TW201806644A

TW201806644A - 火災警示閥

Info

Publication number: TW201806644A
Application number: TW106114772A
Authority: TW
Inventors: 大衛約翰皮克頓
Original assignee: 大衛約翰皮克頓
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2017-05-04
Publication date: 2018-03-01
Also published as: WO2017200390A1

Abstract

一種電子操作火災警示閥，主要設計用於住宅火災警示系統，具有最大直徑20毫米之聚丁烯-1管線或聚丙烯管線，具有灑水噴頭以氣體加壓，一壓力感測器位於火災警示閥中，以及一通常位於關閉狀態之停止閥，以避免氣體從閥洩露及同時避免水流經停止閥，一控制器監測著系統的狀態，當其偵測到壓力之緩慢下降時，透過一數據機向一服務代理商發出系統需要重新加壓之一訊號，但當其偵測到壓力之突然下降時(如灑水噴頭被開啟時)，透過數據機向消防單位發出求救訊號，並隨訊號發送地址訊息，且觸發所有物處的聲響及視覺警報以警告住戶，控制器可預先設定允許或禁止停止閥的快速開啟，當閥由傳送至其電動馬達之訊號而開啟時，允許主壓力水流經閥而進入聚丁烯-1管線或聚丙烯管線而到達灑水噴頭。

Description

火災警示閥

本發明係有關於一種火災警示閥及火災警示構件及其安裝，特別係有關於但不僅為一種火災警示閥用於家庭及小型工廠火災偵測系統。

消防灑水系統(fire sprinkler system)是一種主動火災防護方法，包含供水系統(water supply)提供配水管道系統(water distribution piping system)足夠的壓力及流量，其上連接有消防灑水器。消防灑水系統之二種主要型式為濕式系統(wet pipe system)及乾式系統(dry pipe system)，濕式系統是最常見裝設於工業建築物、醫院高層建築物、商業建築物及工廠，其具有較大之直徑(消防安全標準要求最小管道尺寸為直徑1英寸及以上，最小直徑25毫米的管道)。這些管道預先充滿水且連接至通常裝設於天花板之灑水噴頭(sprinkler head)，灑水噴頭設計成當溫度超過預設溫度時會開啟。一般使用之灑水噴頭型式為玻璃碗狀(glass bowl)灑水噴頭，通常稱之為石英球(quartzoid bulb)，此球體一般容納有液體例如酒精，當玻璃暴露在如超過70度時其會迅速地膨脹，將使球體爆破進而開啟灑水噴頭。有時灑水噴頭可以二部件金屬以易熔合金連接在一起，但無論哪一種情況下，當溫度超過預設值時，灑水噴頭均為有效的熱操作閥而開啟。此類灑水噴頭十分地可靠，已使用超過百年。

較不常見的，且使用於管道可能暴露於例如低於4度溫度的為乾式系統，其中有壓差閥(differential pressure valve)以避免水進入管道及結成固體，同時灑水管道保持充滿著空氣或其他壓力下之氣體。當灑水噴頭暴露於熱源且灑水器開啟時，管道中的壓力會突然下降，當加壓空氣無法將閥保持於關閉位置時，壓差閥將開啟，主壓力水(mains pressure water)將流經閥而進入管道並自開啟的灑水噴頭流出。此種系統通常操作於5比1的壓差之下，因此，管道內側的內壓力需要被保持在一最小程度以上，使水的壓力可以開啟閥。乾式灑水系統的詳細描述可見於名稱為「乾式系統、檢驗、測試及維護(Dry pipe sprinkler systems,Inspection,Testing & Maintenance)」一文，作者為沃特爾S貝蒂(Walter S.Beattie)，可於網址http：//www.asse.org/assets/1/7/Walter_Beattie _Article_2.pdf取得。

灑水系統受制於調節、控制送水量、反應時間，如在乾式系統的情況下需調節開啟閥所需的時間及配送至灑水噴頭的水，調節需使大量的水被快速地配送，此需要大直徑管道(直徑25毫米以上)，頻繁的檢驗，所有這些將提高裝設及維護之成本，使此系統不適合於家庭使用。

