CN109013091A - 用于灭火喷洒器的x型支撑阀和柔性连接 - Google Patents

用于灭火喷洒器的x型支撑阀和柔性连接 Download PDF

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Abstract

X型支撑构造将阀元件锁定在闩锁位置，直到可熔元件破裂从而释放被加压的惰性气体。在泄压时，X型支撑构造释放阀元件而打开，并允许水流动穿过柔性喷洒器组件。

Description

用于灭火喷洒器的X型支撑阀和柔性连接
本申请是申请号为201280037433.3，申请日为2012年05月25日，名称为“用于灭火喷洒器的X型支撑阀和柔性连接”的专利申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请在35美国法典§120下要求2012年5月25日提交的且题为“X-Brace Valve andFlexible Connection for Fire Sprinklers” 的美国非临时专利申请No.13/480,786的权益，其通过引用并入本文用于所有目的；并且进一步在35美国法典§119(e)下要求2012年4月3日提交的且题为“X-Brace Valve and Flexible Connection for Fire Sprinklers”的美国临时专利申请No.61/619,899以及2011年5月27日提交的且题为“Flexible orStraight Dry Pendent Fire Sprinkler Hose with Xbrace”的美国临时专利申请No.61/490,737的权益，其中的每个通过引用并入本文用于所有目的。
技术领域
本公开总体上涉及灭火喷洒器(fire sprinkler)系统，并且特别地涉及X型支撑阀和柔性干式喷洒器组件。
背景技术
用于在商用灭火喷洒器系统中使用的现有技术常规干式筒体喷洒器是以固定长度销售给灭火系统安装者。安装者必须首先安装用于喷洒器系统的支线管道系统，然后测量用于干式筒体灭火喷洒器的适当长度来用于安装。安装者将根据测量的长度来订购用于安装的灭火喷洒器。配送通常需要七到十个营业日，这延迟了安装和建筑项目的完成。如果在测量时发生了错误而必须以不同长度来重新订购灭火喷洒器，则会发生更长的延迟。
干式灭火喷洒器系统常常会快速地劣化，因为冷凝物被俘获在这类系统中。对于刚性干式喷洒器系统而言，常常需要增加接头的数量，来将刚性管道系统从支线取道至所需的灭火喷洒器组件地点。接头数量的这种增加导致提供附加的地点，在这里冷凝物可能被收集而不能排出。此外，干式灭火喷洒器系统可填充有空气或惰性气体，其在这类系统的操作期间被排出。用于从系统排出空气或惰性气体并向灭火区域提供水的响应时间对于控制火情来说是关键的。在需要附加的管道系统和接头来为干式灭火喷洒器系统取道的情况下，用于排空和填充水所需的体积增加。
发明内容
本公开的实施例总体上提供柔性干式喷洒器组件系统。
公开了用于灭火喷洒器的X型支撑阀和柔性连接。X型支撑被包括在柔性灭火喷洒器组件中，但是也可以被使用在刚性喷洒器设施中。柔性灭火喷洒器组件是悬垂的干式灭火喷洒器组件，其具有柔性本体结构，该柔性本体结构由波形或编织软管构造而成，其与一般用于家庭洗衣机管道的软管类似。喷洒器喷嘴可被紧固至由柔性软管提供的管道的第一端部。喷洒器喷嘴具有第一接头、喷洒器孔口和可熔元件。可熔元件由填充有流体的玻壳提供，其在环境温度达到预定温度时将破裂。第二接头被紧固至柔性管道的第二端部，并且阀被安装至第二接头。所述阀包括阀元件，其被枢转地安装至第二接头，并能从闩锁位置(latched position)移动至解除闩锁位置。可熔元件的破裂会释放管道内的任何惰性气体。在泄压时，X型支撑构造释放阀元件而打开，并允许水流动穿过柔性喷洒器组件。
附图说明
为了更完整地理解本公开及其特征，现在将参考以下描述，并结合附图来理解，附图中：
图1是根据本公开一个实施例制成的干式柔性灭火喷洒器组件的侧视立面图和局部剖视图；
图2是根据本公开一个实施例的、沿图1的剖切线2-2所取的、图1所示柔性灭火喷洒器组件的剖视图，并且示出了处于闩锁位置的X型支撑阀闩的前视立面图；
图3是根据本公开的第二实施例制成的干式柔性灭火喷洒器组件的侧视立面图和局部剖视图；
图4是根据本公开一个实施例的、沿图3的剖切线2-2所取的、图3所示柔性灭火喷洒器组件的剖视图，并且示出了处于解除闩锁位置的X型支撑阀闩的前视立面图；
