消防喷淋器、器具和消防喷淋系统
技术领域
本发明涉及消防喷淋器、器具、消防喷淋系统和用于从消防喷淋系统排液的方法。更具体地说，本发明涉及一种非突出式消防喷淋器，例如隐藏式或嵌入式安装的消防喷淋器；本发明还涉及用于从这种消防喷淋器排水的器具，包括多个这种消防喷淋器的消防喷淋系统，以及用于从消防喷淋系统排液的方法，其中该消防喷淋系统包括一个或多个非突出式消防喷淋器。
背景技术
消防喷淋器设计用于尽可能广泛地在建筑物内分配灭火流体，例如水。同样地，它们通常被加压到高水平并且它们的启动可能对建筑物及其内容物造成相当大的损害。例如，启动办公室中的消防喷淋器会损坏计算机和文件，启动零售商店的消防喷淋器可能会使水对库存商品造成损害。
无论正在进行的建筑维护的人员的工作是否与喷淋器有关，消防喷淋器也会对这些人员构成安全威胁。例如，梯子或其他设备可能与喷淋器接触，可能会启动喷淋器。
消防喷淋系统可包括多个喷淋器，这些喷淋器通常间隔大约四米安装。这些喷淋器需要拆卸才能排空系统。而且，可能难以确定喷淋器是否被加压并且消防喷淋器可能是危险的，并且一旦被启动就难以关闭。较高占用率的建筑物可能需要数千个单独的喷淋器，这在时间和资金方面产生持续的成本。
此外，非隐藏式或突出式消防喷淋器(称为下垂型喷淋器)从天花板伸出的方式可能是难看的。如果它们被无意中碰撞或撞击，可能导致人身伤害或损坏。实际上，无意中碰撞并由此启动下垂型消防喷淋器是误报和水造成物品损坏的常见原因。
发明内容
本发明的实例旨在提供一种用于从消防喷淋系统排水的器具和方法。
通常，本发明的实施方式涉及一种消防喷淋器、器具、消防喷淋系统和用于从消防喷淋系统排液的方法。
以广泛的形式，本发明涉及一种消防喷淋器，其适于以水密方式与用于排水的器具接合；一种用于与消防喷淋器水密接合的器具；一种包括多个所述消防喷淋器的消防喷淋系统和一种用于从这种消防喷淋系统排液的方法，该消防喷淋系统包括一个或多个适于与所述器具水密接合的消防喷淋器。
在特定实施方式中，本发明涉及一种非突出式消防喷淋器，例如嵌入式消防喷淋器或隐藏式消防喷淋器，其适于以水密方式与用于排水的器具接合；与这种非突出式消防喷淋器水密接合的器具；包括多个所述消防喷淋器的系统；以及用于从消防喷淋系统排液的方法。
在第一方面，尽管不必是唯一的或实际上最宽泛的形式，但本发明提供了一种非突出式消防喷淋器，其包括：
主体，其包括用于流体通过的内部通道、提供内部通道的水密密封的密封件、通过温度操作或通过被破坏而操作的响应元件、和偏转器；
壳体，其包括至少一个壁、内端、和用于容纳盖板的盖端，所述至少一个壁适于至少部分地围绕所述主体；以及
所述盖板，其可拆卸地安装在壳体的盖端上；
其中所述主体与器具的罩体配合并密封固定于器具的罩体上，以用于从非突出式消防喷淋器排液。
根据第一方面的一个实施方式，前述器具是第二方面的器具。
在第一方面的特定实施方式中，所述盖板可以是平面的或基本上平面的。
在第二方面，本发明提供了用于非突出式消防喷淋器排液的器具，该器具包括：
罩体，其构造成与非突出式消防喷淋器配合并密封地固定到非突出式消防喷淋器上，以收集从所述非突出式消防喷淋器流出的流体，其中所述罩体被构造为密封地围绕所述非突出式消防喷淋器；
启动器，其用于启动所述非突出式消防喷淋器；以及
导管，其与所述罩体流体连通，且流体可通过所述导管排出。
在第二方面的一个实施方式中，所述罩体还被构造成在非突出式消防喷淋器壳体的盖端上方前进，以密封围绕所述非突出式消防喷淋器。
在第二方面的另一个实施方式中，所述启动器可在罩体外部操作。
在第二方面的另一个实施方式中，所述罩体被构造为与固定在所述非突出式消防喷淋器上的转换接头接合。在一种形式中，所述罩体由金属材料制成在另一种形式中，所述罩体由聚合材料制成。所述聚合物罩体可以注塑成型。
