DE20217652U1 - Sprinkler jet with integral release has a compact housing for a triple spray system and an external release for a membrane valve - Google Patents
Sprinkler jet with integral release has a compact housing for a triple spray system and an external release for a membrane valveInfo
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Abstract
Description
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Patentanwalt und Rechtsanwalt Günter Leinung Patent attorney and lawyer Günter Leinung
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IdNr.: DE 139 274ID No.: DE 139 274
Die Erfindung betrifft eine Drillingsdüse mit Anregerelement nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a triple nozzle with excitation element according to the preamble of claim 1.
Brände werden durch den Einsatz von Löschmitteln gelöscht, wobei die Löschmittel physikalisch oder chemisch auf den jeweiligen Verbrennungsvorgang einwirken und diesen unterbrechen sollen. Der Aggregatzustand der meisten Löschmittel ist flüssig und die Löschwirkung einer Löschflüssigkeit beruht auf der hohen Kapazität, durch die dieFires are extinguished by using extinguishing agents, whereby the extinguishing agents act physically or chemically on the respective combustion process and are intended to interrupt it. The physical state of most extinguishing agents is liquid and the extinguishing effect of an extinguishing liquid is based on the high capacity through which the
Temperaturen in der Reaktionszone/Brandzone herabgesetzt werden. Durch eine bereits relativ geringe Abkühlung wird die Reaktionsgeschwindigkeit in sehr hohem Maße heraufgesetzt und der Brand gelöscht. Damit in einer möglichst kurzen Zeit eine große Wärmemenge aufgenommen werden kann, ist es erforderlich, dass das flüssige Löschmittel mit einer möglichst großen Oberfläche mit der Verbrennungszone in Kontakt kommt.Temperatures in the reaction zone/fire zone are reduced. Even a relatively small amount of cooling increases the reaction rate to a very high degree and extinguishes the fire. In order to absorb a large amount of heat in the shortest possible time, it is necessary that the liquid extinguishing agent comes into contact with the combustion zone with as large a surface as possible.
Bei fest eingebauten Löschanlagen, z. B. Sprinkleranlagen, wird unter Druck ausströmendes Wasser über Düsen zerstäubt und tritt als Wassernebel aus den Düsen aus. Zum Einsatz kommen so genannte Zweistoffdüsen, wie in der DE 43 35 827 Al beschrieben, bei der durch ein Gas hoher Geschwindigkeit ein Flüssigkeitsstrahl zerrissen wird, so dass der Flüssigkeitsstrahl in einzelne Wassertropfen aufgeteilt wird, wodurch eine Zerstäubung des Wasserstrahles erreicht werden soll.In permanently installed extinguishing systems, e.g. sprinkler systems, water flowing out under pressure is atomized via nozzles and exits the nozzles as a water mist. So-called two-fluid nozzles are used, as described in DE 43 35 827 Al, in which a high-speed gas breaks up a liquid jet so that the liquid jet is divided into individual water droplets, which is intended to atomize the water jet.
Dieses Verfahren und auch die zum Einsatz kommenden Düsen bedingen erhebliche finanzielle und fertigungstechnische Aufgaben und sind nicht universell einsetzbar.This process and the nozzles used require considerable financial and manufacturing requirements and are not universally applicable.
Mit dem Problem des Versprühens von Löschmitteln befasst sich auch die DE 44 07 780 C2, mit der eine Sprühdüse zur Erzeugung eines Doppel-Sprühnebel-Kegels bekannt geworden ist. Die radial in einer Rohrleitung eingebaute Sprühdüse besteht aus einem Gehäuse mit darin eingebauter Druckkammer und in der Druckkammern eingesetzten Strömungskörpern, die so ausgebildet sind, dass ausgangsseitig der Sprühdüse das Löschmittel in vernebelter Form austritt.The problem of spraying extinguishing agents is also addressed in DE 44 07 780 C2, which is used to develop a spray nozzle for producing a double spray cone. The spray nozzle, which is installed radially in a pipeline, consists of a housing with a pressure chamber built into it and flow bodies inserted into the pressure chambers, which are designed in such a way that the extinguishing agent emerges in a nebulized form from the outlet side of the spray nozzle.
