CN103307327B - 通用手持灭火器的自动促动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通用手持灭火器的自动促动装置，特别是一种自动灭火阀门组件，包括：阀体；安置在阀体内的推杆；垂直于推杆而布置的且安置在阀体内的提升阀杆；提升阀杆与阀体的密封件，其联接至提升阀杆、且安置在阀体内；以及提升阀复位弹簧，其联接至提升阀杆、且安置在阀体内；其中推杆配置成用以接合提升阀杆以打开所述提升阀与阀体的密封件。

Description

通用手持灭火器的自动促动装置

技术领域

本发明涉及自动灭火(AFE)系统，且更特别地，涉及用于在密闭空间内散布灭火剂的系统和方法。

背景技术

AFE系统在已探测到发生火灾或爆炸时施展/使用。在一些情况下，事件发生后，AFE系统在诸如军车的乘员舱或者发动机舱这样的密闭空间内施展/使用。发生火灾或爆炸事件之后，AFE系统向商务车或军车上的一些或全部外部特征件提供保护。AFE系统在已检测到事故后以高速排放的形式而快速施展/使用。火灾领域中所使用的针对这类型应用的常规的检测器件是高速红外(IR)和/或紫外线(UV)传感器或者热装置，诸如过热电缆和点热传感器。也已经采用其它的器件，诸如熔融压力管或加速等级测量仪。

AFE系统提供了针对广泛范围的火灾和爆炸事件的快速检测以及提供高水平的抑制功效。然而，这样的系统成本高。设置了在车辆上的常规火灾/爆炸防扩装置，其可能达不到现有系统已设定的危险/威胁程度。这些车辆包括了其中乘员能够以快速疏散的、或者可以快速达到其它灭火器件的车辆或相关项。这样，其它的常规车辆灭火系统包括低成本系统部件，其提供了通过采用较慢的灭火检测设备和/或方法而实现的足够的防护水平。这些系统为使用者提供了较低的生命周期成本，且通常提供了重量和空间方面的节省。

发明内容

示例性实施例中包括一种自动灭火阀门组件，包括一种阀本体，一种安置在阀本体中的推杆，一种与推杆垂直布置的、且安置在阀本体中的提升阀杆，一种联接至提升阀杆上、且安置在阀体内的提升阀与阀体的密封件，以及一种联接至提升阀杆上且安置在阀体内的提升阀复位弹簧，其中推杆被设计为用以接合所述提升阀杆以打开提升阀与阀体的密封件。

另外的示例性实施例包括一种自动灭火系统，包括一种阀门组件，一种联接至阀门组件上的促动器，一种联接至阀门组件上的主出口，一种联接至阀门组件上的再填充阀以及一种联接至阀门组件上的缸体，其中促动器设定为用以布置所述阀门组件和所述缸体呈流体连通。

此外的示例性实施方式包括一种用于操作自动灭火器的方法。该方法包括检测出在一种密闭空间里的至少一种火灾或爆炸，以及启动一种自动灭火器。所述自动灭火器包括一种阀门组件，阀门组件包括一种阀本体；一种安置在阀本体内的终端止动件；一种推杆，具有斜面/成角度面(angled face)及设置在斜面上的键槽，推杆设置在阀本体内；一种提升阀杆，与推杆垂直而布置、且安置在阀本体中；一种提升阀与阀本体的密封件，其联接至提升阀杆上、且安置在阀本体内；一种提升阀复位弹簧，其联接到提升阀杆上、且安置在阀本体内，其中所述推杆被设置为用以接合所述提升阀杆以打开提升阀与阀本体的密封件。自动灭火器进一步包括一种联接到阀门组件的促动器，一种联接到阀门组件上的主出口，一种联接至阀门组件上的再填充阀以及一种联接至阀门组件上的缸体，其中促动器设定为用以设置阀门组件和缸体呈流体连通以响应于火灾或爆炸事件中的至少一种。该方法进一步包括固定所述推杆。

