喷洒器偏转器的制造方法
【专利说明】喷洒器偏转器
[0001]发明人:莱尔.米勒&马修.R.安康
[0002]优先权声明以及通过引用的结合
[0003]本国际申请要求于2012年9月21日提交的美国临时专利申请号61/704，430以及于2012年11月9日提交的美国临时专利申请号61/724，843的优先权的权益，上述申请均通过引用以其全部内容结合在此。
【背景技术】
[0004]自动喷洒器系统是一些最广泛使用的防火装置。这些系统具有一旦如房间或建筑物的环境内的周围温度超出预定值时就被激活的喷洒器。一旦被激活，这些喷洒器在房间或建筑物内分布灭火流体，优选为水。如果喷洒器系统熄灭火灾或者防止火情发展则其被认为是有效的。喷洒器的有效性取决于该喷洒器针对在其入口处的给定压力始终如一地从其出口递送出预期流率的流体。
[0005]自动喷洒器可以被配置成用于以一种特定的模式、举例如控制模式或抑制模式来解决火灾。抑制模式的一种形式是早期抑制快速响应(ESFR)，该ESFR形式在行业认可标准下、举例如在标题为“NFPA13:喷洒器系统安装标准”(2013年版)(“NFPA13”)的国家防火协会(NFPA)标准的第3.6.4.2节下被定义为具有50米1/2秒1/2(〃mV2sec1/2〃)以下的热敏性、即响应时间指数(“RTI”)的并且因为其提供针对特定的高挑战性火灾挑战的火灾抑制能力而“列出”的喷洒器。在喷洒器适用于特定的火灾抑制目的时，用于火灾抑制的“列出”的喷洒器是已经由举例如FM全球公司(“FM”)和保险商实验室(“UL”)的行业认可组织所测试、验证和列表公开的喷洒器。NFPA13的第3.3.12节将火灾抑制定义为“急剧减少火灾的热释放速率并且通过直接且充分地施用水穿过火羽流到达燃烧燃料表面来防止火灾再生”。UL和/或FM通过至少安装喷洒器并使其经受这些组织的以下相应水分布测试标准来测试和验证喷洒器的火灾抑制性能，即:(i)附于美国临时专利申请号61/724，843的FM认证标准分类号2008 (2006年)；以及(ii)附于美国临时专利申请号61/724，843的针对早期抑制快速响应喷洒器的UL标准UL 1767 (2010年)。
[0006]这些针对火灾抑制的ESFR测试标准和要求通常与喷洒器的K因子有关。喷洒器的排放系数或K因子允许基于供给到该喷洒器的入口中的流体的压力的平方根对预期来自喷洒器出口的流率进行近似。如本文所使用的，K因子被定义为一个表示喷洒器排放系数的常量，即通过将来自喷洒器出口的单位为加仑每分钟(GPM)的流体流量除以单位为镑每平方英寸(PSI)的供给到喷洒器通路的入口中的流体流的压力的平方根来量化的。K因子被表示为GPM/(PSI)1/2。NFPA 13提供了喷洒器的作为K因子范围内平均值的额定或标称Κ因子或额定排放系数。2010年版的NFPA 13的第3章和第12章以及第6章的第6.2至6.5节附于美国临时专利申请号61/724，843。例如，对于大于11的Κ因子而言，NFPA 13提供了以下标称Κ因子(括号中示出Κ因子范围):(i)14.0(13.5-14.5)GPM/ (PSI)1/2； (ii) 16.8(16.0-17.6)GPM/(PSI) 1/2； (iii) 19.6(18.6-20.6) GPM/(PSI)1/2； (iv) 22.4 (21.3-23.5) GPM/ (PSI) 1/2； (v) 25.2 (23.9-26.5) GPM/ (PSI) 1/2；以及(vi) 28.0(26.6-29.4) GPM/(PSI)1/2。就本文的目的而言，针对具有在这些测试标准中未列出的K因子的喷洒器，可以通过由这些可获得的测试标准外推的适当等效要求来确定抑制性能。此外，还可以通过除了 ESFR测试标准之外的或其替代性的其他指标、举例如通过喷洒器的水力设计指标并且更确切地讲是软管流需求指标来确定抑制性能。
[0007]虽然ESFR喷洒器是由喷洒器的RTI和其在这些测试标准下的性能来限定的，但应当理解的是，“抑制”模式喷洒器不一定受限于ESFR喷洒器或具有50以下RTI的喷洒器。相应地，满足标准化测试和/或其他抑制指标的抑制模式喷洒器也可以具有快速或标准响应喷洒器的RT1、即50以上RTI的热敏触发器。
【发明内容】
