[实用新型]一种闭式喷头

说明书

本实用新型属于固定安置消防装备灭火喷嘴的技术领域，即提供一种适合于湿式自动喷水灭火系统使用的闭式喷头。

闭式喷头系建筑消防设备湿式自动喷水灭火系统中的重要部件。现有技术中的闭式喷头有玻璃球喷头和易熔元件喷头两种，前者以内充易挥发膨胀性液体的玻璃球作阀盖支撑物，当环境温度因火灾而上升达到设计温度后，球内液体膨胀使玻璃球爆炸，从而导致喷口阀盖脱落，打开喷头自动喷水；后者则是用易熔合金作阀盖的支撑物，当环境温度达到合金熔点（即设计温度）后，易熔元件熔化，阀盖脱落，喷头启动喷水灭火。不论是玻璃球爆炸还是易熔元件熔化都需要有一个过程，故这种闭式喷头的响应时间较长。此外，现有的闭式喷头控制温差大，故其灵敏度和可靠性都需要提高；不仅如此，上述闭式喷头的玻璃球和易熔元件容易破损，因而在安装过程中破损率较大，且破损后不易修复。

本实用新型针对现有闭式喷头的上述缺点，提出一种结构合理、灵敏度较高且在常温下（即安装过程中）不易破损的新型闭式喷头。

本实用新型所提供的闭式喷头为形状记忆合金（Shape    Memory    Alloy简写为SMA）元件闭式喷头，它采用形状记忆合金（SMA）元件代替玻璃球和易熔元件作热敏控制元件。本实用新型的闭式喷头由阀体、阀盖、溅水盘和调节螺钉等部件所组成，其特征在于阀盖和调节螺钉之间的支撑物由SMA元件构成。某些合金在其相变温度以下受力后产生塑性变形。而一旦加热到其相变温度以上，上述合金将会立即恢复其原来低温变形前的形状，这显示出这些合金具有能“记住”其原来形状的特性，故称之为形状记忆合金（SMA），而其相变温度则称为形状恢复温度。常见的SMA有铜基合金和镍钛合金两大类，它们的形状恢复温度随合金成分不同而不同，通常在20～300℃之间，故通过调整SMA的合金成分可使其形状恢复温度在一个较宽的范围（50～300℃）内与闭式喷头的设计动作温度相适应，而其控制温差仅为±5℃，这比玻璃球和易熔元件的控制温差要小两倍以上，故可使闭式喷头的灵敏度和可靠性均得到较大的提高。本实用新型所提供的闭式喷头其特征还在于所说的SMA元件可以采取椎杆式、弹簧式或悬臂式等多种型式的结构，它们分别用上粗下细的SMA倒锥形杆件、SMA弹簧－芯杆组合以及扣环－悬臂组合作为阀盖支撑物，由于SMA室温机械温度（屈服强度和抗张强度）远比玻璃球和低熔点合金要大，故SMA闭式喷头在室温下不易破损，便于安装和调试。

本实用新型所提供的闭式喷头结构如图1、2、3所示。图1为锥杆式喷头；图2为弹簧式喷头；图3为悬臂式喷头。在图1、2、3中，（1）为阀体；（2）阀盖；（3）溅水盘；（4）调节螺钉；（5）SMA锥杆；（6）SMA弹簧；（7）芯杆；（8）金属悬臂；（9）SMA扣环。

下面结合附图1、2、3简要叙述本实用新型——SMA元件闭式喷头的最佳实施例及其工作原理。因为不同的建筑物内环境温度不同，要求闭式喷头的动作温度也不同，现有的玻璃球喷头的公称动作温度从57℃到182℃，共分为六个挡次；而易熔元件喷头的公称动作温度则由66℃±10℃到280℃±20℃，也分为六个挡次。本实用新型的闭式喷头也按国家的有关法律规定将动作温度分为若干挡次，按其动作温度不同，SMA合金成分和元件的结构参数也应该不同，故下面给出的本实用新型的三个结构实施例中的每一种结构型式，其合金成分、形状恢复温度和结构参数将会是各不相同的。

实施例1锥杆式喷头

锥杆式喷头的结构如图1所示，其特征在于阀盖（2）和调节螺钉（4）之间是用上粗下细的倒置的SMA锥形杆件（5）支撑。由于锥杆重心偏高，在室温下依靠调节螺钉（4）使锥杆上端顶紧阀盖。一旦因火灾引起室温骤然升高达到设计温度（即喷头公称动作温度）时，锥杆因形状记忆效应会突然缩短而与阀盖相分离。此时阀盖失去支撑力在水压作用下自行脱落，于是喷头启动自动喷水灭火。

实施例2弹簧式喷头

弹簧式喷头的结构示于图2中，其特征在于在阀盖（2）与调节螺钉（4）之间安置有一个SMA弹簧（6），弹簧中心则安置有一个纵断面呈T形的芯杆（7），芯杆上端平台的直径大于弹簧内径小于弹簧外径。弹簧下端座落在调节螺钉上，安装时通过调节螺钉调整弹簧的预紧度，使弹簧芯杆顶紧阀盖。一旦因火灾导致室温升高达到设计温度后，弹簧因形状记忆效应突发变形，其外径扩张并使簧长收缩，此时芯杆掉落簧中而与阀盖相分离，阀盖失去支撑自行脱落，喷头即随之启动开始喷水灭火。

实施例3悬臂式喷头