用于对包括在高度达五十五英尺的天花板下方存储在货架装置中的商品在内的高危险性商品进行抑制式防火的自动火灾喷洒器、系统和方法

摘要

对在最大天花板高度达55英尺(55ft.)的天花板下方的达五十英尺(50ft.)的货架存储件提供仅天花板式抑制防火的系统和方法，其中，货架存储件包括盒装未膨胀塑料商品和较小危险性的商品比方说例如1类、2类、3类、4类和/或它们的组合。系统和方法提供了液压和系统参数，这些液压和系统参数包括基于五个至不多于十二个液压式最远程喷洒器的液压设计区域，这些液压式最远程喷洒器以八英尺至十英尺(8ft.至10ft.)的优选的喷洒器至喷洒器间隔间隔开，这些液压式最远程喷洒器联接至与灭火流体的共同交叉的主供应管道连接的两个或四个分支管线。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月17日提交的美国临时申请No.62/719,223、于2018年10月15日提交的美国临时申请No.62/745,800以及于2019年7月30日提交的美国专利申请No.16/526,096的权益，这些申请中的每个申请的全部内容通过参引并入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及在存储建筑物、仓库等的自动防火系统中使用的喷洒器。

背景技术

自动火灾喷洒器保护系统的设计和安装取决于若干因素，包括：要保护的区域、要保护区域中的要保护的占用物或物品、处理火灾的方式。一个特别受关注的领域是用于保护以下类型的存储件布置结构的自动防火系统：托盘存储件、固体堆存储件、隔板存储件、大箱存储件或货架存储件、并且更特别地用于保护超过十二英尺高度、即高堆积存储件的这种存储件。用于货架存储件的防火系统通常包括安装在货架存储件上方和存储件占用空间的天花板下方的间隔开的自动防火喷洒器、即天花板水平喷洒器的网格状布置，这些喷洒器通过管道网连接至灭火流体源，以响应于火灾而在启动时分配流体。货架存储件系统可以构造为具有仅天花板水平的喷洒器、即“仅天花板式”系统，或者替代地可以包括天花板水平喷洒器和安装在货架中的面喷洒器、即“货架中”喷洒器，或沿着存储区的过道面安装的喷洒器。如本文所使用的，“仅天花板式”防火是指仅从天花板水平喷洒器提供水或其他灭火剂，并且因此不包括货架中喷洒器。

防火装置通常要遵守行业公认的防火法规要求并且要经过“拥有裁判权的权威机构”(AHJ)的批准，以确保符合适用的法规和要求。例如，一个适用的标准是来自国家防火协会(NFPA)的“NFPA 13：喷洒器系统的安装标准”(2016)(“NFPA 13”)。NFPA 13提供了基于要保护的区域、预期的危险和要提供的保护性能的类型对自动火灾喷洒器系统的设计和安装的最低要求。聚焦在安全和财产损失两者的另一行业公认安装标准是来自FM Global的工厂共同保险公司的《FM全球财产损失预防数据表8-9》(2015年6月，2018年1月临时修订)和(2010年3月，2018年7月临时修订)(统称为“FM 8-9”)。FM 8-9提供了FM安装指南，以保护保持在实堆积存储件布置结构、托盘化存储件布置结构、隔板存储件布置结构、大箱存储件布置结构或货架存储件布置结构中的1类、2类、3类、4类商品以及塑料商品。

NFPA 13基于系统及系统的自动火灾喷洒器被设计成用以处理火灾的方式来限定货架存储件防火系统的性能。例如，系统和系统的喷洒器可以构造成通过如根据NFPA 13限定的“火灾控制”来处理火灾，通过“借助于水的分配来限制火的大小以降低热释放速率并且对相邻的可燃物进行预湿且同时控制天花板气体温度以避免结构损坏。”来进行“火灾控制”。系统和喷洒器还可以替代性地构造成实现“火灾抑制”性能，该“火灾抑制”性能根据NFPA 13被限定为“借助于将水直接且充分地施加穿过火羽至燃烧的燃料表面来急剧地降低火的热释放速率并防止火的再生”。FM8-9安装指南设计成在货架存储件保护中提供抑制性能。如本文中所使用的，“抑制模式”系统或喷洒器被限定为下述系统或部件：这些系统或部件通过将水或其他灭火剂直接且充分地施加穿过火羽至燃烧的燃料表面来急剧地降低火的热释放速率并且防止火的再生。

因此，为了满足用于仅天花板式货架存储件抑制系统的要求，天花板水平的喷洒器应该被证明能够通过定位在货架存储件上方的期望的天花板水平的安装高度处的最少数目的喷洒器操作来抑制已知大小的火。对能够具有这种抑制性能的防火喷洒器的识别和鉴定可以通过适当的水分配和/或全尺寸火灾试验来实现。如本文中所使用的，“适于抑制”是指喷洒器已经显示为满足全尺寸火灾试验，从而显示出抑制性能、满足用于进行抑制的适当的水分配试验，并且/或者是指喷洒器通过适当的试验手段被列为具有满意的抑制性能要求。通过这种试验，还可以确定根据适用的安装法规和标准来使用的被试验喷洒器的系统设计和安装标准。该设计标准可以包括：(i)可以提供仅天花板式保护的最大天花板高度；(ii)可以在最大天花板高度处被保护的危险类别和存储件布置结构的类型；(iii)要被保护的存储件的最大高度；(iv)在最大天花板高度处安装的喷洒器之间的间隔范围，和/或(v)对于在最大高度处安装喷洒器的液压设计要求。

