CN106391342A - 一种旋转喷头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷淋器材技术领域，公开了一种旋转喷头。包括主腔体、压盖以及转盘，压盖上设有通孔，通孔内设有中心轴，中心轴的一端与主腔体固定连接，另一端设有中心轴，在中心轴上位于通孔以及中心轴之间套设有弹簧，弹簧的一端固定在中心轴上，另一端将压盖紧压在主腔体的出口端，在转盘上沿周向设置有多的叶片组，每个叶片组均包括相同数量的多个异形叶片，每个异形叶片均在两侧分别设置有布水槽，相邻的两个异型叶片上的布水槽构成布水单元，所有布水单元共同构成将主腔体的出口端与压盖之间喷出的流体均匀分布在不同的喷淋区域内的布水系统。喷淋区域可设置为多边形且喷淋区域均匀覆盖的旋转喷头。

Description

一种旋转喷头

技术领域

本发明涉及喷淋器材技术领域，具体的说是一种旋转喷头。

背景技术

现有技术中的旋转喷头由转盘、叶片等组成，利用流体动能使其旋转，从而向四周喷淋，与雾化喷头相比，旋转喷头具有喷淋半径大，喷淋力度强，不易堵塞等优点，但是这种结构的旋转喷头喷淋区域受其结构限制，如图13（图中线条封闭区域代表喷淋区域，线条封闭区域内的辅助线密度代表该区域内的喷淋量）所示，存在以下问题：

1. 由于旋转喷头喷出的流体带有一定的动能，在离心力的作用下，会出现喷淋区域外围流体的流量大，中心区域流体的流量小，喷淋不均匀现象。在各种需喷淋水冷却的设备中，如蒸发式冷却器，闭式冷却塔，烟雾废气粉尘净化喷淋塔等，喷淋不均匀会造成冷却、吸收不均，严重影响了机器设备的产能效率。为解决以上问题，现有技术中多通过设置多个喷头的形式进行喷淋，这样的解决方法要求多个喷头的设置既要保证整个待喷淋区域覆盖，又要避免喷淋区域相重叠，对于喷头产品本身的性能以及喷头的合理布置提出了较高的技术要求，从而增加了实施成本。

2.喷淋区域只能为圆形，所以不适用于一些有特殊条件要求的场所，例如常见的方形燃烧炉中，如喷淋区域为圆形，会造成部分燃油附着在燃烧炉的内壁上，或是燃烧炉的边角部位燃油不能准确喷淋，影响燃烧效率，浪费资源。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可实现均匀喷淋的旋转喷头。

为了解决以上技术问题，本发明采取的技术方案为：一种旋转喷头，包括主腔体、设置在主腔体出口端的压盖以及可转动套装在主腔体出口端外部的转盘，所述压盖上设有通孔，通孔内设有中心轴，中心轴的一端与主腔体固定连接，另一端设有弹簧座，在中心轴上位于通孔以及弹簧座之间套设有弹簧，弹簧的一端固定在弹簧座上，另一端将压盖紧压在主腔体的出口端，在所述转盘上沿周向设置有多个通过主腔体出口端与压盖之间喷出的流体驱动旋转的叶片组，每个叶片组均包括相同数量的多个异形叶片，每个异形叶片均在与其旋转方向相同和相反的两侧分别设置有布水槽，相邻的两个异型叶片上相对的布水槽构成布水单元，所有布水单元共同构成将主腔体的出口端与压盖之间喷出的流体均匀分布在不同的喷淋区域内的布水系统。

优选的，所述主腔体的出口端为多边形。

优选的，所述主腔体的出口端为正方形。

优选的，所述主腔体的内腔为圆形，在主腔体的圆形内腔和正方形出口端之间的内壁上开设有四个导流槽。

优选的，所述转盘上设置有四个叶片组，每个叶片组均包括四个异形叶片，位于同一个叶片组中的四个异形叶片在旋转方向的前端至末端依次为第一异型叶片、第二异型叶片、第三异型叶片以及第四异型叶片。

