EP1656207B1 - Feuerlöschnebeldüse - Google Patents

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EP1656207B1
EP1656207B1 EP04764205A EP04764205A EP1656207B1 EP 1656207 B1 EP1656207 B1 EP 1656207B1 EP 04764205 A EP04764205 A EP 04764205A EP 04764205 A EP04764205 A EP 04764205A EP 1656207 B1 EP1656207 B1 EP 1656207B1
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EP
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jet
ejector
mist
nozzle
fire extinguishing
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Carsten Bardehle
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/04—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet
    • B05B3/06—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements driven by the liquid or other fluent material discharged, e.g. the liquid actuating a motor before passing to the outlet by jet reaction
    • 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
    • A62C31/05—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing with two or more outlets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/08—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements in association with stationary outlet or deflecting elements

Definitions

  • the invention relates to a Feuerlöschnebeldüse referred to in the preamble of claim 1 Art.
  • mist nozzles For the generation of nebulas with an ejector, which is fed with water under high pressure, atomizing ejectors are available, which due to their construction can directly produce a mist.
  • Such mist nozzles have the advantage of continuous operation and simple construction, but the disadvantage of extremely short range, so that they are very limited use for fire fighting.
  • a generic Feuerlöschnebeldüse is from the US 5,284,298 known.
  • an ejector revolving around an axis produces a helical water jet with a forward impulse. It comes thereby to air entrainment, which leads to atomization of the water jet.
  • Suitable ejectors are commercially available, for example in the form of about 100 bar operated ejectors of high-pressure cleaning equipment.
  • a disadvantage of the known construction is the low range of the fog jet.
  • the US 4,715,539 shows a nozzle for high-pressure cleaning devices, which is stationarily arranged on the device and surrounded by a rear-closed tube that serves as a handle.
  • the GB 745,294A shows a nozzle for generating a foam jet with a large opening angle for fire extinguishing purposes.
  • the nozzle is surrounded by a jacket tube which is open on the front side and closed on the rear side and provided with air passage openings.
  • a jacket tube which is open on the front side and closed on the rear side and provided with air passage openings.
  • At the rear wall stationary provided nozzles radiate the foam mixture at different angles to the from, so that it meets a free-rotating propeller and drives this, which serves for foam and jet generation.
  • the US 4,903,364 shows a floor cleaning device that is set up with rollers on the floor and parallel to the floor has free-rotating arms at the ends of obliquely directed to the ground nozzles sit.
  • the device is surrounded by a shell-shaped shielding device, which consists of an annular band having a brush-shaped, annular projection towards the floor.
  • the jet outlet side of this device is always closed by the floor.
  • the object of the present invention is to form a generic fire extinguishing muzzles with a higher range.
  • a concentric, open-ended jacket tube which enhances the air entrainment effect of the jet and thus results in a tremendous increase in the range of the fog jet.
  • the range of the pure water jet is far exceeded.
  • An air blower is not required.
  • the construction according to the invention can produce very long range fogging up to more than 10 m, which consist of very fine water droplets and provide the desired extinguishing effect and smoke washing effect to an outstanding degree.
  • the ejector may be circulating, e.g. be powered by a motor. Preferably, however, the features of claim 2 are provided. If the ejector is slightly tilted backwards in its jet direction against the direction of rotation, it acts in the manner of a lawn sprinkler itself driving, so that an additional rotary motor is eliminated.
  • claims 3 to 5 are provided.
  • claim 4 results in a small size optimal fogging effect and a long range of the fog jet.
  • claim 5 increases at e.g. two opposing ejectors, the fog power and the fogging effect.
  • Figures 1 and 2 show in different sectional views a Feuerlöschnebeldüse 1 with a feed pipe 2 (Fig. 1), is supplied by the water under high pressure of eg 100 bar the fixed part 3 of a pipe pivot 3, 4, the freely rotatable part 4 via a arranged in the axis of the pivot bearing tube 5 a cross tube 6 supplies.
  • a cross tube 6 supplies at the ends of the transverse tube 6, two ejectors 8 are arranged equidistant from the axis of rotation 7, which with their jet openings 9 (FIG. 2) generate water radiation 10 parallel to the axis of rotation 7.
  • the rotatable part 4, 5, 6, 8 of the illustrated arrangement is driven in the direction of rotation shown in Fig. 2 with arrow F.
  • a separate motor e.g. a water motor or an electric motor may be provided.
  • the rotation is generated by slight tilting the direction of the jet openings 9 opposite to the direction of rotation F in a very simple manner in the manner of a lawn sprinkler, as shown in FIG. 2 can be seen.
  • the angle at which the water jets 10 are tilted with respect to the perpendicular to the plane of the drawing of Fig. 2, for example, may be 5 °.
