WO2011044732A1

WO2011044732A1 - 旋转环缝喷雾嘴及其喷雾装置

Info

Publication number: WO2011044732A1
Application number: PCT/CN2009/074480
Authority: WO
Inventors: 韩铁夫
Original assignee: Han Tiefu
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-04-21
Also published as: US20120168538A1

Description

说明书

Title of Invention : 旋转环缝喷雾嘴及其喷雾装置

漏

[ 1] 本发明涉及一种喷雾装置，尤其是涉及一种能控制喷雾细度的旋转环缝喷雾嘴及其喷雾装置，属于消防和喷雾领域。

[2] 喷头是喷雾的关键元件，喷雾质量对用于细水雾灭火、湿式除尘、喷雾干燥和液体燃料燃烧的性能有重要影晌。

[3] 喷头一般具有小圆喷孔，现在有些小圆孔喷头是靠转子旋流芯产生的旋流做雾化喷发，如中国专利 01253101. 4、和 200380103103. 0给出的一类压力雾化小圆孔喷头，此类喷头不能很好掌控制喷雾细度而且喷孔很小不能做大。因为当其它喷嘴参数不变时雾滴尺寸会随喷孔直径的变大而迅速增加，使喷雾质量悪化，这意味着为了喷雾越细圆喷孔就越得小，然而喷雾的流量与孔径平方成正比，在同等压力下孔小流量就小，这往往使得喷雾浓度和密度达不到要求。中国专利 200410012959. 3给出了一种双层喷嘴，它可提高喷雾流量，在一定程度上能克服小喷孔的缺陷，但为得到均细化喷雾，该双层喷嘴的固定环缝间隙就须做得小而匀，这样的固定双层喷嘴的互相同心和对中性要求高，制备困难又易堵噻，因而加大了系统过虑难度和制造及使用成本。

[4] 现有设旋转盘的喷头靠高速旋转的离心力在旋转盘上形成簿液膜向外做离心雾化喷发，这种旋转离心喷雾虽然雾化较细但有空心区而且不能远喷，此类喷头在旋转盘外周往往还设有一环形喷气口，如中国专利 200410036938. 5所示的喷头那样，但这个环形喷口不是用于喷液而是用于喷气以便碎转盘旋出的液膜，它属气液两流体雾化，需要额外气源而且结构很复杂。

[5] 许多喷雾场合对喷雾要求很高，既要求喷雾装置喷出雾滴要达到细雾化，又要求喷雾浓密、流量大、且要求喷雾空间分布的指向性好或空间分布广弥散性好，有些喷雾其细雾化的目的其实是为快速蒸发，蒸发速度近乎与雾滴直径平方成反比，即直经縮小到 1/10，蒸发速度可加快近 100倍，因此在如喷雾干燥、细水雾全掩没灭火、喷油雾燃烧等领域，快速的大量蒸发是提高工作效果的关键，因而开发大流量超细雾化喷嘴很有必要，但现有的喷嘴喷雾细度很不均匀且喷雾滴径难以控制而且现有的单个喷嘴尤其不能同时做到既细雾化又大流量喷雾。另外对于消防用细水雾喷头，还特别要求体积小结构简单工作可靠，现有的消防喷头难以满足上述综合要求，尤其是中低压喷头喷雾流量与细雾化的矛盾更难兼顾。

[6] 本发明的目的在于解决上述缺点和问题，提供一种既能均细雾化又能大流量喷雾的旋转环缝喷雾嘴，以及适应不同需要给出几种不同结构形式的旋转环缝喷雾嘴。

[7] 本发明的另一个目的在于提供一种能同时容易地控制粒滴和喷雾流量的喷雾嘴及控制方法，以便解决喷雾流量与细雾化难以兼顾的难题。

[8] 为了利用和发挥旋转环缝喷雾嘴优点，扩大和增强喷雾的空间弥散性、指向性和其它喷雾性能，本发明还给出了组合使用旋转环缝喷雾嘴的喷雾装置，以便适应多种喷雾工艺要求，强化喷雾装置的快速超细雾化蒸发等持定喷雾性能。

[9] 本发明的目的还在于提供一种不易堵塞且能自清理的喷口结构，而且该结构可做成自闭防尘的喷雾嘴和喷雾装置，以便提高细雾化的质量和可靠性，可用于喷单流体细液雾或多相流超细喷雾。

[ 10] 为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

[ 11] 本发明是一种旋转环缝喷雾嘴，它包括芯座、旋芯及旋转环缝喷孔；所述的芯座内设有芯腔，在芯座上设有与芯腔连通的入口和出口，芯座入口连通压力流源；所述的旋芯被限位套置在芯腔内且两者同心、可互相转动，在旋芯上或芯腔壁上设有促旋流道，促旋流道的旋流动力使旋芯与芯腔互相转动；旋芯出端的芯柱头穿入芯腔出口孔且该穿入端与芯腔出口孔之间形成旋转环缝喷孔，旋转环缝喷孔的横截面近似圆环，圆环的间隙主要决定喷雾细度，圆环的直径主要决定喷雾流量，分别设定该圆环间隙和直径可获得所述喷雾嘴压力喷雾所需的细度和流量。

