用于调节两相流体的装置和基于两相流体的便携式雾化器

摘要

本装置包括混合室(2)，其形成于底架(8)上，配备有用于输送加压的液相和气相的单独的入口通道，和通过流体管(20)连接混合室和喷嘴的出口通道(19)。此外，单独的圆柱形的填料室(1)形成于底架(8)中，在填料室中，设置一带有多个叶片(5)的转子(3)，该转子的多个叶片间歇地关闭两相的入口通道，入口通道形成于所述填料室(1)的单独的区域中，由转子叶片(5)划分边界，其中气相入口通道(11)与至少一个通过开放的叶片之间的通道输送液相进入混合室(2)的液相入口通道(12)交替性地关闭，其中同样包含气相入口通道(11)的填料室(1)的区域与混合室2通过分隔物(7)的连续部分分离，分隔物关闭了在此区域内的转子(3)的叶片之间通道。液体便携式雾化器，配备有液相容器(22)、加压的气相源、和用于调节两相流体的装置。该装置具有混合室(2)，其形成于底架(8)上，混合室具有用于输送加压的液相和气相的单独的入口通道，和通过流体管(20)连接混合室(2)和喷嘴的出口通道(19)，其中气相入口通道(11)与气相源通过气管(9)连接，当单独的圆柱形的填料室(1)形成于底架(8)上时，在填料室中，设置一带有多个叶片(5)的转子。多个叶片(5)间歇地关闭形成于所述填料室(1)的单独的区域中的两相的入口通道，由转子叶片(5)划分边界，其中气相入口通道(11)与至少一个通过开放的叶片之间的通道输送液相进入混合室(2)的液相入口通道(12)交替性地关闭，其中包含气相入口通道(11)的填料室(1)的区域同样与混合室2通过分隔物(7)的连续部分分离，在此区域内分隔物关闭转子(3)的叶片之间通道。此外，底架(8)放置于液相容器(22)内，放置于液相容器中的气管(9)在其管壁上具有许多小孔(10)。

说明书

技术领域

本发明的主题是一种用于调节两相流体的装置和基于两相流体的 便携式雾化器，用于喷洒灭火液体、以及用于消毒、灭活、防臭和消 除有害物质的化学制剂，其与用于存储液相和加压气相源的容器安装 在一起的雾化器一起使用。

背景技术

众所周知，基于两相流体的便携式灭火器，由含有与加压的气相 源互相连接的液相的容器、和具有切断阀的头组件、和排放喷嘴组成。 将气相注入液相并释放切断阀后，气相和液相开始从部件的头或一些 其它的中间元件流入至排放喷嘴。气相通常是二氧化碳、氮气或压缩 空气。具有灭火能力的水或其它液体、有时具有额外的发泡剂，作为 液相使用。容器容纳加压的气相，其位于存储液相容器的外部或内部， 构成了气相源。气相通过沉浸在流体管入口附近的液相容器中的气管 被导入。随着容纳液相的容器内的压力增加，两相经由流体管被迫进 入喷嘴组件，其中，当气相连续流动时，发生两相混合。这些方案的 缺点在于，相混合内容的相对数量是可变的，而且排放循环过程中， 压力和流量迅速下降，这将导致流扰动和灭火器性能逐渐恶化。

众所周知，安装有容纳液相的容器的液体雾化器，通过气阀和气 相容器互相连接，气相和液相通过单独的管道被运送至混合室，混合 室接下来通过单一的流体管与喷嘴连接。

专利公开文本EP1197245描述了安装有手枪形喷嘴组件的便携式 泡沫灭火器，通过混合室连接到存储液相的桶和气相源。在打开气阀 后，液相被迫进入混合室，在混合室中，来自气相源通过气管到达的 气流与液流碰撞。接着，两相通过在部件的头部运行的流体管道被传 输至喷嘴。附加配件是用来调整传递到混合室的气相和液相的相对比 例。这种设计允许在混合室产生两相流体，及将压力下两相混合物传 送至喷嘴，在喷嘴处，灭火剂进行膨胀。这种灭火装置的设计是在工 作压力范围从25到35巴之间进行操作的。

