CN111132740B - 适用于远程的预作用喷淋器阀组件、相关干式喷淋装置以及防火喷淋系统 - Google Patents

Abstract

一种用于远程机械启动另一防火系统部件的热触发器组件，包括具有基座和可移动构件的启动部件。偏置构件将可移动构件相对于基座从预启动位置偏置到启动位置。热响应元件将可移动构件保持在预启动位置处，直到达到预定热力学条件，此时热响应元件失去结构完整性。柔性连接器包括柔性中空外部缆线壳体，其一端配置为与基座静止地(优选地，固定地)连接。柔性缆线在外部缆线壳体内以在其中滑动移动，并且柔性缆线具有的一端被配置为与可移动构件静止地(优选地，固定地)连接。当热响应元件失去结构完整性时，通过可移动构件的移动，柔性缆线相对于外部缆线壳体移动。

Description

适用于远程的预作用喷淋器阀组件、相关干式喷淋装置以及 防火喷淋系统

技术领域

本公开总体上涉及防火，并且更具体地，涉及用于防火系统的启动部件以及用于防火系统的阀。

背景技术

消防喷淋系统的安装和操作受到国家批准的规范的制约。如在美国专利申请公开第2013/0199803号中适当指出的，干式喷淋器用于暴露于或可能暴露于冷冻条件的区域，例如在冷冻机、未加热的内部区域、走道等中。在典型的干式管道系统中，供应管路进入到供应管路中的水不会冷冻的空间中。干式喷淋器附接至这种供应管路并延伸到水原本将被冷冻的空间中。

如公开第2013/0199803号进一步指出的，干式喷淋器的典型配置包括：管(“落管”)，在管的入口端处具有管道连接器(其用于将入口端连接到灭火系统的供应管网)；在入口端的防止水进入管的密封件；以及在喷淋器启动前在入口端保持密封的机构。通常，具有出口和偏转器的喷嘴附接到管的相对的出口或喷嘴端。另外，有时将管连到大气中以排出可能在管中形成的任何冷凝物。例如，在美国专利第5,775,431号中公开了这种干式喷淋器。如该专利中总体上所示，致动机构可以包括杆或其他类似的刚性结构，其延伸穿过喷嘴端与入口端之间的管以在入口端保持密封。致动机构还可以包括热响应元件，其将杆等支撑在喷嘴端，从而将密封件支撑在入口端。可替代地，管也被密封在管的喷嘴端，并且杆由密封构件支撑在喷嘴端，该密封构件本身由热响应支撑元件支撑。在这样的布置中，两个密封构件之间的管中的空间可以由诸如干燥空气或氮气的气体加压，或者用诸如防冻液的液体进行填充。当经历高温时，热响应性支撑元件会失效，从而允许杆移动，释放入口端密封件(以及管的喷嘴端的所有出口密封件)，以允许水从供应管路流入并通过管而到达喷嘴。

美国专利第5,775,431号中所述的类型的这种常规干式喷淋器的刚性管或“落管”部分与喷嘴一起从湿分支管线(位于加热区域)延伸到未加热区域，并且必须被精确对准和安装，同时避免出现通常在商业或工业建筑中遇到的各种建筑、结构和机械障碍。安装人员必须首先安装用于喷淋系统的湿主干和分支供应管线管道，然后测量从分支管线到喷嘴相对于天花板等的期望高度的每个干式喷淋器的合适长度，因为分支和天花板之间的间隔或喷嘴的期望位置通常不是一些精确预定的距离。因为致动杆必须在入口密封件和喷嘴出口密封件或出口端的其他支撑件之间延伸，所以像美国专利第5,775,431号中的那样，每个干式喷淋器都是按给定长度定制的。安装者将根据测量到的几分之一英寸(即1/8)内的长度来订购用于安装的干式喷淋器。交付通常至少需要7到10个工作日，并且根据积压情况，可能需要数周的时间。这延迟了建设项目的安装和完成。如果喷淋器的测量或制造出现了错误或者喷淋器在运输途中被损坏并且需要更换喷淋器，则会出现更长的延迟，这进一步延迟了安装的完成。

一些制造商至少通过为干式喷淋器提供集成的“柔性”落管来解决安装困难。美国专利申请公开第2013/0199803号公开了这种“干式”喷淋器。在此，在落管1的入口端处的密封件4通过密封件4和在喷淋头处的管的出口端处的密封件12之间加压流体而保持在适当位置处。尽管此布置在安装人员和制造商的安装和制造方面提供了一定的灵活性，但该布置使终端用户使用复杂的压力调节系统来进行维持，以确保将柔性管中的压力保持在足够的水平以防止水通过入口端密封件从分支供应线管线渗漏。

在美国专利第8,887,822号中公开了具有柔性落管14的不同类型的干式喷淋器12。柔性连杆56穿过整体柔性落管14的中心，该柔性落管14在枢转阀构件(诸如阀瓣44)与通过可熔元件22保持在喷嘴20的喷淋器出口中的塞子24之间。连杆56具有足够的柔性，以顺应柔性落管14的弯曲。通过在孔口22处的可熔元件22的分解来启动喷淋器，从而释放塞子24和弹簧66，该弹簧66拉动连杆的一端以移除连杆的相反端，该相反端被定位在保持阀瓣44关闭的所谓的“X支架阀闩锁”54中。喷淋器可以用适当的流体加压或通过通气孔98排入大气。然而，没有解释的是确保闩锁54将被干净地释放的内容。闩锁54必须在不扭曲的情况下滑动通过弯管，并且将其自身从阀瓣44的路径上移开。而且，内部支架64必须设置在管14的任何显著弯曲处，否则存在以下危险：当热响应元件触发时，柔性连杆56将被允许足够松弛，从而不会从闩锁中拉出。

