無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭的製作方法

2023-09-11 00:17:15

本發明屬於建築物內消防設備技術領域，具體涉及一種無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭。

背景技術：

通常的屋內消防噴頭直接緊固設置於屋頂，且噴頭噴射的水柱沿水平方向噴出，由於重力作用，屋內的消防噴頭噴射的水柱呈拋物線狀，其噴射效果難以達到噴點遠端以及噴點正上方的屋頂面。

通過將消防噴頭下移，並調整消防噴頭的噴水方向，是解決前述問題的有效方式。然而，消防噴頭過度下移會佔用較多的室內空間，並且非常不美觀。有一種設計思路是通過電機(或者氣缸等等)以及PLC控制器控制消防噴頭的上下運動，當未發生火災時，消防噴頭緊貼屋內頂壁設置；當發生火災時，PLC控制器控制電機運轉，電機運轉下帶動消防噴頭向下運動，適當遠離屋內頂壁後，再行噴射水柱滅火。眾所周知，火災發生時，屋內處於極端高溫狀態，電子元器件大多處於癱瘓狀態，因此這種設計思路的缺陷是非常不穩定，難以順利運行實施，滅火效果不佳。

基於以上問題，一種不藉助電路控制，能在極端高溫條件下順利運轉的隱藏式消防噴頭亟待開發。

技術實現要素：

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭，該屋內隱藏式消防噴頭的啟動只需供給水壓即可順利運行，無需任何電源及電子元件介入，性能可靠，有效消除滅火死角，提升滅火效率。同時，進一步的噴頭機構特徵加以配合下能夠實現全域的滅火能力。

本發明的無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭，包括固定水管、活動轉彎機構、連接管、噴頭機構和紙帶；所述固定水管與室內牆壁固定連接，所述連接管的一端通過活動轉彎機構與所述固定水管連通並連接，所述連接管的另一端與所述噴頭機構連通並連接；所述連接管靠近所述噴頭機構的一端，被所述紙帶束縛固定在室內頂壁或室內側壁上。

所述紙帶浸水溼潤後斷裂並解除對所述連接管的束縛。

本發明的屋內隱藏式消防噴頭具體運行時，通過固定水管通入高壓力滅火用水，水依次流經固定水管、活動轉彎機構、連接管，然後經噴頭機構噴射而出，噴射而出的水將紙帶打溼，紙帶浸水溼潤後韌性變弱承載能力變弱，無法繼續將噴頭機構束縛在室內頂壁或室內側壁上，此時在重力或在其他外力作用下，噴頭機構繞活動轉彎機構轉動至距離被束縛牆壁的最遠距離處，即開始噴射水柱滅火。本發明的消防噴頭從解除隱藏到到達噴水滅火位置的過程中只需通入水即可實現，無需藉助任何電子器件，可靠性強、穩定性更高，滅火效率更加優異。

本發明的屋內隱藏式消防噴頭既可以隱藏束縛設置在室內頂壁處，也可以隱藏束縛設置在室內側壁處。

第一種情況，本發明的屋內隱藏式消防噴頭隱藏束縛設置在室內頂壁處，具體方案為：所述連接管靠近所述噴頭機構的一端，被所述紙帶捆綁束縛固定在室內頂壁上；在不被所述紙帶束縛時，所述連接管可繞所述活動轉彎機構在豎直面內轉動。隱藏束縛設置在室內頂壁情況下，紙帶浸溼斷裂的情況下，本發明的屋內隱藏式消防噴頭可以藉助重力作用下行，順利到達最佳噴射滅火位置。

優選的，還包括彈簧，所述彈簧的一端固定在所述連接管的下側壁上，所述彈簧的另一端固定在所述固定水管的下側壁上；所述噴頭機構隨所述連接管轉動至最低點時，所述彈簧處於自然伸長狀態。增設的彈簧可以輔助進一步確保噴頭機構的順利下行，到達最低點的最佳噴射滅火位置。噴頭機構位於最上方並且被紙帶束縛在室內頂壁時，彈簧處於拉伸狀態。噴頭機構運動至最下方時，彈簧處於自然伸長狀態即原長狀態。

