CN111991741B - 集成的流体控制阀和阀致动器的组件 - Google Patents

Abstract

在此提供集成的流体控制阀和阀致动器的组件的系统和方法。所述组件包括用于在防火系统从备用状态转换成致动状态时控制液体从液体供应管道系统到所述防火系统的喷洒器管道系统中的流动的压力操作的流体控制阀。所述控制阀限定用于保持加压流体以便防止流体流过所述控制阀的阀腔。阀致动器被联接到所述流体控制阀壳体上用于将所述流体控制阀设置在未致动就绪状态中并且用于自动和/或手动地操作所述流体控制阀。所述组件具有共享供应端口以便将流体供应到所述控制阀和所述致动器以及连接到可以将所述系统置于致动状态中的多个装置上的共享排放端口。

Description

集成的流体控制阀和阀致动器的组件

本申请是名称为“集成的流体控制阀和阀致动器的组件”、申请日为2016年5月5日、国际申请号为PCT/US2016/031012、国家申请号为201680040139.6的PCT申请的分案申请。

技术领域

本发明总体涉及一种差动流体控制阀，并且更确切地说涉及用于致动防火系统的流体控制阀的阀致动器。

背景技术

自动喷洒器系统是用于防火保护的一种最广泛使用的装置。这些系统具有的喷洒器一旦在环境(诸如房间或建筑物)中的周围温度超过了预定值时就被启动。一旦被启动，所述喷洒器就在房间或建筑物内分布灭火流体(优选是水)。灭火喷洒器系统(取决于其具体构型)如果控制或压制火势就被认为有效。

所述喷洒器系统可以配备有供水系统(例如，蓄水池或城市供水系统)。这样的供水系统可以与消防部门所使用的分开。不管供水系统的类型如何，喷洒器系统配备有进入建筑物以便给竖管供水的主管。在所述竖管处连接有多个阀、多个测量仪并且优选有在启动系统时发出声音的警报器。在竖管的下游，通常水平布置的管道阵列遍布建筑物中的防火分区延伸。其他竖管可以将分布网络供给到相邻防火分区中的系统。所述喷洒器系统可以不同构型来提供。在湿式管道系统中，用作实例，在具有用于管道支线的受热空间的建筑物中，所有的系统管道都包含灭火液体，诸如用于立即释放穿过被启动的任何喷洒器的水。在干式管道系统中，用作实例，在未受热区域、暴露于冰冻的区域、或者漏水或非计划的水排放通常是不期望的或不可接受的区域(例如像居住用房)中，当系统处于备用或未致动状态时，防火系统的管道、竖管以及供给主管、支线和其他分配管可容纳在压力下的干气(空气或氮气或它们的混合物)。阀被用来分离容纳来自所述系统的容纳干气的部分的水的管道。当来自火的热量启动喷洒器时，气体从支线逸散并且干式管阀跳闸或致动；水进入支线；并且灭火随着喷洒器分布水而开始。

用来分离气体填充管道和液体填充管道的一种类型的流体控制阀是隔膜类型阀或隔膜式样阀，诸如在标题为“流体控制阀系统和方法(Fluid Control Valve Systemsand Methods)”的美国专利No.8,616,234中所示，或者如在泰科消防产品(Tyco FireProducts)公布的标题为“模型DV-5雨淋阀，隔膜式样，1.5到8英吋(DN40到DN 200)雨淋系统-干式先导致动(Model DV-5Deluge Valve,Diaphragm Style,1.5through 8Inch(DN40through DN 200)Deluge Systems–Dry Pilot Actuation)”的数据表TFP 1315(2004年3月)、泰科消防产品公布的标题为“模型DV-5雨淋阀，隔膜式样，1.5到8英吋(DN40到DN 200)雨淋系统-湿式先导致动(Model DV-5Deluge Valve,Diaphragm Style,1.5through 8Inch(DN40 through DN 200)Deluge Systems–Wet Pilot Actuation)”的数据表TFP 1310(2004年3月)、泰科消防产品公布的标题为“模型DV-5雨淋阀，隔膜式样，1.5到8英吋(DN40到DN 200)雨淋系统-电先导致动(Model DV-5Deluge Valve,Diaphragm Style,1.5through 8Inch(DN40 through DN 200)Deluge Systems–Electric PilotActuation)”的数据表TFP 1320(2004年3月)中所示，所述专利中的每个通过引用以其全部内容结合。为了控制入口与出口之间以及系统的对应湿润部分与干燥部分之间的流体流动，所述控制阀使用具有密封位置和打开位置的内隔膜构件来控制通过所述阀的流体流动以便对应地防止和允许流体从系统的湿润部分流动到系统的干燥部分。所述隔膜的位置由作用于内隔膜构件上的流体压力来控制。所述流体压力由响应于系统状态所安排的不同部件来控制。

申请人的通过引用以其全部内容结合在此的共同未决的国际申请No.PCT/US14/63925('925申请)揭露了一种集成的流体控制阀和阀致动器的组件。'925申请的阀致动器提供一种具有现有技术中未发现的多调节构型的阀致动器。确切地说，'925申请提供一种基础四端口致动器构型以及任选的五端口和六端口构型。所述基础四端口致动器具有紧凑构型，所述紧凑构型包括用于执行不同功能的多个端口，例如用于提供与控制阀的流体连通的第一端口、用于与可以用来使流体控制阀自动跳闸(或打开)的多个不同调节包中的一个交互的第二端口、用于排空致动器的第三端口、以及用于向阀致动器和控制阀两者提供加压流体的第四端口。任选的五端口和六端口致动器构型包括基础四端口构型和可以被连接到用于手动地使流体控制阀跳闸的手动释放装置上的第五端口。可以包括任选的第六端口以便增加压力计。'925申请的发明性阀致动器构型允许紧凑的控制阀/阀致动器的组件，因为用于操作控制阀的不同功能可以被合并到可以被直接安装在控制阀上的单阀致动器中。

然而，在'925申请中，增加手动释放装置意味着所述四端口设计的紧凑性被折衷以便为所述手动释放装置增加任选的五端口。另外，第二端口和第三端口被沿着阀致动器壳体上的相同的径向位置布置，并且因此必须被布置成沿着所述致动器壳体上的长度方向相对于所述致动器的中心轴线彼此偏移。这意味着即使在四端口构型中，阀致动器的长度必须考虑到在长度方向上彼此邻近安排的两个端口。此外，'925申请中的阀致动器包括偏置构件，所述偏置构件被布置在致动器内部，这样使得所述偏置构件的一末端限制第一阀座和第二阀座，所述第一阀座和所述第二阀座转而限制第一端口。因此，阀致动器的宽度必须足够大以便容纳偏置构件的直径、第一阀座和第二阀座组件的直径、以及第一端口的直径。因此，虽然'925申请的致动器提供一种发明性紧凑设计，相对于阀致动器的端口数量、端口安排和内部构型的复杂性和大小的另外减小是可能的。

通过将以上提出的方法与在本公开的剩余内容中参考附图所阐述的本发明的各实施方式进行比较，常规、传统和这些方法的进一步限制和缺点对本领域技术人员而言将变得明显。

发明内容

提供优选的集成的流体控制阀和阀致动器的组件的系统和方法。所述优选的组件包括阀致动器，所述阀致动器利用可靠地致动流体控制阀所需的最小数量的端口。在一些实施方式中，所述优选的控制阀包括四个端口，其中第一端口用于与流体控制阀连通，第二端口是用于与自动控制装置和手动释放装置两者连通的先导端口或控制端口，第三端口用于与排水管连通，并且第四端口用于将流体供应到阀致动器和流体控制阀的控制部分。通过使第二端口连接到自动控制装置和手动释放装置两者上，与'925申请和/或现有技术中的所述致动器构型相比时，所述阀致动器上的端口的数量和致动器的复杂性两者可以减少。所述优选的组件具有用于将流体供应到控制阀和致动器的共享供应端口以及连接到可以将防火系统置于致动状态的多个装置上的共享排放端口，这最小化了在典型防火系统中所需要的阀和/或阀致动器端口的数量。另外，所述优选的集成的流体控制阀和阀致动器包括允许被标准化用于多个系统构型的阀和调节组件的组件。具体地说，这种集成的组件允许相同的流体控制阀和阀致动器的组件被用于利用湿式先导致动、干式先导致动、电动致动、气动致动、以及气动/电动致动的系统。为了利用用于不同系统的集成的流体控制阀和阀致动器，不同致动部件被添加到集成的组件中。

所述优选的集成的流体控制阀和阀致动器提供包括具有沿着轴线布置的入口和出口的流体控制阀的组件，所述流体控制阀用于在防火系统从备用状态转换到致动(或跳闸)状态时控制液体从液体供应管道系统到喷洒器管道系统中的流动。所述控制阀包括阀壳体，所述阀壳体包括用于保持加压流体以便防止流体流过所述控制阀的阀腔。所述优选的组件包括阀致动器，所述阀致动器包括临近阀壳体、优选联接到阀壳体上并且更优选固定到阀壳体上的致动器壳体。

