專利名稱：一種閉式噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于固定安置消防裝備滅火噴嘴的技術(shù)領(lǐng)域，即提供一種適合于濕式自動噴水滅火系統(tǒng)使用的閉式噴頭。
閉式噴頭系建筑消防設(shè)備濕式自動噴水滅火系統(tǒng)中的重要部件?，F(xiàn)有技術(shù)中的閉式噴頭有玻璃球噴頭和易熔元件噴頭兩種，前者以內(nèi)充易揮發(fā)膨脹性液體的玻璃球作閥蓋支撐物，當(dāng)環(huán)境溫度因火災(zāi)而上升達(dá)到設(shè)計溫度后，球內(nèi)液體膨脹使玻璃球爆炸，從而導(dǎo)致噴口閥蓋脫落，打開噴頭自動噴水；后者則是用易熔合金作閥蓋的支撐物，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到合金熔點(即設(shè)計溫度)后，易熔元件熔化，閥蓋脫落，噴頭啟動噴水滅火。不論是玻璃球爆炸還是易熔元件熔化都需要有一個過程，故這種閉式噴頭的響應(yīng)時間較長。此外，現(xiàn)有的閉式噴頭控制溫差大，故其靈敏度和可靠性都需要提高；不僅如此，上述閉式噴頭的玻璃球和易熔元件容易破損，因而在安裝過程中破損率較大，且破損后不易修復(fù)。
本實用新型針對現(xiàn)有閉式噴頭的上述缺點，提出一種結(jié)構(gòu)合理、靈敏度較高且在常溫下(即安裝過程中)不易破損的新型閉式噴頭。
本實用新型所提供的閉式噴頭為形狀記憶合金(ShapeMemoryAlloy簡寫為SMA)元件閉式噴頭，它采用形狀記憶合金(SMA)元件代替玻璃球和易熔元件作熱敏控制元件。本實用新型的閉式噴頭由閥體、閥蓋、濺水盤和調(diào)節(jié)螺釘?shù)炔考M成，其特征在于閥蓋和調(diào)節(jié)螺釘之間的支撐物由SMA元件構(gòu)成。某些合金在其相變溫度以下受力后產(chǎn)生塑性變形。而一旦加熱到其相變溫度以上，上述合金將會立即恢復(fù)其原來低溫變形前的形狀，這顯示出這些合金具有能“記住”其原來形狀的特性，故稱之為形狀記憶合金(SMA)，而其相變溫度則稱為形狀恢復(fù)溫度。常見的SMA有銅基合金和鎳鈦合金兩大類，它們的形狀恢復(fù)溫度隨合金成分不同而不同，通常在20～300℃之間，故通過調(diào)整SMA的合金成分可使其形狀恢復(fù)溫度在一個較寬的范圍(50～300℃)內(nèi)與閉式噴頭的設(shè)計動作溫度相適應(yīng)，而其控制溫差僅為±5℃，這比玻璃球和易熔元件的控制溫差要小兩倍以上，故可使閉式噴頭的靈敏度和可靠性均得到較大的提高。本實用新型所提供的閉式噴頭其特征還在于所說的SMA元件可以采取椎桿式、彈簧式或懸臂式等多種型式的結(jié)構(gòu)，它們分別用上粗下細(xì)的SMA倒錐形桿件、SMA彈簧－芯桿組合以及扣環(huán)－懸臂組合作為閥蓋支撐物，由于SMA室溫機(jī)械溫度(屈服強(qiáng)度和抗張強(qiáng)度)遠(yuǎn)比玻璃球和低熔點合金要大，故SMA閉式噴頭在室溫下不易破損，便于安裝和調(diào)試。
本實用新型所提供的閉式噴頭結(jié)構(gòu)如


圖1、2、3所示。
圖1為錐桿式噴頭；圖2為彈簧式噴頭；圖3為懸臂式噴頭。在
圖1、2、3中，(1)為閥體；(2)閥蓋；(3)濺水盤；(4)調(diào)節(jié)螺釘；(5)SMA錐桿；(6)SMA彈簧；(7)芯桿；(8)金屬懸臂；(9)SMA扣環(huán)。
以下結(jié)合附
圖1、2、3簡要敘述本實用新型——SMA元件閉式噴頭的最佳實施例及其工作原理。因為不同的建筑物內(nèi)環(huán)境溫度不同，要求閉式噴頭的動作溫度也不同，現(xiàn)有的玻璃球噴頭的公稱動作溫度從57℃到182℃，共分為六個擋次；而易熔元件噴頭的公稱動作溫度則由66℃±10℃到280℃±20℃，也分為六個擋次。本實用新型的閉式噴頭也按國家的有關(guān)法律規(guī)定將動作溫度分為若干擋次，按其動作溫度不同，SMA合金成分和元件的結(jié)構(gòu)參數(shù)也應(yīng)該不同，故下面給出的本實用新型的三個結(jié)構(gòu)實施例中的每一種結(jié)構(gòu)型式，其合金成分、形狀恢復(fù)溫度和結(jié)構(gòu)參數(shù)將會是各不相同的。
實施例1錐桿式噴頭錐桿式噴頭的結(jié)構(gòu)如
