CN114377333A - 具有推入式连接件的消防喷洒器 - Google Patents

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Abstract

一种具有推入式连接件的喷洒器，包括喷洒器框架、操作元件和密封帽。喷洒器还包括一个或多个密封垫圈和保持器。每个这样的密封垫圈至少局部位于喷洒器框架中的槽内。保持器也至少局部位于喷洒器框架中的槽内。当喷洒器安装在出口中时，保持器与焊接出口或机械出口的内孔连接。当喷洒器安装在出口中时，一个或多个垫圈密封抵靠在焊接出口或机械出口的内孔上。保持器可以是弹簧机构，这样，当喷洒器插入出口的内孔中时，保持器的直径减小，且当喷洒器安装在出口中时，保持器对着出口的内孔保持压力。

Description

具有推入式连接件的消防喷洒器
相关申请的交叉引用
本申请基于美国临时专利申请No.62/923931(申请日为2019年10月21日)，该文献整个被本文参引。
技术领域
我们的发明总体涉及一种具有推入式连接件的消防喷洒器。
背景技术
消防喷洒器通常与导管连接，以便接收增压消防流体，例如水。典型的喷洒器有基座，该基座有：螺纹部分，用于与导管连接；以及输出孔，用于输出流体以便控制和/或抑制火。输出孔由密封帽来密封，该密封帽通过释放机构而保持就位。释放机构设计成在预定条件下释放帽，从而启动消防流体的流动。典型的释放机构包括热响应元件，例如易碎球状件或易熔连杆，还可以包括锁定机构。
某些传统的喷洒器有一对臂，该对臂从基部部分伸出，并在毂部分处相遇，以便形成框架。毂部分与基部部分的输出孔间隔开，并与它的中心轴线对齐。毂部分可以有固定螺钉，该固定螺钉设置成向释放机构施加预张力。偏转器可以横向于输出孔而安装在毂上，以便分散输出流体。
消防喷洒器可以安装在沿天花板延伸的流体导管上，并可以从导管向下悬垂，这称为“下垂”构造，或者可以向上延伸，这称为“竖立”构造。也可选择，喷洒器可以安装在墙壁上，低于天花板一定距离，这称为“水平侧壁”构造。水平侧壁喷洒器的输出孔定向成使得流体水平输出，并喷洒在喷洒器前面的要保护的区域上。竖立喷洒器可以安装在“型枝(sprig)”或“向上型枝”上，该“型枝”或“向上型枝”是从流体导管竖直延伸的供给管线，以便供给单个喷洒器。
可以通过将一小段管(称为“管接头”)附接在“三通件”或对焊分支连接件上而形成型枝。例如，三通分支可以通过将机械三通件附接在管上而形成，该三通分枝有：基部，该基部与管相符；以及螺纹或有槽部分，该螺纹或有槽部分从基部伸出。对焊分支可以例如通过将配件焊接在供给管上而形成，例如
Figure BDA0002977611800000021
(Bonney Forge，Mount Union，Pa.)，它是与供给管的轮廓相符的锻造钢配件。通常，喷洒器安装在型枝端部处的螺纹连接件中。在分支连接件是有槽连接件的情况下，管段可以是“适配器管接头”，该“适配器管接头”在一端处有槽，在另一端处有螺纹口，用于接收喷洒器的螺纹端。
传统的型枝构造的一个缺点是，它需要对于各喷洒器都使用单独的管部分，这增加了系统中的部件数量。这也增加了安装时间，因为需要使得管段与分枝连接和使得喷洒器与管段连接的单独步骤。这种构造还增加了泄漏的可能性，因为它使得在喷洒器和导管之间的连接数量增加了一倍(即，每个喷洒器需要两个连接)。而且，常规的竖立喷洒器本体不能在没有适配器的情况下适应有槽的连接件。而且，将连接件螺纹连接在一起是费力和费时的。
喷洒器通常可以分类为“控制模式”或“抑制模式”。控制模式喷洒器设计成通过分配水来限制火的大小，从而降低可燃物附近的热释放速率和进行预湿润，同时控制顶部气体温度，以避免结构损坏。抑制模式喷洒器设计成通过穿过火羽流将水直接充分地施加在燃烧的燃料表面上而急剧降低火的热释放速率和防止它继续发展。
喷洒器的热灵敏度是热响应释放机构在安装于特定喷洒器或喷洒器组件中时操作的速度的测量值。热灵敏度的一个测量值是当在标准测试条件下测量时的响应时间指数(RTI)。定义为快速响应的喷洒器具有RTI值为50m-s1/2或更小的热元件。定义为标准响应的喷洒器具有RTI值为80m-s1/2或更大的热元件。
如在UL199(“用于消防服务的自动喷洒器的标准”，Underwriters Laboratories，2005年11月4日，第11版)中定义，“专业应用控制模式存储”喷洒器用于储存的日用品的保护，如在NFPA 13(“用于喷洒器系统的安装的标准”，国家消防协会，Inc.2002年版)中规定，或者喷洒器规定的特定最终用途限制(例如，专用危险品或建筑特征)。根据NFPA 13的第3.6.2.12节，专业应用控制模式喷洒器(用于存储用途)是一种列入最低操作压力的喷洒器，对于给定保护方案有特定数量的操作喷洒器。这种喷洒器可以用于保护储存I类至IV类商品、塑料商品、杂混存储以及在NFPA 13的第12章规定的其它存储(见第12.1.2.3节)。