[0008]本发明针对一种包括优选流体偏转结构的优选喷洒器组件。在一个实施例中，优选喷洒器包括喷洒器框架，该喷洒器框架具有本体，该本体包括入口、出口以及内部通路，该内部通路在该入口与该出口之间延伸以限定纵向喷洒器轴线。该框架优选地包括关于该出口从该本体向远侧延伸的两个框架臂以限定平分该本体的平面，使得这些臂是关于该平面等距地布置的。平面式流体偏转结构优选地由这些框架臂支撑，该流体偏转结构使其中心沿该纵向喷洒器轴线对准，其中周边边缘是围绕该中心布置的。在一个优选实施例中，该偏转结构优选地包括限定该偏转结构关于该中心的第一直径的第一周边边缘、以及限定该偏转结构关于该中心的第二直径的第二周边边缘，其中该第二直径大于该第一直径。该偏转结构的四分之一(quadrant)由多个叉齿限定，该多个叉齿包括:布置在该平面中限定第一对称轴线的第一对称叉齿；限定相对于该第一对称轴线正交布置的第二对称轴线的第二对称叉齿；以及径向地布置在该第一和第二对称叉齿之间的非对称槽缝。该非对称槽缝优选地包括位于该周边边缘处的开放末端、限定该槽缝的径向最内部分的封闭末端、以及从该封闭末端延伸到该周边边缘的一对间隔开的侧壁，其中第一侧壁限定沿该非对称槽缝长度相对于该第一和第二对称轴线基本上恒定的角度，并且第二侧壁包括相对于该第一和第二对称轴线限定第一角度的第一部段以及相对于该第一和第二对称轴线限定不同于该第一角度的第二角度的第二部段，以使得该非对称槽缝在从该封闭末端到该开放末端的方向上变宽。
[0009]喷洒器组件的另一个优选实施例包括平面式流体偏转结构，该平面流体偏转结构具有多个叉齿，该多个叉齿包括:布置在该平面中限定第一对称轴线的第一对称叉齿副以及限定相对于该第一对称轴线正交布置的第二对称轴线的第二对称叉齿副。每个对称叉齿副优选地都包括具有恒定宽度的第一部分和在该第一部分径向外部的具有可变宽度的第二部分，以使得该第二部分在从该偏转结构的中心到周边边缘的方向上变宽。该第二对称叉齿副的第二部分优选地包括外边缘，该外边缘具有相对于该第二对称轴线限定第一夹角的第一部段以及相对于该第二对称轴线限定小于该第一角的第二夹角的第二部段。该优选偏转结构优选地包括在该第一和第二对称叉齿副之间成角度布置的两个非对称叉齿副。这两个非对称叉齿副在径向上彼此相邻以在它们之间限定非对称槽缝。该非对称槽缝优选地包括具有恒定宽度的第一部分以及在该槽缝的第一部分径向外部的具有可变宽度的第二部分。
[0010]喷洒器组件的另一个优选实施例包括平面式流体偏转结构，该流体偏转结构包括限定多个槽缝的多个间隔开的叉齿。这些叉齿优选地包括:限定第一对称轴线的第一对称叉齿副以及限定相对于该第一对称轴线正交布置的第二对称轴线的第二对称叉齿副。每个对称叉齿副都包括具有恒定宽度的第一部分和在该第一部分径向外部的具有可变宽度的第二部分，以使得该第二部分在从该偏转结构的中心到周边边缘的方向上变宽。优选地在该第一和第二对称叉齿副之间径向地布置三个非对称槽缝组。这三个槽缝组优选地包括第一非对称槽缝组，该第一非对称槽缝组包括具有恒定宽度的第一部分以及在该非对称槽缝的第一部分径向外部的具有可变宽度的第二部分。该第一组被径向地布置在第二非对称槽缝组与第三非对称槽缝组之间。第二和第三槽缝组各自优选地具有恒定宽度的第一部分以及在该槽缝的第一部分径向内部的具有可变宽度的第二部分。
[0011]喷洒器的另一个优选实施例提供了一种早期抑制快速响应(ESFR)喷洒器，该ESFR喷洒器包括框架，该框架具有本体，该本体具有入口、出口以及在该入口与该出口之间延伸的内部通路以限定一条纵向喷洒器轴线和至少14.06?1/$51)1/2的标称1(因子。平面式流体偏转结构被支撑在离该出口大约1-1/4英寸距离处。该流体偏转结构包括限定多个槽缝的多个间隔开的叉齿以用于满足在FM认证标准分类号2008的第4.29节下ESFR水分布要求地分布来自该出口的水。在一个优选实施例中，该优选流体偏转结构进一步包括限定该偏转结构关于其中心的第一直径的第一周边边缘、以及限定该偏转结构关于该中心的第二直径的第二周边边缘，其中该第二直径大于该第一直径。
【附图说明】
[0012]结合在此并构成本说明书一部分的附图中展示了本发明的示例性实施例、并且与以上给出的总体说明以及以下给出的详细说明和附件一起用于解释本发明的特征。
[0013]图1是喷洒器组件的优选实施例的等距视图；
[0014]图2是图1的组件中使用的一个优选偏转器构件的平面视图。
[0015]图2A是图2的偏转器构件的沿线IIA— IIA的截面视图。
[0016]图2B是图2的偏转器构件的一个详细视图。
[0017]图2C是图2的偏转器构件的另一个详细视图。
[0018]图3是图1的组件中使用的另一个优选偏转器构件的平面视图。
【具体实施方式】
[0019]图1展示了用于安装在防火管道网络中的喷洒器组件10的说明性优选实施例。该喷洒器组件10包括喷洒器框架12、流体偏转结构100、以及热触发器14，该热触发器支撑用于密封处于非致动构型的喷洒器的密封组件(未示出)。喷洒器框架12包括