隐藏式喷洒器的制造方法
【专利说明】隐藏式喷洒器
[0001 ] 本申请是于2007年11月28日提交的已进入中国国家阶段的PCT专利申请(中国国家申请号为200780050062.1，国际申请号为PCT/US2007/085820，发明名称为“CONCEALEDSPRINKLER”)的分案申请。
[0002]优先权数据和通过引用的结合
本申请要求根据35 U.S.C.119(e)于2006年11月28日提交的美国临时专利申请号60/861，239的优先权的权益，该临时专利申请通过引用全文结合在此。
技术领域
[0003]本发明总体上涉及防火装置，并且更确切地讲，涉及优选地用于(例如)公共机构的或商业用途或可替代地用于居住环境的隐藏式防火喷洒器。
【背景技术】
[0004]排出一种灭火流体(例如水、气体或其他化学制剂)的隐藏式防火喷洒器能够被设计成保护多种商用和居住场所。此外，这种隐藏式喷洒器能够以一种悬挂型配置安装在一个天花板系统上，或者可替代地，这种喷洒器能够被配置为一种用于沿一个墙体表面安装的侧壁式喷洒器。通常，这些喷洒器的隐藏特点把内部的部件遮挡起来而不可见。因此，至少出于美观的原因，一种隐藏式喷洒器可以在居住场所使用。采用隐藏式喷洒器的一类商业场所是包括(例如)教养所、拘留所和精神病治疗机构在内的公共机构性场所。用于公共机构应用场合的隐藏式喷洒器优选地被配置成具有一个防拆动的热敏释放机构，以减少居住者利用喷洒器的内部的部件自伤或伤害他人的机率。
[0005]存在行业认可的设计指标，这些指标用于使得隐藏式喷洒器可能构成的危害减到最小。例如，设计指标规定一种隐藏式喷洒器应被配置成带有一种热敏触发器或释放机构，当一个八十镑或更大的负载悬挂在该机构上时，该热敏触发器或释放机构能够从喷洒器本体上断开。此类指标使得有人将喷洒器用作一种装置来将他们自己或他人吊起的可能性降到最低。一些已知的隐藏式喷洒器使用一个盖子来隐藏喷洒器的内部的部件，以便防止未授权而拆动喷洒器及其部件。例如，美国专利号6，152，236是针对一种用于喷洒头的组合触发器和隐藏装置，以隐藏包含在喷洒器本体内部的部件。该本体和隐藏装置被进一步示出为设置在一个孔罩的凹陷之内。该圆形隐藏装置包括由一种易熔焊接材料连结的两个交叠的易熔板，这种焊接材料在足够的热量水平存在时失效。为了隐藏喷洒器本体的内部并提供到达隐藏装置的内部的一个传热路径，将该隐藏装置被定位于该喷洒器本体的底部之下一个预先选定的距离以及该本体内部边界之内的一个预先选定的径向距离处。因此，该隐藏装置限定该装置与喷洒器本体之间的一个环带或间隙，该环带或间隙是高达1/16英寸宽、1/8英寸高。通过将一对启动销维持在偏置位置以便将一个调节板保持在适当的位置以支撑一个封闭构件，该隐藏装置还起到触发器装置的一个部件的作用。该隐藏装置包括设置在一个中心开口周围的一对孔以此接合这些启动销。该中心开口提供了接近一个调节螺钉的途径，该调节螺钉在封闭构件上施加一个密封压力。
[0006]据信在使用一对启动销以及与喷洒器的底部隔开的一个隐藏装置的一个已知的喷洒器中，该隐藏装置与喷洒器本体之间的间隙提供了一个通道，在该通道中，能够将一条线或细绳在这些启动销周围穿过以保持它们的相对位置。在使这些销保持在位的情况下，能够在不开启该喷洒器的情况下移除该隐藏装置，由此提供了未经授权而进入该喷洒器的内部部件的通道。具有与喷洒器本体内部部件相接合以便隐藏该喷洒器本体的本体内部的一个盖子的其他已知的喷洒器在美国专利号3，783，947、6，520，865和6，367，559中示出并说明。这些专利各自描述了用于一个喷洒器本体的一个盖子或易熔板组件，该盖子或易熔板组件包括一个中心开口，使一个工具或其他物体进入该本体内部并调节一个内部部件。此外，这些盖子分别被示为在该喷洒器本体内部的周界内并与该喷洒器本体底部的开口齐平或在该开口之下。
