专利名称：液体喷雾器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种液体喷雾技术，并且可以用在防火系统中，作为处理设备的一部分，用于加热工程和运输中的燃料燃烧，以及用于环境加湿和用于喷洒消毒剂和杀虫剂。
背景技术：
目前，各种类型的液体喷雾器被用于各种不同的领域中，包括消防设备、例如灭火喷雾器。
举例而言，美国专利No 5125582(IPC B05B 1/00，1992年6月30日公开)公开了一种设计用于产生空穴液流的液体喷雾器的结构。该现有技术包括一个带有由喷嘴形成的流通通道的壳体和一个圆筒室。该喷嘴被制造成与一个圆锥扩散器连通的收缩管的形式，而所述扩散器和收缩管的表面没有连续地接合起来。通过在压力下将液体供应到喷嘴收缩管的入口中，液流截面收缩并且流出速度增加。液流在扩散器中的骤然扩展形成液体空穴。该液体空穴在通过圆筒室的液体射流过程中被强化，在所述圆筒室中，液体射流被扩展并且形成返回的涡流。围绕一个锥形射流形成一个环形的真空区，以便开始空穴过程和一个相关的液流分散过程。
然而，尽管存在强化空穴过程的可能性，但是现有技术的液体喷雾器不能用于形成一个可以在达到10m的距离内保持形状和截面尺寸并呈稳定状态的精细分散液流，而当喷雾器被用于压制火源时，这一点特别重要。
已知一种真空型喷雾器头(本作者的证书USSR，No 994022，IPCB05B 1/00，1983年2月7日公开)，它包括一个由收缩管构成的喷嘴和一个与喷嘴同轴设置的圆筒形头部。该圆筒形头部装配有形成于其出口侧的射出孔，以便允许大气进入圆筒形头部腔体内的真空区中。结果，引入的空气充满于移动的液流中，以便将液流分裂成小液滴。
俄国专利No 2123871(IPC A62C 31/02，1998年12月27日公开)描述了一种用于形成气雾型喷水的头部，该头部可以加强气体—液滴射流的分散。现有技术的喷雾器(头)包括一个壳体，该壳体具有一个作为拉瓦尔喷管而形成的流通通道；一个入口管接头，用于在压力下供应液体；和一个位于管接头和拉瓦尔喷管的入口部分之间的分配栅网。分配栅网的孔的尺寸为拉瓦尔喷管临界截面的直径的0.3÷1.0倍。当通过分配栅网时，液流被分裂成独立的流，这些流继续集中到喷嘴孔中并且加速至很高的速度。该实施例用于将灭火剂排出足够远的距离并且提供很细的喷射。
最接近本发明所要求的喷雾器类型的类似技术是在专利DDRNo.233490(IPC A62C 1/00，1986年3月5日公开)中描述的液体喷雾装置，该装置适于将灭火剂进给至火源。该装置包括一个带有流通通道的壳体，在压力下将包括水在内的工作液体供应到其中。该装置的流通通道包括一个作为收缩管形成的入口部分、一个圆筒部分和一个形成作为圆锥扩散器的出口部分，所述这些部分以轴向对齐的关系顺序相互连接。并且，该装置包括一个容纳灭火剂的贮存器，该贮存器经由径向通道与扩散器相连。
在所述装置的操作过程中，在1.5÷2.0巴的压力下将液体(水)供应到流通通道的入口中，并且在一个由收缩管、圆筒部分和扩散器形成的喷嘴中顺次加速。通过径向通道将灭火剂喷射到扩散器中，以便进一步与液流混合。当采用已知的灭火剂时，使用所述装置可以从本质上增强灭火剂的延伸，从而提高灭火的效力。然而，所给出的实施例不能产生高速、微细分散的气体—液滴射流。该液流在所述装置中主要作为用于另外引入灭火剂的载体，用于泡沫生成添加剂。
发明内容
本发明的目的是产生稳定状态的微细分散的液体喷雾，该液体喷雾必须在高达10m的距离上保持其形状和尺寸，并且提高用于产生气体—液滴射流所消耗的能量的效率。并且，在集中于整个微细分散气体—液滴射流截面上的液滴的分散必须是均匀的。前述目的的解决方案在用于压制火源的液体喷雾的实现方面尤为重要。
