用于自动转换喷洒器系统的设备和方法

专利名称：用于自动转换喷洒器系统的设备和方法
技术领域：
本发明涉及灭火喷洒器系统，并且具体地涉及可从电动操作转换成气动操作且反 之亦然的干式预作用系统。
背景技术：
对于各种类型的灭火系统，干式预作用系统得到了广泛的应用，尤其是在避免意 外或不慎激活很重要的场所。干式预作用系统的典型应用场合包括博物馆、图书馆，以及计 算机中心，这些场所需慎重考虑水对财物的破坏。此类系统还适于符合NFPA 13，13R和13D 的住宅使用，包括应用于隐蔽空间以及阁楼应用场合。干式预作用系统包括管路网络，其延伸至待保护的整个建筑物或其它结构。该网 络与加压灭火剂源(通常为来自于供水总线的水)成流体连通。与管路网络成流体连通的 喷洒器沿网络分布。喷洒器通常为闭合的，但常常通过使用易熔连结件例如热敏玻璃泡或 由具有预定熔点的焊料保持在一起的机构，响应于火灾的热量而开启排水。该系统称为“干式”，因为水通常不存在于管路网络中。水流至网络由响应于火灾 状况而开启的控制阀进行控制。有两种主要的方法用于开启控制阀，即单联锁系统和双联 锁系统。在单联锁系统中，单个事件如火灾探测传感器(例如，烟雾探测器、热量探测器、火 焰探测器、温度传感器或其它类型的传感器)的激活或喷洒器的开启，会触发控制阀的开 启，从而将水提供给系统。在双联锁系统中，表示火灾的两个事件，如火灾探测传感器的激 活和喷洒器的开启，必须同时发生来触发控制阀的开启。单联锁类型和双联锁类型二者的干式预作用灭火系统均通常依靠AC电力来使包 括该系统的各种电动和电子构件运行。例如，该系统可具有基于微处理器的电子控制系统、 继电器、螺线管阀和电力传感器。如果失去AC电力，则系统就不起作用，也就不能防火。为 了避免这种情况，提供了电池后备电力。只要电池电力可用，这便是有效的。然而，如果AC 电力的断电时间比电池寿命更长，则灭火系统失去作用和未能防火的问题便需慎重考虑， 且在许多情况下是不可接受的。很明显，需要一种灭火喷洒器系统，其在电力失效的情况下可从依靠电力转换成 不依靠电力(AC或后备电池)。

发明内容
本发明涉及用于将灭火剂从加压灭火剂源引导至着火点的灭火喷洒器系统。该系 统由供电源和电池(electrical battery)供以动力，且包括与加压灭火剂源成流体连通的 管路网络。至少一个喷洒器与管路网络成流体连通，该喷洒器通常为闭合的，且具有用于响 应于火灾而开启的器件(means)。控制阀定位在管路网络中，位于加压源与喷洒器之间，用 于控制灭火剂从加压源至喷洒器的流动。控制阀通常保持为闭合构造，且可开启用以容许 灭火剂流向喷洒器。压缩气体源位于控制阀和喷洒器之间与管路网络成流体连通，以便利 用气体对管路网络加压。电动促动器与控制阀相关联，用于响应于电信号来开启控制阀。 电动促动器至少由供电源供以动力。气动促动器与管路网络成流体连通。气动促动器与控 制阀相关联，用于响应于管路网络内的压力变化来开启控制阀。隔离阀与气动促动器和管 路网络成流体连通。隔离阀由供电源或电池供以动力，且可设定为容许流体在管路网络与 气动促动器之间流动的开启构造，或防止流体在管路网络与气动促动器之间流动的闭合构
7造。隔离阀在设定在开启构造或闭合构造时并不汲取电力。根据本发明的系统还包括与喷洒器共同定位的至少一个火灾传感器。火灾传感器 至少由供电源供以动力。控制系统与电动促动器、隔离阀和火灾传感器通信。控制系统由 供电源和电池供以动力，且具有用以探测供电源的电力损失的电路。该控制系统经编程用 以响应于供电源的电力损失将隔离阀设定在开启构造。控制系统还可包括用以探测供电源的电力恢复的电路。该控制系统经进一步编程 用以响应于电力恢复将隔离阀设定在闭合构造。例如，隔离阀包括闭锁螺线管阀。在一个实施例中，控制阀包括与加压灭火剂源成 流体连通的腔室。控制阀在该腔室加压时保持为闭合构造，以及通过使该腔室减压而开启， 用以容许灭火剂流至喷洒器。电动促动器包括与该腔室成流体连通的螺线管阀。螺线管阀 通常为闭合的，且可响应于控制系统的电信号而开启。螺线管阀开启会使腔室减压，且因而 容许控制阀开启。在一个实施例中，气动促动器包括与腔室成流体连通的第一阀。第一阀通常为闭 合的，并且第一阀的开启会使腔室减压，且因而容许控制阀开启。第二阀与第一阀和管路网 络成流体连通。第二阀通常为闭合的，且可响应于管路网络内的气压变化而开启。第二阀 的开启会导致第一阀开启。在另一实施例中，系统还包括与管路网络成流体连通的第二气动促动器。第二气 动促动器与控制阀相关联，用于响应于管路网络内的压力变化而开启控制阀。第二气动促 动器与电动促动器相协作，用以开启控制阀。控制阀可响应于到达电动促动器的电信号和 管路网络内的压力变化而开启。本发明还包含一种操作灭火喷洒器系统的方法。如上文所述，该系统包括与加压 灭火剂源成流体连通的管路网络，该方法包括(a)探测至系统的AC电力的损失；(b)探测 表示火灾的管路网络内的压力变化；(c)响应于压力变化而将灭火剂释放至管路网络；(d) 经由管路网络将灭火剂输送至着火点；否则(e)不探测至系统的AC电力的损失；(f)探测 火灾；(g)使用电信号来触发灭火剂释放至管路网络；(h)经由管路网络将灭火剂输送至着 火点。在备选实施例中，该方法还包括探测至系统的AC电力的恢复。


图1为根据本发明的单联锁干式预作用灭火系统的简图；图2为根据本发明的双联锁干式预作用灭火系统的简图；图3为结合根据本发明的灭火系统使用的示例性控制阀的截面视图；图4为结合根据本发明的灭火系统使用的另一示例性控制阀的截面视图；图5至图8为结合根据本发明的灭火系统使用的示例性气动促动器的截面视图；图9为图5至图8中所示的气动促动器的构件的截面视图；图10为结合根据本发明的灭火系统使用的示例性电动_气动促动器的截面视 图；图11为示出操作根据本发明的灭火系统的方法的流程图；图12为示出根据本发明的灭火系统的构件的逻辑运算的流程图；以及W023'] 图13为示出了用于示例性驱动器模块的电路的视图。
具体实施例方式图1示出了根据本发明的示例性灭火系统10的简图。系统10为单联锁预作用电动系统，且包括管路网络12，该管路网络12包括立管14和与立管成流体连通的支路管线 16。尽管示出了仅一个立管和支路，但应当理解的是，这些代表了将具有多个立管和支路的 系统。立管14与灭火剂的加压源18成流体连通，在该实例中，灭火剂为来自供水总线的水。 可用于本发明的其它灭火剂包括气态灭火剂。支路管线16延伸至系统所处的整个结构或 建筑物，存在一个或多个喷洒器20与支路管线成流体连通来用于排水灭火。喷洒器20通 常为闭合的，且具有用于响应于火灾而开启的公知的器件。在一个实例中，当喷洒器附近达 到预定温度时，装有热敏液体的易碎的玻璃泡便破裂，以容许喷洒器开启。在另一实例中， 开启器件包括由在预定温度下熔化的焊料保持在一起的触发机构。当焊料响应于火灾热量 而熔化时，该机构开启，且容许喷洒器将灭火剂排放到着火点上。控制阀22定位在立管14中，位于加压源18与喷洒器20之间，且控制灭火剂流向 网络。在该干式系统10中，控制阀22在没有火灾状况时保持闭合，以及控制阀下游的管路 网络利用来自压缩气体源24的气体(例如，通常为空气或氮气)来加压，该压缩气体源24 例如可以是压缩机或压缩气瓶或储器。电动促动器26可操作地与控制阀22相关联，且用 于在火灾情况下开启阀。