CN105372922B - 一种雾屏发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雾屏发生装置。本发明中的雾屏发生腔的底部通过超声雾化喷头阵列产生细化的水雾颗粒，外部空气经过空气进入窗口进入空气腔，并通过滚筒式风扇将卷入的空气吹向滚筒左侧。细雾依次经过高压雾射出装置中部的导流面、铰链机构和导流板将高压雾气射出，在导流板的下方形成雾屏。其中，铰链机构通过调整导流面和导流板的夹角，改变雾气屏的方向，进而形成不同形状的雾幕。本发明应用康达效应设计出了雾幕的导流面，保证了雾屏的平整度。此外，本发明采用单向滚筒式风扇，不但简化了传统雾屏发生器的风扇装置，并且，利用隔离板将雾气发生部分和空气而且也隔离了水和空气腔隔开，有效分离了风扇和雾气，延长了装置的寿命。

Description

一种雾屏发生装置

技术领域

本发明属于流体中超声波雾化技术领域，具体涉及一种雾屏发生装置。

背景技术

雾屏作为一种新型的投影屏，具有可触摸、可互动性、梦幻性强等特点，可广泛用于舞台演出、产品展示、商场广告和广场电影等领域。其工作原理可表述为：通过超声波高频振荡或高压射流等方法，将水雾化为细小的水汽微粒；再经过风扇、导流板等装置的整形和导流，在空气中形成一层水雾。将视频、图片等投影到该水雾层上，便形成投影幕布。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种新型的雾屏发生装置，具有结构简单、雾屏平面度好、维护方便等优点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明的装置中包含三个腔和一个隔离板，依次为：雾气发生腔、空气腔、高压雾射出装置和隔离板。所述的雾气发生腔主要用于雾气的生成和细化；所述的空气腔主要用于空气的卷入、导流和释放；所述的高压雾屏射出腔主要用于雾气和空气的混合、整流以及整个雾屏的驱动。

所述的雾气发生腔主要包含两部分：超声波雾化头阵列和雾气过滤装置。所述的超声波雾化头阵列由一系列超声波雾化头构成，通过超声波高频振荡，实现了水的常温雾化；阵列上集成了水位监测传感器，用于水量的检测和补充。所述的过滤装置用于雾气的过滤，避免大颗粒水雾进入推进腔。

所述的空气腔中包括：空气进入窗口、空气过滤装置、滚筒式风扇。外界的空气进入窗口，保证了外界空气源源不断的流入；空气进入窗口时经过空气过滤装置，可以过滤空气中所有的颗粒状物质；空气从滚筒式风扇的轴端吸入，在风扇的左侧吹出，由于流动的单向性，隔离了空气与水雾，同时，配合雾气发生腔和空气腔的隔离板的作用，有效避免了风扇电机的故障问题。滚筒式风扇吹出的空气总量与雾气发生腔中产生的雾气总量相互匹配，保证了雾气的均匀流出。

所述的高压雾射出装置中部的带有一个凸出面，该面是一个向外凸出的曲面，结合流体力学中的“康达效应”实现水体的雾化，并通过三维数值计算，得出了凸出曲面的几何参数；高压雾射出装置中的铰链机构上部与曲面直接相连，下部与导流板直接相连，该铰链机构具有锁死功能，可以使出口导流板与垂直面形成一定的夹角，同时，该铰链机构与步进电机相连，可对其进行准确的调节。

隔离板中部有一个细小的缝隙，用于产生沿凸出面流动的高速空气流，进而保证了雾幕的形成。

本发明的有益效果：在雾屏发生腔，本发明采用目前比较成熟的超声波雾化喷头，由于该装置分布的均匀性，保证了雾气的均匀性，同时也节省了整个装置的生产成本。基于流体力学中的“康达效应”，对雾屏发生装置的关键部件凸出面各个参数进行优化设计，保证了雾屏的产生。单向滚筒式风扇的应用，使空气从空气腔的进入，避免了雾屏水体对单向滚筒式风扇的入侵。同时，该单向滚筒式风扇结构和装置，安装和维护方案，降低了该装置的生产和维护成本。

本装置具有体积小、结构简单、安装维护方便等优点。尤其是雾气推送系统的设计，往往只是简单地使用传统风扇进行强迫地推进。而本发明所采用的单向、滚筒式风扇，可以均匀地送风，保证了雾屏的均匀性，同时，采用隔板设计有效避免了风扇电机受潮等问题。此外，本发明应用一个滚筒式风扇，有效地避免了传统雾屏装置体积庞大、结构冗杂、维护复杂等问题。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述。

为了使本发明的创新点、技术方案更加明确，以下将结合附图对本发明作进一步的说明。应当理解，以下所描述所涉及到的名词和实施方法，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本雾屏发生装置包括雾气发生腔1、空气腔2、高压雾射出装置3和隔离板4。在雾气发生腔1的底部安装有超声波雾化头阵列11，顶部安装有雾气过滤装置12；雾气过滤装置12安装于雾气发生腔1的上部，用于过滤生成的较大的雾气颗粒，避免在推进腔的壁面结晶形成水滴。