优选的，所述第一异型叶片在其与旋转方向相反的一侧沿转盘的径向依次设有第一布水槽、第二布水槽以及第四布水槽，在其与旋转方向相同的一侧设有第三布水槽；所述第二异型叶片在其与旋转方向相反的一侧沿转盘的径向依次设有第五布水槽、第六布水槽以及第八布水槽，在其与旋转方向相同的一侧设有第七布水槽；所述第三异型叶片在其与旋转方向相反的一侧沿转盘的径向依次设有第九布水槽以及第十布水槽，在其与旋转方向相同的一侧设有第十一布水槽；所述第四异型叶片在其与旋转方向相反的一侧设有第十二布水槽，在其与旋转方向相同的一侧设有第十三布水槽；其中所述第二异型叶片的长度最常，第一异型叶片以及第四异形叶片的长度相同并与第二异型叶片相比较短，第三异型叶片最短。

优选的，所述主腔体上设置有限制转盘产生轴向位移的限位装置，限位装置包括设在主腔体出口端外壁上位于转盘一侧的凸台以及套设在主腔体上位于转盘另一侧的限位环，所述限位环通过与主腔体外周壁上设置的多个弹性凸起配合将转盘反锁在主腔体的外壁上。

优选的，所述中心轴通过连接装置与主腔体连接，连接装置包括固定在主腔体内壁上的连接件以及固定在连接件端部的连接头，连接头上设有螺纹孔，所述中心轴通过其端部设置的外螺纹与连接头配合安装，并在中心轴上位于弹簧和压盖之间设有垫片。

优选的，在所述压盖上位于相背于主腔体的一侧设有容纳所述中心轴及弹簧的套筒，套筒的端部通过螺纹连接有密封端帽。

优选的，所述多个叶片组中的异形叶片均匀间隔固定连接在转盘靠近主腔体出口端的环形侧面上，所述主腔体的外壁上设有用于连接流体管道接口的外螺纹。

有益效果

本发明的异形叶片上设置有距离转盘中心间距不同的布水槽，相邻的两个异型叶片上的布水槽组成一个布水单元，所有布水单元共同组成布水系统，主腔体中喷出的流体经布水槽导流，动能相应减小，喷淋在不同的环形区域内，从而将整个喷淋区域划分成若干个环形的多边形区域，使每个环形多边形区域内逐级布水，均匀分布。

进一步的，本发明的主腔体的出口端为多边形结构，可按照设计要求实现多边形的喷淋区域，适用于燃烧炉、林地以及特定喷淋区域的消防喷头等情况，在常见的圆腔管中加工出由圆腔向多边形出口端过度的导流槽即可达到上述效果。如图14所示，图中线条封闭区域代表喷淋区域，线条封闭区域内的辅助线密度代表该区域内的喷淋量，本发明可达到喷淋区域为多边形且喷淋区域均匀覆盖的效果。

本发明在流体压力的作用下压缩弹簧，驱动叶片带动转盘自动旋转，利用离心力将流体均匀喷淋。压力增加，弹簧变形量增加，喷淋量增加；转盘转动增快，离心力增加，喷淋半径就变大。因此可通过调节流体压力的大小自动调节喷淋量与喷淋面积。

本发明还具有零件少，结构简单，对流体要求不高，不易堵塞，并可采用螺纹直接连接在供水管道的接口上，安装使用方便的优点。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为图1的纵向剖面图；