NFPA 13的8.5和8.6节规定了用于安装标准悬垂和竖立喷洒器的要求。特别是，第8.6.5.2.1.3节规定了用于标准竖立喷洒器相对于可能干扰喷洒器喷射图形的障碍物的间距要求。不过，如第8.6.5.2.1.8节中所述，这些间距要求不适用于直接附接在直径小于3英寸的供给管上的竖立喷洒器，即在没有向上型枝的情况下附接。因此，设计成在没有向上型枝的情况下安装的喷洒器具有间距要求不严格的优点。
8.5节和第8.11节规定了用于安装专业应用控制模式喷洒器的要求(用于存储应用)。8.11.5节规定了用于在可能干扰喷洒器喷射图形的障碍物附近安装专业应用控制模式喷洒器的要求。8.11.5.2.2节介绍了喷洒器可以直接附接在直径小于2英寸的分支管线上。喷洒器也可以直接附接在直径更大的分支管线上。不过，某些最小距离适用于使用向上型枝(或“立管管接头”)。具体地说，由立管管接头供给的喷洒器必须将喷洒器偏转器从2.5英寸管的中心线至少升高13英寸，从3英寸管的中心线至少升高15英寸。因此，设计成在没有向上型枝的情况下安装的喷洒器具有可以安装更灵活的优点。
图1表示了传统的竖立喷洒器100，该竖立喷洒器100有本体101，该本体101有延伸部分105，该本体101利用螺纹分支连接件106而安装在供给管103上。供给管103有例如2”或3”的公称内径和2.375”或3.5”的外径(OD)。在该实例中，分支连接件的高度为1.25”，直径为1.90”，且它可以用于2”或3”的供给管上。如上所述，尺寸D2可以限定在偏转器160的底侧和本体101的顶边缘170之间。喷洒器本体101的顶边缘170有直径(W)，毂140有半径X。高度H可以限定在偏转器160的顶部和供给管103的中心线之间。
为了比较目的，一组类似的尺寸可以用于在供给管上定位的常规喷洒器。在这种情况下，直径W由扳手凸台的宽度(即在扳手凸台的平边缘之间的距离)来确定，该宽度形成常规喷洒器的顶部边缘。所希望的高度H可以通过使用向上型枝来实现，该向上型枝可以是各种设置的管段和适配器。
阴影直径S可以定义成与在喷洒器下面特定距离处的圆锥形阴影区域的直径相对应。为了说明由供给管103引起的阴影(与喷洒器的结构相对)，认为阴影直径(S)有与供给管103的直径(OD)相对应的基线值。该基线值可以变化的量定义为ΔS，取决于喷洒器的特定尺寸，如下面所述。基于供给管和喷洒器的尺寸得出的复合阴影直径(S')由以下表达式给出：S'＝S+ΔS。S'的值可以小于、等于或大于基线阴影直径(S)。
增强保护扩展覆盖(EPEC)喷洒器设计成满足Loss Prevention CertificationBoard(LPCB)的要求，其提供在英国的喷洒器系统的认证。EPEC喷洒器设计成提供满足普通危险组III标准的、用于存储应用的保护(根据技术公告TB222)。相关标准允许覆盖17.6m2的面积，这相当于4.2m(大约13.8英尺)的喷洒器间距。相比之下，标准(无扩展覆盖)喷洒器提供12m2的覆盖面积，这相当于3.5m(大约11.5英尺)的间距。
图2表示了常规的增强保护扩展覆盖(EPEC)悬垂喷洒器200。喷洒器200有本体210，该本体210限定了穿过本体的轴向流体通道。本体的顶部有在它的外表面上的螺纹部分220，以使得喷洒器200可以与导管(未示出)连接，用于向流体通道的输入端225提供增压灭火流体，例如水。流体通道有在相对端处的输出孔230，该输出孔230由密封帽235来密封。输入端225的直径可以是例如3/4英寸NPT(国家管螺纹)。喷洒器200可以有例如8.0gpm/psi1/2的K系数，该K系数由K＝Q/√{平方根(p)}来确定，其中，Q是流速(单位是加仑每分钟)，p是喷洒器入口处的残余压力(单位是磅每平方英寸)(对应于1151pm/bar1/2的公制K系数)。也可以使用较大的K系数，例如11.2gpm/psi1/2(1611pm/bar1/2)或14gpm/psi1/2(2011pm/bar1/2)。
两个框架臂240从本体210的下部部分伸出，并在毂245处相遇，毂245定位在输出孔230的下面并与输出孔230轴向对齐。偏转器300定位在毂245上，以便在起动喷洒器200时由输出流体撞击。如后面进一步所述，在该特定实施例中，偏转器300是圆盘，该圆盘定心在流体通道的轴线上并与该轴线正交。盘有多个变化长度和方位的狭槽，这些狭槽绕盘的周边布置。
