CN101505838B - 火抑制装置和方法，包含膨胀剂 - Google Patents

火抑制装置和方法，包含膨胀剂 Download PDF

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Abstract

一种用于抑制和/或熄灭与容器相关的火的装置，可包含限定中空套筒的外壳；和设置成容纳在所述中空套筒中的柱。所述柱可限定第一室、第二室、至少一个孔和设置用来刺穿屏障壁的刺穿端。所述第一室可设置成容纳膨胀剂，所述第二室可设置成容纳灭火剂。所述装置可设置使得：当膨胀剂激活时，所述柱从所述外壳延伸，从而使所述刺穿端能够穿透所述容器，以及使所述灭火剂能够经由至少一个孔传送入所述容器内部中。

Description

火抑制装置和方法,包含膨胀剂
相关申请
 本申请要求2006年3月22日提交的美国临时专利申请第60/784,448号在35 U.S.C.§119(e)下的优先权利益，该美国临时专利申请的公开在此引入作为参考。
技术领域
 本发明涉及用于抑制和/或熄灭火的装置和方法。特别地，本公开涉及用于抑制和/或熄灭与容器相关的火的装置和方法
背景技术
 在某些情况下，由于火的位置性质(nature of the location)，可能难于抑制和/或熄灭火。例如，可能难于抑制和/或熄灭与容器内部相关的火，因为可能难于将有效熄灭剂传送至所述容器的位置和/或可能难于将有效熄灭剂传送至所述容器的内部以使得所述熄灭剂可应用于所述火。
 由于火的位置性质，可能难于抑制和/或熄灭的火的实例可包含与货物相关的火。例如货运飞行器(freighter aircraft)上的货物火灾可能本质上是危险的和/或难于熄灭，例如，因为一旦所述货物被安置在所述货空飞行器内，通向货物区域的通道就可能受限或不可用。
 例如，货物空运业使用容器和货盘(其有时通常表示为“单位负载装置”或“ULD”)以固定并运输货物。这样的容器，例如可由各种材料(例如铝、玻璃纤维、和/或其它合适的材料)来制造。这样的容器，当装载入货空飞行器中时，围封并限制所述货物。此外，这样的容器可包含设置成与可伸缩锁(retractable locks)相接合的特征，所述可伸缩锁例如位于飞行器地板货物处理系统中，其在地面和飞行运转期间，可提供所需的前后、侧部和/或竖直限制。
 货物容器通常可以两个“粘贴”(sticks)来装载(也就是说，放置两个容器横过所述货物区域的宽，例如货空飞行器机身)。广泛使用的典型的容器的实例是依据国家宇航标准3610指定的“AMJ”。AMJ限定具有上边缘的大致矩形盒，在一侧可斜切或弯曲，例如，以符合飞行器机身横截面的几何形状。所述AMJ底部尺寸大约125英寸长乘以大约96英寸宽，以及大约96英寸的高度(即，在未斜切/未弯曲侧)。其它容器对本领域技术人员是众所周知的，且可能常用不同大小的两打容器。
 一旦装载入货空飞行器机身的货物区域内，只有最前面的容器对机组人员是可接近的。然而，甚至最前面的容器仅可允许有限的进入其中的通道。如果火灾发生在前面的容器之后的容器中，可能没有实用方式手动向所述火中传送灭火剂。
 一个可能的选择是在每个容器中安装一个固定的、自动启动的、瓶型火抑制装置。由于高成本、高重量和/或维护的考虑，可能在每个容器中安装这样的装置不切实际。特别是，在任何一次，一个货物空运操作员(operator)的货物可能有成千上万个容器。而且，根据共同的行业惯例——有时候称为“夹层”(interlining)，货物空运操作者临时共享和/或交换容器。这样的行为可能导致缺乏货物保护，举例来说，例如其中一个货物空运操作员从另一个没有采用这样的装置的货物空运操作员那里借入容器。
 另一个可能的选择是在每一个容器中安装烟火气体(pyrotechnic gas)发生器装置或筒(cartridges)。烟火气体发生器装置可提供轻质和有效的抑制和/或熄灭容器火的方法。然而，因为许多原因这样的装置在每个容器中的安装可能是不合需要的。例如，鉴于涉及大量的容器，这样的装置可能相当昂贵。此外，货物容器可能经常长时间暴露在冲击、振动和/或温度极限之下。这样的暴露可导致所述装置损害，例如，举例来说，推进物裂纹。这样的损害可使这样的装置存在危险和/或失效。
