CN117224883A - 一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头，包括闭式洒水喷头、触发杠杆机构、翻转机构及旋轮线轨道，所述闭式洒水喷头设置在翻转机构上，所述翻转机构设置在旋轮线轨道上，所述触发杠杆机构活动设置在旋轮线轨道顶部，并形成杠杆结构，所述触发杠杆机构一端翻转机构限位连接，另一端位于闭式洒水喷头正上方。通过新型安装结构型式可以实现闭式喷头感温启动和喷水灭火喷头位置的变换和翻转，大大降低了洒水喷头的布置难度，减少了规定作用面积内喷头布置数量，在满足规范要求的前提下，合理的降低了自喷设计流量，节约了消防供水设施的投入成本。

Description

一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头

技术领域

本发明涉及消防灭火喷头技术领域，具体涉及一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头。

背景技术

自动喷水灭火系统(以下简称自喷系统)是当今世界上公认的最为有效的自动灭火设施之一，是应用最广泛、用量最大的自动灭火系统。国外应用自喷系统已有200多年的历史，在我国，早在1926年上海毛纺厂就开始安装自喷系统。国内外的应用实践证明，该系统具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等优点，对预防火灾蔓延和扑灭建筑物初期火灾发挥了重要作用。

自喷系统根据所采用的的喷头型式又分为闭式系统和开式系统。据实际工程应用统计，闭式自喷系统的应用占比达到90％以上，属于最常用的一种固定式灭火系统。闭式自喷系统最主要特点就是采用了闭式洒水喷头，闭式洒水喷头是一种可自主感温并直接喷水灭火的组件，是带感温热敏元件及其密封组件的洒水喷头。该热敏元件可在预定温度范围下动作，使热敏元件及其密封组件脱离喷头主体，喷口按照规定的水量喷水，水流经溅水盘反射分散成规定的喷洒形状，在规定的保护面积内喷水灭火。

闭式洒水喷头是自动喷水灭火系统的关键组件，受火灾热气流加热开放后喷水并启动系统。能否合理地布置喷头，将决定喷头能否及时动作和按规定强度喷水。因此一方面需要将喷头布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流的部位，规范要求喷头溅水盘距离顶板不大于150mm，这样有利于喷头热敏元件的及时受热动作；另一方面又要考虑使喷头的洒水能够均匀分布，尽量保证出水在到达地面着火区域之前不受附近障碍物遮挡。在实际工程中，除了室内设置有吊顶的建筑物，喷头能够按照规范允许的最大间距进行布置之外，其余大多数情况，喷头布置都要受不可避免的障碍物(如梁、风管、电缆桥架等)影响，《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017规定了喷头布置允许的与附近障碍物的相对位置关系，为了尽可能的满足规范要求，喷头往往需要缩短间距加密布置，甚至仍然无法满足的时候需要考虑在喷头附近的障碍物底面下增设喷头，补偿因喷头的洒水受阻而不能到位灭火的水量。以上情况最终导致的结果是，喷头数量增多、相应的管道、控制阀组材料增加，同时由于规范要求的作用面积内喷头数量增多，自喷系统的设计水量增大，相应配套的消防水池容量和消防水泵规格加大，最终造成整体消防设施的投入增加。另外由于障碍物的存在且和其附近喷头的位置关系差异，导致喷头整体的安装高度以及喷头间距无法保持一致，建筑顶面整体在布置上会出现比较凌乱不美观的状况，影响了室内空间的视觉效果。而且在很多情况下还需要在梁底、风管底部等区域增加补偿喷头，这些喷头就成为了室内净空范围内比较突兀的存在，非常影响室内空间的视觉效果。

出现以上的问题，主要是由于闭式喷头及时探测火灾和均匀喷水灭火这两种功能需求，对喷头的安装高度有相反的要求。目前工程中实际应用的闭式喷头，其热敏元件及其密封组件均内置于喷头基座框架内。这样的喷头型式无法很好的解决闭式喷头两种功能需求之间的矛盾。因此如何调和这对矛盾，如何通过改进喷头的安装形式，进一步提升喷头火灾探测灵敏度和喷水的均匀性，成为发明闭式洒水喷头的安装方式必须考虑的问题。

