一種滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭，包括水管接頭、進(jìn)水管、軸承、軸承蓋、葉片、噴頭體、噴嘴七部分組成。噴頭外部結(jié)構(gòu)由水管接頭、進(jìn)水管、軸承、軸承蓋、噴頭體、噴嘴組成；內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要為葉片，三個葉片均勻焊接在環(huán)狀圓柱體上，在噴頭腔體內(nèi)設(shè)置有凹槽，葉片可以直接安裝在噴頭腔體內(nèi)。三個葉片均勻分布在每兩個噴孔之間，可以更好的起到導(dǎo)流的作用，使得噴頭體在高壓水流作用下旋轉(zhuǎn)。在噴頭體周圍均勻分布三個噴孔，噴孔的中心線與噴頭腔體圓周交點所在水平切向夾角為45°，噴孔數(shù)量和傾斜角度均可以根據(jù)需要改變；所述噴頭設(shè)置多噴嘴，噴頭底部中心設(shè)置一個噴口。本發(fā)明提供的旋射流細(xì)水霧噴頭，具有結(jié)構(gòu)簡單，保護面積大，噴射距離遠(yuǎn)，滅火效率高等優(yōu)點。
【專利說明】一種滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于公共安全【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭。

【背景技術(shù)】
[0002]與水噴淋，潔凈氣體，氣溶膠，泡沫等滅火技術(shù)相比，細(xì)水霧滅火技術(shù)由于其具有無環(huán)境污染(不會損耗臭氧層或產(chǎn)生溫室效應(yīng))、耗水量小、對防護對象破壞性小等優(yōu)點，被認(rèn)為是哈龍系列滅火劑的主要替代技術(shù)，并已在電力、通信、煙草、軌道交通等領(lǐng)域的消防工程中得到應(yīng)用。
[0003]但是，現(xiàn)代化建筑的一個重要發(fā)展方向是幾種不同形式和功能的綜合體，例如高層建筑和商場的中庭、大型禮堂和劇場、展覽館與商業(yè)中心、大型倉庫與物流中心、交通綜合體等。從火災(zāi)防治的角度來看，正是由于這些建筑結(jié)構(gòu)的特殊性和功能的復(fù)雜多樣性等，使得現(xiàn)有細(xì)水霧噴頭因噴射距離短、保護面積有限等不足，難以滿足上述場所的火災(zāi)防治需求。
[0004]《新型細(xì)水霧噴頭的研制》(周華，2006.7 ;浙江大學(xué)流體傳動及控制國家重點實驗室)中介紹了帶有旋芯的噴嘴，其不足是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、容易堵塞，成本較高，噴霧動量低、射程短，每個噴頭的保護半徑通常在0.5m左右?！抖鄧娮旖M合式細(xì)水霧噴頭油盆滅火實驗與分析》(弓永軍，大連海事大學(xué)船舶機電裝備研究所)中介紹了一種新型的三切向槽式細(xì)水霧噴嘴，其利用高壓提高了細(xì)水霧的徑向動量，擴大了細(xì)水霧的霧化角，增大了噴霧覆蓋范圍，可以有效滅火，但是這種噴頭不能旋轉(zhuǎn)，其噴射距離和保護范圍仍難以滿足高大空間的防滅火需要。旋轉(zhuǎn)噴頭，已經(jīng)在洗消、干燥、冷卻、燃燒等方面得到了應(yīng)用，但未見在消防領(lǐng)域的應(yīng)用。中國專利CN102441246A公開了一種旋轉(zhuǎn)式細(xì)水霧噴頭，該噴頭利用水流產(chǎn)生的偏心力旋轉(zhuǎn)，因此工作壓力較高、霧滴軸向動量較小、噴霧距離仍不夠遠(yuǎn)。
[0005]通過噴頭腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，以增加噴頭的旋轉(zhuǎn)速度、從而提高其霧化效果和作用距離的新思路和新方法，目前尚未見報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭，其具有噴射距離遠(yuǎn)、保護面積大、霧滴動量大、滅火效率高的優(yōu)點，為解決高大空間的細(xì)水霧滅火難題提供技術(shù)支撐。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭，其外部依次為相互通過螺紋連接的水管接頭，進(jìn)水管，套裝于進(jìn)水管上的軸承，軸承上安裝有軸承蓋，噴頭體構(gòu)成；周圍噴孔與噴嘴通過螺紋連接；葉片安裝在噴頭體內(nèi)部的凹槽內(nèi)；周圍噴孔均勻分布在噴頭體圓周上，其結(jié)構(gòu)為切向偏心槽式；周圍噴孔的中心線與噴頭體腔體圓周交點所在水平切向夾角為45°，為噴頭體旋轉(zhuǎn)提供切向力，噴嘴均是沒有霧化芯的噴嘴。
[0008]進(jìn)一步的，所述的葉片焊接在環(huán)狀圓柱體上，葉片數(shù)目3個，或者葉片具體個數(shù)可變。
