流体控制阀系统及方法

专利名称：流体控制阀系统及方法
流体控制阀系统及方法 优先权资料和通过引用结合的内容 在根据本发明的一个优选实施方案中， 一个流体控制阀配 备了一个内部隔膜构件，该内部隔膜构件沿轴向利用在中间的一个中 间腔室在轴向上将两个腔室彼此分隔开。 一方面，该优选的控制阀可 安装在管道系统内，例如以上说明的在控制阀下游不需要止回阀的预 动作防火系统。此外，该优选控制阀的中间腔室能够提供大气压力下的排放口和/或报警口。由此，该优选控制阀能够在该控制阀与该喷洒 器网络之间提供一个单个的和优选地基本上恒定的压力。优选地，一 个隔膜腔室邻近这两个轴向分开的腔室中的每一个，该隔膜腔室用于 隔膜构件的受控的操作。该隔膜腔室相对于这些轴向间隔开的腔室的 优选的方向使得该隔膜腔室能够利用一个隔膜流体压力将这些轴向彼
此间隔开的腔室密封，该隔膜流体压力几乎处于一个优选的1:1的比例 并且更优选地处于一个1:1.2的比例，该流体压力在这两个轴向上分开 的腔室中的任何一个之内。此外，优选控制阀、隔膜以及这些腔室的 方向在这些轴向间隔开的腔室之间提供了一种受控的密封，该受控的 密封能够补偿这两个轴向分开的腔室中的任何一个之内的流体压力的 波动和涌动。 在另一个优选实施方案中，提供了一种隔膜式控制阀，该 隔膜式控制阀用于在一个第一流体压力下的一个第一流体体积与在一 个第二流体压力下的一个笫二流体体积之间的分离和流动控制。该优 选的隔膜式控制阀提供了一个腔室，该腔室具有用于密封该第一流体 体积的一个第一密封接合以及用于密封该第二流体体积的一个第二密 封接合。该第一密封接合优选地与该第二密封接合间隔开，从而在它 们之间限定一个中间腔室。更优选地，该中间腔室被暴露于大气，从 而限定一个报警口，该报警口用于探测该第一密封接合或笫二密封接 合中的缺损。相应地， 一种流体控制阀的一个优选实施方案包括一个 阀门本体，该岡门本体具有一个第一内表面，该第一内表面限定了一 个腔室，该腔室具有一个第一轴线以及基本上垂直于该第一轴线的一 个第二轴线。该腔室进一步包括与该腔室连通并基本上沿该第一轴线 对齐的一个入口以及一个出口 。该内表面还优选地包括一个狭长阀座 构件，该狭长阀座构件基本上沿该第二轴线对齐并优选地限定一个槽。 该本体的一部分进一步优选地限定与该槽连通的一个端口 。该优选控 制阀还包括一个隔膜构件，该隔膜构件被安置在该腔室内，以用于控 制入口与出口之间的连通。该隔膜构件具有一个上表面和一个下表面。
该下表面优选地包括一对间隔开的狭长构件，该对构件在其之间限定 了一个通道。该隔膜构件优选地具有一个第一位置以及至少一个第二 位置，该第一位置允许入口与出口之间的流通，在该第二位置中将这 些狭长构件与阀座构件密封接合，这样该通道与槽以及端口连通。[0006在该隔膜构件的一个优选实施方案中，该隔膜构件限定了 基本上垂直于该第一轴线和第二轴线的一条中心轴线。进一步地，每 个狭长构件包括一个成角的表面，该成角的表面从隔膜构件的下表面 延伸以限定该通道的一个表面，并且在一个顶点终止。相应地，这些 狭长构件优选地限定一个基本上三角形的截面。 图2B是

图1中的该控制阀的一个平面图。 [0018图2C是用于图1中的控制阀的一种优选的螺紋栓组件的 一个详细视图。 图4A是图1中该控制阀的下阀门本体的一个平面图。 [0024图4B是图4A中该下阀门本体的详细的截面视图。 控制阀10优选地被配置为安装在一个管道歧管或其他管 道组件内，以便在该笫 一流体体积与该第二流体体积之间分离和控制 流体的流动。控制阀10包括一个阀门本体12,该阀门本体优选地构造成两部分(i)一个端盖部分12a以及(ii)一个下本体部分12b。"下 本体，，在这里被用作当该控制阀已完全组装时被连接到端盖部分12a 的阀门本体12的一部分的一种参考物体。优选地，阀门本体12并且 (更确切地)下本体部分12b包括入口 14以及出口 16。本体12的入 口和出口14、 16各自包括适合于连接到该歧管上的一个合适的端。