CN220237646U - 自动防火喷洒器组件 - Google Patents

Abstract

一种自动防火喷洒器组件，该触发器组件具有热响应元件和轭，轭安置热响应元件并促进热在热响应元件上的流动。轭包括具有中心区和线性部分的长形支承构件，中心区在两个端部部分之间居中，线性部分在中心区与端部部分之间延伸。轭限定热影响区，触发器组件的端部接纳并安置在热影响区中。轭还提供了侧向通路来限定与热影响区流体连通的流体流动路径，从而促进热在热响应元件上的流动。

Description

自动防火喷洒器组件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年8月19日提交的美国临时专利申请No.63/067,552的权益，该美国临时专利申请通过参引整体并入本文中。

技术领域

本实用新型总体上涉及自动防火喷洒器组件；并且特别地，涉及用于自动防火喷洒器的触发器组件。

背景技术

防火喷洒器包括喷洒器框架本体和一些类型的流体偏转构件，喷洒器框架本体带有连接至加压供应的灭火流体比如水的入口，流体偏转构件与框架本体的出口间隔开以将从出口排放的灭火流体以限定的喷射分布方式分配在受保护区域内。在一些防火喷洒器中，来自喷洒器本体的流体排放的释放通过触发器组件和密封件的操作来提供。例如，自动防火喷洒器包括可熔的或热响应的触发器组件，该触发器组件将密封组件紧固在接近框架本体的出口形成的内部中心孔上。当自动喷洒器周围的温度升高至指示有火灾的预选定值时，触发器组件运行、断裂或破裂以释放密封组件；并且流体流通过喷洒器本体启动并且离开出口以撞击流体偏转构件。与自动防火喷洒器的可熔的或热响应的触发器组件和密封组件的被动操作相比，其他类型的防火喷洒器具有受控操作的触发器组件和密封组件。例如，在这样的受控操作中，触发器组件和密封组件响应于控制信号而被致动，并且在这样的被致动的喷洒器中，触发器组件和/或密封组件通过机械、电气或计算器控制的致动器来操作或以其他方式被弹出。

热响应触发器组件总体上包括热响应元件，热响应元件具有标称操作温度和热敏度，以限定喷洒器响应于火灾而致动的喷洒器的热响应。标称操作温度的范围可以在125°F至225°F(52℃至107℃)内。热敏度通过以(ft·s)^1/2[(m·s)^1/2]为单位测量的响应时间指数(Response Time Index，“RTI”)表征。RTI的范围可以从145至635(ft·s)^1/2[80(m·s)^1/2至350(m·s)^1/2]内，以限定“标准响应喷洒器”，并且等于或小于90(ft·s)^1/2[50(m·s)^1/2]的RTI限定了“快速响应喷洒器”。一种类型的热响应元件是焊接连杆和杆布置结构。美国专利No.7,854,269示出并描述了具有焊接连杆和杆布置结构的喷洒器组件，其中该布置结构的一个端部抵靠密封组件安置，并且相反的端部抵靠受到压缩载荷的压缩构件安置。

另一种类型的热响应元件是易碎玻璃球形件。玻璃球形件通常是液体填充的长形玻璃管状构件，该长形玻璃管状构件在喷洒器组件中居中并且轴向对准，其中一个端部抵靠密封组件安置，并且相反的端部通过压缩构件安置就位。在发生火灾的情况下，液体被加热并且玻璃球形件根据其标称操作温度和热敏度破裂。尽管在可接受的标称操作温度和灵敏度内进行操作，但是认为玻璃管的结构性质可能导致内部液体被加热且玻璃球形件破裂的方式在球形件间变化。因此，在易碎热元件结合到整个喷洒器组件中时，期望最小化或以其它方式避免易碎热元件的热操作中的任何附加变化。

美国专利No.7,854,269示出并描述了具有示例性轭的形式、用于在喷洒器组件中与玻璃球形件触发器轴向对准的压缩构件。一般地，已知的轭是具有相反的支承表面或加载表面的三角形楔形形状构件，该三角形楔形形状构件围绕喷洒器轴线垂直居中以沿着喷洒器轴线安置并对准球形件。侧向侧壁从支承表面轴向延伸以限定具有单个开口的内室，该内室用于插入和安置玻璃球形件触发器的端部部分。该球形件被插入到轭室中并抵靠内部支承表面安置，其中螺纹螺钉构件作用于轭的相反的外部支承表面以将压缩力施加在球形件和密封组件上。

在整个喷洒器组件中，玻璃球形件的端部被密封组件和轭部分地掩藏，其中球形件的中心的柄部分暴露以用于热检测和操作。轭结构中的单个开口限定了热可以流入内室并流出内室所通过的单个通路或流体流动路径。对于结合了这个已知的轭结构的喷洒器组件，插入的球形件端部上的热流可能是有限的和/或不均匀的。尽管这种喷洒器的性能能够接受，但热流的有限的流动路径可能增加不同玻璃球形件与其喷洒器组件之间的热操作的固有变异性。仍然需要用于防火喷洒器组件的轭结构，该轭结构可以使热响应元件上的热流最大化，从而最小化或以其他方式消除类似构造的触发器与喷洒器组件之间的在其标称操作温度和灵敏度内的热操作的变化。

结合已知的轭结构的触发器组件已经被示出为与多种流体偏转构件一起使用。防火喷洒器组件的流体偏转构件可以形成为多种几何结构以适应给定的防火应用。偏转构件几何结构可以分类成两种类型中的一种类型。一种类型的流体偏转构件呈现为与来自出口开口的流体排放中心抵接并且使流体排放轴向和/或侧向地散开。例如在美国专利申请公开No.2015/0297927中示出了这种偏转器几何结构。替代性类型的偏转几何结构限定了无阻碍流体流动路径。如在本文中使用的，“无阻碍流体流动路径”提供了一种流体排放柱，其中，该流体排放柱的中心芯部不受任何喷洒器结构影响并且径向散开。替代地，流体偏转构件几何结构作用于排放柱的周缘从而以期望的方式引导流体流。例如在美国专利No.7,854,269或美国专利No.8,662,190中示出了这种偏转器几何结构。除了使热响应元件上的热流最大化之外，还期望轭结构与多种流体偏转构件几何结构一起工作。