图3为本发明的主腔体开口端部位的结构示意图；

图4为本发明的异形叶片部分的排列设置图；

图5为本发明的第一异型叶片的一个立体结构示意图；

图6为本发明的第一异型叶片的另一个立体结构示意图；

图7为本发明的第二异型叶片的一个立体结构示意图；

图8为本发明的第一异型叶片的另一个立体结构示意图；

图9为本发明的第三异型叶片的一个立体结构示意图；

图10为本发明的第三异型叶片的另一个立体结构示意图；

图11为本发明的第四异型叶片的一个立体结构示意图；

图12为本发明的第一异型叶片的另一个立体结构示意图；

图13为现有技术中旋转喷头的喷淋效果示意图；

图14为本发明的喷淋效果示意图；

图中标记：1、主腔体，2、压盖，3、转盘，4、中心轴，5、弹簧，6、异形叶片，601、第一异形叶片，602、第二异形叶片，603、第三异形叶片，604、第四异形叶片，7、布水槽，711、第一布水槽，712、第二布水槽，713、第三布水槽，714、第四布水槽，721、第五布水槽，722、第六布水槽，723、第七布水槽，724、第八布水槽，731、第九布水槽，732、第十布水槽，733、第十一布水槽，741、第十二布水槽，742、第十三布水槽，8、导流槽，9、凸台，10、限位环，11、连接件，12、连接头，13、垫片，14、套筒，15、端帽，16、第一喷射区，17、第二喷射区，A、第一喷淋区，B、第二喷淋区，C、第三喷淋区，D、第四喷淋区，E、第五喷淋区，F、第六喷淋区。

具体实施方式

如图1至图14所示，以本发明的喷淋区域为正方形的旋转喷头为例，包括主腔体1、设置在主腔体1出口端的压盖2以及可转动套装在主腔体1出口端处的转盘3。主腔体1的外壁上设有外螺纹，方便与流体管道接口的对接。主腔体1内腔的横截面为圆形，其出口端为正方形，在主腔体1的内壁上设有由圆形至正方形过渡的四个导流槽8，四个导流槽8形成正方形的导流结构。在导流槽8上的第一喷射区16流体的流通面积最大，动能最大，喷淋距离最远，在第二喷射区17流体的流通面积最小，动能最小，喷淋距离最近，通过第一喷射区16-第二喷射区17-第一喷射区16的循环设置使喷出流体的布水位置对应图14中的正方形的喷淋区域。在本发明的其他应用中，如设置导流结构为锥形，则喷淋区域为圆形，如设置导流结构为多边形，则喷淋区域为多边形。

在所述压盖2上设有通孔，通孔中穿过一根中心轴4，中心轴4的一端通过螺纹连接有连接头12，该连接头12通过固定在主腔体1内壁上的连接件11与主腔体1固定连接，中心轴4的另一端设有弹簧座，在中心轴4上位于通孔及弹簧座之间设有弹簧5，弹簧5的一端与弹簧座固定，另一端将压盖2紧压在主腔体1的出口端，在弹簧5及压盖2之间设置有垫片13。在待机状态下，压盖2将主腔体1的出口端封闭，在喷射时，主腔体1中的流体通过其动能将压盖2下压，流体从主腔体1出口端和压盖2之间的间隙喷出。本实施例中，在压盖2上位于相背于主腔体1的一侧设有保护中心轴4及弹簧5的套筒14，套筒14的端部通过螺纹连接有密封端帽15，便于本发明的安装及拆卸。主腔体1上设置有限制转盘3产生轴向位移的限位装置，限位装置包括设在主腔体1出口端外壁上位于转盘3一侧的凸台9以及套设在主腔体1上位于转盘3另一侧的限位环10，所述限位环10通过与主腔体外周壁上设置的多个弹性凸起配合将转盘反锁在主腔体的外壁上。

在所述转盘3上靠近主腔体1出口端的环形侧面上沿周向设置有四个叶片组，四个叶片组通过主腔体1出口端和端盖之间的缝隙喷出的流体驱动转动。每个叶片组中均包括四个异型叶片6，位于同一个叶片组中的四个异形叶片6在旋转方向的前端至末端依次为第一异型叶片601、第二异型叶片602、第三异型叶片603以及第四异型叶片604。每个异形叶片6均在与其旋转方向相同和相反的两侧分别设置有布水槽7，相邻的两个异型叶片6上的布水槽7构成布水单元，所有布水单元共同构成将主腔体1的出口端与压盖2之间喷出的流体隔断在不同的喷淋区域内的布水系统。第一异型叶片601在其与旋转方向相反的一侧沿转盘3的径向依次设有第一布水槽711、第二布水槽712以及第四布水槽714，在其与旋转方向相同的一侧设有第三布水槽713；所述第二异型叶片602在其与旋转方向相反的一侧沿转盘3的径向依次设有第五布水槽721、第六布水槽722以及第八布水槽724，在其与旋转方向相同的一侧设有第七布水槽723；所述第三异型叶片603在其与旋转方向相反的一侧沿转盘3的径向依次设有第九布水槽731以及第十布水槽732，在其与旋转方向相同的一侧设有第十一布水槽733；所述第四异型叶片604在其与旋转方向相反的一侧设有第十二布水槽741，在其与旋转方向相同的一侧设有第十三布水槽742。

