一種霧屏發(fā)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于流體中超聲波霧化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種霧屏發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]霧屏作為一種新型的投影屏，具有可觸摸、可互動(dòng)性、夢(mèng)幻性強(qiáng)等特點(diǎn)，可廣泛用于舞臺(tái)演出、產(chǎn)品展示、商場(chǎng)廣告和廣場(chǎng)電影等領(lǐng)域。其工作原理可表述為:通過(guò)超聲波高頻振蕩或高壓射流等方法，將水霧化為細(xì)小的水汽微粒；再經(jīng)過(guò)風(fēng)扇、導(dǎo)流板等裝置的整形和導(dǎo)流，在空氣中形成一層水霧。將視頻、圖片等投影到該水霧層上，便形成投影幕布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種新型的霧屏發(fā)生裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、霧屏平面度好、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明的裝置中包含三個(gè)腔和一個(gè)隔離板，依次為:霧氣發(fā)生腔、空氣腔、高壓霧射出裝置和隔離板。所述的霧氣發(fā)生腔主要用于霧氣的生成和細(xì)化；所述的空氣腔主要用于空氣的卷入、導(dǎo)流和釋放；所述的高壓霧屏射出腔主要用于霧氣和空氣的混合、整流以及整個(gè)霧屏的驅(qū)動(dòng)。
[0005]所述的霧氣發(fā)生腔主要包含兩部分:超聲波霧化頭陣列和霧氣過(guò)濾裝置。所述的超聲波霧化頭陣列由一系列超聲波霧化頭構(gòu)成，通過(guò)超聲波高頻振蕩，實(shí)現(xiàn)了水的常溫霧化；陣列上集成了水位監(jiān)測(cè)傳感器，用于水量的檢測(cè)和補(bǔ)充。所述的過(guò)濾裝置用于霧氣的過(guò)濾，避免大顆粒水霧進(jìn)入推進(jìn)腔。
[0006]所述的空氣腔中包括:空氣進(jìn)入窗口、空氣過(guò)濾裝置、滾筒式風(fēng)扇。外界的空氣進(jìn)入窗口，保證了外界空氣源源不斷的流入；空氣進(jìn)入窗口時(shí)經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾裝置，可以過(guò)濾空氣中所有的顆粒狀物質(zhì)；空氣從滾筒式風(fēng)扇的軸端吸入，在風(fēng)扇的左側(cè)吹出，由于流動(dòng)的單向性，隔離了空氣與水霧，同時(shí)，配合霧氣發(fā)生腔和空氣腔的隔離板的作用，有效避免了風(fēng)扇電機(jī)的故障問(wèn)題。滾筒式風(fēng)扇吹出的空氣總量與霧氣發(fā)生腔中產(chǎn)生的霧氣總量相互匹配，保證了霧氣的均勻流出。
[0007]所述的高壓霧射出裝置中部的帶有一個(gè)凸出面，該面是一個(gè)向外凸出的曲面，結(jié)合流體力學(xué)中的“康達(dá)效應(yīng)”實(shí)現(xiàn)水體的霧化，并通過(guò)三維數(shù)值計(jì)算，得出了凸出曲面的幾何參數(shù)；高壓霧射出裝置中的鉸鏈機(jī)構(gòu)上部與曲面直接相連，下部與導(dǎo)流板直接相連，該鉸鏈機(jī)構(gòu)具有鎖死功能，可以使出口導(dǎo)流板與垂直面形成一定的夾角，同時(shí)，該鉸鏈機(jī)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)相連，可對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)。
[0008]隔離板中部有一個(gè)細(xì)小的縫隙，用于產(chǎn)生沿凸出面流動(dòng)的高速空氣流，進(jìn)而保證了霧幕的形成。
[0009]本發(fā)明的有益效果:在霧屏發(fā)生腔，本發(fā)明采用目前比較成熟的超聲波霧化噴頭，由于該裝置分布的均勻性，保證了霧氣的均勻性，同時(shí)也節(jié)省了整個(gè)裝置的生產(chǎn)成本?；诹黧w力學(xué)中的“康達(dá)效應(yīng)”，對(duì)霧屏發(fā)生裝置的關(guān)鍵部件凸出面各個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證了霧屏的產(chǎn)生。單向滾筒式風(fēng)扇的應(yīng)用，使空氣從空氣腔的進(jìn)入，避免了霧屏水體對(duì)單向滾筒式風(fēng)扇的入侵。同時(shí)，該單向滾筒式風(fēng)扇結(jié)構(gòu)和裝置，安裝和維護(hù)方案，降低了該裝置的生產(chǎn)和維護(hù)成本。
