一种适用于压缩空气泡沫液的高速旋转喷射装置

技术领域

本发明涉及喷射技术领域，具体涉及一种适用于压缩空气泡沫液的高速旋转喷射装置。

背景技术

在压缩空气泡沫消防领域，水、泡沫液和压缩空气按比例混合后，通过喷头喷射。采用普通喷头，普通喷淋喷头喷射压缩空气泡沫液有以下不足：1、旋转速度慢，首先是压能转化为动能的效率低，其次是旋转喷头的摩擦损失大；2、喷洒不均匀，压缩空气泡沫液喷射速度降低，喷射覆盖面积小，打击力小，影响灭火效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于压缩空气泡沫液的高速旋转喷射装置，用以提高喷射力度，从而增大喷射覆盖面积，使得灭火效果更为理想，灭火效率也更高。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下方案：

一种适用于压缩空气泡沫液的高速旋转喷射装置，包括与安装管路出口适配连接的旋转喷射装置本体，旋转喷射装置本体位于安装管路轴线上，所述旋转喷射装置本体包括旋转叶轮及与旋转叶轮可拆卸连接的流量转速调节器，流量转速调节器位于安装管路内部，旋转叶轮与安装管路之间可相对转动，流量转速调节器可调节进入旋转叶轮内部喷射流道的过水面积，进而调节进入旋转叶轮内部喷射流道的液体压力，液体压力变化改变旋转叶轮的转速。

由于采用上述技术方案，将该旋转喷射装置本体安装于相应安装管路的出口处，旋转喷射装置本体位于压缩空气泡沫液输送的方向，即安装管路的轴线上，压缩空气泡沫液进入旋转叶轮内部的喷射流道内，液体压力作用于旋转叶轮上并推动旋转叶轮转动，旋转叶轮旋转产生离心力配合旋转叶轮的流道使得压缩空气泡沫液旋转喷洒，再通过流量转速调节器调节进入旋转叶轮内部喷射流道的过水面积，进而调节进入旋转叶轮内部喷射流道的液体压力，液体压力变化改变旋转叶轮的转速，旋转叶轮的转速越快，产生的离心力越大，空气泡沫液被甩出的速度越快，喷洒距离就更远，进而喷洒的覆盖面积越广，从而灭火的效果更为理想，灭火的效率也得到提升，能大范围的进行灭火。

进一步的，所述安装管路出口设置有适配的外壳，外壳位于安装管路外侧的部分呈喇叭状开口，旋转叶轮位于外壳内侧且与外壳内壁之间形成第一喷射流道，第一喷射流道与安装管路内部流道接通。

进一步的，所述外壳上端内壁之间设有固定筒，固定筒与外壳侧壁之间设有固定板，固定板沿固定筒外壁呈环形间隔分布，固定板一端与固定筒侧壁连接，另一端与外壳内壁连接，相邻固定板之间形成与安装管路内部流道及旋转叶轮内部的喷射流道接通的第一过水流道。

进一步的，所述流量转速调节器包括调节杆、调节螺钉、导流块，导流块下端与调节杆固定连接，调节杆滑动套设于固定筒内，固定筒内壁设有耐磨的聚四氟乙烯层，调节杆下端面设有与调节螺钉适配的内螺纹孔，调节螺钉上端穿过旋转叶轮中部与内螺纹孔螺纹连接，导流块外壁与外壳外壁之间形成第二过水流道，旋转调节螺钉改变调节杆底部与固定筒底部之间的高差进而改变第二过水流道的过水面积。

进一步的，所述导流块顶部、底部两侧均为斜面，顶部两斜面呈倒V形，底部两侧面呈V形，底部两侧面与对应的外壳侧壁之间形成过水面积可调节的第二过水流道。

进一步的，所述调节杆外侧设有第一弹簧，调节杆下方设有第二弹簧，第一弹簧一端作用于导流块，另一端作用于固定筒，第二弹簧位于调节螺钉外侧，第二弹簧一端作用于调节杆底面，另一端作用于旋转叶轮。

