專利名稱：防飄移靜電霧化噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用涉及用于農(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)用于小型機(jī)動式
農(nóng)業(yè)植保機(jī)械上的防漂移靜電霧化噴頭。
背景技術(shù)：
農(nóng)藥噴灑中和噴灑后，藥液霧滴在空中飄移到非靶標(biāo)區(qū)以外的現(xiàn)象稱為噴霧漂 移。霧滴漂移是噴藥過程中不可避免的問題。霧滴漂移嚴(yán)重時，引起的浪費(fèi)可達(dá)施藥量的 70% 80%。噴霧漂移導(dǎo)致(l)浪費(fèi)農(nóng)藥，降低防治效果，增加防治次數(shù)，增大成本和造成 過量噴藥；(2)農(nóng)藥殘留超標(biāo)引起糧食、空氣和水源污染；(3)噴霧施藥區(qū)域附近的人員和 牲畜的健康和生命安全受到威脅；(4)相鄰地塊的敏感作物受損；(5)施藥設(shè)備的無效使用 造成能源和資源的浪費(fèi)。導(dǎo)致漂移的因素主要有噴霧霧滴尺寸、藥劑、噴霧裝置、施用技術(shù) 及氣象條件等因素等。 目前減少霧滴飄移的方法主要有靜電噴霧和風(fēng)幕防飄。所謂靜電噴霧，就是利用 高壓靜電( 一般2 40kV)技術(shù)使霧滴帶上某種極性的電荷，由于植株上與霧滴極性相反 的電荷，帶電霧滴在電場力的作用下，沿電力線作定向運(yùn)動而沉積在植物上，因此縮短了細(xì) 小霧滴的沉降時間，減少了飄移，提高了農(nóng)藥的利用率。但是現(xiàn)有的靜電噴霧裝置也有自身 難以克服的缺點(diǎn)，一是電氣系統(tǒng)的絕緣要求很高，由于噴頭和機(jī)具上經(jīng)常粘附藥液，容易因 短路或高壓擊穿而喪失靜電效果，二是由于電場力的作用，霧流的穿透力減弱，霧滴大多集 積于植株頂部或外層，沉積到植株中下層及內(nèi)部的霧滴很少，而一些病蟲害恰恰多發(fā)生植 株中下層及內(nèi)部。由于上述技術(shù)局限性，因此盡管一些國家很早就對靜電噴霧技術(shù)展開了 研究，但在實(shí)際生產(chǎn)中未得到大面積的推廣使用。另一種是風(fēng)幕防飄技術(shù)。該技術(shù)誕生于 上世紀(jì)九十年代初，盡管時間不長，但是由于風(fēng)幕產(chǎn)生的向下吹送的強(qiáng)大氣流可以有效地 減少細(xì)小霧滴的飄移，因此這項(xiàng)技術(shù)在歐美發(fā)展迅速，并越來越普及，目前在歐洲，大中型 噴桿噴霧機(jī)有相當(dāng)大的比例采用這種技術(shù)。采用這一技術(shù)設(shè)計(jì)的風(fēng)幕式噴桿噴霧機(jī)由于體 積龐大，只能適用于大田的大面積病蟲害防治，對于背負(fù)式或小型機(jī)動式噴霧施藥機(jī)具則 無法采用這一技術(shù)。 目前能減少漂移的噴嘴主要有少漂噴頭、氣液兩相流霧化噴頭。少漂噴頭是在 扇形噴頭后面安裝一孔片，使藥液環(huán)繞內(nèi)腔"渦動"霧化成窄霧普霧滴，易漂移的霧滴大 大減少(來源何雄奎.改變我國植保機(jī)械和施藥技術(shù)嚴(yán)重落后的現(xiàn)狀[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué) 報(bào)，2004，20(1) :13-15)。氣液兩相流霧化噴頭是利用射流技術(shù)將空氣和水混合形成二相 流的霧化噴嘴，氣液二相混合后共同進(jìn)入擴(kuò)散段，在擴(kuò)散腔內(nèi)形成氣泡流，然后再通過噴 嘴噴出充滿著空氣泡的大霧滴，這些大霧滴具有抗飄移性(來源李冠軍.