WO2005018821A1 - Feuerlöschnebeldüse - Google Patents

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WO2005018821A1 PCT/EP2004/009215 EP2004009215W WO2005018821A1 WO 2005018821 A1 WO2005018821 A1 WO 2005018821A1 EP 2004009215 W EP2004009215 W EP 2004009215W WO 2005018821 A1 WO2005018821 A1 WO 2005018821A1
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Carsten Bardehle
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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, i.e. creating a spinning torque due to a tangential component of the jet
    • 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
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    • 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 Feuerloschnebelduse of the ax mentioned in the preamble of claim 1.
  • Mist-generating extinguishing nozzles are becoming increasingly important in fire fighting.
  • a mist with droplets as fine as possible there is water with a very high surface volume ratio. This leads to strong cooling of the flames and therefore a very good extinguishing effect.
  • a fine mist also has a strong smoke-washing effect and thus combats the annoying smoke formation.
  • Fire-extinguishing mist nozzles are known which can generate short-term fog impulses with high-pressure gas in an extremely complex construction.
  • Atomizing ejectors are available for generating mist with an ejector that is fed with water under high pressure.
  • Such mist nozzles have the advantage of continuous operation and simple construction, but the disadvantage of extremely short range, so that they can only be used for fire fighting to a very limited extent.
  • a generic fire extinguishing nozzle is known from US 5,284,298.
  • an ejector rotating around an axis generates a helical water jet with a forward-directed pulse. This results in air entrainment, which leads to nebulization of the water jet.
  • Suitable ejectors are commercially available, for example in the form of ejectors of high-pressure cleaning devices operated at approximately 100 bar.
  • a disadvantage of the known construction is the short range of the fog beam.
  • No. 4,715,539 shows a nozzle for high-pressure cleaning devices which is arranged stationary on the device and is surrounded by a tube which is closed at the rear and which serves as a handle.
  • the object of the present invention is to design a generic fire-fighting nozzle with a longer range.
  • a concentric jacket tube which is open at the end, is provided, which increases the air entrainment effect of the jet and thus results in an enormous 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 fog jets of very high range up to over 10 m, which consist of the finest water droplets and which provide the desired extinguishing effect and smoke washing effect to an outstanding extent.
  • the ejector can be driven all round, for example with a motor. However, the features of claim 2 are preferably provided. If the ejector is tilted slightly backwards in the direction of the jet, it acts as a lawn sprinkler itself, so that an additional rotary motor is not required.
  • claims 3 to 5 are advantageously provided. According to claim 4, there is an optimal fog effect and a large range of the fog beam with a small size. According to claim 5, e.g. two ejectors arranged opposite each other, the fog power and the fog effect.
  • a fire-fighting nozzle according to the invention is shown schematically in one embodiment. Show it:
  • Fig. 1 shows a section along line 1-1 in Figure 2 and
  • FIG. 2 shows a section along line 2 - 2 in FIG. 1.
  • Figures 1 and 2 show in different sectional views a fire valve nozzle 1 with an inlet pipe 2 (Fig. 1) through which water under high pressure of 100 bar, for example, the fixed part 3 of a rotary tube bearing 3, 4 is supplied, the freely rotatable part 4 via a in the axis of the pivot bearing tube 5 supplies a cross tube 6.
  • a cross tube 6 At the ends of the cross tube 6, two ejectors 8 are arranged at the same distance from the axis of rotation 7, which, with their jet openings 9 (FIG. 2), generate water jets 10 parallel to the axis of rotation 7.
  • the rotatable part 4, 5, 6, 8 of the arrangement shown is driven in the direction of rotation shown by arrow F in FIG. 2.
  • a separate motor for example a water motor or an electric motor, could be provided.
  • the rotation is generated in a very simple manner in the manner of a lawn sprinkler by slightly tilting the direction of the jet openings 9 counter to the direction of rotation F, as can be seen from FIG. 2.
  • the angle by which the water jets 10 are tilted relative to the vertical to the plane of the drawing in FIG. 2 can be, for example, 5 °.
  • a casing tube 11 Arranged around the nozzle arrangement shown is a casing tube 11 which has a larger diameter than the circulating circuit of the ejectors 8 and which corresponds in its length to approximately twice the diameter. It begins with its rear end at least at the ejectors 8 and has a length that preferably corresponds to twice the diameter. In one embodiment, the diameter is approximately 15 cm and the length is approximately 30 cm.
  • the casing tube 11 is fastened with 4 struts 12 to the fixed part 3 of the tube pivot bearing 3, 4.
  • the illustrated fire nozzle 1 can e.g. be mobile to be held in the hand. It is then to be connected to the inlet pipe 2 via a hose (not shown).
  • the fire-extinguishing nozzle 1 shown is connected in a stationary manner to a supply pipe 13 which, for example, is permanently installed in a building and is connected to a suitable high-pressure water pump. Further fire extinguishing mist nozzles according to the invention can be provided spaced apart on the tube 13. A traffic tunnel can be supplied with such an arrangement, for example.
  • the illustrated fire valve 1 is supplied with water under high pressure of, for example, 100 bar via the inlet pipe 2, with which the Rotary bearings 3, 4, the ejectors 8 are acted upon. With their jet openings 9 in the direction of the axis 7, these generate two water jets 10 which, in the case of the aforementioned slight tilting, cause the ejectors to be driven in the direction of the arrow F.
  • the massive water jets 10 which have not yet been atomized when exiting the ejectors 8 and which e.g. have a diameter of a few tenths of a millimeter, consequently run on screw tracks in the direction of the axis of rotation 7 and, supported by the casing tube 11, tear an air stream with high speed.
  • a fine mist jet results at the end of the casing tube 11 in the beam direction, which has a range of more than 10 meters in the dimensions of the fire-fighting nozzle 1 and has a diameter of a few meters there.
  • the generated mist has extremely small droplets, so that it does not sink to the ground, but is taken along as a cloud by air currents.
  • the fire-fighting nozzle 1 is equipped with two ejectors 8. It is also possible to provide only one ejector or, for example, 3 or more ejectors.
  • the suction side of the casing tube 11 e.g. be arranged with a separate motor driven air blower to advantageously increase the air flow.
  • the rotational speed of the ejectors 8 can advantageously be regulated or braked in order to somewhat reduce the nebulizing effect. Thereby the droplet large increases and increases the range and punch impulse of the fog beam.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine 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, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Düse von einem zur Strahlachse (7) konzentrischen, an den Enden offenen Mantelrohr (11) umgeben ist.

