引气环、引射器以及引射充气系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种引气环、引射器以及引射充气系统，所述引气环包括内引气环和外引气环，所述内引气环上设置有多个引射喷嘴，所述外引气环上设置有多个引射喷嘴，所述内引气环与所述外引气环均与高压引气管相连通且均固定于高压引气管，来自于高压引气管的高压气体通过引射喷嘴喷出。具有该引气环的引射充气系统能够在危机发生时进行快速引射充气，使得充气容积达到救生用压力范围后尽快帮助旅客逃生。

【技术实现步骤摘要】
引气环、引射器以及引射充气系统
本技术属于航空、航海、消防应急逃生领域，特别涉及一种旅客逃生快速引射充气系统引射器。
技术介绍
旅客逃生快速引射充气系统由高压气源(比如装有高压气体的气瓶)、高压减压稳压阀、高压引射器以及高压引气管路等组成，如图1所示。引射器结构如图2所示，其中喷嘴可以优选采用扩张喷嘴以及拉法尔喷嘴两种形式。高压气源10内装高压N2与CO2混合工质，高压减压稳压阀20将混合工质压力降低到引射所需压力，混合工质流进引射器40，吸入大量环境大气共同进入充气容积(未图示)进行快速引射充气，缩短充气时间，尽快帮助旅客逃生。混合工质流量为引射流量，吸入的环境大气流量为吸入流量，吸入流量与引射流量之比为引射比。旅客逃生快速引射充气系统需要在尽可能短的时间内使充气容积达到要求的压力，因此要求该系统引射流量大，引射比高，同时系统体积、重量不能太大。高压气源中混合工质组分、充装质量、引射压力、高压引射器结构等参数对系统要求的性能都有很大影响，这些参数需要进行合理设计确定，以便于快速引射充气系统的广泛应用。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种引气环，其特征在于，所述引气环包括内引气环和外引气环，所述内引气环上设置有多个引射喷嘴，所述外引气环上设置有多个引射喷嘴，所述内引气环与所述外引气环均与高压引气管相连通且均固定于高压引气管，来自于高压引气管的高压气体通过引射喷嘴喷出。在如上所述的引气环中，优选：所述内引气环上设置的多个引射喷嘴均分在所述高压引气管的两侧，所述外引气环上设置的多个引射喷嘴均分在所述高压引气管的两侧。在如上所述的引气环中，优选：所述内引气环上位于所述高压引气管同一侧的多个引射喷嘴均布设置在180°-2α的圆心角度范围内，所述外引气环上位于所述高压引气管同一侧的多个引射喷嘴均布设置在180°-2β的圆心角度范围内，α和β表示靠近高压引气管的引射喷嘴相对于高压引气管的轴线的角度。在如上所述的引气环中，优选：α＜30°；β＝10°～15°在如上所述的引气环中，优选：α＝26°～27.5°；β＝10～15°在如上所述的引气环中，优选：所述内引气环上设置有6个引射喷嘴，所述外引气环上设置有12个引射喷嘴。本技术还提供一种引射器，其特征在于，所述引射器包括：上述之任一所述的引气环；吸入环境大气的吸入室；和混合室，所述引气环设置于所述吸入室，所述高压气体通过所述多个引射喷嘴喷出到所述混合室并与所述环境大气在所述混合室内加以混合。在如上所述的引射器中，优选：所述混合室直径为D，内引气环中心线直径为d，内外引气环中心线相距δ，在如上所述的引射器中，优选：所述引射喷嘴为拉法尔喷嘴，所述拉法尔喷嘴的尺寸限定为下述至少之一：入口直径D1＝2.5mm～3.5mm；出口直径D2＝2.5mm～3.5mm；喉部直径D3＝1.7mm～2.0mm。在如上所述的引射器中，优选：D1＝D2。在如上所述的引射器中，优选：所述混合室的直径Dh在80-100mm内；所述混合室的总长度Lh与Dh的关系为Lh＝2.2Dh～3.0Dh。本技术还提供一种引射充气系统，其特征在于，包括：上述任一所述的引射器；和充气容积，来自于引射器的混合气体被导入所述充气容积。通过实验验证可知，如果采用上述结构的引射装置用于救急逃生用引射充气系统，引射过程中的引射比可以达到2.5以上，实现了快速充气的目的，可使得救急逃生用气囊快速充满气体。本技术的其他特征和优点将在如下的具体实施方式部分详细描述。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1为旅客逃生快速引射充气系统的结构示意图。图2为高压引射器结构图。图3示出了混合工质中N2含量对充气性能的影响图。图4为带引气环的18喷嘴引射器喷嘴布局图。图5为拉法尔喷嘴结构示意图。