美国专利申请公开第2013/0319696号公开了另一种干式喷淋器100，其具有连接有螺纹的入口1和相反的出口2的一体柔性落管3。这是一种可替代的布置，以确保无论管中的弯曲位于何处，在入口阀组件13和出口塞53之间延伸的柔性连杆10都不会因管中的弯曲而松弛。通过保持塞子53和间隔件45的易碎元件56的塌陷来启动喷淋器100，从而允许间隔件45移动并拉动连杆10，其通过扭转灯泡11上的轴环36而在入口端使灯泡11机械破裂。在第38段给出的一个示例中，该装置可以吸收大约半英寸的松弛。

干式喷淋器的设计要求即使在使用柔性管的情况下，也要精确地制造到安装长度的几分之一英寸以内。甚至在美国专利申请公开第2013/0319696号中公开的干式喷淋器也仅允许比其他先前认定的干式喷淋器几分之一英寸更大的余地。结果，与湿式喷淋系统安装相比，所有这些都必须从制造商处订购并由制造商制造，安装者和最终购买者将花费巨大的费用和时间。。

尽管美国专利申请公开第2012/0298383号描述了提供具有柔性管(也称为柔性落管)和泄水孔的干式喷淋器，但实际上，所有或几乎所有市售的配备柔性管的干式喷淋器都配有相对较长的柔性管，该柔性管具有等长的内管以保持密封组件封闭。在压力下，柔性管会变形，如果在没有内管的情况下单独使用柔性管，则存在泄漏的问题。

柔性落管的另一个缺点是，它需要一个必须连接到天花板的支架，因此可能会限制可安装柔性落管的天花板的类型和结构。

如果一种系统能够使安装人员在现场制造和安装等同于湿式喷淋系统的干式喷淋器，而无需使用定制的经过测量和工厂制造的干式喷淋器组件，则该系统将彻底改变防火行业。

发明内容

简要地说，在本发明的优选实施例中，热触发器组件被配置用于远程机械致动另一防火系统部件。热触发器组件包括启动部件，该启动部件包括基座和可相对于该基座移动的可移动构件。偏置构件相对于基座定位，以将可移动构件从相对于基座的预启动位置偏置到相对于基座的启动位置。热响应元件将可移动构件保持在预启动位置处，直到达到预定的热力学条件。热响应元件被配置为在预定的热力学条件下失去结构完整性。阻挡构件被热响应元件约束并且将可移动构件保持在预启动位置处，直到热响应元件在预定的热力学条件下的失去结构完整性。柔性连接器包括柔性中空外部缆线壳体，该柔性中空外部缆线壳体的第一端配置为与其他防火系统部件静止地连接，并且第二端配置为与基座静止地连接。柔性内部构件可滑动地位于柔性中空外部缆线壳体内部以在另一个缆线壳体内滑动移动，并且具有第一端和第二端。第二端被配置为与可移动构件静止地连接，以在热响应元件在预定的热力学条件下失去结构完整性的情况下，通过可移动构件的移动而相对于柔性中空外部缆线壳体移动。

在另一方面，在本发明的优选实施例中，干式喷淋装置包括阀。该阀具有主体，该主体具有入口、至少一个出口以及将入口与每个出口连接的流体通道。密封构件可横跨通道被支撑，以通过枢转地安装的杆来封闭通道。密封构件通过与杆可释放地接合的闩锁而在密封位置处横跨通道被支撑。启动部件包括基座和相对于基座可移动的可移动构件。偏置构件相对于基座定位，以将可移动构件从相对于基座的预启动位置偏置到相对于基座的启动位置。热响应元件将可移动构件保持在预启动位置处，直到达到预定的热力学条件。热响应元件被配置为在预定的热力学条件下失去结构完整性。阻挡构件被热响应元件约束并且将可移动构件保持在预启动位置处，直到热响应元件在预定的热力学条件下失去结构完整性。柔性连接器包括至少一个柔性中空外部缆线壳体，该柔性中空外部缆线壳体的第一端配置为与其他防火系统部件静止地连接，并且第二端配置为与基座静止地连接。柔性内部构件可滑动地位于柔性中空外部缆线壳体内部，以在外部缆线壳体内滑动移动。柔性内部构件具有第一端和第二端。第二端被配置为与可移动构件静止地连接，以在热响应元件在预定的热力学条件下失去结构完整性的情况下，通过可移动构件的移动而相对于柔性中空外缆线壳体移动。至少一个水分配装置与至少一个出口流体联接。

在另一方面，本发明的优选实施例是一种提供干式喷淋装置的方法。该方法包括以下步骤：将阀的入口连接至分支水管线；利用鲍登缆线将具有热响应元件的启动部件机械地连接到阀，以响应于失去热响应元件的物理完整性而打开阀；将水分配装置流体连接到阀的出口以喷射从阀接收的水。启动部件包括基座和相对于基座可移动的可移动构件。偏置构件相对于基座定位，以将可移动构件从相对于基座的预启动位置偏置到相对于基座的启动位置。热响应元件将可移动构件保持在预启动位置，直到达到预定的热力学条件。热响应元件被配置为在预定的热力学条件下失去结构完整性。阻挡构件被热响应元件约束并且将可移动构件保持在预启动位置，直到热响应元件在预定的热力学条件下失去结构完整性。

