СУХОТРУБНЫЙ СПРИНКЛЕРНЫЙ УЗЕЛ
DRY-PIPE SPRINKLER UNIT

Перекрестные ссылки на родственные заявки
Настоящая заявка основана на и испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США номер 62/721753, зарегистрированной 23 августа 2018 г., которая включена в данный документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к сухотрубным спринклерным системам для использования при минусовых температурах окружающей среды.
Предпосылки создания изобретения
Спринклерные системы пожаротушения используются для защиты сооружений, которые разделяют или окружают соседние области, имеющие значительные температурные различия относительно друг друга. Примерами таких конструкций являются морозильники, балконы квартир, погрузочно-разгрузочные платформы складов. Каждое из этих сооружений имеет одну или несколько стен и/или потолков, которые отделяют область, в которой температура поддерживается выше точки замерзания воды, от области, где температура сохраняется ниже точки замерзания или может опуститься ниже точки замерзания.
Обеспечение противопожарной защиты таких сооружений является сложной задачей, особенно в тех случаях, когда предпочтительным средством пожаротушения является вода, поскольку необходимо принять меры для того, чтобы вода гарантированно не замерзала в трубопроводной сети. Известно, что для решения данной задачи необходимо разместить указанную трубопроводную сеть в "нагретой" окружающей среде с контролируемой температурой, где вода внутри труб не замерзает, и предусмотреть спринклерные узлы "сухого" типа, которые отходят от указанной трубопроводной сети через отверстия в потолке или стенах указанной конструкции и проходят в "холодную" или неконтролируемую окружающую среду. Такие сухотрубные спринклерные узлы имеют удлиненные трубчатые элементы, проходящие между указанными спринклерным оросителем и трубопроводной сетью, с клапаном внутри для поддержания указанного спринклерного узла в "сухом" состоянии, то есть без воды в указанном трубчатом элементе, до тех пор, пока указанный спринклерный ороситель не будет активирован под воздействием тепла от огня. Теплочувствительное пусковое устройство, например, заполненная жидкостью термочувствительная колба, которая разбивается при нагревании от огня, открывает указанный спринклерный ороситель для сброса воды, а также действует для открытия указанного клапана и позволяет воде течь из указанной трубопроводной сети по каналу и выходить через указанный спринклерный ороситель.
Целесообразно предложить сухотрубные спринклерные узлы, способные обеспечить расход текучей среды с номинальным коэффициентом k, равным 11,2 или больше, при использовании, например, трубы с номинальным размером, равным 1 дюйму, в качестве указанного трубчатого элемента, составляющего указанный сухотрубный спринклерный узел, который подключается к трубопроводной сети в нагретой среде и который имеет выходное отверстие спринклерного оросителя, находящееся в холодной среде. (Указанный коэффициент k определяется как k=q/√p, где q - пропускная способность указанного сухотрубного спринклерного узла в галлонах в минуту, а p - давление внутри указанного трубчатого элемента в фунтах на квадратный дюйм (избыточное)). Особенно целесообразно предложить сухотрубные спринклерные узлы с номинальным коэффициентом k, равным или превышающим k17, при использовании трубы с номинальным размером, равным 1 дюйму, в качестве указанного трубчатого элемента, составляющего указанный сухотрубный спринклерный узел. Все известные доступные в продаже сухотрубные спринклерные узлы k17, такие как сухотрубный спринклер, устанавливаемый розеткой вниз, модель ESFR-17, который реализует компания Tyco Fire Products, и складской сухотрубный спринклер ESFR K17, устанавливаемый розеткой вниз, который реализует компания Viking Group, Inc., содержат трубчатые элементы, имеющие больший размер, чем труба с номинальным размером, равным 1 дюйму. Сухотрубные спринклерные узлы, изготовленные из труб большего размера, имеют больший вес, стоят дороже и сложнее в установке. Очевидно, что существует необходимость создания сухотрубных спринклерных узлов с коэффициентом k, равным 11,2 и более, в частности, с коэффициентом k, равным 17, содержащих трубчатые элементы с номинальным размером трубы 1 дюйм.