根据一些实施方式，所述启动器包括在罩体内部延伸的销，且所述销可移动以使得所述消防喷淋器的响应元件移位，以打开所述消防喷淋器的阀并允许流体从所述消防喷淋器中流出。优选地，所述响应元件是泡体，并且所述销被设置用于破坏泡体。优选地，所述销可在罩体外部操作。泡体可包括温度响应泡体。
在一个实施方式中，所述器具包括用于连接到所述喷淋器的卡口附件。
在一些实施方式中，所述器具还包括锁，所述锁可操作以使所述罩体相对于所述消防喷淋器固定。所述锁可以包括套筒，该套筒可相对于罩体移动以操作锁。套筒可以与壳体同轴并至少部分地围绕罩体延伸。
锁可以包括至少一个锁定元件，该锁定元件构造成可与消防喷淋器可释放地接合，或与固定在消防喷淋器上的转换接头可释放地接合。优选地，所述至少一个锁定元件可径向移动。在一种形式中，所述至少一个锁定元件呈弹性柔性臂的形式，所述弹性柔性臂可径向移动以便于所述器具与所述消防喷淋器的接合和脱离。
该锁定元件或每个锁定元件可包括球形部分，该球形部分构造成用于容纳在形成于消防喷淋器或转换接头中的相应形状的凹槽中。该锁定元件或每个锁定元件可以是球的形式，该球设置在罩体中形成的凹槽内。
锁可以通过相对于嵌入式消防喷淋器进行旋转而附接到罩体。旋转可以围绕罩体开口中心处的纵向轴线。
该器具可包括球阀以控制通过导管的水流。罩体可以具有在消防喷淋器和罩体之间延伸的密封件。该器具还可包括压力传感器，用于确定在罩体和消防喷淋器之间形成的腔室的压力。该器具可以进一步包括泵，以用空气或水对腔室加压，以验证腔室是否被密封，以准备操作灭火喷淋器。该器具可以配置为安装到延伸杆的一端。
根据第二方面，罩体可以沿着罩体的开口的中心处的纵向轴线，在非突出式消防喷淋器的端部上方前进。
在第二方面的另一个实施方式中，非突出式消防喷淋器包括第二方面的非突出式消防喷淋器。
根据第三方面，本发明还提供了一种消防喷淋系统，其包括根据第一方面的多个消防喷淋器。
根据本发明的第四方面，本发明还提供了一种通过非突出式消防喷淋器使得非突出式消防喷淋系统排液的方法，包括以下步骤：
将排水器具相对于非突出式喷淋器固定并与之密封接合(所述器具包括罩体，该罩体构造成与非突出式喷淋器配合以收集从非突出式喷淋器流出的流体，其中所述罩体构造成密封地围绕该非突出式喷淋器；所述器具还包括连接到罩体的锁，所述锁构造成可释放地连接到消防喷淋器上；所述器具还包括启动器，其可在罩体外部操作，以启动非突出式消防喷淋器；所述器具还包括与罩体流体连通的导管，且流体可通过该导管排出)；
操作启动器以启动消防喷淋器；并
通过导管从系统中排出流体。
根据第四方面的一个实施方式，所述罩体还被构造成在非突出式消防喷淋器壳体的盖端上方前进，以密封围绕所述非突出式消防喷淋器。
在第四方面的另一个实施方式中，所述启动器可在罩体外部操作。
所述器具可以固定到非突出式消防喷淋器上。启动非突出式消防喷淋器的步骤可包括破坏喷淋器的泡体。
根据上述任一方面，非突出式消防喷淋器可包括任何设计用或建筑用的消防喷淋器。这种非突出式消防喷淋器的示例是嵌入式消防喷淋器或隐藏式消防喷淋器。
附图说明
参考附图，以下仅通过非限制性示例，将进一步描述本发明的优选实施方式。
图1是本发明的一个实施方式的排水器具的立体图；
图2是所述器具沿纵向轴线剖开的立体图器具；
图3是所述器具沿横向轴线剖开的立体图器具以；
图4是图3的器具的俯视图；
图5是安装在喷淋器上的器具的立体图；
图6是安装在喷淋器上的器具的立体图，该器具和喷淋器沿纵向轴线剖开；
图7是本发明一个实施方式的消防喷淋器的立体图；
图8是本发明另一个实施方式的消防喷淋器的立体图；
图9是本发明另一个实施方式的消防喷淋器的立体图；
图10是本发明另一个实施方式的消防喷淋器的立体图，该消防喷淋器通过一个转换接头安装在水管上；
图11是本发明另一个实施方式的消防喷淋器的立体图，该消防喷淋器通过另一个转换接头安装在水管上；
