一种灭火用旋射流细水雾喷头的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种灭火用旋射流细水雾喷头，包括水管接头、进水管、轴承、轴承盖、叶片、喷头体、喷嘴七部分组成。喷头外部结构由水管接头、进水管、轴承、轴承盖、喷头体、喷嘴组成；内部结构主要为叶片，三个叶片均匀焊接在环状圆柱体上，在喷头腔体内设置有凹槽，叶片可以直接安装在喷头腔体内。三个叶片均匀分布在每两个喷孔之间，可以更好的起到导流的作用，使得喷头体在高压水流作用下旋转。在喷头体周围均匀分布三个喷孔，喷孔的中心线与喷头腔体圆周交点所在水平切向夹角为45°，喷孔数量和倾斜角度均可以根据需要改变；所述喷头设置多喷嘴，喷头底部中心设置一个喷口。本发明提供的旋射流细水雾喷头，具有结构简单，保护面积大，喷射距离远，灭火效率高等优点。
【专利说明】一种灭火用旋射流细水雾喷头
【技术领域】
[0001]本发明属于公共安全【技术领域】，具体是指一种灭火用旋射流细水雾喷头。
【背景技术】
[0002]与水喷淋，洁净气体，气溶胶，泡沫等灭火技术相比，细水雾灭火技术由于其具有无环境污染(不会损耗臭氧层或产生温室效应)、耗水量小、对防护对象破坏性小等优点，被认为是哈龙系列灭火剂的主要替代技术，并已在电力、通信、烟草、轨道交通等领域的消防工程中得到应用。
[0003]但是，现代化建筑的一个重要发展方向是几种不同形式和功能的综合体，例如高层建筑和商场的中庭、大型礼堂和剧场、展览馆与商业中心、大型仓库与物流中心、交通综合体等。从火灾防治的角度来看，正是由于这些建筑结构的特殊性和功能的复杂多样性等，使得现有细水雾喷头因喷射距离短、保护面积有限等不足，难以满足上述场所的火灾防治需求。
[0004]《新型细水雾喷头的研制》(周华，2006.7 ;浙江大学流体传动及控制国家重点实验室)中介绍了带有旋芯的喷嘴，其不足是结构复杂、容易堵塞，成本较高，喷雾动量低、射程短，每个喷头的保护半径通常在0.5m左右。《多喷嘴组合式细水雾喷头油盆灭火实验与分析》(弓永军，大连海事大学船舶机电装备研究所)中介绍了一种新型的三切向槽式细水雾喷嘴，其利用高压提高了细水雾的径向动量，扩大了细水雾的雾化角，增大了喷雾覆盖范围，可以有效灭火，但是这种喷头不能旋转，其喷射距离和保护范围仍难以满足高大空间的防灭火需要。旋转喷头，已经在洗消、干燥、冷却、燃烧等方面得到了应用，但未见在消防领域的应用。中国专利CN102441246A公开了一种旋转式细水雾喷头，该喷头利用水流产生的偏心力旋转，因此工作压力较高、雾滴轴向动量较小、喷雾距离仍不够远。
[0005]通过喷头腔体内部结构的优化设计，以增加喷头的旋转速度、从而提高其雾化效果和作用距离的新思路和新方法，目前尚未见报道。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种灭火用旋射流细水雾喷头，其具有喷射距离远、保护面积大、雾滴动量大、灭火效率高的优点，为解决高大空间的细水雾灭火难题提供技术支撑。
[0007]本发明采用的技术方案为:一种灭火用旋射流细水雾喷头，其外部依次为相互通过螺纹连接的水管接头，进水管，套装于进水管上的轴承，轴承上安装有轴承盖，喷头体构成；周围喷孔与喷嘴通过螺纹连接；叶片安装在喷头体内部的凹槽内；周围喷孔均匀分布在喷头体圆周上，其结构为切向偏心槽式；周围喷孔的中心线与喷头体腔体圆周交点所在水平切向夹角为45°，为喷头体旋转提供切向力，喷嘴均是没有雾化芯的喷嘴。
[0008]进一步的，所述的叶片焊接在环状圆柱体上，叶片数目3个，或者叶片具体个数可变。
