专利名称：旋转喷雾器或弥雾器的制作方法
技术领域：
本发明涉及主要用于蒸发冷却和加湿装置的旋转型喷雾器或弥雾器。
背景技术：
已开发各种类型的蒸发冷却和加湿装置来向干燥空气增加湿气。通常使空气经过潮湿饱和的垫以造成空气的蒸发和加湿。其它形式的装置利用喷嘴来将雾化的雾喷洒到空气流中。垫类型的系统由于随着时间的堵塞和效率损失而需要定期更换，从而增加成本。喷嘴类型的系统也需要定期维护且容易堵塞，常常需要水过滤和高压泵来实现适于蒸发的薄雾，从而增加成本。在某些应用中，使用旋转或有时称为离心的喷雾器或弥雾器来向空气添加湿气。 在此些装置中，通过旋转板或其它主体向外推送水以冲击在一表面上，在所述表面处水被分为小水滴，小水滴挟带在空气流中且随后排放到周围环境。当前已知的在蒸发冷却或加湿中利用的旋转(或离心)型喷雾器消除了与潮湿垫和喷嘴喷洒雾型系统相关联的许多缺点，但一般需要以高速操作以实现适于蒸发的足够小的水滴。这增加了噪声且需要使用高速马达，从而增加复杂性和成本。水滴通常具有多种大小，其中较小水滴蒸发到空气流中，而较大水滴不容易吸收且挟带在空气流中。这降低了效率且更增加了复杂性，需要下游的水滴消除器以移除不合意的过量未蒸发水滴。已知的喷雾器还容易在例如纺织厂等工业环境中使用时被灰尘和其它微粒堵塞。这些缺点中的一些可能会限制使用旋转型喷雾器作为对潮湿垫和喷嘴喷洒雾型系统的具成本效益的替代。本发明的总体目的是提供一种改进很多的旋转喷雾器，其消除或减轻了已知旋转喷雾器的这些和其它缺点中的一些。
发明内容
根据本发明，提供一种旋转喷雾器，其具有两个主要部分可在轴上旋转的主体， 和围绕同一轴固定的主体。可旋转主体由大体上同心的冲击和雾化部分组成，所述冲击和雾化部分用于冲击所供应的水且通过离心力向外推送到固定主体的大体上同心的冲击和雾化部分上，所述冲击和雾化部分还为所述水滴的向外移动提供间隙。这促使水滴撞击冲击表面且分解为许多小水滴且继续向外移动。另外的大体上同心的冲击和雾化部分提供于所述可旋转主体上， 其具有比固定主体的同心冲击和雾化部分大的直径，所述冲击和雾化部分撞击向外引导的水滴，其进一步分解为较小水滴且还通过离心力向外推送。这些水滴随后可撞击固定主体的另一同心冲击和雾化部分，所述冲击和雾化部分再次分解所述向外引导的水滴，从而进一步增强小水滴的体积和密度。可旋转部分中的至少一者产生径向或向外引导的空气流，其与向外推送的水滴混合从而进一步增强薄雾的效率和产生。可旋转和固定主体的额外大体上同心和交替的冲击和雾化部分可用以进一步增强小水滴的产生效率。由于向外推送的水滴经受来自交替的旋转和固定同心冲击和雾化部分的一系列较大冲击力的加倍作用，本发明能够以比常规喷雾器低的速度产生薄雾或烟雾型排放。这减少了润湿附近表面的问题，且消除或减少了对用以移除较大未蒸发水滴的过滤器或湿气消除器的需要。由于速度较低，所以在很大程度上减少了噪声，且让蒸发冷却器和加湿器的设计简单很多且成本降低。已发现本发明的旋转喷雾器提供有效的解决方案以消除或减轻如上所述的已知现有技术旋转喷雾器存在的问题。
为了更好地理解本发明且更清楚地展示可如何实现本发明，将参见附图，其中图1是喷雾器的倾斜透视图。图2是图1的喷雾器的组件的倾斜透视图，所述组件称为旋转主体。图3是图2的旋转主体的替代设计的倾斜透视图。图4是图1的喷雾器的组件的倾斜透视图，所述组件称为固定主体。图5是当从图4的固定主体的上方和侧面观看的倾斜透视图。图6是图1的喷雾器的倾斜透视截面图，其展示图2的旋转主体与图4和图5的固定主体的相对关系。图7是从顶部看的图1的喷雾器的横截面图，其展示图2的旋转主体与图4和图 5的固定主体的相对关系。图8是图7的横截面图的一个部分的放大细部图。图9是包含图1的喷雾器的典型蒸发冷却器或加湿器的倾斜透视图，其中壳体的一侧经移除以揭示内部组件。