可以通过前述任务的解决方案来实现的技术结果包括当采用包含灭火添加剂的水时，提高了灭火效力；提高了工作流体的利用效率，并且减少了用于产生气体—液滴射流的能量消耗。
前述目的是通过提供一种根据本发明第一个实施例的液体喷雾器来实现的，该液体喷雾器包括一个具有流体通过通道的壳体，所述流体通过通道由一个作为收缩管形成的入口部分、一个圆筒部分和一个形成为圆锥扩散器的出口部分构成，这些部分以轴向对齐的关系相互顺序连接起来，其中，根据本发明，圆筒部分的长度不小于其半径，扩散器的确定流通通道出口部分的锥角大于收缩管的确定流通通道入口部分的锥角。
优选采用这样的液体喷雾器，它具有一个将收缩管确定在6°至20°之间的锥形顶角和一个将扩散器确定在8°至90°之间的锥形顶角。特别地，确定收缩管的锥形顶角可以等于13°，并且确定扩散器的锥形顶角可以等于20°。
为了增强气体—液滴射流的稳定状态，从而使其不是固定的、并且从预定的取向产生振荡偏差，确定出流通通道的入口部分的收缩管入口边缘和确定出流通通道出口部分的扩散器出口边缘均形成圆形。
圆形边缘半径大致为圆形流通通道的圆筒部分的半径的1÷2.5倍。
液体喷雾器可以装配有一个室，该室具有一个圆筒形的通道，所述通道的入口端与扩散器的出口端相连，所述室的圆筒通道的直径不小于扩散器的出口部分的直径。利用前述室，可以以最低的能量消耗产生微细喷雾、微细分散的气体—液滴射流。所述室的圆筒通道的直径大体为流通通道的圆筒部分直径的4÷6倍，并且所述通道的长度为流通通道的圆筒部分直径的10÷30倍。
可以在所述室的圆筒通道的出口部分处设置一个栅网或穿孔板。在这种情况下，所述室的圆筒通道中产生的气体—液滴射流被又一次分裂。
为了减小在产生微细分散流的过程中的能量损失，穿孔板或栅网孔的纵截面面积选择为所述室的圆筒通道的截面面积的0.4÷0.7倍。
所述室可以配备至少一个用于从外侧向所述室的圆筒通道喷射气体(例如空气)的切向开口。这样的实施例由于产生围绕射流的气流涡流，所以可以对气体—液滴射流加以稳定，并且减小液滴的动能损失。从这一目标考虑，优选实施例的室壁可以装配有至少四个切向开口，所述切向开口成对地对称设置在所述室的圆筒通道的两个横截平面中，第一个平面在扩散出口截面附近延伸，而第二个平面在所述室的出口部分附近延伸。
根据另一个优选实施例，一个液体喷雾器可以包括一个室，所述室与一个壳体同轴地配置在其外侧上。在壳体外表面和所述室的内表面之间形成至少一个通道，用以在压力下向所述喷雾器的流通通道的出口部分提供气流。该室可以包含一个喷嘴，所述喷嘴由顺序设置的一个收缩管和一个扩散器构成。该喷嘴入口部分与所述喷雾器流通通道的一个出口部分相连通。采用具有喷嘴的室，可以利用同向气流的能量进一步分裂液滴，并且增强微细分散气体—液滴射流的延伸。
所述目的还可以通过提供一种根据本发明第二个实施例的液体喷雾器来实现，该液体喷雾器包括一个具有流体通过通道的壳体，所述流体通过通道由一个作为收缩管形成的入口部分、一个圆筒部分和一个作为圆锥扩散器形成出口部分构成，这些部分以轴向对齐的关系相互连接起来，其中，根据本发明，圆筒部分的长度不小于其半径，并且确定流通通道的入口部分的收缩管被制成锥形，而所述表面的圆度半径不小于流通通道的圆筒部分的半径。
形成收缩管的锥形顶角优选在8°至90°之间。锥形收缩管的表面优选以至少2°的角度与流通通道的圆筒形部分的表面相连。
为了进一步稳定气体—液体流的稳定状态的流动，确定流通通道的出口部分的扩散器出口边缘被制成圆形。该边缘的圆形半径大致为流通通道的圆筒部分的半径的1÷2倍。
