本实用新型涉及自动喷水灭火系统领域，具体涉及一种可分流布水旋转式灭火喷头。
背景技术：
在消防自动喷水灭火系统中，灭火喷头起到监测火情和实施扑救火灾的作用，主要应用在轻、中危险级场所、商用场所，如银行、旅馆、购物中心、车库、玻璃幕墙保护等。每个灭火喷头都有特定的保护区域，当发生火灾时，水通过灭火喷头的布水腔体洒出进行灭火，消防水通过灭火喷头均匀洒出，对该区域的火势起到控制。现有技术中的灭火喷头在使用过程中，布水腔体对水流的布水导流作用差，进而导致水雾喷洒错乱、不规则、不均匀，严重影响水雾喷洒效果；特别是当其侧向安装时，不可避免地出现部分区域遗漏，消防作用不能有效发挥，严重时出现延误火情的情况，实用性有待提高。
中国专利200820200633.7公开了一种感温旋转式洒水灭火喷头，包括进水管，相对进水管旋转的旋转构件及与旋转构件固定连接且带多个具有喷水和通气的喷水口的布水腔体，在布水腔体内设置有翼片，在翼片的下沿设置多个喷水口相对应的异型片状翼，喷水口的形状与异型片状翼轴向投影形状相应。火警时，感温玻璃球破碎，由于重力或水力作用，导向柱伸出导向孔，翼片移动打开进水口，水从喷水口喷出，同时受到水力的作用力，灭火喷头自动360度旋转，产生离心力将水甩出。但该灭火喷头的不足之处在于，该灭火喷头呈轴向截面对称形状，仅在下垂式安装，才能实现较好的布水性能，使得其落水投影面积呈一定半径的圆形，如图1所示，图中a为集水盘。将该灭火喷头在边墙侧向安装时，由于水受地心引力影响，喷头旋转喷出的水的运动轨迹由于重力作用发生改变，落水投影布水覆盖面与下垂式安装时完全不同，落水集中在安装位置的两侧和轴向较短距离的范围内，如图2所示。因此，将该装置用于侧向安装时，不能满足在一定前向距离和展宽宽度面积内的均匀布水，两侧投影45度角区域难以到达足够的喷水流量，并且轴向覆盖距离不足够。因此，对于需要边墙型安装喷水灭火的应用场所，需要能满足扩大覆盖面积的布水性能要求的灭火喷头结构。
技术实现要素：
为解决上述问题，本实用新型提供一种可分流布水旋转式灭火喷头，该灭火喷头侧向安装于侧壁时分流及导流效果好，喷洒灭火面积覆盖了两侧，达到了足够的轴向距离；水压密封性好，水滴密集，工作效率高，灭火性能稳定。
本实用新型中的可分流布水旋转式灭火喷头具体包括进水管(1)，旋转构件 (4)，设置有多个喷水口(9)的布水腔体(10)，感温玻璃球(14)及翼片(11)；所述感温玻璃球(14)固定设置于布水腔体内部；其特征在于：所述翼片(11)包括翼片本体部及宝塔状的分流部；翼片本体部包括多个沿离心方向设置的异型翼；喷水口的轴向投影形状与异型翼相对应，异型翼轴向投影面积小于喷水口的轴向投影面积；分流部包括设置于顶端的锥形塔尖(110)，设置于塔尖下方的至少一层台阶层，设置于台阶层与翼片本体部之间的密封层(116)；沿水流方向，所述塔尖及所述至少一层台阶层轴向的投影面积依次增大。
进一步地，还包括设置于所述翼片的密封层外周的密封垫片(7)，用于与进水管的进水口形成密封连接。
进一步地，所述翼片本体部包括设置有开口的圆形板体；所述开口为弧形开口(104)或异型开口(105)。
进一步地，所述翼片本体部包括设置有通孔(106)的圆形板体，所述通孔 (106)的设置于翼片本体部的圆形轮廓的内边沿处。
