CN101500660A - 干式喷洒器组件 - Google Patents
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Abstract
提供了一种干式喷洒器组件，包括其上安装有热响应触发器的喷洒器本体。包括入口端和出口端的壳设置有连接到所述喷洒器本体的出口端。密封件被布置在壳的入口端，并且加载机构在所述热响应元件和密封件之间延伸。加载机构可包括支撑部、通道管部以及出口喷嘴部，该出口喷嘴部被可滑动地承接在所述壳内并且一旦启动该热响应触发器就可在所述壳内移动，以使得密封件能够从壳的入口端松脱，从而使得灭火剂流体能够流经其中。干管喷洒器组件允许利用不同的出口喷嘴件，以使得干管喷洒器组件具有不同的K因数，同时利用其余的干管喷洒器组件的共同部件。
Description
技术领域
本发明涉及用于建筑物的自动运行的消防系统，具体而言涉及通常在火焰出现在一个或多个喷洒器附近之前将水从喷洒器排出的干管式的消防系统。
背景技术
此章节的陈述仅旨在提供与本公开内容相关的背景信息，而且也未必构成现有技术。
用于防火系统的干式喷洒器已经应用多年。干式喷洒器可以根据设计安装在竖直位置或悬垂位置。一般而言，干管喷洒器包括适于安装在管道系统中的喷洒器，这种喷洒器具有在入口端处的阀门，以防止管道中的水或者其它灭火流体进入喷洒器，直至喷洒器由于热响应机构的崩塌而投入使用。喷洒器的阀门端被拧入或另行附接到供水管道中的配件。此类型的干管喷洒器尤其可用于抑制或控制在仓库区域的火势，通常将该仓库区域控制保持在一个低于灭火液体的凝固点的温度。在许多仓库冷却器和冷冻器中，被控制在冷却或冷冻温度的隔室是在受热的仓库或建筑物隔室内的箱室。所需用于控制或抑制火灾的喷洒器系统通常是包含水或灭火剂的湿管系统，其中该水或灭火剂被加压到喷洒器组件上，以便在热敏喷洒器触发组件工作时快速地将流体或气体排出。
当前用于保护冷却或冷冻区域的方法是用防冻剂来填充系统以及限制防冻剂的容量，以在充满水来抑制或者控制火之前提供充足的时间来排出防冻剂；或者是使用干管系统或者预作用系统，包括用空气或者气体填充该管道系统以将该管道系统加压，并在检测到火之后供应水，从而在水通过喷洒器组件被输送到防护区域之前将在管道中的所有空气排出。对于抑制模式的喷洒器，由于为了灭火而需要快速排放灭火剂，因此希望只使用湿式系统。当前的干管喷洒器技术使用具有小于14的K因数的较小的喷洒器组件。目前在市场上的干式喷洒器组件，只要大仓库区域所带顶棚的保护范围超过25英尺乃至更大，就不能够实现对其的保护。对于顶棚高度大于25英尺的仓库区域的保护需要K因数为14或更大的较大喷洒器，该喷洒器被设计为早期抑制快速响应(ESFR)或者K因数为14的大的喷嘴，并且用作控制模式喷洒器，以便对冷藏或冷冻隔室内的库存材料进行保护。对于ESFR喷洒器，热响应触发器具有小于100米1/2秒1/2的响应时间指数(RTI)。当前的干式喷洒器组件包括许多部件并且需要部件组件具有精密的长度公差来保持精确和恒定质量的装配。
因此，希望提供一种为允许更大的公差而可调整的干管喷洒器设计，从而提供用于干管应用中的更一致和经济有效的喷洒器组件。因此，本公开内容提供了一种喷洒器，该喷洒器包括带有热响应元件的喷洒器本体，该热响应元件安装在该喷洒器本体。提供了包括入口和出口端的壳，其中该出口端连接到喷洒器本体。密封件布置在所述壳的入口端，加载机构在热响应元件和密封件之间延伸。喷洒器可连接到在受热区域内的水或者灭火剂供应管道网络，并且穿透墙壁或者顶棚包围，使得喷洒器可熔触发器和分配装置位于仓库存储应用的冷冻区域内。该系统提供了位于温度可控的供应管道系统处的密封的入口连接，并且包括穿过隔室的壁到达冷冻区域的干套管延伸部，以及排放喷洒器装置，该排放喷洒器装置包括可熔触发机构和在隔室的防火区域上精确排放灭火剂的分配表面。本公开内容提供了用于大K因数喷洒器的干式喷洒器组件，其中可选地设置喷嘴出口件，以便改变喷洒器组件的K因数而不必改变它的其它部件。
