旋轉噴霧器或彌霧器的製作方法

2023-04-24 13:03:26 1

專利名稱：旋轉噴霧器或彌霧器的製作方法
技術領域：
本發明涉及主要用於蒸發冷卻和加溼裝置的旋轉型噴霧器或彌霧器。
背景技術：
已開發各種類型的蒸發冷卻和加溼裝置來向乾燥空氣增加溼氣。通常使空氣經過潮溼飽和的墊以造成空氣的蒸發和加溼。其它形式的裝置利用噴嘴來將霧化的霧噴灑到空氣流中。墊類型的系統由於隨著時間的堵塞和效率損失而需要定期更換，從而增加成本。噴嘴類型的系統也需要定期維護且容易堵塞，常常需要水過濾和高壓泵來實現適於蒸發的薄霧，從而增加成本。在某些應用中，使用旋轉或有時稱為離心的噴霧器或彌霧器來向空氣添加溼氣。 在此些裝置中，通過旋轉板或其它主體向外推送水以衝擊在一表面上，在所述表面處水被分為小水滴，小水滴挾帶在空氣流中且隨後排放到周圍環境。當前已知的在蒸發冷卻或加溼中利用的旋轉(或離心)型噴霧器消除了與潮溼墊和噴嘴噴灑霧型系統相關聯的許多缺點，但一般需要以高速操作以實現適於蒸發的足夠小的水滴。這增加了噪聲且需要使用高速馬達，從而增加複雜性和成本。水滴通常具有多種大小，其中較小水滴蒸發到空氣流中，而較大水滴不容易吸收且挾帶在空氣流中。這降低了效率且更增加了複雜性，需要下遊的水滴消除器以移除不合意的過量未蒸發水滴。已知的噴霧器還容易在例如紡織廠等工業環境中使用時被灰塵和其它微粒堵塞。這些缺點中的一些可能會限制使用旋轉型噴霧器作為對潮溼墊和噴嘴噴灑霧型系統的具成本效益的替代。本發明的總體目的是提供一種改進很多的旋轉噴霧器，其消除或減輕了已知旋轉噴霧器的這些和其它缺點中的一些。

發明內容
根據本發明，提供一種旋轉噴霧器，其具有兩個主要部分可在軸上旋轉的主體， 和圍繞同一軸固定的主體。可旋轉主體由大體上同心的衝擊和霧化部分組成，所述衝擊和霧化部分用於衝擊所供應的水且通過離心力向外推送到固定主體的大體上同心的衝擊和霧化部分上，所述衝擊和霧化部分還為所述水滴的向外移動提供間隙。這促使水滴撞擊衝擊表面且分解為許多小水滴且繼續向外移動。另外的大體上同心的衝擊和霧化部分提供於所述可旋轉主體上， 其具有比固定主體的同心衝擊和霧化部分大的直徑，所述衝擊和霧化部分撞擊向外引導的水滴，其進一步分解為較小水滴且還通過離心力向外推送。這些水滴隨後可撞擊固定主體的另一同心衝擊和霧化部分，所述衝擊和霧化部分再次分解所述向外引導的水滴，從而進一步增強小水滴的體積和密度。可旋轉部分中的至少一者產生徑向或向外引導的空氣流，其與向外推送的水滴混合從而進一步增強薄霧的效率和產生。可旋轉和固定主體的額外大體上同心和交替的衝擊和霧化部分可用以進一步增強小水滴的產生效率。由於向外推送的水滴經受來自交替的旋轉和固定同心衝擊和霧化部分的一系列較大衝擊力的加倍作用，本發明能夠以比常規噴霧器低的速度產生薄霧或煙霧型排放。這減少了潤溼附近表面的問題，且消除或減少了對用以移除較大未蒸發水滴的過濾器或溼氣消除器的需要。由於速度較低，所以在很大程度上減少了噪聲，且讓蒸發冷卻器和加溼器的設計簡單很多且成本降低。已發現本發明的旋轉噴霧器提供有效的解決方案以消除或減輕如上所述的已知現有技術旋轉噴霧器存在的問題。


