专利名称：采用滑阀作先导阀的间歇式加压流体喷射装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及流体喷射技术领域，特别是一种采用滑阀作先导阀的间歇式加压流体喷射装置。
在日常生活中，流体加压喷射的技术应用范围较广，如泡沫灭火器、灭火用的高压水枪等。前者使用气体膨胀作为推进剂，它需要与被喷射的流体一次共同充填，每瓶的充填量有限且属于一次性使用，用后需送回工厂再罐装。后者需要用消防车或其它设备上的高压水泵连续对水源来的流体加压，通过高压水枪形成的连续高压水流射向燃烧物，通过吸收热量及产生的水气隔绝空气而达到灭火的目的，此法的缺点其一是到达现场寻找水源并连接到相应的管道中，一直到打开水笼头直至水枪喷射出水，大约要有十几分钟的时间，其二是对窄小的火场不易将水笼拉进去，其三是水的利用率太低，此种方法真正用于降低燃烧物的温度的用水与流淌在地上的用水之比大约为1比4，其四是当用于储有化学物品的火场时，所造成的环境污染是十分严重的。
为克服上述问题，本设计人曾经设计了一种间歇式加压流体喷射装置，如附
图1、2所示。附
图1示出了这种间歇式加压流体喷射装置的原理，它包括一个贮水筒1，一个多路控制阀2，一个贮气筒3。当阀2在图示位置时水进入贮水筒1，当阀2旋转开启时贮气筒3中的中压气体迅速与贮水筒1连通，一部分气体混入贮水筒1中的水里，大部分气体推动混有压力气体的水使其高速喷出贮水筒外，形成高速雾化的水，然后其冲入火灶，迅速吸收燃烧物的热能而汽化，使燃烧物降温而熄灭火焰，达到灭火的目的。此种方法的优点是一、与现有的高压水枪相比具有快捷的特点，不必现场安装；二、有效根据不同火的强度设计不同类的器材即可有效的解决；三、相对于高压水笼而言用水量少，提高了水的利用率；四、由于水的利用率提高，地面留下的水少了，造成环境污染的程度大大减轻；五、小型的器材可随人穿过狭小巷道，施实灭火，或为大型灭火器材进入现场打开通道。
为达到此目的必须使水在出口处以150米/秒以上的速度射向火灶，水滴的尺寸应在0.01毫米至0.2毫米之间，其中0.01毫米的水滴在距出口7.5米处仍具有30米/秒的速度，这样才具有省水灭火的作用，因为此时大水雾滴可冲入火中心，而小的水雾滴在火外，使它们快速吸收热量而达到汽化，使燃烧物迅速降温。
为使水能迅速雾化而且使雾滴具有相当动能，应使用一定压力的气体推动一定量的水，方可达到上述指标。经试验使用壹升水达到上述汽化指标时应使一升左右的2.6MPa的压缩空气在18毫秒之内的时间将水从发射器(即贮水筒1)中推出，在发射器(即贮水筒1)内的行程应保证380毫米左右。
经试验验证，采用这种原理的间歇式加压流体喷射装置中的流体可以是水、液体灭火剂、干粉灭火剂、化学药品、可流动的细砂等。装置中流体为水或加入染色剂后的液体时，该装置还可以作为防暴器材使用。由于其出口速度高、动能大，因此可以在有效射程内将人击倒而又不伤其身体，染色后的液体附着在被射人员身上，便于执法人员的追击和辩认。
附图2示出了依据附
