扇形喷雾静电喷头.pdf

本发明公开了一种扇形喷雾静电喷头，喷头体上端为药液的进液口，下端经旋拧头与喷管连接，中间为流液通道；喷管通过螺纹连接喷嘴；喷管上固定有电极支撑座，电极支撑座底部连接扇形电极；扇形电极为两片，分布在喷嘴的前后两侧，两片扇形电极之间形成20°的张开角；每片扇形电极均为扇形的空心面，通过不锈钢电极连成一体，扇形电极的扇形张开角度为110°。药液雾化后经喷嘴前端的感应电场区域时被荷电，经与喷雾流相适应的两片张开成20°张开角的扇形电极，雾滴沿着喷头和作物靶标之间形成的电力线轨迹被定向输送到靶标上，气流辅助方式不仅可以提高雾滴在靶标内的穿透性，而且降低了雾滴接触电极的可能性，保证了雾滴的荷电效果。

权利要求书
1.  一种扇形喷雾静电喷头，其特征在于，包括：溢流阀、喷头体、旋拧头、喷管、喷嘴、电极支撑座、扇形电极；
喷头体上端为药液的进液口，下端经旋拧头与喷管连接，中间为由溢流阀控制通断的流液通道；
喷管下部末端通过螺纹连接喷嘴；
喷管上固定有电极支撑座，电极支撑座底部连接扇形电极；
所述扇形电极为两片，分布在喷嘴的前后两侧，两片扇形电极之间形成20°的张开角；
每片扇形电极均为扇形的空心面，通过不锈钢电极连接成一个整体，扇形电极的扇形张开角度为110°。

2.  根据权利要求1所述的扇形喷雾静电喷头，其特征在于，溢流阀内的流液通道设置一弹簧结构，当喷雾压力压缩弹簧结构时，使流液通道贯通，药液进入喷头体。

3.  根据权利要求2所述的扇形喷雾静电喷头，其特征在于，所述弹簧结构与螺纹连接在溢流阀阀体上的溢流阀盖连接，通过旋转溢流阀盖调节弹簧结构的预紧力。

4.  根据权利要求2或3所述的扇形喷雾静电喷头，其特征在于，所述喷头体与溢流阀注塑加工成一体，喷头体上端通过螺纹与喷杆喷雾机的横向喷杆相连，为药液的进液口，下端具有与旋拧头的槽口相配的凸起。

5.  根据权利要求1所述的扇形喷雾静电喷头，其特征在于，所述喷嘴上设有扇形孔。

6.  根据权利要求1所述的扇形喷雾静电喷头，其特征在于，所述的电极支撑座为空心的长方体，套于喷管上，与喷管上设置的阶梯相配合；两片扇形电极分别连接在电极支撑座的长方体的底面长边上。

7.  根据权利要求1所述的扇形喷雾静电喷头，其特征在于，所述扇形电极上设有连接高压导线的接脚，高压发生电源通过高压导线和引脚给扇形电极供电。

8.  根据权利要求1所述的扇形喷雾静电喷头，其特征在于，所述旋拧头采用通用的快速连接旋拧头。

9.  根据权利要求1所述的扇形喷雾静电喷头，其特征在于，所述的喷管为长圆柱形结构，喷管上端的圆柱台面与旋拧头的下端口相配合连接，圆柱台面周围设计有线槽；喷管的下端具有两个阶梯，其中一个位于上方的阶梯与电极支撑座相配合，对电极支撑座进行定位，另一个位于下方的阶梯与喷嘴相配合；喷管内部的底端具有三层旋流结构，药液经过三层旋流结构时在压力作用下被层层剪切雾化，形成雾滴。

