專利名稱：一種具有弧形噴口的離心導(dǎo)流式消防水幕噴灑頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于消防滅火器材技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有弧形噴口的離心導(dǎo)流式消防水幕噴灑頭，其具體為機(jī)械類流體噴灑滅火裝置的滅火噴淋噴頭。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于高層建筑火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，給人民的人身和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了巨大的損失。高層建筑外墻的燃燒，往往是造成火勢(shì)急劇蔓延至更高層導(dǎo)致嚴(yán)重事故后果的直接原因之一。垂直壁面的火蔓延的控制措施主要包含兩方面的內(nèi)容:滅火劑覆蓋在可燃物表面，隔絕空氣；降低可燃物表面溫度，熄滅火焰。這對(duì)滅火時(shí)水的作用方式提出了新的要求。傳統(tǒng)的水噴淋技術(shù)對(duì)于外立面的火勢(shì)蔓延作用效果應(yīng)用性較差。其缺陷在于，這類滅火裝置是為適用于室內(nèi)火災(zāi)而開發(fā)，火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防用水沿垂直管路噴出，沖擊水平放置的濺水盤產(chǎn)生噴淋。由于該類噴淋頭無(wú)法水平安置，因而對(duì)于垂直壁面的火蔓延的適用效果較差。另外，高層建筑上消防用水有限，現(xiàn)有的水幕噴頭往往采用沖擊式設(shè)計(jì)，對(duì)水量和壓力有較高要求，在水壓較低或加壓動(dòng)力裝置失效情況下，其成幕效果較差，在實(shí)際使用時(shí)既浪費(fèi)消防用水，又容易延誤滅火時(shí)間。目前已知的針對(duì)高層建筑火蔓延的防控技術(shù)主要還是圍繞建筑外墻的噴淋展開，涉及消防供水的保障、供水方式、系統(tǒng)整體控制等，如公開號(hào)為CN102085413A的“一種高層建筑外墻水幕滅火系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請(qǐng)，內(nèi)容包括消防供水子系統(tǒng)、消防控制子系統(tǒng)、室內(nèi)消防子系統(tǒng)、外墻傳感子系統(tǒng)以及外墻水幕子系統(tǒng)等。再如公開號(hào)為CN202086982U的實(shí)用新型專利“高層建筑外墻火災(zāi)的防護(hù)裝置”，利用超高壓水泵為安裝于高層建筑頂部的噴灑環(huán)管供水，通過安裝在噴灑環(huán)管上的水幕噴頭進(jìn)行噴灑實(shí)現(xiàn)滅火和緩解火蔓延的效果。而公開號(hào)為CN1391966A的發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書所述的“消防水幕器”，主要是用以火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的易燃易爆的化學(xué)危險(xiǎn)品的緊急冷卻、隔離，起到防止火災(zāi)向周圍快速蔓延的作用。以上所述專利均未涉及具體的水幕噴淋頭設(shè)計(jì)，而傳統(tǒng)的噴淋頭對(duì)于消防供水的壓力要求較高，只有在達(dá)到一定工作壓力的條件下才具有比較優(yōu)良的成幕效果。比如，“高層建筑外墻火災(zāi)的防護(hù)裝置(公開號(hào)CN202086982U)”需利用位于底部的超高壓水泵將消防用水輸送至建筑頂部，對(duì)于高層或超高層建筑操作難度較大，實(shí)際生產(chǎn)效率并不高。而“消防水幕器(公開號(hào)CN1391966A)”中所述應(yīng)用實(shí)例的水幕器工作壓力為2 5Mpa，且只能用于地面，無(wú)法有效用于建筑外墻垂直方向上的火蔓延抑制。實(shí)用新型“水幕噴頭(授權(quán)公告號(hào)CN2577899Y)”是基于傳統(tǒng)噴射型噴頭設(shè)計(jì)，在噴射孔之后加裝凹弧面，以達(dá)到分散效果，由于噴射孔孔徑比消防供水管路尺寸小，該種噴頭仍無(wú)法克服對(duì)水壓要求較高的弊端，對(duì)高層建筑火災(zāi)的適用有所限制。