DE2832286C2

DE2832286C2 - Düsenvorrichtung für Halon-Feuerlöschgeräte

Info

Publication number: DE2832286C2
Application number: DE19782832286
Authority: DE
Inventors: Manfred 4830 Gütersloh Schulte-Frankenfeld
Original assignee: Gloria-Werke H Schulte-Frankenfeld & Co 4724 Wadersloh De GmbH
Current assignee: Gloria-Werke H Schulte-Frankenfeld & Co 4724 Wadersloh De GmbH
Priority date: 1978-07-22
Filing date: 1978-07-22
Publication date: 1984-11-22
Also published as: DE2832286A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Düsenvorrichtung für Halon-Feuerlöschgeräte der im Gattungsbegriff des PatentansDruchs 1 bezeichneten Art.

In der DE-OS 26 30 519 ist eine Düsenvorrichtung dieser Art beschrieben, bei der die innere Düse von dem äußeren Düsenteil lediglich durch einen Ringkanal getrennt ist, der mit den stromaufwärts Hegenden Luftlöehern des äußeren Düsenteils verbunden ist. Dieses äußere Düsenteil ragt bei der bekannten Vorrichtung nur geringfügig über die Mündung der inneren Düse vor, so daß sick im Mündungsbereich der inneren Düse der durch diese hindurchtretende Halonstrom und der durch den Ringkanal, der die innere Düse umgibt, geführte Luftstrom vereinigen. Das Gemisch von Halon und Luft wird dann unmittelbar abgestrahlt, es erfährt keine weitere Führung durch die Düsenvorrichtung.

Deshalb haftet den bekannten Düsenvorrichtungen is der Nachteil an, einen starken, konzentrierten Löschmitlclstrahl zu bilden, dc-ί mit hoher Geschwindigkeit ausgeworfen wird. Ein solcher rasanter Löschmittelstrahl ist jedoch für die Brandbekämpfung mit den fluorierten Halogen-Kohlenwasserstoffen, den Halonen. wenig geeignet. Es ist vielmehr wichtig, die Düsenvorrichtungen für Halon-Feuerlöschgeräte so auszubilden, daß ein nebelartiges Halon-Umgebungsiuft-Gemisch mit einem Halon-Anteil von einigen Volumen-% gebildet wird, wobei dieses Gemisch als Löschmittelstrahl mit möglichst großer Wurfweite ausgesprüht werden soll. Mit der bekannten Düsenkonstruktion erreicht man dieses nebelartige Halon-Luft-Gemisch nur unvollkommen, denn in den meisten Fällen bleibt in der Strahlmitte die Halon-Konzentration zu groß, so daß keine optimale Verteilung des Löschmittels stattfindet

Zur Vermeidung dieser Nachteile gibt es Düsenkonstruktionen für Halon-Löscher, bei denen im Inneren eines Düsenrohres gegenüber der Düse ein Prallteller angeordnet ist, der den scharfen Halon-Strahl aufreißen soll. Durch den Prallteller wird jedoch der Löschmittelstrahl zu stark abgebremst, wodurch sich die Wurfweite in nachteiliger Weise verkürzt. Solche Düsenkonstruktionen sind von den schon länger bekannten Schaum-Löschgcrälcn abgeleitet, wie sie beispielsweise aus der US-PS30 94 171 bekannt sind.

Einen großen Einfluß auf die Funktionsfähigkeit der Düsenvorrichtungen für Halon-Löscher hat vor allem die Umgebungstemperatur. Mit den bekannten Düsenvorrichtungen kann man eine optimale Vergasung des Löschmittels allenfalls in einem bestimmten, eng begrenzten Temperaturbereich erzielen. Um auch bei extremen Temperaturen mit Halon-Feuerlöschgeräten arbeiten zu können, muß jedoch eine Funktionsfähigkeit der Düsenvorrichtung für den Temperaturbereich von —40° C bis +80⁰C sichergestellt sein. Dies ist mit den herkömmlichen Halon-Düsen nicht zu erreichen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,

eine Düsenvorrichtung für Halon-Feuerlöschgeräte der gattungsgemäßen Art zu verbessern, um in einem brei-

ten Temperaturbereich von etwa -4O⁰C bis etwa

+ 80° C einen optimalen Löschstrahl zu erzeugen, der also einerseits das zur vollständigen Vergasung des Halons erforderliche Mischungsverhältnis von Halon und Umgebungsluft aufweist und andererseits dabei noch

bo eine ausreichende Wurfweite sicherstellt.

Diese Aufgabe wird bei einer Düsenvorrichtung der eingangs genannten ArI nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs I gelöst.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Düsenvorrichtung liegt darin, daß das Halon im Mischrohr mit der Umgebungsluft verwirbelt wird. Der aus der Düsenmündung austretende Löschmittelstrahl expan-

diert unter Mitreißen von Umgebungsluft im Mischrohr und wird zugleich durch das Mischrohr derart geführt, daß er gezielt ausgetragen wird.