进一步的，所述固定筒顶部及底部均设有安装槽，顶部的安装槽内设有位于调节杆外侧的第一磁悬浮轴承，第一磁悬浮轴承内圈与调节杆侧壁不接触，底部的安装槽内设有位于调节螺钉外侧的第二磁悬浮轴承，第二磁悬浮轴承内圈与调节螺钉侧壁不接触。

进一步的，所述旋转叶轮包括第一固定环，第二固定环、第一锥形筒、第二锥形筒及导流叶片，第一固定环下端与第一锥形筒上端连接，第一固定环与外壳适配转动连接，第一锥形筒外壁与外壳内壁之间形成第一喷射流道，第二固定环位、第一固定环呈同心设置且位于第一固定环内侧，第二固定环下端与第二锥形筒顶部连接，第一锥形筒内壁与第二锥形筒外壁之间形成第二喷射流道，第二锥形筒内侧形成第三喷流道，第一喷射流道、第二喷射流道、第三喷射流道均与第一过水流道接通，导流叶片设置于第二喷射流道、第三喷射流道内，导流叶片感受液体压力带动旋转叶轮转动。

进一步的，所述导流叶片呈环形分布有多个，多个导流叶片均沿顺时针或者逆时针方向扭曲，多个导流叶片形成在同一平面内的螺旋状，多个导流叶片的下端共同构成一个凹球状。

进一步的，所述导流叶片一侧与第一锥形筒内壁连接，另一侧上部位置与第二固定环外壁连接，第二锥形筒穿过导流叶片且与导流叶片固定连接。

本发明具有的有益效果：

1、本发明中，将该旋转喷射装置本体安装于相应安装管路的出口处，旋转喷射装置本体位于压缩空气泡沫液输送的方向，即安装管路的轴线上，压缩空气泡沫液进入旋转叶轮内部的喷射流道内，液体压力作用于旋转叶轮上并推动旋转叶轮转动，旋转叶轮旋转产生离心力配合旋转叶轮的流道使得压缩空气泡沫液旋转喷洒，再通过流量转速调节器调节进入旋转叶轮内部喷射流道的过水面积，进而调节进入旋转叶轮内部喷射流道的液体压力，液体压力变化改变旋转叶轮的转速，旋转叶轮的转速越快，产生的离心力越大，空气泡沫液被甩出的速度越快，喷洒距离就更远，进而喷洒的覆盖面积越广，从而灭火的效果更为理想，灭火的效率也得到提升，能大范围的进行灭火。

2、采用磁悬浮轴承来驱动调节杆的转动，可以降低摩擦力，减少机械能损耗，进一步提高旋转叶轮的转速，使得喷射力度加大，覆盖面积进一步提高，灭火效率得到提高。

3、旋转叶轮喷射空气泡沫液时具有三个喷射流道，第一喷射流道、第二喷射流道形成锥形环的喷射范围，第三流道使得空气泡沫液可以从旋转叶轮中部喷射而出，这样三个喷射流道形成一个实心的锥形喷射范围，灭火效果更为理想。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为导流块下移后的结构示意图；

图3为旋转叶轮的立体结构示意图；

图4为旋转叶轮的另一立体结构图；

图5为旋转叶轮的正视结构图；

图6为旋转叶轮的俯视结构图；

图7为旋转叶轮的仰视结构图；

图8为旋转叶轮的内部结构图。

附图标记：1-旋转叶轮，2-外壳，3-调节螺钉，4-第二弹簧，5-固定筒，6-第一磁悬浮轴承，7-第一弹簧，8-内螺纹孔，9-调节杆，10-安装管路，11-导流块，12-第二过水流道，13-固定板，14-聚四氟乙烯层，15-第一过水流道，16-第一喷射流道，17-第二喷射流道，18-第三喷射流道，19-第二固定环，20-台阶孔，21-第一固定环，22-第一锥形筒，23-导流叶片，24-第二锥形筒，25-第二磁悬浮轴承。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接 ，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