當(dāng)前針對(duì)高層火災(zāi)防治工作的共識(shí)是高層建筑應(yīng)立足火災(zāi)自救機(jī)制創(chuàng)新，火災(zāi)的撲救需要內(nèi)外夾攻相配合?，F(xiàn)代高層建筑內(nèi)部消防設(shè)施日益完善，但外部消防舉高車輛的高度能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上高層建筑的高度發(fā)展。因此，依靠外部供水以解決外部火蔓延的問題難度依然比較大。如何依托高層建筑內(nèi)部現(xiàn)有消防設(shè)施，著力提高有限的消防用水儲(chǔ)備，設(shè)計(jì)有效的防火隔離等，是高層建筑消防工作的著眼點(diǎn)。為給高層建筑外墻消防工作提供技術(shù)參考，并為現(xiàn)有消防技術(shù)提供更加廣闊的應(yīng)用空間，本實(shí)用新型從高層建筑火災(zāi)蔓延的特點(diǎn)和噴頭的成幕機(jī)理等方面為切入點(diǎn)，提出了適用于高層建筑上低壓消防供水條件下的新型噴淋技術(shù)，設(shè)計(jì)發(fā)明了新型的水幕噴淋頭。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有消防噴頭不能更好適用于高層建筑火災(zāi)的問題，本實(shí)用新型提供一種具有弧形噴口的離心導(dǎo)流式消防水幕噴灑頭。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:一種具有弧形噴口的離心導(dǎo)流式消防水幕噴灑頭，包括噴頭外殼和噴頭芯；所述噴頭外殼包括底座、墊圈、進(jìn)水管口，錐形帽以及出水蓋板，進(jìn)水管口在內(nèi)部或外部設(shè)置螺紋以方便直接接入消防管路系統(tǒng)，錐形帽由半頂角為45度的圓錐面的組成，出水蓋板直徑和角度與底座圓柱缺體一致；所述噴頭芯包括噴頭芯主體、分流翅片、第一直導(dǎo)流翅片、第二直導(dǎo)流翅片、第三直導(dǎo)流翅片、第四直導(dǎo)流翅片、第一曲導(dǎo)流翅片、第二曲導(dǎo)流翅片、第三曲導(dǎo)流翅片、第四曲導(dǎo)流翅片、四個(gè)等腰直角連接片和兩個(gè)平滑圓錐側(cè)面；噴頭芯主體為圓錐體，噴頭芯一側(cè)為出口側(cè)，出口側(cè)的相對(duì)的另一側(cè)為背側(cè)，分流翅片位于噴頭芯頂部，其與噴頭芯中心線平行，其與噴頭芯中心線垂直方向的長(zhǎng)度等于進(jìn)水管口內(nèi)徑，高度低于進(jìn)水管口上端，其作用是將消防來(lái)水分別導(dǎo)入第一通道和第二通道，第三通道；出口側(cè)設(shè)置有第一直導(dǎo)流翅片、第二直導(dǎo)流翅片、第三直導(dǎo)流翅片、第四直導(dǎo)流翅片，第一直導(dǎo)流翅片和第二直導(dǎo)流翅片連接后形成直導(dǎo)流翅片一，第三直導(dǎo)流翅片和第四直導(dǎo)流翅片連接后形成直導(dǎo)流翅片二，并且直導(dǎo)流翅片一與直導(dǎo)流翅片二在噴頭芯底面投影間夾角為60度，該夾角的角平分線為基準(zhǔn)線A，直導(dǎo)流翅片一與直導(dǎo)流翅片二形成所述第一通道，其中第一直導(dǎo)流翅片通過一平滑圓錐側(cè)面與分流翅片相連，第三直導(dǎo)流翅片通過另一平滑圓錐側(cè)面與分流翅片相連；噴頭芯的背側(cè)設(shè)置由第一曲導(dǎo)流翅片、第二曲導(dǎo)流翅片、第三曲導(dǎo)流翅片、第四曲導(dǎo)流翅片組成的曲線導(dǎo)流翅片，其中第一曲導(dǎo)流翅片與第三曲導(dǎo)流翅片在底面的投影為半橢圓，并且該半橢圓的橢圓中心點(diǎn)位于噴頭芯底面圓心；第二曲導(dǎo)流翅片與第四曲導(dǎo)流翅片為圓??；上述各直導(dǎo)流翅片和曲導(dǎo)流翅片末端通過四個(gè)等腰直角連接翅片與底座上的底座導(dǎo)流翅片和墊圈的兩末端相接觸；上述各直導(dǎo)流翅片以及曲導(dǎo)流翅片采用不銹鋼或其他材質(zhì)加工并焊接于錐心本體側(cè)面上，所述噴頭芯效果等同于使用半頂角為45度的圓錐面截取所得，可保證與錐形帽接觸時(shí)密封效果；底座包括第一底座導(dǎo)流翅片、第二底座導(dǎo)流翅片以及底座本體；第一底座導(dǎo)流翅片、第二底座導(dǎo)流翅片可通過焊接方式固定于底座本體上，兩者在底面投影以基準(zhǔn)線A對(duì)稱，兩者夾角為60度,底座主體包括圓柱體，扇形圓缺體以及圓柱體圓臺(tái)，扇形圓缺體半徑比圓柱體的半徑大，扇形圓缺體與圓柱體圓心相同，圓柱體圓臺(tái)中心處設(shè)有I個(gè)螺紋孔，用于連接底座和噴頭芯；[0014]噴頭芯通過螺栓固定連接于噴頭外殼的底座上，噴頭芯放置在沿消防入水中心線上，即噴頭芯中心線與所接入水管中心線重合，消防入水中心線與所接水管中心線為重合的，圓錐體半頂角為45度；錐形帽安裝于底座之后，其內(nèi)表面恰與噴頭芯上的各導(dǎo)流翅片上端接觸。