專利名稱：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，其中通過從外部產(chǎn)生加壓氣體而從其容器排出滅火劑。
在一個方面中，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，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。第一類涉及被永久加壓的器具，其中氣體提供作為容器的單個瓶中的滅火劑的永久加壓；滅火劑通過所述瓶出口處的閥而被釋放。在第二類中，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存。
為了說明第一類型的滅火器，我們可以考慮目前用來撲滅飛機發(fā)動機上的火的滅火器。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或多個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)檢測到火焰時，則觸發(fā)煙火引爆劑(pyrotechnic detonator)。形成的沖擊波會使校準(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通道被排出到要保護(hù)的區(qū)域。
這種類型的加壓滅火器的一個主要缺點是它們對微泄漏的敏感性，這使它們須進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測、檢驗以及維修條件。此外，滅火劑并不完全填滿瓶，因為它必須包含加壓氣體。
至于第二類的滅火器，它們使用單獨的加壓裝置。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，容納在第一容器中的壓縮氣體通過孔口與容納滅火劑的第二容器連通，以對容納滅火劑的瓶(或氣罐)進(jìn)行加壓。當(dāng)滅火劑被加壓時，它便噴出以滅火，如同第一類滅火器的器具一樣。
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，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℃。
為了補償由于推進(jìn)氣體的熱量的過度吸收而導(dǎo)致的效率損失，當(dāng)然可以增加所產(chǎn)生氣體的瞬時容積，也就是說，根據(jù)使用的裝置，來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。這些解決辦法對于容積以及對于重量是不利的；而這些因素在所有應(yīng)用中都是重要的，并且在飛機的情況下，尤其就發(fā)動機的滅火而論，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克服這些缺點。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)的滅火器中并沒有考慮到的一個方面。
在一個方面中，本發(fā)明涉及一種滅火裝置，該裝置包括其中儲存有滅火劑的容器、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的位置處。在所述容器中沒有壓力的情況下，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來自所產(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，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防漏部分；分隔件還可以包括使兩個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，以便將壓力傳遞到滅火劑。
這樣的板可以是實心的，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。
在另一個實施例中，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部分。隔膜可以是可移動的，或固定于容器的周圍，這取決于其彈性。
本發(fā)明的分隔件可以包括打開裝置，當(dāng)容器為空時，打開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，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，并且打開。


附圖有助于更好地理解本發(fā)明，但這些附圖僅是說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實施例。
圖2A-2D示出另一個實施例的操作。
具體實施例方式
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包括一個或多個出口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，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，如果存在單個出口6，則密封裝置12可以例如是校準(zhǔn)帽，也就是說隔膜(membrane)，當(dāng)瓶2內(nèi)的壓力達(dá)到一定閾值時其會破裂或打開。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相對的方式通到容器2。
在圖1所示的本發(fā)明的實施例中，用于產(chǎn)生加壓氣體的裝置14包括一個或多個加壓氣體的容器。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(如果需要在著火區(qū)10引發(fā))時，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，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(虛線)。
板20可以是“實心的”，也就是說，它可以將滅火器1的容器2的容積分隔成兩個部分26、28，該兩個部分相對于彼此大體上是防漏或密封的。尤其是，在板20的周圍可以留有間隙以使它可以移動，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。
在另一個實施例中，板20在兩個部分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板20的分隔件，但是對于每種實施方式，上述板20可以連接于例如另一個剛性板、或柔性部件。
另一個實施例涉及隔膜形式的分隔件，將相對于另一種氣體發(fā)生系統(tǒng)對其加以描述，盡管該隔膜當(dāng)然也可以用于圖1所示類型的滅火器1中。
確實，另一個實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。通過室32的至少一個出口38，由煙火材料36的燃燒而產(chǎn)生的氣體被引向瓶2。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，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，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。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對于滅火劑4、或甚至對于通過推進(jìn)劑36的燃燒而產(chǎn)生的推進(jìn)氣體16來說是防漏的。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，例如用非增強彈性材料制成的袋狀件。
根據(jù)對瓶2的填充程度，當(dāng)滅火器1處于靜止?fàn)顟B(tài)(圖2A)時隔膜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，點火裝置34點燃推進(jìn)劑塊36，并且通過孔口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，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的移動和變形(圖2C)。
然而，當(dāng)滅火劑4已被完全噴出時，可以優(yōu)選的是，在瓶2的整個減壓期間繼續(xù)對容納在分配管道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中安裝打開裝置44，該打開裝置使得加壓氣體16和滅火劑4進(jìn)行接觸。
在該實施例的第一種變型中，打開裝置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，該可熔帽會破裂。這樣，當(dāng)未使用滅火器1時，隔膜40是單個部件；當(dāng)產(chǎn)生推進(jìn)氣體16時，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，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上的作用力會變得足以導(dǎo)致其破裂。
當(dāng)容器2中的滅火劑4的量實際上為零、或仍然剩有待噴出的滅火劑4時，可以打開帽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以及當(dāng)隔膜被打開時，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，也可以設(shè)想打開裝置44的存在。
在兩種情況下(安全保護(hù)帽或存在孔)，打開裝置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(通過燃燒推進(jìn)劑)的剛性板。也可以具有通過彈性密封件或柔性隔膜連接于圓筒壁的剛性板。
此外，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯而易見的是，這些實例純粹是說明性的按照本發(fā)明的原理可以使用其它裝置來產(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。類似地，所描述的形式也純粹是說明性的。
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)包括至少一個通路孔口，并且將所述容器(2)分隔成通過所述通路孔口而連通的兩個部分(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)包括允許所述兩個部分(26、28)進(jìn)行連通的打開裝置(44)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述打開裝置(44)是可熔帽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的裝置，其中，所述分隔件(20)是剛性的和可移動的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的裝置，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加壓氣體容器(14)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的裝置，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，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A62C35/02GK101072605SQ200580042098
公開日2007年11月14日 申請日期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 申請人:法國空中客車公司