NO313035B1 - Sprinkler - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en sprinkler som i beredskapstilstand har en varmefølsom utløsningsinnretning som er i kontakt med en spindel. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen en sprinkler omfattende en ramme i hvilken det er montert minst én dyse, hvor rammen har et fluid-innløp og en passasje for å transportere slukkemedium til minst én dyse, hvor sprinkleren i beredskapsstilling har en varmefølsom utløsningsinnretning som er i kontakt med en spindel som er glidbart anordnet i en kanal som har et innløp og et utløp til en ytterligere kanal som fører til nevnte dyse, hvilken sprinkler omfatter en trykkbalan-seringsinnretning som kompenserer for innflytelse av fluidtrykk i fluidinnløpet mot endearealet av spindelen når sprinkleren befinner seg i beredskapsstilling.

Utløsningsinnretningen kan f.eks. være en glassampulle som eksploderer ved høy temperatur. For å oppnå rask utløsning er det ønskelig å lage ampullen så tynn som mulig. Selv en tynn ampulle er i stand til å tåle en tilstrekkelig høy mekanisk belastning ved normal temperatur, forutsatt at belastningen er anbragt direkte på ampulleenden og er jevn.

En slik sprinkler er tidligere kjent fra WO 92/15370. I denne konstruksjon dannes trykkbalansen ved hjelp av et ringformet rom mellom spindelen og en omgivende vegg dannet av kanalen som spindelen er anordnet i. En slik konstruksjon er egnet for mange anvendelser. Imidlertid gjør konstruksjonen det ikke mulig å gi sprinkleren en lav høyde og gode monteringsegenskaper slik at sprinkleren lett vil kunne monteres for eksempel direkte til en himling. Videre muliggjør den ikke en sprinklerversjon som tillater enkel justering av fjærkraften som virker på spindelen og/eller bruk av en sentral dyse som aktiviseres samtidig med sprinklerens øvrige dyser.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny sprink ler som sikrer en jevn og rettlinjet belastning mot utløs-ningsirmretningen, hvorved belastningen ikke er så høy at utløsningsinnretningen kunne ødelegges bare som et resultat av fluidtrykket i sprinkleren når sprinkleren er i beredskapsstilling. Videre skal sprinkleren muliggjøre allsidige monteringsegenskaper og muligheter for foretrukne utførelser, så som utførelser som omfatter en sentral dyse som kan aktiveres samtidig med sprinklerens øvrige dyser.

Sprinkleren ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at spindelen og kanalen strekker seg på begge sider av kanalinnløpet når sprinkleren er i beredskapsstilling, og veggen av kanalen omgir spindelen tettende for å forhindre fluidforbindelse mellom kanalinnløpet og endearealet av spindelen for i det minste delvis å balansere fluidtrykket i fluidinnløpet når sprinkleren er i beredskapstilstand.

I en foretrukket utførelse er dysene, utløsningsinnret-ningen og spindelen montert i et innsatshus som, således montert på forhånd, i sin tur kan monteres i et sprinkler-fastholdelseshus med et fluidinnløp som er i kontakt med innsatshusets fluidinnløp. Det er således lett å utføre en omhyggelig montering uten å bevirke noen skade på en ampulle som er følsom for støt og ujevn belastning.

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen er beskrevet i de vedføyde krav 2 - 12.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet i større detalj nedenfor under henvisning til de foretrukne utførelser illustrert på de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en første utførelse av oppfinnelsen i beredskapsstilling. Fig. 2 viser sprinkleren ifølge fig. 1 i utløst tilstand. Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom en andre utførelse av oppfinnelsen i beredskapstilstand. Fig. 4 viser et lengdesnitt gjennom en tredje utførelse av oppfinnelsen i beredskapstilstand. Fig. 5 viser sprinkleren ifølge fig. 4 i en mellomstilling like etter at utløsningsinnretningen er ødelagt. Fig. 6 viser sprinkleren ifølge fig. 4 i helt utløst tilstand. Fig. 7 viser en detalj av sprinkleren på fig. 4 i beredskapstilstand. Fig. 8 viser en detalj av sprinkleren på fig. 5, dvs. i en mellomstilling.

På fig. 1 og 2 er en sprinkler generelt betegnet med 1. Sprinkleren har et hus 2 som er festet til et tak 4 med et antall skruer 3 og som har et fluidinnløp 5 som fører til en sentral kanal 6. Sprinkleren har videre en innsats 7 med et innsatshus 8 festet til sprinklerhuset 2 med et antall skruer 9. På grunn av innsatshuset 8 som kan frigjøres fra sprinklerhuset 2, er installasjonen av sprinkleren enkel, hydrostatiske tester på fluidrør kan utføres og faren for mekanisk å deformere slike sprinkler-bestanddeler som er følsomme for støt minimaliseres. Innsatsen 7 har et hode 10 som føres inn i kanalen 6 og avtettes mot kanalen nedstrøms av (etter) fluidinnløpet 5.

