本發(fā)明涉及空氣霧化領(lǐng)域，尤其是屬于一種精細化氣體霧化噴嘴，能滿足對霧化液滴粒徑和分布要求較高的特種工業(yè)需求。

背景技術(shù)：

霧化噴嘴的應(yīng)用十分廣泛，可以說是貫穿于整個工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，而氣體霧化噴嘴主要是用來產(chǎn)生非常細密的霧化效果。目前資料顯示氣體霧化噴嘴有氣泡式霧化噴嘴、氣動式霧化噴嘴、文丘里式霧化噴嘴等種類。在中國空氣動力研究與發(fā)展中心的結(jié)冰風(fēng)洞噴霧系統(tǒng)上應(yīng)用的空氣霧化噴嘴，采用了美國SPRAYING公司的技術(shù)，為兩級氣動式霧化噴嘴，兩次氣動混合可以產(chǎn)生接近于10μm粒徑的霧化液滴，且分布為正態(tài)分布，但對于需求液滴粒徑范圍為50μm～500μm時，SPRAYING噴嘴無法滿足要求。

本申請人在現(xiàn)有基礎(chǔ)上設(shè)計出一種能產(chǎn)生粒徑范圍為10μm～500μm霧化液滴的多功能空氣霧化噴嘴，原理為氣泡式+氣動式組合，通過改變部件造型還可變?yōu)闅馀菔届F化噴嘴或氣動式霧化噴嘴。能夠解決特種工業(yè)如結(jié)冰風(fēng)洞噴霧系統(tǒng)等的需求問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種氣體霧化噴嘴，解決結(jié)冰風(fēng)洞噴霧系統(tǒng)需求問題，通過氣泡式+氣動式組合的方式能產(chǎn)生粒徑范圍為10μm～500μm霧化液滴，能夠解決特種工業(yè)如結(jié)冰風(fēng)洞噴霧系統(tǒng)等的需求問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種氣體霧化噴嘴，包括噴嘴主體、沿著噴嘴主體的出口依次設(shè)置的導(dǎo)氣芯、噴射嘴和鎖緊螺母，所述噴嘴主體的端面上設(shè)置有一個液體入口和一個氣體入口，噴嘴主體與入口對應(yīng)的端面上設(shè)置液體出口和氣體出口；

所述主體內(nèi)設(shè)置有液體管路和氣體管路，所述液體管路的一端連接液體入口、另一端連接到液體出口；所述氣體管路的一端連接到氣體入口，氣體管路的另一端分為兩個支路，其中第一支路連接到液體管路，第二支路連接到氣體出口；所述主體為一體成型，與液體管路的第一支路和第二支路對應(yīng)的噴嘴主體側(cè)壁上設(shè)置有加工孔，每一個加工孔內(nèi)設(shè)置有堵頭；

所述導(dǎo)氣芯為圓臺錐結(jié)構(gòu)，沿著圓臺錐軸線設(shè)置有通孔，該通孔與噴嘴主體的出口連通，所述圓臺錐結(jié)構(gòu)底面的上設(shè)置有若干個氣孔，每一個氣孔與圓錐結(jié)構(gòu)上的通孔互不連通、且每一個氣孔與噴嘴主體氣體出口連通；

所述噴射嘴為桶形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為倒圓錐形，所述導(dǎo)氣芯設(shè)置在噴射嘴內(nèi)，噴射嘴的嘴口與導(dǎo)氣芯上的通孔對應(yīng)，所述導(dǎo)氣芯的外表面與噴射嘴的內(nèi)表面之間為混合腔體，所述導(dǎo)氣芯上的氣孔、通孔分別對應(yīng)到混合腔體；

所述鎖緊螺母為圓筒形結(jié)構(gòu)，鎖緊螺母的一端為開口，所述噴射嘴設(shè)置在鎖緊螺母內(nèi)的臺階上、且噴射嘴的嘴口穿過圓筒形的端面裸露在外