Description

Feuerloschnebelduse
Die Erfindung betrifft eine Feuerloschnebelduse der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Axt.
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 Feuerloschnebelduse 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 Ejekto- ren 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 Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Feuerloschnebelduse 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 Vemebelungseffekt und eine große Reichweite des Nebelstrahles. Gemäß Anspruch 5 erhöht sich bei z.B. zwei gegenüber angeordneten Ejektoren die Nebelleistung und der Vemebelungseffekt.
In der Zeichnung ist eine erfϊndungsgemäße Feuerloschnebelduse 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 Feuerloschnebelduse 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 Feuerloschnebelduse 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 Feuerloschnebelduse 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 Feuerloschnebelduse 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 Feuerloschnebelduse 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 Feuerloschnebelduse 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 Vemebelungseffekt etwas zu reduzieren. Dadurch wird die Tröpfchen- große 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

Uns. Zeichen: 03595pctCarsten BardehlePATENTANSPRÜCHE :
1. Feuerloschnebelduse (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. Feuerloschnebelduse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ejektor den Wasserstrahl (10) gegen die Umlaufrichtung (F) leicht rückwärts gekippt erzeugt.
3. Feuerloschnebelduse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (11) rückwärts bis wenigstens zum Ejektor (8) reicht.
4. Feuerloschnebelduse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Mantelrohres (11) wenigstens dessen doppeltem Durchmesser entspricht.
5. Feuerloschnebelduse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer Ejektor beabstandet auf der Umlaufbahn des Ejektors (8) angeordnet ist.
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