配送压力下流体的配送阀和方法
专利名称：配送压力下流体的配送阀和方法
技术领域：
本发明整体涉及从加压贮池配送流体。特别是，本发明涉及从加压容器配送灭火剂的配送阀装配体和方法，在加压容器中在压力下存储灭火剂。
背景技术：
灭火系统通常都与越野车辆、航海船舶、煤气站和商业建筑一起使用，如餐馆，和在类似的应用地方，如果不迅速扑灭火灾，火势就会快速蔓延。一般，适用于这样应用的， 常规灭火系统是这样操作，通过配送灭火剂到加压气体流动中，通过分配的管道或软管的网络到许多喷淋喷嘴。加压气体可以是化学上不起反应的气体，如氮气、二氧化碳、氩气、氖气、氦气或其他化学上不反应的气体，或这些气体中任两种或多种气体的混合物。灭火剂可以是湿的化学灭火剂、干燥的化学灭火剂或气体灭火剂。在这种类型的常规灭火系统中，将灭火药剂和气体的混合物组成的灭火剂加压存储在一个或多个压力容器中。通常，在至少为200磅/平方英寸压力下存储灭火剂而在某些系统中在超过1000磅/平方英寸压力下。装设一个阀与加压容器的出口连通用于从加压容器内气体贮槽配送灭火剂到分配管网中。这个阀必须在很长时间内防止高压气体从压力容器泄漏，但在响应检测到的火灾信号起动该阀时能快速响应将高压灭火剂配送到分配管网。在上述类型的常规灭火系统中常常使用的一类阀通常称为平衡压力阀。常规的平衡压力阀包括设置在阀体内轴向伸展的中心空腔中的轴向可平移的活塞。该活塞的一个端面暴露在压力容器内的气压下；同时该活塞的相反端面暴露在阀的上室内气压下。弹簧偏压在止回阀上，该止回阀可操作地与设置在中心空腔远端的致动器帽相联，当使止回阀对致动器帽密封时防止气体从上室泄漏。在第1位置，将活塞设置在中心空腔内以便阻塞径向伸展通过阀体的排放通道的开口。当响应检测到的火灾信号起动该阀时，将该活塞轴向平移到第2位置，在那里使活塞重新定位到阀体的上室中并使活塞不再阻塞指向径向的排放通道的开口。在这个第2 位置，高压的灭火剂迅速从压力容器的贮槽流入到阀体的中心腔内并通过排放通道排出到分配管网中。通过强迫平移上述止回阀从致动器帽的端面离开起动该阀因而打开流动通道，在上室内的气压经过流动通道迅速通过开口到该阀外部环境的放空口排到大气中，从而产生跨过活塞的压力不平衡，造成该活塞在从压力容器排放的灭火剂的压力下迅速平移进入到上室中。在将灭火系统暴露在室外的情况下或在苛刻的环境中的各种应用中，放空口有可能被冰、颗粒、灰尘或其他垃圾堵塞或覆盖。在放空口上冰或垃圾的堆积有害地影响该系统的可靠性。因此，必须周期地检查放空口的情况并除去可能堵塞放空口的任何冰块或垃圾。
发明内容
在本发明的一个方面中，装设配送阀装置用于从压力容器快速配送灭火剂流体，该压力容器有包含带压灭火剂流体的流体贮槽。该配送阀装置包括有其前端适合安装在压力容器的阀体。该阀体有穿过其轴向伸展的孔限定轴向伸展的中心空腔，该空腔有用于接纳从压力容器的流体贮槽来的流体的前腔和一个后腔。阀体还有开口到前腔的大体径向伸展的排放通道。将活塞设置在空腔内。该活塞在前腔和后腔内从第1位置轴向平移到第2 位置，在第1位置排放通道对流体的流动关闭，在第2位置排放通道对流体的流动打开。将致动器帽固定在阀体的后腔的后端。致动器帽有中心孔构成与后腔流体连通的流体流动通道并穿过致动器帽延伸。将止回阀设置在穿过致动器帽的中心孔内。可将止回阀定位在第 1位置和第2位置之间，其中在第1位置通过致动器帽的中心孔对流体的流动关闭，其中在第2位置通过致动器帽的中心孔对流体的流动打开。还有，阀体有通过阀体伸展的放空通道。该放空通道与排放通道流体流动连通，当止回阀定位在它的第2位置时，也与后腔流体流动连通。配送阀还可包括固定在阀体后端的阀帽和设置在由阀帽限定的空腔内的致动器。 该致动器可选择地朝致动器帽轴向平移，用于使致动器帽止回阀从它第1位置重新定位到它的第2位置以便将流体放空到放空通道内。在本发明的一个方面中，提供一种方法用于从压力容器配送灭火剂流体该压力容器有包含第1压力下灭火剂流体的流体贮槽。该方法包括如下步骤提供阀体，它有入口室与压力容器的流体贮槽流体连通的空腔和有与灭火剂分配管网流体连通的排放通道；将活塞设置在空腔内在空腔的入口室和空腔的第2室之间；将活塞保持在第1位置在那里通过保持空腔第2部分的压力基本等于流体贮槽内的第1压力使排放通道对从入口室来的流体的流动关闭；将该活塞重新定位到第2位置中在那里通过选择性地将第2室内的流体放空到排放通道使排放通道对从入口室来的流体的流动打开。
