專(zhuān)利名稱：用于增加滅火瓶中加壓氣體的效率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消防器具，換言之，即滅火器。更具體地，本發(fā)明可應(yīng)用于滅火裝置，其中通過(guò)從外部產(chǎn)生加壓氣體而從其容器排出滅火劑。
在一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及一種位于滅火容器內(nèi)的裝置，當(dāng)滅火劑被噴射到著火區(qū)時(shí)，該裝置可以改善在容器中產(chǎn)生和引起的加壓氣體的效率。
背景技術(shù)：
已知具有容納滅火劑的容器的滅火器分為兩大類(lèi)。第一類(lèi)涉及被永久加壓的器具，其中氣體提供作為容器的單個(gè)瓶中的滅火劑的永久加壓；滅火劑通過(guò)所述瓶出口處的閥而被釋放。在第二類(lèi)中，僅在滅火器投入使用并釋放滅火劑以后才釋放推進(jìn)氣體，因此該滅火劑并不在壓力下被儲(chǔ)存。
為了說(shuō)明第一類(lèi)型的滅火器，我們可以考慮目前用來(lái)?yè)錅顼w機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的火的滅火器。這些裝置(其使用鹵素滅火劑(halon)作為它們的滅火劑)不僅可以滅火而且可以防止火焰的任何擴(kuò)散。滅火劑被容納在瓶中，該瓶在大多數(shù)情況下是球形的，并由惰性氣體加壓；連接于所述瓶的一個(gè)或多個(gè)分配通道使得滅火劑可以被分配到要保護(hù)的區(qū)域。在瓶的下端處，校準(zhǔn)帽使得每個(gè)分配通道可以被密封。還安裝壓力傳感器，以便連續(xù)檢查瓶的增壓。當(dāng)檢測(cè)到火焰時(shí)，則觸發(fā)煙火引爆劑(pyrotechnic detonator)。形成的沖擊波會(huì)使校準(zhǔn)帽被穿透，由于容納在瓶中的壓力的效應(yīng)，這使得瓶被排空并使得滅火劑通過(guò)通道被排出到要保護(hù)的區(qū)域。
這種類(lèi)型的加壓滅火器的一個(gè)主要缺點(diǎn)是它們對(duì)微泄漏的敏感性，這使它們須進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)、檢驗(yàn)以及維修條件。此外，滅火劑并不完全填滿瓶，因?yàn)樗仨毎訅簹怏w。
至于第二類(lèi)的滅火器，它們使用單獨(dú)的加壓裝置。這些滅火器具通常設(shè)置有壓縮氣體的第一容器以及用于滅火劑的第二容器。當(dāng)使用該器具時(shí)，容納在第一容器中的壓縮氣體通過(guò)孔口與容納滅火劑的第二容器連通，以對(duì)容納滅火劑的瓶(或氣罐)進(jìn)行加壓。當(dāng)滅火劑被加壓時(shí)，它便噴出以滅火，如同第一類(lèi)滅火器的器具一樣。
如在文獻(xiàn)WO 98/02211中所描述的，在某些情況下，關(guān)于第二類(lèi)的發(fā)生器，可以用氣體發(fā)生器代替壓縮氣體的第一容器。
然而，仍然可以顯著地優(yōu)化上述滅火器的性能。確實(shí)，某些滅火劑可以快速吸收所產(chǎn)生的推進(jìn)氣體的熱量(calories)，其導(dǎo)致容器中壓力降低。尤其是，在用于飛機(jī)上的滅火器中使用推進(jìn)劑型(propergol-type)煙火材料的情況下，由于飛機(jī)飛行的較高高度，滅火器構(gòu)件的溫度可以達(dá)到大約零下55℃。
為了補(bǔ)償由于推進(jìn)氣體的熱量的過(guò)度吸收而導(dǎo)致的效率損失，當(dāng)然可以增加所產(chǎn)生氣體的瞬時(shí)容積，也就是說(shuō)，根據(jù)使用的裝置，來(lái)增加加壓氣體的容器的容積或數(shù)目，或甚至增加煙火材料的量。這些解決辦法對(duì)于容積以及對(duì)于重量是不利的；而這些因素在所有應(yīng)用中都是重要的，并且在飛機(jī)的情況下，尤其就發(fā)動(dòng)機(jī)的滅火而論，這些因素甚至都是基本的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提高滅火器的效率同時(shí)克服這些缺點(diǎn)。更具體地，本發(fā)明可以降低或消除用于產(chǎn)生加壓氣體的裝置在容積和重量方面的增加，同時(shí)保持滅火劑的最佳排出并限制熱量的吸收。尤其是，本發(fā)明致力于熱交換并降低熱交換，而這是現(xiàn)有技術(shù)的滅火器中并沒(méi)有考慮到的一個(gè)方面。
