CN103405873A - 一种组合式细水雾喷头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式细水雾喷头。包括喷头本体和喷嘴本体，喷头本体前端对称并联固定设置有多个喷嘴本体；如中心轴线设置一喷嘴本体，四周对称设置四个喷嘴本体，四周设置喷嘴本体的轴线与喷头本体中心轴线呈45度夹角；喷嘴本体包括由中心进水道和侧进水道，复数个侧进水道位于中心进水道径向周围倾斜并对称设置。本发明组合式细水雾喷头整体结构紧凑，可有效减少压力损失；合适角度的喷嘴安装结构，使得各喷嘴之间的喷雾不会产生相互干涉；结构简单，易于安装；本发明喷头具有较大的轴向动量，使细水雾能更快的直达火焰根部，进行深度灭火；喷雾保护半径相比于单喷嘴来说有明显的增大保护半径的优势。

Description

一种组合式细水雾喷头

技术领域

本发明属于消防安全装备设计领域，尤其属于消防装备中水枪设计制造，特别涉及水枪的水雾喷头设计制造技术。 

背景技术

近年来，细水雾灭火技术以其环保、高效、无毒等特点逐渐代替哈龙灭火剂成为主流的灭火技术，是消防科学研究的热点之一。目前细水雾灭火技术的研究已经取得了重大进展，然而细水雾喷头却是遏制其进一步发展的瓶颈，传统的直接雾化喷头的雾化效果不理想，雾化角小和保护半径小，限制了细水雾灭火系统的应用范围。 

解决雾化角和保护半径问题有多种方法，包括对喷头改进的直射-旋流雾化喷头和旋芯结构的雾化喷头。但是，随着灭火保护半径要求越来越大，单个喷头设置已不能满足需要。 

现有喷头设计已有多喷嘴组合结构。多喷嘴组合式细水雾喷头通常喷嘴数有7至16个组合而成，喷嘴结构形式多样，现有结构有三切向槽式细水雾喷嘴、二级雾化喷嘴。喷头结构根据喷嘴数的不同结构上有较大变化，多喷嘴组合式细水雾喷头用于灭火时存在以下问题：喷嘴布置过密，在喷雾时，各个喷嘴之间会产生雾滴干涉，影响雾化性能；喷嘴为突出布置，不利于安装。 

现有多喷嘴组合结构采用的是常规喷嘴结构，同样存在雾化效果不理 想，喷嘴轴向动量损失的能量比较大，不利于深度灭火的缺点。 

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种组合式细水雾喷头。本发明要解决的问题是通过一种保护半径更大、喷射动量更大，有效减少雾滴干涉，安装方便的组合式细水雾喷头。 

本发明通过以下技术方案实现： 

组合式细水雾喷头，包括喷头本体和喷嘴本体，其特征是：所述喷头本体前端对称并联固定设置有多个喷嘴本体。 

所述喷头本体前端沿中心轴线固定设置一喷嘴本体，中心轴线的喷嘴本体四周对称固定设置四个喷嘴本体，四周对称固定设置的每个喷嘴本体的轴线与喷头本体中心轴线呈45度夹角。 

所述喷嘴本体通过螺纹旋入与喷头本体连接固定，喷嘴本体与喷头本体连接部有密封圈。 

所述喷嘴本体前端面有十字形安装槽。 

进一步所述喷嘴本体包括由中心进水道和侧进水道构成的进水口，还包括混合腔和出水口。 

所述侧进水道轴向线与混合腔一径向线垂直相交，侧进水道轴向线与混合腔径向平面有小于90度大于0度的夹角；复数个侧进水道位于中心进水道径向周围并对称设置，侧进水道与中心进水道的距离小于混合腔径向半径。 

更进一步所述侧进水道位于中心进水道径向周围并对称设置2个。 

更进一步所述侧进水道轴向线与混合腔径向平面夹角是60度。 

所述侧进水道直径是中心进水道直径的二倍，侧进水道与中心进水道的距离是混合腔径向半径的二分之一。 

所述混合腔与出水口连接端部形状是一锥体。 

本发明组合式细水雾喷头采用多个混合旋流结构细水雾喷嘴组合构成，尤其是五个混合旋流式结构细水雾喷嘴组合，其进水方式和形成旋流的方式与三切向槽式多喷嘴组合式细水雾喷头不同，该喷头的喷嘴采用旋流混合结构，具有一个中心进水道和多个与中心进水道轴线成特定夹角的侧进水道，各侧进水道夹角相等旋向一致，并与产生轴向动能直射流相混合，在喷嘴本体旋流腔中，中心进水道直射流和侧进水道旋流强烈混合旋流运动，在轴向动能的推动下，混合旋流最后从喷嘴口喷出与大气产生强烈碰撞。在保持强烈旋流的同时使得侧进水道的轴向动量损失最低，与三切向槽式雾化喷嘴比较由于进口水流无急剧转弯，减少了进口损失，使旋流腔的旋流混合更好。 

