一种流量可调式水幕和水雾的复合喷淋装置的制作方法

1.本发明涉及火灾保护、红外隐身控制等技术领域，具体涉及一种流量可调式水幕和水雾的复合喷淋装置。


背景技术：

2.火灾以其发生的高频性、巨大危害性严重威胁公众安全和社会发展，因此，需配备足够的消防设备应对火灾。水的比热容大，当水流从高温物体表面流过，由于水的蒸发吸热和对流换热作用，可迅速显著降低物体温度，使该物体温度低于燃点，抑制燃烧过程的进行；水雾的雾粒直径小，当某区域发生火灾时，通过细水雾的沸腾传热和对流换热作用可起到冷却降温效果，另外细水雾的比表面积大，吸热后会迅速汽化，体积剧增，在火焰周围形成屏障，阻止空气进入，起到窒息灭火作用。故在需要保护的物体或者易燃物的外壁，通过向高温易燃壁面喷射水幕、向火灾区域喷射水雾，利用水幕的降温阻燃和水雾的冷却窒息作用，可以起到防止火灾蔓延、灭火和防止复燃效果。
3.然而，目前市场上已有的消防喷淋装置大多只具有喷水溅射灭火的能力，不具备形成细水雾的能力；少数几款细水雾喷淋装置也存在结构复杂、保护面积小等问题；绝大多数喷淋装置都不具备流量可调节功能。因此，设计一种流量可调且可形成细水雾的喷淋装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种流量可调式水幕和水雾的复合喷淋装置，以产生水幕和细水雾用于灭火作业，并根据火势大小调节流量大小和水雾水幕分配比例。
5.本发明采用的技术方案为：一种流量可调式水幕和水雾的复合喷淋装置，包括后置喷淋机构、前置喷淋机构和流量调节机构；所述后置喷淋机构与前置喷淋机构同轴且上下配置，二者内部中空分别对应形成有液体入口和前置流道；所述后置喷淋机构一端的液体入口与管路连接；后置喷淋机构的另一端与前置喷淋机构相连；后置喷淋机构的侧部周向间隔开设若干出液槽，出液槽与液体入口连通；所述前置喷淋机构上周向间隔布置多对正交的喷射孔，喷射孔与前置流道连通；所述流量调节机构同轴安装在后置喷淋机构与前置喷淋机构内，流量调节机构的下部设有用于调节出液槽开度的后置调节件，流量调节机构的中部设有隔板，隔板上开设有用于连通前置流道和液体入口的过流孔，流量调节机构的上部安装有用于控制喷射孔开闭的前置调节件。
6.按上述方案，所述后置喷淋机构包括内部中空的倒立圆台结构，圆台结构的顶面直径略大于底面直径；圆台结构的顶部与所述前置喷淋机构配合连接，圆台结构的底部设有液体入口；圆台结构的侧面设置有若干出液槽，水流从液体入口进入圆台结构，从多个出液槽中喷出，形成的水幕实现360
°
的覆盖。
7.按上述方案，所述后置喷淋机构的圆台结构其外侧面与轴线之间的夹角为3
°
～
5
°
；所述出液槽的槽口垂直于圆台结构的侧面。
8.按上述方案，所述前置喷淋机构包括与后置喷淋机构同轴的主体结构，主体结构设上级圆柱和下级圆柱，上级圆柱的侧面和下级圆柱的顶面均分别开设有对应正交的喷射孔；喷射孔与主体结构内部的前置流道连通。
9.按上述方案，所述喷射孔的长径比为4～9；喷射孔的直径为0.5mm～4mm。
10.按上述方案，所述流量调节机构包括回转主体，回转主体的上端设有防松螺母，回转主体的下端自前置喷淋机构的顶部穿入，进入后置喷淋机构内；每个喷射孔对应配置一个前置调节件；所述前置调节件周向间隔安装在回转主体的上部外壁，前置调节件的位置及数量与喷射孔适配；所述隔板安装在回转主体的中部，用于分隔前置流道和液体入口；隔板上开设有用于连通前置流道和液体入口的过流孔，过流孔为腰型孔；所述后置调节件周向间隔安装在回转主体的下部。
11.按上述方案，所述前置调节件为单向阀结构，包括杆体、与喷射孔适配的堵头，以及设于杆体内且用于连接堵头与杆体的弹簧；所述堵头为锥形，转动回转主体的上端时堵头控制喷射孔的开闭。
