專利名稱：用于壓縮空氣泡沫系統(tǒng)的分散和充氣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分散設(shè)備并且特別涉及用于流體特別是液體快速并且沿 多個方向分散的設(shè)備。
背景技術(shù)：
壓縮空氣泡沫(CAF)在1970年代出現(xiàn)在德克薩斯州作為撲滅其中 水極稀少的區(qū)域中的草原的火的新方法。該系統(tǒng)結(jié)合了兩種技術(shù)， 一種媒 介物用來減少水的表面張力，和壓縮空氣來生成滅火劑的膨脹體積。使水 作為滅火劑更高效的表面張力減小是通過向水流中導(dǎo)入低百分比的甲類 泡沫濃縮物實現(xiàn)的。壓縮空氣然后被噴射到溶液中以膨脹泡沬，生成大量 的泡沫氣泡，從而以具有粘著在垂直面上并且流動經(jīng)過水平表面的能力的 形式提供更大體積的滅火劑，因此形成絕緣層。泡沫氣泡吸熱比清水更高 效，無論其形式為實心流或小液滴。CAF可以從手持管線和主流設(shè)備排放。
有兩種主要用于CAF分散的噴嘴，即抽氣(aspirated)噴嘴或壓 縮空氣噴嘴。壓縮空氣噴嘴通常操作如下泡沫成分的主要混合發(fā)生在混 合室中。壓縮空氣噴嘴允許加壓氣體或空氣在混合后室中剛剛超過混合室 的點上噴射。混合后室中的噴射加壓氣體提供了泡沬的附加混合并且還推 進泡沫，導(dǎo)致改進的噴射模式。噴射模式的"細度"可以通過調(diào)節(jié)進入混 合后室中的噴射加壓氣體的量進行改變。噴射加壓氣體還在每次從混合后
室和裝接到混合后室的噴嘴的過程中和之后趕出泡沬，因此消除了在每次 使用之后替換或清潔噴嘴的需要。
該類型的噴嘴，主要由于使用噴射加壓氣體來輸送和膨脹泡沫，就會 受制于泡沫可以膨脹的有限程度。除此之外，泡沫在加壓氣體的噴射和從 噴嘴分散之間的破裂需要耗費時間。
抽氣噴嘴或噴射器噴嘴通常在文丘里的基礎(chǔ)上操作，其中，當(dāng)泡沫流 經(jīng)噴嘴時，空氣從噴嘴外部抽吸并且噴射到泡沫流中。在操作中，運動液 體的壓能由會聚的噴嘴轉(zhuǎn)換成速度能量。然后高速度液流就會夾帶抽吸液 體。該設(shè)備具有的缺點是抽吸入噴嘴的空氣量與通過噴嘴的泡沫的流速成 正比。這會限制泡沫可以膨脹的程度。
很容易理解，如果在此引用了現(xiàn)有技術(shù)的公布，該參考并不構(gòu)成承認 該公布構(gòu)成澳大利亞或任何其它國家內(nèi)本領(lǐng)域中公知常識的一部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是一種分散和充氣設(shè)備，它可以至少部分地克服上述缺 點中的至少一個或是向消費者提供一種有用的或商業(yè)選擇。
在一種形式中，本發(fā)明涉及一種包括噴嘴部分的分散和充氣設(shè)備，該 噴嘴部分具有第一通道和第二通道，第一通道具有用于第一^E體的至少一 個入口和至少一個出口，第二通道具有用于第二材料的至少一個入口和至 少一個出口 ，第一通道的至少一個出口設(shè)置成離開所述至少一個出口的第 一流體在第二材料離開至少一個第二出口時與之混合以沿預(yù)定方向充氣 并分散第二材料。
在第二種形式中，本發(fā)明涉及一種包括噴嘴部分的便攜式分散和充氣 槍，該噴嘴部分具有第一頭部通道和第二頭部通道，第一頭部通道具有用
于第一流體的至少一個入口和至少一個出口 ，第二頭部通道具有用于第二 材料的至少一個入口和至少一個出口 ，第一通道的至少一個出口設(shè)置成離 開所述至少一個出口的第一流體在第二材料離開至少一個第二出口時與
之混合以沿預(yù)定方向充氣并分散第二材料；和流體連接部分，該流體連接 部分包括用于向各個通道提供第一和第二流體的連接部分；和將流體連接 部分連接到頭部的至少一個主體部分，所述至少一個主體部分具有分別與 第一頭部通道和第二頭部通道連通的第一主體通道和第二主體通道。
本發(fā)明的設(shè)備可以在滅火和消防領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)特定的應(yīng)用，并且更優(yōu)選 的是，在其中志愿者消防隊員撲火的情形中，這些志愿者消防隊員受限于 在響應(yīng)過程中可以采取的動作。例如，志愿者消防隊員被禁止進入著火的 建筑物并且受限于抑制火的傳播。
