CN101279125B - 隔板斜孔导流式液体雾化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明创造公开了一种隔板斜孔导流式液体雾化装置，包括枪头(3)、液体斜孔导流板(5)、腔体(8)，所述的枪头(3)设有至少一个以上旋流腔(2)及与旋流腔(2)中心相通的雾化液体出口(1)；所述的液体斜孔导流板(5)上设有与旋流腔(2)一一对应的斜孔导流单元(12)；所述的腔体(8)具有至少一个液体输入孔(6)和至少一个液体暂存腔(7)；带有一定压力的液体流经由液体输入孔(6)、液体暂存腔(7)、斜孔导流单元(12)、旋流腔(2)及雾化液体出口(1)组成的液体通路后形成细水雾并高速喷出；采用上述结构后，具有结构简单合理、性能稳定可靠、生产成本适中、射程远、灭火效果好等特点。
Description
技术领域
本发明创造涉及一种水雾灭火枪，特别是一种水雾灭火枪的液体雾化装置。
背景技术
近年来，在日常生活中，由于防火意识淡薄，各类火灾及山林火灾事故频发，给当地政府和民众带来了极大的精神和物质损害。如何开发研制高效、环保、简易可靠的灭火装置已成为消防装备迫在眉捷的问题。
目前，消防装备较为先进的技术是细水雾技术，通过水雾系统使水雾化，使水滴相对于其体积具有较大的表面积，这意味着它们更容易吸收火焰的热量而蒸发，从而消耗火焰的大量热能，使火焰降温并形成大量蒸汽；这种蒸汽可阻隔可燃气体，减少空气的含氧量，使火焰熄灭。特别在水源紧缺的情况下，相同体积的水采用水雾系统进行灭火具有显著的节水、高效、救援破坏小等优点。因而采用细水雾技术进行消防灭火以其高效、环保、低成本、宽适应、高可靠性等诸多优点成为当今消防装备市场的主流趋势。
目前，已知的水雾形成方式大致有以下三种：
1、大多数水雾系统采用将水加压至5Mpa-20Mpa，通过在高压下将水通过喷嘴中的小孔输送到大气中实现水的雾化。这些孔的直径通常为0.1-0.5mm。从喷嘴中高速排出的水在孔的出口形成很强的空气涡流，这有助于吸引水喷流并使部分水雾化。而且，水撞击周围空气的速度和巨大的冲量使水喷流分解成雾化的水雾。在高压下，可以实现水的非常微小的水雾化，水滴的直径一般可小于0.02mm。
水雾喷嘴头通常包括设置在凸形圆锥面上的若干个喷嘴，以使喷嘴头具有较大的覆盖区。或者采用双喷嘴系统，这种水雾形成技术在CN1852769A和WO0154472A1中已知，高压多喷嘴或双喷嘴系统的缺点是在覆盖区通常水的覆盖不均匀、射程较近(一般不超过3米)、非常小的喷嘴孔要求非常小的水渗透性，并且高水压具有较高的能量消耗。对户外消防灭火实战性不强。
2. 试图通过降低水压来解决能量消耗的问题。已知的方法是通过在通常为0.3Mpa-20Mpa的较低压力下将水与加压的空气混合使水雾化，该加压的空气通常可以为5Mpa-30Mpa的氮气，并且从具有一个或多个孔的喷嘴头散布该混合物。由于压力差，当气体在喷嘴口膨胀时水在这里被雾化。像这种水压系统，能够实现非常小的微小水雾化，但是孔不必像在高水压工作的系统那么小，因而需要较低的水渗透度。像大多数在高水压下工作的系统一样，为了在喷嘴头上实现合理范围的覆盖区，喷嘴头通常包括多个分布在凸形圆锥面上的双喷嘴孔。由于必需的许多孔，这些孔很小，通常为0.5-1mm，需要良好的水渗透性，并且也用于其他喷嘴，由于水趋向于以雾化水喷流的形式散布，因而带来不均匀的水散布。同时，由于它们需要水源和气源，这使该系统变得较为复杂。因此，对户外消防灭火实战性也不强。
3. 在传统上使用高达15Mpa至25Mpa的压力使水足够细微地雾化灭火，但是，高的压力需要重型设备，通常这种重型设备只能制成静止的和/或大型的装置。
还有一种是借助相对较小的大约1Mpa至2.5Mpa的压力使水细微雾化灭火，并且有超过10米的水平有效射程；这种细水雾形成技术在ZL98812441.6中已知。在压力水源的驱动下，液体进入分配腔，从中心开口主要以中心射流继续流向喷嘴腔中的喷嘴开口，来自侧开口的液体由于流过隔壁圆周上的螺旋槽而在喷嘴腔的壁上形成强力旋转，进入喷嘴腔后在喷嘴腔中形成两种显著不同的液体流动，中心射流粗大水滴具有相对较大的惯性而有较长的射程。1.5mm直径的喷嘴开口使得出口旋流快速形成细水雾。粗大水滴当其穿过空气时在周围空气中产生负压，该负压具有在圆锥形的中间随着粗雾化水载运细微雾化水的效应。因此，细微雾化水也获得长的射程。但由于需要在隔壁上同时加工中心孔和不规则圆锥螺旋槽，并要求与喷嘴腔壁配合并形成旋流腔，因而，制造工艺相对复杂，产品成本相对较高，产品性能的可靠性和一致性不容易保证。研制高效、环保、简易可靠的灭火装置成为消防装备的市场急需。为此，许多生产厂家和有识之士进行了研究和开发，但至今尚未有较好的办法来解决上述问题。
发明内容