[0010]本裝置具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。尤其是霧氣推送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，往往只是簡(jiǎn)單地使用傳統(tǒng)風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)迫地推進(jìn)。而本發(fā)明所采用的單向、滾筒式風(fēng)扇，可以均勻地送風(fēng)，保證了霧屏的均勻性，同時(shí)，采用隔板設(shè)計(jì)有效避免了風(fēng)扇電機(jī)受潮等問(wèn)題。此外，本發(fā)明應(yīng)用一個(gè)滾筒式風(fēng)扇，有效地避免了傳統(tǒng)霧屏裝置體積龐大、結(jié)構(gòu)冗雜、維護(hù)復(fù)雜等問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0013]為了使本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)方案更加明確，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，以下所描述所涉及到的名詞和實(shí)施方法，僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014]如圖1所示，本霧屏發(fā)生裝置包括霧氣發(fā)生腔1、空氣腔2、高壓霧射出裝置3和隔離板4。在霧氣發(fā)生腔1的底部安裝有超聲波霧化頭陣列11，頂部安裝有霧氣過(guò)濾裝置12 ;霧氣過(guò)濾裝置12安裝于霧氣發(fā)生腔1的上部，用于過(guò)濾生成的較大的霧氣顆粒，避免在推進(jìn)腔的壁面結(jié)晶形成水滴。
[0015]空氣腔2中，空氣經(jīng)窗口 21進(jìn)入該腔，同時(shí)，經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾裝置22，可以過(guò)濾空氣中所有的顆粒狀物質(zhì)。空氣腔2中的滾筒式風(fēng)扇23，從其軸端卷入流動(dòng)的空氣，并從滾筒風(fēng)扇的左側(cè)吹出，使水霧下降。風(fēng)扇23選用的是單向滾筒式風(fēng)扇，將風(fēng)扇右側(cè)的空氣吹入左側(cè)超聲波霧氣發(fā)生腔1中。
[0016]霧氣噴出裝置3，包含曲面31、鉸鏈32和導(dǎo)流板33。霧氣經(jīng)過(guò)細(xì)縫，在‘康達(dá)效應(yīng)’的作用下，經(jīng)過(guò)導(dǎo)流板33緩緩下垂，形成霧幕。曲面31是一塊曲率由上至下逐漸變小的曲面，主要部分實(shí)際上為一條細(xì)縫，為了達(dá)到更好的推進(jìn)效果，該曲面的表面足夠光滑。霧氣附著在曲面上，沿著曲面逐漸往下流動(dòng)。
[0017]鉸鏈機(jī)構(gòu)32連接曲面31和出口導(dǎo)流板33，該鉸鏈機(jī)構(gòu)具有鎖死功能，可使出口導(dǎo)流板31與垂直面形成一定的角度，進(jìn)一步地，該鉸鏈機(jī)構(gòu)可以做成電驅(qū)動(dòng)，使其調(diào)節(jié)更為方便。
[0018]隔離板4中間有一個(gè)長(zhǎng)度LSl~2 mm的小縫，滾筒式風(fēng)扇將卷入的空氣吹向滾筒風(fēng)扇的左側(cè)，借助該小縫使空氣形成足夠的強(qiáng)度，確保了霧屏的發(fā)生。
[0019]本發(fā)明裝置生成霧屏的具體過(guò)程為:超聲波霧化頭陣列11工作產(chǎn)生霧氣，經(jīng)過(guò)霧氣過(guò)濾裝置12后，形成相對(duì)細(xì)化的霧氣；同時(shí)，風(fēng)扇23運(yùn)行，高壓空氣導(dǎo)流板31的引導(dǎo)，氣體往下部流，再經(jīng)出氣口處的收縮、釋放，形成速度較大的氣流進(jìn)入出口。由于“康達(dá)效應(yīng)”，上述空氣流在進(jìn)入霧氣噴出裝置3后，將沿著凸起的曲面31 (推進(jìn)面)向下流動(dòng)，同時(shí)由于氣體粘性的作用，空氣流將帶動(dòng)周圍的霧氣向下流動(dòng)，同時(shí)，在凸起曲面上方形成一定的真空度，有利于新生成霧氣補(bǔ)充到推進(jìn)面上。
[0020]流經(jīng)推進(jìn)面后，空氣流和霧氣流相互混合，其中霧氣占大部分；混合氣流經(jīng)出口導(dǎo)流板的引導(dǎo)后，釋放到空氣中，形成一塊霧氣平面。進(jìn)一步地，通過(guò)調(diào)節(jié)鉸鏈機(jī)構(gòu)32，可以使霧屏在空中呈現(xiàn)不同的角度。