为了进一步理解本发明，将参考下面本发明的详细描述，要与附图一起阅读本发明的详细描述。图1是透视说明灭火系统的示意图。图2是按照本发明配送阀装置示范实施例在它关闭位置的纵面剖面图。图3是图2的配送阀装置示范实施例在它打开位置的纵向剖面图。图4是由线4包围的图3部分的分解纵向剖面图。
具体实施例方式开始参考图1，图中说明灭火系统的一个示范实施例，它包括限定流体贮槽在其内部和装备配送阀装置10的压力容器2，阀装置安装在与流体贮槽流体连通的压力容器2出口。配送阀装置10有排放出口与灭火剂分配管网的主分配管线4流体连通，灭火剂分配管网还包括由主分配管线4供给的几个分支管线6。可将喷淋喷嘴8安装在每根分支管线6 的终端用于配送灭火剂到很宽广的面积之上。当配送阀装置10在它的关闭位置时灭火剂仍在压力下存贮，通常在至少为200磅/平方英寸到几百磅/平方英寸的压力。当响应检测到的火灾信号打开配送阀装置10时灭火剂从压力容器2流经主分配管线4和分支管线 6和通过喷淋喷嘴8被配送到要保护的空间中。
现在参考图2、3和4，特别是，配送阀装置10包括阀体20，它有沿着阀体20的中心轴线伸展并限定轴向细长空腔的轴向细长孔30。阀体20还有从阀体大体径向向外伸出的出口臂70和排放通道25，该通道在它的入口端开口到由孔30限定的轴向伸展的空腔和穿过出口臂70开口到阀体20的外部空间。出口臂70适合流体连通地连接到主分配管线 4。阀体20还包括轴向伸展的放空通道80，它从阀体20的后端面伸展穿过阀体开口到排放通道25中。阀体20的前端或近端22适合安装到气体容器2的出口。例如，阀体的近端22可以装设外螺纹以便有利于安装到压力容器2的出口和从那里拆除。可将阀帽M安装在阀体20的后端或远端，它是阀体20与其前端或近端轴向相反的终端。阀体20还可以包括穿过阀体近端端面的压力接口通道12，它连通气体容器2的流体贮槽内的压力到一对压力口 14和16，压力表和压力开关可以分别连接到这些口。由穿过阀体20的孔30限定的轴向伸展的空腔包括后腔35和前腔33。与后腔35 同等大小的孔30的部分有比与下腔同等大小的孔30的部分略为大些的直径。排放通道25 开口到前腔33。将活塞40设置在轴向细长的孔30内用于在其中轴向平移。活塞40的主体有头部42和从活塞头部42向前伸展的轴44。活塞40的头部42有比活塞40的轴44略大的直径。头部的直径的尺寸为可以适应活塞头部42在后腔35的直径内的轴向平移。活塞轴44的直径能适应活塞轴44在前腔33的直径内的轴向平移。另外，在活塞40的头部 40和轴42的前端的外周边分别装设0型圈91和93用于对围绕活塞40的流体通道进行密封。轴向穿过活塞40主体的中心孔45从在活塞轴44前端的活塞的前面伸展到在活塞头部42后端的活塞的后面。中心孔45的后端有扩大的直径以便形成空腔，将止回阀46 设置在该空腔内。该止回阀在这个空腔内可在关闭位置和打开位置之间轴向平移，在关闭位置阻止流体流过孔45而在打开位置允许流体流过孔45。在关闭位置，由偏压弹簧48向后偏压活塞止回阀46使其压在空腔塞49上，该活腔塞49是在活塞头部42后端面处由螺纹拧入到中心孔45内。在打开位置，迫使活塞止回阀46离开空腔塞49以便压缩偏压弹簧 48和允许流体从后腔35流入到前腔33中，如在开始时后腔和前腔压力平衡。将致动器帽50固定在阀体20的远端。致动器帽50包括有轴52的柱塞，该轴有与在阀体20远端处孔30内形成的内螺纹相匹配的外螺纹。当将致动器帽50螺纹拧入到孔30中时致动器帽的头部紧挨着阀体20远端的端面。在围绕致动器帽50头部的外周边设置0型圈95以便对围绕致动器帽的流体流动的通道密封。中心孔55轴向穿过致动器帽 50并限定装设止回阀56的空腔。止回阀56在这个空腔内可在关闭位置和打开位置之间轴向平移，在关闭位置阻止流体流过孔55而在打开位置允许流体流过孔55。在关闭位置由偏压弹簧58将致动器帽止回阀56向后偏压在中心孔55内形成的肩部M上。在打开位置迫使活塞止回阀56离开肩部M以例压缩偏压弹簧58和允许流体经过致动器帽50的中心孔 55流出后腔35。如前面指出，将阀帽M安装在阀体20的后端或远端。阀帽M的前端面紧靠在阀体20的后端面上。阀帽M限定安装致动器60的空腔37。机械加工阀帽M的前端面以便朝向空腔37装设埋头孔，从而当将阀帽M固定在阀体20的远端时在致动器帽50和阀帽 24之间围绕致动器帽50的头部构成间隙81。如将要继续讨论的那样，间隙81的作用是作