[ 12] 所述的旋转环缝喷孔的轴向形状为短圆或锥管形环缝，且环缝喷孔的入口间隙不小于其出口间隙，可在环缝喷孔接近出口处设具有最小环缝间隙的喷口。

[ 13] 所述的旋芯为阶梯柱形，旋芯外圆周面上设有斜的或螺旋的牙 /槽形促旋流道，旋芯前端收縮成小圆锥形或小圆柱形芯柱头，该芯柱头穿入芯座出口孔与芯座出口孔形成所述的旋转环缝喷孔，旋芯前端环面作为转动止推限位面可与芯腔前端内壁相互滑动。

[ 14] 所述的旋芯出端环面上可均布设有至少两段楔斜面或楔环面，楔面张角为 15 度，楔面开口朝向旋芯的旋转方向，旋转时楔面对旋芯产生浮力以便减少磨擦

[ 15] 所述的旋芯设有与芯腔入口相通並向旋芯出口端延伸的中心孔，所述旋芯的出口端管壁上均布有径向小孔或和钭向小孔，旋芯的中心孔经各小孔向环缝喷孔供压，帮助旋芯悬浮居中和减少磨擦。

[ 16] 所述芯柱头的外圆面上或芯腔出口孔壁上佈有一短段环状细密纹，以增强喷口处旋转液膜的湍流波动和细雾化效果。

[ 17] 所述喷雾嘴的环缝喷口被旋芯的外端封堵防尘，在旋芯的内端设有可将旋芯内拉或外推的弹性件，以使旋芯外端锥面或弧面靠在芯腔出口孔壁上；弹性件为弹性垫片 /圈或弹簧，它们的弱弹性力不防碍环缝喷口的液压旋喷，且有利于雾化。

[ 18] 所述芯座为组合式，芯座的芯腔内设有同心的副芯座，付芯座的盘形外周壁上设旋流槽 /牙形的促旋流道，旋芯位于芯腔和付芯座中央，並以付芯座顶部中心孔为轴承孔做旋转和部分轴向限位，旋芯的柱头同心地穿入芯座的收縮圆锥出口孔内，形成倒圆锥管形环缝喷雾孔。

[ 19] 所述旋芯为复合形，旋芯上设有与芯座入口相通的外芯腔和内芯腔，且两者同心，外芯腔壁上设有外旋流通道，内芯腔位于外芯腔中央，内芯腔设有内芯件，内芯腔收縮形成的内喷孔壁插入外芯腔的出口孔中央，形成带有中心喷雾孔的旋转环缝喷雾孔，芯座或芯座盖和外芯腔壁上设有的旋流通道做为旋芯的促旋流道。

[20] 所述促旋流道设于旋芯或和芯座上；旋芯上的促旋流道可为斜或螺旋的槽 /牙 / 叶；芯座的促旋流道，设于芯腔壁或芯座闷蓋上，为旋流槽 /孔。 [21] 用所述的旋转环缝喷雾嘴能对其喷雾细度和流量分别进行控制；喷雾平均滴径在细尺度范围内的控制：若喷雾细度要求平均滴径为 T，设环缝喷口最小间隙处的孔直径为 D、该处芯柱头直径为 d，则令（D-d) ^Τ. Κ, Κ值为广 3的相关系数；喷雾流量控制可用0= 八？11 0 8 3/₁2 4 1^式进行估值來确定0、 d值的大小，其中 f为与旋转环缝的旋流率和环缝偏心率相关的系数 0. 3<f< l、 ΔΡ压差、 μ粘度、 D孔径、 L环缝孔长、 δ平均逢宽。

[22] 本发明的喷雾装置：它包括喷头体和喷雾嘴，喷雾嘴设于喷头体上，喷头体设有喷头体腔，它的入端接压力流源，出端与喷雾嘴连通；所述的喷雾嘴包含旋转环缝喷雾嘴。

[23] 本发明的一种喷雾装置：喷头体设有端部带中心通孔的喷头体腔，喷头体用其中心通孔可转动定位地套在连接压力流源的阶梯形入口管上，其间设转动密封件，入口管管壁上设孔 /槽与喷头体腔相通；封头堵住喷头体腔的下通孔并为喷头体做转动止推定位，封头内可设喷雾嘴；所述喷头体的外周为十字形体叠加截头圆锥或多面锥形体，在十字形体背向旋转方向的四个侧面设的喷雾嘴产生同向转矩；喷头体上设有的喷雾嘴全都与头体腔连通，其中有含旋转环缝喷雾嘴。

[24] 本发明的一种喷雾装置：包括接头、喷头体、芯座、旋芯、喷头罩；连接压力流源的接头螺接在喷头体上部，喷头体上设有由一个芯座和至少三个旋芯构成的旋转环缝喷雾嘴群，在芯座内设有至少三个旋芯腔，各旋芯腔与喷头体上的接头入口相通，每个旋芯腔内可旋转定位地套置一个旋芯，形成一个旋转环缝喷雾嘴，各喷雾嘴出口汇聚在芯座的出口处进行喷雾；或者在芯座出口上再加装文氏管形喷头罩，并且在芯座出口的周壁上设多个吸气孔，各吸气孔与芯座出口和喷头罩之间的混合室相通，各喷雾嘴的喷雾经混合室参气，再经喷头罩出口做泡沬喷雾。

