CN104602768A - 用于抑制集装箱内火情的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于抑制集装箱内部火情的装置，包括被构造成在某一位置处安装在交通工具内部的支撑结构，该位置与被构造成承接集装箱的至少一个部位相关联。该装置进一步包括联接到支撑结构的展开结构和联接到该展开结构的穿透器组件。穿透器组件包括具有被构造成刺穿集装箱的尖端的喷嘴以及与该喷嘴相关联的致动器。该致动器被构造成延伸喷嘴的尖端以使其刺穿集装箱。该支撑结构和该展开结构被构造成使得穿透器组件相对于该支撑结构在至少一个平面内可移动，并且该穿透器组件被构造成接收灭火剂并将灭火剂引导至该集装箱内。

Description

用于抑制集装箱内火情的系统和方法

技术领域

本公开涉及用于抑制火情的系统和方法。具体地，本公开涉及用于抑制与集装箱相关联的火情的系统和方法。

背景技术

可以使用多种不同类型的交通工具中的一种或更多种将货物运输到其目的地，例如包括船舶、火车、飞机和卡车。这样的货物在位于装货区域内部的同时进行运输。在一些情况下，货物可以包括有害的、易燃的和/或可燃的材料，它们会致使运输对于货物本身以及运输货物的交通工具和交通工具的操作者而言变得危险。

在许多情况下，货物可能会在与控制交通工具的操作者相分离的区域内进行运载。因此，操作者会无法意识到在货物集装箱或者装货区域内已经发生的火情或爆炸。此外，通常是一个以上的货物集装箱位于任意给定装货区域内。这会导致，即使已经确定在给定装货区域内正在起火也难以确定是哪个集装箱着火。

由于运货交通工具的性质，可用灭火剂的供给会受限。例如，在货运飞机上，任何灭火剂的重量都会限制可被携带以抑制火情的灭火剂的量。因此，人们希望通过将灭火剂的任何释放集中于需要灭火剂的特定区域，而不是仅释放足够多量的灭火剂以淹没整个装货区域，由此限制被用于灭火的灭火剂的量以便减少飞机所携带的重量。此外，灭火剂本身可能有害于一些类型的货物。因此，人们希望限制灭火剂对需要灭火的部位的释放，以便限制对不需要灭火的货物的损坏。因此，人们希望提供一种火情探测系统，其能够确定火情的近似部位，以致适当量的灭火剂能够只是被引导到正在遭受火情的部位。

因为遭受火情的装货区域可能会位于远离运货交通工具操作者（即，货物可能位于交通工具上的无人和/或难以通达的部分），所以可能会更加难以及时地向遭受火情的区域提供灭火剂。因此，人们希望提供一种用于远程地且以及时的方式供应灭火剂的系统。

操作者相对地远离装货区域的运货交通工具的一种示例是飞机。现代飞机所运载的大多数货物是在货物集装箱内或在货物货盘上进行运输。集装箱通常被称之为单位装载工具（“ULD”）。为了安全考虑，ULD通常必须被构造成接合飞机货物锁定系统以便在各种飞行、着陆和/或紧急情况下约束货物集装箱。根据联邦航空条例，ULD被看作飞机设备，是针对特定飞机类型经联邦飞行总署（FAA）认证的，并且典型地按国家航空和航天标准（NAS）3610中所包含的规范而进行制造。

在货运飞机示例中，虽然一些装货区域可以常规地装备有旨在于手动操作的灭火瓶，但是在飞行期间极少数货物集装箱可以被机组人员接近，从而使得难以通过使用灭火瓶来熄灭位于飞机装货区域内的火情。此外，火情可能会发生在货物集装箱内部，若这些火情未得到抑制或熄灭，则它们会突破集装箱的壁并且扩散到整个装货区域。不过，即使并非不可能，也是很难抑制或熄灭集装箱内部的火情而不将灭火剂排放到集装箱内部。

因此，人们希望提供一种用于探测交通工具装货区域的货物集装箱内火情的系统。进一步，会希望提供一种用于抑制与已经探测到火情的集装箱相关联的火情的系统。此外，会希望提供一种用于在集装箱内部供应灭火剂的系统。进一步，会希望提供一种具有减少重量的用于抑制与集装箱相关联的火情的系统。