Zur Erhöhung der Wirkung des Nebels des Löschmittels, vorzugsweise Wasser, wurde bereits eine Drillingsdüse, wie in der DE 196 45 004 Al beschrieben, vorgeschlagen. Die konstruktive Ausbildung dieser Dralldüse bewirkt eine weitaus höhere Vemebelung des Löschmittels derart, dass austrittsseitig der Dralldüse ein Dreifach-Wassernebel austritt.
Zur Ansteuerung dieser Düsen bedarf es besonderer Regeleinrichtungen, wodurch die Herstellungs- und insbesondere die Wartungskosten von Brandbekämpfungsanlagen sich wesentlich erhöhen.To increase the effect of the mist of the extinguishing agent, preferably water, a triple nozzle, as described in DE 196 45 004 A1, has already been proposed. The structural design of this swirl nozzle results in a much higher atomization of the extinguishing agent such that a triple water mist emerges on the outlet side of the swirl nozzle.
Special control devices are required to control these nozzles, which significantly increases the manufacturing and especially the maintenance costs of fire-fighting systems.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dralldüse mit Anregerelement zu entwickeln, die so gestaltet und ausgebildet ist, dass deren Inbetriebsetzung unabhängig von zentralen Brandmeldesystemen erfolgt und die Nachteile der bekannten Lösungen weitestgehend vermieden werden.The object of the present invention is to develop a swirl nozzle with an excitation element which is designed and constructed in such a way that it can be put into operation independently of central fire alarm systems and the disadvantages of the known solutions are avoided as far as possible.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführung und besondere Gestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, the object is achieved with the features of claim 1.
Advantageous embodiments and special designs are the subject of the subclaims.
So wurde eine Drillingsdüse mit Anregerelement geschaffen, bei dem die Drillingsdüse und das Anregerelement in einem Gehäuse angeordnet sind, dies in der Art und Weise, dass die Drillingsdüse mit ihrer Wassereingangsseite zentrische in dem Gehäuse auswechselbar befestigt ist, während das Anregerelement umfangseitig in einer Aufnahme des Gehäuses angeordnet ist.Thus, a triple nozzle with an exciter element was created, in which the triple nozzle and the exciter element are arranged in a housing in such a way that the triple nozzle is exchangeably fastened centrally in the housing with its water inlet side, while the exciter element is arranged circumferentially in a receptacle of the housing.
Zur Erfindung gehört auch, dass im Gehäuse ein Membranventil vorgesehen ist, welches funktionell mit der Drillingsdüse und dem Anregerelement im Wirkzusammenhang steht.
Erfinderisch ist auch, dass die Drillingsdüse und das Anregerelement über das Gehäuse mit einem Anschlussstück verbunden sind, wobei das Anschlussstück so ausgebildet ist, dass an dieses Zuführleitungen anschließbar sind, mittels denen das Löschmittel, hier Wasser, der Drillingsdüse zugeführt wird.The invention also includes the provision of a diaphragm valve in the housing, which is functionally connected to the triple nozzle and the excitation element.
It is also inventive that the triple nozzle and the excitation element are connected to a connecting piece via the housing, wherein the connecting piece is designed in such a way that supply lines can be connected to it, by means of which the extinguishing agent, here water, is supplied to the triple nozzle.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch, dass wassereintrittsseitig in dem Anschlussstück ein Mantelfilter angeordnet und das Gehäuse mit Wasserdurchtrittsöfmungen ausgebildet ist.
Erfindungswesentlich ist ferner, dass umfänglich zwischen dem Membranventil und der Aufhahmebohrung des Gehäuses ein Druckraum vorhanden ist, welcher über eine Bohrung mit dem Anregerelement funktionell verbunden ist.It is also within the scope of the invention that a jacket filter is arranged in the connection piece on the water inlet side and that the housing is designed with water passage openings.
Another essential feature of the invention is that a pressure chamber is present circumferentially between the diaphragm valve and the receiving bore of the housing, which is functionally connected to the excitation element via a bore.
Das Membranventil selbst besteht aus einem Stützkörper, dem umfänglich eine Membran zugeordnet ist. Das Membranventil ist so gestaltet, dass es in Ruheposition der Drillingsdüse den Wasserzulauf zur Drillingsdüse absperrt und andererseits, bei Ausbruch eines Brandes und deren Inbetriebsetzung, das Löschwasser über das Membranventil zur Drillingsdüse geleitet wird. Dies geschieht über die Durchtrittsöffhungen, die zwischen dem Stützkörper und der Membran des Membranventils vorgesehen sind.The diaphragm valve itself consists of a support body, which is surrounded by a diaphragm. The diaphragm valve is designed in such a way that when the triple nozzle is in the resting position, it shuts off the water supply to the triple nozzle and, on the other hand, when a fire breaks out and the valve is activated, the extinguishing water is directed to the triple nozzle via the diaphragm valve. This happens via the openings provided between the support body and the diaphragm of the diaphragm valve.