本发明喷头采用一个多喷嘴的喷头本体，本体中心设置一个喷嘴，与中心设置喷嘴呈45°的侧面设置多个喷嘴，如4个喷嘴本体沿喷头本体四周对称布置。本发明有效的避免各个喷嘴之间产生细水雾的干涉，更有利于各喷嘴发挥其最大的雾化能力，也保证了该喷头具有更大的喷雾保护半径。 

本发明有益性：本发明组合式细水雾喷头整体结构紧凑，可有效减少压力损失；合适角度的喷嘴安装结构，使得各喷嘴之间的喷雾不会产生相 互干涉；结构简单，易于大批量生产；外形小巧，易于安装；本发明喷头具有较大的轴向动量，使细水雾能更快的直达火焰根部，进行深度灭火；喷雾保护半径相比于单喷嘴来说有明显的增大保护半径的优势。 

附图说明

图1是本发明喷头截面结构示意图； 

图2是本发明喷头出口端面示意图； 

图3是本发明喷头本体截面结构示意图； 

图4是本发明喷嘴本体截面结构示意图； 

图5是本发明喷嘴本体出口端面示意图； 

图6是本发明喷嘴旋芯平面结构示意图； 

图7是图6CC截面结构示意图； 

图8是图6DD截面结构示意图； 

图9是本发明喷嘴形成的流体流场示意图。 

图中，1是喷嘴本体，11是十字形安装槽，12是混合腔，13是径向平面，14是出水口，2是喷头本体，21是喷嘴安装位，22是喷嘴水道，23是主水道，3是密封圈，4是旋芯，41是侧进水道，42是中心进水道，a是喷嘴本体中心轴线与喷头本体中心轴线夹角，b是侧进水道轴向线与混合腔径向平面夹角，F是侧进水道倾斜方向。 

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制， 本领域的技术人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整属于本发明保护的范围。 

结合图1至图9。 

如图所示，组合式细水雾喷头，包括喷头本体2和喷嘴本体1，喷头本体2前端对称并联固定设置有多个喷嘴本体1。 

本例喷头本体2前端沿中心轴线固定设置一喷嘴本体1，中心喷嘴本体1四周对称固定设置四个喷嘴本体1，四周对称固定设置的每个喷嘴本体1的中心轴线与喷头本体2中心轴线呈45度夹角a。 

喷嘴本体1通过螺纹旋入与喷头本体2连接固定，喷嘴本体1与喷头本体2连接部有密封圈3。 

喷嘴本体1前端面有十字形安装槽11。 

喷嘴本体1包括由中心进水道42和侧进水道41构成的进水口，还包括混合腔12和出水口14。 

侧进水道41轴向线与混合腔12一径向线垂直相交，侧进水道41轴向线与混合腔12径向平面13有小于90度大于0度的夹角；本例侧进水道41轴向线与混合腔12径向平面13夹角是60度。多个侧进水道41位于中心进水道42径向周围并对称设置，侧进水道41与中心进水道42的距离小于混合腔12径向半径。本例侧进水道41位于中心进水道42径向周围并对称设置2个。 

侧进水道41直径是中心进水道42直径的二倍，侧进水道41与中心进水道42的距离是混合腔12径向半径的二分之一。 

混合腔12与出水口14连接端部形状是一锥体。 

如图1、图2和图3所示，图中喷头本体2上端面设计为凸台结构，在凸台中心设置中心位置的喷嘴本体1，在凸台四周对称设置四个喷嘴本体1，本例凸台截面为梯形，梯形的上边与腰的夹角为45，在喷头本体2中设置相应的喷嘴本体1安装位21，将喷嘴本体1通过匹配的螺旋嵌入固定在喷头本体2中即可组合构成组合式喷头，为防止渗漏，在喷嘴本体2安装位设置有密封圈3。安装固定后中心设置的喷嘴本体1的轴线与四周设置的喷嘴本体1的轴线的夹角a呈45度。 

在喷头本体2内设置有主水道23和并联的喷嘴水道22。喷嘴水道22向各喷嘴本体1输送灭火介质。 

如图4和图5所示，图4是本发明喷嘴本体截面结构示意图；图5是本发明喷嘴本体上端面示意图。喷嘴本体1具有形成旋流流场结构，包括形成旋流混合腔12的本体和位于底部的旋芯4，为安装方便在喷嘴本体1上端面设置有十字形安装槽11。 