发明内容

针对以上需要解决的问题，本发明提供安装快速、反应灵敏、避免遮挡的一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头。

本发明的技术方案如下：

一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头，包括闭式洒水喷头、触发杠杆机构、翻转机构及旋轮线轨道，所述闭式洒水喷头设置在翻转机构上，所述翻转机构设置在旋轮线轨道上，所述触发杠杆机构活动设置在旋轮线轨道顶部，并形成杠杆结构，所述触发杠杆机构一端翻转机构限位连接，另一端位于闭式洒水喷头正上方。

一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头，还包括不锈钢金属软管，所述不锈钢金属软管一端与闭式洒水喷头连接并固定在翻转机构上，另一端与喷淋系统配水管道连接。

进一步的，所述旋轮线轨道上设有拉力弹簧，所述拉力弹簧一端固定旋轮线轨道上，另一端与翻转机构相连。

进一步的，所述翻转机构包括定子及动子，所述定子与动子同心轴连接，所述定子由一块中心带孔的圆形钢板和一端轨道孔板A构成；所述动子由两块圆形钢板组成，两块钢板通过一根同心金属轴固定，且金属轴穿过定子中心圆孔，组装后的定子及动子可围绕金属轴转动；动子的两块圆形钢板外侧分别连接轨道孔板B、喷头卡槽。

进一步的，所述旋轮线轨道由两根轨道组成，两根轨道处于同一平面，其中一根轨道为直线轨道，另一根轨道为翻转轨道，且翻转轨道的两端为直管段，中间为一段180°旋轮线段。

进一步的，所述翻转机构的轨道孔板A及轨道孔板B分别与旋轮线轨道的两根轨道套接，其中直线轨道与轨道孔板A上的圆孔套接，翻转轨道与轨道孔板B上的圆孔套接。

进一步的，所述触发杠杆机构的支点部位固定于旋轮线轨道顶部，所述触发杠杆机构的长力臂一端连接一个斗笠型硬质薄板，且位于喷头的正上方；所述触发杠杆机构的短力臂一端设置为金属卡扣，能够将拉伸后的翻转机构的定子固定在旋轮线轨道顶部。

进一步的，所述闭式洒水喷头在启动喷水瞬间作用在触发杠杆机构顶部的力，促使触发杠杆机构转动，使翻转机构脱离限位状态，沿着旋轮线轨道向下移动，下移的过程中翻转机构带动闭式洒水喷头实现180°的转动，闭式洒水喷头从上喷改为下喷，实现闭式洒水喷头喷水位置和方向的改变。

本发明的有益效果如下：

1)通过新型安装结构型式可以实现闭式喷头感温启动和喷水灭火喷头位置的变换和翻转，大大降低了洒水喷头的布置难度，减少了规定作用面积内喷头布置数量，在满足规范要求的前提下，合理的降低了自喷设计流量，节约了消防供水设施的投入成本。

2)在有梁等障碍物的空间内布置自喷时，本发明所述的新型结构型式，在准工作状态下，闭式洒水喷头直立向上安装，喷头顶端的感温元件贴近顶板面设置，有利于与火灾热气流的接触，从而提高自喷系统启动的灵敏度，更易早期灭火控火。

3)在有梁等障碍物的空间内布置自喷时，本发明所述的新型结构型式，当初始火灾的热气流集聚触发感温元件喷头出水后，喷头位置将沿着轨道下移，与此同时喷头方向发生180°翻转，喷口出水方向改变为下喷，喷头位置下移至空间障碍物底部，使喷水的线路不受空间障碍物遮挡而直达下方火源，充分保证灭火的均匀性，提高灭火的有效性。

