DE60221497T2

DE60221497T2 - Sprinklerdüse zur verteilung kleiner wassertropfen

Info

Publication number: DE60221497T2
Application number: DE60221497T
Authority: DE
Inventors: Carsten Palle; Soren Hansen
Original assignee: GW Sprinkler AS
Current assignee: GW Sprinkler AS
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2002-01-14
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2022-01-15
Also published as: NO20033132L; NO336506B1; SI1351774T1; JP2004522573A; NO20033132D0; KR100858582B1; JP4238030B2; US20040089736A1; DK1351774T3; US7028924B2; ATE368518T1; CN1503699A; CY1106905T1; DE60221497D1; CN1247313C; WO2002055208A1; PT1351774E; EP1351774B1; ES2291456T3; KR20030082567A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprinklerdüse der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art. Eine solche Sprinklerdüse ist aus DE-A-26 49 977 bekannt.
Wasser in Form kleiner Tröpfchen hat sich als wirksamer Weg zum Löschen von Feuern durch fest eingebaute Vorrichtungen erwiesen, weil die kleinen Wassertröpfchen leicht verdampfen und so eine starke Kühlung und große Mengen inaktiven Wasserdampfs bereitstellen.
Die meisten Systeme des Standes der Technik bilden kleine Tröpfchen, indem sie Wasser unter hohem Druck (50 bis 200 bar) durch Düsenauslassöffnungen in einem Düsengehäuse leiten. Einige andere Systeme bilden kleine Tröpfchen, indem sie Wasser durch eine Venturidüse leiten oder indem sie zwei Wasserstrahlen aufeinanderprallen lassen.
Es sind auch Düsen bekannt, bei denen ein Wasserstrahl eine Prallfläche trifft und das von der Prallfläche reflektierte Wasser von einem zweiten Wasserstrahl getroffen wird. Solche Düsen sind hauptsächlich für die Verminderung der in der Luft enthaltenen Staubmenge vorgesehen und haben keinen optimalen Aufbau, der eine Verwendung als fest installierte Feuerlöschdüsen zulässt, einschließlich der Verwendung als automatisch ausgelöste Feuerlöschdüsen. Ein Beispiel einer solchen Düse ist in US-A-2,701,165 gezeigt, wobei die Düse eine einzige Düsen auslassöffnung hat, die sich mittig in der Fortsetzung der Längsachse des Düsengehäuses erstreckt, und wobei sich gegenüber der Mündung der Düsenauslassöffnung ein Draht befindet. DE-A-2649977 lehrt ein anderes Beispiel, wobei ein Düsengehäuse mit einer Anzahl Düsenauslassöffnungen eine vor ihm angebrachte scheibenförmige Platte aufweist, die eine Prallfläche für die durch die Düsenauslassöffnungen strömende Flüssigkeit bildet. Dieser Aufbau ist unbrauchbar, weil die scheibenförmige Platte die so in kleine Tröpfchen umgewandelte Flüssigkeit abschirmt. Dadurch ist die Düse zum Feuerlöschen ungeeignet, weil die in kleine Tröpfchen zerteilte Flüssigkeit nicht in die zentralen Bereiche vor der Düse gelangt. Ein anderes Beispiel einer Düse ist in DE-U-200 02 324 gezeigt.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung einer sehr kompakten Sprinklerdüse, die vorteilhaft bei sehr niedrigen Eingangsdrucken verwendet werden kann und besonders zum Feuerlöschen geeignet ist. Die Anwendung der Düse liefert einen homogenen Strom kleiner Wassertröpfchen in einem relativ großen kreisförmigen Bereich um die Sprinklerdüse herum, und die Sprinklerdüse kann besonders vorteilhaft in einer senkrechten, nach unten gerichteten Lage angebracht werden. Die Erfindung ermöglicht eine angemessene Steuerung des Verteilungsmusters der kleinen Wassertröpfchen, und durch die Erfindung ist es jetzt möglich, eine verbesserte, automatisch ausgelöste Düse herzustellen. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das Düsengehäuse durch eine Schutzhülle geschützt, die beim Aktivieren der Düse automatisch abgelöst wird.
Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beiden in den Zeichnungen gezeigten beispielhaften Ausführungsformen weiter erklärt.
1a zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung im Teilschnitt.
1b ist ein vergrößerter Schnitt der Ausführungsform nach 1a im Bereich A.
1c ist eine schematische perspektivische Ansicht der Endbereiche der in 1a gezeigten Sprinklerdüse.
2a zeigt eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform.
2b zeigt die Ausführungsform der 2a im Teilschnitt.
2c ist eine teilweise geschnittene Explosionsansicht der in den 2a und 2b gezeigten Ausführungsform.
