水雾灭火装置及制造方法与流程

本文的实施例涉及水雾灭火系统，且更具体来说，涉及自动水雾喷嘴或装置(在本文还被称为“喷水器”)以及制造此类喷嘴的方法。

传统的灭火系统(例如，喷水器系统)将水喷雾到区域中以扑灭或控制火势。传统的系统依赖于相对大量的水来充分地弄湿区域的内含物并且将水直接地施加到火上。常规观点是将水直接地喷洒在例如房间等封闭空间的墙壁处。一些行业标准需要以距天花板最小的距离的高度将水直接地喷洒到墙壁上。施加到墙壁的一些水浸透墙壁材料。一些水溅离墙壁并且落到地板、家具或房间里的其它物品上。

常规方法的一个缺陷是，其需要相对大量的水或其它灭火流体。浸透墙壁和房间的内含物增加了必须修理或更换墙壁材料和家具或房间里的其它物品的可能性，即使它们未被火损坏也如此。水将渗出到周围区域和下方楼层，并且将导致周围区域中的水渍。由于水导致的损坏常常超过由于火导致的直接损坏。此类系统的另一缺陷是，各种房间大小和配置通常需要在其内需要灭火的房间或区域内的多个喷嘴的不同布置。这给灭火系统的安装者和设计者带来了额外的复杂性。

水雾系统使用比传统的喷水器系统更少的水，因此减少了上文描述的由于弄湿周围的结构而导致的水渍。水雾系统使用小的水颗粒来填充空间以阻止辐射热传递并且弄湿体积表面。水雾作为喷流从喷嘴施加到受保护的体积，并且所述喷流穿透到火，从而使火冷却并且使用水雾取代氧气。对于水雾喷射穿透，到火的直线是重要的。为了最佳性能，喷嘴必须直接地喷洒到火区或火区附近。

已经努力在喷水器装置下面直接地喷洒水。常见的要求被称作“下方测试”，其中在水雾喷嘴正下方起火。遗憾的是，至此的努力已经导致不合适的喷洒特性和/或所需的复杂的制造和组装过程。

发明概要

根据一个实施例，一种水雾灭火装置包括围绕中心轴安置的喷嘴主体。还包括被配置成排出水的喷嘴布置。所述喷嘴包括环形凹槽。所述喷嘴还包括从集水室延伸到环形凹槽的孔(还被称为“微型喷嘴”)，其中所述微型喷嘴与中心轴有角度地定向。所述喷嘴进一步包括接近喷嘴的出口而定位的导流器唇缘，其中所述导流器唇缘定位成接触离开喷嘴布置的出口的水。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可包括微型喷嘴以约15度到约50度的角度与中心轴有角度地定向。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可包括环形凹槽至少部分由轴向壁部分、径向内壁部分和径向外壁部分界定，其中所述微型喷嘴延伸穿过所述轴向壁部分。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可包括微型喷嘴与环形凹槽的轴向壁部分垂直地对准。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可包括导流器唇缘形成于径向外壁部分上。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可包括微型喷嘴被配置成将水从集水室路由到环形凹槽，所述微型喷嘴对准成在接触导流器唇缘的方向上将水排出到环形凹槽中。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可包括径向外壁部分包括第一区段和第二区段，所述第二区段形成导流器唇缘。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可包括所述第二区段从所述第一区段有角度地移位。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可以进一步包括多个喷嘴，所述喷嘴中的每一者包括环形凹槽、微型喷嘴和导流器唇缘。

根据另一实施例，提供一种制造水雾灭火装置的方法。所述方法包括将球管笼加工成与喷嘴主体一体地形成。所述方法还包括围绕喷嘴主体的中心轴加工环形凹槽。所述方法进一步包括穿过喷嘴主体从环形凹槽到喷嘴主体的集水室钻出至少一个微型喷嘴。所述方法还进一步包括接近喷嘴的出口在环形凹槽内一体地形成导流器唇缘，其中所述导流器唇缘定位成干扰离开至少一个微型喷嘴的水喷雾。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可包括，钻出所述至少一个微型喷嘴包括以垂直于轴向壁部分的角度钻穿所述轴向壁部分到达集水室。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可包括，一体地形成导流器唇缘包括压力转动径向外壁部分的一部分。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可包括，一体地形成导流器唇缘会形成径向外壁部分的第一区段和径向外壁部分的第二区段，所述第二区段相对于所述第一区段有角度地定向。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可包括，钻出所述至少一个微型喷嘴包括相对于喷嘴主体的中心轴以约15度到约50度的角度钻出微型喷嘴。