一种适用于压缩空气泡沫液的高速旋转喷射装置，包括与安装管路10出口适配连接的旋转喷射装置本体，旋转喷射装置本体位于安装管路10轴线上，所述旋转喷射装置本体包括旋转叶轮1及与旋转叶轮1可拆卸连接的流量转速调节器，流量转速调节器位于安装管路10内部，旋转叶轮1与安装管路10之间可相对转动，流量转速调节器可调节进入旋转叶轮1内部喷射流道的过水面积，进而调节进入旋转叶轮1内部喷射流道的液体压力，液体压力变化改变旋转叶轮1的转速。

本实施例中，如图1所示，将该旋转喷射装置本体安装于相应安装管路10的出口处，旋转喷射装置本体位于压缩空气泡沫液输送的方向，即安装管路10的轴线上，流量转速调节器位于安装管路10内部，用以调节过水面积进而改变液体的压力，旋转叶轮1与安装管路10之间能相对转动，这样在空气泡沫液作用下可以正时针或者逆时针旋转，并将旋转叶轮1内部流道内的空气泡沫液以一定的速度甩出至外部进行灭火，压缩空气泡沫液进入旋转叶轮1内部的喷射流道内，液体压力作用于旋转叶轮1上并推动旋转叶轮1转动，旋转叶轮1旋转产生离心力配合旋转叶轮1的流道使得压缩空气泡沫液旋转喷洒，再通过流量转速调节器调节进入旋转叶轮1内部喷射流道的过水面积，进而调节进入旋转叶轮1内部喷射流道的液体压力，液体压力变化改变旋转叶轮1的转速，旋转叶轮1的转速越快，产生的离心力越大，空气泡沫液被甩出的速度越快，喷洒距离就更远，进而喷洒的覆盖面积越广，从而灭火的效果更为理想，灭火的效率也得到提升，能大范围的进行灭火。

进一步的，所述安装管路10出口设置有适配的外壳2，外壳2位于安装管路10外侧的部分呈喇叭状开口，旋转叶轮1位于外壳2内侧且与外壳2内壁之间形成第一喷射流道16，第一喷射流道16与安装管路10内部流道接通。

具体的、安装管路10的出口即压缩空气泡沫液的输出方向，在出口处连接有适配的外壳2，外壳2上端固定在安装管路10内部，外壳2的下端呈喇叭状开口设置，旋转叶轮1位于外壳2内侧，旋转叶轮1侧壁与外壳2内壁之间不接触，形成有第一喷射流道16，空气泡沫液经流量转速调节器后被输送到第一喷射流道16，并推动旋转叶轮1转动，旋转叶轮1转动产生离心力将空气泡沫液以一定速度甩出，进入第一喷射流道16的空气泡沫液的压力越大，旋转叶轮1的转速越高，那么空气泡沫液喷射力度越大，喷射覆盖的范围就越大。

进一步的，所述外壳2上端内壁之间设有固定筒5，固定筒5与外壳2侧壁之间设有固定板13，固定板13沿固定筒5外壁呈环形间隔分布，固定板13一端与固定筒5侧壁连接，另一端与外壳2内壁连接，相邻固定板13之间形成与安装管路10内部流道及旋转叶轮1内部的喷射流道接通的第一过水流道15。

具体的，在外壳2内部设有固定筒5，固定筒5与外壳2内壁之间呈环形分布有多个固定板13，固定板13用于连接固定筒5，相邻两固定板13之间形成一过水流道，空气泡沫液经第一过水流道15后进入到旋转叶轮1的内部流道内，固定筒5主要用于可拆卸的安装旋转叶轮1及流量转速调节器。

进一步的，所述流量转速调节器包括调节杆9、调节螺钉3、导流块11，导流块11下端与调节杆9固定连接，调节杆9滑动套设于固定筒5内，固定筒5内壁设有耐磨的聚四氟乙烯层14，调节杆9下端面设有与调节螺钉3适配的内螺纹孔8，调节螺钉3上端穿过旋转叶轮1中部与内螺纹孔8螺纹连接，导流块11外壁与外壳2外壁之间形成第二过水流道12，旋转调节螺钉3改变调节杆9底部与固定筒5底部之间的高差进而改变第二过水流道12的过水面积。