Innsatshusets 8 hode 10 har et innløp sammensatt av et antall innløpsåpninger 11, som via et filter 12 er i kontakt med fluidinnløpet 5 og som fører til en fluidpassasje i hodet 10, hvilken fluidpassasje har form av en sentral kanal 13, som via utløp eller avgreninger 14 forgrener seg til et antall skrå dyser 15. I innsats husets 8 sentrale kanal 13 er det glidbart anordnet en spindel 16, hvilken spindel 16 i en beredskapsstilling ifølge fig. 1, er avtettet mot hodet 10 på begge sider av fluidinnløpsåpningene 11 ved hjelp av tetninger 17 og 18. Kanalen 13 forløper på begge sider av fluidinnløps-åpningene 11 for å hindre at fluidtrykket utøver en for stor nedadrettet kraft mot spindelen 16 når sprinkleren er i beredskapsstilling.

Spindelen 16 har også en sentral kanal 19 som nedstrøms av (etter) spindeltetningen 18 via sideåpninger 20 er i kontakt med hodets 10 sentrale kanal 13 og derfra via avgreningene 14 med dysene 15.

En holder 21 for en varmefølsom utløsningsinnretning 22, såsom en glassampulle som er fylt med fluid og som eksploderer ved forhøyet temperatur, er montert inn i bunnen av innsatshuset 8. Den indre ende av ampullen 22 er innpas-set i det ytre endeparti 23 av spindelen 16 og er via det ytre endeparti 23 belastet av en fjær 24 anordnet i spindelkanalen 19. Enden av fjæren 24 nær ampullen 22 hviler mot bunnen av spindelkanalen 19 ved en skulder 25, mens enden av fjæren motsatt ampullen hviler mot en justerings-skrue 26 skrudd inn i hodet 10 eller en tilsvarende justerbar stopper.

Fjærens 24 kraft og de ringformede flater av tetningene 17, 18 som er under innflytelse av fluidtrykket i innløpsåpningene 11, justeres slik at de ikke knuser ampullen 22 ved normal temperatur i beredskapsstillingen ifølge fig. 1. Jo større forskjell av de ringformede områder ved tetningene 18 og 17, jo større er kraften som søker å presse spindelen 16 nedad. Dersom den del av spindelen 16 som befinner seg mellom tetningene 17 og 18 er i kontakt med veggen som omgir hodet 10, eksisterer en fullstendig fluidtrykkbalanse ved innløpsåpningene 11; idet kun fjæren 24 presser på spindelen. Fluidtrykkbalansen behøver ikke å være fullstendig: en delvis balanse som hindrer at et for stort trykk - noe som kunne ødelegge ampullen - utøves mot ampullen er tilstrekkelig.

I beredskapsstillingen ifølge fig. 1 er det på grunn av tetningen 17 ingen fluidforbindelse fra innløpsåpningene II via den øvre ende av kanalen 13 til spindelkanalen 19 og videre til dysene 15; idet den direkte forbindelse er lukket av tetningen 18.

Hvis ampullen 22 knuses, som er tilfellet på fig. 2, på grunn av hete gasser eller aktiv oppvarming ved hjelp av en varmespiral (ikke vist), vil fjærens 24 kraft støte spindelen 16 nedad. Spindelen 16 har en skulder 27 som begrenser nedadbevegelsen av spindelen til kontaktflaten 28 av holderen 21 eller - i utførelsen på fig. 4 - til kontaktflaten 28" av innsatshuset 8". Skulderen 27 og kontaktflaten 28 danner en tettende ringformet flate. Spindelen 16 beveger seg tilstrekkelig langt til å tilveiebringe fluidforbindelse fra innløpsåpningene 11 via kanalen 13 inn i hodet 10 til den sentrale kanal 19 og videre til dysene 15, fortrinnsvis med et høyt trykk og gjennomtrengende konsentrasjon i overensstemmelse med patentsøknad PCT/FI92/00155.

Før monteringen av innsatsen 7 med skruene 9, anbringes ampullen 22 og spindelkonstruksjonen 16, innbefattende fjæren 24, på plass i innsatshuset 8, hvoretter justeringsskruen 26 trekkes til for å belaste fjæren 24 i ønsket grad. Innsatsen 7 blir så montert som en fullstendig enhet. Det er således lett å utføre monteringen forsiktig slik at en ampulle som er følsom for støt eller ujevn belastning ikke skades.