[0007]另一种隐藏式喷洒器在美国专利号4，596，289中示出并说明，其中一个盖子构件和阀门封闭装置将喷洒器本体的内部完全隐藏。然而，该盖子装置并不是由喷洒器本体或其内部部件完全支撑在适当的位置，而是接合围绕该本体的一个单独的壳体以支撑该盖子的外部接片或凸起。
【发明内容】
[0008]本发明是针对具有一个触发器组件的一种喷洒器，该喷洒器包括一个盖板组件。该盖板组件优选地被配置成设置在一个喷洒器本体的排出端周围，从而将到达该喷洒器的内部部件的路径和进入点降至最小。优选该盖板组件被配置成接合该喷洒器本体或其内部部件以进一步提供一个基本上连续的表面区域而没有设计到达喷洒器内部的通道。因此，该盖板组件优选提供用于将该喷洒器本体的内部腔室密封的装置，从而防止或实质上减小该喷洒器及其内部部件的未授权的拆动。由于该盖板组件优选被整合在该触发器组件之内，当盖板组件从其在该喷洒器本体排出端周围的位置上被取下、被移位或被分离时它优选将启动喷洒器。该盖板组件进一步优选地被配置成与喷洒器本体具有一种断裂连接，从而在一个八十镑或更大的悬挂负载的重量下从该喷洒器分离开。更优选的是，该喷洒器本体和盖板组件位于一个凹陷或一个环绕孔罩的壳体之内，该凹陷或壳体能够协助安装该喷洒器并进一步地封闭至喷洒器本体的内部腔室以及其内包含的部件的通道。
[0009]该喷洒器的一个优选实施方案包括一个本体，该本体具有一个近端部分和一个远端部分。该本体限定了一个内部通路，该内部通路具有沿一条纵向轴线延伸的一个入口和一个出口。该远端部分包括一个环形壁，该环形壁具有一个外表面和一个内表面以进一步限定远离该出口并与该通路连通的一个腔室。该环形壁的一部分进一步限定远离该喷洒器本体并且与该腔室连通的一个远端开口。该喷洒器进一步包括连接到该本体上的一个偏转器组件。该偏转器组件优选地具有安置在该腔室内的一个偏转器板，并且该偏转器板具有远离该出口的一个第一位置和远离该第一位置的一个第二位置。此外，该喷洒器具有一个封闭组件，该封闭组件包括一个封闭元件，该封闭元件与该偏转器板相接合，这样当该偏转器板处在该第一位置时，该封闭元件安置在该通路的出口之内。该优选的喷洒器还包括一个触发器组件，该触发器组件具有一个热额定的盖板组件和一个杠杆组件，该杠杆组件与该环形壁的一个内表面接合以便将该偏转器组件支撑在第一位置。该板组件优选地包括至少一个第一板构件，该至少一个第一板构件包括一个唇部分。该板组件进一步优选地与该杠杆组件相接合，这样该唇部分基本上环绕限定了该远端开口的环形壁的部分。该唇部分进一步优选地与该远端边缘的另一个部分轴向隔开，从而限定了它们之间的一个间隙高度。安置在该远端边缘与该唇部分之间的是更优选地安置的一个环构件，用于进一步封住至该环形路径的通道。该环构件优选是由一种聚合物材料制成，这种材料能够用作盖板组件与喷洒器本体之间一种隔离物，从而改善盖板组件的热响应性。更优选地，该环构件被配置成将盖板组件定心到喷洒器本体的周围并进一步保持盖板组件的平面表面基本上垂直于喷洒器本体的纵向轴线。
[0010]该喷洒器的另一个优选实施方案提供了一个本体，该本体具有一个近端部分和一个远端部分。该本体限定了具有沿一条纵向轴线延伸的入口和出口的一个内部通路，并且该远端部分包括一个环形壁，该环形壁具有一个外表面和一个内表面以进一步限定远离该出口并与该通路连通的一个腔室。该环形壁的一个第一部分优选限定了处于该喷洒器本体的远端并且与该腔室连通的一个远端开口，并且该环形壁的一个第二部分优选限定了沿着接近该远端开口的内表面的一个支架。该喷洒器优选进一步包括连接到本体的一个偏转器组件。该本体优选具有安置在该腔室内的一个偏转器板。该偏转器板优选具有远离该出口的一个第一位置和远离该第一位置的一个第二位置。该优选的喷洒器进一步包括一个封闭组件，该封闭组件具有与该偏转器板相接合的一个封闭元件，这样当该偏转器板处在该第一位置时，该封闭元件被安置在该通路的出口之内。该喷洒器进一步具有一个触发器组件，该触发器组件优选包括一个杠杆组件，该杠杆组件具有一个第一端和一个第二端以便分别接合该支架和一个桥元件，从而将该偏转器支撑在该第一位置中。优选提供一种热额定的板组件，该热额定的板组件具有至少一个第一板构件，该至少一个第一板构件包括框绕该第一板构件的一个唇部分。该唇部分基本上环绕该环形壁的限定该远端开口的部分。