圖1所示，其特征在于閥蓋(2)和調(diào)節(jié)螺釘(4)之間是用上粗下細(xì)的倒置的SMA錐形桿件(5)支撐。由于錐桿重心偏高，在室溫下依靠調(diào)節(jié)螺釘(4)使錐桿上端頂緊閥蓋。一旦因火災(zāi)引起室溫驟然升高達(dá)到設(shè)計溫度(即噴頭公稱動作溫度)時，錐桿因形狀記憶效應(yīng)會突然縮短而與閥蓋相分離。此時閥蓋失去支撐力在水壓作用下自行脫落，于是噴頭啟動自動噴水滅火。
實施例2彈簧式噴頭彈簧式噴頭的結(jié)構(gòu)示于圖2中，其特征在于在閥蓋(2)與調(diào)節(jié)螺釘(4)之間安置有一個SMA彈簧(6)，彈簧中心則安置有一個縱斷面呈T形的芯桿(7)，芯桿上端平臺的直徑大于彈簧內(nèi)徑小于彈簧外徑。彈簧下端座落在調(diào)節(jié)螺釘上，安裝時通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)整彈簧的預(yù)緊度，使彈簧芯桿頂緊閥蓋。一旦因火災(zāi)導(dǎo)致室溫升高達(dá)到設(shè)計溫度后，彈簧因形狀記憶效應(yīng)突發(fā)變形，其外徑擴(kuò)張并使簧長收縮，此時芯桿掉落簧中而與閥蓋相分離，閥蓋失去支撐自行脫落，噴頭即隨之啟動開始噴水滅火。
實施例3懸臂式噴頭懸臂式噴頭從圖3中可以看出，其特征在于閥蓋(2)和調(diào)節(jié)螺釘(4)之間通過一對帶SMA扣環(huán)(9)的懸臂(8)相連接，兩支懸臂為呈L形的金屬桿件，其一端彼此相頂，另一端通過一個上部開槽的SMA扣環(huán)套在一起。在安裝調(diào)整時，通過調(diào)節(jié)螺釘和SMA扣環(huán)的反向作用力，使一對懸臂處于亞穩(wěn)平衡狀態(tài)并支撐住閥蓋。當(dāng)室溫因火災(zāi)升高而達(dá)到噴頭設(shè)計溫度時，SMA扣環(huán)因形狀記憶效應(yīng)突然使槽口擴(kuò)寬、張開，此時懸臂會失去平衡而掉落，噴頭將自行啟動開始噴水滅火。
應(yīng)該說明的是上述三個結(jié)構(gòu)實施例僅僅是幾個有代表性的設(shè)計方案，本實用新型所提供的閉式噴頭，其特征就在于采用SMA元件作熱敏控制元件，SMA的材質(zhì)可以是銅基形狀記憶合金，也可以是鎳鈦形狀記憶合金。而SMA元件的具體結(jié)構(gòu)型式，即對于閥蓋和調(diào)節(jié)螺釘之間用SMA做成的支撐物的具體結(jié)構(gòu)和形狀還可以提出更多的設(shè)計方案，這些方案均應(yīng)被視為在本實用新型所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種閉式噴頭，它包括閥體(1)、閥蓋(2)、濺水盤(3)和調(diào)節(jié)螺釘(4)等部件，其特征在于閥蓋和調(diào)節(jié)螺釘之間的支撐物由SMA元件所構(gòu)成。
2.按權(quán)利要求1所述的閉式噴頭，其特征在于所說的SMA元件是一根上粗下細(xì)的倒置錐形桿件(5)。
3.按權(quán)利要求1所述的閉式噴頭，其特征在于所說的SMA元件是一個彈簧(6)。
4.按權(quán)利要求3所述的閉式噴頭，其特征在于所說的彈簧其中心安置有一個縱斷面呈T形、上端平臺直徑大于彈簧內(nèi)徑小于彈簧外徑的芯桿(7)。
5.按權(quán)利要求1所述的閉式噴頭，其特征在于所說的SMA元件是一個安置在一對懸臂(8)外端的上部開槽的扣環(huán)(9)。
6.按權(quán)利要求5所述的閉式噴頭，其特征在于所說的懸臂由兩個呈L形金屬桿件組成。
7.按權(quán)利要求1、2、3、5所述的閉式噴頭，其特征在于所說的SMA元件其材質(zhì)可以是銅基形狀記憶合金；也可以是鎳鈦形狀記憶合金。
專利摘要本實用新型提出了一種結(jié)構(gòu)合理、靈敏度較高且在常溫下不易破損的閉式噴頭，它由閥體(1)、閥蓋(2)、濺水盤(3)和調(diào)節(jié)螺釘(4)等部件組成，其特征在于閥蓋和調(diào)節(jié)螺釘之間的支撐物由SMA(形狀記憶合金)元件構(gòu)成，SMA元件可采用錐桿式、彈簧式和懸臂式等多種結(jié)構(gòu)形式。通過改變SMA的合金成分可使噴頭的設(shè)計溫度在50～300℃之間分為若干檔次，而控制溫差僅為±5℃，故能使噴頭的靈敏度和可靠性大為提高。
文檔編號A62C31/00GK2155901SQ9322788
公開日1994年2月16日 申請日期1993年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月14日
發(fā)明者李紹光 申請人:李紹光