因此，根据NFPA和FM安装指南两者，在用于货架存储件保护的天花板水平喷洒器的使用和安装方面有若干设计考虑。这些考虑包括：所存储的商品的危险类型或“类别”、存储件布置结构、最大或最高天花板高度以及要使用的喷洒器的特性。包括根据FM 8-9指南的行业公认的商品危险类别根据材料的可燃性等级对材料进行隔离。例如，FM 8-9以从最低危险至最高危险的顺序列出了以下商品类别：1类、2类、3类、4类、盒装未膨胀塑料、盒装膨胀塑料、非盒装未膨胀塑料和非盒装膨胀塑料。因此，非盒装的未膨胀塑料商品和膨胀塑料商品代表了两个最具挑战性的火灾危险(“高危险”)，其中，非盒装膨胀塑料商品代表了最具挑战性的火灾场景。根据NFPA 13指南，塑料商品被分类在A组、B组IV类或C组III类塑料下，其中，A组塑料是最易燃或最高危险的塑料。A组塑料分别分类为盒装(未膨胀或膨胀)和非盒装(未膨胀或膨胀)。货架存储件可以具有各种商品布置结构，包括：单排布置结构、双排布置结构或多排布置结构。另外，货架布置结构可以由烟道空间和所布置的排之间的过道宽度来限定。除了商品分类或危险外，根据指南的货架存储件防火系统标准由占用空间的最大天花板高度和存储件的最大高度来限定。

基于各种设计考虑，安装标准提供了指示数目的操作或设计喷洒器，这些指示数目的操作或设计喷洒器针对要保护的存储件的最大高度和/或占用空间的天花板的最大高度提供给定的最小喷洒器操作压力。设计喷洒器是确定数目的“液压式最远程喷洒器”。如本文中所使用的，液压式最远程喷洒器是在向喷洒器供以用于喷洒器的最小流体流动操作压力时相对于流体供应源经历最大流体压力损失的那些喷洒器。根据指南，系统的“设计区域”由指示数目的设计喷洒器的间隔乘以喷洒器的间隔或覆盖范围要求来限定。因为设计区域是由指定的液压式最远程喷洒器限定，所以设计区域是系统的“液压最远程区域”。如本文中所使用的，液压式最远程区域是指必须通过液压计算来证明是否设计区域内的所有喷洒器都启动、管道和供应是否可以提供所需要的操作压力和/或流体流量的区域。

例如，用作天花板水平货架存储件保护喷洒器的一种类型的喷洒器是早期抑制式快速响应(ESFR)喷洒器。NFPA指南通常规定的是，用于超过25英尺的货架存储件的ESFR喷洒器设计区域由十二(12)个液压式最远程喷洒器限定，这些喷洒器包括位于三个流体供应分支管线中的每个流体供应分支管线上的四个喷洒器。ESFR喷洒器被设计成用于快速启动。顾名思义，ESFR背后的理论是在火灾发展的早期阶段期间输送足量的水，以便抑制火灾。因此，为了实现早期抑制的目的，ESFR喷洒器必须迅速产生能够穿透火羽并且因此被输送至火的芯部的足量的水。

对于火灾喷洒器系统就抑制性能要被认证而言，通常向AHJ证实该系统及该系统的设备、包括该系统的防火喷洒器适合于抑制性能。为了有助于AHJ认证过程，防火设备可以是“列名的”，如由NFPA 13限定的防火设备，从而意味着该设备被包括在AHJ可接受的组织的列表中，并且该组织的列表指出该设备“符合适当的指定标准或已经被试验且被证明适于特定目的”。一个这样的列表组织包括Underwriters Laboratories Inc.(“UL”)。来自Underwriters Laboratories Inc.(“UL1767”)的用于安全的早期抑制快速响应喷洒器的UL 1767标准(2013年第4版，2015年修订)提供了用以确立喷洒器根据适用的安装指南适用于早期抑制快速响应性能的水分配和火灾试验标准。

FM认证的存储件喷洒器经受来自FM Approvals LLC的FM认证“用于防火的快速响应存储件喷洒器用的认证标准-类别号2008”(2018年2月)(“FM 2008”)。根据FM 2008，FM认证的存储件喷洒器被试验以确定针对特定用途、即提供抑制性能的天花板水平存储件保护的适宜性。与UL 1767一样，FM 2008提供了用以确立给定的喷洒器根据适用的安装指南适用于天花板水平抑制性能来进行存储件保护的水分配和火灾试验标准。

安装、列表和/或认证指南和标准对于应用和顺从性需要考虑喷洒器的若干特性。喷洒器的特性包括：喷洒器的孔尺寸或标称K因子、安装取向(悬挂或直立)、喷洒器的热敏性或响应时间指数(RTI)等级、喷洒器的导向器细节以及喷洒器的间隔或覆盖范围。通常，自动防火喷洒器包括连接至加压水源的坚固金属本体、以及与出口间隔开的一些类型的导向器，这些导向器用于将从本体排放的流体以限定的喷射分布方式分布在受保护区域上。喷洒器本体的排放或流动特性由包括喷洒器的内部通道、入口和出口(孔)在内的喷洒器的内部几何形状来限定。如本领域中已知的，喷洒器的K因子被限定为K＝Q/P