在另一方面，本发明的优选实施例是一种安装干式喷淋装置的方法。干式喷淋装置包括阀、具有热响应元件的启动部件和柔性鲍登缆线。鲍登缆线将启动部件与阀机械联接，以响应于失去热响应元件的物理完整性而打开阀。该方法包括以下步骤：将阀的入口与供水管线流体联接；在与阀门间隔开的位置处安装水分配装置，并通过中间管道将该装置与阀的出口连接；以及将启动部件安装在与阀间隔开的位置处。阀通过鲍登缆线可操作地与启动部件连接。启动部件包括基座和相对于基座可移动的可移动构件。偏置构件相对于基座定位，以将可移动构件从相对于基座的预启动位置偏置到相对于基座的启动位置。热响应元件将可移动构件保持在预启动位置，直到达到预定的热力学条件。热响应元件被配置为在预定的热力学条件下失去结构完整性。阻挡构件被热响应元件约束并且将可移动构件保持在预启动位置，直到热响应元件在预定的热力学条件下失去结构完整性。

附图说明

当结合附图阅读时，将更好地理解前述发明内容以及以下对本发明的优选实施例的详细描述。为了说明本发明，在附图中示出了目前优选的实施例。然而，应当理解，本发明不限于所示的精确布置和手段。在附图中：

图1是根据本发明的包括经由柔性连接器与另一消防喷淋系统部件连接的启动部件的的本发明的热触发器组件的示意图；

图2根据本发明优选实施例的触发器组件的启动部件的透视图，该触发器组件经由组件的柔性连接器与另一消防喷淋器系统部件、阀进行连接，以提供预作用阀组件；

图3是除了在装置启动之前删除了可选的修整环100之外的图2的组件的横截面图；

图4示出了组件启动后的图3的组件的横截面图；

图5是示出了启动部件的一部分的图3的组件的局部放大透视图；

图是6示出了启动部件的一部分的图3的组件的局部放大透视图；

图7是示出了启动部件的一部分的图3的组件的局部放大透视图；

图8是示出了启动部件的一部分的图3的组件的局部放大截面和透视图；以及

图9用于图3的组件中的替代性启动部件的局部放大和截面透视图。

具体实施方式

在下面的描述中使用某些术语只是为了方便，而不是为了限制。词语“下部”、“底部”、“上部”、“顶部”、“正面”、“背面”和“后面”表示附图中的参考方向。根据本公开，词语“向内”和“向外”分别是指朝向和远离所讨论的部件的几何中心及其指定部分的方向。除非本文中具体阐述，否则术语“一”、“一个”和“该”不限于一个元件，而应被理解为“至少一个”的含义。该术语包括上面提到的词、其派生词以及类似含义的词。

如图1所示，在本发明的优选实施例的框图中，热触发器组件10被配置为用于远程机械致动另一防火系统部件16。热触发器组件10包括启动部件12和柔性连接器14，该柔性连接器14被配置为允许启动部件12远程机械致动另一防火系统部件16，在(下文中将讨论的)一些优选实施例中该防火系统部件是具有入口25和一个或多个出口27的用于将流体(通常是水)排放到一个或多个喷淋器的阀26、具有投掷的开关或继电器(未示出)、可机械移动的磁体(如簧片开关或继电器)或等同物，或者可由机械输入致动的另一种防火系统装置。

在另一优选实施例中，如图2-8所示，热触发器组件10包括启动部件60和柔性连接器50，该柔性连接器被配置为用于远程机械致动另一防火系统部件，如图2中所示的阀20。可替代地，并且在本申请中未具体示出，另一防火部件可以包括开关或继电器。

在图2-4中示出了阀20、提升型阀以及热触发器组件的柔性连接器50和启动部件60的某些细节。注意，其他类型的阀可以代替阀20，包括但不限于瓣阀和具有多个出口的阀。热触发器组件10包括具有基座62的启动部件60和相对于基座62可移动(优选地可平移)的可移动构件64。启动部件60的基座62具有纵轴74、近端76、远端78，基本上平行于纵轴定向并容纳偏置构件66的腔80，远侧开口82以及由两个延伸腿84和85组成的延伸部分，该延伸腿84和85从基座62向远侧延伸超过远侧开口82。热响应元件68由延伸部支撑，该延伸部是从基座62向远侧延伸超过远侧开口82的任何结构或结构的一部分。被示出为酒精填充的玻璃灯泡的热响应元件68可以可替代地采用其他热响应元件的形式，诸如其他液体填充的玻璃灯泡、双金属盘、易熔连接件以及其他基于焊料的连接件或组件(未示出)，它们响应于被充分加热到至少预定温度而失效，从而允许发生移动。

在此示例中，偏置构件66相对于基座62定位于腔80中，以偏置可移动构件64以从图3中所示的相对于基座62的预启动位置向远侧(在图2中观察时朝向右侧)移动到图4中所示的相对于基座62的启动位置处。选择最初处于压缩状态(图2)的偏置构件66以产生足以克服与可移动构件64的运动相反的任何摩擦力或其他力的力。热响应元件68将可移动构件64保持在预启动位置(如下所述)，直到达到预定的热力学条件。热响应元件68被配置为在预定的热力学条件下失去结构完整性。启动部件60可选地可以包括安装在启动部件60上的开关(未示出)，以便随着可移动构件64的移动而改变状态。

阻挡构件70被热响应元件68约束。阻挡构件70最初将可移动构件64保持在预启动位置，直到热响应元件68在预定的热力学条件下失去结构完整性。

可移动构件64沿着移动路径72移动，如图3和图4的虚线所示。热响应元件68偏离该运动路径72。因此，热响应元件68优选地不阻碍可移动构件64的运动路径72，并且可移动构件64移动的距离不受热响应元件68的尺寸的限制。延伸腿85包括与阻挡构件70的一端接合的支点86，使得在热响应元件68失去结构完整性的情况下，阻挡构件70进行运动，该运动包括绕支点86逆时针枢转，在一些实施例中，这种运动包括围绕支点86枢转和相对于支点86滑动或以其他方式运动的组合。在所示的实施例中，阻挡构件70被可枢转地安装以经由轴102绕支点86枢转(图8)；但是可替代地，如图9所示，阻挡构件70简单地靠在支点86上，并被可移动构件64施加的力保持在适当的位置处。在图9的实施例中，当热响应元件68失去结构完整性时，阻挡构件70的移动通常是相对于支点86滑动和旋转的组合。