Die erfindungsgemäße Sprinklerdüse umfasst ein Düsengehäuse g mit einer Längsachse 5 und ist für die Verteilung von Wasser in Form kleiner Wassertröpfchen bestimmt. Das Düsengehäuse g hat einen Einlass a und eine Anzahl Düsenauslassöffnungen b, die auf einer Rotationsfläche c, z.B. einer Kegelfläche, welche die Wand gegenüber dem Einlass a bildet, gleichmäßig verteilt sind. Die Zeichnung zeigt eine beispielhafte Ausführungsform mit drei Düsenauslassöffnungen b, die in gleicher Höhe bezüglich der Längsachse 5 und im gegenseitigen Winkelabstand von 120° angebracht sind.
Die Düsenauslassöffnungen b sind als Bohrungen mit bevorzugt kreisförmigen Querschnitt durch die Wand c ausgestaltet, und die Bohrungen erstrecken sich in einem Winkel d relativ zur Längsachse 5 des Düsengehäuses, wobei der Winkel d 45° ± 10° oder 15° bis 60° ist. Dadurch wird die durch die Düsenauslassöffnungen b strömende Flüssigkeit entsprechend dem Winkel d ausgerichtet. Die Fläche c ist, wie gezeigt, bevorzugt eine Wand, die geometrisch durch Rotation einer Kurve um die Längsachse 5 erzeugt wurde.
Mittig vor jeder Düsenöffnung b ist eine Fläche e angebracht, deren Größe gleich oder kleiner als die Fläche der zugehörigen Düsenauslassöffnung b ist. Von der die Düsenauslassöffnung b verlassenden Flüssigkeit prallt ein erster Anteil auf die Fläche e und wird zurückreflektiert, während der Rest der Flüssigkeit an der Fläche e vorbeiströmt. Wenn die reflektierte Flüssigkeit auf die übrige Flüssigkeit auf prallt, wird von der Sprinklerdüse ein Gesamtstrom sehr kleiner Wassertröpfchen abgegeben, wie in 1b dargestellt.
Die Fläche e ist typischerweise in einem Abstand von der Mündung der Düsenauslassöffnung b angebracht, die dem Ein- bis Fünffachen des Durchmessers der Fläche e entspricht. Die Fläche e wird bevorzugt durch das Ende eines Drahtes f gebildet, der am Düsengehäuse g befestigt ist und die erforderliche Steifigkeit hat, wodurch die Position der Stirnfläche e genau festgelegt wird. Der Querschnitt des Drahtes f ist bevorzugt kreisförmig und die Fläche e ist bevorzugt flach und erstreckt sich senkrecht zur Längsachse des Drahtes wie in 1b gezeigt. Wie in 1c gezeigt, ist der Draht f bevorzugt an zwei Stellen gebogen, wodurch es möglich wird, ihn in relativ großem Abstand vom Düsenauslass b am Düsengehäuse g zu befestigen. So wird die auf die Stirnfläche e aufprallende Flüssigkeit in alle Richtungen um die Stirnfläche e herum reflektiert und fließt ununterbrochen zurück in Richtung auf die Düsenauslassöffnung b. Wenn die Düsenauslassöffnung b als Bohrung durch die Wand c mit kreisförmigen Querschnitt gestaltet ist, und wenn die Fläche e ebenfalls Kreisform hat, kann das Verhältnis x zwischen dem Durchmesser der Fläche e und dem Durchmesser der Düsenauslassöffnung b 0,5 < x < 2 sein.
Eine Abwandlung der in den 1a, 1b gezeigten Düse umfasst, wie in den 2a bis 2c gezeigt eine automatische Auslösung h. Diese Düse wird durch Einfluss von Wärme oder Elektrizität ausgelöst. Im Innern der Düse ist im Einlassbereich ein Sitz i vorgesehen, und eine Dichtung j stützt sich auf den Sitz i. Die Dichtung j wird durch einen Kolben k auf dem Sitz gehalten. Der Kolben hat eine konische Anlage- oder Dichtfläche 1. Er wird von einem wärmeempfindlichen Element m, wie einer Glasampulle, einem Schmelzkörper, einem Stück Bimetall oder einer Legierung mit Formerinnerungsvermögen, an Ort und Stelle gehalten. Das wärmeempfindlichen Element m wird durch einen Bügel m' gehalten, der am Düsengehäuse g befestigt ist.
Die Sprinklerdüse arbeitet wie folgt: Aus dem Wasservorrat fließt Wasser durch den Einlass a ein und durch die Düsenauslassöffnungen b aus. Hierbei prallt ein Teil des Wassers auf die Fläche e, welche das Wasser reflektiert. Das reflektierte Wasser wird von dem Rest des aus der Düsenauslassöffnung b austretenden Wassers getroffen. Die Kollision zwischen beiden Wasserströmen verteilt das Wasser in kleine Wassertröpfchen. Der Winkel d, indem die Düsenauslassöffnungen b angebracht sind, bestimmt das Verteilungsmuster. Die lichte Weite der Düsenauslassöffnung b und der Durchmesser der Fläche e bestimmen die Menge des verteilten Wassers und die Größe der einzelnen Tropfen. Im Falle automatisch ausgelöster Düsen veranlasst der Einfluss der Wärme des Feuers das wärmeempfindliche Element zu platzen (Glasampulle) oder zusammenzufallen. Dadurch fällt die Unterstützung des Kolbens weg und der Eingangsdruck kann die Dichtung vom Sitz und von der Anlage- oder Dichtfläche weg und zur den Kolben umgebenden Öffnung drücken. Dadurch kann das Wasser durch die Düse und die offene Düsenauslassöffnung b hindurch und austreten, wobei die Düse zuvor gegen Leckage durch die Öffnung des Kolbens gesichert war. Die Düse kann mit einer Schutzhülle p versehen sein, die beim Aktivieren der Düsen automatisch abgeworfen wird.