图1所示原理而设计的一种间歇式加压流体喷射装置，图中贮水筒1，贮气筒3，进气口5，二位三通滑阀式先导阀9，圆柱活塞主阀芯10，单向阀11，先导滑阀阀芯12，弹簧腔13，气道14，主阀进排气通道15，主阀阀座16，主阀开启压力腔17，通向贮水筒1的气道18，主阀弹簧19，先导阀弹簧20，主阀闭合压力腔21，排气通道22。该装置包括贮水筒1、贮气筒3和与贮气筒3、贮水筒1相连接的多路阀，所述的多路阀具有一主阀和先导阀9，所述的主阀设置在贮气筒3和贮水筒1之间，先导阀9设置有分别与加压气体和大气连接的两个位置，通过控制先导阀9的位置可控制主阀阀芯10的开启和闭合，从而使充满加压气体的贮气筒3与贮有水的贮水筒1连通或关闭。所述的先导阀阀芯12为一具有圆柱台的滑阀柱，滑阀的一端设置有弹簧20，另一端设有一外伸的圆柱杆，该杆与端面阀座处形成排气通道22，充压时外部加压气体经进气口5、先导阀内腔、主阀进排气通道15而进入所述的闭合压力腔21；喷射时，外力作用于外伸的圆柱杆，克服弹簧力而将圆柱阀芯12上推，闭合压力腔21中的气体经进排气通道15、先导阀内腔从圆柱台与端面阀座之间的排气通道22排出。这种装置的优点是体积小、结构简单、操作方便、密封可靠，先导阀开启力小，它采用中压气体作为推进剂，安全可靠，可使液滴雾化充分，可广泛用于消防灭火、治安防暴，其缺点是在先导阀连通主阀闭合压力腔21与大气时，所述的加压气体同时经进气口5、先导阀内腔、排气通道22而与大气相通，造成进气口的中压气体未工作就排入大气，形成浪费，这种情况在扳动扳机而又未及时放开时尤其明显。
本实用新型的目的就是克服现有技术的上述不足，提供一种结构简单、操作方便、可靠性高、节省压力气体的间歇式加压流体喷射装置，它采用先导阀控制主阀开启和关闭的多路阀结构，而且先导阀的开启力小，喷射时内部气路密封性好，不串气、不漏气。
为达到上述目的，本实用新型的间歇式加压流体喷射装置包括贮水筒、贮气筒和与贮气筒、贮水筒相连接的多路阀，其特征在于所述的多路阀具有一主阀和先导阀，主阀和先导阀分别具有一个阀芯，所述的主阀设置在贮气筒和贮水筒之间，先导阀设置有分别使加压气体和主阀进排气通道连通和断开的用于控制主阀闭合和开启的两个位置，在这两个位置，主阀阀芯分别关闭和连通贮水筒与贮气筒之间的通道，所述的先导阀阀芯为一滑阀柱，在上述先导阀的闭合位置，该滑阀柱使加压气体与主阀的进排气通道连通而使主阀闭合，在先导阀的开启位置，滑阀柱封闭加压气体通入先导阀的通道并使主阀的进排气通道与大气连通而使主阀开启。
本实用新型的间歇式加压流体喷射装置结构简单、操作方便、可靠性高、节省压力气体，它采用先导阀控制主阀开启和关闭的多路阀结构，先导阀的开启力小，喷射时内部气路密封性好，不串气、不漏气。
以下结合附图及实施例对本实用新型的目的、技术方案和积极效果作进一步的说明。
图1是现有间歇式加压流体喷射装置的原理性示意图；图2是依据附
图1所示原理而设计的一种现有间歇式加压流体喷射装置的结构示意图；图3是本实用新型的间歇式加压流体喷射装置的结构示意图；图4是沿图3中A-A线的剖视放大图；图5是采用本实用新型制成的手持式喷射器的示意图。
附图3、附图4中贮水筒1，贮气筒3，进气口5，二位三通滑阀式先导阀9，圆柱活塞主阀芯10，单向阀11，先导滑阀阀芯12，弹簧腔13，气道14，进排气通道15，主阀阀座16，开启压力腔17，通向贮水筒1的气道18，主阀弹簧19，先导阀弹簧20，闭合压力腔21，排气通道22，通道36，凸缘37，通孔40，通孔41。