[25] 本发明的一种喷雾装置：包括喷头体、芯座、旋芯；所述芯座可转动地设于喷头体腔内，喷头体腔上设有旋流通道，经所述通道的旋流带动芯座转动，芯座的出口外圆面出端穿入喷头体腔出口孔内，形成旋转大环缝喷雾嘴，在芯座上亦设有喷雾嘴包括带旋芯的喷雾嘴，即构成复合旋转环缝喷雾头，喷头体腔连通压力流源和各喷雾嘴。

[26] 本发明解决的难题和有益效果及优点如下；

[27] 1、针对现有细雾喷头的缺点，解决提高喷头孔径和流量与提高雾化度互相矛盾不能调合的难题，本发明提出用旋转环缝进行喷雾的技术方案。这种旋转环缝直径可以做大而间隙可以很小，因而其喷雾勻细而通流面积及喷雾流量大，解决了提高喷雾流量与提高雾化度无法兼顾的难题。现有小圆喷孔喷嘴缺桌是为了雾化好，小圆喷孔的孔径必须足够小，因而其喷雾流量严重受限。而环缝喷口流通截面积要比具有同样间隙的小圆孔喷口的流通截面大得多，流量几乎与流通截面成正比，因而在同样间隙和压差条件下环缝喷口喷雾流量比小圆孔喷口喷雾流量也大得多。而且本发明决定喷雾细度的环缝间隙及决定流量的孔径可以据需要分别设定互不干涉，因而其喷雾细度可不受流量的制约，即环缝及其雾滴尺寸可以很小同时环缝孔径及其流量可以很大。

[28] 2、旋转环缝喷孔的喷雾比现有喷孔的显著进步是易超细雾化。由于压力和旋转作用使环缝中贴近动圆壁面和贴近静圆壁面及中间层处的液流具有不同的速度梯度，形成具有多向不同速度分量的高湍度紊流，这使造成液膜射流一次碎裂和分裂后液滴二次粉碎的湍流动能大增，从而加速促进超细喷雾。现有的环状液膜射流主要靠出口液环与空气磨擦扰动产生波动引起破碎雾化，而旋转环缝喷孔在环状液膜破碎机理上又叠加了旋转离心力育膜和高湍度脉动的雾化因素，因而其超细雾化能力倍增，

[29] 3、本发明旋转环缝喷孔比现有小圆喷孔不但喷雾更细而且液滴粒度易控且分布更均匀。现有的小圆喷孔的喷雾粒度难以控制且喷雾液滴粒度很不均匀，本发明用环缝的旋转小间隙就能使喷口的一次雾化匀细度大增，通过设定环缝间隙即可控制喷雾液滴尺寸和分布。

[30] 4、本发明的另一个显著进步是不易堵塞。现有的固定环缝喷孔由于固定间隙小因而易堵塞，而旋转环缝喷孔喷雾时，环缝处于旋转状态，芯柱头与芯腔出口孔壁的相对运动，具有旋转对中防偏和自动清理阻塞物的功能，因此既使环缝间隙很小，旋转环缝喷口也不易堵噻。

[31] 5、旋转环缝喷雾嘴另一个优桌是防尘性能好。它的喷嘴结构很容易做成防尘闭式即喷口平时对外封闭，所以其防尘性能好。即便不做成防尘闭式，旋转环缝喷雾嘴也能大体防尘，因为旋转环缝喷雾嘴比同尺度截面积的圆孔喷雾嘴的外露间隙要小得多，因而有利防尘。

[32] 6、本发明的突出进步还在于能使旋转缝喷雾嘴和喷雾装置的结构多样化、大型化，从而为不同场所提供适用的多样化喷雾设备。液滴蒸发所需时间近乎与其直经的平方成正比，大流量的细化喷雾，就意味大规模平方级的加快喷雾蒸发速度，因此本发明用在细水雾灭火、喷雾干燥、喷雾燃烧等需要喷雾快速蒸发的场合，能显著提高它们的气化速度和工作效果。

[33] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

國綱

[34] 图 1- -1为空心柱旋芯喷雾嘴 P1结构图；

[35] 图 1- -1A为图 1-1的 K向视图；

[36] 图 1- -2为实心柱旋芯喷雾嘴 P2结构图；

[37] 图 1- -2A为图 1-2沿 0-0线的剖视图；

[38] 图 1- -3为共用芯座的多旋芯喷雾嘴 P3结构图；

[39] 图 1- -4为带组合芯座的喷雾嘴 P4结构图；

[40] 图 1- -5为带复合旋芯的喷雾嘴 P5结构图；

[41] 图 1- -6为带锥形芯柱头的防尘喷雾嘴 P6结构图;