Die Vorteile der neuen Lösung liegen darin, dass Brandschutzbekämpfungsanlagen, die mit diesen Drillingsdüsen ausgerüstet sind, einzeln über das jeweilige Anregerelement in Betrieb gesetzt werden, somit in gezielter Art und Weise eine Brandbekämpfung erfolgen kann, ohne dass durch unkontrollierten Löschwasseraustritt dieses Löschwasser zusätzliche Schäden hervorruft.The advantages of the new solution are that fire protection systems equipped with these triple nozzles can be activated individually via the respective activation element, so that fire fighting can be carried out in a targeted manner without the uncontrolled discharge of extinguishing water causing additional damage.
Dies wird insbesondere durch die Ausbildung und Funktion der Drülingsdüse verhindert, da über die Drillingsdüse das Wasser nicht strahlförmig, sondern in Form eines Wassernebels pulsartig aus der Drillingsdüse austritt. Dies wird realisiert über ein an der jeweiligen Düse anliegendes Wasser-Luft-Gemisch.This is prevented in particular by the design and function of the triple nozzle, since the water does not come out of the triple nozzle in the form of a jet, but rather in the form of a water mist in pulses. This is achieved by means of a water-air mixture applied to the respective nozzle.
Dabei entstehen im Intervall wechselnde Vermischungszonen der erzeugten Sprühnebel, die sich in der Gesamtheit als Sprühkegel ausbilden. Die Wassertropfengrößen in diesem Sprühkegel liegen in Durchmesserbereichen von unter 0,1 mm. Durch eine wechselnde Durchdringung der hohlkegligen Sprühstrahlen entsteht ein feinster Wassernebel und durch die stoßartigen Beimischungen von Luft wird erreicht, dass aus der Drillingsdüse ein flockenartiger Wassernebel austritt, welcher sich impulsartig ausbreitet und so eine wirksame Brandbekämpfung möglich ist und dies bei geringem Löschwasserverbrauch.This creates alternating mixing zones of the spray mist produced, which together form a spray cone. The water droplet sizes in this spray cone are in the diameter range of less than 0.1 mm. The alternating penetration of the hollow cone spray jets creates a very fine water mist, and the impulsive addition of air causes a flake-like water mist to emerge from the triple nozzle, which spreads in pulses, thus enabling effective fire fighting with low extinguishing water consumption.
Die Drillingsdüse erzeugt bei ihrer Inbetriebsetzung drei Sprühwasserkegel, wobei der äußere Hohlkegel in wechselnder Folge von außen nach innen vibriert. Der innere Hohlkegel vibriert ständig von innen nach außen und zurück, während der mittlere Hohlkegel zwischen dem äußeren und inneren Hohlkegel vibriert und eine Vergrößerung der Wurfweite des gesamten Wasseirnebels der Drillingsdüse bewirkt, so Wurfweiten bis zum 6 m bei einem Druck von 5 bar erzielt werden.When it is put into operation, the triple nozzle produces three spray water cones, with the outer hollow cone vibrating in alternating sequence from the outside to the inside. The inner hollow cone vibrates constantly from the inside to the outside and back, while the middle hollow cone vibrates between the outer and inner hollow cones and causes the entire water mist of the triple nozzle to be thrown out more, so that throw distances of up to 6 m can be achieved at a pressure of 5 bar.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil bei Anwendung der Drillingsdüse mit integriertem Anregerelement besteht darin, dass eine Branderkennung und eine Löscheinrichtung in einem Bauteil integriert sind. Die Branderkennung in Form des Anregerelementes und die Löscheinrichtung in Form der Drillingsdüse.Another significant advantage of using the triple nozzle with integrated excitation element is that fire detection and extinguishing equipment are integrated in one component. The fire detection in the form of the excitation element and the extinguishing equipment in the form of the triple nozzle.