具体实施例方式参见图1到图9，旋转喷雾器由两个主要部分组成，即图1中(也在图4、图5中展示)的固定主体2和图1中(也在图2、图3中的两个优选替代方法中展示)的旋转主体 1。旋转主体优选由毂6和用于安装到旋转轴3的构件——圆筒或鼓7以及一系列的冲击和雾化部分8或9和10组成。圆筒或鼓7安装到基底5。第一冲击和雾化部分8或9 优选由安装到基底5的同心布置的冲击和雾化环8或冲击和雾化叶片9组成。环8的形状大体上是圆锥形，且叶片9优选弯曲以辅助水滴冲击。第二雾化级10由安装到基底5的同心布置的冲击和雾化叶片组成。环8或叶片9、10之间的间距经布置以使得允许径向引导的空气流19经过且冲击从圆筒或鼓7向外投射的径向引导的水滴20。基底5具备空气入 Π 11。固定主体优选由基底12上的一系列同心布置的冲击和雾化部分15、16组成，且还由用于供应水的水分配管或通道4和用于支撑旋转轴3的轴承13组成。基底12具有用于安装到马达壳体或其它固定结构的构件和空气入口 14。冲击和雾化部分15、16最优选由同
6心布置的冲击和雾化叶片组成。在操作中，与连接到毂6的轴3连接的马达促使所述旋转主体1相对于所述固定主体旋转32，所述固定主体附接到所述马达壳体或相对于马达壳体固定的结构。在旋转期间，冲击和雾化叶片10促使将空气18吸取通过口 11、14，且引起径向(向外)引导的空气流19。水优选经引导通过水通道或管4到达旋转鼓7上，其促使通过离心力将水滴20向外投出，从而撞击第一部分冲击和雾化环8或叶片9。水滴20由圆锥环8或叶片9冲击且在较大惯性力下变平。也可将水引导到第一部分冲击和雾化环8或叶片9上以实现类似作用。这促使非常小的水滴通过离心力而以高切线速度在圆锥环或叶片的外边缘处排放。另外，径向空气流19经过所述环或叶片，从而与水滴混合。高速水滴随后撞击且由固定主体第一部分冲击和雾化叶片15冲击，从而促使细小水滴分为许多更小的水滴，从而再次向外移动。在这发生的同时，与径向空气流19发生显著混合。向外投射的小水滴持续径向向外移动，且由旋转主体冲击和雾化叶片10撞击和冲击，其再次进一步将这些水滴分为更小的水滴且再次与径向空气流19组合且通过离心力而向外推送。由旋转主体冲击和雾化叶片 10推送的水滴随后优选由固定主体的第二冲击和雾化部分16冲击。通过利用一系列交替的离心布置的旋转和固定冲击和雾化部分来产生加倍效果， 借此每一部分在水滴径向向外传播时赋予较大的冲击力，进而增加小水滴的数目和密度， 从而即使在低速下也大大改善喷雾器的效率。所述设计也是可缩放的，通过增加冲击和雾化部分的深度或叶片的长度和/或直径，可产生较大的水流和体积的小水滴水雾。附图中展示的冲击和雾化部分的设计呈现用于增强效率的最优选设计，但不限于其应用中。可使用其它类型的冲击和雾化部分来替代所述叶片或所述环以实现冲击表面和 /或通过离心力而促成向外引导的水滴，且可包含同心布置的网格或各种形状的叶片。此旋转喷雾器优于常规旋转喷雾器的优点是低成本的简单设计、高效率、即使在较低速度下的小水滴的高体积和密度，从而促进了向周围空气流中的有效蒸发。还由于径向产生的空气流而可在具有或不具有额外风扇辅助的空气流的情况下使用。图9是利用本发明的喷雾器的蒸发冷却器或加湿器的优选设计的倾斜透视图。图 9中的壳体的一侧展示为经移除以揭示内部组件。马达27和风扇沈经定位以实现从新鲜空气入口四到经调节空气出口 31的空气流路径30。喷雾器1、2经由轴3连接到所述马达且通过支杆25安装到壳体。所述喷雾器放置于空气流路径的中心且在操作期间在径向方向上向外排放薄雾水滴20。薄雾中的水滴由空气流30载运且蒸发。未蒸发的水滴大体上撞击壳体壁观且排回到贮槽22。贮槽装备有具有合适的水阀和浮子21的排水口以促进填充和控制贮槽中的水平面。低压水泵23位于贮槽22的底部中，且经由水流控制和水管M 连接到所述喷雾器。虽然上文描述所述旋转喷雾器的典型应用，但其既定不是详尽的。旋转喷雾器可通过不同的方法来供电，安装在各种定向上，且还可在通常用于加湿和冷却以外的各种其它流体雾化或弥雾应用中使用。应了解，本发明在其应用方面不限于附图中说明的组件的布置的细节，因为本发明能够具有其它实施例且在权利要求书的范围内以各种方式实践或实施。还应了解，本文采用的术语既定用于描述目的而不是限制。在其最广范围内，本发明涵盖适于不同环境的
7许多修改和替代实施例。
权利要求