来自喷洒器的灭火流体的喷射模式或分配限定了喷洒器的性能。若干因素会影响喷洒器的水分布模式，这些因素例如包括喷洒器框架的形状、喷洒器的孔尺寸或排放系数(K因子)以及导向器的几何形状。导向器通常与本体的出口间隔开。导向器的几何形状特别重要，因为导向器是喷洒器的主要部件，并且在很大程度上决定了喷射图案的大小、形状、均匀性和水滴大小。

对喷洒器本体的流体排放进行控制的是可熔的或热响应的触发器组件，该触发器组件将密封件紧固在中心孔上。当喷洒器周围的温度升高至指示有火灾的预选定值时，触发器组件释放密封件，水流开始穿过喷洒器。触发器组件和喷洒器的热敏性通过以(m-s)

通常有两种类型的热响应触发器组件：易碎的和不易碎的。易碎的触发器组件通常包括流体填充的易碎玻璃球形件，该易碎玻璃球形件在达到其额定温度时破碎。不易碎的触发器组件可以包括可熔的连结件或焊接的机械装置，在不易碎的触发器组件中，组件的部件在焊料达到其额定温度而熔化时分开。一种类型的可熔连结件装置包括通过可熔连结件保持在一起的支柱和杆或多个销装置，以将密封组件支撑在喷洒器的排放孔内。这些可熔连结件装置的示例在美国专利No.8,353,357和No.7,766,252以及美国专利申请公开No.2011/0121100和No.2005/0224238中进行了示出和描述。支柱和杆在组装方向上由可熔连结件保持，可熔连结件将载荷构件的作用在支柱杆装置上的压缩力传递至密封组件。在存在充分水平的热或火的情况下，当焊料材料熔融并且连结件分开时，杆和支柱构件塌陷并且喷洒器在密封件释放的情况下被致动以开始排放流体。

随着天花板高度的增加和/或存储件危险物延伸至更高的水平，来自仅天花板水平的喷洒器的防火变得更加难以实现，并且因此，安装指南对“仅天花板式”存储件防火具有限制。在较高的高度处，存在可以改变期望的系统性能的多个变量比方说例如水源、孔尺寸和导向器细节。例如，FM 8-9和NFPA 13在保护被分类为4类和盒装未膨胀塑料的商品方面将仅天花板式抑制性能防火系统设计指南限制为四十五英尺(45ft.)的最大天花板高度。此外，对于位于超过30ft.的天花板高度下方的悬挂式喷洒器，FM 8-9指南根据喷洒器的响应性将喷洒器的线性喷洒器间隔限制在8英尺至最大14英尺(14ft.)的范围。因此，本领域普通技术人员理解的是，根据安装指南的某些条件不能在增加的挑战性条件、比如增加的高度或较高挑战性的商品的情况下提供可预测性。

对于具有超过45ft.的天花板高度的存储件占用空间，安装指南要求进行系统修改，比方说例如(i)安装较低的“假天花板”，这有效地减小了天花板下的存储件容量，或(ii)使用“货架中”喷洒器，这消除了“仅天花板式”保护。使用货架中喷洒器存在其自身的物流约束和/或操作缺陷，比方说例如，(i)对货架进行改变或修改以安装货架中喷洒器可能需要修改喷洒器系统；(ii)将货架移动以安装货架中喷洒器可能需要修改喷洒器系统；和/或(iii)在对存储件隔区进行装载或卸载时、特别在使用叉车时，存在发生损坏货架中喷洒器的风险。

还存在已知的商购喷洒器，这些喷洒器通过在一般安装指南中不能获得的特定安装标准提供了超过45ft.的天花板高度的抑制模式的仅天花板式保护。例如，一种已知的系统为在48ft.的最大天花板高度下达43ft.的货架存储件。在技术数据单表格No.F_010715修订版18.1中描述了下述可商购的喷洒器和系统：来自密西根州黑斯廷斯维京公司(Viking Corporation of Hastings，MI)的特定应用快速早期抑制式快速响应(ESFR)28.0K因子的VK514悬挂式喷洒器。到2019年1月为止，可以相信的是FM已经表明对用于保护I类至IV类以及盒装未膨胀塑料的单排货架存储件和双排货架存储件的仅天花板式系统设计进行了认证，单排货架存储件和双排货架存储件在达50ft.的最大天花板高度下适合作为具有为最小6ft.的通道宽度的开放式框架。这些设计使用下述喷洒器：(i)迅速释放K25.2悬挂式存储件喷洒器；或(ii)迅速释放K22.4悬挂式存储件喷洒器。在技术数据单表格No.F_0100102(19.04.19修订版19.1)和技术数据单表格No.F_081612(18.10.11修订版18.2)中分别描述了下述可商购的K25.2和K22.4喷洒器的示例：ESFR悬挂式喷洒器VK510(K25.2)和ESFR悬挂式喷洒器VK506(K22.4)，这些喷洒器中的每一者都来自密西根州黑斯廷斯的维京公司。

随着企业和建筑物所有者对竖向地具有更高的天花板高度和存储件高度的增加的存储件容量的关注，仍然需要识别并且提供用于在下述高度处的高危险性的货架存储件的仅天花板式抑制防火喷洒器系统：所述高度超过在已知的商业系统和当前安装标准下的可用高度。由于在目前商业系统和行业指南中的限制性，仍然需要用于具有下述高危险性商品的货架存储件的仅天花板式防火系统：这些高危险性商品在超过45英尺的天花板高度下、并且更特别地在为50ft.和超过50ft.的最大天花板高度下。然而，迄今为止，鉴于要从水源、喷洒器孔尺寸和喷洒器导向器构型中选择的各个参数，这样的系统还没有实现。

