一种基于异形孔气流助力拢形的外混式雾化喷雾器的制作方法

本发明涉及一种应用于农业植保喷施的喷雾器，旨在实现农药精准喷施和提高农药资源利用率。

背景技术：

喷雾器喷施是农业植保技术的重要组成部分，改善雾化质量，收窄药液有效覆盖面积，提高喷雾器喷施精确度和农药利用率，对我国可持续农业的发展具有重要意义。传统的植保喷雾器最主要的特征是通过对药液施加压力，使得药液以相对较高的速度喷入周围空气中，在周围空气介质作用下药液发生雾化，此时雾化后的液滴平均直径较大，雾滴分布均匀性差，所以雾化质量一般不高。并且传统的植保喷雾器几乎都是空心锥雾喷头，其射流形状截面近似呈空心环状，在实际喷洒工作过程中，为获得足够的药液沉积量只能通过多个喷头交叉喷施或单个喷头多次喷施以完成药液投放。这种传统的农药喷施方式不仅工作效率低下，同时造成了大量农药资源的浪费，引发了环境污染及食品安全问题。介于此急需发明一种可以改善雾化质量，收窄药液有效覆盖面积的新型植保喷雾器，以此来提高喷施精度和农药利用率。

技术实现要素：

本发明在于提供一种基于异形孔气流助力拢形的外混式雾化喷雾器。针对本发明专利名称需要说明的是：首先异形孔是指孔形状为非圆形的孔，其次拢形指的是收拢外形，在本发明专利中特指收拢空心锥雾雾滴群，使其可以达到近似实心锥雾分布的雾滴群。该喷雾器由分体设计的多个可拆卸式部件组装形成，其包括水管(2)及其连接密封件、拼合孔连接组件、气动接头(8)和喷嘴。本发明主要可以分为三大部分进行介绍：一是水管(2)及其连接密封件，二是拼合孔连接组件，三是气动接头(8)和喷嘴。

第一部分水管(2)及其连接密封件，水管(2)材质为ppr，一端与弯头接头(1)连接作为入水口，另一端由密封螺帽(6)进行密封，并且在水管(2)的中心位置处开有一个孔与拼合孔连接头(9)相连接，将水管(2)内的水流入拼合孔连接头(9)的内部水流通道。

第二部分拼合孔连接组件，拼合孔连接组件由上拼合孔连接件(3)、下拼合孔连接件(5)、拼合孔连接头(9)、柔性弧状垫片(10)和一字螺钉(4)组成。上拼合孔连接件(3)和下拼合孔连接件(5)通过一字螺钉(4)锁紧连接，在下拼合孔连接件(5)的下底面上开有直径为12mm的通孔。拼合孔连接头(9)在空间上可以看成是三部分，直径较小的上端孔，正六边形的中间体以及直径较大的下端孔。拼合孔连接头(9)上端孔与水管(2)中心所开的孔相配合，将水管(2)内的水流入拼合孔连接头(9)的内部水流通道。拼合孔连接头(9)下端孔与下拼合孔连接件(5)的下底面上开设的直径为12mm的通孔相配合，柔性弧状垫片(10)放置在拼合孔连接头(9)中间体的上端面，水管(2)放置在柔性弧状垫片(10)上，水管(2)与柔性弧状垫片(10)的特殊弧状可以相适应。