4)本发明所述的新型结构型式，并未对闭式洒水喷头本身进行结构调整，不需要针对喷头的性能进行专业的消防测试和认证，采用普通闭式喷头即可实现以上功能，喷头价格便宜且容易采购。新型结构型式，可多次重复使用，便于日常维护管理。

5)本发明所述的与闭式自动洒水喷头联动安装的旋轮线轨道翻转机构，结构简单，安全可靠，拆装简便，且配置了不锈钢金属软管的连接方式，具有较大的调节空间，可以根据空间障碍物的变化灵活调整，非常适合后期室内装修整改的工程项目采用。

附图说明

图1为发明整体安装结构图；

图2为发明翻转机构的主视图；

图3为发明翻转机构的后视图；

图4为发明翻转机构的俯视图；

图5为发明翻转机构的左视图；

图6为发明局部的翻转机构、旋轮线轨道、触发杠杆机构组装图；

图7为发明的动作示意图；

图8为发明正常状态安装示意图；

图9为发明动作后安装示意图；

图中：1、不锈钢金属软管；2、闭式洒水喷头；3、触发杠杆机构；4、翻转机构；4.1、定子；4.1.1、轨道孔板A；4.2、动子；4.2.1、轨道孔板B；4.2.2、喷头卡槽；5、旋轮线轨道；6、拉力弹簧。

具体实施方式

以下结合说明书附图及实施例，对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头，主要包括不锈钢金属软管1、闭式洒水喷头2、触发杠杆机构3、翻转机构4、旋轮线轨道5、拉力弹簧6。

闭式洒水喷头2为符合消防认证的合格产品，不锈钢金属软管1其一端与喷头连接并固定在翻转机构4上的喷头卡槽，另一端与喷淋系统配水管道牢固连接，不锈钢金属软管1的长度应能够保证闭式洒水喷头2在一定范围内灵活移动。

如图3、4、5所示，翻转机构4，其安装图2，主要包括定子4.1和动子4.2两个部分，定子4.1主体形状类似一个乒乓球拍，由一块中心带孔的圆形钢板和一端轨道孔4.1.1组合而成。动子4.2主体由两块圆形钢板组成，两块钢板通过一根同心金属轴固定，金属轴穿过定子4.1中心圆孔，组装后的定子4.1和动子4.2可围绕金属轴灵活转动。动子4.2两块圆形钢板外侧分别连接轨道孔4.2.1和喷头卡槽4.2.2。其中，定子4.1连接的轨道孔4.1.1和动子4.2连接的轨道孔4.2.1，两个圆孔中心处于同一平面，与旋轮线轨道5组装后，可沿着轨道同步移动。轨道孔4.2.1可以在动子4.2自由转动，确保轨道孔4.2.1在经过旋轮线轨道时，可促使动子4.2圆盘发生180°旋转。动子4.2另一侧圆盘连接的喷头卡槽4.2.2，用于将闭式洒水喷头2做可靠固定。

如图6所示，旋轮线轨道5为钢材质，表面光滑，其由两根轨道组成，两根轨道两端做连接固定，其中一根轨道为直线，另一根轨道两端为直管段，中间为一段180°旋轮线(注：旋轮线又称圆滚线、摆线，一个圆在一条定直线上滚动时，圆周上一个定点的轨迹)。其中直线轨道与翻转机构4的定子4.1上的轨道孔4.1.1套接，旋轮线轨道与翻转机构4的动子4.2上的轨道孔4.2.1套接。

旋轮线轨道5的直线轨道上安装拉力弹簧6，拉力弹簧6一端固定在直线轨道底部，另一端与翻转机构4的定子4.1固定。

触发杠杆机构3，为硬质金属材质，其支点部位采用螺栓牢固固定于旋轮线轨道5顶端，杠杆两端设置长短两只力臂，可围绕支点自由转动。触发杠杆机构3的短力臂一端设置为金属卡扣，安装了拉力弹簧6和闭式洒水喷头2的的翻转机构4，沿着旋轮线轨道5上移至轨道顶端，此时利用杠杆机构3的短力臂金属卡扣将翻转机构4的位置固定住，拉力弹簧6处于最大拉伸，此时组合的结构构建了一个稳定的平衡状态。闭式洒水喷头2通过金属软管1与自喷管道连接，自喷系统处于准工作状态。

