而且在標(biāo)準(zhǔn)的噴嘴體上是可互換的。
權(quán)利要求
1.一種空氣輔助噴霧嘴組件，包括噴嘴體，所述噴嘴體具有用于連接到增壓液體源的液體通道和用于連接到增壓空氣源的空氣通道，所述液體通道具有下游液體排出孔，增壓液體流從所述液體排出孔軸向地排出，設(shè)置在所述噴嘴體附近的空氣帽，所述空氣帽形成有氣室和多個成角度的增壓空氣排出通道，所述氣室與所述空氣通道連通，所述增壓空氣排出通道與所述液體排出孔的軸線呈某一角度地與所述氣室連通，以在液體排出孔的下游位置把增壓空氣引導(dǎo)到從所述液體排出孔排出的液體流上，以便進一步霧化液體并把排出的液體引導(dǎo)成預(yù)定的噴霧型式，以及所述成角度的空氣排出通道各自被空氣帽的正面內(nèi)的圓錐形凹槽和圓筒形孔至少部分地限定，圓筒形孔與圓錐形凹槽的側(cè)表面垂直地連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧嘴組件，其中，所述空氣帽的所述 圓錐形凹槽各自具有平行于液體排出孔的軸線的軸線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧嘴組件，其中，所述空氣帽的所述 圓筒形孔各自具有在液體排出孔的平面內(nèi)的軸線。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧嘴組件，其中，所述空氣帽的所述 圓筒形孔各自具有切向偏置取向且不在所述液體排出孔的軸線的公共 平面內(nèi)的軸線，用于在排出的液體噴霧中產(chǎn)生渦流作用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧嘴組件，其中，所述圓筒形孔使所 述成角度的空氣排出通道中的至少一些通道具有在所述液體排出孔軸 線的平面內(nèi)的軸線，而且所述成角度的空氣排出通道中的其他通道的 圓筒形孔具有切向偏置且不在所述液體排出孔軸線的公共平面內(nèi)的軸 線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的噴霧嘴組件，其中，所述空氣帽氣室包 括環(huán)形增壓室，而且所述圓筒形孔在所述環(huán)形增壓室和各個所述圓錐 形凹槽之間各自呈直線而不彎曲地延伸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴霧嘴組件，其中，所述液體通道排出 孔由固定在所述噴嘴體內(nèi)的液體噴嘴梢限定，所述空氣帽具有與所述液體排出孔同軸的中央開孔，而且所述液體噴嘴梢具有同心地設(shè)置在 所述中央空氣帽開孔內(nèi)的鼻部，用于限定與所述氣室連通的環(huán)形空氣 排出通道，增壓空氣環(huán)繞從所述液體排出孔排出的液體流被軸向地引 導(dǎo)通過所述氣室。
8. —種用于外部混合空氣霧化噴霧嘴的空氣帽，包括具有中央軸 向開孔的空氣帽體，所述空氣帽體形成有在其上游側(cè)的空氣供給室和 多個成角度的增壓空氣排出通道，所述增壓空氣排出通道與所述空氣 帽開孔呈某一角度地與所述空氣供給室連通，以便在所述中央開孔的 下游有效地引導(dǎo)成角度的增壓空氣流，而且所述成角度的排出通道各自^:空氣帽的正面內(nèi)的圓錐形凹槽和圓筒形孔至少部分地限定，圓筒 形孔與圓錐形凹槽的側(cè)表面垂直地連通。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣帽，其中，所述圓錐形凹槽各自具有平行于所述中央開孔的軸線的軸線。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣帽，其中，所述圓筒形孔各自具 有在所述中央開孔的軸線的平面內(nèi)的軸線。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣帽，其中，所述圓筒形孔中的至線。 、
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣帽，其中，所述空氣供給室包括 環(huán)形增壓室，而且所述圓筒形孔在所述環(huán)形增壓室和各個所述圓錐形 凹槽之間各自呈直線而不彎曲地延伸。
13. —種制造用于空氣輔助噴霧嘴組件的空氣帽的方法，包括以 下步驟提供圓筒形毛坯；在所述毛坯的上游端部形成氣室；在所述毛坯 的下游端部上形成多個圓錐形凹槽，所述凹槽的軸線平行于所述圓筒 形毛坯的中央軸線；以及在所述毛坯內(nèi)通過垂直于每個所述圓錐形凹 槽的漸縮側(cè)面鉆通圓筒形孔形成成角度的空氣流動通道。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述方法包括通過用圓錐形尖 鉆鉆孔形成所述圓錐形凹槽。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述方法包括形成具有環(huán)形增 壓室的所述氣室，并形成與所述環(huán)形增壓室連通的每個所述圓筒形孔。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述方法包括在所述毛坯內(nèi)形成與所述氣室連通的中央同軸開孔。
全文摘要
一種外部混合空氣霧化噴霧嘴組件，包括噴嘴體以及空氣帽，所述噴嘴體具有液體和空氣流動通道，所述空氣帽形成有氣室和多個成角度的增壓空氣排出通道，氣室與空氣流動通道連通，增壓空氣排出通道與所述噴霧嘴組件的中央軸線呈某一角度地與所述氣室連通，以把增壓空氣引導(dǎo)到從所述液體通道排出的液體流上。成角度的空氣排出通道各自被空氣帽的正面內(nèi)的圓錐形凹槽和圓筒形孔限定，圓筒形孔與圓錐形凹槽的側(cè)表面垂直地連通。成角度的空氣排出通道的設(shè)計允許易于為特定噴霧應(yīng)用進行簡易制造和設(shè)計改進。
文檔編號B05B7/10GK101291739SQ200680038533
公開日2008年10月22日 申請日期2006年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者J·哈魯克 申請人:噴灑系統(tǒng)公司