图中的附图标记说明如下：10高压气源；20高压减压稳压阀；30高压引气管道；35高压引气管；40引射器；50引射流入口；60混合室；70吸入室；80引射喷嘴；350高压引气管封闭端；553内引气环；557外引气环；Dh混合室直径；Lh混合室总长度。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的实施方式作进一步地详细描述。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于电和通信领域而言，可以是有线连接，也可以是无线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。本技术的优选实施例提供了一种旅客逃生快速引射充气系统引射器。1、高压气源N2与CO2混合工质组分的确定高压气源体积有限，且以高压形式储存于高压气瓶中，快速引射充气系统只能在短时间内利用有限的混合工质尽可能多地吸入环境空气，提高引射阶段流入充气容积中的气体质量。因此参数设计应尽可能提高引射流量及引射比。专利技术人发现，高压气源工质由纯N2逐渐增加CO2含量过程中，即随混合工质N2质量分数的降低，系统引射流量逐渐升高，吸入流量变化不明显，引射比逐渐降低。由这方面看，混合工质中N2含量高对快速充气有利，因为在这种情况下引射比高，说明引射效率高，有限的混合工质质量能吸入更多的环境空气。然而，当高压气源中N2含量很高时，同样容积、压力下气源中储存的工质质量非常少，在引射过程中，随气源工质消耗，气源中剩余工质压力降低非常快，大大缩短引射充气时间，引射充气过程过短，从而降低了引射过程中吸入充气容积中的环境空气量，达不到充气压力,降低旅客安全逃生机会。因此，适当提高混合工质中CO2含量，可以有效增加高压气源中的工质质量，维持引射过程中气源压力，延长引射过程，从而吸入足够的环境空气，满足充气容积所需压力，使旅客能够安全逃生。当然随高压气源混合工质中CO2含量的增加，气源充装工质质量增加很快，使快速引射充气系统重量增加，对系统不利。高压气源工质中N2的质量分数、引射比与混合气质量(充气容积)之间的关系如图3所示。根据图3可知，混合工质组分需要合理确定，首先应保证系统充气容积需求，在此情况下尽可能提高引射器的引射比，同时减少气源混合工质总质量。由图3可见，当混合气中N2质量分数低于0.4左右时，混合气质量增加非常快，N2含量继续降低，引射效率明显比较低，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种引气环，其特征在于，所述引气环包括内引气环和外引气环，所述内引气环上设置有多个引射喷嘴，所述外引气环上设置有多个引射喷嘴，所述内引气环与所述外引气环均与高压引气管相连通且均固定于高压引气管，来自于高压引气管的高压气体通过引射喷嘴喷出。

【技术特征摘要】
1.一种引气环，其特征在于，所述引气环包括内引气环和外引气环，所述内引气环上设置有多个引射喷嘴，所述外引气环上设置有多个引射喷嘴，所述内引气环与所述外引气环均与高压引气管相连通且均固定于高压引气管，来自于高压引气管的高压气体通过引射喷嘴喷出。2.根据权利要求1所述的引气环，其特征在于，所述内引气环上设置的多个引射喷嘴均分在所述高压引气管的两侧，所述外引气环上设置的多个引射喷嘴均分在所述高压引气管的两侧。3.根据权利要求2所述的引气环，其特征在于，所述内引气环上位于所述高压引气管同一侧的多个引射喷嘴均布设置在180°-2α的圆心角度范围内，所述外引气环上位于所述高压引气管同一侧的多个引射喷嘴均布设置在180°-2β的圆心角度范围内，α和β表示靠近高压引气管的引射喷嘴相对于高压引气管的轴线的角度。4.根据权利要求3所述的引气环，其特征在于，α＜30°；β＝10°～15°。5.根据权利要求3所述的引气环，其特征在于，α＝26°～27.5°；β＝10～15°。6.根据权利要求1所述的引气环，其特征在于，所述内引气环上设置有6个引射喷嘴...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅志光，柯传义，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，北京光徽德润航空技术有限公司，航宇救生装备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11