用于自动控制水流的喷水管道的分支三通和具有该分支三通的喷水管道系统的制作方法

本公开涉及一种用于自动控制水流的喷水管道的分支三通以及包括该分支三通的喷水管道系统。

背景技术：

1、喷水器(sprinkler)是一种用于灭火的自动灭火装置，其工作原理是当火灾发生时，将加压的灭火用水通过喷头喷洒出来。喷头可根据喷头在正常情况下是开放还是关闭而被分为开放式喷头(open type sprinkler head)或封闭式喷头(closed typesprinkler head)。封闭式喷头在正常情况下保持关闭，在被火灾的热量打开时开始喷水，而开放式喷头在正常情况下保持开放，在其阀门被手动打开或通过传感器打开时开始喷水。

2、利用开放式喷头的灭火系统具有多个彼此靠近安装的喷头，从而有助于高密度喷洒，并因此具有快速灭火的优点，但是如果传感器发生故障，则存在严重的水浸损坏的风险。

3、与之相反，利用封闭式喷头的灭火系统的需求更大，因为该喷头是由火灾的热量而打开的，不存在传感器故障的风险。

4、此外，封闭式喷头具有能够选择性地喷洒仅火灾区域的优点。

5、同时，法规规定，封闭式喷头应安装在距天花板30cm内，以确保它们可以被火灾产生的上升热气形成的天花板喷射流(ceiling jet flow)打开。

6、此外，安装封闭式喷头时还必须考虑跳跃效应(skipping effect)。跳跃效应是指这样一种现象，即在火灾期间，从最先打开的喷头中喷洒出的灭火用水要么直接弄湿周围的喷头，要么随着火灾产生的羽流(plume)以液滴形式一起上升，从而冷却周围的喷头并干扰周围喷头的打开。此外，从较早打开的喷头喷洒出的灭火用水可能会冷却喷头周围的喷射流，从而干扰周围喷头的打开。这种跳跃效应主要发生在封闭式喷头安装得过于靠近的情况下。为防止这种情况的发生，美国消防协会(nfpa,national fireprotectionassociation)建议，通用喷头保持至少1.8m以上的间距设置，早期抑制快速响应(esfr,early suppression fast response)喷头保持至少2.4m以上的间距设置。

7、由此，即使是在有大量可燃物的地方也不能密集地安装封闭式喷头，因此存在无法充分提高洒水密度的问题。

8、此外，跳跃效应也可能发生在具有许多洒水障碍物(例如管道和电缆槽)的地方，例如停车场。

9、在这样的地方，为了确保火灾时均匀洒水，在洒水障碍物的上部和下部分别安装了喷头。尽管预期上部喷头首先被天花板喷射流打开，而下部喷头随着火势的发展而打开，但存在从较早打开的上部喷头喷洒出的灭火用水对下部喷头造成跳跃效应的可能性。

10、为了防止这种情况的发生，可以在下部喷头上安装像伞一样的挡板(baffleplate)。然而，虽然该挡板可以防止从较早打开的上部喷头喷洒出的灭火用水直接弄湿下部喷头，但是不能防止从较早打开的上部喷头喷洒出的灭火用水冷却下部喷头周围的天花板射流，因此可能出现跳跃效应。

11、另一个存在许多洒水障碍物的地方是货架式仓库(rack type warehouse)。在货架式仓库中，由于货物在货架(rack)上层层叠放，很难均匀洒水。为了克服这一挑战，安装了配备有挡板的货架内喷头(in-rack sprinkler head)，或者在天花板高度为13.7米或更低的仓库中安装了可喷洒不太容易被羽流带走的较大水滴的esfr喷头。然而，这些措施仍然不能完全防止跳跃效应，并且仅在天花板上安装喷头只会由于大量的洒水障碍物而导致灭火效率显著降低。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开的实施方案提供了一种用于自动控制水流的喷水管道的分支三通以及包括该分支三通的喷水管道系统，其能够选择性地仅向火灾区域洒水并且即使喷头之间的间距变窄也能防止跳跃效应。