(下文将描述示例性控制阀和电动促动器的详细布置)。定位在 喷洒器20附近的一个或多个火灾传感器28用于探测火灾状况。火灾传感器28例如可以 是用于感测火灾状况和产生指示其的电信号的烟雾探测器、温度传感器、红外线或其它光 探测器。这些信号通过通信链路30传输给控制系统32。控制系统32通常为具有常驻软 件的基于微处理器的装置，例如由 Notifier(Northford，Connecticut)、Potter Electric Signal CompanyLLC(St. Louis,Missouri)等所供应的许可的火灾释放(fire release)电 路。控制系统32还通过通信链路34与电动促动器26通信。例如，通信链路可为构件之间 的同轴线缆或无线链路。包括电动促动器26、控制系统32和传感器28的各种电动装置由 具有后备电池38的供电源36供以动力。电力线缆40从供电源延伸至各个构件，为了清楚 起见，未示出全部线缆40。供电源36通常为提供给灭火系统10所处的建筑物或其它结构 的AC电力。供电源因而会遭受断电，且因此提供了后备电池38。在正常操作条件下，当AC电源可用时，如果发生火灾，一个或多个传感器28探测 到火灾且将信号发送给控制系统32，该控制系统32将信号发送给电动促动器26，命令其开 启控制阀22，且将灭火剂从源18供送给管路网络12。着火点附近的喷洒器20响应于热量 开启，且将灭火剂排放到着火点上。如果例如在断电期间AC电力中断，则系统将如所述那 样的使用后备电池38操作。然而，如果断电时间比电池寿命更长，则将会存在系统没有被 供以动力且未能防火的时间期间。为了避免这种情况，提供了气动促动器42。气动促动器 42可操作地与控制阀22相关联，且经由两条管道44和46与管路网络12成并行的流体连 通。经由管道44的流体流穿过止回阀48，该止回阀48容许气体流向气动促动器42，但阻 止从止回阀回流。经由管道46的流体流穿过隔离阀50，该隔离阀50可设定在开启构造或 闭合构造，其中，开启构造容许在气动促动器42与管路网络12之间的双向(two way)流体 连通，闭合构造与止回阀48相协作，阻止通向管路网络12的任何回流，从而如下文所述的 那样有效地隔离气动促动器42和防止其运行。尽管隔离阀50由供电源36和控制系统32电动促动，但隔离阀当处于闭合构造或 开启构造时并不汲取电力。此类阀的实例为闭锁螺线管阀。闭锁螺线管与标准螺线管相似 地操作，但代替当从线圈上除去电流时使柱塞回到其正常状态的弹簧，永磁体将柱塞保持
9在期望位置上，从而在不汲取任何电力的情况下使隔离阀50保持在闭合位置或开启位置。 电流脉冲施加到线圈上，用以改变柱塞的位置，且由此开启或关闭由闭锁螺线管所促动的 阀。经由线圈的脉冲通过一个永磁体的磁场来产生足够的力使得柱塞移动至其期望位置， 其中，第二永磁体将柱塞保持在其新的期望位置上。市售的闭锁螺线管阀由Norgeren，Inc. (Littleton, Colorado)禾口 ASCO Valve Inc. (Florham Park, New Jersey)供应。除闭锁螺线管阀之外，其它电动促动的阀也可用作隔离阀50。例如，电动促动的 球阀、球心阀、蝶形阀和闸阀，它们均具有的特征在于，它们可受到电动促动(即，开启或闭 合)，但当处于开启或闭合状态时并不汲取电力。控制系统32具有探测AC电力损失的电路52。当探测到AC电力损失时，依靠后备 电池操作的控制系统将信号如DC脉冲通过通信线路54发送给隔离阀50，该通信线路54穿 过接口驱动器模块56。驱动器模块执行下文所述的各种逻辑功能，其开启隔离阀50，导致 在气动促动器42与管路网络12之间的双向流体连通。DC脉冲可来自于后备电池38，或来 自于另一来源，例如可以是供电源36的一部分的电容器。在建立双向流体连通的情况下， 气动促动器42可操作，以感测火灾状况，且无论是否存在任何可用的电力都使得控制阀22 开启。美国专利No. 6，293，348中公开了一种示例性气动促动器42，且该专利通过引用并入 到本文中。下文描述气动促动器42及其操作的细节。通常，气动促动器通过感测管路网络 内的压力变化来操作，且作为响应，减小在控制阀22中的腔室中的压力，否则该气动促动 器操作成用以保持控制阀闭合。管路网络内的压力变化通常为压降，其作为喷洒器开启的 结果而出现，管路系统通常由压缩气体源24保持在高于大气的压力下。气动促动器42只 有在容许气体从其流至管路网络时才感测压降，因此，当这由止回阀48和闭合的隔离阀50 阻止时，气动促动器是不操作的，正如当AC电力可用时的情况一样。控制系统还具有探测 通向系统的AC电力的恢复的电路58。当AC恢复时，控制系统32发送使隔离阀50闭合和 将气动促动器42与管路网络12隔离的信号。然后，系统10通过电动促动器26和传感器 28而作为单联锁系统进行操作。图2示出了根据本发明的灭火喷洒器系统的另一实施例60。系统60与系统10的 不同之处在于，其是一种使用电动_气动促动器62来代替电动促动器26使控制阀22开启 的双联锁系统。美国专利No. 6，708，771公开了一种示例性电动-气动促动器62，该专利通 过引用并入本文中。在这种双联锁系统中，在开启控制阀22以将灭火剂释放到管路网路12 中之前必须满足两个条件。传感器28必须探测到火灾状况，且必须存在由喷洒器开启而造 成的管路网络中的压力变化。传感器28将火灾状况信号发给控制系统32，控制系统32继 而又通过通信链路34发信号给电动-气动促动器62的电动部分，用以开启控制阀22。电 动_气动促动器62的气动部分通过将电动-气动促动器连接到管路网络上的管道64来同 时感测管路系统12的压力变化。在满足两个条件的情况下，电动_气动促动器62响应于 控制阀22的开启而进行操作。 电动-气动促动器62的电动部分和气动部分一起用作逻辑“与，，门，要求在激活 系统之前满足两个单独的条件。该“与”功能尤其对防止不慎的系统激活有用，例如，如果 喷洒器受损且响应于该损坏而开启，而非响应于火灾的热量。然而，该双联锁系统对于其功 能依赖于电力，且因此，使用气动促动器42和隔离阀50可有效确保系统60在电力故障的 情况下，甚至在后备电池耗尽时，也像所述系统10的方式一样继续提供防火。驱动器模块的运算逻辑图12为示出驱动器模块56的逻辑运算的流程图。当通过控制系统32 (也参见图 1)中的探测电路52来探测AC电力的损失(51)时，控制系统将DC脉冲形式的信号(53)发 送给驱动器模块56。继而，驱动器56操作经由通信链路54将该信号传递至闭锁螺线管50。 来自于驱动器模块56的DC信号脉冲开启(55)闭锁螺线管50，从而将气动促动器42设置 成与管路网络12成流体连通。闭锁螺线管50保持开启，直到探测到AC电力恢复(57)。当 探测到AC电力恢复时，控制系统32将DC脉冲形式的另一信号(59)发送给驱动器模块56， 驱动器模块56将该信号传递至闭锁螺线管，导致其闭合(61)，且因此将气动促动器与管路 网络隔离，使图1中的系统10返回至单联锁电动预作用操作。驱动器模块的电路图13示出了用于示例性的驱动器模块56的电路。模块56具有单刀双掷继电器 63，其用于监控由后备电池提供的DC供电源36，38和控制系统32 (见图1)。