具有热响应元件(例如易碎球状件)250的释放机构位于毂245与密封帽235之间，以便将密封帽235保持在输出孔230上面就位。如图2中所示，球状件250位于密封帽235和固定螺钉255之间。球状件250设计成在预定温度下爆裂，这又释放密封帽235并且允许流体从孔230输出。当然，可以使用其它类型的释放机构，包括但不局限于例如可熔连杆组件或传感器、支柱和杠杆组件。
图3至图5表示了偏转器300的实施例，如上所述，该偏转器是圆盘，该圆盘有多个具有变化长度和方位的狭槽，这些狭槽绕圆盘的周边布置。偏转器由金属形成，例如磷青铜，并有大约0.8英寸的半径和大约0.06英寸的厚度。在替代实施例中，半径可以在大约0.5和大约1.1英寸之间，优选是大约0.7至0.9英寸。偏转器通过冲压薄金属片来形成，以便形成具有狭槽的扁平圆形坯料(未示出)。由于边缘的弯曲，坯料的直径可以比完成的偏转器大大约0.02英寸，如后面所述。
坯料的边缘在另一处理中弯曲或变弯，以使得偏转器的外边缘310远离出口孔330延伸。例如，如图4中所示，偏转器的边缘310可以弯曲，以便相对于偏转器的平面形成大约14°的角度(在替代实施例中，该角度可以在大约5°和大约30°之间，优选是在大约10°和大约20°之间)，以使得偏转器有半径为大约0.65英寸的平面形中心部分320。中心部分的半径可以在大约0.4英寸和大约0.9英寸之间，优选是大约0.6英寸至0.7英寸。也可选择，边缘可以保持平坦。
狭槽的位置可以根据在各狭槽和剖面线3-3之间的近似角度来说明，该剖面线3-3水平地延伸穿过图3中的偏转器300的平面图。在示例实施例中，有一对“对齐狭槽”325，该对“对齐狭槽”325沿剖面线3-3切出，并延伸至偏转器的外边缘310。对齐狭槽325与框架臂340的平面对齐。对齐狭槽325有大约0.35英寸的径向长度(它大约是偏转器半径的44％)。在替代实施例中，对齐狭槽325的长度可以在大约0.2英寸和大约0.6英寸之间，优选是大约0.3英寸至大约0.4英寸。
对齐狭槽的宽度为大约0.08英寸，在替代实施例中，它可以变化大约±20％，优选是大约±15％。对齐狭槽的宽度设计成向框架臂340下面的区域(即几乎直接在喷洒器300下面的区域)提供所希望量的附加水。这帮助抵消“阴影效应”，该“阴影效应”是框架臂340阻止水输出至框架臂340下面的区域的趋势，取决于它们的宽度。相反，对齐狭槽325朝向偏转器的中心延伸长度可能导致在结构上变弱的偏转器，因为对齐狭槽325的内端接近相邻的倾斜狭槽345。
有一对“垂直狭槽”335，该对“垂直狭槽”335垂直于剖面线3-3。垂直狭槽335也垂直于框架臂340的平面。垂直狭槽335有大约0.46英寸的径向长度(它是偏转器半径的大约58％)和大约0.06英寸的宽度。在替代实施例中，垂直狭槽335的长度可以在大约0.3英寸和大约0.7英寸之间，优选是大约0.4英寸至大约0.5英寸。垂直狭槽的宽度可以是大约0.06英寸，在替代实施例中，它可以变化大约20％，优选是大约±15％。
有四个“拐角狭槽”340，这四个“拐角狭槽”340与剖面线3-3形成约50°的角，各拐角狭槽340的径向长度为大约0.56英寸(偏转器半径的大约70％)，宽度为大约0.70英寸。在替代实施例中，拐角狭槽340的角度可以在大约40°和大约60°之间，拐角狭槽340的长度可以是大约0.4至大约0.7英寸，优选是大约0.5至大约0.6英寸。拐角狭槽的宽度可以是大约0.06英寸，在替代实施例中，它可以变化大约±20％，优选是大约15％。
有四个倾斜狭槽345(“第一倾斜狭槽”)，这四个倾斜狭槽345位于对齐狭槽325的两侧，并定向成相对于对齐狭槽325形成大约30°的角度。在替代实施例中，该角度可以是大约15°至大约45°，优选是大约20°至大约40°。第一倾斜狭槽345的径向长度(相对于偏转器的中心)为大约0.4英寸(它是偏转器半径的大约50％)，且这些狭槽345的宽度为大约0.70英寸。第一倾斜狭槽345的内端定位在大约0.4英寸的半径处。在替代实施例中，这些狭槽345的长度可以是大约0.2至大约0.6英寸，优选是大约0.3至大约0.5英寸。宽度可以变化大约±20％，优选是大约±15％。
还有另外四个倾斜狭槽350(“第二倾斜狭槽”)，这另外四个倾斜狭槽350定位在垂直狭槽335的任一侧上，并定向成相对于垂直狭槽335形成大约20°的角度。在一些实施例中，该角度可以在大约5°和大约35°之间，优选是大约10°至大约30°。第二倾斜狭槽350的径向长度(相对于偏转器的中心)为大约0.2英寸(它是偏转器半径的大约25％)，且这些狭槽350的宽度为大约0.09英寸。第二倾斜狭槽350的内端定位在大约0.6英寸的半径处。在替代实施例中，这些狭槽350的长度可以是大约0.2至大约0.4英寸，优选是大约0.2至大约0.25英寸。宽度可以变化大约±20％，优选是大约±15％。