如图3所示，本实用新型的间歇式加压流体喷射装置包括贮水筒1、贮气筒3和与贮气筒3、贮水筒1相连接的多路阀，所述的多路阀具有一主阀和先导阀9，主阀和先导阀9分别具有一个阀芯10和12，所述的主阀设置在贮气筒3和贮水筒1之间，先导阀9设置有分别使加压气体和主阀进排气通道15连通和断开的用于控制主阀闭合和开启的两个位置，在这两个位置，主阀阀芯10分别关闭和连通贮水筒1与贮气筒3之间的通道，所述的先导阀阀芯12为一滑阀柱，在上述先导阀的闭合位置，该滑阀柱12使加压气体与主阀的进排气通道15连通而使主阀闭合，在先导阀的开启位置，滑阀柱12封闭加压气体通入先导阀的通道36并使主阀的进排气通道15与大气连通而使主阀开启。
在一个具体的结构中，所述的滑阀柱12上设有限位凸缘37和在先导阀的开启位置用于连通加压气体和主阀进排气通道15的通孔40，滑阀柱12的一端设有弹簧20，另一端为一外伸的圆柱杆，在滑阀柱凸缘37的下方设有用于滑阀柱的座，其上设有通向大气的排气通道。此外在所述的凸缘37外周具有可在所述的开启位置与主阀进排气通道15和所述通向大气的排气通道相连通的环槽。
所述的贮水筒1可以是一具有导向作用的圆筒或圆管，其喷射方向的前端设置有橡胶挡板。
所述的贮气筒3中的压力最好设定在2.4-2.7Mpa之间。
所述的的贮水筒1的容积最好为0.8-1.25升，所述贮气筒3的容积最好为0.7-1.1升之间。
所述的贮水筒1的直径最好为64mm，长度为380mm。
贮水筒1内可贮入水或化学药品或可流动的其它物料。
在附图3所示的结构中，所述的主阀阀芯为一圆柱形活塞10，该活塞的一面封住连通贮水筒1的通路18并且该面设有开启压力腔17，该活塞的另一面设置有弹簧腔13和闭合压力腔21，该闭合压力腔21经主阀进排气通道15与先导阀9的出口相连通，所述贮气筒3设置有一可充入加压气体的单向阀11。
所述的贮气筒3设置有一压力通道14，该通道14经多路阀阀体与主阀开启压力腔17相通，由贮气筒3引入的压力气体从活塞弹簧腔13的背面作用在活塞面上，用以克服弹簧力而开启活塞，从而将贮气筒3与贮水筒1连通。所述的在滑阀柱座上的排气通道最好为若干个环绕滑阀柱的独立的通孔41，如图3、4所示。和现有的分布在滑阀柱周围并其导孔相通的缝隙式排气通道相比，这种独立通孔式结构增大了排气通道的面积，使排气畅快，主阀阀芯的移动速度加快，增大了系统的功率；从滑阀柱与其阀座的配合关系上也明显看出，两者为沿圆柱孔的全面积接触，有比较大的接触面积，从而增强了耐磨性；从导向来看，这种导向接触面积的增加无疑也增强了滑阀柱12的导向稳定性。
所述的贮气筒3中可装有产生压力气体的化学物质，用于在贮气筒3中产生压力气体。
该阀的设计是为了使贮气筒3的气体能快速的释放出来而设计的，其工作原理如下另外存贮的压力气体经减压阀减压至2.4-2.7MPa、最好为2.6MPa后经进气口5、先导阀9在进排气通道15处分为两路，一路进入闭合压力腔21而将主阀芯10压向阀座16，另一路经过单向阀11而进入贮气筒3，贮气筒3中的一部分气体经气道14而进入开启压力腔17，虽然主阀芯10的开启压力腔17的压强与闭合压力腔21的压强相等，但主阀芯10的前后受压面积不同，即闭合压力腔21的受压面积大于开启压力腔17的受压面积，因此主阀芯10紧紧地压向阀座16，从而关闭了气体经气道14、压力腔17而通向气道18的通道。