CN101909701B - 用于消防系统的水雾喷头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于消防系统的水雾喷头(1)，该水雾喷头(1)距离天花板(5)或墙(10)至少15厘米安装。水雾喷头(1)包括具有多个喷雾嘴(3)的喷嘴部分(2)，和包括至少大致平面部分(7)的板(6)。板(6)布置在喷嘴部分(2)和天花板(5)或墙(10)之间，优选地靠近喷嘴部分(2)。板(6)防止喷嘴(3)产生的喷雾(4)拉动空气。由此防止喷雾(4)“收缩”，实现了转向更大的喷流型式，水雾喷头(1)由此能够覆盖更大面积。因而，板(6)实现了与靠近或邻近喷嘴部分(2)的天花板或墙相似的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于消防系统的水雾喷头，特别是用于适于安装在建筑物内或者船舶内的消防系统，其在建筑物/船舶内部发生火情的情况下自动或手动启动。更具体地，本发明涉及一种水雾喷头，其可安装在距装有消防系统的房间的天花板相当远的距离处。与距天花板一定距离安装的相似现有技术的水雾喷头相比，本发明的水雾喷头提供了改善的灭火剂的喷流形式。另外，与使用现有技术的水雾喷头相比，本发明的水雾喷头减少了消防系统中所必需的水雾喷头的数量，同时提供充分的防火性能。
背景技术
当消防系统安装在建筑物内部时，通常需要在靠近天花板或墙壁的位置处安装水雾喷头。这是出于美观及实用的考虑，因为将水雾喷头距天花板或墙壁一定距离布置是考虑房间正常使用的通常手段。然而，有时不能够将水雾喷头紧挨例如天花板安装。当灯和/或管道位于天花板附近时即出现上述情况。在此情况下，由于灯/管道会阻挡特定水雾喷头喷洒灭火剂，从而导致消防系统不能正常工作而在该状况下不能灭火，因此水雾喷头到天花板的距离必须比灯/管道更远。
如上述将水雾喷头安装在距天花板必要距离处对于水雾喷头所产生的喷流型式(spray pattern)带来不利的影响。喷嘴产生的细雾趋向于沿喷雾的方向带动空气。当彼此相邻的细雾如上带动空气时，细雾趋向于“收缩”，从而导致喷流型式更具定向性而更少转向性。结果，水雾喷头覆盖更小面积，并需要更多水雾喷头以充分覆盖给定房间。因此，喷流型式受到影响，导致低效的消防性能。
WO 92/15370披露了一种消防用喷头。该喷头包括两个系统，一个利用相对少量的灭火液体产生雾状灭火液体，而另一个产生水滴以应对更严重的火情，例如过着火(over-ignition)情况。为了防止雾状灭火液体冷却第二系统的启动系统，设置一伞状部件，伞状部件使启动系统免受雾状灭火液体，并同时引导被加热的空气从着火处移动至第二灭火系统的启动系统，从而快速启动水滴产生系统。
EP 1413333披露了一种消防系统用洒水头。洒水头包括喷嘴夹持盖，其可移除地连接到洒水头的主体。洒水头可包括一抛物线状元件，其适于将红外辐射引向洒水头的启动装置，类似于WO 92/15370中伞状部件的功能。
WO 99/34872披露了一种用于安装喷头的夹持器。该夹持器安装在天花板中，然后将喷头安装在夹持器中。喷头可设置有一板，用于隐藏将夹持器安装在天花板中的螺钉等。
在WO 92/15370、EP 1413333及WO 99/34872中，水雾喷头均靠近天花板安装。
发明内容
因此本发明的任务是提供一种用于消防系统的水雾喷头，当距离天花板一定距离安装时，该水雾喷头提供一种改进的喷流型式。
本发明的另一目标是提供一种用于消防系统的水雾喷头，该水雾喷头能够覆盖比相似的现有技术的水雾喷头更大的面积。
本发明的再一目标是提供一种消防系统，其包括至少一个水雾喷头，当该水雾喷头距离天花板一定距离安装时，该水雾喷头提供改进的喷流型式。
本发明的再一目标是提供一种消防系统，与类似现有技术的消防系统相比，覆盖给定面积所需的水雾喷头数量减小。
根据本发明，上述目标可通过以下方案实现：提供一种水雾喷头，其距离室内天花板或墙至少15cm安装，该水雾喷头包括：
包括多个喷雾嘴的喷嘴部分，每一个所述喷雾嘴都适于产生灭火剂喷雾，所述喷嘴部分连接到灭火剂源；