上面所述的狭槽有倒圆的内端，它的半径等于狭槽宽度的大约一半，但是其它几何形状也可以用于该内端。当然，除了上述狭槽之外，偏转器还可以有其它狭槽。
根据技术公告TB222，EPEC喷洒器必须通过测量实际传送密度和通过商品起火测试来进行测试，其中，在预定设置的商品上对一组喷洒器进行操作测试。来自喷洒器的水流必须由偏转器来控制，以便获得满足喷洒器要求的所需实际传送密度的输出图形。对于每次起火测试，代表性的试样喷洒器安装在指定间距处，对于K-8.0(公制K系数115)，该间距为4.0m或4.2m。在160m2的设计面积上，所需密度为6.0mm/分钟(用于普通危险组III/10)或6.5mm/分钟(对于普通危险组III/12.5)，该设计面积160m2对应于十个喷洒器的阵列，各喷洒器覆盖16平方米。
为了在规定区域上保持合适的水输出密度，喷洒器必须有近似正方形的喷射图形。为了获得这样的图形，拐角狭槽设计成比对齐狭槽和垂直狭槽更长一些，以便朝向喷洒图形的拐角投射更多的水。同样，第一组和第二组倾斜狭槽朝向输出图形的拐角成角度，这进一步倾向于产生正方形图形。另外，朝向喷射图形的拐角引导输出喷射将减少朝向相邻喷洒器输出的水量。这有助于防止“冷焊”，“冷焊”是这样的情况，其中，水由喷洒器直接输出至相邻喷洒器上，从而降低了相邻喷洒器的温度，并防止它正常起动。
一百多年来，喷洒器已经制造为具有用于与管连接的螺纹，如上所述。有螺纹的喷洒器通常使用焊接螺纹出口或机械连接螺纹出口而与管连接。焊接的螺纹出口通常通过在管中产生孔然后将所述焊接螺纹出口环绕孔焊接而与管连接。所述机械连接螺纹出口通常通过在管中切割孔然后将所述机械连接螺纹出口环绕所述孔进行机械附接而与管连接，通常使用环绕管圆周的夹具。
喷洒器螺纹使用螺纹密封剂(通常是聚四氟乙烯(PTFE)胶带)而与出口连接，该螺纹密封剂施加在喷洒器螺纹上，然后使用扳手来将喷洒器拧紧至出口上。喷洒器通常有1/2”、3/4”或1”标称尺寸的螺纹，但是也可以使用具有11/4”标称螺纹的喷洒器。当螺纹尺寸增加时，安装喷洒器(同时限制泄漏)所需的扭矩也增加，并使得安装更费时间和劳动强度。因此，需要一种省时省力的、用于使得喷洒器与管连接的方法。
喷洒器还制造成具有外部槽，用于使用有槽联接器来与在外周边中有槽的出口连接。有槽联接器通常包括两个壳体，这两个壳体通过一个或多个螺栓或螺钉以及密封垫圈而连接在一起。当连接在一起时，两个壳体横跨在喷洒器的槽和出口外周边中的槽之间，并使它们连接。密封垫圈密封抵靠在喷洒器的外周和出口的外周上，从而在喷洒器和出口之间提供水密导管。有槽的联接器使得喷洒器与出口连接，这样，喷洒器的端部保留在出口外部，这使得喷洒器与局部插入出口(例如通过螺纹)的其它相同喷洒器相比延伸得更远离所述管。使得喷洒器移动得更远离所述管需要更多的安装空间，更难在地震时支承喷洒器，并可能导致喷洒器更远离天花板，从而延迟了起动。这是不利的。
总的来说，在本领域中还已知所谓的快速连接器组件。例如，美国专利No.9851035介绍了这样的快速连接器组件，该快速连接器组件包括具有开口孔的壳体，该开口孔沿轴线从用于接收交联聚乙烯(PEX)管的开口第一端延伸至用于接收铜或氯化聚氯乙烯(CPVC)管的开口第二端。壳体有限定开口孔的内表面以及外表面。在第一和第二端之间，壳体连续地延伸穿过第一端部分、第一中间部分、第二中间部分和第二端部分。第一端部分的外表面根据ASTM F-1960标准而形成，以便通过具有PEX膨胀环的标准膨胀连接件而与PEX管建立流体连接。不过，应当理解，第一端部分可以设置成用于通过任何合适的连接方式而与PEX管连接，例如鲨咬连接、压缩连接、压接连接、夹紧连接或压紧连接。壳体优选是由聚合物材料制成为一个整体件，并优选是通过注射模制处理而形成。壳体也可以由任何合适的材料通过任何合适的形成处理来制造。
在美国专利No.9650768中介绍了另一种所谓的快速连接配件。该快速连接配件包括附接在模制基座的快速连接部分上的壳体。附接在适配器上的保持环通过壳体和保持夹而在快速连接配件中保持就位。快速连接配件还包括第一O形环、支承环和第二O形环，以便密封连接。另一示例快速连接配件可从Novi Mich的BrassCraft Mfg.Co获得。快速连接配件的部件根据与它一起使用的连接器系统而变化。实例连接器系统可以包括(但并不局限于)SureConnect和NGS(可从Novi Mich的BrassCraft Mfg.Co获得)、推动锁定(可从Rochester Hills,Mich.的Rayconnect Inc.获得)、鲨咬连接系统(可从Birmingham,Ala.的Reliance Worldwide公司获得)或JG Speedfit(可从Fairfield,N.J.的John Guest USAInc.获得)。