触发杠杆机构3的长力臂一端连接一个斗笠型硬质金属罩，在闭式洒水喷头2准工作状态下金属罩正好位于喷头的正上方，且保证刚启动瞬间金属罩能承接喷头足够的喷水量，喷水作用在金属罩的动力足以克服触发杠杆机构3的短力臂所承受的阻力，使触发杠杆机构3发生转动，从而打破由触发杠杆机构3、翻转机构4、旋轮线轨道5和拉力弹簧6构建的力学平衡状态。

由触发杠杆机构3、翻转机构4、旋轮线轨道5和拉力弹簧6构建的机械结构，将在很短的时间内重新建立新的平衡状态，详见图7。喷头在触发启动前，垂直向上固定在翻转机构4的动子4.2上，当顶面热气流集聚受热导致喷头启动喷水时，喷头正上方的触发杠杆机构3受到水流冲击旋转，用于固定翻转机构4的短力臂金属扣脱离，翻转机构4将在拉力弹簧6的作用下沿着旋轮线轨道5向下移动，移动到经过旋轮线轨道的时候，翻转机构4的动子4.2连同固定在上面的闭式洒水喷头6，发生180°的转动，并沿着轨道继续下移至旋轮线轨道5的底部，重新处于平衡状态。

如图8、图9所示，对本发明闭式自动洒水喷头联动安装的旋轮线轨道翻转机构优选应用实例进行阐述。

实施例1：

在需要设置闭式自喷系统的建筑物场所内，建筑顶面不规则且空间障碍物尺寸较大，如有高大屋面结构梁、行架、大型风管等，采用本发明安装的闭式自动洒水喷头，仍然可以确保喷头的初始安装位置尽可能的贴近顶面，保证喷头的感温性能。再根据喷头需要避开周围障碍物的垂直距离，选择合适长度的轨道和金属软管，也可以使喷头喷洒曲线不受附近障碍物影响为原则，适当抬高安装高度，已达到使安装隐蔽美观的效果。

实施例2：

在需要设置闭式自喷系统的建筑物场所内，建筑顶面不规则，存在结构梁、风管、电缆桥架等高、宽、大障碍物，但数量不多时，可采用常规闭式喷头进行布置，在局部高、宽、大障碍物附近且喷水受到遮挡的喷头选用本发明所述的旋轮线轨道翻转机构对闭式自动洒水喷头进行安装，这样既避免了在高大障碍物下增设喷头的要求，减少成本，同时也保证了喷头隐蔽美观的效果。

实施例3：

在需要设置闭式自喷系统的建筑物场所内，建筑顶面不规则且空间障碍物较为复杂，同时工程存在后期调整改造的需求，如后期根据使用需要变化吊顶、增加或调整顶面风管、桥架等情况。常规改造均需要考虑对已经安装完成的喷淋管线重新布置，调整安装的工作量和改造成本较大。而采用本发明所述的旋轮线轨道翻转机构对闭式自动洒水喷头进行安装，由于本机构具有的可重复使用方便拆装的特点，以及配套的金属软管具有较大的调节余地，让喷淋系统的改造非常简单方便。且自喷系统在改造过程中，可以实现全程在线操作，即不需要将自喷管网内的水放空，在改造施工期间，仍然确保自喷系统能够正常工作，保证了建筑物的消防安全性能。

上述三个实施例中，确定了喷头的顶面安装位置，溅水盘与障碍物底部的距离，即可确定旋轮线轨道的长度，并将轨道固定在建筑物结构梁板上。本发明的本发明闭式自动洒水喷头联动安装的旋轮线轨道翻转机构在平时正常安装的示意详图5。