发明内容

提供了用于对位于超过45ft.的存储件高度处的高堆积存储件进行抑制模式防火的优选的系统和方法，所述系统和方法不需要货架中喷洒器。更具体地，该优选的系统优选地提供为货架存储件布置结构中的高危险性商品提供防火的抑制模式的仅天花板式存储件占用空间防火系统(a suppression-mode ceiling-only storage occupancy fireprotection system)。更特别地，本文中所描述的系统和方法的优选实施方式可以对下述高堆积存储件提供仅天花板式抑制防火：该高堆积存储件可以包括达五十英尺(50英尺)的货架存储件，该货架存储件具有位于最大天花板高度达55英尺(55ft.)的天花板下方的盒装未膨胀塑料商品和较小危险性商品比方说例如1类、2类、3类、4类和/或它们的组合。因此，优选的系统和方法提供仅天花板式抑制模式的防火，以对位于先前商业上不能提供或根据已知行业安装标准不能提供的高度处的高危险性商品进行保护。

抑制模式的仅天花板式存储件占用空间防火系统的一个优选实施方式包括悬挂式防火喷洒器网格，悬挂式防火喷洒器网格限定了在8英尺至12英尺(8ft.至12ft.)范围内的喷洒器至喷洒器间隔，其中，每个悬挂式喷洒器适于抑制存储商品中的火灾。每个喷洒器优选地包括：喷洒器本体，该喷洒器本体具有入口和出口以及沿着喷洒器轴线布置在入口与出口之间的通道，并且喷洒器本体具有25.2[GPM/(psi)

本文中所描述的优选系统和方法的设计标准为下述系统提供了唯一识别的液压和系统参数：该系统能够为包括在五十五英尺的天花板下方被存储至最大达五十英尺的货架存储件布置中的高堆积、高危险性商品在内的高堆积、高危险性商品提供仅天花板式抑制模式保护。设计标准优选地由下述三个变量限定：(i)水源；(ii)孔尺寸和(iii)喷洒器的导向器的细节。优选的系统和方法包括基于下述设计喷洒器的液压设计区域：所述设计喷洒器为五个至不多于十二个、以八英尺至十英尺(8ft.至10ft.)的优选的喷洒器至喷洒器间隔间隔开、并且设置成具有八十磅每平方英寸(80psi.)的优选的最小流动压力。限定液压设计区域的设计喷洒器的数目优选地相等地被划分到连接至灭火流体的共同交叉的主供应管道的两个或更多个分支管线上。替代地或附加地，液压设计区域的分支管线的数目可以在两个分支管线至四个分支管线的范围内。

在优选的系统和方法中使用的喷洒器具有由这样的标称K因子限定的排放特性，该标称K因子优选地在14.0[GPM/(psi)

优选的系统和方法的喷洒器在被适当地液压供应时分配灭火流体以实现抑制性能。在系统中使用的优选喷洒器包括具有28.0[GPM/(psi)

提供抑制模式的仅天花板式存储件占用空间防火系统的一种优选方法包括将优选悬挂式喷洒器网格安装在管道网中，其中，喷洒器在距天花板的两英尺内限定了范围为8英尺至12英尺(8ft.至12ft.)的喷洒器至喷洒器间隔。每个优选的喷洒器包括：喷洒器本体，该喷洒器本体具有孔，该孔具有入口和出口以及沿着喷洒器轴线布置在入口与出口之间的通道，其中，孔限定在11[GPM/(psi)

其他优选实施方式提供了供应抑制模式的仅天花板式存储件占用空间防火系统的方法。一个实施方式包括获得多个优选的悬挂式喷洒器，并且提供所述喷洒器以将所述多个喷洒器安装在抑制模式的仅天花板式存储件占用空间防火系统中，该系统可以对包括1类、2类、3类、4类/盒装非膨胀塑料的货架存储件在内的高堆积存储件进行保护。获得优选的喷洒器可以包括制造优选的喷洒器或获取优选的喷洒器中的任一者，并且提供包括销售优选的喷洒器、指定优选的喷洒器或供应优选的喷洒器中的任一者。优选的方法更具体地包括获得多个优选的悬挂式喷洒器，所述多个优选的悬挂式喷洒器包括：喷洒器本体，该喷洒器本体具有孔，该孔具有入口和出口以及沿着喷洒器轴线布置在入口与出口之间的通道，其中，孔限定在11[GPM/(psi)

供应抑制模式的仅天花板式存储件占用空间防火系统的另一优选方法包括获得多个优选的抑制式喷洒器；以及提供所述多个喷洒器以将所述多个喷洒器相对于灭火流体源进行仅天花板式安装，以在对高堆积存储件的保护中限定由九(9)个液压式远程喷洒器构成的液压设计区域。

附图说明

并入本文中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的示例性实施方式，并且与上面给出的总体描述和下面给出的详细描述一起用于解释本发明的特征。应该理解的是，优选的实施方式是由所附权利要求提供的本发明的一些示例。