液体喷雾器可以配备有一个具有圆筒形通道的室，其入口端与扩散器的一个出口部分连接，该室的圆筒形通道的直径不小于扩散器出口部分的直径。如本发明第一个实施例中那样，利用所述室可以以最小的能量消耗产生微细喷雾、微细分散的气体—液滴射流。该室的圆筒形通道的直径大致为流通通道的圆筒部分直径的4÷6倍，并且其长度为流通通道的圆筒部分直径的10÷30倍。
如本发明的第一个实施例那样，可以将一个栅网或穿孔板设置在所述室的圆筒形通道的出口部分中。为了减小在产生微细分散的液流过程中的能量损失，穿孔板或栅网孔的总截面面积选择为等于所述室的圆筒形通道的横截面积的0.4÷0.7倍。
如本发明的第一个实施例那样，所述室的壁可以配备至少一个切向开口，用以从外部向该室的圆筒形通道内喷射气体。这样的实施例可以使气体—液滴射流稳定化，并且减小由于围绕液流产生气流涡流而造成的液流动能损失。从这一目的考虑，在本发明的优选实施例中，该室壁可以装配有至少四个切向开口，这四个切向开口对称地成对设置在所述室的圆筒形通道的两个横截平面中，所述两个平面为靠近扩散器的出口部分延伸的第一平面和靠近所述室的出口部分延伸的第二平面。
液体喷雾器的优选实施例还可以包括一个与所述壳体同轴地设置在其外侧上的室，以代替上面所描述的室。在壳体的外表面和该室的内表面之间形成至少一个通道，用以在压力下向所述喷雾器的流通通道的出口部分供应气体。该室可以包括一个喷嘴，该喷嘴由顺序设置的一个收缩管和一个扩散器构成。喷嘴入口部分与所述喷雾器的流通通道的出口部分连通。如本发明的第一个实施例那样，采用带有喷嘴的室，可以利用同向气流的能量进一步分裂液滴，并且增强微细分散的气体—液滴流的延伸。
现在，利用特定实施例的例子和随后的附图对本发明进行说明，其中图1是根据本发明第一个实施例的液体喷雾器的示意性表示；图2是带有流通通道的圆形边缘的、根据本发明第一个实施例的液体喷雾器的示意性剖视图；图3是带有具有一个圆筒形通道的室的、根据本发明第一个实施例形成的液体喷雾器的示意性剖视图；图4是装配有一个圆筒形通道并且用于本发明的两个实施例(参见图3和6)中的腔室的A-A平面剖视图；图5是根据本发明第一个实施例形成的液体喷雾器的示意剖视图，其中所述腔室与一个壳体同轴地配置，以便形成一个环形通道；图6是根据本发明第二个实施例形成的液体喷雾器的示意性表示；图7是带有具有一个圆筒形通道的室的、根据本发明第二个实施例形成的液体喷雾器的示意剖视图；图8是根据本发明装配的液体喷雾器的示意图，其中所述腔室与一个壳体同轴地配置，以便形成一个环形通道。
本发明的优选实施例根据本发明第一个实施例形成的液体喷雾器(参照图1至5)包括一个壳体1，该壳体1带有一个由轴向对齐的部分相互连接构成的流通通道。一个入口部分2制成收缩管的形式，所述收缩管具有一个与圆筒形部分3的入口相连的出口。一个以圆锥扩散器的形式制成的出口部分4包括一个入口，该入口与圆筒部分3的一个出口相连。圆筒部分的长度为其直径的0.7倍。一个确定收缩管的圆锥的顶角为13°，并且一个确定扩散器的圆锥的顶角为20°。
壳体1在收缩管的入口侧连接到一个液体供应系统的管线的管接头5上。该液体供应系统包括一个泵或压力型液体增压器6。
在一个优选实施例中(参见图2)，确定流通通道入口部分2的收缩管的入口边缘和确定出口部分4的扩散器的出口边缘被制成圆形，圆的半径顶与圆筒部分3的直径。
液体喷雾器可以包括一个具有柱状通道8的室7(参照图3)，其入口与扩散器的出口部分(出口部分4)连通。圆筒形通道8的直径等于流通通道的圆筒部分3直径的四倍。圆筒形通道8从扩散器的出口部分至室7的出口部分的长度等于流通通道的圆筒部分3的直径的十倍。一个穿孔板9设置在圆筒形通道8的出口处，并且通过一个专门的螺母10连接到室7的一个端部上。穿孔板9的孔的总截面面积为圆筒形通道8的截面面积的0.5倍。按照0.2＜d/D＜0.7的条件，根据圆筒形部分的直径“D”选择穿孔板9中的各流通孔的最大尺寸“d”。