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к сухотрубному спринклерному узлу для использования с трубопроводной сетью системы пожаротушения. В одном примерном варианте осуществления указанный сухотрубный спринклерный узел содержит трубчатый элемент с номинальным размером трубы 1 дюйм, имеющий первый конец, выполненный с возможностью прикрепления к указанной трубопроводной сети и сообщаться с ней по текучей среде. В варианте конструкции, осуществленном на практике, целесообразно, что указанный трубчатый элемент с номинальным размером трубы 1 дюйм имеет толщину стенки менее 0,095 дюйма (2,413 мм). Внутри указанного трубчатого элемента, вблизи указанного первого конца расположен клапан. Указанный клапан имеет первый закрывающий элемент, выполненный с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором предотвращается поток текучей среды через указанный трубчатый элемент, и открытым положением, в котором поток текучей среды через указанный трубчатый элемент разрешен. На втором конце указанного трубчатого элемента устанавливается противопожарный спринклерный ороситель. Указанный спринклерный ороситель определяет отверстие, сообщающееся с указанным трубчатым элементом по текучей среде. В одном примерном варианте осуществления указанный спринклерный ороситель содержит второй закрывающий элемент, находящийся в зацеплении с указанным отверстием. Термочувствительное пусковое устройство зацеплено с указанным вторым закрывающим элементом и поддерживает указанный второй закрывающий элемент в зацеплении с указанным отверстием до тех пор, пока температура окружающей среды не превысит заранее заданное пороговое значение. Указанное пусковое устройство освобождает указанный второй закрывающий элемент из зацепления с указанным отверстием, когда температура окружающей среды достигает или превышает указанное заранее заданное пороговое значение, тем самым, позволяя текучей среде протекать через указанный трубчатый элемент, в котором, когда указанный первый закрывающий элемент находится в указанном открытом положении, а указанный второй закрывающий элемент освобождается из зацепления с указанным отверстием, указанный сухотрубный спринклерный узел достигает пропускной способности, равной или большей, чем коэффициент k величиной 17.
В качестве примера, указанный узел может дополнительно содержать трубу, расположенную коаксиально внутри указанного трубчатого элемента. Указанная труба имеет наружный периметр, который меньше внутреннего периметра указанного трубчатого элемента, и выполнена с возможностью перемещения в продольном направлении вдоль указанного трубчатого элемента. Указанный первый закрывающий элемент устанавливается на первом конце указанной трубы, второй конец указанной трубы зацепляется с указанным вторым закрывающим элементом, когда указанный второй закрывающий элемент находится в зацеплении с указанным отверстием.
В качестве примера, указанная труба имеет круглое поперечное сечение с наружным диаметром меньше внутреннего диаметра указанного трубчатого элемента. В дополнительном примерном варианте осуществления указанная труба содержит боковую стенку, определяющую множество проходящих через нее отверстий. В одном примерном варианте осуществления указанные отверстия содержат множество пазов, ориентированных в продольном направлении вдоль трубы. В одном примерном варианте осуществления участок указанной боковой стенки, расположенный вблизи указанного второго конца указанной трубы, не имеет отверстий, проходящих через него. В качестве примера, указанные отверстия могут составлять по меньшей мере 30% площади поверхности указанной боковой стенки.
В одном примерном варианте осуществления узла указанный клапан содержит гнездо клапана, установленное вблизи указанного первого конца указанного трубчатого элемента. Указанный первый закрывающий элемент выполнен с возможностью зацепления с указанным гнездом клапана. В качестве примера, указанный первый закрывающий элемент включает в себя платформу, установленную с возможностью вращения на указанном первом конце указанной трубы. На указанной платформе установлен запирающий корпус. Указанный запирающий корпус выполнен с возможностью вращения между первым положением, обращенным к указанному гнезду клапана и имеющим возможность зацепления с ним, и вторым положением, ориентированным под углом относительно указанного гнезда клапана. В конкретном примерном варианте осуществления указанный запирающий корпус включает в себя шайбу Бельвилля.