为了减少与对装货区域装载和卸载货物相关联的劳动和时间，人们希望对负责装载和卸载货物的人员的阻碍降至最低。因此，会希望提供一种用于抑制火情的系统，其不会对从装货区域装载和卸载货物造成不必要的阻碍。

与探测和/或抑制火情相关联的问题并不限于货物运输业。例如货物和/或其它物品被存储于远离监管货物或其它物品的人员的地方，例如储存设施的话，就可能会出现类似的问题。因此，在各种广泛情形下，都可能会希望远程地探测和/或远程地抑制火情。

发明内容

在下列描述中，某些方面和实施例将变得显而易见。应该理解成这些方面和实施例可以在它们最广义上进行实践而不需具有这些方面和实施例的一个或更多特征。应该理解的是这些方面和实施例只是示例性的。

本公开的一个方面涉及一种用于抑制集装箱内部火情的装置。该装置可以包括支撑结构，该支撑结构被构造成在某一位置处安装在交通工具内部，该位置与被构造成承接集装箱的至少一个部位相关联。该装置可以进一步包括联接到支撑结构的展开结构和联接到展开结构的穿透器组件。该穿透器组件可以包括具有被构造成刺穿集装箱的尖端的喷嘴和与该喷嘴相关联的致动器。该致动器可以被构造成延伸喷嘴的尖端以致其刺穿集装箱。该支撑结构和该展开结构可以被构造成使得穿透器组件相对于支撑结构在至少一个平面内可移动，并且穿透器组件可以被构造成接收灭火剂并且将灭火剂引导到集装箱内。

如这里所用，术语“火情/火”不必限制成具有可见火焰的火。而是，术语“火情/火”在广义上使用，并且可以被用于描述物体和/或表面呈现出对本领域技术人员而言期望或视为不安全的较高温度的情形，例如物体和/或表面正在阴燃、冒烟和/或热得不能被碰触的情形等。

根据另一方面，一种用于抑制集装箱内部火情的系统可以包括支撑结构，该支撑结构被构造成在某一位置处安装在交通工具内部，该位置与被构造成承接集装箱的至少一个部位相关联。该系统还可以包括联接到支撑结构的展开结构和联接到展开结构的穿透器组件。该穿透器组件可以包括具有被构造成刺穿集装箱的尖端的喷嘴和与该喷嘴相关联的致动器。该致动器可以被构造成延伸喷嘴的尖端以致其刺穿集装箱。这系统还可以包括与穿透器组件相关联的灭火剂输送系统。该支撑结构和该展开结构可以被构造成使得穿透器组件相对于支撑结构在至少一个平面内可移动，并且灭火剂输送系统可以被构造成向喷嘴供应灭火剂。

根据又一方面，一种用于运输集装箱的交通工具可以包括限定了该交通工具内部的主体、主体内的甲板以及在该甲板上方间隔开的天花板，其中甲板被构造成支撑多个集装箱。该交通工具可以进一步包括用于抑制由甲板支撑的集装箱内部的火情的系统。该系统可以包括支撑结构以及展开结构，其中该支撑结构在与被构造成承接集装箱的至少一个部位相关联的位置处被安装在主体内部，该展开结构被联接到该支撑结构。该系统可以进一步包括被联接到展开结构的穿透器组件。该穿透器组件可以包括具有被构造成刺穿集装箱的尖端的喷嘴和与喷嘴相关联的致动器。该致动器可以被构造成延伸喷嘴的尖端以致其刺穿集装箱。该系统还可以包括与穿透器组件相关联的灭火剂输送系统。该支撑结构和该展开结构可以被构造成使得穿透器组件相对于支撑结构在至少一个平面内可移动。该灭火剂输送系统可以被构造成向喷嘴和集装箱内部供应灭火剂。

应该理解成上述发明内容和下述具体实施方式两者仅是示例性和解释性的并非是对所声明的发明的约束。

被并入且构成本说明书一部分的附图示出了本发明的若干示例性实施例并且可以与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明