乾式灑水系統壓差閥例如可見於：美國專利US5099925；美國專利US5236049；美國專利US8668023。

另一方面，火災警示系統則傾向倚靠煙霧偵測器(smoke detector)，其可以是獨立的，或在偵測到煙霧時發出警告聲，或連接至一警示系統其可觸發一外部房屋警報器及/或傳送一訊號至一監測站(monitoring station)。但煙霧偵測器容易出現假警報(false alarm)且不是火災的可靠指標，因為其不是偵測熱源而是空氣中的顆粒。

消防灑水系統自19世紀初已使用於建築物中，據宣稱高達99%具有消防灑水系統之建築物的火災均是因消防灑水器而受到遏制，消防灑水系統拯救無數生命，特別是在建築物中或消防人員不易到達之建築物部份，例如在高層建築物上方。

然而，消防灑水系統一般來說是昂貴的，需要定期維護，且需要較大的水流量，此些因素使得消防灑水系統無法普及於大多數家庭及小型建物擁有者。

乾式或濕式灑水系統同樣易於受到破壞，例如在學校或公共機構中，學生或使用者對灑水噴頭加熱-特別是使用打火機-以故意驅動噴頭。由於上述噴頭的驅動，使財產被水損毀，且在某些情況下可能會呼叫消防隊及需要支付假警報之相關費用。為了解決上述問題，一些系統採用了「雙重連鎖(double interlock)」，其需要二個或以上的火災偵測訊號才可允許水流動或發出警報。

如上所述，在小型建築物及住宅使用灑水系統的趨勢漸增，使用細水霧滅火系統(water mist fire suppression system)可減少整體之水用量。另外，使用「乾式」或空氣填充系統亦可幫助降低維護成本。

越早能發現火災，該區的人們被警告，消防隊被通知，則結果越好。拯救生命顯然是最重要的目標，但財產的損失若能同時最小化則更佳。

所需要的只是一個簡單可靠的火災警示系統，其可以成本有效地安裝及維護。

住戶的安全比避免財產損失更為重要，此為一選擇性之目標，以額外提供合乎程度之保護防止火災損失，此為建築物擁有者或住戶之選擇，將在之後敘述。

在本說明書中，除非有明確說明相反之內容，如提及或討論之文件(document)、行為(act)或知識項目(item of knowledge)時，此提及或討論不是承認上述文件、行為或知識項目或其任何組合為在優先的期日、公開的知識、或公眾的一般知識；或相關習知技術試圖解決本發明中所關心的任何問題。

在本說明書中，「包括(comprise)」一字及其變化，如「包括」及「包含」等，不代表排除其他附加物(additives)、構件(components)、整體(integers)或步驟(steps)。

在本說明書中，「消防隊(fire-brigade)」及「消防單位(fire-service)」等詞為可互換的，指無論是專業或義務之救火人員，此用語依各國而不同。

本發明之一目的係提供一火災警示閥，用於一火災偵測系統，其至少在某程度上克服一或多個上述問題，或至少為公眾提供一有用之選擇。

依據本發明之一實施例，提供一種火災警示系統，包括一電子操作停止閥連接於一水源及裝設於一建築物中之一配水管道之間，配水管道具有依據溫度灑水噴頭，每一灑水噴頭設計成當灑水噴頭超過一既定溫度時可開啟並允許流洩，介於電子操作停止閥及灑水噴頭之間的管道填充有氣體如加壓空氣，一壓力感測器適於監測及回報管道中之氣體壓力，一電子控制器適於發出指令以開啟或關閉閥，控制器適於與顯示螢幕接口，以及一訊號系統適於發送輸出訊號，控制器被預先程式設計為：監測壓力之程度，當其下降低於一既定值時，發送一服務需求訊號，當其偵測到一突然之壓降時：向消防局發出一火災警示訊息，以及觸發一本地聲響警報及/或一視覺警報。

