DE102006039059A1 - Device i.e. injector sprinkler, for fire protection system, is formed as mixer jet for making agent mixture from water and air according to injector principle, where extinguishing agent utilization and supply of agent are reversely reduced - Google Patents

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Abstract

The sprinkler is formed as a mixer jet for making an extinguishing agent mixture (8) from water (6) and air (7) according to an injector principle. A high fire extinguishing effect is achieved such that variable of individual water drop portions determining the quality of the extinguishing agent from the water are positively changed, when the droplets have precisely smaller diameter. Larger effective areas can be achieved with the same amount of the extinguishing agent, where the extinguishing agent utilization and the supply of the extinguishing agent are reversely reduced.

Description

Technisches GebietTechnical area

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich um eine spezifische Sprühdüse (sogenannte Sprinkler) zur Verteilung von vorzugsweise Löschwasser über einem Brandherd beispielsweise in Gebäuden.at the device of the invention is it is a specific spray nozzle (so-called Sprinkler) for the distribution of preferably extinguishing water over a fire, for example, in Buildings.

Derartige Brandlöschsysteme sind aus dem einschlägigen Stand der Technik hinlänglich bekannt und langjährig praxisbewährt als sogenannte Sprinkleranlagen.such Fire extinguishing systems are from the relevant State of the art known and longtime proven in practice as so-called sprinkler systems.

Ebenso bekannt wie bewährt sind die den Löschvorgang auslösenden Sprühdüsen – sogenannte Sprinkler.As well known as proven are the deletion process triggering Spray nozzles - so-called Sprinkler.

Letztere sind in spezifischen Abständen über einer zu schützenden Raumfläche – in der Regel an der Decke (Dach) – angeordnet und mit einem unter Wasserdruck stehendem Rohrleitungssystem verbunden.Latter are at specific intervals above one to be protected Room area - in the Usually on the ceiling (roof) - arranged and connected to a pressurized piping system.

Im aktiven Einsatzfall (Entstehungsbrand im geschützten Bereich) erfolgt Auslösung der Sprinkler durch die Wärmeentwicklung. Hierbei zerspringt eine wärmeempfindliche, das Löschwasser im passiven Zustand zurückhaltende, Absperrung (in der Regel ein Glasfass) – das Löschwasser wird frei und der Löschvorgang eingeleitet.in the active application (emergence fire in the protected area) is triggered by the Sprinklers by the heat development. This shatters a heat-sensitive, the extinguishing water restrained in the passive state, Shut-off (usually a glass keg) - the extinguishing water is released and the extinguishing process initiated.

Hierbei strömt das Löschwasser unter hohem Druck durch die Sprinklerdüse auf den Sprühteller des Sprinklers und verteilt sich entsprechend den Konturen des Sprühtellers in der Art eines Wasserschirmes über den Brandherd – der primäre Löschvorgang wird eingeleitet und im spezifischen Zeitfaktor (bestimmungsgemäß) abgeschlossen.in this connection flows the extinguishing water under high pressure through the sprinkler nozzle on the spray plate of the sprinkler and distributed according to the contours of the spray plate in the manner of a water umbrella over the fire - the primary deletion is initiated and completed in the specific time factor (as intended).

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Aufgabe der Erfindung ist eine wesentliche Verbesserung der Löschwirkung der konventionellen Sprinklerbrandlöschtechnik im Verbund mit rationalerer Anlagentechnik.task The invention is a significant improvement of the extinguishing effect the conventional sprinkler fire extinguishing technology combined with more rational Systems engineering.

Im Beispiel:
Ist einem konventionellen Sprinkler eine Wirkfläche (zu schützende Raumfläche) bei einer zur Verfügung gestellten Wassermenge „X" von ca. 10 m2 zugeordnet, ist das Ziel der Erfindung einerseits:

  • - bei gleicher Wassermenge („X") eine größere Wirkfläche verfügbar zu machen – beispielsweise 12–15 m2
oder andererseits:
  • bei gleicher Wirkfläche eine deutliche Reduzierung der Wassermenge („X") zu ermöglichen.
For example:
If an effective area (area of space to be protected) is allocated to a conventional sprinkler with an available quantity of water "X" of approximately 10 m 2 , the aim of the invention is on the one hand:
  • - For the same amount of water ("X") to make a larger effective area available - for example, 12-15 m 2
or else:
  • to allow a significant reduction in the amount of water ("X") for the same effective area.