在上述技術(shù)方案中，所述液體出口與氣體出口同圓心設(shè)置，所述液體出口與氣體出口相互獨立。

在上述技術(shù)方案中，所述液體出口設(shè)置在氣體出口內(nèi)，液體出口與氣體出口的端面為圓環(huán)結(jié)構(gòu)。

在上述技術(shù)方案中，所述液體出口與導(dǎo)氣芯上的通孔與液體出口密封連接，導(dǎo)氣芯上的氣孔與所述氣體出口密封連接，密封連接后的液體出口與密封連接后的氣體出口互不連通。

在上述技術(shù)方案中，所述氣體管路中的第一支路的管路直徑小于第二支路的管路直徑。

在上述技術(shù)方案中，所述第一支路與第二支路分別沿著氣體管路方向平行設(shè)置，且第一支路與第二支路分別與氣體管路的不同位置連接。

在上述技術(shù)方案中，所述噴射嘴內(nèi)的倒圓錐形結(jié)構(gòu)的錐角角度可變，不同的角度實現(xiàn)不同的霧化錐角。

在上述技術(shù)方案中，所述鎖緊螺母上的噴嘴口直徑可變，不同的直徑實現(xiàn)不同的霧化效果。

本發(fā)明還提供一種氣體霧化噴嘴，包括噴嘴主體、沿著噴嘴主體的出口依次設(shè)置的導(dǎo)氣芯、噴射嘴和鎖緊螺母，所述噴嘴主體的端面上設(shè)置有一個液體入口和一個氣體入口，噴嘴主體與入口對應(yīng)的端面上設(shè)置液體出口和氣體出口；

所述主體內(nèi)設(shè)置有液體管路和氣體管路，所述液體管路的一端連接液體入口、另一端連接到液體出口；所述氣體管路的一端連接到氣體入口，氣體管路的另一端分為兩個支路，其中第一支路連接到液體管路，第二支路連接到氣體出口；所述主體為一體成型，與液體管路的第一支路和第二支路對應(yīng)的噴嘴主體側(cè)壁上設(shè)置有加工孔，每一個加工孔內(nèi)設(shè)置有堵頭；

所述其中一個堵頭包括連接部和與堵塞部，所述連接部為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述堵塞部為圓錐形結(jié)構(gòu)，所述連接部與堵塞部為一體成型，所述堵頭的堵塞部插入氣體管路的第一支路或第二支路內(nèi)從而切斷第一支路或第二支路與氣體管路之間的通路；

所述導(dǎo)氣芯為圓臺錐結(jié)構(gòu)，沿著圓臺錐軸線設(shè)置有通孔，該通孔與噴嘴主體的出口連通，所述圓臺錐結(jié)構(gòu)底面的上設(shè)置有若干個氣孔，每一個氣孔與圓錐結(jié)構(gòu)上的通孔互不連通、且每一個氣孔與噴嘴主體氣體出口連通；

所述噴射嘴為桶形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為倒圓錐形，所述導(dǎo)氣芯設(shè)置在噴射嘴內(nèi)，噴射嘴的嘴口與導(dǎo)氣芯上的通孔對應(yīng)，所述導(dǎo)氣芯的外表面與噴射嘴的內(nèi)表面之間為混合腔體，所述導(dǎo)氣芯上的氣孔、通孔分別對應(yīng)到混合腔體；

所述鎖緊螺母為圓筒形結(jié)構(gòu)，鎖緊螺母的一端為開口，所述噴射嘴設(shè)置在鎖緊螺母內(nèi)的臺階上、且噴射嘴的嘴口穿過圓筒形的端面裸露在外

在上述技術(shù)方案中，所述堵頭的連接部表面設(shè)置為外螺紋，所述堵頭的外端面上設(shè)置有內(nèi)沉多邊孔。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

