CN1070082C

CN1070082C - 灭火喷头

Info

Publication number: CN1070082C
Application number: CN95101931A
Authority: CN
Inventors: 稻村胜正; 千叶征治
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 2001-08-29
Anticipated expiration: 2015-02-15
Also published as: EP0667172B1; DE69518347D1; EP0667172A1; CN1112448A; AU1166695A; US5653391A; AU671244B2; DE69518347T2

Abstract

在本发明的灭火喷头内，一对中程喷口设置在远程喷口的两边，并将远程喷口夹在其间，中程喷口的喷射距离比远程喷口短。此外，短程喷口设置在远程喷口的下面，短程喷口的喷射距离比中程喷口短。

Description

灭火喷头

本发明涉及大型展览厅，门廊，体育馆等建筑物用的灭火喷头。更具体地说，本发明涉及能将水均匀地喷洒在大的矩形火区，例如宽5m×长20m的火区用的灭火喷头。

为在宽阔的矩形火区均匀地喷洒水，现有技术的灭火喷头具有多个喷口，它们具有彼此不同的喷射范围和排列在喷头的上部和下部。喷头上的喷口依次序由顶部向下设置：远程喷口，中程喷口，其喷程比远程喷口短，和短程喷口，其喷程比中程喷口短。

然而，普通的灭火喷头具有以下问题。

1)由短程喷口排出的排水流吸引了空气和由中程喷口排出的排水流，以及由中程喷口排出的排水流吸引了空气和由远程喷口排出的排水流。由于这个原因，每个喷口的喷射范围低于设计值，因此它不能将水均匀地喷洒在20m级的全部宽阔的矩形喷洒区内。

2)由于每个喷口的喷洒区是预定的，例如远程喷口的远距离区，或者中程喷口的中距离区，排出水的水滴直径在不同区域内也是不同的。

3)由于每个喷口的喷洒区是预定的，很难将水均匀地喷洒为整齐的矩形排水面。

US 3716192公开了一种灭火喷头，包括两个喷口装置，一个在另一个之上。但是在上方的喷口装置喷射距离长，下方的喷口装置喷射距离短，这样喷出的水的覆盖范围不大，不均匀。

本发明的目的是解决了现有技术中的上述问题，提供能将水均匀地喷洒在大的矩形喷洒区的灭火喷头。

为了达到本发明的上述目的，本发明提供了一种灭火喷头，具有第一喷口装置和第二喷口装置，上述第二喷口装置的喷射距离比上述第一喷口装置短，其特征在于上述第二喷口装置包括一对设在所述的第一喷口装置上方、在一条公共的水平线上的中程喷口，和由上述第一喷口装置出来的排水流与由上述第二喷口装置出来的至少一部分排水流在其落程的中部碰撞。

下面通过实施例及附图说明本发明，附图中：

图1至3分别示出按照本发明的第一实施例的灭火喷头的前视图，侧视图和部分剖切的平面图；

图4为按照本发明的第一实施例的安装的灭火喷头的侧视图；

图5为第一实施例使用的中程喷口的前视图；

图6为沿图5中Ⅵ-Ⅵ线切取的剖面图；

图7为沿图5中Ⅶ-Ⅶ线切取的剖面图；

图8至10分别为第一实施例的远程喷口的侧视图，平面图和前视图；

图11为第一实施例的短程喷口的前视图；

图12为沿图11中Ⅻ-Ⅻ线切取的剖面图；

图13为短程喷口的内喷口的前视图；

图14为沿图13中ⅩⅣ-ⅩⅣ线切取的剖面图；

图15为短程喷口的外喷口的前视图；

图16为沿图15中ⅩⅥ-ⅩⅥ线切取的剖面图；

图17为短程喷口的导流板的前视图；

图18为短程喷口的螺旋片的前视图；

图19为短程喷口的节流孔的前视图；

图20为沿图19中ⅩⅩ-ⅩⅩ线切取的剖面图；

图21A示出使用中程喷口时的喷洒区；

图21B示出使用远程喷口时的喷洒区；

图21C示出使用短程喷口时的喷洒区；

图22示出每个喷口的排水流；

图23示出由每个喷口排出的水流形成的矩形喷洒区；

图24至26分别为按照本发明的第二实施例的灭火喷头的前视图，侧视图和平面图；

图27为按照本发明的第二实施例的安装灭火喷头的侧视图；

图28示出按照本发明的第二实施例的灭火喷头每个喷口的排水流。

下面参考附图解释本发明的最佳实施例。

第一实施例：

如图1至3所示，按照本发明的第一实施例的灭火喷头1具有远程喷口200，设置在远程喷口200两边的一对中程喷口100，以及设置在远程喷口200下面的短程喷口300。