Mit nachfolgendem Ausfuhrungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung verdeutlicht die Anordnung und den Aufbau sowie dasThe invention will be explained in more detail with the following exemplary embodiment. The accompanying drawing illustrates the arrangement and structure as well as the
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fünktionelle Zusammenwirken der Drillingsdüse mit Anregerelement in einer Schnittdarstellung.Functional interaction of the triple nozzle with excitation element in a sectional view.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Drillingsdüse 1 mit dem Anregerelement 3 als eine kompakte Baueinheit ausgebildet, dies in der Art, dass die Drillingsdüse 1 zentrisch in einer Aumahme des Gehäuses 4 und das Anregerelement 3 umfänglich in einer Aumahme vom Gehäuse 4 angeordnet sind. Über das Gehäuse 4 ist die Drillingsdüse 1 mit dem Anregerelement 3 mit dem Anschlussstück 5 verbunden, welches wassereintrittsseitig so ausgebildet ist, dass Zufuhrleitungen für Löschmedien anschließbar sind. Dies kann erfolgen über Gewindeverbindungen oder auch Klemmverbindung bzw. Kupplungen.
Im Anschlussstück 5 ist ein Mantelfilter 6 vorgesehen, welches mit einer Maschenweite ausgebildet ist, um eventuell im Löschwasser vorhandene Verunreinigungen zurückzuhalten, diese somit nicht zur Drillingsdüse 1 gelangen können, somit durch Verschmutzung eintretende Funktionsstörungen der Drillingsdüse 1 ausgeschlossen werden. Zur Vermeidung des Austrittes von Löschwasser über die Verbindungsstelle vom Anschlussstück 5 zum Gehäuse 4, ist zwischen den beiden Teilen ein Dichtungsring 17 vorgesehen, der Aufnahme findet in einer umlaufende umfänglichen Nut vom Gehäuse 4.As can be seen from the drawing, the triple nozzle 1 with the activator element 3 is designed as a compact structural unit, in such a way that the triple nozzle 1 is arranged centrally in a recess in the housing 4 and the activator element 3 is arranged circumferentially in a recess in the housing 4. The triple nozzle 1 with the activator element 3 is connected via the housing 4 to the connector 5, which is designed on the water inlet side so that supply lines for extinguishing media can be connected. This can be done via threaded connections or clamp connections or couplings.
A jacket filter 6 is provided in the connection piece 5, which is designed with a mesh size to retain any impurities that may be present in the extinguishing water, so that these cannot reach the triple nozzle 1, thus preventing malfunctions of the triple nozzle 1 caused by contamination. To prevent the escape of extinguishing water via the connection point from the connection piece 5 to the housing 4, a sealing ring 17 is provided between the two parts, which is received in a circumferential groove in the housing 4.
Im Gehäuse 4 ist ferner ein Membranventil 2 angeordnet, welches rechtsseitig an der Wandung vom Gehäuse 4 anliegt und linksseitig an einem Zwischenstück 18, dem sich dann die Drillingsdüse 1 anschließt.Furthermore, a diaphragm valve 2 is arranged in the housing 4, which rests on the right-hand side on the wall of the housing 4 and on the left-hand side on an intermediate piece 18, which is then connected to the triple nozzle 1.
Das Membranventil 2 besteht aus einem Stützkörper 12, der Membran 13, welche den Stützkörper 12 umfänglich umgibt, wobei zwischen dem äußeren Umfang vom Stützkörper 12 und der Innenwandung der Membran 13 Durchtrittöffhungen 14 vorgesehen sind.The diaphragm valve 2 consists of a support body 12, the diaphragm 13, which circumferentially surrounds the support body 12, wherein passage openings 14 are provided between the outer circumference of the support body 12 and the inner wall of the diaphragm 13.
Im Gehäuse 4 ist ferner ein Druckraum 7 vorhanden, der zwischen dem äußeren Umfang der Membran 13 und der Innenwandung der Bohrung vom Gehäuse 4 ausgebildet wird. In diesen Bereich des Druckraumes 7 mündet eine Bohrung 8, die eine Verbindung zwischen dem Druckraum 7 und der Aumahme für das Anregerelement 3 herstellt und den funktioneilen Zusammenhang zwischen dem Anregerelement 3 und dem Membranventil 2 begründet.In the housing 4 there is also a pressure chamber 7 which is formed between the outer circumference of the membrane 13 and the inner wall of the bore of the housing 4. A bore 8 opens into this area of the pressure chamber 7, which creates a connection between the pressure chamber 7 and the receptacle for the excitation element 3 and establishes the functional connection between the excitation element 3 and the membrane valve 2.
