CN109513147B

CN109513147B - 喷头

Info

Publication number: CN109513147B
Application number: CN201811085062.1A
Authority: CN
Inventors: B·穆勒; J·特施纳; R·克鲁格
Original assignee: Kubo Group Corp
Current assignee: Jiubao Laishen Co.,Ltd.
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2021-09-07
Anticipated expiration: 2038-09-18
Also published as: ES2764217T3; RU2724160C2; KR20190033016A; EP3459601B1; US11000717B2; CN109513147A; DK3459601T3; JP6845582B2; DE202017105705U1; EP3459601A1; RU2018132741A3; US20190083833A1; PL3459601T3; RU2018132741A; KR102428643B1; JP2019055194A

Abstract

用于喷洒器系统的喷头(1)包括用于喷洒液体的管线部分(2)，导电的封闭体(5)，导电的基台部分(7)，电连接到管线部分(2)，在基台部分(7)和封闭体(5)之间的热触发元件(8)，触发装置用于主动热触发热触发元件(8)。触发装置包括电路板(10)，其上设置有控制器(12)和电源(11)以及沿着热触发元件(8)的导电通路(9)。电路板(10)在第一侧上与封闭体(5)电接触，并在第二侧与基台部分(7)电接触。其中，基台部分(7)和封闭体(5)分别与导电通路(9)电连通。控制器(12)可以产生流经基台部分(7)、导电通路(9)和由电源(11)供电的封闭体(5)的电流，用于加热并触发热触发元件(8)。

Description

喷头

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的喷头。

已在建筑物中使用了数十年的防火和消防的是喷洒器系统。这种喷洒器系统通常包括加压喷洒液体储存容器和具有歧管的导管系统，歧管止于待保护的空间的顶部区域且喷头插入其中。这种喷头具有-在正常情况下关闭-阀门，在触发情况下打开并允许喷洒液体逸出。通常，喷头具有挡板和分配板，其在压力下弹起和分配加压喷洒液体，以用喷洒液体进行大面积润湿。

喷头的阀门通常由热触发元件保持关闭，该热触发元件布置在用于支撑其的支座部分和阀门的封闭件之间，并且因此通常保持阀门关闭从而排出喷洒液体。如果用火加热的情况下，热触发元件加热到触发温度，使其触发和释放封闭件，打开相应的阀门并因此打开喷洒液体出口。典型的热触发元件尤其可以包括由熔化焊料或玻璃安瓿制得的支撑体，也叫玻璃桶容器，其中充满了触发液体，通常还带有气泡。后者由以下事实引发：在加热时，由于热触发液体膨胀导致其会在玻璃容器内产生压力，最终导致玻璃容器壁破裂从而破坏玻璃安瓿。

上述触发原理完全是被动的，即喷头，实际上是布置在其上的热触发元件响应环境温度的升高，温升通常由于火灾而发生。

但是已经对实际实施进行考虑，其中喷洒器系统或其部件也可以主动启动，因此，在检测到火灾或火情时，通过主动触发热触发元件并释放到喷洒液体出口，就可以在周围有火灾的情况下打开喷头。在许多情况下，例如通过故意加热热触发元件，这种主动的，通常是远程控制的触发是电气的。这种远程触发例如在DE10056778A1和DE10056779A1中有所描述，也在DE102005001717A1中有所描述。

主动启动和触发喷头的基本可能性已被证明是非常优良的，对于防火或消防非常有用。然而，在现有技术系统中有问题的是，需要布线，因为其一方面依赖于外部电源，另一方面与更高级别控制有线连接，特别是该连接触发触发器。该要求不仅是存在于相应的喷洒器系统的初次设置中，还需要额外的安装适当的供应和通信线路。在现有的喷洒器系统中，其也被证明是可能改变主动触发可能性的障碍。因为通常很难有机会重新布置合适的电缆连接，所以这可能需要付出很大的努力。

