專利名稱：基于充氣機(jī)的滅火器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及滅火器，更具體地，涉及使用充氣機(jī)型氣體發(fā)生設(shè)備的滅火器。
背景技術(shù)：
過(guò)去，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鹵化物鹵烴廣泛應(yīng)用于滅火器。術(shù)語(yǔ)“鹵化物鹵化烴”一般指鹵化烷或鹵代烷(由含相關(guān)鹵素的烷類組成的一組化合物，以及特別是含溴的鹵化烷)。鹵化物鹵烴通常在撲滅多種類型的火中是有效的，因?yàn)槠淙缢谕氖欠菍?dǎo)電的，易于快速揮發(fā)而無(wú)殘留，且對(duì)于有限的人體暴露是相對(duì)安全的。過(guò)去，諸如鹵烴鹵化物1301(—溴三氟甲烷，CBrF3)的鹵化物鹵烴已經(jīng)證明了其在通常不適合噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)用的區(qū)域或建筑物中作為滅火劑的效用，所述區(qū)域諸如是數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)中心、博物館、圖書館、手術(shù)室、及其它基于水的滅火應(yīng)用可能對(duì)電子設(shè)備、重要檔案收集等導(dǎo)致無(wú)法修復(fù)的損害的位置。但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由于針對(duì)大氣的破壞臭氧的問(wèn)題，鹵化物鹵烴對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重影響。因此，需要在滅火和類似應(yīng)用中找到鹵化物鹵烴的有效替代。

發(fā)明內(nèi)容
在此提供一種改進(jìn)的滅火裝置及用于滅火的相關(guān)聯(lián)的或相應(yīng)的用于或隸屬于滅火的方法。本發(fā)明的更具體目標(biāo)是克服如上所述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。在第一方面，提供一種滅火裝置，所述裝置包括殼體，殼體至少部分地限定包含大量氣體發(fā)生劑的第一腔。該裝置還包括引爆器，引爆器能夠操作地關(guān)聯(lián)到第一腔并且在進(jìn)行反應(yīng)時(shí)啟動(dòng)與大量氣體發(fā)生劑的至少一部分的連通。引爆器當(dāng)致動(dòng)時(shí)用于或適于點(diǎn)燃大量氣體發(fā)生劑的至少一部分以產(chǎn)生氣體。殼體還限定與第一腔相鄰布置的第二腔。第二腔包含大量吸熱可變材料以及具有活塞的活塞件，其中當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，所述活塞移動(dòng)以從所述第二腔排出大量吸熱可變材料的至少一部分，從而排出的吸熱可變材料與點(diǎn)燃所述氣體發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體進(jìn)行接觸并對(duì)其進(jìn)行冷卻。殼體還具有至少一個(gè)排放開口，以允許冷卻后的氣體離開所述殼體。在另一方面，提供一種使用或?qū)崿F(xiàn)該滅火裝置的抑制火焰的方法。根據(jù)一種此類操作方法，大量氣體發(fā)生劑的至少一部分被點(diǎn)燃以產(chǎn)生氣體?；钊苿?dòng)以從第二腔排出大量吸熱可變材料的至少一部分，從而排出的吸熱可變材料與點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體進(jìn)行接觸并對(duì)其進(jìn)行冷卻。冷卻后的氣體隨后被引導(dǎo)到火焰區(qū)域。本領(lǐng)域技術(shù)人員將從結(jié)合隨附權(quán)利要求和附圖的以下詳細(xì)描述中將更好地理解其它目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的滅火裝置的剖視圖。圖2是圖1示出的滅火裝置的發(fā)生器段的局部放大圖。
圖3是圖2示出的且朝向基座(引爆器端)觀察的發(fā)生器段的放大的局部?jī)A斜圖。圖4是圖3示出的氣體發(fā)生器段沿圖2示出的線4-4截取的剖視圖。圖5是強(qiáng)調(diào)圖1示出的滅火裝置的冷卻段的局部放大圖。圖6是圖5中強(qiáng)調(diào)的冷卻段的放大的局部?jī)A斜圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明另一方面的滅火裝置的剖視圖，其類似于圖1的示圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明又一方面的滅火裝置的剖視圖，其類似于圖1和圖7的示圖。