[0009]进一步的，所述的周围喷孔均匀分布在喷头体上，喷孔数目为3个，或者喷孔具体个数可根据需要增加或减小。
[0010]进一步的，所述的周围喷孔在均匀分布在喷头体上，在喷头体的顶端中心增加了一个顶端喷孔。
[0011]本发明的原理在于:
[0012]一种灭火用旋射流细水雾喷头，其外部依次为相互通过螺纹连接的水管接头1，进水管11，套装于进水管11上的轴承10,轴承上安装有轴承盖2,喷头体5构成；三个周围喷孔6和顶端喷孔7与四个喷嘴13分别通过螺纹连接；叶片4安装在喷头体5内部的凹槽8内；其特征在于三个喷孔6均匀分布在喷头体5圆周上，其结构为切向偏心槽式；三个周围喷孔6的中心线与喷头体5腔体圆周交点所在水平切向夹角为45° (该角度可根据不同要求做适当调整)，为喷头体5旋转提供切向力；顶端喷孔7位于喷头体5的顶端中心，四个喷嘴13均是没有雾化芯的喷嘴。
[0013]轴承10的采用不仅能减小机械过程中各部件的摩擦系数，同时可以通过轴承10连接进水管11和轴承盖2与喷头体5连接，起到连接和固定的作用。环形垫片3的使用，对轴承10起到了固定作用，使喷头的旋转更加稳定。
[0014]为获得较好的雾化效果和增大旋转扭矩，在喷头体5腔体内安装了叶片4，三个叶片4均匀焊接在环状圆柱体上，在喷头体5腔体内设置有凹槽8，叶片可以直接安装在喷头体腔体内，三个叶片均匀分布在每两个周围喷孔之间；轴承盖2和喷头体5通过螺纹连接，两者之间的接触距离可以根据需要调节。高压水流从进水管11进入喷头体5腔体内，经过流部件叶片4进入喷嘴13，水流流过叶片4增大了流体扰流，有助于提高雾化效果的同时对旋转轴线偏心增大了喷头体5旋转的水力扭矩。
[0015]本发明的旋射流细水雾喷头，喷头旋转部件的密封是关键。为保证良好的密封性，进水管11和水管接头1之间通过螺纹连接，并在进水管顶部设置了 0形密封圈；轴承10外安装轴承盖2，轴承盖2和喷头体5采用螺纹连接；轴承盖2和进水管11之间采用了旋转密封圈密封，在轴承盖2上加设了环形凹槽8，凹槽8内镶嵌旋转密封圈9。本发明选用密封圈来实施密封，其由一个低摩擦的填充聚四氟乙烯的密封环和一个橡胶弹性体组成，属于外周密封，可受两侧压力和变压力作用的双向旋转密封圈，密封圈镶嵌在轴套的环形沟槽内，形成了一个润滑油腔，降低了摩擦力，同时提高了密封表面的比压，增强了密封效果，能够起到良好的密封效果。
[0016]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0017]本发明的旋射流细水雾喷头，由于采用叶片，可使喷口直径适当增大，且不需采用雾化芯，从而可大大减少压力损失，提高细水雾喷射距离，增大雾滴喷射速度，同时有助于避免喷口堵塞。本发明的旋射流细水雾喷头可自行旋转，无需其他旋转机构，因此具有结构相对简单、成本低、灭火效率高等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的灭火用旋射流细水雾喷头全剖视图；其中1为水管接头，2为轴承盖，3为环形垫片,4为叶片,5为喷头体,6为周围喷孔,7为顶端喷孔,8为凹槽,9为旋转密封圈，10为轴承，11为进水管，12为环形垫片；
[0019]图2是本发明的叶片的结构示意图，其中图(a)为叶片结构简图，图(b)为单叶片空间示意图；
[0020]图3是本发明的喷头体内流道示意图；
[0021]图4是本发明的喷嘴的全剖视图，其中，13为喷嘴；
[0022]图5是本发明的单喷嘴的俯视图；