从本说明书中所提供的描述中可以得知其它区域的应用。应理解，该描述和具体地实例仅旨在说明的目的，不旨在限制本公开内容的范围。
附图说明
本文所描述的附图仅用于说明目的，不旨以任何方式限制本公开内容的范围。
图1是根据本公开内容的原理的干式喷洒器组件的立体图；
图2是图1示出的干式喷洒器组件的分解立体图；
图3是图1的干式喷洒器组件的横截面图；
图4是根据本公开内容的原理的出口喷洒器和触发器组件的分解图；
图5是图1示出的喷洒器组件的入口端的放大横截面图；
图6是喷洒器本体的横截面图；
图7是对图6的横截面图横切所得到的喷洒器本体的横截面图；
图8是根据本公开内容的原理的喷嘴出口件的立体图；
图9是图8示出的出口喷嘴的横截面图；
图10是根据本公开内容的原理的内通道管的立体图；
图11是根据本公开内容的原理的座支撑件的立体图；
图12是根据本公开内容的原理的弹簧基底和弹簧座组件的立体图；
图13是图12示出的弹簧基底的立体图；
图14是图12示出的弹簧座的立体图；
图15是根据本公开内容的原理的入口本体的立体图；
图16是图15的入口本体的横截面图；
图17是根据本公开内容的原理的具有用于连接到管道系统的开槽的入口连接件的替代入口本体的立体图；
图18是根据本公开内容的原理的位移环的立体图；
图19是根据本公开内容的原理的尖端盖的立体图；
图20是根据本公开内容的原理的外壳的立体图；以及
图21是根据本公开内容的原理的锁紧螺母的立体图。
具体实施方式
以下的描述在性质上仅是示例性的，不旨在限制本公开内容、应用或者使用。应理解，在所有附图中相应的参考数字指示类似的或者对应的部分和特征。
参考图1，现在将描述根据本公开内容的原理的干管喷洒器组件10。干管喷洒器组件10包括喷洒器本体12，其包含安装在其上的热响应元件14。热响应元件14接合一支承塞或者尖端盖16。折流板(deflector)18安装于外壳喷洒器本体12。喷洒器本体12安装到外壳20，该外壳又安装到入口本体22。锁紧螺母24与外壳20通过螺纹啮合并且置靠在喷洒器本体12。
参考图2和3，干管喷洒器组件10包括一个在热响应元件14和基底密封件26之间延伸的加载机构。加载机构包括座支撑件28、内通道管30和出口喷嘴32。如图3所示，座支撑件28在其第一端接合基底密封件26，并且在其第二端接合内通道管30。内通道管30接合出口喷嘴件32，并且出口喷嘴件32接合支承塞16。热响应元件14置于支承塞16和枢轴螺杆34之间，该枢轴螺杆34通过螺纹被承接在带螺纹的凸起部36，所述带螺纹的凸起部设置在喷洒器本体12的框架臂38的末端。密封基底件26置靠在呈贝氏弹簧垫圈(Bellevillespring washer)形式的弹簧座40。弹簧座40置靠在一个设置在入口本体22的入口端的座表面42。
如图5最佳所示，位移环44承接在设置于入口本体22的内表面上的凹槽46内。如图18所示，位移环44包括环形圈部44a和径向向内延伸的指状部44b，所述指状部44在喷洒器组件10的热响应元件14被启动时引起密封件本体26倾斜，从而防止密封件本体26卡在入口本体内，并且由此防止灭火剂在它们之间正常流动。
