任意角度喷雾器.doc

任意角度喷雾器

摘要：
家中使用的油污清洁剂通常是装在喷雾器中，根据喷雾器的原理，喷雾器只能保持储液瓶在下方才能正常使用，一旦上下颠倒后，喷雾器就无法使用，会给我们清洁一些较低矮的地方带来不便，我们三人经过认真研究，研制了一种新型的喷雾瓶，无论使用者以任何角度翻转喷雾器，都能够正常使用。
发现问题：
喷雾器是利用空吸作用将药水或其他液体变成雾状，均匀地喷射到其他物体上的器具，由压缩空气的装置和细管、喷嘴等组成。在家里，我们常见的喷雾器如除油渍的喷雾器、清洁卫生间的喷雾器、浇花用的喷雾器等等。喷雾器能将液体喷成雾状，均匀的附着在物体表面，覆盖面较大且液体的用量较少。

图1 喷雾瓶外观
喷雾器在使用时，根据它的原理，必须保持装液体的容器在下方，喷嘴在上方，如果需要清洁的部位较低，下方的容器使得喷嘴的高度不能降得太低，而将喷壶的方向上下翻转之后，有无法正常使用。因此我们项研究一种任何方向都能够正常使用的喷雾器。
喷雾器的种类调查：
按照喷雾器喷雾的原理分为四种。
　　伯努利原理
　　伯努利原理说的是在同一流质里，流速大，压强小；流速小，压强大。流体会自动从高压流向低压。在通过三叉管时，低速流动的水流向高速的流动的空气。水被高速空气撕成一小滴一小滴（设想水龙头里流出的水，刚开始速度慢，是水柱；但后来速度逐渐增大后就变成一滴一滴了）。这些小水滴喷出来后就成了雾。
　　高速水流碰到障碍物后裂成小水滴的原理
　　用的是把水压入细管造成高速水流，高速水流碰到障碍物后裂成小水滴的原理。
　　情形像把水龙头打开后用手指堵住。家用的喷雾器多用这种结构，成本低。
　　离心力将液体甩出原理
　　是高速旋转的雾化盘利用离心力将液体甩出去，撕碎为小液滴
　　类似于雨伞旋转时的情形
　　超声雾化原理
　　振动可以在水面引起“浪花”，超声波的振动频率十分高，于是它的“浪”的波长很小，因此它的“浪花”——小水滴也很小，这些小水滴就成了雾。
　　目前定型生产使用的机动喷雾器有背负式，担架式和与拖拉机牵引配套的机型，应用较普遍的是背负式。
其中:消杀公司专用(药用和消毒)的喷雾器,超低容量喷雾器,气溶胶喷雾器等,制作工艺更精密,喷雾雾化效果更精确。
经过调查，我们发现在现有的各种喷雾器中，没有一种涉及到喷雾器颠倒后仍然能够正常使用，因此我们决定研究一种新型任意角度喷雾器。
研究过程：
我们找来一个废旧的喷雾器，研究它的原理。
我们发现，喷雾器主要由喷嘴、气缸、复位弹簧、吸水软管和储液瓶组成，通过手动压缩气缸，使储液瓶的气压增大（高于大气压），气压作用于瓶内的液体，由于内外压差，将液体经吸水软管到喷嘴喷出。因此，当喷雾器上下颠倒后，吸水软管无法吸到瓶中的液体。

图2 上下颠倒的喷雾器
根据喷雾器的原理，颠倒后因软管已高出液面，无法吸到液体。那么怎样才能使喷雾器上下颠倒后仍然能够吸到液体呢？这就需要另一根软管，与前一根软管不同的是这根软管很短，以便在瓶颠倒后软管的口部淹没在液面以下。
结构特征：
我们研制的这种任意角度喷雾器主要由喷嘴、气缸、复位弹簧、一长一短两根吸水软管和分别安装在两根软管中部的重力感应阀以及储液瓶组成。重力感应阀的结构很简单，它是由一个两端联通的阀体和能够在阀体内上下移动的钢球组成，如图3。

图3 重力感应阀的开和闭
两根软管的重力感应阀开合的方向正好相反，当喷雾器的储液瓶在下方时，长软管的重力感应阀开启，短软管的重力感应阀关闭，液体由长软管输送到喷嘴；当喷雾器的储液瓶在上方时，短软管的重力感应阀开启，长软管的重力感应阀关闭，液体由短软管输送到喷嘴。

图4 任意角度喷雾器结构图
我们研制的这种喷雾器结构很简单，在原有的基础上增加了一根软管和两个重力感应阀，成本和原来的相比差别不大，但能正常使用的角度增大了，有较好的市场价值。