具體實(shí)施例方式圖1-圖6示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的滅火裝置和/或其各個(gè)部分。滅火裝置通常被標(biāo)記為附圖標(biāo)記10。滅火裝置10具有大致圓柱形外輪廓并且包括大致圓柱形殼體12，殼體12諸如具有管狀的細(xì)長(zhǎng)形狀且具有相對(duì)的第一端14和第二端16。殼體12可以根據(jù)特定應(yīng)用的需求如所期望地由金屬、鋼、或其它材料形成或制成。根據(jù)需要，殼體可以是單片構(gòu)件或多片構(gòu)件。滅火裝置10包括通常被標(biāo)記為附圖標(biāo)記20的氣體發(fā)生器段，并且諸如至少部分地包括氣體發(fā)生器設(shè)備22?？梢允褂酶鞣N氣體發(fā)生器或充氣機(jī)型設(shè)備，諸如類似于在可膨脹的車輛乘客安全約束系統(tǒng)中可以使用的氣體發(fā)生器或充氣機(jī)型設(shè)備。在共同待審的專利申請(qǐng)(代理人卷號(hào)AA1-70021)中公開了本發(fā)明所實(shí)際使用的當(dāng)前優(yōu)選的氣體發(fā)生器設(shè)備，該專利申請(qǐng)?jiān)谝?guī)定期內(nèi)提交且將其全部?jī)?nèi)容合并于此。在不出的實(shí)施例中，殼體12部分地由氣體發(fā)生器設(shè)備22的圓柱形壁24組成,殼體的第一端14被氣體發(fā)生器設(shè)備22的基座端壁26封閉。殼體12還包括中空的圓柱形套管28，有時(shí)也被稱為“外”套管。如以下將進(jìn)一步討論的，諸如經(jīng)由連接件30，套管28以大體縱向軸線對(duì)準(zhǔn)的方式接合于氣體發(fā)生器設(shè)備22。端封閉件或端帽32置于殼體的第二端16處。在示出的實(shí)施例中，端封閉件32在殼體的第二端16處與圓柱形套管28壓合接合。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員及受這里公開的教示所指導(dǎo)的人將理解，各種形式的端封閉件和其到殼體的附接都是可行的，本發(fā)明的廣泛實(shí)踐不必限于端封閉件與殼體的附接的具體形式或方式。殼體12，以及更具體地氣體發(fā)生器設(shè)備22的至少一部分，至少部分地限定或包括第一腔34?，F(xiàn)在參考圖2和圖3，第一腔34被劃分為包括至少第一子腔36和第二子腔40。更具體地，第一子腔36和第二子腔40被隔離壁元件44分隔，其中隔離壁元件44諸如包括穿過(guò)其的多個(gè)孔44，所述多個(gè)孔44諸如允許氣體從其中流過(guò)。在示出的實(shí)施例中，最好參考圖3得出，隔離壁元件42根據(jù)需要包括保持盤46和保持板48。如所理解的，本發(fā)明的廣泛實(shí)踐不必限于利用隔離壁元件對(duì)該第一子腔和第二子腔進(jìn)行分隔的構(gòu)造，也不限于如所示的包括保持盤和保持板的構(gòu)造。本領(lǐng)域技術(shù)人員及受這里公開的教示所指導(dǎo)的人將進(jìn)一步理解，其它諸如可以用于本發(fā)明實(shí)踐的合適方法或技術(shù)可以用于實(shí)現(xiàn)第一和第二子腔的分隔。第一子腔36包含諸如本領(lǐng)域已知的以及諸如能夠反應(yīng)以形成點(diǎn)火產(chǎn)物的大量點(diǎn)火材料50。因此，第一子腔36有時(shí)被稱為“點(diǎn)火腔”，或者可替換地稱為“點(diǎn)火杯”。盡管點(diǎn)火材料50被示出為是小片的形式，本領(lǐng)域技術(shù)人員及受這里公開的教示所指導(dǎo)的人將理解，可以使用諸如本領(lǐng)域已知的各種形式的點(diǎn)火材料，本發(fā)明的廣泛實(shí)踐不必限于包含和/或使用具體或特定形式的點(diǎn)火材料。第二子腔40包含通常被標(biāo)記為附圖標(biāo)記52的大量的氣體發(fā)生劑材料，諸如本領(lǐng)域已知的以及諸如能夠反應(yīng)(諸如通過(guò)燃燒)以產(chǎn)生氣體產(chǎn)物的氣體發(fā)生劑材料。因此，第二子腔40有時(shí)被稱為“氣體發(fā)生劑腔”或者“燃燒腔”。氣體發(fā)生劑腔40根據(jù)需要具有恒定容積。也就是說(shuō)，在氣體發(fā)生器設(shè)備22致動(dòng)之前、期間、及之后，氣體發(fā)生劑腔40的容積保持不變。在滅火裝置10中，氣體發(fā)生劑材料52示出為被包含在氣體發(fā)生劑容器內(nèi)，最好參考圖4得出，氣體發(fā)生劑容器通常被標(biāo)記為附圖標(biāo)記54，以及分別被標(biāo)記為置于氣體發(fā)生劑腔40內(nèi)的附圖標(biāo)記56、57、58、59。返回圖2，每個(gè)氣體發(fā)生劑容器54通常分別包括細(xì)長(zhǎng)的圓柱形管60以及相對(duì)布置的第一端壁62和第二端壁64，其中大量氣體發(fā)生劑材料圓片66置于第一端壁62和第二端壁64之間。圓柱形管60與第一端壁62和第二端壁64可以如所期望地被鑿孔或以其它方式形成或構(gòu)成，從而允許氣體穿過(guò)其中流動(dòng)。第一端壁62被置于與點(diǎn)火腔36相鄰以允許至少一部分點(diǎn)火產(chǎn)物穿流經(jīng)過(guò)，并且與包含在各個(gè)氣體發(fā)生劑容器54內(nèi)的氣體發(fā)生劑材料52接觸以點(diǎn)燃所述氣體發(fā)生劑材料，從而產(chǎn)生氣體產(chǎn)物。第一端壁62可以與之前討論的隔離壁元件42以及保持盤46和/或保持板48相同或不同。第二端壁64被布置為允許氣體產(chǎn)物的氣體流通，以從氣體發(fā)生器22排放出去。因此，第一端壁62和第二端壁64中一者或兩者可以分別由一個(gè)或多個(gè)保持盤46和68和/或一個(gè)或多個(gè)保持板48和70中的一個(gè)或二者如所期望地構(gòu)成，并且諸如每個(gè)端壁可被鑿孔。