1.一种旋转喷雾器其包括旋转主体和固定主体，各自定位于同一旋转轴上，其中所述旋转主体附接到可旋转的轴和用于旋转所述轴的驱动构件，且所述固定主体附接到相对于所述可旋转轴的固定结构以便促使所述旋转主体围绕所述旋转轴旋转，且所述固定主体围绕所述旋转轴保持固定；其中所述旋转主体由用于附接到所述旋转轴的构件组成； 其中所述旋转喷雾器由用以将水供应和引导到所述旋转主体上的构件组成； 其中所述旋转主体由围绕所述旋转轴的至少两个大体上同心的冲击和雾化可旋转部分组成，其中所述第一部分具有最小直径且所述第二部分具有大于所述第一直径的直径， 且每一相继部分具有大于前一部分的直径，其中每一所述部分提供用以允许向外引导的空气流和小水滴经过的构件，和用于分解所供应和/或向外投射的水且用于通过离心力来向外推送小水滴的冲击表面；其中所述旋转主体可由另一可旋转部分组成，所述可旋转部分用于通过离心力而朝向所述旋转主体的所述第一冲击和雾化部分以水滴的形式向外或大体上径向地推送所供应的水；其中所述旋转主体包括连接所述旋转主体的所有所述部分的刚性基底； 其中所述旋转主体包括围绕所述旋转轴的至少一个大体上同心的冲击和雾化部分，所述冲击和雾化部分提供用以允许径向引导的空气流和小水滴经过的构件，和用于将从所述旋转主体冲击和雾化部分投射的所述向外推送的水滴分解为较小水滴的冲击表面；其中所述固定主体包括连接所述固定主体的所有部分的刚性顶部和用于安装到固定结构或马达壳体的构件；其中所述固定和旋转主体在同一所述旋转轴上组装在一起，且所述旋转和固定主体的所述同心部分的直径和大小经布置以使得在从所述旋转轴径向向外移动的同时，当使用两个固定部分时，所述第一旋转冲击和雾化部分由第一固定冲击和雾化部分紧紧跟随且邻近，所述第一固定冲击和雾化部分由所述第二旋转冲击和雾化部分跟随且邻近，且随后由第二固定冲击和雾化部分跟随且邻近，且如果使用更多的可旋转和固定的冲击和雾化部分，那么所述序列继续；其中所述旋转和固定主体的所述冲击和雾化部分中的每一者的大小、形状和位置经布置以实现最佳紧密分隔而不会造成在旋转期间所述旋转主体与固定主体的所述部分之间的接触。
2.根据权利要求1所述的旋转喷雾器，其中当在旋转期间将水供应到所述旋转主体时，所述旋转喷雾器通过离心力而促使水向外推送，且还促使所供应和/或向外推送的水冲击、变细小且以高切线速率以非常小的水滴的形式从所述旋转主体的所述第一冲击和雾化部分的冲击表面外边缘排放，随后以较高的力撞击所述固定主体的所述第一冲击和雾化部分的所述表面，进一步分解所述水滴且继续向外投射，随后由所述旋转主体的所述第二冲击和雾化部分表面撞击和冲击，进一步分解所述水滴且从所述冲击表面排放成为甚至更小的水滴且继续大体上向外投射，随后在使用相继的冲击和雾化部分的情况下将以较高的力撞击且冲击在所述旋转主体的所述第二冲击和雾化部分上，其进一步增强较小水滴的产生和向外投射，进而增加了所述较小水滴的体积和密度；其中向外投射的水滴大体上经受来自所述旋转主体和固定主体的旋转和固定冲击和雾化部分的相对移动的至少两个较大冲击力，其中第一冲击力来自小水滴从所述第一旋转冲击和雾化部分投射且由所述固定主体的所述第一冲击和雾化部分的所述表面冲击，且第二冲击力来自于来自所述固定主体的所述第一冲击和雾化部分的所述向外投射的水滴由所述旋转主体的所述第二冲击和雾化部分的所述表面撞击和冲击，借此由于所述旋转与固定冲击和雾化部分之间的增加的相对切线速度，所述第二冲击力大于所述第一冲击力；其中可使用额外的相继大体上同心和交替的可旋转和固定部分，其中每一相继部分由于所述旋转与固定冲击和雾化部分之间的所述增加的相对切线速度而对所述水滴赋予较大的力。
3.根据权利要求2所述的旋转喷雾器，其中所述旋转主体的所述可旋转部分中的至少一者由用以在旋转期间产生且促成径向向外投射的空气流的构件组成。
4.根据权利要求2或3所述的旋转喷雾器，其中所述旋转主体的所述第一冲击和雾化部分由至少一个或一个以上环组成，其中所述环中的每一者优选形状大体上为圆锥形的，或具有多个具有增加直径的圆锥区段，且围绕所述旋转轴大体上同心定位，且以所述环之间的间距来定位。