在一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及一種滅火裝置，該裝置包括其中儲(chǔ)存有滅火劑的容器、用于產(chǎn)生推進(jìn)氣體的裝置以及用于使容器與用于產(chǎn)生推進(jìn)氣體的裝置連通的裝置。因而推進(jìn)氣體可以穿過(guò)容器以便噴出滅火劑。
有利地，本發(fā)明的滅火裝置的容器優(yōu)選地靠近滅火劑聚積的位置而連接于用于將滅火劑分配到待處理區(qū)域的系統(tǒng)，并且用于建立連通的裝置通常(但不是限制性地)位于基本上與聚積位置相對(duì)的位置處。在所述容器中沒(méi)有壓力的情況下，密封容器的裝置防止滅火劑流入到分配系統(tǒng)中；該裝置可以包括在滅火器觸發(fā)順序(triggering sequence)期間打開(kāi)的閥，或包括校準(zhǔn)成在壓力下破裂的防漏帽。
此外，該裝置包括分隔件，該分隔件用于避免所產(chǎn)生的氣體與滅火劑之間的直接連通并限制滅火劑對(duì)來(lái)自所產(chǎn)生氣體的熱量的吸收。這樣，產(chǎn)生的氣體在容器中施加最大壓力。分隔件是耐火的(refractory)，也就是說(shuō)，它具有低熱導(dǎo)率；它位于連通裝置的下游，有利地位于容器中，優(yōu)選位于滅火劑的表面。
分隔件可以將容器分隔成兩個(gè)防漏部分；分隔件還可以包括使兩個(gè)部分直接連通的通路，只用于顯著地減小加壓氣體與滅火劑之間的接觸面。
由于分隔件的存在，在推進(jìn)氣體與滅火劑之間很少或沒(méi)有熱交換，其使容器中的壓力保持不變。因此，不再需要由于熱交換的原因而增加加壓氣體容器的容積或數(shù)量或甚至增加煙火材料的量。
分隔件、或滅火劑與加壓氣體之間的界面可以包括剛性板，其有利地剛性板由能夠承受和與加壓氣體接觸相關(guān)的應(yīng)力的材料制成并可移動(dòng)，以便將壓力傳遞到滅火劑。
這樣的板可以是實(shí)心的，或可以由格柵構(gòu)成，而格柵具有通路，這些通路可減小加壓氣體與滅火劑之間的直接接觸面。
在另一個(gè)實(shí)施例中，滅火劑與加壓氣體之間的界面由柔性隔膜組成，該隔膜也將容器分隔成兩個(gè)部分。隔膜可以是可移動(dòng)的，或固定于容器的周?chē)?，這取決于其彈性。
本發(fā)明的分隔件可以包括打開(kāi)裝置，當(dāng)容器為空時(shí)，打開(kāi)裝置使得可以排出加壓氣體。例如，可以布置可熔帽，從而當(dāng)滅火劑已被噴出時(shí)，保護(hù)帽由于形成的壓力差而被定位成與分配裝置的噴出孔口相對(duì)，并且打開(kāi)。


附圖有助于更好地理解本發(fā)明，但這些附圖僅是說(shuō)明性的而不是限制性的。
圖1示出本發(fā)明的滅火裝置的一個(gè)實(shí)施例。
圖2A-2D示出另一個(gè)實(shí)施例的操作。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，滅火裝置或滅火器1包括瓶2，該瓶用作滅火劑4的容器；瓶2優(yōu)選處于環(huán)境壓力下。本發(fā)明更具體地應(yīng)用于液體形式的滅火劑4；尤其是，尤其是在對(duì)于航空用途有意義的溫度范圍內(nèi)，滅火劑4可以具有非常低的飽和蒸氣壓(接近于溶劑的飽和蒸氣壓)并且以液態(tài)形式存在。
瓶2包括一個(gè)或多個(gè)出口6，所述出口可以連接于分配管道8，以使得滅火劑4被噴射到待處理的區(qū)域10。優(yōu)選地，出口6位于側(cè)部上，也就是說(shuō)，在所述側(cè)部處滅火劑4通常朝向瓶2的底部聚積。有利地，每個(gè)出口6由封閉裝置12封閉，以便將滅火劑保持在瓶2中直至其被需要。尤其是，如果存在單個(gè)出口6，則密封裝置12可以例如是校準(zhǔn)帽，也就是說(shuō)隔膜(membrane)，當(dāng)瓶2內(nèi)的壓力達(dá)到一定閾值時(shí)其會(huì)破裂或打開(kāi)。密封裝置12也可以是閥，有利地為遠(yuǎn)程控制的閥。其它密封裝置12例如在WO 93/25950或US-A-4877 051中是已知的，并且可在市場(chǎng)上獲得。