如图6、图7、图8和图9所示，旋芯4与通过螺纹安装在喷嘴本体1底部，本例旋芯4轴向中心有通孔，即中心进水道42，在旋芯4的中心进水道42外侧设置侧进水道41，本例对称设置两个，侧进水道41也是贯穿旋芯4轴向的通孔，但倾斜设置，图中侧进水道41轴向线与混合腔12径向平面13有夹角b，图6中箭头F是倾斜方向。 

通过改变旋芯4中心进水道42和/或侧进水道41的位置、直径、倾斜角度、设置数量等可以实现不同的旋流腔的旋流混合。如图9所示，本例 喷嘴本体1构成的细水雾喷头包括进水口、混合腔13和出水口14，进水口包括中心进水道42和侧进水道41，侧进水道41轴向线与混合腔13一径向线垂直相交，侧进水道41轴向线与混合腔13径向平面13有60度的夹角a；2个侧进水道41位于中心进水道42径向周围并对称设置，侧进水道41与中心进水道42的距离等于混合腔13径向半径的二分之一。 

本发明组合喷头的喷嘴本体1由一个中间进水道42和2个旋转方向一致且与喷嘴本体轴线之间成特定角度的侧进水道41组成，本例与水平成60度夹角，与轴线成30度夹角，这种结构形式在增大混合腔旋流效果的同时又增大了喷嘴的轴向动量，在特定的压力范围有最好的喷雾锥角和雾化效果，扩大灭火的范围，可实现深度灭火，有较好的灭火效果。 

喷头本体2设置喷嘴本体1采用一个中心轴向布置，其余4个喷嘴沿喷头本体周向对称分布，中心设置的喷嘴本体1的轴线与四周设置的喷嘴本体1的轴线的夹角a呈45度，有效的避免了各喷嘴在形成细水雾时各个喷嘴之间产生的雾粒干涉，有利于每一个喷嘴发挥其最大的雾化能力，也保证了该喷头具有更大的喷雾保护半径。喷雾保护的扇型锥角是170度范围，保护面积从单喷嘴的0.7平米增加到2.3平米，增加到3.3倍。 

Claims (10)

1.一种组合式细水雾喷头，包括喷头本体（2）和喷嘴本体（1），其特征是：所述喷头本体（2）前端对称并联固定设置有多个喷嘴本体（1）。

2.根据权利要求1所述的组合式细水雾喷头，其特征是：所述喷头本体（2）前端沿中心轴线固定设置一喷嘴本体（1），中心轴线的喷嘴本体（1）四周对称固定设置四个喷嘴本体（1），四周对称固定设置的每个喷嘴本体（1）的中心轴线与喷头本体（2）中心轴线呈45度夹角。

3.根据权利要求2所述的组合式细水雾喷头，其特征是：所述喷嘴本体（1）通过螺纹旋入与喷头本体（2）连接固定，喷嘴本体（1）与喷头本体（2）连接部有密封圈（3）。

4.根据权利要求3所述的组合式细水雾喷头，其特征是：所述喷嘴本体（1）前端面有十字形安装槽（11）。

5.根据权利要求1至4任一项所述的组合式细水雾喷头，其特征是：所述喷嘴本体（1）包括由中心进水道（42）和侧进水道（41）构成的进水口，还包括混合腔（12）和出水口（14）。

6.根据权利要求5所述的组合式细水雾喷头，其特征是：所述侧进水道（41）轴向线与混合腔（12）一径向线垂直相交，侧进水道（41）轴向线与混合腔（12）径向平面（13）有小于90度大于0度的夹角；复数个侧进水道（41）位于中心进水道（42）径向周围并对称设置，侧进水道（41）与中心进水道（42）的距离小于混合腔（12）径向半径。

7.根据权利要求6所述的组合式细水雾喷头，其特征是：所述侧进水道（41）位于中心进水道（42）径向周围并对称设置2个。

8.根据权利要求6所述的组合式细水雾喷头，其特征是：所述侧进水道（41）轴向线与混合腔（12）径向平面（13）夹角是60度。

9.根据权利要求6所述的组合式细水雾喷头，其特征是：所述侧进水道（41）直径是中心进水道（42）直径的二倍，侧进水道（41）与中心进水道（42）的距离是混合腔（12）径向半径的二分之一。

10.根据权利要求6所述的组合式细水雾喷头，其特征是：所述混合腔（12）与出水口（14）连接端部形状是一锥体。

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