上端的進(jìn)水管口高于分流翅片的部分用以在其內(nèi)表面或外表面加工螺紋，以便接入消防管路。其中，底座通過墊圈與錐形帽利用螺栓連接。其中，所述噴灑頭利用螺栓將各部件組裝起來(lái)，組裝時(shí)可在各直、曲導(dǎo)流翅片的上表面，平滑圓錐側(cè)面，分流翅片的側(cè)面，以及墊圈上下表面涂抹非水溶性密封膠，以保證其與錐形帽的內(nèi)表面和進(jìn)水管口的光滑內(nèi)表面之間的密封性。結(jié)合附圖，本實(shí)用新型提供一種具有弧形噴口的消防水幕噴灑頭，包括噴頭外殼和噴頭芯10 ；所述噴頭外殼包括底座、墊圈25、進(jìn)水管口 29，錐形帽27以及出水蓋板30，進(jìn)水管口 29內(nèi)徑l(T25mm，在內(nèi)部或外部設(shè)置螺紋以方便直接接入消防管路系統(tǒng)，錐形帽27由半頂角為45度的圓錐面的組成，內(nèi)表面與底座19相接處圓環(huán)直徑為24飛4臟，外表面與底座19相交圓直徑為28 58mm，出水蓋板30直徑和角度與底座19圓柱缺體一致，厚為2mm ；所述噴頭芯10包括噴頭芯主體、分流翅片14、第一直導(dǎo)流翅片ΙΙ-a、第二直導(dǎo)流翅片ΙΙ-b、第三直導(dǎo)流翅片12-a、第四直導(dǎo)流翅片12-b、第一曲導(dǎo)流翅片15-a、第二曲導(dǎo)流翅片15-b、第三曲導(dǎo)流翅片16-a、第四曲導(dǎo)流翅片16-b、四個(gè)等腰直角連接片(ll-c、12-c、15-c、16-c)和兩個(gè)平滑圓錐側(cè)面13 ;噴頭芯主體為圓錐體，噴頭芯一側(cè)為出口側(cè)，出口側(cè)的相對(duì)的另一側(cè)為背側(cè)，分流翅片14位于噴頭芯頂部，其與噴頭芯中心線平行，其與噴頭芯中心線垂直方向的長(zhǎng)度等于進(jìn)水管口 29內(nèi)徑，其作用是將消防來(lái)水分別導(dǎo)入第一通道17和第二通道18-a，第三通道18-b ;出口側(cè)設(shè)置有第一直導(dǎo)流翅片ll_a、第二直導(dǎo)流翅片ΙΙ-b、第三直導(dǎo)流翅片12-a、第四直導(dǎo)流翅片12-b，第一直導(dǎo)流翅片ΙΙ-a和第二直導(dǎo)流翅片ΙΙ-b連接后形成直導(dǎo)流翅片一，第三直導(dǎo)流翅片12-a和第四直導(dǎo)流翅片12-b連接后形成直導(dǎo)流翅片二，并且直導(dǎo)流翅片一與直導(dǎo)流翅片二在噴頭芯底面投影間夾角為60度，該夾角的角平分線為基準(zhǔn)線A，直導(dǎo)流翅片一與直導(dǎo)流翅片二形成所述第一通道17，其中第一直導(dǎo)流翅片ΙΙ-a通過一平滑圓錐側(cè)面13與分流翅片14相連，第三直導(dǎo)流翅片12-a通過另一平滑圓錐側(cè)面13與分流翅片14相連；噴頭芯的背側(cè)設(shè)置由第一曲導(dǎo)流翅片15-a、第二曲導(dǎo)流翅片15-b、第三曲導(dǎo)流翅片16-a、第四曲導(dǎo)流翅片16-b組成的曲線導(dǎo)流翅片，其中第一曲導(dǎo)流翅片15-a與第三曲導(dǎo)流翅片16-a在底面的投影為半橢圓，并且該半橢圓的橢圓中心點(diǎn)位于噴頭芯底面圓心，橢圓長(zhǎng)軸半徑為6 18mm ;短軸半徑為5 13mm ;第二曲導(dǎo)流翅片15-b與第四曲導(dǎo)流翅片16-b為圓??；上述各直導(dǎo)流翅片和曲導(dǎo)流翅片末端通過四個(gè)等腰直角連接翅片與底座上的底座導(dǎo)流翅片和墊圈的兩末端相接觸；上述各直導(dǎo)流翅片以及曲導(dǎo)流翅片厚度為0.5 lmm，高為2mm，采用不銹鋼或其他材質(zhì)加工并焊接于錐心本體側(cè)面上，所述噴頭芯10效果等同于使用半頂角為45度的圓錐面截取所得，可保證與錐形帽27接觸時(shí)密封效果；底座包括第一底座導(dǎo)流翅片21-a、第二底座導(dǎo)流翅片21-b以及底座本體19 ;第一底座導(dǎo)流翅片、第二底座導(dǎo)流翅片可通過焊接方式固定于底座本體19上，兩者在底面投影以基準(zhǔn)線A對(duì)稱，兩者夾角為60度，底座主體包括圓柱體22，扇形圓缺體23以及圓柱體圓臺(tái)，圓柱體22底面直徑為28 