Claims

Sprinklerdüse mit einem Sprinklergehäuse (g) mit einem Flüssigkeitseinlass (a) und einer sich längs erstreckenden Achse (5), wobei das Düsengehäuse (g) gegenüber vom Einlass (a) durch eine Rotationsfläche (c) mit um die Achse (5) angeordneten Düsenauslassöffnungen (b) begrenzt wird, und wobei entsprechende Prallflächen (e) für die aus den Düsenauslassöffnungen (b) strömende Flüssigkeit angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallflächen (e) durch das Ende eines entsprechenden Drahtes (f) gebildet werden, der am Düsengehäuse (g) befestigt (f') ist, wobei die Prallflächen (e) das aus den entsprechenden Düsenauslassöffnungen (b) ausströmende Wasser reflektieren können.
Sprinklerdüse nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, das die Düsenauslassöffnungen (b) so in der Fläche (c) ausgebildet sind, dass der Ausfluss sich in eine Richtung (d) von 45° ± 10° relativ zur Längsachse (5) des Düsengehäuses erstreckt.
Sprinklerdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass um die Achse (5) mindestens drei Düsenauslassöffnungen (b) in gleicher Höhe und in untereinander gleichem Winkelabstand angeordnet sind.
Sprinklerdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsfläche (c) eine Kugelschale oder einen Kegel definiert.
Sprinklerdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte (f) zwei Biegungen aufweisen, und dass die Drähte (f) an entsprechenden Stellen (f') befestigt sind, die sich in einem Abstand von der Düsenauslassöffnung (b) und symmetrisch um die Achse (5) befinden.
Sprinklerdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein wärmeempfindliches Element (m) mit oder ohne elektrische Auslösung sich längs der Längsachse (5) erstreckt, um die Sprinklerdüse durch Einwirkung von Wärme auszulösen.
Sprinklerdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine abnehmbare Schutzhülle (p) zur Bedeckung des Düsengehäuses (g) gegenüber vom Einlass (a) angebracht ist.
Sprinklerdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet das die Fläche (e) vor jeder Düsenauslassöffnung mittig angebracht ist und eine Fläche aufweist, die gleich oder kleiner als die Fläche der zugehörigen Düsenauslassöffnung (b) ist.