CN101306234B - 带前置热敏机构的喷洒装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

带前置热敏机构的喷雾装置及其使用方法，涉及消防灭火的喷雾装置。提供一种不妨碍喷头喷射、监控区域范围大、反应迅捷、喷雾效果好、适用性强的喷雾装置及其使用方法形成的喷雾灭火系统。带前置热敏机构的喷雾装置设有常闭阀和喷雾头或喷雾嘴；常闭阀设阀体、堵塞件、热敏机构；阀体设进口腔、控制腔和出口腔。所述常闭阀的阀体设有至少2个出口腔，其中至少1个为安装输流管的出口腔，所述带前置热敏机构的喷雾装置还设有至少1根输流管、及连接在输流管上的喷头；所述常闭阀每个安装输流管的出口腔装接1条输流管，连接在输流管上的喷头离开常闭阀；喷头和/或喷嘴设在常闭阀处和设在离开常闭阀的周围区域，常闭阀可控制所接的各喷雾头和喷雾嘴一起工作。

Description

带前置热敏机构的喷洒装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种用于消防的喷洒装置，尤其是涉及一种带前置热敏机构可快速响应的闭式喷洒装置及其使用方法。

背景技术

用于自动灭火系统管路末端喷发灭火剂的喷头，决定了消防系统的工作方式和灭火效果。传统的水雾喷头，泡沫喷头或大多数细水雾喷头是只能所有喷头齐开齐停的开式喷头，它们不能根据需要自主喷发。传统的洒水喷头属低压闭式喷头，但洒水量多、水滴大、水污染大，不适合用于油、气、电气类火灾，需要改进。现有的闭式喷头，都把热敏机构设在喷头主轴线的出口方向，即在出口外方设固定支撑臂，支撑臂中心有热敏元件顶住密封盘，密封盘堵住喷头出水口。这种闭式结构难以做成雾化喷头，它有两个严重缺点：1、密封盘占据喷头轴心出口位置，妨碍喷头雾化芯和雾化喷口的设置；2、在喷发时喷头出口对面的热敏元件支撑臂会阻挡和破坏喷雾，这种结构性矛盾制约了闭式雾化喷头的发展。

申请号为99105898.4的中国专利公布了一种带热敏元件、杆状臂、钩形连接件和密封球的闭式喷嘴，闭式喷嘴将热敏元件和杆状臂从喷嘴中心移到喷嘴外侧，解决了热敏元件支撑臂阻挡喷雾的问题，但仍需用钩形连接件和密封球封堵喷嘴出口，这仍使喷雾嘴形状和结构严重受限，而且该喷嘴不能用作多喷嘴闭式喷头。申请号为95195067.3和2005201175195067.3的中国专利公开了两种闭式喷雾方案，前者勉强把中心喷嘴设在主轴面对热敏元件端部，中心喷雾受热敏元件和支臂阻挡，喷雾效果较差，比较适于高压液体喷雾；后者给出了一类中低压闭式细水雾头结构，它用四周顷斜喷嘴和向中央喷雾以补充中央热敏元件占位造成的喷雾空白。但这两个方案都无法把热敏元件和支臂从喷头出口中心移开。

现有的灭火喷头一般都是固定喷洒式喷头，由于受喷头结构限制，它喷洒的灭火剂冲量和浓度有限，且喷洒范围较近，分布也不均匀，尤其是细水雾喷头受这些缺点的影响更大，这严重妨碍了中低压细水雾灭火的推广。克服上述缺点的好办法是用旋喷法，但现有能旋转的喷洒装置一般都用传动机构和马达，体积大且构造复杂。申请号为200520091525.7的专利公布了一种用水冲击旋转分水轮的大流量喷头，但该喷头既不能雾化，也不是一种能自主感温开启的闭式喷头。

发明内容

本发明的目的在于克服上述闭式喷头结构的缺点，提供一种不妨碍喷头喷射、喷洒形式多样化、监控区域范围大、反应迅捷、喷洒效果好、适用性强的带前置热敏机构的喷洒装置及其使用方法。

