用于监视灭火系统的外部安装设备的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月4日提交的且名称为“externallymounteddeviceforthesupervisionofafiresuppressionsystem”的美国临时专利申请序列号62/170,741的权益，其全部内容通过引用并入本文。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及受监视的灭火系统，且更具体地，涉及一种外部安装的开关设备，用于检测用于激活保持加压灭火剂的储存容器上的排放阀的致动器的移除，以确保该致动器在被检查后更换。

2.相关技术的描述

安装在建筑物内的防火安全系统通常包括作为防火安全系统的控制部件的至少一个电气面板。控制面板是安全系统的枢纽。它监测输入和系统完整性，控制输出和转发信息。控制面板从检测与火相关的环境变化的环境传感器处接收信息，监测它们的操作完整性并提供对设备的自动控制，其中可以包括释放灭火剂，传输必要的信息以给消防队员提供通知，并控制各种建筑物功能以基于预定的事件顺序准备火灾设施。

该系统中的一个典型单元是储存容器，其中包含压力下的灭火剂。储存容器通常是圆筒，并且经常包括连接到控制头的阀门，该控制头气动地或电气地连接到控制面板。控制面板可以向控制头发送信号以激活诸如电磁致动器的释放机构，打开该阀门并从该容器释放灭火剂。然后该试剂通过阀门中的出口进入管道网络，该管道网络将灭火剂分配到设置在整个设施中(例如在建筑物中)的一系列相互连接的喷嘴，然后从该喷嘴处排出试剂。控制面板可以被编程为在检测器检测到火灾时自动向控制头发送信号以打开阀门来释放试剂。在某些情况下，该阀门也可以手动激活。

美国国家防火协会(nfpa)的标准和规范一般要求对控制头和防火安全系统进行具体的监测和检查。这通常是由经过培训的人员在容器上进行物理检查完成的。这包括从阀门上手动断开控制头，以特定间隔(例如每六个月)对其进行物理检查，然后将控制头重新连接到阀门。此外，试剂储存容器必须进行物理检查，以监测试剂、压力、温度和其他条件的水平。另外，防火安全系统的清洁需要手动将控制头从阀门上断开，这就要求随后手动重新连接控制头和阀门。

发明概述

本发明涉及一种新型且有用的灭火系统，其包括用于储存加压灭火剂的容器；与该容器可操作地关联的用于控制灭火剂从容器中释放的阀组件；与阀组件可操作地关联的用于在发生火灾时致动阀组件的致动器，其中该致动器可以容易地从灭火系统移除以进行检查和/或维护；以及被配置成与该致动器相互作用以提供关于该致动器从系统移除的指示的外部开关设备。优选地，该外部开关设备与远离该致动器定位的控制面板通信，在控制面板处提供关于该致动器移除的指示或警报。

在本发明的一个实施方案中，致动器是设置于控制头内的电磁阀，并且控制头可拆卸地连接到排放阀组件。在这种情况下，外部监视开关设备安装在控制头和排放阀组件之间。它包括壳体，其包含枢转触发器和与该触发器弹簧偏置接触的微动开关。该触发器被适配和配置成与将控制头可拆卸地连接到排放阀组件的旋转螺母物理地相互作用。

更具体地，枢转触发器被适配和配置成在与旋转螺母接触的第一位置和不与旋转螺母接触的第二位置之间移动，第一位置对应于控制头被连接到排放阀组件，使得微动开关处于第一状态，第二位置对应于控制头被从排放阀组件移除，使得微动开关处于第二状态以提供该致动器已经被从系统移除用于维护和/或检查的指示。

在本发明的另一个实施方案中，该致动器是可拆卸地安装到气动致动器的电磁阀，并且该气动致动器通过安装支架安装到球阀组件。在这种情况下，外部监视开关设备被安装在可移除地连接到电磁阀的壳体的监视支架上。为了进行维护和/或检查，需要移除监视支架才能进入电磁阀。