实用新型内容

提供了一种自动防火喷洒器组件的优选实施方式，该自动防火喷洒器组件具有触发器组件，该触发器组件足够牢固以维持喷洒器组件的流体紧密密封并促进触发器组件的热响应元件上的更均匀的热流动。触发器组件的优选实施方式包括用于安置热响应元件、优选地实施为易碎玻璃球形件的轭。优选的轭包括长形支承构件，该长形支承构件具有在两个端部部分之间居中的中心区，其中线性部分在中心区与端部部分之间延伸。中心区与跨距轴向间隔开，使得线性部分相对于延伸穿过轭的中心轴线的中心轴线偏斜。因此，轭的优选实施方式是三角形的并且限定了接纳并安置有触发器组件的端部的优选地三角形热影响区。轭的优选实施方式还提供了侧向通路并且更优选地提供了侧向窗口，该侧向窗口限定了与热影响区流体连通的流体流动路径，并且热可以通过该侧向窗口流动到热区域中并流动出热区域，以促进热响应元件上的热流动。一般地，如本文中所使用的，侧向通路是与由喷洒器轴线和跨距限定的平面平行的区域，该区域围绕轭的热影响区设置，热可以流动通过该区域。侧向通路的区域至少部分地由轭界定。因此，侧向通路可以是端部开放的区域。侧向通路的优选实施方式由形成在轭中的侧向窗口限定并且通过闭合形状的几何结构限定。

一种防火喷洒器组件的优选实施方式包括喷洒器框架，该喷洒器框架具有限定有入口、出口和内部通道的本体，该内部通道沿着中心喷洒器轴线从入口延伸至出口。本体包括接近出口、优选地沿着内部通道形成的内部密封表面。密封组件设置在出口中并且与框架本体的密封表面流体紧密表面接触。流体偏转构件联接至喷洒器框架并且与出口间隔开。

喷洒器组件包括具有热响应元件的优选的触发器组件，热响应元件实施为具有第一端部和第二端部的易碎玻璃球形件。易碎玻璃球形件的第一端部和第二端部中的每一者优选地沿着中心喷洒器轴线轴向对准，其中第一端部与密封组件接合以对与框架本体的内部密封表面流体紧密表面接触的密封组件进行支承。触发器组件包括设置在密封组件与流体偏转构件之间的优选的轭，以安置热响应元件的第二端部。轭包括具有中心区和一对端部部分的长形支承构件，该中心区沿着中心轴线居中，所述一对端部部分优选地沿着与中心喷洒器轴线垂直延伸的侧向轴线围绕中心区等距设置，以限定轭在所述一对端部部分之间的跨距。长形支承构件限定了安置表面，该安置表面用于沿着中心区安置热响应元件的第二端部，以沿着中心喷洒器轴线与易碎玻璃球形件对准。提供了与安置表面相反的加载表面，该加载表面用于优选地通过围绕中心区等距设置的至少一个压缩构件并且更优选地一对压缩构件进行压缩加载。加载表面优选地包括在中心区与一个端部部分之间延伸的第一线性部分和在中心区与另一端部部分之间延伸的第二线性部分，其中第一线性部分和第二线性部分中的每一者相对于中心喷洒器轴线以相同的角度偏斜。长形支承构件在长形支承构件与跨距之间限定优选的热影响区。影响区优选地包括侧向通路，侧向通路限定与热影响区流体连通的流体流动路径。

提供了一种用于致动防火喷洒器的优选方法，该防火喷洒器具有本体、密封组件、流体偏转构件和触发器组件，该本体限定有入口、出口和沿着中心喷洒器轴线从入口延伸至出口的内部通道，密封组件设置在出口中，触发器组件设置在出口与流体偏转构件之间。优选的方法包括：抵靠密封组件安置触发器组件的易碎玻璃球形件的第一端部，并且将易碎玻璃球形件的第二端部安置在设置在密封组件与流体偏转构件之间的触发器组件的轭的热影响区内；以及通过沿着流体流动路径流动的热对易碎玻璃球形件产生影响，该流体流动路径由轭的侧向通路限定并且与热影响区流体连通。

一种喷洒器组件的另一优选实施方式包括喷洒器框架，该喷洒器框架具有限定有入口、出口和内部通道的本体，该内部通道沿着中心喷洒器轴线从入口延伸至出口，本体具有靠近出口形成的密封表面。流体偏转构件联接至喷洒器框架并且与出口间隔开。密封组件设置在出口中并且与框架本体的密封表面流体紧密表面接触。优选的组件包括触发器组件，触发器组件具有：热响应元件，该热响应元件沿着中心喷洒器轴线对准，该热响应元件具有抵靠密封组件安置的第一端部和安置在出口与流体偏转构件之间的第二端部；以及轭，该轭设置在密封组件与流体偏转构件之间。轭包括优选的长形支承构件，该长形支承构件具有在一对端部部分之间居中的中心区。一对端部部分彼此间隔开以限定轭的跨距，并且中心区与跨距轴向间隔开以限定轭的高度。中心区沿着中心轴线居中以用于在压缩载荷下安置热响应元件的第二端部，其中一对端部部分沿着与中心轴线相交并与中心轴线垂直的侧向轴线围绕热响应元件设置以限定优选的热影响区，其中热响应元件的第二端部设置在热影响区中。轭优选地径向环绕热响应元件。此外，优选的轭优选地在中心区与一对端部部分之间包括侧向通路，以限定与热影响区流体连通并与由中心轴线和侧向轴线的交点限定的平面垂直的流体流动路径。

附图说明

并入本文中并且构成本说明书的一部分的附图图示了本实用新型的示例性实施方式，并且与上面给出的总体描述和下面给出的详细描述一起用于解释本实用新型的特征。应当理解的是，各优选实施方式是本实用新型的由所附权利要求所提供的一些示例。