不过，这些快速连接器组件和快速连接配件有缺点，因为它们通常是“一劳永逸”。换句话说，一旦连接，它们可能不容易断开。当断开时，连接件将损坏。这是不希望的。
因此，需要提供一种具有推入式连接件的消防喷洒器，该消防喷洒器克服了与常规装置相关联的缺点(如上所述)，同时还提供了在灭火行业中所需的必要喷射图形和/或输出。
发明内容
我们的发明是具有推入式连接件的消防喷洒器。该喷洒器包括喷洒器框架、操作元件和密封帽。喷洒器还包括一个或多个密封垫圈和保持器。每个这样的密封垫圈至少局部位于喷洒器框架中的槽内。保持器也至少局部位于喷洒器框架中的槽内。当喷洒器安装在焊接出口或机械出口中时，保持器与所述出口的内孔连接。当喷洒器安装在出口中时，一个或多个垫圈密封抵靠在焊接出口或机械出口的内孔上。保持器可以是弹簧机构，这样，当喷洒器插入出口的内孔中时，保持器的直径减小，且当喷洒器安装在出口中时，保持器对着出口的内孔保持压力。为了提供在保持器和出口之间的形锁合连接，出口可以在它的内孔中有周向槽，这样，当喷洒器安装在出口上时，保持器至少局部位于喷洒器框架中的槽和出口中的槽内。可以通过压缩保持器而从出口移除喷洒器，以使得保持器小于出口的内孔的直径，从而可以将喷洒器从出口拉出。
本发明的这些和其它特征将参考附图介绍和在后面介绍。
附图说明
图1是安装在供给导管上的传统竖立消防喷洒器的侧视图。
图2是传统增强保护的扩展覆盖悬垂喷洒器的正视图。
图3是偏转器的平面图，表示了背离图2中所示的喷洒器中的出口孔的表面。
图4是在框架臂的平面中的偏转器的剖视图。
图5是偏转器的透视图，表示了背离出口孔的表面。
图6是表示本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器的透视图。
图7是表示本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器的正视图。
图8表示了六角形保持器，该六角形保持器可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。
图9表示了多凸角线保持器，该多凸角线保持器可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。
图10表示了椭圆形保持器，该椭圆形保持器可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。
图11表示了具有一个或多个密封肋的压力密封垫圈，该压力密封垫圈可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。
图12表示了示例O形环，该O形环可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。
图13表示了具有一个或多个凸角的示例垫圈，该垫圈可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。
图14表示了具有一个或多个凸角的另一示例垫圈，该垫圈可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。
图15表示了有凹槽的垫圈，该垫圈可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。
图16表示了垫圈的另一实例，该垫圈可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。
图17A表示了出口的实例，该出口可以有在它的内孔中的周向槽。
图17B表示了图17A中所示的出口沿剖面线17A-17A的剖视图，以便更清楚地表示周向槽。
具体实施方式
我们的发明是一种具有推入式连接件的喷洒器。该喷洒器包括喷洒器框架、操作元件和密封帽。喷洒器还包括一个或多个密封垫圈和保持器。每个这样的密封垫圈至少局部位于喷洒器框架中的槽内。保持器也至少局部位于喷洒器框架中的槽内。当喷洒器安装在焊接出口或机械出口中时，保持器与所述出口的内孔连接。当喷洒器安装在出口中时，一个或多个垫圈密封抵靠在焊接出口或机械出口的内孔上。保持器可以是弹簧机构，这样，当喷洒器插入出口的内孔中时，保持器的直径减小，且当喷洒器安装在出口中时，保持器对着出口的内孔保持压力。为了提供在保持器和出口之间的形锁合连接，出口可以在它的内孔中有周向槽，这样，当喷洒器安装在出口上时，保持器至少局部位于喷洒器框架中的槽和出口中的槽内。可以通过压缩保持器而从出口移除喷洒器，以使得保持器小于出口的内孔的直径，从而可以将喷洒器从出口拉出。