可以设想，外部开关设备可以包括通过与电磁阀的壳体物理接触而操作的微动开关，或者外部开关设备可以包括通过物理靠近位于电磁阀的壳体上的磁性目标而操作的接近开关。

本发明还涉及一种灭火系统，其包括用于控制灭火剂从容器中释放的排放阀；容纳电子致动器的控制头，该电子致动器与排放阀可操作地关联用于在发生火灾时致动排放阀，其中该控制头可以从排放阀移除以便于对容纳在控制头内的电子致动器进行维护和/或检查；以及外部监视开关设备，其支撑在排放阀上并且被配置为与控制头相互作用以提供该控制头已经被从排放阀移除的指示。

外部开关设备与远离该控制头定位的控制面板通信，在该控制面板处提供关于该控制头从排放阀移除的指示。电子致动器是容纳在控制头内的电磁阀，并且该控制头通过可操作地固定到该控制头的旋转螺母可拆卸地连接到排放阀。外部开关设备包括壳体，其包含枢转触发器和与该触发器弹簧偏置接触的微动开关。该触发器被适配和配置成与固定到该控制头的旋转螺母物理地相互作用。

更具体地，枢转触发器被适配和配置成在与旋转螺母接触的第一位置和不与旋转螺母接触的第二位置之间移动，第一位置对应于控制头被连接到排放阀，使得微动开关处于第一状态，第二位置对应于控制头被从排放阀移除，使得微动开关处于第二状态以提供该控制头已经被从排放阀移除的指示。

本发明还涉及一种灭火系统，其包括用于控制灭火剂从储存容器中释放的球阀；与该球阀可操作地关联的用于在发生火灾时致动该球阀的气动致动器，其中该气动致动器包括可以从系统移除用于维护和/或检查的电磁阀；以及外部监视开关设备，该外部监视开关设备被配置为与该气动致动器相互作用以提供关于该电磁阀从该气动致动器移除的指示。

外部开关设备与远离该气动致动器定位的控制面板通信，在该控制面板处提供关于该电磁阀从气动致动器移除的指示。外部开关设备被安装在通过螺纹紧固件可移除地连接到电磁阀的壳体的监视支架上。为了定期维护，需要移除监视支架才能进入电磁阀。外部开关设备包括通过与电磁阀的壳体物理接触而操作的微动开关，或者通过物理靠近位于电磁阀的壳体上的磁性目标而操作的接近开关。

从结合下述的许多附图对本发明的优选实施方案的以下可行描述中，本发明的这些和其它特征及其制造和使用的方式对于本领域的普通技术人员而言将变得更加明显。

附图说明

因此，本发明所属领域的技术人员在不进行过度实验的情况下将容易地理解如何制造和使用本发明的受监视的灭火系统，本文下面将参照特定的附图详细描述其优选实施方案，其中：

图1是根据本发明的优选实施方案构造的受监视的灭火系统的示意图，其中容纳致动器的控制头附接到容纳加压灭火剂的储存容器上的排放阀；

图2是图1所示的受监视的灭火系统的示意图，其中容纳致动器的控制头已经从储存容器上的排放阀移除，如由在控制面板处提供的可听和可视信号所指示的；

图3是本发明的受监视的灭火系统的局部侧视图，其中监视开关设备安装在控制头和储存容器上的排放阀之间的连接上；

图4是沿着图3的4-4线截取的剖视图，示出了控制头的内部部件，包括激活排放阀的电磁致动器；

图5是根据本发明实施方案构造的外部安装的监视开关设备的俯视平面图，其中开关机构处于与控制头被安装在排放阀上相对应的状态，并且其中触发器与将控制头固定到排放阀的旋转螺母接触；

图6是图5所示的外部安装的监视开关设备的俯视平面图，其中开关机构处于与控制头被从排放阀移除或以其他方式与排放阀脱离相对应的第一状态；

图7是根据本发明构造的另一外部安装的监视开关设备的透视图，其中开关机构处于与控制头被安装在排放阀上相对应的第二状态，其中触发器与将控制头固定到排放阀的旋转螺母偏置接触；