图1A是具有优选的触发器组件的自动防火喷洒器组件的说明性侧视图，该触发器组件包括用于安置热响应元件的优选的轭。

图1B是图1A的喷洒器组件的立体分解图。

图2A至图2B是用于在图1A中的喷洒器组件的触发器组件中使用的轭的另一优选实施方式的各种视图。

图3A至图3B是用于在图1A中的喷洒器组件的触发器组件中使用的轭的另一优选实施方式的各种视图。

图4A至图4B是用于在图1A中的喷洒器组件的触发器组件中使用的轭的又一优选实施方式的各种视图。

图5A至图5B是用于在图1A至图1B、图2A至图2B、图3A至图3B以及图4A至图4B中的轭中的任一轭中使用的长形支承构件的各种平面图。

图6A至图6B是用于在图1A的喷洒器组件中使用的流体偏转构件的优选实施方式的各种视图。

图7A至图7B是用于在图1A的喷洒器组件中使用的流体偏转构件的另一优选实施方式的各种视图。

图8是用于在图1A的喷洒器组件中使用的流体偏转构件的另一优选实施方式的局部前视图。

图9是用于在图1A的喷洒器组件中使用的流体偏转构件的又一优选实施方式的局部前视图。

图10是用于在图1A的喷洒器组件中使用的流体偏转构件的又一优选实施方式的局部前视图。

具体实施方式

图1A和图1B中所示的是自动防火喷洒器组件10的优选实施方式。本文中所示的优选实施方式构造成水平侧壁式喷洒器，但是应当理解的是，组件10的替代实施方式可以构造为不同的取向和安装、比如悬空式、直立式或下降隐藏式。优选的喷洒器组件10包括沿着中心喷洒器轴线X--X彼此轴向对准的喷洒器框架12、密封组件50、流体偏转构件100、以及优选的触发器组件200。触发器组件200优选地设置在框架出口18与流体偏转构件100之间。在优选的实施方式中，触发器组件200包括热响应元件210和优选的轭250，热响应元件210优选地沿着喷洒器轴线X--X轴向对准，轭250用于安置喷洒器组件10中的热响应元件210。优选的轭250的优选实施方式限定了使热响应元件的表面暴露最大化的结构，热可以在热响应元件上流动以启动充分且及时的热响应。

框架12包括具有流体入口16和出口18以及内部通道20的优选的本体14，内部通道20在入口16与出口18之间沿着喷洒器轴线X--X同轴延伸。喷洒器10是通过热响应触发器组件200来调节来自喷洒器组件的流体排放的自动喷洒器。触发器组件200限定了喷洒器组件10的未致动状态，在未致动状态下，触发器组件200将密封组件50支承在出口18内以在优选的内部密封表面22处形成流体紧密密封。在触发器组件200响应指示火灾的热量水平而进行热操作时，限定了喷洒器组件10的致动状态，在致动状态下，已经移除了密封组件50的支承。在没有触发器组件200的支承的情况下，密封组件50可以在输送至入口16的流体压力和/或使密封组件50偏移脱离与内部密封表面22的接触的内部弹簧的作用下移位或平移脱离与内部密封表面22的接触。在喷洒器组件10的致动状态下，灭火流体被排出出口18，以用于由优选地在距出口18固定距离处附连至框架12的流体偏转构件100进行有效的流体分配防火。

在喷洒器组件10的未致动状态下，热响应元件210的一个端部如图1中所示优选地在距出口18固定距离处抵靠优选的轭构件250安置，以将压缩载荷传递至密封组件50并形成与内部密封表面22接触的密封表面。在组件的优选实施方式中，热响应元件210是热响应易碎玻璃球形件，该热响应易碎玻璃球形件具有抵靠密封组件50安置的一个端部212和抵靠优选的轭250安置的另一端部214，其中球形件210及其端部212、214沿着喷洒器轴线X--X的中心设置。

轭250优选地设置在沿着中心喷洒器轴线X--X同轴居中的流体偏转构件100与密封组件50之间。优选地，轭250具有长形支承构件252，长形支承构件252具有沿着中心轴线居中的中心区252a和沿着垂直于中心喷洒器轴线X--X延伸的侧向轴线Y--Y围绕中心区252a等距设置的一对端部部分252b、252c，以限定轭在一对端部部分252b、252c之间的跨距S。长形支承构件252具有用于沿着中心区252a安置热响应元件210的第二端部214的安置表面254，并且沿着中心喷洒器轴线X--X与热响应元件210对准。与安置表面254相反的是长形支承构件252的加载表面256，加载表面256构造成通过至少一个压缩构件30并且更优选地通过围绕中心区252a和触发器元件210等距设置的一对压缩构件30进行压缩加载。安置表面254和加载表面256优选地在长形支承构件252从端部部分252b至端部部分252c的长度上彼此平行。安置表面254和加载表面256限定了安置表面254与加载表面256之间的优选的材料厚度，该材料厚度小于0.1英寸，并且更优选地小于0.05英寸，并且甚至更优选地在0.03英寸至0.05英寸之间。在轭250的优选实施方式中，加载表面256包括在中心区252a与第一端部部分252b之间延伸的第一线性部分258a以及在中心区252a与第二端部部分252c之间延伸的第二线性部分258b。第一线性部分258a和第二线性部分258b中的每一者优选地相对于中心喷洒器轴线X--X以相同的角度偏斜。因此，本文中所描述的轭的优选实施方式提供了用于对喷洒器组件10的未致动状态和流体紧密密封状态进行保持的足够强度的优选的支承结构，其中热响应元件210沿着中心喷洒器轴线居中并且与等距定位的压缩构件30相反。轭的优选实施方式优选地由铜合金形成，更优选地由青铜铜合金形成，并且甚至更优选地由磷青铜铜合金形成。