当DC电力例 如由于控制系统32与驱动器模块56之间的电性连接损坏而中断时，或当电池耗尽时，便没 有可用的电力来改变闭锁螺线管50的状态。继电器63通过在开启状态与闭合状态之间切 换来通过通信链路41将该信息的信号发送给控制系统32。继电器63由DC供电源通电而 进入开启状态，表示DC电力的正常准备状态。当DC电力损失时，继电器63切换至其闭合 状态，提供信号给控制系统32，该控制系统32提醒操作人员没有DC电力，且必须采取措施 使其恢复。驱动器模块56还具有信号灯65，其以熄灭来作为DC电力损失的可见指示。驱动器模块56还具有双刀双掷继电器67，其用于控制另一继电器(继电器75，见 下文)的状态，且还控制驱动器模块56上的信号灯69和71，以提供AC电力状态和闭锁螺 线管阀50状态的可见指示。当AC电力可用时，继电器67使黄灯69发光，指示AC电力可 用和闭锁螺线管为闭合的。当控制模块32探测到AC电力损失时，其通过通信线路43将信 号发送给继电器67，继电器67使黄灯69熄灭且使红灯71发光，从而提供AC电力损失的可 见指示。继电器67还操作另一继电器75，其开启和闭合螺线管阀50。继电器67经由RC 定时网络73将DC电力发送给继电器75，该继电器75为H桥极性转换继电器。继电器75 继而将DC脉冲输送给螺线管阀50，以使其状态从闭合变成开启。当AC电力恢复时，会在发送信号给继电器67的控制系统32中探测到。继电器67 经由RC计时网络77将DC电力发送给H桥继电器75，该继电器75将极性转换的DC脉冲发 送给闭锁螺线管阀50，从而使阀闭合。实用驱动器模块56的一个实例依靠24伏DC操作，而RC计时网络73和77向H 桥继电器75提供1秒钟脉冲。控制阀的说明和操作图3示出了结合根据本发明的灭火喷洒器系统使用的示例性控制阀22的实施例 22a。阀22a具有连接到灭火剂的加压源18上的入口 130和连接到管路网络12的立管14 上的出口 132。阀瓣(clapper) 134枢转地安装在阀22a内。阀瓣的枢转运动开启和闭合控 制灭火剂流向系统的入口。当对入口 130加压时，阀瓣134将响应于压力而开启，且因此必 须由枢转地安装在阀内的闭锁件136保持为闭合的。闭锁件136通过在气缸或腔室140内 可往复运动的活塞138来保持与阀瓣134接合。活塞138优选为由弹簧142偏压用以移离 和释放闭锁件136，但活塞通过由将入口 130连接到气缸140上的管道144所提供的水压来 保持与闭锁件接合。管道146将气缸140连接到图1中所示的单联锁系统10中的电动促
11动器26上，或连接到图2中所示的双联锁系统60中的电动-气动促动器62上。图4示出了结合根据本发明的灭火系统10和60使用的控制阀22的另一实施例 22b。阀22b包括腔室152，其具有可连接到加压的灭火剂源18上的入口 154，以及连接到 管路网络12的立管14上的出口 156。阀座(seat) 158包绕入口 154。阀盖部件160可动 地定位在腔室152内。优选的是，阀盖部件包括可枢转地安装成用于围绕轴线164旋转的 阀瓣162。阀瓣162可在图4中所示的其与阀座158接合且堵塞入口 154的闭合位置与枢 转地远离阀座和入口的开启位置之间枢转。阀瓣162优选为由弹簧166偏压至闭合位置，该弹簧足够刚性，以便在入口内没 有水压时使阀瓣枢转成与阀座158接合，该弹簧另外还容许阀瓣响应于入口内的水压而开 启。弹簧偏压阀瓣162有利于使阀重置。闭锁件168也可动地定位在腔室152内。闭锁件168优选为可围绕轴线170枢 转，且具有可与阀瓣162接合的肩部172。闭锁件168可在图3中所示的肩部172接合阀瓣 162的闭锁位置与闭锁件枢转成远离阀瓣且与阀瓣脱离接合的解锁位置之间运动。优选的 是，闭锁件168如下文所述地通过偏压弹簧174偏压至解锁位置。闭锁件168具有接合挠性隔膜(diaphragm) 178的面176。隔膜178优选为由织物 增强橡胶形成。隔膜优选为在腔室152与较小的第二腔室180之间形成不透流体的界面。 第二腔室180容许对隔膜方便地加压和减压。这种加压和减压使隔膜变形，这使得闭锁件 在闭锁位置与解锁位置之间枢转，以将阀瓣保持在闭合位置或将其释放，致使其可枢转至 开启位置。腔室180由来自于加压源18经由管道182的灭火剂来加压，其中，管道182将 该加压源连接到该腔室上。腔室180还与图1中所示的单联锁系统10中的电动促动器26 成流体连通，或与图2中所示的双联锁系统60中的电动-气动促动器62成流体连通。腔 室180与电动促动器26或电动-气动促动器62之间的连通是经由管道146。对于图1中所示的单联锁电动系统10而言，在正常操作状态下(S卩，AC电力可 用)，如果发生火灾，则传感器28将信号发送给控制系统32，该控制系统32将信号发送给 电动促动器26，在此实例中，电动促动器26为螺线管阀。螺线管阀26开启。当使用控制阀 22a(图3)时，螺线管阀26的开启容许灭火剂经由管道146从气缸140流至排泄口，且因 此释放气缸140内的压力，从而容许活塞138在弹簧142的偏压力下移动以及释放闭锁件 136。这容许阀瓣134开启和将灭火剂提供给管路网络12。当使用控制阀22b(图4)时，螺 线管阀26的开启容许灭火剂经由管道146从腔室180流至排泄口，且因此释放腔室180内 的压力，从而容许隔膜178变形以及闭锁件168枢转成与阀瓣162脱离接合。这容许阀瓣 162开启和将灭火剂提供给管路网络12。对于图2中所示的双联锁电动系统60而言，在正常操作状态下(S卩，AC电力可 用)，如果发生火灾，则传感器28将信号发送给控制系统32，该控制系统32将信号发送给 电动_气动促动器62。同时，一个或多个喷洒器20开启，导致管路网络12内的气体压力下 降。这是经由管道64而与电动-气动促动器62连通。电动-气动促动器具有其“与”功 能所需的两个信号，进行操作用以开启控制阀22。当使用控制阀实施例22a(图3)时，电 动_气动促动器62进行操作以容许灭火剂经由管道146从气缸140流向排泄口，且因此释 放气缸140内的压力，从而容许活塞138在弹簧142的偏压力下移动和释放闭锁件136。这 容许阀瓣134开启和将灭火剂提供给管路网络12。当使用控制阀22b(图4)时，电动-气