本發(fā)明的設(shè)備還適于用在其它領(lǐng)域例如農(nóng)業(yè)。氣栽法是溶液栽培培育 的分支，它涉及使用空氣中的營養(yǎng)液霧化植物的根。氣栽法眾所周知效率 低下并且昂貴，并且到今天為止，由于這些低效率，并沒有與氣栽法相關(guān) 的實驗室試驗的商業(yè)實現(xiàn)。然而，使用本發(fā)明的設(shè)備，營養(yǎng)溶液可以起泡 沫并且導(dǎo)入植物根區(qū)中。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)可以使用本發(fā)明的噴嘴進行分配的泡沫 混合物可以持續(xù)長達6至7個小時的周期。在該周期內(nèi)，植物的根不僅可 以靠泡沫中的營養(yǎng)物而且靠捕獲在泡沫本身中的少量水和氧氣維持。本發(fā) 明的發(fā)明者將這種應(yīng)用稱為"泡沫化(foamoponic)"。
泡沫化技術(shù)表示對植物和根系統(tǒng)的全新的營養(yǎng)物、水、氧氣、礦物、 微量元素和起泡劑的輸送系統(tǒng)。
泡沫混合物是通過噴嘴頭部生成的并且優(yōu)選地傳送到根生長室。根室 的結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)匾子诮咏鼇韺Ω禉z査和控制。
植物營養(yǎng)物混合物的配方優(yōu)選是有機的。系統(tǒng)也可以利用當(dāng)前在市場
中很容易地得到的肥料。也可以應(yīng)栽培者的請求而針對特定的植物和樹木 類型制造專門的配方。
泡沬溶液可以電磁地充入并且在進入輸送網(wǎng)絡(luò)之前添加礦物和臭氧。
高壓空氣和溶液優(yōu)選進入噴嘴頭部并且捕獲在營養(yǎng)物的膜中的氧氣 泡的泡沫、礦物和水因此就能夠傳送到根室。
該系統(tǒng)的主要優(yōu)點是與高架和微灌溉、水耕法和其它灌溉系統(tǒng)相比， 它使用相當(dāng)少的水。所有泡沫混合物都由植物利用和吸收，且很少或不浪 費水或營養(yǎng)物。該技術(shù)還給與種植者對工廠栽培環(huán)境的總的控制。另外一 個有益效果是傳送到植物根系的氧氣不同于氣栽法系統(tǒng)。氧氣緩慢地從干 燥泡沫釋放并且可在較長的時間內(nèi)對植物可用。
該系統(tǒng)設(shè)計成用于任何植物作物，包括所有的蔬菜、花、蔓生作物和 果樹。
另外，本發(fā)明的設(shè)備也可以用于在水產(chǎn)領(lǐng)域中來向水產(chǎn)業(yè)環(huán)境噴射泡 沫食物或其它物質(zhì)的球丸。這種應(yīng)用也可以允許以泡沫形式向水產(chǎn)業(yè)環(huán)境 中添加其它材料。
另外，本發(fā)明的設(shè)備也可以應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域并且特別是建筑或泡沫應(yīng) 用領(lǐng)域。例如，該設(shè)備尤其很好地適于用作制造泡沫或膨脹聚苯乙烯板時。 它還尤其用于制造泡沫水泥板。兩種類型的板然后就通過減少板中使用的 材料而很輕便但是通過加入蜂窩狀內(nèi)部結(jié)構(gòu)而通常還足夠堅固。
在最優(yōu)選的實施例中，第一流體是加壓空氣或其它氣體(但是可以是 液體)，并且第二材料是將被充氣以形成泡沫材料的材料。第二材料可以 是流體、液體或其它材料，例如比如糊劑或可固化材料等。加壓氣體以升 高的壓力提供，其升高程度可以基于使用者期望使用的泡沫程度進行調(diào) 傳統(tǒng)的壓縮空氣消防泡沫及其分散方法會將水膨脹至其初始提及的 五至十五倍。傳統(tǒng)壓縮空氣泡沫的常用混合比按照體積為0.2*的濃縮(與 之相比，噴射器生成的泡沫為0.5%)。在平均膨脹大約十倍之內(nèi)，泡沫由 0.02%的濃縮物、9.98%的水和90%的空氣構(gòu)成。
壓縮空氣泡沫的其它益處為
1. 壓縮空氣泡沫可以粘附至垂直和頭頂上的燃料表面以保護結(jié)構(gòu)并 使之與火隔開。
2. CAF可以比水在給定壓力下泵送更長的距離和更高的高度。使用 CAF可以獲得很好的投擲距離。
3. 由于顯著減少了所用水的量，所以更容易清理。水損同樣會減少。
4. CAF管線的總量遠遠輕于充滿水的管線，并且在大多數(shù)情形下，可 以浮在水上。因此降低了消防隊員的疲勞。
