專利名稱：具有閥門的系統(tǒng)，特別是消防系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明不僅涉及閥門領(lǐng)域特別是用于消防系統(tǒng)的閥門領(lǐng)域，而且涉及醫(yī)療領(lǐng)域采用的閥門，例如用于注入和計(jì)量藥品、調(diào)節(jié)壓力、處理血液等等系統(tǒng)中的閥門。
現(xiàn)有技術(shù)人們已經(jīng)熟知現(xiàn)有技術(shù)中的噴水型消防系統(tǒng)。這些系統(tǒng)用作自動(dòng)消防系統(tǒng)。其使得通過響應(yīng)熱檢測(cè)觸發(fā)而迅速澆灑火焰爆發(fā)的位置。一旦溫度達(dá)到某值(通常處于68℃的量級(jí))，噴頭即破裂并且水噴灑到所關(guān)心的位置。認(rèn)識(shí)到了這種系統(tǒng)的有效性并且其得到了極為廣泛的應(yīng)用。
主要的噴灑系統(tǒng)有三種，如下所述·濕式系統(tǒng)這種最便宜而且最有效。管道中永遠(yuǎn)充滿高壓水。當(dāng)噴頭破裂時(shí)，水立即噴出并迅速撲滅火焰；·泡沫滅火裝置；·干式系統(tǒng)這種系統(tǒng)的原理和濕式系統(tǒng)相似，但當(dāng)管道凝固時(shí)使用，因此充滿高壓空氣而不是水。其主要優(yōu)點(diǎn)在于水到達(dá)噴水裝置所需要的時(shí)間。


圖1中示意性描述了一種常規(guī)干式滅火系統(tǒng)。在一側(cè)，水壓達(dá)到16巴，差壓止回閥1使水停止。在止回閥1的另一側(cè)，管道2、2′、2″、2處于大約1.5到4巴的氣壓下?？裳a(bǔ)償泄漏損失的壓縮機(jī)4使止回閥1和噴頭3′、3″、3(以組的形式)之間的氣壓保持在期望的值。在出現(xiàn)火焰的情況下系統(tǒng)的運(yùn)行方法如下當(dāng)噴頭3破裂時(shí)，其開口使得管道2、2′、2″、2中的高壓空氣通過噴頭釋放。因?yàn)闅鈮合陆?，其太低以至于不能保持止回閥1關(guān)閉。在打開狀態(tài)，止回閥使水進(jìn)入管道2、2′、2″、2并澆灑所檢測(cè)到的火焰。與不同組噴頭相連的警報(bào)器可精確定位是哪一組引起了警報(bào)并因此找到火焰的位置。
現(xiàn)在的安全標(biāo)準(zhǔn)要求噴頭3聚集在一起(每組最大表面積為5000m2)，從而可精確確定事件的位置。至今已知的唯一方法是每組噴頭3′、3″、3采用不同的油氣組合體。如果消防系統(tǒng)安裝的位置覆蓋若干層，那么因此有必要按比例提高油氣組合體的數(shù)量。
這種單元的成本高達(dá)CHF10,000，而且根據(jù)待保護(hù)建筑物的結(jié)構(gòu)，多個(gè)管平行地引至需要的各個(gè)位置。而且，組合體的數(shù)量還使得必須對(duì)此系統(tǒng)常規(guī)進(jìn)行的測(cè)試更加復(fù)雜并且增加了潛在問題的起源。
此外，所有連接到一個(gè)油氣組合體的二次管網(wǎng)2、2′、2″、2及其止回閥1必須在所關(guān)心噴頭組中的壓力達(dá)到最大值之前徹底填充，由于這種系統(tǒng)的尺寸這一點(diǎn)造成時(shí)間損失并且此延遲對(duì)消防非常嚴(yán)重，消防是一種前幾分鐘甚至幾秒非常重要的情況。因此，官方標(biāo)準(zhǔn)還限定了水從止回閥1到達(dá)最遠(yuǎn)的噴頭組3′、3″、3所需要的最大容許時(shí)間。
干式系統(tǒng)面臨的另一個(gè)問題為當(dāng)火焰爆發(fā)時(shí)空氣從管網(wǎng)中釋放所需要的時(shí)間。當(dāng)然，當(dāng)考慮這種管網(wǎng)的長度時(shí)，有必要在止回閥1下游管網(wǎng)部分中盡可能低的壓力下工作，以盡量降低此釋放時(shí)間。為解決此問題，增加了一種管網(wǎng)端部閥門形式的放氣加速裝置。此閥門使得系統(tǒng)更復(fù)雜并且需要個(gè)人控制。此外，整個(gè)管網(wǎng)仍然充滿水，即一種由此看來對(duì)不具有放氣加速裝置的系統(tǒng)沒有改進(jìn)的情況。