在腔室7的壁中形成八个切向开口，用于从外部向圆筒形通道8内喷射气体(参见图3和4)。切向开口11设置在圆筒形通道8的两个横截面上。四个开口11对称地设置在通道8的靠近扩散器的出口部分(出口部分4)的横截面中，而另外四个开口11设置在通道8的靠近室7出口部分的横截面中。
喷雾器可以装配一个与壳体1轴向对齐地设置在其外侧上的圆筒室12(参见图5)。一个环形通道形成于壳体1的外表面和室12的内表面之间，并且与一个高压气源13连通。该环形通道适于向流通通道的出口部分4的部分提供气体。一个位于该室的端部上的喷嘴由一个收缩管14和一个扩散器15构成。
根据本发明的第二个实施例(参见图6至8)，一个液体喷雾器包括一个壳体16，该壳体16具有一个由相互轴向对齐地顺序连接的部分构成的流通通道。一个入口部分17被制成锥形收缩管的形式，该锥形收缩管的侧表面的圆形半径等于圆筒部分18的直径。与入口部分17相连的圆筒部分18的长度是其直径的0.7倍。作为圆锥扩散器形成的出口部分19具有一个与圆筒部分18的出口连接的入口。形成扩散器的圆锥的顶角为20°。收缩管的锥形表面(入口部分17)以2°的角度与圆筒部分18的表面相连。形成流通通道的出口部分19的扩散器的出口边缘被制成圆形，该边缘的圆形的半径等于圆筒部分18的半径。
壳体16连接到包含一个液体增压器的液体供应系统的管线的管接头20上。
形成出口部分19的扩散器的出口边缘被制成圆形，该边缘的圆形的半径等于圆筒部分18的半径。
在喷雾器的一个优选实施例中(参见图7)，扩散器的出口(出口部分19)与一个具有圆筒形通道23的室22连通。圆筒部分18的几何尺寸选择为与喷雾器的第一个实施例(参见图3)中的尺寸相同。一个穿孔板24位于圆筒形通道23的出口处，并且利用一个专门的螺母25连接到室22的端部上。在穿孔板24中的孔的尺寸选择为与喷雾器的第一个实施例(参见图3)中的尺寸相同。
八个切向开口26形成于室22的壁上，用以从外部向圆筒形通道23中喷射空气(参见图7和4)。以与喷雾器的第一个实施例相同的方式对切向开口26进行设置和定向。
根据本发明第二个实施例的喷雾器的另一个例子可以包括一个与壳体16轴向对齐地设置在其外侧的圆筒室27(参见图8)。一个形成于壳体的外表面和室27内表面之间的环形通道与一个高压气源28连通。该环形通道适于向流通通道的出口部分19的出口部供应同向气流。该室的端部上的一个喷嘴由一个收缩管29和一个扩散器30构成。
根据本发明第一个实施例设计的喷雾器的操作是按照下述方式进行的。
利用一个增压器6在压力下，经由一个水供应系统的管线向一个连接到所述喷雾器的壳体1的出口上的管接头5提供水。水被输送到收缩管的一个入口(入口部分2)中，在其中产生一个高速液流，该液流在其整个截面上具有均匀的速度分布。该液流在收缩管中从具有较高静压和较低动压的区域向具有较低的静压和较高的动压区域前进。这可以用于形成涡流的条件和防止液流与通道壁分离。
对在收缩管出口端的最大液流速度进行选择，以便收缩管出口端的静压减小至初始温度(对于水而言，在t＝20℃时，PSV≈2.34.10-3MPa)处的饱和液体蒸汽压的值。在流出到大气中(Pin≈0.23MPa)的过程中，收缩管上游的初始静水压力保持在不低于足以用于空穴的发展的临界压力。在液体流过收缩管的过程中产生的动能损失主要取决于形成收缩管的锥形表面的锥形角。当该锥形角从6°增加时，能量的消耗最初在13°的角度时增加至最大值，然后在角度20°时减小。因此，在6°至20°之间选择形成收缩管的锥形的最佳顶角。