[0011]该喷洒器的再一个优选实施方案提供了沿一条纵向轴线延伸的一个本体，该本体具有一个近端部分和一个扩大的远端部分，该远端部分包括一个环形壁，该环形壁具有一个近端边和一个远端边缘，一个外表面和一个内表面在该近端边与该远端边缘之间延伸以限定用于容纳一个偏转器组件的一个腔室。该远端边缘的一部分形成了在该本体的远端并且与该腔室连通的一个开口。还提供了一个盖板，该盖板优选具有一个唇部分，该盖板安置在该本体之下从而基本上覆盖该远端开口，并且该唇部分与形成该开口的远端边缘的一部分交叠。该喷洒器进一步包括一个壳体，该壳体具有一个内表面，该内表面限定了一个带有中心通孔的插座。优选该壳体内表面的一部分接合该环形壁的近端边缘从而基本上封闭该腔室。优选地，该壳体是一个孔罩，用于围绕该喷洒器本体并平齐地安装到一个天花板或墙壁上。优选该本体延伸穿过该通孔，这样扩大的远端部分被优选地座入该插座内，并且一个环形路径或间隙进一步优选地被限定在环形壁与壳体的内表面之间。
[0012]该喷洒器的另一个优选实施方案包括一个本体，该本体具有限定了一个开口的近端部分和限定了一个出口的远端部分。该本体限定了在该入口与该出口之间的一个内部通路以进一步限定一个第一直径。优选该本体的远端部分包括一个环形壁，该环形壁具有一个外表面和一个内表面以进一步限定远离该出口的一个腔室。优选该腔室限定了大于该第一直径的一个第二直径。该优选的喷洒器还包括一个偏转器组件，该偏转器组件具有安置在该腔室内的远离出口的一个偏转器板。此外，还包括一个封闭组件，该封闭组件优选具有一个封闭元件、与该封闭元件接合的一个桥组件、一个热响应板组件以及至少一个杠杆构件，该至少一个杠杆构件具有与该板组件接合的一个第一端以及与该本体的远端部分接合的第二端，从而接合该桥组件，这样该封闭元件被安置在该本体的出口附近以维持高达约500镑每平方英寸(psi)的一个静态流体压力。
[0013]根据本发明的另一种喷洒器优选包括一个喷洒器本体，该喷洒器本体具有包括一个近端开口的一个近端部分和包括一个出口的一个远端部分。该本体限定了在该入口与该出口之间的沿一条纵向轴线的一个内部通路，并且该远端部分包括一个腔室和安置在该腔室内的一个偏转器组件。该腔室进一步限定了一个远端开口。优选该喷洒器进一步包括一个热额定的触发器组件，该触发器组件具有一个杠杆组件以及用于防止进入该腔室的装置。
[0014]在又一个优选实施方案中，一个喷洒器优选包括一个喷洒器本体，该喷洒器本体具有包括一个近端开口的一个近端部分以及包括一个出口的一个远端部分。该本体进一步限定沿一条纵向轴线并且在该入口与该出口之间的一个内部通路，并且优选该远端部分包括限定一个远端开口的一个腔室。一个偏转器组件优选被安置在该腔室内。一个热额定的触发器组件优选包括一个杠杆组件和安置在该远端开口周围的一个盖板组件，从而基本上封闭该腔室。该盖板组件优选接合该杠杆组件以限定基本上垂直于该纵向轴线的一个表面，该表面限定了一个表面轮廓，该表面轮廓包括与该腔室连通的一个间隙，该间隙具有不大于0.005英寸(0.127毫米)的一个最大间隙宽度。
[0015]附图简要说明
结合在此并构成本说明书的一部分的这些附图展示了本发明的多个示例性实施方案，并且与以上给出的一般性说明和以下给出的详细说明一起用于解释本发明的特征。应该理解，这些优选实施方案是由所附的权利要求书提供的本发明的一些实例。