附图说明

被视为本发明的主题在说明书的结论部分被特别指出且清楚地在权利要求中主张保护。本发明前述的以及其它的特征、优点是从详细说明结合附图而显而易见的。其中：

图1图解性地图示了一种示例性AFE系统；

图2图解性地图示了另一种示例性AFE系统；

图3图示了一种是示例性的改进的灭火器；

图4图示了灭火器的推杆和其它部件的剖视图；

图5图示了灭火器的推杆和其它部件的另一剖视图；

图6图示了一个实施例中完全地促动的推杆的视图；

图7图示了另一实施例中完全地促动的推杆的视图；

图8图示了根据示例性实施例用于操作一种示例性AFE的方法的流程图。

具体实施方式

在示例性实施例中，本文中描述的系统和方法包括了一种运用来自住宅和商用(例如：手持式)灭火器的标准部件的AFE系统，其被改进以耐受车辆防护的更严苛的环境。图1图解性地图示了一种示例性AFE系统100。该系统100包括一种发动机舱105，具有发动机部件110。该系统100进一步包括两个示例性的改良灭火器115，定成其直接地向发动机舱105内以及向发动机部件110上散布灭火剂。在该实例中，改良的灭火器115是1.3升的灭火器。可以理解的是在其它实施方式中，改良的灭火器115可以具有其它的容积。如文中进一步所述，改良的灭火器115在发动机舱105内自动地散布灭火剂以响应于火灾/爆炸事件。在该实例中，改良的灭火器115被直接地安装且定位在发动机舱105内。如本文中所描述，示例性的改良的灭火器115可被实施于各种其它的密闭空间内。

图2图解性地图示了另一示例性AFE系统200。该系统200包括具有轮210的轮架(wheel bay)205。该系统200进一步包括一种改良的灭火器215，其远离轮架205和轮210而定位，但包括管道和喷嘴网220以将灭火剂从改良的灭火器215导引到轮架205和轮210。在该实例中，改良的灭火器215是5升的灭火器。可以理解的是，在其它实施方式中，改良的灭火器215可以具有其它的容积。如本文中进一步所描述，改良的灭火器215在轮架205内自动地散布灭火剂以响应于一种火灾/爆炸事件。

在该实施例中，将改良灭火器215安装得较远，且管道和喷嘴网220将灭火剂携载到轮架。将会认识到，图1和图2是实例，且若干其它密闭空间在其它实施方式中被预想。如本文中所描述，示例性的改良的灭火器115/215可被实现于各种其它的密闭空间内。

如本文中所描述的示例性改良的灭火器(例如，改良的灭火器115、215)被主要设计为采用常见的干燥化学灭火剂(例如：细磨Monnex)作为灭火剂。也可以使用其它常规的干燥化学灭火剂(例如：碳酸氢钠，碳酸氢钾)。也可以使用水基灭火剂。助剂/添加剂可以包含碱盐(例如：碳酸氢钾，醋酸钾，乳酸钾，等等)或者起泡剂(例如，AFFF)。也可以实现诸如FM200、FE36和Novec1230这样的气态灭火剂，但如果在潜在性热环境中安装这些系统将会需要当心，因为本文中所描述(例如，图1和图2)的实例的最大工作压力可能在195psig(13.4bar(g))的范围内。将会理解的是，在其它实施方式中，采用了其它更高的压力。例如，在其它实施方式中，可以使用360psig或900psig。