延伸腿84包括用于热响应元件68的外壳88，并且外壳88包括允许周围环境接触热响应元件68的开口90。参照图5，热响应元件68的外周68a从开口90向内定位，以减小热响应元件68例如在运输或安装期间的意外损坏的可能性。

参照图5-8，延伸腿85包括两个平行板92。参照图8，横向支点构件包括轴102和安装在轴102上的两个衬套构件104。衬套构件104优选地包括耐腐蚀材料，例如，衬套构件可以由这种材料形成、涂覆或嵌入。在某些实施例中，耐腐蚀材料包括聚四氟乙烯。阻挡构件70经由延伸腿85枢转地附接到延伸部，并且在所示的实施例中，阻挡构件70是安装在轴102上的杆。延伸腿84包括热响应元件部分96，热响应元件部分包括外壳88，并且延伸腿85包括包含有支点86的支点部分98。在所示的实施例中，热响应元件部分96比支点部分98向远侧延伸得更远。热触发器组件10可选地还包括修整环(trim ring)100(见图2)，该修整环100接合延伸部84并被配置为接合表面，热触发器组件10通过所述表面进行安装。

参照图2-4，柔性连接器50包括柔性中空外部缆线壳体52，柔性中空外部缆线壳体52的第一端52a被配置为与另一防火系统部件静止地连接，该防火系统部件在所示实施例中是阀20，并且第二端52b被配置为与热触发器组件10的基座62静止地连接。在一些实施例中，柔性连接器是本文中所述的鲍登缆线(Bowden cable)；但是柔性连接器可以包括用于在阀20和启动部件60之间传递力的其他柔性构件。可选地，柔性中空外部缆线壳体52的第一端52a可以被配置为与另一防火部件(此处为阀20)固定连接，并且柔性内部构件54的第一端54a可以被配置为与另一防火部件(例如阀20)的可移动部分机械连接。基座62包括上部间隔部分62a，感测部分62b从该上部间隔部分62a延伸。基座62被示出为单件，但是也可以被制成为结合部分的组件。

参照图3和图4，柔性连接器50包括具有相反的第一端54a和第二端54b的柔性内部构件54。柔性内部构件54可以是缆线、柔性管、柔性线或其他柔性体，其具有足够的纵向刚度来承受所施加的力，而不会发生形变以损害柔性内部构件将运动从可移动构件64传递到诸如阀20的其它防火部件的能力。柔性内部构件54可滑动地位于柔性中空外部缆线壳体52内，以在外部缆线壳体52内滑动。柔性内部构件54的第二端54b被配置为与可移动构件64静止地连接，以在热响应元件68在预定的热力学条件下失去结构上的完整性的情况下，通过可移动部件64的移动使柔性内部构件54相对于柔性中空外缆线壳体52移动。

图3和图4描绘了在预启动位置和热响应元件68失去结构完整性之后的启动位置处示出的示例性实施例。如图所示，阀20是提升阀，但是如上所述，可以通过机械运动致动的任何防火系统部件(例如，瓣阀或开关)都可以与本文中公开的装置的某些部件一起用于系统中。阀20具有主体22，主体22具有带有外螺纹的入口端24，以被容纳在来自湿式供应管线(未示出)的三通管或螺纹管中，以及带有内螺纹的出口端26，以容纳一段外螺纹管道。阀20具有入口25和出口27。在一些实施例(未示出)中，阀20可具有两个或更多个通过流体通道40与入口25连接的出口27。密封构件28可通过通道40支撑，以通过枢转安装的杆30关闭通道40。密封构件28通过与杆30的一端接合的枢转安装的闩锁32而保持在密封位置处。调节螺钉34优选地设置在杆30中，以改变施加在密封构件28上的机械压力。两个平行的横向构件(其中示出了一个横向构件36)跨过主体22的通道40，并终止于容纳在主体22的内侧壁中的远离可移动盖23的孔22a中的销钉39。包括横向构件36的横向构件支撑杆30和闩锁32的枢轴。中空凸台29形成在包括横向构件36的横向构件之间，并且可滑动地容纳密封构件28的轴部28a。偏置构件(例如压缩螺旋弹簧42)偏置闩锁32使其与杆30可释放地接合。柔性内部构件54的第一端54a与闩锁32机械地联接，以通过柔性内部构件54的第一端54a的移动使闩锁32相对于杆30移动。闩锁32围绕闩锁枢轴32a枢转，该闩锁枢轴32a为销连接。类似地，杆30围绕杆枢轴30a枢转，该杆枢轴30a也是销连接。闩锁32适于与柔性连接器50的柔性内部构件54的第一端54a连接，而在盖23中设置有端口51，其用于容纳柔性连接器的外部缆线壳体52的第一端52a。柔性连接器50不同于与防火系统相关联的每个水管道或管路，并且因此连接至端口51，而不是连接至阀20的入口25或出口27而将作为与防火系统相关联的水管道或管路。盖23由两个螺钉23a固定(图2)。