图1是示例性交通工具的示意性透视剖切图；

图2是示例性装货区域的示意性俯视图；

图3是示例性装货区域的示意性剖视图；

图4是与示例性交通工具相结合地所示出的用于抑制火情的系统的示例性实施例的示意性俯视图；

图5是用于抑制火情的装置在示例性收藏状态下的示例性实施例的示意性透视图；

图6是图5所示的示例性装置在示例性展开状态下的示意性透视图；

图7A是图5和图6所示的示例性装置的一部分的示意性局部立视图；

图7B是刺透屏障且排放灭火剂的喷嘴的示例性实施例的示意性局部透视图；

图8A是用于抑制火情的装置的示例性实施例的示意性剖视图，其示出了在第一平面P₁内的示例性运动；

图8B是用于抑制火情的装置的示例性实施例的示意性剖视图，其示出了在第二平面P₂内的示例性运动；

图9A是在示例性交通工具内以示例性方式所布设的用于抑制火情的示例性装置的示意性俯视图，其中所示装置处于第一示例性构造；

图9B是以第二示例性构造所示出的图9A所示的示例性装置的示意性俯视图；

图10A是在第一示例性展开操作期间以示例性方式所布设的用于抑制火情的示例性装置的示意性剖视图；

图10B是以第二示例性展开操作所示出的图10A所示的示例性装置的示意性剖视图；以及

图11是示出用于控制示例性灭火剂系统的示例性控制步骤的框图。

具体实施方式

现在将详细地参照附图中所示出的本发明示例性实施例。只要有可能将会贯穿附图使用相同附图标记来指代相同或类似部件。

图1和图2描绘了示例性货运飞机10，其仅仅是本文中所公开的用于抑制集装箱内部火情的示例性系统可能被应用的环境的一种示例而已。不仅可能而且可设想例如应用在船舶、卡车、火车、其它类型交通工具和/或存储设施内等其它环境中。

如图1所示，示例性飞机10包括限定了飞机10的内部14的主体12（即，机身）。内部14可以包括具有甲板18和在甲板18上方间隔开的天花板20的装货区域16。甲板18可以被构造成支撑一个或更多货物集装箱22，所述货物集装箱22被构造成容纳在飞机10上运输的物品。例如，甲板18可以包括辊和/或紧固装置（未示出），它们被构造成有助于使得集装箱22在装货区域16内易于移动和/或使集装箱22稳固在甲板18上的固定位置。

参考图2，飞机10的示例性甲板18被划分成多个装货位置24以便引导集装箱22的放置。例如，图2所示的示例性甲板18被划分成纵向延伸的两排，其限定了用于放置集装箱22的装货位置24。装货位置24的数量和构造是示例性，并且可以想到其它数量和构造。

参考图3，分别位于装货位置24a和24b的集装箱22a和22b可以是例如ULD等的货物集装箱。这样的集装箱可以具有不同尺寸。例如，非常常用的工业ULD是标记为“SAA”的集装箱，其测量为大约88英寸宽乘以大约125英寸长且具有大约82英寸高的弧顶。ULD的另一示例是标记为“AMJ”的集装箱，其测量为大约96英寸宽乘以大约125英寸长且具有大约96英寸的最大高度。ULD可以具有例如由铝、钢、复合材料、玻璃纤维和LEXAN中一种或更多种所制成的壁。集装箱22可以是货物集装箱领域的技术人员所公知的任意集装箱。例如，集装箱22可以是由FAA认证的任意集装箱和/或可以根据NAS 3610中所包含的标准规格而制造。

如图4所示，示例性飞机10可以配备有用于抑制与一个或更多集装箱22相关联（例如其内部）的火情的系统30。例如，图4中示出的示例性系统30包括控制系统32和火情抑制系统34。控制系统32可以被构造成从用于探测与一个或更多集装箱22相关联的温度的一个或更多传感器38接收信号，并且确定所探测到的温度是否大于预定温度，并且如果是的话，就激活火情抑制系统34或者激活报警信号。在一些实施例中，控制系统32激活火情抑制系统34和报警信号二者。这样的信号可以经由本领域技术人员所公知的硬布线、无线系统和/或红外线系统来进行传输。例如，可以使用红外线传输系统以便减少对例如与飞机10操作相关联的信号产生干扰。