在本实施例中，第一异型叶片601在靠近转盘3的一端设有L形挡板形成第一布水槽711，在第一挡板后设有Z形板，分别构成第二布水槽712以及第四布水槽714，第三布水槽713设在相反的一侧。第二异型叶片602在靠近转盘3的一端加工为阶梯状，分别构成第五布水槽721以及第六布水槽722，在阶梯状的背部加工为第八布水槽724，第七布水槽设在相反的一侧。在第三异型叶片603上靠近转盘3的一端设有L形挡板组成第九布水槽731，L形挡板与第三异型叶片603的另一端之间组成第十布水槽732，第十一布水槽733设在相反的一侧。在第四异型叶片604上第十二布水槽741设在上部，第十三布水槽742设在相反一侧的下部，其中所述第二异型叶片602的长度最常，第一异型叶片601以及第四异形叶片604的长度相同并与第二异型叶片602相比较短，第三异型叶片603最短。本实施例中的各个叶片可通过磨具压制进行大批量生产，各个异型叶片6的布水槽7所对应的喷淋区域见表1。

如表1所示，第一异型叶片601上的第一布水槽711、第二布水槽712以及第四布水槽714与第二异型叶片602上的第七布水槽723组成一组布水单元，流体喷射至相应的布水槽7后动能减小，落入相应的喷淋区内，流体经第一布水槽711、第二布水槽712、第四布水槽714以及第七布水槽723后分别落入图14所示的第一喷淋区、第二喷淋区至第三喷淋区、第三喷淋区至第五喷淋区以及第五喷淋区至第六喷淋区。

第二异型叶片602上的第五布水槽721、第六布水槽722以及第八布水槽724与第三异型叶片603上的第十一布水槽733组成一组布水单元，流体经第五布水槽721、第六布水槽722、第八布水槽724以及第十一布水槽733后分别落入图14所示的第一喷淋区至第二喷淋区、第三喷淋区至第四喷淋区、第四喷淋区至第六喷淋区以及第三喷淋区至第四喷淋区。

第三异形叶片上的第九布水槽731以及第十布水槽732与第四异型叶片604上的第十三布水槽742组成一组布水单元，由于第三异形叶片最短，并在第四异形叶片上设置有较大的导流角，所以一部分流体经第九布水槽731、第十布水槽732以及第十三布水槽742后分别裸图14所示的第一喷淋区至第二喷淋区、第三喷淋区至第四喷淋区以及第三喷淋区至第五喷淋区。另一部分流体不经过第四异型叶片604上的第十三布水槽742，动能不减小，落入第六喷淋区。

第四异型叶片604上的第十二布水槽741与相邻的另一个叶片组中的第一异型叶片601上的第三布水槽713组成一组布水单元，流体流经第十二布水槽741与第三布水槽713后分别落入图14所示的第一喷淋区至第四喷淋区以及第四喷淋区至第五喷淋区。

流体经主腔体1出口端和压盖2之间的缝隙喷出，经过由多个布水单元组成的组布水系统后，流体在第一喷淋区以及第六喷淋区之间逐级布水，从而达到均匀分布。在具体实施过程中，可根据需喷淋区域的大小及高度灵活地设置叶片组的数量、每个叶片组中异型叶片6的数量以及每个异型叶片6上布水槽7的结构、数量。

Claims (10)