В одном примерном варианте осуществления на указанном первом конце указанной трубы установлена поворотная опора. Указанная платформа устанавливается с возможностью вращения на указанной поворотной опоре. На указанной поворотной опоре располагается упорная поверхность. От указанной платформы отходит выступ, который выполнен с возможностью зацепления с указанной упорной поверхностью для того, чтобы ограничивать поворотное движение указанной платформы. Дополнительно, в качестве примера, между указанными трубой и платформой действует поджимающий элемент, который смещает указанный запирающий корпус в указанное второе положение.
В одном примерном варианте осуществления указанный спринклерный ороситель содержит корпус, определяющий отверстие. Пара дужек отходит от указанного корпуса в направлении от указанного второго конца указанного трубчатого элемента. На указанных дужках устанавливается розетка спринклера. Указанное пусковое устройство располагается между указанной розеткой спринклера и указанным вторым закрывающим элементом. Указанное пусковое устройство может включать в себя хрупкую колбу, заполненную жидкостью, чувствительной к теплу.
В одном примерном варианте осуществления указанный спринклерный ороситель содержит по меньшей мере одну упорную поверхность, выполненную с возможностью зацепления с указанной трубой, с тем чтобы ограничивать ее скользящее движение относительно указанного трубчатого элемента. В одном конкретном примере указанная упорная поверхность содержит по меньшей мере один выступ, отходящий от одной из указанных дужек. Примерный спринклерный ороситель может дополнительно включать в себя штуцер, выступающий из указанного корпуса. На указанном штуцере может иметься наружная винтовая резьба. В другом примерном варианте осуществления указанный спринклерный ороситель содержит фланец на указанном корпусе. Указанный фланец выступает внутрь указанного отверстия и определяет упорную поверхность. В данном примерном варианте осуществления указанная труба содержит по меньшей мере один фиксатор, отходящий от нее в направлении наружу. Указанный по меньшей мере один фиксатор расположен на определенном расстоянии от указанного второго конца указанной трубы и выполнен с возможностью зацепляться с указанной упорной поверхностью при движении указанной трубы внутри указанного трубчатого элемента. В одном конкретном примерном варианте осуществления указанный фланец включает в себя кольцо, окружающее указанное отверстие. Дополнительно, в качестве примера, указанный корпус может включать в себя внутреннюю резьбу, окружающую указанное отверстие. Пара дужек отходит от указанного корпуса в направлении от указанного второго конца указанного трубчатого элемента. В одном конкретном варианте осуществления указанный второй конец указанного трубчатого элемента имеет наружную винтовую резьбу, которая зацепляется с указанной внутренней резьбой, окружающей указанное отверстие. На указанных дужках устанавливается розетка спринклера. Указанное пусковое устройство располагается между указанной розеткой спринклера и указанным вторым закрывающим элементом.
В дополнительном примерном варианте осуществления, в соответствии с настоящим изобретением, указанный второй закрывающий элемент включает в себя заглушку. В одном конкретном примере указанная заглушка содержит множество корпусов заглушек, выполненных с возможностью зацепления с указанным отверстием. Причем указанные корпуса заглушек определяют зазор, позволяющий сливать конденсат из указанного трубчатого элемента. Данный примерный вариант осуществления может дополнительно включать в себя опору пускового устройства, которая выполнена с возможностью зацепления с указанным множеством корпусов заглушек и указанным пусковым устройством.