 由于这些或其它的原因，对下述替代方法有需要：可以克服以上列出带有上述选择的一个或多个缺点。
 本发明的一个主题涉及抑制和/或熄灭与容器相关的火，所述容器位于灭火剂的手动应用可能不可行的位置处。本发明的另一个主题涉及抑制和/或熄灭与容器相关的火，其不要求将灭火剂置于所述容器内。本发明的又一个主题涉及抑制和/或熄灭与位于货物区域的容器相关的火。本发明的再一主题涉及通过向所述容器的内部传送灭火剂而抑制和/或熄灭与容器相关的火。本发明的另一个主题涉及抑制和/或熄灭与容器相关的火，其没有不适当地阻碍与将所述容器移入货物区域相关的过程。
 本发明可寻求满足一个或多个上述主题。尽管本发明可消除一个或多个上述愿望，但是应当理解本发明的某些方面可能未必能够消除它们。
发明内容
 在以下描述中，某些方面和实施方式将变的显而易见。应当理解，从广义上看，不具有一个或多个这些方面和实施方式的特征，也可以实现本发明。应当理解，这些方面和实施方式仅是示例性的。
 一方面，如本文具体和广泛描述的，本发明包含用于抑制和/或熄灭与容器相关的火的装置。所述装置可包含限定中空套筒(sleeve)的外壳和设置以容纳在所述中空套筒内的柱。所述柱可限定第一室、第二室、至少一个孔和设置用来刺穿屏障壁的刺穿端(piercing end)。可设置所述第一室以容纳膨胀剂，可设置所述第二室以容纳灭火剂。可设置所述装置使得当膨胀剂激活时，所述柱从所述外壳延伸从而使所述刺穿端能够穿透所述容器并使所述灭火剂能够经由至少一个孔传送入所述容器内部。
 根据另一方面，运货交通工具可包含如下装置：设置用来抑制和/或熄灭与运货交通工具相关的货物容器相关的火。所述装置可包含安装在运货交通工具中货物容器附近的外壳。所述外壳可限定中空套筒。所述装置可包括容纳在所述中空套筒内的柱。所述柱可限定第一室、第二室、至少一个孔和设置用来刺穿屏障壁的刺穿端。可设置所述第一室以容纳膨胀剂，可设置所述第二室以容纳灭火剂。可设置所述装置使得当膨胀剂激活时，所述柱从所述外壳延伸从而使所述刺穿端能够穿透所述容器并使所述灭火剂能够经由至少一个孔传送入所述容器内部。
 根据又一方面，用于抑制和/或熄灭与容器相关的火的方法可包含提供包含外壳、设置用以从所述外壳延伸的柱、膨胀剂和灭火剂的装置。所述方法可进一步包含激活所述膨胀剂使得所述柱从所述外壳延伸，并向所述容器的内部传送所述灭火剂。
 除了以上提出的所述结构性和程序性的排列之外，本发明可包含许多其它排列，例如下文所说明的那些。应当理解以上描述和以下描述二者仅为示例性的。
附图说明
 将附图引入并组成本说明书的一部分。所述附图和所述说明一起示出示例性的实施方式，用以说明本发明的一些原理。在所述附图中：
 图1是用于抑制和/或熄灭火的装置的示例性实施方式的示意性局部视图；
 图2是图1中所描述的示例性实施方式的部件的示意性局部分解图；
 图3A是图1中所描述的示例性实施方式的部件的示意性局部截面图；
 图3B是图3A中所描述的部件的示意性局部分解图；
 图4是所描述的运转期间图1的示例性实施方式的局部示意性截面图；以及
 图5是位于交通工具中的图1中所描述的示例性实施方式的示意性局部剖视图。
具体实施方式
 现在将对本发明的示例性实施方式作详细的说明。在可能的情况下，用在附图和说明述中的相同的编号(reference numbers)是指相同或相似的零件。
 根据图1-4中所描述的示例性实施方式，用于抑制和/或熄灭火的装置10包含激励器12。所述装置10可在下述区域提供：可使手动传送灭火剂至少在某种程度上是不切实际的。例如，这样的装置10可安置在容器的附近，使得其可被激活并向所述容器(例如，向由所述容器锁限定的内部)传送灭火剂。例如，根据示例性实施方式，一个或多个这样的装置10可位于一个或多个位于飞行器货物区域的容器附近(例如，安装在上方)。尽管涵盖了其它场所和/或应用，举例来说，例如，用在其它运货交通工具(如卡车、火车或船)中，但是这样的装置10可位于，例如，飞行器的主甲板和/或下层甲板中。