更好的是，管道包含直徑小於或等於20毫米之塑膠管線。

更好的是，塑膠管線包含聚丁烯-1管線或聚丙烯管線。

更好的是，訊息包括與火災警示系統相關之財產之詳細地址及全球定位系統座標。

更好的是，突然壓降的偵測同樣允許電子操作停止閥開啟，以使水進入管道中。

依據本發明另一實施例，提供一種火災警示閥，包括：‧一本體，具有一進水口及一出水口，進水口配置成自一加壓水源接收水；‧一停止閥，位於本體中，當停止閥位於一關閉位置時，防止進水口及出水口的連通；‧出水口配置成用以連接至一或多管道，管道適於容納一加壓氣體且裝設於一建築物中，並具有一或多出口由灑水噴頭所關閉，當一或每一灑水噴頭的溫度超過一預設溫度時可開啟，當裝設及加壓時，管道在灑水噴頭及停止閥之間為加壓氣體提供一封閉系統；‧其中，停止為一電子操作閥，適於對應來自一電子控制器之一訊號而開啟或關閉；‧一壓力感測器，配置成用以量測出水口中或管道中之氣體壓力；以及‧一電子控制器，適於：‧監控氣體壓力之變化以偵測不同狀態，‧依據所偵測之狀態，提供一或多個輸出訊號。

更好的是，控制器同樣適於發送訊號予電子操作閥以開啟或關閉停止閥。

本發明之特徵在於作為一火災警示閥或火災警示系統，非合於法律規定之標準灑水系統(灑水系統需符合法規需求且使用直徑1英寸至6英寸明確定義之管道以具有高流量-而在本發明之操作中，火災警示系統可具有選擇性低流量灑水噴頭，其可能根本不允許水流)。本發明之重點在於警示訊號，而不是任何流至灑水噴頭之水流，作為火災偵測器之灑水噴頭允許壓降及火災偵測，使控制器向消防單位發出訊號。

依據本發明另一實施例，提供一家庭住宅裝設有一火災警示系統，包括：一配水管道，包含直徑小於或等於20毫米之塑膠管線裝設於至少一房間之天花板中或天花板上，具有溫度依據灑水噴頭連接至管道，以及一閥，連接於一水源及管道及灑水噴頭之間，介於閥與灑水噴頭之間的管道中包含顯然超過大氣壓力之加壓氣體，一壓力感測器，適於監測及回報管道中之氣體壓力，每一灑水噴頭設計成當灑水噴頭之溫度超過一既定溫度時可開啟並允許氣體洩出，其中，閥為一電子操作停止閥，且具有電子控制器，適於發出指令以開啟或關閉閥，控制器，適於與顯示螢幕接口，以及一訊號系統，適於發送輸出訊號，控制器被程式編碼為(a)監測氣體壓力程度，且當其逐漸下降低於一既定值時，發出一服務需求訊號；以及(b)當偵測到一突然壓降至或接近大氣壓力時，(i)發送一火災警示訊號予一消防站，及(ii)觸發一本地聲響及/或視覺警示。

更好的是，塑膠管線包括聚丁烯-1管線或聚丙烯管線。

在另一實施例中，本發明可廣義地被認為包含用於消防灑水裝設之火災警示系統，火災警示系統具有一自動操作閥組合，具有進水口用以自加壓水源接收水，以及出水口連接至消防灑水裝設之管道，火災警示系統同樣具有一壓力感測器，與自動操作閥組合之出水口內的壓力相連通，以及一電子控制器具有一定時器，電子控制器監測出水口之壓力並計算壓力衰減率(pressure decay rate)，且控制自動操作閥組合及至少一消防系統狀態警報系統(fire system status alerting system)或火災警示器(fire alarm)，基於所監測之壓力及所計算之壓力衰減率。

選擇性地，電子控制器可遠離於自動操作閥組合，然而，更好的是，電子控制器是一體整合於自動操作閥組合中。

更好的是，火災警示系統包括一通訊系統(communication system)，用以傳遞壓力感測器、電子控制器、自動操作閥組合及至少一消防系統狀態警報系統或火災警示器之間的訊息。