操作时，扳动扳机53使先导阀9的阀芯12上移并贴在上端，封闭从进气口5而来的进气通道36，同时打开了主阀芯10的闭合压力腔21与大气连通的通道41，使闭合压力腔21中的压力气体经进排气通道15、凸缘37周围的环槽及通道41而排向大气，使其压力向着大气压降低，此时主阀芯10的前后腔压强不再相等，2.4-2.7MPa的压强将主阀芯10迅速向后推，打开了阀座16和气道18之间的通路，所以贮气筒3中的2.4-2.7MPa的压力气体迅速经气道14、18而流向贮水筒1并迅速膨胀，将贮水筒1中的水推出贮水筒1，主阀芯10的动作时间大约在18毫秒之内。根据附图3的结构可以看出，在闭合压力腔21的排气过程中，压力气体向先导阀9的进气口36被上移的滑阀柱12封闭了，从而避免了加压气体的外泄，节省了进气的压力气体，提高了压力气体的利用率。
图5示出了采用本实用新型制成实际操作的手持式喷射器的示意图。图中贮水筒1，多路阀2，贮气筒3，水阀50，进气口51，手柄52，板机53，手把54。
所述的贮水筒1可以是一具有导向作用的圆筒或圆管，其喷射方向的前端设置有橡胶挡板。贮水筒1的容积最好为0.8-1.25升，所述贮气筒3的容积最好为0.7-1.1升之间。
图示装置的操作过程为将大量气压为2.6MPa的压缩空气经由进气口51存入贮气筒3内，同时将水利用相应的压力从某一密封水桶中将水经水阀50注入贮水筒1内，贮水筒1的容积为0.8-1.25升，贮水桶的长度应为380毫米，直径为64毫米，贮水筒1前口有橡胶挡板，水注满贮水筒1后，关闭水阀50扣动板机53即打开先导阀，使主阀的阀芯快速打开，贮气筒3内之气体迅速膨胀使水冲开橡胶挡板并冲出贮水筒1，并在离出口的不同距离上实现不同程度的雾化，射向燃烧物。
附图中的贮气筒3也可以设计成贮存有化学物质的装置，该化学物质可以利用击发或其他方法发生化学反应而产生压力气体，从而将贮水筒1中的水快速推出，实现雾化。
所述的喷射装置还包括一个手柄52，手柄52安装在固定于阀体上的一个连接杆55上，连接杆55上具有一个带斜底面57的凹槽，手柄52上具有一个垂直于所述斜面57的螺纹孔，一个螺钉56穿过所述的螺纹孔顶住所述的斜面57。这种结构连接牢靠，不易松动，特别适合在强烈振动的条件下使用。
上述参照附图及实施例对实用新型的描述只是说明性的，而不构成对它的限定。显然，在本实用新型的基础上可以对实用新型进行许多变型，但不脱离本实用新型的实质和权利要求所限定的保护范围。
权利要求1.一种间歇式加压流体喷射装置，包括贮水筒(1)、贮气筒(3)和与贮气筒(3)、贮水筒(1)相连接的多路阀，其特征在于所述的多路阀具有一主阀和先导阀，主阀和先导阀分别具有一个阀芯，所述的主阀设置在贮气筒(3)和贮水筒(1)之间，先导阀设置有分别使加压气体和主阀进排气通道连通和断开的用于控制主阀闭合和开启的两个位置，在这两个位置，主阀阀芯(10)分别关闭和连通储水筒与储气筒之间的通道，所述的先导阀阀芯(12)为一滑阀柱，在上述先导阀的闭合位置，该滑阀柱使加压气体与主阀的进排气通道(15)连通而使主阀闭合，在先导阀的开启位置，滑阀柱封闭加压气体通入先导阀的通道(36)并使主阀的进排气通道(15)与大气连通而使主阀开启。