这 样，入口 14优选地包括用于连接到一个第一流体源管线(例如一个总 水管)上的一个有凸缘的端，并且出口 16也优选地包括用于连接到另 一个管道接头(例如一个排出管)上的一个有凸缘的端， 一个排出管 被连接到一个互连管道网络上。控制阀IO可以安装在水平方向上，这 样在一个高度上进入该入口 14的流体在同样的高度上从出口 16排出， 或者可替代地，控制阀可以安装在竖直方向上，这样在一个高度上进 入该入口的流体在一个不同的高度上从出口排出。 阀门本体12还包括一个排放口 18，该排放口用于将进入 阀门IO的第一流体通过入口 14转移到阀门本体之外。阀门本体12进 一步优选地包括一个输入开口 20，该输入开口用于将第二流体引入本 体12以便从出口 16排出。在美国专利号6,095,484和7，059，578中示出 并说明了一个示例性封盖12a，以及带有一个入口 14、 一个出口 16、 一个流体排放口 18和一个输入开口 20的下本体12b。然而，与美国专 利号6,095,484和7,059,578所示出和说明的阀门不同，优选的隔膜式控 制阀IO进一步包括带有一个端口 22的阀门本体12。诸位发明人已经 发现，在阀门本体12中包括的一个端口 22能够为一个报警系统提供 手段来监视该阀门的来自入口 14和出口 16和/或在它们之间的任何不 希望的流体连通。例如，端口 22能够用于向阀门IO提供一个报警端口 ，这样人们能够收到关于来自阀门本体12的任何气体或液体泄漏的 警报。更确切地说，能够将端口 22连接到一个流量计和报警装置上以 探测该阀门本体内的流体或气体泄漏。此外，端口22优选地通向大气 并且同安置在入口 14与出口 16之间的一个中间腔室连通。流体排放 口 18、输入开口 20以及端口 22各自可包括一个适当地有罗紋的开口 或其他机械紧固构件，以便将一个适当的管配件或管接头连接到该给 定的孔上。 如图2A中实例可见，在最低的关闭或密封的位置中隔膜 100与一个阀座构件26接合，该阀座构件被构造成或形成阀门本体12 的内表面内部的一个内部肋片或中部凸缘，由此把入口 14和出口 16 之间的流通封闭起来。当隔膜100处于该关闭位置时，隔膜100优选 地把腔室24切分成至少三个区域或子腔室24a、 24b和24c。更确切地 说，当隔膜构件100处于该关闭位置时所形成的是与入口 14连通的一 个第一流体源或入口腔室24a、与出口 16连通的一个第二流体源或出 口腔室24b以及一个隔膜腔室24c。端盖12a优选地包括一个中心开口 13，该中心开口用于把一种平衡流体引入隔膜腔室24c以推动并保持 隔膜构件100处于该关闭位置。该平衡流体优选地从该第一流体源提 供，这样在入口腔室24a经历的流动或压力的任何涌动也在隔膜腔室 24c体验到，这样该隔膜腔室能够对一个隔膜压力起作用并用该隔膜压 力进行补偿，以维持隔膜腔室100处于该关闭位置。 此外，子腔室24a、 24b、 24c的优选的相对方向是使入口 和出口腔室24a、 24b各自与隔膜腔室24c相邻，该隔膜腔室与隔膜构 件100的柔性相结合而有助于使隔膜腔室24c有能力补偿入口或出口 腔室24a、 24b内经历的流动或压力涌动。此外，该优选的方向能够进 一步有利于阀门IO以下面更详细描述的一种方式在优选的平衡流体压 力与主流体压力之比下维持隔膜构件100的密封接合的性能。使用一