专利申请WO9524274提出了一种灭火的设备，其中，两相流体产 生于混合室中。在引入两相进入混合室后，气相和液相部分的栓塞流 体保持独立，并产生于连接混合室与喷嘴的管道中。这个设备允许在 喷嘴出口处产生散开的液流和像脉动特征的流态的排放。在专利申请 WO9524274的技术领域中，提出了一种产生两相流体的设备，两相流 体具有规定的在液相中的气相的相对比例，在设备中，计量阀或操纵 器系统在互相交换基础上打开和关闭进入混合室的各相的供给通道。 这需要将气相与液相相互混合的快速运输。基于脉动流体的这些相交 换器的使用，仅限于工作在恒定压力下、以及两相之间的压力差受限、 或那些具有驱动操纵器的外接电源的固定系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种在便携式液体雾化器中用于调节两相流 体的装置，该装置用于便携式手持灭火器和其他喷雾器，由其自身容 纳的加压气相源补给。

在液体喷雾器中的用于调节两相流体的装置，包括混合室，其形 成于底架上，混合室配有用于输送加压的液相和气相的单独的入口通 道，和通过流体管连接混合室与喷嘴的出口通道，根据本发明的特点 是，单独的圆柱形的填料室形成于底架上，在填料室中，设置具有多 个叶片的转子。多个转子叶片间歇地关闭形成于填料室的单独区域中 的两相的入口通道，由转子叶片划分边界，其中气相入口通道与至少 一个通过开放的叶片之间的通道输送液相进入混合室的液相入口通道 交替性地关闭。

此外，包含气相入口通道的填料室的区域通过分隔物(partition) 的连续部分与混合室分离，关闭了在此区域内的转子的叶片之间的通 道。

优选的，转子具有3-7个叶片，其中每个叶片具有挖空的腔，其向 填料室的侧壁方向倾斜并面向气相入口通道。

优选的，平衡通道形成于填料室的侧壁上，与腔同样高度。

优选的，转子放置于填料室底部和将填料室与混合室分开的分隔 物之间，在填料室底部内，形成至少一个液相入口通道，在分隔物内， 形成至少一个流体孔。

优选的，每个液相入口通道以一个与叶片的表面平面的倾斜角形 成于填料室底部上。

还优选的，两相的入口通道以与叶片的表面平面有一个倾斜角布 置。

基于两相流体的液体便携式雾化器，包括一液相容器、加压的气 相源、和如权利要求1所述的用于调节两相流体的装置，该装置包括 混合室，其形成于底架上，具有用于输送加压的液相和气相的单独的 入口通道，和通过流体管连接混合室和喷嘴的出口通道，其中，气相 入口通道与气相源通过气管连接，根据本发明的特点是，单独的圆柱 形的填料室形成于底架上，在填料室中，设置一带有叶片的转子。该 转子的叶片间歇地关闭形成于所述填料室的单独的区域中的两相的入 口通道，由转子叶片划分边界，其中气相入口通道与至少一个通过开 放的叶片之间的通道输送液相进入混合室的液相入口通道交替性地关 闭。而且，包含气相入口通道的填料室的区域同样与混合室通过分隔 物的连续部分分离，在此区域内，分隔物关闭转子的叶片之间通道。 此外，底架放置于液相容器内，放置于液相容器中的气管在其管壁上 具有许多小孔。