選擇性地，通訊系統包括使用無線通訊技術(wireless communication technology)，然而，更好的是，通訊系統包括有線或光纖通訊技術(wire or fibre communication technology)。

更好的是，火災警示系統被配置成與乾式灑水裝設使用。

更好的是，至少一消防系統狀態警報系統或火災警示器包括聲響火災警示。

更好的是，至少一消防系統狀態警報系統或火災警示器包括系統狀態警示燈。

更好的是，火災警示系統被配置成當所計算之壓力衰減率低於一既定衰減率及閥之出水口中的壓力降低至低於一既定壓力時，觸發消防系統狀態警報系統。

更好的是，火災警示系統被配置成當所計算之壓力衰減率高於一既定衰減率及閥之出水口中的壓力降低至低於一既定壓力時，觸發火災警示器及開啟自動操作閥組合。

更好的是，火災警示系統同樣包括一填充埠(charging port)，透過此，乾式消防灑水裝設可被填充加壓空氣或氣體。

在另一實施例中，本發明可廣義地被認為包含一火災偵測系統，包含大致如上述之至少一火災警示系統及一火災警報元件。

更好的是，火災警示器包括一聲響火災警示。

更好的是，火災偵測系統同樣包括一電子控制器，配置成從壓力感測器接收一訊號，且下指令予火災警示器以操作之。

在另一實施例中，本發明可廣義地被認為包含一火災偵測及抑制系統，包含大致如上述之至少一火災警示系統。

更好的是，火災偵測及抑制系統包括一乾式消防灑水系統。

在另一實施例中，本發明可廣義地被認為包含一火災偵測及警報之方法，用於乾式消防灑水系統，上述方法包括下列步驟；‧感測一乾式消防灑水系統之壓力一段時間直到一既定壓降發生，‧計算壓降相對於時間之速率，‧當所計算之壓降速率於此時低於一既定壓降速率時，觸發一消防系統狀態警報系統，以及‧當所計算之壓降速率於此時高於一既定壓降速率時，觸發一火災警示器，且開啟水閥以操作乾式消防灑水系統。

本發明可同樣廣義地被認為包含單獨或集合在說明書中所引用或指出之部份、元件和特徵，及任何二個或以上之部份、元件和特徵的任何或所有組合，以及在此所述之特定整體其具有與已知均等，此均等包含於本說明書中，如同其個別述及一樣。

11‧‧‧火災警示系統(fire alarm system)

13‧‧‧自動操作閥組合(automatically operated valve assembly)

15‧‧‧進水口(water inlet)

17‧‧‧出水口(water outlet)

19‧‧‧壓力感測器(pressure sensor)

21‧‧‧閥元件(valve member)

23‧‧‧電子控制器(electronic controller)

25‧‧‧通訊系統(communication system)

27‧‧‧接線(wiring loom)

29‧‧‧填充埠(charging port)

30‧‧‧進水歧管(water manifold)

31‧‧‧止回閥(non-return valve)

32‧‧‧曲柄銷(crank pin)

34‧‧‧垂直間隔板(vertical partition)

36‧‧‧停止閥座(shut off valve seat)

40‧‧‧火災警示閥(fire alarm valve)

41‧‧‧主控制器(main controller)

41A‧‧‧顯示螢幕(display screen)

43‧‧‧水管理閥(water management valve)

50‧‧‧警示閥(alarm valve)

51‧‧‧主壓力水管線(main pressure water line)

52‧‧‧警示管線(alarm line)

52A‧‧‧垂直管線(vertical pipe)

53A 53B‧‧‧水平管線(horizontal line)

55A 55B 56A 56B‧‧‧分支管線(branch line)

57‧‧‧T型連接器(T-connector)

58‧‧‧彎頭連接器(elbow connector)

59‧‧‧灑水噴頭(sprinkler head)

121‧‧‧馬達/編碼器(motor/encoder)

