一种间歇式雾化喷射器及具有其的间歇式雾化喷射系统的制作方法

本实用新型涉及喷射器技术领域，具体涉及一种间歇式雾化喷射器及具有其的间隙式雾化喷射系统。

背景技术：

在灭火时，水是最为理想的灭火剂，这是由于其淋在燃烧物的燃烧部分(火灶)上吸收燃烧物燃烧时释放的热量，此外与其他灭火剂相比，还具有在相变(液相变气相)时吸收热量最多，还可添加多种增效剂等优点。传统灭火技术中喷洒在燃烧物上的水是为了吸收燃烧物燃烧时产生的热量，因为这些热量为维持燃烧提供了能量和燃烧时所必须的温度。燃烧物燃烧要满足四个条件，即存在燃烧物、助燃物、燃烧温度和燃烧连锁反应，这就是燃烧反应四边形。传统灭火技术，例如消防车水炮灭火采用的是喷洒，这样与燃烧物接触的水一部分被加热蒸发相变为水蒸气，只有当这部分水蒸气达到相当浓度时才会使得燃烧物与空气或氧气隔绝，即根据道尔顿定律，当燃烧物周围的空气组成发生变化，即由于水蒸气的增加，氧气浓度相应下降，当氧气的浓度从22％降至18％以下时氧气就不再支持燃烧了，燃烧物外层一定高度的水蒸气阻止了新空气对燃烧物燃烧时的补充。而水在被气化前还有一个升温过程，即水从常温升到气化温度100℃过程的吸热也会使燃烧物降温。如果采用喷洒技术，那么流经燃烧物的水只有一薄层起到上述作用，余下的大量的水并没有参与灭火，而是白白浪费了。

为避免水大量的流失而不能被有效地利用、以及为提高灭火的效率，采用气压脉冲式喷雾方式的灭火枪已经被实用新型出来。高速喷出的雾化液体的液体雾颗粒尺寸已经小到相当的程度，其中50μm粒径的占60％。液体雾颗粒的变小使得液体的表面积大大增加，吸热效率大大提高，可以使火焰周围的温度快速下降。如此液体在灭火过程中发生吸热、气化隔离、气化降低氧浓度的诸多作用。如中国专利文献CN1403177A公开了一种脉冲气压式喷射器，包括：储气筒；储液筒；一个设置在所述储液筒进气口的用于控制所述储气筒与所述储液筒连通的多路组合阀；所述储气筒为一个围绕所述储液筒和所述多路组合阀设置的环状筒形结构。储液筒注满水后，扣动扳机经联动杆的带动将先导阀打开控制气路，对主阀的一侧进行卸压，主阀移动，打开主气路，储气筒的高压气体经主气路进入储液筒中，并将储液筒中的水雾化喷出。

但是对雾化的液滴直径不是越小越好，这是由于燃烧尤其是猛烈的燃烧导致在燃烧物周围有强烈的上升气流，它们夹裹着细小的液滴随着上升气流远离燃烧物使液体不能首先发挥吸热灭火的作用。因此要求雾化的液滴要有一定的粒径具有一定的动能，使其能够穿透燃烧物周围的上升气流而达到燃烧物本身，使燃烧强度降低。而细雾被上升气流夹裹只起到对火场降温的作用，而对降低火场氧浓度贡献不大且过程缓慢。在中国专利文献CN1403177A公开的装置中，由于主阀设置在连接储气筒和储液筒的主气路中，主阀开启后，阀芯仍然处于气流的流通通道内。这一方面导致储气筒与储液筒之间的气路过长，气流流经该气路时其中的压力梯度产生一定的压力衰竭，另一方面，在该气路中运动的主阀形成了气流的阻碍物，使得储气筒中的高压气体不能及时地作用到储液筒中的液体中。这些因素使得储气筒中的高压气体的气压作用到储液筒中的液体上的时间过长而且压力偏低，储液筒中的液体以逐渐汽化的方式喷出，每颗液滴颗粒过细而动能不足。