在一个实施方式中，本文中所描述的改良的灭火器包括了一种利用自动促动器而自动地操作的阀。促动装置在严苛的环境条件下开启，诸如环境温度的很大变化且处于临界/极端条件，以及出现振动。图3图示了一种改良的灭火器300。此改良的灭火器300可分别用作，图1和图2中所示的灭火器115、215。所述灭火器300包括了一种储存灭火剂的缸体305，以及一种用于散布灭火剂的阀门组件310。所述阀门组件310包括了一种阀门与缸体适配器315以将缸体305联接至阀门组件310。在一个实施例中，缸体305可包括一种螺纹开口，其与所述阀门与缸体适配器315上的对应螺纹相接合。该阀门组件310进一步包括一种联接至所述阀门与缸体适配器315的阀体320。阀门组件310还包括一种安置在阀体320中的填充阀325以用于为缸体305重新注入灭火剂。阀门组件310进一步包括一种安置在阀体320中的主出口330，且配置为用以散布灭火剂。在图3中，箭头331表示了灭火剂的流动方向。阀门组件310还包括一种安置在阀体320内的提升阀杆335。提升阀杆335被联接至一种提升阀与阀体的密封件340上，后者将灭火剂密封在缸体305内。提升阀杆335被配置为当如在本文中进一步所描述的驱动时用以开启所述提升阀与阀体的密封件340。提升阀杆335和提升阀与阀体的密封件340被安置在阀体320中。阀门组件310还包括一种安置在阀体320内的提升阀复位弹簧345。提升阀复位弹簧345和缸体305内的压力保持着提升阀杆335以免当灭火器未被促动时就开启所述提升阀与阀体的密封件340。灭火器300进一步包括一种联接至阀体320上的促动器350。促动器350的操作的模式是在短距离内(例如：在6mm与15mm之间)以足够的功输出(例如：在4J与15J之间的范围内)快速地弹出一种针状物，以在阀体320内以直线运动来将一种促动推杆355推向一种终端止动件360。该直线运动推动所述推杆355上的一种斜面356，其迫使提升阀杆335以与提升阀复位弹簧345的保持力和缸体305内的压力相反的方向而在向下方向运动，释放了所述提升阀与阀体的密封件340，在缸体305与主出口330之间形成了流体连通，允许使得灭火剂从主出口330流出。这样，可以理解，所述提升阀杆335和推杆355彼此垂直而设置(即，呈直角/正交)。如本文中所描述的，促动器350在定位有灭火器300的空间内由感测装置所启动。在对灭火器300加压之前，提升阀复位弹簧345将提升阀杆335回复至关闭位置。一旦被加压，则经由所述提升阀复位弹簧345，施加在提升阀杆335上的向上的力有所增加。可理解的是，施加在推杆355上的促动方式可以利用其它装置而实现，诸如但不限于一种电磁阀、一种气体、或不可压缩的流体。这些其它的装置可用于直接地弹出一种针状物或者允许排出压力流，可以由一种外部源提供、或者从灭火器300本身内而提供，以向推杆355施加正确的力。灭火器300进一步包括了本文中所描述的终端止动件360。

图4图示了灭火器300的推杆355和其它部件的剖视图。在一个实施方式中，推杆355具有一种圆柱形截面。这样，当推杆355被促动，且斜面356接合着所述提升阀杆335时，可能的情况是，推杆355将如箭头357所示旋转、并在倾斜的冲击期间影响着与提升阀杆335的接合。

图5图示了灭火器300的推杆355和其它部件的另一剖视图。在一个实施例中，推杆355包括了加工在斜面356上的键槽358。图5中的实例图示了作为圆形轮廓的键槽358，但在其它实施方式中也可实现其它形状。键槽358保持所述提升阀杆335在任何时候都相对于推杆355集中/在中心处。在其它实施方式中，如上所述，除了圆形也可实现其它形状(例如，方形)，或者可在推杆355中形成一种外部铸造的键槽。

在示例性实施例中，当促动时，作为促动器350启动结果的推杆355的直线运动推迫着所述提升阀杆335沿键槽358移动，直到所述提升阀杆335到达推杆355的最厚的部分。推杆355继续其直线运动，直至推杆355接近或者冲击/冲撞所述终端止动件360。如本文中所描述的，所述提升阀杆335在其直线运动期间开启了提升阀与阀体的密封件340。推杆355的直线运动基本垂直于所述提升阀杆335的直线运动。促动器350是一种内部爆炸型电动设备，如本文中所描述当启动时推动针状物抵靠着推杆355。当完成启动时，推杆355可趋向于撤回，这将会允许所述提升阀复位弹簧345将提升阀杆335复位，因而关闭了提升阀与阀体的密封件340。

图6图示了在一个实施例中的完全地受促动的推杆355的视图。在此位置，提升阀杆335被推抵着所述提升阀与阀体的密封件340，由此允许使得灭火剂从缸体305流向主出口330。另外，推杆355冲击着终端止动件360，且提升阀杆335搁靠着推杆355。如本文中所描述，在促动之前，所述提升阀杆335搁靠在所述键槽358内。推杆355的直线运动被促动器350所约束，诸如由所述促动器350内的一种弹簧进行约束。这样，在促动之前，这种构造限制了由于冲击载荷或者振动中的极端条件而导致的阀体320内的部件的任何移动。