[0009]進(jìn)一步的，所述的周圍噴孔均勻分布在噴頭體上，噴孔數(shù)目為3個，或者噴孔具體個數(shù)可根據(jù)需要增加或減小。
[0010]進(jìn)一步的，所述的周圍噴孔在均勻分布在噴頭體上，在噴頭體的頂端中心增加了一個頂端噴孔。
[0011]本發(fā)明的原理在于:
[0012]一種滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭，其外部依次為相互通過螺紋連接的水管接頭1，進(jìn)水管11，套裝于進(jìn)水管11上的軸承10,軸承上安裝有軸承蓋2,噴頭體5構(gòu)成；三個周圍噴孔6和頂端噴孔7與四個噴嘴13分別通過螺紋連接；葉片4安裝在噴頭體5內(nèi)部的凹槽8內(nèi)；其特征在于三個噴孔6均勻分布在噴頭體5圓周上，其結(jié)構(gòu)為切向偏心槽式；三個周圍噴孔6的中心線與噴頭體5腔體圓周交點所在水平切向夾角為45° (該角度可根據(jù)不同要求做適當(dāng)調(diào)整)，為噴頭體5旋轉(zhuǎn)提供切向力；頂端噴孔7位于噴頭體5的頂端中心，四個噴嘴13均是沒有霧化芯的噴嘴。
[0013]軸承10的采用不僅能減小機械過程中各部件的摩擦系數(shù)，同時可以通過軸承10連接進(jìn)水管11和軸承蓋2與噴頭體5連接，起到連接和固定的作用。環(huán)形墊片3的使用，對軸承10起到了固定作用，使噴頭的旋轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定。
[0014]為獲得較好的霧化效果和增大旋轉(zhuǎn)扭矩，在噴頭體5腔體內(nèi)安裝了葉片4，三個葉片4均勻焊接在環(huán)狀圓柱體上，在噴頭體5腔體內(nèi)設(shè)置有凹槽8，葉片可以直接安裝在噴頭體腔體內(nèi)，三個葉片均勻分布在每兩個周圍噴孔之間；軸承蓋2和噴頭體5通過螺紋連接，兩者之間的接觸距離可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)。高壓水流從進(jìn)水管11進(jìn)入噴頭體5腔體內(nèi)，經(jīng)過流部件葉片4進(jìn)入噴嘴13，水流流過葉片4增大了流體擾流，有助于提高霧化效果的同時對旋轉(zhuǎn)軸線偏心增大了噴頭體5旋轉(zhuǎn)的水力扭矩。
[0015]本發(fā)明的旋射流細(xì)水霧噴頭，噴頭旋轉(zhuǎn)部件的密封是關(guān)鍵。為保證良好的密封性，進(jìn)水管11和水管接頭1之間通過螺紋連接，并在進(jìn)水管頂部設(shè)置了 0形密封圈；軸承10外安裝軸承蓋2，軸承蓋2和噴頭體5采用螺紋連接；軸承蓋2和進(jìn)水管11之間采用了旋轉(zhuǎn)密封圈密封，在軸承蓋2上加設(shè)了環(huán)形凹槽8，凹槽8內(nèi)鑲嵌旋轉(zhuǎn)密封圈9。本發(fā)明選用密封圈來實施密封，其由一個低摩擦的填充聚四氟乙烯的密封環(huán)和一個橡膠彈性體組成，屬于外周密封，可受兩側(cè)壓力和變壓力作用的雙向旋轉(zhuǎn)密封圈，密封圈鑲嵌在軸套的環(huán)形溝槽內(nèi)，形成了一個潤滑油腔，降低了摩擦力，同時提高了密封表面的比壓，增強了密封效果，能夠起到良好的密封效果。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0017]本發(fā)明的旋射流細(xì)水霧噴頭，由于采用葉片，可使噴口直徑適當(dāng)增大，且不需采用霧化芯，從而可大大減少壓力損失，提高細(xì)水霧噴射距離，增大霧滴噴射速度，同時有助于避免噴口堵塞。本發(fā)明的旋射流細(xì)水霧噴頭可自行旋轉(zhuǎn)，無需其他旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，因此具有結(jié)構(gòu)相對簡單、成本低、滅火效率高等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭全剖視圖；其中1為水管接頭，2為軸承蓋，3為環(huán)形墊片,4為葉片,5為噴頭體,6為周圍噴孔,7為頂端噴孔,8為凹槽,9為旋轉(zhuǎn)密封圈，10為軸承，11為進(jìn)水管，12為環(huán)形墊片；
[0019]圖2是本發(fā)明的葉片的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖(a)為葉片結(jié)構(gòu)簡圖，圖(b)為單葉片空間示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的噴頭體內(nèi)流道示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明的噴嘴的全剖視圖，其中，13為噴嘴；
[0022]圖5是本發(fā)明的單噴嘴的俯視圖；