图12是装有流量计的排水器具的立体图；
图13是装有手压泵的排水器具的立体图；
图14是本发明另一个实施方式的排水器具的立体图；
图15是本发明另一个实施方式的排水器具的立体图；
图16是图15的器具的剖视图；和
图17A和17B示出了根据本发明的一个实施方式的嵌入式喷淋器的立体图，图 17C示出了其截面图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明优选实施方式的器具10。器具10构造成用于通过消防喷淋器26(参见图5、6、17A和17B)排放或安全地排空消防喷淋系统100(未示出)，并且该器具10包括罩体12，罩体12构造成与喷淋器26配合以从喷淋器26收集流体。
本发明涉及一种非突出式消防喷淋器26；器具10；系统100，其包括多个非突出式消防喷淋器100；以及用于从消防喷淋系统100排水的方法。
非突出式消防喷淋器是指任何设计用或建筑用的消防喷淋器，其可用于有意或希望减少或消除消防喷淋器的可见性或视觉影响的地方。这种非突出式消防喷淋器的示例是嵌入式安装的消防喷淋器和隐藏式消防喷淋器。
尽管图5至图16示出了消防喷淋器26、32、34、38、126，其未被示出为非突出式喷淋器的，但这仅是为了便于观察和描述。根据本文的教导，技术人员能够容易将在此的教导适用于17A和17B中所示的非突出式喷淋器226。
在图示的器具10中，罩体12适于直接连接到喷淋器26，尽管它也可以间接地连接。器具10还包括用于启动喷淋器26的启动器14和导管16。导管16与罩体12 流体连通，来自喷淋器26的流体可通过导管16排出。
器具10的优选实施方式提供了一种装置，该装置允许消防喷淋系统100通过消防喷淋器26以控制灭火流体的方式安全地排出，从而防止该流体造成损坏。如果排水管的位置靠近待启动的喷淋器26，则可以将一软管(未示出)连接到导管16，使得流体可以直接引导到所述排水管中。如果排水管没有太靠近喷淋器26，则可以使用大的箱子来收集流体。如果使用箱子，则可以将软管安装到导管16上，以便从器具10 延伸到该箱子，或者流体可以直接从导管16流动。可以理解，器具10允许包括多个喷淋器26的系统100中的任何喷淋器26用于从系统100排水。器具10还允许系统 100在多个位置排水，以确保系统100可以完全排空并且不存在聚水。
导管16示出为具有用于接收配件的内螺纹或阴螺纹，但是应当理解，它也可以设置有外螺纹。如图1和2所示，可以提供配件17以将器具10的阴套接口转换成阳配件21，其可以安装具有阴连接的标准配件，例如流量计或球阀。器具10可以设置有其他类型的连接，例如标准软管连接54，如图12和13所示。
图示的罩体12构造成与喷淋器26接合，但是应当理解，罩体12也可以构造成与固定到喷淋器的转换接头接合。转换接头可以固定到水管上，使得喷淋器由转换接头接收，或者转换接头可以简单地是用于与喷淋器26连接的中间部件。罩体12可以具有在喷淋器26和罩体12之间延伸的密封件25，或者在罩体12和转换接头(如有) 之间的密封件25。
启动器14具有销18，销18在罩体12的内部延伸并且可移动，以移动喷淋器26 的响应元件，以打开喷淋器26的阀23，并允许流体从喷淋器26流出。在图6所示的实施方式中，喷淋器26是这样的类型，其中响应元件包括玻璃泡体19，玻璃泡体19 在通常操作中将锥形阀构件23保持在闭合状态。在其他实施方式中，响应元件可以通过被破坏或其他类型进行操作，例如泡体19由温度操作。当启动时，泡体19断开，从而允许阀门构件23下降，从而阀门23被打开并且流体可以从喷淋器26流出。图示的启动器14的销18被配置成接合和破坏喷淋器26的泡体19，以启动所述喷淋器 26。销18可在罩体12外部操作，使得一旦器具10相对于喷淋器26固定，使用者可远距离地破坏泡体19。在所示实施方式中，销18是可以滑动以朝向泡体19前进，但是可以理解其他布置也是可能的。例如，销18可以是带螺纹的并且保持在螺纹孔中，以便通过销18的旋转而前进。此外，销18可以是可枢转的，以便选择性地使销18 的一端与泡体19结合。与这样的实施方式中，销18可以加杠杆作用，以增加销18 在泡体19上的力。