包括至少大致平面部分的板，所述板布置在所述喷嘴部分和天花板或墙之间。
在本文中，术语“水雾喷头”应当理解为指消防系统的能够产生灭火剂喷雾的部分。
根据本发明，水雾喷头在距离室内天花板或墙至少15cm处安装，例如建筑物或船舶内。建筑物可以是任意种类建筑物，诸如居住型、办公建筑、工业建筑、诸如仓库或厂房，体育设施等。内部可以是房间、大厅、办公室等。
水雾喷头包括喷嘴部分，即包括多个喷雾嘴的部分，其中在室内发生火情、水雾喷头启动时，每一个喷雾嘴都适于利用灭火剂产生灭火剂喷雾，其中所述灭火剂从灭火剂源提供到喷嘴部分。灭火剂喷雾一般设计成灭火剂朝向火焰。喷嘴优选为高压喷嘴，能够产生60巴以上、例如约100巴的水雾。
如上所述，有时必须距天花板或墙一定距离安装水雾喷头，例如由于安装在天花板/墙处或附近的灯和/或管道。在此情况下，由水雾喷头产生的灭火剂喷雾的喷流型式会如上述地收缩，因而难以控制由水雾喷头的喷嘴产生的灭火剂喷雾。另外，给定水雾喷头所覆盖的面积减小，因而必须使用更多水雾喷头以为特定房间提供充分的消防措施。根据本发明，水雾喷头距离天花板或墙至少15cm安装、优选地距离天花板或墙更远，诸如至少30cm远。在通常情况下会发生喷流型式的收缩。
然而，本发明的水雾喷头包括布置在喷嘴部分和天花板或墙之间的板。板包括大致平面部分，因此板具有与水雾喷头靠近或邻接天花板或墙安装时、天花板或墙类似的作用。因而，板至少大致防止喷雾拉动空气，并因而可防止喷雾的收缩，或者至少显著减少，且因此大致避免喷雾嘴产生的喷流型式的干扰，而不考虑水雾喷头与天花板或墙之间的间距。因此，实际喷流型式与设计的喷流型式相同、或至少大体相同，即实际喷流型式能够高度预测，且比没有板的情况更具转向性。因此水雾喷头能够覆盖更大面积。这实现了具有水雾喷头的消防系统能够以最少的水雾喷头提供充分的消防性能。本发明提供了一种水雾喷头，当该水雾喷头距离天花板或墙显著距离、例如至少15cm时，该水雾喷头提供改进的喷流型式。因而，本发明的水雾喷头实现了对喷流型式的控制，而不考虑水雾喷头与天花板或墙之间的间距，且可基于其它标准、诸如相对于预期火源位置的最佳位置，来选择水雾喷头的精确位置，以避免灯或管道等的遮蔽作用。
当水雾喷头距大致水平天花板一定距离安装时，取得本发明的最显著效果，因此本发明尤其适于距离天花板安装的水雾喷头。然而，当水雾喷头距离大致垂直墙壁、或者倾斜的天花板或墙一定距离安装时，也可实现上述效果，因此本发明也可应用于这些场合。
板优选地由阻热材料制成。具体地，板的材料优选地以下列方式选择：当达到火灾时板位置预期温度时，板仍能保持其形状。许多消防系统通过自启动机构工作，该自启动机构在探测到火情时启动喷嘴。这些自启动机构中的一些包括布置在一个或多个水雾喷头处或附近的温包。当温包区域中的温度超过预定阈值温度时，温包破裂，由此启动消防系统。一旦喷嘴开始产生灭火剂喷雾，板将被产生的喷雾冷却。然而，重要的是，一直到板在该时刻预期的温度，板的形状保持不变。因此，板至少应能够在温度上升至引起温包破裂的阈值温度时保持其形状不变。合适的阈值温度为大约200℃。
板可以由合适的金属或合金制成、例如铝或不锈钢。作为选择，板可以由硬质耐火塑料制成。应当注意，板应当由硬质或坚固材料制成，即允许板保持其形状的材料制成。
板可以布置成距离喷嘴部分少于15cm。这确保板能够防止喷雾在喷嘴部分周围的区域内拉动空气从而足够以期望的程度来控制喷流型式。板可以布置成大致接近喷嘴部分，在此情况下，水雾喷头的功能就如同其紧挨天花板或墙设置一样。为了获得期望的效果，板越靠近喷嘴部分，板应越小。因此，即使板距离喷嘴部分一定距离安装，也可以实现期望的效果，但在此情况下板应略大。
板可包括边缘部分，该边缘部分靠近至少大致平面部分并相对于后者形成一定角度。边缘部分有助于引导板上方空气离开喷雾，由此进一步防止空气被喷雾拉动。
板可以由单一部分形成，诸如一片板材料，其中边缘部分通过弯折板的一部分而形成，弯曲部限定大致平面部分和边缘部分之间的分界面。选择性地，边缘部分可以是单独部分，其采用恰当焊接技术连接到大致平面部分。
