一种改进型室内大流量自动灭火喷淋头的制作方法

2021-01-20 14:01:58|

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本实用新型涉及一种喷淋头，特别涉及一种改进型室内大流量自动灭火喷淋头，属于消防领域。

背景技术：

喷水灭火系统是在办公大楼、仓库、厂房等建筑物中不可或缺的重要组成部分，关系到建筑物内置内部设置物品以及人身安全，配备自动灭火喷淋系统，能够使财产和人身安全得到一份保险。

喷水灭火系统分类自动喷水灭火系统，按喷头的开闭形式，分为闭式自动喷水灭火系统和开式自动喷水灭火系统2大类，闭式灭火系统按工作原理分为：湿式喷水灭火系统、干式喷水灭火系统。

闭式自动喷水灭火系统湿式自动喷水灭火系统。

该灭火系统由闭式洒水喷头、水流指示器、流量开关、湿式报警阀组以及管道和供水设施等组成，其管道内始终充满水并保持一定的压力，是世界上使用时间最长、应用最广泛、控火灭火率最高的一种闭式自动喷水灭火系统。警戒状态时，由消防水箱或稳压泵、气压给水设备等稳压设施维持管道内充水的压力。发生火灾时，由闭式喷头探测火灾，水流指示器报告起火区域，由流量开关或报警阀组或稳压泵的压力开关输出启动供水泵信号，完成系统的启动。系统启动后，由供水泵向开放的喷头供水，开放的喷头将供水按不低于设计规定的喷水强度均匀喷洒，实施灭火。由于经常低于4℃的场所有使管内充水冰冻的危险，而高于70℃的场所管内充水汽化的加剧有破坏管道的危险，所以湿式系统适合在温度不低于4℃，不高于70℃的环境中使用（不能用水扑救的场所除外）；在湿式系统中一般使用玻璃球闭式喷头自动喷头。爆炸瓶式自动喷头中内装酒精、达到预定温度爆破后喷水灭火的闭式玻璃瓶自动喷淋头。

玻璃体自动喷头由安装底座、压紧螺钉等组成，经受1.2mpa～3mpa的静水压密封试验。

图13是玻璃体自动喷头，自动喷头利用连接螺纹部49将喷头连接在管路中，压紧螺钉44通过螺钉孔42将玻璃体45压在玻璃体安装底座46中，玻璃体安装底座46设置在轭臂座48上，轭臂座48的周边连接有轭臂架47，轭臂架47的另外一端设置有溅水盘41，溅水盘41的外周设置有齿棱43，一旦发生火灾，玻璃体受热会发生膨胀破碎，玻璃体安装底座46中心就会流出水，流水会流到溅水盘41上，在齿棱43周边喷洒水，起到控制火势的效果。

干式、干湿式（如果需要，可以改为预作用）自动喷水灭火系统。

干式灭火系统是除湿式系统以外使用历史最长的一种闭式自动喷水灭火系统，干湿式自动喷水灭火系统是在干式系统的基础上，为了克服了干式系统控火灭火率较低的缺点而产生的。平时系统管网中充以有压气体，系统为干式系统，火灾发生时，管网中充以压力水，系统为湿式系统。干式、预作用系统应采用直立型喷头或干式下垂型喷头。

自动喷头是闭式自动喷水灭火系统的关键组件，系通过热敏感释放机构的动作而喷水。它由喷水口、温感释放器（控制器）和溅水盘组成，其形状和样式较多，图3为常用的低熔点金属控制器自动喷头和爆炸瓶式自动喷头。