需要二个增大的机械;或)衡压力来维持阀内一个^封，以便补偿正 在输送的流体内任何可能的涌动或波动。 在它的关闭位置，隔膜构件IOO的下表面104优选限定了 一个居中的凸出部分110以便在隔膜循环的过程中避免隔膜材料的过 度拉伸并增强上部位置和下部位置内的稳定性。下表面104由此优选地表示具有面积Al、基本上相对于阀座构件26凸出的一个表面，并且更优选地表示一个球状凸出的表面，上表面102表示具有面积A2、基本上相对于隔膜腔室24c凹入的一个表面，并且更优选地表示一个球状凹入的表面。上表面A2优选地大致等于Al。下表面104的多个部分的作用是封闭来自其他腔室的流体流通，即，下表面104的一部分将入口腔室24a从出口腔室24b和隔膜腔室24c处密封。相应地，这些基本上凸出的表面优选地表示成将入口和出口腔室24a和24b封闭。此外，子腔室24a、 24b、 24c相对于彼此的优选的几何形状优选地提供了将入口和出口腔室24a、 24b密封的面积是大致相等的，并且入口腔室24a由下表面104的具有约1/2 Al面积的一部分所封闭，该出口腔室由下表面104的具有约1/2 Al面积的一部分封闭。在隔膜100的一个优选实施方案中，下表面104限定一个第一曲率半径，上表面102限定一个第二曲率半径。在隔膜100包括一个中间层103时，该中间层能够进一步限定一个第三曲率半径。不同的曲率半径能够从一个共用中心点处或可替代地从不同的中心点处测量。 一个下层的曲率半径与一个上层的曲率半径的之比优选地大于1并足够用于在隔膜100处于下部位置时允许下表面104与阀座构件26接合以便充分地将入口和出口腔室24a、 24b封闭。可替代地或除此之外，下表面104能够进一步限定多于一个曲率半径，这样下表面104以一种密封的方式与阀座构件26接合。
0042在用于一个具有四英寸(4 in.)标称阀门尺寸的阀门本体内的隔膜构件100的一种优选实施方案中，该中间层限定了约7.75英寸到约8英寸(8 in.)的一个曲率半径，并且优选为约7.95英寸。上表面102优选地限定了约7.5英寸到约7.75英寸的一个曲率半径，并且优选为约7.6英寸。中间层103和上表面102的这些曲率半径各自优选地从一个共用中心点处沿隔膜构件100的A-A中心轴线进行测量。由此，在一个优选的四英寸(4in.)阀门内中间层103与上表面102的曲率半径的比例约为1.05:1。此外，下表面104优选地限定了至少一个曲率半径，该曲率半径从偏离隔膜构件100的A-A中心轴线的一个共用中心点处测量时，范围是约4.25英寸到约4.5英寸，并且优选为约4.33英寸。更优选地，该中心点从该中心轴线水平偏移约1.4英寸，从该弹性环竖直偏移约2.1英寸。此外，凸出部分110优选地限定范围是从约10.10英寸到约11.10英寸的一个直径，并且优选为约10.47英寸。弹性环元件108优选地限定范围是从约10.20英寸到约10.5英寸的一个外径，并且优选为约10.24英寸，更优选为约10.34英寸。弹性环元件108优选地限定范围是约9.25英寸到约9.5英寸的一个内径，并且优选为约9.45英寸，更优选为约9.29英寸。该隔膜从弹性环元件108到下表面104的总体高度范围是从约3.5英寸到约2.75英寸，并且优选为从约2.95英寸到约3.35英寸。 该隔膜构件的下表面104进一步优选地包括一对狭长密封元件或凸起114a、 114b以形成与阀门本体12的阀座构件26的一种密封接合。密封元件114a、 114b优选地沿下表面104以一种平行的方式延伸一个长度，该长度约等于表面104限定的最大弧长。狭长密封元件114a、 114b各自优选地在横截面上(垂直于延长轴线)楔形缩窄，该才黄截面具有一个第一成角表面116a和一个第二成角表面116b，这两个成角表面各自从下表面104延伸或邻近该下表面延伸，如图3C中的实例所见。可替代地，密封元件114a、 114b能够限定任何截面几何形状，其条件是该密封元件提供了此处提供的密封功能。第一成角表面116a优选限定一个夹角a，该夹角与中心轴线A-A平行的一条边成约四十五度的角。第二成角表面116b优选地限定一个夹角p，该夹角与中心轴线A-A平行的一条边成约十五度的角。安置在第一和第二成角表面116a、 116b之间的是一个终端表面116c，该终端表面用以终结该密封元件并由此限定该凸起的高度。优选地，终端表面116c限定了在其长度上从该第一成角表面到该第二成角表面具有一个或多个曲率半径的一个表面。更优选地，终端表面116c限定了具有至少一个曲率半径的密封元件的一个顶点。