随着通过喷雾器的流通通道的入口部分2，液流被输送进入圆筒部分3，在其中与10-4-10-5s的时间内产生空穴气泡。在圆筒部分的长度超过其直径的情况下，确保在水流通过圆筒部分3的过程中形成气泡，以便提供足以用于稳定状态的空穴的预定时间。然而，已知充分增加圆筒形通道的长度，则会增加水压摩擦损失。所以在实际的喷雾器工作条件下，可以将圆筒形通道的长度限定为与流通通道的直径相应的值。
在液体通过作为一个扩散器形成的出口部分4的过程中，剧烈地产生空穴气泡并振荡，并且液流从扩散器壁上分离。由于包含蒸汽和气泡的液流密度减小，所以该液流在扩散器中被加速。由于在扩散器的入口区域中静压力低，并且可以与空穴压力相比较，所以引导气流从外部进入到气体—液滴射流和扩散壁之间的一个空腔中。由反向气流和液流造成的涡流，迫使液体从扩散壁流出，以减小摩擦能量损失。而且，涡流的形成造成液流非常活跃的分裂，在液流在扩散器中的扩展过程中，这进一步被空穴气泡的振荡所加强。在确定流通通道的出口部分2的扩散器锥形角度超出确定喷雾器流通通道的入口部分4的收缩管的锥形角度的情况下，发生上述这样的过程。形成扩散器的锥形的最佳顶角在8°至90°之间。在顶角超过90°时，不会形成涡流。在顶角小于8°时，实际上在液流和扩散壁之间缺少一个气垫。
与收缩管和扩散器的最佳锥形角度的正确选择一起，扩散器出口的直径对于有效分裂液流也是非常重要的。采用超出圆筒部分直径4÷6倍的扩散器出口直径是非常可取的。扩散器出口直径较小，则在液流上仅略微显露出涡流的效果，并且直径较大，则喷雾器的尺寸显著增加。
具有前述流通通道尺寸的喷雾器可以以最小的动能形成高速微细分散的气体—液滴射流。
当管接头5的出口直径实际上大于流通通道的圆筒部分3的直径时，采用具有圆形入口边缘的收缩管(参见图2)。
这样的喷雾器的实施例可以减小尺寸，而具有用于摩擦和形成涡流的最小动能损失。收缩管边缘的圆形最佳半径在流通通道的圆筒部分半径的1至2.5倍之间。圆形边缘半径的增加造成整个装置尺寸的增加，从而，该半径优选被选择为等于圆筒部分3的直径。液体通过具有圆形边缘的收缩管流出，而喷雾器的操作模式在整体上不变，空穴区域局限在扩散器的入口部分中。在加速过程中，给定的操作特征强化了液流中的空穴。
带有圆形出口边缘的扩散器(流通通道的出口部分4)的采用(参见图2)，可以增强从喷雾器流出的气体—液滴射流的稳定状态。采用喷雾器的这一实施例，所产生的射流不会固定并振荡地偏离流通通道的对称纵轴。
扩散器出口边缘的圆形半径也可以选择在所述喷雾器流通通道的圆筒部分3的半径的1和2.5倍之间。扩散器出口边缘的圆形半径的增加，造成在产生气体—液滴射流时、进入扩散器的空气涡流在分裂液滴的过程中的效果减小。因此，气体—液滴射流中的液滴尺寸增加。在前述限制的基础上，将优选实施例中的边缘圆形半径选择为等于流通通道的圆筒部分3的直径。
在通过具有最佳范围的圆形出口边缘的扩散器出口部分的、被加速的液体—气体射流上，与扩散器中形成轴向对称的螺旋涡流气流。这种螺旋结构沿轴向延伸，并且在扩散器出口部分中不会产生干扰。
当在喷雾器的优选实施例中使用具有一个圆筒形通道8的室7(参见图3)时，气体—液滴射流被扩展，并且液滴被穿孔板9额外的分裂。当通过通道8前进时，射流被扩展并且沿着通道的长度变得稳定，所述长度为喷雾器流通通道的圆筒部分3的直径的10至30倍。在圆筒通道8的给定长度范围内，一方面提供超过气体—液滴射流部分的速度水平，另一方面保持所需的射流速度。当碰撞到穿孔板9时，气体—液滴射流中的液滴的尺寸平均减小2÷3倍。