改善这种情况并且本发明的目的在于提供一种有可能主动触发的喷头，无需复杂的布线并且其可以很容易地改装到现有的喷洒器系统。

该目的通过具有权利要求1的特征的喷头来实现。在从属权利要求2至8中阐释了这种喷头的有利改进。

根据本发明，用于喷洒器系统的喷头最初具有用于喷洒液体的管线部分，其中该管线部分形成为：在第一端用于连接喷洒器系统的喷淋管线(例如用螺纹)的连接件并且在第二端具有出口开口。此外，根据本发明的喷头由导电材料形成的封闭体，其与密封件配合，用于紧密地密封管线部分的出口。其还通过支撑元件的基台部分与管线部分刚性连接，其中，支撑元件和基台部分由导电材料形成并且彼此导电连接。此外，根据本发明的喷头包括以这种方式布置在基台部分和封闭体之间的热触发元件，通过热触发元件将封闭体保持在正常位置，其中其与密封件配合密封管线部分的出口，由此防止喷洒液体排放，在热触发元件已热触发的触发状态下，封闭体从其关闭管线部分的出口的位置释放。此外，通过热触发元件的主动加热，提供触发装置用于热触发元件的受控主动热触发。

现在根据本发明的喷头的创新在于，所述触发装置包括其上设置有控制器的电路板、和电源、以及沿着热触发元件具有电阻的导电通路，其中电路板具有顶部和底部，并且在其第一侧上，顶部或底部与封闭体电接触，在其第二侧上，底部或顶部与支撑元件电接触，其中，基台部分和封闭体各自电连接到沿着热触发元件延伸的导电通路，这样，通过电路板上的控制，电流流过由电源供电的支撑元件，可以将基台部分制造为，沿着热触发元件引导的导电通路，以及将封闭件制造为，导致主动加热并因此触发热触发元件。触发元件的主动加热特别是由流过线路的电流的电阻产生的热量来实现。

根据本发明的喷头的特征在于，电路板布置在喷头本身上并包括电源，例如由电池或蓄电池构成，例如是纽扣电池，由此可以形成独立于外部的电源，因此可以单独使用。因此，它特别适合于还改装到现有的喷洒器系统中，没有它，就需要铺设新的电力供应线。此外，根据本发明的喷洒头的结构设想得尽可能简单，特别是电路是闭合的，以主动触发热触发元件，这不需要其自身电缆，仅由喷头的导电元件和电路板上的回路形成。这种特殊情况导致根据本发明的喷头的简单且非常坚固的结构，这样它不仅可以廉价生产，而且特别是-这对于长寿命的喷头特别重要-也可以在很长一段时间内无故障使用和低维护。为了保持主动触发喷头的可能性，仅需要确保电路板的电能总是充满电能，以使电能的电平足以使得主动热触发起作用。

特别有利的是，为了将根据本发明的喷头集成到用于控制主动触发(远程触发)的更高级别系统中，可以规定，在电路板上，控制器的无线通信的通信接口与数字远程站一起设置。这种通信接口可以是例如根据WLAN标准的接口，但也可以是借助于移动无线电技术(例如UMTS或LTE)或通过来自火警工业等的标准化通信协议进行通信的接口。因此，如已经提到的，这种无线通信接口的设置允许将根据本发明的喷头结合到数据或总线线路中，而不需要布线到更高级别的消防系统中。因此，例如，可以创建通过烟雾探测器探测火源并且由中央报告或管理员控制的系统，然后通过无线通信启动远程释放坐落在环境中的消防喷头。

热触发元件还可以通过升高的环境温度被动触发，这一事实确保了在通信失效的情况下或者主动触发失效的情况下，例如，由于电路板上不再充满电能，喷头仍然以传统方式继续被动触发，如由于火灾加热环境空气，温度升高到热触发元件的触发温度以上。

有利地，根据本发明的喷头中的热触发元件可以是填充有触发液体的玻璃安瓿，其中导电通路由玻璃安瓿外表面上的导电涂层或导电套管形成，和/或包括在玻璃安瓿内布线的电导体。特别是，当受到触发电流时，选择线路的电阻，该导电通路被加热到一定温度，从而达到或超过玻璃安瓿的触发温度。

电路板尤其可以是，在其上侧和下侧上的接触部分夹紧在封闭体的夹紧部分和支撑元件之间，并且在此保持电接触。支撑元件不一定必须是在结构上与喷头的其余部分分开或可分离的单独部件，它可以例如与管线部分一体形成或者围绕其壁形成，使得管线部分的壁也可以包括在支撑元件中。而且，基台部分可以与支撑元件一体地形成。支撑元件和封闭体可以由例如黄铜、铜、钢或其他导电的金属构成。电路板在两侧形成有回路，其中在回路的上侧和下侧上形成接触区域，在夹持在支撑元件和封闭体之间，每个元件都电接触这些元件中的一个，通过沿着热触发元件引导的导电通路，从而形成电路。在如上所述的设计中，不仅导致电路板特别简单的电接触。电路板也可以通过卡夹机械地保持到位。然而，电路板的机械保持位置也可以任选地通过其他方式来实现。