在阀致动器的一优选实施方式中，所述壳体具有内表面，所述内表面限定带有中心轴线的内腔。所述阀致动器进一步包括沿着所述壳体的内表面布置、被限制在所述中心轴线周围的第一致动器座和沿着所述内表面布置并且被限制在所述第一致动器座周围的第二致动器座。所述阀致动器优选的是进一步包括密封构件，所述密封构件具有一密封位置以及一打开位置，在所述密封位置中所述密封构件与第一致动器座和第二致动器座接合，在所述打开位置中所述密封构件与所述第一致动器座和所述第二致动器座轴向间隔开。所述优选的阀致动器优选的是进一步包括临近第一致动器座并且与内腔流体连通的第一端口。在优选的组件中，第一端口的流动轴线与内腔的中心轴线同轴。如在此使用的，除非另有明确声明，“端口”包括由通道、导管或其他通路限定的空间体积，这种空间体积提供装置或组件周围或内部的两个或更多个区域、腔室或区之间的流体连通。如在此使用的，除非另有明确声明，“流体连通”或“连通”系一装置或组件的两个或更多个区域、腔室或区之间的液体或气体的通道。

所述优选的组件进一步包括与内腔连通并且具有横向于所述内腔的中心轴线的流动轴线的第二端口。所述优选的组件还包括与内腔连通并且具有横向于中心轴线和第二端口的流动轴线的流动轴线的第三端口。也就是说，在一些实施方式中，第三端口的流动轴线在径向方向上从第二端口的流动轴线偏移。在此类实施方式中，阀致动器的长度在与于'925申请中的构型相比时可以减少。由于本公开的示例性实施方式的第二端口和第三端口相对于彼此在径向方向上偏移，所述第二端口和所述第三端口的中心线可以沿着长度方向(比在所述第二端口和所述第三端口在相同的径向位置处邻近彼此安排在致动器壳体上的情况中)更接近彼此地安排在致动器壳体上。虽然第二端口和第三端口的中心线在长度方向上仍然可以存在一些偏移，这个偏移比在所述第二端口和所述第三端口沿着相同的径向位置紧挨着彼此安排的情况中更小。因此，当与'925申请的实施方式相比时，所述阀致动器的示例性实施方式可以具有更短的长度并且因此具有更紧凑的阀构型。所述第三端口优选在密封构件处于密封位置时与第一端口和第二端口隔离，并且在密封构件处于打开位置时与所述第一端口和所述第二端口流体连通。所述优选的致动器的第四端口与第一端口连通并且与内腔连通。所述第四端口的流动轴线横向于中心轴线并且横向于第三端口的流动轴线。所述第四端口优选在密封构件处于密封位置时与第三端口隔离，并且在密封构件处于打开位置时与第三端口流体连通。优选的是，第二端口的流动轴线从第三端口的流动轴线偏移大约90度。优选的是，第二端口从第三端口偏移大约90度，并且第三端口从第四端口偏移大约90度。

所述端口或其部分优选限定流体连通的方向或者附加地或可替代地限定端口或其部分相对于装置和/或组件的线、点、轴线、表面或其他区域延伸的方向或取向。为了提供流体连通，致动器和/或控制阀组件的所述优选的端口包括、限定和或整合一个或多个连接部。如在此所使用的，“连接部”是端口、装置或组件的一部分并且更优选的是末端部分以便将端口、装置或组件联接、固定或接合到另一装置、或组件或端口、连接部和/或其腔室上。连接的优选的实施方式包括已知的机械连接，例如像带螺纹的连接、快连连接、适配连接、锡焊连接或焊接连接。在所述组件的优选的实施方式中，所述致动器的第一端口优选包括布置在朝向控制阀的流动轴线的第一方向上的第一连接部，并且第二连接部和第四连接部优选布置在横向于所述第一方向的第二方向上。所述第三连接部优选布置在横向于第一方向和第二方向的第三方向上。所述第一连接部优选将致动器固定到流体控制阀壳体上。在所述优选的实施方式中，所述第二连接部被布置在壳体上与第四连接部相反的位置处。优选的是，第三方向相对于阀致动器的中心轴线在径向方向上从第二方向偏移。优选的是，第二方向从第三方向径向偏移大约90度。

所述优选的组件进一步提供致动器壳体，所述致动器壳体优选包括内表面，所述内表面限定内腔，所述内腔控制所述控制阀的阀腔内的加压流体的体积。所述致动器进一步包括壳体，所述壳体具有在阀腔与内腔之间提供流体连通的第一连接部。第二连接部提供与至少一个控制装置的流体连通。在一些示例性实施方式中，所述控制装置可以是感测流体系统的状况的自动控制装置、被连接到排水管上的手动释放装置或者可以从内腔释放流体压力的任何其他类型的装置。优选的是，所述第二连接部向自动控制装置和手动释放装置提供流体连通，并且优选的是所述自动控制装置和所述手动释放装置使用共享连接部(例如，T形连接部)连接到第二连接部上。第三连接部提供与排水管的流体连通。第四连接部提供与流体供应器的流体连通。

所述优选的阀致动器进一步包括第一致动器座，所述第一致动器座沿着致动器壳体的内表面布置并且被限制在阀壳体的中心轴线周围。所述优选的阀致动器还包括第二致动器座，所述第二致动器座沿着壳体的内表面布置并且被限制在第一致动器座周围。所述优选的阀致动器进一步包括密封件或密封构件。所述密封构件限定一密封位置，在所述密封位置中所述密封构件与第一致动器座和所述第二致动器座接合，并且限定一打开位置，在所述打开位置中所述密封构件与所述第一致动器座和所述第二致动器座轴向间隔开。所述优选的阀致动器包括至少一个偏置构件以便在打开位置中使所述密封构件偏置，并且所述至少一个偏置构件被布置成使得当所述密封构件处于密封位置时，从中心轴线到所述至少一个偏置构件的最外部分的径向距离小于或等于从所述中心轴线到在所述第一致动器座与所述密封构件之间形成的密封边界的内部部分的径向距离。

在一优选的组件中，第一连接部优选布置在第一方向上，并且第二连接部和第四连接部布置在横向于所述第一方向的第二方向上。第三连接部布置在横向于第一方向和第二方向的第三方向上。当组装时，第一方向优选朝向流动控制阀的纵向轴线。第二连接部位于壳体上与第四连接部相反的位置处。在一些实施方式中，第五连接部提供与一压力计的流体连通。优选的是，第五连接部在第三方向上布置在壳体上与第三连接部相反的位置处。为了重置流体控制阀和阀致动器的组件以便进入备用状态，手动重置致动器优选与第一连接部对准。所述优选的组件进一步包括支撑滴水漏斗和多个排水管线的末端的壳体，并且优选的是附接到第三连接部、自动控制装置和/或手动释放装置的多根排水管线的末端被布置在所述滴水漏斗中。

所述优选的组件进一步包括具有沿着阀轴布置的入口和出口的流体控制阀，所述流体控制阀用于在防火系统从备用状态转换到致动(或跳闸)状态时控制液体从液体供应管道系统到喷洒器管道系统中的流动。所述控制阀包括阀壳体，所述阀壳体包括用于保持加压流体以便防止流体流过所述控制阀的阀腔。在一些实施方式中，一隔膜形成阀腔的表面的一部分。控制阀优选的是包括由隔膜限定的中性腔。所述组件优选的是包括联接到与中性腔流体连通的连接部上的警报系统。所述优选的组件包括阀致动器，所述阀致动器包括被固定到控制阀壳体上的致动器壳体。

在另一个实施方式中，提供一种操作阀致动器的方法，其中所述优选的阀致动器具有通过与沿着所述阀致动器的壳体的内表面形成的第一致动器座和第二致动器座接合的密封构件限定的备用状态和通过与所述第一致动器座和所述第二致动器座间隔开的密封构件限定的致动(或跳闸)状态。所述方法优选包括形成备用状态，更具体地包括抵靠所述致动器座来布置密封构件。形成备用状态的所述优选的方法进一步包括提供从共享供应端口到所述密封构件的第一侧上的致动器腔室以及到所述密封构件的第二侧上的端口的流体压力。所述优选的方法优选的是进一步包括形成跳闸状态，所述跳闸状态具体地包括经由连接到自动控制装置和手动释放装置上的共享排放端口来使致动器腔室暴露于致动的自动控制装置和/或致动的手动控制装置，并且将密封构件的第二侧上的端口置于与所述致动器腔室直接流体连通。如在此使用的，除非另有明确声明，“直接流体连通”意味着没有液体或气体穿过装置或组件的介入区域、腔室或区的“流体连通”。例如，虽然即使在密封构件处于关闭位置的情况下密封构件的第二侧上的端口与阀致动器的腔室经由共享供应端口中的多个内孔(下文讨论)流体连通，当所述密封构件处于打开位置时，所述密封构件的第二侧上的端口与致动器腔室将“直接流体连通”。形成跳闸状态的所述方法优选进一步包括将致动器腔室置于与排水管流体连通。

所述优选的方法进一步包括从共享供应端口向控制阀的腔室提供加压流体。所述方法优选进一步包括在密封构件的第二侧上的端口被置于与阀致动器的腔室直接流体连通时，从控制阀的腔室向阀致动器的腔室提供加压流体。形成跳闸状态的所述方法优选进一步包括以比将加压流体提供给阀致动器的腔室的共享供应端口更大的速率来将加压流体从阀致动器的腔室提供到排水管。