本領(lǐng)域技術(shù)人員及受這里公開的教示所指導(dǎo)的人將理解，此類氣體發(fā)生器設(shè)備的特定設(shè)計(jì)特征包括例如其中包含的氣體發(fā)生劑容器54的數(shù)量、長(zhǎng)度、及直徑，這些特征可以被適當(dāng)?shù)剡x擇以提供所期望水平的氣體產(chǎn)物和性能。此外，盡管氣體發(fā)生劑材料52被示出為是圓片形式，本領(lǐng)域技術(shù)人員及受這里公開的教示所指導(dǎo)的人將理解，可以使用諸如本領(lǐng)域已知的各種形式的氣體發(fā)生劑材料，因此本發(fā)明的廣泛實(shí)踐不必限于包含和/或使用具體或特定形式的氣體發(fā)生劑材料。氣體發(fā)生器設(shè)備14包括引爆器72，引爆器72可操作地與點(diǎn)火腔36相關(guān)聯(lián)，而與大量點(diǎn)火材料50的至少一部分點(diǎn)火連通。在示出的實(shí)施例中(例如，參考圖2)，引爆器72固定到基座端壁26并且從基座端壁26延伸。在氣體發(fā)生器設(shè)備中使用的或與其一起使用的共同的引爆器設(shè)備被電激活。本領(lǐng)域技術(shù)人員及受這里公開的教示所指導(dǎo)的人將理解，諸如在滅火裝置的單端處(或其上)的引爆器所需要的電連接安置或定位可以如所期望地有助于或簡(jiǎn)化根據(jù)本發(fā)明的滅火系統(tǒng)以不同位置和結(jié)構(gòu)進(jìn)行的組裝，滅火系統(tǒng)諸如被表示為滅火裝置。引爆器72在啟動(dòng)時(shí)用作或用于引起點(diǎn)火材料50進(jìn)行反應(yīng)以形成點(diǎn)火產(chǎn)物。如上所述，氣體發(fā)生劑容器54的第一端壁62置于與點(diǎn)火腔36相鄰以允許在其中穿過(guò)至少一部分點(diǎn)火產(chǎn)物，并且與包含在各個(gè)氣體發(fā)生劑容器54內(nèi)的氣體發(fā)生劑材料52接觸以點(diǎn)燃所述氣體發(fā)生劑材料52，從而產(chǎn)生氣體產(chǎn)物。氣體產(chǎn)物穿過(guò)氣體發(fā)生劑容器54的第二端壁64，以允許氣體產(chǎn)物的氣體流動(dòng)傳送，以從氣體發(fā)生器22排放出去。為此，氣體發(fā)生器22包括頭部段74，頭部段74具有通常與基座端壁26相對(duì)布置的頭部端壁76。頭部端壁76包括開口 78，氣體產(chǎn)物可以經(jīng)過(guò)該開口 78離開氣體發(fā)生器22并且進(jìn)入形成在連接件30與氣體發(fā)生器設(shè)備22的頭部端壁72之間的中心腔80中。本領(lǐng)域技術(shù)人員及受這里公開的教示所指導(dǎo)的人將理解，開口 78可以通常(例如，當(dāng)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)或在啟動(dòng)狀態(tài)之前)如所期望地被壓敏覆蓋件或擋板81密封或覆蓋，以防止通過(guò)開口 78不期望地傳遞材料。這種覆蓋可以例如采取粘結(jié)背箔帶等的形式。如所知的，一旦預(yù)定壓力從氣體發(fā)生器22內(nèi)部施加于所述覆蓋件，這種覆蓋件可以被選擇為打開或裂開。如所期望的且如下進(jìn)一步解釋的，中心腔80具有一個(gè)或多個(gè)排放端口 82。滅火裝置10還包括第二腔84，第二腔84通常與第一腔34相鄰布置并且諸如經(jīng)由連接件30與第一腔34氣體流動(dòng)連通。第二腔84包括大致圓柱形套管85，以下有時(shí)也稱為“內(nèi)”套管，該套管也適當(dāng)?shù)亟雍匣蜻B接到連接件30。第二腔84至少部分地包含或包括密封的存儲(chǔ)蓄液池86、活塞件92、及擴(kuò)散部96，其中，存儲(chǔ)蓄液池86諸如用于存儲(chǔ)或以其它方式有效包含大量的冷卻材料90，例如液體形式(下文中將更為詳細(xì)地進(jìn)行描述)，活塞件92包括活塞94，擴(kuò)散部96諸如形成在套管85中或作為套管85的一部分。如所理解的，冷卻材料90適當(dāng)?shù)卮鎯?chǔ)或包含在第二腔84內(nèi)。例如，滅火裝置10包含以液體形式被密封件98密封在密封存儲(chǔ)蓄液池86中的冷卻材料90。密封件98可以例如是杯子102的形式，杯子102通過(guò)O環(huán)密封件104的輔助壓合在活塞94周圍，對(duì)存儲(chǔ)蓄液池86進(jìn)行密封。最好參考圖6得出，活塞94內(nèi)部是混合腔106或形成混合腔106。當(dāng)氣體發(fā)生劑52燃燒時(shí)，產(chǎn)生大量氣體。所述氣體離開氣體發(fā)生器14并且進(jìn)入中心腔76。氣體隨后經(jīng)由排放端口 82離開中心腔76，并且可以通過(guò)至少部分地填充混合腔106來(lái)接觸活塞94。隨著氣體接觸活塞94，活塞94開始朝向所述腔84進(jìn)行移動(dòng)/移位，更具體地是朝向存儲(chǔ)蓄液池86進(jìn)行移動(dòng)/移位。當(dāng)活塞94中的一個(gè)或多個(gè)開口 110已經(jīng)移動(dòng)/移位到所述腔84 (例如，存儲(chǔ)蓄液池86)并且經(jīng)過(guò)O環(huán)密封件104時(shí)，大量冷卻材料90的至少一部分將開始經(jīng)過(guò)活塞開口110流出存儲(chǔ)蓄液池86。