進一步優選的，所述連接管上靠近所述噴頭機構的一端還固定設置有配重塊。增設的配重塊可以增加噴頭機構所在的連接管端的重量，進一步保證噴頭機構在紙帶斷裂後順利下移。

第二種情況，本發明的屋內隱藏式消防噴頭隱藏束縛設置在室內側壁處，具體方案為：所述連接管靠近所述噴頭機構的一端，被所述紙帶束縛固定在室內側壁上；在不被所述紙帶束縛時，所述連接管可繞所述活動轉彎機構在水平面內轉動。不被所述紙帶束縛時，噴頭機構可隨連接管在水平面內轉動，最終到達距離所述室內側壁的最遠距離位置，即為最佳噴射滅火位置。

優選的，還包括彈簧，所述彈簧的一端固定在所述固定水管遠離所述室內側壁的外側壁上，所述彈簧的另一端固定在所述連接管遠離所述室內側壁的外側壁上；所述噴頭機構隨所述連接管轉動至距離所述室內側壁的最遠距離位置時，所述彈簧處於自然伸長狀態。噴頭機構緊貼室內側壁並且被紙帶束縛在室內側壁時，彈簧處於拉伸狀態。噴頭機構運動至遠離所述室內側壁的最遠距離時，彈簧處於自然伸長狀態即原長狀態。紙帶斷裂解除對連接管的束縛後，在增設的彈簧的形變恢復力作用下，噴頭機構能夠順利穩定的到達距離所述室內側壁的最遠距離最佳噴射滅火位置。

本發明中的活動轉彎機構的功能是：在連接管不被紙帶束縛的情況下，使承載噴頭機構的連接管能夠轉動運行，使得噴頭機構到達遠離對應室內頂壁或室內側壁的最遠距離。在本發明的技術啟示下，活動轉彎機構的具體結構可以選用本領域多種可實現方案，例如方案之一活動轉彎機構直接選用萬向管，方案之二活動轉彎機構包括連通連接管和固定水管的軟管以及設置於連接管和固定水管之間的銷軸裝置，銷軸裝置的一端與連接管固定連接，銷軸裝置的另一端與固定水管固定連接，連接管通過銷軸裝置與固定水管轉動連接。顯然的，基於同樣的原理功能，現有行業技術中活動轉彎機構的具體結構還有多種不同的表現形式，此處無法一一窮舉，不再贅述。

進一步優選的，本發明所述屋內隱藏式消防噴頭內設有替代所述紙帶的水壓開關，所述水壓開關將所述連接管束縛固定在室內頂壁或室內側壁上；所述水壓開關包括活塞腔、位於所述活塞腔內的活塞塊、滑膛、位於所述滑膛內的滑塊以及轉動杆；所述活塞腔的後端與所述噴頭機構的前端連通並固定連接，所述活塞腔的前端與所述滑膛固定連接，所述滑塊與所述活塞塊固定連接，所述轉動杆的一端與室內頂壁或室內側壁鉸接，所述轉動杆的另一端與深入所述滑膛內；所述活塞塊與所述活塞腔前端的側壁之間還設置有回覆彈簧。

本發明提供的水壓開關未開啟時，轉動杆的端部深入滑膛內進而將連接管束縛固定在室內頂壁或室內側壁上。本發明提供的水壓開關開啟過程為：水流通過噴頭機構進入活塞腔，並推動活塞腔內的活塞塊向前運動，所述活塞塊向前運動的同時帶動滑塊也在滑膛內向前運動，滑塊在滑膛內向前運動拖動轉動杆的端部離開所述滑膛，進而解除轉動杆對噴頭機構的束縛固定。