图5是根据本公开一个实施例的图4所示X型支撑阀闩的滑动器锁的侧视立面图，并且示出了处于释放位置的滑动器锁；
图6是根据本公开一个实施例的、沿图3的剖切线2-2所取的、图3所示柔性灭火喷洒器组件的剖视图，并且示出了处于闩锁位置的X型支撑阀闩的前视立面图；
图7是根据本公开一个实施例的图6所示X型支撑阀闩的滑动器锁的侧视立面图，并且示出了处于锁定位置的滑动器锁；
图8是根据本公开一个实施例的图7所示滑动器锁的分解视图；并且
图9是根据本公开另一实施例的锁定销的侧视立面图。
具体实施方式
本公开总体上提供X型支撑阀和用于灭火喷洒器的柔性软管连接。
图1示出了根据本公开一个实施例的干式柔性灭火组件系统10。应该明白的是：在图1中示出的系统10只是为了进行说明的目的，并且可以与根据本公开一个实施例的系统10结合或代替根据本公开一个实施例的系统10来使用任何其它适当的系统或子系统。
在一实施例中，系统10可以包括具有X型支撑闩13的阀11、管道15和插入管17。
在一实施例中，阀11是摆动式止回阀，比如瓣阀，并且包括摆动式阀元件19，比如瓣，以用于以一定角度进行移动来使密封件21接合抵靠密封座23。X型支撑阀闩13可以被使用来将阀元件19紧固在闩锁位置，直到系统暴露于预定温度。
在一实施例中，管道15可以是柔性的，并形成有由编织金属形成的外壳。喷洒器喷嘴25可以安装至管道15的第一端部，并且连接器接头43安装至管道15的第二端部。喷洒器喷嘴25可以包括接头27、喷洒器孔口29和可熔元件31，比如填充有流体的玻壳，如常规上在其它喷洒器组件中使用的。
阀11被提供在连接器接头43与管道15之间。连接器接头43通过介于两者间的弯管接头41紧固至管道15的第二端部。连接器接头43将系统10连接或要不然联接至喷洒器支线47中的管T 45。连接器联接件49将连接器接头43紧固至管T 45。
系统10可以进一步包括插入管17。在一实施例中，插入管17可以通过管道15或喷洒器喷嘴25连接至或要不然联接至系统10。在另一些实施例中，插入管17可以与系统10一体地形成。
系统10还可以包括扩散器33或喷板以及支承臂35。
在一个实施例中，空气、氮气、其它适当的惰性气体或其组合可以通过插入管17被引入到系统10中，以对管道15充气和加压。由适当气体的引入生成的压力将使压力被施加在阀11上，这将保持关闭X型支撑阀闩13和阀元件19。
与加压气体接合的阀11可以具有大于与加压水接合的密封座23的内部表面面积。在这类实施例中，表面微分方法(利用压力×表面面积=作用力)被采用来操作系统10。具有较小的内部表面面积的密封座23需要流体压力的增加的作用力来打开。
操作中，当系统10暴露于预定温度时，可熔元件31将破裂并排出加压惰性气体，由此解除闩锁X型支撑阀闩13和阀元件19，从而允许加压水从系统10流动。
操作中，空气、氮气、其它适当的惰性气体或其组合可以通过插入管17或通过其它适当的方法在安装之前或安装之后被引入到系统10中。此外，空气、氮气、其它适当的惰性气体或其组合可以根据需要通过插入管17被重新引入到系统10中，用以实现所需的压力。
在替代实施例中，防冻溶液、其它适当的液体或其组合可以通过插入管17被引入到系统10中。
在替代实施例中，本公开的X型支撑阀闩13和/或阀元件19也可以被使用在湿式喷洒器设施中以及刚性喷洒器组件中。对于刚性喷洒器组件，管道15可以被刚性管状构件比如管或管道系统替换。
操作中，在刚性喷洒器组件中采用系统10的结构(mechanics)可以实现更廉价的制造选项。
在一实施例中，喷洒器喷嘴25、可熔元件31、扩散器33和支承臂35(“喷洒器头37”)在不必更换系统10的其它元件的情况下可以是可更换的。在加压惰性气体被释放之后，喷洒器头37可以被更换。然后可以通过插入管17引入空气、氮气、其它惰性气体或其组合，来将系统10重新加压至所需压力。
在另一些实施例中，可以在不必从系统10释放加压气体的情况下更换喷洒器头37。
图2是沿图1的剖切线2-2所取的图1的柔性喷洒器组件12的剖视图，并且示出了处于解除闩锁位置的X型支撑阀闩13的前视立面图。
图3示出了根据本公开一个实施例的干式柔性灭火组件系统12。应该明白的是：在图3中示出的系统12只是为了进行说明的目的，并且可以与根据本公开一个实施例的系统12结合或代替根据本公开一个实施例的系统10来使用任何其它适当的系统或子系统。
在一个实施例中，系统12可以总体上类似于以上在图1-2中示出并结合图1-2描述的系统10(相似零部件具有类似附图标记)。