在雾化器的优选形式中，气管与气相的内部源连接，包括位于液 相容器内的存储气相的容器。

在雾化器的另一优选形式中，气管与气相的外部源连接，包括位 于液相容器外的存储气相的容器。

在雾化器的另一优选形式中，气管与加压的气相的内部源连接， 其产生于液相容器内的液相表面上边的空间里，空间容积构成了存储 气相的容器。

由于使用转子调节两相流体，液相与气相交替地被带入混合室， 并通过单一的流体导管从混合室至喷嘴或至通过设备将这种喷嘴连接 在一起的阵列，从其中一个脉冲排放随后发生。装置的单个元件的适 宜的相互布置，使有产生非常好的灭火质量的水雾或泡沫形式的灭火 剂成为可能。此外，转子的使用导致了雾化器的工作时间延长，并产 生了分散的液相的稳定的喷射，遍及整个周期的气相扩张。

根据本发明的方案适用于使用在各种类型的灭火器中，在配备了 用于存储液相的压力容器和用于气相的单独的压力容器的灭火器中； 在具有同时用于存储液相和气相的源的单一的压力容器的灭火器中， 在液体表面之上的空间容积构成了压缩的气体的位置；在气相被储备 在加压的筒中灭火器中；同样在水性化学制剂、雾状水、抑制火的泡 沫和其他灭火剂的手持式喷雾器。

附图的简要说明

本发明的主题如附图中的实施例所示，图1示出了用于调节两相 流体的设备的轴向截面，图2示出了位于混合室和具有一个流体孔的 填料室之间的分隔物的俯视图，图2a示出了位于混合室和填料室之间 的具有三个流体孔的分隔物的俯视图，图3示出了具有挖空的腔的转 子的俯视图，图4示出了图3具有腔的转子的B-B横截面，图5示出 了具有两个入口通道的填料室底部的俯视图，图6示出了图5中的填 料室底部的侧视图，图7示出了包含用于气相的单独的容器和用于调 节两相流体的装置的液相容器的截面，图8示意性地呈现了一种手持 式雾化器，其包含一个用于存储气相的单独的内部的容器，图9-一种 手持雾化器，其利用位于外部的用于存储气相的容器，和图10-一种手 持雾化器，在液相容器中的液体之上的空间容积，作为用于存储气相 的内部的容器。

具体实施方式

如图1所示，用于调节两相流体的装置具有一在底架8处的混合 室2，配有用于输送加压的液相和气相的单独的入口通道。在底架8的 上部4形成一个出口通道19，其通过流体管20连接混合室和喷嘴。在 混合室2的下边，在底架8设有一个圆柱形的填料室1，在其中设置带 有多个叶片5的转子3，叶片间歇性地关闭两个相的入口通道。

这些入口通道形成在填料室1的单独的区域，以转子叶片5划分 边界，其中气相入口通道11与至少一个通过开放的叶片之间的通道输 送液体进入混合室2的液相入口通道12交替地关闭。此外，包含气相 入口通道11的填料室1的部分是通过分隔物7的连续部分与混合室2 分离，分隔物7关闭了在此区域内的转子3的叶片之间的通道。除了 这个区域，将填料室1和混合室2分离的分隔物7具有流体孔14，其 将转子3的叶片之间的通道连接于混合室2。这个分隔物7可制作为一 个单独的一块或与底架8的上部4在一个工序中形成。

转子3具有3-7个叶片5，并被置于填料室底部15和分隔物7之 间。填料室底部15内已形成至少一个液相入口通道12。在此实例中， 形成单一的液相入口通道12，这个通道在转子的轴面与气相入口通道 11进行180度转换。放置转子3的插脚的插座23制成于底部15和分 隔物7的中心。底部通过使用止动环17分别连接在底架8上，并且使 用环形垫圈16围绕周边进行密封。在膨胀环17下边的底架8的边缘 允许安装一个用于水基的灭火器的过滤器。

如图2所示，分隔物7具有一个流体孔14和一个气相入口通道11， 彼此相对地相对于转子3的旋转轴布置。气相入口通道11形成在分隔 物7的连续部分，与叶片5的表面具有一斜角，其趋于转子3的旋转 方向。

如图2a所示的分隔物7具有三个流体孔14，均匀的分布在转子3 的旋转轴上，以及气相入口孔径11放置于两个流体孔14之间，其中 气相入口孔径11在分隔物7的连续部分形成一个斜角。