除了可以由控制器触发的远程触发的可能性，其中产生相应的电流，根据本发明的喷头还提供一种可能性，根据该可能性，控制器通过支撑构件、基台部分测量电流，沿着热触发元件引导的导电通路和封闭体形成的电路得以导通，以从所确定的电流和/或电压总结到热触发元件的状态。在最简单的情况下，电流的中断可以表明热触发元件已经触发。然后，这种情况可以解释为相关喷头区域中存在火源的指示，其中该信号可以提供给更高级别的控制器并且在那里用于主动触发可能位于相关喷头附近的喷头。但也可以进行更详细的评估，例如，在相同的施加电压下的电流的变化或者在相同的电流下的下降电压的变化可以指示导电通路的性质变化，这随即可以认为是例如玻璃安瓿等的裂缝等等。因此，通过电路板上的控制生成喷头发出的信号，表明现场存在缺陷并需要维护。这可以例如通过如上所述的、有利地提供的无线通信接口来完成。

根据本发明的喷头可以有利地包括用于分配喷洒液体的挡板和分配板，原则上这在现有技术的喷头中也是已知的。这种挡板和分配板尤其用于在相应大的区域上分配最初正面流动的喷洒液体，以便用喷洒液体润湿大面积，预防性地防止火灾或能够用喷洒液控制那里发生的火灾。

电路板有利地具有这样的尺寸和形状，特别是外轮廓，在释放的情况下，它不会妨碍喷洒液体的所需分布。因此，电路板，例如，当设置挡板和分配板时，其外轮廓的尺寸使得不会从挡板和分配板反弹喷洒液体撞击电路板，从而影响喷洒液的分配方式。

通常，在喷头中，封闭体是浮动的，以便考虑例如由不同温度引起的热触发元件的长度变化，在不损害喷头功能的情况下对此进行补偿。为此目的，在出口开口的区域中布置有在封闭体和通常已经由一部分支撑元件所形成的管线部分边缘之间的弹簧元件。对于根据本发明的喷头也可以是这种情况，在这种情况下，为了防止电短路，应提供相应的绝缘体，其防止封闭件和支撑元件之间通过弹簧元件进行导电体。

根据以下参考附图对实施例的描述，本发明的其它优点和特征将变得显而易见。其中：

图1是第一实施例中创造性设计的喷头的示意性侧视图；

图2是图1的喷头沿图1的剖面线A-A截得的、并且是沿截面线上标出的箭头方向观察的纵向剖视图；

图3是图2中标记为B的圆圈的区域的放大图；

图4是图3中用C表示的圆圈区域的放大图；

图5示意性示出第二实施例中的本发明的喷头的局部剖视侧视图；以及

图6是图5中标有B的圆圈区域的放大图。

附图示出了本发明的可能实施例的示意图，这些实施例用于解释本发明，并且不必按比例或所有方面如细节所示。在附图中-以及在各种实施例中-相同或等同的部件具有相同的附图标记。

首先，这里将参照图1到图4描述根据本发明的喷头1的第一实施例变体。喷头1具有基本上整体形成的主体，其中一方面形成用于喷洒液体的管线部分2，另一方面包括支撑元件件6，其中布置有基台部分7。管线部分2由基本上圆柱形的壁围绕，该壁在位于管线部分2的第一端的一侧具有外螺纹3，用于拧入敞开的、设有喷洒管的相应的内螺纹管端或喷洒管的管线端部。在与第一端轴向相对的第二端处，管路部分2设置有出口开口4，在触发的情况下，喷洒液体从喷头1喷出。该出口开口4通过封闭体5配合以下列方式密封，封闭体5与密封件配合，如下面将更详细地描述的那样，喷头连接到喷洒管或喷洒管线并且喷洒液体存在于管线部分2中时，喷洒液体不会通过出口开口4逸出。封闭体5由基台部分7和封闭体5之间的轴向夹紧的热触发元件8保持在密封位置，其中在该实施例中的热触发元件8填充有热触发液体，且是封闭的玻璃安瓿。这种玻璃安瓿是公知的，并且例如也可由本申请人大量生产。因此，这里不需要详细描述其一般结构和操作模式。