技术实现要素：

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的储液筒中喷出水的液滴颗粒过细，动能不足的问题，从而提供一种储液筒中喷出的液体的液滴具有一定的动能的间歇式雾化喷射器及具有其的间歇式雾化喷射系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种间歇式雾化喷射器，包括：

储液筒，内部储存水；

储气筒，内部储存高压气体；

集成阀，具有主阀芯，所述主阀芯在对所述储气筒的出气口与所述储液筒的进气口的关闭位置与开启位置之间移动；

操作机构，控制所述集成阀的开启；

在开启位置，所述主阀芯位于所述储气筒的出气口与所述储液筒的进气口之间的气流通道之外。

所述的间歇式雾化喷射器，所述储气筒内的高压气体对所述主阀芯施加趋于向开启位置移动的开启力；所述主阀芯所处的主阀体中具有向所述主阀芯施加保持关闭位置的关闭力的施力机构。

所述的间歇式雾化喷射器，所述主阀体为缸体结构，所述主阀芯为设置在所述缸体结构中的活塞；所述储气筒的出气口和所述储液筒的进气口靠近所述缸体结构的同一端设置，所述施力机构包括设置在所述活塞远离所述储气筒和储液筒一端的控制腔体，所述控制腔体内高压气体在所述活塞上的作用力足以克服所述储气筒内的高压气体对所述活塞的作用力。

所述的间歇式雾化喷射器，所述操作机构为对所述控制腔体内的高压气体进行卸压的泄压阀。

所述的间歇式雾化喷射器，所述储气筒通过设有单向阀的第一气体管路与供气装置连通，所述控制腔体通过设有进气阀的第二气体管路与供气装置连通。

所述的间歇式雾化喷射器，所述进气阀和所述泄压阀集成在一个三通阀中，三通阀芯具有开启所述第二气体管路并关闭泄压口的第一位置及开启泄压口并关闭所述第二气体管路的第二位置。

所述的间歇式雾化喷射器，所述操作机构包括驱动所述三通阀芯运动的联动件。

所述的间歇式雾化喷射器，具有喷射器本体，所述喷射器本体中成型有所述缸体结构，所述第一气体管路，以及所述第二气体管路。

所述的间歇式雾化喷射器，所述喷射器本体中还成型有连通所述第一气体管路和所述第二气体管路的主气体管路。

所述的间歇式雾化喷射器，所述储液筒朝向所述主阀芯的一端为中心部分朝向所述主阀芯凸出的锥台形连接部，所述锥台形连接部的上底与所述主阀芯接触设置，以在所述储气筒的内壁与所述锥台形连接部的外壁之间形成高压气体的气流通道。

所述的间歇式雾化喷射器，在所述储液筒的侧壁上设置有与供液单元连接的进液管，所述进液管上设置进水滑阀。

本实用新型提供了一种间歇式雾化喷射系统，包括所述的间歇式雾化喷射器，与所述储液筒连接的供液单元，以及与所述主气体管路连通的供气装置。

所述的间歇式雾化喷射系统，所述供液单元的液体输出动力来自所述供气装置向所述供液单元输送的压力气体。

所述的间歇式雾化喷射系统，所述供气装置通过具有安全阀的管线与所述供液单元连通。

所述的间歇式雾化喷射系统，所述供液单元设置有过压报警装置。

所述的间歇式雾化喷射系统，所述供液单元还设置有与提手联动的适于手动开启的排气阀。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的间歇式雾化喷射器，集成阀，具有主阀芯，所述主阀芯在对所述储气筒的出气口与所述储液筒的进气口的关闭位置与开启位置之间移动；操作机构，控制所述集成阀的开启；在开启位置，所述主阀芯位于所述储气筒的出气口与所述储液筒的进气口之间的气流通道之外。这样在主阀芯处于开启位置时，储气筒中的高压气体就会顺利及时作用到储液筒中的液体上，储液筒中的液体直接汽化喷出，其中中心部分以水团形式飞行，在飞行过程中与空气分子发生碰撞形成水雾，带有很大的动能射向火灶，从而对燃烧的火焰进行有效压制，改善灭火效果。同时缩短了储气筒与储液筒之间的气路长度，最大程度上减少了气流流经该气路时其中的压力梯度产生的压力衰竭。