第三部分气动接头(8)和喷嘴，喷嘴包括喷体(7)、旋流芯(18)、定位体(20)和端座(21)，其中喷体(7)内部形成有空腔，该空腔一端设置有敞口并且另一端设置有圆形喷孔(15)。旋流芯(18)、定位体(20)和端座(21)于前述空腔内朝向圆形喷孔(15)依次组装设置。喷体(7)壁上开设有8个完全相同的进气孔(23)，每个进气孔(23)沿着喷体轴线方向延伸一定距离形成八个完全相同的第一气体通道(11)，每个第一气体通道(11)一端连通其对应的进气孔(23)，一端与开设在喷体(7)内的环形气腔(12)连通。环形气腔(12)连通100个完全相同的第二气体通道(13)和8个完全相同的第三气体通道(14)，其中每个第二气体通道(13)截面形状为正三角形，每个第三气体通道(14)截面形状为正方形。每个第二气体通道(13)和第三气体通道(14)一端连通环形气腔(12)，另一端直接贯穿喷体(7)与空气连通。每个第二气体(13)通道贯穿喷体(7)后形成的孔形近似为正三角形，称其为拢形孔(25)，每个第三气体通道(14)贯穿喷体(7)后形成的孔形近似为正方形，称其为雾化孔(24)，拢形孔(25)、雾化孔(24)和圆形喷孔(15)位于同一个平面。每个第二气体通道(13)均以一定角度朝圆形喷孔(15)方向倾斜，每个第三气体通道(14)也均以一定角度朝圆形喷孔方向(15)倾斜。8个第三气体通道(14)绕着喷体(7)轴心等间距分布在喷体(7)上，100个第二气体通道(13)在空间上可以分成4组，第1组为16个第二气体通道(13)，第2组为24个第二气体通道(13)，第3组为28个第二气体通道(13)，第4组为32个第二气体通道(13)，每一组第二气体通道(13)绕着喷体(7)轴心等间距分布在喷体(7)上，每一组第二气体通道(13)互相之间等间距分布。4组第二气体通道(13)贯穿喷体(7)后形成对应的4组拢形孔(25)，第1组为16个拢形孔(25)，第2组为24个拢形孔(25)，第3组为28个拢形孔(25)，第4组为32个拢形孔(25)。喷体(7)壁上开设了进气孔(23)，气动接头(8)与其配合连接后气流经气动接头(8)流入喷体(7)内。旋流芯(18)是一个单一部件，为方便说明可将其分成锥体(28)、柱体(26)和第三液体通道(27)三个部分。喷体(7)内部开有收缩锥面(17)，旋流芯(18)锥体(28)的锥度与收缩锥面(17)的锥度保持一致，且所述锥体(28)全部紧贴在所述收缩锥面(17)上，旋流芯(18)柱体(26)的柱面与喷体(7)内相应型腔面贴合，旋流芯(18)锥体(28)与收缩锥面(17)贴合后的剩余收缩锥面(17)所围成的空间称为涡流室(16)。旋流芯(18)上等间距地开有4个一定宽度的螺旋线导流槽，螺旋线导流槽具有一定的深度，其所形成的液体通道称之为第三液体通道(27)。定位体(20)是一个单一部件，为方便说明可将其分成大端(30)和小端(31)两个部分，定位体(20)的小端(31)作为旋流芯(18)的轴向定位对旋流芯(18)进行定位，定位体(20)内部空腔形成的液体通道称为第二液体通道(19)。端座(21)上开设有定位面(29)，与定位体(20)大端(30)配合作为定位体(20)的轴向定位，端座(21)内部的空腔形成的液体通道称为第一液体通道(22)。定位体(20)的大端(30)柱面上设有外螺纹，喷体(7)与大端(30)配合面上也开有相应的内螺纹。端座(21)柱面上设有内螺纹，喷体(7)与端座(21)配合面上也开有相应的内螺纹。

在一些实施方式中，其中：喷体上开设的拢形孔和雾化孔均为异形气孔，即喷孔形状为非圆形的孔；其有益效果是：异形孔相对于圆形孔具有高聚能性，能够较好地保持气流束的凝聚性和较高的效率。

在一些实施方式中，其中：第二气体通道以一定角度朝圆形喷孔方向倾斜；其有益效果是：保证拢形孔喷射气流的角度，使得拢形孔喷射的气流能以一定角度作用在雾滴群上，从而能实现雾滴群拢形的功能。

在一些实施方式中，其中：第三气体通道以一定角度朝圆形喷孔方向倾斜；其有益效果是：保证雾化孔喷射气流的角度，使得雾化孔喷射的气流能以一定角度作用在雾滴群上，利于进一步破碎雾滴群和提高雾化质量。

在一些实施方式中，其中：旋流芯螺旋线导流槽的深度尺寸大于定位体小端的壁厚尺寸；其有益效果是：保证水流能从定位体内部空腔形成的第二液体通道顺利流入第三液体通道。

附图说明

参见附图

图1为本发明的整体结构示意图

图2为拼合孔连接组件装配图

图3为喷嘴的剖视图

图4为喷嘴立体分解结构示意图

图5为喷体俯视图

图6为旋流芯结构示意图

图7为端座结构示意图

图8为定位体结构示意图

图1中，1、弯头接头；2、水管；3、上拼合孔连接件；4、一字螺钉；5、下拼合孔连接件；6、密封螺帽；7、喷体；8、气动接头。

图2中，3、上拼合孔连接件；4、一字螺钉；5、下拼合孔连接件；9、拼合孔连接头；10、柔性弧状垫片。

图3中，7、喷体；11、第一气体通道；12、环形气腔；13、第二气体通道；14、第三气体通道；15、圆形喷孔；16、涡流室；17、收缩锥面；18、旋流芯；19、第二液体通道；20、定位体；21、端座；22、第一液体通道。