所述优选的组件提供致动器壳体，所述致动器壳体优选包括内表面，所述内表面限定内腔，所述内腔控制控制阀的阀腔内的加压流体的体积。所述致动器壳体进一步包括在阀腔与内腔之间提供流体连通的第一连接部。第二连接部提供优选与多种装置的流体连通，所述装置可以包括自动控制装置，例如电动致动装置、气动致动装置或者电动致动装置和气动致动装置的组合和/或手动释放装置。第三连接部提供与排水管的流体连通，并且第四连接部提供与流体供应器的流体连通。优选的是，第一连接部被布置在沿着致动器壳体的中心轴线的第一方向上，并且第二连接部和第四连接部被布置在横向于所述第一方向的第二方向上。第二连接部被布置在所述壳体上与所述第四连接部相反的位置处。第三连接部被布置在横向于第一方向和第二方向的第三方向上。优选的是，第三方向相对于阀致动器的中心轴线在径向方向上从第二方向偏移。优选的是，第二方向从第三方向径向偏移大约90度。

本发明的一优选实施方式提供一种用于控制阀的致动的优选的致动器。所述优选的致动器包括壳体，所述壳体具有内表面，所述内表面限定带有中心轴线的内腔。第一致动器座被沿着壳体的内表面布置，优选的是限制在中心轴线周围，并且第二致动器座被沿着内表面布置，优选的是限制在第一致动器座周围。密封构件限定一优选的密封位置，在所述密封位置中所述密封构件与第一致动器座和第二致动器座接合。所述密封构件进一步限定一打开位置，在所述打开位置中所述密封构件与第一致动器座和第二致动器座轴向间隔开。所述优选的阀致动器进一步包括临近第一致动器座与内腔连通的第一端口、与内腔连通的第二端口、与内腔连通的第三端口、以及与第一端口连通并且与内腔连通的第四端口。对于所述优选的致动器来说，当密封构件处于密封位置时，第三端口与第一端口和第二端口隔离；并且当密封构件处于打开位置时，第三端口与第一端口和第二端口流体连通。当密封构件处于密封位置时，第四端口与第三端口隔离；并且当密封构件处于打开位置时，第四端口与第三端口流体连通。优选的是，第一端口的流动轴线与中心轴线同轴，并且第二端口的流动轴线横向于中心轴线。优选的是，第三端口的流动轴线横向于中心轴线并且横向于第二端口的流动轴线，并且第四端口的流动轴线横向于中心轴线并且横向于第三端口的流动轴线。优选的是，第三端口的流动轴线在径向方向上从第二端口的流动轴线偏移。优选的是，第二端口从第三端口偏移大约90度，并且第三端口从第四端口偏移大约90度。

另外地或在替代方案中，所述优选的阀致动器独自地或在系统中可包括下述特征中的一个或多个。例如，一实施方式具有被布置在第一端口的内表面与密封构件之间的至少一个偏置构件以便利用所述至少一个偏置构件朝向打开位置偏置所述密封构件。第一端口可以包括布置在所述第一端口中的平台部分。所述至少一个偏置构件可以是弹簧，所述弹簧包括具有与第一端口的平台部分接合的第一末端的至少一个螺旋弹簧。所述螺旋弹簧的第二末端优选与密封构件的面对第一致动器座的部分接合。在一优选的实施方式中，第一致动器座和第二致动器座中的每一个优选大致为圆形，所述第一致动器座具有第一直径并且所述第二致动器座具有第二直径，所述第一直径小于所述第二直径。通过将偏置构件布置在第一端口内，在与'925申请中的致动器的宽度相比时阀致动器的宽度可以减小，所述'925申请具有限制致动器座组件的偏置构件。因此，阀致动器的示例性实施方式与相关领域和/或现有技术的阀致动器相比可以更紧凑。

优选的是，在打开位置和关闭位置中，密封构件以中心轴线为中心。此外，密封构件优选在打开位置中排他地通过与所述至少一个偏置构件的摩擦接合而支撑在致动器壳体内，这样使得所述密封构件不由任何其他致动器结构来支撑。当处于密封位置时，所述密封构件与第一致动器座和第二致动器座优选限定环形空隙，所述环形空隙甚至更优选地经由在第一致动器座与第二致动器座之间的表面中的开口(例如，椭圆形开口)而与所述优选的致动器的第三端口或排水端口连通。所述密封构件优选包括圆柱形构件或组件，所述圆柱形构件或组件具有与第一致动器座和第二致动器座相反的远侧和与所述远侧相对的近侧。所述密封构件的远侧优选包括在密封位置中接合第一致动器座和第二致动器座的密封件。优选的是，第一端口是阀腔端口，第二端口是先导端口，并且第三端口限定排水端口。另一个实施方式中的致动器优选包括柱塞构件来接合密封构件以便抵靠第一致动器座和第二致动器座布置密封表面。

在另一个实施方式中，提供一种操作阀致动器的方法，其中所述优选的阀致动器具有通过与沿着阀致动器的壳体的内表面形成的第一致动器座和第二致动器座接合的密封构件限定的备用状态和通过与所述第一致动器座和所述第二致动器座间隔开的密封构件限定的致动状态(或跳闸状态)。所述方法优选包括形成备用状态，更具体地包括抵靠所述等致动器座来定位密封构件。形成备用状态的所述方法优选进一步包括提供从共享供应端口到所述密封构件的第一侧上的致动器腔室以及到所述密封构件的第二侧上的端口的流体压力。所述优选的方法优选进一步包括形成跳闸状态，所述跳闸状态具体地包括经由连接到自动控制装置和手动释放装置上的共享排放端口来使致动器腔室暴露于致动的自动控制装置和/或致动的手动释放装置，并且将所述共享排放端口置于与所述腔室流体连通。形成跳闸状态的所述方法优选进一步包括将密封构件的第一侧上的致动器腔室置于与排水管流体连通。

所述优选的方法进一步包括向控制阀的腔室提供加压流体。所述方法优选进一步包括在控制阀的腔室被置于与阀致动器的腔室直接流体连通时，从控制阀的腔室向阀致动器的腔室提供加压流体。形成跳闸状态的所述方法优选进一步包括以比共享供应端口向阀致动器上的腔室提供加压流体的速率更大的速率来向排水管提供加压流体。

所述优选的组件提供致动器壳体，所述致动器壳体优选包括内表面，所述内表面限定内腔，所述内腔控制控制阀的阀腔内的加压流体的体积。所述致动器壳体进一步包括在阀腔与内腔之间提供流体连通的第一连接部。第二连接部提供优选与自动控制装置的流体连通，所述自动控制装置可以包括例如电动致动装置、气动致动装置或者电动致动装置和气动致动装置的组合和/或手动释放装置。第三连接部提供与排水管的流体连通，并且第四连接部提供与一个流体供应器的流体连通。优选的是，第一连接部被布置在沿着阀致动器的中心轴线的第一方向上，并且第二连接部和第四连接部被布置在横向于所述第一方向的第二方向上。第三连接部被布置在横向于第一方向和第二方向的第三方向上。第二连接部被布置在所述壳体上与所述第四连接部相反的位置处。

所述优选的系统阀致动器进一步包括第一端口，所述第一端口临近第一致动器座并且被联接到控制阀的腔室上以便提供控制阀的腔室与致动器的内腔之间的流体连通。第二端口优选联接到监测防火系统的状态的自动控制装置和/或手动释放装置上，并且优选经由共享连接部(例如T形连接部)而联接到所述自动控制装置和所述手动释放装置两者上，其中第三端口和第四端口与所述内腔连通。当一个密封构件处于密封位置时，所述第三端口优选与所述第一端口和所述第二端口隔离。当密封构件处于打开位置时，第三端口优选与第一端口和第二端口流体连通。当密封构件处于密封位置时，第四端口优选与第三端口隔离。当密封构件处于打开位置时，第四端口优选与第三端口流体连通。第四端口向控制阀的腔室和阀致动器的内腔提供流体，以便将密封构件保持在密封位置中并且用加压流体填充控制阀的腔室。优选的是，第一端口的流动轴线与内腔的中心轴线同轴，并且第二端口的流动轴线横向于所述中心轴线。优选的是，第三端口的流动轴线横向于中心轴线并且横向于第二端口的流动轴线，并且第四端口的流动轴线横向于中心轴线并且横向于第三端口的流动轴线。优选的是，第三端口的流动轴线在径向方向上从第二端口的流动轴线偏移。优选的是，第二端口从第三端口偏移大约90度，并且第三端口从第四端口偏移大约90度。控制装置可以连接到第二端口上并且可以是自动控制装置，诸如湿式先导致动器、干式先导致动器、电动致动器、气动致动器以及它们的组合和/或手动释放装置。密封构件可以被手动地重置到密封位置。所述优选的系统阀致动器进一步包括与所述内腔连通的第五端口并且所述第五端口被联接到压力计上。优选的是，第一端口是阀腔端口，第二端口是先导端口或控制端口，并且第三端口限定排水端口并且被联接到排水管上。

另一个优选的实施方式提供一种具有备用状态和致动(或跳闸)状态的防火系统。所述系统优选包括用于在液体压力下供应液体的一液体供应管道系统、在备用状态中用在气体压力下的气体填充的喷洒器管道系统以及用于在防火系统从备用状态转换成致动状态之后控制液体从所述液体供应管道系统到所述喷洒器管道系统的流动的流体控制阀，所述控制阀包括用于保持加压流体以便防止液体流过所述控制阀的腔室。所述系统进一步优选的是包括阀致动器，所述阀致动器包括具有限定带有中心轴线的内腔的内表面的壳体。第一致动器座优选沿着壳体的内表面布置，优选限制在中心轴线周围；并且第二致动器座优选布置和限制在第一致动器座周围。密封构件优选限定致动器内的密封位置，在该密封位置所述密封构件与第一致动器座和第二致动器座接合。所述密封构件进一步限定与第一致动器座和第二致动器座轴向间隔开的打开位置。