说明书扇形喷雾静电喷头
技术领域
本发明涉及一种带有扇形感应电极的静电喷头，特别涉及一种应用于农业病虫害防治的扇形雾化装置。这种静电喷头的喷嘴可将农药雾滴呈扇形模式喷出，并在离开喷嘴时被带上点电荷，提高雾滴在作物靶标上的附着性。
背景技术
病虫害防治一直是农业发展中重要的管理部分，随着病虫害防治技术水平不断提高，对应用于病虫害防治的雾化装置也提出了越来越高的要求。扇形喷头是农业病虫害防治中常用的雾化模式，广泛应用于便携式喷雾器和喷杆式喷雾机上，但是常规的扇形喷头属于液力喷雾方式、雾滴粒径一般在150-450μm范围，属于常量喷雾，这与现代农业中提出的节水节药的发展不相符。需要针对扇形喷雾模式发明一种低量喷雾喷头，一方面通过减少雾滴粒径和喷雾量达到节水节药的目的，另一方面提高雾滴在作物靶标上沉积量。此外现有的静电喷头均是圆锥形雾化模式，通过在喷嘴前端增加一个圆柱形电极，达到使雾滴喷出后带电的目的，但是圆柱形喷雾并不适合喷杆式喷雾机，圆柱形的对称雾滴分布会造成作业对象的重复喷洒、农药浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种应用在农用喷杆式喷雾机上的扇形喷雾静电喷头，其目的是为农用气流辅助式喷杆式喷雾机提供一个新的雾化装置和方法，雾化后的雾滴经感应电场区域被荷电，沿着喷头和作物靶标之间形成的电力线轨迹被定向输送到靶标上，可以比传统的喷洒方式增加雾滴在靶标植物表面的沉积量。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
扇形喷雾静电喷头，其特征在于，包括：
溢流阀、喷头体、旋拧头、喷管、喷嘴、电极支撑座、扇形电极；
喷头体上端为药液的进液口，下端经旋拧头与喷管连接，中间为由溢流阀控制通断的流液通道；
喷管下部末端通过螺纹连接喷嘴；
喷管上固定有电极支撑座，电极支撑座底部连接扇形电极；
所述扇形电极为两片，分布在喷嘴的前后两侧，两片扇形电极之间形成20°的张开角，与扇形喷雾流厚度方向的微小扩散趋势相适应，一方面雾滴不容易打湿电极，确保电极电压稳定，另一方面使喷雾流尽可能靠近电极，有利于雾滴充分荷电；
每片扇形电极均为扇形的空心面，通过不锈钢电极连接成一个整体，扇形电极的扇形张开角度为110°，与扇形喷雾流形成的喷雾角相配，在扇形雾化区能形成与该区域相适应的扇形电场区域，满足雾滴充电的要求。
所述的扇形喷雾静电喷头应该和气流辅助式喷杆式喷雾机配合使用，一方面辅助气流提高了雾滴在靶标内的穿透性，另一方面降低了雾滴接触电极的可能性，保证了雾滴的荷电效果。
溢流阀内的流液通道设置一弹簧结构，当喷雾压力压缩弹簧结构时，使流液通道贯通，药液进入喷头体。只有当喷雾压力足够时，才能顶开弹簧使药液进入喷头体，当喷雾结束后，弹簧的回复力使流液通道关闭，防治有滴漏现象。
所述弹簧结构与螺纹连接在溢流阀阀体上的溢流阀盖连接，通过旋转溢流阀盖调节弹簧结构的预紧力。溢流阀盖与阀体采用螺纹连接，通过旋转溢流阀盖可以改变弹簧的预紧力，从而可以改变喷雾压力，达到喷雾量微调的目的。
所述的喷头体与溢流阀注塑加工成一体，喷头体上端通过螺纹与喷杆喷雾机的横向喷杆相连，为药液的进液口，下端有凸起可以和旋拧头的槽口相配，中间为流液通道。
所述的旋拧头采用国际上通用的快速连接方式，在更换不同的喷嘴、施药后清洗喷头实现快速拆卸。旋拧头将喷管和喷头体连接。
所述的喷管为长圆柱形结构，喷管上端的圆柱台面正好旋拧头的下端口相配合连接，圆柱台面周围设计有线槽，防止喷管与旋拧头间发生打滑，喷管的下端为两个阶梯形式，其中一个位于上方的阶梯与电极支撑座相配合，起到定位作用，另一个位于下方的阶梯段和喷嘴相配合，喷管内部的底端为三层旋流结构，药液经过三层旋流结构时在压力作用下被层层剪切雾化，形成雾滴。
