專利名稱：一種閉式噴頭的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于固定安置消防裝備滅火噴嘴的技術領域，即提供一種適合于濕式自動噴水滅火系統使用的閉式噴頭。
閉式噴頭系建筑消防設備濕式自動噴水滅火系統中的重要部件。現有技術中的閉式噴頭有玻璃球噴頭和易熔元件噴頭兩種，前者以內充易揮發膨脹性液體的玻璃球作閥蓋支撐物，當環境溫度因火災而上升達到設計溫度后，球內液體膨脹使玻璃球爆炸，從而導致噴口閥蓋脫落，打開噴頭自動噴水；后者則是用易熔合金作閥蓋的支撐物，當環境溫度達到合金熔點(即設計溫度)后，易熔元件熔化，閥蓋脫落，噴頭啟動噴水滅火。不論是玻璃球爆炸還是易熔元件熔化都需要有一個過程，故這種閉式噴頭的響應時間較長。此外，現有的閉式噴頭控制溫差大，故其靈敏度和可靠性都需要提高；不僅如此，上述閉式噴頭的玻璃球和易熔元件容易破損，因而在安裝過程中破損率較大，且破損后不易修復。
本實用新型針對現有閉式噴頭的上述缺點，提出一種結構合理、靈敏度較高且在常溫下(即安裝過程中)不易破損的新型閉式噴頭。
本實用新型所提供的閉式噴頭為形狀記憶合金(ShapeMemoryAlloy簡寫為SMA)元件閉式噴頭，它采用形狀記憶合金(SMA)元件代替玻璃球和易熔元件作熱敏控制元件。本實用新型的閉式噴頭由閥體、閥蓋、濺水盤和調節螺釘等部件所組成，其特征在于閥蓋和調節螺釘之間的支撐物由SMA元件構成。某些合金在其相變溫度以下受力后產生塑性變形。而一旦加熱到其相變溫度以上，上述合金將會立即恢復其原來低溫變形前的形狀，這顯示出這些合金具有能“記住”其原來形狀的特性，故稱之為形狀記憶合金(SMA)，而其相變溫度則稱為形狀恢復溫度。常見的SMA有銅基合金和鎳鈦合金兩大類，它們的形狀恢復溫度隨合金成分不同而不同，通常在20～300℃之間，故通過調整SMA的合金成分可使其形狀恢復溫度在一個較寬的范圍(50～300℃)內與閉式噴頭的設計動作溫度相適應，而其控制溫差僅為±5℃，這比玻璃球和易熔元件的控制溫差要小兩倍以上，故可使閉式噴頭的靈敏度和可靠性均得到較大的提高。本實用新型所提供的閉式噴頭其特征還在于所說的SMA元件可以采取椎桿式、彈簧式或懸臂式等多種型式的結構，它們分別用上粗下細的SMA倒錐形桿件、SMA彈簧－芯桿組合以及扣環－懸臂組合作為閥蓋支撐物，由于SMA室溫機械溫度(屈服強度和抗張強度)遠比玻璃球和低熔點合金要大，故SMA閉式噴頭在室溫下不易破損，便于安裝和調試。
本實用新型所提供的閉式噴頭結構如
圖1、2、3所示。
圖1為錐桿式噴頭；圖2為彈簧式噴頭；圖3為懸臂式噴頭。在
圖1、2、3中，(1)為閥體；(2)閥蓋；(3)濺水盤；(4)調節螺釘；(5)SMA錐桿；(6)SMA彈簧；(7)芯桿；(8)金屬懸臂；(9)SMA扣環。
以下結合附
圖1、2、3簡要敘述本實用新型——SMA元件閉式噴頭的最佳實施例及其工作原理。因為不同的建筑物內環境溫度不同，要求閉式噴頭的動作溫度也不同，現有的玻璃球噴頭的公稱動作溫度從57℃到182℃，共分為六個擋次；而易熔元件噴頭的公稱動作溫度則由66℃±10℃到280℃±20℃，也分為六個擋次。本實用新型的閉式噴頭也按國家的有關法律規定將動作溫度分為若干擋次，按其動作溫度不同，SMA合金成分和元件的結構參數也應該不同，故下面給出的本實用新型的三個結構實施例中的每一種結構型式，其合金成分、形狀恢復溫度和結構參數將會是各不相同的。
實施例1錐桿式噴頭錐桿式噴頭的結構如