控制系统32可以包括开关（未示出），以致飞机10的操作者可以手动地激活火情抑制系统34。火情抑制系统34被构造成当其被激活时，将灭火剂供应到与探测到比预定温度更高温度的传感器38相关联的集装箱22（例如供应到集装箱22的内部）。如下文更具体所解释那样，用于抑制火情的示例性系统30可以是能探测集装箱内部的火情；将穿透器系统展开到集装箱；刺透集装箱；和/或将灭火剂供应到集装箱的内部。

如图4所示，示例性控制系统32包括：被构造成控制示例性系统30的至少一个控制模块36，以及与控制模块36通信用以探测与一个或更多集装箱22相关联的温度的一个或更多传感器38。示例性控制模块36可以是例如可编程或预编程控制器之类的基于微处理器的控制器，其根据被存储在控制器30内的或者经由物理连接和/或无线通信链路而远程下载的逻辑和/或程序指令以数字方式进行操作。

在示例性控制系统32中，一个或更多传感器38可以与一个或更多相应的装货位置24相关地被安装在装货区域16内，以致传感器38能够探测与位于相应的装货位置24处或其附近的集装箱22相关联的温度。例如，一个或更多传感器38可以被安装在装货位置24的上方（例如，经由天花板20）和/或其侧面（例如，邻接于装货位置），以致所述一个或更多传感器38能够探测与位于对应的装货位置24处的集装箱22相关联的温度。传感器38可以是例如热电堆、光学高温计和/或红外线式传感器。可以想到并可以使用本领域技术人员公知的任意温度传感器。根据一些实施例，信号可以被发送到报警系统，包括例如报警灯和/或声音消息，以便警告操作者或者系统监管人。一些实施例可以包括手动开关，一旦接收到报警信号就可以由操作者来触发该手动开关以便激活示例性系统30。

图4所示的示例性火情抑制系统30包括火情抑制系统34，其包括被构造成抑制与一个或更多集装箱22相关联（例如其内部）的火情的一个或更多灭火剂装置40，以及被构造成向灭火剂装置40供应灭火剂的灭火剂输送系统42。例如，灭火剂输送系统42可以包括用于容纳灭火剂的一个或更多罐44以及歧管系统46，其包括管道48和相关配件（未示出）用以在罐44和用于抑制火情的一个或更多装置40之间提供流动连通。管道48和相关配件可以是本领域技术人员公知的任意合适的管道和/或配件。歧管系统46可以被构造成有选择性地向一个或更多的个别灭火剂装置40供应灭火剂。具体地，歧管系统46可以包括多个阀门（未示出），其被构造成响应于从控制模块36接收到的信号将流动引导至一个或更多灭火剂装置40。因此，若探测到与集装箱22中的一个相关联的火情，则控制模块36被构造成发送信号到歧管系统46的适当阀门，以使得灭火剂仅被供应到与所探测到的火情相关联的集装箱22。

例如如图4所示那样，示例性系统30包括三个罐44a、44b和44c。罐44a、44b和44c可以均容纳相同的灭火剂、不同的灭火剂或者是被结合起来形成单一灭火剂的不同成分。如本文更具体地所解释，例如罐44a和44b可以容纳气体，并且罐44c可以容纳泡沫溶液，以致当气体和泡沫溶液在灭火剂装置40处结合起来时，产生灭火剂泡沫用以排放到集装箱22内。例如，气体可以包括氧、氮或者任意惰性的气体（即，氦、氖、氩、氪、氙和氡）。泡沫溶液可以是例如由ANSUL所销售的CARGO FOAM，或者当与气体结合时变成泡沫的任意其它溶液。可以想到并且可以使用本领域技术人员公知的其它灭火剂和/或成分。

参考图5，示例性灭火剂装置40包括被构造成在例如飞机10的内部所安装的支撑结构50、展开结构52和穿透器组件54。如下文更具体所解释，如图5所示那样示例性支撑结构50被构造成为灭火剂装置40的各种部件提供安装点。

图5所示的示例性支撑结构50包括彼此联接以形成大体矩形框架58（例如大体正方形框架）的四个框架构件56a-56d。示例性框架58被构造成经由公知的附接装置（例如螺栓、螺钉、焊接接头等）被附接到交通工具的内部，例如飞机10的装货区域16。例如，如图8A和图8B所示，示例性框架58被附接到飞机10的天花板20，以致框架58被定向在基本上水平平面内，并且沿着飞机10的中心线而定位。可以想到其它的位置和/或取向。