[42] 图 1- -7为带弧形芯柱头的防尘喷雾嘴 P7结构图;

[43] 图 1- -7A为图 1-7沿 T-T线的剖面图；

[44] 图 2- -1为全空间喷雾头立面半剖结构示意图；

[45] 图 2-一 1A是图 2— 1沿 C-C方向的剖视图；

[46] 图 2- -2为图 2-1带局部剖的俯视图

[47] 图 3为喷雾枪 /头结构示意图；

難

[48] 一、本发明的旋转环缝喷雾嘴。

[49] 实施例 1 :

[50] 如图 1一 1所示，一种旋转环缝喷雾嘴 pi包括芯座 201、旋芯 104、旋转环缝喷孔 001和芯座盖 103。所述的芯座 201内设有芯腔 101，在芯座 201上设有与芯腔 101 连通的入口和出口，芯座 201入口连通压力流源；两端小中间大的阶梯圆柱形旋芯 104以芯座的芯腔圆孔 104和芯座盖 103的圆孔 102做两端轴承限位，且三者同心，旋芯 104可浮动旋转地设于阶梯形圆孔芯腔 101內；旋芯大圆柱头端收縮成锥环面和小圆柱或小圆锥柱的芯柱头 107，旋芯 104锥环面靠在芯腔 101的收縮孔台阶内为旋芯 104做轴向止推定位；芯柱头 107外周可为光滑面，芯柱头 107位于芯腔 101出口的中心圆喷孔内构成环缝喷孔 010，环缝喷孔的入口间隙大于出口间隙，出口间隙近似值为 (D-d) I 。旋芯 104设中心孔 100，芯柱头 107的环面设均布对称的偏心斜孔 106，其锥环面上设斜槽 108， 106与 108共同做促旋流道，使旋芯 104转动，形成旋转环缝喷雾嘴，做压力喷雾。芯柱头 107的小圆柱或小圆锥柱上均布对称有至少 2对小孔 105，偏心斜孔 106和小孔 105都与中心孔 100 相通，以使旋芯对中和减少与芯座 201的摩擦。在本实施例中，芯柱头 107的出口段外周也可设有一短段环状细密纹 010，如图 1-1A所示，使环缝喷孔的出口形成具有细密纹内圆的环缝喷口 001，或者把一短段环状细密纹芯设于芯腔出口孔壁上，这样可增强喷口处旋转液膜的湍流波动和细雾化效果。

[51] 所述的旋转环缝喷孔的轴向形状为短圆或锥管形环缝，在环缝喷孔接近出口处可设具有最小环缝间隙的喷口。

[52] 实施例 2:

[53] 如图 1-2所示，一种实心柱旋芯喷雾嘴 p2。芯座 202中央设芯腔 123，芯腔圆孔内设可浮动旋转的旋芯 121，芯腔圆孔为旋芯做旋转限位并且两者同心。旋芯 12 1外圆大圆柱段前端收縮成小圆柱或小圆锥形的芯柱头 127，芯柱头 127位于芯腔出口的倒锥形喷孔内形成环缝喷孔 012，环缝喷孔 012的入口间隙大于出口间隙，环缝喷孔 012的出口为环缝喷口 002，导流槽 122出口于大圆柱与芯柱头 127交接的端环面 128 (如图 1-2A所示）上并与环缝喷孔 012相通，端环面 128靠在芯腔 123的收縮孔圆环台阶口上为旋芯 121做轴向定位，旋芯 121端环面 128上均布对称设楔斜面 120，斜面张角为 15度，斜面开口朝向旋芯 121的旋转方向，旋芯 1 21外圆周上设斜槽或螺旋槽 122做为导流槽和提供旋转动力，旋芯 121转动时楔斜面或者环段楔斜面 120可产生减磨悬浮力，並从旋转环缝喷口 002中做压力喷务。

[54] 实施例 3:

[55] 如图 1-3所示，一种共用芯座的多旋芯组合喷雾嘴 p3。它包括座体 135、芯座 20

3、旋芯 131、 130、 111。所述的芯座 203螺接在座体 135上，在芯座 203上设有至少 3个外周旋芯腔 133、 138和中心旋芯腔 139，在旋芯腔 133、 138内可旋转的套置阶梯圆柱形旋芯 131、 111，在本实施例中，阶梯圆柱形旋芯 131为两端小、中部具有环形凸肩的阶梯柱形，旋芯 131中部圆周面上设有作为促旋流道的螺旋牙或螺旋槽 132，旋芯 131前端收縮成柱形芯柱头，该芯柱头插入旋芯腔 133的出口形成内环缝间隙大于外环缝间隙的环缝喷孔和其喷口 003; 阶梯圆柱形旋芯 111 为两端小、中部具有两段环形凸肩的阶梯柱形，旋芯 111两段环形圆周面上分别设有作为促旋流道的螺旋槽 137，旋芯 111前端收縮成柱形芯柱头，该芯柱头插入旋芯腔 138的出口，形成内环缝间隙大于外环缝间隙的环缝喷孔和其环缝喷口