图1是存储件防火系统的优选实施方式的示意性立体图。

图2是由图1的存储件防火系统保护的存储件布置结构的说明性侧视图。

图2A是图2的存储件布置结构的说明性端视图。

图3至图3B是在图1中的系统中使用的液压设计区域的各种优选实施方式的示意图。

图4是在图1中的系统中使用的优选的喷洒器的立体说明图。

图4A是图4A的喷洒器的横截面图。

图5是在图4的喷洒器中使用的优选的流体导向器。

图6、图6A和图6B是用于在图1的系统中使用的喷洒器的全尺寸火灾试验结构的示意图。

图7是用于对在图1的系统中使用的喷洒器进行试验的收集盘阵列的示意图。

具体实施方式

图1中示出的是防火喷洒器系统10的优选实施方式的说明性示意图，防火喷洒器系统10用于保护具有仅天花板水平喷洒器(“仅天花板式”)的存储件占用空间12，以分配灭火流体来处理该占用空间中的火灾。更具体地，系统10优选地是抑制模式的仅天花板存储件占用空间防火系统，该防火系统为高堆积存储件提供防火，该高堆积存储件可以如在图2和图2A中示意性示出的那样包括位于货架存储件布置结构中的高危险性商品。因此，本文中描述的系统和方法的优选实施方式可以为如由行业公认的标准比如FM 8-1和NFPA 13所限定的盒装未膨胀塑料商品以及较小危险性商品比方说例如1类、2类、3类、4类和/或它们的组合的商品提供抑制式防火。如图2和图2A进一步示出的，该系统和方法的优选实施方式可以在天花板CLG下方提供仅天花板式抑制性能保护，该天花板CLG具有距地板FLR上方达五十五英尺的最大天花板高度H，地板FLR用于最大存储高度SH达五十英尺的货架存储件。相信的是，本发明使用仅天花板水平的抑制性能的喷洒器来提供防火，以在先前未商业上提供或在已知行业标准下提供的高度处保护高危险性商品。图2和图2A说明性地示出了包括金属货架结构的双排货架布置结构，该双排货架布置结构具有烟道空间以及被存储的商品覆盖的开放式货架。尽管示出了双排货架布置结构，但是应理解的是，本文中描述的优选系统可以构造成除了保护非货架布置结构之外还保护单排货架存储件布置结构、双排货架存储件布置结构或多排货架存储件布置结构，非货架布置结构比方说例如为托盘化存储件、固体堆存储件、货架存储件或大箱存储件。

在所图示的实施方式中，系统10包括联接至管道网13的由防火喷洒器20构成的网格，管道网13包括一个或更多个主管道14，从所述一个或更多个主管道14延伸有多个间隔开的分支管线15。主管道14连接至灭火流体源FS、比如供水主管道。喷洒器20联接至分支管线并且彼此间隔开并且相对于流体源定位。此外，管道网将喷洒器20定位在天花板CLG下方，优选地将喷洒器20定位在距天花板的两英尺内。喷洒器20优选地是悬挂类型，其中，喷洒器20的流体导向器定位成布置在距天花板CLG下方达十八英寸(18in.)的优选距离处、并且甚至更优选地布置在距天花板22下方不多于十四英寸(14in.)的距离处。喷洒器20优选地彼此相距喷洒器至喷洒器的间隔，喷洒器至喷洒器的间隔在八英尺至十二英尺(8ft.至12ft.)大的范围内。

参照图1，在任何类型的网格状防火系统中，设置有一组设计喷洒器，这些设计喷洒器的喷洒器至喷洒器的间隔限定了系统10的液压设计区域16。为了将系统投入使用，液压设计区域的设计喷洒器是下述这些喷洒器：这些喷洒器液压地显示至AHJ，这些喷洒器被提供有至少最小的流动压力以产生用于以期望水平的保护、即抑制保护来有效地处理火灾的最小流体流。因此，优选系统的喷洒器必须能够提供期望的抑制保护，并且更优选地能提供抑制保护。如本文中所描述的，喷洒器20的优选实施方式已经通过适当的水分配和火灾试验证明了这种能力。

在抑制模式保护的优选系统10以及系统10的优选方法中，优选的喷洒器安装成网格式布置结构并且联接至流体源以实现优选的液压设计。液压式远程设计的喷洒器各自被提供有灭火流体、比如水的比每平方英寸一百磅(100psi.)小的最小流动压力。在一些优选的实施方式中，向设计喷洒器提供的最小流动压力是每平方英寸八十磅(80psi.)。在图3至图3B中示意性地示出的是系统10的由优选数目的设计喷洒器22限定的液压设计区域16的优选实施方式，这些设计喷洒器22液压地定位成最远离流体源FS。对于每个优选的液压设计区域16，设计喷洒器的数目优选地在五个至十二个(5个至12个)并且优选地少于十二个设计喷洒器22的范围内。设计喷洒器优选地以与两个或更多个分支管道15联接的组的方式来布置或标识。

例如，如图3中所看出的是液压设计区域l6a的第一优选实施方式，设置有十个并且优选不多于十二个(10至12)的液压式最远程喷洒器。设计区域16a的液压式远程喷洒器优选地划分成与三个分支管线15a、15b、15c联接的三个组22a、22b、22c。替代性地，设计区域16a’的液压式远程喷洒器优选地划分成与四个分支管线15a、15b、15c、15d联接的四个组22a、22b、22c、22d。优选地，设计喷洒器的数目在分支管线之间被均等地划分。替代性地，在设计喷洒器不能被均等地分组的情况下，喷洒器的最大组优选地定位在最远的液压分支管线上。

如图3A中所示的是液压设计区域16b的替代实施方式，在该替代实施方式中具有五个至少于十个的液压式远程设计喷洒器。在所示的一个优选实施方式中，具有总共九(9)个设计喷洒器，这些喷洒器优选地划分成三个组22a、22b、22c，并且联接至三个分支管线15a、15b、15c。在液压设计区域16b’的替代实施方式中，设计区域由不多于八(8)个的液压式远程喷洒器限定，这些液压式远程喷洒器优选地划分成定位在三个间隔开的分支管线l5a、l5b、l5c上的不均等的组。