3、技术方案

4、本公开的一个方面可以提供一种用于自动控制水流的喷水管道的分支三通，所述分支三通包括：分支三通本体；进口，所述进口形成于所述分支三通本体的侧壁并连接供水管道；第一出口，所述第一出口形成于所述分支三通本体的第一端并连接封闭式喷头的管道；第二出口，所述第二出口形成于所述分支三通本体的第二端并连接开放式喷头的管道；以及活塞阀，所述活塞阀设置在所述分支三通本体中并配置为在沿所述分支三通本体的长度方向上彼此间隔开的第一位置和第二位置之间移动的同时调节从所述进口到所述第一出口的第一流动路径的流动路径横截面积以及开关从所述进口到所述第二出口的第二流动路径，所述活塞阀包括主阀体、在所述分支三通的长度方向上与所述主阀体间隔开并形成有比所述主阀体更小的直径的子阀体、以及连接所述主阀体和所述子阀体的连接件，其中由所述分支三通本体隔开的第一空间部分、第二空间部分、第三空间部分和第四空间部分在所述分支三通本体内从所述第一端到所述第二端顺序形成，所述第一空间部分连接所述第一出口并具有比所述第二空间部分更大的直径，所述第二空间部分具有比所述第三空间部分更大的直径，所述第三空间部分连接所述进口并具有比所述第四空间部分更大的直径，所述第四空间部分连接所述第二出口并具有比所述子阀体更小的直径，其中，当所述活塞阀处于所述第一位置时，所述主阀体设置在所述第一空间部分中，并且所述第二流动路径通过所述进口、所述第三空间部分、所述第四空间部分和所述第二出口打开，当所述活塞阀处于所述第二位置时，所述主阀体设置在所述第二空间部分中，并且所述第二流动路径被所述子阀体关闭。

5、所述分支三通本体可形成有隔开所述第四空间部分的环形安装突出部，并且当所述活塞阀处于所述第二位置时，所述子阀体可位于所述第三空间部分中的安装突出部上。

6、所述分支三通还可以包括介于所述子阀体和所述安装突出部之间的密封件。

7、所述子阀体可以设置有安装面、倾斜面和多个凹部，所述安装面以比所述第四空间部分更大的直径形成以安装在所述安装突出部上，所述倾斜面从所述安装面的边缘向所述连接件倾斜延伸，所述多个凹部沿着所述安装面的边缘形成。

8、当所述活塞阀处于所述第一位置时，所述子阀体可以与所述第三空间部分中的所述安装突出部间隔开。

9、所述第一流动路径可以通过所述进口、所述第三空间部分、所述第二空间部分、所述第一空间部分和所述第一出口形成，但是在设置所述主阀体的区域中，所述第一流动路径可以通过所述主阀体和所述分支三通本体内表面之间的间隙形成。

10、所述分支三通还可包括介于所述分支三通本体的所述第一端和所述主阀体之间的弹簧。

11、支撑柱可以在所述分支三通本体的所述第一端处朝向所述主阀体突出，并且所述活塞阀可以设置有用于与所述支撑柱可滑动地结合的结合部。

12、所述结合部可以是所述支撑柱可滑动地结合的孔状。

13、所述结合部可以是可滑动地结合所述支撑柱中形成的孔中的柱状。

14、本公开的一个方面可以提供一种喷水管道系统，包括：根据第一方面所述的分支三通；封闭式喷头，所述封闭式喷头通过管道连接所述分支三通的所述第一出口；以及开放式喷头，所述开放式喷头通过管道连接所述分支三通的所述第二出口，其中当所述封闭式喷头打开时，所述分支三通内的流体压力变化导致所述活塞阀从所述第二位置移动到所述第一位置，从而打开所述第二流动路径，同时增加所述第一流动路径的流动路径横截面积。

15、有利效果

16、根据本公开，通过利用用于喷水管道的分支三通和包括该分支三通的喷水管道系统，可以认识到以下有利效果。

17、首先，由于本公开使用封闭式喷头作为主喷头，因此可以仅在火灾区域选择性地洒水，从而最大程度减小未受火灾影响的区域的水浸损坏。

18、第二，由于本公开的结构是除了主喷头之外还使用开放式喷头作为子喷头，其中主喷头和子喷头通过能够控制水流的分支三通连接，以允许子喷头在主喷头打开时自动打开，因此即使是在有大量可燃物或洒水障碍物的地方，也可以提高洒水密度并有效地灭火而不出现跳跃效应。

19、例如，在像停车场这样有许多洒水障碍物的地方，主喷头可以以预定的间隔布置，并且与主喷头联动的子喷头布置在多个主喷头之间，从而可以密集布置喷头以增加洒水密度。

20、在另一个实例中，在货架式仓库中，主喷头可以布置在天花板附近，与主喷头联动的子喷头可以布置在货架之间，从而克服洒水障碍。

21、第三，本公开可以允许在不违反法律法规的限度内设计具有尽可能低的建筑物楼层高度，从而节省总体建筑成本。具体而言，停车场法规要求建筑物地下停车场从地面到天花板设施(通常为喷水管道或喷头)的最低高度为：通道部分为2.3米或以上，停车道部分为2.1米或以上。由于子喷头布置在主喷头下方，且与主喷头联动，因此本公开不需要单独的排水阀或挡板，并因此不仅可以降低建筑物的楼层高度，还可以改善建筑物美观性。