进一步地，所述分流部还包括设置于台阶层与密封层之间的梯锥层(115)，梯锥层的轴向截面形状为等腰梯形。
进一步地，所述锥形塔尖(110)，所述台阶层，所述梯锥层(115)或所述密封层(116)的轴向投影为圆形或多边形，所述锥形塔尖(110)，所述台阶层，所述梯锥层(115)及所述密封层(116)对应的圆形半径或外接圆半径依次增大；台阶层的轴向截面外沿角连成的轮廓线为斜线、凸弧线或内凹弧线。
进一步地，进水管(1)外周上部设置接口螺纹，进水管的内径沿水流方向呈逐渐减小，进水管(1)下部穿过旋转构件(4)上的通孔，并且由向外延伸的梯形托肩与旋转构件(4)内腔形成环形空腔，环形空腔内设置有滚珠(6)，及安装于滚珠(6)与旋转构件(4)内腔之间设置有滚珠碗(5)。
进一步地，布水腔体(10)轴向截面内轮廓呈上宽下窄的梯形，外轮廓的轴向截面上部为上宽一下窄的梯形，下部为以上部梯形窄底为长边的矩形；在布水腔体(10)上设置有喷水口(9)，喷水口(9)连通梯形和矩形并穿出矩形的底边，并以布水腔体(10)底部中心成偏心旋转对称；布水腔体(10)的底部设置有一个或者一个以上通气孔。
进一步地，还包括挡水组件，挡水组件包括集水导流罩(13)及集水挡圈 (8)；集水导流罩包括等腰梯形状的上面、矩形状的后面，及用于连接上面及后面的左右两侧面，所述上面倾斜向上设置，与所述后面呈钝角连接；所述后面的正下方设置有拱门形开口，所述拱门形开口的形状与进水管的外径相匹配。
进一步地，所述旋转构件(4)与进水管旋转连接，所述布水腔体(10)与旋转构件(4)固定连接；所述翼片(11)的底面中心还设置有中心孔，感温玻璃球(14)的一端插入翼片(11)的中心孔内，另一端设置在布水腔体(10)的底部中心的调节螺钉上。
本实用新型与现有技术相比可实现以下有益效果：
采用本实用新型中的布水结构，使旋转喷射出来的水流的空间运动轨迹按照旋转抛物面空间喷射，实现单边均匀布水特性，形成具有轴向一定距离和横向一定展宽的内接矩形均匀布水效果。本实用新型实施后达到的边墙安装喷水覆盖投影面积如图3所示(P为喷头，a为集水盘)，集水盘布置的面积为有效覆盖面积。
本实用新型中的宝塔形分层布水结构可从轴向向两侧分角度扇区调整分配出水流量；翼片本体上的弧形开口及翼形开口保证轴向扇区的出水流量，圆孔保证轴向喷水距离和出水流量；集水导流罩将喷水旋转喷出的上方和两侧方的水集中在轴向一定的距离和横向一定展宽宽度的覆盖区域内。采用本实用新型中的结构，解决了现有感温旋转式洒水灭火喷头只能用于下垂式安装的技术局限，提高水流喷洒的均匀、规则有序效果，使得灭火喷头侧向安装于侧壁时分流及导流效果好，喷洒灭火面积覆盖了两侧，达到了足够的轴向距离；水压密封性好，水滴密集，工作效率高，灭火性能稳定。
附图说明
附图1为下垂式安装的现有技术的灭火喷头的集水盘收集图；
附图2为侧向安装的现有技术的灭火喷头的集水盘收积图；
附图3为侧向安装的本实用新型的灭火喷头的集水盘收积图；
附图4为本实用新型的灭火喷头的组成结构图；
附图5为本实用新型的灭火喷头的喷水示意图；
附图6a为本实用新型的灭火喷头的集水导流罩主视图；
附图6b为本实用新型的灭火喷头的集水导流罩俯视图；附图7a为本实用新型的灭火喷头的集水挡圈主视图；
附图7b为本实用新型的灭火喷头的集水挡圈俯视图；
附图8为本实用新型的灭火喷头的翼片结构图.