如这里所用，术语“水平”和“竖直”及其派生词可以被用来在相对意义上，例如在相对于可以安装有框架58的结构的意义上来描述位置和取向。因此，例如就安装有框架58的交通工具为水平来说的话，框架58被安装成使其位于水平平面内。然而，如果安装有框架58的交通工具不是水平的，则框架58在整体意义上并非水平的，而是在相对意义上是水平的，以致至少在本文所公开的示例性实施例中，框架58将位于与例如飞机10的甲板18和/或天花板20所处的平面基本上平行的平面内。然而，术语“水平”和“竖直”相对于彼此而言是相互大体正交的，不论这些术语是在整体还是相对意义上使用。

如图5和图6所示，示例性框架58进一步包括两个支柱构件60a和60b，这两个支柱构件从框架构件56a的大体中心点分别延伸到框架构件56b和56c的大体中心点。支柱构件60a和60b为框架58和展开结构52提供支撑。示例性支撑结构50可以由铝、钛、钢、合成材料（例如碳纤维）和/或本领域技术人员公知的任意其它合适的材料中的一种或更多种制成。此外，示例性框架构件56a-56d和支柱构件60a和60b可以具有任意横截面形状，例如C形、通道形、I形、L形、Z形、圆形和/或盒状。可以想到并可以使用本领域技术人员公知的横截面形状。

示例性支撑结构50进一步包括被构造成为展开结构52提供附接点的枢转安装件62。如图5和图6所示，示例性枢转安装件62在支柱构件60a和60b与框架构件56a的大体中心点相交会的点处，包括被联接到支柱构件60a和60b的下侧和框架构件56a的第一金属板64a以及被联接到支柱构件60a和60b的上侧和框架构件56a的第二金属板64b（见图9A和图9B）。示例性板64a和64b提供枢轴点，其限定了用于承接展开结构52的竖直轴线V并且设置有竖直铰链68，这使得展开结构52能够在第一平面P₁（例如水平平面）内以枢转方式进行摆动（例如参见图8A）。

示例性支撑结构50还包括被构造成支撑闩锁组件的收藏安装件70，当示例性灭火剂装置40不使用时其将展开结构52维持在收藏位置。由于维持这种收藏状态，灭火剂装置40例如不会干扰向装货区域16装载集装箱22以及从装货区域16卸载集装箱22。示例性收藏安装件70包括被安装到框架58的支撑支架74。

图5和图6中示出的示例性展开结构52包括臂76，其在一端被联接到支撑结构50并且在相反端被联接到穿透器组件54。更具体地，示例性展开结构52包括被联接到铰链68的枢转构件78，并且示例性枢转构件78包括被联接到臂76的一端的铰链80。铰链80提供了限定水平轴线H的枢轴点（图5），其使得臂76能够在第二平面P₂（例如，竖直平面）内以枢转方式进行摆动，该第二平面P₂相对于第一平面P₁大体正交。（例如参见图8B）。因此，借助于展开结构52的示例性臂76经由铰链68和80被联接到支撑结构50，臂76可以在两个大体正交的平面（例如，分别在水平平面和竖直平面）内枢转。

如图5和图6所示，示例性臂76包括两个下部连杆82a和82b和两个上部连杆82c和82d。更具体地，连杆82a-82d在一端被联接到枢转构件78，以致下部连杆82a和82b被联接到枢转构件78的下部，并且上部连杆82c和82d被联接到枢转构件78的上部。连杆82a-82d在相反端也被联接到穿透器组件54，以致下部连杆82a和82b被联接到穿透器组件54的下部，并且上部连杆82c和82d被联接到穿透器组件54的上部。下部和上部连杆82a-82d以允许每个连杆82a-82d相对于枢转构件78和穿透器组件54进行枢转的方式被联接到枢转构件78和穿透器组件54。

在所示的示例性实施例中，下部连杆82a和82b大体平行于上部连杆82c和82d。借助于这种示例性设置，随着臂76在第二平面P₂（例如，竖直平面）内枢转，穿透器组件54相对于支撑结构50维持基本上恒定取向。具体地，支撑结构50的框架58被示为位于水平平面内，并且随着臂76在与水平平面正交的平面内枢转，穿透器组件54虽然相对于框架58竖直地运动但却相对于水平平面不转动，因此维持其相对于框架58的取向。