在另一替代实施方式中，液压式设计喷洒器仅定位在两个间隔开的分支管线上。例如，如图3B中所示的是液压设计区域16c的替代实施方式，在该替代实施方式中，具有八(8)个液压式远程喷洒器，这些液压式远程喷洒器优选地划分成定位在两个间隔开的分支管线15a、15b上的两个均等的组。在液压设计区域16c’的替代实施方式中，设计区域由优选的六(6)个液压式远程喷洒器限定，这些喷洒器优选地划分成定位在两个分支管线l5a、l5b上的均等的组。本文中描述的优选的仅天花板式系统以由少至五个的液压式最远程设计喷洒器限定的液压设计区域提供了货架存储件抑制型防火，该货架存储件抑制型防火具有由少至五个的最多的液压式远程设计喷洒器限定的液压设计区域。在图3B中示出的是具有不多于五个设计喷洒器的优选的液压设计区域16d，这些喷洒器划分成优选地布置在仅两个分支管线15a、15b上的两个组22a、22b。

用于在系统10中使用的抑制式防火喷洒器20的说明性实施方式在图4和图4A中示出。喷洒器20优选地被实施为具有本体24的自动喷洒器，本体24具有内部通道，本体24具有流体入口26和出口28，流体入口26和出口28彼此间隔开并且沿着喷洒器轴线A-A轴向对准，以限定喷洒器孔以及喷洒器的排放特性。通常，喷洒器本体的排放特性限定了下述优选的标称K因子：该标称K因子在11[GPM/(psi)

封闭组件30和热响应或热敏触发器32保持出口28在喷洒器的未致动状态下被密封。触发器32可以构造为易碎的玻璃球形件或可熔连结装置。喷洒器对火或足够水平的热的致动、操作或热响应优选地比标准响应、例如快速响应、迅速响应或早期迅速响应快，其中，优选的响应时间指数(RTI)为50(m*s)

优选的热地响应或热响应触发器组件32优选地布置在本体24与导向器40之间，以使封闭组件30将出口28保持成在喷洒器的未致动状态下被密封。如图4A中所示，封闭组件30优选地包括布置在出口28中的插塞。热响应触发器组件32优选地包括支柱33、杆34，其中，优选的可熔的温度反应性连结件35在本体24与导向器40之间的可致动位置中将支柱32、与杆34联接在一起，以将封闭组件30支撑在出口28内。热响应触发器组件32将作用在支柱杆装置上的载荷构件36、比方说例如带螺纹的螺杆构件的压缩力传递至封闭组件30。优选的热响应连结件35优选地构造成提供在先前的可熔连结件中不能得到的一致的可操作性。如本文中所使用的，“一致的可操作性”是指将可熔连结件构造成具有在优选值的优选标准偏差内的RTI、比方说例如在优选RTI范围内的平均值。优选的RTI范围可以是例如表征触发器的整个范围、例如19(m-s)

通常，优选的可熔连结件35包括通过焊料接合而彼此接合的第一板构件和第二板构件。每个板构件优选地由铍镍、比方说例如UNS-N03360铍镍形成。替代性地，这些板可以由铝、钢或铜或例如任何其他金属材料形成。优选施加的焊料是共熔焊料以限定165°F(74℃)或205°F(96℃)的优选额定温度，或替代地施加非共熔焊料以限定161°F(72℃)的优选额定温度。为了确保整饰性涂层至焊接板的优选粘附，焊接元件的表面要经历能足以充分地粘附保护性或整饰性涂层的表面处理或准备。连结件组件35的优选实施方式包括由瓷漆制成的一个或更多个整饰性涂层。美国临时申请No.62/745,800由于示出和描述了可熔连结件35及可熔连结件35的组件的优选实施方式而被通过参引并入本文中。

再次参照图4和图4A，抑制式喷洒器20的优选实施方式包括28.0[GPM/(psi)

五个不同的相反槽对46a、46b、46c、46d和46e的不同之处在于它们的位置和几何形状，包括它们的径向长度和宽度。第一组相反槽对46a包括终止于第一圆处并且沿着第一等分平面P1对准的第一相反对。第二组相反槽对46b包括终止于第二圆并且沿着第二等分平面P2对准的第一相反对。在喷洒器组件中，第二组相反槽对46b和第二等分平面P2优选地与框架臂25对准。第三组槽46c优选地设置在第一组相反槽对46a与第二组相反槽对46b之间，并且优选地等角地布置在第一组相反槽对46a与第二组相反槽对46b之间。因此，第三组槽46c优选地包括以45度角度布置在第一等分平面与第二等分平面之间的两对相反槽。在另一个优选方面中，第四组相反槽对42d优选地布置在第一组槽42a与第三组槽42c之间。第五组相反槽对46e优选地布置在第二组槽42b与第三组槽42c之间。