当发生火灾时，着火区域热气流上升，顶部环境温度超过感温元件动作温度例如68℃/79℃时(即感温玻璃球破裂时的温度)，闭式洒水喷头2出水，喷水冲击触发杠杆机构3顶部金属罩，杠杆转动导致翻转机构4脱离限位状态，在拉力弹簧6的作用下沿着旋轮线轨道5向下移动，下移的过程中翻转机构4带动闭式洒水喷头2实现180°的转动，闭式洒水喷头2从上喷改为下喷，此时喷头喷口已经避开周围空间障碍物的影响，均匀喷洒至下方火灾区域，实施灭火。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例进行详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本案的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本技术方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头，其特征在于，包括闭式洒水喷头(2)、触发杠杆机构(3)、翻转机构(4)及旋轮线轨道(5)，所述闭式洒水喷头(2)设置在翻转机构(4)上，所述翻转机构(4)设置在旋轮线轨道(5)上，所述触发杠杆机构(3)活动设置在旋轮线轨道(5)顶部，并形成杠杆结构，所述触发杠杆机构(3)一端翻转机构(4)限位连接，另一端位于闭式洒水喷头(2)正上方。

2.根据权利要求1所述的一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头，其特征在于，还包括不锈钢金属软管(1)，所述不锈钢金属软管(1)一端与闭式洒水喷头(2)连接并固定在翻转机构(4)上，另一端与喷淋系统配水管道连接。

3.根据权利要求1所述的一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头，其特征在于，所述旋轮线轨道(5)上设有拉力弹簧(6)，所述拉力弹簧(6)一端固定旋轮线轨道(5)上，另一端与翻转机构(4)相连。

4.根据权利要求1所述的一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头，其特征在于，所述翻转机构(4)包括定子(4.1)及动子(4.2)，所述定子(4.1)与动子(4.2)同心轴连接，所述定子(4.1)由一块中心带孔的圆形钢板和一端轨道孔板A(4.1.1)构成；所述动子(4.2)由两块圆形钢板组成，两块钢板通过一根同心金属轴固定，且金属轴穿过定子(4.1)中心圆孔，组装后的定子(4.1)及动子(4.2)可围绕金属轴转动；动子(4.2)的两块圆形钢板外侧分别连接轨道孔板B(4.2.1)、喷头卡槽(4.2.2)。

5.根据权利要求4所述的一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头，其特征在于，所述旋轮线轨道(5)由两根轨道组成，两根轨道处于同一平面，其中一根轨道为直线轨道，另一根轨道为翻转轨道，且翻转轨道的两端为直管段，中间为一段180°旋轮线段。

6.根据权利要求5所述的一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头，其特征在于，所述翻转机构(4)的轨道孔板A(4.1.1)及轨道孔板B(4.2.1)分别与旋轮线轨道(5)的两根轨道套接，其中直线轨道与轨道孔板A(4.1.1)上的圆孔套接，翻转轨道与轨道孔板B(4.2.1)上的圆孔套接。

7.根据权利要求4所述的一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头，其特征在于，所述触发杠杆机构(3)的支点部位固定于旋轮线轨道(5)顶部，所述触发杠杆机构(3)的长力臂一端连接一个斗笠型硬质薄板，且位于喷头的正上方；所述触发杠杆机构3的短力臂一端设置为金属卡扣，能够将拉伸后的翻转机构(4)的定子(4.1)固定在旋轮线轨道(5)顶部。

8.根据权利要求7所述的一种带有旋轮线轨道翻转机构的闭式自动洒水喷头，其特征在于，所述闭式洒水喷头(2)在启动喷水瞬间作用在触发杠杆机构(3)顶部的力，促使触发杠杆机构(3)转动，使翻转机构(4)脱离限位状态，沿着旋轮线轨道(5)向下移动，下移的过程中翻转机构(4)带动闭式洒水喷头(2)实现180°的转动，闭式洒水喷头(2)从上喷改为下喷，实现闭式洒水喷头喷水位置和方向的改变。