中程喷口100的中心轴100C和远程喷口200的中心轴200C位于同一平面上。如图2所示，远程喷口200的中心轴200C相对于灭火喷头1的中心轴1C倾斜一个角θ1。此角度θ1是考虑喷洒区来适当选择的，例如选定一角度θ1=26°。

短程喷口300的中心轴300C相对于灭火喷头1的中心轴1C倾斜一个角度θ2。此角度θ2是考虑喷洒区来适当选择的，例如选定一角度θ2=30°。

每个中程喷口100为扇形展开的喷口，其喷射距离比远程喷口200短，但比短程喷口300长。当只使用中程喷口100时，喷射距离L约为8.5-16m，喷洒宽度W约为2-5m并形成图21A所示的喷洒区S1。

一对中程喷口100的设置使远程喷口200夹在其间，处在同一水平线F1上。如图3所示，中程喷口100的中心轴100C之间的夹角θ3是考虑喷洒区来适当选择的，例如选定一角度θ3=14°。如图5至7所示，中程喷口100的直径逐渐增大至出口101处形成一个矩形。

远程喷口200的射程比中程喷口100和短程喷口300长，因此它是喷口中喷射距离最长的喷射型喷口。当只使用远程喷口200时，其喷射距离L约为7-22m，喷洒宽度W约为2-5m，并形成图21B所示的喷洒区S2。

如图8至10所示，远程喷口200具有一组彼此间隔设置在同一水平线F2上的排出口201。这组排出口201包括位于中心部分的中等直径孔202，设置在中等直径孔202两边的大直径孔203，以及设置在中等直径孔202与大直径孔203之间的小直径孔204。中等直径孔202的中心轴200C与灭火喷头1的中心轴1C相交。

喷口孔202至204的直径彼此不同。这是因为以下三个原因：

1)由于由喷口孔出来的水流受到空气阻力的影响较敏感，外喷口孔需要具有较大的流率以避免其影响。

2)当中心水流的速度大大增加时，喷洒水会在中心收敛。为了避免喷洒水在中心收敛，由中心喷口孔排出的应是中等流率的水流。

3)需要使由中心喷口孔与两边外喷口孔之间的喷口孔排出的水流跟随由中心孔和外孔排出的喷洒水，以便均匀地喷洒水。

考虑到上述情况，喷口孔202至204制成大直径孔203，小直径孔204和中等直径孔202之间保持一定比例，例如7∶4∶5。当然，如果需要，这一比例可适当更改。

远程喷口200的功能是补偿中程喷口100喷射排水流的喷洒区遗漏之处。

短程喷口300的喷射距离比中程喷口100和远程喷口200短，因而是喷口中喷射距离最短的。当只使用短程喷口300时，其喷射距离L为朝后约1m至朝前约6m，喷洒宽度W为约4-5m，并形成图21C所示的喷洒区S3。

如图11和12所示，短程喷口300具有内喷口301，与内喷口301配合的外喷口310，以及设置在内喷口301与外喷口310之间的导流板320。

如图13和14所示，在内喷口301的后端部分设置有节流孔壳体部分302，在内喷口301的管体309上设置有与外喷口310的排出口311连接的一组供水孔303。

在内喷口301的顶端设置了缩口部分305。缩口部分305的角度θ5根据需要适当确定，例如θ5=90°。标号308表示工具或类似物的接合台阶部分。

内喷口301的排出口306制成辐射形，其辐射角度θ6根据需要适当确定，例如θ6=120°。在缩口部分305与供水孔303之间设置了螺旋壳体部分307。

如图15和16所示，引导环312和阻力环313同心设置，在两个环312与313之间形成了环形通道315。引导环312的内表面是向外倾斜的。引导环312的倾斜角度θ8是根据需要适当确定的，例如倾斜角度θ8=45°。

在引导环312的前半部分设置了切口部分314，由该切口部分314流出的喷洒水形成下排水区E3。下排水区E3的排水角度是根据需要适当确定的，例如为125°。

阻力环313是由一组扇形凸片316沿周边间隔设置而形成的。阻力环313同心设置在引导环312内。在相当于下排水区E3的部分不设置凸片。在相当于侧排水区E2的部分内以间隔L6设置一组侧凸片317，而在相当于上排水区E1的中心部分内设置中心凸片318。