图4中，7、喷体；18、旋流芯；20、定位体；21、端座；23、进气孔。

图5中，15、圆形喷孔；24、雾化孔；25、拢形孔。

图6中，26、柱体；27、第三液体通道；28、锥体。

图7中，21、端座；29、定位面。

图8中，30、大端；31、小端。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创新点、达成的功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

本发明在于提供一种基于异形孔气流助力拢形的外混式雾化喷雾器。针对本发明专利名称需要说明的是：首先异形孔是指孔形状为非圆形的孔，其次拢形指的是收拢外形，在本发明专利中特指收拢空心锥雾雾滴群，使其可以达到近似实心锥雾分布的雾滴群。该喷雾器由分体设计的多个可拆卸式部件组装形成，其包括水管(2)及其连接密封件、拼合孔连接组件、气动接头(8)和喷嘴。本发明主要可以分为三大部分进行介绍：一是水管(2)及其连接密封件，二是拼合孔连接组件，三是气动接头(8)和喷嘴。

第一部分水管(2)及其连接密封件，水管(2)材质为ppr，一端与弯头接头(1)连接作为入水口，另一端由密封螺帽(6)进行密封，并且在水管(2)的中心位置处开有一个孔与拼合孔连接头(9)相连接，将水管(2)内的水流入拼合孔连接头(9)的内部水流通道。

第二部分拼合孔连接组件，拼合孔连接组件由上拼合孔连接件(3)、下拼合孔连接件(5)、拼合孔连接头(9)、柔性弧状垫片(10)和一字螺钉(4)组成。上拼合孔连接件(3)和下拼合孔连接件(5)通过一字螺钉(4)锁紧连接，在下拼合孔连接件(5)的下底面上开有直径为12mm的通孔。拼合孔连接头(9)在空间上可以看成是三部分，直径较小的上端孔，正六边形的中间体以及直径较大的下端孔。拼合孔连接头(9)上端孔与水管(2)中心所开的孔相配合，将水管(2)内的水流入拼合孔连接头(9)的内部水流通道。拼合孔连接头(9)下端孔与下拼合孔连接件(5)的下底面上开设的直径为12mm的通孔相配合，柔性弧状垫片(10)放置在拼合孔连接头(9)中间体的上端面，水管(2)放置在柔性弧状垫片(10)上，水管(2)与柔性弧状垫片(10)的特殊弧状可以相适应。