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Das Anregerelement 3 ist als ein handelsübliches Sprinklerelement ausgebildet und dient im weitesten Sinne als Branderkennung und gleichzeitig als Funktionselement der Inbetriebsetzung der Drillingsdüse 1, was nachfolgend noch näher beschrieben wird.The activation element 3 is designed as a commercially available sprinkler element and serves in the broadest sense as a fire detection device and at the same time as a functional element for activating the triple nozzle 1, which is described in more detail below.
Die im Gehäuse 4 wasseraustrittsseitig angeordnete Drillingsdüse 1 besteht aus den einzelnen zueinander gefügten Drallstücken 9, 10, 11, wobei das innere Drallstück 9, das mittlere Drallstück 10 und das äußere Drallstück 11 so ausgebildet und zueinander gefügt sind, dass das zugeführte Löschwasser über das Mundstück und den Austrittsöfmungen der Drillingsdüse 1 in vernebelter Form, dabei drei Sprühwasserkegel bildend, austritt.
Die Drillingsdüse 1 wird über entsprechende Befestigungsschrauben mit dem Gehäuse 4 verbunden und eine im Gehäuse der Drillingsdüse 1 vorgesehene Dichtung 17 verhindert den Austritt von Löschwasser zwischen dem Gehäuse 4 und der Drillingsdüse 1.The triple nozzle 1 arranged in the housing 4 on the water outlet side consists of the individual swirl pieces 9, 10, 11 joined to one another, whereby the inner swirl piece 9, the middle swirl piece 10 and the outer swirl piece 11 are designed and joined to one another in such a way that the supplied extinguishing water exits via the mouthpiece and the outlet openings of the triple nozzle 1 in a nebulized form, thereby forming three spray water cones.
The triple nozzle 1 is connected to the housing 4 via corresponding fastening screws and a seal 17 provided in the housing of the triple nozzle 1 prevents the escape of extinguishing water between the housing 4 and the triple nozzle 1.
Im eingebauten Zustand ist die Drillingsdüse 1 und das Anregerelement 3 über das Gehäuse 4 zum Anschlussstück 5 verbunden. Am Anschlussstück 5 ist eine Anschlussleitung für das Löschwasser angeschlossen, welche wasserführend ist, so dass der Innenraum 16 vom Anschlussstück 5 mit Wasser gefüllt ist und am Membranventil 2 liegt ständig Wasser an.When installed, the triple nozzle 1 and the activator element 3 are connected to the connector 5 via the housing 4. A connecting line for the extinguishing water is connected to the connector 5, which is water-conducting, so that the interior 16 of the connector 5 is filled with water and water is constantly present at the diaphragm valve 2.
Bei Ausbruch eines Brandes und des Erreichens einer bestimmten Temperatur, wird ein im Anregerelement 3 vorgesehenes Glasteil zerstört und der im Druckraum 7 anstehende Druck aufgehoben, in dem über die Bohrung 8 zum Anregerelement 3 ein Druckausgleich erfolgt, welcher zur Folge hat, dass die Membran 13 sich umfänglich an die Innenwandung vom Gehäuse 4 anliegt und dabei die Durchtrittsöffhungen 14 zwischen dem Stützkörper 12 und der Membran 13 freigibt. Über die Öffnungen 15 im Gehäuse 4 gelangt nun das Wasser über diese Durchtrittsöffhungen 14 zur Drillingsdüse 1, wird in die einzelnen Drallstücke 9, 10, 11 geleitet und tritt dann, wie bereits oben beschrieben, in vernebelter Form aus der Drillingsdüse 1 aus.If a fire breaks out and a certain temperature is reached, a glass part provided in the excitation element 3 is destroyed and the pressure in the pressure chamber 7 is released by a pressure equalization via the bore 8 to the excitation element 3, which results in the membrane 13 lying circumferentially against the inner wall of the housing 4 and thereby exposing the passage openings 14 between the support body 12 and the membrane 13. The water now reaches the triple nozzle 1 via the openings 15 in the housing 4 via these passage openings 14, is guided into the individual swirl pieces 9, 10, 11 and then, as already described above, exits the triple nozzle 1 in a nebulized form.
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Effective date: 20030417 |
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| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20060601 |