在一实施例中，系统12可以包括具有X型支撑闩54的阀42和柔性管道14。
柔性管道14可以形成有由编织金属形成的外壳。在一实施例中，喷洒器喷嘴16安装至柔性管道14的第一端部，并且连接器接头32安装至管道14的第二端部。喷洒器喷嘴16可以包括接头18、喷洒器孔口20和可熔元件22，比如填充有流体的玻壳，如常规上在其它喷洒器组件中使用的。在一实施例中，可熔元件22在暴露于预定温度时破裂。
连接器接头32通过介于两者间的弯管接头40紧固至柔性管道14的第二端部。连接器接头32将喷洒器组件12连接或要不然联接至喷洒器支线36中的管T 34。连接器联接件38将接头32紧固至管T 34。
阀42被提供在连接器接头32与柔性管道14之间。在一实施例中，阀42是摆动式止回阀，比如瓣阀，并且包括摆动式阀元件44，比如瓣，其借助于枢轴46被安装成用于以一定角度进行移动来使密封件48接合抵靠密封座50。X型支撑阀闩54可以被使用来将阀元件44紧固在闩锁位置，直到系统暴露于预定温度。当系统暴露于预定温度时，可熔元件22将破裂，接合喷洒器组件12，并引发水流动。
在一实施例中，柔性链路56从阀闩54延伸至喷洒器喷嘴16。柔性链路56可以与图1的系统10结合使用，或者与图1的系统10单独且分开地使用。
柔性链路56的第一端部具有链路销58，用于装配到阀闩54中，如本文中所描述的，用以将阀闩54紧固在闩锁位置。柔性链路56的第二端部具有插塞适配器60，用于将柔性链路56紧固至喷洒器插塞24。柔性链路56的中间部分62将插塞适配器60连接至链路销58，并且对中器支撑64可以被使用来在柔性管道14内对中柔性链路56。
当可熔元件22破裂并接合系统时，喷洒器插塞24将释放并允许柔性链路56的向下移动。
由扭转弹簧提供的偏置构件66可以被连接在柔性链路56和孔口20和接头18之间。联接器68将柔性链路56紧固至偏置构件66的延出端部。偏置构件66提供原动力来向下移动柔性链路56以从阀闩54内拉动链路销58。
接头40的与阀闩54相邻的部分具有底部切口(undercut)70。底部切口70可以由沿周向延伸的沟槽提供，或者由孔眼提供，所述孔眼径向地形成到接头40的第一端部中用以沿着接头40的周长延伸，成以一定角度间隔开的、沿直径方向相对的布置。
在一实施例中，系统12可以进一步包括位于接头18和弯管接头40中的通风孔98。通风孔98可以被采用来允许湿气从系统12内排出。
在一些实施例中，空气、氮气、其它惰性气体或其组合可以被密封在系统12内，用以防止湿气被保留在系统12内，而不是采用通风孔98。
被引入和密封在系统12内的空气、氮气、其它惰性气体或其组合可以被加压。该加压惰性气体可以类似于在图1的系统10中描述的加压惰性气体地操作和发挥功能。此外，在一些实施例中，加压惰性气体和柔性链路56可以作为用于系统12的一次致动和二次致动而发挥作用。
空气、氮气、其它惰性气体或其组合可以在安装之前或在安装之后被引入到系统12中。
系统12还可以包括扩散器26或喷板以及支承臂28。
图4是沿图3的剖切线2-2所取的图3的柔性喷洒器组件12的剖视图，并且示出了处于解除闩锁位置的X型支撑阀闩54的前视立面图。图5是图4的滑动器锁72的侧视立面图，并且示出了处于释放位置的锁定销74。
阀闩54被示出为具有八个滑动器锁72，其布置有成以一定角度间隔开的排列的相应纵向轴线86，且纵向轴线围绕支撑眼94的中心点以相等角距设置。在替代实施例中，滑动器锁72的数量可以根据需要增加或减少。
支撑眼94限定出阀闩54的居中地设置的部分，其被限定在链路销引导件96内，支撑臂88的第一端部牢固地紧固至所述链路销引导件96。
滑动器锁72各自可以具有支撑臂88和锁定销74。在一些实施例中，支撑臂88可以一体地形成为阀元件44的一部分。
锁定销74具有长形杆80，其具有从动端部(follower end)82和凸出端部(protuberant end)84。在一实施例中，从动端部82和凸出端部84是圆的。固定肩部78连接至滑动器锁72的凸出端部84。偏置构件76由缠绕螺旋弹簧提供，用于在固定肩部78与被提供在支撑臂88上的止挡92之间延伸，使得锁定销74被推动而移动离开凸出端部84趋向从动端部82。
支撑臂88可以进一步包括保持器90，用于将锁定销74可滑动地紧固至支撑臂88。当链路销58未被设置在支撑眼94内时，锁定销74能自由地朝相关联支撑臂88和滑动器锁72中的相应一个的从动端部82移动，使得从动端部82伸出到支撑眼94中。