5为流体流动的通道。另外，在阀帽M的前端面上与阀体20中放空通道80相对的地方可以机械加工成凹槽83以便促进流体从间隙81流进放空通道80中。致动器60有本体62，它有从本体62向前伸出中心设置的推杆66。在围绕致动器本体62头部的外周边上设置0型圈97以便对围绕致动器60的流体流动的通道进行密封。 致动器60在阀帽M内的空腔37中可以从后位置轴向平移到前位置，在后位置致动器本体 62的后面紧靠在空腔37后部在阀帽M中形成的肩部，而在前位置致动器本体62的前面接触在空腔37的前端由阀体M的内壁支持的制动圈观。空腔37还开口到延伸穿过阀体M后端的中心孔39。孔39适合接纳线性致动器 90。例如，孔39可以装设与线性致动器90轴上的外螺纹相匹配的内螺纹，因而通过将线性致动器螺纹拧入到孔90中可将其固定在阀体M中。在起动时，线性致动器90的作用是迅速驱动致动器60在空腔37内向前以便紧靠在制动圈观上。当致动器本体62迅速向前移动到这个前面位置时，推杆66接触到止回阀56并驱动止回阀56对抗偏压弹簧58向前以及离开与致动器帽50的肩部M的接触，因而打开穿过致动器帽50的孔55使流体从空腔 35流出。例如，线性致动器可以包括常规类型的电动机械致动器，其中由电信号引爆爆炸物料以便产生高压气流，如商业上销售的Metron Protractor装置。在配送阀装置10中，响应分别作用在活塞轴44的前端面和活塞头部42的后端面上的压力差，活塞40在阀体20的孔30内平移。当将配送阀装置10安装在压力容器2的出口时孔30的前腔33的作用如入口室和该空腔是与压力容器2的流体贮槽流体压力连通的。因此，作用在活塞轴44端面上的在前腔中的流体压力是等于在压力容器2的流体贮槽内的流体压力。在后腔35中的流体压力作用在活塞头部42的后端面上。通过维持后腔35 的流体压力基本等于在前腔33中的流体压力，也是等于在压力容器2的流体贮槽内的流体压力，将活塞40保持在如图2所示的第1位置，其中排放通道25对入口室即前腔33来的流体关闭。当最初将配送阀装置20安装到压力容器2和用常规方法用气体对压力容器2加压时，止回阀46和56两者在加压过程中打开和加压过程结束时关闭，从而保证在空腔35 内的压力与空腔33中的压力平衡。另外，围绕止回阀46和螺纹拧入孔45中的空腔塞49在室33和35之间可以装设放气路径。在流体从空腔35缓慢泄漏的情况下，例如通过0型圈 95，在空腔35内的流体压力将降低而流体从空腔33将流经放气路径流入空腔35又增加了在空穴35内的流体压力使之与空腔33内的流体压力平衡从而使活塞40将不再平移出它的第1位置和配送阀装置10将保持对流动的关闭。类似地，在压力容器2的流体贮槽内流体压力产生波动的情况下，例如如果围绕压力容器的环境中环境温度产生明显的变化，流体将在空腔33和35之间流动如果必要通过放空路径以便维持各自空腔中流体压力平衡。当响应检测到火灾的信号要起动灭火系统时，使活塞40迅速重新定位到如在图3 中所示的第2位置，其中通过将后腔35内的流体放空到排放通道25，使排放通道25对从入口室即空腔33来的流体流动开放。在本发明的配送阀装置10中，如上文所述这是通过响应检测到火灾起动致动器90将致动器帽50中的止回阀56打开来完成这个工作。当止回阀56移动到它的打开位置时，从空腔35来的流体流过先前关闭而现在打开的穿过致动器帽50的孔55进入空腔37，流过由间隙81构成的流动通道，流过凹槽83并流入放空通道 80，如在图4中清楚可见，然后进入与灭火系统的主分配管网4流体连通的排放通道25。