参考图6和7，喷洒器本体12包括与外壳20的外螺纹部分52啮合的内螺纹部分50。在喷洒器本体12上的内螺纹50使得外壳20能够具有减小的尺寸。喷洒器本体12还包括邻近所述螺纹部分50布置的止挡部54，并且包括对置靠在其上的支承塞16进行承接的支承表面56。如图3所示，止挡表面54与设置在出口喷嘴件32上的肩部58间隔开。该止挡表面提供了在热响应触发器14被启动时对于出口喷嘴件32的轴向行进上的限制。
参考图5和20，外壳20包括在其入口端的外螺纹60，用于啮合设置在入口本体22的出口端上的内螺纹62。参考图15和16，入口本体22适于与喷洒器管道系统8的T形接头或弯管接合，如图3最佳所示。如图15和16所示，入口本体22可以设有用于与系统管道用螺纹接合的外螺纹64。替代地，如图17所示，入口本体22’可被构型为提供与喷洒器系统管道8连接的开有槽的入口连接部，或者，替代地，可以设有现有技术已知的其它连接构型。入口本体22的连接部被制为使得液体灭火剂从管道系统8流过该装置。此外，入口本体包括突出部68，该突出部突入管道系统8中，从而防止在密封件26的区域内在入口本体22上形成霜冻堵塞(frost plug)。在入口本体22上的突出部上加工出切口68，以便进一步防止霜冻堵塞。当为了维护、测试或其它目的而对管道系统8进行排放时，切口68允许保持在入口本体的入口端内的水或其它液体以及另外的碎屑排出入口本体。
如前文所述，入口本体22还包括用于将位移环44承接在其内的凹槽46。位移环44定位在防止密封基底件26和弹簧座40组件在热元件14被启动时卡住的精密位置处。连接部的位置被设计为防止密封基底件26和弹簧座40组件在座支撑件28上挂住，以使得密封基底件26和弹簧座40能够移动到一个对于流经干管喷洒器组件10的流体而言不堵塞的位置。
如图5最佳所示，入口本体22包括邻近密封座表面72布置的倾斜表面70。邻近座表面72的倾斜侧70将弹簧座40定位在入口本体22的中心。倾斜面70还在施加会引起密封件移动的大负载时防止密封件偏移。
入口本体22还限定了一内支承表面74，内通道管30抵靠于内支承表面，并且当启动喷洒器头时穿过该内支承表面平移。支承表面74被设计为具有使得内通道管30随着干式喷洒器老化和/或磨损而能够自由平移的公差。
参考图20，外壳20设有两个将喷洒器头12相对于密封件26精确定位的连接端52、60。如图5最佳所示，壳20到入口本体22的连接包括邻近螺纹端60的主动止挡76。如图3最佳所示，壳20到喷洒器头12的连接包括在壳20上的外螺纹52，该外螺纹使得喷洒器头12能够定位在相距密封件26的特定距离处。这些螺纹52也用于借助于抵靠在喷洒器本体12上的锁紧螺母24来锁定喷洒器本体12的位置。
枢轴螺杆34在喷洒器本体22的螺纹凸起部36内转动，以产生热元件14、支承塞16、出口喷嘴32、内通道管30、座支撑件28和密封基底件26的精确的和预定的平移，该平移导致弹簧座40挠曲并产生密封。弹簧座40优选地覆盖有防止弹簧座粘附到座表面上的TEFLON。在贝氏弹簧座40上的加载产生了可膨胀的密封，该可膨胀的密封在干式喷洒器组件由于在喷洒器所承受的环境中的材料的热膨胀而伸长时，防止液体灭火剂流过该装置。支承塞16被设计为使得它具有抵靠在出口喷嘴32上的两条肋。所述肋产生了支承塞对于喷洒器本体12的对准，这防止了在内部件组件上的屈曲效应。所述肋还被设计为允许随着喷洒器老化或磨损而自由平移。所述肋还被设计为使得在加载的干式喷洒器内的密封件26、40下游的任何残留水排出干式喷洒器10，从而防止霜冻堵塞。