I utførelsen ifølge fig. 3 svarer innsatsstykket 7' av sprinkleren l<1> til det som er vist på fig. 1 og 2. Imid lertid er huset 2 ' av sprinkleren med et fluidinnløp 5 ' ført gjennom et tak 4'.

På fig. 3 er tilsvarende bestanddeler gitt samme henvisningstall som på fig. 1.

Fig. 4-6 viser en tredje utførelse av oppfinnelsen i beredskapsstilling, i mellomstilling og i helt utløst stilling. Henvisningstall tilsvarende dem på fig. 1 og 3 er blitt benyttet i disse figurer for tilsvarende bestanddeler. Utførelsen på fig. 4 er forskjellig fra utførelsene på fig. 1 og 3 med hensyn til posisjonen av tetningen 17". Når sprinkleren er i beredskapsstilling, er tetningen 17" plassert nær justeringsbolten 26" ved den øvre kant av spindelen. I utførelsen ifølge fig. 4 erstatter en fjær 24" anordnet over spindelen 16" fjæren 24, 24' på fig. 1 og 3. Fjæren 24", som utgjøres av tallerken-fjærer, utøver en kraft mot den øvre ende av spindelen 16" når sprinkleren 1" er i beredskapsstilling, se fig. 4 og 7. Tetningen 17" er anordnet i et rom begrenset av en skulder 29" i justeringsskruen 26", den nederste tallerken-fjær 24a av fjæren 24" og den øvre ende av spindelkanalen 19", når sprinkleren 1" er i beredskapsstilling. Når ampullen 22" blir knust i tilfelle av en brann, inntar fjæren 24" den form som er illustrert på fig. 6 og 8. I sprinklerens helt utløste stilling, se fig. 6, holder tallerken-fjærens 24a kjeglestumpform tetningen 17" presset mot skulderen 29" i justeringsskruen 26". tallerken-fjæren 24a" er innrettet til å gripe tetningen 17" før den øvre ende av spindelen 16" passerer skulderen 29" av justeringsskruen 26", dvs. før spindelen 16" faller så lavt at spindelkanalen 19" ikke lenger omgir tetningen 17". På grunn av tallerken-fjæren 24a", er tetningen 17" låst ved skulderen 29" - uansett om sprinkleren er i beredskapsstilling eller utløst stilling. Høyt fluidtrykk er således ikke i stand til å forskyve tetningen 17" ved skulderen 29" når sprinkleren er i helt utløst stilling, fig. 6. Fjæren 24 har følgelig to funk-sjoner: funksjonen med å presse ned spindelen 16" og funksjonen med å holde tetningen 17" på plass.

Utførelsen på fig. 4 - 6 er også forskjellig fra utførel-sene på fig. 1 og 3 da en dyse 30" er dannet i den nederste del av spindelkanalen 19", se fig. 5. Dysen 30" omfatter en skruefjær 31" som omslutter en bolt 32". Det dannes således en slik skrueformet kanal 33" som produ-serer væsketåke fra den divergerende åpning 34" av dysen 30". I den nedre ende av holderen 21" er det dannet en kanal og en divergerende åpning med en konisk flate 35". Væsketåkestrålen som sendes ut fra fluidkanalen 33" fortsetter via nevnte flate 35" og sendes til slutt ut av sprinkleren 1".

Utførelsen på fig. 4 - 6 er ytterligere forskjellig fra utførelsene på fig. 1 og 3 da innsatshuset 8" er skrudd på sprinklerhuset 2" ved hjelp av gjenger 90", som er dannet i den del av innsatshuset som befinner seg under hodet 10". På denne måte oppnås en meget enkel konstruksjon for å feste innsatshuset i sprinklerhuset.

Claims (12)

1. Sprinkler omfattende en ramme (2,8,2',2<11>) i hvilken det er montert minst én dyse (15,15 1 ,15' ') , hvor rammen har et fluidinnløp ( 5, 5', 5'') og en passasje (13,14,13<1>,14■,13'',14•') for å transportere slukkemedium til minst én dyse, hvor sprinkleren (l,!',!'') i beredskapsstilling har en varmefølsom utløsningsinnretning (22,22<1>,22'<1>), som er i kontakt med en spindel (16,16',16<1>') som er glidbart anordnet i en kanal (13,13<1>,13'') som har et innløp (11,11 ■ ,11■') og et utløp til en ytterligere kanal (14,14',14' ') som fører til nevnte dyse, hvilken sprinkler omfatter en trykk-balanseringsinnretning som kompenserer for innflytelse av fluidtrykk i fluidinnløpet (5,5',5'') mot endearealet av spindelen når sprinkleren befinner seg i beredskapsstilling, karakterisert ved at - spindelen (16,16',16'') og kanalen (13,13<1>,13'■) strekker seg på begge sider av kanalinnløpet (11,11',11'<1>) når sprinkleren (l,!',!'') er i beredskapsstilling, og - veggen av kanalen (13,13',13' ') omgir spindelen (16,16■,16<1>■) tettende for å forhindre fluidforbindelse mellom kanalinnløpet (11,11',11<1>') og endearealet av spindelen for i det minste delvis å balansere fluidtrykket i f luidinnløpet (SjS^S11) når sprinkleren (1,1',1<1>') er i beredskapstilstand.