最后，在這種可能延伸數(shù)千米具有彎頭和管接頭的管網(wǎng)中，在止回閥1的下游部分總是存在壓力下降的問題。為補(bǔ)償此壓降和維持使止回閥1關(guān)閉的壓力，需要時(shí)采用將高壓空氣注入管網(wǎng)的壓縮機(jī)4(參見圖1)。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)在于改進(jìn)已知的系統(tǒng)并克服上述缺陷。
更具體地，本發(fā)明設(shè)法提供一種在可接受成本下比已知系統(tǒng)更好工作的干式消防系統(tǒng)。
以更概括的觀點(diǎn)，本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種除了消防系統(tǒng)領(lǐng)域可用于各種技術(shù)領(lǐng)域特別是醫(yī)療領(lǐng)域的系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個(gè)思想在于將止回閥下游的管網(wǎng)細(xì)分為若干個(gè)子管網(wǎng)，每個(gè)子管網(wǎng)由單個(gè)閥門分離，因此可能防止水進(jìn)入不需要的管網(wǎng)部分，從而改善性能。
本發(fā)明的另一個(gè)思想在于提供一種既能補(bǔ)償管網(wǎng)中壓力下降又能在檢測(cè)到火焰時(shí)完全打開的中間閥門。
下文通過附加于本申請(qǐng)的附圖所示出的實(shí)例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
附圖簡介圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的消防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的消防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的閥門的結(jié)構(gòu)圖。
圖4和4A描述了中止的本發(fā)明系統(tǒng)。
圖5和5A描述了設(shè)置并準(zhǔn)備運(yùn)行的本發(fā)明系統(tǒng)。
圖6和6A描述了補(bǔ)償期間本發(fā)明的系統(tǒng)。
發(fā)明詳述圖1已經(jīng)在上文相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了描述。
圖2描述了根據(jù)本發(fā)明消防系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。此系統(tǒng)再次具有被止回閥1切斷的水源5(通常處于16巴的壓力下)。在此止回閥1下游，在管網(wǎng)2的每個(gè)二次管網(wǎng)2′、2″、2上存在引向噴頭組3′、3″、3的中間閥門6、6′、6″。當(dāng)噴頭組3′、3″、3不受火焰影響時(shí)為保持止回閥1關(guān)閉，壓縮機(jī)4保持二次管網(wǎng)2、2′、2″、2中的空氣處于壓力下。通常，此空氣處于1.5到4巴的壓力下。
為補(bǔ)償止回閥1和閥門6′、6″、6之間的壓力下降，采用常規(guī)壓縮機(jī)4。相反，因?yàn)榉浅０嘿F，在二次管網(wǎng)2′、2″、2的管道中沒有實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的特殊壓縮機(jī)。因此，根據(jù)本發(fā)明的閥門能夠補(bǔ)償閥門6、6′、6″和噴頭組3′、3″、3之間的在管網(wǎng)分支2′、2″、2中出現(xiàn)的壓力下降。
