[發明專利]用于噴射煙霧云的滅火噴嘴

無效

• 申請號: 200580027680.5
• 申請日: 2005-06-20
• 公開（公告）號: CN101107078A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 尤金·W·艾維
• 申請（專利權）人: 尤金·W·艾維
• 主分類號: B05B3/06
• 分類號: B05B3/06
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 霍育棟;鄭霞

技術領域

本發明一般地涉及流體排放噴嘴，而具體地說涉及一種用于產生具 有前推力分量的渦漩(旋轉)霧形態。

背景技術

噴射排放噴嘴具有許多應用，而滅火就是一個具體的方面。已經公 知的是，水不僅吸收熱，而且也吸收火的大量有毒氣體，并有助于清除煙 氣。當水分解為精細噴射或者噴霧時這樣最有效。噴射發生噴嘴以比傳統 流體排放噴嘴較大體積來分配排水量，其中在傳統排放噴嘴中，水以聚焦 形態的散射密實流排放。噴射發生噴嘴對于抗擊內部火災特別有用，并經 常用于通過圍繞消防隊員形成噴水屏蔽而提供對消防隊員的防護。

傳統的噴射發生噴嘴一般地包括外殼、用于把來自例如消防軟管的 水補給源從入口引導到噴嘴排放端的通路以及用于把水形成微粒以向上 斷開成細流的裝置。多個開口與噴嘴的排放端相交，用于從噴嘴向上把排 放射流直接散射。用于使水形成微粒的普通使用裝置為內部葉輪，該內部 葉輪響應穿過外殼內傾斜葉輪表面的水流而旋轉。

傳統噴射發生噴嘴的一個限制是，必須獲得高壓水源以形成排放噴 射流的足夠噴射。由于排放噴嘴出口基本上小于供應軟管，以形成擴散噴 流，在噴嘴外殼內形成反壓力，從而限制出流速率。通過利用內部葉輪以 使水微粒化還需要軸承等等，這增加了噴嘴成本以及機械復雜性。

第5,351,891號美國專利及其他專利示出了固定、不旋轉的噴頭，其 中排放孔噴射集中、會聚的射流排放形態。

在第4,697,740號美國專利中公開的噴嘴為在傳統噴頭基礎上顯著 的改進，它具有產生大量云霧或者細煙霧的能力，對抑制火焰特別有效。 這通過旋轉噴嘴是可以實現的，其中在旋轉噴嘴中，排放孔徑向地向外噴 射水滴，從而產生靜態云霧形態。因為云霧相對于噴嘴保持靜態或者集中， 所以就對于滅火工作人員有必要把旋轉噴嘴緊靠在火焰附近設置，以使其 具有有效覆蓋范圍。此外，通過把噴嘴靠近火源放置，煙霧云遇到上升氣 流，并遠離火焰被牽拉。由于靜態云在方向上不是可控的，因此對于噴嘴 有必要讓操作者關注，以便它可隨時復位，以圍繞消防隊員維持保護性熱 屏蔽，或者圍繞火源維持抑制煙霧云。

傳統霧云發生器噴嘴的限制在于，霧云的運動或者煙霧形態在任何 特定方向都不是可控制的，并傾向于保持集中于噴嘴或者任意地漂移。經 常需要消防隊員帶著危險接近烈火，以形成煙霧云，并保持集中到火焰上， 以建立消防隊員安全工作的熱屏蔽，并抑制該火焰，直到它被熄滅或者被 控制。這把消防人員暴露于嚴重燒傷和煙熏的危險，特別在包含化學燃料 源燃燒的地方。為此，通常在改進消防設備方面有連續的需求，特別是圍 繞烈火場合使用的噴水設備，在噴水設備中需要的改進為，延長標準防護 服和呼吸設備的安全操作限制，以及允許消防隊員安全地工作以及有效地 靠近火源。

發明內容

一種根據本發明的改進的云霧發生器噴嘴產生具有前推力分量的霧 形態，允許以相對于火源在偏遠位置安全站立的操作者進行方向控制，并 在火源上或者其周圍設置相對較大的煙霧或者云霧。該排放噴嘴包括在一 端封閉而在相對端開口的圓筒軸承元件；用于把軸承元件連接到流體源的 裝置；以及與該軸承元件至少一部分同心設置并環繞它以及與該軸承元件 配合在其間形成環形腔的圓筒套筒元件。該軸承元件在開口和封閉端之間 具有流體通路和使流體進入該通路以穿過其中向外流動的多個槽。

該套筒元件具有多個在該環形腔和套筒元件外部之間連通的孔口。 根據發明的重要方面，該孔口以相對于噴嘴軸線成銳角向前噴射角度延伸 的孔口，從而當水滴排放時把向前定向運動分量施加給水滴。另外，該排 放孔橫向地延伸到套筒元件半徑距離，用于把旋轉扭矩施加給套筒元件， 從而產生具有前推力分量的渦旋(旋轉)霧形態。當該轉子套筒響應由穿 過該孔口向外水流施加的反作用力旋轉時，該水微粒化為形成精細煙霧或 者云霧的霧滴，并以定向運動的正向分量沿著渦旋軌跡排放。當該環形腔 增壓時，在該腔室中的水用作液體軸承，以當套筒元件圍繞軸承元件旋轉 時支撐該套筒元件。