本发明所述的带前置热敏机构的喷洒装置设有常闭阀，以及至少1个喷头和/或至少1个喷嘴；常闭阀设有阀体、堵塞件、热敏机构和支架，阀体设有进口腔、控制腔和至少1个出口腔，控制腔设在进口腔的下游和出口腔的上游并位于出口腔的侧面，出口腔经过控制腔与进口腔连通，进口腔外接压力喷流源，出口腔与喷头和/或喷嘴连通，控制腔内设可移动的堵塞件，控制腔的外端设有带通孔的端盖，热敏机构及支架设于控制腔外，支架固连在阀体或端盖上，支架支撑热敏机构，热敏机构压抵位于端盖的通孔中的堵塞件尾部，堵塞件的头部密封在进口腔与出口腔间之间的连通处。

阀体可为一体式阀体或分拆组合式阀体，分拆组合式阀体设有外套体和中间体，外套体套接在设有进口腔的中间体和端盖上，中间体与外套体之间形成环形腔，中间体与端盖之间形成控制腔，环形腔围在控制腔的外周，环形腔与出口腔连通。

堵塞件上设有密封件，或控制腔上设有密封件，或堵塞件上及控制腔上均设有密封件。

控制腔内最好设有弹簧，弹簧一端与端盖接触，弹簧另一端与堵塞件接触。

热敏机构可为单独的热敏元件，或是具有快速响应功能的带热敏元件作辅助支撑的支撑杆组件。

热敏元件上最好设有快速响应热敏线，快速响应热敏线的一端与热敏元件连接，另一端为外引端。

与出口腔连通的喷头是出口腔与喷头直接连通或通过连接件连通，所述连接件为输流管、轴承和旋转接头中的1种或2种的组合。

喷头按运动方式划分，喷头可为固定式喷头或旋转式喷头；喷头按喷流状态划分，喷头可为细水雾喷头、气水雾喷头、水喷雾喷头、泡沫喷头、泡沫喷雾喷头或大水滴喷头。

本发明带前置热敏机构的喷洒装置的使用方法，是将带前置热敏机构的喷洒装置的常闭阀进口腔接在灭火系统管网末端的一条支管上，可单独使用或者组合使用。

所述的单独使用是将单套带前置热敏机构的喷洒装置安装在灭火区域，将常闭阀的进口腔接入压力喷流源；在常闭阀的每个出口腔安装固定式喷头或喷嘴或安装旋转式喷头；或者将常闭阀的每个出口腔通过输流管接喷头，喷头设在离开常闭阀的周围区域，常闭阀可控制所接的各喷头工作。

所述的组合使用是将至少2套带前置热敏机构的喷洒装置组合连接安装在灭火区，先用输流管将各套带前置热敏机构的喷洒装置的常闭阀的至少1个出口腔互相连通，再在各套常闭阀的其它出口腔接喷头和/或喷嘴，或经输流管接喷头；喷头可设在常闭阀周围或设在离开常闭阀的附近区域，每个常闭阀都可控制经组合的所有喷头工作。

本发明带前置热敏机构的喷洒装置的工作过程简介如下：

当监控区域环境超温时，热敏元件脱落，常闭阀的堵塞件在流体压力作用下向后滑动，使压力流体从常闭阀的进口腔经控制腔进入出口腔，再进入喷头，从喷头喷洒出灭火。喷洒完毕，堵塞件回位，重新装上热敏元件即可等待下一次喷洒。

