一种准无级调节的超声波加湿装置及控制策略

技术领域

本发明涉及一种准无级调节的超声波加湿装置，属于超声波加湿技术领域。

背景技术

现有的工业或服务业用的喷雾装置，均采用简单的多头统一控制喷雾，例如为营造水雾梦幻效果的公园或者表演场地，或者生产环境需要加湿，因此对于喷雾的范围控制要求和水量要求不高。

目前，市场上的超声波加湿器，存在以下问题：1、难以实现不同水位的精确控制；2、由于风机数量较少，同时未设置导流风板，难以实现发雾水面附近的流场均匀；3、超声波发雾压电块一般为8-10块统一控制，难以实现单独控制；4、雾滴出口一般设置成2-3个圆管出口，造成出口截面的雾滴混合不均匀。因此现有的喷雾装置对于喷雾要求高的应用场景无法适用。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种雾滴均匀且能实现准无级调节的超声波加湿装置。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种准无级调节的超声波加湿装置，包括壳体、超声波喷雾阵列、风机、水泵和发雾量控制器，所述壳体内底部设有储水池和雾化池，所述雾化池位于储水池上方，所述储水池内设有水泵，水泵出水口与雾化池连通，所述超声波喷雾阵列设置于雾化池底部，所述风机设置于壳体内顶部，且位于超声波喷雾阵列正上方，所述发雾量控制器与超声波喷雾阵列连接。

对上述技术方案的进一步设计为：所述超声波喷雾阵列设有多个喷头，多个喷头呈阵列状分布，所述发雾量控制器用于控制喷头的启闭。

所述喷头呈9*9的阵列分布。

所述壳体一侧设有雾滴管道，雾滴管道端部为雾滴出口，所述雾滴出口呈矩形。

所述雾滴管道呈“Z”字型，雾滴管道拐角处设有导流板。

所述壳体底部设有称重仪。

所述风机设有四个。

所述雾化池一侧设有溢流孔。

所述溢流孔包括设置于雾化池一侧的条形孔和滑动连接在条形孔上的挡板，所述挡板与条形孔滑动密封连接。

所述壳体一侧在于风机对应处设有进气口。

一种上述准无级调节的超声波加湿装置的控制策略，所述超声波喷雾阵列，从右至左，第一列喷头为系列1，第二和第三列为系列2，第四和第五列为系列3，第六至第九列为系列4；系列1中自上至下分别对喷头编号为8号、6号、4号、2号、1号、3号、5号、7号和9号；系列2中第二列喷头编号为10，第三列喷头编号为11；系列3喷头编号为12；系列4喷头编号为13；

设每个喷嘴的固定喷雾量为x，超声波加湿装置的最小调节量为x，则加湿装置的准无级控制策略如下：

（1）要求喷雾量为x-9x，则控制系列1喷嘴，随要求喷雾量的提升顺序开启1-9号喷嘴；

（2）要求喷雾量为10x-26x，则同时控制系列1和2喷嘴，随着喷雾量上升，先开启10号喷嘴，再顺序开启1-9号喷嘴；当要求喷雾量达到18x时，则仅开启10号和11号喷嘴，在此基础随着喷雾量上升，则顺序开启1-9号喷嘴；

（3）要求喷雾量为27x-35x，同时控制系列1、2和3喷嘴，随着喷雾量上升，先开启12号喷嘴和11号喷嘴，再顺序开启1-9号喷嘴；

（4）要求喷雾量为36x-81x，同时控制系列1、2、3和4喷嘴，随着喷雾量上升，先开启13号喷嘴，再顺序开启1-9号喷嘴；当喷雾量达到45x时，则仅开启13号和11号喷嘴，在此基础随着喷雾量上升，则顺序开启1-9号喷嘴；当喷雾量达到54x时，则仅开启13号和12号喷嘴，在此基础随着喷雾量上升，则顺序开启1-9号喷嘴；当喷雾量达到63x时，则仅开启13号、12和11号喷嘴，在此基础随着喷雾量上升，则顺序开启1-9号喷嘴；当喷雾量达到72x时，则仅开启13号、12、11和10号喷嘴，在此基础随着喷雾量上升，则顺序开启1-9号喷嘴，直到达到最大喷雾量。

