EP1259298B1 - Procede et dispositif pour epandre des milieux liquides - Google Patents

Procede et dispositif pour epandre des milieux liquides Download PDF

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EP1259298B1
EP1259298B1 EP01929221A EP01929221A EP1259298B1 EP 1259298 B1 EP1259298 B1 EP 1259298B1 EP 01929221 A EP01929221 A EP 01929221A EP 01929221 A EP01929221 A EP 01929221A EP 1259298 B1 EP1259298 B1 EP 1259298B1
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EP
European Patent Office
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flow
fire
hollow
outlet
adjusting
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EP01929221A
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German (de)
English (en)
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Inventor
Torsten Clauss
Andreas Schmidt
Wassili Jansen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Clauss Torsten Dipl-Ing
Original Assignee
Clauss Torsten Dipl-Ing
CLAUSS TORSTEN DIPL ING
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/02—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing

Definitions

  • the invention relates to a method for discharging liquid media, in particular extinguishing liquids such as water o.
  • extinguishing liquids such as water o.
  • the like In the form of a mist or a coarse droplet jet, from an open line, which is supplied from a low pressure held on and off supply line with extinguishing liquid, in rooms, such as living rooms and lounges o.
  • the pressurized extinguishing liquid after opening the supply line divided into partial streams, the partial streams are set separately in rotation and then the rotating streams are merged to form a spray cone ,
  • the invention further relates to a device for carrying out the above-mentioned method with a base body, on which a connection piece is provided for connection to an open line, which can be connected or disconnected via a closure member to a supply line is, a flow body which is traversed by a passageway, a flow chamber surrounding the vortex chamber, the passageway constantly and the vortex chamber is flowed through by each case separate streams of extinguishing liquid and an outlet opening, which is in communication with the vortex chamber and the passageway.
  • a generic dry spray nozzle for the production of spray mist in the low pressure process, especially for firefighting with stationary water mist fire extinguishing systems is from the EP 0 671 216 known.
  • This known spray nozzle is installed radially in a pipeline of the fire extinguishing system and consists of a housing with a flow body arranged therein, which is traversed by a conically tapered swirl mixing chamber. On the surface of this swirl mixing chamber there are helical swirl grooves with axial inlet openings, which communicate with water inlet openings. Through an annulus, another stream of water enters an inner swirl mixing chamber. There is a power split. One way leads via the inlet openings and the swirl ducts to the cylindrical nozzle opening and generates there an inner spray cone. The second path passes through the annulus and tangential holes to an annular gap from which the water exits as an outer spray cone.
  • This known solution is quite suitable for dispensing a coarse droplet inner spray jet and a fine droplet outer spray jet.
  • the present invention seeks to provide a method and an apparatus of the type mentioned above, with which it is possible, at approximately the same operating pressure of the extinguishing agent time sequentially separated depending on the formation of fire and the course of fire kleptropfige spray and coarse droplet sprays while minimizing water consumption, reducing water damage in case of fire and increasing efficiency by implementing a modular system in any mounting position.
  • the invention is characterized above all by its simplicity and can be used especially for drying systems.
  • the invention allows a simple volume control in the divided and merged sub-streams of extinguishing liquid, a lasting influence on the vortex intensity depending on the formation of fire and the course of the fire.
  • By adjusting the partial flows it is also possible to apply small and large areas of an object to be protected with spray cones and spray jets of different shape and shape.
  • the device according to the invention first generates a spray-shaped droplet jet.
  • the signal generator can be a smoke detector in such a case.
  • Another detector for example a heat detector, generates a signal which adjusts the setting device on the device in which the free opening cross section of the slot openings is increased.
  • the solution according to the invention significantly reduces the water consumption for fire fighting and at the same time also reduces the water damage associated with the uncontrolled discharge of the extinguishing medium during the fire.
  • the fire extinguishing systems can be better adapted to the dynamics of fire development and course.