 如在图1中所示意性地描述的，所述激励器12的所述示例性实施方式包含主外壳14。所述主外壳14可限定在一端具有端壁18和在相反端具有开口20的中空圆筒16。所述中空圆筒16可在位于邻近于所述开口20的所述中空圆筒内部装备有导承/堵塞(guide/stop)22。所述导承/堵塞22可用例如限制器24(例如，卡环)限制在所述中空圆筒内。所述主外壳14可装备有一个或多个设置以许可所述装置10安装在预定位置中的安装吊耳26。另一选择为，或者此外，可提供其它结构以许可所述装置10的适当安装。
 所述主外壳的所述中空圆筒16可设置用以容纳柱28。如图2中所示意性描述的，所述柱28的所述示例性实施方式限定膨胀室30和熄灭剂室32。所述膨胀室30设置以容纳，例如，膨胀剂34(例如，烟火料(charge))，所述熄灭剂室32设置以容纳灭火剂36(例如，灭火的烟火料)。所述膨胀剂34和/或所述灭火剂36可分别包含在膨胀剂筒38和灭火剂筒40内。所述灭火剂36可包含设置以在点火时产生火抑制剂的烟火料。
 所述柱28可限定设置以刺穿屏障壁(容器壁)的刺穿端42。所述柱28也可包含设置以通过它们许可传送灭火剂的一个或多个孔44和/或挡板46。例如，柱28可装备有一排或多排挡板46，所述挡板46至少部分(例如，完全地)绕所述柱28延伸。
 在所述柱28的端48(与所述刺穿端42相对)处，所述柱28可在所述柱28的内部或外部表面限定螺纹部件50。所述端48可设置以容纳活塞端帽52，所述活塞端帽52可装备有设置以接合所述柱28的所述螺纹部件50的螺纹部件54。所述活塞端帽52设置以关闭和密封柱28的所述端48。
 如图3A和3B所示意性描述的，所述活塞端帽52的所述示例性实施方式包含帽部件56和基座部件58。所述帽部件56可包含设置以接合所述基座部件58的螺纹部件62的螺纹部件60。所述帽部件56可安装在所述基座部件58上，例如，经由螺纹部件60和62，以形成设置成容纳膨胀剂34的外壳64，所述膨胀剂34可能是例如球或块材料(例如，当所述膨胀剂是可模压和/或粘土状材料时)。
 通过将所述端帽52从所述柱28的所述端除去可获得进入所述柱28的所述熄灭剂室32的通道。所述灭火剂36(可以筒的形式)可装载入所述柱28的所述熄灭剂室32。根据一些实施方式，所述熄灭剂室32和所述膨胀室30可通过例如分离器66彼此分离。所述分离器66可包含定时引信67，且所述分离器66可设置以在时间为，例如，所述定时引信67烧穿并点火所述熄灭剂36之前经由所述膨胀剂34的点火而延迟所述灭火剂36的点火。所述分离器66可放置在所述熄灭剂36上方(例如，在顶端)。所述膨胀剂34(可以筒的形式)可放置在所述活塞端帽52(其可安装在所述柱28的所述端48上)的所述外壳64中。
 所述活塞端帽52的所述帽部件56可限定孔68，且点火器导线70(举例来说，电点火器导线，例如，例如电点火头或电点火管)可伸入所述活塞端帽52的所述外壳64中。所述点火器导线70可与所述膨胀剂34接触(例如，穿透(penetrate))。根据一些实施方式，密封化合物可存在于所述孔68处的所述点火器导线70附近。例如，所述密封化合物可填满所述孔68处的所述点火器导线70附近的区域。所述密封化合物可包含一个或多个ventex粘土、聚四氟乙烯(PTFE)和/或高温硅橡胶(RTV)。所述密封化合物可服务以减少或基本上防止在所述点火器导线70激活所述膨胀剂之后压力的损失，使得所述柱28有足够刺穿挡板(例如，容器壁)的力。
 所述活塞端帽52可装备有一个或多个密封件72例如，“O”形圈密封件(例如，聚合物“O”形圈密封件)，用于在所述活塞端帽52的所述帽部件56和所述基座部件58之间提供密封关系。根据一些实施方式，一个或多个密封件74(例如，抗高温“O”形圈密封件)可装备在所述柱28的所述分离器66和所述内壁之间。此外，活动密封件76可装备在主外壳14和所述柱28之间。例如，所述活动密封件76可装备在所述活塞端帽52的所述帽部件56和所述主外壳14的内表面之间。活动密封件76可包含一个或多个(例如，两个)偏置间隙(offset-gap)活塞环——由所述帽部件5圆周中的凹槽容纳。