中心凸片318比每个侧凸片317大，中心凸片318与相邻侧凸片317之间的间隔L7比间隔L6大。侧排水区E2和上排水区E1的排水区角度是根据需要适当确定的，例如，排水区E2的角度=45°，排水区E1的角度=90°。标号319示出内喷口301插入的通道。

如图17所示，在导流板320的中心部分制出内喷口301的接合口321，在导流板320的周边制出切口部分322和323。每个切口部分322为下切口部分，制成宽度为L10的U形槽，此宽度L10与分散片325的宽度L11基本相同。此组切口部分322均匀地分布在相当于下排水区E3的整个喷洒区内。切口部分322的形状和数目是根据需要适当确定的。

切口部分323为上切口部分，设在相当于上排水区E1的部分。切口部分323的切口角度L13是根据需要适当确定的，例如切口角度L13=60°。

无切口部分设置在导流板320周边上相当于侧排水区E2的侧部326。

在内喷口301内设置有螺旋片330和节流孔340。如图18所示，螺旋片330在其侧壁上设置有螺旋成形槽331，它能搅动消防用水以产生涡旋水流。标号332表示供水孔。

如图19和20所示，节流孔340由环件341组成，其出口342的侧内壁343位于圆锥角2的截锥上。圆锥角2是根据需要适当确定的，例如，圆锥角α=90°。节流孔340可降低排水流的压力和提高排出水滴的粒度。标号345表示水入口。

下面，说明本实施例的操作。如图4所示，灭火喷头1安装在大空间，例如国际展览厅的侧墙500上。这时灭火喷头1的中心轴1C呈水平。中程喷口100和远程喷口200朝向上方，例如，相对于中心轴1C的倾斜角度θ1=26°。短程喷口300朝向下方，例如，相对于中心轴1C的倾斜角度θ2=30°。

当灭火设备的总活门(未示出)打开时，消防用水600以预定的压力，例如3.5kgf/cm²供应至灭火喷头1，消防用水由喷口100,200和300排出，如图22所示。

由每个中程喷口100出来的排水流610沿着抛物线落下和在平面内扩展为扇形，并与由远程喷口200出来的紧密射流形排水流620在落程中部碰撞。因此，紧密射流形排水流620的能量被排水流610吸收，当排水流610迭置在排水流620上时，其喷射距离L延长，而排水流620喷洒在中程喷口100的喷洒区S5的中心线SC上。结果，排水流610的喷洒区形成图23所示的形状。

呈紧密射流形的排水流620其能量被排水流610吸收后，其喷射距离比只使用远程喷口200的情况减小，并形成图23所示的喷洒区S6，但喷射距离L可达20m或更远。

如上所述，排水流610和排水流620之间的碰撞引起排水流620的喷射距离L的减小，然而，由于排水流610和排水流620彼此起到偏转器的作用，可使喷洒的水均匀和展宽。

在远程喷口200内，大直径孔203，小直径孔204和中等直径孔202每个都具有不同的直径和水平间隔设置。因此，可将水喷洒在固定范围内，而且由每个孔出来的排水流不会在中心收敛。

由于具有最大直径的大直径孔203设置在两侧端，由大直径孔203出来的喷射距离L最长的排水流与由其它孔202和204出来的喷射距离较短的排水流相干涉，这些排水流比单独排出时延长了喷射距离L。结果，可更可靠地使水喷洒在固定的范围内。

由于中等直径孔202设置在中心，大直径孔203设置在中等直径孔202的两边，以及小直径孔204设置在中等直径孔202与大直径孔203之间，由中等直径孔202出来的排水流所受大直径孔203和小直径孔204出来的排水流的干涉较小。如果喷洒区仅依靠大直径孔203和中等直径孔202出来的排水流所组成，则喷洒的分布变得更密或更松，但由小直径孔204来的排水流可消除这一缺点。

由短程喷口300的每个排水区E1,E2和E3来的排水流630沿着抛物线落下和喷洒在灭火喷头1附近的排水区S7内。短程喷口300配置有节流孔340，供给灭火喷头1和也单独供给短程喷口300的消防用水600的压力被节流孔340降低至预定压力，例如2.5kgf/cm²因此流率变低。