12.按上述方案，后置调节件包括弧形堵条，弧形堵条与槽口适配，槽口沿出液槽的内口外沿开设于圆台结构的内壁上；调节弧形堵条与槽口的相对位置，控制出液槽开口大小。
13.本发明的有益效果为：
14.1)、本发明设计后置喷淋机构，水流从后置喷淋机构侧面狭长的出液槽喷出，在目标物体表面形成水幕，对目标物体表面快速降温，阻止其继续燃烧或润湿物体阻燃；设计前置喷淋机构，部分水流从前置喷淋机构的多对正交喷射孔中喷出，高速水流正交互击后雾化，形成细小的雾粒，喷向火灾核心区，借助水雾的冷却、窒息等作用快速灭火；前后置喷淋机构相互促进，不仅可以起到对燃烧区域的灭火，同时也可以阻止其进一步蔓延(水幕喷射还可以起到类似砍伐森林防火隔离带的作用)。
15.2)、设计集成式流量调节机构，调节喷射孔开闭以及出液槽开度大小，根据不同需求合理化分配水雾水幕流量大小，能够适应多种应用场合。
16.3)、后置喷淋机构设计多个平行的出液槽，使得形成的水幕实现360
°
的覆盖；前置喷淋机构设计多对对称布置的正交喷射孔，使得水雾覆盖面积广，能够实现对自身周边360
°
无死角覆盖。
17.4)、本发明结构简单紧凑，零部件少，体积小，但功能完备，适用于建筑物及重要设备的火灾保护，也可以用于人造景观和煤矿除尘，还可用于设备红外和可见光隐身等。
附图说明
18.图1为本发明一个具体实施例的结构示意图。
19.图2为本实施例的主视图。
20.图3为本实施例的主视剖视图(流量调节机构未剖)。
21.图4为本实施例拆除流量调节机构后的正视剖视图。
22.图5为本实施例拆除流量调节机构后的正视图。
23.图6为本实施例的俯视图示意图。
24.图7为本实施例沿喷射孔直径平面剖开的俯视剖视图。
25.图8为本实施例中流量调节机构的总体结构示意图一。
26.图9为本实施例中流量调节机构的结构示意图二。
27.图10为本实施例中后置调节件的结构示意图。
28.图11为本实施例灭火工作时的示意图一。
29.图12为本实施例灭火工作时的示意图二。
30.其中：1
‑
后置喷淋机构，2
‑
前置喷淋机构，3
‑
防松螺母，4
‑
喷射孔，5
‑
出液槽，6
‑
与外部连接部分，7
‑
流量调节机构，8
‑
前置调节件，9
‑
后置调节件，10
‑
隔板，11
‑
密封圈，12
‑
液体入口，13
‑
槽口，14
‑
前置流道，15
‑
过流孔。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
32.如图1～5所示的一种流量可调式水幕和水雾的复合喷淋装置，包括后置喷淋机构1、前置喷淋机构2和流量调节机构7；所述后置喷淋机构1与前置喷淋机构2同轴且上下配置，二者内部中空分别对应形成有液体入口12和前置流道14；所述后置喷淋机构1一端的液体入口12与管路连接(提供水流，与管路连接部分见图1附图标记6)；后置喷淋机构1的另一端与前置喷淋机构2相连(可螺纹连接)；后置喷淋机构1的侧部周向间隔开设若干出液槽5，出液槽5与液体入口12连通；所述前置喷淋机构2上周向间隔布置多对正交的喷射孔4，喷射孔4与前置流道14连通；所述流量调节机构7同轴安装在后置喷淋机构1与前置喷淋机构2内，流量调节机构7的下部设有用于调节出液槽5开度的后置调节件9，流量调节机构7的中部设有隔板10，隔板10上开设有用于连通前置流道14和液体入口12的过流孔15，流量调节机构7的上部安装有用于控制喷射孔4开闭的前置调节件8。
33.优选地，所述后置喷淋机构1包括内部中空的倒立圆台结构，圆台结构的顶面直径大于底面直径；圆台结构的顶部与所述前置喷淋机构2配合连接(可为螺纹连接)，圆台结构的底部设有液体入口12；圆台结构的侧面设置有若干个狭长的出液槽5，水流从液体入口12进入圆台结构，从多个出液槽5中喷出，形成的水幕实现360