5 .由于使用CAF系統(tǒng)時的壓力較低，因此在大多數(shù)情形下可以更好地 利用人力， 一個人就可以安全地操作軟管。
本發(fā)明的設(shè)備可以適當(dāng)?shù)貫楸銛y式設(shè)備，尤其是槍式裝置。分散槍通 ?？梢灾苯友b接到泡沫軟管上以提供第二材料。然后連接第二軟管以向分 散槍提供第一流體。槍可以非常好地適用于如上相對于志愿者消防隊員所 述的情形。分散槍的使用允許在建筑物內(nèi)部放置泡沫而不需要進入建筑 物。
或者，本發(fā)明的設(shè)備的位置可以是固定的，例如，可以使用一個或多 個噴嘴部分代替建筑物中傳統(tǒng)的灑水頭。通常，噴嘴部分可以設(shè)置在建筑 物中高位的位置上，并且甚至可以用于車輛和船舶中。 一旦建造并且永久 地裝接到噴嘴部分上，與泡沫材料和壓縮空氣源的連接就可以"接入到" 建筑物中。然后可以將噴嘴連接至致動系統(tǒng)(通常為傳統(tǒng)的火災(zāi)檢測和警
告系統(tǒng)的一部分)以允許它們的有效使用。
該設(shè)備的噴嘴部分通常設(shè)計成作為雙流體噴霧噴嘴。噴嘴部分通常具 有基本上為圓柱形的主體部分，該主體部分具有會聚的錐形尖端部分，至 少其外部形狀如此。噴嘴部分的橫截面通常為圓形。噴嘴部分的錐形尖端 部分優(yōu)選是基本上實心的尖端。尖端部分可以會聚至尖頭尖端或者可以設(shè) 置可移動的剌穿點。在設(shè)置剌穿點處，剌穿點通常由硬化金屬構(gòu)成，這可 以使之強迫通過各種材料以允許噴嘴部分進入。
通常，第一通道和第二通道圍繞主縱軸同軸并且同心地定位，且內(nèi)壁 構(gòu)件分隔這兩個通道。該配置通常在內(nèi)部通道中界定了流體流動路徑并且 在壁構(gòu)件的外部和圍繞的外壁構(gòu)件之間界定的環(huán)形通道中界定了另一個 流體流動路徑。
通常，第二通道可以是外環(huán)形通道。第二通道的尺寸通常設(shè)計成輸送 預(yù)定的最大流速的第二材料，且該材料通常為泡沫。
第二通道通常具有位于噴嘴部分的第一端的單個入口和位于噴嘴部 分的第二相對端或其附近的多個出口 。多個泡沫出口中的每一個均相對于 噴嘴部分的主軸傾斜以提高泡沫在它離開噴嘴部分時的擴散。出口的角度 可以被選取從提供泡沫分散的成形圖案。角度可以選取成使泡沫的分散最 大化并且出口能夠以不同的角度傾斜以實現(xiàn)給定的分散圖案。
通常，出口的角度可以在15。和60°之間，但是優(yōu)選在30。禾B45。 之間。本發(fā)明的最優(yōu)選的實施例具有八個泡沫出口，四個以30°傾斜并 且四個以45。傾斜，且所有的出口都圍繞噴嘴部分的錐形尖端部分被分 隔開。出口可以制成一定的形狀。
出口可以直接朝向前方或是相反定向，并且出口的定向可以具有方向 的組合。噴嘴可以是階梯狀的或是可以設(shè)置具有不同角度的部分以分散所
形成的泡沫。
每個出口均優(yōu)選進一步設(shè)置有分散裝置。分散裝置可以是位于穿過出 口的流動路徑中的障礙物以促進流的裂散。通常，障礙物可以是成形的障 礙物并且錐形或尖頭的三維表面是優(yōu)選的。該錐面通常是從出口的側(cè)壁或 是穿過出口側(cè)壁側(cè)壁延伸的圓錐表面。優(yōu)選地，圓錐表面設(shè)置在螺紋桿的 端部上，該螺紋桿適當(dāng)?shù)卦试S調(diào)節(jié)障礙物伸入流動路徑中的距離。桿和錐 面適當(dāng)?shù)鼗旧洗怪钡匮由斓搅鲃勇窂街小?br> 依照可選實施例，分散裝置可以是插入到入口和噴嘴部分和每個出口 之間的網(wǎng)分散裝置。可以使用一個以上的網(wǎng)分散裝置并且在使用處，這些 一個以上的網(wǎng)分散裝置可以彼此偏移以使分散最大化。
每個出口通常具有位于噴嘴的錐形段內(nèi)的開口。開口適當(dāng)?shù)赜蛇B續(xù)邊 緣限定。
第一通道通常具有由內(nèi)側(cè)壁限定的管或圓柱形。第一通道通常設(shè)置在 第二通道內(nèi)并且優(yōu)選設(shè)置在其中心。第一通道通常具有單個入口，優(yōu)選位 于噴嘴部分的第一端或其附近，并且具有位于噴嘴部分的第二相對端或其 附近的多個出口 。適當(dāng)?shù)鼐哂杏糜诘诙ǖ赖拿總€出口的第一通道的出 口。和第二通道的出口一樣，第一通道的第一出口通常相對于噴嘴部分的 主軸傾斜。然而，與第二通道的第二出口相比，第一通道的出口通常近似