空气腔2中，空气经窗口21进入该腔，同时，经过空气过滤装置22，可以过滤空气中所有的颗粒状物质。空气腔2中的滚筒式风扇23，从其轴端卷入流动的空气，并从滚筒风扇的左侧吹出，使水雾下降。风扇23选用的是单向滚筒式风扇，将风扇右侧的空气吹入左侧超声波雾气发生腔1中。

雾气喷出装置3，包含曲面31、铰链32和导流板33。雾气经过细缝，在‘康达效应’的作用下，经过导流板33缓缓下垂，形成雾幕。曲面31是一块曲率由上至下逐渐变小的曲面，主要部分实际上为一条细缝，为了达到更好的推进效果，该曲面的表面足够光滑。雾气附着在曲面上，沿着曲面逐渐往下流动。

铰链机构32连接曲面31和出口导流板33，该铰链机构具有锁死功能，可使出口导流板31与垂直面形成一定的角度，进一步地，该铰链机构可以做成电驱动，使其调节更为方便。

隔离板4中间有一个长度L为1~2 mm的小缝，滚筒式风扇将卷入的空气吹向滚筒风扇的左侧，借助该小缝使空气形成足够的强度，确保了雾屏的发生。

本发明装置生成雾屏的具体过程为：超声波雾化头阵列11工作产生雾气，经过雾气过滤装置12后，形成相对细化的雾气；同时，风扇23运行，高压空气导流板31的引导，气体往下部流，再经出气口处的收缩、释放，形成速度较大的气流进入出口。由于“康达效应”，上述空气流在进入雾气喷出装置3后，将沿着凸起的曲面31（推进面）向下流动，同时由于气体粘性的作用，空气流将带动周围的雾气向下流动，同时，在凸起曲面上方形成一定的真空度，有利于新生成雾气补充到推进面上。

流经推进面后，空气流和雾气流相互混合，其中雾气占大部分；混合气流经出口导流板的引导后，释放到空气中，形成一块雾气平面。进一步地，通过调节铰链机构32，可以使雾屏在空中呈现不同的角度。

进一步地，上述装置可以做成一定长度或带有一定角度的模块，通过不同模块的拼接，可以搭建成不同长度的，或带有一定弧度的雾屏。

Claims (4)

1.一种雾屏发生装置，包括雾屏发生腔(1)、空气腔(2) 、高压雾射出装置(3)和隔离板(4)；其特征在于，雾气发生腔(1)的底部安装有超声波雾化喷头阵列(11)，顶部安装有雾气过滤装置(12)；空气腔(2)包含：空气进入窗口(21)、空气过滤装置(22)和单向滚筒式风扇(23)；高压雾射出装置(3)中部设置有一块凸起的导流面(31)，导流面(31)上部与出气口相连，下端有铰链机构(32)，通过此铰链机构(32)与下面的出口导流板(33)相连；雾屏发生腔(1)和空气腔(2)之间设置有隔离板(4)；

所述的高压雾射出装置(3)中部的导流面(31)是一个向外凸出的曲面，凸起面最高点与雾屏发生腔(1)的距离D: 5 mm≤D≤50 mm，垂直方向凸起面的长度L：2D≤L≤10D，凸起面的曲率半径R: 0.3D≤R≤2D；高压雾射出装置(3)中的铰链机构32上部与凸出面(31)直接相连，下部与导流板(33)直接相连，该铰链机构具有锁死功能，可以使出口导流板(33)与垂直面形成一定的夹角，同时，该铰链机构与步进电机相连，可对其进行准确的调节。

2.权利要求1所述雾屏发生装置，其特征在于：所述的雾屏发生腔(1)中的超声波雾化喷头(11)是均匀密布的，雾气过滤装置(12)可以过滤水体中直径大于或等于1μm的颗粒物。

3.权利要求1所述雾屏发生装置，其特征在于：所述的空气卷入腔(2)中的空气进入窗口(21)，位于滚筒式风扇的轴端，水平方向上与滚筒式风扇的滚轴中心重合，其直径相当于空气卷入腔(2)高度的1/20-1/10；空气进入该窗口时经过空气过滤装置(22)，可以过滤空气中所有直径大于或等于1μm的颗粒物；空气腔(2)中的单向滚筒式风扇(23)只能将空气从滚筒式风扇的右侧吹向左侧，并通过隔离板(4)，将空气与水雾隔离；单位时间内，滚筒式风扇吹出的空气总量与超声波雾化装置产生的雾气总量相匹配。

4.权利要求1所述雾屏发生装置，其特征在于：所述的隔离板(4)在高压雾射出装置(3)的上部D~3D处，有一条长度为L的小缝，1 mm≤L≤2 mm。