2. Sprinkler ifølge krav 1, karakterisert ved at - spindelen (16-,16', 16") er avtettet (18,18'18") mot kanalens (13,13',13") vegg mellom innløpet (11,11-,11") og utløpet til dysen (15,15•,15"), - at spindelen (16,16',16") har en sentral spindelkanal (19,19',19") som nedstrøms av nevnte tetning (18,18'18") har åpninger (20,20',20") til den omgivende kanal (13,13', 13") og har en åpen innstrømningsende, - at spindelen (16,16',16"), når sprinkleren (1,1',1") er i beredskapsstilling, er forsynt med en tetning (17,17',17") mellom innløpet (11,11'f11") og innstrømningsenden av spindelkanalen (19,19',19"), og - at spindelen er innrettet til å forskyves når sprinkleren (1,1',1") er utløst, slik at en forbindelse åpnes fra innløpet (11,11',11") forbi nevnte tetning (17,17',17") til innstrømningsenden av spindelkanalen (19,19<1>,19").

3. Sprinkler ifølge krav 2, karakterisert ved at en fjær (24,24') er anordnet i spindelkanalen (19,19') som delvis hviler mot bunnen (25,25') av spindelkanalen og delvis mot et justerbart festeorgan (26,26') for å forskyve spindelen (16,16') når sprinkleren utløses.

4. Sprinkler ifølge krav 2, karakterisert ved en fjær (24,24',24") som delvis hviler mot et justerbart festeorgan (26,26',26") og delvis mot spindelen (16,16',16") for å forskyve spindelen når sprinkleren utløses.

5. Sprinkler ifølge krav 4, karakterisert ved at fjæren (24") er anordnet over spindelen (16") for å utøve en kraft mot den øvre ende av spindelen når sprinkleren (1") er i beredskapsstilling .

6. Sprinkler ifølge krav 4, karakterisert ved at det justerbare festeorgan (26") rager inn i spindelkanalen (19"), idet tetningen (17") mellom innløpet (11") og innstrømnings-enden av spindelkanalen (19") er montert nær den del av det justerbare festeorgan som rager inn i spindelkanalen når sprinkleren er i beredskapsstilling.

7. Sprinkler ifølge krav 6, karakterisert ved at fjæren (24") omfatter en tallerken-fjær (24a") som er innrettet til å presse tetningen (17") mot en skulder (29") i det justerbare festeorgan (26") for å holde tetningen (17") på plass.

8. Sprinkler ifølge ethvert av de foregående krav omfattende flere dyser (15,15<1>,15"), karakterisert ved at dysene (15,15',15"), utløsningsinnretningen (22,22',22") og spindelen (16,16', 16") med et festeorgan (26,26',26") er montert i et innsatshus (8,8',8"), som således montert på forhånd i sin tur kan monteres i rammen av sprinkleren (2,2',2") med et fluidinnløp (5,5',5") som er i kontakt med innsatshusets (8,8',8") innløp (11, 11',11").

9. Sprinkler ifølge krav 8, karakterisert ved at innløpet (11,11") av innsatshuset (8,8") er anordnet i et hode (10,10") som kan forskyves i en mottakerkanal (6,6") dannet i fastholdelseshuset (2,2"), hvilken mottakerkanal (6,6") er i kontakt med rammens fluidinnløp (5,5").

10. Sprinkler ifølge krav 9, karakterisert ved at innsatshuset (8") omfatter gjenger (90") for å skru innsatshuset inn i tilsvarende gjenger i fastholdelseshuset (2") .

11. Sprinkler ifølge krav 2 omfattende en slik holder for den varmefølsomme utløsningsinnretning (22") som er plassert i bunnen av rammen (8"), karakterisert ved at dysen (30") er anordnet ved den nedre ende av spindelkanalen (19") for å produsere en væsketåke, idet en skrueformet fluidkanal (33") begrenset av en skruefjær (31") som omgir en bolt (32"), fører til nevnte dyse (30").

12. Sprinkler ifølge krav 10, karakterisert ved at en åpning og en divergerende flate (35") er dannet i den nedre ende av holderen (21") for å motta væsketåke fra dysen (30") og å sende væsketåken ut fra sprinkleren (1").