图8是图7所示的监视开关设备的透视图，其中开关机构处于与控制头被从排放阀移除或以其他方式与排放阀脱离相对应的状态；

图9是用于灭火系统的受监视的气动选择器球阀致动器组件的侧视图，其包括必须被移除以进入与气动致动器相关联的电子致动器的监视支架；

图10是图9所示的气动致动器的局部放大图，其中监视支架被移除，其中监视支架包括被配置为与电子致动器的壳体物理接触的机械开关机构；以及

图11是图9所示的气动致动器的局部放大图，其中监视支架被移除，其中监视支架包括通过与电子致动器的壳体上的目标磁性相互作用而操作的接近开关机构。

优选实施方案详述

现在参照附图，其中相同的参考数字标识本发明的相似的结构特征或方面，图1中示出了根据本发明的实施方案构造且总体上由参考数字10表示的灭火系统。

本发明的灭火系统10包括用于储存加压灭火剂的容器或圆筒12。排放阀组件14与容器12可操作地关联，用于控制灭火剂从中释放。电子控制头16通过带螺纹的旋转螺母18安装在阀组件14上。控制头16容纳电子电磁阀(未示出)，用于在发生火灾时致动阀组件14。

控制头16被适配且配置成容易地通过旋转螺母18从阀组件14移除，以便于定期维护检查和监测容纳在其中的电磁阀，如例如图2所示。美国国家防火协会(nfpa)的标准和规范一般要求对控制头和防火安全系统进行定期检查。

在本发明的一个方面，控制头16与远离控制头16定位的控制面板20通信，在控制面板20处提供与系统损坏有关的指示，并且更具体地与控制头16的移除有关的指示。通信链路通常是如图1和图2所示的有线连接，但是可以设想，控制头16可以无线地连接到控制面板20。

在控制头16从阀组件14移除或脱离以进行检查和/或维护时，在控制面板20处提供的指示可以是可听和/或可视警报。当致动器16在被检查之后连接到阀组件14上或以其他方式正确地安装在阀组件14上时，控制面板20可以提供指示灭火系统10已经准备好的信号。

现在参照图3和图4，其示出了本发明的一个实施方案，其中外部安装的监视开关设备30安装在控制头16和排放阀组件14之间，用于监测灭火系统10的完整性。更具体地说，监视开关设备30安装在排放阀组件14的颈部15上，以通过参考旋转螺母18的外周边来监测控制头16相对于排放阀组件14的位置。开关设备30通过通信电缆35与控制面板(未示出)通信。

重要地是，控制头16容纳电子致动器或电磁阀25。如图4所示，电磁阀25包括被配置成在发生火灾时致动阀组件14的中心轴销28。电磁阀25是系统10的关键部件，当将控制头16从排放阀组件14移除以进行维护时，通常要检查电磁阀25，这需要电子监视以确保控制头16的正确重新安装。

外部安装的监视开关设备30被适配并配置成与将排放阀14和控制头16连接在一起的带螺纹的旋转螺母18物理地相互作用。带螺纹的旋转螺母18通过环形锁定环24与控制头16的中心柱22可旋转地相关联。它也与排放阀14的颈部15螺纹地相关联。而且，当控制头16从排放阀组件14移除时，旋转螺母18将与控制头16保持在一起，而不与阀组件14保持在一起。开关设备30和旋转螺母18的物理相互作用将在下面更详细地讨论。

参照图5和图6，外部安装的监视开关设备30包括大致矩形的壳体32，壳体32具有盖33和一体的接合套环34。套环34的尺寸被设置为和被配置成围绕排放阀14的颈部15，而不干涉旋转螺母18的几何外形。如图4所示，这允许控制头16完全坐落在排放阀14的颈部15上。此外，开关设备30可以容易地改装到现有灭火系统10上，而不需要对控制头或阀组件进行任何物理或结构改变。

