[发明专利]用于压缩空气泡沫系统的分散和充气设备

说明书

技术领域

本发明涉及分散设备并且特别涉及用于流体特别是液体快速并且沿多个方向分散的设备。

背景技术

压缩空气泡沫(CAF)在1970年代出现在德克萨斯州作为扑灭其中水极稀少的区域中的草原的火的新方法。该系统结合了两种技术，一种媒介物用来减少水的表面张力，和压缩空气来生成灭火剂的膨胀体积。使水作为灭火剂更高效的表面张力减小是通过向水流中导入低百分比的甲类泡沫浓缩物实现的。压缩空气然后被喷射到溶液中以膨胀泡沫，生成大量的泡沫气泡，从而以具有粘着在垂直面上并且流动经过水平表面的能力的形式提供更大体积的灭火剂，因此形成绝缘层。泡沫气泡吸热比清水更高效，无论其形式为实心流或小液滴。CAF可以从手持管线和主流设备排放。

有两种主要用于CAF分散的喷嘴，即抽气(aspirated)喷嘴或压缩空气喷嘴。压缩空气喷嘴通常操作如下：泡沫成分的主要混合发生在混合室中。压缩空气喷嘴允许加压气体或空气在混合后室中刚刚超过混合室的点上喷射。混合后室中的喷射加压气体提供了泡沫的附加混合并且还推进泡沫，导致改进的喷射模式。喷射模式的“细度”可以通过调节进入混合后室中的喷射加压气体的量进行改变。喷射加压气体还在每次从混合后室和装接到混合后室的喷嘴的过程中和之后赶出泡沫，因此消除了在每次使用之后替换或清洁喷嘴的需要。

该类型的喷嘴，主要由于使用喷射加压气体来输送和膨胀泡沫，就会受制于泡沫可以膨胀的有限程度。除此之外，泡沫在加压气体的喷射和从喷嘴分散之间的破裂需要耗费时间。

抽气喷嘴或喷射器喷嘴通常在文丘里的基础上操作，其中，当泡沫流经喷嘴时，空气从喷嘴外部抽吸并且喷射到泡沫流中。在操作中，运动液体的压能由会聚的喷嘴转换成速度能量。然后高速度液流就会夹带抽吸液体。该设备具有的缺点是抽吸入喷嘴的空气量与通过喷嘴的泡沫的流速成正比。这会限制泡沫可以膨胀的程度。

很容易理解，如果在此引用了现有技术的公布，该参考并不构成承认该公布构成澳大利亚或任何其它国家内本领域中公知常识的一部分。

发明内容

本发明的目的是一种分散和充气设备，它可以至少部分地克服上述缺点中的至少一个或是向消费者提供一种有用的或商业选择。

在一种形式中，本发明涉及一种包括喷嘴部分的分散和充气设备，该喷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体的至少一个入口和至少一个出口，第二通道具有用于第二材料的至少一个入口和至少一个出口，第一通道的至少一个出口设置成离开所述至少一个出口的第一流体在第二材料离开至少一个第二出口时与之混合以沿预定方向充气并分散第二材料。

在第二种形式中，本发明涉及一种包括喷嘴部分的便携式分散和充气枪，该喷嘴部分具有第一头部通道和第二头部通道，第一头部通道具有用于第一流体的至少一个入口和至少一个出口，第二头部通道具有用于第二材料的至少一个入口和至少一个出口，第一通道的至少一个出口设置成离开所述至少一个出口的第一流体在第二材料离开至少一个第二出口时与之混合以沿预定方向充气并分散第二材料；和流体连接部分，该流体连接部分包括用于向各个通道提供第一和第二流体的连接部分；和将流体连接部分连接到头部的至少一个主体部分，所述至少一个主体部分具有分别与第一头部通道和第二头部通道连通的第一主体通道和第二主体通道。

本发明的设备可以在灭火和消防领域中发现特定的应用，并且更优选的是，在其中志愿者消防队员扑火的情形中，这些志愿者消防队员受限于在响应过程中可以采取的动作。例如，志愿者消防队员被禁止进入着火的建筑物并且受限于抑制火的传播。

本发明的设备还适于用在其它领域例如农业。气栽法是溶液栽培培育的分支，它涉及使用空气中的营养液雾化植物的根。气栽法众所周知效率低下并且昂贵，并且到今天为止，由于这些低效率，并没有与气栽法相关的实验室试验的商业实现。然而，使用本发明的设备，营养溶液可以起泡沫并且导入植物根区中。现已发现可以使用本发明的喷嘴进行分配的泡沫混合物可以持续长达6至7个小时的周期。在该周期内，植物的根不仅可以靠泡沫中的营养物而且靠捕获在泡沫本身中的少量水和氧气维持。本发明的发明者将这种应用称为“泡沫化(foamoponic)”。

泡沫化技术表示对植物和根系统的全新的营养物、水、氧气、矿物、微量元素和起泡剂的输送系统。

泡沫混合物是通过喷嘴头部生成的并且优选地传送到根生长室。根室的结构适当地易于接近来对根系检查和控制。