顯然的，出於所述屋內隱藏式消防噴頭的運行穩定性考慮，水壓開關和紙帶控制亦可以同時設置。

為了進一步提升噴頭機構的噴淋效果，達到全域噴射滅火的目的，所述噴頭機構包括送水管、傳動機構、緯旋筒體、經旋筒體和傳動杆；所述緯旋筒體的下部開口、所述經旋筒體的上部開口，所述緯旋筒體和所述經旋筒體均為圓柱狀，所述緯旋筒體的下部和所述經旋筒體的上部轉動連接；所述緯旋筒體的側壁開設有通孔，所述送水管的出水端穿過所述通孔並伸入所述緯旋筒體內部，所述送水管在所述通孔處與所述緯旋筒體轉動連接；所述傳動杆位於所述緯旋筒體和所述經旋筒體內部，所述傳動杆的一端固定設置在所述經旋筒體下底壁中部，所述傳動杆的另一端與所述緯旋筒體的頂部轉動連接；所述送水管通過所述傳動機構與所述傳動杆傳動連接；所述經旋筒體的周側壁上開設有數個出水口，所述出水口噴射水柱的反衝力驅動所述經旋筒體旋轉；所述送水管與所述連接管連通並連接。優選的，所有出水口的出水方向均向水平方向上出水口的同一側偏斜。進一步，所述傳動機構先將所述傳動杆的水平周側旋轉運動轉化為送水管的旋轉運動。再通過固定所述送水管相對地面靜止。進而將送水管的旋轉運動轉化為傳動杆的豎直上下翻轉運動。進而實現噴射方向的緯度控制。物質的噴射反衝力被廣泛的應用在火箭、噴氣式飛機等領域，本發明通過柱狀水的噴射反衝力實現噴頭機構經度和緯度互配的同時旋轉，以獲得更好的滅火效果。

對所述噴頭機構的特徵的進一步優選，所有出水口的出水方向均向水平方向上出水口的同一側偏斜；所述傳動杆為中部刻有外螺紋的蝸杆，所述傳動機構為與所述蝸杆相適配的蝸輪，所述蝸輪與所述送水管的出水端固定連接，所述蝸輪的中心軸水平設置。

對所述噴頭機構的特徵的進一步優選，所有出水口的出水方向均向水平方向上出水口的同一側偏斜；所述傳動機構包括相互齒合的第一齒輪和第二齒輪，所述第一齒輪以所述傳動杆為中心軸並與所述傳動杆固定連接，所述第二齒輪的中心軸水平設置，所述第二齒輪與所述送水管固定連接。

對所述噴頭機構的特徵的進一步優選，每個所述出水口均分別連通固定有出水管，所述出水管噴射水柱的反衝力驅動所述經旋筒體旋轉；所述出水管的出水方向均向水平方向上出水管的同一側偏斜；所述緯旋筒體的下部套設在所述經旋筒體的上部的內部，所述緯旋筒體的下部與所述經旋筒體的上部通過第一軸承轉動連接；所述送水管與所述緯旋筒體通過第二軸承轉動連接；所述傳動杆與所述緯旋筒體的頂部通過第三軸承轉動連接。

對所述噴頭機構的特徵的進一步優選，所述出水管的數量為兩個，兩個所述出水管分別設置在所述經旋筒體周側壁上正對的兩側。所述出水管的出水方向是可調節的。

綜上所述，本發明的有益效果為：本發明提供了一種無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭，該屋內隱藏式消防噴頭的啟動只需供給水壓即可順利運行，無需任何電源及電子元件介入，性能可靠，有效消除滅火死角，提升滅火效率。同時，進一步的噴頭機構特徵加以配合下能夠實現全域的滅火能力。

附圖說明

圖1是本發明實施例1中的無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭的隱藏狀態結構示意圖；

圖2是本發明實施例1中的無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭的使用狀態結構示意圖；

圖3是本發明實施例2中的無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭的隱藏狀態結構示意圖；

圖4是本發明實施例2中的無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭的使用狀態結構示意圖；

圖5是本發明中的噴頭機構的一種結構示意圖；

圖6是圖5所示噴頭機構的A-A向截面圖；

圖7是本發明中的噴頭機構的另一種結構示意圖；

圖8為圖1中A區域的局部放大圖。

圖中：

101為室內頂壁；102為室內側壁；103為固定水管；104為彈簧；105為活動轉彎機構；106為連接管；107為紙帶；108為配重塊；109為噴頭機構；

201為轉動杆；202為滑膛；203為滑塊；204為復位彈簧；205為活塞塊；206為活塞腔；

1為送水管；2為蝸輪；3為緯旋筒體；4為經旋筒體；5為蝸杆；6為出水管；21為第二齒輪；22為第一齒輪。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施例對本發明作進一步闡釋。