如所示的，最短的槽是第二相反对46b，其中，最长的相反对是第四相反对46d。在对各个槽组的槽的长度进行限定时，每个槽的圆弧部分与绕中心C外接的同心圆正切。第二组槽46b和第三组槽46c中的每一者与绕导向器中心具有第一半径R1的圆正切，第一半径R1对于所有槽组而言是最大的，并且第五组槽46e与绕导向器中心具有第二半径R2的圆正切，第二半径R2对于所有槽组而言是最小的。第一槽和第四槽的圆弧部分优选地与位于最大同心圆与最小同心圆之间的具有相应的半径R3和R4的不同圆正切。三个槽组46a、46c和46d的末端宽度在导向器的周界处是相同的。第二槽组46b和第五槽组46e中的每一者彼此不同并且与其他三个槽组彼此不同。

槽特征中的其他变化或类似槽特征的组合中的变化可以限定导向器的替代实施方式，这些替代实施方式适于提供在系统10中使用的类似抑制的喷射模式。例如，所有槽组可以在周界处具有相同的槽宽度，其中，第二组槽46b是最长的槽，并且第五组槽是最短的。为了改变槽的长度，同心圆可以从导向器中心限定替代性半径，一个或更多个圆弧槽部分与同心圆正切地延伸。

如上所述，来自喷洒器的总的流体流量是提供给喷洒器的排放系数和流体压力的函数。来自喷洒器的流体流量与由导向器40限定的喷射模式相结合可以限定优选的天花板水平喷洒器在一定高度和商品范围内的性能。发明人已经发现了用于操作优选的喷洒器20以在从五十五英尺的竖向距离处理指示高危险性商品火灾的火灾规模方面产生抑制性能的流体压力的优选范围。因此，发明人发现将在系统10中使用的喷洒器与最小操作压力操作组合，以保护位于高度达五十五英尺(55ft.)或较低的天花板下方的货架存储件中的高危险性商品。优选的流体压力小于100psi.、优选地在35psi.至100psi.的范围内、更优选地在50psi.至100psi.的范围内、甚至更优选地在60psi.至100psi.的范围内、甚至还更优选地在75psi.至100psi.的范围内并且更优选地为80psi.。对于在优选范围内提供的上述仅天花板系统的设计喷洒器和设计区域而言，来自喷洒器的最小体积的流体流量限定仅天花板式系统的优选液压要求，以在55英尺(55ft.)的最高天花板高度下方提供抑制保护。因此，对于限定系统的液压设计区域的优选的五至十二(5至12)个液压式远程喷洒器，总的所需要最小流量优选地小于每分钟3000加仑(GPM)、更优选地小于2500GPM、并且甚至还更优选地为约2000GPM。

喷洒器的优选实施方式能够进行抑制。已经经受全尺寸火灾试验的优选实施方式在要使用优选系统的最坏情况的情景下进行。图6、图6A和图6B中所示出的是用于在三个全尺寸火灾试验中使用的火灾试验结构的说明性示意图。以8ft.x 8ft.间隔或10ft.x 10ft.间隔中的一者的线性喷洒器间隔安装在位于地面上方五十五英尺(55ft.)的天花板下方的是三十六(36)个优选的K28.0、抑制型悬挂式喷洒器网格。喷洒器通过直径为2-1/2英寸的分支管线的环形管道系统被供以优选80psi.的流体压力，以从任何被致动的喷洒器提供250GPM的优选排放流量。喷洒器定位在天花板下方，其中，喷洒器的导向器位于范围为1ft.至2ft.的天花板至导向器距离处。

定位在喷洒器网格下方的是盒装未膨胀塑料商品的试验商品，该试验商品优选地实施为测量的标称值为21in.x 21in.的单壁瓦楞纸箱，该单壁瓦楞纸箱在纸箱内的单独隔室中容纳125个结晶态聚苯乙烯16盎司的空杯子。每个托盘载荷由双向的42in.x 42in.x5in.板条平台硬木托盘进行支撑。工业化货架的主阵列100布置为具有存储高度为四十五至五十英尺(45ft.至50ft.)的测试商品的双排货架布置，该双排货架布置结构具有36英寸宽的货架构件。双排主货架阵列100包括跨9个层至10个层的4个8ft.。对于火灾试验，主阵列100的几何中心在四个中央喷洒器之间居中、或者替代性地在两个中央喷洒器之间居中。

高度为四十五到五十英尺(45ft.-50ft.)的存储商品的两个目标阵列100a、100b布置至主阵列100的每个侧部，以限定四英尺至八英尺(4ft.-8ft.)的过道宽度。每个目标阵列100a、100b是跨9个层至10个层的测量值为4ft.的单个排。目标阵列100a、100b绕主阵列间隔，以限定范围为4ft.至8ft.的过道宽度。通过位于地板上并且在地板处点燃的单个火灾来进行三至四次火灾试验。在每个试验中，火灾定位在双排货架主阵列的质心以东两英尺(2ft.)的优选偏移距离处。在一个测试中，试验火灾定位在两个喷洒器之间，在另一个测试中，试验火灾定位在四个喷洒器之间，并且在其余试验中，试验火灾定位在单个喷洒器下方。

对于在点燃试验火灾之后的每个试验，对喷洒器启动的总数目进行计数，并且记录每个喷洒器启动的时间。另外，使用适当的传感器来确定点燃地点上方的最大1分钟平均气体温度和点燃地点上方的最大1分钟平均钢温度。在每个火灾试验结束时，如果存在对主阵列和目标阵列的损坏的话，则对损坏进行评估。根据试验结果，确定喷洒器在最坏情况的情景下的性能。