Diese Vorteile werden in einfacher Form dadurch erreicht, dass die konventionelle Wasserdüse des Sprinklers als sogenannte Injektor-Düse ausgebildet wird.These Advantages are achieved in a simple form in that the conventional Water nozzle of the Sprinklers is designed as a so-called injector nozzle.

Das aus dem Stand der Technik bekannte Injektorprinzip bewirkt, dass dem Löschwasser in vorbestimmbarem Anteil Luft beigemischt werden kann. Hierbei erfolgt eine homogene Mischung von Wasser und Luft – prinzipiell eine Volumenerhöhung des Löschmittels (Wasser und Luft) – hierdurch eine Reduzierung der Durchmesser der über eine spezifische Druckdüse oder über einen spezifischen den Sprühteller des Sprinklers hergestellten Wassertropfen. In einfacher Logik: „Kleinere Wassertropfen in größerer Anzahl" ergeben eine Steigerung der Löschwirkung (ein praxisbestätigter Effekt).The known from the prior art injector principle causes the extinguishing water Air can be added in a predeterminable proportion. in this connection a homogeneous mixture of water and air takes place - in principle a volume increase of the extinguishing agent (Water and air) - through this a reduction in the diameter of a specific pressure nozzle or over a specific to the spray dish the sprinkler produced water droplets. In simple logic: "Smaller Drops of water in larger numbers "give an increase the extinguishing effect (a practice approved Effect).

Der erfindungsgemäße Injektor-Sprinkler ist eine den Sprinklerstandard verbessernde Problemlösung – prinzipiell eine kostengünstigere Option zwischen den konventionell verfügbaren Brandlöschtechnologien:

  • – Sprühfluttechnik (Sprinkler)
und der hocheffizienten:
  • – Wassernebeltechnik (Hochdrucknebel).
The injector sprinkler according to the invention is a sprinkler standard-improving problem solution - in principle a less expensive option between the conventionally available extinguishing technologies:
  • - Deluge technology (sprinkler)
and the highly efficient:
  • - Water mist technology (high pressure mist).

Der praktische Einsatz liegt zwischen dem den gesamten Sprinklereinsatzbereich umfassenden und spezifisch geeigneten Teilbereichen.Of the Practical use lies between the entire sprinkler application area comprehensive and specifically appropriate subareas.

In einem Ausführungsbeispiel sind ergänzende Details dargestellt und erläutert.In an embodiment are complementary Details presented and explained.

Ausführungsbeispielembodiment

Der technische Aufbau des Injektorsprinklers (B) sieht vor, dass der Rohranschluss (V) eines Sprinklers (B) als Treibdüse (2) für die Injektorfunktion ausgebildet ist. Die Funktion der Luftansaugung erfolgt über beispielsweise vier Sauganschlüsse (3), die kreisförmig in gleichmäßigem Abstand um die Treibdüse (2) angeordnet sind. Unterhalb der Treibdüse (2) beginnt die Druckdüse (4) über die das zuvor hergestellte Wasser-Luft-Gemisch ausströmt.The technical structure of the injector sprinkler ( B ) provides that the pipe connection ( V ) of a sprinkler ( B ) as a motive nozzle ( 2 ) is designed for the injector function. The function of the air intake takes place via, for example, four suction connections ( 3 ), which are circularly spaced evenly around the drive nozzle ( 2 ) are arranged. Below the motive nozzle ( 2 ) the pressure nozzle ( 4 ) over which the previously prepared water-air mixture flows out.