由于这一原因，由短程喷口300出来的排水流630就不会影响由中程喷口100出来的排水流610和由远程喷口200出来的排水流620，喷洒水滴的粒度也增高，从而获得高的灭火效率。

消防用水600通过节流孔340后被螺旋片330搅动形成涡旋流，并被缩口部分305限制，随着由内喷口301出来的排水流630，消防用水600以圆锥形排出。

通过节流孔340的部分消防用水600再通过供水孔303及通道350，并随着由切口部分314，间隔L6和L7出来的排水流630排出，这时受到导流板320，凸片316至318和引导环312的限制，由外喷口310喷洒至整个上排水区E1，侧排水区E2和下排水区E3。

上排水区E1主要覆盖排水区S7的中心部分300C的喷洒水，侧排水区E2主要覆盖排水区S7的侧部300B的喷洒水，以及下排水区E3主要覆盖排水区S7的后端部300A的喷洒水。

这样一来，由喷口100,200和300出来的排水流610,620和630形成了一个整体的大矩形喷洒区S，其长度L超过20m和宽度W超过5m。因此，灭火喷头1可有效地扑灭大空间建筑物，如门廊内的火灾。

由于第一实施例的构造如上所述，其显著的优点综述如下。

1)由于中程喷口平行设置在远程喷口的两边，由中程喷口出来的排水流与由远程喷口出来的排水流在其落程的中部碰撞，从而吸收了由远程喷口出来的排水流的能量。因此，由中程喷口出来的排水流迭置在由远程喷口出来的排水流上，延长了其喷射距离。再者，由于两股排水流碰撞而相互起到偏转器的作用，它可使喷洒水均匀和展宽。

2)由于短程喷口设置在远程喷口的下面和由短程喷口出来的排水流喷洒在短程喷口附近的区域，在完整的大矩形灭火区内可以实现均匀的喷洒水，以及可有效地扑灭大空间内的火灾。

3)由于中程喷口是由一对扇形展开的喷口组成，它能展宽喷洒区。

4)由于远程喷口为喷射型喷口，排出水流成一紧密射流，不容易受短程喷口排水流的影响。因此，远程喷口的喷射距离受短程喷口的影响也较小。

5)由于短程喷口配置有节流孔，有可能降低消防用水的压力以提高喷洒水滴的粒度。因此，有可能进行高效率的喷洒。

第二实施例：

图24至26示出本发明的第二实施例的灭火喷头2。灭火喷头2与灭火喷头1的差别在于一对中程喷口100，远程喷口200和短程喷口300的布置有改变。也就是说，在灭火喷头2内，一对中程喷口100设置在同一水平线F3上，并将灭火喷头2的中心轴2C夹在中间，远程喷口200设置在中程喷口100的下面，以及短程喷口300设置在远程喷口200的下面。每个喷口100,200和300的结构与第一

实施例详述过的相同。

中程喷口100的中心轴100C与远程喷口200的中心轴200C平行，中心轴200C相对于灭火喷头2的中心轴2C倾斜一个角度θ11。角度θ11是考虑喷洒区来适当确定的，例如所选角度θ11=26°。

短程喷口300的中心轴300C相对于灭火喷头2的中心轴2C倾斜一个角度θ12。角度θ12是考虑喷洒区来适当确定的，例如所选角度θ12=43°。

下面，说明第二实施例的操作。如图27所示，灭火喷头2安装在大空间，例如国际展览厅的侧墙500上。这时灭火喷头2的中心轴2C呈水平。中程喷口100和远程喷口200朝向上方，相对于中心轴2C的倾斜角度θ1=26°。短程喷口300朝向下方，相对于中心轴2C的倾斜角度θ12=43°。

当灭火设备的总活门(未示出)打开时，消防用水600以预定的压力，例如，3.5kgf/cm²供应至灭火喷头2，消防用水由喷口100,200和300排出，如图28所示。

在第二实施例中也是如此，由每个中程喷口100出来的排水流610沿着抛物线落下和以在第一实施例操作中相同的方式扩展为扇形，并与由远程喷口200出来的紧密射流形排水流620在P点碰撞。因此，紧密射流形排水流620的能量被排水流610夺去，当排水流610迭置在排水流620上时，其喷射距离L延长。

如上所述，与第一实施例的方式相同，由喷口100,200和300来的排水流610,620和630形成了图23所示完整的大矩形喷洒区S，同样其长度L超过20m，宽度W超过5m。因此，灭火喷头2可有效地扑灭大空间建筑物，如门廊内的火灾。