在图2-4中所示的实施例中，阀体优选地具有包括出口端26和出口27的出口部分120(见图3和图4)。该阀体22优选地在入口端24上还具有接合表面122(图3和4)。该组合还包括：旋转螺母124，其具有可装配至接合表面122并与接合表面122形成水密密封的内表面126；以及保持构件128，其从阀体22突出并与旋转螺母124接合以限制阀体22相对于旋转螺母124向下运动。旋转螺母124优选地包括密封构件，该密封构件可以采取如图3和图4所示的形成水密密封的O形环130的形式。所示实施例还包括第二密封构件，并且如图所示，包括两个O形环130。在所示的示例性实施例中，旋转螺母124是外螺纹的(具有螺纹部分132)，用于连接到管道(未示出)。可替代地，可以省略旋转螺母124、接合表面122和保持构件128并用外螺纹代替，例如在2016年7月28日提交的美国专利申请序列第15/222770号和在2017年2月2日公开的美国专利申请公开第2017/0028238号的图4、5、7和12-18A中所示，其中，本申请是该案的部份接续申请案。

柔性连接器50的柔性内部构件54的相反的第二剩余端54b被配置为与可移动构件64静止地连接，以通过可移动构件64的移动而相对于柔性中空外部缆线壳体52移动。

借助于热触发器组件10的阀部件20的操作是直接进行的。阀组件20以图2的配置安装。当热敏元件68被加热到预定的热力学条件而破裂时，阻挡构件70被释放，从而允许可移动构件64沿着移动路径72移动。选择初始压缩的偏置构件66以产生足以克服螺旋弹簧42的偏置的力并使闩锁32(逆时针方向)枢转脱离与杆30的接合。本领域已知的其他偏置构件可以代替螺旋弹簧42。入口25处的流体压力迫使密封构件28和杆30从入口25移回并进入中心腔室40，从而允许水或其他流体流过杆30和闩锁32并且流过出口27。

如图2-9所示配置的本发明的热触发器组件，控制流向至少一个水分配装置的水，该水分配装置可以采取具有热响应元件和塞子的自动消防喷淋器的形式，或者也可以采取没有热响应元件和塞子的开放式消防喷淋器(open fire sprinkler)的形式。本发明的显著优点适用于已通过测试实验室认证的常规自动喷淋器。经过认证的自动喷淋器当进行在喷淋器自身中无热响应元件或塞子的开放式安装，并且与由热触发器组件10和阀20形成的预作用阀组件结合使用时，可以成为与干式喷淋器经认证的等同物。通常，任何新的干式喷淋器都必须通过完整的UL199、FM2000或其他认证程序，其中包括诸如分布、腐蚀等的测试，以及漫长的其他测试，其中可能包括非常昂贵的火灾测试。由热触发器组件10与阀20形成的预作用阀组件的优点在于，其可以与任何实验室认证的开放式喷淋器组装在一起。只需对先前批准的自动喷淋器和预作用阀组件进行最少数量的认证测试，便能将该组件批准为干式喷淋装置。

另一方面，本发明的优选实施例是一种提供干式喷淋装置的方法。该方法包括在图2-9中示出的其示例性装置的装置类别内组装装置的步骤。该方法包括以下步骤：将阀20的入口25连接至分支水管线；通过鲍登缆线(柔性连接器50)将具有热响应元件68的启动部件60机械地连接至阀20，以便响应于热响应元件20的物理完整性的丧失而打开阀20；以及将水分配装置流体连接到阀20的出口27，以喷射从阀20接收的水。启动部件60包括基座62和可相对于基座62移动的可移动构件64。偏置构件66相对于基座62定位，以将可移动构件64从相对于基座62的预启动位置(图3)偏置到相对于基座62的启动位置(图4)。热响应元件68将可移动构件64保持在预启动位置处，直到达到预定的热力学条件。热响应元件68被配置为在预定的热力学条件下失去结构完整性。阻挡构件70被热响应元件68约束并且将可移动构件64保持在预启动位置，直到热响应元件68在预定的热力学条件下失去结构完整性。热响应元件68由带螺纹的可移动支撑件106支撑，该可移动支撑件106提供调节热响应元件68的长度的能力。

另一方面，本发明的优选实施例是一种安装干式喷淋装置的方法。干式喷淋装置包括阀20，具有热响应元件68的启动部件60以及柔性鲍登缆线(柔性连接器50)。鲍登缆线响应于热响应元件68失去物理完整性而机械地联接启动部件60与阀20，从而打开阀20。该方法包括以下步骤：将阀20的入口25与供水管线流体连接；在与阀20间隔开的位置处安装水分配装置，并通过中间管道将该装置与阀20的出口27连接；以及将启动部件60安装在与阀20间隔开的位置处。阀20通过鲍登缆线可操作地与启动部件60连接。启动部件60包括基座62和可相对于基座62移动的可移动构件64。偏置构件66相对于基座62定位，以将可移动构件64从相对于基座62的预启动位置(图3)偏置到相对于基座62的启动位置。热响应元件68将可移动构件64保持在预启动位置，直到达到预定的热力学条件。热响应元件68被配置为在预定的热力学条件下失去结构完整性。阻挡构件70被热响应元件68约束并且将可移动构件64保持在预启动位置，直到热响应元件68在预定的热力学条件下失去结构完整性。

将启动部件60从喷淋头或其他受控制的装置16(图1)移开的能力允许将启动部件60的有利位置放置在用于火灾识别和响应的最佳位置，并将连接的喷淋器或其他防火装置放置在用于水分配和/或覆盖的最佳位置。

本发明的启动部件60具有从可移动构件64的移动路径74偏移的热响应元件68。结果，可移动构件64移动通过的距离不受热响应元件68的尺寸的限制。第一端54a优选地以与闩锁32(见图3)相距很短距离定位，与第一端54a最初定位成与闩锁32接触的情况相比，启动部件60更能抵抗意外触发。因此，本发明所示实施例的启动装置60适合于需要柔性内部构件54的运动比其他类似装置所提供的运动更大的情况，例如美国专利申请公开第2017/0028238A1号中所公开的。