為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。

第1圖係顯示依據本發明之火災警示系統之一第一火災警示閥之側視圖；第2圖係顯示依第1圖中剖面線A-A之火災警示閥之剖面圖；第3圖係顯示近似第2圖之第二種火災警示閥之剖面圖；第4圖係顯示火災警示閥連接至主控制器及顯示螢幕之彩色照片；以及第5圖係顯示塑膠管線及灑水噴頭之佈線示意圖。

請參見第1和2圖，將說明用於消防灑水裝設(fire sprinkler installation)之火災警示系統11。火災警示系統(fire alarm system)11具有自動操作閥組合(automatically operated valve assembly)13，具有配置成從加壓供水源(pressurized water supply)接收水之進水口(water inlet)15，及配置成用以連接至消防灑水裝設之管道之可選擇出水口(water outlet)17。自動操作閥具有電動馬達(electric motor)，其可在關閉及開啟位置之間移動停止閥(shut-off valve)，反之亦然。

火災警示系統11開發成用於火災偵測系統或火災偵測抑制系統中，火災警示系統11可用以啟動火災警報裝置(fire warning device)，如聲響火災警示器。在本實施例中之火災警示系統11特別可用於乾式火災抑制系統(dry pipe fire suppression system)，如乾式灑水器(dry pipe sprinkler)或細水霧滅火系統(mist suppression system)中。

火災警示系統11主要用於家庭或小型工業滅火系統中，而其僅由一般主要水供應源而供水，此系統中，通過系統之最大流量是由相對較小直徑(最大直徑15毫米或20毫米)之連接至家庭或小型工廠建築物之主要供應管線所決定。雖然此最大流量通常對大多數消防灑水系統而言被認為是不夠的，但普遍認為即使是相對有限流量之灑水器或細水霧系統，仍可在改善逃生機會及使火災損害最小化等方面有顯著效果。

火災警示系統11具有壓力感測器(pressure sensor)19，其配置成與自動操作閥組合13之出水口17中的氣體壓力相連通，壓力感測器19位於鄰近於火災警示系統11之一閥元件(valve member)21的上游(upstream)。

在乾式火災抑制系統中，閥組合13的此側通常填充有加壓空氣(compressed air)或加壓氮氣(compressed nitrogen)，壓力感測器19使加壓空氣或加壓氮氣的壓力被監測著。當壓力快速下降時，則假定為灑水噴頭因火災而開啟以觸發一警示狀態(並呼叫消防單位)，且可選擇地，閥組合13可由其電動馬達的操作而開啟，以允許水進入灑水系統的管線或管道中。

火災警示系統11之電子控制器(electronic controller)21具有一定時器(timer)，電子控制器21配置成監測著出水口17中的壓力及計算著隨時間之壓力衰減率(pressure decay rate)，基於壓力的監測及壓力衰減率的計算，電子控制器21可視需要控制自動操作閥組合13、火災警示器及消防系統狀態警報系統的操作。

電子控制器23可位於遠離自動操作閥組合13處，或可一體整合於自動操作閥組合13。在本實施例中，電子控制器23是一體整合於自動操作閥組合13。

火災警示系統11同樣包括一通訊系統(communication system)25，配置成用以傳遞壓力感測器19、電子控制器23、自動操作閥組合13、火災警示器及消防系統狀態警報系統之間的訊息。通訊系統25可包括使用無線通訊技術(wireless communication technology)，然而，在本實施例中，通訊系統僅使用了接線(wiring loom)27。

消防系統狀態警報系統可包括一系統狀態警告燈，及/或一聲響警告音，以顯示當乾式灑水系統內空氣或氣體的壓力下降時。此較低程度的警告是為了告知住家所有者或住戶，火災系統需要維護，且需再填充空氣或氣體。

火災警示系統可配置成當所計算之壓力衰減率低於一既定衰減率且壓力感測器偵測到一壓力低於一既定壓力時，將警告燈或警告音啟動。緩慢的壓力衰減率僅表示系統內壓力緩慢或自然的衰減率，可透過簡單填充壓力而修正。