呈玻璃安瓿形状的热触发元件8设置有涂覆到其表面的导电涂层9，其以玻璃安瓿形式在热触发元件8的纵向方向上延伸。特别地，虽然支撑元件6在其中使用，螺纹的基台部分7由导电金属形成，其中基台部分7以这样的方式拧入支撑元件6中，使得在这两个部件之间提供了电连接。封闭体5也由导电金属构成，特别是，这些元件可以由黄铜制成，但它们也可以由各种其他导电材料，特别是金属，如铜或钢制成。尤其如在图3中可见，板簧15形式的弹簧元件围绕管线部分2和封闭件5外壁插入，以便为支撑元件6使用。这一方面保持了玻璃安瓿8形状的热触发元件的轴向偏压，通过以预定的力将其按压在基台部分7上。此外，板簧15在此设置有不导电和密封材料的涂层，例如特氟隆涂层，用于在封闭体5的管线部分2的出口开口4的区域中密封。此外，由于电绝缘涂层，板簧15的中间层导致封闭件5相对于支撑元件6沿着机械连接电绝缘，这将在后面描述，对于本发明是至关重要的。

此外，根据本发明的喷头1的一个部件是电路板10，其可以特别地设计为传统板或PCB(印刷电路板)的形式并且配备有控制器，这里是芯片12的形式来表示，并且配备有电池11形式的电源。如图4中特别示出的，电路板10在其上侧和下侧分别设置有接触区域14，其中电路板10的一个接触区域14与封闭体5电接触，另一个接触区域14与支撑元件6电接触。接触区域14以这里未示出的方式连接到形成在电路板10上的回路，并且经由控制器12连接的回路可以施加由电池11提供的电压。由于在相对的接触区域14之间施加的电压，那么电流可以经由支撑元件6、基台部分7、导电涂层9和封闭体5流动。该电流可以由控制器12选择，由于导电涂层9的电阻导致这种加热，使得玻璃安瓿8形式的热触发元件被加热到触发温度或更高温度，从而触发，在玻璃安瓿中，通过触发液体压力积聚的情况下破裂，因此释放封闭体5，其-也由板簧15的弹力驱动-然后离开出口开口4，并因此清除喷洒液体到外部的路径。然后喷洒液体冲击挡板和分配板13，以常规方式确保喷洒液体的大规模分配。因此，电流实际上流过热触发元件8上的导电涂层9，在插入的板簧15中，封闭体5和支撑元件6之间的电绝缘是非常重要的。否则，将通过在那里形成的导电连接产生短路。

这里提供了喷头1的实施例，其可由控制器12自动控制，从而引起热触发元件8的主动触发，因为电流可以通过如上所述的电路通过玻璃安瓿上的导电涂层9，然后电流由于导电涂层9电阻的加热，导致热触发元件8的主动热触发。在这种情况下，在示例性实施例中，控制器12有利地连接到(这里未示出)用于无线通信的接口，通过该接口有利地-双向地-可以进行与相应远程站点的数据交换。通过该无线通信接口，控制器12可以接收例如其如上所述切换电流的触发命令，并且因此通过触发热触发元件8引起喷头的触发。

此外，可以提供的是，借助于控制器12，可以通过如上所述的电路传输低于用于触发热触发元件8的电流强度的电流，该电流可以用作检测或测量电流，以便获得关于热触发元件8的状态信息，特别是用于确定例如它是完整还是已触发或可能有缺陷的。从这种测量获得的结果又可以由控制器12通过无线通信接口(这里未示出)提供给更高级别的系统。同样地，当存储在电池11中的电能下降到临界阈值以下时，控制器12可以例如传递信号，表明需要更换电池11。

在图5和6中示出了替代的设计变型，这里的结构以及待形成的电路基本上与上述相同，因此可以参考以上描述。这里唯一的区别是电路板10以不同的方式与封闭体5和支撑元件6电接触。在此，电路板10的两个相对侧上布置有接触弹簧，编号为16，其也通过机械压力压靠相应的接触元件。这种布置的优点在于，电路板10不一定必须机械夹紧在封闭体5和支撑元件6之间以确保可靠的电接触。相反，它可以例如被横向推入现有的槽中，由此通过接触弹簧16实现机械保持和可靠的电接触。在这种情况下，即使例如由于热膨胀导致封闭体5相对于支撑构件6有一定位移，也可以保持这种电接触。

再一次，从示例性实施例的上述描述中已经清楚的是，形成为紧凑单元的本发明的喷头具有简单结构并且非常适合于集成到系统中，该系统通过主动激活单独的喷头，可以实现附加消防功能，或用于喷洒液体的预防性装载于火灾附近的房间。但最重要的是，被动触发喷头的可能性仍未受损。这里的功能与传统的纯粹无源触发喷头相同。因此，如果环境温度超过临界温度，特别是达到或甚至超过热触发元件8的触发温度的范围，则热触发元件8由该温度升高触发，使得管线部分2的出口开口4释放，并且喷头1所连接的喷洒器管线上的喷洒液体可以逸出。