  • Another particular advantage of the solution according to the invention is that a modular system can be realized by the disc-shaped design of the body and the variation of the flow body, which is easily adaptable to the different conditions existing or newly to be built fire extinguishing systems.
  • the device according to the invention essentially consists, as in Fig. 1 shown, consisting of a provided with a nozzle 1 main body, which is composed of a cover plate 2, a Verteilschring 3, an intermediate plate 4, a swirl chamber ring 5 and an output plate 6 , which rises from the top plate 2 , by all Plates and rings guided bolt 7 are held on the output plate 6 by screws, not shown.
  • the nozzle 1 is screwed in the middle in the cover plate 2 .
  • receiving spaces in the form of holes 8 for the inclusion of each adjusting device 9 are introduced.
  • the adjusting device 9 is composed of a both ends closed formed sleeve-shaped hollow body 10, a is in operative connection with the hollow body 10 adjusting arm 11 and a locking mechanism 12 and adjustment mechanism 42.
  • a is in operative connection with the hollow body 10 adjusting arm 11 and a locking mechanism 12 and adjustment mechanism 42.
  • In the shell 13 of the hollow body 10 are in axial alignment of the hollow body 10 above the other two slot openings 14 and 15 introduced (see Fig. 2 ).
  • the hollow body 10 carries at its end facing the nozzle 1 a rotary shaft 16 with a pin 17 which is guided through a bore 18 in the cover plate 2 to the outside.
  • the pin 17 is connected to the adjusting arm 11 , which is fixed in its position by the locking mechanism 12 .
  • the distribution chamber 3 and the vortex chamber ring 5 are dimensioned in height so that they correspond to the height of the slot opening 14 and 15 in the hollow body 10 .
  • the height of the intermediate plate 4 is approximately equal to the distance of the slot openings 14 and 15 arranged one above the other.
  • the Fig. 3 shows the hollow body 10 in a perspective view of the position of the slot openings 14 and 15th
  • the hollow body 10 is closed with a plug-like insert 37 , which is formed on the inside as a power converter 38 with a curved surface.
  • the pin 17 in the present example has a smaller diameter than the hollow body 10, so that the hollow body 10 has a shoulder 19 on which a sealing and bearing disc 20 rests, which the hollow body 10th seals against the cover plate 2 and supported.
  • the hollow body 10 thus passes through the distributing-3, the intermediate plate 4 and the swirl chamber ring 5 and is supported on a sealing and bearing disk 21, which lies in a machined into the output plate 6 recess.
  • a cylindrical flow body 24 is screwed height adjustable with passage channel 25 in the intermediate plate 4 . This is achieved by a simple insertion of a snap ring 39.
  • a spiral 26 is inserted.
  • the flow body 24 has a frustoconical head 27 with an outlet opening 28 which is also frusto-conical on the inside.
  • the head 27 of the flow body 24 protrudes into a funnel-shaped recess 29 , oriented towards the swirl chamber 23 , of the starting plate 6 , which opens into an outlet opening 30 , which is adjoined by an outlet extension 31 on the outside with a tear-off edge 32 in the output plate 6 .
  • the exit extension may have a cone shape or other suitable geometric shape.
  • a channel-like flow funnel 33 whose cross section can be changed by the height adjustment of the flow body 24 in the intermediate plate 4 is formed .
  • the two outer partial flows A and B pass through the free cross section of the slot openings 14 of both adjusting devices 9 with deflection in the hollow body 10, flow through the free cross section of the slot openings 15 tangentially into the vortex chamber 23 , swirl there and then in the channel-like flow funnel 33rd merged.
  • the two merged partial streams emerge from the outlet opening 30 of the output plate 6 .
  • the third partial flow C enters the passage 25, is forced to rotate by the scroll 26 , exits the opening 28 of the flow body head 27 and impinges on the two merged partial flows A and B.
  • the impact of the rotating water partial flow C from the passageway 25 allows a uniform distribution of the spray droplets in the resulting spray cone.