提供流体控制阀的优选实施方式，所述优选实施方式包括限定沿着流动轴线布置的入口和出口的壳体。所述控制阀壳体限定垂直于并且相交于所述流动轴线的中心阀轴线以便限定第一平面。在流动轴线限定第一平面与第二平面的相交处的情况下，所述流动轴线限定垂直于所述第一平面的第二平面。所述流体控制阀的至少一个端口被布置到第二平面的一侧，其中至少一个端口具有限定平行于第二平面并垂直于第一平面延伸的中心轴线的连接部。在一个实施方式中，流体控制阀限定阀腔，所述阀腔被布置到第二平面的与至少一个端口的所述侧相反的一侧。

附图说明

以下附图被结合在此并且构成本说明书的一部分，它们展示了本发明的多个示例性实施方式，并且它们与以上给出的说明一起用来解释本发明的特征。

图1A是流体控制阀和阀致动器的组件的第一优选实施方式的正面透视图。

图1B是图1A的流体控制阀和阀致动器的组件的后部透视图。

图1C是图1A的流体控制阀和阀致动器的组件的侧面透视图。

图2A是在图1A的组件中使用的优选的流体控制阀和阀致动器的截面视图。

图2B是图2A的组件沿着线IIB—IIB的截面视图。

图3A是优选的阀致动器沿着图2A中的线IIIA--IIIA的另一截面视图，其中所述阀致动器处于打开(致动)位置。

图3B是优选的阀致动器沿着图2A中的线IIIA--IIIA的另一截面视图，其中所述阀致动器处于关闭(重置)位置。

图3C是优选的阀致动器沿着图2A中的线IIIB--IIIB的另一截面视图。

图3D是优选的阀致动器沿着图2A中的线IVA--IVA的另一截面视图。

图3E是优选的阀致动器的端口主体沿着图2A中的线IIIB--IIIB的截面视图。

图3F是优选的阀致动器沿着图2A中的线IVA--IVA的截面视图。

图4是图1A的组件中的优选的气动和电动自动控制装置模块的透视图。

图5是图1A的组件中的优选的气动自动控制装置模块的透视图。

图6是图1A的组件中的优选的电动自动控制装置模块的透视图。

图7A是具有图4的组件的处于未致动就绪状态的优选的防火系统的示意性系统图。

图7B是图7A的处于致动打开状态的防火系统的示意性系统图。

具体实施方式

本发明的示例性实施方式涉及流体控制阀由阀致动器利用最小数量的端口来操作以可靠地致动所述流体控制阀的系统和方法。另外，优选的阀致动器的端口构型和优选的阀致动器的内部组件在长度和宽度方面提供比相关领域致动器更紧凑的构型。图1A-图1C示出具有用于优选控制防火系统中的液体流动的优选的流体控制阀20和阀致动器30的集成的底座流体控制阀和阀致动器的组件10的优选实施方式。阀致动器30优选提供控制阀20到未致动就绪状态的手动设置或重置，并且提供用于优选将控制阀20自动和/或手动跳闸为致动或操作状态。优选的流体控制阀20和阀致动器30中的一者或两者是优选压力操作的。因此，底座组件10优选进一步包括加压管线15、压力计40和优选联接到阀致动器30上的手动释放装置50。优选的底座组件10优选进一步包括用于将包括阀致动器30的多个流体控制部件连接到排水管线的滴水漏斗或滤杯60。图4、图5和图6是优选的流体控制阀和阀致动器的组件10a、10b、10c的对应可替代实施方式，其包括具有优选的对应自动控制装置或模块80的底座流体控制阀和阀致动器的组件，所述优选的对应自动控制装置或模块可以是联接到阀致动器30上用于组件10a、10b、10c的自动操作的对应的控制调节装置80a、80b、80c。在图4中更具体地示出具有优选的双互锁调节模块80a的优选的集成的流体控制阀和阀致动器的组件10a。在图5中示出具有气动调节控制模块80b的优选的集成的流体控制阀和阀致动器的组件10b。在图6中示出具有电动调节控制模块80c的优选的集成的流体控制阀和阀致动器的组件10c。

现在参考图2A-图2B，图2A-图2B以截面示出具有流体控制阀20的集成组件10，所述流体控制阀用于控制液体的流动,并且具体地说在防火系统从备用状态转换成致动状态时液体从液体供应管道系统到喷洒器管道系统中的流动。通常，优选的流体控制阀20限定具有入口22a和出口22b的内部流体流动通路或端口22。入口22a和出口22b优选沿着纵向轴线A--A(并且更优选的是沿着纵向流动轴线A-A)布置、间隔开并居中。此外，入口22a和出口22b中的每一个可以包括用于对应地联接到液体供应管道和喷洒器管道主管或竖管的适当的连接部。示例性连接部包括如所示的凸缘末端，但是控制阀20可以包括替代连接部，诸如开槽端联接部。内流端口22被适当打开和关闭，用于控制液体从液体供应管道系统到喷洒器管道系统中的流动。

在底座组件10的优选实施方式中，流体控制阀20是用于打开和关闭其内部端口22的压力操作阀20。更优选的是，流体控制阀20是隔膜压力操作的流体控制阀。在流体控制阀20的优选实施方式中，流体控制阀20包括阀壳体21，所述阀壳体限定容纳布置在内部的阀隔膜26的阀腔24。所述阀隔膜优选具有密封位置和打开位置以便控制通过内部端口22的流体流动。阀隔膜26的位置优选由作用于内隔膜构件26上的流体压力来控制。为了防止流体流过控制阀20，阀腔24优选容纳加压流体以便将阀隔膜26保持在密封位置中。更确切地说，当阀腔24填充有流体时，阀隔膜26抵靠在阀壳体21的内表面上进行密封。

在壳体21的一个优选方面中，壳体21限定第二中心阀轴线Y--Y，所述第二中心阀轴线垂直于第一流动轴线A--A延伸并且优选与第一流动轴线A--A相交以便限定第一平面P1。流动轴线A--A优选进一步限定垂直于第一平面P1的第二平面P2，并且流动轴线A--A限定第一平面P1和第二平面P2的相交处。对于流体控制阀20的优选实施方式来说，阀20和/或组件10及其部件的部件和特征被相对于第一平面P1和第二平面P2指向、定位、布置和/或定向。例如，流体控制阀20和其壳体21的优选实施方式包括居中定位在入口22a与出口22b之间或相对于入口22a和出口22b定位的一个或多个端口28a、28b、28c、28d，用于优选与内部端口22流体连通。中间端口28优选进一步包括限定中心轴线29b的连接部29a。在一个优选的方面中，优选的中间端口28被布置在第二平面P2的一侧上，其中中心轴线29b平行于第二平面P2并且垂直于第一平面P1延伸。此外，在所述流体控制阀的一个优选实施方式中，所述阀腔被布置到第二平面P2的与被布置到第二平面P2的第二侧的中间端口28相反的第一侧。

对于在图2A和图2B中示出的流体控制阀20的实施方式来说，流体控制阀20优选包括优选与中性腔27流体连通的居中布置的第一端口28a，所述中性腔优选与内部端口22和阀20的流动路径流体连通。第一中间端口28a优选将中性腔27置于与系统警报器70(例如，见图7A-图7B)流体连通以便检测和指示通过阀20的流动。系统警报器70可以包括联接到警报面板(未示出)上的流体流动开关。第一中间端口28a和其优选的螺纹连接部29a以及中心轴线被示出为优选定向和定位成使得中性腔端口28a的连接部29a的中心轴线平行于第二平面P2并且垂直于第一平面P1延伸。可替代地，中性腔端口28a的连接部29a可以被定向和定位成使得其中心轴线与中心轴线Y-Y对准或平行。围绕第一中间端口28a和中性腔27优选布置有第一(或上部)排水端口28b和第二(或下部)排水端口28c。上部排水端口28b和下部排水端口28c有助于防火系统管道在使用后排空，这样使得所述防火系统可以被设置为备用状态。上部排水端口28b和下部排水端口28c被优选定向和定位成使得它们的对应连接部29b、29c平行于第二平面P2并且垂直于第一平面P1，如图所示。因此，联接到排水端口28b、28c上的排水管道和联接到中性腔端口28a上的控制管道可以被优选平行于第二平面P2并且垂直于第一平面P1定向。因此，控制阀20的示例性实施方式可以紧邻壁装配。

中间端口和连接部28、29的优选定向可以为优选的流体控制阀20和组件10提供紧凑轮廓以用于装配和安装。更确切地说，中间端口和连接部28、29的优选取向可以将相关联的警报系统和排水管道优选定向并定位到第二平面P2的一侧并且平行于第二平面P2。对于在此所述的优选的阀和致动器组件10来说，与中间端口28和连接部29平行于方框(第一平面P1)的构型相比，这允许排水管和警报管道靠近并且平行于多个壁或其他环境结构来装配。在阀致动器30和其相关联部件优选布置在第二平面P2的与警报器和排水管道相反的一侧上的情况下，所述安装致使阀致动器30和其相关联部件能够允许用户或操作者来装配或维护。此外，在此公开的利用控制阀20构型的优选实施方式允许系统报警器70和其对应部件定位在距控制阀20的纵向轴线A--A的最小距离处的取向。系统警报器70的中心线距所述阀的纵向轴线A--A的优选的距离优选小于5英吋。