低熔点金属控制器自动喷头用于地下车库，容易上冻的场所等室外达到预定温度融化喷水的自动喷淋头，

自动喷水控制原理：

自动喷水灭火系统的工作原理流程图在报警阀的上下管道内经常充满压力水，在火灾发生时，由于火场环境温度的升高，闭式喷头玻璃球内液体膨胀，玻璃球炸裂，喷头打开喷水，即开始灭火。管网中的水由静止变为流动，水流指示器被流动的水感应后动作把水流信号转变为报警信号，送入控制器，在报警控制器上指示某一区域已在喷水。喷头持续喷水启动高位消防水箱出水管的流量开关动作报警开启消防泵，或者造成报警阀上部水压低于下部水压，这种压力差达到一定值时，原来处于关闭状态的阀片自动开启，压力水通过报警阀流向喷水系统的干管和配水管，同时通过专用细管进入延时器，经延时确认，进入水力警铃和压力开关，发出声音报警信号，同时压力开关动作，将压力下降的信号变为开关量报警信号，送入报警控制器开启消防泵。每个楼层有一个水流指示器，每个水流指示器有一个输入模块，当输入模块接收到水流指示器的动作信号后，通过总线信号输送到报警控制器；压力开关的动作信号也通过输入模块输送到报警控制器。两路信号通过主机逻辑编程，指令相应输出模块启动喷淋泵加压，使管网持续保持一定的压力，启泵电信号通过输入模块回馈到报警控制器并有显示。

专利cn201220604434.9公开了一种zigbee无线阀门控制器，图14是zigbee无线阀门控制器的线路图，它包括zigbee无线通讯模块31、ac-dc电源模块、电阻r1-电阻r4、电容c3、光电耦合器31即：tpl521-2、稳压器ams1117-3、继电器k、三极管q1、二极管in4148和芯片header6x2h，zigbee无线通讯模块31的p1．2脚与电阻r1一端相连，电阻r1另一端与光电耦合器31的tpl521-2的3端相连，光电耦合器31的tpl521-2的1端与vcc3．3、zigbee无线通讯模块的vdd脚、稳压器ams1117-3．3的vout脚、电容c3一端相连，电容c3另一端接地，光电耦合器31的tpl521-2的2端与二极管in4148的负极、稳压器ams1117-3．3的vin脚、继电器k的一端相连，光电耦合器tpl521-2的4端与电阻r2一端相连，电阻r2另一端与三极管q1的基极相连，三极管q1的集电极与二极管in4148的正极、继电器k的另一端相连，三极管q1的发射极分别与电阻r3一端、电阻r4一端相连并接地，电阻r3另一端、电阻r4另一端分别与发光二极管ledo负极、发光二极管led1负极相连，发光二极管led0正极、发光二极管led1正极分别与芯片header6x2h的9脚、11脚相连，稳压器ams1117-3．3的vin脚还与ac-dc电源模块的3脚相连，稳压器ams1117-3．3的gnd脚与ac-dc电源模块的1脚相连，ac-dc电源模块2的2脚和4脚分别与芯片header6x2h的1脚、3脚相连，芯片header6x2h的2脚、4脚分别与acc220v-l、acc220v-n相连，芯片header6x2h的8脚、10脚和12脚分别与阀门开关、阀门开到位信号、阀门关到位信号相连。

所述的芯片header6x2h的2脚、4脚分别与acc220v-l、acc220v-n相连，芯片header6x2h的8脚、10脚和12脚分别与阀门开关、阀门开到位信号、阀门关到位信号相连。

目前，喷淋头的直径只有25mm，而泵房的出水口在100mm以上，尽管供水系统提供的压力很大，但是，由于喷淋头很细，出水量和喷洒面积都受到了限制，按照目前的灭火状态，即使有火灾，也只能缓解火势的蔓延，无法将火势熄灭，还得依靠消防车的灭火，而等待消防车灭火还需要一定的时间，会受到时间的限制，如果能够在火势较小时利用楼内消防系统及时得到灭火，即使难以熄灭，也能够在火势尚未蔓延的状态下，利用火灾现场现有的喷淋系统使火势熄灭，或者在更大程度上使火势蔓延得到减缩，可使火灾引起的损失或灾难更进一步缩小，人民财产或生命会得到一定的保护。

技术实现要素：

针对目前喷淋头出水量小、喷洒范围小的状况，本实用新型提供一种改进型室内大流量自动灭火喷淋头，其目的是提高喷淋头的出水量，扩大喷淋面积，快速灭火或最大限度地控制火势的蔓延，为消防车到来争取到一定灭火时间，可降低火灾到来的损失，缩小受害程度。