Данное изобретение также охватывает сухотрубный спринклерный узел для использования с трубопроводной сетью системы пожаротушения, причем указанный сухотрубный спринклерный узел имеет пропускную способность, равную или больше коэффициента k величиной 11,2. В одном примерном варианте осуществления указанный сухотрубный спринклерный узел, в соответствии с настоящим изобретением, содержит трубчатый элемент с номинальным размером трубы 1 дюйм, имеющий первый конец, выполненный с возможностью прикрепляться к указанной трубопроводной сети и сообщаться с ней по текучей среде. В одном варианте конструкции, осуществленном на практике, целесообразно, чтобы указанный трубчатый элемент с номинальным размером трубы 1 дюйм имел толщину стенки менее 0,095 дюйма (2,413 мм). Внутри указанного трубчатого элемента, вблизи указанного первого конца расположен клапан. Указанный клапан имеет первый закрывающий элемент, выполненный с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором предотвращается поток текучей среды через указанный трубчатый элемент, и открытым положением, в котором поток текучей среды через указанный трубчатый элемент разрешен. Указанный клапан содержит гнездо клапана, установленное вблизи указанного первого конца указанного трубчатого элемента. Указанный первый закрывающий элемент выполнен с возможностью зацепления с указанным гнездом клапана. Внутри указанного трубчатого элемента коаксиально расположена труба. Указанная труба имеет наружный периметр, который меньше внутреннего периметра указанного трубчатого элемента, и выполнена с возможностью перемещения в продольном направлении вдоль указанного трубчатого элемента. Указанный первый закрывающий элемент устанавливается на первом конце указанной трубы. В качестве примера, указанный первый закрывающий элемент включает в себя поворотную опору, которая устанавливается на указанном первом конце указанной трубы. На указанной поворотной опоре устанавливается платформа с возможностью вращения. На указанной платформе устанавливается запирающий корпус. Указанный запирающий корпус выполнен с возможностью вращения между первым положением, обращенным к указанному гнезду клапана и имеющим возможность зацепления с ним, и вторым положением, ориентированным под углом относительно указанного гнезда клапана. На указанной поворотной опоре имеется упорная поверхность. От указанной платформы отходит выступ, который выполнен с возможностью зацепления с указанной упорной поверхностью для того, чтобы ограничивать поворотное движение указанной платформы. На втором конце указанного трубчатого элемента устанавливается противопожарный спринклерный ороситель. Указанный спринклерный ороситель определяет отверстие, сообщающееся с указанным трубчатым элементом по текучей среде. В качестве примера, указанный спринклерный ороситель дополнительно содержит второй закрывающий элемент, находящийся в зацеплении с указанным отверстием. Второй конец указанной трубы зацепляется с указанным вторым закрывающим элементом, когда указанный второй закрывающий элемент находится в зацеплении с указанным отверстием. Термочувствительное пусковое устройство зацеплено с указанным вторым закрывающим элементом и поддерживает указанный второй закрывающий элемент в зацеплении с указанным отверстием до тех пор, пока температура окружающей среды не превысит заранее заданное пороговое значение. Указанное пусковое устройство освобождает указанный второй закрывающий элемент из зацепления с указанным отверстием, когда температура окружающей среды достигает или превышает указанное заранее заданное пороговое значение. Когда указанный первый закрывающий элемент находится в указанном открытом положении, а указанный второй закрывающий элемент освобождается из зацепления с указанным отверстием, указанный спринклерный узел достигает пропускной способности, равной или большей, чем коэффициент k величиной 11,2.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 изображен изометрический вид одного примерного варианта осуществления сухотрубного спринклерного узла в соответствии с настоящим изобретением в "снаряженном" состоянии;
На Фиг.1А изображен изометрический вид одного примерного компонента сухотрубного спринклерного узла в разобранном виде, в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.2 иллюстрирует вид в продольном разрезе указанного сухотрубного спринклерного узла, изображенного на Фиг.1;
На Фиг.2А изображен изометрический вид одного примерного компонента сухотрубного спринклерного узла в разобранном виде, в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.3 и 4 иллюстрируют частичные изометрические виды в разрезе участка указанного оросителя сухотрубного спринклерного узла, изображенного на Фиг.1;