枢转触发器34和微动开关36布置在开关设备30的壳体32内。微动开关36包括与触发器34配合的弹簧偏置接触销38。该触发器34被适配和配置成与旋转螺母18的外部径向面物理地相互作用。因此，触发器34对旋转螺母18在安装时被拧紧的高度不敏感或者不依赖于此。此外，枢转触发器34被适配并配置成在与旋转螺母18的外周边相接触的第一位置(如图5所示)和与旋转螺母18不接触的第二位置(如图6所示)之间移动。

图5中所示的第一位置对应于控制头16被连接到排放阀组件14，其中微动开关36处于第一状态。在此时，在控制面板20处将提供系统10已经准备好供使用的指示。图6中所示的第二位置对应于控制头16被从阀组件14移除，其中微动开关36处于第二状态。在第二状态中，微动开关36将提供控制头16已经被从排放阀组件14移除以进行检查和/或维护的指示。在此时，在控制面板20处将提供系统10受损的可听和/或可视的指示。

现在参照图7和图8，其示出了本发明的外部安装的监视开关设备的另一个实施方案，其总体由参考数字50表示。开关设备50以与开关设备30基本相同的方式操作；然而设备50的构造有些不同。

具体地，在开关设备50中，微动开关56包括弹簧偏置臂55，其与支撑在壳体52的中央支承壁51内的滑动接触销58相互作用。壳体52包括由多个紧固件59固定的盖53和用于接合阀组件14的颈部15的套环57。壳体52还包括用于容纳通信电缆65的通路的配件60。

接触销58被适配并配置成与枢转触发器54配合，使枢转触发器54与可旋转地支撑在控制头16的中心柱22上的旋转螺母18的周边物理地相互作用，例如如图4所示。如前所述，当旋转螺母18与控制头16一起被从排放阀组件14移除时，触发器54将在微动开关56的弹簧臂55的偏置下因被接触销58推动而枢转。这将引起微动开关56转换状态，提供控制头16已经被从排放阀组件14移除的指示。

现在参照图9到图11，其示出了根据本发明的实施方案构造的另一灭火系统，其总体由参考数字100表示。灭火系统100包括用于控制从储存容器(未示出)释放灭火剂的球阀组件114。气动致动器116通过安装支架115可操作地连接到球阀组件114。气动致动器116被适配并配置成在发生火灾时致动球阀114。

气动致动器116包括可从系统100移除以用于检查和/或维护的电磁阀125。系统100包括外部开关设备130，该外部开关设备130被配置为与气动致动器116相互作用以提供与从气动致动器116移除电磁阀125用于定期检查和/或维护有关的指示。

外部开关设备130与远离该气动致动器116定位的控制面板(未示出)通信，在该控制面板处提供关于该电磁阀125被从气动致动器116移除的指示，例如如图2所示。外部开关设备130被安装在通过螺纹紧固件140可移除地连接到电磁阀125的壳体135的监视支架150上。为了定期维护，需要移除监视支架150才能进入电磁阀125。

在本发明的一个实施方案中，外部开关设备130包括通过与电磁阀125的壳体135物理地接触而操作的微动开关132，如图10所示。在本发明的另一个实施方案中，外部开关设备130包括通过物理靠近位于电磁阀125的壳体135上的磁性目标144而操作的接近开关142，如图11所示。

本领域技术人员将容易理解，本发明的外部安装的监视开关设备有助于符合需要致动器监视的监管标准，从而使灭火系统的制造商和供应商受益。本发明还通过提供防止不适当维护的额外保护而使系统的最终用户受益。此外，本发明为系统安装/维护提供者提供了益处，减少了由于失效系统的不活动而造成的损坏的可能性。

尽管已经参考优选实施方案示出和描述了本发明的外部安装的监视开关设备，但是本领域技术人员将容易地认识到，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下可以对其进行各种改变和/或修改。