本实用新型的技术方案是：一种改进型室内大流量自动灭火喷淋头，包括无线控制阀、螺纹连接部、螺纹连接部上连接的轭臂座，所述螺纹连接部入口处连接有无线控制阀，无线控制阀通过多个短距离无线通讯装置与火灾控制器连接，轭臂座中间设置有向下端开口的内腔，内腔与螺纹连接部连通，内腔中设置有喷淋杯的旋转头，旋转头下端通过颈部连接有与之一体的喷淋杯主体，旋转头以及喷淋杯主体中线上设置有沉孔，喷淋杯主体外周设置有多个与沉孔连通的喷淋孔；

进一步，喷淋孔与沉孔之间的连通孔为倾斜孔，倾斜孔有多层，每层有多个倾斜孔，倾斜孔与沉孔中心平行线之间构成向下的夹角小于90度，夹角的角度为多个不同角度，每层倾斜孔与沉孔连接部偏离沉孔中心线，每层的多个倾斜孔偏离方向相同均位于以中心线为圆心的一圆周上；

进一步，所述短距离无线通讯装置包括短距离信号发射接收器，无线控制阀与火灾控制器之间设置有多个短距离信号发射接收器，多个短距离信号发射接收器之间相互无线连通，无线控制阀和与其最近的一个或多个短距离信号发射接收器之间相互无线连通；

进一步，所述短距离信号发射接收器为zigbee发射接收器，多个zigbee发射接收器分别设置在建筑物内外的不同拐角位置；

进一步，所述沉孔的直径为50-65mm；

进一步，所述内腔为圆柱形结构或球型结构，旋转头为圆柱形结构、倒立型锥台结构或球型结构，圆柱形内腔上表面和圆柱形旋转头下表面之间设置有珠架，圆柱形旋转头下表面还设置有滚珠凹槽轨道，圆柱形结构内腔与倒立型锥台旋转头锥体外周之间设置有锥度轴承；

进一步，所述无线控制阀并联设置有无线控制器和熔断器，熔断器包括熔断架，熔断架上设置有滑动件、固定件，滑动件、固定件两端部对应位置张紧设置有弹簧，中间相对位置上分别设置有触点，触点间彼此分离，滑件上触点的相反侧连接有熔断片的一端，熔断片的另外一端固定在熔断架边缘，滑动件、固定件上触点分别与电源、无线控制阀电机连接；

进一步，所述无线控制阀侧设置有无线控制器，无线控制器与无线通讯模块电连接，短距离信号发射接收器之间相互无线连通。

本实用新型具有的积极效果是：通过在螺纹连接部入口处连接有无线控制阀，能够在有定位功能的火灾控制器的控制下，实现无线控制阀的开闭，从而能够对室内进行消防灭火，所述室内的火灾信息是利用安装在室内的有定位功能的烟雾火灾检测装置检测到以后，将火灾信息反馈至火灾控制器的；通过在轭臂座中间设置有向下端开口的内腔，内腔内设置喷淋杯的旋转头，能够将消防液通过沉孔以及与之连通的喷淋孔，能够开启定位烟雾火灾检测装置位置周围的喷淋杯，将消防液从喷淋杯精准的喷洒到火灾现场；特别是在喷淋孔与沉孔之间的连通孔倾斜孔，倾斜孔与垂线构成向下的夹角小于90度，倾斜孔偏离中心沉孔中心线，偏离方向相同，能够在水流的反作用下，使喷淋杯转动，倾斜孔夹角度设计成多个不同角度结构，能够使喷水喷向不同位置的火灾现场，可得到全面的灭火消防；通过在旋转头或内腔之间设置滚珠，能够提高旋转头转动的光滑程度，有利于旋转头的转动；通过在无线控制阀并联设置有无线控制器和熔断器，能够起到双保险的作用，一旦着火，即使无线控制器不会发生作用，也会利用熔断器连通电源，使无线控制阀动作，打开阀门进行喷淋；通过在固定件和滑动件两端设置弹簧，熔断片可在高于70°c状况下，被熔断，在弹簧的作用下，滑动片沿着滑道向固定件方向靠近，当固定件和滑动件之间的触点相互接触后，连通电源，无线控制阀内部的电机会打开，开始喷淋，进行灭火；通过在无线控制阀与有判断着火位置的火灾控制器之间设置有多个短距离信号发射接收器，多个短距离信号发射接收器之间相互无线连通，无线控制阀和与其最近的一个或多个短距离信号发射接收器之间相互无线连通，不仅有利于信号的传递，而且能够确保信号与无线控制阀与可判断位置的火灾控制器的畅通传递，设置多个短距离信号发射接收器，可避免墙体等的阻隔，影响信号的传递；通过将沉孔的直径扩大为50-65mm，与原来仅有25mm口径相比，增大了单位时间内消防液体的流量，可进一步扩大喷淋面积，快速灭火或最大限度地控制火势的蔓延，为消防车到来争取到一定灭火时间，可降低火灾到来的损失，缩小受害程度。