Фиг.5 иллюстрирует вид в разрезе одного компонента указанного сухотрубного спринклерного узла, изображенного на Фиг.1;
Фиг.6 иллюстрирует вид в продольном разрезе указанного сухотрубного спринклерного узла, изображенного на Фиг.1, в "снаряженном" состоянии;
Фиг.6А иллюстрирует вид в продольном разрезе участка указанного сухотрубного спринклерного узла, изображенного на Фиг.6, в увеличенном масштабе;
На Фиг.6B изображен вид поперечного сечения по линии 6B-6B, обозначенной на Фиг.6A;
На Фиг.6С изображен вид в продольном разрезе другого примерного варианта осуществления сухотрубного спринклерного узла в "снаряженном" состоянии;
Фиг.7 иллюстрирует вид в продольном разрезе указанного сухотрубного спринклерного узла, изображенного на Фиг.1, в "инициированном" состоянии; и
На Фиг.8 изображен вид в продольном разрезе участка одного примерного варианта осуществления сухотрубного спринклерного узла, в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание
На Фиг.1 изображен один примерный вариант осуществления сухотрубного спринклерного узла 10 в соответствии с настоящим изобретением. Сухотрубный спринклерный узел 10 содержит трубчатый элемент 12 с номинальным размером трубы 1 дюйм для использования с трубопроводной сетью системы пожаротушения (не показана). Как предусмотрено Национальным Трубным Стандартом, трубчатый элемент 12 имеет основной наружный диаметр величиной 1,315 дюйма и толщину стенки величиной в диапазоне от 0,0568 дюйма до 0,133 дюйма, что соответствует толщине стенки и допускам по типоразмеру 5, 10s/20, 30 и 40s/40, которые являются пригодными для осуществления на практике. Для достижения желаемого расхода текучей среды через указанный трубчатый элемент 12 целесообразно, чтобы толщина стенки была менее 0,095 дюйма (2,413 мм). Указанный трубчатый элемент 12 может также иметь длину от приблизительно 12 дюймов (304,8 мм) до приблизительно 36 дюймов (914,4 мм) в сборе, в соответствии с настоящим изобретением. На первом конце 16 трубчатого элемента 12 устанавливается патрубок 14, причем указанный патрубок 14 имеет штуцер 18 с резьбой для прикрепления указанного узла с возможностью сообщаться по текучей среде с указанной трубопроводной сетью. На втором конце 22 указанного трубчатого элемента 12 устанавливается противопожарный спринклерный ороситель 20. Спринклерный ороситель 20 содержит корпус 24, определяющий отверстие 26 (см. также Фиг.2А), сообщающееся по текучей среде с указанным трубчатым элементом 12. Как изображено на Фиг.2, установка указанного спринклерного оросителя 20 на трубчатый элемент 12 осуществляется посредством штуцера 23 с наружной винтовой резьбой, который отходит от корпуса 24 и зацепляется с совместимой внутренней резьбой 25 на внутренней поверхности указанного трубчатого элемента 12. В альтернативном варианте осуществления, изображенном на Фиг.2А, корпус 24 спринклерного оросителя содержит внутреннюю резьбу 27 внутри отверстия 26, которое вмещает трубчатый элемент 12, имеющий наружную резьбу 29 со своего второго конца 22. Использование трубчатого элемента 12 с наружной резьбой 29 для зацепления внутренней резьбы 27 корпуса 24 спринклерного оросителя является целесообразным, так как позволяет сделать стенку указанного трубчатого элемента тоньше, чем если бы указанный трубчатый элемент имел внутреннюю резьбу, тем самым, позволяя потенциально увеличить расход текучей среды через указанный трубчатый элемент за счет максимизации внутреннего диаметра. В обоих вариантах осуществления (Фиг.2 и 2А) пара дужек 28 отходит от корпуса 24, причем указанные дужки служат опорой для установленной на них розетки 30 спринклера.
Как изображено на Фиг.2, трубка 32 расположена по существу коаксиально внутри трубчатого элемента 12. Трубка 32 имеет меньший наружный периметр 34, чем внутренний периметр 36 трубчатого элемента 12, и выполнена с возможностью перемещения вдоль указанного трубчатого элемента. В данном примерном варианте осуществления указанная трубка 32 имеет круглое сечение 38 с наружным диаметром 40, который меньше, чем внутренний диаметр 42 трубчатого элемента 12. Трубка 32 содержит боковую стенку 44, которая определяет множество отверстий 46, в данном примере, пазов 48, ориентированных в продольном направлении вдоль указанной трубы. Отверстия 46 могут составлять по меньшей мере 30% площади поверхности указанной боковой стенки 44, чтобы обеспечить максимальный поток через указанный трубчатый элемент 12 путем использования настолько большей части полного внутреннего диаметра указанного трубчатого элемента, насколько это практически применимо.
