CN207371014U - 一种细水雾喷嘴及使用这种喷嘴的细水雾喷头 - Google Patents

Abstract

一种细水雾喷嘴，包括喷嘴外壳和雾化芯，喷嘴外壳内部中空，雾化芯安装于喷嘴外壳中空部分，雾化芯包括芯壳、柱塞和稳流锥芯壳椎体外壁表面与喷嘴外壳内壁相应位置形成锥形环状空间作为外层旋流室，芯壳柱体外侧壁开有水流通道一和水流通道二，柱塞侧壁开有螺旋状，旋流槽柱塞上表面安装有稳流锥，稳流锥侧壁表面与芯壳椎体部分内壁表面形成内层旋流室，内层旋流室上端开口并与喷嘴外壳上表面相通形成内层喷口，外层旋流室上端与喷嘴外壳上表面相通形成外层喷环。一种细水雾喷头，包括进口管、扩压管、喷头外壳、分流室，以及上述所描述的细水雾喷嘴；本实用新型能够大大的提高雾化质量，减少能耗、优化雾化角。

Description

一种细水雾喷嘴及使用这种喷嘴的细水雾喷头

技术领域

本实用新型涉及一种喷嘴，尤其涉及一种细水雾喷嘴及使用这种喷嘴的喷头。

背景技术

细水雾灭火系统由于耗水量少、灭火效率高、无二次污染、造价底，加上同时具有水灭火与气体灭火的双重优点，使得细水雾灭火技术成为目前公认的理想灭火技术，也是传统的哈龙灭火技术的最好替代品。细水雾灭火技术也得到广泛的关注，其技术的研究也越来越深入。

细水雾喷头最为系统最为核心的部件，其质量与形式直接决定着水雾的最细粒径，从而决定着灭火系统的能耗与灭火效果。

目前对细水雾喷头或喷嘴的设计较多，包括高压直射式，旋转式，空气助力式，超声喷嘴等，各样式的设计都在设法提高雾化质量，减少能耗、优化雾化角等，但这些问题仍然还有很大的进步空间。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种细水雾喷嘴及使用这种喷嘴的细水雾喷头，其方案如下所示：

一种细水雾喷嘴，包括喷嘴外壳和雾化芯，其特征在于：喷嘴外壳内部中空，雾化芯安装于喷嘴外壳中空部分，雾化芯包括芯壳、柱塞和稳流锥，芯壳下部为中空柱体，上部为中空的椎体；芯壳椎体外壁表面与喷嘴外壳内壁相应位置形成锥形环状空间作为外层旋流室，芯壳柱体侧壁开有水流通道一和水流通道二，水流通道一和水流通道二以喷嘴轴线为中心呈中心对称设置；外层旋流室通过通道一和通道二与水流通道一和水流通道二相通，通道一与通道二分别与水流动导一和水流动到二位置相对应，水流通过通道一和通道二进入外层旋流室的方向与芯壳椎体底面相切；所述柱塞侧壁开有螺旋状的凹槽，柱塞安装于芯壳下部柱体内部，柱塞侧壁与芯壳内侧壁紧密贴合，柱塞侧壁凹槽与芯壳内侧壁形成旋流槽；柱塞上表面安装有稳流锥，稳流锥用于稳定内层旋流，稳流锥侧壁表面与芯壳椎体部分内壁表面形成内层旋流室，内层旋流室与旋流槽相通；内层旋流室上端开口并与喷嘴外壳上表面相通形成内层喷口，外层旋流室上端与喷嘴外壳上表面相通形成外层喷环。

进一步的，所述水流通道一、水流通道二的内径从下至上逐渐缩小且水流通道一、水流通道二小口径端的内径为4.3-4.1mm，大口径端的内径为7.4-7.8mm；形成外层旋流室的芯壳椎体外壁与喷嘴外壳内壁之间的间距L从下至上逐渐缩小，且间距为5.5-2mm。