2.如权利要求1所述的间歇式加压流体喷射装置，其特征在于所述的滑阀柱(12)上设有限位凸缘(37)和在先导阀的开启位置用于连通加压气体通道(36)和主阀进排气通道(15)的通孔(40)，滑阀柱(12)的一端设有弹簧(20)，另一端为一外伸的圆柱杆，在滑阀柱凸缘的下方设有用于滑阀柱的座，其上设有通向大气的排气通道，并且在所述的凸缘外周具有可在所述的开启位置与主阀进排气通道(15)和所述通向大气的排气通道相连通的环槽。
3.如权利要求1所述的间歇式加压流体喷射装置，其特征在于所述的贮水筒(1)为一具有导向作用的圆筒或圆管，其喷射方向的前端设置有橡胶挡板。
4.如权利要求1所述的间歇式加压流体喷射装置，其特征在于所述的贮气筒(3)中的压力最好设定在2.4-2.7Mpa之间。
5.如权利要求2、3或4所述的间歇式加压流体喷射装置，其特征在于所述的的贮水筒(1)的容积最好为0.8-1.25升，所述贮气筒3的容积最好为0.7-1.1升之间。
6.如权利要求5所述的间歇式加压流体喷射装置，其特征在于所述的贮水筒(1)的直径为64mm，长度为380mm。
7.如权利要求5所述的间歇式加压流体喷射装置，其特征在于贮水筒(1)内可贮入水或化学药品或可流动的其它物料。
8.如权利要求2所述的间歇式加压流体喷射装置，其特征在于所述的主阀阀芯(10)为一圆柱形活塞，该活塞的一面封住连通贮水筒(1)的通路(18)并且该面具有开启压力腔(17)，该活塞的另一面设置有弹簧腔(13)和闭合压力腔(21)，该闭合压力腔(21)经主阀进排气通道(35)与先导阀的出口相连通，所述贮气筒(3)设置有一可充入加压气体的单向阀(11)。
9.如权利要求8所述的间歇式加压流体喷射装置，其特征在于所述的贮气筒(3)设置有一压力通道(14)，该通道(14)经多路阀阀体与所述的开启压力腔(17)相通，由贮气筒(3)引入的压力气体从活塞弹簧腔(13)的背面作用在活塞面上，用以克服弹簧力而开启活塞，从而将贮气筒(3)与贮水筒(1)连通，所述的在滑阀柱座上的排气通道为若干个环绕滑阀柱(12)的独立的通孔(41)。
10.如权利要求1所述的间歇式加压流体喷射装置，其特征在于所述的贮气筒(3)中装有可产生压力气体的化学物质。
11.如权利要求1所述的间歇式加压流体喷射装置，其特征在于所述的喷射装置还包括一个手柄，手柄安装在固定于阀体上的一个连接杆上，连接杆上具有一个带斜底面的凹槽，手柄上具有一个垂直于所述斜面的螺纹孔，一个螺钉穿过所述的螺纹孔顶住所述的斜面。
专利摘要本实用新型涉及一种采用滑阀作先导阀的间歇式加压流体喷射装置,包括贮水筒1、贮气筒3和与贮气筒3、贮水筒1相连接的多路阀,所述的多路阀具有一主阀和先导阀,所述的主阀设置在贮气筒3和贮水筒1之间,先导阀设置有使加压气体与主阀进排气通道关闭和连通的两个位置,在先导阀的开启位置,先导阀关闭加压气体而仅使主阀的进排气通道接通大气。本实用新型具有体积小、结构简单、操作方便、性能可靠和节省加压气体的优点。
文档编号B05B7/04GK2400183SQ9925389
公开日2000年10月11日 申请日期1999年11月11日 优先权日1999年11月11日
发明者魏厚瑗, 周树松, 任竞竹 申请人:魏厚瑗, 陈来明