附图说明

图1本实用新型的实施例一侧面示意图。

图2实施例一的喷淋杯结构示意图。

图3喷淋杯内单层倾斜孔的排列结构示意图。

图4本实用新型的实施例二侧面示意图。

图5实施例二的喷淋杯结构示意图。

图6实施例一的旋转头下表面凹槽结构示意图。

图7并联设置有无线控制阀和熔断器的结构示意图。

图8熔断器的俯视结构示意图。

图9沿途8中a-a方向的截面结构示意图。

图10周边带有多种匹配网络的无线通讯模块cc2530电路图。

图11zigbee路由器的线路图。

图12协调器的结构示意图。

图13现有玻璃体自动喷头结构示意图。

图14zigbee无线阀门控制器的线路图。

标号说明：11-水管、12a-珠架、12b锥度轴承、13a-圆柱形旋转头、13b-锥台旋转头、14-颈部、15-喷淋杯、16-喷淋孔、16a-倾斜孔、17-沉孔、18-凹槽、19-吊顶、20-无线控制阀、21-触点、22-熔断器、23-熔断架、23a-底板、24-熔断片、25-固定边缘、26-滑道，27-弹簧、28-固定件、29-滑动件、30-zigbee无线通讯模块、31-光电耦合器、33-无线阀门控制器、43溅水盘、42-螺钉孔、43-齿棱、44-压紧螺钉、45-玻璃体、46-玻璃体安装底座、47-轭臂架、48-轭臂座、49-连接螺纹部。

具体实施方式

以下参照附图，就本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

本实用新型的技术方案是：一种改进型室内大流量自动灭火喷淋头，图1是本实用新型的实施例一侧面示意图。图2本实用新型的实施例二侧面示意图。室内自动灭火喷淋头包括无线控制阀20、螺纹连接部49、螺纹连接部49上连接的轭臂座48，所述螺纹连接部49入口处与水管11之间连接有无线控制阀20，无线控制阀20通过多个短距离无线通讯装置与火灾控制器连接，轭臂座48中间设置有向下端开口的内腔，内腔与螺纹连接部49连通，内腔中设置有喷淋杯15的旋转头，旋转头下端通过颈部14连接有与之一体的喷淋杯15主体，旋转头以及喷淋杯15主体中线上设置有沉孔17，喷淋杯15主体外周设置有多个与沉孔17连通的喷淋孔16。

所用的阀门为电动两通阀，电动两通阀与无线控制器连接。

鉴于现在室内都进行吊顶，在本实施例中将无线控制阀20设置在吊顶19内，也可根据实际情况将无线控制阀20安装在不影响喷淋杯15喷淋的喷淋杯15旁边。

图3是喷淋杯15内单层倾斜孔16a的排列结构示意图。喷淋孔16与沉孔17之间的连通孔为倾斜孔16a，倾斜孔16a有多层，每层有多个倾斜孔16a，倾斜孔16a与沉孔17中心平行线之间构成向下的夹角小于90度，夹角的角度为多个不同角度，每层倾斜孔16a与沉孔17连接部偏离沉孔17中心线，每层的多个倾斜孔16a偏离方向相同均位于以中心线为圆心的一圆周上。

