專利名稱：用于均勻流體分配的噴頭和流體分配系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于均勻流體分配的噴頭和一種流體分配系統(tǒng)。所述噴頭是適合于安裝在建筑物、艦船或容器或隧道的內(nèi)部并與天花板保持一定距離的類型。所分配的流體(例如水)在高壓(例如60巴以上)下通過多個出口孔。為了獲得例如水的均勻分配，所述孔被成組地布置，每一組圍繞噴頭的中心軸線以圓周方式布置。而且，成組的孔與噴頭的中心軸線成不同的角度。
背景技術：
當消防系統(tǒng)被安裝在建筑物、艦船或容器或隧道的內(nèi)部時，通常期望將噴頭安裝在靠近天花板的位置。這是由于美觀和實際的原因，因為設置在與天花板有一定距離的位置處的噴頭通常阻礙房間的正常使用。然而，有時不能將噴頭安裝成緊鄰天花板。例如，這種情況是當支承結(jié)構、鐵梁、管道、通風裝置、燈等位于天花板處或其附近的位置處時。這個問題經(jīng)常在倉庫、棚屋、車庫、地下室、艦船或容器、隧道等中遇到。在這種情況下，噴頭必需被布置成比支承結(jié)構、燈、管道等更遠離天花板，這是因為否則支承結(jié)構、燈、管道等將阻擋流體從給定的噴頭的噴射且消防系統(tǒng)將不能以正確的方式操作。在這些情況下，其甚至可能使消防系統(tǒng)無法滅火。在專利文獻中已經(jīng)建議了多種對于用于消防系統(tǒng)的噴頭的實現(xiàn)方案。例如，F(xiàn)R-A-753996公開了一種具有用于限定中心軸線的本體的噴頭，且所述本體還包括用于將噴頭固定于流體供給系統(tǒng)的固定結(jié)構、流體入口、圍繞中心軸線布置的多個出口孔以及在入口和孔之間的流路，其中流體入口位于孔的上方，流體從入口向下流出所述孔。GB-A-2438830公開了一種用于在監(jiān)獄房間中滅火的設備。所述設備包括增壓滅火劑源和手動操作的槍或噴槍，所述噴槍連接至所述滅火劑源并能夠通過小的檢查孔插入到監(jiān)獄房間中。所述噴槍包括細長的噴槍管和安裝于所述噴槍管的遠端的噴嘴頭，所述噴嘴頭的尺寸適合于允許通過所述孔插入，所述噴嘴頭設置有多個噴嘴孔，所述多個噴嘴孔包括相對于所述噴槍管的縱向軸線朝向向后傾斜的方向的孔。一實施例包括具有面向后的錐表面、面向前的錐表面、圓柱形圓周表面和面向前的端面的噴嘴頭,其中所有面包括噴嘴孔。EP1413333公開了一種具有布置在半球面中的多種尺寸的孔的噴頭。根據(jù)EP1413333，尺寸相對小的孔被布置成消滅離噴頭相對大的徑向距離處出現(xiàn)的火，而較大的且方向更向下的孔被布置成消滅噴頭下方的火。尺寸相對小的孔是圓柱形的，而方向向下的孔具有圓柱形的初始部分，所述初始部分與基本上成錐形的出口部分流體連通。W02008/034445公開了一種具有用于限定中心軸線的本體的噴頭,所述本體還包括用于將噴頭固定于流體供給系統(tǒng)的固定結(jié)構、流體入口、圍繞中心軸線布置的多個出口孔以及在入口和孔之間的流路，其中流體入口位于孔的上方，流體從入口向下流出所述孔，其中第一組孔位于比第二組孔距離中心軸線更大的徑向距離處，且其中第二組孔位于比第三組孔距離中心軸線更大的徑向距離處，且其中所述孔包括實質(zhì)上相同的擴展通路部分。W099/34872公開了一種用于安裝噴頭的保持器。所述保持器安裝于天花板中，噴頭隨后安裝于保持器中。噴頭可以設置有用于隱藏用于將保持器安裝于天花板的螺釘?shù)鹊陌濉Ｔ贓P1413333、W02008/034445和W099/34872中公開的噴頭都安裝在天花板處或靠近天花板的位置處，且都通過固定至供給系統(tǒng)的下側(cè)而固定于流體供給系統(tǒng)，并因此都從流體供給系統(tǒng)向下懸垂。布置成離天花板一距離并向下懸垂的噴頭通常阻礙房間的正常使用。這存在物體或人可能碰撞噴頭而因此造成傷害或使噴頭損壞的風險。