2.本实用新型提供的间歇式雾化喷射器，所述主阀芯为设置在所述缸体结构中的活塞；所述储气筒的出气口和所述储液筒的进气口靠近所述缸体结构的同一端设置，所述施力机构包括设置在所述活塞远离所述储气筒和储液筒一端的控制腔体。通过控制所述控制腔体内高压气体在所述活塞上的作用力大于所述储气筒内的高压气体对所述活塞的作用力，使得活塞处于关闭位置，从而将储气筒的出气口和储液筒的进气口之间的气流通道断开；高压气体作为活塞运动的动力，仅需控制气体压力就可方便控制活塞的运动方向，结构简单，易于实现。所述储气筒的出气口和所述储液筒的进气口靠近所述缸体结构的同一端设置，形成并联结构，使得整个喷射器的长度大大缩小，重量更轻，这样在狭小的空间内更能体现该装置的灵活性和便携性。

3.本实用新型提供的间歇式雾化喷射器，所述储气筒通过设有单向阀的第一气体管路与供气装置连通，所述控制腔体通过设有进气阀的第二气体管路与供气装置连通。且所述进气阀和所述泄压阀集成在一个三通阀中，结构更加紧凑，便于与储气筒和储液筒的连接，保证密封性能。另外，由于控制腔体的容积远小于储气筒的容积，且第二气体管路的长度小于第一气体管路的长度，因此在储气筒还没有建立起压力时，活塞就关闭了储气筒的排气通道，并且迅速在活塞的后部，即控制腔体中建立起压力以保证活塞和储液筒的进气口之间的密封。单向阀的设置可使得在对控制腔体中的气体进行泄压时，储气筒中的气体不会从第一气体管路中流出，而是流向活塞侧部，从而打开气流通道。

4.本实用新型提供的间歇式雾化喷射器，所述操作机构为对所述控制腔体内的高压气体进行卸压的泄压阀；还包括驱动所述三通阀芯运动的联动件。联动件直接驱动三通阀芯关闭第二气体管路并开启泄压口，对控制腔体内进行卸压，从而使得储气筒中的高压气体作用在活塞上的作用力大于控制腔体中的高压气体对活塞的作用力，进而打开储气筒和储液筒之间的气流通道，操作更加简单，提高了泄压阀的打开速度，高压气体对水的推动力更大，喷出的水雾雾化效果更好，具有更高的动能和冲击力。

5.本实用新型提供的间歇式雾化喷射器，所述储液筒朝向所述主阀芯的一端为中心部分朝向所述主阀芯凸出的锥台形连接部，所述锥台形连接部的上底与所述主阀体接触设置，这样可以引导储气筒中的高压气体顺利进入储液筒中，保证气路顺畅，避免节流造成的能量损失。

6.本实用新型提供的间歇式雾化喷射系统，包括所述的间歇式雾化喷射器，与所述储液筒连接的供液单元，以及与所述主气体管路连通的供气装置。该间歇式雾化喷射系统能耗更少，开关阀门更快，推动力更大，因而射速更快，射程更远，雾滴动能更大，灭火效果更好。

7.本实用新型提供的间歇式雾化喷射系统，所述供气装置通过具有安全阀的管线与所述供液单元连通，可以避免违规操作造成的不必要的人身伤害。所述供液单元设置有过压报警装置，在喷射器出现故障时可以及时提醒工作人员处理。所述供液单元还设置有与提手联动的适于手动开启的排气阀，便于操作，实用性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的间歇式雾化喷射器的示意图；