噴嘴采用氣泡式+氣動式兩級混合霧化原理，霧化效果良好，能產(chǎn)生粒徑范圍為10μm～500μm的霧化液滴，且分布為正態(tài)分布或雙峰分布，能滿足結(jié)冰風(fēng)洞噴霧系統(tǒng)需求；

噴嘴采用一種組合式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，通過改變其中任一部件的尺寸即可改變整個噴嘴帶來的霧化效果，從而噴嘴能達到的使用范圍更廣，能應(yīng)用于很多需求不同的工業(yè)場合；

噴嘴采用多功能設(shè)計，通過對其中堵頭的改進，可以使得整個噴嘴分別為氣泡式結(jié)構(gòu)、氣動式結(jié)構(gòu)、氣泡式+氣動式結(jié)構(gòu)，整個噴嘴可以滿足多種不同的需求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1為氣體霧化噴嘴構(gòu)造爆炸圖；

圖2為噴嘴主體結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3為堵頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為采用圖3中堵頭的噴嘴主體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5至圖8是本裝置的試驗測試圖；

圖中1為噴嘴主體，2為導(dǎo)氣芯，3為噴射嘴，4為鎖緊螺母，5為第一支路加工孔堵頭，6.第二支路加工孔堵頭，7.噴嘴主體安裝固定孔,8為液體管路，9為氣體管路，9-1為第一支路，9-2為第二支路。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細的說明。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明所述的空氣霧化噴嘴，包括噴嘴主體、導(dǎo)氣芯、噴射嘴和鎖緊螺母，其功能分別如下。

所述的噴嘴主體為一體加工成型，其內(nèi)設(shè)置有液體管路和氣體管路，為了實現(xiàn)流體在噴嘴主體內(nèi)流動效果好，從噴嘴主體的一個端面到另一個端面之間液體管路和氣體管路平行設(shè)置，且兩個管路垂直于噴嘴主體的端面；為了實現(xiàn)本方案的目的，在氣體管路的上設(shè)置兩個支路為第一支路和第二支路，第一支路連通液體管路和氣體管路，第二支路一端連接到氣體管路的端部，另一端為噴嘴主體的出氣口；出氣口與液體管路的出口同軸設(shè)置，且液體管路設(shè)置在出氣口內(nèi)，從其截面來看，出氣口與液體管路的出口成一個環(huán)形結(jié)構(gòu)；當(dāng)然為了實現(xiàn)其最終目的，使得效果良好，第一支路的管路直徑要遠遠小于第二支路的管路直徑。

所述的導(dǎo)氣芯由兩部分組成，一個為底面，一個為設(shè)置底面的圓錐形結(jié)構(gòu)，兩者為一體成型的構(gòu)成圓臺錐結(jié)構(gòu)。沿著圓錐形結(jié)構(gòu)的中心軸線設(shè)置有通孔，該通孔是用于液體流過的通道，而在底面上設(shè)置有若干個氣孔，這些氣孔均勻圍繞在通孔四周，但是每一個氣孔均不與中心的通孔連通，且每一個氣孔均穿過底面，可以使得氣體從導(dǎo)氣芯的一面流向另一面；導(dǎo)氣芯與噴嘴主體的出口連接時，其通孔針對噴嘴主體中液體管路的出口，為液體管路與氣體出口之間的環(huán)形帶針對導(dǎo)氣芯的氣孔，導(dǎo)氣芯與噴嘴主體之間密封連接，使得氣體和液體分別通過導(dǎo)氣芯而互不干涉。

噴射嘴為液體和氣體混合的結(jié)構(gòu)，其整體采用圓筒形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)置有倒圓錐形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與導(dǎo)氣芯的外形相匹配，可以使得導(dǎo)氣芯能設(shè)置在噴射嘴內(nèi)；但是為了實現(xiàn)其目的，倒圓錐形結(jié)構(gòu)的表面與導(dǎo)氣芯的表面之間設(shè)置有一定的距離，使得兩者之間能形成一個空腔，而導(dǎo)氣芯的通孔通過空腔后對應(yīng)到噴射嘴的噴射口，這樣的從導(dǎo)氣芯出來的氣體和液體就能再空腔內(nèi)進行混合后從噴射嘴的噴射口噴出；當(dāng)然為了改變噴射效果，可以改變到圓錐形的錐度，也可以改變噴射嘴的口徑。