所述内腔为圆柱型，下端开口为圆孔，内腔内上表面设置有环形滚珠架12a，所述短距离无线通讯装置包括短距离信号发射接收器，无线控制阀20与火灾控制器之间设置有多个短距离信号发射接收器，多个短距离信号发射接收器之间相互无线连通，无线控制阀20和与其最近的一个或多个短距离信号发射接收器之间相互无线连通。

所述沉孔17的直径为50-65mm。

图4是实施例一的喷淋杯15结构示意图。图5是实施例二的喷淋杯15结构示意图。图6是实施例一的旋转头下表面凹槽18结构示意图。

所述内腔为圆柱形结构或球型结构，旋转头为圆柱形结构、倒立型锥台结构或球型结构，圆柱形内腔上表面和圆柱形旋转头13a下表面之间设置有珠架12a，圆柱形旋转头下表面还设置有滚珠凹槽轨道，圆柱形结构内腔与倒立型锥台旋转头13b锥体外周之间设置有锥度轴承12b。

所述无线控制阀20侧设置有无线阀门控制器33，无线阀门控制器33与无线通讯模块电连接，无线通讯模块与短距离信号发射接收器之间相互无线连通。

图7是并联设置有无线控制阀和熔断器的结构示意图、图8是熔断器的俯视结构示意图、图9是沿途8中a-a方向的截面结构示意图。所述无线控制阀20并联设置有无线控制器30和熔断器22，熔断器22包括熔断架23，熔断架上设置有滑动件29、固定件28，滑动件29通过滑道26滑动设置在底板23a上，滑动件29、固定件28两端部对应位置张紧设置有弹簧27，中间相对位置上分别设置有触点21，触点21间彼此分离，滑件上触点21的相反侧连接有熔断片24的一端，熔断片24的另外一端固定在熔断架固定边缘25，滑动件29、固定件28上触点21分别与电源、无线控制阀20电机连接。

熔断器22设置在距离喷淋杯一米以内的室内，在本实施例中，所述熔断片24采用的现有技术中的双金属片。图1、图2中显示的熔断器22是水平状态下设置在室内顶棚上的状态。熔断器22与无线控制阀20电机以及电源连接的电线外周设置有耐火性套管。

在本实施例中，所述无线控制阀20上连接有无线阀门控制器33，无线阀门控制器33采用的是现有技术，无线阀门控制器33通过zigbee无线通讯模块30与所述短距离信号发射接收器连接，在本实施例中，短距离信号发射接收器包括zigbee路由器和协调器，zigbee路由器设置有多个，zigbee路由器分别设置在建筑物内外的不同拐角位置，在本实施例中，zigbee路由器经协调器与火灾控制器连接。

图10是周边带有多种匹配网络的无线通讯模块cc2530电路图。所述zigbee无线通讯模块30使用的是cc2530模块，cc2530模块无线连接着zigbee路由器，zigbee路由器与协调器无线连接，协调器是基于msp430微处理器构成的，msp430微处理器周边连接有包括cc2530模块、存储器、闪存、多种接口，可以与以太网络、火灾控制器等连接，对阀门进行控制。

以下就本实施例中的无线连方式进行说明。在实施例中，利用的阀门控制器、zigbee无线通讯模块30、zigbee路由器和协调器与其有定位功能的火灾控制器均属于现有技术。

zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。因此在本实施例中的无线连接使用了zigbee技术。

前面所述的阀门控制器上连接了无线通讯模块采用了cc2530无线通讯模块，图7周边带有多种匹配网络的无线通讯模块电路图。图7中cc2530周边设置有多种网络匹配的电路，可通过无线电路与周边的网络连接。