因此，活塞94的這一運(yùn)動(dòng)可以用作從第二腔84 (更具體地，從存儲(chǔ)蓄液池86)液壓地排出大量冷卻材料90的至少一部分，由此使得冷卻材料90經(jīng)過(guò)開口110注入到與混合腔106中的氣體發(fā)生劑燃燒產(chǎn)物相接觸或混合。注入到活塞94內(nèi)部的液體冷卻材料90可以汽化。這種汽化用于使氣體發(fā)生劑燃燒氣體產(chǎn)物冷卻并且可以根據(jù)需要用于形成額外的氣態(tài)產(chǎn)物。隨著活塞94推進(jìn)入腔84，產(chǎn)生的氣體可以經(jīng)由諸如形成在擴(kuò)散部96中的開口 112離開。 應(yīng)該注意，在一些實(shí)施例中，氣體發(fā)生劑燃燒氣體產(chǎn)物將推動(dòng)活塞頭部以移動(dòng)該活塞。隨著氣體發(fā)生劑燃燒氣體產(chǎn)物離開氣體發(fā)生器設(shè)備22，包括在氣體產(chǎn)物中的或與氣體產(chǎn)物一起的微粒和其它不期望的副產(chǎn)品可以沉積在連接件30、套管85、活塞件92 (諸如活塞頭部)、及端封閉件32中一個(gè)或多個(gè)的表面上，并且因此如所期望地與大量氣體發(fā)生劑燃燒氣體產(chǎn)物相分離。因此，如所期望地避免或最小化來(lái)自裝置的排放物中的或與來(lái)自裝置的排放物一起的這些微粒和副產(chǎn)品的散布。殼體12的圓柱形套管28部分至少部分地限定第三腔114，第三腔114諸如通常布置于第二腔84之外。結(jié)果，經(jīng)由擴(kuò)散部開口 112離開的氣體可以經(jīng)由圓柱形套管28被引導(dǎo)，并且在殼體端16處經(jīng)過(guò)(諸如形成或被包括在端封閉件32中的)排放開口 116離開滅火裝置10。排放開口 116通常(例如，當(dāng)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)或在啟動(dòng)狀態(tài)之前)由箔帶(未示出)等密封，諸如防止灰塵或其它不期望的材料進(jìn)入系統(tǒng)。排放氣體可以被合適地引導(dǎo)到著火的地方或覆蓋火，以實(shí)現(xiàn)或幫助實(shí)現(xiàn)對(duì)火焰的如期望的抑制。本領(lǐng)域技術(shù)人員及受這里公開的教示所指導(dǎo)的人將理解，在本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)中可以使用各種適合的冷卻材料，這些材料被包含在本發(fā)明中。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，冷卻材料是、包括、或包含至少一種吸熱可變材料。一種優(yōu)選形式的吸熱可變材料是或包括當(dāng)與氣體發(fā)生劑點(diǎn)燃后產(chǎn)生的氣體接觸時(shí)會(huì)蒸發(fā)和/或分解以至少對(duì)所述氣體進(jìn)行冷卻的液體。在一些實(shí)施例中，如滅火裝置的合適功能所需要的，吸熱可變材料優(yōu)選地吸熱分解以形成額外的氣態(tài)產(chǎn)物，從而增加最終的氣態(tài)產(chǎn)物的量，并且諸如可以如所期望地用于減少氣體發(fā)生劑材料的用量或數(shù)量。通過(guò)減少所需要的氣體發(fā)生劑材料的量并且因此減少所需要的氣體發(fā)生劑的體積，可以顯著地減小滅火裝置中氣體發(fā)生劑構(gòu)件的尺寸，因此用作顯著地減小滅火裝置的成本和尺寸、或者可替換地，用作顯著地增加滅火裝置或相關(guān)聯(lián)的滅火系統(tǒng)的滅火能力。實(shí)際中，適合的冷卻劑包括在_35°C和85°C之間的溫度上保持液態(tài)的液體材料。此外，由冷卻劑產(chǎn)生或形成的任何氣體必須在與特定滅火應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的可接受的廢液限制范圍內(nèi)。另外，冷卻劑如所期望地是非腐蝕性的以有助于存儲(chǔ)在簡(jiǎn)單的腔中。冷卻劑的例子，尤其是通常滿足此類標(biāo)準(zhǔn)的冷卻液體，包括與CaCl2混合的水和與丙二醇混合的水。如所理解的，這些冷卻劑通常更便宜，并且在許多情況中，比用于滅火設(shè)備應(yīng)用中的最普遍材料顯著地更便宜。除了冷卻劑之外或冷卻劑作為一部分，第二腔可以包含或包括一種或多種活躍的滅火化合物，諸如通常用于或適于在與火焰接觸時(shí)即抑制火焰。可使用的化學(xué)上活躍的滅火化合物的例子包括乙酸鉀和堿金屬碳酸鹽。例如，與不包括乙酸鉀溶液的其它類似設(shè)備或裝置相比較，水中添加30%重量百分比乙酸鉀的溶液可以減少氣體發(fā)生劑負(fù)荷、燃燒腔尺寸、主體滅火裝置的重量達(dá)約40%，而不會(huì)顯著地改變液體腔(例如，第二腔)的尺寸和設(shè)備或裝置的滅火能力。現(xiàn)在參考圖7，示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的一種滅火裝置，通常標(biāo)記為附圖標(biāo)記210。滅火裝置210在各個(gè)方面類似于如上文所述的滅火裝置10。例如，類似于滅火裝置10，滅火裝置210具有大致圓柱形外輪廓，包括具有相對(duì)的第一端214和第二端216的圓柱形殼體212。第一滅火裝置210還類似地包括通常被標(biāo)記為附圖標(biāo)記220的氣體發(fā)生器段并且諸如包括至少一部分氣體發(fā)生器設(shè)備222。殼體212還包括中空的圓柱形套管228。套管228諸如經(jīng)由連接件230大體上縱向軸線對(duì)準(zhǔn)地接合到氣體發(fā)生器設(shè)備222。端封閉件或端帽232置于殼體第二端216處，例如在殼體第二端216處與圓柱形套管228壓合接