 根据所示意性描述的所述示例性实施方式，所述装置10可准备用于通过将所述柱28从所述主外壳14除去的操作。所述活塞端帽52可从所述柱28除去，灭火剂36可装载入所述熄灭剂室32。可除去所述活塞端帽52的所述帽部件56，并可将膨胀剂34装载入部分由所述基座部件58形成的所述外壳64中。所述点火器导线70可馈穿(fed through)例如在所述主外壳14的所述端壁18中所限定的开口78，并进入所述活塞端帽52的所述帽部件56中的所述孔68中。所述点火器导线70可嵌入所述膨胀剂34中，例如，通过在所述点火器导线70的自由端周围成型所述膨胀剂34，其延伸穿过所述帽部件56的所述孔68。所述帽部件56可安装在所述基座部件58(其将所述膨胀剂34封入所述活塞端帽52的所述外壳64中)上。所述一个或多个密封件72可在所述帽部件56和所述基座部件58之间提供基本上无懈可击的密封。根据一些实施方式，在使用所述装置10前，可允许所述密封件72恢复。
 所述活塞端帽52可经由各自的螺纹部件54和50安装在所述柱28上。具有安装在其上的所述活塞端帽52的所述柱28的所述端48可插入所述主外壳14中。因为将所述柱28插入所述外壳14中，所以可从所述柱外壳14中的所述开口78中拉出所述点火器导线70来防止所述点火器导火线70在所述主外壳14的所述活塞端帽52和所述端壁18之间堆积。一旦所述柱28已经完全插入所述主外壳中，所述导承/堵塞22可装配入所述主外壳14，并由所述限制器24适当固定。
 可通过向所述点火器导火线70提供电流来激活所述装置10，从而点火所述膨胀剂34，如图4中所示意性描述的。一旦所述膨胀剂34已被点火，所述膨胀剂34产生加压气体82，所述加压气体82经由所述帽部件56中所述孔68与所述主外壳14中所述中空圆筒16的上部84流动沟通。因为加压气体增加在所述主外壳14的所述帽部件56和所述端壁18之间的压力，因此所述柱28被推向所述主外壳14中所述中空圆筒16的所述开口20，其依次以足够的力推动所述柱28的所述刺穿端42以刺穿例如容器壁(举例来说，货物容器的顶端，例如，当所述装置10安装在货物区域中的容器上方时)。所述导承/堵塞22和所述活塞端帽52的所述帽部件56设置使得当所述帽部件56邻接所述导承/堵塞22时阻止所述柱28移动，并防止所述柱28从所述主外壳14分离。所述膨胀剂34可被选择和/或设置使得由所述膨胀剂34点火产生的所述压力不超过所述装置10的爆破压力。
 所述膨胀剂34的点火也可造成所述分离器66处所述定时引信67的激活。一旦所述定时引信67烧穿进入所述熄灭剂室32，所述灭火剂36就被点火，产生气体，所述气体经由例如孔44和/或挡板46(其可服务以冷却所述灭火剂36)从所述柱28的所述熄灭室32进入所述溶剂的内部，所述容器已由所述柱28的所述刺穿端42刺穿。释放入所述容器内部的所述气体可服务以形成气体云，其可抑制和/或熄灭所述容器内部的或，例如，通过窒息和/或干扰所述容器内所述火的燃烧过程。
 根据一些实施方式，可设置所述装置10以释放一次以上灭火剂36。例如，可设置所述装置10以多次释放(例如，四至六次)灭火剂36。具体来说，例如，第一阶段可设置所述装置10释放灭火剂36，从而抑制容器内的火例如大约30分钟至大约45分钟的时间范围。随后。根据一些实施方式，例如，可再一次设置所述装置10释放灭火剂36以抑制所述容器内任何由于第一阶段所释放的灭火剂36逐渐降低的效果造成的已经再点燃或突然烧起的火。可设置所述装置10间断地(相对恒定火变化)重复多次释放灭火剂36。例如，所述装置10可在所述熄灭剂室32内包含大量灭火剂36的补给(supplies)(例如，颗粒)。在不同时间每一个灭火剂36的补给可经由例如电子保险丝和/或化学保险丝(其设置以连续地点燃灭火剂36的所述补给)彼此独立地点火。以这种方式，可设置所述装置10的一些实施方式以抑制容器内的火延长的持续时间(例如，达到大约4小时)。
