超低压雾化喷嘴及双联混合注射器的制作方法

本实用新型涉及超低压雾化喷嘴领域，更具体地涉及超低压雾化喷嘴及采用该超低压雾化喷嘴的双联混合注射器。

背景技术：

雾化技术在工业领域应用很广，交通运输、农业生产、园林喷灌等都有雾化技术应用的例子，但是其中大部分都是中高压雾化，对于低压雾化、尤其是超低压雾化(小于0.1MPa)的研究甚少。常见的低压雾化大部分借助弹簧加压，只能让液体断续的喷射，而无法实现连续的喷射。对于应用到多种液体混合之后呈雾态喷射的情况，使用弹簧加压的方式不能够满足使用者对连续的喷射的需求，因此需要靠流道截面积的突变来加大液体压力从而在连续喷射液体的同时实现液体雾化。但是现有的通过改变流道截面积来实现雾化的手段在超低压雾化领域的效果并不理想。具体地，例如在使用双联混合注射器涂覆两种液体的混合液体的情况下，将混合液体雾化的目的是让混合液体均匀混合同时能均匀形成薄层覆盖在目标位置，现有技术的常见的普通低压雾化喷嘴只适用于压力大于0.3MPa的低压雾化，对于小于0.1MPa的超低压雾化并不适用。

因此，采用旋流加速的方式配合截面面积突变来实现超低压雾化，这时，一般需要构造能够形成涡旋的旋流结构来保证雾化效果。但是，现有技术的双联混合注射器大多使用纯塑料零件加工，塑料零件批量加工的工艺普遍采用模具技术，由于在喷嘴里面加工细小的旋流结构难度很大，为了构造上述旋流结构，只能采用多个部件配合形成。进一步地，如果采用多个部件配合需要通过冷压压紧后紧密配合，通过精密的压紧设备保证形成旋流结构的各组件不会在使用过程中分离。由于组装工艺复杂，坏品率高，在这个工序的损耗很大，造成巨大的浪费；而且需要对组装后的喷嘴进行通水测试，保证零件装配的公差符合设计的要求，这种装配方式极大影响了生产效率。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术的问题而做出了本实用新型。本实用新型的目的在于提供一种新型的超低压雾化喷嘴，其能够以简单的结构可靠地构造用于形成涡旋的旋流结构来对液体进行加速、加压，即使输入液体压强处于小于0.1MPa的超低压的状态下也能够获得良好的雾化效果。本实用新型的另一个目的在于提供一种采用上述新型的超低压雾化喷嘴的双联混合注射器。

为了实现上述的目的，本实用新型采用如下的技术方案。

本实用新型提供了一种如下的超低压雾化喷嘴，所述喷嘴整体具有筒状并且具有轴向、径向和周向，所述喷嘴包括喷嘴主体和安装于喷嘴主体内的压力喷塞，所述喷嘴主体形成有在所述轴向上贯通所述喷嘴主体的流道，所述流道包括在所述轴向上彼此邻接的压力腔和层流道，所述层流道的汇聚部的直径小于所述压力腔的直径且所述汇聚部与所述压力腔直接连通，在所述压力腔的轴向端面上形成有朝向所述压力腔开口的用于形成至少三条弧形分支通道的凹部，并且所述压力喷塞收纳于所述压力腔，所述压力喷塞的轴向端面压抵于所述压力腔的形成有所述凹部的端面，使得所述压力腔与所述汇聚部仅经由所述至少三条弧形分支通道连通，来自所述压力腔的液体能够经由所述至少三条弧形分支通道加速流入所述汇聚部以形成朝向周向一侧旋转的涡旋，所述流道还包括轴心腔和喷射腔，所述轴心腔与所述层流道的汇聚部在所述轴向上直接连通，所述喷射腔的直径小于所述轴心腔的直径，所述喷射腔与所述轴心腔在所述轴向上直接连通，来自所述轴心腔的所述液体能够流入所述喷射腔并从所述喷射腔喷射出。