[0016]图1是一个优选的喷洒器的一个第一实施方案的截面视图。
[0017]图1A是图1的喷洒器的一个分解视图。
[0018]图1B是图1的喷洒器的一个替代实施方案的分解视图。
[0019]图1C是图1的喷洒器的一个详细的截面视图。
[0020]图1D是图1的喷洒器的另一个实施方案。
[0021]图1E是图1的喷洒器的又一个实施方案。
[0022]图1F是图1的喷洒器的另一个实施方案。
[0023]图1G是图1F的喷洒器使其偏转器组件处在一个第二位置中。
[0024]图1H是图1G示出的封闭组件的一个详细的截面视图。
[0025]图1I是图1G的封闭组件内的封闭纽的一个详细的截面视图。
[0026]图1K是在图1F的喷洒器中使用的一个杠杆构件的等距视图。
[0027]图1L是在图1F的喷洒器中使用的一个偏转器的平面视图。
[0028]图1M是图1L的偏转器的截面视图。
[0029]图1N是图1L的偏转器的另一个截面视图。
[0030]图10是在图1F的喷洒器中使用的另一个偏转器的平面视图。
[0031]图1P是在图1F的喷洒器中使用的一个优选的臂构件。
[0032]图2是与图1的喷洒器一起使用的一个盖板组件的平面端视图。
[0033]图2A是图2的盖板组件的分解视图。
[0034]图2B是在图2的盖板组件中使用的一个预成形焊料球。
[0035]图3是图1的喷洒器的截面视图，它带有一个杠杆组件的一种替代实施方案。
[0036]图3A是图3的喷洒器的分解视图。
[0037]图4是一个喷洒器以及与该喷洒器一起使用的一个工具的分解透视图。
[0038]图4A是在图1F的喷洒器中使用的一个本体的端面。
[0039]图5是该喷洒器的另一个实施方案的截面视图。
[0040]图5A是图5的喷洒器的一个分解视图。
[0041]图5B是与图5的喷洒器一起使用的一个盖板组件的平面端视图。
[0042]图5C是图5B的盖板组件的分解视图。
[0043]图6是图5的喷洒器的一个替代实施方案的截面视图，该替代实施方案具有替代的杠杆和盖板组件。
[0044]图6A是图6的喷洒器的分解视图。
[0045]图6B是与图6的喷洒器一起使用的一个盖板组件的平面端视图。
[0046]图6C是图6B的盖板组件的分解视图。
[0047]图7是一种侧壁隐藏式喷洒器的一个实施方案的截面视图。
[0048]图7A是在图7的侧壁喷洒器中使用的一个本体。
[0049]图7B是图7A的本体的一个端面。
[0050]图7C是在图7的喷洒器中使用的一个偏转器。
[0051 ]图7D是图7C的偏转器的截面视图。
[0052]图7E是在图7的偏转器中使用的一个臂。
[0053]图7F-7G是在图7的喷洒器内的封闭组件中使用的一个纽状物的两个部件。
[0054]图8是图7的喷洒器和与该喷洒器一起使用的一个工具的分解透视图。
[0055]图8A-8B是与图7的喷洒器一起使用的一个工具。
[0056]图9是与图1的喷洒器一起使用的一个悬挂偏转器板的平面视图。
[0057]图10是与图7的喷洒器一起使用的一个侧壁偏转器板。
[0058]图10A是图10的偏转器的截面视图。
[0059]图11是用于测试在图1F的喷洒器中使用的一个盖板组件的说明性示意图。
[0060]实施本发明的方式