具体的，调节杆9为柱形结构，导流块11固定于调节杆9顶端且位于安装管路10内部，导流块11两侧与外壳2顶部侧壁之间形成可调节的第二过水流道12，调节杆9底面开设有与调节螺钉3适配的内螺纹孔8，安装时，调节杆9下端滑动插入固定筒5内腔，调节螺钉3由下至上穿过旋转叶轮1中部、固定筒5中部后与调节杆9底面的内螺纹孔8螺纹连接，调节杆9与固定筒5在竖向可以相对滑动，固定筒5内壁设置有耐磨的聚四氟乙烯层14，可以提高固定筒5内壁的耐磨抗性，固定筒5底端与旋转叶轮1接触的位置同样也设有聚四氟乙烯层14，起到耐磨降低摩擦系数的作用，使得旋转叶轮1在液体冲击下转速能进一步提高，通过旋拧螺钉使得调节杆9在固定筒5内部上下移动，并带动导流块11上下移动，导流块11向上移动时，第二过水流道12的过水面积增大，如图2所示，导流块11向下移动时，第二过水流道12的过水面积减小，从而使得空气泡沫液的流量降低，压力增大，最终作用下旋转叶轮1上的增大，从而使得旋转叶轮1的转速提高，那么空气泡沫液喷射力度越大，喷射覆盖的范围就越大。

进一步的，所述导流块11顶部、底部两侧均为斜面，顶部两斜面呈倒V形，底部两侧面呈V形，底部两侧面与对应的外壳2侧壁之间形成过水面积可调节的第二过水流道12。

具体的，导流块11横向最大长度是大于外壳2的开口处，这样导流块11不会从外壳2开口位置下落，对导流块11起到限位的作用，导流块11顶部的两侧及底部的两侧均为倾斜面，顶部两个斜面构成倒置的V形，底部两个斜面构成V形，顶部的两个斜面可以起到导流的作用，加速空气泡沫液下流的速度，避免堆积，底部的两侧斜面与外壳2顶部之间形成第二过水流道12，外壳2顶部也成倾斜面，导流块11上下移动改变第二过水流道12的过水面积，从而改变空气泡沫液的压力。

进一步的，所述调节杆9外侧设有第一弹簧7，调节杆9下方设有第二弹簧4，第一弹簧7一端作用于导流块11，另一端作用于固定筒5，第二弹簧4位于调节螺钉3外侧，第二弹簧4一端作用于调节杆9底面，另一端作用于旋转叶轮1。

具体的，在调节杆9外侧套设有第一弹簧7，第一弹簧7上端作用于导流块11，下端作用于固定筒5上，在调节螺钉3外侧套设有第二弹簧4，第二弹簧4上端作用于调节杆9底面，下端作用于旋转叶轮1上，导流块11与调节杆9之间形成一个L形的转角，这样第一弹簧7能对导流块11起到一定支撑限位作用，同时第二弹簧4也会对调节杆9起到一个支撑作用，这样避免导流块11、调节螺钉3及旋转叶轮1向下滑落。同时，第二弹簧4在被压缩后，第二弹簧4会给到旋转叶轮1一个向下的力，向下的力可以避免旋转叶轮1与固定筒5底面之间挤压过于紧密，确保旋转叶轮1的转动速率。

进一步的，所述固定筒5顶部及底部均设有安装槽，顶部的安装槽内设有位于调节杆9外侧的第一磁悬浮轴承6，第一磁悬浮轴承6内圈与调节杆9侧壁不接触，底部的安装槽内设有位于调节螺钉3外侧的第二磁悬浮轴承25，第二磁悬浮轴承25内圈与调节螺钉3侧壁不接触。

具体的，在固定筒5顶部及底部开设有安装槽，上下方的安装槽内分别安装有适配的第一磁悬浮轴承6、第二磁悬浮轴承25，调节杆9位于第一磁悬浮轴承6内侧，且不与第一磁悬浮轴承6内圈接触，调节螺钉3位于下方第二磁悬浮轴承25内侧，且不与第二磁悬浮轴承25内圈接触，这样在空气泡沫液推动旋转叶轮1转动时，可以降低摩擦力，降低调节杆9、调节螺钉3转动时机械能的损耗，进一步提高旋转叶轮1的转速，使得喷射力度加大，覆盖面积进一步提高，灭火效率得到提高。