与现有技术比较，本发明具有以下突出的优点和显著的效果：

由于本发明的喷洒装置具有前置的热敏机构，即控制腔位于出口腔的侧面，且位于设有喷头或喷嘴的出口腔的上游，常闭阀的热敏机构所设的位置可完全避开喷洒装置的喷口，因此不会妨碍喷头的喷洒工作，而且可使喷头结构易于设置，可使喷洒装置多样化。另外，可利用本发明的结构特点研发多种新式喷头，而采用传统结构研发新式喷头已被限制。由于本发明可单独使用或灵活组合使用，可根据需要采用各种形式的喷头，喷头又可根据需要设在常闭阀的周围或设在离开常闭阀的位置，常闭阀仍可控制喷头工作。尤其可将本发明多套喷洒装置的闭式喷头互相连通成小区域网，在该区域内任何1套喷洒装置的热敏机构动作都可启动整个小区的喷头共同喷洒，因此，火灾监控区域范围广，灭火力度大，喷洒形式多样化，喷洒效果好，适用性强。又由于喷洒装置设有快速响应的热敏机构，在热敏机构的热敏元件上还可设有快速响应热敏线，因此对火灾的反应能力大为提高，反应迅捷、可靠。

附图说明

图1为本发明带前置热敏机构的喷洒装置实施例1的结构分解示意图。

图2为本发明带前置热敏机构的喷洒装置实施例2的结构示意图。

图3为本发明带前置热敏机构的喷洒装置实施例3的结构示意图。

图4为本发明带前置热敏机构的喷洒装置实施例4的结构分解示意图。

图5为本发明带前置热敏机构的喷洒装置实施例5的结构分解示意图。

图6为图5的B-B剖视图及喷射示意图。

图7为本发明带前置热敏机构的喷洒装置组合使用的结构示意图。

图8为图7和图4的D向视图。

图9～13分别为用于本发明的5种喷头的结构示意图。

其中，图9为气水雾喷头结构示意图；图10为细水雾喷头结构示意图；图11为水喷雾喷头或大水滴喷头结构示意图；图12为泡沫喷雾喷头结构示意图；图13为大水滴喷头结构示意图。

图14～17分别为用于本发明喷头上的3种细水雾喷嘴的结构示意图。其中，图14和15为向心旋流雾化芯喷嘴结构示意图(图15为图14的K-K剖视图)；图16为双旋流雾化芯喷嘴结构示意图；图17为转子互击流雾化芯喷嘴结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参见图1，本发明带前置热敏机构的喷洒装置，设有常闭阀R1和喷头3a，常闭阀R1设有阀体1、热敏机构、支架7和堵塞件9，常闭阀R1的出口腔6与喷头3a直接螺纹连接。

阀体1上设有进口腔4、控制腔5和出口腔6，控制腔5设于进口腔4与出口腔6之间，控制腔5位于出口腔6侧面，即控制腔5的轴心线与出口腔6的轴心线形成夹角(夹角可为小于、等于或大于90度)。热敏机构为单独的热敏元件2，热敏元件2为热敏玻璃泡(也可为易熔合金组件等)，热敏元件2露于大气中。控制腔5的外端口设有端盖7.1，端盖7.1与阀体1的控制腔5的外端口螺纹固连。端盖7.1设有中心孔7.2和密封件7.6。支架7固连在端盖7.1。堵塞件9呈活塞形，堵塞件9设于控制腔5内，堵塞件9的头部设有密封件9.1，堵塞件9的头部压堵在进口腔4与控制腔5连通处，堵塞件9的尾部位于端盖7.1的中心孔7.2中，堵塞件9尾端上设有小气孔9.3，小气孔9.3使堵塞件9滑动时更顺畅。热敏元件2的一端支撑在支架7上，热敏元件2的另一端压抵在堵塞件9上。喷头3a为固定式泡沫喷头(也可采用其它固定式喷头或旋转式喷头或各种喷嘴替换)，它设有中间大孔、多个错位小孔03a1和多个泡沫雾化参气孔03a0。中间大孔和各错位小孔03a1构成组合喷口，各错位孔03a1按圆周均布；各泡沫雾化参气孔03a0按圆周均布且与大气相通。实际应用时可根据需要设计错位孔的数量和泡沫雾化参气孔的数量。