地垂直于噴嘴部分的主軸。這些出口的角度可以不是90。，但是優(yōu)選的 角度是垂直的。例如，第一通道的出口可以基本上與第二通道的出口垂直 地延伸。
第一通道的出口因此就與噴嘴部分的橫軸共線。第一通道的每個出口 可以設(shè)置在第二通道出口的側(cè)壁中，這樣各個通道的出口就會相交。優(yōu)選 地，第一通道的出口可以在流體流動路徑中設(shè)置在分散裝置之后，這樣穿
過第二通道出口的流體流動就會被擾動，然后遇到從第一通道出口出現(xiàn)的 流體。這樣第一通道出口的位置就可以在第二材料的流中適當(dāng)?shù)貖A帶氣體 以形成大體積的泡沫。
無論第二通道的出口的朝向如何，第一通道的出口優(yōu)選垂直于噴嘴部 分的主軸。
槍的噴嘴部分可以由單個部件構(gòu)成，但是優(yōu)選地，可用使用多個部件 并且部件可以松開地彼此連接。
噴嘴中的每個出口 (第一通道的出口和第二通道的出口)適當(dāng)?shù)鼐哂?由連續(xù)邊緣限定的開口。在最優(yōu)選的實施例中，相交出口的開口將傾斜并 且設(shè)置成第一通道出口的開口至少部分地與第二通道的開口對準。
依照優(yōu)選實施例，噴嘴部分可以用作分散槍的一部分。當(dāng)這樣使用時， 噴嘴部分可以裝接到槍的主體部分上?？梢栽O(shè)置一個以上的主體部分并且 主體部分可以裝接到彼此上以形成槍的主體。通過使用多個主體部分，就 可以調(diào)節(jié)噴嘴部分和槍的流體連接部分之間的分離距離。主體部分通常通 過螺紋裝接到彼此之上和噴嘴部分之上。噴嘴部分通常設(shè)置有臺肩部以提 供縱向剛度和支撐，尤其是在槍用于穿剌結(jié)構(gòu)時。
每個主體部分通常均包括成對的適于同心放置的管狀構(gòu)件，其中第一 管狀構(gòu)件連接到噴嘴部分中的第一通道上并且第二管狀構(gòu)件連接到第一 管狀構(gòu)件外部的噴嘴部分上，并且在它們之間界定了第二通道。連接可以 通過任何適當(dāng)?shù)姆椒?，例如可以使用螺紋或干涉配合。通常，每個第一管 狀構(gòu)件可以略微長于每個第二管狀構(gòu)件以輔助槍的定位和組裝。
在將槍的部件彼此裝接時可以使用密封構(gòu)件以增強所生成的密封。
流體連接部分通常裝接到主體部分之一上并且通常會使用螺紋連接。 流體連接部分包括第一連接部分以裝接還裝接到噴嘴部分的第一通道上
的管或相似的導(dǎo)管，還包括第二連接部分以裝接還裝接到噴嘴部分上的管 或相似的導(dǎo)管，以界定第二通道。
流體連接部分通常具有圓柱體，該圓柱體具有由此縱向延伸的通道。 第二連接部分通常是用于第二材料的位于流體連接部的第一端的入口，并 且第一連接部適當(dāng)?shù)卮┻^主體部分的側(cè)壁中的開口進入流體連接部的主 體部。第一連接部分通常相對于中心定位的插座以一個角度延伸穿過主體 部分的側(cè)壁中的開口。連接部分延伸穿過的開口的周圍通常被密封。
中心定位的插座適于容納槍的管狀構(gòu)件并且將它固定在其中。第一連 接部分適當(dāng)?shù)睾軇傆惨詫⒅行亩ㄎ坏牟遄３衷谥黧w部分內(nèi)。可以設(shè)置一 個或多個支撐構(gòu)件以輔助同心配置的維護。如果設(shè)置的話，支撐構(gòu)件仍然 允許第二材料圍繞支撐構(gòu)件和中心定位的插座的流動。支撐構(gòu)件可以布置 或是形狀設(shè)計成攪動或擾亂第二材料在流動經(jīng)過支撐構(gòu)件時的流。
對于本發(fā)明的設(shè)備很容易地作出的附加的變體包括在槍上設(shè)置滑錘 以在穿剌結(jié)構(gòu)時施加附加的力，設(shè)置一個或多個手柄以更容易地操作槍并 且通常設(shè)置一個或多個閥以允許使用者調(diào)節(jié)第一流體和第二材料的流動。


下面將參照下面的附圖描述本發(fā)明的各個實施例，其中
圖l是依照本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例的噴嘴部分的剖面?zhèn)纫晥D。
圖2是依照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的流體連接部的剖面?zhèn)纫晥D。