当促动时，推杆355的直线运动迫使所述提升阀杆335沿所述键槽358运动，直至其到达推杆355的外径。推杆355在阀体320内继续直线运动，直到最终冲撞上所述终端止动件360。如本文中所描述的，促动器350被启动后，推杆355可趋向于回撤。促动器350可保持所述推杆355延伸，但这种延伸无法得到保障。这样，推杆355可能回撤，由此允许所述提升阀杆335在提升阀复位弹簧345的作用力301(参见图3)以及缸体305内灭火剂压力的作用力302的作用下复位。在示例性实施例中，所述提升阀杆335和所述推杆355可以是这样一种材料：其使得提升阀杆335沿键槽358的运行提供了所述提升阀杆轮廓的轻微变形370、并由此提供了摩擦力以防止在灭火器300操作过程期间所述推杆355返回到其开启的位置。这种额外的摩擦力当推杆抵达阀体320内的终端止动件360时由推杆355的轻微变形375而被进一步增大。图6图示了灭火器300，分别突出显示了提升阀杆335和推杆355上的变形370、375，其在操作过程期间防止了提升阀与阀体的密封件340关闭。

图7图示了在另一个实施例中完全地受促动的推杆355的视图。与上文所描述的相似，在此位置，提升阀杆335被推抵着所述提升阀与阀体的密封件340，由此允许灭火剂从缸体305流向主出口330。另外，推杆355冲撞上所述终端止动件360，且所述提升阀杆搁靠着推杆355。如本文中所描述，在促动之前，所述提升阀杆335搁靠在键槽358内。推杆355的直线运动被促动器350所约束，诸如被促动器350内的一种弹簧所约束。这样，在促动之前，这种构造限制了由于冲击载荷或者振动而导致的阀体320内的部件的任何移动。

在启动时，推杆355的直线运动迫使所述提升阀杆335沿键槽358运动，直至其到达推杆355的外径。推杆355继续阀体320内的直线运动，直到最终冲撞上所述终端止动件360。如本文中所描述的，促动器350被促动后，推杆355可趋向于回撤。促动器350可保持所述推杆355延伸，但这种延伸无法得以保障。这样，推杆355可能回撤，由此允许所述提升阀杆335在提升阀复位弹簧345的作用力301(参见图3)以及缸体305内灭火剂压力的作用力302的作用下复位。在一个实施例中，推杆355上加工有一种沟槽380，其可允许所述提升阀杆335在排放期间锁定于此位置内。图7图示了灭火器300，突出显示了加工到推杆355内的沟槽380，其在操作过程中防止所述提升阀与阀体的密封件340关闭。

图8图示了用于操作一种根据示例性实施例的示例性AFE的方法800的流程图。在方块810，检测器如本文中所描述般检测到在密闭空间内已发生了诸如火灾或者爆炸这样一种事件。在方块820，响应于事件的检测，促动器350被启动，由此如本文中所述般接合着推杆355。在方块830，牢固固定所述推杆355从而使其不回退，如本文中所描述。在一个实施例中，提升阀杆335和推杆355二者上的可变形材料牢固固定所述推杆355。在另一实施例中，所述提升阀杆355接合着沟槽380，由此牢固固定所述推杆355。可以理解的是，在其它的实施方式，设想到其它的系统和方法以用于牢固固定所述推杆355。

尽管本发明已经详细描述的只是关于有限数量的实施例，应易于理解的是本发明不限于这样的所披露的实施例。而是，本发明可被修改为合并了任何在此之前未被描述的但与本发明宗旨及范围相应的变化、改造、替代或等同布置。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施方式，但应理解，本发明的各方面可仅包括所述实施方式中的一些。因此，本发明不能视为受限于前述说明，而是仅由所附权利要求的范围加以限制。

Claims (19)

1.一种自动灭火器（AFE）阀门组件，包括：

阀体；

推杆，安置在阀体内；

提升阀杆，垂直于推杆的纵向轴线而布置，且安置在阀体内；

提升阀与阀体的密封件，联结至提升阀杆、且安置在阀体内；和

提升阀复位弹簧，联结至提升阀杆、且安置在阀体内；

其中推杆配置成用以将提升阀杆推向自动灭火器的缸体，以打开提升阀与阀体的密封件，从而建立该缸体和该阀门组件的主出口之间的流体连通，允许来自该缸体的灭火剂从该主出口流出，并且所述推杆和/或所述提升阀杆配置为防止所述推杆在灭火器工作期间返回其初始位置。