12动促动器进行操作以容许灭火剂经由管道146从腔室180流向排泄口，且因此释放腔室180 内的压力，从而容许隔膜178变形以及闭锁件168枢转成与阀瓣162脱离接合。这容许阀 瓣162开启和将灭火剂提供给管路网络12。对于单联锁系统10和双联锁系统60 二者而言，管道146还与如图1和图2中所 示的气动促动器42成流体连通。在发生AC电力故障时，控制系统32开启隔离阀50，从而 将气动促动器42设置成经由管道46与管路网络12成流体连通。当气动促动器42感测到 管路网络中例如因喷洒器响应于火灾而开启所引起的压降时，其如下文所述地操作，用以 开启控制阀22和将灭火剂提供给管路网络12。如上文所述，控制阀22的开启由气缸140 或腔室180的减压来实现，这取决于所使用的控制阀的类型。气动促动器的说明及操作图5中所示的气动压力促动器42包括壳体202，壳体202具有垂直轴线，且其自 身包括沿垂直轴线间隔开的三个腔室，即上腔室203、中腔室204及下腔室205。该壳体由 诸如黄铜的高强度金属材料构成。然而，应当理解的是，还可使用其它材料和制造工艺。例 如，壳体202可由经加工的不锈钢或适合的模制塑料或具有所需强度的其它材料构成。上腔室和中腔室彼此连通，正如中腔室和下腔室一样。通过将至少一个0形圈提 供在各相邻的成对腔室的相应侧端部的连接处上，可使相邻腔室之间的连通不透流体。参看图9，跳闸装置208用于形成和调节气动促动器42中的空气压力。跳闸装置 208与上腔室203连通，且包括跳间装置壳体209，跳间装置壳体209包括跳间装置气体隔 间210，其与上腔室203的气体隔间206成流体连通。跳闸装置壳体209还具有经由其延 伸的气体通路211，从跳闸装置气体隔间210通向跳闸装置气体出口孔口 212。跳闸装置气 体活塞213定位在跳闸装置气体通路211中。作为备选，气体活塞213可在闭合位置与开 启位置之间滑移，在闭合位置，在跳闸装置气体隔间210和上腔室203的内部气体隔间206 中形成气体加压状态，且气体活塞213在跳闸装置气体隔间210与跳闸装置气体出口孔口 212之间形成不透流体的密封；在开启位置，在上腔室203的气体隔间206和跳闸装置气体 隔间210中的气体压力释放，且容许气体经由通路211流出气体隔间206和跳闸装置气体 隔间210，且经由气体出口孔口 212流出。机械压缩弹簧215包绕气体活塞213，使得当气 体活塞213处于闭合位置时，弹簧215受到压缩，且施加由跳闸装置气体隔间210中的空气 压力所引起的力的相反力。跳闸装置促动器件214(例如，把手)提供成用于备选地使气体 活塞213在其闭合位置与其开启位置之间滑移。再次参看图5，跳闸装置208首先由从管路网络12经由受限的气体入口孔口 207 进入上腔室203的气体隔间206的加压气体促动，该气体入口孔口 207通过管道44连接到 管路网络上。跳间装置208例如通过向外拉动促动把手214而首先受到促动，从而压缩跳 闸装置压缩弹簧215，以在上腔室气体隔间206中形成压力状态。上腔室203的气体隔间 206中的气体压力将压力施加在上隔膜218上，从而密封压力释放孔口 216。上隔膜218具 有面对气体隔间206的上部气体侧表面区域218a，以及面对液体侧和压力释放液体流孔口 216的下部液体侧表面区域218b。上隔膜218的上部气体侧表面218a的面积与压力释放 液体流孔口 216的面积的比率通常大于60 1。通过这种布置，lpsi (磅/平方英寸)的 空气压力便能够克服超过60psi的水压进行密封。现在参看图6，一旦空气压力形成在气动促动器42中(上隔膜的空气侧218a上) 和气体隔间206中，加压的灭火剂(在此实例中为水)从控制阀22经由管道146引入气动
13促动器42中。气动促动器42具有经由其用于水流动的通道。来自于控制阀22的水经由 第一液体入口孔口 219进入气动促动器42中。从该处，其流过第二液体入口孔口 220并进 入中腔室204的液体隔间217中。当水填充液体隔间217时，其对液体隔间217加压，引起 下隔膜223抵靠液体密封唇部224进行密封。水由形成于气体隔间206中的空气压力保持 在液体隔间217中，且下隔膜223的差动区域暴露于水中。也就是说，由于第一液体出口孔 口 221的较小截面面积造成有效面积减小，故隔膜223的上表面具有比下表面更大的面积。 上隔膜218和下隔膜223均由挠性材料制成，且优选为由橡胶形成。图7示出了在操作期间的气动促动器42，此时，AC电力中断，而隔离阀50开启，提 供了经由管道46(也参见图1)在管路网络12与气体入口孔口 207之间的流体连通。当喷 洒器系统12中的气体压力因开启的喷洒器(已由最近感测到的热事件如火灾促动或开启) 而引起衰减时，气动促动器42的气体隔间206中的气体压力将以与喷洒器系统自身中的相 同的衰减率减小。当气体隔间206中的气体压力到达设定点时，如大约5psi，则跳闸装置 208中的跳闸装置压缩弹簧215所施加的力将超过由气密密封形成闭合的活塞213上的空 气所施加的力，从而导致跳闸装置开启。这引起气体隔间206中的剩余气体压力进一步衰 减。上腔室203中的受限的气体入口孔口 207造成气体离开跳闸装置气体出口 212快于其 进入气体隔间206。然后，液体隔间217中的水压引起上隔膜218升高，导致水经由第一液 体出口孔口 221流至液体旁通孔口 225，且之后到达第二液体出口孔口 222。孔口 216，222 和225构造成使得水将从液体隔间217排出快于其流过第二液体入口孔口 216。图8示出了处于促动末级中的气动促动器42。水流过液体旁通出口孔口 221引起 下隔膜223升高，从而释放由下隔膜223抵靠液体密封唇部224所形成的不透水的密封，以 及容许水在大气压下从控制阀22自由地流过气动促动器42和流出第二液体出口孔口 222 而到达排泄口(未示出)。该水流使控制阀22a(见图3)中的气缸140或控制阀22b(见 图4)中的腔室180减压，从而开启控制阀22和容许水进入喷洒器系统并流向单独的喷洒 器12。电动-气动促动器的说明及操作如图10中的截面所示，电动_气动促动器62具有优选为由黄铜构成的壳体346。 壳体346具有三个腔室，顶部腔室348、中部腔室350及底部腔室352。尽管这些腔室示为 一个位于另一个之上且命名为顶部、中部和底部，但应当理解的是，促动器的定向与其操作 无关，而对其部分的命名是为了方便起见且仅以举例的方式，而并非对促动器的结构或构 造施加限制。各腔室由相应的顶部隔膜354、中部隔膜356和底部隔膜358分成了上腔室部分和 下腔室部分。优选的是，隔膜356和358均包括包绕金属板362的金属环360。板362和环 360均封装在挠性包壳(sheath) 364中，且通过在板与环之间延伸的包壳364的膜片部分 366相互附接。环360使得隔膜的周边变硬和提供了用于将其附接到壳体上的器件，环夹在 形成壳体的各区段370，372和374之间。包壳优选为EPDM或类似的挠性聚合物，且提供了 在区段之间的不透流体的密封。板362使得隔膜变硬，且包绕其的包壳确保了在隔膜与如 下文所述的各种阀座之间的不透流体的密封。膜片部分366提供了挠性，从而容许隔膜响 应于一侧或另一侧上的流体压力而偏移。顶部隔膜354优选为简单的膜片，其在顶部腔室 348的上腔室部分与下腔室部分之间执行密封功能。尽管如上文所述的隔膜是优选的，但本 领域的技术人员应当理解到，还可使用其它类型的隔膜而不会不利地影响促动器的操作。