由于第二实施例的构造如上所述，其显著的优点综述如下：

1)由于远程喷口设置在中程喷口的下面，由中程喷口出来的排水流与由远程喷口出来的排水流在其落程的中部碰撞，以及它迭置在由远程喷口出来的排水流上而延长了其喷射距离。再者，由于两股排水流碰撞而相互起到偏转器的作用，它可使喷洒水均匀和展宽。

4)由于远程喷口为喷射型喷口，排出水流形成紧密射流形，不容易受短程喷口排水流的影响。因此，远程喷口的喷射距离受短程喷口的影响也较小。

Claims

1．一种灭火喷头，具有第一喷口装置(200)和第二喷口装置(100)，上述第二喷口装置的喷射距离比上述第一喷口装置短，其特征在于上述第二喷口装置(100)包括一对设在所述的第一喷口装置(200)上方、在一条公共的水平线上的中程喷口(100)，和由上述第一喷口装置出来的排水流与由上述第二喷口装置出来的至少一部分排水流在其落程的中部碰撞。

2．按照权利要求1所述的灭火喷头，其特征在于上述第一喷口装置(200)的中心轴线(200c)与上述第二喷口装置(100)的中心轴线(100c)平行。

3．按照权利要求1所述的灭火喷头，其特征在于每个上述中程喷口(100)为扇形展开的喷口。

4．按照权利要求1所述的灭火喷头，其特征在于上述一对中程喷口(100)装置的将其相应的中心轴线向外伸开。

5．按照权利要求1所述的灭火喷头，其特征在于上述第一喷口装置(200)为喷射型喷口(200)。

6．按照权利要求5所述的灭火喷头，其特征在于上述喷射型喷口(200)具有一组设置在同一水平线上的排水出口孔(202,203,204)，这些孔彼此间隔和具有不同的直径。

7．按照权利要求6所述的灭火喷头，其特征在于上述一组排水出口(262,203,204)包括一个中等直径孔(202)和一对设置在中等直径孔两边的大直径孔(203)。

8．按照权利要求7所述的灭火喷头，其特征在于上述一组排水出口孔(202,203,204)还包括设置在上述中等直径孔(202)与每一个上述大直径孔(203)之间的小直径孔(204)。

9．按照权利要求1所述的灭火喷头，其特征在于它还具有设置在上述第一喷口装置(260)下面的第三喷口装置(300)，其喷射距离比上述第二喷口装置(100)短。

10．按照权利要求9所述的灭火喷头，其特征在于上棕第一喷口装置(200)的中心轴(200c)相对于上述灭火喷头中心轴的倾斜角度(θ₁₁)小于上述第三喷口装置(300)的中心轴(300c)相对于上述灭火喷头中心同的倾斜角度(θ₁₂)。

11．按照权利要求1所述的灭火喷头，其特征在于上述第三喷口装置(300)具有带排水出口的外喷口(310)，与上述外喷口(310)配合的具有一组供水孔的内喷口(301)，供水孔与上述外喷口(310)的排水出口连接，以及设置在上述外喷口(310)与上述内喷口(301)之间的导流板(310)。

12．按照权利要求11所述的灭火喷头，其特征在于上述外喷口(310)具有设置在其上表面的引导环(312)和同心设置在上述引导环(312)内的阻力环(313)。

13．按照权利要求12所述的灭火喷头，其特征在于上述引导环具有切口部分使喷洒水通过以形成下排水区(E₃)。

14．按照权利要求12所述的灭火喷头，其特征在于上述阻力环(313)具有第一切口部分使喷洒水通过以形成下排水区(E₃)，以及一组第二切口部分，每个第二切口部分均比第一切口部分小使喷洒水通过以形成上排水区(E₁)，以及一组第三切口部分，每个第三切口部分均比第二切口部分小使喷洒水通过以形成侧排水区(E₂)。

15．按照权利要求11所述的灭火喷头，其特征在于上述肉喷口具有螺旋片(330)以形成灭火用的涡旋水流。

16．按照权利要求11所述的灭火喷头，其特征在于上述导流板(320)具有一组设在相当于下排水区的喷洒区内的槽孔(322)，以及设在相当于上排水区的喷洒区内的切口部分(323)。

17．按照权利要求11所述的灭火喷头，其特征在于上述第三喷口装置(300)具有设置在上述内喷口(301)的后端边部分的节流孔(340)。