此外，滅火裝置1包括用于產(chǎn)生加壓氣體的裝置14。用于產(chǎn)生加壓氣體16的裝置14通過(guò)連通裝置18連接于滅火劑瓶2。有利地，滅火劑的容器2與產(chǎn)生加壓氣體的裝置14之間的連通裝置18以與出口6相對(duì)的方式通到容器2。
在圖1所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，用于產(chǎn)生加壓氣體的裝置14包括一個(gè)或多個(gè)加壓氣體的容器。在這種情況下，只要不使用滅火器，則連通裝置18中的閥使得例如加壓氣體的容器14與滅火器2相隔離；其它解決方法也是可能的。
在已知接觸面的條件下，當(dāng)連通裝置18被打開(kāi)(如果需要在著火區(qū)10引發(fā))時(shí)，滅火劑4可以吸收產(chǎn)生的推進(jìn)氣體16的熱量。當(dāng)加壓氣體的溫度下降時(shí)，容器2中的壓力P相應(yīng)地下降。為了限制本發(fā)明的兩階段之間的熱交換，設(shè)置有分隔件20。
在此實(shí)施例中，分隔件包括剛性板20，該板在滅火劑的容器2中是可移動(dòng)的，從而它提供活塞的作用一側(cè)22受到推進(jìn)氣體16的壓力P，即，通過(guò)板20的另一面24被傳遞到滅火劑4的壓力，以便使得滅火劑從容器2排出。有利地，容器的壁平行于板移動(dòng)的方向，例如，呈現(xiàn)回轉(zhuǎn)圓筒的形狀；然而，替換方式也是可能的，具有例如包括鉸接板的分隔件。板20是耐火的、單體的或結(jié)構(gòu)化的，例如由塑料、或任何剛性材料制成，覆蓋有耐火材料，如彈性體；在噴射期間，板可以例如借助于在容器2內(nèi)壁上的軌道而移動(dòng)(虛線)。
板20可以是“實(shí)心的”，也就是說(shuō)，它可以將滅火器1的容器2的容積分隔成兩個(gè)部分26、28，該兩個(gè)部分相對(duì)于彼此大體上是防漏或密封的。尤其是，在板20的周?chē)梢粤粲虚g隙以使它可以移動(dòng)，但熱交換僅發(fā)生在此間隙中。
有利地，位于噴出孔口6側(cè)部上的部分26僅容納滅火劑4，而上部28不容納滅火劑4，尤其在滅火劑是液體的情況下板20用作滅火劑4與加壓氣體16之間的界面。
在另一個(gè)實(shí)施例中，板20在兩個(gè)部分26、28之間具有通路，這將該板限制為例如具有格柵(grill)的形式。在這種情況下，熱交換總是發(fā)生在滅火劑4的表面處，然而，可以大大地減少熱交換并滿足板20的功能。尤其是，優(yōu)選地，板20的孔隙率，也就是說(shuō)其通路的表面積和其總表面積之間的比率，為大約10％至15％。
盡管描述了包括單個(gè)板20的分隔件，但是對(duì)于每種實(shí)施方式，上述板20可以連接于例如另一個(gè)剛性板、或柔性部件。
另一個(gè)實(shí)施例涉及隔膜形式的分隔件，將相對(duì)于另一種氣體發(fā)生系統(tǒng)對(duì)其加以描述，盡管該隔膜當(dāng)然也可以用于圖1所示類(lèi)型的滅火器1中。
確實(shí)，另一個(gè)實(shí)施例涉及具有煙火筒(cartridge)的氣體發(fā)生器30。有利地，由于尺寸的原因，以及如圖2所示的，發(fā)生器位于瓶2內(nèi)；它包括設(shè)置有點(diǎn)火裝置34的室32，并且包括具有煙火材料(諸如推進(jìn)劑)的筒36。通過(guò)室32的至少一個(gè)出口38，由煙火材料36的燃燒而產(chǎn)生的氣體被引向瓶2。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這樣的發(fā)生器30是已知的。
在這種情況下，分隔件40包括柔性隔膜。有利地，隔膜40用作滅火劑4與加壓氣體16之間的界面，也就是說(shuō)，隔膜40被“安放”到滅火劑4上。將隔膜在其外圍處附著(例如膠著或機(jī)械附著)于容器2的區(qū)域42處。如圖2所示，附著于容器2的中部是可行的，尤其是當(dāng)容器2為球形時(shí)。將隔膜附著在出口6處可能是有利的。
優(yōu)選地，可延伸的隔膜40對(duì)于滅火劑4、或甚至對(duì)于通過(guò)推進(jìn)劑36的燃燒而產(chǎn)生的推進(jìn)氣體16來(lái)說(shuō)是防漏的。此外該隔膜是耐火的。它可以由柔性且可延伸的袋狀件(pouch)構(gòu)成，例如用非增強(qiáng)彈性材料制成的袋狀件。