圖3是依照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的分散和充氣槍的剖面?zhèn)纫晥D。
圖4是依照本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的噴嘴部分的剖面?zhèn)纫晥D。
圖5是依照本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例的原型噴嘴的透視圖。
圖6是圖5中所示噴嘴部分的第一部的透視圖。
圖7是圖6中所示噴嘴部分的第一部沿流動方向的透視圖。 圖8是圖5中所示噴嘴部分的第二部沿流動方向的透視圖。 圖9是依照本發(fā)明的第三優(yōu)選實施例并且適于安裝在建筑物、車輛或 船只等中的架空構(gòu)件上的原型噴嘴的透視圖。
具體實施例方式
依照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，提供了分散和充氣槍io。 圖3中所示的分散槍具有由一個或多個主體部分13分隔開的噴嘴部 分ll (最佳顯示在圖l中)和流體連接部分12 (最佳顯示在圖2中)。分 散槍直接裝接到泡沫軟管上以提供泡沫。然后連接第二軟管以向分散槍提 供壓縮氣體。分散槍的使用允許在建筑物內(nèi)部放置泡沫而不需要進入建筑 物。
如圖1所示的噴嘴部分11的第一優(yōu)選實施例具有壓縮氣體通道14和 泡沫通道17，其中壓縮氣體通道14具有通常用于壓縮空氣的入口15和多 個出口16，泡沫通道17具有入口18和多個出口19。
每個氣體出口16定位成離開所述氣體出口16的氣體在泡沫離開泡沫 出口19吋與之混合以使泡沫沿預(yù)定方向進一步充氣并分散。加壓氣體以 升高的壓力提供，其升高程度可以基于使用者期望使用的泡沫程度進行調(diào) 節(jié)。
本發(fā)明的該優(yōu)選形式的設(shè)備可以在消防領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)特定應(yīng)用，尤其是 在其中在反應(yīng)過程中可以采取的動作受到限制的志愿者消防隊員進行滅 火的情況下。例如，志愿者消防隊員被禁止進入著火的建筑物。
槍10的噴嘴部分11是雙流體噴霧噴嘴。噴嘴部分ll具有基本上圓柱 形的主體部分20，該主體部分20具有會聚的錐形尖端部分21。噴嘴部分
ll具有環(huán)形橫截面。噴嘴部分11的錐形尖端部分21還設(shè)置有可移動的刺 穿尖22，剌穿尖22由硬化金屬構(gòu)成，這使它能夠強迫通過各種材料以允 許噴嘴部分ll進入。
泡沫通道17和壓縮氣體通道14圍繞主縱軸同軸并且同心地定位，且 內(nèi)壁構(gòu)件23分隔這兩個通道。該配置在內(nèi)部通道中界定了壓縮氣流路徑 并且在壁構(gòu)件23的外部和圍繞的外壁構(gòu)件24之間界定的環(huán)形通道中界定 了泡沫流體流動路徑。
泡沫通道17的尺寸設(shè)計成提供泡沫的預(yù)定最大流速。 泡沫通道17的入口18設(shè)置在噴嘴部分11的第一端并且多個出口19 設(shè)置在噴嘴部分ll的第二相對端上或是其附近。多個泡沫出口19中的每 一個相對于噴嘴部分ll的主軸傾斜以提高泡沫在它離開噴嘴部分ll時的 擴散。出口19的角度選取成提供泡沫擴散的成形的圖案以使泡沫的擴散 最大化。
本發(fā)明的最優(yōu)選的實施例具有八個泡沫出口19，四個相對于噴嘴部 分11的主縱軸以30。傾斜并且四個以45。傾斜，且所有的泡沫出口19圍 繞噴嘴部分11的錐形部分21分隔開。
優(yōu)選實施例的每個泡沫出口 19都設(shè)置有分散裝置25 。分散裝置25是 位于通過泡沫出口19的流動路徑中的障礙物以提高流動的裂散。優(yōu)選實 施例的分散裝置25是帶有延伸穿過出口側(cè)壁的圓錐表面的螺紋桿，這允 許調(diào)節(jié)分散裝置25伸入流動路徑中的距離。分散裝置25基本上垂直地延 伸到流動路徑中。
壓縮氣體通道14具有由內(nèi)側(cè)壁23限定的管或圓柱形。壓縮氣體通道 14中心地設(shè)置在泡沫通道17里面。壓縮氣體通道14具有位于噴嘴部分11 的第一端或其附近的單個入口15和多個位于噴嘴部分11的第二相對端或
其附近的出口 16。壓縮氣體通道14具有用于泡沫通道17的每個泡沫出口 19的壓縮氣體出口16。壓縮氣體通道14的壓縮氣體出口16相對于噴嘴部 分ll的主軸傾斜。然而，與泡沫通道17的泡沫出口19相比，壓縮氣體出 口16的朝向近似地垂直于噴嘴部分11的主軸。
