全文摘要
本实用新型涉及一种对流体具有新的分散混合形式的喷嘴，属于流体的分散混合技术领域；喷嘴设有凸台、内针阀体空间、内压力室、倒锥形腔体、内中心喷孔、内分布喷孔、外针阀体空间、外压力室、环形流道、指心喷孔、指外喷孔、外流道和内流道结构。凸台结构使得内流道和外流道更好的被分隔，增加喷嘴的安全性能；环形流道可以增加各指心喷孔和指外喷孔喷射流体的一致性，提高喷嘴开闭的及时性；本喷嘴采用锥形阀座，具有更好的密封性；喷嘴各部分特征分布合理，使得喷嘴能承受更高的喷射压力；喷孔的空间分布特点使喷嘴具有多种工作方式，喷射的流体分散和混合迅速，混合后的流体在空间中分布均匀。
主设计要求
1.一种流体分散混合喷嘴，包括喷嘴（1），其特征在于：喷嘴（1）的上部具有凸台（8）；所述喷嘴（1）的竖直中心处设置内针阀体空间（12），所述内针阀体空间（12）的中部具有内压力室（13）；所述内针阀体空间（12）的底部形状为倒锥形腔体（14），所述倒锥形腔体（14）的下部设置内中心喷孔（15）和内分布喷孔（16），所述内分布喷孔（16）在水平面内围绕所述内中心喷孔（15）呈离散圆周均匀分布；围绕内针阀体空间（12）的竖直中心线，设置呈离散圆周均匀分布的外针阀体空间（9），所述外针阀体空间（9）的中部设置外压力室（10），所述外压力室（10）所在的水平面上设置贯穿外压力室（10）的环形流道（11）；所述外针阀体空间（9）的底部形状为倒锥形腔体（14），所述倒锥形腔体（14）的下部设置指心喷孔（17）或指外喷孔（18），所述指心喷孔（17）和指外喷孔（18）在水平面内围绕内中心喷孔（15）呈离散圆周分布；在喷嘴（1）上部到环形流道（11）之间，围绕内针阀体空间（12）的竖直中心线，设置呈离散圆周均匀分布的外流道（6）；在凸台（8）上部到内压力室（13）之间设置内流道（7）。
设计方案
1.一种流体分散混合喷嘴，包括喷嘴（1），其特征在于：喷嘴（1）的上部具有凸台（8）；所述喷嘴（1）的竖直中心处设置内针阀体空间（12），所述内针阀体空间（12）的中部具有内压力室（13）；所述内针阀体空间（12）的底部形状为倒锥形腔体（14），所述倒锥形腔体（14）的下部设置内中心喷孔（15）和内分布喷孔（16），所述内分布喷孔（16）在水平面内围绕所述内中心喷孔（15）呈离散圆周均匀分布；
围绕内针阀体空间（12）的竖直中心线，设置呈离散圆周均匀分布的外针阀体空间（9），所述外针阀体空间（9）的中部设置外压力室（10），所述外压力室（10）所在的水平面上设置贯穿外压力室（10）的环形流道（11）；所述外针阀体空间（9）的底部形状为倒锥形腔体（14），所述倒锥形腔体（14）的下部设置指心喷孔（17）或指外喷孔（18），所述指心喷孔（17）和指外喷孔（18）在水平面内围绕内中心喷孔（15）呈离散圆周分布；
在喷嘴（1）上部到环形流道（11）之间，围绕内针阀体空间（12）的竖直中心线，设置呈离散圆周均匀分布的外流道（6）；在凸台（8）上部到内压力室（13）之间设置内流道（7）。
2.根据权利要求1所述一种流体分散混合喷嘴，其特征在于：内中心喷孔（15）的中心线（H1）与内针阀体空间（12）的竖直中心线平行；指心喷孔（17）围绕内中心喷孔（15）的中心线（H1）呈离散圆周均匀分布；指心喷孔（17）的中心线（L3）与内中心喷孔（15）的中心线（H1）共面。
3.根据权利要求1所述一种流体分散混合喷嘴，其特征在于：由指心喷孔（17）的中心线（L3）以及内中心喷孔（15）的中心线（H1）构成的平面同所有内分布喷孔（16）的对称平面重合；所述对称平面至多与一个内分布喷孔（16）相交。