在本实施例中，短距离信号发射接收器使用了zigbee路由器和协调器。

图11是zigbee路由器的线路图。zigbee路由器采用了zigbee路由器，该zigbee路由器是在cc2530rf的基础上加一个起到放大作用的cc2591rf组合，构成了zigbee路由器。

zigbee路由器包括多个，多个zigbee路由器分别设置在建筑物内外的不同拐角位置。

图12是协调器的结构示意图。协调器中包括协调器无线通讯模块，协调器无线通讯模块中也采用cc2530，通过spi接口与单片机相连，可完成设置和收发数据的功能，在芯片内部配有pcb天线完成通，采用ch340g转换芯片，将io口转换为usb口与电脑相连，数据经过协调器无线模块的接收，sdram和flash分别为内部存储和外部存储设备，存储采集的火灾信息和设定的程序；jtag调试接口用于对芯片程序进行烧写，以太网接口用于与网络平台实现数据共享。msp430具有功耗低、性能稳定，可对采集的火灾信息进行处理。

通过多个zigbee路由器、协调器与火灾控制器连接，火灾控制器上连接有视屏，通过视屏可进行实时人工监视。

所述火灾控制器中安装有zigbee控制系统2.0软件，能够将火灾控制器信息经路由器，协调器接口传送到阀门控制器中。

在本实施例中，当安装有无线通讯模块cc2350模块的火灾报警器将火灾信息传递到火灾控制器后，由于cc2350模块的ieee地址在出厂前已经得到了定义，在全球内是唯一的逻辑地址，火灾控制器能够接收到cc2350模块的地址，也就是说可以获得火灾地址的信息，经过信息比对，判断为火灾后，经协调器自动按最佳、最快路径通过zigbee路由器将信息传送到阀门控制器，阀门控制器控制阀门20的开闭，实施灭火。

本实用新型通过在螺纹连接部49入口处连接有无线控制阀20，能够在火灾控制器的控制下，实现无线控制阀20的开闭，从而能够对室内进行消防灭火，所述室内的火灾信息是利用安装在室内的烟雾火灾检测装置检测到以后，将火灾信息反馈至火灾控制器的；通过在轭臂座48中间设置有向下端开口的内腔，内腔内设置喷淋杯15的旋转头，能够将消防液通过沉孔17以及与之连通的喷淋孔16，能够将消防液从喷淋杯15喷洒到火灾现场；通过在无线控制阀20并联设置有无线控制器30和熔断器22，能够起到双保险的作用，即使无线控制器30不会发生作用，一旦着火也会利用熔断器22连通电源，使无线控制阀20动作，打开无线控制阀20进行喷淋；通过在固定件28和滑动件29两端设置弹簧27，熔断片24在高于70°c状况下，被熔断，在弹簧27的作用下，滑动片29沿着滑道26向固定件28方向靠近，当固定件28和滑动件29之间的触点21相互接触后，连通电源，无线控制阀20内部的电机会动作，开始喷淋，进行灭火；特别是在喷淋孔16与沉孔17之间的连通孔倾斜孔16a，倾斜孔16a与垂线构成向下的夹角小于90度，倾斜孔16a偏离中心沉孔17中心线，偏离方向相同，能够在水流的反作用下，使喷淋杯15转动，倾斜孔16a夹角度设计成多个不同角度结构，能够使喷水喷向不同位置的火灾现场，可得到全面的灭火消防；通过在旋转头或内腔之间设置滚珠，能够提高旋转头转动的光滑程度，有利于旋转头的转动；通过在无线控制阀20与火灾控制器之间设置有多个短距离信号发射接收器，多个短距离信号发射接收器之间相互无线连通，无线控制阀20和与其最近的一个或多个短距离信号发射接收器之间相互无线连通，不仅有利于信号的传递，而且能够确保信号与无线控制阀20与火灾控制器的畅通传递，设置多个短距离信号发射接收器，可避免墙体等的阻隔，影响信号的传递；通过将沉孔17的直径扩大为50-65mm，与原来仅有25mm口径相比，增大了单位时间内消防液体的流量，可进一步扩大喷淋面积，快速灭火或最大限度地控制火势的蔓延，为消防车到来争取到一定灭火时间，可降低火灾到来的损失，缩小受害程度。

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