出口喷嘴件32包括出口喷嘴80，该出口喷嘴限定了穿过其间的灭火流体的流道限制，该流道限制确定了喷洒器头组件的排放系数或K因数。喷洒器组件的K因数等于穿过通道的诸如水的流体的流速(以加仑/分钟为单位)除以馈送到本体内的流体的压力(以每平方英寸磅数来计量)的平方根。在此以前，干管喷洒器还没有设置14或更大的K因数。对于本公开内容，为了提供包括14和更大的K因数在内的不同K因数用以不同目标应用，多个不同的出口喷嘴件32可以设置大致相同的外尺寸，各自具有不同尺寸的出口喷嘴80，这些喷嘴可被用于干管喷洒器组件10以利用除了不同的出口喷嘴件32之外的所有共同部件。出口喷嘴件32的入口端被设计为使得它在其内承接内通道管30。出口喷嘴的入口端提供了一个内通道管32置靠在其上的凸缘82。出口喷嘴件32的入口端被设计为，通过以此方式承接内通道管30来防止内通道管30的端部压碎。
如图5和10最佳示出，内通道管30包括凸缘形端部90，该凸缘形端部被设计为承接座支撑件28和提供针对座支撑件28的前止挡。凸缘部90的外表面被设计为具有支承面，该支承面抵靠入口本体22并且平移通过入口本体22。在凸缘部90的外部上的支承面被设计为，使得它能够随着喷洒器的老化或磨损而自由平移。内通道30被设计为具有足够的直径，从而防止通过其中的液体灭火剂受到限制。可以利用不同长度的外壳20来将喷洒器本体12连接到供应管道8。还提供对应的内通道管30，其具有与每一外壳长度相关联的不同长度，以使加载机构具有适当间隔。通过在喷洒器本体12和外壳20之间的螺纹连接，并采用锁紧螺母24提供可调整的主动止动，可以适应范围较宽的制造公差。
如图11最佳所示，座支撑件28包括三条分支94，该三条分支将负载从内通道管30传送到在支架28中心并且靠在密封基底件26的尖锐尖端96。座支撑件28的每一条分支94被设计为被压入内通道管30内从而提供每一条分支的相同负载。分支94还被设计为进入内通道管30特定距离，这防止了屈曲并且形成了内部部件的精确定位。
密封基底件26被设计为使得它具有足够的厚度，以将负载传递到弹簧座40。密封基底件26还被设计为具有将使得密封基底件能够进入在支撑件28的分支之间的位置的特定外部尺寸，由此形成穿过入口本体22的最大流动面积。密封基底件26还被设计为承接弹簧座40并且牢固地连接弹簧座，从而防止弹簧座随着液体灭火剂流过干管喷洒气组件10而脱离。密封基底件26还被设计为具有密封表面，弹簧座40抵靠在该密封表面上以防止液体灭火剂流动。如图14最佳所述，密封座40包括具有诸如TEFLON的非粘附涂层的贝氏弹簧垫圈。弹簧座40被设计为使得当被压缩到特定高度时，弹簧座40将防止液体灭火剂流动。贝氏弹簧垫圈40将在其自身两侧形成密封。与入口本体22形成一个密封，与密封基底件26形成另一个密封。
在工作中，干管喷洒器组件10被设计为使得当热响应元件14由于热而被启动时，由于由弹簧座40和液体灭火剂的压力推动而使出口喷嘴件32、内通道管30、座支撑件28和密封基底件26平移，支承塞16从喷洒器本体12弹出。当出口喷嘴到达在喷洒器本体12上的主动止挡54时，由出口喷嘴32、内通道管30、座支撑件28以及密封基底件所限定的加载机构的平移被停止。密封基底件26一直平移直至其接触到位移环44的径向延伸的指状部44b，然后它在进一步向下游平移到座支撑件28的分支94之前转动。液体灭火剂的流动然后在出口喷嘴32处处于其最大势能。出口喷嘴件32使得液体灭火剂能够以安装者所选择的需要的K因数穿过它流动。