每個壓縮氣體出口16均位于泡沫出口19的側(cè)壁內(nèi)，這樣來自各個通 道的出口就會相交。壓縮氣體出口16在流體路徑中位于分散裝置25之后， 這樣穿過泡沫出口19的流體流動首先被擾動，然后承受到來自壓縮氣體 出口 16的流體以形成大體積的泡沫。
相交出口的開口傾斜并且定位成壓縮氣體出口 16的開口至少部分地 與相交泡沫出口19的開口對齊。
在用作分散槍10的一部分時，噴嘴部分11被裝接到槍10的主體部分 13上。通過使用多個主體部分13，就可以調(diào)節(jié)噴嘴部分11和槍10的流體 連接部分12之間的分離距離。主體部分13通過螺紋裝接到彼此之上和噴 嘴部分ll之上。噴嘴部分ll通常設(shè)置有臺肩部以提供縱向剛度和支撐， 尤其是在槍10用于穿刺結(jié)構(gòu)時。
每個主體部分13均包括一對適于同心放置的管狀構(gòu)件，其中第一管 狀構(gòu)件26連接到噴嘴部分11中的壓縮氣體通道14上并且第二管狀構(gòu)件 27連接到第一管狀構(gòu)件26外部的噴嘴部分11上，并且在它們之間界定了 泡沫通道17。
優(yōu)選實施例的流體連接部分12裝接到主體部分13之一上并且通常會 使用螺紋連接。流體連接部分12包括壓縮氣體連接部分2 8以裝接還裝接 到噴嘴部分11的壓縮氣體通道14上的管或相似的導(dǎo)管，還包括泡沬連接 部分29以裝接還裝接到噴嘴部分11上的管或相似的導(dǎo)管，以界定泡沫通 道17。
流體連接部分12具有圓柱體30，圓柱體30具有由此縱向延伸的通 道。泡沫連接部分29是用于位于流體連接部分12的第一端的泡沫的入口， 并且壓縮氣體連接部分28穿過主體部分3 0的側(cè)壁中的開口 (參見圖2中的 剖視圖)進入流體連接部12的主體部分3 0。壓縮氣體連接部分2 8相對于 中心定位的插座31以一個角度延伸穿過主體部分30的側(cè)壁中的開口。壓 縮氣體連接部分28延伸穿過的開口的周圍通常被密封。泡沫連接部分29
通常直接裝接在消防隊所用類型的泡沫軟管上。
中心定位的插座31適于容納槍的第一管狀構(gòu)件26并且將它固定在其 中。壓縮氣體連接部分28很剛硬以將中心定位的插座31保持在主體部分 30內(nèi)。中心定位的插座3l允許泡沫圍繞壓縮氣體連接部分28和中心定位 的插座31流動。
圖5至圖8中顯示了噴嘴部分的第二優(yōu)選實施例。
噴嘴部分11還具有壓縮氣體通道14和泡沫通道17，其中壓縮氣體通 道14具有用于壓縮空氣的入口 15和多個出口16，泡沫通道17具有入口18 和多個出口19。
每個氣體出口16定位成離開所述氣體出口16的氣體在泡沫離開泡沬 出口19時與之混合以使泡沫沿預(yù)定方向進一步充氣并分散。加壓氣體以 升高的壓力提供，其升高程度可以基于使用者期望使用的泡沫程度進行調(diào) 節(jié)。
第二優(yōu)選實施例的噴嘴部分ll由兩個部件即基本上為圓柱形的主體 部分20和可移動地裝接的會聚錐形尖端部分21構(gòu)成。噴嘴部分ll的兩個 部件均具有環(huán)形橫截面。噴嘴部分11的錐形尖端部分21還設(shè)置有可移動 的刺穿尖22，刺穿尖22由硬化金屬構(gòu)成，這使它能夠強迫通過各種材料 以允許噴嘴部分ll進入。
泡沫通道17和壓縮氣體通道14圍繞主縱軸同軸并且同心地定位，且 內(nèi)壁構(gòu)件23分隔這兩個通道。該配置在內(nèi)部通道中界定了壓縮氣流路徑 并且在壁構(gòu)件23的外部和圍繞的外壁構(gòu)件24之間界定的環(huán)形通道中界定 了泡沫流體流動路徑。
泡沬通道17的尺寸設(shè)計成提供泡沫的預(yù)定最大流速。 泡沫通道17的入口18設(shè)置在主體部分11的第一端并且多個出口19 設(shè)置在尖端部分21中主體部分11的相對端上或是其附近。多個泡沫出口 19中的每一個相對于噴嘴部分11的主軸傾斜以提高泡沫在它離開噴嘴部 分ll時的擴散。出口19的角度選取成提供泡沫擴散的成形的圖案以使泡 沫的擴散最大化。
本發(fā)明的最優(yōu)選的實施例具有八個泡沬出口19，四個相對于噴嘴部 分11的主縱軸以30。傾斜并且四個以45。傾斜，且所有的泡沫出口19圍 繞噴嘴部分11的錐形尖端部分21分隔開。