优选地，所述压力喷塞包括：喷塞主体，所述喷塞主体具有圆柱形状，所述喷塞主体的直径小于所述压力腔的直径，所述喷塞主体的轴向端面压抵于所述压力腔的形成有所述凹部的端面；以及至少三个翼片，所述至少三个翼片从所述喷塞主体朝向径向外侧凸出且在所述周向上均匀分布，所述至少三个翼片从所述喷塞主体的轴向一侧的端面延伸到所述喷塞主体的在所述轴向上的中央部并且所述至少三个翼片与所述喷塞主体形成为一体。

更优选地，所述至少三个翼片与所述喷嘴主体的形成所述压力腔的侧壁过盈配合。

更优选地，在所述周向上相邻的每两个所述翼片与所述压力腔的侧壁形成供流入所述流道的液体通过的加速通道，各所述加速通道沿着所述轴向延伸。

优选地，所述至少三条弧形分支通道以从所述汇聚部朝向径向外侧呈散射状分布且朝向所述周向上的同一侧弯曲凸出，和/或各所述弧形分支通道的截面面积从各所述弧形分支通道的与所述压力腔连通的一端朝向与所述汇聚部连通的另一端逐渐减小。

更优选地，各所述一端在所述周向上均匀分布，各所述另一端在所述周向上均匀分布。

更优选地，在所述一端处，形成各所述弧形分支通道的外侧壁与形成所述压力腔的侧壁相切；和/或在所述另一端处，形成各所述弧形分支通道的外侧壁与形成所述汇聚部的侧壁相切。

优选地，所述喷射腔的直径与所述轴心腔的直径的比值的范围为1：4至2：3，和/或所述层流道的汇聚部的直径与所述轴心腔的直径相等，并且所述层流道的在所述轴向上的尺寸与所述轴心腔的在所述轴向上的尺寸相等。

优选地，所述流道还包括喷孔部，所述喷孔部位于所述喷射腔的轴向另一侧，所述喷孔部与所述喷射腔连通，所述喷孔部的截面面积从所述喷射腔开始逐渐增大。

优选地，所述喷嘴主体还形成有用于与其它组件接合的安装腔，所述安装腔与所述压力腔连通且位于所述压力腔的轴向一侧，所述安装腔的直径大于所述压力腔的直径。

更优选地，所述安装腔的轴向端面形成有用于安装密封圈的环状凹槽。

本实用新型还提供了一种如下的双联混合注射器，所述双联混合注射器包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的超低压雾化喷嘴。

通过采用上述技术方案，本实用新型提供了一种新型的超低压雾化喷嘴及采用该新型的超低压雾化喷嘴的双联混合注射器，该新型的超低压雾化喷嘴使压力喷塞紧密压抵压力腔和层流道的汇聚部的交界面并与该交界面上的凹部形成用于形成涡旋的旋流结构，从而以简单的结构可靠地构造用于形成涡旋的旋流结构来对液体进行加速、加压，保证了即使输入液体压强处于小于0.1MPa的超低压的状态下也能够获得良好的雾化效果，另外还简化了安装过程并且提高了生产效率。

附图说明

图1a是根据本实用新型的一实施方式的超低压雾化喷嘴的剖视示意图；图1b是图1a中的超低压雾化喷嘴的局部透视立体图；图1c是图1a中的超低压雾化喷嘴的分解立体示意图。

图2a是图1a中的超低压雾化喷嘴的压力喷塞的立体图；图2b是图1a中的超低压雾化喷嘴的压力喷塞的主视图；图2c是图1a中的超低压雾化喷嘴的压力喷塞的后视图。

图3a、图3b、图3c、图3d和图3e是用于说明图1a中的超低压雾化喷嘴的流道的各部分的说明图。

图4a是包括图1a中的超低压雾化喷嘴的双联混合注射器的示意图；图4b是用于说明图4a的双联混合注射器中的超低压雾化喷嘴的工作过程的说明图。

附图标记说明

1超低压雾化喷嘴(喷嘴) 2三通管 3注射筒 4固定架 5推动连杆

11喷嘴主体 111大径部 112小径部 12压力喷塞 121喷塞主体 122翼片

S流道 S1压力腔 S11加速通道 S2层流道 S21汇聚部 S22弧形分支通道 S3轴心腔 S4喷射腔 S5喷孔部 M安装腔 M1环形凹槽 M2内螺纹部

A轴向 R径向

具体实施方式

以下将结合说明书附图详细说明本实用新型的技术方案。需要说明的是，根据本实用新型的超低压雾化喷嘴整体为筒状，如无特殊说明，本实用新型中所说明的轴向、径向和周向是指超低压雾化喷嘴的轴向、径向和周向；轴向一侧是指图1a中的右侧，轴向另一侧是指图1a中的左侧。