  • the free passage cross section of the slot openings 14 and 15 changes, whereby the vortex intensity in the merged partial flows A, B and C can be set between minimum and maximum values (see Fig. 2 ).
  • the water flow velocity changes in the slot openings 15 at constant water pressure.
  • An increase in the setting angle a1 or a2 or both at the same time leads to a reduction of the slot opening 15 and, correspondingly, to an increase in the flow velocity and thus to an increase in the atomization capability of the water.
  • a spray with a predominant proportion of fine droplets which is particularly suitable for combating a fire initial phase.
  • FIG. 4 shows variants of the different embodiments of the flow body 24 without the use of a spiral 26th
  • the flow body after Fig. 4a has tangential openings 34 in the form of holes and no central opening 28.
  • the passageway 25 then passes through the tangential openings 34 in the vortex chamber 23rd
  • Fig. 5 shows a device according to the invention, in which a flow body after Fig. 4a is used, which generates a hollow spray cone.
  • the inflowing water in turn is divided into the partial flows A, B and C.
  • the partial flows A and B flow into the vortex chamber 23 .
  • the partial flow C flows into the flow body 24, where it is divided according to the number of tangential openings 34 into a plurality of partial flows C 1 to C n .
  • the partial flows C 1 ... C n enter the vortex chamber 23 and merge with the partial flows A and B.
  • the merge of the partial flows takes place in this process in the vortex chamber 23 before exiting into the flow funnel 34th
  • the flow body 24 adjacent to the tangential openings 34 has a slot-shaped recess 40 in the flow body head 27 or upstanding from the flow body head profiling 41, which are aligned with the flow funnel 33 and extend into this.
  • the recess 40 or the profiling 41 supports the turbulence of the water movement.
  • Such a flow body generates a Vollsprühkegel.
  • Fig. 4c shows a flow body 24, in which a component 35 is inserted with an opening 36 .
  • a flow body intensifies the vortex movement in the flow funnel 33.
  • the Fig. 6 illustrates the current flow of the partial flows according to the individual variants of Fig. 4a to 4c schematically.

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Claims (28)

  1. Procédé destiné à la distribution de produits liquides, notamment de fluides extincteurs, tels que eau ou similaire, sous forme d'un brouillard ou d'un jet à grosses gouttes à partir d'une conduite ouverte qui est alimentée en fluide extincteur par une conduite d'alimentation maintenue sous basse pression, pouvant être ouverte et fermée, dans des pièces, par exemple des pièces d'habitation et des salles de séjour ou similaire, pour lutter contre l'incendie, dans lequel le fluide extincteur se trouvant sous pression est divisé en flux partiels après l'ouverture de la conduite d'alimentation, dans lequel les flux partiels sont mis en rotation séparément et les flux partiels rotatifs sont ensuite regroupés pour former un cône de pulvérisation, caractérisé en ce que, lors de la division en au moins trois flux partiels, l'intensité de tourbillonnement resp. la fraction de gouttes fines ou de gouttes grossières dans le cône de pulvérisation est réglée au moyen d'une régulation, séparée pour chacun de deux de ces flux partiels, de la quantité d'écoulement et de la vitesse d'écoulement, et en ce que l'opération de réglage est commandée par un générateur de signaux fonctionnant suite à la déclaration d'un incendie et à l'évolution de l'incendie.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des flux partiels (A ; B) peut être généré en tant qu'un cône de pulvérisation demi-latéral.
  3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les flux partiels (A ; B ; C) sont réglés entre une valeur maximale et une valeur minimale.
  4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le flux partiel (C) est divisé en plusieurs flux individuels (C1 ... Cn).
  5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les flux partiels (C1 ... Cn) sont amenés aux flux partiels (A ; B) avant leur regroupement.
  6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des détecteurs de fumée à ionisation, des détecteurs de fumée optiques, des détecteurs de chaleur maximale, des détecteurs de chaleur différentielle et des détecteurs de flammes sont utilisés en tant que générateurs de signaux.