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的在于提供一種噴頭，其在安裝于離天花板一距離處時，不阻礙或阻擋房間的正常使用。在本發(fā)明的情形中，術語“建筑物”和術語“房間”應當被解釋成表示建筑物、艦船或容器、或隧道。建筑物可以是任何種類的建筑物，例如適合住宿的建筑物、辦公樓、諸如存儲設施的工業(yè)建筑物，工廠、運動設施、棚屋、車庫、地下室、洞穴、電纜箱等。本發(fā)明的目的是提供一種噴頭，其可以固定于供給系統(tǒng)中，以使得碰撞噴頭的風險被最小化。另一目的是提供一種可以被固定于單獨一段管道上的噴頭。本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠覆蓋大面積的噴頭。本發(fā)明的還一目的是提供一種消防系統(tǒng)，其中用流體覆蓋給定面積所需的噴頭的數(shù)量相比于類似的現(xiàn)有技術的消防系統(tǒng)可以被減小。本發(fā)明的又一目的是提供一種噴頭，其在安裝于離天花板一距離處時將比類似的現(xiàn)有技術的噴頭更早地觸發(fā)。根據(jù)本發(fā)明的噴頭是要形成消防系統(tǒng)的一部分，所述消防系統(tǒng)包括分布在房間的天花板上、整個建筑物上、艦船的外部和內(nèi)部以及內(nèi)部設施(例如電力設施)上的多個噴頭。所述噴頭適合于形成流體管路(例如高壓水管路)的終端部分。高壓是指，在噴頭工作時，即在水由噴頭分配時，水壓可以高至100、200或300巴。在第一方面中，上述目的通過提供一種噴頭來實現(xiàn)，所述噴頭包括本體，限定了中心軸線且還包括用于將噴頭固定于流體供給系統(tǒng)的固定結(jié)構；流體入口，用于將流體沿第一方向引導；多個出口孔，布置成圍繞所述中心軸線；和在入口和所述孔之間的流路，其中第一組孔被定位成使得流體沿與第一方向相反的第二方向離開第一組孔且其中所述本體還包括用于保持火觸發(fā)構件的配置。上述類型的噴頭可以被固定在供給系統(tǒng)的頂部側(cè)上，例如在一段管道的頂部側(cè)上。通過使流體沿著與第一方向相反的第二方向離開第一組孔，固定于供給系統(tǒng)的頂部側(cè)成為可能，且流體或霧不阻擋噴頭本身或供給系統(tǒng)。設置成被固定于供給系統(tǒng)的頂部側(cè)上的噴頭解決了碰撞向下懸垂的噴頭的風險的問題，由此損壞噴頭或傷害與噴頭碰撞的人或物體。在噴頭的一優(yōu)選實施例中，其設置成，在流體的第一方向和第二方向之間形成的角度在125度至175度之間的范圍內(nèi)。在另一實施例中，所述角度在140度至160度之間的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在145度至155度之間的范圍內(nèi)。在另一實施例中，噴頭設置成，第一組孔定位成與中心軸線的徑向距離比第二組孔與中心軸線的徑向距離小。這使得噴頭可以產(chǎn)生能夠覆蓋更大表面積的噴射。在噴頭的還一實施例中，第一組孔被定位成比第二組孔更靠近流體入口。在噴頭下面的大表面面積上的滅火通過沿第三方向離開第二組孔的流體來實現(xiàn)，第一方向和第三方向之間所形成的角度在89度至139度的范圍內(nèi)。 第一方向和第三方向之間形成的角度在104度至124度之間，優(yōu)選在111度至120度之間的實施例已經(jīng)被證明是有利的。根據(jù)本發(fā)明的噴頭的本體可以包括至少第一和第二圓周表面部分，所述第一和第二圓周表面部分分別與中心軸線形成第一和第二角度。優(yōu)選地，第一組孔布置在第一圓周表面部分中，第二組孔布置在第二圓周表面部分中。第一組孔可以包括比第二組孔更大數(shù)量的孔。例如，第一組孔可以包括12個孔，而第二組孔可以包括6個孔。顯然地，可以以不同的方式選擇這些數(shù)量。