启动器14可包括安全锁，以防止喷淋器26启动，直到器具10牢固地连接到喷淋器26上。在所示实施方式中，安全锁包括凸起部分15，其围绕销18并防止启动器 14操作，直到器具的锁已经运行起来，这将在下文描述。应当理解，所示的安全锁被配置为使用时带有图示锁，并且安全锁可以以其他方式配置。
虽然器具10被描述为与具有泡体19的喷淋器26一起使用，但是应当理解，器具10也适用于具有可熔连接的喷淋器。在这方面，销14还可操作以破坏所述可熔连接并打开这种喷淋器的阀。
由于消防喷淋器通常被加压到高水平，所以器具10设置有锁，该锁可操作以相对于喷淋器26固定罩体12，使得当灭火流体在高压下从喷淋器26流出时，器具10 在喷淋器26的启动时不会移位。
在一种形式中，锁包括套筒20，套筒20可相对于罩体12移动以操作锁。在所描述的实施方式中，套管20与罩体12同轴并且围绕罩体12延伸。但是应当理解，套管20不需要完全围绕罩体12延伸并且可以是袖套的形式。
该锁包括至少一个锁定元件，该锁定元件构造成可释放地接合于喷淋器26或结合于固定到喷淋器26的转换接头。所述锁定元件或每个锁定元件可径向移动，以便可释放地接合于喷淋器26或结合于固定到喷淋器26的转换接头。
锁定元件可以是多个球22的形式，并且图2中所示的锁包括在罩体12中形成的凹槽内围绕罩体12设置的8个球。尽管提供了8个球以确保器具10和喷淋器26之间的可靠连接，应当理解，具有少于8个球的安排，例如3或4个球，或者多于8个球的安排，例如10或12个球，也可以提供足够的性能。在其他实施方式中，锁定元件可以简单地具有球形端部，该球形端部构造成用于将其容纳于在喷淋器26中形成的相应形状的凹部中，或者容纳于在安装到喷淋器26的转换接头中形成的相应形状的凹部中。
图3和图4进一步示出了球22及其在器具10中的位置。球22径向向外偏移，并且套筒20的旋转使得延伸部24接触球22并将它们向内推动到锁定位置。如图5 中可见，球22一旦处于锁定位置，就被容纳在形成于喷淋器26中的相应形状的孔中，以便将器具10锁定到喷淋器26。
在图6中可以进一步看到球22的锁定效果。喷淋器26具有大致圆形的底座28，在底座28中形成有孔30(参见图4)。在使用中，球22在静止状态下被径向向外推动，使得罩体12可以被接收在喷淋器26上。一旦就位，套筒20就旋转，使得球22 径向向内移动到孔30中，从而在球22和基座28之间产生抵触。锁可以设置有可视指示器，例如图1所示，其允许用户容易地确定套筒20是否已经充分旋转到使得器具10和喷淋器26之间能够锁合的位置。
上述锁是与例如图7中所示的喷淋器26一起使用的一种可能的配置。参考图8 和9，提供不同配置的喷淋器32、34以与不同配置的锁一起使用。在这方面，锁可以是螺纹构件的形式，其可以拧到形成在如图8所示的喷淋器32的圆形底部中的螺纹上。此外，锁可以包括一系列向内延伸的销，配置成容纳在形成于喷淋器34的圆形底座中的相应形状的槽31中，以形成反向卡口式套接口。在其他实施方式中，罩体12 可以具有非圆形的形状，并且构造成可用于具有相应形状的(也不是圆形的)底座的喷淋器。在这方面，罩体/基座组合可以是例如椭圆形或三角形，并且允许器具10和喷淋器的接合，从而可以传递扭矩，从而允许器具10用于安装在或移除于喷淋器。还应当理解，锁的其他配置也是可能的。
在另一个实施方式中，罩体12通过卡口连接附接到喷淋器26。