Клапан 50 расположен внутри трубчатого элемента 12 вблизи указанного первого конца 16. В примерном варианте осуществления, изображенном на Фиг.3, клапан 50 содержит гнездо 52 клапана, которое сформировано как единое целое с патрубком 14 и установлено на указанном первом конце 16 указанного трубчатого элемента. Клапан 50 дополнительно содержит первый закрывающий элемент 54, выполненный с возможностью зацепления с гнездом 52 клапана. В случае изображенного примерного клапана, указанный первый закрывающий элемент 54 включает в себя поворотную опору 56, установленную на первом конце 58 трубки 32. Платформа 60 установлена с возможностью вращения на указанной поворотной опоре 56. Запирающий корпус 62 установлен на платформе 60. В данном примерном варианте осуществления указанный запирающий корпус 62 содержит шайбу 64 Бельвилля (см. также Фиг.5), которая обернута слоем соответствующего материала 65, например, политетрафторэтилена, для обеспечения герметичного уплотнения, когда указанная шайба 64 зацепляется с указанным гнездом 52 клапана. Указанная шайба 64 Бельвилля действует, как пружина, при активации указанного узла 10, как описано ниже. Указанный запирающий корпус 62 (шайба 64) выполнен с возможностью вращения посредством платформы 60 между первым положением, обращенным к указанному гнезду 52 клапана (Фиг.3), и вторым положением, ориентированным под углом относительно указанного гнезда клапана (Фиг.4). Угол 66 ориентации указанного корпуса 62 выбирается таким образом, чтобы обеспечивать наименьшие потери напора (наименьшее сопротивление) потока текучей среды через указанный трубчатый элемент 12. В данном примере указанный угол 66 ориентации указанной шайбы 64 составляет 90°, причем указанный угол определяется сочетанием поджимающего элемента 68 (см. Фиг.3) и упорной поверхности 70, расположенной, в данном варианте осуществления, на указанной поворотной опоре 56. Поджимающий элемент 68, в данном примере, торсионная пружина 72, действует между поворотной опорой 56 и платформой 60, для того чтобы смещать указанную платформу во второе, ориентированное под углом положение. Выступ 74, отходящий от указанной платформы 60, зацепляется с указанной упорной поверхностью 70, с тем чтобы ограничить вращение указанной платформы до желаемого угла 66 ориентации. В качестве альтернативы (не показано), указанный выступ может находиться на поворотной опоре 56 или на первом конце 58 трубки 32, с целью зацепления с упорной поверхностью, расположенной на платформе 60. Поджимающий элемент 68 выполнен с возможностью иметь достаточную жесткость для того, чтобы по существу сохранять ориентацию платформы, несмотря на турбулентный поток текучей среды через указанный трубчатый элемент 12.
Как изображено на Фиг.1, 1А и 2, второй закрывающий элемент 76 находится в зацеплении с отверстием 26, определяемым указанным корпусом 24 спринклерного оросителя. В данном примерном варианте осуществления указанный второй закрывающий элемент 76 включает в себя раздвижную заглушку 78. Раздвижная заглушка 78 состоит из трех компонентов: опоры 75 пускового устройства и корпусов 77 заглушки, расположенных на определенном расстоянии друг от друга вокруг указанного пускового устройства. Указанная опора 75 пускового устройства с двух сторон охватывает зазор 79, определяемый указанными корпусами 77 заглушек, при установке внутри отверстия 26, причем указанный зазор позволяет сливать конденсат из указанного трубчатого элемента 12. Раздвижная заглушка 78 удерживается в зацеплении с отверстием 26 с помощью термочувствительного пускового устройства 80, действующего между указанной опорой 75 пускового устройства и носиком 31, который опирается на дужки 28. В изображенном примере указанное пусковое устройство 80 включает в себя хрупкую колбу 82, содержащую жидкость, чувствительную к теплу. Другое известное пусковое устройство включает в себя механическую связь, удерживаемую припоем из легкоплавкого сплава.