58mm,高2mm,扇形圓缺體23半徑比圓柱體22的半徑大,大小為19 34mm,扇形圓缺體23與圓柱體22圓心相同，圓柱體圓臺(tái)直徑20 50mm,高2mm,圓柱體圓臺(tái)中心處設(shè)有I個(gè)2mm螺紋孔24，用于連接底座和噴頭芯10 ；噴頭芯通過螺栓固定連接于噴頭外殼的底座19上，噴頭芯放置在沿消防入水中心線上，即噴頭芯中心線與所接入水管中心線重合，消防入水中心線與所接水管中心線為重合的，入水管內(nèi)徑為l(T25mm，噴頭芯錐體底面內(nèi)徑為2(T50mm，圓錐體半頂角為45度，高度為10 25mm ；錐形帽27安裝于底座19之后，其內(nèi)表面恰與噴頭芯上的各導(dǎo)流翅片上端接觸。錐形帽上端入水管口 29高于分流翅片14的部分，在內(nèi)表面或外表面設(shè)置螺紋，以便接入消防管網(wǎng)。本實(shí)用新型的有益效果:該噴淋頭設(shè)計(jì)以高層建筑垂直火災(zāi)防治為應(yīng)用背景，將發(fā)明所述的噴灑頭安裝于建筑外墻表面，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，噴淋頭開啟，滅火水幕噴灑到外墻垂直壁面，并沿外墻結(jié)構(gòu)快速垂直向下鋪展到墻體外表面。其火災(zāi)防治作用主要體現(xiàn)在兩方面:在尚未發(fā)生燃燒的區(qū)域，施加水幕噴淋能夠淋濕可燃物表面，降低可燃物表面的溫度，使可燃物難以被點(diǎn)燃，進(jìn)而阻止火焰快速蔓延上來(lái)；另一方面是對(duì)于燃燒區(qū)域的抑制，水噴淋可進(jìn)入燃燒區(qū)，并覆蓋在可燃物的表面，快速降低可燃物表面的溫度，撲滅火焰。水膜覆蓋在可燃物表面還能有效隔絕空氣和熱輻射，抑制火勢(shì)的繼續(xù)蔓延。該種滅火方式簡(jiǎn)單、高效，能充分利用消防用水，對(duì)于預(yù)防外墻垂直立面火災(zāi)發(fā)生，以及抑制垂直方向火災(zāi)的蔓延具有積極的作用。由于水幕能作為一個(gè)面存在于外墻周圍，這對(duì)于下面火焰的蔓延，如室內(nèi)火從窗口向外墻的火溢流，垂直墻體表面的火災(zāi)傳播等，都有很好的阻隔作用。配合現(xiàn)有的防火挑檐、窗檻墻等的防火設(shè)計(jì)，可相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)，更加高效地實(shí)現(xiàn)防火、滅火目標(biāo)。另外，借助于現(xiàn)有的消防技術(shù)措施，比如將改消防噴頭安裝于可移動(dòng)式的防火阻隔部件之上(授權(quán)公告號(hào)CN 202010380U,實(shí)用新型專利“高層建筑外置移動(dòng)消防滅火水幕系統(tǒng)”)，可以在阻火的同時(shí)從事火災(zāi)的撲救工作，為傳統(tǒng)技術(shù)帶來(lái)革新，更加有助于高層建筑外墻火災(zāi)的預(yù)防和撲救。該種噴淋設(shè)計(jì)克服了傳統(tǒng)噴淋頭不能有效適用于垂直壁面火災(zāi)的弊端，是面向當(dāng)前高層建筑火災(zāi)的改進(jìn)與設(shè)計(jì)。該噴淋頭能有效抑制高層建筑外墻的火災(zāi)蔓延，減少高層建筑火災(zāi)帶來(lái)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

圖1為噴頭芯結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為噴頭芯及導(dǎo)流翅片底面投影示意圖。圖3為噴頭底座結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為墊圈示意圖。圖5為噴頭帽示意圖。圖6為噴頭整體裝配示意圖。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。一種具有弧形噴口的消防水幕噴灑頭，包括噴頭外殼和噴頭芯，噴頭外殼包括底座、墊圈、錐形帽，噴頭芯主體為圓錐體，出口側(cè)和背側(cè)設(shè)有導(dǎo)流翅片，噴頭芯通過螺栓固定連接于噴頭外殼底座，其中:噴頭腔體內(nèi)沿消防入水中心線放置錐形噴頭芯，噴頭芯中心線與所接水管中心線重合，入水管內(nèi)徑為l(T25mm，噴頭芯錐體底面內(nèi)徑為2(T50mm，圓錐體半頂角為45度，高度為l(T25mm;出口側(cè)設(shè)置在底面投影間夾角為60度的直導(dǎo)流翅片，見圖1中l(wèi)l_a、ll_b、12-a、12-b，其中導(dǎo)流翅片ll-a、12-a通過平滑圓錐側(cè)面13與分流翅片14相連，17為該通道的出水口 ；噴頭芯出口的背側(cè)設(shè)置由15-a、15-b、16-a、16-b組成的導(dǎo)流翅片，其在底面上的投影如圖2 (標(biāo)號(hào)仍參照示意圖1設(shè)置以簡(jiǎn)化表述)所示，其中15-a與16-a在底面的投影為半橢圓，橢圓中心點(diǎn)位于底面圓心，橢圓長(zhǎng)軸半徑為6 18mm ;短軸半徑為5 13mm ；