如本文中所描述的，轭250及其长形支承构件252的优选实施方式限定了长形支承构件252的安置表面254与端部部分252b、252c之间的跨距S之间的热影响区260。热响应元件210的第二端部214优选地在该热影响区260内安置并居中。轭250的优选实施方式包括侧向通路270，该侧向通路270限定了与热影响区260连通的流体流动路径。热可以沿着流体流动路径流动并且流动到侧向通路270中并流动出侧向通路270，以对热影响区260和热响应元件210产生影响，并且特别地对热响应元件210的端部部分214产生影响。因此，优选的轭提供了多种路径，热可以通过这些路径在热响应元件210上流动。优选的侧向通路270平行于喷洒器轴线X--X延伸并且围绕热影响区260设置，以限定热可以流动通过的区域。更优选地，轭250通过与由中心轴线X--X和侧向轴线Y--Y的交点限定的平面平行的区域限定侧向通路270，热可以流动通过侧向通路270。因此，侧向通路限定了垂直于限定的平面延伸的优选的流体流动路径。在轭250的一些优选实施方式中，侧向通路270的面积为热影响区260的面积的至少75％，优选地为热影响区260的面积的至少85％至95％，并且甚至更优选地为热影响区260的面积的100％。例如，在图1A和图1B中所示的轭250的优选实施方式中——其中轭250仅由长形支承构件252组成，倾斜部分258a、258b限定了中心区252a与端部部分252b、252c之间的优选的跨距S之间的优选高度H。热影响区260的侧向区域是大致三角形的，该侧向区域可以由高度H的一半乘以跨距S(1/2×H×S)的面积公式来限定。在所示出的实施方式中，侧向通路区域270是由长形支承构件252部分地框定的端部开放的区域，并且在尺寸上与热影响区260的侧向区域相等。

轭250’的优选实施方式被实施为例如如图2A至图2B中可见的长形三角形构件，该长形三角形构件具有分别在中心区252a与端部部分252b、252c之间延伸的线性部分258a、258b。更优选地，长形三角形轭具有等腰三角形的几何结构，其中顶角由中心区252a限定并且一对底角由端部部分252b、252c限定。轭250’包括围绕长形支承构件252设置的一对横跨构件272，该横跨构件272跨跨距S并且平行于侧向轴线Y--Y延伸以与端部部分252b、252c相互连接。横跨构件272中的每个横跨构件与长形支承构件252优选地框定轭250’的侧向通路270。在轭的这种实施方式中，侧向通路270更优选地实施为围绕热响应元件210设置在喷洒器组件10中的一对侧向窗口270。因此，侧向窗口270将侧向通路构造为闭合形式的几何结构，热可以通过该侧向窗口270流入和流出以对热影响区260产生影响。此外，长形支承构件252与横跨构件272径向环绕热响应元件210并且将热响应元件的第二端部部分214定位在第二热影响区260中。侧向窗口270中的每个侧向窗口限定了具有宽度ww和/或空隙高度hh的优选的三角形几何结构，宽度ww优选地在其最大值处为轭跨距S的75％至90％，空隙高度hh为轭高度H的50％至75％。因此，每个侧向窗口270优选地为影响区260的面积的至少75％，并且更优选地为影响区的面积的至少85％至95％。除了框定窗口270之外，横跨构件272还加强了轭结构。

在本文中所描述的轭的替代性优选实施方式中，侧向窗口270的面积优选地小于热影响区260的面积的75％，优选地小于热影响区260的面积的50％，更优选地小于热影响区260的面积的30％，并且甚至小于热影响区260的面积的25％或更小。参照图3A至图3B，轭250”具有周缘壁276，周缘壁276与热影响区260接界以优选地径向环绕热响应触发器元件210并接纳热响应元件210的第二端部部分214。周缘壁276优选地包括位于壁276中的一个或更多个开孔，以限定热流动所通过的侧向窗口270。因此，在发生火灾的情况下，热可以通过侧向窗口270进入到热影响区中并从热影响区离开，并且对热响应元件210的第二端部部分214进行加热。在三角形轭250的优选实施方式中，周缘壁276包括围绕端部部分252b、252c彼此轴向平行延伸的一对侧壁276。如图3B中所示出的，周缘壁276的高度h和宽度w限定了热影响区260的优选的三角形面积。侧壁276中的每个侧壁优选地具有框定在该侧壁中的侧向窗口270。侧向窗口270由闭合形式的几何结构限定；并且在一个优选实施方式中，闭合形式的几何结构是各自限定直径Dia的圆形，直径Dia为侧壁宽度w的25％至33％和/或侧壁高度h的50％至75％。替代性地或附加地，圆形窗口270的直径Dia可以为轭跨距S的25％至33％和/或轭高度H的50％至75％。如所示出的，侧向窗口270优选地沿着垂直于喷洒器轴线X--X的轴线彼此同轴对准并且在轭250”的端部部分252b、252c之间的侧壁276中的每个侧壁上侧向居中。替代性地，侧向窗口270可以相对于彼此偏移和/或相对于中心喷洒器轴线X--X偏移。

图4A和图4B中示出的是轭250”’的替代实施方式，其中，轭250”’的侧向通路270由端部开放的侧向槽限定，该侧向槽优选地从周缘壁276的边缘朝向中心顶点部分252a平行于喷洒器轴线X--X轴向延伸。每个侧向槽270优选地限定了为轭高度H的50％至75％的轴向长度ll。此外，侧向槽270优选地限定了为轭跨距S的25％至50％的槽宽度sw。替代性地或附加地，每个侧向槽270限定了为周缘壁高度的50％至75％的轴向长度ll，其中，槽宽度sw为周缘壁宽度的25％至50％。在具有一对相对的侧向槽270的优选实施方式中，侧向槽优选地沿着垂直于喷洒器轴线X--X的轴线彼此同轴对准并且在轭250”’的端部部分252b、252c之间的侧壁252a、252b中的每个侧壁上侧向居中。替代性地，侧向槽270可以相对于彼此偏移和/或相对于中心喷洒器轴线X--X偏移。

除了轭的侧向通路形成之外，轭的横跨构件或周缘壁可以包括有利于轭从喷洒器组件的流体流动路径中弹出的结构。例如，如图2A至图2B、图3A至图3B以及图4A至图4B的实施方式中的每个实施方式中所示出的，轭包括杆构件280，杆构件280轴向延伸远离中心区252a并且更特别地将朝向喷洒器组件10中的出口18延伸。杆构件优选地沿着横跨构件或周缘壁构造并定位成使轭250的重力中心相对于中心喷洒器轴线X--X偏移并有利于轭从流体流动路径中的位移。

图5A中示出的是轭250”或本文中描述的任何其他优选的轭中的长形支承构件252的说明性的安置表面254，并且图5B中示出的是说明性的加载表面256。为了安置热响应球形件210，安置表面254优选地包括用于以表面接触接合的方式接纳球形件210的第二端部214的凹部266。如图5B中示出的，加载表面256优选地在接近端部部分252b、252c处包括用于以本文中所描述的方式接纳压缩构件30的两个凹部271，以用于将压缩力从触发器组件200传递至密封组件50，以在喷洒器组件10的未致动状态下将密封组件50放置成与内部密封表面流体紧密表面接触。