根據(jù)對(duì)瓶2的填充程度，當(dāng)滅火器1處于靜止?fàn)顟B(tài)(圖2A)時(shí)隔膜40可以靠近發(fā)生器30，靜止?fàn)顟B(tài)是其中密封裝置12(此處是校準(zhǔn)帽)被封閉的狀態(tài)。
當(dāng)需要滅火時(shí)，點(diǎn)火裝置34點(diǎn)燃推進(jìn)劑塊36，并且通過(guò)孔口38將加壓氣體排出到容器2。由此產(chǎn)生的壓力P使得校準(zhǔn)保護(hù)帽12打開(kāi)，由于滅火劑4在分配裝置8中噴出而降低了滅火劑的水平面參見(jiàn)圖2B。滅火劑4的水平面降低伴隨有與之保持接觸的隔膜40的移動(dòng)和變形(圖2C)。
然而，當(dāng)滅火劑4已被完全噴出時(shí)，可以優(yōu)選的是，在瓶2的整個(gè)減壓期間繼續(xù)對(duì)容納在分配管道8中的滅火劑4施加壓力P，以便確保將滅火劑4完全排放到著火區(qū)10。一種可能性是在分隔件40中安裝打開(kāi)裝置44，該打開(kāi)裝置使得加壓氣體16和滅火劑4進(jìn)行接觸。
在該實(shí)施例的第一種變型中，打開(kāi)裝置44可以包括可熔帽，當(dāng)施加于保護(hù)帽44的壓力P大于其破裂值時(shí)，該可熔帽會(huì)破裂。這樣，當(dāng)未使用滅火器1時(shí)，隔膜40是單個(gè)部件；當(dāng)產(chǎn)生推進(jìn)氣體16時(shí)，容器2中的壓力以及施加于隔膜40和施加于帽44的壓力P增加，因而帽44保持閉合。在瓶2(其容納滅火劑4)的排空結(jié)束時(shí)，帽44僅受到所產(chǎn)生氣體16的壓力P，在仍然存在少量滅火劑4的條件下由于瓶2的加壓而單側(cè)施加于保護(hù)帽44上的作用力會(huì)變得足以導(dǎo)致其破裂。
當(dāng)容器2中的滅火劑4的量實(shí)際上為零、或仍然剩有待噴出的滅火劑4時(shí)，可以打開(kāi)帽44。在第二種情況下，將帽44的孔尺寸選擇為足夠小，以便減少推進(jìn)氣體16與滅火劑4之間的熱交換，從而避免改變所產(chǎn)生的滅火劑的推進(jìn)量。因而適當(dāng)?shù)目?4使得壓力可以在圓筒2的整個(gè)減壓期間連續(xù)施加于容納在管道8中的滅火劑4，從而確保將滅火劑4完全排放到著火區(qū)10。
有利地，當(dāng)氣體16的壓力使隔膜變形時(shí)以及當(dāng)隔膜被打開(kāi)時(shí)，可熔帽44位于出口6處。還可以提供足夠易碎的(fragile)隔膜40，以確保當(dāng)其兩面之間的壓力差大于閾值時(shí)在出口6處發(fā)生破裂(隔膜40的剩余部分受到容器2的壁的保護(hù))。
另一種變型涉及在隔膜40中存在小直徑的孔與先前的格柵一樣，這些打開(kāi)裝置44導(dǎo)致推進(jìn)氣體16與滅火劑4之間的熱交換減少，其并不改變所產(chǎn)生的滅火劑的推進(jìn)量。
當(dāng)剛性板20用作分隔件時(shí)，也可以設(shè)想打開(kāi)裝置44的存在。
在兩種情況下(安全保護(hù)帽或存在孔)，打開(kāi)裝置44的表面積有利地大約為校準(zhǔn)帽12的表面積。
以上描述當(dāng)然并不排除本領(lǐng)域技術(shù)人員將注意到的用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的所有可替換方式。尤其是，可以在所介紹的各種實(shí)施例之間進(jìn)行各種組合，例如，用于非球形容器的隔膜、或用于發(fā)生器(通過(guò)燃燒推進(jìn)劑)的剛性板。也可以具有通過(guò)彈性密封件或柔性隔膜連接于圓筒壁的剛性板。
此外，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯而易見(jiàn)的是，這些實(shí)例純粹是說(shuō)明性的按照本發(fā)明的原理可以使用其它裝置來(lái)產(chǎn)生加壓氣體，以便確保噴出滅火劑。還可以設(shè)想例如通過(guò)混合產(chǎn)物的化學(xué)反應(yīng)，或泵壓縮獲自環(huán)境(靠近或遠(yuǎn)離所述裝置)的氣體。類(lèi)似地，所描述的形式也純粹是說(shuō)明性的。