如图3所示，转子3具有三个叶片5，每个叶片展示了挖空的腔6， 向填料室侧壁1方向倾斜并面向气相入口通道11。

如图4所示，当转子的腔6定向于分隔物7的方向，它们则面向 气相入口通道11，同时，在填料室侧壁1的方向，它们有一个平衡孔 径13，其与位于形成在底架8上的平衡通道18同样高度。使用平衡通 道18和平衡孔径13使在传输进入填料室1的气相和液相之间的压力 差减小，同样，使转子3旋转稳定。

如图5所示，底部15具有液相入口通道12，均匀的分布在转子3 的旋转轴上，其中这些液相入口通道12以一个斜角对着叶片5的表面 被放置，并且定向在填料室1转子3的旋转方向。在底部15只有一个 液相入口通道15的情况下，液相入口通道12与转子3的旋转轴上的 气相入口通道11相对布置。

如图6所示，液相入口通道12的轴相对于底部15的表面的倾斜 角大约是45°角。根据液体轴向流速所需的设计值，这个角度可以在 30°至60°之间变化。

如图7所示，基于两相流体的便携式手持雾化器展示了用于调节 两相流体的装置，通过气管9连接到一气相的内部源，气相的内部源 是放置于液相容器22内的气相容器21。该装置的底架8放置于液相表 面下面的液相容器22内，同时，气管9连接在气相入口通道11上。 此外，气管9在管壁上具有许多小孔10，使气相流出物进入液相容器 22。这些孔10的直径明显比气管9的直径小。用于调节两相流体的装 置具有混合室2，其制成于底架8内，混合室配置用于运输压缩的液相 和气相的单独的入口通道，和通过流体管20将混合室和喷嘴连接的出 口通道19。底架8还包含圆柱型的填料室1，在填料室内，设置带有 多个叶片5的转子3，该转子的多个叶片间歇性地关闭形成于所述填料 室1的单独区域上的两相的入口通道，由转子的叶片5划分边界。气 相入口通道11与至少一个通过开放的叶片之间的通道输送液相进入混 合室2的液相入口通道12交替性的关闭，其中，包含气相入口通道11 的填料室1的区域与混合室2通过分隔物7的连续部分分离，在此区 域内，分隔物7关闭转子3的叶片之间的通道。平衡通道18制成于填 料室1的侧壁，与平衡孔径13相同高度，如图4所示。气相入口通道 11的平衡通道18的角度布置是根据装置需求的性能特点决定的。

如图8、9和10所示，手持雾化器具有置于液相容器22内的用于 调节两相流体的装置，根据实施需求，气相源可在容器内或容器外获 得。在所有的实施中，放置于液相容器22之内的气管9在其壁上包含 小孔10。

图8示意性的描述了在图7中详细描述的雾化器，储存气相的单 独的容器21放置于液相容器22内。雾化器配备具有手柄、喷嘴和截 止阀的头组装。

图9描述了配备储存气相的单独的容器21的气相源的雾化器，位 于液相容器22的外部。

图10显示了一种实施例，气相源在液相容器22中的液相表面上 部的空间内产生，空间容积构成了储存气相的容器21。在此实施例中， 切断阀安装在头组件的主体。

基于两相流体的便携式雾化器是使用在灭火器和其它便携式雾化 器中，其作用在减少运行压力的情况下。灭火器和其它手持喷雾器的 运行压力的初始值通常不超过25巴。根据本发明的用于调节两相流体 的喷雾器装置的用途，是从它的初始值下降到大气压力水平，确保在 整个压降过程中分散液相的稳定流体的产生。