进一步的，所述旋转叶轮1包括第一固定环21，第二固定环19、第一锥形筒22、第二锥形筒24及导流叶片23，第一固定环21下端与第一锥形筒22上端连接，第一固定环21与外壳2适配转动连接，第一锥形筒22外壁与外壳2内壁之间形成第一喷射流道16，第二固定环19位、第一固定环21呈同心设置且位于第一固定环21内侧，第二固定环19下端与第二锥形筒24顶部连接，第一锥形筒22内壁与第二锥形筒24外壁之间形成第二喷射流道17，第二锥形筒24内侧形成第三喷流道，第一喷射流道16、第二喷射流道17、第三喷射流道18均与第一过水流道15接通，导流叶片23设置于第二喷射流道17、第三喷射流道18内，导流叶片23感受液体压力带动旋转叶轮1转动。

进一步的，所述导流叶片23呈环形分布有多个，多个导流叶片23均沿顺时针或者逆时针方向扭曲，多个导流叶片23形成在同一平面内的螺旋状，多个导流叶片23的下端共同构成一个凹球状。

进一步的，所述导流叶片23一侧与第一锥形筒22内壁连接，另一侧上部位置与第二固定环19外壁连接，第二锥形筒24穿过导流叶片23且与导流叶片23固定连接。

具体的，如图3-8所示，旋转叶轮1由第一固定环21，第二固定环19、第一锥形筒22、第二锥形筒24及导流叶片23，第一固定环21位于第二固定环19外侧，且第一固定环21与第二固定环19之间是同心圆设置，第一固定环21下端一体连接第一锥形筒22，第二固定环19下端一体成型连接第二锥形筒24，导流叶片23设置于第一固定环21、第二固定环19之间，导流叶片23一侧整体与第一固定环21、第一锥形筒22内侧壁固定连接，另一侧上端位置与第二固定环19外壁固定连接，导流叶片23起到固定第一锥形筒22、第二锥形筒24的作用，调节螺钉3穿过第二固定环19底端的台阶孔20并向上穿过固定筒5后与调节杆9的内螺纹孔8连接，导流叶片23设有多个，且均匀分布在第二固定环19周向，多个导流叶片23在同一个平面内呈螺旋状分布，单独一个导流叶片23是向第二锥形筒24中心处扭曲设置，使得空气泡沫液能跟随导流叶片23向第二锥形筒24中心位置喷射，第二锥形筒24由上至下穿过导流叶片23，导流叶片23与第二锥形筒24之间是一体成型或者焊接成型，这样第二锥形筒24将导流叶片23分成两部分，第一锥形筒22内壁、第二锥形筒24外壁以及相邻两导流叶片23之间围成第二喷射流道17，第二锥形筒24内壁及相邻两导流叶片23之间围成第三喷射流道18，第一锥形筒22外壁与外壳2内壁之间形成第一喷射流道16，空气泡沫液作用在导流叶片23上，产生的反作用力使得旋转叶轮1转动，而旋转叶轮1喷射空气泡沫液时具有三个喷射流道，第一喷射流道16、第二喷射流道17形成锥形环的喷射范围，第三流道使得空气泡沫液可以从旋转叶轮1中部喷射而出，这样三个喷射流道形成一个实心的锥形喷射范围，灭火效果更为理想，通过本发明中的喷射装置能量转换效率高，混合流体减少了局部损失，且有效利用了混合流体的压能，转换为旋转叶轮1的动能，动能带动空气泡沫液，使发泡的泡沫喷射距离远，覆盖面大，打击力大，更有效的到达火体表面，更好发挥泡沫液本身的功能：降温，隔离空气，阻止燃烧反应链。同时，压缩空气泡沫液保持泡沫，不湮灭，减少受冲击破坏，减少绕流破坏泡沫，减少气液分离，能更好发挥压缩空气泡沫液的效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。