当前，具有六角形保持器和压力密封垫圈(该压力密封垫圈有两个密封肋)的喷洒器是最有希望的实施例。压力密封垫圈包括一个或多个肋，其中，各肋的一侧在安装喷洒器时与出口的内孔接触，而各肋的另一侧暴露于出口内的水或空气中。当管和出口内的水或空气增压时，该水或空气将肋压靠在出口的内孔，从而提高密封。当出口的内孔中的瑕疵、碎屑或其它原因阻止肋保持防泄漏密封时，将提供多个肋以便提高可靠性。
图6是表示本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器的透视图。图6包括参考标号：600表示具有推入式连接件的消防喷洒器；603表示本发明的推入式连接件；606表示框架臂；615表示热响应易碎机构；620表示支承基座；625表示输出孔；635表示弹簧机构；640表示偏转器的拐角狭槽；645表示偏转器的倾斜狭槽；650表示支承框架。
图7是表示本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器的正视图。图7包括参考标号：700表示具有推入式连接件的消防喷洒器；703表示本发明的推入式连接件器；706表示框架臂；710表示支承基座；715表示热响应易碎机构；730表示凹口的外边缘；735表示位于凹口内的弹簧机构；740表示偏转器；750表示支承框架。
图8表示了可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用的六角形保持器。图8包括参考标号：800表示六角形保持器弹簧机构；820表示内部参数表面；825表示外部参数表面；830表示凸缘部分；以及835表示凹入部分。
图9表示了可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用的多凸角线保持器。图9包括参考标号：900表示多凸角线保持器弹簧机构；975表示悬垂支腿；980表示一个弓形段；以及985表示邻接的弓形段。
五个最常见的弹簧线材料选择：
·不锈钢–冷拔通用线。特性包括耐腐蚀性和耐热性。
·琴弦钢丝–最高质量的冷拔高碳线。高强度，有良好表面光洁度的特征。
·硬拉MB–用于平均应力应用的冷拉线。中等强度，低成本。
·油淬火–线在制造前经过冷拔和热处理。用于扭转弹簧的良好通用弹簧线。
·黄铜–由于成本而通常不常用。倾向于经过一段时间后失去光泽和改变颜色。特性是良好的耐腐蚀性和耐水性。
图10表示了可与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用的椭圆形保持器。图10包括参考标号：1000表示可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用的椭圆形保持器；1020表示内周表面；1030表示凸缘部分的上边缘；以及1035表示凹入槽。
图11表示了具有一个或多个密封肋的压力密封垫圈，该压力密封垫圈可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。图10包括参考标号：1100表示具有一个或多个密封肋的压力密封垫圈，该压力密封垫圈可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用；1130表示密封肋；1135表示凹口；以及1140表示内周表面。
图12表示了可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用的O形环。图12包括参考标号：1200表示可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用的O形环；1210表示外周边缘；以及1215表示内周边缘。
总的来说，O形环(也称为填料或复曲面接头)是呈圆环形状的机械垫圈。它是具有圆形横截面的弹性体环路，用于放置在槽中，并在装配过程中在两个或多个部件之间压缩，从而产生在界面处的密封。
O形环可以用于静态应用中或动态应用中，在该动态应用中，有在部件和O形环之间的相对运动。O形环的静态应用可以包括流体或气体密封应用，其中：(1)O形环压缩，从而导致零间隙；(2)O形环材料是硫化固体，因此它对于流体或气体不可渗透；(3)O形环材料抗由流体或气体引起的降解。
O形环是机器设计中最常用的一种密封件，因为它们便宜、易于制造、可靠以及具有简单的安装要求。已经测试其密封达到5000psi(35兆帕)的压力。O形环密封件的最大推荐压力取决于密封件的硬度和压盖间隙。