第二優(yōu)選實施例的每個泡沫出口 19都設(shè)置有分散網(wǎng)50 。分散網(wǎng)5 0是 位于穿過泡沫出口 19的流動路徑中的障礙物以促進流的裂散。分散網(wǎng)5 0 基本上垂直地延伸到流動路徑中。依照該實施例，分散網(wǎng)50設(shè)置在壓縮 空氣出口16與泡沫出口19相交之后。
壓縮氣體通道14具有由內(nèi)側(cè)壁23限定的管或圓柱形。壓縮氣體通道 14中心地設(shè)置在泡沫通道17里面。壓縮氣體通道14具有位于噴嘴部分11 的第一端或其附近的單個入口15和多個位于噴嘴部分11的第二相對端或 其附近的出口16。壓縮氣體通道14具有用于泡沬通道17的每個泡沫出口 19的壓縮氣體出口16。壓縮氣體通道14的壓縮氣體出口16相對于噴嘴部 分ll的主軸傾斜。然而，與泡沫通道17的從頂部21向前傾斜的泡沫出口 19相比，壓縮氣體出口 16的朝向近似地垂直于泡沫出口 19 。 每個壓縮氣體出口 16均位于泡沫出口 19的側(cè)壁內(nèi)，這樣來自各個通 道的出口就會相交。壓縮氣體出口16在流體流動路徑中位于分散網(wǎng)50之 后，這樣穿過泡沫出口19的流體流動首先被擾動，然后承受到來自壓縮 氣體出口16的流體以形成大體積的泡沫。
在本說明書和權(quán)利要求中，單詞"包括(comprising)"及包含"包 括(comprises)"和"包括(comprise)"的派生詞包括所述整數(shù)中 的每一個但是并不排除對一個或多個更多整數(shù)的包含。
在整個說明書中提及的"一個實施例(one embodiment)"或"實 施例(an embodiment)"是指結(jié)合該實施例描述的特定的特征、結(jié)構(gòu) 或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，在該說明書的各個位置 中出現(xiàn)的"在一個實施例中(in one embodiment)"或"在實施例中 (in an embodiment)"未必是指同一個實施例。另外，特定特征、 結(jié)構(gòu)或特征能夠以任何適當(dāng)?shù)姆绞皆谝粋€或多個組合進行組合。
權(quán)利要求
1.一種包括噴嘴部分的分散和充氣設(shè)備，該噴嘴部分具有第一通道和第二通道，第一通道具有用于第一流體的至少一個入口和至少一個出口，第二通道具有用于第二材料的至少一個入口和至少一個出口，第一通道的至少一個出口被如此設(shè)置，以便離開所述至少一個出口的第一流體在第二材料離開至少一個第二出口時與之混合以沿預(yù)定方向充氣并分散第二材料。
2. —種包括噴嘴部分的便攜式分散和充氣槍，該噴嘴部分具有第一 頭部通道和第二頭部通道，第一頭部通道具有用于第一流體的至少一個入 口和至少一個出口 ，第二頭部通道具有用于第二材料的至少一個入口和至 少一個出口，第一通道的至少一個出口被如此設(shè)置，以便離開所述至少一 個出口的第一流體在第二材料離開至少一個第二出口時與之混合以沿預(yù) 定方向充氣并分散第二材料；和流體連接部分，該流體連接部分包括用于 向各個通道提供第一和第二流體的連接部分;和將流體連接部分連接到頭 部的至少一個主體部分，所述至少一個主體部分具有分別與第一頭部通道 和第二頭部通道連通的第一主體通道和第二主體通道。
3. 如權(quán)利要求l所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，第一流體是 加壓空氣或其它氣體，并且第二材料是泡沫材料。
4. 如權(quán)利要求2所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，加壓空氣或 其它氣體以升高的壓力提供，其升高程度可以基于期望的泡沫程度由使用 者進行調(diào)節(jié)。
5. 如權(quán)利要求2所述的便攜式分散和充氣槍，其特征在于，槍直接連接到泡沫軟管以供給第二材料并且連接第二軟管以向槍供給第一流體。
6. 如權(quán)利要求l所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備固定 在建筑物、車輛或船舶中高位位置中的位置上。