[0023]图6是本发明的喷头体立体示意图，其中图(a)为喷头体立体仰视图，图(b)为喷头体立体主视图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0025]实施例:
[0026]本实施例是一种灭火用旋射流细水雾喷头，其结构如图1所示，包括连接在水管接头1上的进水管11，其中所述的进水装置包括进水管11以及套装于进水管11上的轴承10，所述的轴承10不仅能减小机械过程中各部件的摩擦阻力，同时也能起到固定作用，所述的进水管11与水管接头1采用螺纹连接，轴承上设置的轴承盖2与喷头体5同样也是通过螺纹连接，轴承10与进水管11和轴承盖2上下接触部位都设置了环形垫片，以便于密封和固定。
[0027]在喷头体5里面设置有凹槽8，叶片4直接镶嵌在凹槽8内。叶片的结构如图2所示，本发明采用了三个叶片，三个叶片均匀分布在每两个喷孔之间。高压水流从进水管11进入喷头腔体内，经过叶片4进入喷嘴13，水流流过叶片4增大了流体扰流，同时对喷头体产生了旋转扭矩，增大了喷头体的旋转速度，一定程度上提高了雾化效果。
[0028]喷头体5周围均匀分布三个切向偏心槽式周围喷孔6，每个周围喷孔6对应一个喷嘴13，这三个周围喷孔6和喷嘴13组成三切向偏心槽式细水雾喷嘴，高压水从进水管11进入喷头腔体内，再由倾斜喷嘴喷出，形成高压射流，三切向偏心槽式细水雾喷嘴利用了直射能量和旋转能量，提高了细水雾的径向动量，扩大了高压细水雾的雾化角。切向槽式设计，有助于增大细水雾的轴向动量，使雾滴更容易穿过高温火场，实现深度灭火。为了保证本发明旋射流细水雾喷头的密封性，在所述的进水管11与水管接头1以及进水管10和轴承盖2之间都采用了密封装置。
[0029]本发明工作原理如下:喷头体5周围均匀分布三个喷嘴13，高压水流流过周围喷孔6时产生使喷头旋转的水力扭矩，从而使喷头旋转。由于本发明旋射流细水雾喷头的喷嘴流量相对较小，因而所产生的水力扭矩较小，因此本发明在喷头腔体内安装了叶片，以增大喷头的旋转扭矩，从而提高其旋转速度，增大其喷射距离和保护范围。
[0030]周围喷孔6在均匀分布在喷头体5周围，在喷头体5的顶端中心可以增加了一个顶端喷孔7。
[0031]本发明未详细阐述部分属于本领域技术人员的公知技术。
【权利要求】
1.一种灭火用旋射流细水雾喷头，其外部依次为相互通过螺纹连接的水管接头(1)，进水管(11),套装于进水管(11)上的轴承(10)，轴承(10)上安装有轴承盖(2),喷头体(5)构成；周围喷孔(6)与喷嘴(13)通过螺纹连接；叶片⑷安装在喷头体(5)内部的凹槽(8)内；其特征在于:周围喷孔(6)均匀分布在喷头体(5)圆周上，其结构为切向偏心槽式；周围喷孔(6)的中心线与喷头体(5)腔体圆周交点所在水平切向夹角为45°，为喷头体(5)旋转提供切向力，喷嘴(13)均是没有雾化芯的喷嘴。
2.如权利要求1所述的灭火用旋射流细水雾喷头，其特征在于:所述的叶片(4)焊接在环状圆柱体上，叶片数目3个，或者叶片具体个数可变。
3.如权利要求1所述的灭火用旋射流细水雾喷头，其特征在于:所述的周围喷孔(6)均匀分布在喷头体(5)上，喷孔数目为3个，或者喷孔具体个数可根据需要增加或减小。
4.如权利要求1所述的灭火用旋射流细水雾喷头，其特征在于:所述的周围喷孔(6)在均匀分布在喷头体(5)上，在喷头体(5)的顶端中心增加了一个顶端喷孔(7)。
【文档编号】A62C31/02GK104399216SQ201410735470
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】王喜世, 王志刚, 朱培 申请人:中国科学技术大学