閥門6、6′、6″和噴頭組3′、3″、3之間維持的壓力通常為0.5到3巴之間。相反，止回閥1和閥門6、6′、6″之間維持的壓力通常為1.5到4巴，因此比上述壓力高1巴。
閥門6′、6″、6的運(yùn)行相同，并且參照附圖3和圖4到6和4A、5A和6A分別非限制性描述的實(shí)例解釋了其控制工作的方法。
在圖3到6、4A到6A中，已經(jīng)相對(duì)于附圖1和2在上文描述過的元素采用相同的標(biāo)記。因此管2(上游側(cè))再次到達(dá)閥門6一側(cè)，而管2′留下閥門6另一側(cè)(下游側(cè))。附圖還示出了補(bǔ)償閥門6下游泄漏的機(jī)制。
該機(jī)制特別包括具有三個(gè)位置A、B和C的三通閥7，其一側(cè)連到管2′另一側(cè)通過節(jié)流器9連至圓筒8。圓筒包括推動(dòng)閥門6的活塞10(因而使其可打開或者關(guān)閉)和驅(qū)動(dòng)活塞10朝向圓筒8中附圖左手側(cè)的彈簧11。
另外通過啟動(dòng)管12將圓筒8連至管2′，啟動(dòng)管12包括止回元件13并使壓力從活塞沒有延遲地下降。
使用此系統(tǒng)，能夠通過采用上游管2中更高的壓力以下文所述的方法補(bǔ)償下游管2′中的壓降。
閥門7的位置A(參見附圖3、4和4A)對(duì)應(yīng)排空系統(tǒng)的靜止位置。閥門V2是排出閥。其在根據(jù)本發(fā)明向閥門發(fā)送壓力之前排出所有上游雜質(zhì)的管。
在位置B(參見附圖3、5和5A)可啟動(dòng)系統(tǒng)。在此步驟開始，如圖4所示，沒有高于大氣壓(1巴)的壓力，本申請(qǐng)中附帶表示的所有壓力值為表壓(需要加上常壓)。因此，彈簧11將活塞10向右驅(qū)動(dòng)到圓筒8底部(在圖4中向左或者在圖4A中向右)。在此位置，致動(dòng)裝置14(例如桿)作用于閥門6以使其打開。壓縮機(jī)1開啟將高壓空氣注入管網(wǎng)2，經(jīng)過閥門6(開啟)進(jìn)入管網(wǎng)2′一直到噴頭3′、3″、3。高壓空氣還經(jīng)過閥門7(在位置B)進(jìn)入管12并經(jīng)通道15填充活塞10前的圓筒8。閥門7保持為此配置并維持此運(yùn)行模式以將活塞10推回圓筒8的頂部(在圖5中向右或者在圖5A中向左)，并壓縮彈簧11。在啟動(dòng)結(jié)束時(shí)，設(shè)置系統(tǒng)并準(zhǔn)備運(yùn)行。
一旦活塞經(jīng)過連至節(jié)流器9的第二通道16，則可能進(jìn)入供補(bǔ)償并對(duì)應(yīng)閥門7的位置C的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式。
圖6和6A中描述了運(yùn)行的補(bǔ)償模式。位于活塞10前面的圓筒8(在圖6向左或者在圖6A向右)的容積使得可能設(shè)置活塞10的位置并因此設(shè)置閥門6的開度。實(shí)際上，在啟動(dòng)結(jié)束時(shí)，閥門的整個(gè)下游部分在預(yù)先確定的相同壓力(圖中P2)下平衡。泄漏將造成管2′和12中的壓力下降(通過止回元件13)，因此圓筒容積中的壓力將通過經(jīng)過通道15的空氣泄漏而降低。容積的減小使彈簧11向左(圖6)或向右(圖6A)移動(dòng)活塞10，這會(huì)打開閥門6。當(dāng)然，因?yàn)橥ㄟ^高壓空氣管網(wǎng)泄漏產(chǎn)生，這些移動(dòng)是小幅的。
隨著閥門6稍微打開，由壓縮機(jī)4將壓力保持為超過大約1巴的閥門6上游的空氣將通過閥門6進(jìn)入管2′。因?yàn)橹够卦?3此空氣不能通過通道15進(jìn)入圓筒的容積，相反經(jīng)過閥門7和節(jié)流器9最終進(jìn)入圓筒8的容積并向回驅(qū)動(dòng)活塞10(在圖6向右或者在圖6A向左)，這會(huì)再次關(guān)閉閥門6。這樣可能補(bǔ)償閥門6下游管網(wǎng)中的壓降，而不增加壓縮機(jī)但只是使用作用于上游管2的壓縮機(jī)。