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底部腔室352由底部隔膜358分成了上腔室部分376和下腔室部分378。两个腔 室部分376和378均经由管道146 (见图2)与控制阀22a(见图3)的气缸140或控制阀 22b (见图4)的腔室180成流体连通。管道146接合与下腔室部分378相连的大直径管子 380，以及连接到上腔室部分376上的小直径管子382。下腔室部分378具有由阀座388包 绕的孔386，孔386容许下腔室部分经由端口 389与环境相通，当上腔室部分376中的压力 所施加的力大于由下腔室部分378中的压力所施加的力时，阀座388可与底部隔膜358接 合用以密封孔386。优选的是，为弹簧390形式的偏压器件定位在上腔室部分376内，以将 底部隔膜358偏压成与阀座388密封接合。中部腔室350由中部隔膜356分别分成了上腔室部分392和下腔室部分394。上 腔室部分392经由管道64 (也参见图2)与管路网络12成流体连通，而下腔室部分394经 由连接到端口 389上的管子398与环境成流体连通。下腔室部分394还经由开孔400与上 腔室部分376成流体连通。阀座402包绕开孔400，该阀座可与中部隔膜356接合用以密封 开孔400。为弹簧404形式的偏压器件定位在下腔室部分394内，通常将隔膜偏压成与阀座 402脱离接合。顶部腔室348由顶部隔膜354分成上腔室部分406和下腔室部分408。上腔室部 分406经由从管道146分出的管道368与控制阀22成流体连通。优选的是，管道368具有 限制器元件369，其限制流体流向上腔室部分406，但容许加压灭火剂源18的全流体压力均 在上腔室部分406内形成。上腔室部分406还与同环境成流体连通的通路410成流体连通。阀411与通路 410相接合，且具有可在容许流体从上腔室部分406流过通路410并通向环境的开启位置与 阻止这种流动的闭合位置之间运动的阀部件413。阀411具有通常将阀部件偏压至闭合位 置的器件，以及用于响应于通过通信链路34传输的来自于控制系统32的电信号而将阀部 件移至开启位置的电动操作的促动器，其中，如图2中所示，通信链路34连接到阀411上。 优选的是，阀411包括电动促动的螺线管阀，且阀部件413为螺线管的电枢，其当螺线管通 过来自于控制系统32的电信号而通电时移动至开启位置。优选的是，上腔室部分406内的水压包括用于将阀部件413偏压至闭合位置的器 件。螺线管阀411包括不透流体的阀腔室415，其与上腔室部分406成流体连通。阀部件 413定位在阀腔室415内，且当上腔室部分和阀腔室由经由管道146和368连通的加压灭火 剂源18加压时，阀部件413被偏压至闭合位置，从而关闭通路410。当螺线管阀411由控制 系统32电动促动时，阀部件413克服阀腔室415内的压力远离通路410移动，从而容许阀 腔室415和上腔室部分406内的流体经由通路410流到环境中。伸长的柱塞412在下腔室部分408与中部腔室350的上腔室部分392之间延伸。 柱塞的一端414可与顶部隔膜354接合。柱塞的另一端416可与中部隔膜356接合。柱塞 在壳体346内可滑移地运动，而顶部腔室348的下腔室部分408通过包绕柱塞412的密封 件418与上腔室部分392隔离。优选的是，中部腔室350的上腔室部分392经由定位成与管道64成流体连通的重 置阀420通向环境，该管道64具有定位在重置阀与管路网络12之间的流动限制器343。流 动限制器343有助于使电动-气动促动器62与管路网络中的较大压力波动隔离，且确保当 触发该阀时上腔室部分392经由重置阀420快速地提供排放。重置阀420具有阀体422，管
15道424经由该阀体422延伸，提供了在上腔室部分392与环境之间的流体连通。阀座426定 位在管道424的端部处，该管道424与管道64成流体连通，且阀闭合部件428可动地安装 在管道内，并可移动至与阀座426密封接合。在图10中所示的实例中，阀闭合部件428安 装在轴430的端部上，轴430在阀体422内可滑移地运动，但其它构造也是可行的。轴430从阀体422向外延伸，且具有把手432，该把手432可用手抓握，以将阀闭 合部件428拉动至与阀座426接合。为弹簧434形式的偏压器件定位成围绕轴430，以将 闭合部件428偏压至与阀座426脱离接合。优选的是，管道424的尺寸形成为大于在阀座 426与管道64之间的区域436上的阀闭合部件，下文将阐述原因。电动_气动与门促动器 的操作如图2中所示，电动-气动与门促动器62用于双联锁预作用防火系统60，用以重 置系统(使其准备好促动)，以及在接收到适合的信号时促动该系统。适合的信号优选为 包括由一个或多个喷洒器20响应于火灾热量而开启所造成的在喷洒器管路网络12中的压 降，以及响应于来自于一个或多个火灾传感器28的信号的来自于控制系统32的电信号。系 统重置功能通过重置电动-气动促动器62的电动功能和气动功能，使得喷洒器系统60准备 好启用。经由管道146和368起作用的来自于加压灭火剂源18的水流向顶部腔室348的上 腔室部分406，并进入螺线管阀411的阀腔室415中。假定螺线管阀411通过来自于控制系 统32的信号通电，则阀部件413保持在开启位置，而水经由通路410从上腔室部分406流 到环境中。然后，通过除去从控制系统32至螺线管阀411的信号，重置喷洒器系统60的电 动功能。这便将响应于流过阀腔室415的水而运动的阀部件413释放至闭合位置，从而防 止水进一步经由通路410流到环境中。水压在阀腔室415和上腔室406内增大，压力牢固 地使阀部件413就位闭合，且使顶部隔膜354朝向中部腔室350偏移。顶部隔膜354接合 柱塞412的端部414，迫使相反的柱塞端部416与中部隔膜356接合，且导致中部隔膜356 抵靠偏压弹簧404偏移到下腔室部分394中。中部隔膜356密封地接合阀座402，以闭合在 下腔室部分394与相邻的上腔室部分376之间的开孔3100。下腔室部分394中的气体经由 管子398和端口 389排放到环境中。压缩气体(一般为空气)从压缩气体源24经由管道64供送到电动-气动促动器 62。假定重置阀420开启，则空气经由其流到环境中。为了重置电动-气动促动器62的气 动功能，操作人员向上拉动重置阀420上的重置把手432，从而抵靠偏压弹簧434移动阀闭 合部件428，以及抵靠阀座426使阀闭合部件就位。当阀闭合部件428处于如图10中所示 的未就位(开启)位置时，压缩空气因管道424的扩大区域436而正常地围绕阀闭合部件 428流动。扩大的管道区域436防止涌入系统中的空气压力由于不慎地使阀闭合部件428 就位而在火灾期间无意地重置系统(且因此切断通向喷洒器的水)。由于扩大的管道区域 436，在阀420中的阀闭合部件必须保持在就位位置，直到在上腔室392和管道64内达到足 够的压力来将超过弹簧434偏压力的力施加到阀闭合部件428上。弹簧434和阀闭合部件 428设计成使得在上腔室392和管道64中高于大约6. 5psi的压力就足以保持阀闭合部件 就位。因此，如下文更为详细描述的那样，重置阀用来形成对于系统的压力相对较低的跳闸 点o在重置阀420闭合的情况下，上腔室部分392中的空气压力增大。该压力将引起中部隔膜356偏移到下腔室部分394中，迫使其独立于通过上文所述的柱塞412起作用的顶 部隔膜354的作用而接合阀座402和关闭开孔400。顶部隔膜354和中部隔膜356 —起提 供促动器62的与门逻辑功能，因为必须容许两个隔膜均独立地偏移，以容许底部隔膜358 未就位，以及开启开孔400用以促动控制阀22，从而将水供送至如下文进一步描述的喷洒 器头。然而，单独的任一隔膜均可施加足够的力来保持底部隔膜358就位，以及防止系统60 促动。底部隔膜358通常由弹簧390偏压成与阀座388接合，从而密封孔386，该孔386 另外使下腔室部分378经由端口 389通向环境。如图2、图3、图4和图10中所示，水压经 由管道146对阀22a中的气缸140或阀22b中的腔室180加压，从而保持控制阀22闭合， 且截断来自于喷洒器管路网络12的水。