本发明的装置的另一种可能的用途是在木结构的阁楼和其他没有或具有障碍物的可燃隐蔽区域中提供防火。

本发明的许多实施例提供了许多可能的喷淋器选择，这些喷淋器选择迄今为止还不能或不可能通过阁楼使用的火灾测试。本发明系统的启动部件可以位于屋顶的顶点处，或者对于最快速地检测来自火的热量而言任何最佳的位置处，以便最迅速地启动，通过阀部件与启动部件连接的喷淋头可以位于提供最佳保护或安装的位置处，例如在顶点处、远离顶点处和/或远离节距(pitch)处，以获得最佳的水分配和/或更靠近任何潜在的火源而放置。

本发明的实施例使得能够在这些位置中安装任何和所有类型的常规喷淋头(悬垂式和侧壁式、以及立式和标准喷雾器)，尽管其是没有塞子或热响应元件的开放式配置。本发明的提供进一步使得能够开发其它新概念的喷雾分配方法和适用于这种应用的喷淋头。此外，预计常规自动喷淋头将根据其最大列出的覆盖面积(或如果其正常的列出的覆盖面积超过一百三十平方英尺，则至少大于一百三十平方英尺)进行安装，并且目前没有针对阁楼和其他可燃隐蔽设施中使用的常规自动洒水装置施加的液压要求的处罚。如果需要或希望的话，连接到本发明的阀部件的开放式喷淋头也能够从竖直方向倾斜以增强其喷射模式。因为功能是分开的，而不是以标准喷淋器的方式由单个装置提供的，因此由于本发明的实施例提供了用于启动的启动部件的最佳放置以及用于防火的喷雾喷淋器的最佳放置，所以还提供了使用比现在所需的更少的水的机会。

这些优点在安装在其他“问题区域”中的喷淋系统中是可用的。因此，本发明的提供使得能够在使用开放的常规自动喷淋头的同时安装干式阁楼喷淋系统。阀部件可位于与可设置启动部件和头的冷/水敏感区域隔开的加热区域或其他非水敏感区域中。可替代地，可以通过提供位于加热/非水敏感区域上游的干式阀来向位于冷/水敏感区域的本发明的预作用阀组件提供水，其中加热/非水敏感区域与启动部件之间的距离大于预作用阀组件的柔性连接器的长度。

最后，由本发明的阀部件供给的喷淋头的设置允许喷淋头的最佳位置，以便在足够快速和足够靠近火源的情况下通过排水来扑救火灾，从而能够在被输送的水密度小于0.1GPM/sq.ft覆盖区域(这是目前所需的最小值)的情况下通过实验室火灾试验。

另一个应用是处于冷冻条件下的卡车装货码头的防火性。本发明的热触发器组件通过允许使用安装在冷冻区域中的现有的经批准的开放式常规喷淋器并且将阀组件安装在加热区域中来代替非常昂贵和复杂的干式喷淋系统。由于本发明所允许的速度和策略性定位，这种概念允许将普通危险水密度降低到轻度危险要求(水减少超过50％)。

本发明的热触发器组件和干式喷淋装置的变体提供了优于常规干式喷淋器的许多优点。

对于特定的安装，所有已知的干式喷淋器的尺寸在长度上必须在几分之一英寸之内。所有已知的干式喷淋器不是针对现场中的任何类型的长度调节而设计，或者至多仅针对现场中的最小长度调节而设计。因此，所有已知的干式喷淋器都必须在工厂制造到一定的测量长度，而不是由安装人员现场制造。除了前面提到的在工厂定制制造每个喷淋器的时间以及测量或制造长度误差的潜在问题外，还必须将定制喷淋器运到安装人员处，并且在运输过程中可能会发生损坏。

市售的干式喷淋头的最大长度/高度为四英尺，这确定了与湿式供水管线的最大距离。本发明的热触发器组件可以配备有柔性连接器，该柔性连接器具有大于或等于四英尺的单个给定最大长度或具有不同的长度，例如以整数或两英尺或三英尺为增量。与定制长度的常规干式喷淋器相比，这些选项中的任何一个都代表了显著的节省和安装的多功能性。

常规的自动喷淋头，即NFPA13测试实验室批准并列出的喷淋头，可以在现场与本发明的热触发器组件和预作用阀一起安装，同时安装消防喷淋系统的其余部分。安装人员只需像在常规湿式喷淋系统上所做的那样简单地切割或组装一段管道(即落管)，然后将常规的开放式或自动喷淋头连接到该落管上即可。安装人员可以在没有延迟或特殊过程的情况下完成系统安装。在其余的职业完成施工时，防火立即可用，而对于传统的干式喷淋系统，直到安装了特殊订购的常规干式喷淋器之后，在供应管道安装数天甚至数周后，才能进行防护。

能够将任何常规自动喷淋头安装到干式喷淋装置中本身是一个显著的优点。除了特定的长度外，常规干式喷淋装置的安装人员还必须指定其他特征以订购常规干式喷淋器，包括方向(侧壁竖立或悬垂，如果悬垂，暴露、凹陷或隐藏)、工作温度、孔口尺寸、表面处理和/或颜色。可以从许多制造商处获得数百个甚至数千个不同的常规自动喷淋头，这些喷淋头可以现成地与本发明的阀部件一起使用，以满足这些特性的数千种潜在组合。由于仅本发明的干式喷淋装置的阀部件需要得到公认的测试实验室的批准，因此实际上可以安装具有本发明的阀部件的任何常规自动喷淋喷头(打开或塞紧)以提供干式系统，而没有限制。