Die weiteren Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachstehenden Beschreibung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Düsenvorrichtung,

Fig.2 einen Längsschnitt durch das Mischrohr der neuen Düsenvorrichtung,

F i g. 3 die Rückansicht des Mischrohres nach F i g. 2,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch die Düse der Düsenvorrichtung und

F i j. 5 die Draufsicht auf die Düsenvorrichtung nach Fig. 4.

F i g. 1 zeigt eine gesamte Düsenvorrichtung einschließlich eines Anschlußslücks 1 zur Verbindung mit einer nicht näher dargestellten Ventilarmatur eines Halon-Speichers. Am Anschlußstück 1 sitzt eine flexible Leitung 2, die in einen koaxial dazu angeordneten, hohlen Handgriff 3 eingeführt ist. Am Vorderende des rohrförmigen Handgriffs 3 sitzt eine Düse 4, auf die die Leitung 2 im Innern des Handgriffs 3 aufgesteckt ist. Die Düse 4, die auch in F i g. 4 dargestellt ist, besitzt einen unmittelbar an die flexible Leitung 2 anschließenden Düsenkanal 5, der koaxial in einen vorderen Mündungskanal 6 übergeht Der Mündungskanal S endet an der vorderseitigen Düsenmündung 7 der Düse 4 und geht nach hinten hin über einen konischen Abschnitt 8 in den DUsenkanal 5 über. Der Düsenkanal 5 hat einen größeren Querschnitt als der Mündungskanal 6, so daß das vom Düsenkanal 5 in den Mündungskanal 6 übertretende Medium seine Geschwindigkeit beschleunigen muß. Das Verhältnis, in eiern die Querschnittsfläche des Düsenkanals 5 zur Querschnittsfläche des Mündungskanals 6 größer ist beträgt etwa 3:1 bis 4:1. Dabei sind sowohl der Mündungskanal 6 als auch der Düscnkanal 5 zylindrisch ausgebildet

Der Düsenkanal 5 der Düse 4 ist mit deren äußerer Umgebung über öffnungen 9 verbunden. Zweckmäßig münden die öffnungen 9 in den Düsenkanal 5 im Bereich des konischen Übergangsabschnittes 8 der Düse 4. Die Längsachse der Öffnungen 9 ist gegenüber der Längsachse des Düsenkanals 5 in Abhängigkeit vom Steigungswinkel des konischen Abschnittes 8 geneigt.

Wie F i g. 5 zeigt, sind beim Ausführungsbeispiel insgesamt vier öffnungen 9 auf einer Kreislinie um die Längsachse des Düsenkanals 5 herum angeordnet. Je nach dem gewünschten resultierenden Durchlaßquerschnitt können es auch mehr oder weniger öffnungen 9 sein, über die der Düsenkanal 5 mit der äußeren Umgebung der Düse 4 in Verbindung steht.

Am rückwärtigen Ende in dem Bereich des Düsenkanals 5 besitzt die Düse 4 noch einen nach außen konisch abfallenden Kragen 20. der der Verbindung mit der flexiblen Leitung 2 dient. In ihrem mittleren Bereich bcsit/.t die Düse 4 noch einen radial gerichteten Flansch 19. der einerseits auf der rückwärtigen Seile als Anschlag für die Leitung 2 dient, die mittels einer Spange 21 (Fig. 1) an der Düse 4 fixiert ist. Stromabwärts liegt vor dem Flansch 19 auf der Außenseite des Körpers der Düse 4 ein Gewinde 18, das zur Befestigung eines Düsenrohres 10 über eine Mutter IC dient, was in I⁷ i g. 1 zu erkennen ist.

Die Einzelheiten des Düsenrohres 10 ergeben sich aus den F i g. 2 und 3. Es besitzt eine offene Stirnseite 11 im Bereich eines vorderen, zylindrischen Abschnittes 12. Stromaufwärts schließt sich an den zylindrischen Abschnitt 22 ein konischer Bereich 13 an, der in einen Flansch 15 mit einer zentralen öffnung 17 übergeht Der Flansch 15 und die öffnung 17 dienen zur Befestigung des Düsenrohres 10 an der Düse 4, wie F i g. 1 veranschaulicht. In der montierten Lage schlägt das Düsenrohr 10 mit dem Flansch 15 am radial gerichteten

ίο Flansch 19 der Düse 4 an und ist dagegen über die Mutter 16 verspannt

In seinem konischen Bereich 13 besitzt das Düsenrohr 10 Luftlöcher 14, die auf einem konzentrisch zur Längsachse des Mischrohres 10 liegenden Kreis angeordnet sind. Beim Ausführungsbeispiel sind vier dieser Luftlöcher 14 vorgesehen, deren Zahl je nach dem gewünschten gesamten Durchtrittsquerschnitt variiert werden kann. Auch die Form der Löcher 14 kann in weiten Grenzen beliebig gestaltet werden, beim Ausführungsbeispiel sind sie kreisrund, wodurch die Festigkeit des Düsenrohres 10 im konischen Bereich 13 so wenig wie möglich beeinträchtigt ist Infolge der Konizität des Bereichs 13 ist die Durchlaßebene der Luftlöcher 14 gegenüber der Richtung der Längsachse des Düsenrohres