通过使空气从外部进入扩散器出口部分，消除了穿孔板9对在喷雾器的流通通道中产生的气体—液滴射流的结构的作用。通过在圆筒形通道8的横截面积的0.5和0.6倍之间的范围内选择板9中的孔的总面积，可以提供如上面所述的那样的可能性。增加孔的面积导致液滴尺寸在所产生的微细分散液流的整个部分上的不均匀分布，并且导致可能在液流的外围上产生分离的液流和气体夹杂物(在液流中不连续)。
穿孔板9孔的直径“d”的最佳选择(根据条件0.2＜d/D＜0.7，其中D为圆筒部分3的直径)使得液流向小液滴的分裂在时间和空间上一致。选择孔的尺寸小于最佳值，则由于表面张力作用造出液体在穿孔板孔中的“粘附”。另一方面，孔的直径“d”的增加到最佳值之上，将造成在所产生的液体—气体流中液滴尺寸的增加。
当液体进给压力在一个较宽的范围内变化时(达到初始正常水平的十倍)，形成于室7中的切向开口11(参照图3)在微细分散气体—液滴射流形成过程中提供额外的涡流稳定性。
在喷雾器操作过程中，从外部将气体经由四个切向开口11射入圆筒通道8，所述四个切向开口11成对地对称设置在室7的圆筒形通道8的两个横截平面中。当气体—液滴射流被加速时，由于在扩散器出口端静压(真空)的减小而产生喷射。形成于室7中的切向取向的开口11和它们在室7的两个横截平面中的对称设置，可以喷射空气流以便绕气体—液滴射流均匀地形成涡流，其中，在所述两个横截平面中，第一平面在扩散器出口部分附近延伸，并且第二平面在室7的出口部分附近延伸。进入的空气的切向涡流减小了穿孔板9对圆筒形通道8内的液流的作用，并且使穿孔板9的孔内的液体“粘附”最小化。同时，喷雾器的所述操作模式跨越流动部分强化了液滴与空气的混合过程，并且因此，增强了在穿孔板9的上游中的液滴浓度均匀性。伴随与此，可以消除分离液流的产生对形成均匀的微细分散气体—液滴射流造成影响的可能性。
研究显示，稳定气体—液滴的最佳条件是通过设置切向开口横截面积相对于穿孔板9有效部分总面积的一定比例来实现的，该比例在0.5至0.9之间。这一数值和切向开口沿室7的设计高度以均匀混合液体—气体流的需要为依据。
在喷雾器的结构中采用一个室(参见图5)会进一步在所产生的同向气流中激起液滴的分裂，并且增加所产生的微细气体—液滴射流的延伸。通过在超过0.25÷0.35MPa的压力下从一个高压气源13将气体供应到形成于喷雾器壳体1外表面和室12的内表面之间的环形通道中，产生一个气流。通过喷雾器流通通道的液流速率和通过室的环形通道的气流速率的最佳比例在90和25之间。
当同向气流和初步分散的气体—液滴在由一个收缩管14和一个扩散器15构成的室12的喷嘴中同时加速时，最终形成一个狭窄的定向微细分散气体—液滴射流。当气体—液滴射流流过室12的喷嘴时，由于周围气流的作用和被所述气流附加地加速，所以大量的液滴被分裂。在45m/s的初始液流速度下和在室12内达到80m/s的初始气流速度下，所产生的气体—液滴射流中的液滴平均速率在从所述室喷嘴的出口部分起3.5m的距离处为约30m/s。所产生的气体—液滴射流，其液滴尺寸在整个射流部分中的分布已经充分地均匀化在射流中央部分中的液滴尺寸为190÷200μ，在中间环形区域中为175÷180μ，并且在周围环形区域中为约200μ或更大。
按照与本发明第一个实施例相同的方式，实施根据本发明第二个实施例(参见图6至8)的喷雾器的操作。其不同点仅在于，在喷雾器减小的纵向尺寸下，使得气体—液滴的形成更为最佳化。根据本发明的第二个实施例，所述喷雾器的流通通道的入口部分17被制成锥形，侧表面的圆形半径不小于流通通道的圆筒部分18的半径。入口部分的这种结构可以减小用于在收缩管中形成涡流的气体—液滴射流的动能损失。收缩管的表面与部分18的圆筒表面连续的相连，以便对液流加速并且拒绝早期形成的涡流流向扩散器入口端的上游。进而，在所述通道的短锥形入口部分17的有效部分中的连续减小，导致空穴集中局限在扩散器入口部分附近。结果，以最小的能量损失产生浓度均匀的微细分散气体—液滴射流。