噴霧器射流噴 頭.ZL200720111099. 8)。此兩種噴頭均以霧滴粒徑的大小為防漂移依據(jù)，但由于霧滴粒徑 的控制困難、霧滴粒徑大小與氣象條件的匹配特性難以定量描述以及粒徑檢測時需應(yīng)用較 昂貴的專業(yè)設(shè)備，因此不易推廣應(yīng)用。 此外，將靜電霧化技術(shù)與雙流體霧化技術(shù)相結(jié)合所設(shè)計(jì)的防漂移農(nóng)用噴嘴也有應(yīng)用。但現(xiàn)有的雙流體靜電霧化噴嘴，如圖l所示(來源王曉英，羅惕乾，沙毅，等.雙流體 噴嘴荷電霧化特性.江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2007，28(4) :328-331)，其結(jié)構(gòu)及充電 方式有以下不足(l)氣體由軸向進(jìn)入噴嘴，藥液由切向進(jìn)入噴嘴，氣液兩相混合噴射，藥 液霧滴在氣流的脅裹下在空中飛行，但在此過程中如遇風(fēng)速超過2m/s的橫向風(fēng)則氣液兩 相同時偏離靶標(biāo)；(2)氣噴管僅固定于噴體，未設(shè)計(jì)成軸向位置可調(diào)方式，這就無法確定氣 噴管的最佳軸向位置以獲得最好的霧化效果；(3)采用噴嘴前方外部加設(shè)靜電環(huán)的方式充 電，由于外部靜電環(huán)在霧滴穿越時易于被藥液粘附，而導(dǎo)致短路或高壓擊穿，靜電效果和安 全性難以保證。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可防止噴霧霧滴 飄移、噴霧施藥效果好的防飄移靜電霧化噴頭。 本實(shí)用新型的防飄移靜電霧化噴頭包括有一個可使藥液霧化并噴射的霧化噴頭， 有一個氣流管同軸套裝在霧化噴頭的液流管外圍，氣流管前端設(shè)置有一個旋流片，旋流片 的中心孔與上述霧化噴頭的外側(cè)之間的間隙構(gòu)成環(huán)形的氣流噴嘴。使氣流噴嘴的噴射錐角 大于液流霧化形成的霧化錐角。 所述氣流管與液流管之間通過螺紋連接，從而可調(diào)節(jié)兩者的軸向相對位置；具體 的連接方式可以是在液流管外壁上固定一個連接盤，連接盤通過外螺紋與氣流管內(nèi)壁上 的內(nèi)螺紋連接配合，連接盤上開有氣流通道；所述氣流通道為10 12個通孔，它們均勻分 布在一個以液流管為中心的圓周上。 所述液流管的前端連接有一個絕緣的電極座，電極座上外側(cè)固定安裝有用來與靜 電發(fā)生裝置連接的感應(yīng)電極；電極座與液流管通過螺紋連接，以使其軸向位置可調(diào)；感應(yīng) 電極安置在電極座外側(cè)的臺階軸上并通過一個壓緊套軸向壓緊固定。 所述旋流片的內(nèi)側(cè)開有與中心孔同心的向內(nèi)擴(kuò)張的氣流腔，旋流片的內(nèi)側(cè)端面上 開有若干個與氣流腔邊緣相切的旋流槽。 本實(shí)用新型采用氣液同軸入流和出流方式，氣液兩相均從軸向入流保證了氣流和 液流能獲得穩(wěn)定的流場結(jié)構(gòu)從而形成良好的出流和霧化效果；氣液同軸出流以且實(shí)心錐狀 或空心錐狀藥液霧滴群I處于外部空心旋轉(zhuǎn)氣流場內(nèi)，一方面保證了氣液兩相同時射向靶 標(biāo)并使得藥液霧滴群始終處于空心氣流錐II的保護(hù)之內(nèi)，可獲得良好的防止藥液霧滴群 漂移效果；另一方面由于氣流的吹動作用使得植株靶標(biāo)葉片翻滾而增強(qiáng)了霧滴群的穿透 力，克服了一般靜電噴霧技術(shù)難以使得藥液霧滴沉積到植株中下層及內(nèi)部的缺陷；同時，液 流管通過螺紋聯(lián)接于氣流管且軸向可調(diào)，可由調(diào)節(jié)液流管在軸向的位置獲得最佳的防漂移 效果；采用靜電霧化進(jìn)一步提高霧化效果和防漂移性能，充電方式為感應(yīng)式，感應(yīng)電極安裝 于電極座并由壓緊套(電極座和壓緊套均由耐高壓工程材料制成)加以防護(hù)，電極座在軸 向位置可調(diào)，這就使得靜電效果得以保證以及安全性得以增強(qiáng)。