喷洒器组件10的优选实施方式提供了从出口开口18至流体偏转构件100的无阻碍流体流动路径。在适当地热致动触发器组件200以及弹出密封组件50时，无阻碍流体柱从出口18排放并且通过流体偏转构件100作用于触发器组件200的外表面或周缘处，从而以期望的方式对流体流定向或定形状来产生流体分配，以进行有效的喷洒器防火。优选的流体偏转构件100可以构造成与在美国专利No.8,662,190、No.8,151,462、No.7,854,269以及No.7,712,218中的任一美国专利中示出和描述的流动成形构件类似。替代性地，流体偏转构件100可以构造有在美国专利申请公开No.2015/0297927中示出的几何结构。

流体偏转结构100的优选实施方式总体上包括第一突部构件132a和第二突部构件132b。参照图1B，第一突部构件132a和第二突部构件132b关于划分平面P1彼此相对，划分平面P1优选地垂直于由中心纵向喷洒器轴线X--X和侧向轴线Y--Y的交点限定的平面P2延伸。在另一优选方面，第一突部132a和第二突部132b中的每一者优选地关于第二平面P2对称，第二平面P2与第一划分平面P1相交并且垂直于第一划分平面P1。等分平面P2优选地由下述平面限定或平行于下述平面：所述平面由中心纵向喷洒器轴线X--X和侧向轴线Y--Y的交点限定。

如图6A和图6B中说明性地可见的，突部132a、132b中的每个突部优选地相对于喷洒器轴线X--X成角度以呈现为向内面向流体流动表面。优选的第一突部132a和第二突部132b中的每一者具有前缘134a、134b和后缘136a、136b，其中流体流动表面在前缘与后缘之间延伸。第一突部132a和第二突部132b中的每一者相对于中心纵向喷洒器轴线X--X成角度并且更优选地相对于中心纵向喷洒器轴线X--X偏斜，使得前缘134a、134b位于后缘136b、136b的径向向内。突部132a、132b的角度优选地沿无阻碍流体流动路径递减。突部132a、132b中的每个突部与中心纵向喷洒器轴线X--X限定了优选的夹角。在优选实施方式中，夹角的范围从30度至60度(30°--60°)。突部的夹角可以相同或不同。在一个优选实施方式中，第一突部132a限定了范围在35°至40°的优选的夹角。第二突部132b优选地限定了范围在30°至50°的不同夹角。在如所示出的流体偏转构件的替代性实施方式中，例如，在图7A和图7B中，突部132a、132b可以限定相对于喷洒器中心轴线X--X的替代性夹角。在所示出的优选实施方式中，第一突部构件132a包括平行于第一平面P1的第一平面部分133a和垂直于第一平面P1的第二平面部分133b。

突部132a、132b和他们的边缘各自限定了具有可能彼此类似的特征的优选的多边形形状的几何结构。例如，优选的突部132a、132b中的每个突部可以具有平行的侧向边缘，该侧向边缘在前缘与后缘之间垂直延伸，如例如在图6A、图7A、图8和图9的实施方式中可见。如图10中的偏转构件的替代性实施方式中示出的，第一突部132a或第二突部132b中的任一者的侧向边缘可以相对于彼此偏斜，以沿从后缘至前缘的方向分开。侧向边缘之间的间距限定了突部132a、132b的宽度，其中侧向边缘的长度限定了突部132a、132b的长度。突部132a、132b的宽度可以是类似的或替代性地各不相同。在优选的流体偏转构件100中，第二突部132b的前缘134b优选地限定了比第一突部132a的前缘134a小的宽度。

更优选地，突部132a、132b相对于各种特征在几何结构上不同地构造。例如，一个突部的线性边缘可以靠近划分平面P1。前缘134a、134b可以在中间具有恒定的距离以限定距第一平面P1的恒定距离。替代性地，前缘134a、134b可以具有可变的间距。例如，如在图6A和图6A中示出的偏转构件的实施方式中可见的，第一突部132a的线性边缘134a可以具有中心线性边缘部分和围绕中心部分设置的两个侧向线性边缘部分。替代性地或附加地，与喷洒器组件中的另一突部构件的前缘相比，一个突部构件的前缘距喷洒器出口18可以更远。图7B中的流体偏转构件的优选实施方式示出了与第二突部132b的前缘134b相比，第一突部132a的前缘134a更轴向向外。在喷洒器组件10中，这样的流体偏转构件附连至喷洒器框架12，其中与第二突部132b的前缘134b相比，第一突部132a的前缘134a距出口18更远。

突部132a、132b中的每个突部可以包括一个或更多个槽。例如，在图9中所示出的流体偏转构件的实施方式中，前缘包括一组端部开放的槽140。端部开放的槽140中的每个端部开放的槽从前缘134a开始并且沿着垂直于前缘134a的方向从前缘134a延伸直到在槽140的终止端部处终止。替代性地，端部开放的槽140中的一个或更多个端部开放的槽可以相对于等分平面P2偏斜。多个端部开放的槽140优选地包括中心槽和围绕中心槽等距设置的两个侧向槽。侧向槽各自具有优选地比中心槽的槽长度大的槽长度。此外，在另一优选的方面，如例如在图6A、图7A或图8至图10中示出的流体偏转构件的实施方式中的任一实施方式中可见的，第二突部132b的后缘136b包括围绕等分平面P2设置的一对端部开放的槽，该一对端部开放的槽从后缘开始朝向第二突部132b的前缘134b。

突部132a、132b可以单独地附连至喷洒器框架12。更优选地，偏转构件100包括环形基部142，该环形基部142与突部132a、132b中的每个突部一体地形成以用于连接至框架102。突部132a、132b中的一个突部或两个突部可以通过连接器144连接至环形基部142。例如，如图6A至图6B和图7A至图7B的实施方式中可见的，优选的连接器144将第二突部132b与环形基部142相互连接。中心连接器144的优选实施方式包括平行于第二等分平面P2轴向延伸的中心闭合形式槽146。