°
的覆盖。
34.本实施例中，后置喷淋机构1的圆台结构其外侧面与轴线成一个很小的夹角，大约3
°
～5
°
。所述出液槽5有5个，各出液槽5之间相互平行，每个水槽对应的圆弧角度为70
°
，相邻出液槽5重叠的部分对应的圆弧角度为5
°
；所述出液槽5的槽口13垂直于圆台结构的侧面(圆台结构的顶面直径大于底面直径，其侧壁面与其轴线存在一个夹角)，喷淋时形成的水幕不是垂直于喷淋装置轴线的平面，而是以一定角度向喷淋装置后方喷射的圆锥面。
35.优选地，所述前置喷淋机构2包括与后置喷淋机构1同轴的主体结构，主体结构设上级圆柱和下级圆柱(二者均内部中空)，上级圆柱的侧面和下级圆柱的顶面均分别开设有对应正交的喷射孔4；喷射孔4与主体结构内部的前置流道14连通。水流从液体入口12进入后置喷淋机构1的圆台结构，经过流孔15、前置流道14后从喷射孔4喷出。
36.本实施例中，喷射孔4的长径比一致，均为4～9；喷射孔4的直径为0.5mm～4mm。上级圆柱侧面的喷射孔4与下级圆柱顶面的喷射孔4成对正交布置，优选6对；水流经从上下级
圆柱的喷射孔4喷出，两股水流正交互击，使得喷出的水流雾化成细小的水雾；多对正交喷射孔4均匀布置在本体结构上，可以使水雾更加均匀，覆盖面广。
37.优选地，如图6～图10所示，所述流量调节机构7包括回转主体，回转主体的上端设有防松螺母3，回转主体的下端自前置喷淋机构2的顶部穿入，进入后置喷淋机构1内(流量调节机构7外壁与回转主体顶部内壁之间设密封圈11)；每个喷射孔4对应配置一个前置调节件8；所述前置调节件8周向间隔安装在回转主体的上部外壁，前置调节件8的位置及数量与喷射孔4适配；所述前置调节件8为单向阀结构，包括杆体、与喷射孔4适配的堵头，以及设于杆体内且用于连接堵头与杆体的弹簧；所述堵头为锥形，转动回转主体的上端时堵头控制喷射孔4的开闭。所述隔板10安装在回转主体的中部，用于分隔前置流道14和液体入口12；隔板10上开设有用于连通前置流道14和液体入口12的过流孔15，过流孔15为腰型孔。所述后置调节件9周向间隔安装在回转主体的下部；后置调节件9包括弧形堵条，弧形堵条与槽口13适配，槽口13沿出液槽5的内口外沿开设于圆台结构的内壁上(槽口13起到安装弧形堵条的作用)；调节弧形堵条与槽口13的相对位置，可控制出液槽5开口大小，以实现水幕和水雾可控式喷射以及流量调节功能。
38.本实施例中，后置喷淋机构1与前置喷淋机构2之间，后置喷淋机构1与其他管路之间，均可分别采用螺纹连接；后置喷淋机构1、前置喷淋机构2和流量调节机构7均分别采用耐蚀金属材料制作，优选不锈钢。过流孔15为腰型孔，沿隔板10周向间隔不值有4个。
39.如图11所示，火灾发生时，供水系统给所述符合喷淋装置供水，水流经液体入口12进入，通过后置喷淋机构1的出液槽5流出后形成水幕，流过物体表面，降低物体的温度，润湿易燃物体，阻止火灾的进一步蔓延，由此解决火灾发生时的灭火和阻止火情蔓延的问题；给易燃物体降温冷却、润湿，阻止其进一步燃烧；水流经液体入口12、过流孔15进入前置喷淋机构2的前置流道14，再通过前置喷淋机构2的喷射孔4喷射出，正交互击雾化后形成细水雾高速喷向燃烧核心区，迅速吸热汽化，带走大量热量的同时形成水蒸气屏障层，对火灾核心区起到窒息作用。如图12所示，前后置喷淋机构相互促进，不仅可以起到对燃烧区域的灭火，同时也可以阻止其进一步蔓延(水幕喷射还可以起到类似砍伐森林防火隔离带的作用)。可以通过调节流量调节机构7做出相应动作，实现对水幕、水雾的启闭功能以及其流量大小的调节功能，以适应多种不同的工作领域。
40.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。