Das Löschwasser (6) aus dem Rohrsystem einer Sprinkleranlage strömt bei thermisch aktiviertem Sprinkler (1) über die Treibdüse (2) in die Druckdüse (4). Der hierbei, bedingt durch die injektorspezifischen Konturen hinter der Druckdüse, entstehende Unterdruck bewirkt Luftansaugung aus der Umgebung des Sprinklers (1). Hierdurch wird über Sauganschlussöffnungen (3) Luft (7) angesaugt und dem Löschwasser (6) beigemischt.The extinguishing water ( 6 ) from the pipe system of a sprinkler system flows in thermally activated sprinkler ( 1 ) via the motive nozzle ( 2 ) into the pressure nozzle ( 4 ). In this case, due to the injector-specific contours behind the pressure nozzle, resulting negative pressure causes air intake from the vicinity of the sprinkler ( 1 ). This is via suction port openings ( 3 ) Air ( 7 ) and the extinguishing water ( 6 ) added.

Das derart hergestellte Löschmittel „Wasser-Luft-Gemisch” (8) wird über eine spezifische Druckdüse (10) oder über den Sprühteller (III) des Sprinklers (1) in der Art eines Sprühschirmes (9) über dem Bereich eines Brandes verteilt.The extinguishing agent "water-air mixture" ( 8th ) is fed via a specific pressure nozzle ( 10 ) or over the spray plate ( III ) of Sprinklers 1 ) in the manner of a spray screen ( 9 ) spread over the area of a fire.

In vorgenanntem Funktionsablauf wird aus dem konventionellen Löschwasser (6) das Löschmittel „Wasser-Luft-Gemisch" (8), dem gesteigerte Brandlöscheigenschaften zugeordnet sind.In the aforementioned functional sequence is from the conventional extinguishing water ( 6 ) the extinguishing agent "water-air mixture" ( 8th ) associated with increased fire extinguishing properties.

A zeigt: konventioneller Sprinkler Seitenansicht A shows: conventional sprinkler side view

B zeigt: Injektorsprinkler B shows: injector sprinkler

C zeigt: Injektorsprinkler Situation: Wasser-Luft-Strömung C shows: injector sprinkler situation: water-air flow

D zeigt: Injektorsprinkler mit spezifischer Druckdüse D shows: injector sprinkler with specific pressure nozzle

II
Sprinklergehäuse – konventionellSprinkler housing - conventional
IIII
Glasfass (thermische Auslösung)glass barrel (thermal release)
IIIIII
Sprühtellerdeflector
IVIV
Dichtungpoetry
VV
Rohranschlusspipe connection
11
Sprinklergehäuse (Injektorsprinkler)Sprinkler housing (injector sprinkler)
22
Treibdüse – InjektorHeated Nozzle - Injector
33
Sauganschluss – InjektorSuction connection - injector
44
Druckdüse – InjektorPressure nozzle - injector
55
Rohranschlusspipe connection
66
Löschwasserfire water
77
Luft (Raumluft)air (Ambient air)
88th
Wasser-Luft-Gemisch (Löschmittel)Water-air mixture (Extinguishing medium)
99
Sprühschirm (kreisförmige Verteilung des Wasser-Luft-Gemischs)Spray shield (Circular Distribution of the water-air mixture)
1010
Druckdüse – spezifischPressure nozzle - specific
1111
Sprühwinkelspray angle

Claims (11)