為了更好地理解本發明且更清楚地展示可如何實現本發明，將參見附圖，其中圖1是噴霧器的傾斜透視圖。圖2是圖1的噴霧器的組件的傾斜透視圖，所述組件稱為旋轉主體。圖3是圖2的旋轉主體的替代設計的傾斜透視圖。圖4是圖1的噴霧器的組件的傾斜透視圖，所述組件稱為固定主體。圖5是當從圖4的固定主體的上方和側面觀看的傾斜透視圖。圖6是圖1的噴霧器的傾斜透視截面圖，其展示圖2的旋轉主體與圖4和圖5的固定主體的相對關係。圖7是從頂部看的圖1的噴霧器的橫截面圖，其展示圖2的旋轉主體與圖4和圖 5的固定主體的相對關係。圖8是圖7的橫截面圖的一個部分的放大細部圖。圖9是包含圖1的噴霧器的典型蒸發冷卻器或加溼器的傾斜透視圖，其中殼體的一側經移除以揭示內部組件。
具體實施例方式參見圖1到圖9，旋轉噴霧器由兩個主要部分組成，即圖1中(也在圖4、圖5中展示)的固定主體2和圖1中(也在圖2、圖3中的兩個優選替代方法中展示)的旋轉主體 1。旋轉主體優選由轂6和用於安裝到旋轉軸3的構件——圓筒或鼓7以及一系列的衝擊和霧化部分8或9和10組成。圓筒或鼓7安裝到基底5。第一衝擊和霧化部分8或9 優選由安裝到基底5的同心布置的衝擊和霧化環8或衝擊和霧化葉片9組成。環8的形狀大體上是圓錐形，且葉片9優選彎曲以輔助水滴衝擊。第二霧化級10由安裝到基底5的同心布置的衝擊和霧化葉片組成。環8或葉片9、10之間的間距經布置以使得允許徑向引導的空氣流19經過且衝擊從圓筒或鼓7向外投射的徑向引導的水滴20。基底5具備空氣入 Π 11。固定主體優選由基底12上的一系列同心布置的衝擊和霧化部分15、16組成，且還由用於供應水的水分配管或通道4和用於支撐旋轉軸3的軸承13組成。基底12具有用於安裝到馬達殼體或其它固定結構的構件和空氣入口 14。衝擊和霧化部分15、16最優選由同
6心布置的衝擊和霧化葉片組成。在操作中，與連接到轂6的軸3連接的馬達促使所述旋轉主體1相對於所述固定主體旋轉32，所述固定主體附接到所述馬達殼體或相對於馬達殼體固定的結構。在旋轉期間，衝擊和霧化葉片10促使將空氣18吸取通過口 11、14，且引起徑向(向外)引導的空氣流19。水優選經引導通過水通道或管4到達旋轉鼓7上，其促使通過離心力將水滴20向外投出，從而撞擊第一部分衝擊和霧化環8或葉片9。水滴20由圓錐環8或葉片9衝擊且在較大慣性力下變平。也可將水引導到第一部分衝擊和霧化環8或葉片9上以實現類似作用。這促使非常小的水滴通過離心力而以高切線速度在圓錐環或葉片的外邊緣處排放。另外，徑向空氣流19經過所述環或葉片，從而與水滴混合。高速水滴隨後撞擊且由固定主體第一部分衝擊和霧化葉片15衝擊，從而促使細小水滴分為許多更小的水滴，從而再次向外移動。在這發生的同時，與徑向空氣流19發生顯著混合。向外投射的小水滴持續徑向向外移動，且由旋轉主體衝擊和霧化葉片10撞擊和衝擊，其再次進一步將這些水滴分為更小的水滴且再次與徑向空氣流19組合且通過離心力而向外推送。由旋轉主體衝擊和霧化葉片 10推送的水滴隨後優選由固定主體的第二衝擊和霧化部分16衝擊。通過利用一系列交替的離心布置的旋轉和固定衝擊和霧化部分來產生加倍效果， 藉此每一部分在水滴徑向向外傳播時賦予較大的衝擊力，進而增加小水滴的數目和密度， 從而即使在低速下也大大改善噴霧器的效率。所述設計也是可縮放的，通過增加衝擊和霧化部分的深度或葉片的長度和/或直徑，可產生較大的水流和體積的小水滴水霧。附圖中展示的衝擊和霧化部分的設計呈現用於增強效率的最優選設計，但不限於其應用中。