因?yàn)槠渥柚瓜到y(tǒng)立即返回到平衡狀態(tài)，節(jié)流器9存在延遲效應(yīng)并可能通過將下游管網(wǎng)的容積用作蓄壓器而保證正確關(guān)閉閥門6。
在火災(zāi)情況下，操作如下。一個(gè)噴頭破裂，例如3′從而釋放閥門6下游管2′中的空氣。圓筒壓力下降，使活塞在圖4到6中向左移動(dòng)或者在圖4A到6A中向右移動(dòng)。因?yàn)殚y門6不能補(bǔ)償此壓降，活塞繼續(xù)移動(dòng)超過點(diǎn)16，因此不再允許進(jìn)一步的補(bǔ)償?；钊Y(jié)束其相鄰的移動(dòng)。然后系統(tǒng)處于警報(bào)狀態(tài)，活塞大開。轉(zhuǎn)動(dòng)的壓縮機(jī)4因?yàn)榭諝忉尫挪荒苎a(bǔ)償壓降。上游壓力下降止回閥1打開，從而允許水涌進(jìn)管以到達(dá)引起警報(bào)的噴頭組3′。因?yàn)榇嬖诜蛛x支管2″和2的閥門6′、6″，水不進(jìn)入供應(yīng)噴頭組3″和3的管的支管，因此由于不再需要升高所有支管2′、2″和2中的壓力，所以大大節(jié)省了水到達(dá)噴頭組3′的時(shí)間。
上文給出的實(shí)施例通過實(shí)例進(jìn)行，而可以使用本發(fā)明的元件和原理推廣這些概念以進(jìn)行其它需要相似操作的應(yīng)用，即下面的一種系統(tǒng)，其中在一種狀態(tài)下，通過較低下游給定壓力在止回閥切斷的流體使流體保持在上游壓力，在另一種狀態(tài)下，如果下游壓力降至預(yù)定壓力下通過啟動(dòng)止回閥而允許流體經(jīng)過。
噴頭管網(wǎng)主要管道開啟和關(guān)閉中涉及的元件，即止回閥如下-球閥-楔形閥-球形閥-楔形閘門閥-楔形澆口閥-蝶形閥-機(jī)械維護(hù)或者具有不同面積的止回閥-等等由本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)行的下游壓力補(bǔ)償可在開口和封閉元件內(nèi)部或外部進(jìn)行。而且，可以延遲或者不延遲打開/關(guān)閉實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償并在打開/關(guān)閉調(diào)節(jié)控制之前或以別的方式進(jìn)行。
提供補(bǔ)償或者引入警報(bào)狀態(tài)(打開或關(guān)閉系統(tǒng))的調(diào)節(jié)控制如下-氣動(dòng)控制-電控制-機(jī)械控制-等等例如，可能實(shí)現(xiàn)一種包括電子控制的致動(dòng)器，作為其調(diào)節(jié)參數(shù)其采用上游和下游壓力，并在這些閥門的基礎(chǔ)上以下面的方法控制閥門的打開/關(guān)閉。
通過啟動(dòng)元件，在上文描述的實(shí)施例中為噴頭，可以想象執(zhí)行相同功能的其它種類傳感器。除了熱檢測(cè)器，還利用對(duì)所討論申請(qǐng)有利的壓力傳感器或者其它種類的傳感器。
當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可采用下面系統(tǒng)耦合至管道系統(tǒng)-焊接-法蘭-螺旋接合-快速耦合或波紋耦合系統(tǒng)當(dāng)打開和關(guān)閉時(shí)，本發(fā)明的系統(tǒng)需要發(fā)送警報(bào)。使用電、氣動(dòng)、機(jī)械或其它接觸器進(jìn)行報(bào)警。
開/關(guān)控制允許通過包括電動(dòng)機(jī)、氣動(dòng)致動(dòng)器、液壓執(zhí)行元件、油氣致動(dòng)器或者可選擇的機(jī)械致動(dòng)器的系統(tǒng)對(duì)本發(fā)明的主閥門作用。