5.根据权利要求3所述的旋转喷雾器，其中所述旋转主体的所述第一冲击和雾化部分由围绕所述旋转轴大体上同心布置的叶片组成。
6.根据权利要求3或4或5所述的旋转喷雾器，其中所述旋转主体的所述第二冲击和雾化部分由围绕所述旋转轴大体上同心布置的叶片组成。
7.根据权利要求6所述的旋转喷雾器，其中如果所述旋转主体由两个以上冲击和雾化部分组成，那么每一另外部分可由权利要求5或6中描述的所述叶片组成。
8.根据权利要求2或3或7所述的旋转喷雾器，其中所述用于从所述旋转主体向外推送所供应的水的可旋转部分由附接到所述基底的与所述旋转轴大体上同心的圆筒或鼓组成，所述圆筒或鼓提供用于当在旋转时将水供应和引导到所述圆筒或鼓上时促使径向投出水滴的构件。
9.根据权利要求2或3或7或8所述的旋转喷雾器，其中可将水供应和引导到所述可旋转主体的所述第一冲击和雾化部分，以便除了或替代于权利要求1和8中的所述用于向外推送水的可旋转部分来通过离心力促使向外推送所述所供应的水成为较小的水滴。
10.根据权利要求2或3或7或9所述的旋转喷雾器，其中所述固定主体的所述冲击和雾化部分中的每一者由围绕所述旋转轴大体上同心布置的叶片组成。
11.根据权利要求2或3或7或9或10所述的旋转喷雾器，其中所述旋转主体的所述刚性基底和/或所述固定主体的所述刚性顶部具备入口，作为用以在旋转期间允许空气流入所述主体的中心且随后径向向外引导经过所述交替的冲击和雾化部分中的每一者的构件。
12.根据权利要求2或3或7或9或10或11所述的旋转喷雾器，其中流体扩散器和/ 或流体分配管安装到或集成在所述固定主体上，以便促使将水均勻地分配到所述旋转主体上。
13.根据权利要求5或6或7或9或10或11或12所述的旋转喷雾器，其中权利要求5或6或7或10中的所述叶片中的每一者经定形、定大小和定位以优化空气流、噪声降低和水滴的冲击和雾化，且优选形状为矩形，其中内边缘和外边缘大体上平行于所述旋转轴，且定位成所述内边缘比所述外边缘更靠近所述旋转轴，且可沿着垂直于所述旋转轴延伸的半径而对准或成角度或弯曲，且以近似所述叶片宽度的间距围绕所述旋转轴同心定位。
14.根据权利要求2或3或7或9或10或11或12或13所述的旋转喷雾器，其可由包含且不限于注射模制塑料的各种材料构造。
15.根据权利要求2或3或7或9或10或11或12或13或14所述的旋转喷雾器，其可用于除了水之外的流体的雾化。
16.根据权利要求2或3或7或9或10或11或12或13或14或15所述的旋转喷雾器，其中所述驱动构件包含马达。
17.根据权利要求2或3或7或9或10或11或12或13或14或15或16所述的旋转喷雾器，其中所述旋转喷雾器附接到风扇或结合风扇而使用以用各种空气流模式和速率来散布所产生的雾。
18.根据权利要求6或7或8或9或10或11或12或13或14或15或16或17所述的旋转喷雾器，其在图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9中详细描述。
全文摘要
一种旋转喷雾器包括两个主要部分可旋转主体和固定主体，其中所述可旋转主体优选由用于向外推送水的圆筒或鼓7和若干雾化部分(未指示的8、10)组成，所述雾化部分由用于冲击和雾化所述推送的水滴且还用于产生径向空气流19的大体上同心布置的雾化环8和/或叶片10组成。固定主体优选包括也用于冲击和雾化所推送的水滴的具有同心布置的雾化叶片的若干雾化部分(15、任选地16)。所述固定和可旋转主体围绕旋转轴17组装在一起，且所述同心冲击和雾化部分8、15、10、16中的每一者的大小、间距和直径经布置以防止所述可旋转主体与固定主体之间的接触，且使得当从中心径向向外移动时，连续的旋转冲击和雾化部分8、10由固定冲击和雾化部分15分离，进而促使径向引导的水滴由相继的旋转和固定同心布置的冲击和雾化部分8、15、10、16冲击。
文档编号B05B17/00GK102203514SQ201080003497
公开日2011年9月28日 申请日期2010年3月2日 优先权日2009年3月10日
发明者卡赫·卡齐姆, 罗德尼·卡齐姆 申请人:罗艾尔有限公司