Как изображено на Фиг.2, указанный второй закрывающий элемент 76 удерживает указанный первый закрывающий элемент 54 в зацеплении с указанным гнездом 52 клапана, зацепляя и поддерживая второй конец 84 трубки 32, тем самым, предотвращая поток через, или протекание внутри, указанного трубчатого элемента 12. Указанная трубка 32 имеет такую длину, что при ее зацеплении и поддержке указанным вторым закрывающим элементом 76 указанный первый закрывающий элемент 54 герметично зацепляется с указанным гнездом 52 клапана, с целью предотвращения потока через указанный трубчатый элемент 12. В случае если указанный первый закрывающий элемент 54 содержит шайбу 64 Бельвилля, как изображено на Фиг.2 и 3, указанная шайба плотно прижимается к указанному гнезду 52 клапана и действует как предварительно нагруженная пружина для перемещения указанной трубки 32 в продольном направлении через указанный трубчатый элемент 12 и в направлении к ее второму концу 22, когда указанный второй закрывающий элемент 76 освобождается из зацепления с отверстием 26 спринклера, как описывается ниже. Жесткость поджимающего элемента 68 также может работать на перемещение трубки 32 в направлении второго конца 22.
В процессе эксплуатации указанный узел 10 крепится к ветви распределительного трубопровода системы пожаротушения (не показано) с помощью штуцера 18, который может иметь резьбу, как изображено на чертеже, или снабжен канавкой для использования с механическими соединениями. Узел 10 изначально находится в "снаряженной" конфигурации, изображенной на Фиг.3 и 6, с указанной шайбой 64 Белльвиля в закрытом положении, обращенной к указанному гнезду 52 клапана и предварительно нагруженной в отношении него. Как изображено на Фиг.6 и 6А, шайба 64 удерживается в закрытом, предварительно нагруженном положении с помощью указанного второго уплотнительного элемента 76 (заглушка 78) через зацепление с трубкой 32, причем указанная заглушка зацепляется с отверстием 26 спринклерного оросителя 20. В свою очередь, заглушка 78 удерживается в зацеплении с отверстием 26 с помощью пускового устройства 80, чувствительного к температуре, хрупкой колбы 82, действующей между указанными носиком 31 и опорой 75 пускового устройства заглушки 78.
На Фиг.4 и 7 изображен узел 10 в инициированной конфигурации, которая пропускает поток текучей среды через указанный трубчатый элемент 12. Это происходит, когда температура окружающей среды вокруг пускового устройства 80 достигает или превышает заранее заданное пороговое значение (например, 155°F (приблизительно, 68,33°С)), в результате чего указанное термочувствительное пусковое устройство, в данном случае, хрупкая колба 82, раскалывается и, таким образом, удаляется опора для заглушки 78. При отсутствии воздействия осевого ограничивающего усилия на трубку 32 указанная шайба 64 Белльвиля давит на указанное гнездо 52 клапана, перемещая указанную трубку 32 в осевом направлении от указанного гнезда клапана. Этому перемещению способствуют поджимающий элемент 68 и действие давления текучей среды внутри указанной ветви распределительного трубопровода, воздействующего на первый закрывающий элемент 54. Движение указанной трубки 32 расцепляет указанную шайбу 64 от гнезда 52 клапана, что позволяет указанной платформе 60, на которую опирается указанная шайба, поворачиваться на указанной поворотной опоре 56 (смещаемой под воздействием торсионной пружины 72, см. Фиг.3) в положение, ориентированное под углом, изображенное на Фиг.4. Угол 66 ориентации устанавливается, когда указанный выступ 74, отходящий от платформы 60, зацепляет указанную упорную поверхность 70 на указанной поворотной опоре 56. Движение указанной трубки 32 в направлении от указанного гнезда 52 клапана выталкивает указанный второй закрывающий элемент 