对于本公开内容来说，已经公开了一种示例性系统。但是，应理解，该示例性系统不是对于本申请的权利要求的限制。特别地，应理解，在此所描述的加载机构，由于如文中所述包含支撑件28、内通道管30和出口喷嘴件32，因此由三个独立的构件构成，或者可以由更多或更少的元件制成，从而被成形为一体式构件或者被成形为包括两个或多个部件。此外，壳可以包括如被描述为分立构件的管状壳体20和入口本体22，或者可被成形为单个元件，或者可被成形为多于两个的元件。此外，应理解，虽然干管喷洒器组件10被描述和图解为使用了连接型(linkage-type)的热响应元件14，但结合本申请的设计可以使用诸如球型的其他已知的热响应元件。此外，热响应元件14可以具有100米1/2秒1/2或者量级更小的RTI，以成为ESFR喷洒器。
Claims (35)
1.一种喷洒器，包括：
喷洒器本体；
安装到所述喷洒器本体的热响应元件；
包括入口端和出口端的壳，所述出口端连接到所述喷洒器本体；
布置在所述壳的所述入口端处的密封件；以及
在所述热响应元件和所述密封件之间延伸的加载机构。
2.根据权利要求1所述的喷洒器，其中所述加载机构包括支撑部，该支撑部接合所述密封件并且相对于所述壳可滑动。
3.根据权利要求2所述的喷洒器，其中所述加载机构还包括通道管部，该通道管部接合所述支撑部并且相对于所述壳可滑动。
4.根据权利要求3所述的喷洒器，其中所述支撑部被压配合到所述通道管部。
5.根据权利要求3所述的喷洒器，其中所述加载机构还包括布置在所述通道管部和所述热响应元件之间的出口喷嘴部。
6.根据权利要求5所述的喷洒器，其中所述出口喷嘴部置靠在接合所述热响应元件的支承塞上。
7.根据权利要求5所述的喷洒器，其中所述座支撑部、所述通道管部和所述出口喷嘴部被成形为独立的构件。
8.根据权利要求5所述的喷洒器，其中所述出口喷嘴部具有比所述通道管更小的流动通道。
9.根据权利要求1所述的喷洒器，其中所述壳包括用于支撑所述密封件的入口部，所述入口部包括用于承接所述密封件的座表面。
10.根据权利要求9所述的喷洒器，其中所述入口部包括适于连接到管道系统的紧固部，所述座表面在轴向远离所述喷洒器本体的方向上轴向延伸超过所述紧固部。
11.根据权利要求10所述的喷洒器，其中所述入口部包括在其邻近所述座表面的一端处的切口。
12.根据权利要求1所述的喷洒器，其中所述加载机构相对于所述壳可轴向移动。
13.根据权利要求12所述的喷洒器，其中所述加载机构包括肩部，所述喷洒器包括用于在所述热响应元件被启动时接合所述加载机构的所述肩部的止挡表面。
14.根据权利要求1所述的喷洒器，其中所述密封件包括在装配条件下被预加载的弹簧座件。
15.根据权利要求14所述的喷洒器，其中所述弹簧座件涂覆有非粘附性表面。
16.根据权利要求1所述的喷洒器，还包括位移环，该位移环布置在所述壳内并且包括从其上径向向内延伸的指状部，用于当所述热响应元件被启动时接合所述密封件。
17.根据权利要求1所述的喷洒器，其中所述喷洒器本体包括螺纹凸起部，用以承接用于预加载所述热响应元件的枢轴螺杆。
18.根据权利要求1所述的喷洒器，还包括安装到所述喷洒器本体的折流板。
19.根据权利要求1所述的喷洒器，其中所述喷洒器本体通过螺纹连接到所述壳。
20.根据权利要求19所述的喷洒器，还包括锁紧螺母，其与所述壳螺纹啮合并且置靠于所述喷洒器本体。
21.根据权利要求1所述的喷洒器，其中所述加载机构包括置靠在所述壳和所述喷洒器本体中的至少一个上的支承表面。