所述的喷嘴和喷管通过螺纹连接，喷嘴上开有扇形孔，其目的是雾化后的雾滴经喷嘴后形成扇形喷雾模式，扇形孔有多种尺寸，喷嘴型号与扇形孔尺寸相对应，满足不同的作业对象的需求。
所述的电极支撑座为空心的长方体，套于喷管上，与喷管上设置的阶梯相配合；两片扇形电极分别连接在电极支撑座的长方体的底面长边上。支撑座为长方体形式，中间开有阶梯孔与喷管上的阶梯相配合，通过十字方式将中心部分与四周座体相连，目的是确保气流从支撑座内通过。底端通过开槽用来固定扇形电极，长方形的设计与双扇形电极的俯视投影形状相适应，易于气流穿过，同时电极固定更方便和牢固。
上述扇形静电喷头的材料优选采用赛刚进口再生料，其具有抗化学腐蚀、抗冲击、耐磨、不易变形、耐350℃以上高温的特性，绝缘特性好的优点，电极采用0.5mm厚的不锈钢材料。
上述扇形静电喷头经试验后测得雾滴粒径80-200μm，属于低量喷雾，气流作用减少了雾滴飘移，增加了作物靶标的底部和叶片背面的沉积量。
本发明所达到的有益效果：
本发明的扇形雾化静电喷头可与气流辅助式喷杆式喷雾机配合使用，通过该喷头使药液雾化后形成雾滴，经喷嘴前端的感应电场区域时被荷电，经与喷雾流相适应的两片张开成20°张开角的扇形电极，使雾滴沿着喷头和作物靶标之间形成的电力线轨迹被定向输送到靶标上，气流辅助方式不仅可以提高雾滴在靶标内的穿透性，而且降低了雾滴接触电极的可能性，保证了雾滴的荷电效果。
附图说明
图1为本发明的扇形雾化喷头整体结构的主视图；
图2为本发明的扇形雾化喷头整体结构的左视图；
图3为本发明的扇形电极及电极支撑座的主视图；
图4为本发明的扇形电极及电极支撑座的俯视图；
图5为本发明的喷杆结构图；
图6为本发明的喷嘴结构图；
图7为本发明的旋拧头结构图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1、2、3和4所示，本发明扇形喷雾静电喷头包括溢流阀1；喷头体2；旋拧头3；喷管4；喷嘴5；电极支撑座6；扇形电极7；高压导线接脚8。
结合图5、6和7所示，溢流阀1与喷头体2注塑成一体，溢流阀1起到调节喷嘴喷雾压力和防滴漏的作用。喷头体2下端有凸起与旋拧头3的槽口相配。喷管4从旋拧头3的下端口伸出，喷管4上端的圆柱台面9正好与旋拧头3的下端口相配，圆柱台面9圆周设计有线槽，防止喷管4与旋拧头3间发生打滑，喷管4的中间阶梯10与电极支撑座6相配合，对电极支撑座6起到定位作用，喷管4的下部的阶梯段11和带有扇形喷孔的喷嘴5通过螺纹连接。喷管4底的内部为三层旋流结构，药液经过时在压力作用下被层层剪切雾化，形成雾滴。电极支撑座6的整体是空心结构，通过十字方式将中心部分与四周座体相连，目的是确保气流从支撑座内通过。结合图2、图3所示，底端通过开槽用来固定双侧空心面扇形电极7，扇形电极7分布在喷头的前后两侧，扇形角度为110°，两片扇形电极7之间形成20°的开角，与喷雾流相适应。
工作时，为了使雾滴感应上负电，高压导线一端与扇形电极7的高压导线接脚8相连，另一端与高压发生电源的正极相连，高压发生电源的负极接地，打开电源，扇形电极带正电。药液从喷头体2上端进入，在足够喷雾压力作用下（喷雾压力一般为0.1-0.7MPa）将溢流阀1打开，药液进入喷头体2，旋拧头3将喷管4与喷头体2相连，药液经旋拧头3后顺势进入喷管4中，在喷雾压力作用下经过喷管4底部的三层旋流结构时，药液被层层剪切雾化，形成雾滴。压力越大，雾滴粒径就越小。雾化后的雾滴经过带有扇形喷孔的喷嘴5时，形成扇形喷雾模式。由于在喷嘴的外侧有扇形电极，雾滴经过电场区域被感应上负电荷，由于该喷头和气力辅助式喷杆式喷雾机配合使用，来自喷雾机的辅助气流从喷头上端穿过电极支撑座6和扇形电极7区域，协助荷电雾滴并向作物靶标运动，一方面有利于雾滴在作物内的穿透性，另一方面保持电极干燥，利于电极电压稳定，雾滴充分荷电。