用于制造隔膜100的材料取决于所输送的流体的类型和该 隔膜所要暴露的温度范围。优选地，隔膜100的上表面和下表面102、 104由天然橡胶材料层来构建，这种天然橡胶材料具有约七十五(75) 的硬度值或肖氏值以及进一步的约2560磅/平方英寸(2560psi.)的压 力规格。用在上表面和下表面102、 104的适合的材料包括(例如)聚 丁橡胶和氯丁橡胶。能够用于隔膜100的中间层103处的上表面和下 表面增强的材料包括(例如)棉花、尼龙和(更确切地)2号尼龙增强 材料。 阀座构件26优选地用一个中心基座构件32来成形，该中 心基座构件进一步使入口和出口腔室24a、 24b分开并优选地将它们间 隔开，并且沿一个方向在隔膜IOO和阀座构件接合表面26a、 26b之间 转移流体。例如，根据在图4C和4D中所见，基座构件32优选地在沿 该第一轴线IVC-IVC方向上比在沿该第二轴线IVD-IVD方向上更宽。基座构件32优选地基本上与阀门本体12的中心轴线B-B对齐，该阀 门本体基本上垂直地与该第一轴线IVC- IVC和该第二轴线IVD-IVD 相交形成的平面相交。端口 22优选地形成在排放口 18和输入开口 20 之间的基座构件32内。 在希望控制一种主流体(例如水)释放到一个常闭系统内、 同时为该系统提供并维持一种加压次流体(例如压缩空气)的情况下， 对入口和出口腔室24a、 24b二者进行加压的能力是特别有用的。例如， 控制阀10能够用以下的方式在一个液体/气体歧管内安装并运行。控制 阀IO安置在一个主流体源(例如总水管)和一个次流体源(例如压缩 空气供给或压缩氮气源)之间。更确切地，如(例如)图5中原理性 地示出，控制阀IO优选地连接到入口 14处的主流体总管。流体排放 口 18优选地通过连接一个适当的隔断管道元件来关闭，隔断管道元件 例如是一个手动隔断阀。该次流体或压缩气体源被连接到输入开口 20， 并且出口 16优选地连接到要被压缩气体充满和加压的系统。 隔膜构件IOO处在该关闭位置时，入口和出口腔室24a、 24b能够分别^t主流体和次流体加压。更确切地，能够打开隔离主流体 的隔断阀，从而把流体通过入口 14引入该入口腔室24a,以便优选地 获得一个静态压力P2。能够打开隔离该压缩空气的隔断阀以便把次流 体通过输入开口 20引入，从而为出口腔室24b和连接到控制阀10的 出口16的常闭系统加压，以便获得一个静态压力P3。
0058如上所述，分开入口和出口腔室24a、 24b并通常向大气开放的中间腔室24d的存在维持了密封元件114a的一个侧面上的主流 体压力P2以及另 一个密封元件114b的一个側面上的次流体压力P3。 由此，隔膜构件100和它的密封元件114a、 114b被配置用于维持在隔 膜腔室压力Pl的影响下与阀座构件26的密封接合。相应地，上隔膜 表面积和下隔膜表面积Al、 A2、 A3优选地将尺寸确定为使压力Pl足 够大以便在隔膜构件100的上表面上提供一个关闭力，从而克服把隔 膜构件100推到打开位置的主流体和次流体的压力P2、 P3。然而，该 隔膜压力与该主流体压力之比P1:P2或与该次流体压力之比P1:P3优 选地被最小化，这样阀门IO维持一种快速打开响应，即， 一种低跳闸 比例，以便在需要时从入口腔室排出流体。更优选地，每lpsi的隔膜 压力Pl至少有效地密封约1.2 psi的主流体压力P2。这是相对于已知 的隔膜阀的一种优势，已知的隔膜阀被认为需要1:2.5的隔膜压力与主 流体压力之比，因为在这样的已知阀门中，这些腔室的朝向使得隔膜 压力直接完全地在隔膜座和入口流体的法线方向上。已知的机械闭锁 雨淋阀也被认为需要1:2.5的比例，原因是类似的腔室朝向和对于机械 锁闩或联动装置的需求。由于优选的控制阀IO能够将一种较低的隔膜 压力Pl用于主流体压力P2，阀门IO可构造为小于具有类似标称阀门 尺寸的已知的控制阀。此外，该低压力比与该腔室朝向和柔性隔膜相 结合提供了优选控制阀10，该控制阀能够提供有效的涌动控制或阻力， 以便使错误停机最小化或更优选地将其消除。