可使用其它類型的衝擊和霧化部分來替代所述葉片或所述環以實現衝擊表面和 /或通過離心力而促成向外引導的水滴，且可包含同心布置的網格或各種形狀的葉片。此旋轉噴霧器優於常規旋轉噴霧器的優點是低成本的簡單設計、高效率、即使在較低速度下的小水滴的高體積和密度，從而促進了向周圍空氣流中的有效蒸發。還由於徑向產生的空氣流而可在具有或不具有額外風扇輔助的空氣流的情況下使用。圖9是利用本發明的噴霧器的蒸發冷卻器或加溼器的優選設計的傾斜透視圖。圖 9中的殼體的一側展示為經移除以揭示內部組件。馬達27和風扇沈經定位以實現從新鮮空氣入口四到經調節空氣出口 31的空氣流路徑30。噴霧器1、2經由軸3連接到所述馬達且通過支杆25安裝到殼體。所述噴霧器放置於空氣流路徑的中心且在操作期間在徑向方向上向外排放薄霧水滴20。薄霧中的水滴由空氣流30載運且蒸發。未蒸發的水滴大體上撞擊殼體壁觀且排回到貯槽22。貯槽裝備有具有合適的水閥和浮子21的排水口以促進填充和控制貯槽中的水平面。低壓水泵23位於貯槽22的底部中，且經由水流控制和水管M 連接到所述噴霧器。雖然上文描述所述旋轉噴霧器的典型應用，但其既定不是詳盡的。旋轉噴霧器可通過不同的方法來供電，安裝在各種定向上，且還可在通常用於加溼和冷卻以外的各種其它流體霧化或彌霧應用中使用。應了解，本發明在其應用方面不限於附圖中說明的組件的布置的細節，因為本發明能夠具有其它實施例且在權利要求書的範圍內以各種方式實踐或實施。還應了解，本文採用的術語既定用於描述目的而不是限制。在其最廣範圍內，本發明涵蓋適於不同環境的
7許多修改和替代實施例。
權利要求
1.一種旋轉噴霧器其包括旋轉主體和固定主體，各自定位於同一旋轉軸上，其中所述旋轉主體附接到可旋轉的軸和用於旋轉所述軸的驅動構件，且所述固定主體附接到相對於所述可旋轉軸的固定結構以便促使所述旋轉主體圍繞所述旋轉軸旋轉，且所述固定主體圍繞所述旋轉軸保持固定；其中所述旋轉主體由用於附接到所述旋轉軸的構件組成； 其中所述旋轉噴霧器由用以將水供應和引導到所述旋轉主體上的構件組成； 其中所述旋轉主體由圍繞所述旋轉軸的至少兩個大體上同心的衝擊和霧化可旋轉部分組成，其中所述第一部分具有最小直徑且所述第二部分具有大於所述第一直徑的直徑， 且每一相繼部分具有大於前一部分的直徑，其中每一所述部分提供用以允許向外引導的空氣流和小水滴經過的構件，和用於分解所供應和/或向外投射的水且用於通過離心力來向外推送小水滴的衝擊表面；其中所述旋轉主體可由另一可旋轉部分組成，所述可旋轉部分用於通過離心力而朝向所述旋轉主體的所述第一衝擊和霧化部分以水滴的形式向外或大體上徑向地推送所供應的水；其中所述旋轉主體包括連接所述旋轉主體的所有所述部分的剛性基底； 其中所述旋轉主體包括圍繞所述旋轉軸的至少一個大體上同心的衝擊和霧化部分，所述衝擊和霧化部分提供用以允許徑向引導的空氣流和小水滴經過的構件，和用於將從所述旋轉主體衝擊和霧化部分投射的所述向外推送的水滴分解為較小水滴的衝擊表面；其中所述固定主體包括連接所述固定主體的所有部分的剛性頂部和用於安裝到固定結構或馬達殼體的構件；其中所述固定和旋轉主體在同一所述旋轉軸上組裝在一起，且所述旋轉和固定主體的所述同心部分的直徑和大小經布置以使得在從所述旋轉軸徑向向外移動的同時，當使用兩個固定部分時，所述第一旋轉衝擊和霧化部分由第一固定衝擊和霧化部分緊緊跟隨且鄰近，所述第一固定衝擊和霧化部分由所述第二旋轉衝擊和霧化部分跟隨且鄰近，且隨後由第二固定衝擊和霧化部分跟隨且鄰近，且如果使用更多的可旋轉和固定的衝擊和霧化部分，那麼所述序列繼續；其中所述旋轉和固定主體的所述衝擊和霧化部分中的每一者的大小、形狀和位置經布置以實現最佳緊密分隔而不會造成在旋轉期間所述旋轉主體與固定主體的所述部分之間的接觸。