如前所述当后腔35内的流体迅速排出到该腔外，在空腔内的压力迅速降低因而产生跨过活塞的压力不平衡。作为这个压力不平衡的结果，活塞40快速向后平移到空腔35 的后部到它的第2位置或全部缩进位置。随着活塞40全部缩进，活塞轴44不再阻塞通到排放通道25的孔30中的开口，因而在压力容器2贮槽内的流体流过下腔33进入排放通道 25然后进入与配送阀装置10的出口支管70相连接的主分配管网4。在本发明的配送阀装置10中，后腔35的作用如平衡压力室和这个室的放空完全是在阀体20内完成的。因而，相对压力平衡型的常规配送阀，配送阀装置10的可靠性是大大提高了，在常规配送阀中压力平衡室的放空是直接通过通到外部环境的放空口排到阀的外面。这里使用的术语是为了描述的目的，而不是限制。这里公开的特殊的结构和功能细节不应解释为限制，而仅是作为指导本发明所属技术领域的普通技术人员应用本发明的基础，尽管本发明已经参考如
的示范实施例进行了特别的表示和描述，但是本发明所属技术领域的普通技术人员应认识到可以进行各种修改而不会背离本发明的宗旨和范畴。本发明所属技术领域的普通技术人员还应认识到用等价物代替这里参考公开的示范实施例描述的元件不会背离本发明的范畴。因此，打算使本公开说明书不局限于公开的特殊实施例，而是该公开说明书将包括所有属于附属权利要求书范畴内的所有实施例。
权利要求
1.用于从压力容器配送灭火剂流体的配送阀装置，该压力容器具有包含带压灭火剂流体的流体贮槽，所述配送阀装置包括有适合安装到压力容器的前端的阀体，所述阀体有穿过其轴向伸展的孔，所述孔限定轴向伸展的中心空腔，该中心空腔有前腔用于接纳从压力容器的流体贮槽来的流体和后腔，所述阀体有开口到前腔的基本上径向伸展的排放通道；设置在所述空腔内的活塞，所述活塞能在前腔和后腔内从第1位置轴向平移到第2位置，在第1位置所述排放通道对流体的流动关闭，在第2位置所述排放通道对流体的流动打开；在后腔的后端固定到所述阀体的致动器帽，所述致动器帽有中心孔，所述中心孔建立流体流动通道与后腔成流体流动连通并穿过所述致动器帽延伸；在穿过所述致动器帽的所述中心孔内设置的止回阀，所述止回阀可定位在第1位置和第2位置之间，在第1位置中穿过所述致动器帽的所述中心孔对流体的流动关闭，而在第2 位置中穿过所述致动器帽的所述中心孔对流体的流动打开；和所述阀体有穿过所述阀体伸展的放空通道，所述放空通道与所述排放通道成流体流动连通，当所述止回阀定位在其第2位置时，所述放空通道与所述后腔成流体流动连通。
2.如权利要求1所述的配送阀装置还包括固定到所述阀体后端的阀帽，所述阀帽限定一空腔；和设置在阀帽空腔内的致动器，所述致动器可选择地朝所述致动器帽轴向平移，用于将所述致动器帽止回阀从它的第1位置重新定位到它的第2位置。
3.如权利要求1所述的配送阀装置，其特征在于所述放空通道与所述阀端帽的空腔流体流动连通。
4.如权利要求1所述的配送阀装置，其特征在于设置在处于其第1位置的所述活塞和所述致动器帽之间的后腔的一部分包括平衡压力室。
5.如权利要求4所述的配送阀装置，其特征在于当在平衡压力室中的流体压力等于在所述前腔内流体压力时将所述活塞保持在它的第1位置。
6.用于从压力容器配送灭火剂流体的方法，该压力容器具有包含第1压力的灭火剂流体的流体贮槽，所述方法包括如下步骤提供有空腔的阀装置，空腔有入口室与压力容器的流体贮槽流体连通并有与灭火剂分配管网流体连通的排放通道；将活塞设置在所述空腔内在该空腔的入口室和该空腔的第2室之间；将活塞保持在第1位置，在该位置中通过维持空腔第2部分处于压力基本上等于在流体贮槽内的第1压力而使排放通道对从入口室来的流体的流动关闭；和将活塞重新定位到第2位置中，在该位置中通过选择性地将在第2室内的流体放空到排放通道使排放通道对从入口室来的流体的流动打开。
全文摘要
用于从压力容器的流体贮槽迅速配送流体的一种配送阀装置和方法包括在空腔内可平移的活塞，当它定位在第1位置时它关闭开口到空腔的排放通道，而当它定位在第2位置时它对从流体贮槽来的流体的流动打开排放通道。通过选择地打开止回阀使空腔内的压力放空到排入通道从而使设置在活塞和致动器帽之间的空腔放空，可以快速重新定位活塞从它的位置到它的第2位置。
文档编号A62C37/08GK102215916SQ200880132025
公开日2011年10月12日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者卡拉利斯 P. 申请人:基迪-芬沃尔公司
技术领域：