4.根据权利要求1所述一种流体分散混合喷嘴，其特征在于：每个内分布喷孔（16）对应存在两个指外喷孔（18）；所述两个指外喷孔（18）在圆周上相邻，并连通不同的外针阀体空间（9）；该内分布喷孔（16）在所述两个指外喷孔（18）的对称平面上；所述两个指外喷孔（18）的中心线（L2）与该内分布喷孔（16）的中心线（L1）共面。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及流体的分散混合技术领域，尤其是将本实用新型用于发动机燃料的分散混合，或者将本实用新型用于清洗或涂布。
背景技术
喷嘴是发动机、清洗装置、涂布装置的重要零部件，喷嘴的性能对这些装置的性能起着决定性作用。
随着传统燃料的逐渐枯竭，发动机应用各种新型燃料的技术逐渐兴起，双燃料燃烧技术应运而生；燃料的分散以及燃烧需要喷嘴满足开闭及时，密封严密，喷射均匀，分散细小，工作可靠的要求。
活塞式发动机的燃烧技术从原来的进气歧管喷射发展到缸内直喷，继而发展到混合喷射；这三种喷射技术都是直接逐渐将燃料喷射到大量的空气中，并在此过程中完成燃料的分散和与空气的混合；对于这三种喷射方式，喷射燃料的压力和燃料的分散混合形式限制燃料和空气混合的均匀程度，从而限制了燃烧效率；为提高燃烧效率必须提高喷射燃料的压力和改变燃料分散到空气中进行混合的形式。
清洗装置和涂布装置需要性能更好的喷嘴，对喷嘴同样提出开闭及时，密封严密，喷射均匀，分散细小，工作可靠的要求。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种对流体具有新的分散混合形式，满足开闭及时，密封严密，喷射均匀，分散细小，工作可靠的喷嘴。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种流体分散混合喷嘴，喷嘴上部具有凸台；在喷嘴的竖直中心处设置内针阀体空间，所述内针阀体空间的中部具有内压力室，内针阀体空间的底部形状为倒锥形腔体；所述倒锥形腔体的下部设置内中心喷孔和内分布喷孔；所述内分布喷孔在水平面内围绕所述内中心喷孔呈离散圆周均匀分布；
围绕内针阀体空间的竖直中心线，设置呈离散圆周均匀分布的外针阀体空间，所述外针阀体空间的中部设置外压力室；在所述外压力室所在的水平面上设置贯穿外压力室的环形流道；外针阀体空间的底部形状为倒锥形腔体，并在该倒锥形腔体的下部设置指心喷孔或指外喷孔；所述指心喷孔和指外喷孔在水平面内围绕内中心喷孔呈离散圆周分布；
在喷嘴上部到环形流道之间，围绕内针阀体空间的竖直中心线，设置呈离散圆周均匀分布的外流道；在凸台上部到内压力室之间设置内流道。
进一步地，内中心喷孔的中心线与内针阀体空间的竖直中心线平行；指心喷孔围绕内中心喷孔的中心线呈离散圆周均匀分布；指心喷孔的中心线与内中心喷孔的中心线共面。
进一步地，指心喷孔的中心线以及内中心喷孔的中心线构成的平面同所有内分布喷孔的对称平面重合；所述对称平面至多与一个内分布喷孔相交。
进一步地，每个内分布喷孔对应存在两个指外喷孔，所述两个指外喷孔在圆周上相邻，并连通不同的外针阀体空间；该内分布喷孔在所述两个指外喷孔的对称平面上；所述两个指外喷孔的中心线与该内分布喷孔的中心线共面。