15-b與16-b為圓弧，其圓心為點(diǎn)P1、P2中垂線與基準(zhǔn)線B交點(diǎn)，半徑約為6 22mm ;導(dǎo)流翅片11、12、15、16厚度為0.5 1mm，高為2mm，采用不銹鋼或其他材質(zhì)加工并焊接于錐心本體側(cè)面上。其上表面為傾角為45度，效果等同于使用半頂角為45度的圓錐面截取所得，該傾斜角度可保證與錐帽接觸時(shí)密封效果。14為分流翅片，其作用是將消防來(lái)水分別導(dǎo)入通道17和18-a，18-b。材質(zhì)噴頭芯底部設(shè)有2mm螺紋孔，通過螺栓固定于噴頭外殼底座。噴頭底座如圖3所示，包括導(dǎo)流翅片21-a、21-b以及底座本體19組成。導(dǎo)流翅片可通過焊接等方式固定于底座本體上，兩者在底面投影以基準(zhǔn)線A對(duì)稱，夾角為60度，其延長(zhǎng)交線交點(diǎn)恰位于螺紋孔24的中心。虛線LI和L2為墊圈22放置于底座之后與底座的交線，L1、L2夾角為120度，交點(diǎn)也為螺紋孔24中心。底座主體包括圓柱體22，扇形圓缺體23以及圓柱體圓臺(tái)。圓柱體22底面直徑為28 58mm，高2mm，圓缺體半徑為19 34mm。噴頭本體上設(shè)有7個(gè)f 2mm螺紋孔20用于連接噴頭帽和墊圈。圓柱體圓臺(tái)直徑2(T50mm，高2mm。底座19中心處設(shè)有I個(gè)2_螺紋孔，用于連接底座和噴頭芯10。所述噴頭底座通過墊圈25與噴頭帽27利用螺栓連接，墊圈結(jié)構(gòu)如圖4所示，其上開有7個(gè)f 2mm螺紋孔，其中兩個(gè)位于墊圈末端，其余五個(gè)每隔45度均勻設(shè)置在半圓上，五個(gè)螺紋孔的圓心位于直徑為26 56mm的圓上。墊圈主體包括內(nèi)徑為2CT50mm,外徑為28 58mm圓環(huán)部分以及兩側(cè)的末端部分。墊圈厚為2mm,主體部分寬4mm,兩端焊接有截面為2mmX2mm的導(dǎo)流末端，末端側(cè)面在底面投影為L(zhǎng)1、L2，夾角為120度。所述噴頭外殼錐帽部分結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括進(jìn)水管口 29，錐形帽27以及出水蓋板30，主體在底面與墊圈、底座相同位置開有f 2mm螺紋孔。進(jìn)水管口內(nèi)徑l(T25mm，在內(nèi)部或外部設(shè)置螺紋以方便直接接入消防管路系統(tǒng)。錐形帽27由半頂角為45度的圓錐面的組成，其高為錐心圓錐體高度的1/2，內(nèi)表面與底板相接處圓環(huán)直徑為2Γ54πιπι，外表面與底面相交圓直徑為28飛8mm。出水蓋板30直徑和角度與底座圓柱缺體一致，厚為2mm。錐形帽安裝于底座之后，其內(nèi)表面恰與錐心上的導(dǎo)流翅片上端接觸(圖6)。所述噴頭利用螺栓將各部件組裝起來(lái)，組裝時(shí)可在導(dǎo)流翅片11，12，15，16的上表面，曲面13，分流翅片14的側(cè)面，以及墊圈上下表面涂抹非水溶性密封膠，以保證其與錐形帽的內(nèi)表面和進(jìn)水管口的光滑內(nèi)表面之間的密封性。該發(fā)明預(yù)期的目標(biāo)是能夠在水壓較 低的情況下利用有限的消防用水儲(chǔ)備產(chǎn)生出水幕噴淋，因此設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是如何盡可能地減少能量損失，如何保證能夠產(chǎn)生水噴淋，并保證噴淋水幕均勻等。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)以上要求所采取的技術(shù)手段和技術(shù)改進(jìn)方案主要包括:消防用水從管路流入噴淋頭之后，未經(jīng)過一般的噴頭(如前述授權(quán)公告號(hào)為CN2577899Y的專利)所采取的減小管徑的設(shè)計(jì)，這樣的好處是對(duì)于進(jìn)水壓力的要求明顯降低，并在一定程度上減少由于沖擊帶來(lái)的能量損失。