在火灾试验中的每个火灾试验中，被操作的喷洒器不多于五个。点燃地点上方的最大1分钟平均气体温度不超过1000°F，并且点燃地点上方的最大1分钟平均钢温度保持低于200°F。在每个试验中，存留的火被遏制至主阵列并且没有扩散至主阵列的端部。因此，在火灾试验中的每个火灾试验中，火从未跨过道而对目标阵列产生影响。基于试验结果，优选的试验喷洒器在被供以80psi的最低流体压力时可以具备足以保护位于在55ft.的最大天花板高度下方的存储高度为50英尺的货架存储件装置中的盒装未膨胀塑料或次要危险物的抑制性能。试验结果因此支持用于先前描述并且在图3、图3A和图3B中示出的仅天花板式保护的优选液压设计标准。特别地，使用优选喷洒器的仅天花板系统可以基于被提供有80psi.的最小流体压力的至少五个设计喷洒器来提供抑制性能。此外，通过应用不大于2.4的安全因子，期望的抑制性能可以用不多于十二(12)个的喷洒器实现。

喷洒器的优选实施方式经受实际输送密度(ADD)试验。图7中示出的是四十二个收集盘结构，两个或更多个优选喷洒器安装在收集盘上方并且联接至流体源。进行了一些列试验，其中，水被从所述一个或更多个喷洒器分配到收集盘中。根据收集的体积，针对每个盘确定了实际输送密度ADD。收集盘根据它们的盘位置和汇总的密度值被分组在一起。收集盘被分组如下：(i)四个中央芯盘组(201、202、205、206)；(203、204、207、208)；(209、210、213、214)；(211、212、215、216)；(ii)在四个中央芯盘之间居中的四个烟道盘(217、218、219、220)；(iii)十一个北预湿盘(221、222、225、226)；(223、224、227、228)；(237、238、239)；以及(iii)十一个南预湿盘(221、222、225、226)；(231、232、235、236)；(240、241、242)。在一个实施方式中，中央芯盘在以十英尺(10ft.)间隔开的两个喷洒器下方居中。在另一实施方式中，中央芯盘在四个喷洒器下方居中，其中，两个喷洒器在第一管线上以十英尺间隔开，并且两个喷洒器在与第一管线间隔十英尺的第二管线上以十英尺间隔开。ADD试验的其他详细信息描述如下。ADD试验在没有火灾的情况下进行，并且还在已知规模的火灾的存在下进行。为了比较ADD，已知的燃烧燃料包可以在收集盘下方被点燃，对于收集盘，所要求的排放密度RDD就抑制火灾而言是已知的。如果来自被热致动的喷洒器的ADD迅速将火灾熄灭，则可以得出ADD已经超过火灾的RDD，以便验证喷洒器具有抑制性能。

在一个优选结构中，收集盘定位成距天花板下方六英尺，其中，两个打开的喷洒器定位成使得导向器距天花板下方约17英寸。水以80psi.被输送至喷洒器，并且被从打开的喷洒器排放了8分钟至15分钟，并且没有燃料包燃烧。进行了三个试验作业。ADD结果汇总如下：

在另一优选结构中，收集盘定位成距天花板下方六英尺，其中，四个打开的喷洒器定位成使得导向器距天花板下方约17英寸。水以80psi.被输送至喷洒器，并且被从打开的喷洒器排放了8分钟至15分钟，并且没有燃料包燃烧。进行了两个试验作业。ADD结果汇总如下：

在另一优选结构中，收集盘定位成距天花板下方六英尺，其中，两个喷洒器定位成使得导向器距天花板下方约17英寸，并且2600kW的庚烷火在收集盘下方被点燃。水以80psi.被输送至喷洒器，并且被从被热致动的喷洒器排放了8分钟至12分钟。进行了三个试验作业。ADD结果汇总如下：

在通过燃烧燃料进行的另一ADD试验中，收集盘定位距天花板下方六英尺，其中，四个喷洒器定位成使得导向器距天花板下方约17英寸，并且3000kW的庚烷火在收集盘下方被点燃。水以80psi.被输送至喷洒器，并且被从被热致动的喷洒器排放了7分钟至15分钟。进行了四个试验作业。ADD结果汇总如下：

在存在试验火灾的分布试验中的每个分布试验中，火在范围为5分钟至10分钟的试验持续时间内被熄灭。因此，得出的结论是，试验喷洒器明确地提供了比抑制试验火灾所需的所要求的输送密度(RDD)大的ADD。

已经确定并且验证了优选的喷洒器、该优选的喷洒器的最小操作压力和相关联的液压设计标准，以对位于达五十五英尺(55ft.)的最高天花板高度下方的高堆积、高危险性商品进行保护，提供了一种获得并提供用于天花板且存储高度在55ft.以下的高危险性商品的喷洒器的方法。获得优选的喷洒器可以包括制造优选喷洒器或获取优选喷洒器中的任一者；并且提供可以包括销售、指定或供应优选喷洒器中的任一者。例如，供应抑制模式的仅天花板式存储件占用空间防火系统的一个优选方法包括获得多个悬挂式喷洒器。每个喷洒器优选地包括：喷洒器本体，该喷洒器本体限定作为28.0和36.4中的任一者的标称K因子；封闭组件和热额定触发器组件，热额定触发器组件的响应时间指数(RTI)为50(m*s)

尽管已经参考特定实施方式公开了本发明，但是在不脱离如在所附权利要求中所限定的本发明的范畴和范围的情况下，可以对所描述的实施方式进行多种改型、变型和改变。因此，意图是本发明不限于所描述的实施方式，而是本发明具有由所附权利要求及附权利要求的等同物的语言所限定的全部范围。