本发明整体涉及从加压贮池配送流体。特别是，本发明涉及从加压容器配送灭火剂的配送阀装配体和方法，在加压容器中在压力下存储灭火剂。
背景技术：
灭火系统通常都与越野车辆、航海船舶、煤气站和商业建筑一起使用，如餐馆，和在类似的应用地方，如果不迅速扑灭火灾，火势就会快速蔓延。一般，适用于这样应用的， 常规灭火系统是这样操作，通过配送灭火剂到加压气体流动中，通过分配的管道或软管的网络到许多喷淋喷嘴。加压气体可以是化学上不起反应的气体，如氮气、二氧化碳、氩气、氖气、氦气或其他化学上不反应的气体，或这些气体中任两种或多种气体的混合物。灭火剂可以是湿的化学灭火剂、干燥的化学灭火剂或气体灭火剂。在这种类型的常规灭火系统中，将灭火药剂和气体的混合物组成的灭火剂加压存储在一个或多个压力容器中。通常，在至少为200磅/平方英寸压力下存储灭火剂而在某些系统中在超过1000磅/平方英寸压力下。装设一个阀与加压容器的出口连通用于从加压容器内气体贮槽配送灭火剂到分配管网中。这个阀必须在很长时间内防止高压气体从压力容器泄漏，但在响应检测到的火灾信号起动该阀时能快速响应将高压灭火剂配送到分配管网。在上述类型的常规灭火系统中常常使用的一类阀通常称为平衡压力阀。常规的平衡压力阀包括设置在阀体内轴向伸展的中心空腔中的轴向可平移的活塞。该活塞的一个端面暴露在压力容器内的气压下；同时该活塞的相反端面暴露在阀的上室内气压下。弹簧偏压在止回阀上，该止回阀可操作地与设置在中心空腔远端的致动器帽相联，当使止回阀对致动器帽密封时防止气体从上室泄漏。在第1位置，将活塞设置在中心空腔内以便阻塞径向伸展通过阀体的排放通道的开口。当响应检测到的火灾信号起动该阀时，将该活塞轴向平移到第2位置，在那里使活塞重新定位到阀体的上室中并使活塞不再阻塞指向径向的排放通道的开口。在这个第2 位置，高压的灭火剂迅速从压力容器的贮槽流入到阀体的中心腔内并通过排放通道排出到分配管网中。通过强迫平移上述止回阀从致动器帽的端面离开起动该阀因而打开流动通道，在上室内的气压经过流动通道迅速通过开口到该阀外部环境的放空口排到大气中，从而产生跨过活塞的压力不平衡，造成该活塞在从压力容器排放的灭火剂的压力下迅速平移进入到上室中。在将灭火系统暴露在室外的情况下或在苛刻的环境中的各种应用中，放空口有可能被冰、颗粒、灰尘或其他垃圾堵塞或覆盖。在放空口上冰或垃圾的堆积有害地影响该系统的可靠性。因此，必须周期地检查放空口的情况并除去可能堵塞放空口的任何冰块或垃圾。
发明内容
在本发明的一个方面中，装设配送阀装置用于从压力容器快速配送灭火剂流体，该压力容器有包含带压灭火剂流体的流体贮槽。该配送阀装置包括有其前端适合安装在压力容器的阀体。该阀体有穿过其轴向伸展的孔限定轴向伸展的中心空腔，该空腔有用于接纳从压力容器的流体贮槽来的流体的前腔和一个后腔。阀体还有开口到前腔的大体径向伸展的排放通道。将活塞设置在空腔内。该活塞在前腔和后腔内从第1位置轴向平移到第2 位置，在第1位置排放通道对流体的流动关闭，在第2位置排放通道对流体的流动打开。将致动器帽固定在阀体的后腔的后端。致动器帽有中心孔构成与后腔流体连通的流体流动通道并穿过致动器帽延伸。将止回阀设置在穿过致动器帽的中心孔内。可将止回阀定位在第 1位置和第2位置之间，其中在第1位置通过致动器帽的中心孔对流体的流动关闭，其中在第2位置通过致动器帽的中心孔对流体的流动打开。还有，阀体有通过阀体伸展的放空通道。该放空通道与排放通道流体流动连通，当止回阀定位在它的第2位置时，也与后腔流体流动连通。配送阀还可包括固定在阀体后端的阀帽和设置在由阀帽限定的空腔内的致动器。 该致动器可选择地朝致动器帽轴向平移，用于使致动器帽止回阀从它第1位置重新定位到它的第2位置以便将流体放空到放空通道内。在本发明的一个方面中，提供一种方法用于从压力容器配送灭火剂流体该压力容器有包含第1压力下灭火剂流体的流体贮槽。该方法包括如下步骤提供阀体，它有入口室与压力容器的流体贮槽流体连通的空腔和有与灭火剂分配管网流体连通的排放通道；将活塞设置在空腔内在空腔的入口室和空腔的第2室之间；将活塞保持在第1位置在那里通过保持空腔第2部分的压力基本等于流体贮槽内的第1压力使排放通道对从入口室来的流体的流动关闭；将该活塞重新定位到第2位置中在那里通过选择性地将第2室内的流体放空到排放通道使排放通道对从入口室来的流体的流动打开。