火災警示系統是配置成當所計算之壓力衰減率高於一既定衰減率且閥之出水口中的壓力下降至低於一既定壓力時，將啟動火災警示器並開啟自動操作閥組合。這是當灑水噴頭因火災而開啟且管道內空氣或氣體壓力快速下降時。

此觸發警示之既定壓力值不需要與上述用以啟動警告燈之既定壓力值相同，舉例來說，用以開啟閥且啟動警示之既定壓力值可為每平方英寸50磅(psi)，而用於警告燈之既定壓力值可為75磅(psi)。

在本實施例中，火災警示系統11同樣包括一填充埠(charging port)29，透過此，乾式消防灑水裝設可填充加壓空氣或氣體。填充埠29位於閥組合13中，壓力感測器19之稍上游處。

閥組合13同樣包括一止回閥(non-return valve)31鄰近於閥元件21的上游，以防止使用於火災警示系統11中之任何水或在火災警示系統11中停留一段時間的水回流至主要供水源。

火災警示系統11可使用於火災偵測及警報方法，用於乾式消防灑水系統中，上述方法可包括下列步驟；‧感測一乾式消防灑水系統中的壓力一段時間直到發生一既定壓降，‧計算壓降相對於時間之速率，以及‧當所計算之壓降速率於此時小於一既定壓降速率時，觸發一消防系統狀態警報系統，以及‧當所計算之壓降速率於此時大於一既定壓降速率時，觸發一火災警示器，及選擇性開啟水閥，以供應水至灑水系統(需注意的是，此非就調節流量來說指定一灑水系統，而是提供一些水作為次要目標以協助抑制火災)。

請參見第3和4圖，顯示最新原型警示閥，其中電動齒輪馬達(electric gear motor)轉動曲柄銷(crank pin)其移動閥本體(valve body)遠離閥座(valve seat)，或相反的將其移回而接觸並保持其抵頂著閥座。

第3圖係顯示警示閥以Solidworks^TM繪製之剖面示意圖，第4圖係顯示火災警示閥(fire alarm valve)40(最右側)及主控制器(main controller)41及其顯示螢幕(display screen)41A之間連接的照片。最左側的閥為水管理閥(water management valve)43，其相關之控制器如同申請人先前專利-專利號PCT/NZ2009/000203-中所述。由於主控制器及觸控顯示螢幕均可能安裝於住宅處所，故合理地其可使用與火災警示閥相同之控制器及顯示螢幕。主控制器41可具有一內建數據機(inbuilt modem)及全球定位系統單元(GPS unit)，或一單獨模組(separate module)45以發送警示訊號予消防單位，且同樣發送訊號予警報監控單位(alarm monitoring service)。在一些例子中，其可整合至一家用警示服務(domestic alarm service)中，例如使用監控服務之防盜警示器(burglar alarm)。

此閥的操作最好由第3圖看起，顯示了進水歧管(water manifold)30與圖面呈垂直，且通向一單向閥(one way valve)31其直接位於曲柄銷(crank pin)32下方，電動齒輪馬達顯示於圖式左側，且在馬達上垂直間隔板(vertical partition)34上具有提供本地控制器(local controller)之電路板。停止閥座(shut off valve seat)36可見於曲柄銷上方，且在曲柄銷轉動時，閥本體相對於閥座而轉動。壓力感測器位於鄰近於閥座上方，雙重O型環密封墊(double O-ring seals)顯示於圖式頂部，氣體入口埠位於O型環左側。

第5圖係顯示裝設之示意圖，其中，15毫米之聚丁烯-1(polybutene-1,polybutylene)塑膠管線被裝設於屋內。

警示閥(alarm valve)50從警示管線(alarm line)52分出一主壓力水管線(main pressure water line)51，警示閥通常裝設於靠近顯示螢幕(圖上未顯示)之一壁上，使得使用者可方便查看警示狀態及任何錯誤碼(error code)。垂直管線(vertical pipe)52A連接至Buteline^TM之T型連接器(T-connector)，管線牢固地衝壓至連接器。T型連接器之上臂提供有水平管線(horizontal line)53A、53B，其依序透過T型連接器(T-connector)57連接至分支管線(branch line)55A、55B、56A、56B，分別透過彎頭連接器(elbow connector)58而終止於灑水噴頭(sprinkler head)59。所有管線53A、53B、55A、55B、56A、56B可裝設於家庭住宅的天花板上，使灑水噴頭位於具有火災風險的區域(需注意的是，在此所稱之灑水噴頭為通稱，但可以理解的是，其可能不被用於分配水(其為選擇性的)而是主要(有時是唯一目的)用於偵測火的熱量且透過數據機發送訊號至消防隊/單位及/或啟動屋內一或多個警示器)。

