[发明专利]一种气液双流体静电雾化装置

说明书

本发明提供一种气液双流体静电雾化装置，包括空气放电腔、毛刷状电极、针状接地极、带电空气通道、外壳、气液混合腔、隔离管、压体和压盖；空气放电腔通过带电空气通道与气液混合腔连通；隔离管的一端与外壳垂直连接；隔离管的外侧为圆环形气道，隔离管内部为圆柱形液道，气道与液道之间设有若干对通气孔；液道与气液混合腔连通；在隔离管的另一端设计有进气道，进气道与气道连通；本发明利用电极电晕放电产生大量电子、负离子，跟随空气进入混合腔与液体充分混合使液体荷电，这样避免了电极与液体直接接触，提高了安全性。同时入流液体形成气液相间的两相流体，具有较高电阻，有效的防止了电荷损失，大大提高了液滴荷质比。

技术领域

本发明涉及一种气液双流体静电雾化装置，具体涉及一种利用空气放电实现液滴高效荷电的气液双流体静电雾化装置，属于流体机械技术领域。

背景技术

静电喷雾技术是在高压静电参与下液体破碎成带电液滴的雾化技术。这种雾化过程与其他喷雾方式相比有许多优于常规雾化的特点。液滴荷电能够降低液体表面张力及雾化阻力，使液滴破碎成更小的雾滴，且直径分布更趋均匀。静电喷雾技术因其良好的喷雾特性和沉积效果，被广泛应用于农药喷洒、卫生防疫消毒、喷雾降温等领域。为了应用静电喷雾技术给液滴荷电，相关科研人员提供了不同的解决方案。

专利申请号CN201510161434.4、名称为“一种静电雾化喷嘴”所公开的喷嘴，利用带肋片式旋转体高速旋转形成锥形液雾，并通过针形电极实现荷电的低压旋转静电雾化喷嘴装置。该装置采用喷嘴前方外部加设静电环的方式充电，由于外部静电环在雾滴穿越时易于被药液粘附，而导致短路或高压击穿，静电效果和安全性难以保证。同时在该装置中气体由轴向进入喷嘴，液体由切向进入喷嘴，气液两相混合时并没有足够大的混合空间，因此会产生较强的湍流涡旋，从而不能形成稳定的气液两相流场结构进而影响雾化效果；

专利申请号CN201510105034.1、名称为“一种气液同轴喷射的液态燃料静电雾化喷嘴”所公开的喷嘴，利用高压静电与压缩气流来提高燃料的雾化效果，但其荷电电极直接与燃料接触，一方面燃料会作为导体将电流引向燃料箱，增加了危险性。另一反面燃料与空气混合后与高压电极直接接触，安全性难以保证。

专利申请号CN200920047470.8、名称为“气液两相同轴入流静电雾化喷嘴”所公开的喷嘴结构主要解决农业植保机械上的高效安全施药问题，它简单地采用气液同轴方式，在混合室内形成气液混流状态，混合液通过具有液流孔的旋流片形成喷雾。由于农药溶液一般均具有导电性，因此药液喷雾的荷电方式是感应荷电，通过感应荷电以提高雾化效果和雾滴的活性。但是由于液态燃料均为电导率极低的极性介质，通过感应荷电无法带电，只能通过接触荷电与电晕荷电的方式使其荷电，因此该喷嘴的喷雾效率并不高。

上述专利为应用静电喷雾技术，大都采用高压电极接触荷电或电晕荷电的方式对液滴进行雾化并荷电，这样电极容易击穿，存在安全隐患。同时荷电液滴作为良导体，高压电流会对装置部件造成损坏。

发明内容

为了避免和克服上述不足，本发明的目的是提供一种能够获得稳定的气液两相流场结构、提高液滴荷电效率与电安全性、实现良好的喷雾特性和雾化能力、实现液滴高效荷电的气液双流体静电雾化装置。

实现本发明的技术方案为：一种气液双流体静电雾化装置，包括空气放电腔、毛刷状电极、针状接地极、带电空气通道、外壳、气液混合腔、隔离管、压体和压盖；

所述空气放电腔为空心圆柱，内部设有毛刷状电极和针状接地极，空气放电腔通过带电空气通道与外壳内的气液混合腔连通；所述带电空气通道与空气放电腔具有轴向夹角；

所述外壳下端通过圆形压体将气液混合腔封闭，压体圆心处设有喷嘴；压盖将压体固定，同时压盖通过螺纹与外壳下端连接；