尽管消防喷淋器有数百种甚至数千种可能的不同特性组合，并且许多制造商愿意以自动喷淋头的形式商业提供这些组合，但是他们在干式洒水装置中只能提供不超过这些特征组合的十分之一，因为每台干式喷淋器必须由批准实验室对操作、腐蚀和其他性能特征进行独立测试。每台干式喷淋器被测试以经公认的测试实验室之一批准的花费超过50,000美元，因此制造商限制了可用的干式喷淋器的种类，因为市场规模不大，不足以证明所有可用的湿式系统喷淋头的批准费用都是合理的。一旦被批准，本发明的具有热触发器组件的预作用阀将立即允许几乎每个制造商的每个经实验室批准的常规自动喷淋头被安装为干式喷淋装置。这使得喷淋系统设计人员、建筑物所有者和安装人员几乎可以无限制地选择使用喷淋头，这也将节省安装成本。

由于本发明的阀部件可以被机械地触发，因此它们可以被进一步配置或装配为分别自动地或根据需要而被远程地触发。

本发明的热触发器组件可以被配置为通过将启动部件60的热响应元件68的工作温度选择为低于或高于相应的喷淋头的工作温度，在低于、高于或等于所连接的自动(即，塞紧的)喷淋头的额定温度的温度下自动触发。因此，如果需要，可以在启动前向喷淋头预加水，或者将喷淋头的加载推迟到其打开之后。

当用于提供两步启动时，本发明的热触发器组件还提供了针对故意破坏或意外损坏、错误触发或故障喷淋器以及水损坏(water damage)的卓越保护，这是保险公司和建筑物所有者的主要担忧。如果喷淋器在正常启动之前受到损坏(例如，灯泡或其他热响应元件破裂或意外损坏或有缺陷(即允许泄漏))，由于本发明的“独立的”启动部件60不会因喷淋器的损坏而被触发，因此不会释放水。这不仅防止因意外启动而产生水损坏，还允许立即进行现场维修，而无需将系统从保护服务中移除，也不必等待由工厂制造的更换组件。该系统可以像常规湿式系统一样在现场进行全面维修。(众所周知，在喷淋头维修期间维护启动系统非常昂贵，需要复杂的设备。)

如果具有自动(即，塞紧的)喷淋头的系统的热触发器组件被配置为在喷淋器启动之前打开阀部件，则由于在水从喷淋头流出之前没有空气逸出，因此改善了防火性。在条件达到喷淋头的启动温度之前，阀部件会预填充喷淋头

本发明的具有热触发器组件的预作用阀潜在地允许在通常需要干式喷淋器的区域内将塑料管道用作落管，前提条件是，阀部件可以位于不受冷冻温度保护和/或不受冷冻温度影响的区域内。这代表了安装时间和成本的巨大节省，尤其是在那些适合于整体安装塑料管道的住宅和轻型危险系统中。可以通过选择热响应元件68来配置该组件，以使其在高于任何自动(即，塞紧的)喷淋器中使用的热响应元件启动的温度下工作，以在启动部件60和喷淋器的热响应元件68都达到其各自的启动温度之前确保落管内部不会有水并且确保落管不会加压。

如果启动部件60因热响应元件68或其等同物的破裂而触发，但相应的自动(即，塞紧的)喷淋头未启动，则启动部件60的暴露部分将在天花板下方提供视觉指示，表明启动部件60已触发并且水处于潜在的冷冻区域。如果喷淋器泄漏，滴水将提供第二个警告信号，指示落管已注满水并且应进行维修。

除了为压缩气体和防冻“干式”喷淋器提供一种非常经济的替代方案外，本发明的热触发器组件还可以提供经济的干式住宅喷淋系统的可能性，其中两级操作为财产所有者提供了免受损坏的附加安全性。

本领域技术人员将意识到，可以在不脱离本发明的广泛发明构思的情况下对上述实施例进行改变。因此，应理解，本公开内容不限于所公开的特定实施例，而是旨在涵盖由所附权利要求书限定的本公开内容的精神和范围内的修改。

Claims (17)

1.一种热触发器组件，其配置为用于远程机械致动另一防火系统部件，所述热触发器组件包括：

启动部件，其包括：

基座，

可移动构件，其相对于所述基座能够移动，

偏置构件，其相对于所述基座定位，以将所述可移动构件从相对于所述基座的预启动位置偏置到相对于所述基座的启动位置，

热响应元件，其将所述可移动构件保持在所述预启动位置处，直到达到预定的热力学条件，所述热响应元件被配置为在所述预定的热力学条件下失去结构完整性，以及

阻挡构件，其被所述热响应元件约束并且将所述可移动构件保持在所述预启动位置处，直到所述热响应元件在所述预定的热力学条件下失去结构完整性；以及

柔性连接器，其包括：

柔性中空外部缆线壳体，其第一端配置为与其他防火系统部件静止地连接，并且第二端配置为与所述基座静止地连接，以及

柔性内部构件，其能够滑动地位于所述柔性中空外部缆线壳体内部，以在所述外部缆线壳体内进行滑动移动，并且所述柔性内部构件具有第一端和第二端，所述第一端被配置为与所述另一防火系统部件的可移动部分机械连接，并且所述第二端配置为与所述可移动构件静止地连接，从而在所述热响应元件在所述预定的热力学条件下失去结构完整性的情况下通过所述可移动部件的移动而相对于所述柔性中空外部缆线外壳移动，

其中，所述可移动构件沿着移动路径移动，并且所述热响应元件从所述移动路径偏移；并且

其中，

所述启动部件的所述基座具有纵轴、近端、远端、平行于所述纵轴定向的腔、远侧开口以及从所述基座向远侧延伸超过所述远侧开口的延伸部，

所述延伸部支撑所述热响应元件，并且

所述延伸部包括接合所述阻挡构件的支点，使得在所述热响应元件失去结构完整性的情况下，所述阻挡构件进行包括围绕所述支点枢转的运动。

2.根据权利要求1所述的热触发器组件，其中，所述延伸部包括用于所述热响应元件的外壳，并且所述外壳包括允许周围环境接触所述热响应元件的开口，并且其中所述热响应元件的外周从所述开口向内定位。