權(quán)利要求
1.一種滅火裝置(1)，其包括滅火容器(2)，包含滅火劑(4)，用于產(chǎn)生加壓氣體(16)的裝置(14、30)，連通裝置(18、38)，用于在所述容器(2)與用于產(chǎn)生所述氣體的所述裝置(14、30)之間形成連通，使得由用于產(chǎn)生加壓氣體的所述裝置所產(chǎn)生的氣體(16)可以穿過(guò)所述滅火容器(2)，分隔件(20、40)，位于所述連通裝置(18、38)與所述滅火劑(4)之間，其特征在于，所述分隔件(20、40)是耐火的，以便減少所述滅火劑(4)與所述產(chǎn)生的氣體(16)之間的熱交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述分隔件(20、40)保持與所述滅火劑(4)接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述分隔件(20、40)包括至少一個(gè)通路孔口，并且將所述容器(2)分隔成通過(guò)所述通路孔口而連通的兩個(gè)部分(26、28)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述分隔件(20、40)將所述容器(2)分隔成兩個(gè)防漏部分(26、28)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其中，所述分隔件(40)包括允許所述兩個(gè)部分(26、28)進(jìn)行連通的打開(kāi)裝置(44)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述打開(kāi)裝置(44)是可熔帽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述分隔件(20)是剛性的和可移動(dòng)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述分隔件(40)是柔性隔膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，在不存在所產(chǎn)生的氣體的情況下，所述滅火容器(2)中的壓力為環(huán)境壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述滅火劑(4)為液體形式。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，用于產(chǎn)生加壓氣體的所述裝置包括至少一個(gè)加壓氣體容器(14)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，用于產(chǎn)生加壓氣體的所述裝置包括氣體發(fā)生器(30)，而所述氣體發(fā)生器包括設(shè)置有氣體出口(38)的室(32)以及具有煙火材料塊的筒(36)，其中所述煙火材料產(chǎn)生所述推進(jìn)氣體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述氣體發(fā)生器(30)的所述室(32)位于所述滅火容器(2)內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的裝置，進(jìn)一步包括用于所述滅火劑的分配裝置(8)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述分配裝置(8)包括校準(zhǔn)帽(12)。
全文摘要
一種滅火裝置包括滅火劑的容器(2)以及用于產(chǎn)生加壓氣體(30)的裝置，從而當(dāng)滅火劑(4)要被噴射到著火區(qū)時(shí)，產(chǎn)生的氣體(16)可以進(jìn)入容器(2)。本發(fā)明的裝置進(jìn)一步包括滅火劑(4)與產(chǎn)生的加壓氣體(16)之間的耐火分隔件(40)，以便避免它們之間的熱交換并使滅火劑(4)的噴出最優(yōu)化。
文檔編號(hào)A62C35/02GK101072605SQ200580042098
公開(kāi)日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者克里斯蒂安·法布雷 申請(qǐng)人:法國(guó)空中客車(chē)公司