O形环可以是各种公制和英寸标准尺寸。尺寸由内径和横截面直径(厚度)来规定。在美国，最常见的标准英寸尺寸是根据SAE AS568C规定(例如AS568-214)。ISO 3601-1:2012包含全世界最常用的标准尺寸，包括英寸和公制。英国还有称为英国标准(BS)尺寸的标准尺寸，通常范围为从BS001到BS932。还存在其它几种尺寸规格。
成功的O形环接头设计需要刚性的机械安装件，该机械安装件向O形环施加可预测的变形。这在O形环接触表面处引起计算的机械应力。只要包含的流体的压力不超过O形环的接触应力，就不能发生泄漏。包含的流体的压力通过基本不可压缩的O形环材料来传递，且接触应力随着压力增加而升高。因此，O形环可以很容易地密封高压(只要它不机械失效)。最常见的失效是挤压穿过配合部件。
密封件设计成有在O形环和密封面之间的点接触。这可以有较高局部应力，可以容纳高压，而并不超过O形环本体的屈服应力。O形环材料的柔性特性将适应安装部件中的缺陷。但是保持这些配合部件的良好表面光洁度仍然很重要，尤其是在低温下，其中，密封橡胶达到它的玻璃化转变温度，并变得越来越结晶。在动态应用中，表面光洁度也特别重要。太粗糙的表面光洁度将磨损O形环的表面，而太光滑的表面将使得密封件不能通过液膜来充分润滑。
O形环的选择基于化学相容性、应用温度、密封压力、润滑要求、硬度计、尺寸和成本。
O形环通常由以下材料制成：
(A)合成橡胶或热固性塑料
·丁二烯橡胶(BR)
·丁基橡胶(IIR)
·氯磺化聚乙烯(CSM)
·环氧氯丙烷橡胶(ECH，ECO)
·乙烯丙烯二烯单体(EPDM)：对于热水和蒸汽、清洁剂、苛性钾溶液、氢氧化钠溶液、硅油和油脂、很多极性溶剂以及很多稀释酸和化学药品的良好抗性。特定配方非常适合与基于乙二醇的制动液一起使用。不适合与矿物油产品一起使用：润滑剂、油或燃料。过氧化物固化的化合物适用于更高温度。
·乙丙橡胶(EPR)
·氟弹性体(FKM)：以它们对于热和多种化学药的非常高抗性而闻名。其它主要优点包括对于老化和臭氧的优良抗性、非常低的气体渗透性以及材料为自熄性。标准的FKM材料对于矿物油和油脂、脂肪族、芳香族和氯化碳氢化合物、燃料、不易燃的液压流体(HFD)以及很多有机溶剂和化学药品有优良的抗性。通常不耐热水、蒸汽、极性溶剂、乙二醇基制动液和低分子量有机酸。除了标准的FKM材料以外，还可以使用很多具有不同单体组分和氟含量(65％至71％)的特种材料，这些特种材料提供改进的耐化学性或耐高温性和/或更好的低温性能。
·丁腈橡胶(NBR、HNBR、HSN、Buna-N)：O形环的常用材料，由于它的良好机械性能、它对于润滑剂和油脂的抗性以及它的相对较低成本。NBR材料的物理和化学抗性特征由基础聚合物的丙烯腈(ACN)含量来确定：低含量保证在低温下的良好柔韧性，但是对于油和燃料的抗性有限。当乙腈含量增加时，低温柔性降低，对于油和燃油的抗性提高。NBR材料的物理和化学抗性也受聚合物的固化系统的影响。与硫供体固化材料相比，过氧化物固化材料具有提高的物理性能、耐化学性和热性能。标准等级的NBR通常可抵抗基于矿物油的润滑剂和油脂、很多等级的液压油、脂族烃、硅油和油脂、以及大约80℃的水。NBR通常不耐芳烃和氯化烃、具有高芳烃含量的燃料、极性溶剂、乙二醇基制动液和不易燃液压油(HFD)。NBR还有较低的耐臭氧性、耐气候性和抗老化。HNBR还大大提高了耐热、抗臭氧和抗老化性，并给予它良好的机械性能。
·全氟弹性体(FFKM)
·聚丙烯酸酯橡胶(ACM)
·氯丁二烯(氯丁橡胶)(CR)
·聚异戊二烯(IR)
·聚硫橡胶(PSR)
·聚四氟乙烯(PTFE)
·Sanifluor(FEPM)
·硅橡胶(SiR)：以它们在宽温度范围内使用的能力和优良的耐臭氧性、耐气候性和耐老化性而闻名。与大部分其它密封弹性体相比，硅酮的物理性能较差。通常，硅酮材料在生理上无害，因此它们由食品和药品行业普遍使用。标准硅酮可耐水(至100℃)、脂族发动机和变速箱油以及动植物油脂。硅酮通常不耐燃料、芳香族矿物油、蒸汽(可能短期至120℃)、硅油和油脂、酸或碱。氟硅氧烷弹性体对油和燃料的抗性强得多。应用的温度范围受到更多限制。
·苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)；以及
(B)热塑性塑料：
·热塑性弹性体(TPE)苯乙烯
·热塑性聚烯烃(TPO)LDPE、HDPE、LLDPE、ULDPE
·热塑性聚氨酯(TPU)聚醚、聚酯：聚氨酯与经典弹性体的区别在于它们有好得多的机械性能。特别是，它们有较高的耐磨性、耐磨损性和抗挤出性、较高的拉伸强度和优良的抗撕裂性。聚氨酯通常耐老化和臭氧、矿物油和油脂、硅油和油脂、不易燃液压油HFA&HFB、水(直到50℃)和脂族烃。