曲柄銷的位置是由電動齒輪馬達所控制，而齒輪馬達又由位於閥殼體中之本地微處理器控制器(local microprocessor controller)所控制著，當驅動控制齒輪馬達之精準位置時，從而控制曲柄銷之精準位置，此使得停止閥可快速開啟並保持於開啟位置，無論水流量如何，或相反的，保持於完全關閉位置(如果這樣設定)，即使氣體壓力突然下降導致停止閥上出現壓力差(一側的主水壓力及衰減氣體壓力處於或接近大氣壓力)。

微處理器從轉軸編碼器(shaft encoder)接收訊號，及來自主控制器的訊號，本地控制器回報停止閥的狀態-即開或關。利用一電子操作齒輪馬達相對於停止閥密封墊而移動閥本體，可快速且明確地開啟閥以抵抗閥進水側之主水壓力，無論出口側的狀態如何-無論是否加壓。

馬達/編碼器(motor/encoder)121是比例為30：1的齒輪馬達，因此其可以精確地控制曲柄銷的移動及開關閥元件，以抵抗主水壓力所施加的力。此齒輪比例同樣為馬達提供在水壓力影響下曲柄無意間(unintentional)移動之阻力。第3圖中顯示有曲柄銷，且停止閥21為關閉的。停止閥構件座抵靠著超音波流量計(ultrasonic flow meter)的底部，使其在最高位置(第3圖)時為完全關閉，且相對於水壓力而朝下移動至完全開啟位置，此時曲柄銷亦由齒輪馬達轉動。

來自壓力感測器之壓力訊息被回報至主控制器，主控制器可程式設定(programmed)為提供各種輸出(將在之後敘述)及監控火災警示系統的性能。

系統壓力-用於此裝設之聚丁烯-1(熔點135℃)或聚丙烯(熔點160℃)管線可與室內配線一起使用且常規溫度視灑水噴頭而定，使裝設簡化。藉由使用此類塑膠管線，即使局部的火災融化了管線，亦能觸發警報，因管線不再被加壓而無法容納氣體。管線可利用插置入氣體填充埠(gas filling port)之針閥(needle valve)而再加壓(利用雙重O型環所形成之單向閥，其避免氣體洩露但允許針閥注射氣體進入警示閥之本體中)。此氣體填充埠可理論上在裝設之下游處(downstream)任何位置，但在本實施例中，將其設計為警示閥之一部份。

系統可以舉例來說以加壓空氣或加壓氮氣加壓至500kPa(相當於73psi)，且系統壓力隨時被監測著。在使用聚丙烯管線及Buteline^TM之管線配件之測試台(test rig)中，可發現在6至12個月的期間，壓力將緩慢的減少，需注意的是，此些管線可以為低成本的，因其不需用於飲用水(且在警示閥進水側可具有一單向閥以避免系統中任何的水流回至主水道)。

當設定使用壓力於100kPa(相當於14psi)-如氣體壓力下降低於此既定值時，主控制器可發出服務需求訊號-同時於顯示面板(更好的是觸控螢幕)及向監控和維護此警示系統之服務供應商發出請求。此訊號更好的是由具有全球定位系統單元(GPS unit)之數據機所發送，其確認了火災警示閥的位置，且可同樣具有提供從監控服務接收可顯示於螢幕上之確認，當壓力下降低於此臨界值時，其處於「需要服務」的狀態，且保持直到再次加壓。