圖1是已有技術(shù)的霧化噴頭結(jié)構(gòu)示意圖圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014] 圖3是本實(shí)施新型實(shí)施例的旋流片的端面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖2、3所示，本實(shí)用新型的防飄移霧化噴頭包括有一個可使藥液霧化并噴射的 霧化噴頭1和一個同軸套裝在霧化噴頭的液流管11外圍的氣流管21，氣流管前端設(shè)置有一 個旋流片22，旋流片的中心孔221與霧化噴頭的外側(cè)之間的間隙構(gòu)成環(huán)形的氣流噴嘴3，氣 流的噴射錐角大于液流霧化形成的霧化錐角。 本實(shí)用新型實(shí)施例中，旋流片22定位于氣流管21前端并通過與氣流管21螺紋連 接的氣流管座23夾持固定，氣流管21與氣流管座23間的間隙由0型密封圈24密封，所述 的液流管11通過其外部連接盤111上的外螺紋與氣流管21同軸套接并可調(diào)節(jié)其軸向位 置，液流管11前端安置常規(guī)的霧化片12和液流噴嘴13，電極座4通過螺紋與液流管11聯(lián) 接并可調(diào)節(jié)其軸向位置，感應(yīng)電極41定位于電極座外部并由壓緊套42通過螺紋旋入電極 座后固定。 以上裝配完成后，所述的液流管11、氣流管21與噴霧器供液管和供氣管同軸連 接，供氣壓力為供液壓力的1. 5 2倍；感應(yīng)電極通過接線柱及導(dǎo)線與高壓靜電發(fā)生器連 接。 所述的液流管11和氣流管21同軸聯(lián)接，二者為不銹鋼材質(zhì)，采用中心藥液液流噴 流結(jié)構(gòu)，液流管內(nèi)部為液流通道，其外部連接盤111上以液流通道為中心均勻分布有10個 或12個通孔112作為氣流通道。根據(jù)噴灑環(huán)境、藥液的物性參數(shù)、噴霧參數(shù)、充電電壓的大 小調(diào)節(jié)液流管11在軸向的位置以獲得最佳的霧化效果和防漂移性能，如可以棚室中的霧 滴粒徑在50ym以下為參考值調(diào)節(jié)液流管11的軸向位置。 所述的霧化片12為使得藥液產(chǎn)生壓力霧化的常用霧化器件，可從市場直接購置， 根據(jù)霧化片形式的不同產(chǎn)生空心錐或?qū)嵭腻F狀霧滴群，霧化錐角為40。 120° 。 所述的液流噴嘴13為不銹鋼材質(zhì)，其液流噴孔、液流腔的尺寸由購置的霧化片8 的結(jié)構(gòu)和尺寸決定。 所述的旋流片22為使得氣流射出后產(chǎn)生空心旋轉(zhuǎn)流場的射流器件，環(huán)狀并選用 不銹鋼材質(zhì)，在其中心孔221后加工氣流腔222，為形成較強(qiáng)的空心錐狀旋轉(zhuǎn)氣流，采用6個 以上徑向旋流槽223，旋流槽223與氣流腔222外緣相切，氣流壓力大于液流壓力，氣流噴射 錐角大于液流霧化及荷電后二次霧化形成的霧化錐角。 所述的感應(yīng)電極31為環(huán)狀，采用銅材加工而成，為與小型機(jī)動式植物保護(hù)機(jī)械的 結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，感應(yīng)電極尺寸不宜過大，具體可定為內(nèi)徑12 16mm、外徑14 18mm、寬度4 8mm ;充電電壓為2 20kV。 由于感應(yīng)電極31與液流噴嘴13的軸向距離直接影響到靜電霧化效果，所述的電 極座3設(shè)計(jì)成軸向位置可調(diào)，根據(jù)噴灑環(huán)境、藥液的物性參數(shù)、噴霧參數(shù)、給定的充電電壓 等條件調(diào)節(jié)其在軸向的位置。 所述的電極座3和壓緊套32由耐高壓絕緣的工程塑料制成，如絕緣性能良好的高 硬度工程塑料如特氟龍、聚氯乙烯、尼龍等，以確保感應(yīng)充電效果和噴頭的安全性。