进一步的，所述内层喷嘴内径为3-3.4mm，厚度为0.9-1.1mm。

进一步的，所述柱塞高度为42-46mm，直径38-42mm。

进一步的，所述旋流槽为两条，并对称设置，且截面为边长5-5.2 的矩形。

进一步的，所述稳流锥高度为24-28mm，底面圆直径为24-26mm。

进一步的，所述外层喷环外径为9-9.4mm。

一种细水雾喷头，包括进口管、扩压管、喷头外壳、分流室，所述细水雾喷头还包括所述的细水雾喷嘴；所述喷头外壳内部设有分流室，喷头外壳外表面安装有多个细水雾喷嘴，细水雾喷嘴与分流室相通；分流室下端与扩压管直径较粗一端相通，扩压管直径较细一端与进口管相通。

进一步的，所述喷头外壳表面安装有多个细水雾喷嘴，其中有一细水雾喷嘴安装于喷头外壳上表面中心位置，其余细水雾喷嘴均匀分布于喷头外壳侧壁；且相邻喷嘴水流旋向相反。

进一步的，所述扩压管内径从下至上逐渐增加，扩压管长 55-65mm，小口径端的内径为22-26mm，大口径端的内径为40-46mm。

水流从进口管进入喷头，先进入扩压管，由于扩压管为扩张通道，水流进入扩压管后压力增加，速度降低，以在分流室内达到雾化所需压力。水流进入分流室后开始向各个喷嘴分流，此处解释一个喷嘴的分流情况，水流分别进入水流通道一、水流通道二，水流通道一、水流通道二为收缩通道，水流进入后开始逐渐加速，以保证进入外层旋流室时有一定的速度，该速度方向与内层旋流室底面相切，增强旋流效果，另一部分水流则进入柱塞上的两条旋流槽，旋流槽的旋向使内层旋流方向与外层旋流方向相反。内层旋流室包含一个稳流锥，以使内层旋流稳定，消除中心旋涡等影响。水流在内外两层旋流室内以螺旋方式向喷口流动，随着旋流半径的越来越短，则旋流周期也越来越短，最终在外层喷环与内层喷环上以一速度喷出，该速度方向是一个三维矢量。而布置在喷头上的其他喷嘴也是同样原理。

细水雾在空气中的运动主要靠空气和细水雾的混合体的剪切作用雾化，由于喷嘴的设计使得出口速度方向为一个三维矢量，根据流体雾化机理，轴向速度分量主要影响的是细水雾的动量,它决定了细水雾的喷射距离。径向的速度分量主要影响的是细水雾的径向距离, 即雾化角的大小。而切向的速度分量主要影响的是细水雾的雾化质量，切向的速度分量的大小主要考虑的是相对速度，即细水雾和周围介质之间的相对速度大小细水雾通过内层喷环和外层喷环喷出后在空气中的切向速度相反，由于内外两层旋流室之间采用逆向旋流的方式,旋流的相对切向速度大大增加，这无疑将增强雾化的效果。而相邻的小喷嘴之间的流向也相反，各个小喷嘴喷出的细水雾带动周围空气相互剪切,使得它们之间的剪切强度都大大增强,这样的设计将是速度能最大能力的转化为雾粒破碎势能,使细水雾的粒径更细。同时对轴向和径向的影响较小，使得喷嘴的雾化角和喷射能力受到的影响较小。

本实用新型有益效果如下：

1.由于水流在细水雾喷嘴内部内外旋流室是反向流动设计,从外层喷环和内层喷口喷出的液体在空气中做反向流转,形成很大的冲击,从而增强雾化效果,避免使用高压实现深度雾化，节省能耗。

2.相邻的细水雾喷嘴之间的流向也相反,各个细水雾喷嘴喷出的细水雾带动周围空气相互剪切,使得它们之间的剪切强度都大大增强,这样的设计将是速度能最大能力的转化为雾粒破碎势能,使细水雾的粒径更细。