[0021]進(jìn)一步地，上述裝置可以做成一定長(zhǎng)度或帶有一定角度的模塊，通過(guò)不同模塊的拼接，可以搭建成不同長(zhǎng)度的，或帶有一定弧度的霧屏。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種霧屏發(fā)生裝置，包括霧屏發(fā)生腔(1)、空氣腔(2)、高壓霧射出裝置(3)和隔離板(4);其特征在于，霧氣發(fā)生腔(1)的底部安裝有超聲波霧化噴頭陣列(11)，頂部安裝有霧氣過(guò)濾裝置(12);空氣腔(2)包含:空氣進(jìn)入窗口(21)、空氣過(guò)濾裝置(22)和單向滾筒式風(fēng)扇(23);高壓霧射出裝置(3)中部設(shè)置有一塊凸起的導(dǎo)流面(31)，導(dǎo)流面(31)上部與出氣口相連，下端有鉸鏈機(jī)構(gòu)(32)，通過(guò)此鉸鏈機(jī)構(gòu)(32)與下面的出口導(dǎo)流板(33)相連；霧屏發(fā)生腔(1)和空氣腔(2)之間設(shè)置有隔離板(4)。2.權(quán)利要求1所述霧屏發(fā)生裝置，其特征在于:所述的霧屏發(fā)生腔(1)中的超聲波霧化噴頭(11)是均勻密布的，霧氣過(guò)濾裝置(12)可以過(guò)濾水體中直徑大于或等于1 μπι的顆粒物。3.權(quán)利要求1所述霧屏發(fā)生裝置，其特征在于:所述的空氣卷入腔(2)中的空氣進(jìn)入窗口(21)，位于滾筒式風(fēng)扇的軸端，水平方向上與滾筒式風(fēng)扇的滾軸中心重合，其直徑相當(dāng)于空氣卷入腔(2)高度的1/20-1/10 ;空氣進(jìn)入該窗口時(shí)經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾裝置(22)，可以過(guò)濾空氣中所有直徑大于或等于1 μπι的顆粒物；空氣腔(2)中的單向滾筒式風(fēng)扇(23)只能將空氣從滾筒式風(fēng)扇的右側(cè)吹向左側(cè)，并通過(guò)隔離板(4)，將空氣與水霧隔離；單位時(shí)間內(nèi)，滾筒式風(fēng)扇吹出的空氣總量與超聲波霧化裝置產(chǎn)生的霧氣總量相匹配。4.權(quán)利要求1所述霧屏發(fā)生裝置，其特征在于:所述的高壓霧射出裝置⑶中部的凸出面(31)是一個(gè)向外凸出的曲面，凸起面最高點(diǎn)與霧屏發(fā)生腔(1)的距離D:5 mm ^ D ^ 50 mm，垂直方向凸起面的長(zhǎng)度L:2D < L < 10D，凸起面的曲率半徑R:0.3D彡R彡2D;高壓霧射出裝置(3)中的鉸鏈機(jī)構(gòu)32上部與凸出面(31)直接相連，下部與導(dǎo)流板(33)直接相連，該鉸鏈機(jī)構(gòu)具有鎖死功能，可以使出口導(dǎo)流板(33)與垂直面形成一定的夾角，同時(shí)，該鉸鏈機(jī)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)相連，可對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)。5.權(quán)利要求4所述霧屏發(fā)生裝置，其特征在于:所述的隔離板(4)在高壓霧射出裝置(3)的上部D~3D處，有一條長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小縫，1 mm彡L彡2 mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種霧屏發(fā)生裝置。本發(fā)明中的霧屏發(fā)生腔的底部通過(guò)超聲霧化噴頭陣列產(chǎn)生細(xì)化的水霧顆粒，外部空氣經(jīng)過(guò)空氣進(jìn)入窗口進(jìn)入空氣腔，并通過(guò)滾筒式風(fēng)扇將卷入的空氣吹向滾筒左側(cè)。細(xì)霧依次經(jīng)過(guò)高壓霧射出裝置中部的導(dǎo)流面、鉸鏈機(jī)構(gòu)和導(dǎo)流板將高壓霧氣射出，在導(dǎo)流板的下方形成霧屏。其中，鉸鏈機(jī)構(gòu)通過(guò)調(diào)整導(dǎo)流面和導(dǎo)流板的夾角，改變霧氣屏的方向，進(jìn)而形成不同形狀的霧幕。本發(fā)明應(yīng)用康達(dá)效應(yīng)設(shè)計(jì)出了霧幕的導(dǎo)流面，保證了霧屏的平整度。此外，本發(fā)明采用單向滾筒式風(fēng)扇，不但簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)霧屏發(fā)生器的風(fēng)扇裝置，并且，利用隔離板將霧氣發(fā)生部分和空氣而且也隔離了水和空氣腔隔開，有效分離了風(fēng)扇和霧氣，延長(zhǎng)了裝置的壽命。
【IPC分類】G03B21/608
【公開號(hào)】CN105372922
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510769275
【發(fā)明人】田曉慶, 屠漢超, 潘華辰, 吳文吉, 繆堯, 張奇濤
【申請(qǐng)人】杭州電子科技大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年11月12日