通过将器具10和喷淋器26配置成相应的形状，提供防篡改装置，使得只有能够接近器具10的人员可以维修或试图维修消防喷淋器26，从而可能防止不熟练的人员维修喷淋器26。
器具10还可包括阀，例如球阀36，以控制通过导管16的水流。球阀可通过杠杆37或可旋转元件39操作(参见图12)。有利地，这使得可以根据需要控制流量，从而可以方便地排出流体。以前，一旦启动了消防喷淋器，水的流动即使不是不可能停止，也是很难停止的。
确定消防喷淋器是否加压，特别是在系统中的不同位置进行该确定，通常是困难的或不切实际的。器具10还可包括压力传感器(未示出)，用于确定在罩体12和喷淋器26之间形成的腔室的压力。因此，压力传感器可显示出喷淋系统100是否被加压。具有压力传感器的器具10也可用于测试目的，以验证喷淋器26处的流体压力是否满足所需的压力或设计的压力。在使用中，具有阀的器具10可以安装到喷淋器26 上，阀关闭并且喷淋器26被启动，从而可以测量系统压力。一旦测量了压力，喷淋器 26就可以被排空以进行更换。类似地，如果包括流量计，例如图12中的附图标记50 所示的流量计，则可以测量通过喷淋器26的流体的流速。流量计50安装在导管16 上，使得从喷淋器26流出的流体通过流量计50，从而允许测量喷淋器26处的流速。可以在系统100中的不同喷淋器26处进行测量，以识别潜在的故障或验证性能。以前，流量试验只能在固定位置执行，例如安装在控制阀上的阿牛巴流量计。使用所描述的器具10和方法允许在喷淋系统100中的任何地方测量流速，特别是在液压不利的位置，更重要的是，通过喷淋器26的孔口来评估和确认实际流速是否足够并且安装的喷淋器26是否具有正确的类型。
如图13所示，器具10还可以设置有泵52，以对形成在罩体12和喷淋器26之间的腔室加压，以确定该腔室是否被密封。泵52可以用空气或水操作，并且使得使用者可以在喷淋器26被启动之前检查器具10是否与喷淋器26形状配合地密封地接合，从而进一步减少了意外溢出的可能性。泵52通过形成“T”形连接结构的罩体56连接到器具10。壳体56包括可通过杠杆58操作的阀，该阀在腔室被加压时关闭。
鉴于消防喷淋器26、32、34、38、126通常安装在天花板上，器具10可以配置成安装到杆的另一个端，这使得想要排空喷淋器26的人员不需要爬梯子使用器具10。
如图7至9所示，喷淋器26、32、34的优选实施方式具有圆形底座，该底座构造成通过设置在器具10的罩体中的密封件25接合(参见图2)，以便提供表面可以形成密封以防止灭火流体泄漏。在基座或喷淋器26不是圆形的实施方式中，将需要不同构造的密封件。
图10和11示出了通常与消防喷淋系统一起使用的喷淋器38。喷淋器38安装在管40上，管40构成消防喷淋系统100的一部分。图示的传统喷淋器38是Tyco制造的类型，但是应当理解，也可以使用其他类型的传统喷淋器。喷淋器38的基部具有平坦侧面35，以允许扳手在安装或移除期间接合喷淋器38。为了允许器具10安装到传统喷淋器38，可以提供中间转换接头42。如图11所示，转换接头42可以直接焊接到管道40上，或者如图10所示，转换接头42可以容纳在焊接到管道的另一个配件 44中。转换接头42提供圆柱形部分46，在此可以形成密封件。转换接头还提供多个孔48，用于接收锁定球，例如前面所述的那些。应当理解，转换接头42可以以其他方式配置成适应不同的锁。在这个方面，转换接头42可以以类似于图8和9中所示的喷淋器32和34的方式配置。
在一种形式中，所描述的器具10构造成具有由钢或其他金属(例如铝)形成的罩体。但是应当理解，也可以使用其他材料，例如聚合物材料。如图14所示，器具110由聚合物材料构成，如图15和16所示，器具210是具有聚合物罩体210和钢套筒220的混合结构。