除了上文描述的特征中的一者或多者之外，或作为替代方案，其它实施例可包括，一体地形成导流器唇缘包括将导流器唇缘定位成重新引导从微型喷嘴排出的水喷雾。

附图简述

在说明书完结时的权利要求书中特别地指出且清楚地要求被视为本发明的标的。通过结合附图进行的以下详细描述，本发明的前述和其它特征和优势会显而易见，附图中：

图1是操作中的灭火系统的示意性说明；

图2是灭火系统的灭火水喷雾装置的截面视图；

图3是根据实施例的灭火水喷雾装置的喷嘴区的截面视图；

图4是根据实施例的灭火水喷雾装置的喷嘴区的最终制造的配置的截面视图；以及

图5是说明各种尺寸的灭火水喷雾装置的喷嘴区的示意性视图。

具体实施方式

参看图1，示意性地说明用于抑制或扑灭区域22内的火的灭火系统20。在所说明的实施例中，区域22是大体上封闭的空间，例如建筑物内的房间。区域22包括大体上水平表面26。在一个实例中，水平表面26是地板。在另一实例中，水平表面26是区域22内的平台。天花板28平行于表面26并且通常接近区域22的顶部而定位。其它实例性区域或房间可包括不平行于表面26的有角度的表面或可包括相对于表面26在不同高度处的表面。将了解，区域22和水平表面26的以上实例仅仅说明可以在其内采用灭火系统20的环境。出于清楚起见，目标区域是由水平表面26指代的区域，且目标区域可包括任何定向的任何表面，且可以含有或包括众多预期的物品，例如家具、机器、储藏物品等。

由来源(未说明)穿过管道网络将例如水等灭火流体提供到灭火水喷雾装置30。灭火水喷雾装置30包括喷嘴主体32(图2)，其具有与用于排驱到区域22的一个或多个喷嘴成流体连通的集水室34。灭火水喷雾装置30在需要时将灭火流体引入到区域22中。灭火水喷雾装置30定位在区域22内且被配置成沿着直接对准大体上水平表面26的主要轨道36引导灭火流体。在此实例中，主要轨道36直接对准地板表面26。

实例性主要轨道36与大体上水平表面26大体上垂直地对准。主要轨道36的定向的相对陡的角度确保离开灭火水喷雾装置30的大多数灭火流体直接对准地板或大体上水平表面26。

现在参看图2，更详细地说明灭火水喷雾装置30。喷嘴主体32围绕纵向延伸穿过喷嘴主体32的中心轴38定向，位于喷嘴主体32的内部位置处的集水室34与至少一个但通常是多个用于排驱灭火流体(例如，水)的喷嘴成流体连通。球管笼40操作地耦合到喷嘴主体32。在一个实施例中，将球管笼40加工成与喷嘴主体32一体地形成以与其形成永久固定。为了实现在主要轨道36中排驱灭火流体，灭火水喷雾装置30被配置成在于球管笼40周围排出灭火流体的同时排驱灭火流体。

接近喷嘴主体32的末端形成喷嘴布置42(还在图3和图4中示出)。将了解，装置30包括被配置成阻止穿过中心孔31的水流的各种组件，从而确保将所要的水流引导穿过孔46(在本文还被称为微型喷嘴)。微型喷嘴从喷嘴主体32的集水室34延伸并且穿过喷嘴主体32到达周围环境。如本文采用的术语微型喷嘴是指由喷嘴主体32界定的孔(例如，钻孔)，其相对于系统管道区域具有较小的截面区域。举例来说，在一个实施例中，将水提供到喷嘴的管子具有约8mm的内径，而微型喷嘴具有等于或小于约1.4mm的直径。在截面区域方面观看，此实施例具有将水馈给到喷水器喷嘴的约50.3平方毫米的管子，所述喷水器喷嘴在喷嘴主体32上具有微型喷嘴钻孔。喷嘴主体32上的这些微型喷嘴具有约1.54平方毫米或更小的截面区域，使得个别微型喷嘴比系统管子小30倍以上。将了解，上文描述的尺寸仅仅是实例，且微型喷嘴与供水管子的比率是示例性的。所述此率可以依据特定应用和规格而变化。在一些实施例中，所述比率是至少约10，其中个别微型喷嘴比供水管子小至少约10倍(在截面区域中)。在一个实施例中，微型喷嘴被钻成等于或小于约2mm的直径。在一些实施例中，微型喷嘴直径在约0.5mm到约0.7mm之间的范围。