實施例1：

如圖1和圖2所示，本實施例提供一種無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭，包括固定水管103、活動轉彎機構105、連接管106、噴頭機構109和紙帶107；所述固定水管103與室內牆壁固定連接，所述連接管106的一端通過活動轉彎機構105與所述固定水管103連通並連接，所述連接管106的另一端與所述噴頭機構109連通並連接；所述連接管106靠近所述噴頭機構109的一端，被所述紙帶107束縛固定在室內頂壁101上；在不被所述紙帶107束縛時，所述連接管106可繞所述活動轉彎機構105在豎直面內轉動。

本實施例的無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭還包括彈簧104，所述彈簧104的一端固定在所述連接管106的下側壁上，所述彈簧104的另一端固定在所述固定水管103的下側壁上；所述噴頭機構109隨所述連接管106轉動至最低點時，所述彈簧104處於自然伸長狀態。所述連接管106上靠近所述噴頭機構109的一端還固定設置有配重塊108。

進一步的改進，本實施例中，活動轉彎機構105為萬向管。

如圖5所示，圖中箭頭指向為水流方向，本實施例中的噴頭機構109包括送水管1、蝸輪2、緯旋筒體3、經旋筒體4和中部設有外螺紋的蝸杆5。所述緯旋筒體3的下部開口，所述經旋筒體4的上部開口，所述緯旋筒體3和經旋筒體4均為圓柱狀，所述緯旋筒體3的下部套設在所述經旋筒體4的上部的內部，所述緯旋筒體3的下部和所述經旋筒體4的上部通過第一軸承轉動連接。所述緯旋筒體3的側壁開設有通孔，所述送水管1的出水端穿過所述通孔並伸入所述緯旋筒體3內部，所述送水管1在所述通孔處與所述緯旋筒體3通過第二軸承轉動連接。所述蝸杆5位於所述緯旋筒體3和所述經旋筒體4內部，所述蝸杆5的一端固定設置在所述經旋筒體4下底壁中部，所述蝸杆5的另一端與所述緯旋筒體3的頂部通過第三軸承轉動連接。所述蝸輪2與所述送水管1位於所述緯旋筒體3內的出水端固定連接，所述蝸輪2的中心軸水平設置，所述蝸輪2與所述蝸杆5中部的外螺紋適配。所述經旋筒體4的周側壁上開設有數個出水口，所有出水口的出水方向均向水平方向上出水口的同一側偏斜。所述送水管1與所述連接管106連通並連接。

對本實施例中的噴頭機構109的進一步改進中，出水口的數量為兩個，每個所述出水口均分別連通固定有出水管6，所述出水管6的出水方向均向水平方向上出水管6的同一側偏斜。兩個所述出水管6分別設置在所述經旋筒體4周側壁上正對的兩側。所述出水管6的出水方向是可調節的。所述出水管6由其靠近所述出水口的一端到另一端的內徑逐步減小。

實施例2：

如圖3和圖4所示，本實施例提供一種無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭，包括固定水管103、活動轉彎機構105、連接管106、噴頭機構109和紙帶107；所述固定水管103與室內牆壁固定連接，所述連接管106的一端通過活動轉彎機構105與所述固定水管103連通並連接，所述連接管106的另一端與所述噴頭機構109連通並連接；所述連接管106靠近所述噴頭機構109的一端，被所述紙帶107束縛固定在室內側壁102上；在不被所述紙帶107束縛時，所述連接管106可繞所述活動轉彎機構105在水平面內轉動。