附图说明

图1为实施例二结构示意图；

图2为实施例一结构示意图；

图3为喷嘴内水流方向示意图。

图中：1.喷嘴；2.分流室；3.喷头外壳；4.扩压管；5.进口管；6. 外层旋流室；7.内层旋流室；8.外层喷环；9.内层喷口；10.稳流锥； 11.柱塞；12.水流通道一；13.水流通道二；14.旋流槽一；15.旋流槽二；16.喷嘴外壳；17.芯壳；18.通道一；19.通道二。

具体实施方式：

实施例一

如图2所示，一种细水雾喷嘴，包括喷嘴外壳16和雾化芯，喷嘴外壳16内部中空，雾化芯安装于喷嘴外壳16中空部分，雾化芯包括芯壳17、柱塞11和稳流锥10，芯壳17下部为中空柱体，上部为中空的椎体；芯壳17椎体外壁表面与喷嘴外壳16内壁相应位置形成锥形环状空间作为外层旋流室6，芯壳17柱体外侧壁开有水流通道一12和水流通道二13，水流通道一12和水流通道二13以喷嘴轴线为中心呈中心对称设置；外层旋流室7通过通道一18和通道二19与水流通道一12和水流通道二13相通，水流通过通道一18和通道二 19进入外层旋流室7的方向与芯壳17椎体底面相切；柱塞11侧壁开有位置对称的螺旋状的凹槽一和凹槽二，柱塞11安装于芯壳17下部柱体内部，柱塞11侧壁与芯壳17柱体内侧壁紧密贴合，柱塞11侧壁的凹槽一和凹槽二与芯壳17内侧壁形成旋流槽一14和旋流槽二 15；柱塞11上表面安装有稳流锥10，稳流锥10用于消除中心旋涡等影响使内层旋流稳定，稳流锥10侧壁表面与芯壳17椎体部分内壁表面形成内层旋流室7，内层旋流室7与旋流槽一14和旋流槽二15 相通；内层旋流室7上端开口并与喷嘴外壳16上表面相通形成内层喷口9，外层旋流室6上端与喷嘴外壳16上表面相通形成外层喷环8。外层喷环外径为9-9.4mm。内层喷环内径为3-3.4mm，厚度为 0.9-1.1mm。柱塞高度为42-46mm，直径38-42mm。旋流槽为两条，且截面为边长5-5.2的矩形。稳流锥高度为24-28mm，底面圆直径为 24-26mm。水流通道一、水流通道二小口径端的内径为4.1-4.3mm，大口径端的内径为7.4-7.8mm；形成外层旋流室的芯壳17椎体外壁与喷嘴外壳内壁之间的间距L从下至上逐渐缩小，且间距为5.5-2mm。

水流分别进入水流通道一12、水流通道二13，水流通道一12、水流通道二13为收缩通道，水流进入后开始逐渐加速，以保证进入外层旋流室6时有一定的速度，该速度方向与内层旋流室7底面相切，增强旋流效果，另一部分水流则进入柱塞11上的旋流槽一14、旋流槽二15，旋流槽一14、旋流槽二15的旋向使内层旋流方向与外层旋流方向相反，如图3所示。内层旋流室7包含一个稳流锥10，以使内层旋流稳定，消除中心旋涡等影响。水流在外层旋流室6、内层旋流室7中以螺旋方式向喷口流动，随着旋流半径的越来越短，则旋流周期也越来越短，最终在外层喷环8与内层喷口9上以一定速度喷出，该速度方向是一个三维矢量。

实施例二

如图1所示，一种细水雾喷头，包括进口管5、扩压管4、喷头外壳3、分流室2、如实施例一中所述的细水雾喷嘴1，喷头外壳3 内部设有分流室2，喷头外壳3外表面安装有多个喷嘴1，其中有一细水雾喷嘴1安装于喷头外壳3上表面中心位置，其余喷嘴1均匀分布于喷头外壳3侧壁；细水雾喷嘴1与分流室2相通；分流室2下端与扩压管4直径较粗一端相通，扩压管4直径较细一端与进口管5相通；