3.根据权利要求2所述的热触发器组件，其中，所述延伸部包括两个平行板，并且所述支点包括横向支点构件。

4.根据权利要求2所述的热触发器组件，其中，所述延伸部包括：(a)包括所述外壳的热响应元件部分，以及(b)包括所述支点的支点部分，并且

其中，所述热响应元件部分比所述支点部分向远侧延伸得更远。

5.根据权利要求2所述的热触发器组件，还包括修整环，所述修整环接合所述延伸部并且配置为接合表面，所述热触发器组件通过所述表面进行安装。

6.根据权利要求2所述的热触发器组件，其中，所述阻挡构件枢转地附接到所述延伸部。

7.根据权利要求3所述的热触发器组件，其中，所述横向支点构件包括轴和安装在所述轴上的衬套构件，并且其中，所述阻挡构件包括枢转地安装在所述轴上的杆。

8.根据权利要求7所述的热触发器组件，其中，所述衬套构件包括耐腐蚀材料。

9.根据权利要求8所述的热触发器组件，其中，所述耐腐蚀材料包括聚四氟乙烯。

10.根据权利要求1所述的热触发器组件，其中，所述延伸部包括支撑所述热响应元件的带螺纹的可移动支撑件。

11.根据权利要求1所述的热触发器组件，其中，所述柔性中空外部缆线壳体的所述第一端被配置为用于与所述其他防火部件固定连接，并且所述柔性内部构件的所述第一端被配置为与所述其他防火部件的可移动部分机械连接。

12.根据权利要求1所述的热触发器组件，其中，所述其他防火部件是具有主体的阀，所述主体具有入口、至少一个出口、以及在所述入口和每个出口之间的流体通道，密封构件能够横跨所述通道进行支撑、以通过枢转地安装的杆将通道封闭，所述密封构件通过杆在密封位置处横跨所述通道被支撑，所述枢转地安装的杆通过与所述枢转地安装的杆接合的闩锁被保持在密封位置处，所述柔性内部构件的所述第一端与所述闩锁机械连接，以通过所述柔性内部构件的所述第一端的移动而使所述闩锁相对于所述杆移动。

13.根据权利要求12所述的热触发器组件，还包括：

至少一个水分配装置，其与所述至少一个出口流体连接。

14.根据权利要求13所述的热触发器组件，其中，至少一个水分配装置是具有热响应元件和塞子的自动消防喷淋器，或者是没有热响应元件和塞子开放式消防喷淋器。

15.根据权利要求13所述的热触发器组件，还包括：

第二启动部件，其包括：

基座，

可移动构件，其相对于所述基座能够移动，

偏置构件，其相对于所述基座定位，以将所述可移动构件从相对于所述基座的预启动位置偏置到相对于所述基座的启动位置，

热响应元件，其将所述可移动构件保持在所述预启动位置处，直到达到预定的热力学条件，所述热响应元件被配置为在所述预定的热力学条件下失去结构完整性，以及

阻挡构件，其被所述热响应元件约束并且将所述可移动构件保持在所述预启动位置处，直到所述热响应元件在所述预定的热力学条件下失去结构完整性；以及

第二柔性连接器，其包括：

柔性中空外部缆线壳体，其第一端配置为与所述阀静止地连接，并且第二端配置为与所述基座静止地连接，以及

柔性内部构件，其能够滑动地位于所述柔性中空外部缆线壳体内部，以在所述外部缆线壳体内进行滑动移动，并且所述柔性内部构件具有第一端和第二端，所述第二端配置为与所述可移动构件静止地连接，从而在所述热响应元件在所述预定的热力学条件下失去结构完整性的情况下通过所述可移动部件的移动而相对于所述柔性中空外部缆线外壳移动；

并且所述第一端通过柱塞和曲柄中的一个与所述闩锁机械连接。

16.一种提供干式喷淋装置的方法，包括：

将阀的入口连接到水供应管线；

利用鲍登缆线将具有热响应元件的启动部件机械连接到所述阀，以响应于失去所述热响应元件的物理完整性而打开所述阀；以及

将水分配装置流体连接到所述阀的出口，以喷射从所述阀接收的水，

其中，所述启动部件包括：

基座，

可移动构件，其相对于所述基座能够移动，

偏置构件，其相对于所述基座定位，以将所述可移动构件从相对于所述基座的预启动位置偏置到相对于所述基座的启动位置，

所述热响应元件，其将所述可移动构件保持在所述预启动位置处，直到达到预定的热力学条件，所述热响应元件被配置为在所述预定的热力学条件下失去结构完整性，以及

阻挡构件，其被所述热响应元件约束并且将所述可移动构件保持在所述预启动位置处，直到所述热响应元件在所述预定的热力学条件下失去结构完整性，

其中所述可移动构件沿着移动路径移动，并且所述热响应元件从所述移动路径偏移；以及

其中所述启动部件的所述基座具有纵轴、近端、远端、平行于所述纵轴定向的腔、远侧开口以及从所述基座向远侧延伸超过所述远侧开口的延伸部，

所述延伸部支撑所述热响应元件，并且

所述延伸部包括接合所述阻挡构件的支点，使得在所述热响应元件失去结构完整性的情况下，所述阻挡构件进行包括围绕所述支点枢转的运动。

17.根据权利要求16所述的方法，其中：

所述水分配装置被安装在与所述阀间隔开的位置处，并且所述水分配装置通过中间管道与所述阀的所述出口流体连接；以及

所述启动部件被安装在与所述阀间隔开、并且与所述水分配装置间隔开的位置处，通过所述鲍登缆线将所述阀能够操作地与所述启动部件连接。

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