2.根據權利要求1所述的旋轉噴霧器，其中當在旋轉期間將水供應到所述旋轉主體時，所述旋轉噴霧器通過離心力而促使水向外推送，且還促使所供應和/或向外推送的水衝擊、變細小且以高切線速率以非常小的水滴的形式從所述旋轉主體的所述第一衝擊和霧化部分的衝擊表面外邊緣排放，隨後以較高的力撞擊所述固定主體的所述第一衝擊和霧化部分的所述表面，進一步分解所述水滴且繼續向外投射，隨後由所述旋轉主體的所述第二衝擊和霧化部分表面撞擊和衝擊，進一步分解所述水滴且從所述衝擊表面排放成為甚至更小的水滴且繼續大體上向外投射，隨後在使用相繼的衝擊和霧化部分的情況下將以較高的力撞擊且衝擊在所述旋轉主體的所述第二衝擊和霧化部分上，其進一步增強較小水滴的產生和向外投射，進而增加了所述較小水滴的體積和密度；其中向外投射的水滴大體上經受來自所述旋轉主體和固定主體的旋轉和固定衝擊和霧化部分的相對移動的至少兩個較大衝擊力，其中第一衝擊力來自小水滴從所述第一旋轉衝擊和霧化部分投射且由所述固定主體的所述第一衝擊和霧化部分的所述表面衝擊，且第二衝擊力來自於來自所述固定主體的所述第一衝擊和霧化部分的所述向外投射的水滴由所述旋轉主體的所述第二衝擊和霧化部分的所述表面撞擊和衝擊，藉此由於所述旋轉與固定衝擊和霧化部分之間的增加的相對切線速度，所述第二衝擊力大於所述第一衝擊力；其中可使用額外的相繼大體上同心和交替的可旋轉和固定部分，其中每一相繼部分由於所述旋轉與固定衝擊和霧化部分之間的所述增加的相對切線速度而對所述水滴賦予較大的力。
3.根據權利要求2所述的旋轉噴霧器，其中所述旋轉主體的所述可旋轉部分中的至少一者由用以在旋轉期間產生且促成徑向向外投射的空氣流的構件組成。
4.根據權利要求2或3所述的旋轉噴霧器，其中所述旋轉主體的所述第一衝擊和霧化部分由至少一個或一個以上環組成，其中所述環中的每一者優選形狀大體上為圓錐形的，或具有多個具有增加直徑的圓錐區段，且圍繞所述旋轉軸大體上同心定位，且以所述環之間的間距來定位。
5.根據權利要求3所述的旋轉噴霧器，其中所述旋轉主體的所述第一衝擊和霧化部分由圍繞所述旋轉軸大體上同心布置的葉片組成。
6.根據權利要求3或4或5所述的旋轉噴霧器，其中所述旋轉主體的所述第二衝擊和霧化部分由圍繞所述旋轉軸大體上同心布置的葉片組成。
7.根據權利要求6所述的旋轉噴霧器，其中如果所述旋轉主體由兩個以上衝擊和霧化部分組成，那麼每一另外部分可由權利要求5或6中描述的所述葉片組成。
8.根據權利要求2或3或7所述的旋轉噴霧器，其中所述用於從所述旋轉主體向外推送所供應的水的可旋轉部分由附接到所述基底的與所述旋轉軸大體上同心的圓筒或鼓組成，所述圓筒或鼓提供用於當在旋轉時將水供應和引導到所述圓筒或鼓上時促使徑向投出水滴的構件。
9.根據權利要求2或3或7或8所述的旋轉噴霧器，其中可將水供應和引導到所述可旋轉主體的所述第一衝擊和霧化部分，以便除了或替代於權利要求1和8中的所述用於向外推送水的可旋轉部分來通過離心力促使向外推送所述所供應的水成為較小的水滴。