當(dāng)然，可通過應(yīng)用本發(fā)明的原理根據(jù)應(yīng)用自由選擇上述元件。
附圖標(biāo)記列表1止回閥2主管網(wǎng)2′、2″、2二次管網(wǎng)3′、3″、3噴頭組4壓縮機(jī)5水源6、6′、6″閥門7三態(tài)閥門8圓筒
9節(jié)流器10活塞11彈簧12管網(wǎng)13止回元件14致動(dòng)裝置14(例如桿)15第一通道16第二通道V2閥門
權(quán)利要求
1.一種用于具有上游部分(2)和下游部分的高壓管網(wǎng)的閥門(6、6′、6″)，包括能夠維持所述上游部分和所述下游部分之間差壓的調(diào)節(jié)裝置，一方面，如果后者下降而同時(shí)通過使用所述上游部分的壓力保持高于預(yù)定值，則所述裝置可補(bǔ)償所述下游壓力，另一方面，如果下游壓力低于所述設(shè)定值則所述裝置完全打開所述閥門。
2.如權(quán)利要求1所述的閥門，其中所述調(diào)節(jié)裝置包括至少一個(gè)用于打開和關(guān)閉所述閥門(6、6′、6″)的致動(dòng)器，所述致動(dòng)器設(shè)置為給出所述上游和所述下游部分之間的壓差。
3.如權(quán)利要求2所述的閥門，其中所述致動(dòng)器包括圓筒(8)中的活塞(10)，所述活塞受到彈簧(11)的力。
4.如權(quán)利要求3所述的閥門，其中所述調(diào)節(jié)裝置還包括三通閥(7)。
5.如權(quán)利要求4所述的閥門，其中所述調(diào)節(jié)裝置還包括節(jié)流器(9)。
6.一種管網(wǎng)系統(tǒng)，特別是一種消防管網(wǎng)，包括至少一個(gè)高壓液體源(5)，止回閥(1)，一側(cè)連至所述止回閥(1)另一側(cè)連至多個(gè)支管(2、2′、2″、2)的主管網(wǎng)、每個(gè)支管連至至少一個(gè)對(duì)預(yù)定參數(shù)敏感的啟動(dòng)元件(3′、3″、3)，以及向所述主管網(wǎng)供應(yīng)高壓流體(4)的元件，所述啟動(dòng)元件使得所述管網(wǎng)打開并排泄至大氣壓，此排泄至大氣壓以下面的方法打開止回閥(1)，即允許所述液體填充所述管網(wǎng)(2)及其支管(2′、2″、2)一直到所述啟動(dòng)元件(3′、3″、3)，其中經(jīng)過允許不填充支管的閥門(6、6′、6″)連接每個(gè)支管(2′、2″、2)和管網(wǎng)(2)之間，所述閥門為前述權(quán)利要求中所限定的閥門。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中所述液體為水或者另一種液體。
8.如權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其中所述流體為空氣或另一種流體。
9.如權(quán)利要求6、7或8所述的系統(tǒng)，其中所述啟動(dòng)元件為噴頭(3′、3″、3)。
10.如權(quán)利要求6、7或8所述的系統(tǒng)，其中所述啟動(dòng)元件為傳感器。
全文摘要
系統(tǒng)包括位于止回閥(1)下游為傳感器供水的主管網(wǎng)(2)，例如以噴頭形式。此主管網(wǎng)(2)細(xì)分為次管網(wǎng)(21，2″，2″′)，由閥(6，6′，6″)隔離每個(gè)次管網(wǎng)和主管網(wǎng)(2)，閥(6，6′，6″)可防止水進(jìn)入管網(wǎng)中不需要水的部分。此閥不僅可以補(bǔ)償管網(wǎng)中的壓力損失而且當(dāng)檢測(cè)到火焰時(shí)會(huì)自己完全打開。
文檔編號(hào)A62C35/68GK101076378SQ200580040848
公開日2007年11月21日 申請(qǐng)日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者阿萊恩·馬里勒 申請(qǐng)人:菲尼克斯消防科技有限公司