为了进一步理解本发明，将参考下面本发明的详细描述，要与附图一起阅读本发明的详细描述。图1是透视说明灭火系统的示意图。图2是按照本发明配送阀装置示范实施例在它关闭位置的纵面剖面图。图3是图2的配送阀装置示范实施例在它打开位置的纵向剖面图。图4是由线4包围的图3部分的分解纵向剖面图。
具体实施例方式开始参考图1，图中说明灭火系统的一个示范实施例，它包括限定流体贮槽在其内部和装备配送阀装置10的压力容器2，阀装置安装在与流体贮槽流体连通的压力容器2出口。配送阀装置10有排放出口与灭火剂分配管网的主分配管线4流体连通，灭火剂分配管网还包括由主分配管线4供给的几个分支管线6。可将喷淋喷嘴8安装在每根分支管线6 的终端用于配送灭火剂到很宽广的面积之上。当配送阀装置10在它的关闭位置时灭火剂仍在压力下存贮，通常在至少为200磅/平方英寸到几百磅/平方英寸的压力。当响应检测到的火灾信号打开配送阀装置10时灭火剂从压力容器2流经主分配管线4和分支管线 6和通过喷淋喷嘴8被配送到要保护的空间中。
现在参考图2、3和4，特别是，配送阀装置10包括阀体20，它有沿着阀体20的中心轴线伸展并限定轴向细长空腔的轴向细长孔30。阀体20还有从阀体大体径向向外伸出的出口臂70和排放通道25，该通道在它的入口端开口到由孔30限定的轴向伸展的空腔和穿过出口臂70开口到阀体20的外部空间。出口臂70适合流体连通地连接到主分配管线 4。阀体20还包括轴向伸展的放空通道80，它从阀体20的后端面伸展穿过阀体开口到排放通道25中。阀体20的前端或近端22适合安装到气体容器2的出口。例如，阀体的近端22可以装设外螺纹以便有利于安装到压力容器2的出口和从那里拆除。可将阀帽M安装在阀体20的后端或远端，它是阀体20与其前端或近端轴向相反的终端。阀体20还可以包括穿过阀体近端端面的压力接口通道12，它连通气体容器2的流体贮槽内的压力到一对压力口 14和16，压力表和压力开关可以分别连接到这些口。由穿过阀体20的孔30限定的轴向伸展的空腔包括后腔35和前腔33。与后腔35 同等大小的孔30的部分有比与下腔同等大小的孔30的部分略为大些的直径。排放通道25 开口到前腔33。将活塞40设置在轴向细长的孔30内用于在其中轴向平移。活塞40的主体有头部42和从活塞头部42向前伸展的轴44。活塞40的头部42有比活塞40的轴44略大的直径。头部的直径的尺寸为可以适应活塞头部42在后腔35的直径内的轴向平移。活塞轴44的直径能适应活塞轴44在前腔33的直径内的轴向平移。另外，在活塞40的头部 40和轴42的前端的外周边分别装设0型圈91和93用于对围绕活塞40的流体通道进行密封。轴向穿过活塞40主体的中心孔45从在活塞轴44前端的活塞的前面伸展到在活塞头部42后端的活塞的后面。中心孔45的后端有扩大的直径以便形成空腔，将止回阀46 设置在该空腔内。该止回阀在这个空腔内可在关闭位置和打开位置之间轴向平移，在关闭位置阻止流体流过孔45而在打开位置允许流体流过孔45。在关闭位置，由偏压弹簧48向后偏压活塞止回阀46使其压在空腔塞49上，该活腔塞49是在活塞头部42后端面处由螺纹拧入到中心孔45内。在打开位置，迫使活塞止回阀46离开空腔塞49以便压缩偏压弹簧 48和允许流体从后腔35流入到前腔33中，如在开始时后腔和前腔压力平衡。将致动器帽50固定在阀体20的远端。致动器帽50包括有轴52的柱塞，该轴有与在阀体20远端处孔30内形成的内螺纹相匹配的外螺纹。当将致动器帽50螺纹拧入到孔30中时致动器帽的头部紧挨着阀体20远端的端面。在围绕致动器帽50头部的外周边设置0型圈95以便对围绕致动器帽的流体流动的通道密封。中心孔55轴向穿过致动器帽 50并限定装设止回阀56的空腔。止回阀56在这个空腔内可在关闭位置和打开位置之间轴向平移，在关闭位置阻止流体流过孔55而在打开位置允许流体流过孔55。在关闭位置由偏压弹簧58将致动器帽止回阀56向后偏压在中心孔55内形成的肩部M上。在打开位置迫使活塞止回阀56离开肩部M以例压缩偏压弹簧58和允许流体经过致动器帽50的中心孔 55流出后腔35。如前面指出，将阀帽M安装在阀体20的后端或远端。阀帽M的前端面紧靠在阀体20的后端面上。阀帽M限定安装致动器60的空腔37。机械加工阀帽M的前端面以便朝向空腔37装设埋头孔，从而当将阀帽M固定在阀体20的远端时在致动器帽50和阀帽 24之间围绕致动器帽50的头部构成间隙81。如将要继续讨论的那样，间隙81的作用是作