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图4及图5所示，本实用新型实施例的可分流布水旋转式灭火喷头包括进水管1，与进水管旋转连接的旋转构件4，与旋转构件4固定连接的布水腔体 10，感温玻璃球14，翼片11，集水导流罩13及集水挡圈8。
旋转构件4的中部设置有通孔，及大于通孔直径的内腔，旋转构件4的外部延伸设置有连接部，连接部上设置有第一连接孔。进水管1下部穿过旋转构件 4上的通孔，并且由向外延伸的梯形托肩与旋转构件4内腔形成环形空腔。环形空腔内设置有滚珠6，滚珠6可为轴承、或环状滑片。滚珠6与旋转构件4内腔之间设置有滚珠碗5，滚珠碗5的形状与内腔的形状相匹配。进水管1的底部设置有凹槽，用于容纳密封垫片7。进水管1外周上部设置接口螺纹，起到连接方便的作用。在进水管的内径沿水流方向呈逐渐减小，使进入进水管1的水主要以层流形式(S1)流过进水管后轴心部分的层流到达翼片11。
集水导流罩13为四面结构件，如图6a及6b所示，四面为别为上面、左右两侧面和后面。上面呈等腰梯形状，梯形前沿具有一个下沉式的凹面。上面倾斜向上设置，与后面呈钝角连接。凹面包括一水平设置的矩形块，及设置于矩形块的两边，用于连接矩形志与上面的三角块，三角块倾斜设置。后面为矩形状，正下方有拱门形开口，拱门形开口的形状与进水管的外径相匹配，拱门形开口的两侧边设置有插入片，可与进水管形成插入式结构。两侧面一边与后侧面连接，另一边与上面连接，下底边为水平设置。两侧面间的距离大于旋转构件4的外径，具体可根据实现实际轴向一定及横向一定的布水范围而设定。螺母2设置于集水导流罩13上方，用于固定集水导流罩13的插入片，集水导流罩13通过螺母2 与插入片的配合固定于进水管上。在集水导流罩13下方还设置有卡合在进水管外壁上的卡簧3，防止集水导流罩在外力作用下滑落。螺母2及卡簧3的固定方式，一方面可固定集水导流罩13，另一方面防止旋转构件4与进水管1分离，防止可分流布水旋转式灭火喷头工作时产生较大幅度的轴向跳动。
当可分流布水旋转式灭火喷头侧向固定于侧壁上时，后面竖直安装，与侧壁相平行；上面倾斜向上设置，两侧面与侧壁垂直安装设置。集水导流罩整体罩设于可分流布水旋转式灭火喷头的上面及两侧面。当可分流布水旋转式灭火喷头作业时，集水导流罩可将喷水旋转喷出的上方和两侧方的水集中在轴向一定的距离和横向一定展宽宽度的覆盖区域内。
布水腔体10轴向截面内轮廓呈上宽下窄的梯形，外轮廓的轴向截面上部为上宽一下窄的梯形，下部为以上部梯形窄底为长边的矩形。布水腔体10的梯形宽边向外延伸有连接部，连接部上设置第二连接孔，旋转构件4与布水腔体10 可通过轴向均匀分布的穿过第一、第二连接孔的螺钉与螺母连接固定连接，螺钉与螺母轴向均匀分布；也可以采取其它的固定方式。在布水腔体10上设置有喷水口9，喷水口9连通梯形和矩形并穿出矩形的底边，并以布水腔体10底部中心成偏心旋转对称。本实施例中喷水口9设置为8个。喷水口9的个数可根据实际应用情况，设置至少两个以上。布水腔体10底部中心设置有调节螺钉，在调节螺钉与翼片11底部中心之间设置有一竖向安装的感温玻璃球14，感温玻璃球14 的一端插入翼片11的中心孔内，感温玻璃球14的另一端设置在布水腔体10的底部中央的调节螺钉12上。也可采取其它固定方式，使感温玻璃球14起到支撑翼片的作用。所述布水腔体10的底部设置有一个或者一个以上通气孔，通气孔均匀间隔分布。
在旋转构件4与布水腔体10之间设置有集水挡圈8，如图7a及7b所示。集水挡圈8的固定部罩设于布水腔体10的连接部上，且与布水腔体10的外形相匹配，集水挡圈8的固定部上设置有与第一、第二连接孔相对应的第三连接孔，集水挡圈的固定部的横截面外轮廓为矩形。集水挡圈的扩展罩沿布水腔体的连接部倾斜向外的延伸设置，集水挡圈的扩展罩的横截面外轮廓为等腰梯形。便于水流沿扩展罩流下。集水挡圈的外轮廓为圆环形或多边形，安装在布水腔体上下结合部的外沿。集水挡圈可将布水腔体根部横向喷出的水限制在轴向一定的角度范围内。
位于布水腔体10内的翼片11顶部呈锥状或宝塔状，如图8所示，翼片11 的上方顶住进水管1下部的进水口，并与其密封配合。在翼片11与进水管1之间的密封，可在翼片11的密封层设置与进水管1的进水口接触的边沿设置密封垫片7，密封垫片7也可采用弹性及抗老化更好的材料制成。