参照图1A和图1B，为了将流体偏转构件100相对于出口18定位，框架12优选地包括一对框架臂24a、24b，该对框架臂24a、24b关于本体14和出口开口18在直径上相反并且轴向延伸远离本体14和出口开口18。框架臂24a、24b优选地终止并且由绕优选的框架空隙28包围的环形凸台26彼此接合，框架空隙28围绕中心喷洒器轴线X--X居中，并且优选的无阻碍流体流动路径延伸通过框架空隙28。流体偏转构件100附连至优选的环形凸台26或者与优选的环形凸台26一体地形成。因此，流体偏转构件100的环形基部142定尺寸成在环形凸台26内居中而且优选地定尺寸成限定和保持喷洒器组件10的无阻碍流体流动路径。流体偏转构件100可以相对于框架臂27a、27b定向。特别地，突部32a、32b可以定位成垂直于框架臂27a、27b。在这样的布置结构中，框架臂27a、27b优选地设置在垂直于第一划分平面P1延伸的第二等分平面P2中并且沿着第二等分平面P2彼此对准，如图1B中可见的。在这样的喷洒器组件10的安装中，第一平面P1平行于地板或天花板定向，其中第一突部132a位于第二突部132b上方，并且框架臂24a、24b彼此竖向对准，并且第二平面P2垂直于地板或天花板设置。在替代性布置结构中，框架臂24a、24b在第一划分平面P1中对准，使得框架臂24a、24b中的每一者在安装喷洒器组件10时相对于天花板或地板等距定位。

无论框架臂24a、24b的取向如何，优选的轭200及其端部部分优选地与一对框架臂24a、24b对准并且因此与第一平面P1平行或垂直。轭250定位成将压缩密封力传送至密封组件50，以用于与框架本体14的密封表面22形成流体紧密表面接合。优选地，在环形框架凸台26的径向外侧的框架臂24a、24b的末端端部构造处形成有带螺纹的通孔25。压缩构件30旋入到带螺纹的孔25中，以将压缩力施加至轭250的端部部分并传递至热响应球形件210。密封组件50优选地包括帽52，帽52带有用于安置球形件210的端部212的适当的安置部。密封组件50还优选地包括密封盘54以与框架本体14的密封表面形成流体紧密接合。如示出的，密封盘54可以接纳盖52并且直接接合密封表面。替代性地，密封盘可以设置在帽52内以在压缩力下形成流体紧密接合。盘54优选地是弹簧构件以使密封组件50偏置远离密封表面，以便于一旦触发器组件200致动并且热响应元件破裂就打开喷洒器组件。

热响应元件210具有标称操作温度和热敏度，以限定喷洒器响应于火灾而致动的喷洒器的热响应性。在喷洒器组件10的优选实施方式中，触发器210具有优选的标称操作温度额定值，该标称操作温度额定值的范围在125°F至225°F(52℃至107℃)内并且更优选地为155°F(68℃)、175°F(79℃)或200°F(93℃)中的任一温度。触发器组件和喷洒器的热敏度通过以(ft·s)^1/2[(m·s)^1/2]为单位测量的响应时间指数(“RTI”)来测量或表征。145至635(ft·s)^1/2[80(m·s)^1/2至350(m·s)^1/2]的RTI限定了“标准响应喷洒器”，并且等于或小于90(ft·s)^1/2[50(m·s)^1/2]的RTI限定了“快速响应喷洒器”。喷洒器组件的优选实施方式构造为快速响应喷洒器，但是替代性地可以构造为标准响应喷洒器。轭250的优选实施方式通过促进在触发器210上通过轭250的侧向通路270的热流动将喷洒器10的热响应和操作保持在期望和设计的范围内。

一旦热触发器210热响应并破裂，则轭250枢转出流体流动路径，并且密封组件在流体压力以及没有轴向支承下被弹出。来自喷洒器本体的流体排放或流动特性由喷洒器的内部几何结构来限定，该内部几何结构包括喷洒器的内部通道、入口和出口(孔口)。如在本领域中已知的，喷洒器的K因子被限定为K＝Q/P^1/2，其中，Q表示穿过喷洒器本体的来自内部通道的出口的水的流动速率(以加仑/分钟GPM计)，并且P表示穿过喷洒器本体供应到内部通道的入口端部中的水或灭火流体的压力(以磅每平方英寸(psi.)计)。一般地，喷洒器本体的排放特性限定了在3[GPM/(psi)^1/2]至50[GPM/(psi)^1/2]的范围内的优选的标称K因子。喷洒器本体的优选实施方式限定了优选地范围在标称3.0[GPM/(psi)^1/2]至14[GPM/(psi)^1/2]内的标称K因子。更优选地，喷洒器本体限定了3.0[GPM/(psi)^1/2]、4.0[GPM/(psi)^1/2]、4.2[GPM/(psi)^1/2]、4.4[GPM/(psi)^1/2]、5.8[GPM/(psi)^1/2]或8.0[GPM/(psi)^1/2]中的任一者的K因子。替代性地，喷洒器本体可以根据应用限定小于或大于优选范围的K因子。当如本文中描述的安装在喷洒器组件的优选的水平位置时，喷洒器组件的优选实施方式提供了用于住宅防火的优选的流体分配。特别地，针对给定的标称操作温度、流体流、流体压力和/或偏转器到天花板位置安装，喷洒器组件10的优选实施方式提供了满足住宅防火需求的覆盖区域的范围。水平侧壁式喷洒器组件10的优选实施方式可以满足用于住宅防火喷洒器的工业标准UL1626的竖向和水平流体分配测试。此外，致动状态下的喷洒器组件的优选实施方式优选地根据UL1626提供了适用于住宅防火的喷洒器覆盖区域。

尽管已经参照一些实施方式公开了本实用新型，但是在不脱离所附权利要求中所限定的本实用新型的领域和范围的情况下，可以对所描述的实施方式进行多种改型、变型和改变。因此，意图是本实用新型不限于所描述的实施方式，而是本实用新型具有由所附权利要求的语言及其等同物限定的全部范围。

Claims (44)