圖1所示，其特征在于閥蓋(2)和調節螺釘(4)之間是用上粗下細的倒置的SMA錐形桿件(5)支撐。由于錐桿重心偏高，在室溫下依靠調節螺釘(4)使錐桿上端頂緊閥蓋。一旦因火災引起室溫驟然升高達到設計溫度(即噴頭公稱動作溫度)時，錐桿因形狀記憶效應會突然縮短而與閥蓋相分離。此時閥蓋失去支撐力在水壓作用下自行脫落，于是噴頭啟動自動噴水滅火。
實施例2彈簧式噴頭彈簧式噴頭的結構示于圖2中，其特征在于在閥蓋(2)與調節螺釘(4)之間安置有一個SMA彈簧(6)，彈簧中心則安置有一個縱斷面呈T形的芯桿(7)，芯桿上端平臺的直徑大于彈簧內徑小于彈簧外徑。彈簧下端座落在調節螺釘上，安裝時通過調節螺釘調整彈簧的預緊度，使彈簧芯桿頂緊閥蓋。一旦因火災導致室溫升高達到設計溫度后，彈簧因形狀記憶效應突發變形，其外徑擴張并使簧長收縮，此時芯桿掉落簧中而與閥蓋相分離，閥蓋失去支撐自行脫落，噴頭即隨之啟動開始噴水滅火。
實施例3懸臂式噴頭懸臂式噴頭從圖3中可以看出，其特征在于閥蓋(2)和調節螺釘(4)之間通過一對帶SMA扣環(9)的懸臂(8)相連接，兩支懸臂為呈L形的金屬桿件，其一端彼此相頂，另一端通過一個上部開槽的SMA扣環套在一起。在安裝調整時，通過調節螺釘和SMA扣環的反向作用力，使一對懸臂處于亞穩平衡狀態并支撐住閥蓋。當室溫因火災升高而達到噴頭設計溫度時，SMA扣環因形狀記憶效應突然使槽口擴寬、張開，此時懸臂會失去平衡而掉落，噴頭將自行啟動開始噴水滅火。
應該說明的是上述三個結構實施例僅僅是幾個有代表性的設計方案，本實用新型所提供的閉式噴頭，其特征就在于采用SMA元件作熱敏控制元件，SMA的材質可以是銅基形狀記憶合金，也可以是鎳鈦形狀記憶合金。而SMA元件的具體結構型式，即對于閥蓋和調節螺釘之間用SMA做成的支撐物的具體結構和形狀還可以提出更多的設計方案，這些方案均應被視為在本實用新型所要求保護的范圍之內。
權利要求1.一種閉式噴頭，它包括閥體(1)、閥蓋(2)、濺水盤(3)和調節螺釘(4)等部件，其特征在于閥蓋和調節螺釘之間的支撐物由SMA元件所構成。
2.按權利要求1所述的閉式噴頭，其特征在于所說的SMA元件是一根上粗下細的倒置錐形桿件(5)。
3.按權利要求1所述的閉式噴頭，其特征在于所說的SMA元件是一個彈簧(6)。
4.按權利要求3所述的閉式噴頭，其特征在于所說的彈簧其中心安置有一個縱斷面呈T形、上端平臺直徑大于彈簧內徑小于彈簧外徑的芯桿(7)。
5.按權利要求1所述的閉式噴頭，其特征在于所說的SMA元件是一個安置在一對懸臂(8)外端的上部開槽的扣環(9)。
6.按權利要求5所述的閉式噴頭，其特征在于所說的懸臂由兩個呈L形金屬桿件組成。
7.按權利要求1、2、3、5所述的閉式噴頭，其特征在于所說的SMA元件其材質可以是銅基形狀記憶合金；也可以是鎳鈦形狀記憶合金。
專利摘要本實用新型提出了一種結構合理、靈敏度較高且在常溫下不易破損的閉式噴頭，它由閥體(1)、閥蓋(2)、濺水盤(3)和調節螺釘(4)等部件組成，其特征在于閥蓋和調節螺釘之間的支撐物由SMA(形狀記憶合金)元件構成，SMA元件可采用錐桿式、彈簧式和懸臂式等多種結構形式。通過改變SMA的合金成分可使噴頭的設計溫度在50～300℃之間分為若干檔次，而控制溫差僅為±5℃，故能使噴頭的靈敏度和可靠性大為提高。
文檔編號A62C31/00GK2155901SQ9322788
公開日1994年2月16日 申請日期1993年4月14日 優先權日1993年4月14日
發明者李紹光 申請人:李紹光