相对于大致平面部分，边缘部分可形成范围从1°到90°的角，诸如15°到90°、30°到90°，45°到90°。这使得边缘部分以尤其充分的方式引导板上方空气离开喷雾。
边缘部分限定的区域小于、优选地远小于大致平面部分限定的区域。根据该实施例，大致平面部分形成板的总面积的主要部分，边缘部分仅形成总面积的更小部分。其优点在于，板的主要作用是由大致平面部分提供的，即防止喷雾拉动空气，由此引起喷雾收缩。如果边缘部分的面积相对于大致平面部分的面积较大，存在以下风险：板作为抛物面反射器“捕获”空气并将其引向喷嘴部分。不希望该效果成为主流，因此有利的是确保边缘部分限定的面积小于大致平面部分限定的面积。
选择性地或者另外地，边缘部分可从大致平面部分延伸一定距离，所述距离在0.5cm到5cm之间，诸如在0.5cm到3cm之间，诸如大约1cm。如上所述，优选的是，相对于大致平面部分的尺寸，边缘部分的尺寸相对较小。
板的大致平面部分可限定特性长度，其在150mm到300mm之间，诸如在170mm到250mm之间，诸如大约200mm。在本文中，术语“特性长度(representative length)”应当理解成对于大致平面部分的范围有重要意义的长度。
因而，大致平面部分可具有大致圆形形状，且在此情况下，特性长度可以是该圆的半径。作为选择，大致平面部分可具有大致方形，而特性长度在此情况下可以是方形一条边的长度。选择性地，大致平面部分可以具有任意合适形状，且特性长度可以是对于大致平面部分的整体尺寸范围具有重要意义的任意长度。
每一个喷嘴都可产生灭火剂雾。本发明尤其适用于以下情况：由于空气被喷雾所拉动，灭火剂雾的喷流型式极易收缩。然而，一个以上或者所有喷嘴都适于产生灭火剂液滴或小液滴。本发明也可用于以下情形：液滴或水滴的喷流型式将受到上述影响，至少在一定程度上。
喷嘴部分可连接到水基灭火剂源，例如基本纯净的水。在此情况下，灭火剂源可以是装有水或其它水基灭火剂的容器，或者其可以是将喷嘴部分连接到普通供水管的龙头。理想的是，使用水基灭火剂，因为这种灭火剂通常无毒且对环境无不利影响。然而，灭火剂也可以是任意其它合适的或理想种类的灭火剂。
本发明进一步涉及一种安装在建筑物或船舶内部的消防系统，所述消防系统包括灭火剂源和至少一个本发明的如上所述的水雾喷头。这种消防系统通常包括多个关键性地安装在待保护房间内不同位置处的水雾喷头，从而发生在房间内任意位置的火情都可以被完全扑灭。这种消防系统经常包括距离天花板安装的水雾喷头以及距离一面墙或多面墙安装的水雾喷头。由于上述水雾喷头能够覆盖较大面积，仅需要更少的根据本发明的水雾喷头就能够为指定房间提供充分的消防保护。
附图说明
以下参照附图进一步详细地说明本发明，其中：
图1显示了根据本发明第一实施例的水雾喷头的示意图，水雾喷头远离天花板安装；
图2显示了根据本发明第二实施例的水雾喷头的示意图，水雾喷头远离天花板安装；
图3显示了根据本发明第三实施例的水雾喷头的示意图，水雾喷头远离天花板安装；
图4显示了根据本发明第四实施例的水雾喷头的侧视图；和
图5显示了沿图4的水雾喷头的线A-A的横截面视图。
具体实施方式
图1是根据本发明第一实施例的水雾喷头1的示意图。水雾喷头1包括喷嘴部分2，该喷嘴部分2包括多个喷雾嘴3，其中可以看见两个。每一个喷雾嘴3都流体连接到灭火剂源(未显示)，并适于产生灭火剂喷雾4，优选地薄雾状。喷嘴部分2距天花板5一定距离布置。
水雾喷头1进一步设置有板6，该板6包括大致平面部分7和边缘部分8，该边缘部分8相对于平面部分7倾斜。板6靠近喷嘴部分2，并在喷嘴部分2和天花板5之间。
图1中所示的水雾喷头1优选地如下操作。当安装有水雾喷头1的房间探测到火情时，启动水雾喷头1，且喷雾嘴3开始产生灭火剂喷雾4以灭火。板6防止喷雾4拖动空气，并因此防止喷雾4如上所述地收缩(collapse)。相反，喷雾嘴3区域内的气流由箭头9所示。由此喷嘴3产生的喷流型式不会收缩，因此能够设计喷嘴3以产生理想的喷流型式，并确保所设计的喷流型式是火情发生时水雾喷头1启动时所产生的实际喷流型式。另外，由于保持了转向喷流型式，水雾喷头1能够覆盖增大的面积，因此更少的水雾喷头1提供充分的给定房间的消防。