1.一种自动防火喷洒器组件，包括：

喷洒器框架，所述喷洒器框架具有限定有入口、出口和内部通道的本体，所述内部通道沿着中心喷洒器轴线从所述入口延伸至所述出口，所述本体包括靠近所述出口形成的密封表面；

流体偏转构件，所述流体偏转构件联接至所述喷洒器框架并且与所述出口间隔开；

密封组件，所述密封组件设置在所述出口中并且与所述本体的所述密封表面流体紧密表面接触；以及

触发器组件，所述触发器组件包括：

热响应元件，所述热响应元件包括具有第一端部和第二端部的易碎玻璃球形件，所述第一端部和所述第二端部中的每一者沿着所述中心喷洒器轴线定位，其中，所述第一端部抵靠所述密封组件安置以对与所述本体的所述密封表面流体紧密表面接触的所述密封组件进行支承；

至少一个压缩构件；以及

轭，所述轭设置在所述密封组件与所述流体偏转构件之间，所述轭具有长形支承构件，所述长形支承构件具有沿着中心轴线居中的中心区和沿着垂直于所述中心喷洒器轴线延伸的侧向轴线围绕所述中心区等距设置的一对端部部分，以限定所述轭在所述一对端部部分之间的跨距，所述长形支承构件限定安置表面和与所述安置表面相反的加载表面，所述安置表面用于沿着所述中心区安置所述易碎玻璃球形件的所述第二端部以沿着所述中心喷洒器轴线对准所述热响应元件，所述加载表面用于通过所述至少一个压缩构件进行压缩加载，所述加载表面包括在所述中心区与一个端部部分之间延伸的第一线性部分和在所述中心区与另一端部部分之间延伸的第二线性部分，所述第一线性部分和所述第二线性部分中的每一者相对于所述中心喷洒器轴线以相同的角度偏斜，所述长形支承构件在所述长形支承构件与所述跨距之间限定平行于由所述中心轴线和所述侧向轴线的交点限定的平面延伸的热影响区，其中所述易碎玻璃球形件的所述第二端部位于所述热影响区内，所述热影响区包括三角形的侧向区域和侧向通路，所述侧向通路限定与所述热影响区流体连通的流体流动路径。

2.根据权利要求1所述的喷洒器组件，其特征在于，所述热影响区限定有第一面积并且所述侧向通路限定有第二面积，所述第二面积为所述第一面积的至少75％。

3.根据权利要求2所述的喷洒器组件，其特征在于，所述第二面积为所述第一面积的100％。

4.根据权利要求3所述的喷洒器组件，其特征在于，所述轭包括所述长形支承构件。

5.根据权利要求1所述的喷洒器组件，其特征在于，所述轭包括一对横跨构件，所述一对横跨构件围绕所述长形支承构件和所述易碎玻璃球形件设置，所述一对横跨构件跨所述跨距并且平行于所述侧向轴线延伸以与所述端部部分相互连接，所述侧向通路包括围绕所述易碎玻璃球形件形成的一对侧向窗口，每个窗口被框定在所述长形支承构件与所述横跨构件中的一个横跨构件之间。

6.根据权利要求5所述的喷洒器组件，其特征在于，每个侧向窗口为所述热影响区的所述三角形侧向区域的至少75％。

7.根据权利要求6所述的喷洒器组件，其特征在于，每个侧向窗口为所述热影响区的面积的至少85％至95％。

8.根据权利要求5所述的喷洒器组件，其特征在于，所述一对横跨构件中的至少一个横跨构件包括杆构件以改变所述轭的重力中心。

9.根据权利要求1所述的喷洒器组件，其特征在于，所述轭包括一对侧壁，所述一对侧壁围绕所述长形支承构件设置以与所述热影响区和所述易碎玻璃球形件在所述热影响区中的所述第二端部接界，所述侧向通路包括一对侧向窗口，每个侧向窗口形成在所述一对侧壁中的一个侧壁中。

10.根据权利要求9所述的喷洒器组件，其特征在于，所述一对侧壁中的每个侧壁从所述长形支承构件轴向延伸至所述跨距并且沿所述跨距的方向侧向延伸，每个侧向窗口在所述侧壁中居中。

11.根据权利要求9至10中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，每个侧向窗口是圆形的。

12.根据权利要求11所述的喷洒器组件，其特征在于，每个侧向窗口限定有直径，所述直径为所述跨距的25％至33％。

13.根据权利要求9至10中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，每个侧向窗口是三角形的。

14.根据权利要求13所述的喷洒器组件，其特征在于，每个三角形窗口限定有最大宽度，所述最大宽度为所述跨距的75％至90％。

15.根据权利要求1所述的喷洒器组件，其特征在于，所述轭包括一对侧壁，所述一对侧壁围绕所述长形支承构件设置以与所述热影响区和所述易碎玻璃球形件在所述热影响区中的所述第二端部接界，所述侧向通路包括从所述跨距朝向所述中心区轴向延伸的一对侧向长形槽。

16.根据权利要求15所述的喷洒器组件，其特征在于，所述一对侧向长形槽中的每个侧向长形槽是端部开放的槽。

17.根据权利要求15至16中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，每个侧向通路在所述端部部分之间居中。

18.根据权利要求9至17中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，所述侧壁中的至少一个侧壁包括杆构件以改变所述轭的重力中心。

19.根据权利要求1所述的喷洒器组件，其特征在于，所述流体偏转构件包括关于设置有所述中心喷洒器轴线的划分平面彼此分开的第一突部构件和第二突部构件；并且其特征在于，所述框架包括围绕所述出口间隔开并从所述本体轴向延伸的一对框架臂，每个框架臂包括位于距所述出口固定距离处的末端端部构造，所述至少一个压缩构件具有旋入到所述末端端部构造中的一对压缩构件，所述末端端部构造限定有沿着所述喷洒器轴线居中的框架空隙，其中所述框架空隙位于所述出口与所述流体偏转构件之间。