004。在旋芯腔 139内可套置其它结构的雾化芯如固定式涡旋叶片 130。在芯座 20 3内穿入座体 135的内端面上开设有与座体 135入口相连通的导流槽 134，导流槽数与旋芯腔数相等且为中心放射状均分布，该一个导流槽与一个旋芯腔孔相连通，芯座外周各旋芯腔可用同样形状的旋芯，本实施例中用不同形状的，仅为表示其可采用多样结构。

[56] 实施例 4:

[57] 如图 1-4所示，一种组合芯座喷雾嘴 p4。它有一短螺钉形芯座 204，其中空芯腔 142内设盘形副芯座 146和旋芯 105，芯腔入口设封盖 144，封盖 144周围设导流通孔 140，封盖 144底部有中心盲孔，内置旋芯尾柱 143以便为旋芯 105做旋转轴承和向上止动定位，旋芯 105的柱体芯轴 145以盘形副芯座 146的中心孔为转动轴承孔和向下止动定位，盘形副芯座 146的环壁上设至少 2个切向旋流通槽 147，该环壁同心地支承在芯座 204的底壁上並与芯座 204的收縮圆锥孔形成旋流腔 149，旋流腔 149內的旋芯柱体外表可设一段斜纹或滚花 148，旋芯 105设无压中心盲孔 02 4以便减轻旋芯质量，旋芯柱头同心地穿入芯座 204的收縮圆锥出口孔内，形成倒圆锥管形环缝喷孔和其喷口 004，有压流体从导流通孔 140进入芯腔 142再经旋流槽 147旋转进入旋流腔 149，并带动旋芯 105浮动旋转，使压力流体从内口大出口小的旋转环缝喷孔中旋转挤压喷出成雾。

[58] 实施例 5:

[59] 如图 1-5所示，一种复合旋芯喷雾嘴 p5，它包括芯座盖 154、芯座 205、旋芯 151 、内芯件 152和轴承 158。所述的芯座盖 154螺接在芯座 205上，在两者之间形成一个封闭的芯座腔，芯座盖 154侧壁上开设有切向或斜向通孔 155，用于向芯座腔内旋流。旋芯 151为复合件，旋芯上设有与芯座入口及芯座腔相通的外芯腔和内芯腔，两者同心，旋芯 151的环形外芯腔 156中央设有柱锥形内芯腔 150，所述的内芯件 152固定插置在内芯腔 150上部，内芯件 152上开设有螺旋槽 159，内芯件 152上端为尾柱 153，该尾柱 153以芯座盖 154内顶面上的中心孔为转动轴承孔，旋芯 151环形腔壁的外端口设轴承 158，轴承 158固定在芯座 205底部外环槽内，在旋芯 151环形腔壁的下部圆周壁上开设至少 2个旋流槽 157，旋流槽 157使芯座腔与外芯腔连通，内芯腔 150下部收縮成內喷口 05，旋芯內喷口 05的孔壁插入芯座 205内腔出口中，形成外环缝喷口 005，在內喷口 05的孔壁上设均布小孔 032 ，小孔 032使外环缝喷口 005与内喷口 05相通且对中。一路压力流通过芯座盖 154 侧壁上的切向孔 155、旋芯 151环形腔壁上的切向或斜向旋流槽 157经环形腔旋流进入外环缝喷口 005，另一路压力流通过内芯柱 152上的螺旋槽 159，经内芯腔 15 0旋流从內喷口 05喷出。切向或斜向通孔 155、旋流槽 157及螺旋槽 159的旋流方向设置都使旋芯 151同向旋转。小孔 032为环缝喷孔提供悬浮对中压力。

[60] 实施例 6:

[61] 如图 1-6所示，一种防尘式喷雾嘴 p6，芯座 206的芯腔 168内设副芯座 163和旋芯 161，旋芯 161的柱体芯轴 164以倒杯形副芯座 163的中心孔为转动轴承孔和向下止动定位，副芯座 163的倒杯形圆环口支承並固定在芯座 206的下部壁上，旋芯 1 61的底部设扩大的锥形芯柱头 170与芯座 206的扩张圆锥出口孔同心相配成锥环形缝喷孔，锥环形缝的内口大出口小，不工作时芯柱头 170的内锥大径处由弱弹性件 169拉靠在芯座 206的扩张圆锥出口孔内壁上，封堵住芯腔出口孔形成防尘环面 016，使得环缝喷雾嘴为自封闭防尘喷雾嘴。弱弹性力件 169可为弹性垫片 / 圈或弹簧，它位于旋芯 161尾部固定螺母 160和滑环 162之间，套在芯轴 164上的滑环 162可转动地支撑在副芯座 163中心孔平面上，作为止推轴承件也可用如滚珠或滚动轴承替代滑环 162。

[62] 副芯座 163的倒杯形圆环壁周围设至少 2个切向旋流槽 167，旋芯 161位于流芯腔 168内的柱中段外表可设一段斜纹或滚花以促进旋流带动旋芯旋转，旋芯设中心孔 166，在防尘环面 016里侧的芯柱头四周均布设至少 4个对小孔 165，有压流体从喷头体孔进入经旋流槽 167进入旋流芯腔 168内旋转，并带动旋芯 161浮动旋转，使压力流体克服防尘弱弹性力从锥形环缝喷口旋转挤压喷出成雾，由于弹力震颤和旋转环缝的作用，可得到均匀的超细喷雾。