·热塑性醚酯弹性体(TEEE)共聚酯
·热塑性聚酰胺(PEBA)聚酰胺
·熔融加工橡胶(MPR)
·热塑性硫化橡胶(TPV)
(C)化学相容性
·空气，200-300°F–硅
·水–EPDM
图13表示了具有一个或多个凸角的示例垫圈，该垫圈可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。图13包括参考标号：1300表示可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用的示例垫圈；1305表示密封凸角；1310表示凹口；以及1315表示内周表面。
图14表示了具有一个或多个凸角的另一示例垫圈，该垫圈可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。图14包括参考标号：1400表示可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用的示例垫圈；1405表示凹口；1410表示密封凸角；以及1415表示内周表面。
图15表示了有凹槽的垫圈，该有凹槽垫圈可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。图15包括参考标号：1500表示可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用的有凹槽的垫圈；1530表示内周表面；1535表示外周表面的参考标号；以及1540表示凹槽。
图16表示了垫圈的另一实例，该垫圈可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用。图16包括参考标号：1600表示可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用的垫圈实例；1620表示下部凸角；1625表示凹口；1630表示内周表面；1635表示上边缘；以及1640表示上部凸角。
当然，除了图9中所示的多凸角线保持器外，用于图12中所示的O形环的上述材料也可以在需要时用于图8、10、11和13至16中所示的保持器和垫圈。
图17A表示了出口实例，该出口可以有在它的内孔中的周向槽。图17A包括参考标号：1700表示可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用的出口；1710表示上部凹口；1720表示下部凹口；以及1730表示内周表面。
图17B表示了图17A中所示的出口沿剖面线17A-17A的剖视图，以便更清楚地表示了周向槽。图17B包括参考标号：1700表示可以与本发明的、具有推入式连接件的消防喷洒器一起使用的出口；1710表示上部凹口；1720表示下部凹口；1730表示内周表面；以及1740表示进口。
尽管已经介绍了目前认为是优选实施例的本发明，但是应当理解，本发明并不局限于公开的实施例。相反，本发明将覆盖包含在附加权利要求的精神和范围内的各种变化形式和等效结构。

Claims (5)

1.一种具有推入式连接件的消防喷洒器，该消防喷洒器包括：
喷洒器框架，该喷洒器框架有多个槽；
操作元件；
密封帽，该密封帽覆盖所述操作元件；
至少一个密封垫圈，其中，每个所述密封垫圈至少局部位于喷洒器框架中的所述多个槽中的一个槽内；以及
保持器，其中，所述保持器也至少局部位于喷洒器框架中的所述多个槽中的一个槽内，且当喷洒器安装在焊接出口或机械出口中时，该保持器与所述焊接出口或机械出口的内孔连接。
2.根据权利要求1所述的喷洒器，其中：当喷洒器安装在所述焊接出口或机械出口中时，所述至少一个垫圈密封抵靠在所述焊接出口或机械出口的内孔上。
3.根据权利要求1所述的喷洒器，其中：保持器是弹簧机构，这样，当喷洒器插入所述焊接出口或机械出口的内孔中时，保持器的直径减小，且当喷洒器安装在所述焊接出口或机械出口中时，保持器保持压力抵靠在所述焊接出口或机械出口的内孔上。
4.根据权利要求1所述的喷洒器，其中：为了提供在保持器和所述焊接出口或机械出口之间的形锁合连接，所述焊接出口或机械出口有在它的内孔中的周向槽，这样，当喷洒器安装在所述焊接出口或机械出口上时，该保持器至少局部位于喷洒器框架中的槽和所述焊接出口或机械出口中的槽内。
5.根据权利要求1所述的喷洒器，其中：通过以下方式从所述焊接出口或机械出口移除喷洒器：压缩所述保持器，以使得保持器小于所述焊接出口或机械出口的内孔的直径，从而使得可以从所述焊接出口或机械出口拉出所述喷洒器。
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