20.根据权利要求19所述的喷洒器组件，其特征在于，所述一对框架臂与所述流体偏转构件的所述第一突部与所述第二突部之间的所述划分平面对准。

21.根据权利要求19所述的喷洒器组件，其特征在于，所述一对框架臂垂直于所述流体偏转构件的所述第一突部与所述第二突部之间的所述划分平面对准。

22.根据权利要求19所述的喷洒器组件，其特征在于，所述末端端部构造接合在一起以形成绕所述框架空隙包围的框架环形凸台。

23.根据权利要求19至21中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，所述流体偏转构件的所述第一突部构件和所述第二突部构件中的每一者具有后缘和与所述后缘间隔开的前缘，使得与所述后缘相比，所述前缘距所述出口更远，所述第一突部构件和所述第二突部构件中的每一者相对于与所述划分平面垂直于并与所述划分平面相交的等分平面对称，所述第一突部构件和所述第二突部构件中的至少一者相对于所述划分平面偏斜。

24.根据权利要求23所述的喷洒器组件，其特征在于，所述第一突部构件包括平行于所述划分平面的第一平面部分和垂直于所述划分平面的第二平面部分。

25.根据权利要求23至24中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，与所述第二突部构件的前缘相比，所述第一突部构件的前缘距所述出口更远。

26.根据权利要求23至25中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，所述第一突部构件的前缘包括中心部分和围绕所述中心部分设置的两个侧向部分，与所述第一突部构件的前缘的所述两个侧向部分相比，所述第一突部构件的前缘的所述中心部分更靠近所述划分平面。

27.根据权利要求23至26中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，所述第二突部构件的前缘包括中心部分和围绕所述中心部分设置的两个侧向部分，与所述第二突部构件的前缘的所述两个侧向部分相比，所述第二突部构件的前缘的所述中心部分更靠近所述划分平面。

28.根据权利要求23至27中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，所述第一突部构件和所述第二突部构件中的每一者的所述后缘包括围绕联接至所述喷洒器框架的中心连接器设置的两个侧向部分，所述第二突部构件中的后缘的所述两个侧向部分中的每个侧向部分限定有朝向所述前缘延伸的端部开放的槽。

29.根据权利要求28所述的喷洒器组件，其特征在于，所述端部开放的槽中的每一者相对于所述等分平面偏斜。

30.根据权利要求23至29中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，所述第一突部构件的前缘包括朝向所述后缘延伸的多个端部开放的槽。

31.根据权利要求30所述的喷洒器组件，其特征在于，所述多个端部开放的槽具有不同的长度。

32.根据权利要求23至31中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，所述第一突部构件和所述第二突部构件中的每一者包括从所述后缘延伸至所述前缘的外周边缘，所述第一突部构件的外周边缘相对于所述等分平面偏斜。

33.根据权利要求1所述的喷洒器组件，其特征在于，所述本体限定有标称K因子，所述标称K因子为3.0[GPM/(psi)^1/2]、4.0[GPM/(psi)^1/2]、5.8[GPM/(psi)^1/2]或8.0[GPM/(psi)^1/2]中的任一者。

34.一种自动防火喷洒器组件，包括：

喷洒器框架，所述喷洒器框架具有限定有入口、出口和内部通道的本体，所述内部通道沿着中心喷洒器轴线从所述入口延伸至所述出口，所述本体包括靠近所述出口形成的密封表面；

流体偏转构件，所述流体偏转构件联接至所述喷洒器框架并且与所述出口间隔开；

密封组件，所述密封组件设置在所述出口中并且与所述本体的所述密封表面流体紧密表面接触；以及

触发器组件，所述触发器组件包括：

热响应元件，所述热响应元件沿着所述中心喷洒器轴线对准，所述热响应元件具有抵靠所述密封组件安置的第一端部和安置在所述出口与所述流体偏转构件之间的第二端部；以及

轭，所述轭设置在所述密封组件与所述流体偏转构件之间，所述轭具有长形支承构件，所述长形支承构件具有在一对端部部分之间居中的中心区，所述一对端部部分彼此间隔开以限定所述轭的跨距，所述中心区与所述跨距轴向间隔开以限定所述轭的高度，所述中心区沿着所述中心轴线居中以用于在压缩载荷下安置所述热响应元件的所述第二端部，其中所述一对端部部分沿着与所述中心轴线相交并与所述中心轴线垂直的侧向轴线围绕所述热响应元件设置以限定具有三角形的侧向区域的热影响区，其中所述热响应元件的所述第二端部设置在所述热影响区中，所述轭径向环绕所述热响应元件并且在所述中心区与所述一对端部部分之间具有侧向通路，以限定与所述热影响区流体连通并与由所述中心轴线和所述侧向轴线的交点限定的平面垂直的流体流动路径。

35.根据权利要求34所述的喷洒器组件，其特征在于，所述轭包括位于所述中心区与每个端部部分之间的线性部分，所述线性部分相对于所述中心轴线偏斜。

36.根据权利要求34至35中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，所述热影响区的所述三角形侧向区域限定有第一面积并且所述侧向通路限定有第二面积，所述第二面积为所述第一面积的至少75％。

37.根据权利要求34至36中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，所述轭包括一对横跨构件，所述一对横跨构件围绕所述长形支承构件和所述热响应元件设置，所述一对横跨构件跨所述跨距并且平行于所述侧向轴线延伸以与所述端部部分相互连接并环绕所述热响应元件，所述侧向通路包括围绕所述热响应元件形成的一对窗口，所述一对窗口中的每个窗口被框定在所述长形支承构件与所述横跨构件中的一个横跨构件之间。

38.根据权利要求37所述的喷洒器组件，其特征在于，每个窗口是圆形的。

39.根据权利要求37所述的喷洒器组件，其特征在于，每个窗口是三角形的。

40.根据权利要求39所述的喷洒器组件，其特征在于，所述三角形窗口限定有最大宽度，所述最大宽度为所述跨距的75％至90％。

41.根据权利要求34至36中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，所述轭包括一对侧壁，所述一对侧壁围绕所述长形支承构件设置以与所述热影响区和所述热响应元件在所述热影响区中的所述第二端部接界，所述一对侧壁中的每个侧壁具有形成在所述侧壁中的所述侧向通路。

42.根据权利要求41所述的喷洒器组件，其特征在于，每个侧向通路为从所述跨距朝向所述中心区延伸的长形槽。

43.根据权利要求42所述的喷洒器组件，其特征在于，每个长形槽是端部开放的槽。

44.根据权利要求36至43中的任一项所述的喷洒器组件，其特征在于，所述轭包括杆构件以改变所述轭的重力中心。