雾化器的启动是本发明的主题，发生在安装在喷嘴或头组件上的 切断阀的打开之后。来自气相源的压缩气体经由气管9被输送到用于 调节两相流体的装置的填料室1。气管壁中的小孔10允许压力差的逐 步平衡。在此实施例中，使用一个存储气相的单独的容器21，不管其 是否位于液相容器22之内或之外，气管9壁上的小孔10允许压缩的 气相的逐渐传输进入容器。当压缩的气相源是在液相容器22中的液体 表面之上的空间内，空间容积构成了存储气相的容器21，气管的小孔 10允许加压的气相逐渐转移进入气管9，然后向前至包含转子3的填 料室1。通过填料室1的液相和气相两个流体引起转子3旋转。当转子 3旋转时，发生液相与气相分阶段的交替通过混合室2沿着其运输至流 体管20。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.在液体雾化器中的用于调节两相流体的装置，包括混合室(2)， 其形成于底架(8)上，具有用于输送加压的液相和加压的气相的单独 的入口通道，和通过流体管(20)连接混合室和喷嘴的出口通道(19)， 其特征在于：单独的圆柱形的填料室(1)形成于底架(8)中，在填 料室中，设置带有多个叶片(5)的转子(3)，该转子的多个叶片间歇 地关闭两相的入口通道，入口通道形成于所述填料室(1)的单独的区 域中，由转子叶片(5)划分边界，其中气相入口通道(11)与至少一 个通过开放的叶片之间的通道输送液相进入混合室(2)的液相入口通 道(12)交替性地关闭，其中同样包含气相入口通道(11)的填料室 (1)的区域与混合室2通过分隔物(7)的连续部分分离，关闭了在 此区域内的转子(3)的叶片之间通道。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，转子(3)具有3-7个叶片 (5)，并且每个叶片(5)具有挖空的腔(6)，其向填料室(1)的侧 壁方向倾斜，并面向气相入口通道(11)。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，平衡通道(18)形成于填 料室(1)的侧壁上，与腔(6)同样高度。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，转子(3)放置于填料室(1) 底部(15)和将填料室(1)与混合室(2)分开的分隔物(7)之间， 在填料室(1)底部(15)内，形成至少一个液相入口通道(12)，在 分隔物(7)内，形成至少一个流体孔(14)。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，每个液相入口通道(12) 以一个与叶片(5)的表面平面的倾斜角，形成于填料室(1)底部(15) 上。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，两相的入口通道位于与叶 片(5)的表面平面形成一个倾斜角布置。

7.基于两相流体的液体便携式雾化器，包括液相容器(22)、加压 的气相源、和如权利要求1所述的用于调节两相流体的装置，该装置 包括混合室(2)，其形成于底架(8)上，具有用于输送加压的液相和 加压的气相的单独的入口通道，和通过流体管(20)连接混合室(2) 和喷嘴的出口通道(19)，其中气相入口通道(11)与气相源通过气管 (9)连接，其特征在于：单独的圆柱形的填料室(1)形成于底架(8) 上，在填料室中，设置带有多个叶片(5)的转子(3)，该转子的多个 叶片间歇地关闭形成于所述填料室(1)的单独的区域中的两相的入口 通道，由转子叶片(5)划分边界，其中气相入口通道(11)与至少一 个通过开放的叶片之间的通道输送液相进入混合室(2)的液相入口通 道(12)交替性地关闭；其中包含气相入口通道(11)的填料室(1) 的区域与混合室2通过分隔物(7)的连续部分分离，在此区域内，关 闭转子(3)的叶片之间通道，此外，底架(8)放置于液相容器(22) 内，放置于液相容器中的气管(9)在其管壁上具有许多小孔(10)。

8.根据权利要求7的雾化器，其中，气管(9)与气相的内部源连 接，包括位于液相容器(22)内的存储气相的容器(21)。

9.根据权利要求7的雾化器，其中，气管(9)与气相的外部源连 接，包括位于液态容器(22)外的存储气相的容器(21)。

10.根据权利要求7的雾化器，其中，气管(9)与加压的气相的 内部源连接，产生在液相容器(22)内的液相表面上边的空间里，空 间容积构成了存储气相的容器(21)。