在本發(fā)明的一個實施例中，所述孔包括擴展通路部分。所述擴展通路有助于形成流體霧。每個孔可以包括具有第一橫截面尺寸的初始通路部分，所述初始通路部分與具有第二橫截面尺寸的擴展通路部分流體連通。第二橫截面尺寸可以大于第一橫截面尺寸。初始通路部分可以采取直徑在O. 5-2. 5_范圍中的基本上圓柱體形狀。所述擴展通路部分可以采取張開角在40度-80度范圍中的基本上錐形的形狀，張開角例如為50度-70度，如60度左右。擴展通路部分的外部開口顯然依賴于錐形的張開角。作為示例，用于具有60度的張開角的擴展通路部分的外部開口是大約4. 5_。為了例如水離開噴頭，錐形的擴展通路部分的尖端可以定向成朝向基本上成圓柱形的初始通路部分并與基本上成圓柱形的初始通路部分流體連通。所述噴頭的觸發(fā)可以通過多種方式來進行。在一優(yōu)選實施例中，噴頭本體還可以包括用于保持火觸發(fā)構件的布置/配置。所述火觸發(fā)構件可以是集成的或一體的觸發(fā)布置，例如玻璃泡殼，當噴頭周圍的溫度達到特定的玻璃泡殼的預定溫度時，玻璃泡殼破裂。玻璃泡殼可以覆蓋從55攝氏度至350攝氏度范圍的溫度。在噴頭被觸發(fā)之前，水管路中的水壓可以例如為10巴。在噴頭觸發(fā)時，水管路中的水壓由于噴頭的打開而略有下降。該降低的水壓可以由消防系統(tǒng)中的壓強傳感器檢測，所述消防系統(tǒng)響應于所檢測到的壓降將水壓增加至更高水平,例如100巴。在噴頭本體的一優(yōu)選實施例中，火觸發(fā)構件定位成與流體入口相對。當噴頭被固定于流體供給系統(tǒng)(通常是流體管道)時，所述管道將被置于離天花板一距離處并且噴頭將被安裝在所述管道的頂部側(cè)上。然后，當火觸發(fā)構件被觸發(fā)時，流體將從供給管道流入到噴頭本體的流體入口中且通過出口孔流出。通過將所述觸發(fā)構件與流體入口對置地定位，所述觸發(fā)構件將自然地被置于靠近天花板。在火出現(xiàn)的情況下，熱量將使得可能觸及的更靠近天花板的位置升溫。借助于根據(jù)本發(fā)明的噴頭，所述噴頭可以比傳統(tǒng)的噴頭更早地被觸發(fā)。甚至頃刻都可能對滅火的效果產(chǎn)生巨大的影響。


本發(fā)明在此將參考附圖進行更詳細地描述，其中圖I示出根據(jù)本發(fā)明的噴頭的仰視圖、側(cè)視圖和俯視圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的關閉的噴頭的側(cè)視圖和剖視圖；圖3示出第一實施例的被觸發(fā)的噴頭的側(cè)視圖和剖視圖；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的關閉的噴頭的側(cè)視圖和剖視圖；和圖5示出處于噴頭被觸發(fā)狀態(tài)的圖4的噴頭。盡管本發(fā)明允許多種修改和替代形式，但是具體的實施例已經(jīng)借助于附圖中的示例被示出并將在此給出詳細描述。然而，應當理解，本發(fā)明不是要受限于所公開的特定形式。相反，本發(fā)明是要覆蓋落入到由所附的權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等價和替代方案。
具體實施例方式在其最廣義的方面中，本發(fā)明涉及一種能夠在噴頭固定在供給管路的頂部側(cè)上時將流體以均勻的方式分配的消防噴頭。均勻的方式意味著面積設置有基本上均勻地分配的流體(例如水)量。這是以用于控制火或滅火的足夠的流體量完成。另外，本發(fā)明的消防噴頭能夠比傳統(tǒng)噴頭在更大面積上分配流體，例如水，由此形成消防系統(tǒng)所需的噴頭的數(shù)量可以被顯著地減少。噴頭包括限定中心軸線2的本體I。本體I可以被看成包括兩部分用于將噴頭連接至流體供給系統(tǒng)(未示出)的固定部分3和用于根據(jù)愿望來分配用于消防的流體的分配部分4。