22.根据权利要求1所述的喷洒器，其中所述加载机构限定了具有出口喷嘴的内部流体通道。
23.根据权利要求22所述的喷洒器，其中所述出口喷嘴具有K因数为14或更大的流动能力。
24.根据权利要求1所述的喷洒器，其中所述热响应元件具有100米1/2秒1/2或更小的RTI。
25.一种喷洒器，包括：
喷洒器本体；
安装到所述喷洒器本体的热响应元件；
包括入口端和出口端的壳，所述出口端连接到所述喷洒器本体；
布置在所述壳的所述入口端处的密封件；以及
在所述热响应元件和所述密封件之间延伸的加载机构，其中所述加载机构包括轴向支撑所述密封件的支撑件，所述支撑件包括多个分支，所述多个分支用于当一旦启动所述热响应元件所述密封件就将从所述壳的所述入口端释放时夹持住所述密封件。
26.根据权利要求25所述的喷洒器，还包括位移环，该位移环布置在所述壳内并且包括从其上径向向内延伸的指状部，用于当所述热响应元件被启动时接合所述密封件。
27.一种喷洒器，包括：
喷洒器本体；
安装到所述喷洒器本体的热响应元件；
包括入口端和出口端的壳，所述出口端连接到所述喷洒器本体；
布置在所述壳的所述入口端处的密封件；以及
在所述热响应元件和所述密封件之间延伸的加载机构，其中所述壳包括用于支撑所述密封件的入口部，所述入口部包括用于承接所述密封件的座表面，所述入口部包括适于连接到管道系统的紧固部，所述座表面在轴向远离所述喷洒器本体的方向上轴向延伸超过所述紧固部，所述入口部包括在其邻近所述座表面的一端处的切口。
28.一种用于冷冻隔室的灭火剂干式喷洒器系统，包括：
布置在所述冷冻隔室以外的流体供应管道；
管状壳，其连接到所述流体供应管道并且延伸进入所述冷冻隔室；
喷洒器本体，其在所述冷冻隔室内附接到所述管状壳；
被所述喷洒器本体支撑的热响应元件；
置于所述壳的所述入口端处的密封件；以及
在所述热响应元件和所述密封件之间延伸的加载机构，其中所述加载机构包括出口喷嘴件，该出口喷嘴件可滑动地承接在所述喷洒器本体内并且置靠于一个置靠在所述热响应元件的尖端盖上。
29.根据权利要求28所述的灭火剂干式喷洒系统，其中所述出口喷嘴件包括各自具有不同尺寸的喷嘴开口的交替的出口喷嘴件。
30.一种用于冷冻隔室的干式喷洒系统，包括：
布置在所述冷冻隔室以外的流体供应管道；
管状壳，其连接到所述流体供应管道并且延伸进入所述冷冻隔室；
喷洒器本体，其在所述冷冻隔室内附接到所述管状壳；
被所述喷洒器本体支撑的热响应元件；
置于所述壳的所述入口端处的密封件；
在所述热响应元件和所述密封件之间延伸的加载机构，以及
所述喷洒器本体包括具有K因数为14或更大的出口喷嘴。
31.根据权利要求30所述的喷洒器，其中所述热响应元件具有100米1/2秒1/2或更小的RTI。
32.一种喷洒器，包括：
喷洒器本体；
安装到所述喷洒器本体的热响应元件；
包括入口端和出口端的壳，所述出口端连接到所述喷洒器本体；
布置在所述壳的所述入口端处的密封件；以及
在所述热响应元件和所述密封件之间延伸的加载机构，所述加载机构施加轴向负载到所述密封件。
33.根据权利要求32所述的喷洒器，其中所述密封件包括被所述加载机构预加载的弹簧垫圈。
33.根据权利要求32所述的喷洒器，其中所述热响应元件具有100米1/2秒1/2或更小的RTI。
34.根据权利要求32所述的喷洒器，其中所述出口喷嘴具有K因数为14或更大的流动能力。
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