此外，可以看出，根据本发明的喷头1特别适合于改装到现有的喷洒器系统中，这仍然不能作为喷头进行主动触发。这种改装尤其可以在不需要额外的电源线或甚至电通信线路(即如果电路板10配备有无线通信接口)的情况下进行。

附图标记列表

1 喷头

2 管线部分

3 外螺纹

4 出口开口

5 封闭体

6 支撑元件

7 基台部分

8 热触发元件

9 导电涂层

10 电路板

11 电池

12 芯片

13 挡板和分配板

14 接触区域

15 板簧

16 接触弹簧

Claims

1.用于喷洒器系统的喷头（1），具有

用于喷洒液体的管线部分（2），其中所述管线部分（2）包括形成在第一端用于连接到喷洒器系统的喷洒器管线的连接件，以及在第二端的出口开口（4），

封闭体（5），由导电材料制成，其与密封件配合，用于密封管线部分（2）的出口开口（4），

通过支撑元件（6）刚性连接到管线部分（2）的基台部分（7），其中支撑元件（6）和基台部分（7）由导电材料形成并且以导电方式彼此连接，

设置在基台部分（7）和封闭体（5）之间的热触发元件（8），通过热触发元件（8）将封闭体（5）保持在正常位置，在所述正常位置中，封闭体（5）与密封件共同紧密地密封管线部分（2）的出口开口（4），在热释放元件（8）被热触发的释放位置下，封闭体（5）从管线部分（2）的出口开口（4）的关闭位置处释放，

其中，通过热触发元件（8）的主动加热，为热触发元件（8）的受控主动热释放提供触发装置，

其特征在于，触发装置包括：其上设置有控制器（12）和电源（11）的电路板（10），以及沿着热触发元件（8）具有电阻的导电通路（9），其中电路板（10）直接地安装在喷头（1）上，电源（11）直接地安装在电路板（10）上，并且其中电路板（10）具有上侧和下侧并且在上侧和下侧中的第一侧上，顶部或底部与封闭体（5）电接触，在上侧和下侧中的第二侧上，底部或顶部与支撑元件（6）电接触，其中，基台部分（7）和封闭体（5）分别与沿着热触发元件（8）引导的导电通路（9）电连通，这样，借助于电路板（10）上的控制器（12），能够产生由电源（11）供电，流经支撑元件（6）、基台部分（7）、沿热触发元件（8）引导的导电通路（9）和封闭体（5）的电流，由此导致主动加热并因此触发热触发元件（8）。

2.根据权利要求1所述的喷头（1），其特征在于，在所述电路板（10）上，用于控制器（12）的无线通信的通信接口设置有数字远程站。

3.根据权利要求1所述的喷头（1），其特征在于，热触发元件（8）是装有触发液体的玻璃安瓿，其中导电通路（9）由导电涂层或在玻璃安瓿外表面上的导电套管和/或包括在玻璃安瓿内部布线的电导体形成。

4.根据权利要求1所述的喷头（1），其特征在于，通过接触部分（14、16）在电路板（10）的上侧和下侧将电路板（10）夹紧在封闭体（5）和支撑元件（6）之间并且保持电接触。

5.根据权利要求1所述的喷头（1），其特征在于，控制器（12）设置为在由支撑元件（6）、基台部分（7）、热触发元件（8）引导的导电通路（9）和封闭体（5）形成的电路上进行测量电流，从确定的电流和/或电压判断热触发元件（8）的状态。

6.根据权利要求1所述的喷头（1），其特征在于，所述喷头（1）具有挡板和分配板（13），用于分配喷洒液体。

7.根据权利要求1所述的喷头（1），其特征在于，电路板（10）的尺寸和形状在触发情况下不会妨碍喷洒液体的所需分配。

8.根据权利要求7所述的喷头（1），其特征在于，电路板（10）的外轮廓在触发情况下不会妨碍喷洒液体的所需分配。

9.根据权利要求1所述的喷头（1），其特征在于，在支撑元件（6）和封闭体（5）之间设置弹簧元件（15），其中，在弹簧元件（15）抵靠支撑元件（6）的区域中，和/或在弹簧元件（15）靠在封闭体（5）上的区域中，设置电绝缘。