图2为本实用新型提供的间歇式雾化喷射系统的示意图。

附图标记说明：

1-储液筒；2-储气筒；3-集成阀；4-操作机构；5-第一气体管路；6-第二气体管路；7-主气体管路；8-供气装置；9-供液单元；10-变压结构；11-进气口；12-锥台形连接部；21-出气口；31-主阀芯；32-施力机构；41-三通阀芯；42-联动件；51-单向阀；81-气管；82-减压阀；91-进液管；92-进水滑阀；93-盖体；94-安全阀；95-过压报警装置；96-提手；97-排气阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示的间歇式雾化喷射器的一种具体实施方式，包括喷射器本体，安装在所述喷射器本体上内部储存水的储液筒1，内部储存高压气体的储气筒2，具有主阀芯31的集成阀3和控制所述集成阀3的开启的操作机构4。本实施例中的储气筒2套设在储液筒1外，二者同轴设置。所述主阀芯31在对所述储气筒2的出气口21与所述储液筒1的进气口11的关闭位置与开启位置之间移动；所述储气筒2的出气口21与所述储液筒1的进气口11位于所述主阀芯31的同一侧，在所述主阀芯31的关闭位置，所述主阀芯31同时关闭所述出气口21和所述进气口11，而在所述主阀芯31的开启位置，所述主阀芯31同时打开所述出气口21和所述进气口11，并且所述主阀芯31位于所述储气筒2的出气口21与所述储液筒1的进气口11之间的气流通道之外。

所述主阀体为成型在所述喷射器本体上的缸体结构，所述主阀芯31为设置在所述缸体结构中的活塞；所述储气筒2的出气口21和所述储液筒1的进气口11靠近所述缸体结构的同一端设置。在本实施例中，缸体结构设置在左侧，储气筒2的出气口21和储液筒1的进气口11设置在右侧。储气筒2内储存有高压气体，且储气筒2的出气口连通至主阀芯31的一个端面，所述储气筒2内的高压气体对所述主阀芯31施加趋于向开启位置移动的开启力，在本实施例中即为向左移动。所述主阀芯31所处的主阀体中具有向所述主阀芯31施加保持关闭位置的关闭力的施力机构32，即向右的作用力。在本实施例中，所述施力机构32包括在所述活塞远离所述储气筒2和储液筒1一端成型在所述喷射器本体上的控制腔体，实际上在本实施例中，就是所述缸体结构中处于所述活塞远离所述储气筒2和所述储液筒1一侧的部分。所述控制腔体内高压气体在所述活塞上的作用力足以克服所述储气筒2内的高压气体对所述活塞的作用力，即大于所述储气筒2内的高压气体对所述活塞的作用力，所述活塞被抵顶在所述储气筒2的出气口21和储液筒1的进气口11之间的气流通道上，将其关闭。

所述喷射器本体中还成型有第一气体管路5，第二气体管路6以及连通所述第一气体管路5和所述第二气体管路6的主气体管路7。所述储气筒2通过设有单向阀51的第一气体管路5以及主气体管路7与供气装置8连通，所述控制腔体通过设有进气阀的第二气体管路6以及主气体管路7与供气装置8连通。

所述操作机构4包括对所述控制腔体内的高压气体进行卸压的泄压阀。所述进气阀和所述泄压阀集成在一个三通阀中，三通阀芯41具有开启所述第二气体管路6并关闭泄压口的第一位置及开启泄压口并关闭所述第二气体管路6的第二位置。通过泄压口的关闭和开启对控制腔体内的高压气体进行卸压，从而改变活塞两侧的压力，驱动活塞在关闭位置和开启位置之间移动。所述操作机构4还包括驱动所述三通阀芯41运动的联动件42。在本实施例中，所述联动件42为扳机，扳机的一端与三通阀芯41连接，驱动其在第一位置和第二位置之间切换。

所述储液筒1朝向所述主阀芯31的一端为中心部分朝向所述主阀芯31凸出的锥台形连接部12，所述锥台形连接部12的上底与所述主阀芯31接触设置，以在所述储气筒2的内壁与所述锥台形连接部12的外壁之间形成高压气体的气流通道。所述气流通道在接近所述主阀芯31的一侧直径小于远离所述主阀芯31的另一侧直径，即为一环形的锥台，有利于减小行程涡流。