本实用新型的有益效果：喷嘴上部的凸台结构使得内流道和外流道更好的被分隔，增加喷嘴的安全性能，同时凸台又起着喷嘴与其他部件定位的作用；贯穿外压力室的环形流道可以增加指心喷孔和指外喷孔喷射流体的一致性，提高喷嘴开闭的及时性；内针阀体空间和外针阀体空间的底部形状均为倒锥形腔体，所述倒锥形腔体构成针阀的阀座，采用锥形阀座的喷嘴具有更好的密封性；喷嘴各部分特征分布合理，使得喷嘴能承受更高的喷射压力；喷孔的空间分布特点使得喷嘴具有多种工作方式，喷射的流体分散和混合迅速，混合后的流体在空间中分布均匀。
附图说明
图1为喷嘴的轴测剖视图。
图2为喷嘴和其他部件配合的前剖视图。
图3为喷嘴和其他部件配合的俯视图。
图4为喷嘴和其他部件配合的左剖视图。
图5为图4的局部放大图。
图6为喷嘴的正三轴测图。
图7为喷嘴的前剖视图。
图8为图7的局部放大图。
图9为喷嘴的俯视图。
图10为喷嘴的左剖视图。
图11为喷嘴的仰视图。
图12为图11的局部放大图。
图13为喷嘴的结构线框图。
图14为图13的局部放大图。
图中：1-喷嘴，2-隔离体，3-内针阀体，4-外针阀体，5-针阀体压紧弹簧，6-外流道，7-内流道，8-凸台，9-外针阀体空间，10-外压力室，11-环形流道，12-内针阀体空间，13-内压力室，14-倒锥形腔体，15-内中心喷孔，16-内分布喷孔，17-指心喷孔，18-指外喷孔，H1-内中心喷孔的中心线，H2-外针阀体空间的竖直中心线，L1-内分布喷孔的中心线，L2-指外喷孔的中心线，L3-指心喷孔的中心线，α-指心喷孔的中心线与内中心喷孔的中心线形成的夹角，β-内分布喷孔的中心线与内中心喷孔的中心线形成的夹角，θ-指外喷孔的中心线与外针阀体空间的竖直中心线形成的夹角，E-指外喷孔的中心线与内分布喷孔的中心线形成的交点，F-指心喷孔的中心线与内中心喷孔的中心线形成的交点。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案作全面、清楚的说明，所给出的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型的实施例，与本实用新型有关领域的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1、图2所示，喷嘴1上部具有凸台8，喷嘴1和隔离体2通过凸台8进行配合和定位，所述配合为过盈配合；
如图1、图6所示，在喷嘴1的竖直中心处设置内针阀体空间12；内针阀体空间12的中部具有内压力室13，内针阀体空间12的底部形状为倒锥形腔体14；
如图2、图3、图4、图5所示，内针阀体空间12的内部有内针阀体3；内针阀体3通过内针阀体空间12与喷嘴1进行配合，倒锥形腔体14为内针阀体3的阀座；内针阀体3的上部与针阀体压紧弹簧5进行配合；
如图8、图12、图14所示，倒锥形腔体14的下部设置内中心喷孔15和内分布喷孔16；所述内分布喷孔16在水平面内围绕所述内中心喷孔15呈离散圆周均匀分布。
如图1、图6、图7、图10所示，围绕内针阀体空间12的竖直中心线，设置呈离散圆周均匀分布的外针阀体空间9，所述外针阀体空间9的中部设置外压力室10；在所述外压力室10所在的水平面上设置贯穿外压力室的环形流道11；外针阀体空间9的底部形状为倒锥形腔体14；
如图1、图4、图5所示，外针阀体空间9的内部有外针阀体4，外针阀体4通过外针阀体空间9与喷嘴1进行配合，倒锥形腔体14为外针阀体4的阀座；外针阀体4的上部与针阀体压紧弹簧5进行配合；
如图10、图11、图12、图13、图14所示，在倒锥形腔体14的下部设置指心喷孔17或指外喷孔18；所述指心喷孔17和指外喷孔18在水平面内围绕内中心喷孔15呈离散圆周分布。