7. 如權(quán)利要求l所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，噴嘴部分設(shè) 計成作為雙流體噴霧噴嘴。
8. 如權(quán)利要求7所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，噴嘴部分具 有基本上圓柱形的主體部分，該主體部分具有會聚的錐形尖端部分。
9. 如權(quán)利要求7所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，噴嘴部分的 錐形尖端部分是階梯狀的。
10. 如權(quán)利要求1所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，第一通道和 第二通道圍繞主縱軸同軸并且同心地設(shè)置，且內(nèi)壁構(gòu)件分隔這兩個通道。
11. 如權(quán)利要求10所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，第二通道 是外環(huán)形通道。
12. 如權(quán)利要求10所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，第二通道 具有位于噴嘴部分的第一端的單個入口和位于噴嘴部分的第二相對端或 其附近的多個出口。
13. 如權(quán)利要求12所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，多個出口 中的每一個均相對于噴嘴部分的主縱軸傾斜以提高泡沫在離開噴嘴部分 時的擴散而使泡沫的擴散最大化。
14. 如權(quán)利要求13所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，出口的角 度在15°和60°之間。
15. 如權(quán)利要求14所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，具有至少 八個泡沫出口，其中至少四個出口以30。傾斜并且至少四個以45。傾斜， 且所有的出口圍繞噴嘴部分的錐形部分被分隔開。
16. 如權(quán)利要求2所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，出口既向前 又向后定向。
17. 如權(quán)利要求12所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，每個出口還設(shè)置有分散裝置。
18. 如權(quán)利要求12所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，第一通道具有位于噴嘴部分的第一端或其附近的單個入口和位于噴嘴部分的第二 相對端或其附近的多個出口。
19. 如權(quán)利要求18所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，第一通道 的每個出口均設(shè)置在第二通道出口的側(cè)壁中，這樣來自各個通道的出口彼此相交以在第二材料的流中至少部分地夾帶氣體。
20. 如權(quán)利要求19所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，第一通道 的出口近似地垂直于噴嘴部分的主軸。
21. 如權(quán)利要求19所述的分散和充氣設(shè)備，其特征在于，噴嘴部分 由多個可松開地連接到彼此上的部件形成。
全文摘要
本發(fā)明提出一種包括噴嘴部分(11)的分散和充氣設(shè)備，該噴嘴部分(11)具有第一通道(14)和第二通道(17)，第一通道(14)具有用于第一流體的至少一個入口(15)和至少一個出口(16)，第二通道(17)具有用于第二材料的至少一個入口(18)和至少一個出口(19)，第一通道的出口(16)設(shè)置成第一流體在第二材料離開每個第二通道出口(19)時與之混合以沿預(yù)定方向混合并分散第二材料。
文檔編號A62C31/12GK101184537SQ200680018873
公開日2008年5月21日 申請日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者W·H·理查茲 申請人:W·H·理查茲;K·波德馬約爾斯基