如果不存在板6，会产生以下状况。当如上所述启动喷雾嘴3，每一个喷嘴4沿喷嘴4方向拖动空气。由于喷嘴4彼此靠近，且每一个喷嘴4都以该方式拖动空气，因此从以下角度看喷嘴4会“收缩”：产生的喷流型式变得不转向，并更多朝向向下方向。即，喷流型式的“开放角度”会更小，结果是水雾喷头1覆盖的面积更小。
图2是根据本发明第二实施例的水雾喷头1的示意图。与参照图1所述的情况相似，图2的水雾喷头1距天花板5一定距离安装。图2中的水雾喷头1与图1中所示的水雾喷头1非常相似，因此在此不再细述。
在图2中所示的水雾喷头1中，板6距喷嘴部分2一定距离布置。然而，其仍充分靠近喷嘴部分2，以产生如箭头9所示的上述效果，由此至少实质性地防止喷嘴4拖动空气。比较图1与图2，可以看出，图2中的水雾喷头1的板6略大于图1中水雾喷头1的板6。由于图2中喷嘴部分2与板之间的距离，并为了获得理想的效果，这是必须的。
图3是根据本发明第三实施例的水雾喷头1的示意图。在图3中，水雾喷头1距墙10一定距离安装。除此之外，图3的水雾喷头1与图1的水雾喷头基本一致，且操作大致如上。如箭头9所示，板6通过防止喷嘴4拖动空气的方式在水雾喷头1周围的区域内引导空气。因此，此处也能实现上述效果。
图4是根据本发明第四实施例的水雾喷头1的侧视图。水雾喷头1包括喷嘴部分2和参照图1所述的板6。喷嘴部分2设置有多个喷嘴3，可以看见其中7个。
仅部分的板6可见，且应当理解为，板6沿大致水平方向进一步延伸。板6可见部分是大致平面的。
图4的水雾喷头1大致如参照图1所述地操作。
图5是沿图4的水雾喷头1的线A-A的截面图。可以看出，喷嘴3均连接到灭火剂供应部11。灭火剂供应部11进一步连接到灭火剂源(未显示)。灭火剂源可以是装有适当种类灭火剂的容器，或者其可以是连接到普通水管的龙头。
Claims (12)
1.一种距离室内天花板(5)或墙(10)至少15厘米安装的水雾喷头(1)，所述水雾喷头(1)包括：
包括多个喷雾嘴(3)的喷嘴部分(2)，每一个所述喷雾嘴(3)都适于产生灭火剂喷雾(4)，所述喷嘴部分(2)连接到灭火剂源；
包括至少大致平面部分(7)的板(6)，所述板(6)布置在所述喷嘴部分(2)和天花板(5)或墙(10)之间；
所述板(6)布置成距离所述喷嘴部分(2)少于15厘米。
2.根据权利要求1所述的水雾喷头(1)，其中，所述板(6)布置成大致靠近所述喷嘴部分(2)。
3.根据任一前述权利要求所述的水雾喷头(1)，其中，所述板(6)包括边缘部分(8)，所述边缘部分(8)布置成邻接至少大致平面的平面部分(7)并相对其形成一角度。
4.根据权利要求3所述的水雾喷头(1)，其中，所述边缘部分(8)相对于大致平面部分(7)形成范围为1°-90°的角。
5.根据权利要求3所述的水雾喷头(1)，其中，所述边缘部分(8)限定的面积小于所述大致平面部分(7)限定的面积。
6.根据权利要求3所述的水雾喷头(1)，其中，所述边缘部分(8)从所述大致平面部分(7)延伸一定距离，所述距离在0.5cm到5cm之间。
7.根据权利要求1所述的水雾喷头(1)，其中，所述板(6)的大致平面部分(7)限定在150mm到300mm范围之内的长度。
8.根据权利要求7所述的水雾喷头(1)，其中，所述大致平面部分(7)是大致圆形，且其中所述长度是该圆形的半径。
9.根据权利要求7所述的水雾喷头(1)，其中，所述大致平面部分(7)为大致方形的，且其中所述长度是方形的一条边的长度。
10.根据权利要求1所述的水雾喷头(1)，其中，每一个所述喷嘴(3)都适于产生灭火剂雾。
11.根据权利要求1所述的水雾喷头(1)，其中，所述喷嘴部分(2)连接到水基灭火剂源。
12.一种安装在建筑物内部的消防系统，所述消防系统包括灭火剂源和至少一个根据权利要求1所述的水雾喷头(1)。
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