[63] 实施例 7:

[64] 如图 1一 7所示，另一种防尘式喷雾嘴，它设有芯座 207，芯座 207螺接固定在喷头体 172内，旋芯 171可转动地设于芯腔 178内，两者同心，两者间设有转动限位面，芯腔 178设进口闷盖 174，在闷盖 174周围的芯座 207壁上设至少 2条旋流槽孔 177，芯腔出口孔与其内的旋芯 171的芯柱头相配而成环缝喷孔 007。旋芯 171中心孔內置弱弹簧 173，弱弹簧 173顶部滚珠或带半球头的阶梯柱 175轻顶在闷盖 17 4底面为可浮动旋转的旋芯 171做轴向限位，同时使旋芯 171芯柱头尾端面靠在芯腔出口端面形成对外封闭的防尘面 017，不工作时由弱弹簧 173的弱弹性力使芯柱头封堵住芯腔出口孔以便防尘，防尘面 017的里侧的旋芯 171端壁上对称均布设悬浮对小孔 176，可帮助旋芯悬浮对中，旋芯 171外圆周上可设段或间断的两段圆柱形旋转定位面，其上可螺旋槽 /牙，当有压流体进入芯腔时会造成旋流动压和悬浮力，使旋芯 171离开防尘面 017开始转动並经环缝喷孔 007做旋转压力喷雾。

[65] 二、本发明的喷雾装置。

[66] 实施例 1 :

[67] 如图 2-1、图 2-2所示，一种全空间喷雾头具有喷头体 7、入口管 2和多个喷雾嘴 PX, PX为适当类型的旋转环缝喷雾嘴；喷头体 7具有喷头体腔 6，喷头体腔两端同轴中心通孔的上孔小下孔大，喷头体 7中心通孔可转动地套在连接压力流源的阶梯形入口管 2上，入口管 2管壁上设通孔或通槽 11与喷头体腔 6相通，喷雾嘴 PX 设于喷头体上並与喷头体腔 6相通，喷头体腔 6的上中心孔 3与入口管 2间设转动密封件 9，喷头体腔 6的下中心通孔由空心螺钉狀芯座 208形成的封头封堵，封头内端环面 245成为喷头体转动上止推面，喷头体转动的下止推环面为 246。芯座 2 08的底部设喷雾嘴 P8，喷雾嘴 P8可为类似图 1-4所示复合芯座旋转环缝喷雾嘴 p4 (见旋转环缝喷雾嘴实施例 4) ，所不同的是 P8的芯盖 242装于入口管 2的出口端，另一不同点是旋芯 108设对外封闭的芯孔 022，芯柱头 020四周均布设有的至少 4个对中小孔 021与芯孔 022相通。

[68] 所述喷头体 7的外形为外周十字形体连带截头圆锥或多面锥形体的复合体，在截头圆锥体 5或多面锥形体外周上设喷雾嘴如 P9、 Pg, Pg为固定式喷口的喷雾嘴，在十字形体的四个支臂的背向旋转方向的四个侧面设喷雾嘴如 P11或 Pg，在四个支臂的端面都设喷雾嘴如 P7、 P10， P7、 P10的轴线与喷头体轴线最好有偏心距，喷头体十字形体上各喷雾嘴的喷雾对喷头体产生同向旋转驱动力，喷雾嘴内都设旋流通道，喷雾嘴 P9、 Pl l、 Pg不设芯盖而直通喷头体腔 6，其中喷雾嘴 P 9用在喷头体腔壁上的导流孔 8及芯座 209上的旋流通道 210与其旋芯 109相通（参见图 2— 1A) ；所述喷雾装置入口管管壁上设的通孔或通槽 11最好是斜向一致，以使它们产生的在喷头体腔 6中的旋流帮助带动喷头体旋转，该旋转方向与喷雾嘴喷雾对喷头体产生的旋转驱动力旋向一致。

[69] 实施例中喷头体 7也可为其它形状；入口管 2也可縮短到只用喷头体腔 6的上中心孔 3作为轴承孔，入口管 2内可设过滤器 10。

[70] 实施例中喷头体 7上设的喷雾嘴可以全部用如 P7那类自闭防尘式喷雾嘴，喷头就成为防尘式旋转环缝喷雾头。

[71] 实施例 2:

