专利名称：旋转环缝喷雾嘴及其喷雾装置的制作方法
技术领域：
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。
背景技术：
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。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2004100U959. 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 就须做得小而勻，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。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。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，即直经缩小到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勻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。
发明内容
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。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。
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。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。为实现上述目的，本发明的技术解决方案是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。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。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， 旋芯前端收缩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。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2 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。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。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。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。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缩圆锥出口孔内，形成倒圆锥管 形环缝喷雾孔。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，内芯腔收缩形成 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。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。
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)彡Τ. K，K值为1 3的相关系数；喷雾流量控制可用Q =f Δ P π D δ 3/12 μ L式进行估值来确定D、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 < 1、ΔΡ压差、μ粘度、D孔径、L环缝孔长、δ平均逢宽。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。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。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。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。本发明解决的难题和有益效果及优点如下；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。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，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 更均勻。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勻，本发明用环缝的 旋转小间隙就能使喷口的一次雾化勻细度大增，通过设定环缝间隙即可控制喷雾液滴尺寸 和分布。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。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。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。下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
图1-1为空心柱旋芯喷雾嘴Pi结构图；图I-IA为图1-1的K向视图；图1-2为实心柱旋芯喷雾嘴P2结构图；图1-2A为图1-2沿0-0线的剖视图；图1-3为共用芯座的多旋芯喷雾嘴P3结构图；图1-4为带组合芯座的喷雾嘴P4结构图；图1-5为带复合旋芯的喷雾嘴P5结构图；图1-6为带锥形芯柱头的防尘喷雾嘴P6结构1-7为带弧形芯柱头的防尘喷雾嘴P7结构1-7A为图1-7沿T-T线的剖面图；图2-1为全空间喷雾头立面半剖结构示意图；图2-1A是图2-1沿C-C方向的剖视图；图2-2为图2-1带局部剖的俯视3为喷雾枪/头结构示意具体实施例方式一、本发明的旋转环缝喷雾嘴。实施例1
如图1-1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内；旋芯大圆柱头端收缩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的收缩孔台阶内为旋芯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)/2。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 I-IA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。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。实施例2 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121外圆大圆柱 段前端收缩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1 (如图1-2A所示)上并与 环缝喷孔012相通，端环面1 靠在芯腔123的收缩孔圆环台阶口上为旋芯121做轴向定 位，旋芯121端环面1 上均布对称设楔斜面120，斜面张角为2 15度，斜面开口朝向旋 芯121的旋转方向，旋芯121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 压力喷雾。实施例3 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203、 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前端收缩成柱形芯柱 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前端收缩成柱形芯柱头，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203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。实施例4 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的收缩圆锥孔形成旋流腔149，旋流腔149内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024以便减轻旋芯质量，旋芯柱头同心地穿入芯座204 的收缩圆锥出口孔内，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。实施例5 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。所述的芯座盖巧4螺接在芯座205上，在两者之间形成一个封闭的 芯座腔，芯座盖巧4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下部收缩成内喷口 05，旋芯内喷口 05的孔壁插 入芯座205内腔出口中，形成外环缝喷口 005，在内喷口 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巧4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150旋流从内喷口 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。实施例6: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161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。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，可得到均勻的超 细喷雾。实施例7 如图1-7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中心孔内置弱弹簧173，弱弹簧 173顶部滚珠或带半球头的阶梯柱175轻顶在闷盖174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 ι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。二、本发明的喷雾装置。实施例1 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对6。芯座208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。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Pll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、P11、1 不设芯盖 而直通喷头体腔6，其中喷雾嘴P9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。实施例中喷头体7也可为其它形状；入口管2也可缩短到只用喷头体腔6的上中 心孔3作为轴承孔，入口管2内可设过滤器10。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。实施例2 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的缩径尾柱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的缩径芯柱头位于芯腔阶梯孔的缩 径孔口内形成环缝喷孔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连接内环槽的短喉孔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。实施例3 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。实施例4 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 喷雾装置的芯座、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。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。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。
权利要求
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，旋芯出端环面收缩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2 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。
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 地穿入芯座腔的收缩圆锥出口孔内，形成倒圆锥管形环缝喷雾孔。
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缩形 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。
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。
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D、该处芯柱头直径为d，则令(D-d)彡Τ. K，K值为1…3的相关系数； 喷雾流量用Q = f Δ P Ji D δ 3/12 μ L式估值來确定D、d的大小，可滿足喷雾流量要求。
12.—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。
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。
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。
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。
全文摘要
本发明公开了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；所述的旋芯可定位转动地被套置在芯腔内且两者同心，在旋芯上或和芯腔壁上设有促旋流道，以便利用流体动力使旋芯与芯腔互相转动，旋芯的一端穿入芯座出口且该穿入端与芯座出口内壁之间形成旋转环缝喷孔。本发明旋转环缝喷雾嘴的喷孔横截面为圆环缝，设定圆环间隙和直径可分别方便的控制压力喷雾的细度和流量并可使液滴尺寸分布更趋均细。旋转环缝喷雾嘴有自清理功能，不易堵噻而且可做成自闭防尘式。把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。
文档编号B05B7/02GK102039228SQ200910112718
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者韩铁夫 申请人:韩铁夫