 根据一些实施方式，可遥远地和/或自动地激活所述装置10。例如，如图5中所示意性描述的，一个或多个检测装置90可用来检测与飞行器96的货物区域94内的货物容器92相关的烟、热和/或火91。可设置这样的检测装置90以将指示所述检测的烟、热和/或火91的信号发送给向所述装置10发送信号的控制器98(例如，发送给所述点火器导线70，其转而激活所述装置10的所述柱28以刺穿所述容器92的壁，并将所述灭火剂36传送给所述容器92的内部)。另一选择为，或此外，来自所述检测装置90的所述信号可向机组人员引起所述检测的烟、热和/或火91的迹象，所述机组人员可手动激活将信号发送给所述装置10的系统，所述系统激活所述装置10。
 虽然已经描述了关于飞行器的所述装置10和所述装置10的使用的示例性实施方式，但是并非限制于飞行器。例如，预期所述装置10可用于下述场所可能引起火的其它环境：可能使灭火剂的人工应用不切实际和/或在屏障壁的背面。
 本申请也包含附属文件，其讨论任选特征的一些示例性方面和实施例。
 本领域的普通技术人员清楚，能够对本文所描述的结构和方法作各种修改和变化。从而，应当理解，本发明不限于说明书中所讨论的主旨。相反，本发明意在覆盖修改和变化。

Claims (14)

1.一种用于抑制和/或熄灭与容器相关的火的装置，所述装置包括：
限定中空套筒的外壳；以及
设置成将容纳在所述中空套筒内的柱，所述柱限定第一室、第二室、至少一个孔和设置用来刺穿屏障壁的刺穿端，
其中所述第一室设置成容纳膨胀剂，所述第二室设置成容纳灭火剂，以及
其中所述装置被设置成使得：当膨胀剂激活时，所述柱从所述外壳延伸，从而使所述刺穿端能够穿透所述容器以及使所述灭火剂能够经由至少一个孔传送入所述容器内部。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述膨胀剂包括烟火料。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述灭火剂包括灭火的烟火料。
4.如权利要求1所述的装置，进一步包括被设置成激活所述膨胀剂的点火器导线。
5.如权利要求1所述的装置，进一步包括被设置成在激活所述膨胀剂之后激活所述灭火剂的定时引信。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述装置设置成多次激活所述灭火剂。
7.一种运货交通工具，包括：
设置成抑制和/或熄灭与所述运货交通工具相关的货物容器相关的火的装置，所述装置包括：
在所述运货交通工具中安装在货物容器附近的外壳，所述外壳限定中空套筒，以及
容纳在所述中空套筒内的柱，所述柱限定第一室、第二室、至少一个孔和设置用来刺穿屏障壁的刺穿端，
其中所述第一室设置成容纳膨胀剂，所述第二室设置成容纳灭火剂，以及
其中所述装置设置使得，当膨胀剂激活时，所述柱从所述外壳延伸，从而使所述刺穿端能够穿透所述容器以及使所述灭火剂能够经由至少一个孔传送入所述容器内部。
8.如权利要求7所述的运货交通工具，其中所述运货交通工具包括飞行器、卡车、火车和船之一。
9.如权利要求7所述的运货交通工具，进一步包括设置成容纳多个货物容器的货物区域，其中多个所述装置安装在所述货物区域从而使所述刺穿端能够刺穿所述容器。
10.如权利要求9所述的运货交通工具，其中所述货物区域设置成在预定位置容纳货物容器，且在所述预定位置中一个的附近安装所述至少一个装置。
11.如权利要求10所述的运货交通工具，其中将所述至少一个装置安装在所述预定位置上方。
12.一种用于抑制和/或熄灭与容器相关的火的方法，所述方法包括：
提供如权利要求1至6中任一项所述的装置；
激活所述膨胀剂，使得所述柱从所述外壳延伸；以及
将所述灭火剂传送至所述容器的内部。
13.如权利要求12所述的方法，其中将所述灭火剂传送至所述容器的内部包括经由所述柱刺穿所述容器。
14.如权利要求12所述的方法，其中将所述灭火剂传送至所述容器的内部被重复多次。
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