研究结果支持这样的可能性，即，利用本发明以最小的能量消耗产生一个稳定状态的微细分散液流。所产生的液流在可达到10m的距离上保持其形状和尺寸，而在整个液流部分中，液滴浓度分布的均匀性得到提高。
工业应用性本发明可以用于灭火系统，作为处理装置的部件，用于在加热工程和输送中燃料的燃烧，并且用于环境的增湿和喷撒消毒剂和杀虫剂。本发明可以在固定或移动装置中用作灭火装置的一部分，用于压制不同物体中产生的火焰，所述物体包括医院、图书馆和剧院的房屋，船和飞机，并且用于压制露天的火源等。
虽然通过优选实施例的前述例子对本发明进行了说明，然而，本领域人员可以理解，在不超出所要求的本发明的课题范围的情况下，与所示的实施例相比可以对本发明的工业应用进行明显的改变。
权利要求
1.一种液体喷雾器，该液体喷雾器包括一个具有流通通道的壳体(1)，所述流通通道由一个作为收缩管形成的入口部分(2)、一个圆筒部分(3)和一个作为圆锥扩散器形成出口部分(4)构成，这些部分以轴向对齐的关系相互顺序连接起来，其特征在于，圆筒部分(3)的长度至少等于其半径，扩散器的确定流通通道出口部分(4)的锥角大于收缩管的确定流通通道入口部分(2)的锥角。
2.如权利要求1所述的液体喷雾器，其特征在于，形成收缩管的锥形的顶角在6°至20°之间，并且形成扩散器的锥形顶角在8°和90°之间。
3.如权利要求2所述的液体喷雾器，其特征在于，形成收缩管的锥形顶角为13°，并且形成扩散器的锥形顶角为20°。
4.如权利要求1所述的液体喷雾器，其特征在于，确定流通通道的入口部分(2)的收缩管入口边缘被制成圆形。
5.如权利要求1所述的液体喷雾器，其特征在于，确定流通通道出口部分(4)的扩散器出口边缘被制成圆形。
6.如权利要求4或5所述的液体喷雾器，其特征在于，所述边缘的圆形半径为流通通道的圆筒部分(3)的半径的1÷2.5倍。
7.如权利要求1所述的液体喷雾器，其特征在于，包括一个带有圆筒形通道(8)的室(7)，其入口端连接到扩散器出口部分上，室(7)的圆筒形通道(8)的直径至少等于扩散器出口部分的直径。
8.如权利要求7所述的液体喷雾器，其特征在于，室(7)的圆筒形通道(8)的直径为流通通道的圆筒部分(3)的直径的4÷6倍。
9.如权利要求7所述的液体喷雾器，其特征在于，室(7)的圆筒形通道(8)的长度为流通通道的圆筒部分(3)的直径的10÷30倍。
10.如权利要求7所述的液体喷雾器，其特征在于，栅网和穿孔板(9)位于室(7)的圆筒形通道(8)的出口部分处。
11.如权利要求10所述的液体喷雾器，其特征在于，穿孔板或栅网的孔的总截面面积为室(7)的圆筒形通道(8)的截面面积的0.4÷0.7倍。
12.如权利要求7所述的液体喷雾器，其特征在于，在室(7)的壁上形成至少一个切向开口(1)，用以从外部向室(7)的圆筒形通道(8)中射入气体。
13.如权利要求12所述的液体喷雾器，其特征在于，在室(7)的壁中形成至少四个切向开口(11)，所述开口(11)成对地对称设置在室(7)的圆筒形通道(8)的两个横截平面中，第一平面在扩散器出口部分附近延伸，并且第二平面在室(7)的出口部分附近延伸。
14.如权利要求1所述的液体喷雾器，其特征在于，它包括一个与壳体(1)同轴地设置在其外侧的室(12)，在壳体(1)的外表面和所述室的内表面之间形成至少一个通道，用以在压力下向所述喷雾器的流通通道出口部分(4)供应气体。
15.如权利要求14所述的液体喷雾器，其特征在于，室(12)包括一个喷嘴，该喷嘴由顺序设置的收缩管(14)的扩散器(15)构成，而喷嘴入口部分与所述喷雾器的流通通道出口部分(4)连通。