鎖緊螺母是用來進行鎖緊功能的，其內(nèi)設(shè)置有臺階，噴射嘴可以設(shè)置在鎖緊螺母內(nèi)，且不會掉出鎖緊螺母外，而且噴射嘴的的噴射口穿過了鎖緊螺母，從而通過鎖緊螺母使得噴射嘴、導(dǎo)氣芯與噴射嘴緊緊固定在一體。

上述的設(shè)備其工作原理為，當(dāng)液體從液體管路通過時，同時有氣體從氣體管路通過，氣體先通過第一支路進入液體管路后通過氣體產(chǎn)生的氣泡擠壓液體，從而使得從導(dǎo)氣芯的通孔內(nèi)噴出氣泡和液體的混合物，而氣體再從第二支路噴出通過導(dǎo)氣芯后進入到混合腔體內(nèi)，對通孔流出的氣體和液體混合物進行再次切割混合，并從噴射嘴噴出霧化狀態(tài)的混合物。

如圖5所示，在水壓0.25MPa，氣壓0.35MPa的情況下，采用上述組合式結(jié)構(gòu)，可以得到直徑為90.33微米霧化液滴的雙峰分布圖，從圖中可以看出，其效果非常良好。

如圖6所示在水壓0.2MPa，氣壓0.1MPa的情況下，采用上述組合式結(jié)構(gòu)，可以得到直徑為408微米霧化液滴的雙峰分布圖，從圖中可以看出，其效果非常良好。而在目前其他同類產(chǎn)品中，還不見有能實現(xiàn)該直徑的霧化裝置。

如圖7所示在水壓0.15MPa，氣壓0.3MPa的情況下，采用上述組合式結(jié)構(gòu)，可以得到直徑為25.72微米霧化液滴的正態(tài)分布圖，從圖中可以看出，其效果非常良好。

當(dāng)然，本發(fā)明還可以在改動其中某個部件的情況下從而改變霧化的方式，如圖3所示，為采用的一種堵頭，該堵頭一端為圓柱形結(jié)構(gòu)，是連接部，另一端為圓錐形結(jié)構(gòu)，是堵塞部，連接部的表面設(shè)置有螺紋，如圖4所示，當(dāng)堵頭設(shè)置在噴嘴主體上的加工孔內(nèi)時，連接部與噴嘴主體進行螺紋連接，并通過其他手段進行密封，而堵塞部側(cè)插入到第一支路或第二支路中，切斷第一支路或第二支路與氣體管路的連通；當(dāng)插入第一支路時，氣體只能通過第二支路后進入混合腔對導(dǎo)氣芯出來的液體進行切割并霧化噴出，這種方式為氣動式結(jié)構(gòu)；當(dāng)堵頭的堵塞部插入第二支路中，氣體只能從第一支路進入液體管路，并從噴射嘴進行噴射霧化，這種結(jié)構(gòu)為氣泡式，如圖8所示，在水壓0.1MPa，氣壓0.25MPa的情況下，采用的就是氣泡式結(jié)構(gòu)，可以得到直徑為68.81微米霧化液滴的正態(tài)分布圖，正態(tài)分布效果非常好。

從上述的方案可知，本方案可以實現(xiàn)氣泡式、氣動式、氣泡式+氣動式三種不同的結(jié)構(gòu)通過改變氣體和液體壓力獲得的霧化液實現(xiàn)霧化效果，當(dāng)然為了取得好的霧化效果，可以改變裝置中各個零件的尺寸，按需進行合理的組合。

以上所述僅為本發(fā)明的一個實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。