權(quán)利要求一種防飄移靜電霧化噴頭，包括有一個可使藥液霧化并噴射的霧化噴頭(1)，其特征是有一個氣流管(21)同軸套裝在霧化噴頭的液流管(11)外圍，氣流管前端設(shè)置有一個旋流片(22)，旋流片的中心孔與上述霧化噴頭的外側(cè)之間的間隙構(gòu)成環(huán)形的氣流噴嘴(23)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的防飄移靜電霧化噴頭，其特征是氣流管(21)與液流管(11) 之間通過螺紋連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的防飄移靜電霧化噴頭，其特征是在液流管(11)外壁上固定一個連接盤(lll)，連接盤通過外螺紋與氣流管(21)內(nèi)壁上的內(nèi)螺紋連接配合，連接盤上 開有氣流通道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防飄移靜電霧化噴頭，其特征是所述氣流通道為10 12個 通孔(112)，它們均勻分布在一個以液流管為中心的圓周上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的防飄移靜電霧化噴頭，其特征是所述液流管(11)的前端連接有一個絕緣的電極座(4)，電極座上外側(cè)固定安裝有用來與靜電發(fā)生裝置連接的感應(yīng)電 極(41)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的防飄移靜電霧化噴頭，其特征是電極座(4)與液流管(11) 通過螺紋連接，感應(yīng)電極(41)安置在電極座外側(cè)的臺階軸上并通過一個壓緊套(42)軸向 壓緊固定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的防飄移靜電霧化噴頭，其特征是所述旋流片(22)的內(nèi)側(cè)開 有與中心孔(221)同心的向內(nèi)擴(kuò)張的氣流腔(222)，旋流片的內(nèi)側(cè)端面上開有若干個與氣 流腔邊緣相切的旋流槽(223)。
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)用于小型機(jī)動式農(nóng)業(yè)植保機(jī)械上的防漂移靜電霧化噴頭。本實(shí)用新型的防飄移靜電霧化噴頭包括有一個可使藥液霧化并噴射的霧化噴頭，有一個氣流管同軸套裝在霧化噴頭的液流管外圍，氣流管前端設(shè)置有一個旋流片，旋流片的中心孔與上述霧化噴頭的外側(cè)之間的間隙構(gòu)成環(huán)形的氣流噴嘴。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可防止噴霧霧滴飄移、噴霧施藥效果好。
文檔編號B05B5/03GK201510954SQ200920234369
公開日2010年6月23日 申請日期2009年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月6日
發(fā)明者賈衛(wèi)東 申請人:江蘇大學(xué)