图1所示的是一个优选的喷洒器10的一个第一说明性实施方案。喷洒器10优选被配置为一种隐藏式喷洒器。喷洒器10可以被配置为用于商业用途，包括公共机构用途以及名称为“Automatic Sprinklers for Fire-Protect1n Service”的UnderwritersLaboratories, Inc.( “UL”)标准 199(2005)( “UL标准 199(2005)”)的要求所限定的其他商业用途，该标准通过引用全文结合在此。另外，在替代方案中，喷洒器10能够被配置成用于名称为 “Residential Sprinklers for Fire Protect1n Service” 的UL标准 1626(2004)的要求所限定的居住用途，这些居住用途各自进一步由名称为“Standards for theInstallat1n of Sprinkler Systems” 的美国全国消防协会(NFPA)标准:NFPA_13(2007)、名称为“Standards for the Installat1n of Sprinkler Systems in One- and Two-Family Dwellings and Mobile Homes” 的NFPA_13D(2007)和名称为 “Standards for theInstallat1n of Sprinkler Systems In Residential Occupancies up to andIncluding Four Stories in Height” 的NFPA_13R(2007)的可适用的安装要求所限定。喷洒器10可以被配置成用于利用一个如(例如)图1所示的悬挂型偏转器的悬挂型安装，或者可替代地，喷洒器10可以被配置成用于利用一个如(例如)图7-7A所示的侧壁偏转器的侧壁或基本上水平的安装。喷洒器10总体上包括一个本体12、一个偏转器组件14和一个盖板组件16。喷洒器10进一步优选地被安置在一个安装元件18内，该安装元件用于安装到一个天花板结构上，如一个天花板镶板、无灰泥墙的天花板或形成安装表面的其他结构。安装元件18是优选地具有用于接合该天花板结构的一个近端面的一个孔罩18。安装元件18优选地从该近端面到远端面逐渐变细，该远端面优选位于接近该本体的一个远端并且更优选地基本上与该本体的远端平齐的位置。
[0061 ] 喷洒器本体12具有一个近端部分20和一个远端部分22。近端部分20的外表面优选包括一个有螺纹的末端配件，该末端配件用于将喷洒器10连接到包含灭火流体的一个喷淋系统的一条支线上，该灭火流体例如是液体(如水)、加压气体(如压缩空气)或其组合(比如一种泡沫)。本体12的一个内表面部分进一步限定了一个内部通路24，该内部通路沿一条纵向轴线A-A在一个入口 26与一个出口 28之间延伸。优选入口 26与通路24的楔形部分24a连通。楔形通路24进一步优选与具有恒定直径并在出口 28处终结的一个部分24b连通。通路24、入口 26和出口 28进一步优选限定了一个喷洒器常数或K因数，其范围在从约3加仑每分钟每镑每平方英寸的二分之一次方((gpm/化8；0)1/2)到约5.8 (gpm/(psi))1/2，并且优选是大约5.6 (gpm/(psi))1/20
[0062]远端部分22优选包括一个环形壁30，该环形壁具有与近端部分20邻接并且更优选与该近端部分成一体的一个近端边32。环形壁30包括一个外表面34和一个内表面36，以进一步限定远离出口 28的一个腔室38。本体12优选被构造成使腔室38与通路24连通。环形壁30进一步包括限定远端开口 42的一个远端边缘40，该远端开口优选处于本体12与腔室38连通的远端。环形壁30优选限定一个第一壁厚度，并且环形壁40的远端边缘限定优选小于该第一壁厚度的一个壁厚度。喷洒器本体12总体上限定了在垂直于纵向轴线A-A的平面内的基本上呈圆形的截面;然而，应该理解，本体12可限定其他几何形状的截面，例如，椭圆形或矩形截面，只要本体12能够输送所希望的流体流量和流体压力。
[0063]腔室38被优选配置成容纳喷洒器10的内部部件。更确切地讲，优选腔室38被配置成用于容纳偏转器组件14以及一个封闭元件44。偏转器组件14被连接到本体12上，并且更优选地以一种伸缩方式被从近端边32悬吊。更确切地讲，近端边32优选包括与腔室38连通的一