16.一种液体喷雾器，该液体喷雾器包括一个具有流通通道的壳体(16)，所述流通通道由一个作为收缩管形成的入口部分(17)、一个圆筒部分(18)和一个作为扩散器形成的出口部分(19)构成，这些部分轴向对齐地顺序连接起来，其特征在于，圆筒部分(18)的长度不小于其直径，其中，确定流通通道的入口部分(17)的收缩管被制成锥形，而所述表面的圆度半径至少等于流通通道的圆筒部分的半径。
17.如权利要求16所述的液体喷雾器，其特征在于，形成扩散器的锥形顶角在8°和90°之间。
18.如权利要求16所述的液体喷雾器，其特征在于，收缩管的锥形表面以不超过2°的角度连接到流通通道的锥形部分(18)的表面上。
19.如权利要求16所述的液体喷雾器，其特征在于，形成流通通道入口部分(19)的扩散器出口边缘被制成圆形。
20.如权利要求19所述的液体喷雾器，其特征在于，扩散器出口边缘的圆形半径为流通通道的圆筒部分(18)的半径的1÷2倍。
21.如权利要求16所述的液体喷雾器，其特征在于，它包括一个具有圆筒形通道(23)的室(22)，其入口连接到扩散出口部分上，室(22)的圆筒形通道(23)的直径至少等于扩散器出口部分的直径。
22.如权利要求21所述的液体喷雾器，其特征在于，室(22)的圆筒形通道(23)的直径为流通通道的圆筒部分(18)的直径的4÷6倍。
23.如权利要求21所述的液体喷雾器，其特征在于，室(22)的圆筒形通道(23)的长度为流通通道的圆筒形部分的直径的10÷30倍。
24.如权利要求21所述的液体喷雾器，其特征在于，一个栅网或穿孔板(24)位于室(22)的圆筒形通道(23)的出口部分处。
25.如权利要求24所述的液体喷雾器，其特征在于，穿孔板(24)或栅网的总截面面积为室(22)的圆筒形通道(23)的截面面积的0.4÷0.7倍。
26.如权利要求16所述的液体喷雾器，其特征在于，在所述室壁上形成至少一个切向开口，用于从外部将气体射入到室(22)的圆筒形通道(23)中。
27.如权利要求26所述的液体喷雾器，其特征在于，在室(22)的壁中形成至少四个切向开口(26)，所述开口(26)成对地对称设置在室(22)的圆筒形通道(22)的两个横截平面中，其中，第一平面在扩散器出口部分附近延伸，并且第二平面在室(22)的出口部分附近延伸。
28.如权利要求16所述的液体喷雾器，其特征在于，它包括一个与壳体(16)同轴地设置在其外侧的室(27)，在壳体(16)的外表面和所述室(27)的内表面之间形成至少一个通道，用以在压力下向所述喷雾器的流通通道出口部分(19)供应气体。
29.如权利要求28所述的液体喷雾器，其特征在于，室(27)包括一个喷嘴，该喷嘴由顺序设置的收缩管(29)的扩散器(30)构成，其中，喷嘴入口部分与所述喷雾器的流通通道出口部分(19)连通。
全文摘要
一种根据本发明第一个实施例的液体喷雾器，该液体喷雾器包括一个具有流体通过通道的壳体(1)，所述流体通过通道由一个作为收缩管形成的入口部分(2)、一个圆筒部分(3)和一个作为圆锥扩散器形成出口(4)部分构成。圆筒部分(3)的长度不小于其半径。扩散器的形成流通通道出口部分(4)的锥角大于同一通道的收缩管的形成流通通道入口部分(2)的锥角。根据本发明的第二个实施例，形成流通通道入口部分的收缩管被制成锥形。采用本发明，可以以最小的能量消耗产生稳定状态的微细分散液流。
文档编号A62C31/00GK1498137SQ02807011
公开日2004年5月19日 申请日期2002年3月21日 优先权日2001年3月22日
发明者安德烈·L·杜什金, 亚历山大·V·卡尔佩谢乌, 大 V 卡尔佩谢乌, 安德烈 L 杜什金 申请人:安德烈·L·杜什金, 亚历山大·V·卡尔佩谢乌, 安德烈 L 杜什金