  7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité d'écoulement et la vitesse d'écoulement de chacun des flux partiels sont tout d'abord préréglées de manière fixe sur une intensité de tourbillonnement qui génère une formation de brouillard.
  8. Dispositif destiné à la réalisation du procédé selon la revendication 1, comprenant un corps de base sur lequel est ménagé un embout (1) pour le raccordement à une conduite ouverte, laquelle est en liaison, de manière à pouvoir être ouverte ou fermée, avec une conduite d'alimentation par l'intermédiaire d'un organe de fermeture, un corps d'écoulement (24) qui est traversé par un canal de passage (25), une chambre de tourbillonnement (23) entourant le corps d'écoulement, le canal de passage (25) étant traversé de manière constante et la chambre de tourbillonnement (23) étant traversée en fonction du cas par des flux partiels respectivement séparés du fluide extincteur, et une ouverture de sortie (30) qui est en liaison avec la chambre de tourbillonnement (23) et le canal de passage (25), caractérisé en ce qu'une chambre de répartition commune (22) est préinstallée en amont du corps d'écoulement (24) et de la chambre de tourbillonnement (23), et en ce que la chambre de répartition (22) et la chambre de tourbillonnement (23) sont en liaison pour deux des flux partiels au moyen de respectivement une ouverture à fente d'évacuation (14) hors de la chambre de répartition (22) et respectivement une ouverture à fente d'amenée (15) dans la chambre de tourbillonnement (23), et en ce que deux dispositifs de réglage (9) sont ménagés, chaque dispositif de réglage réglant simultanément, indépendamment de l'autre, pour l'un des deux flux partiels la section transversale de l'ouverture d'évacuation à fente (14) et la section transversale de l'ouverture d'amenée à fente (15), et en ce que des générateurs de signaux séparés ou communs sont attribués aux dispositifs de réglage (9).
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de réglage (9) est constitué d'un corps creux (10) cylindrique, fermé aux deux extrémités, comprenant des ouvertures à fente (14 ; 15) s'étendant dans le sens de l'axe creux, attribuées à la chambre de répartition (22) et à la chambre de tourbillonnement (23), un arbre tournant (16) disposé sur le corps creux (10) dans le sens de l'axe creux, destiné à faire tourner le corps creux (10), un mécanisme de réglage (42) destiné au réglage synchrone de la position des cylindres creux avec leurs ouvertures à fente (14 ; 15) par rapport aux chambres (22 ; 23).
  10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de réglage (9) est constitué d'au moins deux corps creux (10) cylindriques, fermés aux deux extrémités, comprenant des ouvertures à fente (14 ; 15) s'étendant dans le sens de l'axe creux, attribuées à la chambre de répartition (22) et à la chambre de tourbillonnement (23), un arbre tournant (16) disposé sur le corps creux (10) dans le sens de l'axe creux, destiné à faire tourner le corps creux (10), un bras de réglage (11) fixé sur l'arbre tournant, destiné au réglage séparé de la section des ouvertures à fente (14 ; 15), et un mécanisme de blocage (12) destiné à bloquer le réglage du bras de réglage.
  11. Dispositif selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le corps de base se compose d'une plaque de sortie (6) munie d'une ouverture de sortie centrale (30), d'une bague (5) de chambre de tourbillonnement, d'une plaque intermédiaire (4), d'une bague (3) de chambre de répartition et d'une plaque de recouvrement (2), qui sont fixées ensemble au moyen de vis sur la plaque de recouvrement (2) par des boulons (8) disposés en étant répartis sur la circonférence.
  12. Dispositif selon les revendications 8 à 11, caractérisé en ce que les ouvertures à fente (14 ; 15) sont réalisées de manière séparée l'une de l'autre ou comme ouverture continue commune, la section étant destinée au passage du fluide extincteur de chacune des ouvertures à travers l'épaisseur de la plaque intermédiaire (4).