当使用阀22a时，气缸140经由管道146与促动器 62的下腔室部分378成流体连通，且经由从管道146进给的直径较小的管子382与上腔室 部分376成流体连通。保持阀瓣134闭合的气缸140内的水压还迫使底部隔膜358抵靠阀 座388来闭合孔386。上腔室部分376中的水压比下腔室部分378中的相同压力施加了更 大的力到底部隔膜358上，因为下腔室部分378中的水压并非像上腔室部分376中的一样 作用在隔膜的整个面积上。这是因为当隔膜358抵靠阀座388就位时，隔膜358的中央部分 经由孔386暴露于大气压力下，且腔室378内的水压不能抵靠由阀座388所隔离的该中央 部分来进行作用。现在，系统已被设定且准备好在需要灭火时将水供送给喷洒器20。(当 使用控制阀22b时，腔室180类似于阀22a中的气缸140进行加压，故这里就不再重复进行 全面描述。)系统的促动来自火灾的热量将造成紧邻着火点的管路网络12上的一个或多个喷洒器20开 启。这便容许在管路网络内的压缩气体排放到环境中，从而导致在管路网络中的压降。如 图10中所示，中部腔室350的上腔室部分392经由管道64与管路网络12成流体连通。管 路网络12中的压降因而将传递到电动-气动促动器62内的腔室部分392上。在喷洒器20开启的同时，紧邻着火点的火灾传感器28将感测火灾，且经由通信链 路30发信号给控制系统32。作为响应，控制系统32经由通信链路34发信号给螺线管阀 411，使螺线管通电，且克服阀腔室415内的偏压压力来移动阀部件413，用以开启通路410 和容许上腔室部分406内的水经由通路流到环境中，从而减小使顶部隔膜354朝向中部腔 室350偏移的压力。假如上腔室部分392内的空气压力也减小，则这同样减小了柱塞412 上的力，且容许中部隔膜偏离阀座402，因此开启开孔400。如上文所述，上腔室392内出现空气压力的减小起因于喷洒器20响应于火灾而开 启。当上腔室部分392中的空气压力降至预定值(优选为大约6.5psi)时，重置阀420开 启(阀闭合元件428从阀座426移位，且偏压至扩大的管道区域436中)，从而使上腔室部 分392通向环境，且导致在上腔室部分中的快速的压降。当上腔室部分392中的压力下降 时，其降至低于第二预定值，该第二预定值容许偏压弹簧404使顶部隔膜354和中部隔膜 356 二者向上偏移，从而使中部隔膜356从阀座402移位和开启开孔400。这容许水在上腔 室部分376中的压力下流过开孔400，进入下腔室部分394中，且经由管子398和端口 389 流出至环境中。在上腔室部分376中的水压因此而减小的情况下，底部隔膜358由下腔室 部分378内的水压偏移，底部隔膜从阀座388移位，从而容许水从管道146排放到环境中。 通过使向下腔室部分378进给的管道146的直径380比向上腔室部分376进给的管子382
17直径相对较大，确保了底部隔膜358远离阀座388偏移。尽管处于相同压力下，但来自于管 道332的水也不能经由直径较小的管子382足够快地流动，用以对上腔室部分376加压和 使得底部隔膜358偏移成与阀座388接合。当使用控制阀22a时，管道146与气缸140成流体连通。因此，当管道146通过底 部隔膜358的作用而通向环境时，气缸140减压。这容许弹簧142使活塞138移动和释放 闭锁件136，从而容许阀瓣134在加压灭火剂源18的压力下开启，以及将水供送给管路网 络12，在管路网络12中，水从开启的喷洒器20释放到着火点上。当使用控制阀22b时，管 道146与腔室180成流体连通。因此，当管道146在底部隔膜358的作用下通向环境时，腔 室180减压。这容许隔膜178变形和容许闭锁件168枢转，从而容许阀瓣162在加压灭火 剂源18的压力下开启和将水供送给管路网络12，在管路网络12中，水从开启的喷洒器20 释放到着火点上。基于电动-气动促动器62及其操作的以上描述，有可能将促动器看作是由多个压 力促动阀构成。底部腔室352及其相关联的底部隔膜358包括控制加压流体经由促动器流 动的第一压力促动阀的实例。该第一阀具有第一阀闭合部件(隔膜358)，其具有与加压流 体成流体连通的相反两侧。第一阀通常为闭合的，且防止使活塞326减压的流体流动。当 第一阀闭合部件的一侧上的流体压力超过第一阀闭合部件的相反侧上的流体压力时，第一 阀闭合部件开启，以容许减压的流动。中部腔室350及其中部隔膜356包括控制第一阀闭合部件的相反侧上的流体压力 的第二压力促动阀的实例。第二阀具有第二阀闭合部件(隔膜356)，其可从保持第一阀闭 合部件的相反侧上的流体压力的闭合位置移动至从第一阀闭合部件的相反侧释放流体压 力的开启位置。第二阀闭合部件具有与第一压缩流体源成流体连通的一侧，且可响应于第 一压缩流体源的压力下降而从闭合位置移动至开启位置。螺线管阀411包括第三压力促动阀的实例。第三压力促动阀具有第三阀闭合部 件413，其经由顶部隔膜354和柱塞412机械地连结到第二阀闭合部件上。第三阀闭合部 件具有与压缩流体源成流体连通的一侧，且可从通过机械连结来保持第二阀闭合部件上的 力(从而将第二阀闭合部件保持在闭合位置)的第一位置移动到除去来自第二阀闭合部件 上的力的第二位置。第三阀闭合部件受电动促动，且响应于来自控制系统32的电信号移 动至第二位置。然而，第三阀闭合部件和第二阀闭合部件只在管路网络中的压降和通向电 动-气动促动器的电信号同时发生时才移至其相应的开启位置，如同在火灾事件中当管路 网络12提供有排放时发生的那样，此时，一个或多个喷洒器开启且一个或多个传感器28将 信号发送给控制系统32。第二阀闭合部件和第三阀闭合部件二者的运动容许第一阀闭合部 件移至其开启位置，且容许加压流体流过促动器，从而使活塞326减压，以及触发喷洒器系 统。对于气动促动器42可进行类似的分析，该气动促动器42也可认作是多个压力促动阀。图11提供了示出根据本发明的灭火喷洒器系统的操作逻辑的流程图。在11处开 始，系统为在线的，且准备探测AC电力损失。如果没有探测到AC电力损失，则系统正常操 作，以便如在13处所示用以探测火灾状况。只要没有探测到火灾状况，则逻辑仍保持在11 与13之间的回路中，交替地准备探测AC电力损失或火灾状况。对于单联锁系统10而言， 当传感器28将信号发送给控制系统32时，探测到火灾状况。对于双联锁系统60而言，当 传感器28将信号发送给控制系统32且电动-气动促动器62探测到在管路网络12内的气
18体压力变化时，探测到火灾状况。一旦探测到火灾状况，则控制系统发送信号，如在15处所 示，该信号使控制阀22开启和将灭火剂释放到管路网络中。然后，如在17处所示，灭火剂 经由着火点附近的开启的喷洒器20输送到着火点。如果在11处探测到AC电力损失，则如19处所示，控制系统32使隔离阀50开启， 迫使气动促动器42与管路网络12成流体连通。只要管路网络(21)的气体压力没有变化， 则系统便考虑AC电力是否已经恢复(23)。如果AC电力已经恢复，则关闭隔离阀50(25)， 且系统重回在探测AC电力损失(11)与探测火灾状况(13)之间的回路。如果AC电力没有 恢复，则系统停留在21与23之间的回路中，在探测AC电力恢复与探测管路网络12中的气 体压力变化之间交替。如果探测到压力变化(21)，则气动促动器42使控制阀开启，以便将 灭火剂释放到管路网络(27)中。这容许开启的喷洒器将灭火剂输送至着火点(17)。根据本发明的灭火系统是有利的，因为通过使用除开从开启状态变至闭合状态且 反之亦然外不会汲取任何电力的隔离阀，提供了在没有AC电力和后备电池二者时的防火 性能。该防护是自动的，其中，系统感测到电力状况，且将控制从单(电动)联锁或双(电 动-气动)联锁切换成纯气动的单联锁系统，其不需要电力来起作用，且提供了防火性能。