在所述储液筒1的侧壁上设置有与供液单元9连接的进液管91，进液管91上设置进水滑阀92。

当打开进水滑阀92时，水经进液管91进入储液筒1中；同时，一部分高压气体经主气体管路7、单向阀51和第一气体管路5进入储气筒2中，另一部分高压气体经主气体管路7、进气阀和第二气体管路6进入控制腔体中。当水和高压气体均注满，且控制腔体中的压力大于储气筒2中的压力，活塞关闭时，扣动扳机，使得三通阀芯41关闭第二气体管路6开启泄压口，对控制腔体进行泄压，直至储气筒2中的高压气体作用在活塞上的作用力大于控制腔体中的高压气体作用在活塞上的作用力，活塞向左移动，从而打开储气筒2的出气口21与储液筒1的进气口11之间的气流通道，此时活塞处于所述气流通道之外，储气筒2中的高压气体直接流入储液筒1中，并将储液筒1中的水以较大的动能喷出。

所述储液筒朝向所述主阀芯的一端为中心部分朝向所述主阀芯凸出的锥台形连接部，所述锥台形连接部的上底与所述主阀体接触设置，这样可以引导储气筒中的高压气体顺利进入储液筒中，保证气路顺畅，避免节流造成的能量损失。

当储气筒2中的高压气体泄压之后，松开扳机，三通阀芯41又回到开启所述第二气体管路6并关闭泄压口的第一位置，这样控制腔体中的气压又快速上升，将所述活塞推向并保持在关闭位置，使得通过所述第一气体管路5的气体及所述进液管91的液体又分别充满所述储气筒2和所述储液筒1，准备进行下一次喷液操作。

如图2所示的间歇式雾化喷射系统的一种具体实施方式，包括所述的间歇式雾化喷射器，通过水管与所述储液筒1连接的供液单元9，以及通过变压结构10与所述主气体管路7连通的供气装置8。变压结构10用于调节进入所述主气体管路7的高压气体压力。在本实施例中，供液单元9为储水罐，供气装置8为高压气瓶。所述供液单元9的液体输出动力来自所述供气装置8向所述供液单元9输送的压力气体。为此供液单元9顶端设置有盖体93，所述供液单元9的盖体93内部安装有设置在连通所述供气装置8与所述供液单元9的管线上的安全阀94，所述供液单元9还设置有作为过压报警装置95的报警哨。在所述供液单元9的提手96下方设置有与提手96联动的适于手动开启的排气阀97。供液单元9和供气装置8之间通过气管81连通，供气装置8的出口设置有减压阀82。

本实用新型将安全阀设置在盖体内部，使操作人员触碰不到安全阀，必须专业人员和维修人员才可以安装、检修安全阀，其他非专业人员禁止私自修改安全阀，这样就能避免违规操作，造成不必要的人身伤害。当减压阀减压功能失效时，会使储水罐内压力增加，因此在气管和储水罐的连接处设置安全阀，当气管内的工作压力超出安全阀的调定压力时，安全阀开启，气体从安全阀排出，本实施例中安全阀排气口总的流通面积大于气管进气口总的流通面积，这样使得储水罐内的超压气体全部快速有效的排出，保证储水罐的安全。

储水罐的排气阀安装在储水罐的中心，且位于提手的下方，可以与提手集成设置，提手安装在储水罐上。当需要排气时，操作人员迅速关闭高压气瓶的阀门，此时只需将手指从提手向下移动，便可以快速有效的将储水罐中的气体排出，操作距离、时间短，使排气操作简单、快速、实用。

在储水罐的盖体内部还安装有一压力表，但是间歇式雾化喷射系统在使用时是需要灭火人员背负在后背上，因此压力表不易观察，而安全阀的排气孔处过压报警装置的设置则可以在减压阀失效时通过鸣叫提示灭火人员立即关闭高压气瓶的阀门，按下排气阀，排出储水罐内的高压气体，以保证人身安全。

在所述集成阀3远离所述储气筒2和储液筒1的一端还设置有一可拆卸的加长柄。加长柄根据灭火人员的使用习惯安装。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。