10 geneigt. Von außen gesehen zeigt die öffnung der Luftlöcher 14 im konischen Bereich 13 des Düsenrohres 10 schräg stromabwärts. Wie F i g. 1 wiedergibt, liegen die Luftlöcher 14 des Düsenrohres 10 in montiertem Zustand etwa in Höhe der Öffnungen 9 der Düse 4 bezogen auf die Längsachse der Gesamtanordnung. Insbesondere sind also die Luftlöcher 14 des Düsenrohres 10 hinter der Düsenmündung 7 der Düse 4 angeordnet Ferner steht die durch die Querschnittsebene der Luftlöcher 14 hindurchgehende Achse etwa senkrecht auf der Längsachse, die durch die etwa zylindrischen öffnungen 9 hindurchgeht. Diese Achsen müssen sich jedoch nicht schneiden, es können die Luftlöcher 14 des Düsenrohres 10 gegenüber den öffnungen 9 der Düse 4 verdreht sein. Entscheidend ist, daß die Einlaßrichtung, die durch die Luftlöcher 14 bestimmt ist, eine Komponente hat, die in Austrittsrichtung der Düse 4 liegt.

Um die Strömungsverhältnisse im Innern des Düsenrohres 10 optimal zu gestalten, liegt vorteilhaft der Knick zwischen dem zylindrischen Abschnitt 12 und dem konischen Bereich 13 des Düsenrohres 10 etwa in der Ebene, die durch den Radius der kreisrunden Düsenmündung 7 aufgespannt wird. Damit das Gemisch im zylindrischen Teil 12 des Düsenrohres 10 noch ausreichend lange geführt wird, beträgt die axiale Länge dieses Abschnittes 12 vorzugsweise etwa das zwölffache des Durchmessers der Düsenmündung 7, wobei dann der Innendurchmesser des zylindrischen Düsenrohrabschnittes 12 etwa lOmal so groß wie der Innendurchmesser der Düsenmündung 7 ist.

Auch die Durchtrittsquerschnitte der Luftlöcher 14 des Düsenrohres 10 und der öffnungen 9 der Düse 4 sind aufeinander abgestimmt. Versuche haben ergeben, daß die Gcsanitquerschnittsfläche der Luftlöcher 14 des Düsenrohrcs 10 etwa 16mal größer sein sollte als der

w) Durchtritisquerschnitt der öffnungen 9 der Düse 4.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Düsenvorrichtung für Halon-Feuerlöschgeräte mit einer inneren Düse, bestehend aus einem vorderen Mündungskanal (6) und einem dazu im Querschnitt größeren, koaxialen Düsenkanal (S), an die ein über ihren Mündungsstrom abwärts hinausragendes und an der vorderen Stirnseite offenes, äußeres Düsenteil angesetzt ist, welche zumindest den vorderen Bereich der inneren Düse mit Abstand umgibt und längs seines Umfanges verteilte Lufteinlaßlöcher hat, die gegenüber der Radialebene der Mündung der inneren Düse stromaufwärts versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Düsenteil als Düsenrohr (10) mit einem Innendurchmesser, dessen Verhältnis zu dem der Mündung (7) der inneren Düse (4) etwa 10:1 beträgt, ausgebildet ist, sowie der Abstand der offenen Stirnseite (11) des Düsenrohres (10) zur Düsenmündung (7) etwa das 12fache des Durchmessers der Düsenmündung (7) beträgt und die Luftlöcher (14) des Düsenrohres (10) in Längsrichtung der Düse (4) etwa in Höhe deren öffnungen (9) liegen, wobei aus dem Düsenkanal (5) Düsenöffnungen (9) in das Düsenrohr (10) münden.

2. Düsenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr (10) etwa von der Schnittlinie mit der Radialebene der Düsenmündung (7) ab nach vorn hin zylindrisch und nach hinten hin konisch ausgebildet ist.

3. Düsenvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Düsenrohr (10) nach hinten zu einem Flansch (15) verjüngt, über den es mit der Düse (4) verschraubt ist.

4. Düsenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlxittsebene der Luftlöcher (14) des Düsenrohres (10) von außen gesehen nach hinten geneigt ist.

5. Düsenvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsrichtungen der Luftlöcher (14) des Düsenrohres (10) und der öffnungen (9) der Düse (4) etwa in einem rechten Winkel zueinander stehen.

6. Düsenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der gesamten Querschnittsfläche der Luftlöcher (14) des Düsenrohres (10) zur Gesamtquerschnittsfläche der öffnungen (9) der Düse (4) etwa 16:1 beträgt.

7. Düsenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mündungskanal (6) und der Düsenkanal (5) zylindrisch sind und über einem konischen Abschnitt (8) ineinander übergehen, in dessen Bereich die Mündungen der öffnungen (9) der Düse (4) liegen.

8. Düsenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (4) am Vorderende eines zu ihr koaxialen Handgriffs (3) angeordnet und über eine flexible Leitung (2) mit einem Halon-Speicher verbunden ist.

9. Düsenvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (2) durch den Handgriff (3) hindurchgeführt ist.