噴頭內(nèi)部采用圓錐體為噴頭芯的主體，消防水流能夠在光滑圓錐面的影響下有效分散。錐心圓錐體的半頂角為45度，這樣做的目的是:一方面避免因錐角過大造成的水流接近垂直地沖擊圓錐面帶來(lái)的能量損失，另一方面可以避免因錐角過小造成水流流過圓錐面后因豎向速度較大從而與底座沖擊造成能量損失。噴頭芯的外表面上設(shè)置有導(dǎo)流槽，噴頭出口被分成3部分，在分流翅片14的作用下，一半的水通過通道17流出，在噴口外產(chǎn)生連續(xù)的水流，其余部分則分別經(jīng)過通道18-a和18-b流出，這樣的導(dǎo)流設(shè)計(jì)能夠保證三個(gè)出口的水量的合理分配，有利于噴頭產(chǎn)生出均勻的水幕噴淋效果。噴頭芯上的導(dǎo)流翅片基于離心式設(shè)計(jì)，其中15-a和16_a為半橢圓，水流在該區(qū)域內(nèi)將自發(fā)地往低處(長(zhǎng)軸端點(diǎn))流動(dòng)，并且在經(jīng)過與15-b、16-b連接處之后繼續(xù)流動(dòng)，該過程中水滴繞圓錐高度方向軸線作圓周螺旋運(yùn)動(dòng)，并且運(yùn)動(dòng)半徑越來(lái)越大，分析水滴在該運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況可以知道，沒有足夠的外力為水流的圓周運(yùn)動(dòng)提供向心力，因此，在速度越來(lái)越大的情況下，水流必將作離心運(yùn)動(dòng)。特別的，水流在到達(dá)底面時(shí)速度達(dá)到最大，離心運(yùn)動(dòng)的效果將使水流脫離噴頭芯并沿噴口噴出。本實(shí)用新型中噴頭出口發(fā)散角設(shè)置為120度。若發(fā)散角設(shè)置過大，如接近180度，兩端的水流將向外發(fā)散，水幕在前進(jìn)方向上的一致性較差，也容易造成水資源的浪費(fèi)；若發(fā)散角設(shè)置過小，則容易導(dǎo)致水幕的覆蓋面太小，不利于在消防滅火過程中的實(shí)際應(yīng)用。利用本實(shí)用新型所涉及的噴灑頭，噴灑出的液體滅火劑會(huì)形成一個(gè)扇形水幕，傾斜適當(dāng)角度噴向垂直墻面時(shí)，滅火劑能均勻鋪撒在作用表面并覆蓋在可燃物表面，該種分布方式非常有利于撲滅垂直方向的可燃物燃燒。本噴灑頭適用于水和水成膜滅火劑，適用于抑制垂直壁面的火蔓延，可以在短時(shí)間內(nèi)將火撲滅或抑制火焰的快速蔓延，對(duì)滅火劑的利用率高，滅火成本低，對(duì)消防用水的水壓要求低，安裝、使用方便，靈活機(jī)動(dòng)，省時(shí)高效，適用于高層建筑外立面火災(zāi)的防治與撲救。實(shí)施例1:各部件結(jié)構(gòu)參見圖f 6，包括圓弧形噴口的消防噴灑頭底座19，墊圈25，噴頭芯10和噴頭帽27。該實(shí)例連接目標(biāo)為內(nèi)徑IOmm入水管路，噴頭底座利用不銹鋼加工所得，厚度為2mm,圓柱體22直徑為28mm,圓柱缺體23半徑為19mm ;底座中央圓柱凸臺(tái)直徑20mm、高2mm。翅片21a和21_b長(zhǎng)為5mm，厚度為0.5mm ;底座20中心鉆有2mm螺紋孔24，周圍也鉆有Imm螺紋孔20。墊圈采用不銹鋼材質(zhì)加工制作,主體圓環(huán)部分內(nèi)徑20mm,外徑28mm,高為2mm ;兩末端夾角120度,末端切面尺寸為2mmX 2mm。在離墊圈兩端各Imm處設(shè)置Imm螺紋孔，在半圓環(huán)部分每隔45度設(shè)置一個(gè)Imm螺紋孔。螺紋孔圓心所在圓的直徑為26_。噴頭芯主體為底面半徑為IOmm,高為IOmm圓錐體,底面中心開有高5mm的直徑為2mm的螺紋孔。導(dǎo)流片ΙΙ-a與ll-b，12-a與12_b的厚度為1mm，長(zhǎng)度為14.14mm，末端連接直角邊長(zhǎng)為2mm的等腰三角形連接翅片ll-c、12-c的一條直角邊上。分流翅片14長(zhǎng)IOmm,高IOmm,厚0.5mm，通過圓錐導(dǎo)流片13焊接到ll_a及12_a上。其中導(dǎo)流片13厚度為0.5臟，所在圓錐半頂角為45度。導(dǎo)流片15-a、16-a為在底面的投影為半橢圓，長(zhǎng)軸半徑為6mm,短軸半徑為5mm，翅片厚0.5mm，高2mm，焊接到圓錐體表面。翅片15_b、16_b在底面半圓投影為一段圓弧，圓心位于基準(zhǔn)線B上,半徑為6mm,翅片高2mm,厚0.5mm,焊接到圓錐表面以及15_a、