第三部分气动接头(8)和喷嘴，喷嘴包括喷体(7)、旋流芯(18)、定位体(20)和端座(21)，其中喷体(7)内部形成有空腔，该空腔一端设置有敞口并且另一端设置有圆形喷孔(15)。旋流芯(18)、定位体(20)和端座(21)于前述空腔内朝向圆形喷孔(15)依次组装设置。喷体(7)壁上开设有8个完全相同的进气孔(23)，每个进气孔(23)沿着喷体轴线方向延伸一定距离形成八个完全相同的第一气体通道(11)，每个第一气体通道(11)一端连通其对应的进气孔(23)，一端与开设在喷体(7)内的环形气腔(12)连通。环形气腔(12)连通100个完全相同的第二气体通道(13)和8个完全相同的第三气体通道(14)，其中每个第二气体通道(13)截面形状为正三角形，每个第三气体通道(14)截面形状为正方形。每个第二气体通道(13)和第三气体通道(14)一端连通环形气腔(12)，另一端直接贯穿喷体(7)与空气连通。每个第二气体(13)通道贯穿喷体(7)后形成的孔形近似为正三角形，称其为拢形孔(25)，每个第三气体通道(14)贯穿喷体(7)后形成的孔形近似为正方形，称其为雾化孔(24)，拢形孔(25)、雾化孔(24)和圆形喷孔(15)位于同一个平面。每个第二气体通道(13)均以一定角度朝圆形喷孔(15)方向倾斜，每个第三气体通道(14)也均以一定角度朝圆形喷孔方向(15)倾斜。8个第三气体通道(14)绕着喷体(7)轴心等间距分布在喷体(7)上，100个第二气体通道(13)在空间上可以分成4组，第1组为16个第二气体通道(13)，第2组为24个第二气体通道(13)，第3组为28个第二气体通道(13)，第4组为32个第二气体通道(13)，每一组第二气体通道(13)绕着喷体(7)轴心等间距分布在喷体(7)上，每一组第二气体通道(13)互相之间等间距分布。4组第二气体通道(13)贯穿喷体(7)后形成对应的4组拢形孔(25)，第1组为16个拢形孔(25)，第2组为24个拢形孔(25)，第3组为28个拢形孔(25)，第4组为32个拢形孔(25)。喷体(7)壁上开设了进气孔(23)，气动接头(8)与其配合连接后气流经气动接头(8)流入喷体(7)内。旋流芯(18)是一个单一部件，为方便说明可将其分成锥体(28)、柱体(26)和第三液体通道(27)三个部分。喷体(7)内部开有收缩锥面(17)，旋流芯(18)锥体(28)的锥度与收缩锥面(17)的锥度保持一致，且所述锥体(28)全部紧贴在所述收缩锥面(17)上，旋流芯(18)柱体(26)的柱面与喷体(7)内相应型腔面贴合，旋流芯(18)锥体(28)与收缩锥面(17)贴合后的剩余收缩锥面(17)所围成的空间称为涡流室(16)。旋流芯(18)上等间距地开有4个一定宽度的螺旋线导流槽，螺旋线导流槽具有一定的深度，其所形成的液体通道称之为第三液体通道(27)。定位体(20)是一个单一部件，为方便说明可将其分成大端(30)和小端(31)两个部分，定位体(20)的小端(31)作为旋流芯(18)的轴向定位对旋流芯(18)进行定位，定位体(20)内部空腔形成的液体通道称为第二液体通道(19)。端座(21)上开设有定位面(29)，与定位体(20)大端(30)配合作为定位体(20)的轴向定位，端座(21)内部的空腔形成的液体通道称为第一液体通道(22)。定位体(20)的大端(30)柱面上设有外螺纹，喷体(7)与大端(30)配合面上也开有相应的内螺纹。端座(21)柱面上设有内螺纹，喷体(7)与端座(21)配合面上也开有相应的内螺纹。

在喷嘴装配时，先将旋流芯(18)放入喷体(7)内，让旋流芯(18)的锥体(28)与喷体(7)内开设的收缩锥面(17)贴合，在旋流芯(18)锥体(28)完全贴合在收缩锥面(17)上后，旋流芯(18)柱体(26)柱面也与喷体(7)内相应型腔面贴合，再将定位体(20)的小端(31)作为旋流芯(18)的轴向定位对其进行定位，定位体(20)的大端(30)通过与喷体(7)内相应的内螺纹锁紧，端座(21)定位面(29)再与定位体(20)大端(30)配合作为定位体(20)的轴向定位。大端(30)通过其外螺纹与喷体(7)内相应内螺纹锁紧。至此，旋流芯(18)、定位体(20)和端座(21)于喷体(7)空腔内朝向圆形喷孔(15)依次组装装配完毕。

在使用时，液体经过弯头接头(1)流入水管(2)内，水管(2)出水孔和拼合孔连接头(9)连接，将水管(2)内的水流入拼合孔连接头(9)的内部水流通道。拼合孔连接头(9)再与端座(21)螺纹连接后，将其内部水流通入第一液体通道(22)，之后液体依次经过第二液体通道(19)、第三液体通道(27)、涡流室(16)和圆形喷孔(15)，其中当水流经过旋流芯(18)上的第三液体通道(27)后，水流在离心力的作用下，最后在圆形喷孔(15)处旋转喷出。此时雾滴群在空气中雾化形成空心锥雾。气体通过气动接头(8)进入喷体(7)，气体依次经过第一气体通道(11)和环形气腔(12)，在经过环形气腔(12)后气流进行分流，一部分气流进入第二气体通道(13)并在拢形孔(25)喷出，一部分气流进入第三气体通道(14)并在雾化孔(24)喷出。从雾化孔(24)喷出的气流以一定角度朝圆形喷孔(15)方向倾斜，使得雾化孔(24)喷射的气流能以一定角度作用在雾滴群上，进一步破碎雾滴群实现二次雾化，减小了液体平均直径，提高了液体分布均匀性，从而提高雾化质量。从拢形孔(25)喷出的气流以一定角度朝圆形喷孔(15)方向倾斜，使得雾化孔(24)喷射的气流能以一定角度作用在雾滴群上，气流将收窄雾化后的液滴有效覆盖面积实现拢形，提高喷雾器喷施精确度和农药利用率。