八
口 ο殼體212，以及更具體地氣體發(fā)生器設(shè)備222的至少一部分，至少部分地限定或包括第一腔234。第一腔234被劃分為至少包括第一子腔236和第二子腔240。第一子腔236和第二子腔240諸如被隔離壁元件242分隔，其中隔離壁元件242諸如包括穿過(guò)其的多個(gè)孔244，諸如允許氣體從其中流過(guò)。第一子腔236有時(shí)被稱為“點(diǎn)火腔”，其包含大量點(diǎn)火材料250，諸如本領(lǐng)域已知的以及諸如能夠反應(yīng)以形成點(diǎn)火產(chǎn)物的點(diǎn)火材料。第二子腔240有時(shí)被稱為“氣體發(fā)生劑腔”或者“燃燒腔”，其包含諸如能夠反應(yīng)以產(chǎn)生氣體產(chǎn)物的大量氣體發(fā)生劑材料252。 類似于滅火裝置10，在滅火裝置210中，氣體發(fā)生劑材料252被包含在通常被標(biāo)記為附圖標(biāo)記254的氣體發(fā)生劑容器內(nèi)。與之前所述的氣體發(fā)生劑容器54 —樣，每個(gè)氣體發(fā)生劑容器254可以包括細(xì)長(zhǎng)的圓柱形管以及相對(duì)布置的第一端壁和第二端壁，其中大量氣體發(fā)生劑材料圓片266置于第一端壁和第二端壁之間。氣體發(fā)生器設(shè)備214還包括引爆器272，引爆器272諸如固定到基座端壁226并且從基座端壁226延伸，引爆器272可操作地與點(diǎn)火腔236相關(guān)聯(lián)，從而與大量點(diǎn)火材料250的至少一部分點(diǎn)火連通。滅火裝置210還包括第二腔284，第二腔284通常與第一腔234相鄰布置并且諸如經(jīng)由連接件230與第一腔234氣體流動(dòng)連通。第二腔284至少部分地包含或包括密封的存儲(chǔ)蓄液池286、活塞件292、及擴(kuò)散部296，其中，存儲(chǔ)蓄液池286諸如用于存儲(chǔ)或以其它方式有效包含大量冷卻材料290，如前所述，活塞件292包括活塞294。冷卻材料290可以又適當(dāng)?shù)卮鎯?chǔ)或包含在第二腔284中?；钊?94內(nèi)部是混合腔或形成混合腔。和滅火裝置10 —樣，當(dāng)活塞294中的一個(gè)或多個(gè)開口 310已經(jīng)合適地移動(dòng)/移位入腔284 (例如，存儲(chǔ)蓄液池286)時(shí)，大量冷卻材料290的至少一部分將開始經(jīng)過(guò)活塞開口310流出存儲(chǔ)蓄液池286。殼體212的圓柱形套管228部分也至少部分地限定第三腔314，第三腔314諸如通常布置于第二腔284之外，氣體在殼體端216處經(jīng)過(guò)(諸如形成或被包括在端封閉件232中的)排放開口 316離開滅火裝置210。排放氣體可以被合適地引導(dǎo)到火焰的地方或覆蓋火焰，以實(shí)現(xiàn)或幫助實(shí)現(xiàn)對(duì)火焰的所期望的抑制。滅火裝置210和滅火裝置10之間的顯著區(qū)別是，在滅火裝置210中，第三腔314如所期望地額外包括或包含大量熱穩(wěn)定的熱沉固體320。熱穩(wěn)定的熱沉固體320可以如所期望地用于在向裝置310排放氣體產(chǎn)物之前吸收熱或以其它方式從氣體產(chǎn)物中消除熱。熱穩(wěn)定的熱沉固體320還可以如所期望地用于捕獲或以其它方式防止諸如可以在離開所述裝置310的氣體產(chǎn)物中出現(xiàn)殘留物(例如，微粒)。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，合適的熱穩(wěn)定熱沉固體材料可以具有小直徑金屬?gòu)椡璧男问?，諸如具有已知為“BB”的噴丸來(lái)復(fù)槍彈的性質(zhì)或類似于噴丸來(lái)復(fù)槍彈。這種小直徑金屬?gòu)椡杩梢杂?.177英寸口徑(4.5mm)的鍍鋅鋼形成，該口徑具有從0.171到0.173英寸(4.4mm)的直徑。其它可能的熱沉固體包括例如白云石(諸如小聚集形式)、沸石(諸如小聚集形式)、及水合分子篩(諸如小圓球形式)。滅火裝置210還可以如所期望地包含或包括屏障324或其它選定的保持設(shè)備，屏障324或其它選定的保持設(shè)備用于當(dāng)冷卻氣體離開殼體時(shí)將熱沉固體保持或幫助保持在第三腔內(nèi)。如所示的，所述屏障324可以如所期望地置于與排放開口 316內(nèi)側(cè)相鄰，用于當(dāng)冷卻氣體離開所述裝置時(shí)將熱沉固體320保持或幫助保持在第三腔314內(nèi)。屏障324或其它合適選定的保持設(shè)備還可以用于對(duì)與氣體接觸的微粒進(jìn)行冷卻，或捕獲或以其它方式移除與氣體接觸的微粒。