以下将首先说明构成本实用新型的超低压雾化喷嘴的概略结构。

(超低压雾化喷嘴1的概略结构)

如图1a至图1c所示，根据本实用新型的一实施方式的喷嘴1包括喷嘴主体11和压力喷塞12。在喷嘴主体11内形成在轴向A上贯通整个喷嘴主体11的流道S和安装腔M，其中流道S供流入喷嘴1的液体流过，安装腔M用于与双联混合注射器的其它部件(例如下述的三通管2)安装。

流道S包括彼此连通的压力腔S1、层流道S2、轴心腔S3、喷射腔S4和喷孔部S5。在轴向A上，压力腔S1与层流道S2邻接，层流道S2与轴心腔S3邻接，轴心腔S3与喷射腔S4邻接，喷射腔S4与喷射孔S5邻接。压力喷塞12收纳于压力腔S1并与喷嘴主体11的形成压力腔S1的侧壁形成加速通道S11，并且压力喷塞12的轴向另一侧的端面紧密压抵于压力腔S1与层流道S2的分界面(即压力腔S1的轴向另一侧的端面)，以使得压力喷塞12的上述端面与形成于该分界面的凹部形成作为层流道2的一部分的弧形分支通道S22，从而保证压力腔S1与层流道2的汇聚部S21仅通过弧形分支通道S22连通。这样，流入喷嘴1的流道S的液体将以压力腔S1(加速通道S11)→层流道S2→轴心腔S3→喷射腔S4→喷孔部S5的顺序流动，并最终在喷孔部S5以雾态喷出。

在本实施方式中，喷嘴主体11在轴向A上包括大径部111和小径部112，大径部111的外径大于小径部112的外径。上述安装腔M形成于大径部111，上述流道S形成于小径部112。这样，在安装腔M的直径大于流道S的各组成部分的最大直径的情况下，使得在小径部112中形成流道S的侧壁不会过厚。

在本实施方式中，如图2a至图2c所示，压力喷塞12包括喷塞主体121和四个翼片122。

喷塞主体121具有圆柱形状。喷塞主体121的轴向另一侧的端面用于紧密压抵于压力腔S1与层流道S2的分界面，喷塞主体121的轴向一侧的端面从压力腔S1略微突出到安装腔M中。

四个翼片122以使得四个翼片122与喷嘴主体11的形成压力腔S1的侧壁能够过盈配合的方式从喷塞主体121朝向径向外侧凸出，四个翼片122与喷塞主体121形成为一体，并且各翼片122从与喷塞主体121连接的根部朝向径向外侧逐渐变窄。另外，四个翼片122在周向上均匀分布。

进一步地，四个翼片122从喷塞主体121的轴向一侧的端面延伸到喷塞主体121的轴向A上的中央部，该中央部是指喷塞主体121的靠近其轴向A上的中心位置而远离其轴向两侧的端面的部分。各翼片122的轴向一侧的端面与喷塞主体121的轴向一侧的端面平齐，各翼片122的轴向另一侧的端面为倾斜面。

进一步地，在周向上相邻的每两个翼片122与喷嘴主体11的形成压力腔S1的侧壁形成供流入流道S的液体通过的加速通道S11(参见图4b)，各加速通道S11沿着轴向A延伸。在本实施方式中，通过四个翼片122形成四个加速通道S11，四个加速通道S11的截面面积小于下述的三通管2的向四个加速通道S11供给液体的管路的截面面积，因此液体能够在这四个加速通道S11内实现加速。

以上说明了组成超低压雾化喷嘴1的概略结构，以下将说明超低压雾化喷嘴1的流道S和安装腔M的具体结构。

(流道S和安装腔M的结构)

当根据本实用新型的超低压雾化喷嘴1的流道S接收液体之后，液体会在流道S中进行多次加速、加压并最终以雾态喷出。流道S在轴向A上贯通喷嘴1的小径部112。如上所述，流道S包括压力腔S1、层流道S2、轴心腔S3、喷射腔S4和喷孔部S5，液体在流道S中以压力腔S1→层流道S2→轴心腔S3→喷射腔S4→喷孔部S5的顺序流动。