集成组件10的优选实施方式提供临近、优选联接到并且甚至更优选固定到流体控制阀20的阀壳体21上的阀致动器30，例如在图2A和图2B中所见。此外，致动器30被优选联接到优选的流体控制阀20上以便被布置到第二平面P2的例如与警报端口28a或中性腔27相反的一侧。如图3A和图3B中所示，致动器30具有壳体32，所述壳体包括内表面32a，所述内表面限定内腔34，所述内腔控制控制阀20(见图2A)的阀腔24内的加压流体的体积和作用于优选的阀隔膜26上的压力，以便控制通过控制阀20的液体的流动。通常，优选的阀致动器30包括一组端口36a-e(见图3A-图3C)，这组端口包括将致动器30的内腔34置于与阀腔24流体连通的至少一个端口，并且包括与内腔34和阀腔24流体连通的一个或多个端口36a-e以便增大或减小阀腔24内的作用于优选的隔膜构件26上的流体压力，以便打开或关闭流体控制阀20的内部流体端口22。

在阀致动器30的一优选实施方式中，致动器壳体32优选包括或限定与内腔34连通的五个端口36a、36b、36c、36d、36e。然而，一优选实施方式可以包括仅四个端口36a、36b、36c、36d。此外，所述端口中的每一个优选包括对应的连接部37a、37b、37c、37d、37e，用于联接到对应端口上并且将内腔34置于与致动器或组件10的另一区域、区、腔室或端口流体连通。所述连接可以实现为用于联接所述端口的螺纹连接、适配连接、快速连接或任意其他机械连接。在一优选的方面中，优选的第一连接部37a允许端口36a提供流体控制阀20的阀腔24与阀致动器30的内腔34之间的流体连通。在另一优选的方面中，第二连接部37b提供内腔24与自动控制装置或模块80(例如，优选检测和/或指示联接到组件10上的防火喷洒器系统已经从备用状态转换成致动状态的装置和/或手动释放装置50，所述手动释放装置进一步优选连接到排水管或端口39b上，例如如图1A中所见)之间通过端口36b的流体连通。在一优选实施方式中，自动控制装置或模块80和手动释放装置50两者使用一个共享连接部(例如T形连接部41(见图4-图6))而连接到端口36b上，当与相关领域的阀致动器相比时，这允许消除一个端口。第三连接部37c提供内腔24与经由例如排水管线39a的排水管或端口之间经由第三端口36c的流体连通，例如如在图1A中所见。第四端口36d和其连接部37d优选提供经由流体供应连接部36fs从流体供应器到内腔34的流体连通。优选的第五连接部37e在内腔24与压力计40之间提供流体连通，例如图1A中所见。如在此所示，排水管线39a的来自第三连接部37c的末端、排水管线87的来自自动控制装置或模块80的末端以及排水管线39b(见图4-图6)的来自手动释放装置50的末端优选布置在滴水漏斗60中。在优选的实施方式中，控制阀20经由阀壳体21支撑滴水漏斗60。此外，滴水漏斗60可以相对于一个或多个参考平面或轴线被支撑，例如滴水漏斗60可以被支撑到第二平面P2的与阀致动器30相反的一侧或者可替代地被支撑在第二平面P2的与阀致动器30相同的一侧上。

图3A-图3D是优选的阀致动器的不同截面视图。图3A示出处于打开(致动)位置的阀致动器30，并且图3B示出处于关闭(重置)位置的阀致动器30。参考图3A-图3D，优选的阀致动器壳体32和内腔34优选限定中心轴线C--C。第一致动器座33a被沿着壳体32的内表面32a布置，优选限制在中心轴线C--C周围，并且第二致动器座33b被沿着内表面32a布置，优选被限制在第一致动器座33a周围。布置在内腔34内的密封件或密封构件35限定优选的密封位置，在所述密封位置中密封件或密封构件35与第一致动器座33a和第二致动器座33b接合。密封构件35进一步限定一打开位置，在所述打开位置中密封件或密封构件35与第一致动器座33a和第二致动器座33b轴向间隔开。在优选的阀致动器30中，第一端口36a优选定位成临近第一致动器座33a、与内腔34连通。对于优选的致动器来说，当密封构件35处于密封位置时，第三端口36c与第一端口36a和第二端口36b隔离。当密封构件35处于打开位置时，第三端口36c与第一端口36a和第二端口36b流体连通。当密封构件35处于密封位置时，第四端口36d与第三端口36c隔离；并且当密封构件35处于打开位置时，第四端口36d与第三端口36c流体连通。在优选的实施方式中，第四端口36d限定与第一端口36a流体连通的第一内孔36d2a和与内腔34流体连通的的第二内孔36d2b。第一内孔36d2a和第二内孔36d2b的构型确保当密封构件35处于打开位置时，内腔34中的流体压力将不升高。也就是说，内腔34中的流体可以以比流体从被连接到系统流体供应器上的端口36d流入内腔34中的速率更大的速率流出第三端口36c并且流到排水管线39a。在优选的实施方式中，第一内孔直径大于第二内孔直径。优选的是，第一内孔36d2a的直径是1/8英吋并且第二内孔36d2b的直径是3/32英吋，并且第三端口36c和第四端口36d的直径是1/2英吋。当然，这些尺寸不是限制性的并且可以根据所述系统的所期望的性能使用其他尺寸。

图3E和图3F公开了阀致动器30的一优选实施方式，所述阀致动器可以在不需要重新构造所述阀致动器的内孔构型的情况下与连接到管道上的多个控制阀一起使用，所述管道的范围是从1.5英吋到12英吋。为了清楚起见，图3E中仅示出端口主体区段的一个截面。在所述优选的实施方式中，第四端口36d在第四端口36d的通向第一端口36a的一末端处限定第一开口36d3a，例如，圆形开口，以便提供与第一端口36a的流体连通。优选的是，第四端口36d沿着其长度的端口直径有一定减小。在一些实施方式中，所述减小可以是直径的阶梯式减小，如图3E中所示。在一些实施方式中，直径的减小可以是平滑的缩减。第四端口36d还包括第二开口36d3b，例如长方形开口，所述第二开口通向内腔34以便提供与内腔34的流体连通。第一开口36d3a和第二开口36d3b可以是任何形状，例如像长方形、圆形、正方形、椭圆形或任何其他所期望的形状。另外，第一开口36d3a和第二开口36d3b中的每一个的构型不限于单个开口并且可以包括多于一个开口。优选的是，第一开口36d3a和第二开口36d3b被构造成使得它们可以适应连接到范围为从1.5英吋到12英吋的管道上的多种控制阀尺寸。优选的是，第一开口36d3a和第二开口36d3b的构型确保当密封构件35处于打开位置时，内腔34中的流体压力将不升高。也就是说，内腔34中的流体可以以比流体从被连接到系统流体供应器上的端口36d流入内腔34中的速率更大的速率流出第三端口36c并且流到排水管线39a。在一优选的实施方式中，第一开口36d3a的横截面积大于第二开口36d3b的横截面积。优选的是，第一开口36d3a的大小在直径上是大约0.40英吋。优选的是，第二开口36d3b的长度在大约0.540英吋至0.900英吋的范围内，并且宽度在大约0.141英吋至0.235英吋的范围内。优选的是，第二开口36d3b的长度是大约0.720英吋，并且第二开口36d3b的宽度是大约0.188英吋。当然，这些尺寸不是限制性的并且可以根据所述系统的所期望的性能使用其他尺寸。在操作中，如果需要的话，可以基于应用使用适当大小的流动限制装置，以便适应所述控制阀大小和/或以便在阀致动器30上适当地调节跳闸和重置定时。例如，第四端口36d可以被配置成例如经由螺纹连接来接收流动减少装置，例如具有延伸穿过配件的通道的串联柱塞型配件。所述通道的直径针对阀致动器30的所期望的跳闸和重置时间、控制阀大小(即，入口连接部和出口连接部大小)和/或应用而适当地确定大小。例如，流动限制装置中的通道的直径可以根据控制阀大小而在从1/8英吋至3/8英吋的范围内，其中较小的控制阀典型地需要用于所述通道的较小直径并且较大的控制阀典型地需要用于所述通道的较大直径。通过使用单独的流动限制装置结合适当确定大小的开口36d3a和开口36d3b，相同的阀致动器30可以用于大范围的控制阀大小和/或应用。例如，如果所述控制阀被改变成不同大小，具有开口36d3a和开口36d3b的阀致动器30上的跳闸和重置定时可以通过简单改变成不同流动限制装置而不是必须替换所述致动器或重新配置所述致动器中的内孔或开口大小来被重新配置用于新的阀。