如图14至16所示，器具110和210包括与器具10共同的许多特征，并且这些特征已被赋予相同的数字加上100或200，并且前面关于器具10的描述旨在适用于器具110、210，因此共同特征不需要进一步描述。
关于器具110，罩体112由聚合物材料制成，并且锁包括从罩体112延伸的多个弹性臂122形式的锁定元件。每个臂122被构造成弹性可弯曲并可在径向上向内或向外移动，以便于器具110和喷淋器126之间的接合以及移除器具110(当需要时)。应当理解，每个臂122围绕其基部弯曲，并且每个臂的弹性或刚度与所使用的材料的类型和臂的横截面尺寸有关。
每个臂122的外边缘向内侧倾斜或成角度，以使得所述臂接触喷淋器126，所述臂向外。每个臂122在纵向截面上可以是大致L形的，其具有内倾斜或成角度的接合表面，以使得当器具110撤回时，臂122向外，以便于从喷淋器126移除。
在操作中，当器具110与喷淋器126接合时，臂122被向外推动以允许喷淋器 126的外边缘被接收在罩体内。一旦臂122位于形成在喷淋器126中的相应形状的凹槽130上方，臂122的弹性允许臂向内移动以将壳体固定到喷淋器126上。以夹头螺母形式的套筒120位于罩体上。并且作为夹头，螺母120朝向喷淋器126前进时，臂 122被锁定就位，直到需要移除器具110。夹头螺母120也可以由聚合材料制成，或者由金属材料制成。
尽管锁定元件以具有大致矩形构造的弹性臂122的形式示出，但是应当理解，它们可以采用其他形状和形式。
具有混合结构的器具210在图15和16中示出。器具210具有由聚合材料制成的罩体210和由金属材料制成的套筒220。锁定元件优选地为金属球22的形式。
在器具1、10、210中的每一个中，罩体112、212由聚合物材料制成，其优选地使用注射模塑法工艺由高强度聚合物形成。但是应当理解，也可使用许多不同的市售聚合物和工艺。
图17A、图17B和17C示出了根据本发明的非突出式消防喷淋器226的一个实施方式。非突出式消防喷淋器226包括主体270，主体270包括用于流体通过的内部通道272，提供内部通道272的水密密封的密封件225，通过被破坏而操作的响应元件219，以及偏转器274。这些特征可以在所提供的各种视图中可以看到，即图17A 的局部分解图、图17B的侧视立体图和图17C的部分分解的非突出消防喷淋器226 的横截面视图。
非突出式消防喷淋器226还包括壳体276，壳体276包括用于接收盖板290的盖端278，内端282和至少一个壁284。通过比较图17A的局部分解图和图17C的横截面，可以理解至少一个壁284可以适于至少部分地围绕主体270。
非突出式消防喷淋器226还包括可拆卸地连接到壳体276的盖端278的盖板 290。有利地，盖板290可以是平面的或基本上平面的，以与喷淋器226的表面齐平或基本齐平地(嵌入式或基本嵌入式)安装。
从以上描述中可以理解，嵌入式安装的喷淋器226的主体270构造成与器具10 的罩体12配合并且密封地固定到器具10的罩体12，用于从嵌入式喷淋器226排水。
非突出式喷淋器226提供了外观精致的防火喷淋器，其与下垂型喷淋器不同，它不是难看的。另外，通过覆盖喷淋器226，消除或至少减少了由于无意碰撞或撞击而造成伤害或损坏或意外启动的风险。
虽然对于从消防喷淋系统排液是有用的，但是应该理解，所描述的器具将具有其他应用。所述器具的另一个用途是与安装或拆除消防喷淋器有关。应当理解，喷淋器，例如图7至9中所示的喷淋器，被配置成防篡改，从而需要使用该器具进行安装或拆卸。
尽管本发明已经描述了消防喷淋器，但是应当理解，它可以应用于用于其他目的的喷淋器。此外，提及灭火流体旨在涵盖常规消防喷淋系统中使用的不同流体，例如水、化学品、发泡剂或其混合物。
本文已经仅通过示例的方式描述了实施方式，并且在所公开的本发明的范围内可以进行修改。