本实施例给出的带前置热敏机构的喷洒装置可称为闭式泡沫喷头。根据需要在喷头进口处可设有过滤器(图中未画出)，阀体1的进口腔4也可根据需要设过滤器(图中未画出)。

实施例2

参见图2，与实施例1类似，区别在于：常闭阀R2的阀体1是个多通体，阀体1设有4个出口腔6(可根据需要设置出口腔6的数量)，进口腔4与出口腔6垂直，控制腔5设在出口腔6的側面。进口腔4中设有过滤器15(可根据需要设置)。堵塞件9与端盖7.1之间设有弹簧10，弹簧10一端与端盖7.1接触，弹簧10的另一端与堵塞件9接触，弹簧10有助于堵塞件9的压紧及复位。阀体1下部的1个出口腔6直接连接1个喷头3c’(喷头3c’是细水雾边墙喷头，也可为其它种类的喷头)，其它出口腔6通过输流管40连接固定喷头3x或旋转喷头3xx，常闭阀R2的热敏机构为单独的热敏元件，即热敏玻璃泡2，热敏玻璃泡2上设有快速响应热敏线39，快速响应热敏线39为微爆导爆管(也可为热激波管、或快速导热导燃线等)。快速响应热敏线39的一端通过管夹42与热敏玻璃泡2连接，另一端为外引端。图2中的其余标号与图1对应一致。

实施例3

参见图3，与实施例1类似，常闭阀R3的阀体1是分拆式组合阀体，阀体1由外套体12套接在设有进口腔4的中间体11和端盖7.1上而构成。中间体11与外套体12之间形成的环形腔6.1围在中间体11和端盖7.1间形成的控制腔5的外周。支架7支撑热敏元件2，热敏元件2与弹簧10共同压抵堵塞件9，堵封住进口腔4到控制腔5的通路。在外套体12和中间体11上设孔槽，孔槽使控制腔5及环形腔6.1与设在外套体12周围的每个出口腔6连通，外套体12上部各出口腔6分别通过输流管40连接固定喷头3X或旋转喷头3xx，外套体12下部的各出口腔6分别设有喷嘴07，喷嘴07是旋流雾化芯喷嘴(也可根据需要采用其它种类的喷嘴)。本实施例控制腔5也是设在各个出口腔6的侧面，所说的侧面是指控制腔5的中心线与各出口腔6的中心线互相交叉或平行。本实施例图3中的其余标号与实施例1对应一致。

实施例4

参见图4和图8，与实施例1类似。主要区别在于：常闭阀R1的入口腔4设过滤器15；控制腔5内的堵塞件9与端盖7.1之间设有弹簧10；常闭阀R1出口腔经接头37和多通体38与输流管(图中未画出)连接，然后再接喷头(图中未画出)。热敏机构是快速响应热敏机构，它由支撑杆7.4、热敏玻璃泡2和它们的共同底板7.3组成，热敏玻璃泡2支持支撑杆7.4，两者共同架在底板7.3上。支架7通过螺钉7.5支抵底板7.3。支撑杆7.4的一端压抵堵塞件9的尾端。热敏玻璃泡2和支撑杆7.4分别与支架7的中心线设有夹角β(20～45度)和α(4～10度)。支架7固连在端盖7.1。由于热敏玻璃泡2所承担的支撑力只有支撑杆7.4承担的支撑力的一小部分，因而热敏玻璃泡2可以选得更细小，其热响应时间可大为缩短、喷洒器启动更快。图4中的其余标号与实施例1对应一致。