优选的阀致动器30包括至少一个偏置构件45以便使处于打开位置中的密封构件35偏置。偏置构件45被配置成使得当密封构件35处于关闭或密封位置时，内腔34中的流体压力克服至少一个偏置构件45的偏置力，并且密封构件35压靠第一致动器座33a和第二致动器座33b。当内腔34中不存在或存在较小流体压力时，例如，由于内腔34中的流体流出第二端口36b，至少一个偏置构件45的偏置力迫使密封构件35到打开位置。优选的是，至少一个偏置构件45被布置成使得当密封构件35处于密封位置时，所述至少一个偏置构件在第一致动器座33a与密封构件35之间形成的密封边界内。也就是说，至少一个偏置构件45被布置成使得从中心轴线C-C到至少一个偏置构件45的最外部分的径向距离小于或等于从中心轴线C-C到所述密封边界的内部部分的径向距离。通过将至少一个偏置构件45布置在所述密封边界内，优选的阀致动器30的宽度可以在与其中所述偏置构件限制所述致动器座组件的相关领域的致动器的宽度相比时减小。因此，优选的阀致动器30的示例性实施方式提供更紧凑的构型。在优选的阀致动器30中，第一端口36a包括第一部分36a1和个第二部分36a2。第一部分36a1具有比第一端口36a的第二部分36a2更大的直径。优选的是，从第一部分36a1到第二部分36a2的转变是形成平台部分36a3的一梯级改变。优选的是，至少一个偏置构件45被布置在第一端口36a的内表面与密封构件35之间，以便使密封构件35朝向打开位置偏置。优选的是，至少一个偏置构件45的一末端与第一端口36a的内表面接合并且优选的是被布置在平台部分36a3上，并且至少一个偏置构件45的另一个末端被布置在密封构件35上。至少一个偏置构件45优选的是至少一个弹簧构件。至少一个弹簧构件45优选的是至少一个螺旋弹簧，所述至少一个螺旋弹簧具有与致动器30的第一端口36a的平台部分36a3接合的第一末端。所述螺旋弹簧的第二末端优选与密封构件35的面对第一致动器座33a的部分接合。在一优选的实施方式中，第一致动器座33a和第二致动器座33b中的每一个优选的是大致为圆形，第一致动器座33a具有第一直径并且第二致动器座33b具有第二直径，所述第二直径大于所述第一直径。

优选的是，在打开位置和关闭位置中，密封构件35以中心轴线C-C为中心。此外，在一些实施方式中，密封构件35在打开位置中优选的是排他地通过与至少一个偏置构件45的摩擦接合而支撑在壳体内，这样使得密封构件35不由任何其他阀结构来支撑。也就是说，至少一个偏置构件45的偏置力抵靠壳体32按压密封构件35，并且至少一个弹簧构件45与密封构件35之间的摩擦力将密封构件35保持在适当位置。当与第一致动器座33a和第二致动器座33b一起处于密封位置时，密封构件35优选限定环形通道33c。优选的是，通道33c在通道33c的与密封构件35相对的表面上包括开口33d。开口33d优选与优选的致动器30的第三端口36c连通，所述第三端口优选连接到排水管线39a上。所述开口的形状优选是长方形。然而，所述开口可以包括其他形状，诸如圆形、正方形、椭圆形或任何其他所期望的形状。另外，所述构型不限于开口，并且通道33c可以包括与端口36c连通的多于一个的开口33d。优选的是，开口33d的长度是5/8英吋，然而，可以根据诸如端口36c的直径的多个因素来使用其他长度。密封构件35优选包括圆柱形构件或组件，所述圆柱形构件或组件具有与第一致动器座33a和第二致动器座33b相反的第一远侧和与所述远侧相对的第二近侧。密封构件35的远侧优选包括在密封位置中接合所述第一致动器座和所述第二致动器座的密封件。

如图3A和图3B中所见，控制阀和阀致动器的组件10的优选的实施方式进一步包括手动重置致动器38，以便优选将组件10重置为其就绪状态。手动重置致动器38具有按钮38a，用于由用户操作。按钮38a通过定位结构或轴38b可操作地连接到密封构件35上。手动重置致动器38相对于流体控制阀20的阀壳体21的优选的取向允许集成组件10是紧凑的构型并且允许与所述连接部37a-e中的每一个相关联的部件的取向。手动重置致动器38通过使按钮38a朝向流体控制阀20移位来进行操作，以便优选在所述密封构件的密封位置中或朝向所述密封位置定位密封构件35。具体地，朝向流体控制阀20的纵向轴线A-A致动手动重置致动器38。

端口36a-e和/或它们对应的连接部37a-e优选相对于组件10的一个或多个参考轴线、平面、表面和/或部件定向、指向和/或定位在一优选的构型中，以便提供所述集成组件的安排。例如，参考图2A、图2B和图3A，第一连接部37a和优选其轴向中心被优选布置在与优选的阀轴线Y--Y同轴朝向流体控制阀20的纵向轴线A--A并且更优选的是垂直于第二平面P2的第一方向上。当然，第一连接部37a可以在提供与阀腔24的流体连通的另一个位置处被布置在流体控制阀20上。第二连接部37b和第四连接部37d以及它们的轴向中心优选在横向于第一连接部37a的第二方向上并且更具体地说在横向于纵向轴线A--A并且平行于第二平面P2的方向上定位。第三连接部37c和其轴向中心优选定位在横向于第一连接部37a和第二连接部37b以及第四连接部37d的第三方向上，并且更具体地说在平行于纵向轴线A--A且平行于第二平面P2的方向上。可替代地，第二连接部37b和/或第四连接部37d可以被布置在控制阀20的纵向轴线A--A的方向上，和/或第三连接部37c可以被布置成横向于控制阀20的纵向轴线A--A。第二连接部37b被优选的是定位在致动器壳体32上与第四连接部37d相反的位置处。在第一连接部37a、第二连接部37b、第三连接部37c以及第四连接部37d的这种取向下，手动重置致动器38优选与第一连接部37a轴向对准。优选的是，第五连接部37e优选在致动器壳体32上与第三连接部37c的相反位置处，并且优选在平行于控制阀20的纵轴线A-A的方向上。优选的是，第三连接部37c的轴线在径向方向上从第二连接部37b的轴线偏移。优选的是，第二连接部37b从第三连接部37c径向地偏移大约90度，并且第三连接部37c从第四连接部37d径向地偏移大约90度。第五连接部37e以及优选其轴向中心被定位在第三方向上。因此，第一连接部37a的中心线的取向优选与第二连接部到第五连接部37b-37e中的每一个的中心线成直角，并且第二连接部37b的中心线与第三连接部37c和第五连接部37e的中心线成直角，并且第二连接部37b和第四连接部37d的中心线基本上平行并且第三连接部37c和第五连接部37e的中心线基本上平行。在一优选的实施方式中，第二连接部37b和第四连接部37d的中心线被布置在优选垂直于第一平面P1和第二平面P2并且平行于第三平面P3的共享平面中，并且第三连接部37c和第五连接部37e的中心线被布置在平行于第一平面P1并且优选垂直于第二平面P2和第三平面P3的另一个共享平面中。应当理解，尽管在优选的实施方式中，连接部37a-e的取向被构造成使得它们的对应中心线成直角，但只要对应的连接部以所描述的方式彼此横向，中心线也可偏斜。

在优选的实施方式中，第四连接部37d和第三连接部37c横向于彼此被布置在致动器壳体32上并且平行于第二平面P2并且优选垂直于第一平面P1定位，并且第三连接部37c被布置在第二连接部37b与第四连接部37d之间。第二连接部37b和第四连接部37d优选彼此相对地布置在致动器壳体32上，这样使得它们与被彼此相对地布置在致动器壳体32上的第三连接部37c和第五连接部37e一起交替地布置在致动器壳体32上。

阀致动器30的操作提供了通过密封构件35与第一致动器座33a和第二致动器座33b接合而限定的备用状态以及通过密封构件35与第一致动器座33a和第二致动器座33b间隔开而限定的致动(或跳闸)状态。所述方法优选包括形成备用状态，更具体地包括抵靠致动器座33a、33b定位密封构件35。优选的方法进一步包括提供从共享供应端口(优选第四端口36d)到密封构件35的第一侧上的腔室(优选内腔34)和所述密封构件的第二侧上的端口(优选第一端口36a)的流体压力。优选的方法优选进一步包括形成阀致动器30的跳闸状态，具体地包括经由附接到自动控制装置80和手动释放装置50的共享排放端口(优选经由第二端口36b)将内腔34暴露给致动的自动控制装置80和/或致动的手动控制装置50。所述方法优选进一步包括将第一端口36a置于与腔室34流体连通，将内腔34置于经由第三端口36c与排水管流体连通并且从密封位置释放密封构件35。在操作阀致动器30的一优选方面中，加压流体以比从共享供应端口36d提供到所述内腔的加压流体的速率更大的速率从内腔34提供到排水管线39a。也就是说，与端口36d可以供应加压流体相比，端口36c可以更快地从腔室34排出加压流体。

在图1A-图1C中，示出了优选的集成的流体控制阀和阀致动器的组件10的第一实施方式。所述实施方式涉及组件10，所述组件包括连接到阀致动器30上用于手动地致动防火系统的手动释放装置50。优选的是，阀致动器30通过将第一端口36a连接到控制阀20的壳体21上而被直接装配在控制阀20上，这样使得第一端口36a与阀腔24流体连通。第二端口36b被示出为连接到T形连接部41的第一端口上。T形连接部41的第二端口被示为连接到手动释放装置50上。一柱塞被布置在T形连接部41的第三端口中。所述柱塞可以被移除用于连接到控制装置的管道上，控制装置诸如是自动控制装置，例如湿式先导控制装置或自动控制装置或模块80的实施方式，如以下进一步讨论的。如图1A中所示，T形连接部41的取向纵向地且平行于轴线A--A布置。然而，T形连接部41的取向可以横向于轴线A--A，这取决于例如所期望的流动特性和可用空间。手动释放装置50优选连接到与滴水漏斗60连接的排水管或端口39b上。阀致动器30的第三端口36c优选连接到排水管线39a上，所述排水管线也优选管道连接到滴水漏斗60上。阀致动器30的第四端口36d被经由共享供应连接部36FS和相关联的管道而连接到流体供应器上。在图1A-图1C的实施方式中，阀致动器30包括连接到压力计上的端口36e。