喷嘴42包括围绕喷嘴主体32周向延伸的环形凹槽44。孔46在集水室34与环形凹槽44之间延伸并且与其流体地耦合。孔46定位成相对于喷嘴主体32的中心轴38以一角度将灭火流体从集水室34路由到环形凹槽44。在一个实施例中，所述角度在约15度到约50度的范围。在另一实施例中，所述角度是约30度(图5)，但是预期替代性有角度的定向。环形凹槽44是由轴向壁部分48、径向内壁部分50和径向外壁部分52界定。孔46形成于轴向壁部分48中并且与轴向壁部分48垂直地定向。

孔46界定流体流动路径并且在环形凹槽44中产生喷流路径。径向外壁部分52的一部分相对于径向外壁部分52的剩余部分有角度地定向，以界定被称作导流器唇缘54的(图3和图4)。包括排出流体流动路径的所述喷流路径与导流器唇缘54相交，以确保穿过孔46排出的流体接触导流器唇缘54且相应地偏转。流体的偏转是在与促进形成上文详细描述的主要轨道36一致的方向上。径向外壁部分52是由多个第一区段(例如，第一区段56和第二区段58)形成，其中第二区段包括导流器唇缘54并且与第一区段56有角度。在图3和图4中说明导流器唇缘54的示例性实施例，但是将了解，导流器唇缘54的精确定向不受所说明的实施例限制并且可以包括其变化。

虽然上文描述单个喷嘴，但将了解，可以围绕喷嘴主体32的圆周包括多个喷嘴，从而围绕喷嘴主体32形成多个出口，可以从所述多个出口射出灭火流体。具体来说，在一些实施例中，水雾喷嘴布置包括多个微型喷嘴孔和一导流器唇缘，其全部包括在相同主体中。

如所示，除了主要轨道36之外，灭火水喷雾装置30包括可以被称为辅助喷嘴60的额外喷嘴。辅助喷嘴60定向成从喷嘴主体32在向下和径向向外方向上射出流体。在一个实施例中，辅助喷嘴60以约65度的角度与中心轴38有角度地定向，但是取决于特定应用，预期若干变化。

上文描述的结构有利地克服与形成单个、均匀地且一体地构造的喷嘴相关联的制造挑战，所述喷嘴被配置成在先前被认为是“死区”的主要轨道36中射出流体。具体来说，提供一种形成灭火水喷雾装置30的方法。

所述方法包括与喷嘴主体32一体地形成球管笼。与喷嘴主体32一体地形成球管笼可包括任何接合过程，例如铸造、焊接、钎焊和化学溶解。这些仅仅是示例性过程，且将了解，上文描述的过程仅仅是说明性的，而不打算具限制性。将环形凹槽44加工到喷嘴主体32中。将了解，可以加工众多凹槽轮廓。环形凹槽44促进其中可以钻出孔46的区。具体来说，将钻头插入到环形凹槽44中，且穿过喷嘴主体32将孔46钻到集水室34。孔角度垂直于轴向壁部分48，如上文详细描述，但是如所述，环形凹槽44和因此轴向壁部分48的配置可以变化。导流器唇缘54因此接近喷嘴42的出口一体地形成于环形凹槽44内。通过压力转动喷嘴主体32而形成导流器唇缘54，且所得的导流器唇缘54促进喷雾围绕球管笼40向下偏转。

有利的是，将球管笼40加工成与喷嘴主体32一体地形成，从而降低组装复杂性并且避免在使用灭火水喷雾装置30之后重新组装，在可拆分的球管笼布置中就需要重新组装。另外，导流器唇缘54与喷嘴主体32一体地形成。这允许将导流器唇缘54的制造与和喷嘴主体的其余部分制造相同的加工阶段组合起来。因此，导流器不需要单独的组合件或部件，且可以将所述制造集成到整体喷嘴主体32的CNC加工程序。

虽然已经结合有限数目的实施例详细描述了本发明，但应该容易理解，本发明不限于这些公开的实施例。而是，可以修改本发明以并入迄今为止未描述的任何数目的变化、更改、替代或等效布置，但是其与本发明的精神和范围相称。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但将理解，本发明的各方面可包括所描述的实施例中的仅一些实施例。因此，不应把本发明看作为受到前述描述限制，而是仅受到所附权利要求书的范围限制。