5为流体流动的通道。另外，在阀帽M的前端面上与阀体20中放空通道80相对的地方可以机械加工成凹槽83以便促进流体从间隙81流进放空通道80中。致动器60有本体62，它有从本体62向前伸出中心设置的推杆66。在围绕致动器本体62头部的外周边上设置0型圈97以便对围绕致动器60的流体流动的通道进行密封。 致动器60在阀帽M内的空腔37中可以从后位置轴向平移到前位置，在后位置致动器本体 62的后面紧靠在空腔37后部在阀帽M中形成的肩部，而在前位置致动器本体62的前面接触在空腔37的前端由阀体M的内壁支持的制动圈观。空腔37还开口到延伸穿过阀体M后端的中心孔39。孔39适合接纳线性致动器 90。例如，孔39可以装设与线性致动器90轴上的外螺纹相匹配的内螺纹，因而通过将线性致动器螺纹拧入到孔90中可将其固定在阀体M中。在起动时，线性致动器90的作用是迅速驱动致动器60在空腔37内向前以便紧靠在制动圈观上。当致动器本体62迅速向前移动到这个前面位置时，推杆66接触到止回阀56并驱动止回阀56对抗偏压弹簧58向前以及离开与致动器帽50的肩部M的接触，因而打开穿过致动器帽50的孔55使流体从空腔 35流出。例如，线性致动器可以包括常规类型的电动机械致动器，其中由电信号引爆爆炸物料以便产生高压气流，如商业上销售的Metron Protractor装置。在配送阀装置10中，响应分别作用在活塞轴44的前端面和活塞头部42的后端面上的压力差，活塞40在阀体20的孔30内平移。当将配送阀装置10安装在压力容器2的出口时孔30的前腔33的作用如入口室和该空腔是与压力容器2的流体贮槽流体压力连通的。因此，作用在活塞轴44端面上的在前腔中的流体压力是等于在压力容器2的流体贮槽内的流体压力。在后腔35中的流体压力作用在活塞头部42的后端面上。通过维持后腔35 的流体压力基本等于在前腔33中的流体压力，也是等于在压力容器2的流体贮槽内的流体压力，将活塞40保持在如图2所示的第1位置，其中排放通道25对入口室即前腔33来的流体关闭。当最初将配送阀装置20安装到压力容器2和用常规方法用气体对压力容器2加压时，止回阀46和56两者在加压过程中打开和加压过程结束时关闭，从而保证在空腔35 内的压力与空腔33中的压力平衡。另外，围绕止回阀46和螺纹拧入孔45中的空腔塞49在室33和35之间可以装设放气路径。在流体从空腔35缓慢泄漏的情况下，例如通过0型圈 95，在空腔35内的流体压力将降低而流体从空腔33将流经放气路径流入空腔35又增加了在空穴35内的流体压力使之与空腔33内的流体压力平衡从而使活塞40将不再平移出它的第1位置和配送阀装置10将保持对流动的关闭。类似地，在压力容器2的流体贮槽内流体压力产生波动的情况下，例如如果围绕压力容器的环境中环境温度产生明显的变化，流体将在空腔33和35之间流动如果必要通过放空路径以便维持各自空腔中流体压力平衡。当响应检测到火灾的信号要起动灭火系统时，使活塞40迅速重新定位到如在图3 中所示的第2位置，其中通过将后腔35内的流体放空到排放通道25，使排放通道25对从入口室即空腔33来的流体流动开放。在本发明的配送阀装置10中，如上文所述这是通过响应检测到火灾起动致动器90将致动器帽50中的止回阀56打开来完成这个工作。当止回阀56移动到它的打开位置时，从空腔35来的流体流过先前关闭而现在打开的穿过致动器帽50的孔55进入空腔37，流过由间隙81构成的流动通道，流过凹槽83并流入放空通道 80，如在图4中清楚可见，然后进入与灭火系统的主分配管网4流体连通的排放通道25。