图6是沿图3的剖切线2-2所取的图3的柔性喷洒器组件12的剖视图，并且示出了处于闩锁位置的X型支撑阀闩54的前视立面图。图7是图6的滑动器锁72的侧视立面图，并且示出了处于锁定位置的锁定销74。图8是图6的X型支撑闩54的锁定销74和支撑臂88的分解视图。
参考图6，柔性链路56被示出为处于初始位置，如前面在图3中示出的，且链路销58被接合在阀闩54的支撑眼94内。在这种位置，链路销58从支撑眼94径向向外推动滑动器锁72的锁定销74，其使凸出端部84移动而径向地延伸到底部切口70中并将阀元件44紧固在关闭位置。
当链路销58从支撑眼94内被释放时，偏置构件76将推动锁定销74以从锁定位置移动至释放位置，如图4-5中示出的。阀元件44将在喷洒器支线36内的流体压力的作用力下打开。
图9是一替代锁定销100的侧视立面图。锁定销100具有由缠绕螺旋弹簧提供的偏置构件102。锁定销100可以包括长形杆106、从动端部108和凸出端部110。在一实施例中，从动端部108和凸出端部110可以具有圆形的端部。固定肩部104被提供成与凸出端部110间隔开，用于在其间接收偏置构件102。
可能有利的是给出在本专利文献中使用的某些词语和短语的定义。术语“联接(couple)”及其衍生形式是指两个或更多个元件之间的任何直接或间接的连通，而不管那些元件彼此是否物理接触。术语“包括”和“包含”及其衍生形式意指没有限制的包括。术语“或”是包括性的，意指和/或。短语“与...相关联”和“与之相关联”及其衍生形式可以指：包括、被包括在...内、与...相互连接、包含、被包含在...内、连接至...或与...连接、联接至...或与...联接、可与...连通、与...协同操作、交错、并置、邻近、结合至...或与...结合、具有、具有...的性能、或类似情况。
虽然本公开已描述了某些实施例及总体上相关联的方法，但是这些实施例和方法的变更和变型对本领域技术人员将是显而易见的。因此，示例性实施例的以上描述并不限定或约束本公开。在不背离本公开的精神和范围的情况下，其它变化、代替和变更也是可能的，正如由后附权利要求书限定出的。

Claims (19)

1.一种柔性干式喷洒器头，包括：
柔性管道，其具有第一端部和第二端部，所述第二端部被构造成用以联接至流体源；
喷洒器喷嘴，其被安装在所述柔性管道的第一端部处，所述喷洒器喷嘴包括在暴露于预定温度时发生破裂的元件；和
阀，其被设置成邻近所述柔性管道的第二端部，并具有打开状态和关闭状态，所述阀被构造成用以在所述阀处于打开状态时允许来自流体源的流体流动通过所述管道，并在所述阀处于关闭状态时阻止来自流体源的流体流动通过所述管道；其中
所述柔性管道被构造成用以接收和容纳加压气体，所述加压气体将所述阀维持在关闭状态；
所述阀具有阀元件，所述阀元件具有（1）第一侧，所述第一侧具有构造成暴露于来自所述流体源的流体的第一表面面积，和（2）第二侧，所述第二侧具有构造成暴露于来自所述柔性管道的所述加压气体的第二表面面积；以及
所述第二表面面积大于所述第一表面面积。
2.如权利要求1所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述柔性干式喷洒器头被构造成使得所述加压气体在所述喷洒器喷嘴打开时被释放通过所述喷洒器喷嘴，其进而允许所述阀从关闭状态移动至打开状态。
3.如权利要求1所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述柔性管道包括波形软管。
4.如权利要求3所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述柔性管道包括由编织金属形成的外壳。
5.如权利要求1所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述柔性管道能够被弯曲成直角。
6.如权利要求1所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述阀是止回阀。
7.如权利要求1所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述阀是瓣阀。
8.一种柔性干式喷洒器头，包括：
柔性管道，其具有第一端部和第二端部，所述第二端部被构造成用以被联接至流体源；
喷洒器喷嘴，其被安装在所述柔性管道的第一端部处，所述喷洒器喷嘴包括在暴露于预定温度时发生破裂的元件；和