相应地，控制阀10能够安装在一个预动作防火系统内， 该控制阀的出口 16与一个竖管管道连通，该竖管管道连接到通过管道互连和通过压缩气体或空气加压的一个喷洒器网络。更确切地说，控
制阀10能够安装在美国临时专利申请号60/887,040示出和说明的预动 作防火系统的任何一个之内，而无需位于阀门IO下游的一个止回阀。 图6A中原理性地示出安装在一个预动作防火系统200内的优选的控制 阀10。除了控制阀10之外，预动作系统200包括一个或多个防火装置 的一个管道网络，防火装置例如是根据一个或多个防火喷洒器安装标 准而沿一个给液总管215分布的多个防火喷洒器210，这一个或多个标 准例如是美国国家防火协会(National Fire Protection Association, NFPA)出版的"NFPA13:喷洒器系统安装标准"(2007)。
尽管已经参考特定的实施方案公开了本发明，无须背离所
进行多种i改、变更和改变。由此，本发明^在并不限于所i的实施 方案，而是具有以下权利要求的语言及其等价物所限定的全部范围。
权利要求
1. 一种流体控制阀，包括一个阀门本体，该阀门本体具有一个第一内表面，该第一内表面限定一个腔室，该腔室具有一个第一轴线和基本上与该第一轴线垂直的一个第二轴线，该腔室包括与该腔室连通并基本上沿着该第一轴线对齐的一个入口和一个出口，该内表面包括基本上沿着该第二轴线对齐的一个狭长的阀座构件，该阀座构件限定一个槽，该本体的一部分进一步限定与该槽连通的一个端口；以及一个隔膜构件，该隔膜构件安置在该腔室内用于控制该入口与该出口之间的连通，该隔膜构件具有一个上表面和一个下表面，该下表面包括至少一对间隔开的狭长的构件，该对狭长的构件限定它们之间的一个通道，该隔膜构件具有允许该入口与该出口之间连通的一个第一位置以及一个第二位置，其中这些狭长的构件与该阀座构件接合，这样该通道与该槽连通以限定与该端口连通的一个中间腔室。
2. 权利要求1所述的流体控制阀， 基本上为楔形的一个截面积。
3. 权利要求2所述的流体控制阀， 表面到一个终端表面楔形缩窄。
4. 权利要求3所述的流体控制阀， 曲率半径。其中，这些狭长的构件限定了 其中，该截面积从该隔膜的下 其中该终端表面包括至少一个
5. 权利要求l所述的流体控制阀，其中该隔膜构件限定了基本上 垂直于该第一和第二轴线的一个中心轴线，其中进一步地这些狭长的 构件各自包括相对于该中心轴线的一个成角的表面，该成角的表面从 该隔膜构件的下表面延伸以限定该通道的一个侧壁表面。
6. 权利要求5所述的流体控制阀，其中这些成角的表面各自限定 相对于该中心轴线的一个约45。的角。
7. 权利要求1所述的流体控制阀，其中，当该隔膜处于该第二位 置时，该上表面限定了一个基本上凹入的表面并且该下表面限定了一 个凸出的表面。
8. 权利要求1所述的流体控制阀，其中，该阀座构件限定了一个 曲线表面，该曲线表面具有一段孤长用于结合该隔膜构件的下表面， 该槽在基本上整个弧长上沿该曲线表面延伸。
9. 权利要求1所述的流体控制阀，其中，该隔膜构件的上表面包 括一个环形元件，该环形元件围绕该上表面以接合该阀门本体的内表 面从而在该第二位置处对该隔膜进行偏置。
10. 权利要求1所述的流体控制阀，其中，该阀门本体进一步包括 一个第一支撑构件以及一个第二支撑构件，该第一以及第二支撑构件 被安置在该阀座构件附近并与其接合。
11. 权利要求10所述的流体控制阀，其中，该第一以及第二支撑 构件沿该第一轴线使该腔室一分为二，并且该阀座构件沿该第二轴线 使该腔室一分为二。
12. 权利要求10所述的流体控制阀，其中，该第一和第二支撑构 件与该阀座构件形成一体。
13. 权利要求1所述的流体控制阀，其中，该阀门本体包括安置在 该阀座构件附近的一个输入开口和一个流体排出开口，该输入开口与 该出口连通，并且该流体排放口与该入口连通。