本实施例的常闭阀R1也可倒立设置，即进口腔4朝下接入消防管网，出口腔6向上引出接头管件再接相应的喷头。

实施例5

参见图5和6，与实施例1类似，常闭阀R1与实施例1的常闭阀R1基本相同，与实施例1的区别在于：常闭阀R1入口腔4设过滤器15，控制腔5内的堵塞件9与端盖7.1之间设有弹簧10，弹簧10一端与端盖7.1接触，弹簧10的另一端与堵塞件9接触。支架7上的热敏元件2采用热敏玻璃泡，常闭阀R1出口腔6通过旋转接头J1与喷射推进式细水雾旋喷头3XX连接，也可根据需要采用其它旋转喷洒式喷头。细水雾旋喷头3XX设有十字形喷头体(参见图6)，喷头体上设有偏心喷口24和25及非偏心喷口26，偏心喷口24和25对转轴设有偏心距，偏心喷口24和25的喷射反力对转轴形成转矩推动喷头旋转。图6示意了偏心喷口24的喷射状态。

本实施例给出的带前置热敏机构的喷洒装置是旋转式喷洒装置，可简称为喷射推进式旋喷头，本发明的带前置热敏机构喷洒装置也可用其它的流体动力方式构成多种闭式旋转喷洒装置。

实施例6

参见图7和图8，将本发明2种带前置热敏机构的喷洒装置组合使用，将喷洒装置常闭阀的入口腔接于自动灭火管网未端，1个是实施例2的喷洒装置、另1个类似实施例3的喷洒装置(只是热敏机构换成快速响应热敏机构，见图8，)。在一个消防小区内定位安装上述两个喷洒装置的常闭阀R2和R3，并使它们的进口腔4分别各自连接一条输流输入管，把常闭阀R2的1个出口腔用1条管路40与常闭阀R3的出口腔6连接，R2的其它出口腔分别用管路连接细水雾边墙喷头3c′和细水雾喷头3c，R3上部的其它出口腔也用各自的管路连接1个细水雾喷头3c，喷头3c和3c′设在离开常闭阀R2和R3的周围区域，R3下部锥体四周的出口腔直接设有旋流雾化芯喷嘴07(也可为其它雾化芯喷嘴)。上述两个喷洒装置都设有快速响应热敏机构，无论哪个热敏元件动作，都可快速打开相应的喷洒装置，都可向与两个喷洒装置相通的每个喷头及喷嘴供液使之一起喷发，即组合使用的每个常闭阀都可控制组合中的所有喷头同时工作。

通过组合使用可早期联动火情小区域的内所有喷头，加强灭火能力。组合使用的前置热敏机构喷洒装置可以多于两个，它们最好位于同一消防分割小区内，但组合使用喷洒装置常闭阀的供水量应能满足所连喷头喷水总量的要求(比如用1″常闭阀接1/2″管路喷头等)，这特别适合单个喷头用水量很少的细水雾灭火系统或某些需要分组分小区启动灭火的场所使用。

以上给出了6个实施例，各实施例都有相应的附图，附图中所画出的喷头是可用于本发明的喷头，本发明可用的喷头可多种多样，不受附图中所画喷头限制。下面再给出4种可与上述实施例配用的固定式喷头(参见图9～13)。

参见图9，3b为本发明给出的气水雾喷头，设有喷头座和喷头体，喷头体上设多组对称的撞击流孔，对各撞击流孔的出口交汇成喷头中心喷孔。

参见图10，3c为细水雾喷头，喷头座入口设过滤器15，喷头座四周壁上设细水雾芯喷嘴，细水雾芯喷嘴可选本发明图14～17中给出的3种雾化芯喷嘴，也可选用其它雾化芯喷嘴。

参见图11，3d为水喷雾喷头或大水滴喷头，这是一类常用的空心锥螺旋形喷头，改变壁厚、牙形可改变喷雾滴的大小。

参见图12，3e为本发明给出的泡沫喷雾喷头，泡沫喷雾喷头由喷头座、转子雾化芯喷嘴及喷头罩组成，互击流雾化芯喷嘴与喷头罩形成文丘里式参气泡沫喷雾喷射结构，喷头罩设有连接螺纹及多孔吸气室、混合管和扩散管。