如图1A-图1C中所示，包括系统警报器70、止回阀121a和相关联管道的警报子组件121连接到控制阀20的第一中间端口28a的一侧上。警报测试子组件122经由端口28e连接到入口端口22a上。警报测试组件122经由管道和阀122a连接到警报子组件上，以便在不致动控制阀20的情况下定期地测试系统警报器70。止回阀121a防止水在测试期间进入第一中间端口28a。在操作期间，如果所述系统被触发并且控制阀20打开，加压流体经由止回阀121和连接到中间端口28a上的管道而流动到系统警报器70，并且触发警报器70。上部排水子组件125和下部排水子组件124被对应地连接到端口28b和28c上，以便有助于防火系统管道在使用后排空，这样使得所述防火系统可以被设置为备用状态。另外，警报排水子组件123首先可以被连接到中间端口28a上以便排空中性腔27。此外，端口28d可以用于在干式喷洒器系统中使用监督空气的系统。例如，使用监督空气的适当调节构型的自动控制装置或模块80可以连接到端口28d上。如图和图1B中所见，端口28a、28b、28c以及28d的取向使得相应的子组件121、122、123、124以及125优选基本上平行于第二平面P2并垂直于第一平面P1来定向和布置(见图2A和图2B)。用于连接到端口28d上的监督空气子组件还可以优选基本上平行于第二平面P2并且垂直于第一平面P1来定向和布置。控制阀20的示例性实施方式中的所述端口28a-e的取向允许控制阀20紧邻壁装配。

图1A-图1C的实施方式表示具有手动释放阀的底座控制阀和阀致动器的组件构型。图1A-图1C的实施方式不包括用于自动地触发(或打开)控制阀20的自动控制装置或模块80。然而，图1A-图1C的实施方式可以与多个调节构型中的任何一者一起使用，所述调节构型通过仅将所述调节构型的自动控制装置或模块80连接到阀致动器30的第二端口36b上来包括自动控制装置或模块80。自动控制装置或模块80优选通过响应于火灾或其他情况的检测而自动地从内腔34排出流体压力以便将阀致动器30放置在致动状态中来优选提供阀致动器30的自动跳闸回应。在阀致动器的组件10的一个实施方式中，阀致动器30的第二端口36b可以被联接到湿式先导灭火喷洒器系统(未示出)上。所述湿式先导喷洒器系统中的流体压力将阀致动器30保持在就绪状态中。例如，来自所述湿式先导喷洒器系统的流体压力将密封构件35保持与第一致动器座33a和第二致动器座33b接合。当所述湿式先导喷洒器回应于火灾操作并且所述湿式先导灭火喷洒器系统中的流体压力被释放时，降低的流体压力允许阀致动器30跳闸并操作到其致动状态。例如，来自至少一个偏置构件45的偏置力迫使密封构件35到打开位置。下文描述可以与图1A-图1C的实施方式一起使用的不同调节模块。

图4中示出一优选的双互锁调节模块80a，所述双互锁调节模块优选包括干式先导致动器82、低压开关84、压力计86以及优选常闭的电子操作电磁阀88，它们通过用于连接到底座阀和阀致动器的组件10上的适当管道和配件而互连。具体地说，优选的双互锁调节模块80a可以包括用于优选经由还连接到手动释放装置50上的T形连接部41来将电子操作的电磁阀88联接到第二端口36b上的第一连接部81a、用于将低压开关84联接到优选压缩气体供应器(未示出)上的第二连接部83(见图7A)、用于例如经由控制阀20上的端口28d联接到干式喷洒器系统管道上的第三连接部、以及用于将所述干式先导致动器置于与滴水漏斗60和相关联的排水管线流体连通的排水管线或排水端口87。电子电磁阀88优选配置用于与电子检测系统(例如热量或烟雾检测器和/或相关联的释放面板)互连。图4示出具有连接到第二致动器端口36b上的优选的双互锁调节模块80a的优选的集成的流体控制阀和阀致动器的组件10a。

图5中示出优选的气动调节模块80b，所述气动调节模块优选包括干式先导致动器82、压力计86以及低压开关84，它们通过用于连接到底座阀和阀致动器的组件10上的适当管道和配件互连。具体地说，优选的气动调节模块80b可以包括用于优选经由还连接到手动释放装置50上的T形连接部41来将干式先导致动器82联接到第二端口36b上的第一连接部81b、用于将干式先导致动器82和低压开关84联接到优选压缩气体供应器(未示出)上的第二连接部83、用于例如经由控制阀20上的端口28d联接到干式喷洒器系统和/或干式先导喷洒器系统管道上的第三连接部、以及用于将所述干式先导致动器置于与滴水漏斗60和相关联的排水管线流体连通的排水管线或排水端口87。图5示出具有连接到第二致动器端口36b上的优选的气动调节模块80b的优选的集成的流体控制阀和阀致动器的组件10b。

图6中示出优选的电动调节模块80c，所述电动调节模块优选包括通过用于连接到底座阀和阀致动器的组件10上的适当管道和配件互连的、优选常闭的电子操作电磁阀88。具体地说，优选的电动调节模块80c可以包括用于优选经由还连接到手动释放装置50上的T形连接部41来将电子操作的电磁阀88联接到第二端口36b上的连接部、和用于将电磁阀88置于与滴水漏斗60和相关联的排水管线流体连通的排水管线或排水端口87。如图6中所示，T形连接部41的取向被布置成横向于控制阀20的流动轴线。然而，T形连接部41的取向可以平行于控制阀20的流动轴线，这取决于例如所期望的流动特性和可用空间。电子电磁阀88优选配置用于与电子检测系统(例如热量或烟雾检测器和/或相关联的释放面板)互连。图6示出具有连接到第二致动器端口36b上的优选的电动调节模块80c的优选的集成的流体控制阀和阀致动器的组件10c。

优选的阀致动器30优选例如经由端口36b提供控制阀20的自动和手动致动，并且用于将控制阀20重置到备用状态。此外，阀致动器30的优选的操作设置、操作并控制控制阀20，用于将防火系统置于未致动就绪状态并且操作所述防火系统以便解决火灾。参考图7A-图7B，示出处于未致动就绪状态和致动操作状态中的防火系统100的对应示意图。如图所示，防火系统100包括用于将液体(例如水)供应到喷洒器管道系统100b的液体供应管道系统100a，所述液体供应管道系统和所述喷洒器管道系统通过在此描述的优选的集成的流体控制阀和阀致动器的组件10的优选的实施方式联接在一起。在图7A和图7B中示出的防火喷洒器管道系统100是双互锁预作用喷洒器系统的示例性实施方式，其中所述喷洒器系统采用附接到容纳空气或在压力下的其他压缩气体并具有辅助检测系统的管道系统100b上的自动喷洒器104。所示出的检测系统包括用于检测火灾的一个或多个检测器106，诸如装配在与所述喷洒器104相同区域中的烟雾或热量检测器106。所述检测器106优选通过释放面板108与优选的自动控制装置或模块80a的电子电磁阀88互连，以便响应于所述检测器106的检测来操作常闭的电子电磁阀88。第二检测系统包括低空气检测系统，所述低空气检测系统可以检测打开或致动的喷洒器104。优选的自动控制装置或模块80a的干式先导致动器82可以通过在低空气阈值的检测之后的操作而用作低空气检测器。对于所示的双互锁预作用系统来说，优选的控制阀和阀致动器的组件10a从其就绪或备用状态操作以便在检测器106、82，优选的自动控制装置或模块80a以及优选的阀致动器30的操作之后容许水进入喷洒器保护系统100b。

再次，优选的阀致动器30优选例如经由端口36b提供控制阀20的自动和手动致动，并且用于将控制阀20重置到备用状态。更确切地说，参考图2A-图2B、图3A，结合图7A-图7B，操作阀致动器30的优选的方法优选包括通过抵靠优选的致动器座33a、33b定位密封构件35来形成阀致动器30的备用状态，并且将流体压力从优选的共享或第四端口36d提供到密封构件35的第一侧上的腔室34以及提供到密封构件35的第二侧上的端口。在所述方法的优选的实施方式中，喷洒器系统管道100b排出水或者利用处于未致动状态中的优选的自动防火喷洒器104以其他方式进行干燥。压缩气体(例如压缩空气)优选经由连接部83递送通过优选的双互锁调节模块80a。调节模块80a优选连接流体控制阀的中间端口28b、28d中的至少一个，用于用压缩气体填充喷洒器管道100b。压缩气体压力被容许关闭干式先导致动器82并且使电子操作的电磁阀88返回到其常闭位置。

为了重置优选的控制阀和阀致动器的组件10a，来自液体供应管道系统100a的水被递送到第一端口36a和优选的致动器30的内腔34，并且经由共享或第四端口36d递送到流体控制阀20的阀腔24。为了重置处于其密封位置中的优选的流体控制阀20的阀隔膜26，优选的手动重置38优选被按压或操作来使位于其密封位置中的密封构件35抵靠第一致动器座33a和第二致动器座33b安置。阀腔24中的流体压力的增加作用于阀隔膜26上以到达其密封位置，由此关闭流体端口22以及流体系统管道100a与喷洒器系统管道100b之间的流体连通，以便允许喷洒器系统管道100b中的压缩空气上升到其备用压力。优选的主管水控制阀102被打开以便递送水到流体控制阀的入口22a，并且主排水管阀被关闭并且液体管道系统100a上升到其备用压力以便将系统100和优选的控制阀以及阀致动器的组件10a放置在就绪或备用状态中。