14. 权利要求1所述的流体控制阀，其中，该阀门本体限定了基本 上垂直于该第一和笫二轴线的一个中心轴线，该端口基本上与该中心 轴线对齐。
15. 权利要求14所述的流体控制阀，其中，该端口具有一个第一部分和一个第二部分，该第一部分具有一个第一宽度开口并且该第二 部分在轴向与该第一部分对齐，该第二部分具有一个第二宽度开口， 该第二宽度开口具有小于该第一宽度开口的一个宽度。
16. 权利要求15所述的流体控制阀，其中，该笫一部分以及该第 二部分基本上是圓柱形的，各自具有一个中心轴线，该第一部分的中 心轴线与该第二部分的中心轴线间隔开。
17. 权利要求15所述的流体控制阀，其中，该笫二宽度是沿该笫 一轴线限定的，并且该第二部分沿该第二轴线限定了大于该笫二宽度 的一个第三宽度。
18. 权利要求1所述的流体控制阀，其中该端口限定了一个基本上 为狭长的椭圆截面。
19. 用于在一种第一流体和一种第二流体之间提供流体控制的一 种流体控制阀，该流体控制阀包括一个本体，该本体具有一个入口、 一个出口和内表面，该内表面 限定该入口和该出口之间的一个通路，该本体进一步包括一个端口 ， 该端口与该通路连通并位于该入口与该出口之间；以及一个柔性构件，该柔性构件与该内表面接合以便把该通路一分为 二，从而限定与该入口连通并用于容纳该第一流体的一个入口腔室， 与该出口连通并用于容纳该第二流体的一个出口腔室，以及安置在该 入口腔室和该出口腔室之间并与该端口连通的一个中间腔室。
20. 权利要求19所述的阀，进一步包括与该入口腔室和出口腔室 相邻的一个隔膜腔室。
21. 权利要求19所述的阀，其中，该柔性构件具有一个上表面， 该上表面与该隔膜腔室连通并限定一个上表面区域，该柔性构件具有 一个下表面，该下表面包括与该入口腔室连通的一个第一下表面部分 以及与该出口腔室连通的一个第二下表面部分，其中，进一步地，该第一和第二下表面部分各自限定了面积约等于该上表面区域一半的一 个表面区域。
22. 权利要求21所述的阀，其中，由该第一以及第二下表面部分 所限定的表面区域与该上表面区域之比约为1:1。
23. 权利要求22所述的阀，其中，由该第一以及第二下表面部分 所限定的表面区域与该上表面区域之比为1.2:1。
24. 权利要求19所述的阀，其中，该端口包括限定一个第一宽度 的一个第一部分以及一个第二部分，该第二部分与该第一部分轴向对 齐并限定一个第二宽度，其中进一步地该第一宽度大于该第二宽度。
25. 对具有一个隔膜构件的一个流体控制阀内的一个腔室进行加 压的一种方法，该方法包4舌使该隔膜入座以形成与一个供液腔室在轴向上间隔开的一个气体腔室；在该气体和液体腔室之间形成一个气体座。
26. 权利要求25所述的方法，其中形成该气体座包括使该气体座 暴露于大气压。
27. 权利要求25所述的方法，其中，使该隔膜入座包括在该隔膜的一个上表面的一部分上施加一个流体压力； 在该液体腔室内该隔膜的一个第一下表面部分上施加一个液体压力；在该气体腔室内该隔膜的一个第二下表面部分上施加一个气体压力；该流体压力与该液体压力之比为流体压力的大约lpsi比液体 压力的大约1.2 psi。
28. 用于防火的一种系统，包括一种主流体； 一种次流体；一个常闭喷洒器管道网络；以及一个流体控制阀，该流体控制阀包括一个本体，该本体具有与该主流体连接的一个入口，与该 管道网络连接的一个出口以及限定该入口与该出口之间一个通路的一 个内表面；以及一个柔性构件，该柔性构件与该内表面接合以便把该通路 一分为二，从而限定一个入口腔室和一个出口腔室，该入口腔室与该 入口连通用于容纳在一个第一压力下的该主流体，该出口腔室与该管 道网络连通从而形成一个常闭系统以容纳在一个第二压力下的该第二 流体，该第二压力在该出口腔室和该管道网络之间基本上保持恒定并 大于大气压力。
29. 权利要求27所述的系统，其中，与该内表面接合的该柔性构 件进一步限定了该入口和出口腔室之间的一个中间腔室。