扩压管内径从下至上逐渐增加，扩压管长55-65mm，小口径端的内径为22-26mm，大口径端的内径为40-46mm。

水流从进口管5进入喷头，先进入扩压管4，由于扩压管4为扩张通道，水流进入扩压管后压力增加，速度降低，以在分流室2内达到雾化所需压力。水流进入分流室2后开始向各个细水雾喷嘴1分流，相邻细水雾喷嘴1之间的水流通道一12、水流通道二13设置的方向以及旋流槽一14、旋流槽二15的旋向不同。

Claims (10)

1.一种细水雾喷嘴，包括喷嘴外壳和雾化芯，其特征在于：喷嘴外壳内部中空，雾化芯安装于喷嘴外壳中空部分，雾化芯包括芯壳、柱塞和稳流锥，芯壳下部为中空柱体，上部为中空的椎体；芯壳椎体外壁表面与喷嘴外壳内壁相应位置形成锥形环状空间作为外层旋流室，芯壳柱体侧壁开有水流通道一和水流通道二，水流通道一和水流通道二以喷嘴轴线为中心呈中心对称设置；外层旋流室通过通道一和通道二与水流通道一和水流通道二相通，通道一与通道二分别与水流通道一和水流通道二位置相对应，水流通过通道一和通道二进入外层旋流室时的方向与芯壳椎体底面相切；所述柱塞侧壁开有螺旋状的凹槽，柱塞安装于芯壳下部柱体内部，柱塞侧壁与芯壳内侧壁紧密贴合，柱塞侧壁凹槽与芯壳内侧壁形成旋流槽；柱塞上表面安装有稳流锥，稳流锥用于稳定内层旋流，稳流锥侧壁表面与芯壳椎体部分内壁表面形成内层旋流室，内层旋流室与旋流槽相通；内层旋流室上端开口并与喷嘴外壳上表面相通形成内层喷口，外层旋流室上端与喷嘴外壳上表面相通形成外层喷环。

2.如权利要求1中所述一种细水雾喷嘴，其特征在于：所述水流通道一、水流通道二的内径从下至上逐渐缩小且水流通道一、水流通道二小口径端的内径为4.3-4.1mm，大口径端的内径为7.4-7.8mm；形成外层旋流室的芯壳椎体外壁与喷嘴外壳内壁之间的间距L从下至上逐渐缩小，且间距为5.5-2mm。

3.如权利要求1中所述一种细水雾喷嘴，其特征在于：所述内层喷嘴内径为3-3.4mm，厚度为0.9-1.1mm。

4.如权利要求1中所述一种细水雾喷嘴，其特征在于：所述柱塞高度为42-46mm，直径38-42mm。

5.如权利要求1中所述一种细水雾喷嘴，其特征在于：所述旋流槽为两条，并对称设置，且截面为边长5-5.2的矩形。

6.如权利要求1中所述一种细水雾喷嘴，其特征在于：所述稳流锥高度为24-28mm，底面圆直径为24-26mm。

7.如权利要求1中所述一种细水雾喷嘴,其特征在于：所述外层喷环外径为9-9.4mm。

8.一种细水雾喷头，包括进口管、扩压管、喷头外壳、分流室，其特征在于：所述细水雾喷头还包括有如权利要求1中所述的细水雾喷嘴；所述喷头外壳内部设有分流室，喷头外壳外表面安装有多个细水雾喷嘴，细水雾喷嘴与分流室相通；分流室下端与扩压管直径较粗一端相通，扩压管直径较细一端与进口管相通。

9.如权利要求8中所述一种细水雾喷头，其特征在于：所述喷头外壳表面安装有多个细水雾喷嘴，其中有一细水雾喷嘴安装于喷头外壳上表面中心位置，其余细水雾喷嘴均匀分布于喷头外壳侧壁；且相邻喷嘴水流旋向相反。

10.如权利要求8中所述一种细水雾喷头，其特征在于：所述扩压管内径从下至上逐渐增加，扩压管长55-65mm，小口径端的内径为22-26mm，大口径端的内径为40-46mm。