盡管上述實(shí)施例包含或?qū)崿F(xiàn)了外圓柱形套管和內(nèi)圓柱形套管兩者，并且產(chǎn)生或?qū)崿F(xiàn)從各個(gè)滅火裝置中軸向排放氣體，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員及受這里公開的教示所指導(dǎo)的人將理解，本發(fā)明的廣泛實(shí)踐不限于此。例如，圖8示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的一種滅火裝置，通常標(biāo)記為附圖標(biāo)記410，滅火裝置410實(shí)現(xiàn)單圓柱形套管的構(gòu)造，并且其中，如下進(jìn)一步詳述地，從該裝置410中以徑向方式排放氣體。類似于滅火裝置10，滅火裝置410具有大致圓柱形外輪廓，包括具有相對(duì)的第一端414和第二端416的大體圓柱形殼體412。滅火裝置410還類似地包括氣體發(fā)生器段，氣體發(fā)生器段通常被標(biāo)記為附圖標(biāo)記420并且諸如包括至少一部分氣體發(fā)生器設(shè)備422。殼體412還包括中空的圓柱形套管428，套管428諸如經(jīng)由連接件430大體縱向軸線對(duì)準(zhǔn)地接合到氣體發(fā)生器設(shè)備422。端封閉件或端帽432置于殼體第二端416處，例如在殼體第二端416處與圓柱形套管428壓合接合。殼體412，以及更具體地氣體發(fā)生器設(shè)備422的至少一部分，至少部分地限定或包括第一腔434，第一腔434諸如被劃分為至少包括第一子腔436和第二子腔440，第一子腔436和第二子腔440諸如被隔離壁元件442分隔，其中隔離壁元件442諸如包括穿過(guò)其的多個(gè)孔，所述多個(gè)孔諸如允許氣體類似于如上所述地從其中流過(guò)。第一子腔436有時(shí)被稱為“點(diǎn)火腔”，其包含大量點(diǎn)火材料450,諸如本領(lǐng)域已知的以及諸如能夠反應(yīng)以形成點(diǎn)火產(chǎn)物的點(diǎn)火材料。第二子腔440有時(shí)被稱為“氣體發(fā)生劑腔”或者“燃燒腔”，其包含諸如能夠反應(yīng)以產(chǎn)生氣體產(chǎn)物的大量氣體發(fā)生劑材料452。氣體發(fā)生劑材料452被包含在通常被標(biāo)記為附圖標(biāo)記454的氣體發(fā)生劑容器內(nèi)。與之前所述的氣體發(fā)生劑容器54 —樣，每個(gè)氣體發(fā)生劑容器454可以包括細(xì)長(zhǎng)的圓柱形管以及相對(duì)布置的第一端壁和第二端壁，其中大量氣體發(fā)生劑材料圓片466置于第一端壁和第二端壁之間。氣體發(fā)生器設(shè)備414還包括引爆器472，引爆器472諸如固定到基座端壁426并且從基座端壁426延伸，引爆器472可操作地與點(diǎn)火腔436相關(guān)聯(lián)，從而與大量點(diǎn)火材料450的至少一部分點(diǎn)火連通。滅火裝置410還包括第二腔484，第二腔484通常與第一腔434相鄰布置并且諸如經(jīng)由連接件430與第一腔434氣體流動(dòng)連通。第二腔484至少部分地包含或包括密封的存儲(chǔ)蓄液池486、活塞件492、及擴(kuò)散部496，其中，存儲(chǔ)蓄液池486諸如用于存儲(chǔ)或以其它方式有效包含大量的冷卻材料490，如前所述，活塞件492包括活塞494。冷卻材料490可以又適當(dāng)?shù)卮鎯?chǔ)或包含在第二腔484中?；钊?94內(nèi)部是混合腔或形成混合腔506。和滅火裝置10 —樣，當(dāng)活塞494中的一個(gè)或多個(gè)開口 510已經(jīng)合適地移動(dòng)/移位入腔484 (例如，存儲(chǔ)蓄液池486)時(shí)，大量冷卻材料490的至少一部分將開始經(jīng)過(guò)活塞開口510流出存儲(chǔ)蓄液池486。滅火裝置410和滅火裝置10之間的顯著區(qū)別是，在滅火裝置410中，流經(jīng)諸如形成在擴(kuò)散部496中開口 512的冷卻氣體以徑向方式離開該裝置410，并且可以被合適地引導(dǎo)到火焰的地方或覆蓋火焰，以實(shí)現(xiàn)或幫助實(shí)現(xiàn)對(duì)火焰的所期望的抑制。例如，這種徑向排放可以提供或使得從裝置中排放的冷卻氣體更加分散，諸如可以對(duì)火焰上的冷卻氣體提供更好的分布或散布。
本領(lǐng)域技術(shù)人員及受這里公開的教示所指導(dǎo)的人將理解且認(rèn)識(shí)到，諸如滅火裝置410提供的或得到的冷卻氣體的徑向排放可以如所期望地使得所述裝置達(dá)到推力平衡，諸如可以有助于或簡(jiǎn)化產(chǎn)品運(yùn)輸分類測(cè)試。還提供一種使用或?qū)崿F(xiàn)如上所述的滅火裝置的抑制火焰的方法。根據(jù)一種此類操作方法，大量氣體發(fā)生劑的至少一部分被點(diǎn)燃以產(chǎn)生氣體?；钊苿?dòng)以從第二腔排出大量吸熱可變材料的至少一部分，從而排出的吸熱可變材料與點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體進(jìn)行接觸并對(duì)其進(jìn)行冷卻。冷卻氣體隨后被引導(dǎo)到火焰區(qū)域。在至少一種此類方法中，源自點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生劑以產(chǎn)生氣體的燃燒壓力用于將吸熱可變材料注入到由點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體流中。在至少一種此類方法中，吸熱可變材料以與第一腔中的燃燒壓力成比例的速率從第二腔中排出。在至少一種此類方法中，吸熱可變材料是液體。進(jìn)一步，液體吸熱可變材料的至少一部分可以在當(dāng)與點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體相接觸時(shí)蒸發(fā)以形成額外的氣體產(chǎn)物。