30. 权利要求28所述的系统，其中，该中间腔室是向大气开放以 及与一个报警口连通中的至少一种情况。
31. 权利要求27所述的系统，其中，该柔性构件进一步把该通路 一分为二以限定与该入口和出口腔室相邻的一个隔膜腔室。
32. 权利要求27所述的系统，其中，该主流体的一部分被导入该 隔膜腔室以便限定一个平衡压力来保持该柔性构件与该内表面的密封 接合。
33. 权利要求27所述的系统，其中，该平衡压力以及该第一压力 限定了一个约1:1.2的比例。
34. 权利要求31所述的系统，进一步包括一个释放阀，该释放阀 与该隔膜腔室连通到该释放阀平衡压力并将该柔性构件从与该内表面的接合中释放，这样使该主流体与该喷洒器网络连通，该释放阀是单 互锁和双互锁中的至少一种。
35. 权利要求33所述的系统，其中该释放阀是一种电致动的电磁阀。
36. 权利要求33所述的系统，其中该释放阀是一种气压致动的阀。
37. 权利要求33所述的系统，其中，该释放阀是一种液压致动的阀。
38. 权利要求33所述的系统，进一步包括至少一个探测器对该释 放阀的致动产生信号。
39. 权利要求37所述的系统，其中该探测器是一个热探测器和一 个压力损失探测器中的一种。
40. 权利要求27所述的系统，其中该第二压力的范围是在约8 psi 到约12psi。
41. 权利要求37所述的系统，其中第二压力约为10psi。
42. 用于安装在一个控制阀内的一种隔膜，该隔膜包括一个上表面和一个下表面，每个表面在中心同轴线地与一个 中心轴线对齐；至少一对基本上平行并间隔开的狭长的构件，这些狭长的构 件沿该下表面靠近该中心轴线安置并在其中间限定一个通道。
43. 权利要求42所述的隔膜，其中这些狭长的构件限定了一个基 本上楔形的截面积。
44. 权利要求43所述的隔膜，其中该截面积从该隔膜的下表面到一个终端表面楔形缩窄。
45. 权利要求44所述的隔膜，其中，该终端表面包括至少一个曲 率半径。
46. 权利要求42所述的隔膜，其中，这些狭长的构件各自包括相 对于该中心轴线的一个成角的表面，该成角的表面从该隔膜构件的下 表面延伸以限定该通道的一个侧壁表面。
47. 权利要求46所述的隔膜，其中，这些成角的表面各自限定相 对于该中心轴线的一个约45°的角。
48. 权利要求42所述的隔膜，其中，当该上表面限定了具有一个 第一曲率半径的一个基本上凹入的表面时；一个下表面限定一个凹表面，该凹表面具有不同于该第一曲 率半径的一个第二曲率半径；以及安置在该第一表面和下表面之间并具有一个第三曲率半径的 一个中间层，该第二曲率半径是从一个中心点测量，该中心点从该第 一和第三曲率半径共有的一个中心点偏移。
49. 权利要求42所述的隔膜，其中，该隔膜构件的上表面包括一 个环形元件，该环形元件围绕该上表面并具有一个接合表面，该接合 表面的形状为在以一个外力进行接合时对该隔膜构件沿该中心轴线在 该下表面的方向上进行偏置从而减小至少该上表面的曲率半径。
全文摘要
优选地提供了具有一个隔膜和一个阀门本体的一种隔膜式控制阀，该控制阀用于一个流体源与一个加压气体体积之间的流体的分离及控制。该隔膜元件与该本体的一个端口共同形成一个中间腔室，该中间腔室消除了对于该阀门下游的一个止回阀的需求。在一个优选实施方案中，该阀门本体的一个内表面限定了一个腔室，该腔室具有与该腔室连通的一个入口和一个出口，以及限定与该端口连通的一个槽的一个狭长阀座构件。具有上表面和下表面的一个隔膜构件被安置在该腔室内。优选地，该下表面包括一对间隔开的狭长构件，该对构件在其中间限定了一个通道。该隔膜构件接合该阀座构件，从而将该通道置于与该槽连通以限定与该端口连通的一个空气座。
文档编号F16K31/12GK101548122SQ200780038917
公开日2009年9月30日 申请日期2007年10月19日 优先权日2006年10月20日
发明者B·弗伦克尔, R·S·威尔金斯, Y·林格 申请人:泰科消防产品有限责任公司