本實施例的無電源水壓啟動的屋內隱藏式消防噴頭還包括彈簧104，所述彈簧104的一端固定在所述固定水管103遠離所述室內側壁102的外側壁上，所述彈簧104的另一端固定在所述連接管106遠離所述室內側壁102的外側壁上；所述噴頭機構109隨所述連接管106轉動至距離所述室內側壁102的最遠距離位置時，所述彈簧104處於自然伸長狀態。

進一步的改進，本實施例中，活動轉彎機構105包括連通連接管和固定水管的軟管以及設置於連接管106和固定水管103之間的銷軸裝置，銷軸裝置的一端與連接管106固定連接，銷軸裝置的另一端與固定水管103固定連接，連接管106通過銷軸裝置與固定水管103轉動連接。

如圖7所示，圖中箭頭指向為水流方向，本實施例中的噴頭機構109包括送水管1、緯旋筒體3、經旋筒體4、傳動杆、相互齒合的第一齒輪22和第二齒輪21。所述緯旋筒體3的下部開口，所述經旋筒體4的上部開口，所述緯旋筒體3和經旋筒體4均為圓柱狀，所述緯旋筒體3的下部套設在所述經旋筒體4的緯旋部的內部，所述緯旋筒體3的下部和所述經旋筒體4的上部通過第一軸承轉動連接。所述緯旋筒體3的側壁開設有通孔，所述送水管1的出水端穿過所述通孔並伸入所述緯旋筒體3內部，所述送水管1在所述通孔處與所述緯旋筒體3通過第二軸承轉動連接。所述傳動杆位於所述緯旋筒體3和所述經旋筒體4內部，所述傳動杆的一端固定設置在所述經旋筒體4下底壁中部，所述傳動杆的另一端與所述緯旋筒體3的頂部通過第三軸承轉動連接。所述第一齒輪22以所述傳動杆為中心軸並與所述傳動杆固定連接，所述第二齒輪21與所述送水管1固定連接，所述第二齒輪21的中心軸水平設置。所述經旋筒體4的周側壁上開設有數個出水口，所有出水口的出水方向均向水平方向上出水口的同一側偏斜。所述送水管1與所述連接管106連通並連接。

對本實施例中的噴頭機構109的進一步改進中，出水口的數量為兩個，每個所述出水口均分別連通固定有出水管6，所述出水管6的出水方向均向水平方向上出水管6的同一側偏斜。兩個所述出水管6分別設置在所述經旋筒體4周側壁上正對的兩側。所述出水管6的出水方向是可調節的。所述出水管6由其靠近所述出水口的一端到另一端的內徑逐步減小。

在進一步的一個改進實施例中：所述屋內隱藏式消防噴頭內設有替代所述紙帶107的水壓開關，所述水壓開關將所述連接管106束縛固定在室內頂壁101或室內側壁102上；所述水壓開關包括活塞腔206、位於所述活塞腔206內的活塞塊205、滑膛202、位於所述滑膛202內的滑塊203以及轉動杆201；所述活塞腔206的後端與所述噴頭機構109的前端連通並固定連接，所述活塞腔206的前端與所述滑膛202固定連接，所述滑塊203與所述活塞塊205固定連接，所述轉動杆201的一端與室內頂壁101或室內側壁102鉸接，所述轉動杆201的另一端與深入所述滑膛202內；所述活塞塊205與所述活塞腔206前端的側壁之間還設置有回覆彈簧204。

如圖6所示，在實施例1和2中，以出水口所在位置作經旋筒體截面的切線a，在出水口位置作切線a的垂線b，以觀察點位於經旋筒體中心為觀察方向，出水口出水方向可以是在垂線b的左側亦可以是在垂線b的右側。而本發明中「所有出水口的出水方向均向水平方向上出水口的同一側偏斜」意為所有出水口的出水方向統一同時位於各自垂線b的左側，或者同時位於各自垂線b的右側。本發明中「所述出水管6的出水方向均向水平方向上出水管6的同一側偏斜」同理。

關於噴頭機構109中的出水方向，同時應當指明的是，作為本發明可選的方式，亦可以不統一各出水口的出水方向，但是這些出水口噴射水柱的反衝力總和應足以驅動經旋筒體旋轉。

本發明不局限於上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發明的保護範圍之內。