如图3a所示，压力腔S1整体为圆柱形状。压力腔S1的轴向一侧的端部与安装腔M的轴向另一侧的端部直接连通。通过收纳在压力腔S1内的压力喷塞12的四个翼片122与喷嘴主体11的形成压力腔S1的侧壁之间形成四条加速通道S11，四条加速通道S11彼此平行地沿着轴向A延伸，从而使得流入压力腔S1内的液体经由四条加速通道S11加速，随后进入压力腔S1的与四条加速通道S11均连通的公共部分。

运用惯性加速原理，液体在经过四条加速通道S11之后，流速加快、压力增大，液体在到达层流道S2之前已经进行加速加压，即使液体的初始压力不足，也能让液体经由四条加速通道S11之后获得足够的速度和压力，从而为在喷射的时候达到均匀的雾化效果提供了保证。

如图3b所示，三条弧形分支通道S22位于在轴向上的相同位置并且在轴向A上与层流道S2的汇聚部S21重叠配置。每个弧形分支通道S22具有相同的弧形形状且朝向周向上的同一侧凸起地配置。各弧形分支通道S22的截面面积从各弧形分支通道S22的与压力腔S1连通的一端朝向与汇聚部S21连通的另一端逐渐减小。各弧形分支通道S22的上述一端在周向上均匀分布并且上述另一端在周向上均匀分布。三条弧形分支通道S22以从汇聚部S21朝向喷嘴1的径向外侧呈散射状分布。

优选地，形成各弧形分支通道S22的外侧壁与形成汇聚部S21的侧壁和形成压力腔S1的侧壁均相切，以使得在压力腔S1内加速、加压的液体能够顺利地经由弧形分支通道S22流入汇聚部S21内。

在本实施方式中，为了制造简单且保证可靠性，通过在压力腔S1与层流道S2的分界面形成朝向压力腔S1开口的凹部且使得喷塞主体121与凹部包围形成弧形分支通道S22，三条弧形分支通道S22均与压力腔S1的上述公共部分连通。

这样，通过压力腔S1的上述公共部分的液体流入三条弧形分支通道S22并通过三条弧形分支通道S22进行旋流加速，并最终在汇聚部S21内合流形成朝向周向一侧旋转的强力涡旋。

优选地，整个层流道S2在轴向A上的尺寸范围为0.2mm至1.0mm，汇聚部的直径范围为0.3mm至2.0mm。

如图3c所示，轴心腔S3整体为圆柱形状。轴心腔S3的直径小于压力腔S1的直径且等于汇聚部S21的直径，轴心腔S3与层流道S2的汇聚部S21在轴向A上直接连通，来自汇聚部S21的液体流入轴心腔S3。优选地，轴心腔S3的直径范围为0.3mm至2.0mm，在轴向A上的尺寸范围为0.3mm至2.0mm。

如图3d所示，喷射腔S4整体为圆柱形状。喷射腔S4的直径小于轴心腔S3的直径，喷射腔S4与轴心腔S3在轴向A上直接连通，来自轴心腔S3的液体可以从喷射腔S4喷射出。优选地，喷射腔S4的直径为0.2mm至0.5mm

通过具有上述具体结构的层流道S2、轴心腔S3和喷射腔S4形成了如图3e所示的形状，使得来自压力腔S1的液体通过弧形分支通道S22形成涡流加速的同时通过轴心腔S3和喷射腔S4形成截面突变的加速，最终使得液体获得足够的压力，从而保证在液体喷射出的时候达到均匀的雾化效果。

在本实施方式中，如图1a所示，喷孔部S5整体为圆锥形状。喷孔部S5的轴向一侧的端部与喷射腔S4在轴向A上连通，喷孔部S5从喷射腔S4朝向轴向另一侧延伸到喷嘴1的轴向另一侧的端面，喷孔部S5的截面面积从喷射腔S4朝向喷嘴1的轴向另一侧的端面逐渐增大。这样，从喷射腔S4喷射出的液体能够顺利地沿着喷孔部S5朝向喷嘴1的外侧以雾态扩散。