噴頭還包括用于保持火觸發(fā)構件的配置5,在此是玻璃泡殼(ampoule)(未示出)。玻璃泡殼內(nèi)部的氣泡在玻璃泡殼受熱時膨脹，并最終打碎玻璃。泡殼破裂的溫度可以被控制。其通常在50攝氏度和150攝氏度之間發(fā)生。應當注意，火觸發(fā)構件可以以多種方式實現(xiàn)和配置。例如，位于外部的溫度傳感器也可以用于觸發(fā)消防系統(tǒng)。因此，本發(fā)明決不應當限于實施火觸發(fā)構件的任何特定的方式。噴頭可以由例如黃銅、不銹鋼或任何其它熱阻材料制成。如圖I所示的噴頭的整體長度是大約50mm，而噴頭的寬度是大約35mm。噴頭被設計成抵抗高達300巴的流體壓強。圖Ia示出噴頭的俯視圖，圖Ib示出噴頭的側(cè)視圖，圖Ic示出噴頭的仰視圖。如圖Ib和圖Ic可見，噴頭的分配部分4包括圍繞中心軸線2以圓周方式布置的傾斜的琢面9和10。兩組出口孔6和7布置在各個傾斜的琢面9和10中。于是，如果增壓流體(例如水)通過這兩組孔離開，則離開上面一組孔7的流體將到達離噴頭最遠距離的位置，而通過下面一組孔6離開的流體將達到離噴頭最短距離的位置。在噴頭安裝在房間或建筑物的天花板中的情況下，同時通過所有孔離開的流體將在噴頭下方的平面上的給定面積上形成基本上均勻的流體分配。在圖2的圖2a中示出噴頭的側(cè)視圖，而圖2b示出沿著切線A_A得到的橫截面輪廓。圖2的噴頭連接至流體供給單元12，例如水供給單元。另外，圖2的噴頭被以關閉的狀態(tài)示出，在關閉的狀態(tài)中火觸發(fā)構件13(在此是玻璃泡殼)是完好無損的。玻璃泡殼13將可移位的閥元件14保持在合適的位置處，在該位置處流體管路15被阻斷。如圖所示，不透流體的密封設置有密封元件16，其可以是O形圈。線性彈簧17沿向前的方向偏壓所述可移位的閥元件14，以使得在噴頭暴露于足以使玻璃泡殼13破裂的溫度時，線性彈簧17使閥元件14沿著向前的方向移位，由此流體被允許進入噴射裝置的本體的內(nèi)部18。流體被允許通過孔19和20從內(nèi)部18尚開。圖3示出處于打開的操作狀態(tài)的噴頭。于是，在圖3中，所述流體被允許經(jīng)由管路24進入噴頭的內(nèi)部23。如圖3中所見，可移位的閥元件25已經(jīng)被移位至前位置，由此形成從管路24至出口孔26和27的自由流體通路。流體的壓強可以是多種范圍的，但是在水是經(jīng)由噴頭分配的流體的情況下，典型的壓強是大約100巴。本發(fā)明的噴頭的孔具有圓柱形的初始通路部分29、30，所述圓柱形的初始通路部分29、30與圓錐形的擴展通路部分31、32流體連通。圓柱形部分29、30的直徑是大約1mm，而圓錐形部分的張開角度是大約60度。圓錐形部分的開口的直徑是約4. 5mm。相對于來自流體入口 35的流體的第一方向測量的各個噴射角度(由軸線33、34表示)，對于第一組孔·(下面的孔29、31)是150±25度，對于第二組孔(上面的孔30、32)是114±25度。圖4示出本發(fā)明的第二實施例。圖5示出處于觸發(fā)狀態(tài)的噴頭的圖4的第二實施例。相對于來自流體入口 45的流體的第一方向測量的各個噴射角度(由軸線43、44表示)對于第一組孔(下面的孔)是150±25度，對于第二組孔(上面的孔)是91.5±25度。根據(jù)第二實施例的噴頭適合于天花板高度低的房間，如洞穴、電纜箱等。
權利要求
1.一種噴頭，包括 本體(I)，限定了中心軸線且還包括用于將噴頭固定于流體供給系統(tǒng)(12)的固定結(jié)構(3)； 流體入口，用于將流體沿第一方向引導； 多個出口孔(6、7、19、20、26、27)，布置成圍繞所述中心軸線；和 在所述流體入口和所述出口孔(6、7、19、20、26、27)之間的流路， 其中第一組孔(6、19、26)被定位成使得流體沿與第一方向相反的第二方向離開第一組孔且其中所述本體還包括用于保持火觸發(fā)構件(13)的配置(5)。