  • a jacket tube 11 is arranged, which has a larger diameter than the circulation circuit of the ejectors 8 and which corresponds in its length about twice the diameter. It begins with its rear end at least at the ejectors 8 and has a length which preferably corresponds to twice the diameter. In one embodiment, the diameter is about 15 cm and the length is about 30 cm.
  • the illustrated fire extinguishing nozzle 1 may e.g. mobile to be held in the hand. It is then connected via a hose, not shown, on the inlet pipe 2.
  • the illustrated Feuerlöschnebeldüse 1 is stationarily connected to a supply pipe 13, which is permanently laid, for example, in a building and connected to a suitable high-pressure water pump. It can be further provided on the tube 13 spaced apart Feuerlögnebeldüsen. With such an arrangement, for example, a traffic tunnel can be supplied.
  • the illustrated Feuerlöschnebeldüse 1 is supplied via the inlet pipe 2 with water under high pressure of, for example, 100 bar, with which through the Pivot bearings 3, 4, the ejectors 8 are acted upon. These generate with their jet openings 9 in the direction of the axis 7 two water jets 10, which cause the rotary drive of the ejectors in the direction of the arrow F in the mentioned slight tilting.
  • the generated mist has extremely small droplets, so that it does not sink to the bottom, but is taken by air currents as a cloud.
  • the Feuerlöschnebeldüse 1 is equipped with two ejectors 8. It can also be provided only one ejector or example 3 or more ejectors.
  • the jacket tube 11 On the suction side of the jacket tube 11, e.g. be arranged with a separate motor driven air blower for advantageous increase of the air flow.
  • the rotational speed of the ejectors 8 may be advantageously regulated or braked to reduce the fogging effect something. This will change the droplet size increases and increases the range and the breakdown of the fog jet.
  • the two latter design variants can be combined in a structurally simple variant in which the ejectors a z. B. in a simple manner on the cross tube 6 fixed fan wheel drive directly, which serves both purposes simultaneously, namely as a fan and as the rotational speed reducing air brake.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Feuerlöschnebeldüse der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
  • Bei der Brandbekämpfung gewinnen nebelerzeugende Löschdüsen zunehmend an Bedeutung. In einem Nebel mit möglichst feinen Tröpfchen liegt Wasser mit sehr hohem Oberflächen-Volumenverhältnis vor. Dies führt zu starker Abkühlung der Flammen und somit zu einer sehr guten Löschwirkung. Ein feiner Nebel wirkt außerdem stark rauchwaschend und bekämpft somit die störende Rauchbildung.
  • Es sind Feuerlöschnebeldüsen bekannt, die bei äusserst aufwendiger Konstruktion mit Hochdruckgas kurzzeitige Nebelimpulse erzeugen können.
  • Zur Nebelerzeugung mit einem Ejektor, der mit Wasser unter Hochdruck gespeist wird, stehen atomisierende Ejektoren zur Verfügung, die aufgrund ihrer Konstruktion unmittelbar einen Nebel erzeugen können. Derartige Nebeldüsen haben den Vorteil kontinuierlichen Betriebes und einfacher Konstruktion, jedoch den Nachteil äußerst kurzer Reichweite, so daß sie zur Brandbekämpfung nur sehr begrenzt verwendbar sind.
  • Eine gattungsgemäße Feuerlöschnebeldüse ist aus der US 5,284,298 bekannt. Hierbei erzeugt ein um eine Achse umlaufender Ejektor einen schraubenförmig verlaufenden Wasserstrahl mit vorwärts gerichtetem Impuls. Es kommt dadurch zu Luftmitnahme, die zu Vernebelung des Wasserstrahls führt. Geeignete Ejektoren sind handelsüblich verfügbar, z.B. in Form von mit etwa 100 bar betriebenen Ejektoren von Hochdruckreinigungsgeräten.
  • Nachteilig bei der bekannten Konstruktion ist allerdings die geringe Reichweite des Nebelstrahles.
  • Die US 4,715,539 zeigt eine Düse für Hochdruckreinigungsgeräte, die stationär am Gerät angeordnet und von einem rückwärtig geschlossenen Rohr umgeben ist, das als Handgriff dient.
  • Die GB 745,294 A zeigt eine Düse zur Erzeugung eines Schaumstrahles mit großem Öffnungswinkel zu Feuerlöschzwecken. Die Düse ist von einem Mantelrohr umgeben, dass auf der vorderen Seite offen und auf der rückwärtigen Seite geschlossen und mit Luftdurchgangsöffnungen versehen ist. An der Rückwand stationär vorgesehene Düsen strahlen das Schaumgemisch in unterschiedlichen Winkeln nach vom ab, so dass es auf einen frei umlaufenden Propeller trifft und diesen antreibt, welcher zur Schaum- und Strahlerzeugung dient.