在优选的系统处于其就绪状态的情况下，系统准备好灭火。对于优选的双互锁系统来说，优选的热量或烟雾检测器106被联接到释放面板108上，所述释放面板被联接到优选的电子电磁阀88上。在存在足够程度的热量或烟雾的情况下，常开电磁阀88打开。另外，在存在足够程度的热量的情况下，喷洒器104中的一个或多个致动以释放来自喷洒器管道系统100b的压缩气体压力。管道系统100b中的压缩气体压力的减少优选使干式先导致动器82跳闸或打开。当电磁阀88和干式先导致动器82两者已经致动时，流体压力从阀致动器30中的密封构件35释放，从而允许密封构件35从其密封位置移动、跳闸或操作到其打开位置，由此将阀腔24置于经由端口36a与内部阀腔34流体连通。与经由共享供应端口36d供应到内腔34相比，允许内腔34中的流体以更大的速率排出优选的调节模块80a。因此，致动器30的密封构件35移动到其打开位置并且阀腔24中的流体压力随着流体从阀腔24流出并且从致动器30的第三端口36c排出优选的调节模块80a的排水管和排水管线39a而降低。在阀腔24中的流体压力降低的情况下，阀隔膜26从其密封位置移动到其打开位置以便打开内部流动端口22并且将液体供应管道系统100a置于与喷洒器管道系统100b流体连通。允许水填充喷洒器管道系统100b并且从所述致动的喷洒器104流出以便灭火。通过流体控制阀20的打开的内部端口22流动的水优选还从中间端口28a和中性腔27流出，以便使联接到其上的警报系统发出声音。

优选的控制阀和致动器组件10的控制和操作可以通过改变联接到阀致动器30的第二端口36b上的自动控制装置而可替代地构造。具体地说，可以通过联接先前描述的气动调节组件80b或电动调节组件80c中的任一者来减少调节部件。气动调节组件80b或电动调节组件80c提供单一互锁以便以如所描述的方式操作阀致动器30或使其跳闸，并且打开流体控制阀20。对于气动调节模块80b来说，干式先导致动器检测加压喷洒器管道中的指示喷洒器104致动的低压，并且作为响应进行操作来操作阀致动器30。在优选经由释放面板108从热量/烟雾检测器106收到检测信号之后，电动调节模块80c从其常闭位置开启以便操作阀致动器30。

系统100可以进一步通过将喷洒器管道系统改变成在其中所述喷洒器104总是开启的喷洒器管道系统来改变。对于这种系统来说，联接到阀致动器30的第二端口36b上的自动控制装置可以是湿式先导或干式先导喷洒器系统中的任一者。在这种系统中，先导喷洒器的致动减轻所述阀致动器的密封构件35上的流体压力，从而允许所述阀致动器以如先前描述的方式来跳闸和操作。在湿式先导系统的情况下，先导系统优选被直接联接到T形连接部41的连接到阀致动器30的第二端口36b上的端口上。对于干式先导致动器喷洒器系统来说，所述系统优选通过气动调节模块80b联接到T形连接部41的连接到阀致动器30的第二端口36b上的端口上。在喷洒器管道系统的喷洒器104总是开启的另一可替代实施方式中，流体控制阀和阀致动器的组件10c的操作可以优选通过将电动调节模块80c联接到阀致动器30的第二端口36b上来互锁，利用与适当的火灾热量/烟雾检测器106的互连，以便以如先前描述的方式控制阀致动器30的自动操作。在以上实施方式中，手动释放装置可以被连接到端口36b上以便手动地操作灭火系统。优选的是，所述手动装置优选经由T形连接部41平行于以上讨论的自动控制装置而附接到端口36b上，这样使得致动所述手动释放装置或所述自动控制装置将致动所述灭火系统。

虽然已经参考某些实施方式公开了本发明，但是在不背离所附权利要求限定的本发明的广度和范围情况下，对所描述的实施方式进行许多修改、更改和改变是可能的。因此，本发明旨在不限于所描述的实施方式，而是本发明具有由以下权利要求的语言以及其等效物限定的全部范围。

Claims (20)

1.一种阀致动器，包括：

壳体，所述壳体限定内腔；

第一端口，所述第一端口与所述内腔连通，所述第一端口与流体控制阀连接；

第二端口，所述第二端口与所述内腔连通，所述第二端口与自动控制装置和手动释放装置中的至少一个连接；

第三端口，所述第三端口与所述内腔连通，所述第三端口为所述内腔提供排放口；

第四端口，所述第四端口与所述内腔连通，所述第四端口与流体源连接以为所述内腔提供流体；以及

密封件，所述密封件位于所述壳体中，所述密封件响应于经过所述第二端口的流体流出而打开，以允许流体经过所述第一端口流出所述流体控制阀而从所述第三端口排放，以触发所述流体控制阀的操作,

其中在所述密封件处于密封位置时所述第三端口与第一端口和第二端口隔离，并且在所述密封件处于打开位置时所述第三端口与所述第一端口和所述第二端口流体连通，

在所述密封件处于密封位置时所述第四端口与第三端口隔离，并且在所述密封件处于打开位置时所述第四端口与所述第三端口流体连通。

2.如权利要求1所述的阀致动器，其中，

所述密封件通过从密封位置移动到打开位置而操作，在所述密封位置中所述密封件与所述壳体的致动器座接合，在所述打开位置中所述密封件与所述致动器座间隔开。

3.如权利要求1所述的阀致动器，包括：

至少一个偏置构件，其在打开位置中使所述密封件偏置，在所述打开位置中所述密封件与位于所述内腔中的致动器座间隔开。

4.如权利要求1所述的阀致动器，其中，

所述第四端口具有第一孔和第二孔，所述第一孔提供与所述第一端口的流体连通，所述第二孔提供与所述内腔的流体连通，所述第一孔的直径大于所述第二孔的直径。

5.如权利要求1所述的阀致动器，包括：

第五端口，所述第五端口与所述内腔连接，所述第五端口提供与压力计的流体连通。

6.如权利要求1所述的阀致动器，包括：

接头，所述接头提供所述第二端口、所述手动释放装置与所述自动控制装置之间的共享连接，以允许流体响应于所述手动释放装置或所述自动控制装置的操作而经过所述接头流出所述内腔。

7.如权利要求1所述的阀致动器，其中，

所述阀致动器作为湿式先导致动系统、干式先导致动系统、电动致动系统和气动致动系统中的至少一个的一部分而操作。

8.如权利要求1所述的阀致动器，其中，

所述密封件响应于所述密封件上的压力差变化，通过从密封位置移动到打开位置而操作。

9.如权利要求1所述的阀致动器，其中，

所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口均由所述壳体形成。

10.如权利要求1所述的阀致动器，包括：

手动重置致动器，其用于将所述密封件重置到密封位置。

11.一种操作阀致动器的方法，包括：

将阀致动器的第一端口与流体控制阀连接，所述第一端口与由所述阀致动器的壳体限定的内腔连通；

将所述阀致动器的第二端口与自动控制装置和手动释放装置中的至少一个连接，所述第二端口与所述内腔连通，所述阀致动器包括与所述内腔连通以为所述内腔提供排放口的第三端口，在密封件处于密封位置时所述第三端口与第一端口和第二端口隔离，并且在所述密封件处于打开位置时所述第三端口与所述第一端口和所述第二端口流体连通；以及

将所述阀致动器的第四端口与流体源连接，以为所述内腔提供流体，在所述密封件处于密封位置时所述第四端口与第三端口隔离，并且在所述密封件处于打开位置时所述第四端口与所述第三端口流体连通。

12.如权利要求11所述的方法，包括：

通过启动所述自动控制装置和手动释放装置中的至少一个，触发所述流体控制阀的操作，以允许流体从所述流体控制阀经过所述第一端口流出所述第三端口而排放。

13.如权利要求11所述的方法，包括：

通过将密封件从密封位置移动到打开位置，触发所述流体控制阀的操作，以允许流体从所述流体控制阀经过所述第一端口流出所述第三端口而排放。

14.如权利要求11所述的方法，包括：

提供至少一个偏置构件，以在打开位置中使密封件偏置，在所述打开位置中所述密封件与位于所述内腔中的致动器座间隔开。

15.如权利要求11所述的方法，包括：

将所述阀致动器的第五端口与压力计连接。

16.如权利要求11所述的方法，包括：

将所述阀致动器作为湿式先导致动系统、干式先导致动系统、电动致动系统和气动致动系统中的至少一个的一部分操作。

17.如权利要求11所述的方法，包括：

将来自流体源的流体提供到所述内腔中，以将所述内腔中的密封件设定在密封位置，从而防止流体流出所述流体控制阀。

18.如权利要求11所述的方法，包括：

提供T形配件，以将所述手动释放装置和自动控制装置与所述第二端口连接。

19.如权利要求11所述的方法，包括：

提供手动重置致动器，其将所述阀致动器的密封件重置到密封位置。

20.如权利要求11所述的方法，包括：

通过使从所述内腔流到所述排放口的流体的速率比从所述流体源流到所述内腔中的流体的速率大，操作所述流体控制阀。

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