2.如权利要求1所述的组件，其中推杆包括斜面。

3.如权利要求2所述的组件，其中斜面包括键槽。

4.如权利要求3所述的组件，其中当促动所述推杆时，提升阀杆接合着键槽，且沿键槽行进。

5.如权利要求4所述的组件，其中提升阀杆包括可变形材料，其当促动所述推杆时将提升阀杆牢固固定至推杆。

6.如权利要求1所述的组件，其进一步包括一种安置在阀体内的终端止动件。

7.如权利要求6所述的组件，其中推杆包括可变形材料，其当促动所述推杆时将推杆牢固固定至所述终端止动件。

8.如权利要求4所述的组件，其中推杆包括一种沟槽，所述沟槽配置成在促动所述推杆时用以接纳所述提升阀杆。

9.一种自动灭火器（AFE）系统，包括：

阀门组件，所述阀门组件包括：

阀体；

推杆，安置在阀体内；

提升阀杆，垂直于推杆的纵向轴线而布置，且安置在阀体内；

提升阀与阀体的密封件，联结至提升阀杆、且安置在阀体内；和

提升阀复位弹簧，联结至提升阀杆、且安置在阀体内；其中推杆配置成用以接合所述提升阀杆以打开所述提升阀与阀体的密封件；

促动器，联接至阀门组件；

主出口，联接至阀门组件；

缸体，联接至阀门组件，以及

再填充阀，联接至阀门组件从而以灭火剂再填充所述缸体；

其中促动器配置成用以将阀门组件和缸体设置为呈流体连通，以及所述推杆和/或所述提升阀杆配置为防止所述推杆在灭火器工作期间返回其初始位置。

10.如权利要求9所述的系统，其中推杆包括斜面。

11.如权利要求10所述的系统，其中斜面包括键槽。

12.如权利要求11所述的系统，其中当促动所述推杆时，提升阀杆接合着键槽，且沿键槽行进。

13.如权利要求12所述的系统，其中提升阀杆包括可变形材料，其当促动所述推杆时将提升阀杆牢固固定至推杆。

14.如权利要求9所述的系统，其进一步包括一种安置在阀体内的终端止动件。

15.如权利要求14所述的系统，其中推杆包括可变形材料，其当促动所述推杆时将推杆牢固固定至所述终端止动件。

16.如权利要求12所述的系统，其中推杆包括沟槽，所述沟槽配置成当促动推杆时用以接纳所述提升阀杆。

17.一种用于操作自动灭火器（AFE）的方法，该方法包括：

检测密闭空间内的火灾或爆炸中的至少一种；

启动包括如下部分的自动灭火器：

阀门组件，包括：

阀体；

终端止动件，安置在阀体内；

推杆，具有斜面和设置在斜面上的键槽，且设置在阀体内；

提升阀杆，与推杆的纵向轴线垂直布置、安置在阀体内、且始终接触所述推杆的所述斜面，以保持所述阀门组件的关闭位置，沿与由耦接至所述阀门组件的灭火器的促动器施加到所述推杆上的力相反的方向始终施加力到所述推杆；

提升阀与阀门的密封件，联接至提升阀杆、且安置在阀体内；和

提升阀复位弹簧，联接至提升阀杆、且安置在阀体内；

其中推杆配置成用以将所述提升阀杆推向耦接至所述阀门组件的自动灭火器的缸体，以打开提升阀与阀体的密封件，从而建立该缸体和耦接至该阀门组件的主出口之间的流体连通，允许来自该缸体的灭火剂从该主出口流出；以及

填充阀，联接至阀门组件；

其中促动器配置成用以响应于火灾及爆炸中的至少一种来将阀门组件和缸体设置为呈流体连通；和

牢固固定所述推杆。

18.如权利要求17所述的方法，其中提升阀杆包括可变形材料，其当促动所述推杆时将提升阀杆牢固固定至推杆；以及其中所述推杆包括可变形材料，其当促动所述推杆时将所述推杆牢固固定至所述终端止动件。

19.如权利要求17所述的方法，其中推杆包括沟槽，所述沟槽当促动所述推杆时配置成用以接纳所述提升阀杆，其将推杆牢固固定至提升阀杆。