本实用新型中的翼片为止水阀布水异型翼片构件；翼片11包括翼片本体部及分流部。翼片本体部101的横截面形状为圆形板体，沿翼片本体部的圆形外轮廓设置有八个异型翼；相邻两个异型翼102、103为一组，异型翼关于翼片本体部的圆形板体中心对称。异型翼形状为外宽内窄的风机叶片状，异型翼根部的窄边连接于翼片本体部，且异型翼都顺时针方向倾斜设置于翼片本体部。翼片本体部的圆形外轮廓上设置有开口，开口可补充特定扇区的布水流量。开口包括弧形开口104和异型开口105，在本实施例中，弧形开口104的形状为劣弧形开口，异型开口105为类椭圆形缺口。相邻两个异型翼组之间设置有一个开口，且弧形开口104和异型开口105间隔设置。异型开口105为与翼片本体直径呈一定倾斜角度的缺口，且异型开口为顺时针方向倾斜设置于翼片本体部上。翼片本体部的圆形轮廓的内边沿设置有四个通孔106，通孔106为圆形通孔，通孔可保证轴向喷水距离，同时补充轴向特定扇区的布水流量。
分流部设置于翼片本体部的几何中心，分流部设计为多层宝塔形分层布水结构。塔尖110在塔形结构顶端，呈圆锥形或多棱锥形，进入喷头布水腔体110 的水最先到达塔尖并从此开始分流。塔尖下设置有4层台阶层111、112、113、 114，台阶层的横截面形状呈圆形。台阶层轴向截面为矩形，多层台阶层可起到细分布水扇区出水流量的作用。梯锥层115设置于最下一层分层台阶层115的下方，梯锥层115的横截面形状为圆形，梯锥层115的轴向截面形状为等腰梯形，梯锥层115可起到优化布水腔体10内部水流变化特性。梯锥层115下方设置为密封层116，用于安装翼片密封垫片或密封圈位置，密封层116横截面形状为圆形，密封层116轴向截面形状为矩形，起到止水密封的作用。4层台阶层层、梯锥层及密封层的圆形半径由塔顶自上而下逐层增大，4层台阶层的轴向截面外沿角连成的轮廓线是斜线。
另外，在本实施例中，也可对结构或形状做出相应的调整，具体如下。异型翼的数目可设置为至少两个。异型翼与异型开口可都设置为逆时针方向倾斜设置于翼片本体部。通孔可以是圆孔，多边形孔，或其它形状的通孔；通孔个数为至少两个。弧形开口的形状可以为优弧形开口，半圆弧形开口，或劣弧形开口，异型开口为槽形、类椭圆形，锥形等。台阶层的数目可以为2层以上，台阶层的轴向截面外沿角连成的轮廓线可以是斜线，凸弧线、内凹弧线或其它组合线形状。台阶层的横截面形状可以呈圆形或多边形，台阶层横截面形状可以全部为圆形，全部为多边形，或同时设置有圆形及多边形；梯锥层的横截面形状为圆形或多边形；密封层横截面形状为圆形或多边形。另外，翼片本体部可设置为圆形或多边形。台阶外沿角处的水平边可向上或向下倾斜。
翼片11的底面中心设置有中心孔。所述喷水口9的轴向投影形状与翼片的异型翼相对应，并且翼片的异型翼轴向的投影面积小于喷水口9内壁的轴向投影面积，目的是使异型翼的外沿与喷水口9的内壁之间形成间隙，便于异型翼可沿喷水口9内壁平稳的滑动，形成导向作用。
当火警发生时，感温玻璃球14受热并达到预定温度时便会破碎，由于重力或水力作用，翼片11失去感温玻璃球14的支撑而被水流冲开、并依靠其下部伸入喷水口9的翼片顺着对应的喷水口9的内壁一直滑动，直到翼片8完全被打开，翼片自动释放到布水腔体10限位位置并与布水腔体10有机组成布水结构。这时来自进水口1的水流进入布水结构的水经过翼片的细分扇区布水后从布水腔体 10相应的开口喷洒出去，如图5所示。
由于进水管的内径沿水流方向呈逐渐减小，进入进水管1的水主要以层流形式(S1)流过进水管后轴心部分的层流到达翼片11，到达塔尖和分层台阶后，形成紊流并和层流相互作用，水流在布水腔体10内改变流向(S3)，给予特定扇区布水。
进入布水腔体10的层流靠近管壁部分的层流到达翼片11的翼片本体部后，受到阻挡后一部分改变水流方向成抛线(S4)从腔体横向开口喷射出去；另一部分水流穿过翼片本体部的异型翼之间开口和从布水腔体10的轴向开口及翼片下方的腔体横向开口喷射出去(S2)。
本实用新型的实施方式不限于此，按照本实用新型的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。