76, многокомпонентную конструкцию заглушки 78, способствуя выталкиванию указанной заглушки из отверстия 26. Для варианта осуществления спринклерного оросителя, изображенного на Фиг.2А, который имеет внутреннюю резьбу 27 в отверстии 26, движение трубки 32 внутри трубчатого элемента 12 ограничивается множеством фиксаторов 33 (см. Фиг.6А и 6В), выступающих наружу из трубки 32 и зацепляющих фланец 35, который выступает внутрь отверстия 26, определяемого корпусом 24 спринклера. Фланец 35 в данном примере включает в себя кольцо, окружающее указанное отверстие 26. Фиксаторы 33 удобно сформированы путем прошивки отверстий в направлении наружу в трубке 32, которые расположены на расстоянии 37 от указанного второго конца 84 указанной трубки (см. Фиг.6), с тем чтобы дать возможность трубке двигаться и обеспечить вращение указанной платформы 60, как изображено на Фиг.7. В одном варианте конструкции, осуществленном на практике, имеется четыре фиксатора 33, которые расположены под углом с интервалом 90° вокруг указанной трубки 32.
На Фиг.6С изображен другой примерный вариант осуществления, включающий в себя манжету 89 для кондиционирования потока, которая прикрепляется к трубке 32 вблизи ее второго конца 84. Как и в изображенном примерном варианте осуществления, манжета 89 может перекрывать по меньшей мере часть отверстий 46 в указанной боковой стенке 44. Манжета 89 выполняет две функции. В данной конфигурации указанная манжета 89 обеспечивает поверхность для кондиционирования потока, которая, как ожидается, снизит турбулентный поток через трубку 32 перед тем, как он выйдет из указанной трубки, и обеспечивает стопор, который зацепляет указанный фланец 35 с целью ограничить пределы перемещения трубки 32 при срабатывании указанного спринклерного узла.
В другом примерном варианте осуществления, изображенном на Фиг.8, продольное (скользящее) движение указанной трубки 32 относительно указанного трубчатого элемента 12 ограничивается зацеплением указанного второго конца 84 трубки с одной или несколькими упорными поверхностями 86, расположенными на определенном расстоянии относительно указанного второго конца 22 указанного трубчатого элемента 12. В данном примере две упорные поверхности 86 расположены на дужках 28 спринклерного оросителя 20. Для обоих вариантов осуществления спринклерного оросителя участок боковой стенки 44, находящийся рядом со вторым концом 84 трубки 32, не имеет отверстий, проходящих через него, и действует как канал 88 для кондиционирования потока при сбросе воды или другой пожаротушащей жидкости.
Как изображено на Фиг.7, когда и первый закрывающий элемент 54 находится в открытом положении, и второй закрывающий элемент 76 больше не в зацеплении с отверстием 26, пожаротушащая текучая среда (например, вода) может течь из трубопроводной сети через указанный трубчатый элемент 12 и трубку 32, вследствие чего она выходит из указанного канала 88 для кондиционирования потока, попадает на розетку 30 спринклера и распределяется по области возгорания.
Сухотрубные спринклерные узлы в соответствии с настоящим изобретением, вероятно, повысят как надежность, так и коэффициент полезного действия систем пожаротушения при использовании трубы с номинальным размером, равным 1 дюйму, в качестве указанного трубчатого элемента, соединяющего трубопроводную сеть в нагретой среде со спринклерным оросителем, расположенным в холодной среде. Предполагается, что пропускная способность сухотрубных спринклерных узлов в соответствии с настоящим изобретением будет равна или больше коэффициента k величиной 11,2, в котором указанный коэффициент k определяется как k=q/√p, где q - пропускная способность узла 10 в галлонах в минуту, а p - давление внутри указанного трубчатого элемента 12 в фунтах на квадратный дюйм (избыточное).