  • Die US 4,903,364 zeigt ein Fußbodenreinigungsgerät, dass mit Rollen auf dem Fußboden aufgestellt ist und parallel zum Fußboden frei umlaufende Arme aufweist, an deren Enden schräg auf den Boden gerichtete Düsen sitzen. Das Gerät ist mantelrohrförmig von einer Abschirmeinrichtung umgeben, die aus einem ringförmigen Band besteht, dass zum Fußboden hin einen bürstenförmigen, ringförmigen Ansatz aufweist. Die Strahlaustrittsseite dieses Gerätes ist stets durch den Fußboden verschlossen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Feuerlöschnebeldüse mit höherer Reichweite auszubilden.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist ein konzentrisches, endseitig offenes Mantelrohr vorgesehen, das den Luftmitnahmeeffekt des Strahles verstärkt und somit eine enorme Vergrößerung der Reichweite des Nebelstrahles ergibt. Die Reichweite des reinen Wasserstrahles wird weit übertroffen. Ein Luftgebläse ist nicht erforderlich. Die erfindungsgemäße Konstruktion kann Nebelstrahlen sehr hoher Reichweite bis über 10 m erzeugen, die aus feinsten Wassertröpfchen bestehen und die gewünschte Löschwirkung und Rauchwaschwirkung in hervorragendem Maße erbringen.
  • Der Ejektor kann umlaufend, z.B. mit einem Motor, angetrieben sein. Vorzugsweise sind jedoch die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Ist der Ejektor in seiner Strahlrichtung leicht rückwärts gegen die Umlaufrichtung gekippt, so wirkt er nach Art eines Rasensprengers selbst antreibend, so daß ein zusätzlicher Drehmotor entfällt.
  • Vorteilhaft sind die Merkmale der Ansprüche 3 bis 5 vorgesehen. Gemäß Anspruch 4 ergibt sich bei geringer Baugröße ein optimaler Vernebelungseffekt und eine große Reichweite des Nebelstrahles. Gemäß Anspruch 5 erhöht sich bei z.B. zwei gegenüber angeordneten Ejektoren die Nebelleistung und der Vernebelungseffekt.
  • In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Feuerlöschnebeldüse in einer Ausführungsform schematisch dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Schnitt nach Linie 1 - 1 in Figur 2 und
    Fig. 2
    einen Schnitt nach Linie 2 - 2 in Figur 1.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen in unterschiedlichen Schnittdarstellungen eine Feuerlöschnebeldüse 1 mit einem Zulaufrohr 2 (Fig. 1), durch das Wasser unter Hochdruck von z.B. 100 bar dem feststehenden Teil 3 eines Rohrdrehlagers 3, 4 zugeführt wird, dessen frei drehbarer Teil 4 über einen in der Achse des Drehlagers angeordnetes Rohr 5 ein Querrohr 6 versorgt. An den Enden des Querrohres 6 sind in gleichem Abstand zur Drehachse 7 zwei Ejektoren 8 angeordnet, die mit ihren Strahlöffnungen 9 (Fig. 2) Wasserstrahlungen 10 parallel zur Drehachse 7 erzeugen.
  • Der drehbare Teil 4, 5, 6, 8 der dargestellten Anordnung ist in der in Fig. 2 mit Pfeil F dargestellten Drehrichtung angetrieben. Dazu könnte ein gesonderter Motor, z.B. ein Wassermotor oder ein Elektromotor vorgesehen sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird jedoch auf sehr einfache Weise nach Art eines Rasensprengers die Drehung durch leichte Kippung der Richtung der Strahlöffnungen 9 entgegengesetzt zur Drehrichtung F erzeugt, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Der Winkel, um die die Wasserstrahlen 10 gegenüber der Lotrechten zur Zeichnungsebene der Fig. 2 gekippt sind, kann beispielsweise 5° betragen.
  • Um die dargestellte Düsenanordnung ist ein Mantelrohr 11 angeordnet, das einen größeren Durchmesser als der Umlaufkreis der Ejektoren 8 aufweist und das in seiner Länge etwa dem doppelten Durchmesser entspricht. Es beginnt mit seinem hinteren Ende wenigstens bei den Ejektoren 8 und hat eine Länge, die vorzugsweise dem Doppelten des Durchmessers entspricht. In einem Ausführungsbeispiel liegt der Durchmesser etwa bei 15 cm und die Länge etwa bei 30 cm. Im Ausführungsbeispiel ist das Mantelrohr 11 mit 4 Streben 12 am feststehenden Teil 3 des Rohrdrehlagers 3, 4 befestigt. Die dargestellte Feuerlöschnebeldüse 1 kann z.B. mobil ausgeführt sein, um in der Hand gehalten zu werden. Sie ist dann über einen nicht dargestellten Schlauch am Zulaufrohr 2 anzuschließen.