阀，其被设置成邻近所述管道的第二端部，并具有打开状态和关闭状态，所述阀被构造成用以在所述阀处于打开状态时允许来自流体源的流体流动通过所述管道，并在所述阀处于关闭状态时阻止来自流体源的流体流动通过所述管道；其中：
所述柔性干式喷洒器头被构造成用以接收和容纳加压气体；
所述喷洒器喷嘴、所述阀和所述柔性管道被构造成使得所述元件的破裂释放所述加压气体，其进而允许所述阀从关闭状态移动至打开状态；
所述阀具有阀元件，所述阀元件具有（1）第一侧，所述第一侧具有构造成暴露于来自所述流体源的流体的第一表面面积，和（2）第二侧，所述第二侧具有构造成暴露于来自所述柔性管道的所述加压气体的第二表面面积；以及
所述第二表面面积大于所述第一表面面积。
9.如权利要求8所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述柔性管道包括波形软管。
10.如权利要求9所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述柔性管道包括由编织金属形成的外壳。
11.如权利要求8所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述柔性管道能够被弯曲成直角。
12.如权利要求8所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述管道在所述第一端部与所述阀之间被处于压力下的惰性气体填充。
13.根据权利要求8所述的柔性干式喷洒器，进一步包括：用于将气体传送到所述柔性管道中的气体入口。
14.一种柔性干式喷洒器头，包括：
柔性管道，其具有第一端部和第二端部，所述第二端部被构造成用以联接至流体源；
喷洒器喷嘴，其被安装在所述柔性管道的第一端部处，所述喷洒器喷嘴包括在暴露于预定温度时发生破裂的元件；和
阀，其被设置成邻近所述柔性管道的第二端部，并具有打开状态和关闭状态，所述阀被构造成用以在所述阀处于打开状态时允许来自流体源的流体流动通过所述管道，并在所述阀处于关闭状态时阻止来自流体源的流体流动通过所述管道；其中：
所述柔性管道在所述第一端部与所述阀之间被具有防冻特性的液体填充，所述液体将所述阀维持在关闭状态；
所述阀具有阀元件，所述阀元件具有（1）第一侧，所述第一侧具有构造成暴露于来自所述流体源的流体的第一表面面积，和（2）第二侧，所述第二侧具有构造成暴露于来自所述柔性管道的所述液体的第二表面面积；以及
所述第二表面面积大于所述第一表面面积。
15.如权利要求14所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述柔性干式喷洒器头被构造成使得所述液体在所述喷洒器喷嘴打开时通过所述喷洒器喷嘴，其进而允许所述阀从关闭状态移动至打开状态。
16.如权利要求14所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述柔性管道包括波形软管和由编织金属形成的外壳。
17.如权利要求14所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述柔性管道能够被弯曲成直角。
18.如权利要求14所述的柔性干式喷洒器头，其中，所述阀是止回阀。
19.一种消防方法，包括以下步骤：
提供柔性干式喷洒器头，其包括：
柔性管道，其具有第一端部和第二端部，所述第二端部被构造成用以联接至流体源；
喷洒器喷嘴，其被安装在所述柔性管道的第一端部处，所述喷洒器喷嘴包括在暴露于预定温度时发生破裂的元件；和
阀，其被设置成邻近所述柔性管道的第二端部，并具有打开状态和关闭状态，所述阀被构造成用以在所述阀处于打开状态时允许来自流体源的流体流动通过所述管道，并在所述阀处于关闭状态时阻止来自流体源的流体流动通过所述管道，其中所述阀具有阀元件，所述阀元件具有（1）第一侧，所述第一侧具有构造成暴露于来自所述流体源的流体的第一表面面积，和（2）第二侧，所述第二侧具有构造成暴露于所述柔性管道的第二表面面积，所述第二表面面积大于所述第一表面面积；以及
以加压气体填充所述柔性管道，使得所述加压气体将所述阀维持在关闭状态；
其中，所述柔性干式喷洒器头被构造成用以在所述喷洒器喷嘴打开时释放所述加压气体，其允许所述阀打开并允许来自流体源的流体通过管道而排出所述喷洒器喷嘴。
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