1.一种旋转喷头，其特征在于：包括主腔体（1）、设置在主腔体（1）出口端的压盖（2）以及可转动套装在主腔体（1）出口端外部的转盘（3），所述压盖（2）上设有通孔，通孔内设有中心轴（4），中心轴（4）的一端与主腔体（1）固定连接，另一端设有弹簧座，在中心轴（4）上位于通孔以及弹簧座之间套设有弹簧（5），弹簧（5）的一端固定在弹簧座上，另一端将压盖（2）紧压在主腔体（1）的出口端，在所述转盘（3）上沿周向设置有多个通过主腔体（1）出口端与压盖（2）之间喷出的流体驱动旋转的叶片组，每个叶片组均包括相同数量的多个异形叶片（6），每个异形叶片（6）均在与其旋转方向相同和相反的两侧分别设置有布水槽（7），相邻的两个异型叶片上相对的布水槽（7）构成布水单元，所有布水单元共同构成将主腔体（1）的出口端与压盖（2）之间喷出的流体均匀分布在不同的喷淋区域内的布水系统。

2.根据权利要求1所述的一种旋转喷头，其特征在于：所述主腔体（1）的出口端为多边形。

3.根据权利要求2所述的一种旋转喷头，其特征在于：所述主腔体（1）的出口端为正方形。

4.根据权利要求3所述的一种旋转喷头，其特征在于：所述主腔体（1）的内腔为圆形，在主腔体（1）的圆形内腔和正方形出口端之间的内壁上开设有四个导流槽（8）。

5.根据权利要求1所述的一种旋转喷头，其特征在于：所述转盘（3）上设置有四个叶片组，每个叶片组均包括四个异形叶片（6），位于同一个叶片组中的四个异形叶片（6）在旋转方向的前端至末端依次为第一异型叶片（601）、第二异型叶片（602）、第三异型叶片（603）以及第四异型叶片（604）。

6.根据权利要求5所述的一种旋转喷头，其特征在于：所述第一异型叶片（601）在其与旋转方向相反的一侧沿转盘（3）的径向依次设有第一布水槽（711）、第二布水槽（712）以及第四布水槽（714），在其与旋转方向相同的一侧设有第三布水槽（713）；所述第二异型叶片（602）在其与旋转方向相反的一侧沿转盘（3）的径向依次设有第五布水槽（721）、第六布水槽（722）以及第八布水槽（724），在其与旋转方向相同的一侧设有第七布水槽（723）；所述第三异型叶片（603）在其与旋转方向相反的一侧沿转盘（3）的径向依次设有第九布水槽（731）以及第十布水槽（732），在其与旋转方向相同的一侧设有第十一布水槽（733）；所述第四异型叶片（604）在其与旋转方向相反的一侧设有第十二布水槽（741），在其与旋转方向相同的一侧设有第十三布水槽（742）；其中所述第二异型叶片（602）的长度最常，第一异型叶片（601）以及第四异形叶片（604）的长度相同并与第二异型叶片（602）相比较短，第三异型叶片（603）最短。

7.根据权利要求1所述的一种旋转喷头，其特征在于：所述主腔体（1）上设置有限制转盘（3）产生轴向位移的限位装置，限位装置包括设在主腔体（1）出口端外壁上位于转盘（3）一侧的凸台（9）以及套设在主腔体（1）上位于转盘（3）另一侧的限位环（10），所述限位环（10）通过与主腔体（1）外周壁上设置的多个弹性凸起配合将转盘（3）反锁在主腔体（1）的外壁上。

8.根据权利要求1所述的一种旋转喷头，其特征在于：所述中心轴（4）通过连接装置与主腔体（1）连接，连接装置包括固定在主腔体（1）内壁上的连接件（11）以及固定在连接件（11）端部的连接头（12），连接头（12）上设有螺纹孔，所述中心轴（4）通过其端部设置的外螺纹与连接头（12）配合安装，并在中心轴（4）上位于弹簧（5）和压盖（2）之间设有垫片（13）。

9.根据权利要求1所述的一种旋转喷头，其特征在于：在所述压盖（2）上位于相背于主腔体（1）的一侧设有容纳所述中心轴（4）及弹簧（5）的套筒（14），套筒（14）的端部通过螺纹连接有密封端帽（15）。

10.根据权利要求1所述的一种旋转喷头，其特征在于：所述多个叶片组中的异形叶片（6）均匀间隔固定连接在转盘（3）靠近主腔体（1）出口端的环形侧面上，所述主腔体（1）的外壁上设有用于连接流体管道接口的外螺纹。