  • Im Ausführungsbeispiel ist die dargestellte Feuerlöschnebeldüse 1 stationär an einem Versorgungsrohr 13 angeschlossen, das zum Beispiel in einem Gebäude fest verlegt und an eine geeignete Hochdruckwasserpumpe angeschlossen ist. Es können weitere erfindungsgemäße Feuerlöschnebeldüsen beabstandet an dem Rohr 13 vorgesehen sein. Mit einer solchen Anordnung kann zum Beispiel ein Verkehrstunnel versorgt sein.
  • Im Betrieb wird die dargestellte Feuerlöschnebeldüse 1 über das Zulaufrohr 2 mit Wasser unter Hochdruck von zum Beispiel 100 bar versorgt, mit dem durch das Drehlager 3, 4 die Ejektoren 8 beaufschlagt werden. Diese erzeugen mit ihren Strahlöffnungen 9 in Richtung der Achse 7 zwei Wasserstrahlen 10, die bei der erwähnten leichten Kippung den Drehantrieb der Ejektoren in Richtung des Pfeiles F bewirken.
  • Die bei Austritt aus den Ejektoren 8 noch nicht vernebelten massiven Wasserstrahlen 10, die z.B. einen Durchmesser von einigen Zehntel Millimeter aufweisen, laufen folglich auf Schraubenbahnen in Richtung der Drehachse 7 und reißen, unterstützt durch das Mantelrohr 11, einen Luftstrom mit großer Geschwindigkeit mit. Es ergibt sich am in Strahlrichtung gelegenen Ende des Mantelrohres 11 ein feiner Nebelstrahl, der bei den geschilderten Abmessungen der Feuerlöschnebeldüse 1 eine Reichweite von über 10 Metern aufweist und dort einen Durchmesser von einigen Metern hat. Der erzeugte Nebel weist extrem kleine Tröpfchen auf, so daß er nicht zu Boden sinkt, sondern von Luftströmungen als Wolke mitgenommen wird.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Feuerlöschnebeldüse 1 mit zwei Ejektoren 8 ausgerüstet. Es kann auch nur ein Ejektor vorgesehen sein oder zum Beispeil 3 oder mehr Ejektoren.
  • In nicht dargestellter Weise sind Alternativen möglich.
  • Auf der Ansaugseite des Mantelrohres 11 kann ein z.B. mit einem gesonderten Motor angetriebenes Luftgebläse zur vorteilhaften Erhöhung des Luftdurchsatzes angeordnet sein.
  • Die Umlaufdrehzahl der Ejektoren 8 kann vorteilhaft geregelt oder gebremst sein, um den Vernebelungseffekt etwas zu reduzieren. Dadurch wird die Tröpfchengröße erhöht und die Reichweite und der Durchschlagimpuls des Nebelstrahles vergrößert.
  • Die beiden letztgenannten Konstruktionsvarianten lassen sich in einer konstruktiv einfachen Variante vereinigen, bei der die Ejektoren ein z. B. in einfacher Weise am Querrohr 6 befestigtes Lüfterrad unmittelbar antreiben, das gleichzeitig beiden Zwecken dient, nämlich als Gebläse und als die Umlaufdrehzahl reduzierende Luftbremse.

Claims (5)

  1. Feuerlöschnebeldüse (1) zur Erzeugung eines in einer Strahlachse (7) gerichteten Nebelstrahles mit einem mit Wasser unter Hochdruck gespeisten Ejektor (8), der einen parallel zur Strahlachse (7) gerichteten Wasserstrahl (10) erzeugend ausgebildet und um die Strahlachse (7) umlaufend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet daß die Düse von einem zur Strahlachse (7) konzentrischen, an den Enden offenen Mantelrohr (11) umgeben ist.
  2. Feuerlöschnebeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ejektor den Wasserstrahl (10) gegen die Umlaufrichtung (F) leicht rückwärts gekippt erzeugt.
  3. Feuerlöschnebeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (11) rückwärts bis wenigstens zum Ejektor (8) reicht.
  4. Feuerlöschnebeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Mantelrohres (11) wenigstens dessen doppeltem Durchmesser entspricht.
  5. Feuerlöschnebeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer Ejektor beabstandet auf der Umlaufbahn des Ejektors (8) angeordnet ist.
EP04764205A 2003-08-19 2004-08-17 Feuerlöschnebeldüse Expired - Lifetime EP1656207B1 (de)

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