进一步地，在本实施方式中，如上所述，安装腔M与压力腔S1连通且位于压力腔S1的靠轴向一侧的位置，安装腔M的直径大于压力腔S1的直径。

在靠安装腔M的轴向另一侧的端部的部分处，在形成该安装腔M的侧壁上形成有内螺纹部M2，该内螺纹部M2用于与例如下述三通管2的其它组件进行安装。另外，在安装腔M的轴向另一侧的端面形成有用于安装密封圈的环状凹槽M1，在本实施方式中，该环状凹槽M1在径向R上的横截面为三角形。该环状凹槽M1用于安装密封圈，防止在安装腔M内安装其它部件的情况下漏液。

通过采用上述的结构，使得液体经由压力腔S1和层流道S2流入轴心腔S3之后能达到预设的压强。本实用新型的喷嘴1将液体流过的流道S的截面积稳定在一个很小的数值，保证在使用条件下稳定了喷嘴1的雾化参数，从而可以让液体能够以雾态稳定喷射出，减少因零件装配工艺的差异带来对精密的喷嘴1的性能影响。

以上详细地说明了根据本实用新型的超低压雾化喷嘴1的具体结构，以下将说明采用该超低压雾化喷嘴1的双联混合注射器的结构。

(双联混合注射器的结构)

如图4a所示，根据本实用新型的双联混合注射器包括两个注射筒3、推动连杆5、三通管2、固定架4和具有如上具体结构的超低压雾化喷嘴1。

两个注射筒3并排配置并且通过固定架4进行固定，两个注射筒3的一端均通过三通管2与超低压雾化喷嘴1连通，两个注射筒3内的不同液体通过推动连杆5的推动经由三通管2中两个独立的通道流入超低压雾化喷嘴1并最终以雾态喷射出。

如图4b所示，当来自三通管2的液体流入喷嘴1的流道S时，液体对压力喷塞12的轴向一侧的端面持续保持朝向轴向另一侧的正压力，使得压力喷塞12能够紧密地压抵于压力腔S1与层流道S2之间的分界面，从而保证了形成具有稳定形状的弧形分支通道S22。而且即使液体经由压力腔S1和层流道S2进入轴心腔S3之后在压力喷塞12的轴向另一侧的端面产生朝向轴向一侧的负压力，负压力的大小也不会大于正压力，加之压力喷塞12的翼片122与喷嘴主体11的形成压力腔S1的侧壁过盈配合在一起，使得在喷嘴1工作过程中压力喷塞12的轴向另一侧的端面不可能脱离压力腔S1与层流道S2之间的分界面。

进一步地，液体经由三条弧形分支通道S22进入汇聚部S21合流之后，在汇聚部S21内形成朝向周向一侧旋转的强力的涡旋，涡旋的中心经由轴心腔S3而对准喷射腔S4，从而在液体从喷射腔S4喷射出之后在喷口部S5处实现良好的雾化。

虽然以上对本实用新型的技术方案进行了详细地阐述，但是还需要说明的是：

1.弧形分支通道S22的数量不限于上述具体实施方式中的特定数量，而是可以根据需要选择适当的数量，优选地为3至7个弧形分支通道S22。

2.虽然在上述具体实施方式中说明了主要采用来自三通管2的液体对压力喷塞12的轴向一侧的端面进行加压来保证压力喷塞12的轴向另一侧端面不会与压力腔S1和层流道S2之间的分界面脱离，但是本实用新型不限于此，可以通过安装于安装腔M内的其它部件压靠于压力喷塞12的轴向一侧的端面，从而使得压力喷塞12紧密地压抵上述分界面。

本实用新型提供了一种新型的超低压雾化喷嘴，其能够很好地应用于液体初始压强小于0.1Mpa的情况并具有良好的雾化效果。本实用新型通过在雾化喷嘴中的压力腔添加压力喷塞，从而以简单的结构可靠地构造用于形成涡旋的旋流结构来对液体进行加速、加压，保证了即使输入液体压强处于小于0.1MPa的超低压的状态下也能够获得良好的雾化效果，另外还简化了安装过程，提高了生产效率。

本实用新型的保护范围不限于上述具体实施方式，而是只要满足本实用新型的权利要求的技术特征的组合就落入本实用新型的保护范围之内。