如图2、图6、图9所示，在喷嘴1上部到环形流道11之间，围绕内针阀体空间12的竖直中心线，设置呈离散圆周均匀分布的外流道6，所述外流道6连通环形流道11；所述外流道6和外针阀体空间9在水平面内呈互相间隔分布；在凸台8上部到内压力室13之间设置内流道7，所述内流道7连通内压力室13；在隔离体2上对应的设置外流道6和内流道7同喷嘴1连通，如图2、图3所示。
如图11、图12、图13、图14所示，内中心喷孔15的中心线H1与内针阀体空间12的竖直中心线平行；指心喷孔17围绕内中心喷孔15的中心线H1呈离散圆周均匀分布；指心喷孔17的中心线L3与内中心喷孔15的中心线H1共面，两中心线L3与H1形成的夹角记为α。
由指心喷孔17的中心线L3以及内中心喷孔15的中心线H1构成的平面同所有内分布喷孔16的对称平面重合；所述对称平面至多与一个内分布喷孔16相交。
每个内分布喷孔16对应存在两个指外喷孔18；所述两个指外喷孔18在圆周上相邻，并连通不同的外针阀体空间9；该内分布喷孔16在所述两个指外喷孔18的对称平面上；所述两个指外喷孔18的中心线L2与该内分布喷孔16的中心线L1共面；内分布喷孔16的中心线L1与内中心喷孔15的中心线H1形成的夹角记为β，指外喷孔18的中心线L2与外针阀体空间9的竖直中心线H2形成的夹角记为θ。
本实施例中α=20°，β=60°，θ=43°，内分布喷孔16的个数为6，外针阀体空间9的个数为6，指心喷孔17的个数为3，指外喷孔18的个数为12。
本实施例中内流道7的个数为2，所述两个内流道7关于内针阀体空间12对称，如图9所示。
本实施例中凸台8的水平截面的外廓为椭圆，该椭圆的长半轴与内流道7的中心线以及外流道6的中心线处于同一平面内，如图9所示。
本实施例中喷嘴1上的外流道6起始于凸台8底部所在平面，内流道7起始于凸台8上端面。
本实用新型的工作原理：
本实用新型流体分散混合喷嘴1可用于发动机燃料的分散混合，喷嘴1可以将参与燃烧的两种流体分别通过外流道6和内流道7输送到对应的喷孔喷出；当内针阀体3和外针阀体4均处于开启状态时，这两种参与燃烧的流体将首先在空间中分散，然后彼此交汇，最后在空间中完成混合；如图13、图14所示，指外喷孔18喷射的流体与内分布喷孔16喷射的流体交汇，交汇点为E；指心喷孔17喷射的流体与内中心喷孔15喷射的流体交汇，交汇点为F。
本实用新型流体分散混合喷嘴1可用于双燃料发动机，通过选择内针阀体3或者外针阀体4的开启而喷射对应的燃料。
本实用新型流体分散混合喷嘴1可用于单燃料发动机，通过选择内针阀体3或者外针阀体4的开启而喷射燃料。
本实用新型流体分散混合喷嘴1可用于清洗或涂布，喷嘴1分散混合流体的方式与上述分散混合燃料的方式相同。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920015257.2
申请日:2019-01-06
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:14(山西)
授权编号:CN209369977U
授权时间:20190910
主分类号:F02M 61/10
专利分类号:F02M61/10;F02M61/18;F02M43/04;B05B1/14;B05B1/20;B05B1/30
范畴分类:28B;
申请人:杨海坤
第一申请人:杨海坤
申请人地址:030051 山西省太原市中北大学
发明人:杨海坤;潘铭志;杨航;潘宏侠
第一发明人:杨海坤
当前权利人:杨海坤
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计