本发明的有益效果为：

本发明中设有多个超声波喷雾喷头，通过发雾量控制器控制开启喷头的数量，从而实现发雾量的无级调节。

本发明中雾化池设有溢流孔，孔内设有挡板，通过调节挡板高度可调节挡板相对条形孔的高度，从而调节溢流孔最底部的高度，配合循环水泵，即可精确控制发雾器内部雾化池内，超声波喷雾器的浸没高度。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中超声波喷雾阵列的喷头布置图。

图中：1-壳体，11-储水池，12-雾化池，121-溢流孔，13-进气口，14-雾滴管道，15-雾滴出口，16-导流板，2-超声波喷雾阵列，3-风机，4-水泵，5-发雾量控制器，6-称重仪。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1和图2所示，本实施例的一种准无级调节的超声波加湿装置，包括壳体1、超声波喷雾阵列2、风机3、水泵4和发雾量控制器5，所述壳体1内底部设有储水池11和雾化池12，所述雾化池12位于储水池11上方，所述储水池11内设有水泵4，水泵4出水口与雾化池12连通，水泵4用于将储水池11内的水泵入雾化池12，所述超声波喷雾阵列2设置于雾化池12底部，雾化池内的水浸没超声波喷雾阵列2。所述风机3设置于壳体内顶部，且位于超声波喷雾阵列2正上方，壳体1一侧在与风机3对应处设有进风口13，所述发雾量控制器5与超声波喷雾阵列2连接，用于控制超声波喷雾阵列2的启闭。

所述壳体1内一侧还设有雾滴管道14，雾滴管道14端部为雾滴出口15，所述雾滴出口呈矩形，由于雾滴出口设置为一整块矩形截面，相比与现有技术，不再只设置成2-3个圆管出口，因此雾滴混合更为均匀。

本实施例中，所述雾滴管道14呈“Z”字型，雾滴管道14拐角处设有导流板16，导流板16起到了对雾滴进行导向的作用，使雾滴流动更为均匀。

所述风机3设有四个，相比现有技术中只设置一个风机的风量出风更加均匀，本实施例中风机3为变频风机，可根据实际风量要求通过准无极控制器进行控制.

本实施例中，所述雾化池12一侧设有溢流孔121，溢流孔包括设置于雾化池12一侧的条形孔和滑动连接在条形孔上的挡板，所述挡板与条形孔滑动密封连接，挡板底部可将条形孔底部完全遮挡住，挡板在条形孔内滑动过程中可调节条形孔顶部露出部分的高度，从而调节溢流孔的高度，配合水泵4，可确保淹没超声波喷头阵列的水面淹没高度不变，同时可通过调整溢流口的高度，来研究不同的水面淹没高度对发雾效果的影响。

所述壳体底部设有称重仪6，称重仪6可精确测量单位时间内实际发雾质量，并对比超声波发雾喷头的额定发雾量，确定该设备的最终发雾速率。

本实施例中，超声波喷雾阵列2的发雾块内部的换能器频率可调，可实现2-3种微米粒径范围内的调节（5-10μm）。

结合图3所示，所述超声波喷雾阵列2设有多个喷头，多个喷头呈9*9阵列状分布。从右至左，第一列喷头为系列1，第二和第三列为系列2，第四和第五列为系列3，第六至第九列为系列4；系列1中自上至下分别对喷头编号为8号、6号、4号、2号、1号、3号、5号、7号和9号；系列2中第二列喷头编号为10，第三列喷头编号为11；系列3喷头编号为12,；系列4喷头编号为13。

本实施例中，每个喷嘴的固定喷雾量为400mL/h，要实现400-3600mL/h的范围调 节，可控制序列1喷嘴，依次开启1-9号喷嘴，要实现其它喷雾水量同理见下表的控制逻辑：

本实施例根据实际情况，可以配置不同发雾量，合理调配不同发生器喷嘴的组合以达到试验要求，即空气中含有3-6g/m

本实施例中，发雾量控制器5中还设有环境湿度测点，利用该测点的数据反馈控制该喷雾装置的启停控制，若湿度达到（要求绝对值±1%），则超声波喷雾装置停机；若湿度降低到（要求绝对值±1%）范围以外，则启动超声波加湿器。

本发明的技术方案不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本发明要求保护的范围内。