在至少一種此類方法中，吸熱可變材料的至少一部分可以在當(dāng)與點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體相接觸時(shí)分解以形成額外的氣體產(chǎn)物。在至少一種此類方法中，其中點(diǎn)燃大量氣體發(fā)生劑的至少一部分以產(chǎn)生氣體發(fā)生在第一腔中，該方法額外地包括產(chǎn)生的氣體隨著蜿蜒的氣體流動(dòng)通路從第一腔流到至少一個(gè)排放開口。在至少一種此類方法中，第二腔額外地包含至少一種活躍的滅火化合物，用于抑制與其接觸的火焰。在至少一種該方法中，至少一種活躍的滅火化合物包括乙酸鉀。在另一種此類方法中，至少一種活躍的滅火化合物包括至少一種堿金屬碳酸鹽。在至少一種此類方法中，其中所述殼體縱向延伸，所述方法包括從殼體中軸向排放冷卻氣體。在至少一種此類方法中，其中所述殼體額外地至少部分地限定第三腔，并且所述第二腔至少部分地置于所述第三腔內(nèi)，并且其中在將冷卻氣體引導(dǎo)到火焰區(qū)域之前，所述方法額外地包括使得點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體與置于第三腔內(nèi)的熱穩(wěn)定熱沉固體相接觸，從而在點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生劑形成的所述氣體離開所述殼體之前對(duì)該氣體進(jìn)行冷卻。在至少一種此類方法中，將冷卻氣體引導(dǎo)到火焰區(qū)域還包括從殼體中徑向排放冷卻氣體?？梢栽谌鄙龠@里未特別公開的任何元件、零件、步驟、部件、或成分的情況下合適地實(shí)現(xiàn)這里示意性公開的本發(fā)明。盡管參考本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明的前述詳細(xì)說(shuō)明，為了示意目的已經(jīng)闡述了許多細(xì)節(jié)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，本發(fā)明也允許有額外的實(shí)施例，并且這里描述的某些細(xì)節(jié)可以被顯著地改變而不偏離本發(fā)明的基本原則。
權(quán)利要求
1.一種滅火裝置，所述裝置包括: 殼體，至少部分地限定包含大量氣體發(fā)生劑的第一腔； 引爆器，能夠操作地關(guān)聯(lián)到所述第一腔并且在進(jìn)行反應(yīng)時(shí)啟動(dòng)與所述大量氣體發(fā)生劑的至少一部分的連通，所述引爆器當(dāng)啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)燃所述大量氣體發(fā)生劑的至少一部分以產(chǎn)生氣體； 第二腔，所述第二腔與所述第一腔相鄰布置，所述第二腔包含大量冷卻材料以及具有活塞的活塞件，其中當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，所述活塞移動(dòng)以從所述第二腔排出所述大量冷卻材料的至少一部分，從而排出的冷卻材料與點(diǎn)燃所述氣體發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體進(jìn)行接觸并對(duì)其進(jìn)行冷卻；以及 所述殼體還具有至少一個(gè)排放開口，以允許冷卻后的氣體離開所述殼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滅火裝置，其中，所述活塞包括與所述大量冷卻材料密封隔離的內(nèi)部，并且其中當(dāng)啟動(dòng)時(shí)所述活塞移動(dòng)以解除所述冷卻材料與所述活塞的所述內(nèi)部之間的密封隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滅火裝置，其中，所述冷卻材料包括至少一種吸熱可變材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的滅火裝置，其中，所述吸熱可變材料包括在當(dāng)與點(diǎn)燃所述氣體發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體相接觸時(shí)進(jìn)行蒸發(fā)和分解中至少一種以至少對(duì)所述氣體進(jìn)行冷卻的液體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滅火裝置，其中，所述吸熱可變材料在當(dāng)與點(diǎn)燃所述氣體發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體相接觸時(shí)形成額外的氣體產(chǎn)物。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的滅火裝置，其中，所述吸熱可變材料包括水。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的滅火裝置，其中，所述吸熱可變材料額外地包括氯化鈣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的滅火裝置，其中，所述吸熱可變材料額外地包括丙二醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滅火裝置，其特征在于，額外地包括用于實(shí)現(xiàn)從所述第一腔到所述至少一個(gè)排放開口的氣體流通的蜿蜒的氣體流動(dòng)通路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的滅火裝置，其中，所述蜿蜒的氣體流動(dòng)通路包括多個(gè)氣體流動(dòng)彎角。