16-a的連接處,末端連接直角邊長(zhǎng)為2_的等腰三角形連接翅片15-c、16-c的一條直角邊上。噴頭帽入水管內(nèi)徑為IOmm,入水管口 29內(nèi)徑為IOmm,管子壁厚2mm,管外表面設(shè)有14mm外螺紋，通過連接件與供水管路連接。錐帽27半頂角為45度，壁厚1.41mm，高度為5mm，內(nèi)表面與底面相交圓直徑為24mm，外表面與底面相交圓直徑為28mm。出水蓋板30是外半徑19mm,內(nèi)半徑為14mm,厚度為2mm的圓柱缺體,焊接到錐形帽上。錐形帽底面開有5個(gè)Imm的螺紋孔，出水蓋板兩端也開有2個(gè)Imm螺紋孔，位置與底座及墊圈的的螺紋孔位置一一對(duì)應(yīng)。上述部件通過螺栓連接，在墊圈上下表面涂抹非水溶性密封膠或放置輕薄橡膠墊片，以保證連接件間的密封性。使用時(shí)，消防用水流出噴頭之后，將產(chǎn)生一個(gè)扇形水幕面，該水幕面可以充當(dāng)防火阻隔，減弱或阻止火焰蔓延、火溢流等在豎直墻體上的快速傳播。如將噴頭傾斜一定角度噴灑向墻體，水幕與垂直墻體撞擊后將沿垂直壁面向下蔓延，使水能夠噴灑到墻體表面并覆蓋到墻體表面，可以有效抑制豎直墻體的火焰蔓延，滅火迅速，滅火效率高。實(shí)施例2:消防進(jìn)水管口內(nèi)徑為20mm，該尺寸也即為對(duì)實(shí)例I中部分部件的等倍放大。如噴頭芯圓錐體底面直徑為40mm,高為20mm,曲導(dǎo)流翅片15_a、16_a長(zhǎng)軸半徑為12mm,短軸半徑為IOmm,曲導(dǎo)流翅片15-b、16-b半徑為12mm。其中翅片的高度和厚度維持不變,而其他尺寸作相應(yīng)等倍擴(kuò)大。其他部件的主要的變化情況為:底座圓柱體厚度為2mm，直徑為48mm，圓臺(tái)高2mm,直徑40mm。圓柱缺體23半徑為29mm,厚2mm。墊圈寬度為4mm,內(nèi)圓直徑40mm,夕卜圓直徑48mm，高2mm，螺紋中心點(diǎn)所在圓的直徑為46mm。噴頭帽的進(jìn)水管口內(nèi)徑為20mm，外徑24_，外表面設(shè)有外螺紋并通過部件與供水管路連接。錐形帽高度為10_，內(nèi)表面與底面相交圓直徑為44mm，外表面與底面相交圓直徑為48mm，錐帽半頂角為45度，壁厚1.41mm。出口蓋板尺寸與底座圓缺體相同，內(nèi)半徑為24mm,外半徑為29mm,厚度為2_。噴頭帽底面螺紋孔設(shè)置參照墊圈螺紋孔位置。裝配方式及其他，同實(shí)施例1。
權(quán)利要求1.一種具有弧形噴口的離心導(dǎo)流式消防水幕噴灑頭，包括噴頭外殼和噴頭芯(10);其特征在于: 所述噴頭外殼包括底座、墊圈(25)、進(jìn)水管口(29)，錐形帽(27)以及出水蓋板(30)，進(jìn)水管口(29)在內(nèi)部或外部設(shè)置螺紋以方便直接接入消防管路系統(tǒng)，錐形帽(27)由半頂角為45度的圓錐面組成，出水蓋板(30)直徑和角度與底座(19)上的圓柱缺體(23) —致；所述噴頭芯(10)包括噴頭芯主體、分流翅片(14)、第一直導(dǎo)流翅片(ΙΙ-a)、第二直導(dǎo)流翅片(ΙΙ-b)、第三直導(dǎo)流翅片(12-a)、第四直導(dǎo)流翅片(12-b)、第一曲導(dǎo)流翅片(15-a)、第二曲導(dǎo)流翅片(15-b)、第三曲導(dǎo)流翅片(16-a)、第四曲導(dǎo)流翅片(16-b)和兩個(gè)平滑圓錐側(cè)面(13)，以及四個(gè)等腰直角連接翅片(11-c，12-c, 15-c, 16-c);噴頭芯主體為圓錐體，噴頭芯一側(cè)為出口側(cè)，出口 側(cè)的相對(duì)的另一側(cè)為背側(cè)，分流翅片(14)位于噴頭芯頂部，其與噴頭芯中心線平行，其與噴頭芯中心線垂直方向的長(zhǎng)度等于進(jìn)水管口(29)內(nèi)徑，其高度低于進(jìn)水管口(29)上端，其作用是將消防來(lái)水分別導(dǎo)入第一通道(17)和第二通道(18-a)，第三通道(18-b)；出口側(cè)設(shè)置有第一直導(dǎo)流翅片(ΙΙ-a)、第二直導(dǎo)流翅片(ΙΙ-b)、第三直導(dǎo)流翅片(12-a)、第四直導(dǎo)流翅片(12-b)，第一直導(dǎo)流翅片(ΙΙ-a)和第二直導(dǎo)流翅片(ΙΙ-b)連接后形成直導(dǎo)流翅片一第三直導(dǎo)流翅片(12-a)和第四直導(dǎo)流翅片(12-b)連接后形成直導(dǎo)流翅片二，并且直導(dǎo)流翅片一與直導(dǎo