主要控制器監控著系統壓力-當壓力高於「服務壓力臨界值」時其保持於「主要(main)」或「閒置(idle)」狀態。但任何時間都可能會有壓力的突然下降，無論是在主要狀態或需要服務狀態下(通常是消防灑水器對應於火災而開啟時，但也可能來自於聚丙烯管線融化或突然的管線故障)，則主控制器進入警示狀態。快速壓力下降取決於當壓力下降超過平均壓力之既定百分比時。

在進入警示狀態時，主控制器將：

‧立即觸發一或多個警報器及閃爍的燈光(予聽力正常及聽力障礙人員)。

‧立即向消防局發出訊號顯示警報已被驅動，此訊號更好的是由具有房屋GPS座標的數據機所發送。

‧當主控制器被程式編輯為相應於一壓力下降而開啟停止閥時，則立即發送訊號予本地控制器，以驅動電動齒輪馬達以完全開啟停止閥。

主控制器可以各種方式進行編程，包括：

(a)定時器控制-避免停止閥在白天被開啟(即當學校學生或機構使用者可能故意驅動灑水噴頭時)，此種定時器控制可允許灑水器被驅動時在夜間可噴灑水而不在白天噴灑水。

(b)使用者控制-當使用者想使用火災警示而不要噴灑水時-以避免水損壞了財產。

(c)測試順序以檢查警示構件的運行。

(d)事件紀錄日誌(log)及紀錄使用者設定(a)或(b)時，以防萬一發生火災而爭執灑水器的不運行。

以上僅以示範例說明本發明，可以理解的是，在不脫離本發明範疇的情況下，可對其作修改及增加。

在一實施例中，火災警示閥具以一本地控制器(local controller)，其回報至一分離之主控制器。在一些例子中，所有的控制功能可建置於消防閥殼體，但由於消防閥是預計與一水管理系統一起裝設的，其亦具有一控制閥、一獨立閥及一顯示螢幕-可想見的，可利用此獨立主控制器監控系統壓力及偵測和回報警示狀態。

上述消防系統需要手動維護配水系統之乾式管線中的壓力。可選擇地，一壓縮機或其他壓縮氣體源例如一壓縮氣瓶(gas cylinder)可用於自動填充系統，以延長維護之時間間隔。

任何管線尺寸均可被用於乾式系統中，且任何材料型式均可用於此管線，較佳的是柔性聚丁烯-1管線(來自於lyondellbasell.com或由紐西蘭之Buteline工業所售，見網址-http：//www.buteline.com/nz/buteline-plumbing-system/buteline-pipe/)或低成本之柔性聚丙烯管線，直徑為10毫米至20毫米，因其可以相對較低成本採購，且不需要適用於飲用水。藉由降低火災警示系統的成本，其更可能被安裝於住宅建築中，而非整套使用直徑1英寸至6英寸之管線之大容量灑水系統，其例如於美國46CFR76.25-10中所述之代碼。

在上述之實施例中，消防系統為一乾式系統，可以想見的，在某些情況下亦可使用濕式系統，其中具有裝有氣體之儲存器(gas filled reservoir)，用以維持管道內之壓力，直到灑水噴頭因火災而開啟為止。

由上述可知，本發明至少一較佳形式提供一火災警示系統用於火災偵測及可選擇之火災抑制裝設，其相對簡單可靠且具成本效益。其使用完善之灑水噴頭(作為火災偵測器)但沒有整套濕式或乾式灑水系統之成本或複雜性，可以想見的，低成本及簡單性將使住宅擁有者更容易使用火災警示系統，且可預期的，因火災死亡人數及火災財產損失將會降低。

同時，乾式系統相較於濕式系統來說，當乾燥安裝或在測試或使用後充分清除水時，可能有較少之維護或腐蝕問題。

另外，使用直徑10毫米至20毫米之柔性聚丁烯-1管線或柔性聚丙烯管線且安裝有灑水噴頭，意味著當火源發生在遠離灑水噴頭時，塑膠管線在火的熱的影響下，將融化或破裂，其將使壓力下降進而驅動警報。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。