[72] 如图 3所示，一种喷雾枪 /头，它用于泡沫喷雾，主要包括喷头体 15、接头 16、芯座 213上至少设 3个旋转环缝喷雾嘴 P12、及喷枪罩 18。芯座 213与喷头体 15螺纹连接並经接头 16连通压力液源，芯座 213内至少均布 3个阶梯形圆孔形芯腔其内可设如 112、 116或 115之类的旋芯，旋芯大圆柱段上设能促使旋芯转动的旋流通道，大圆柱段与芯腔圆孔转动配合，大圆柱段可设于旋芯的前段如 112或两端如 116或全段如 115，旋流通道可为设于旋芯大圆柱段上的斜槽如 116或螺旋槽如 112或螺牙如 115，旋芯 112的縮径尾柱 113露出芯腔孔並靠近喷头体腔 14的底壁做轴向后限位，旋芯 112的縮径芯柱头位于芯腔阶梯孔的縮径孔口內形成环缝喷孔 003，环缝喷孔 003的入口间隙大于出口间隙，它们的同轴口喷孔轴线斜交于芯座 213中心线上，其交角为 0-30度。芯座 213的出口端壁上设两圈多个吸气通孔 230，芯座 213的出口连接喷头罩 18，各环缝喷孔 003的聚集喷雾流向喷头罩 18 的漏斗形汇流口 19集流，汇流口 19连接內环槽的短喉孔 019及外扩压孔 030，形成文丘里式参气泡沫喷雾喷射结构。芯座 213与喷头罩 18对接腔形成气水雾混合室，扩压孔 030上还可增设细泡网。

[73] 实施例 3:

[74] 在上例中若去掉喷头罩 023，并把芯座 213的出口端壁上的吸气通孔 230也去掉，喷头体 15与芯座 213螺纹连接就成为转子型的旋转环缝喷雾枪或喷雾头；也可采用图 1-3所示 P3那样的多旋芯组合喷雾嘴做雾喷枪或喷雾头，此时把它的座体 135做为喷头体连接在压力流源上即可。

[75] 实施例 4:

[76] 参见图 1-6，当把实施例 6中的旋芯 161、芯座 206和副芯座 163做为有类似结构喷雾裝置的芯座、喷头体、芯座支架，而且在旋芯 161上增设与中心孔 166连通的小型旋转环缝喷雾嘴或其它类喷雾嘴（图中未画）时，则构成复合型旋转环缝喷雾头；该喷雾头它包括喷头体、芯座、旋芯；芯座可转动地设于喷头体腔内，喷头体腔的芯座支架上设有旋流通道或和芯座外周壁上设能被流体推动旋转的槽 /牙 /叶形通道，通道的旋流带动芯座转动，芯座的出口外圆面出端穿入喷头体腔出口孔内，形成旋转大环缝喷雾嘴，在旋转芯座中央或和四周设有包括带旋芯的喷雾嘴，喷头体腔连通压力流源和各喷雾嘴。此时芯座成为母旋芯、芯座上设的旋芯成为子旋芯，构成旋转大环缝喷雾嘴中带喷雾嘴的复合型旋转环缝喷雾头；它可形成复杂的既有公转又有自转的复合旋转喷雾。

[77] 旋转环缝喷雾嘴 /头的喷雾这类复合旋转喷雾，能引起空气的强烈挠动，加剧雾滴与空气的磨擦和碰撞促进喷雾细化，使粒滴比表面积大增，更有利于其与空气完全参混加速传质传热迅速蒸发或加速和其它介质混合发生反应，从而显著提高喷雾工作和工艺效率。

[78] 把本发明的旋转环缝喷雾嘴设在喷头体上或使旋转环缝喷雾嘴的芯座与喷头体相连，喷头体再和压力流源连通就可构成带有旋转环缝喷雾嘴的喷雾装置。以上所述，仅为本发明几个实施例而已，因旋芯、芯座和芯腔、及喷头体的结构有多种，它们组合成的旋转环缝喷雾装置也有多种多样，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims

权利要求书

1、一种旋转环缝喷雾嘴，其特征在于：它包括芯座、旋芯及旋转环缝喷孔；所述的芯座内设有芯腔，在芯座上设有与芯腔连通的入口和出口，芯座入口连通压力流源；所述的旋芯被限位套置在芯腔内且两者同心、可互相转动，在旋芯上或芯腔壁上设有促旋流道，促旋流道的旋流动力使旋芯与芯腔互相转动；旋芯出端的芯柱头穿入芯腔出口孔，芯柱头与芯腔出口孔之间形成旋转环缝喷孔，该喷孔的横截面近似圆环，设定该圆环间隙和直径可使所述喷雾嘴的压力喷雾细度和流量分别得到控制。

2、根据权利要求 1所述的旋转环缝喷雾嘴，其特征在于：所述的旋转环缝喷孔的轴向形状为短圆管或锥管形环缝，且环缝喷孔的入口间隙不小于其出口间隙，可在环缝喷孔接近出口处设有最小环缝间隙的喷口。

3、根据权利要求 1所述的旋转环缝喷雾嘴，其特征在于：所述的旋芯为阶梯柱形，旋芯外圆周上设有旋流促旋流道，旋芯出端环面收縮并连接小圆锥形或小圆柱形芯柱头，旋芯出端环面作为转动止推限位面可与芯腔前端内壁相互滑转。