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滅火裝置，其中，通過(guò)所述大量氣體發(fā)生劑的至少一部分進(jìn)行反應(yīng)以產(chǎn)生氣體而產(chǎn)生的燃燒壓力用于移動(dòng)所述活塞并且從所述第二腔中排出所述大量冷卻材料的至少一部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滅火裝置，其中，所述第二腔額外地包含至少一種活躍的滅火化合物以抑制與其接觸的火焰。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的滅火裝置，其中，包含在所述第二腔中的所述至少一種活躍的滅火化合物包括乙酸鉀。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的滅火裝置，其中，包含在所述第二腔中的所述至少一種活躍的滅火化合物包括至少一種堿金屬碳酸鹽。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滅火裝置，其中，所述殼體縱向延伸并且所述至少一個(gè)排放開口被布置為使得冷卻后的氣體軸向地離開所述殼體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的滅火裝置，其中，所述殼體額外地至少部分地限定第三腔，并且其中所述第二腔至少部分地置于所述第三腔中，所述第三腔包含大量的熱穩(wěn)定熱沉固體和置于內(nèi)部并與所述至少一個(gè)排放開口相鄰的保持設(shè)備，所述保持設(shè)備用于當(dāng)冷卻氣體離開所述殼體時(shí)將所述熱沉固體保持在所述第三腔中。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滅火裝置，其中，所述至少一個(gè)排放開口被布置為允許冷卻后的氣體徑向地離開所述殼體。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的滅火裝置，其中，所述殼體額外地至少部分地限定第三腔，并且其中所述第二腔至少部分地置于所述第三腔內(nèi)，所述第三腔包括所述至少一個(gè)排放開口以允許冷卻后的氣體徑向地離開所述殼體。
19.一種用于使用滅火裝置抑制火焰的方法，包括: 一殼體至少部分地限定包含大量氣體發(fā)生劑的第一腔； 一引爆器能夠操作地關(guān)聯(lián)到所述第一腔并且在進(jìn)行反應(yīng)時(shí)啟動(dòng)與所述大量氣體發(fā)生劑的至少一部分的連通，所述引爆器當(dāng)致動(dòng)時(shí)點(diǎn)燃所述大量氣體發(fā)生劑的至少一部分以產(chǎn)生氣體； 第二腔與所述第一腔相鄰布置，所述第二腔包含大量吸熱可變材料以及具有活塞的活塞件，其中當(dāng)致動(dòng)時(shí)，所述活塞移動(dòng)以從所述第二腔排出所述大量吸熱可變材料的至少一部分，從而排出的吸熱可變材料與點(diǎn)燃所述氣體發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體進(jìn)行接觸并對(duì)其進(jìn)行冷卻；以及 所述殼體還具有至少一個(gè)排放開口，以允許冷卻后的氣體離開所述殼體，所述方法包括: 點(diǎn)燃所述大量氣體發(fā)生劑的至少一部分以產(chǎn)生氣體； 移動(dòng)所述活塞以從所 述第二腔排出所述大量吸熱可變材料的至少一部分，使得被排出的吸熱可變材料與點(diǎn)燃所述氣體發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體進(jìn)行接觸并對(duì)其進(jìn)行冷卻；以及將所述冷卻后的氣體引導(dǎo)到火焰區(qū)域。
全文摘要
一種滅火裝置，所述裝置包括殼體，殼體至少部分地限定包含氣體發(fā)生劑的第一腔。該裝置還包括引爆器，引爆器能夠操作地關(guān)聯(lián)到第一腔并且在進(jìn)行反應(yīng)時(shí)啟動(dòng)與氣體發(fā)生劑的連通。引爆器當(dāng)致動(dòng)時(shí)用于點(diǎn)燃至少一些氣體發(fā)生劑以產(chǎn)生氣體。殼體還限定與第一腔相鄰布置的第二腔。第二腔包含吸熱可變材料以及具有活塞的活塞件。當(dāng)致動(dòng)時(shí)，所述活塞移動(dòng)以從所述第二腔排出吸熱可變材料的至少一部分，從而排出的吸熱可變材料與點(diǎn)燃所述氣體發(fā)生劑產(chǎn)生的氣體進(jìn)行接觸并對(duì)其進(jìn)行冷卻。殼體還具有至少一個(gè)排放開口，以使冷卻氣體離開所述殼體。還提供了用于抑制火焰的相應(yīng)的或相關(guān)聯(lián)的用于滅火的方法。
文檔編號(hào)A62C5/00GK103153401SQ201180048185
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月7日
發(fā)明者M·A·考克斯, B·W·史密斯, D·W·帕金森 申請(qǐng)人:奧托里夫Asp股份有限公司