10.根據權利要求2或3或7或9所述的旋轉噴霧器，其中所述固定主體的所述衝擊和霧化部分中的每一者由圍繞所述旋轉軸大體上同心布置的葉片組成。
11.根據權利要求2或3或7或9或10所述的旋轉噴霧器，其中所述旋轉主體的所述剛性基底和/或所述固定主體的所述剛性頂部具備入口，作為用以在旋轉期間允許空氣流入所述主體的中心且隨後徑向向外引導經過所述交替的衝擊和霧化部分中的每一者的構件。
12.根據權利要求2或3或7或9或10或11所述的旋轉噴霧器，其中流體擴散器和/ 或流體分配管安裝到或集成在所述固定主體上，以便促使將水均勻地分配到所述旋轉主體上。
13.根據權利要求5或6或7或9或10或11或12所述的旋轉噴霧器，其中權利要求5或6或7或10中的所述葉片中的每一者經定形、定大小和定位以優化空氣流、噪聲降低和水滴的衝擊和霧化，且優選形狀為矩形，其中內邊緣和外邊緣大體上平行於所述旋轉軸，且定位成所述內邊緣比所述外邊緣更靠近所述旋轉軸，且可沿著垂直於所述旋轉軸延伸的半徑而對準或成角度或彎曲，且以近似所述葉片寬度的間距圍繞所述旋轉軸同心定位。
14.根據權利要求2或3或7或9或10或11或12或13所述的旋轉噴霧器，其可由包含且不限於注射模製塑料的各種材料構造。
15.根據權利要求2或3或7或9或10或11或12或13或14所述的旋轉噴霧器，其可用於除了水之外的流體的霧化。
16.根據權利要求2或3或7或9或10或11或12或13或14或15所述的旋轉噴霧器，其中所述驅動構件包含馬達。
17.根據權利要求2或3或7或9或10或11或12或13或14或15或16所述的旋轉噴霧器，其中所述旋轉噴霧器附接到風扇或結合風扇而使用以用各種空氣流模式和速率來散布所產生的霧。
18.根據權利要求6或7或8或9或10或11或12或13或14或15或16或17所述的旋轉噴霧器，其在圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和圖9中詳細描述。
全文摘要
一種旋轉噴霧器包括兩個主要部分可旋轉主體和固定主體，其中所述可旋轉主體優選由用於向外推送水的圓筒或鼓7和若干霧化部分(未指示的8、10)組成，所述霧化部分由用於衝擊和霧化所述推送的水滴且還用於產生徑向空氣流19的大體上同心布置的霧化環8和/或葉片10組成。固定主體優選包括也用於衝擊和霧化所推送的水滴的具有同心布置的霧化葉片的若干霧化部分(15、任選地16)。所述固定和可旋轉主體圍繞旋轉軸17組裝在一起，且所述同心衝擊和霧化部分8、15、10、16中的每一者的大小、間距和直徑經布置以防止所述可旋轉主體與固定主體之間的接觸，且使得當從中心徑向向外移動時，連續的旋轉衝擊和霧化部分8、10由固定衝擊和霧化部分15分離，進而促使徑向引導的水滴由相繼的旋轉和固定同心布置的衝擊和霧化部分8、15、10、16衝擊。
文檔編號B05B17/00GK102203514SQ201080003497
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月2日 優先權日2009年3月10日
發明者卡赫·卡齊姆, 羅德尼·卡齊姆 申請人:羅艾爾有限公司