参见图13，3f为大水滴喷头，大水滴喷头3f设有大孔槽，孔槽的位置和数量可根据需要设置。

上述实施例表明：本发明带前置热敏机构喷洒装置的出口腔可直接或经管路连接上述各种喷头，连接不同的喷头可形成不同类型的带前置热敏机构喷洒装置。如：

当带前置热敏机构的喷洒装置所用喷头为固定泡沫喷头或泡沫喷雾喷头时本发明的装置成为闭式泡沫喷洒装置或闭式泡沫喷雾喷洒装置。

当带前置热敏机构的喷洒装置所用喷头为固定气水雾或细水雾喷头时本发明的装置成为闭式气水雾或细水雾喷洒装置。

当带前置热敏机构的喷洒装置所用喷头为固定水喷雾喷头或大水滴喷头时本发明的装置成为闭式水喷雾或大水滴喷洒装置。

当带前置热敏机构的喷洒装置所用喷头为各种喷流的旋转喷头时本发明的装置成为对应该种喷流的闭式旋转喷洒装置。

以下给出可用于本发明的3种细水雾喷嘴的具体结构示意图。仅为举例，本发明不限于仅用于这几种喷嘴。参见图14-17，3种细水雾喷嘴分别是：

①向心旋流雾化芯喷嘴，参见图14和15，它由外周设螺纹、中心设喷孔的喷嘴座和向心旋流芯组成。向心旋流芯的底园台插装在喷嘴座上，向心旋流芯的底园台中心孔外周设2～3个向心导流槽，导流槽与底园台中心孔外周大体相切，底园台中心孔与喷嘴座的喷孔同径相通。

②双旋流雾化芯喷嘴，参见图16，双旋流雾化芯喷嘴由喷嘴座.、旋流套、旋流芯组装而成；旋流套与喷嘴座孔之间形成外旋流腔，旋流套与旋流芯之间形成内旋流腔；旋流套喷孔套在喷嘴座.孔内形成双旋流化芯喷嘴。

③转子互击流雾化芯喷嘴，参见图17，雾化芯座外周设螺纹，内设有不少于2个带收缩喷口的圆孔，圆孔内置带导流槽的可转动小圆柱，导流槽是螺旋槽或斜纹槽。各圆孔及收缩喷口轴线相交，形成互击流雾化芯喷嘴。

本发明的带前置热敏机构的喷洒装置采用细水雾喷嘴可形成闭式细水雾喷洒装置，用于闭式细水雾灭火系统。细水雾喷洒装置需设细水雾喷嘴，细水雾喷嘴有多种，本发明的喷洒装置都可采用。

Claims (1)

1.带前置热敏机构的喷洒装置的使用方法，其特征在于，所述带前置热敏机构的喷洒装置，设有常闭阀，以及至少1个喷头和／或至少1个喷嘴；常闭阀设有阀体、堵塞件、热敏机构和支架，阀体设有进口腔、控制腔和至少1个出口腔，控制腔设在进口腔的下游和出口腔的上游并位于出口腔的侧面，出口腔经过控制腔与进口腔连通，进口腔外接压力喷流源，出口腔与喷头和／或喷嘴连通，控制腔内设可移动的堵塞件，控制腔的外端设有带通孔的端盖，热敏机构及支架设于控制腔外，支架固连在阀体或端盖上，支架支撑热敏机构，热敏机构压抵位于端盖的通孔中的堵塞件尾部，堵塞件的头部密封在进口腔与出口腔间之间的连通处；

所述使用方法是将带前置热敏机构的喷洒装置的常闭阀进口腔接在灭火系统管网末端的一条支管上组合使用；所述组合使用是将至少2套带前置热敏机构的喷洒装置组合连接安装在灭火区，先用输流管将各套带前置热敏机构的喷洒装置的常闭阀的至少1个出口腔互相连通，再在各套常闭阀的其它出口腔接喷头和／或喷嘴，或经输流管接喷头；喷头设在常闭阀周围或设在离开常闭阀的附近区域，每个常闭阀都可控制经组合的所有喷头工作。

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