2.根據(jù)權利要求I所述的噴頭，其中，在流體的第一方向(35)和第二方向(33、34)之間形成的角度在125度至175度的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求2所述的噴頭，其中，所述角度在140度至160度的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在145度-155度的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的噴頭，其中，第一組孔(6、19、26)與中心軸線的徑向距離比第二組孔(7、20、27)與中心軸線的徑向距離小。
5.根據(jù)權利要求4所述的噴頭，其中，第一組孔出、19、26)定位成比第二組孔(7、20、27)更靠近流體入口。
6.根據(jù)權利要求4-5中任一項所述的噴頭，其中，流體沿第三方向離開第二組孔(7、20,27)且其中在第一方向和第三方向之間所形成的角度在89度至139度的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求6所述的噴頭，其中，第一方向和第三方向之間形成的角度在104度至124度之間，優(yōu)選地在111度至120度之間。
8.根據(jù)權利要求4-7中任一項所述的噴頭，其中，本體(I)包括至少第一圓周表面部分(9)和第二圓周表面部分(10)，所述第一圓周表面部分(9)和第二圓周表面部分(10)分別與所述中心軸線形成第一角度和第二角度，第一組孔(6、19、26)布置在第一圓周表面部分中，第二組孔(7、20、27)布置在第二圓周表面部分(10)中。
9.根據(jù)權利要求8所述的噴頭，其中，第二組孔(7、20、27)包括比第一組孔出、19、26)更大數(shù)量的孔。
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的噴頭，其中，每個孔(6、7、19、20、26、27)包括擴展通路部分(31、32)。
11.根據(jù)權利要求10所述的噴頭，其中，每個孔(6、7、19、20、26、27)包括具有第一橫截面尺寸的初始通路部分(29、30)，所述初始通路部分(29、30)與具有第二橫截面尺寸的擴展通路部分(31、32)流體連通，第二橫截面尺寸大于第一橫截面尺寸。
12.根據(jù)權利要求11所述的噴頭，其中，初始通路部分(29、30)采取基本上圓柱體形狀，且其中所述擴展通路部分(31、32)采取基本上錐形的形狀。
13.根據(jù)權利要求1-12中任一項所述的噴頭，其中所述火觸發(fā)構件(13)被布置成與入口開口相對。
14.一種流體分配系統(tǒng)，包括一段管道和根據(jù)權利要求1-13中任一項所述的噴頭，其中所述噴頭被固定于所述一段管道的頂部側(cè)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于有效滅火的噴頭。根據(jù)本發(fā)明的噴頭提供流體(例如增壓水)在相對大的面積上的均勻分配。為了實現(xiàn)此目的，噴頭包括本體，限定了中心軸線且還包括用于將噴頭固定于流體供給系統(tǒng)的固定結(jié)構；流體入口，用于將流體沿第一方向引導；多個出口孔，布置成圍繞所述中心軸線；和在入口和所述孔之間的流路，其中第一組孔被定位成使得流體沿與第一方向相反的第二方向離開第一組孔且其中所述本體還包括用于保持火觸發(fā)構件的配置。
文檔編號A62C31/05GK102939133SQ201180028991
公開日2013年2月20日 申請日期2011年5月21日 優(yōu)先權日2010年6月15日
發(fā)明者S·G·克里斯滕森, C·溫特, J·T·杰普森, H·拜吉比杰格 申請人:丹佛斯塞姆可公司