如前所述当后腔35内的流体迅速排出到该腔外，在空腔内的压力迅速降低因而产生跨过活塞的压力不平衡。作为这个压力不平衡的结果，活塞40快速向后平移到空腔35 的后部到它的第2位置或全部缩进位置。随着活塞40全部缩进，活塞轴44不再阻塞通到排放通道25的孔30中的开口，因而在压力容器2贮槽内的流体流过下腔33进入排放通道 25然后进入与配送阀装置10的出口支管70相连接的主分配管网4。在本发明的配送阀装置10中，后腔35的作用如平衡压力室和这个室的放空完全是在阀体20内完成的。因而，相对压力平衡型的常规配送阀，配送阀装置10的可靠性是大大提高了，在常规配送阀中压力平衡室的放空是直接通过通到外部环境的放空口排到阀的外面。这里使用的术语是为了描述的目的，而不是限制。这里公开的特殊的结构和功能细节不应解释为限制，而仅是作为指导本发明所属技术领域的普通技术人员应用本发明的基础，尽管本发明已经参考如
的示范实施例进行了特别的表示和描述，但是本发明所属技术领域的普通技术人员应认识到可以进行各种修改而不会背离本发明的宗旨和范畴。本发明所属技术领域的普通技术人员还应认识到用等价物代替这里参考公开的示范实施例描述的元件不会背离本发明的范畴。因此，打算使本公开说明书不局限于公开的特殊实施例，而是该公开说明书将包括所有属于附属权利要求书范畴内的所有实施例。
权利要求
1.用于从压力容器配送灭火剂流体的配送阀装置，该压力容器具有包含带压灭火剂流体的流体贮槽，所述配送阀装置包括有适合安装到压力容器的前端的阀体，所述阀体有穿过其轴向伸展的孔，所述孔限定轴向伸展的中心空腔，该中心空腔有前腔用于接纳从压力容器的流体贮槽来的流体和后腔，所述阀体有开口到前腔的基本上径向伸展的排放通道；设置在所述空腔内的活塞，所述活塞能在前腔和后腔内从第1位置轴向平移到第2位置，在第1位置所述排放通道对流体的流动关闭，在第2位置所述排放通道对流体的流动打开；在后腔的后端固定到所述阀体的致动器帽，所述致动器帽有中心孔，所述中心孔建立流体流动通道与后腔成流体流动连通并穿过所述致动器帽延伸；在穿过所述致动器帽的所述中心孔内设置的止回阀，所述止回阀可定位在第1位置和第2位置之间，在第1位置中穿过所述致动器帽的所述中心孔对流体的流动关闭，而在第2 位置中穿过所述致动器帽的所述中心孔对流体的流动打开；和所述阀体有穿过所述阀体伸展的放空通道，所述放空通道与所述排放通道成流体流动连通，当所述止回阀定位在其第2位置时，所述放空通道与所述后腔成流体流动连通。
2.如权利要求1所述的配送阀装置还包括固定到所述阀体后端的阀帽，所述阀帽限定一空腔；和设置在阀帽空腔内的致动器，所述致动器可选择地朝所述致动器帽轴向平移，用于将所述致动器帽止回阀从它的第1位置重新定位到它的第2位置。
3.如权利要求1所述的配送阀装置，其特征在于所述放空通道与所述阀端帽的空腔流体流动连通。
4.如权利要求1所述的配送阀装置，其特征在于设置在处于其第1位置的所述活塞和所述致动器帽之间的后腔的一部分包括平衡压力室。
5.如权利要求4所述的配送阀装置，其特征在于当在平衡压力室中的流体压力等于在所述前腔内流体压力时将所述活塞保持在它的第1位置。
6.用于从压力容器配送灭火剂流体的方法，该压力容器具有包含第1压力的灭火剂流体的流体贮槽，所述方法包括如下步骤提供有空腔的阀装置，空腔有入口室与压力容器的流体贮槽流体连通并有与灭火剂分配管网流体连通的排放通道；将活塞设置在所述空腔内在该空腔的入口室和该空腔的第2室之间；将活塞保持在第1位置，在该位置中通过维持空腔第2部分处于压力基本上等于在流体贮槽内的第1压力而使排放通道对从入口室来的流体的流动关闭；和将活塞重新定位到第2位置中，在该位置中通过选择性地将在第2室内的流体放空到排放通道使排放通道对从入口室来的流体的流动打开。
全文摘要
用于从压力容器的流体贮槽迅速配送流体的一种配送阀装置和方法包括在空腔内可平移的活塞，当它定位在第1位置时它关闭开口到空腔的排放通道，而当它定位在第2位置时它对从流体贮槽来的流体的流动打开排放通道。通过选择地打开止回阀使空腔内的压力放空到排入通道从而使设置在活塞和致动器帽之间的空腔放空，可以快速重新定位活塞从它的位置到它的第2位置。
文档编号A62C37/08GK102215916SQ200880132025
公开日2011年10月12日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者卡拉利斯 P. 申请人:基迪-芬沃尔公司
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