Vorrichtung in der Bauart eines Sprinklers für Brandschutzanlagen zum Beispiel mit dem Löschmittel Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprinkler (B) als Mischdüse zur Herstellung eines Löschmittelgemischs (8) aus Wasser (6) und Luft (7) nach dem Injektorprinzip (C) ausgebildet ist.Apparatus in the construction of a sprinkler for fire protection systems, for example with the extinguishing agent water, characterized in that the sprinkler ( B ) as a mixing nozzle for the preparation of an extinguishing agent mixture ( 8th ) of water ( 6 ) and air ( 7 ) according to the injector principle ( C ) is trained. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein derartiger Injektor-Sprinkler (B) in der thermischen Auslösefunktion sowie im grundsätzlichen und technischen Aufbau weitgehendst einem konventionellen Sprinkler (A) entspricht, jedoch prinzipbedingt gegenüber dem konventionellen Sprinkler (A) eine höher Brandlöschwirkung dadurch erreicht wird, dass die die Qualität des Löschmittels Wasser (6) bestimmende Größe (Durch-messer) dessen einzelner Wassertropfenanteile positiv verändert wird, indem Wasser-tropfen mit einem brandlöschtechnisch vorteilhaften, deutlich kleineren, Durchmesser verfügbar werden – hierdurch mit gleicher Löschmittelmenge größer Reaktionsflächen (Wirkungsbereiche) erzielt werden können – im Umkehrschluss der Löschmitteleinsatz sowie dessen Bevorratung reduziert werden kann.Device according to claim 1, characterized in that such an injector sprinkler ( B ) in the thermal tripping function as well as in the basic and technical structure largely a conventional sprinkler ( A ), but in principle compared to the conventional sprinkler ( A ) a higher fire-extinguishing effect is achieved by the quality of the extinguishing agent water ( 6 ) Determining size (diameter) whose individual water droplets proportions is positively changed by water drops with a fire extinguishing technically advantageous, much smaller, diameter available - thereby with the same amount of extinguishing agent larger reaction surfaces (ranges of action) can be achieved - in reverse, the extinguishing agent and its use Stocking can be reduced. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektorfunktion dadurch hergestellt wird, dass die Treibdüse (2) im Bereich des Rohranschlusses (5) angeordnet ist und sich deren Mündung im oberen Drittel des Sprinklergehäuses (1) befindet – oberhalb der Mündung durch das Sprinklergehäuse (1) führende, bevorzugt vier Sauganschlüsse (3) für Luft vorgesehen sind – in der Druckdüse (4) angeordnet unterhalb der Treibdüse (2) und der Sauganschlüsse (3) Mischung von Löschwasser (6) und Luft (7) erfolgt (insoweit nachfolgender Funktionsablauf nach thermisch aktivierter Auslösung eintritt (C) – der durch den Löschwasserstrom (6) hergestellte Unterdruck im Sprinklergehäuse (1) bewirkt Luftansaugung (7) über die Sauganschlüsse (3) – das hierdurch hergestellte Wasser-Luft-Gemisch (8) strömt über die Druckdüse (4) auf den Sprühteller (III) oder eine spezifisch ausgebildete Druckdüse (10) und verteilt sich als Wasserschirm (9) in den Schutzbereich)Device according to claim 1 and 2, characterized in that the injector function is produced by the driving nozzle ( 2 ) in the area of the pipe connection ( 5 ) is arranged and their mouth in the upper third of the sprinkler housing ( 1 ) - above the mouth through the sprinkler housing ( 1 ) leading, preferably four suction ports ( 3 ) are provided for air - in the pressure nozzle ( 4 ) arranged below the motive nozzle ( 2 ) and the suction connections ( 3 ) Mixture of extinguishing water ( 6 ) and air ( 7 ) occurs (as far as subsequent functional sequence after thermally activated triggering occurs ( C ) - by the extinguishing water flow ( 6 ) produced negative pressure in the sprinkler housing ( 1 ) causes air intake ( 7 ) via the suction connections ( 3 ) - the water-air mixture produced thereby ( 8th ) flows over the pressure nozzle ( 4 ) on the spray plate ( III ) or a specifically designed pressure nozzle ( 10 ) and is distributed as a water screen ( 9 ) in the protection area) Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibdüse (2) Bestandteil des Sprinklergehäuses (1) ist und im Bereich des Rohranschlusses (5) angeordnet ist oder dass der Rohranschluss (5) mit Treibdüse (2) als separate Komponente (5) fest, jedoch lösbar mit dem Sprinklergehäuse (1) verbunden wird.Device according to claim 1 to 3, characterized in that the motive nozzle ( 2 ) Part of the sprinkler housing ( 1 ) and in the area of the pipe connection ( 5 ) or that the pipe connection ( 5 ) with motive nozzle ( 2 ) as a separate component ( 5 ), but detachable with the sprinkler housing ( 1 ) is connected. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturen des Sprühtellers (III) auf das Wasser-Luftgemisch optimiert ausgebildet werden können.Device according to claims 1 to 4, characterized in that the contours of the spray plate ( III ) can be optimized for the water-air mixture. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Druckdüse (10) Bestandteil des Spinklergehäuses (1) ist oder als separate Komponente fest oder lösbar in das Sprinklergehäuse (1) eingesetzt wird – bevorzugt eingesetzt in einer Kontur (10)(D), die das Löschmittel (8) in einem Winkel (11) zwischen 90° und 120° verteilt.Device according to claims 1 to 4, characterized in that the specific pressure nozzle ( 10 ) Part of the Spinklergehäuses ( 1 ) or as a separate component fixed or detachable in the sprinkler housing ( 1 ) is used - preferably used in a contour ( 10 () D ) containing the extinguishing agent ( 8th ) at an angle ( 11 ) distributed between 90 ° and 120 °. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Druckdüse (10) variable, auf den jeweiligen Einsatzzweck bestimmte, Konturen besitzen kann – beispielsweise auch Konturen in Form von spezifischen Ausnehmungen, die das Löschmittel (8) oder Anteile hiervon in vorbestimmbare Richtungen, beispielsweise auch entgegen der Standardströmung (nach unten) nach oben verteilen.Device according to claims 1 to 4 and 6, characterized in that the specific pressure nozzle ( 10 ) may have variable, on the particular application intended contours - for example, contours in the form of specific recesses, the extinguishing agent ( 8th ) or portions thereof in predeterminable directions, for example, against the standard flow (down) distribute upward. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Anteile von Wasser und Luft des effektivsten Löschmittelgemischs (8) über die Dimensionierung der Injektorkomponenten Treibdüse (2)/Sauganschluss (3)/Druckdüse (4) hergestellt werden kann.Device according to claim 1 to 7, characterized in that the respective proportions of water and air of the most effective extinguishing agent mixture ( 8th ) about the dimensioning of the injector components 2 ) / Suction connection ( 3 ) / Pressure nozzle ( 4 ) can be produced. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturen der Druckdüse (4) sowie der Sauganschlüsse (3) in Zweitfunktion gewährleisten, dass die bei einem Entstehungsbrand thermisch bedingt aufsteigenden Brandgase optimal um das Glasfass (II) des Sprinklers (1) zirkulieren – insoweit eine äußerst präzise Auslösung des Sprinklers am vorbestimmten Temperaturlimit erfolgt.Device according to claim 1 to 7, characterized in that the contours of the pressure nozzle ( 4 ) and the suction connections ( 3 ) guarantee in secondary function that the fire gases rising thermally in the event of a fire develop optimally around the glass barrel ( II ) of the sprinkler ( 1 ) - as far as an extremely precise triggering of the sprinkler takes place at the predetermined temperature limit. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Druckdüse (10) als separate Komponente ausgebildet ist, die mit geeigneten Mitteln, z.B. durch Vorspannen im Spirnklergehäuse (1), arretiert wird – insoweit über ein Sprinklergehäuse (1) mehrere spezifische Anforderungen durch den Einsatz jeweils spezifischer Druckdüsen (10) gewährleistet ist.Device according to claim 1 to 8, characterized in that the specific pressure nozzle ( 10 ) is formed as a separate component, which by suitable means, for example by biasing in Spirnklergehäuse ( 1 ), is locked - so far on a sprinkler housing ( 1 ) several specific requirements through the use of specific pressure nozzles ( 10 ) is guaranteed. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sprinklergehäuse (1) und/oder die Komponente Druckdüse (10) aus Kunststoff hergestellt wird.Device according to claim 1 to 9, characterized in that the sprinkler housing ( 1 ) and / or the component pressure nozzle ( 10 ) is made of plastic.
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