权利要求
一种用于将灭火剂从所述灭火剂的加压源引导到着火点的灭火喷洒器系统，所述系统由供电源和电池供以动力，且包括与所述灭火剂的加压源成流体连通的管路网络；与所述管路网络成流体连通的至少一个喷洒器，所述喷洒器通常为闭合的，且具有用于响应于火灾而开启的器件；控制阀，其定位在所述管路网络中位于所述加压源与所述喷洒器之间，用于控制所述灭火剂从所述加压源至所述喷洒器的流动，所述控制阀通常保持处于闭合构造，所述控制阀可开启用以容许所述灭火剂流向所述喷洒器；压缩气体源，其位于所述控制阀与所述喷洒器之间与所述管路网络成流体连通，用于利用所述气体对所述管路网络加压；电动促动器，其与所述控制阀相关联，用于响应于电信号来开启所述控制阀，所述电动促动器至少由所述供电源供以动力；与所述管路网络成流体连通的气动促动器，所述气动促动器与所述控制阀相关联，用于响应于所述管路网络内的压力变化来开启所述控制阀；与所述气动促动器和所述管路网络成流体连通的隔离阀，所述隔离阀由所述供电源或所述电池供以动力，且可设定在或容许流体在所述管路网络与所述气动促动器之间流动的开启构造，或阻止流体在所述管路网络与所述气动促动器之间流动的闭合构造，所述隔离阀在设定在所述开启构造或所述闭合构造中任何一种时均不汲取电力；与所述喷洒器共同定位的至少一个火灾传感器，所述火灾传感器至少由所述供电源供以动力；控制系统，其与所述电动促动器、所述隔离阀和所述火灾传感器通信，所述控制系统由所述供电源和所述电池供以动力，所述控制系统具有用以探测所述供电源的电力损失的电路，且经编程来对其进行响应，用以将所述隔离阀设定在所述开启构造。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制系统还包括用以探测所述供电 源的电力恢复的电路，所述控制系统经编程来对其进行响应，用以将所述隔离阀设定在所 述闭合构造。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述隔离阀包括电动促动阀。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述隔离阀包括闭锁螺线管阀。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述隔离阀选自由球阀、碟形阀、闸阀和 球心阀所组成的组。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制阀包括与所述灭火剂的加压源 成流体连通的腔室，当对所述腔室加压时，所述控制阀保持在所述闭合构造，当对所述腔室 减压时，所述控制阀开启以容许所述灭火剂流向所述喷洒器。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电动促动器包括与所述腔室成流体 连通的螺线管阀，所述螺线管阀通常为闭合的，且可响应于来自所述控制系统的电信号而 开启，所述螺线管阀的开启使所述腔室减压，且因此容许所述控制阀开启。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述气动促动器包括与所述腔室成流体连通的第一阀，所述第一阀通常为闭合的，所述第一阀的开启使所 述腔室减压，且因此容许所述控制阀开启；与所述第一阀和所述管路网络成流体连通的第二阀，所述第二阀通常为闭合的，且可 响应于所述管路网络内的气体压力变化而开启，所述第二阀的开启导致所述第一阀开启。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述管路网络成流体 连通的第二气动促动器，所述第二气动促动器与所述控制阀相关联，用于响应于所述管路 网络内的压力变化而开启所述控制阀，所述第二气动促动器与所述电动促动器相协作用以 开启所述控制阀，所述控制阀可响应于通向所述电动促动器的所述电信号和所述管路网络 内的所述压力变化而开启。
10.一种用于将灭火剂从所述灭火剂的加压源引导到着火点的灭火喷洒器系统，所述 系统由供电源供以动力，且包括与所述灭火剂的加压源成流体连通的管路网络；与所述管路网络成流体连通的至少一个喷洒器，所述喷洒器通常为闭合的，且具有用 于响应于火灾而开启的器件；控制阀，其定位在所述管路网络中位于所述加压源与所述喷洒器之间，用于控制所述 灭火剂从所述加压源至所述喷洒器的流动，所述控制阀通常保持在闭合位置，且可开启用 以容许所述灭火剂流向所述喷洒器；与所述控制阀连通的第一促动器，所述第一促动器由所述供电源电性地供以动力，且 响应于电信号来控制所述控制阀的开启；压缩气体源，其位于所述控制阀与所述喷洒器之间与所述管路网络成流体连通，用于 利用所述气体来对所述管路网络加压；第二促动器，其与所述控制阀成流体连通且与所述管路网络成流体连通，所述第二促 动器具有用于探测所述管路网络内的压力变化的压力传感器，且响应于所述压力变化来开 启所述控制阀；与所述第二促动器和所述管路网络成流体连通的闭锁螺线管阀，所述闭锁螺线管阀由 所述供电源供以动力，且可设定在或容许流体在所述管路网络与所述第二促动器之间流动 的开启构造，或阻止流体在所述管路网络与所述第二促动器之间流动的闭合构造；与所述喷洒器共同定位的至少一个火灾传感器，所述火灾传感器由所述供电源供以动力；控制系统，其与所述第一促动器、所述闭锁螺线管阀和所述火灾传感器通信，所述控制 系统由所述供电源和电池供以动力，所述控制系统具有用以探测所述供电源的电力损失的 电路，且经编程来对其进行响应，用以将所述闭锁螺线管阀设定在所述开启构造。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述控制系统还包括用以探测所述供 电源的电力恢复的电路，所述控制系统经编程来对其进行响应，用以将所述闭锁螺线管设 定在所述闭合构造。