[0023]圖6是本發(fā)明的噴頭體立體示意圖，其中圖(a)為噴頭體立體仰視圖，圖(b)為噴頭體立體主視圖。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0025]實施例:
[0026]本實施例是一種滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括連接在水管接頭1上的進(jìn)水管11，其中所述的進(jìn)水裝置包括進(jìn)水管11以及套裝于進(jìn)水管11上的軸承10，所述的軸承10不僅能減小機械過程中各部件的摩擦阻力，同時也能起到固定作用，所述的進(jìn)水管11與水管接頭1采用螺紋連接，軸承上設(shè)置的軸承蓋2與噴頭體5同樣也是通過螺紋連接，軸承10與進(jìn)水管11和軸承蓋2上下接觸部位都設(shè)置了環(huán)形墊片，以便于密封和固定。
[0027]在噴頭體5里面設(shè)置有凹槽8，葉片4直接鑲嵌在凹槽8內(nèi)。葉片的結(jié)構(gòu)如圖2所示，本發(fā)明采用了三個葉片，三個葉片均勻分布在每兩個噴孔之間。高壓水流從進(jìn)水管11進(jìn)入噴頭腔體內(nèi)，經(jīng)過葉片4進(jìn)入噴嘴13，水流流過葉片4增大了流體擾流，同時對噴頭體產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)扭矩，增大了噴頭體的旋轉(zhuǎn)速度，一定程度上提高了霧化效果。
[0028]噴頭體5周圍均勻分布三個切向偏心槽式周圍噴孔6，每個周圍噴孔6對應(yīng)一個噴嘴13，這三個周圍噴孔6和噴嘴13組成三切向偏心槽式細(xì)水霧噴嘴，高壓水從進(jìn)水管11進(jìn)入噴頭腔體內(nèi)，再由傾斜噴嘴噴出，形成高壓射流，三切向偏心槽式細(xì)水霧噴嘴利用了直射能量和旋轉(zhuǎn)能量，提高了細(xì)水霧的徑向動量，擴大了高壓細(xì)水霧的霧化角。切向槽式設(shè)計，有助于增大細(xì)水霧的軸向動量，使霧滴更容易穿過高溫火場，實現(xiàn)深度滅火。為了保證本發(fā)明旋射流細(xì)水霧噴頭的密封性，在所述的進(jìn)水管11與水管接頭1以及進(jìn)水管10和軸承蓋2之間都采用了密封裝置。
[0029]本發(fā)明工作原理如下:噴頭體5周圍均勻分布三個噴嘴13，高壓水流流過周圍噴孔6時產(chǎn)生使噴頭旋轉(zhuǎn)的水力扭矩，從而使噴頭旋轉(zhuǎn)。由于本發(fā)明旋射流細(xì)水霧噴頭的噴嘴流量相對較小，因而所產(chǎn)生的水力扭矩較小，因此本發(fā)明在噴頭腔體內(nèi)安裝了葉片，以增大噴頭的旋轉(zhuǎn)扭矩，從而提高其旋轉(zhuǎn)速度，增大其噴射距離和保護范圍。
[0030]周圍噴孔6在均勻分布在噴頭體5周圍，在噴頭體5的頂端中心可以增加了一個頂端噴孔7。
[0031]本發(fā)明未詳細(xì)闡述部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭，其外部依次為相互通過螺紋連接的水管接頭(1)，進(jìn)水管(11),套裝于進(jìn)水管(11)上的軸承(10)，軸承(10)上安裝有軸承蓋(2),噴頭體(5)構(gòu)成；周圍噴孔(6)與噴嘴(13)通過螺紋連接；葉片⑷安裝在噴頭體(5)內(nèi)部的凹槽(8)內(nèi)；其特征在于:周圍噴孔(6)均勻分布在噴頭體(5)圓周上，其結(jié)構(gòu)為切向偏心槽式；周圍噴孔(6)的中心線與噴頭體(5)腔體圓周交點所在水平切向夾角為45°，為噴頭體(5)旋轉(zhuǎn)提供切向力，噴嘴(13)均是沒有霧化芯的噴嘴。
2.如權(quán)利要求1所述的滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭，其特征在于:所述的葉片(4)焊接在環(huán)狀圓柱體上，葉片數(shù)目3個，或者葉片具體個數(shù)可變。
3.如權(quán)利要求1所述的滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭，其特征在于:所述的周圍噴孔(6)均勻分布在噴頭體(5)上，噴孔數(shù)目為3個，或者噴孔具體個數(shù)可根據(jù)需要增加或減小。
4.如權(quán)利要求1所述的滅火用旋射流細(xì)水霧噴頭，其特征在于:所述的周圍噴孔(6)在均勻分布在噴頭體(5)上，在噴頭體(5)的頂端中心增加了一個頂端噴孔(7)。
【文檔編號】A62C31/02GK104399216SQ201410735470
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】王喜世, 王志剛, 朱培 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)