  13. Dispositif selon les revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le corps creux (10) présente un fond réalisé comme insert (37), lequel est muni d'un régleur de flux (38) du côté intérieur.
  14. Dispositif selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications précédentes 8 à 13, caractérisé en ce que dans la plaque de recouvrement (2), dans la bague (3) de la chambre de répartition, dans la plaque intermédiaire (4) et dans la bague (5) de la chambre de tourbillonnement, des alésages (8) diamétralement opposés sont ménagés près de leur circonférence extérieure pour le logement des corps creux (10) du dispositif de réglage.
  15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 14, caractérisé en ce que l'arbre tournant (16) est formé sur le corps creux (10) avec un diamètre plus petit par rapport au corps creux (10) et en ce que l'arbre creux (10) s'appuie sur des rondelles d'étanchéité et de palier (20 ; 21) aux deux extrémités dans l'alésage (8).
  16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 15, caractérisé en ce qu'entre l'arbre tournant (16) et le corps creux (10) un épaulement (19) est réalisé, sur lequel est posée la rondelle d'étanchéité et de palier (20) tournée vers le dispositif de réglage (9), qui est adjacente à la plaque de recouvrement (2).
  17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 16, caractérisé en ce que la rondelle d'étanchéité et de palier (21) est disposée entre la plaque de sortie (6) et le corps creux (10).
  18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 17, caractérisé en ce que dans la plaque de sortie (6) un évidement (29) en forme d'entonnoir, situé en direction du corps d'écoulement (24) est ménagé, lequel débouche dans l'ouverture de sortie (30), laquelle se transforme en un élargissement de sortie extérieur (31) avec bord de rupture (32).
  19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'élargissement de sortie (31) présente la forme d'un cône ou d'autres formes géométriques.
  20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 19, caractérisé en ce que le corps d'écoulement (24) présente une ouverture de sortie (28) se rétrécissant de manière conique en sens aval, laquelle est disposée de manière à arriver dans l'évidement (29) en forme d'entonnoir, de sorte qu'un entonnoir d'écoulement (33) en forme de canal se forme entre la tête du corps d'écoulement (27) et l'évidement (29) en forme d'entonnoir, l'ouverture de sortie (28) du corps d'écoulement (24) et l'ouverture de sortie (30) de la plaque de sortie (6) étant disposées l'une sur l'autre en alignement avec l'axe de l'embout (1).
  21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 20, caractérisé en ce que le corps d'écoulement (24) est fixé de manière réglable en hauteur en alignement avec l'axe de l'embout (1) dans la plaque intermédiaire (4) pour régler la section de l'entonnoir d'écoulement (33).
  22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 21, caractérisé en ce que la section de l'ouverture de sortie (28) du corps d'écoulement (24) est nettement plus petite que la section de l'ouverture de sortie (30) de la plaque de sortie (6).
  23. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 22, caractérisé en ce que le canal de passage (25) est disposé de manière continue au milieu du corps d'écoulement (24).
  24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 23, caractérisé en ce qu'une spirale (26) générant une torsion est insérée dans le canal de passage (25).
  25. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 24, caractérisé en ce que le canal de passage (25) présente dans le corps d'écoulement (24) des ouvertures tangentielles (34) destinées au passage du fluide extincteur, lesquelles sont en liaison d'écoulement avec la chambre de tourbillonnement (23).
  26. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 25, caractérisé en ce qu'une pièce de construction (35) munie d'ouvertures (36) est disposée dans le canal de passage (25).
  27. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 8 à 25, caractérisé en ce que le corps d'écoulement (25), dans sa tête (27) de corps d'écoulement arrivant dans l'entonnoir d'écoulement (33), présente des évidements (40) ou des profilés (41).
  28. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les générateurs de signaux sont des détecteurs de fumée à ionisation, des détecteurs de fumée optiques, des détecteurs de chaleur maximale, des détecteurs de chaleur différentielle, des détecteurs de flammes ou des petits tonneaux de verre.
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