)流翅片二在噴頭芯底面投影間夾角為60度，該夾角的角平分線為基準(zhǔn)線A，直導(dǎo)流翅片一與直導(dǎo)流翅片二形成所述第一通道(17)，其中第一直導(dǎo)流翅片(ΙΙ-a)通過一平滑圓錐側(cè)面(13)與分流翅片(14)相連，第三直導(dǎo)流翅片(12-a)通過另一平滑圓錐側(cè)面(13)與分流翅片(14)相連；噴頭芯的背側(cè)設(shè)置由第一曲導(dǎo)流翅片(15-a)、第二曲導(dǎo)流翅片(15-b)、第三曲導(dǎo)流翅片(16-a)、第四曲導(dǎo)流翅片(16-b)組成的曲線導(dǎo)流翅片，其中第一曲導(dǎo)流翅片(15-a)與第三曲導(dǎo)流翅片(16-a)在底面的投影為半橢圓，并且該半橢圓的橢圓中心點(diǎn)位于噴頭芯底面圓心；第二曲導(dǎo)流翅片(15-b)與第四曲導(dǎo)流翅片(16-b)為圓?。簧鲜龈髦睂?dǎo)流翅片和曲導(dǎo)流翅片末端通過四個(gè)等腰直角連接翅片(11-c，12-c，15-c，16-c)與底座上的底座導(dǎo)流翅片(21-a，21_b)和墊圈(25)的兩末端相接觸；上述各直導(dǎo)流翅片以及曲導(dǎo)流翅片采用不銹鋼或其他材質(zhì)加工并焊接于錐心本體側(cè)面上，所述噴頭芯(10)效果等同于使用半頂角為45度的圓錐面截取所得，可保證與錐形帽(27)接觸時(shí)密封效果； 底座包括第一底座導(dǎo)流翅片(21-a)、第二底座導(dǎo)流翅片(21-b)以及底座本體(19);第一底座導(dǎo)流翅片、第二底座導(dǎo)流翅片可通過焊接方式固定于底座本體(19)上，兩者在底面投影以基準(zhǔn)線A對(duì)稱，兩者夾角為60度，底座主體包括圓柱體(22 )，扇形圓缺體(23 )以及圓柱體圓臺(tái)，扇形圓缺體(23)半徑比圓柱體(22)的半徑大,扇形圓缺體(23)與圓柱體(22)圓心相同，圓柱體圓臺(tái)中心處設(shè)有I個(gè)螺紋孔(24)，用于連接底座和噴頭芯(10)； 噴頭芯通過螺栓固定連接于噴頭外殼的底座(19)上，噴頭芯放置在沿消防入水中心線上，即噴頭芯中心線與所接入水管中心線重合，消防入水中心線與所接水管中心線為重合的，圓錐體半頂角為45度； 錐形帽(27)安裝于底座(19)之后，其內(nèi)表面恰與噴頭芯上的各導(dǎo)流翅片上端接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有弧形噴口的離心導(dǎo)流式消防水幕噴灑頭，其特征在于:底座通過墊圈(25)與錐形帽(27)利用螺栓連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有弧形噴口的離心導(dǎo)流式消防水幕噴灑頭，其特征在于:所述噴灑頭利用螺栓將各部件組裝起來(lái)，組裝時(shí)可在各直、曲導(dǎo)流翅片的上表面，平滑圓錐側(cè)面(13)，分流翅片(14)的側(cè)面，以及墊圈上下表面涂抹非水溶性密封膠，以保證其與錐形帽的內(nèi)表面和進(jìn)水 管口的光滑內(nèi)表面之間的密封性。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種具有弧形噴口的離心導(dǎo)流式消防水幕噴灑頭，包括噴頭外殼和噴頭芯，噴頭外殼包括底座、墊圈、錐形帽，噴頭芯主體為圓錐體，出口側(cè)和背側(cè)設(shè)有導(dǎo)流翅片，噴頭芯通過螺栓固定連接于噴頭外殼底座，噴頭外殼內(nèi)的腔體內(nèi)沿消防入水中心線放置錐形噴頭芯，噴頭芯中心線與所接水管中心線重合，圓錐體半頂角為45度，出口側(cè)設(shè)置在底面投影間夾角為60度的直導(dǎo)流翅片，該種噴淋設(shè)計(jì)克服了傳統(tǒng)噴淋頭不能有效適用于垂直壁面火災(zāi)的弊端，是面向當(dāng)前高層建筑火災(zāi)的改進(jìn)與設(shè)計(jì)。該噴淋頭能有效抑制高層建筑外墻的火災(zāi)蔓延，減少高層建筑火災(zāi)帶來(lái)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
文檔編號(hào)A62C31/05GK202983012SQ20122063148
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者張永明, 趙蘭明, 秦俊, 王淵明, 趙恒澤 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)