为解决现有液体雾化装置存在的上述问题，本发明创造的目的是提供一种结构简单合理、性能稳定可靠、生产成本适中、具有10米以上射程的中低压隔板斜孔导流式液体雾化装置。
本发明创造解决上述问题所采用的技术方案是：它包括枪头、液体斜孔导流板、腔体，液体斜孔导流板通过枪头固定在腔体上，所述的枪头设有至少一个以上旋流腔及与旋流腔中心相通的雾化液体出口；所述的液体斜孔导流板上设有与旋流腔一一对应的斜孔导流单元；所述的腔体具有至少一个液体输入孔和至少一个液体暂存腔；带有一定压力的液体流经由液体输入孔、液体暂存腔、斜孔导流单元、旋流腔及雾化液体出口组成的液体通路后形成细水雾并高速喷出。
作为本发明创造的进一步特征，所述的斜孔导流单元由至少一个以上斜孔均布组合而成，斜孔的平面坐标位置与旋流腔对应布置，斜孔与旋流腔内壁配合形成旋流单元，液体通过斜孔后全部流入旋流腔，斜孔与液体斜孔导流板平面成5度以上夹角。
作为本发明创造的进一步特征，所述的雾化液体出口旁边均布有导风凹槽。
作为本发明创造的进一步特征，所述枪头的任意一个雾化液体出口直径小于任意一组斜孔导流单元的所有斜孔直径之和。
作为本发明创造的进一步特征，所述的枪头和液体斜孔导流板上分别设有定位孔，枪头与液体斜孔导流板之间通过安装在定位孔上的定位销定位。
本发明创造采用上述结构后，有一定压力的液体流经由液体输入孔、液体暂存腔、斜孔、旋流腔及雾化液体出口组成的液体通路后形成细水雾并高速喷出，具有以下优点：一是结构简单，加工方便，工作稳定可靠，成本适中，便于携带；二是采用0.5Mpa左右水压就可形成细水雾的射程和覆盖区域，水滴直径可小于7～200μm，射程可达10米以上；三是动力小、能耗省，运行费用低。
附图说明
图1为本发明创造的装配结构示意图。
图2为本发明创造枪头的仰视示意图。
图3为图2的A-A剖面结构示意图。
图4为本发明创造液体斜孔导流板的俯视示意图。
图5为本发明创造腔体的结构示意图。
具体实施方式
图1至5所示，为本发明创造一种隔板斜孔导流式液体雾化装置的具体实施方案。它包括枪头3、液体斜孔导流板5、腔体8，液体斜孔导流板5通过枪头3固定在腔体8上，所述的腔体8具有一个液体输入孔6和一个液体暂存腔7；所述的枪头3设有七个旋流腔2及与其相通的七个雾化液体出口1；所述的液体斜孔导流板5上设有与旋流腔2一一对应的斜孔导流单元12，所述的斜孔导流单元12由四个斜孔4均布组合而成，斜孔4与液体斜孔导流板5平面成5度以上夹角，四个斜孔4的平面坐标位置与旋流腔2对应布置，斜孔4与旋流腔2内壁配合形成旋流单元。所述的雾化液体出口1旁边均布有导风凹槽11，有利于快速进气。所述枪头3的任意一个雾化液体出口1直径小于任意一组斜孔导流单元12的所有斜孔4直径之和，以保证雾化液体的出口压力。所述的枪头3和液体斜孔导流板5上分别设有定位孔9，枪头3与液体斜孔导流板5之间通过安装在定位孔9上的定位销10定位，确保液体斜孔导流板5的斜孔导流单元12与枪头3的旋流腔2相对应。
本发明创造的工作过程如下：带有压力的液体从液体输入孔6进入液体暂存腔7，液体暂存腔7的液体通过斜孔导流单元12的四个斜孔4后从切线方向射入旋流腔2内壁形成旋流并挤压，从雾化液体出口1高速喷出并形成细水雾。当液体的压力控制在0.5Mpa左右时，水滴直径可小于7～200μm，射程可达10米以上。
Claims (3)
1.一种隔板斜孔导流式液体雾化装置，包括枪头(3)、液体斜孔导流板(5)、腔体(8)，液体斜孔导流板(5)通过枪头(3)固定在腔体(8)上，所述的枪头(3)设有至少一个以上旋流腔(2)及与旋流腔(2)中心相通的雾化液体出口(1)；所述的液体斜孔导流板(5)上设有与旋流腔(2)一一对应的斜孔导流单元(12)；所述的腔体(8)具有至少一个液体输入孔(6)和至少一个液体暂存腔(7)；带有一定压力的液体流经由液体输入孔(6)、液体暂存腔(7)、斜孔导流单元(12)、旋流腔(2)及雾化液体出口(1)组成的液体通路后形成细水雾并高速喷出；所述的斜孔导流单元(12)由至少一个以上斜孔(4)均布组合而成，斜孔(4)的平面坐标位置与旋流腔(2)对应布置，斜孔(4)与旋流腔(2)内壁配合形成旋流单元，液体通过斜孔(4)后全部流入旋流腔(2)，斜孔(4)与液体斜孔导流板(5)平面成5度以上夹角；其特征是：所述的雾化液体出口(1)旁边均布有导风凹槽(11)。
2.根据权利要求1所述的隔板斜孔导流式液体雾化装置，其特征是：所述枪头(3)的任意一个雾化液体出口(1)直径小于任意一组斜孔导流单元(12)的所有斜孔(4)直径之和。
3.根据权利要求1或2所述的隔板斜孔导流式液体雾化装置，其特征是：所述的枪头(3)和液体斜孔导流板(5)上分别设有定位孔(9)，枪头(3)与液体斜孔导流板(5)之间通过安装在定位孔(9)上的定位销(10)定位。
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