4、根据权利要求 3所述的旋转环缝喷雾嘴，其特征在于：所述的旋芯出端环面上可均布设有至少两段楔斜 /环面，楔面张角为 15 度，楔面开口朝向旋转方向。

5、根据权利要求 1或 2或 3或 4所述的旋转环缝喷雾嘴，其特征在于：所述的旋芯设有与芯腔入口相通並向旋芯出口端延伸的中心孔

，所述旋芯的出口端管壁上均布有径向小孔或和钭向小孔，旋芯的中心孔经各小孔向环缝喷孔供压，帮助旋芯悬浮居中并减少磨擦。

6、根据权利要求 1或 2或 3或 4所述的旋转环缝喷雾嘴，其特征在于：所述芯柱头的外圆面上或芯腔出口孔壁上设有一短段细密纹。

7、根据权利要求 1所述的旋转环缝喷雾嘴，其特征在于：所述喷雾嘴的环缝喷口被旋芯的外端封堵防尘，在旋芯的内端设有可将旋芯内拉或外推的弹性件，以使旋芯外端锥面或弧面靠在芯腔出口孔壁上；弹性件为弹性垫片 /圈或弹簧。

[Claim 8] 8、根据权利要求 1所述的旋转环缝喷雾嘴，其特征在于：所述芯座为组合式，芯座的芯腔内设有同心的副芯座，付芯座的盘形外周壁上设旋流槽 /牙形的促旋流道，旋芯位于芯腔和付芯座腔中央，並以付芯座顶部中心孔为轴承孔做旋转和轴向限位，旋芯的柱头同心地穿入芯座腔的收縮圆锥出口孔内，形成倒圆锥管形环缝喷雾孔。

[Claim 9] 9、根据权利要求 1所述的旋转环缝喷雾嘴，其特征在于：所述旋芯，是复合旋芯，它可转动地设于芯座腔内，复合旋芯设有外芯腔和同心的内芯腔，内芯腔中设内芯件并收縮形成内喷孔，内喷孔壁插入外芯腔的出口孔中央，形成带有中心喷雾孔的旋转环缝喷雾孔，芯座或芯座盖和外芯腔壁上设有的旋流通道为旋芯的促旋流道。

[Claim 10] 10、根据权利要求 1所述的旋转环缝喷雾嘴，其特征在于：所述促旋流道设于旋芯或和芯座上；旋芯上的促旋流道可为斜的或螺旋的槽 /牙 /孔；芯座的促旋流道设于芯腔壁或芯座闷盖上，为旋流槽 /孔。

[Claim 11] 11、根据权利要求 1所述的旋转环缝喷雾嘴，其特征在于：所述旋转环缝喷雾嘴的喷雾细度和流量可分别控制；喷雾滴径的细尺度控制：若喷雾细度要求平均滴径为 T，环缝喷口最小间隙处的孔径为 ΰ、该处芯柱头直径为 d，则令（D-d) ^Τ. Κ, Κ值为 1 ^3的相关系数；喷雾流量用0= 八？11 0 8 3/12 4 1^式估值來确定0、 d的大小，可滿足喷雾流量要求。

[Claim 12] 12、一种喷雾装置，它包括喷头体和喷雾嘴，喷雾嘴设于喷头体上，喷头体设有喷头体腔，它的入端接压力流源入口，出端与喷雾嘴连通；其特征在于：所述的喷雾嘴中包含旋转环缝喷雾嘴。

[Claim 13] 13、根据权利要求 12所述的喷雾装置，其特征在于：所述喷头体设有端部带中心通孔的喷头体腔，喷头体用其中心通孔可转动定位地套在阶梯形入口管上，入口管固定连接在压力流源上，入口管壁上设通孔 /槽相通喷头体腔；封头堵住喷头体腔的下通孔並为喷头体做转动止推定位，封头内可设喷雾嘴；所述喷头体是外周十字形体连带截头圆锥或多面锥形体的复合体，在喷头体外周以及在十字形体背向旋转方向的四个侧面都设喷雾嘴，且全与喷头体腔连通。

[Claim 14] 14、根据权利要求 12所述的喷雾装置，包括接头、喷头体、芯座

、旋芯、喷头罩，经接头连通压力流源的喷头体连通并设有芯座；其特征在于：所述芯座内设有两个以上的旋芯腔，每个旋芯腔可旋转定位地套置一个旋芯，形成一个旋转环缝喷雾嘴，各喷雾嘴出口汇聚在芯座的出口处进行喷雾；或者在芯座出口上再加装文氏管形喷头罩，并且在芯座出口周壁上设多个吸气孔，吸气孔与芯座出口和喷头罩之间的混合室相通，各喷雾嘴的喷雾经混合室参气，再经喷头罩出口做泡沬喷雾。

[Claim 15] 15、根据权利要求 12所述的喷雾装置，包括喷头体、芯座、旋芯

；其特征在于:所述芯座可转动地设于喷头体腔内，喷头体腔上设有旋流通道，经所述通道的旋流带动芯座转动，芯座的出口外圆面的出端穿入喷头体腔出口孔内，形成旋转大环缝喷雾嘴，在芯座上亦设有喷雾嘴包括带旋芯的喷雾嘴，即构成复合旋转环缝喷雾头，喷头体腔连通压力流源和各喷雾嘴。