12.一种用于将灭火剂从所述灭火剂的加压源引导到着火点的灭火喷洒器系统，所述 系统由供电源供以动力，且包括与所述灭火剂的加压源成流体连通的管路网络；与所述管路网络成流体连通的至少一个喷洒器，所述喷洒器通常为闭合的，且具有用 于响应于火灾而开启的器件；控制阀，其定位在所述管路网络中位于所述加压源与所述喷洒器之间，用于控制所述灭火剂从所述加压源至所述喷洒器的流动，所述控制阀包括与所述加压源成流体连通的腔 室，当对所述腔室加压时，所述控制阀保持在闭合位置，当对所述腔室减压时，所述控制阀 开启用以容许所述灭火剂流向所述喷洒器；与所述腔室成流体连通的第一阀，所述第一阀由所述供电源电性地供以动力，所述第 一阀通常为闭合的，且可响应于电信号而开启，所述第一阀的开启使所述腔室减压，且因此 容许所述控制阀开启；压缩气体源，其位于所述控制阀与所述喷洒器之间与所述管路网络成流体连通，用于 利用所述气体来对所述管路网络加压；与所述腔室成流体连通的第二阀，所述第二阀通常为闭合的，所述第二阀的开启使所 述腔室减压，且因此容许所述控制阀开启；与所述第二阀和所述管路网络成流体连通的第三阀，所述第三阀通常为闭合的，且可 响应于所述管路网络内的气体压力变化而开启，所述第三阀的开启导致所述第二阀开启；与所述第三阀和所述管路网络成流体连通的闭锁螺线管阀，所述闭锁螺线管阀由所述 供电源供以动力，且可设定在或容许流体在所述管路网络与所述第三阀之间流动的开启构 造，或阻止流体在所述管路网络与所述第三阀之间流动的闭合构造；与所述喷洒器共同定位的至少一个火灾传感器，所述火灾传感器由所述供电源供以动力；控制系统，其与所述第一阀、所述闭锁螺线管阀和所述火灾传感器通信，所述控制系 统由所述供电源和电池供以动力，所述控制系统具有用以探测所述供电源的电力损失的电 路，且经编程来对其进行响应，用以将所述闭锁螺线管阀设定在所述开启构造。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述控制系统还包括用以探测所述供 电源的电力恢复的电路，所述控制系统经编程来对其进行响应，用以将所述闭锁螺线管阀 设定在所述闭合构造。
14.一种用于将灭火剂从所述灭火剂的加压源引导到着火点的灭火喷洒器系统，所述 系统由供电源和电池供以动力，且包括与所述加压源成流体连通的管路网络；与所述管路网络成流体连通的至少一个喷洒器，所述喷洒器通常为闭合的，且具有用 于响应于火灾而开启的器件；控制阀，其定位在所述管路网络中位于所述加压源与所述喷洒器之间，用于控制所述 灭火剂从所述加压源至所述喷洒器的流动，所述控制阀通常保持在闭合位置，所述控制阀 可开启用以容许所述灭火剂流向所述喷洒器；压缩气体源，其位于所述控制阀与所述喷洒器之间与所述管路网络成流体连通，用于 利用所述气体来对所述管路网络加压；电动-气动促动器，其与所述控制阀相关联，用于响应于电信号和气动信号来开启所 述控制阀，所述电动_气动促动器至少由所述供电源供以动力；与所述管路网络成流体连通的气动促动器，所述气动促动器与所述控制阀相关联，用 于响应于所述管路网络内的压力变化来开启所述控制阀；与所述气动促动器和所述管路网络成流体连通的隔离阀，所述隔离阀由所述供电源或 所述电池供以动力，且可设定在或容许流体在所述管路网络与所述气动促动器之间流动的开启构造，或阻止流体在所述管路网络与所述气动促动器之间流动的闭合构造，所述隔离 阀当设定在所述开启构造或所述闭合构造中任何一种时均不汲取电力；与所述喷洒器共同定位的至少一个火灾传感器，所述火灾传感器至少由所述供电源供 以动力；控制系统，其与所述电动-气动促动器、所述隔离阀和所述火灾传感器通信，所述控制 系统由所述供电源和所述电池供以动力，所述控制系统具有用以探测所述供电源的电力损 失的电路，且经编程来对其进行响应，用以将所述隔离阀设定在所述开启构造。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述控制系统还包括用以探测所述供 电源的电力恢复的电路，所述控制系统经编程来对其进行响应，用以将所述隔离阀设定在 所述闭合构造。
16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述隔离阀包括闭锁螺线管阀。
17.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述控制阀包括与所述灭火剂的加压 源成流体连通的腔室，当对所述腔室加压时，所述控制阀保持在闭合位置，当对所述腔室减 压时，所述控制阀开启用以容许所述灭火剂流向所述喷洒器。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述电动_气动促动器包括与所述腔室成流体连通的第一阀，所述第一阀通常为闭合的，所述第一阀的开启使所 述腔室减压，且因此容许所述控制阀开启；与所述第一阀和所述管路网络成流体连通的第二阀，所述第二阀通常为闭合的，且可 响应于所述管路网络内的压力变化而开启；第三阀，其与所述腔室成流体连通且机械地连结到所述第二阀上，所述第三阀通常为 闭合的，且可响应于所述控制系统的电信号而开启，所述第三阀的开启连同所述管路网络 中的压力变化容许帮助第二阀开启，从而容许所述第一阀开启，且因此容许所述控制阀开 启ο
19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述气动促动器包括与所述腔室成流体连通的第一阀，所述第一阀通常为闭合的，所述第一阀的开启使所 述腔室减压，且因此容许所述控制阀开启；与所述第一阀和所述管路网络成流体连通的第二阀，所述第二阀通常为闭合的，且可 响应于所述管路网络内的气体压力变化而开启，所述第二阀的开启导致所述第一阀开启。
20.一种操作灭火喷洒器系统的方法，所述系统包括与加压灭火剂源成流体连通的管 路网络，所述方法包括探测通向所述系统的AC电力的损失； 探测表示火灾的在所述管路网络内的压力变化； 响应于所述压力变化来将所述灭火剂释放至所述管路网络； 经由所述管路网络将所述灭火剂输送至给所述着火点； 否则不探测通向所述系统的AC电力的损失； 探测火灾；使用电信号来触发所述灭火剂释放到所述管路网络中； 经由所述管路网络将所述灭火剂输送至所述着火点。5
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法还包括 探测通向所述系统的AC电力的恢复。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述方法还包括提供电动促动的隔离阀，所述隔离阀在开启时容许对所述管路网络内的所述压力变化 进行所述探测；在对所述AC电力损失进行所述探测时，将DC脉冲提供给所述隔离阀，从而开启所述隔离阀。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述隔离阀为闭锁螺线管阀，以及所述 隔离阀的所述开启包括将所述闭锁螺线管阀闭锁在开启构造中。
24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述DC脉冲由电池提供。
25.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述DC脉冲由至少一个电容器提供。
全文摘要
本发明涉及用于自动转换喷洒器系统的设备和方法。具体而言，公开了用于将灭火系统从单联锁电动系统或双联锁电动-气动系统转换至不汲取电力的单联锁气动系统的设备和方法。气动促动器与加压的管路网络和控制灭火剂流向该网络的控制阀成流体连通。气动促动器通过止回阀和闭锁螺线管阀与管路网络隔离。在电力故障的情况下，闭锁螺线管阀开启，将气动促动器设置成与管路网络成流体连通。汲取的电力仅用以改变闭锁螺线管阀的状态，否则将不汲取电力。当闭锁螺线管阀开启时，气动促动器控制控制阀的促动，且在存在表示火灾的管路网络中的压力变化时触发控制阀。
文档编号A62C35/68GK101898018SQ201010119049
公开日2010年12月1日 申请日期2010年2月3日 优先权日2009年2月3日
发明者K·J·布利斯, M·J·普奇奥, W·J·雷利 申请人:维克托里克公司