示例性穿透器组件54被构造成从灭火剂输送系统42接收灭火剂，刺穿屏障，例如集装箱22的壁等（例如，集装箱22的上壁），以及将灭火剂引导到集装箱22内部。参考图7A，示例性穿透器组件54包括外壳84、灭火剂接收腔86、喷嘴88和刺穿致动器90。灭火剂接收腔86、喷嘴88和刺穿致动器90经由外壳84彼此联接。

示例性灭火剂接收腔86包括管状结构92，其经由管道48a和48b与灭火剂输送系统42流动连通。在所示示例性实施例中，管道48a和48b被联接到管状结构92的一端并且经由歧管系统46提供至罐44a-44c的流动连通（参见图5、图6和图7A）。

在示例性系统30的激活过程中，控制系统32进行操作以打开歧管系统46内的适当阀门，以致管道48a和48b向接收腔86供应灭火剂。罐44a-44c可以向接收腔86供应相同的灭火剂。然而，根据一些实施例，罐44a、44b和罐44c可以容纳灭火剂的不同成分，并且管道48a、48b可以分别向接收腔86供应第一和第二灭火剂成分。例如，罐44a、44b可以向接收腔86供应气体，而罐44c可以向接收腔86供应泡沫溶液。接收腔86可以在管状结构92中包括泡沫发生器（未示出），其中泡沫发生器被构造成接收气体和泡沫溶液，并且将气体和泡沫溶液结合起来以形式灭火剂泡沫。

示例性接收腔86与外壳84处于流动连通，外壳84包括在其内所限定的腔94。示例性喷嘴88包括管状构件96，其被联接到外壳84，从而经由外壳84的腔94在管状构件96和接收腔86之间提供流动连通。因此，经由灭火剂输送系统42被供应到接收腔86的灭火剂流过腔94并进入到喷嘴88的管状构件96内。

示例性喷嘴88的管状构件96从外壳84延伸出来并且结束于被构造成刺穿诸如集装箱22的壁之类的屏障的尖端98。尖端98可以被构造成具有有助于刺穿屏障的圆齿状刀刃或其它特征。虽然被示为具有圆形横截面，不过管状构件96可以具有众多横截面中的任意一种，例如正方形、三角形等等。示例性管状构件96的管状构造在外壳84的腔94和喷嘴88的尖锐末端之间提供流动连通，以致灭火剂可以从外壳94流出外尖端98并且流到被尖端98刺穿的屏障（例如，集装箱22的壁）后方。示例性尖端98可以由钢、刃具钢、不锈钢、钛、陶瓷、复合材料或者本领域技术人员公知的任意其它材料中的一种或更多种制成，用以刺穿例如铝、钢、复合材料、碳纤维、LEXAN、玻璃纤维之类的材料和/或可以形成屏障（例如集装箱22的壁）的任意其它材料。根据一些实施例，尖端98可以是易碎的，以致其一旦其刺穿屏障，就可以从喷嘴88和/或外壳84的剩余件的一部分脱离。

如图7A所示，示例性刺穿致动器90包括汽缸部分100和活塞部分102。图7示出处于延伸构造的示例性刺穿致动器90，其中活塞部分102从汽缸部分100延伸出来。汽缸部分100包括轴套104，其有助于连杆82a-82d联接到穿透器组件54，以致允许连杆82a-82d相对于轴套104枢转。此外，汽缸部分100可以包括卡勾（未示出），用以如下文更具体地所解释那样与收藏致动器协作配合。对于气动或液压致动器的刺穿致动器90的实施例而言，汽缸部分100包括配件106用以分别接收加压空气或者液压流体，以致一旦向汽缸部分100供应加压流体，活塞部分102就从汽缸部分100延伸出来。在所示示例性实施例中，活塞部分102的一端被联接到外壳84的凸缘108。因此，一旦活塞部分102从汽缸部分100延伸出来，则外壳84、接收腔86和喷嘴88就从穿透器组件54延伸出。结果，喷嘴88的尖端98延伸出来，因此刺穿屏障，尖端98在延伸前邻接或抵靠该屏障而定位。因此，如果尖端98邻接于屏障（例如，集装箱22的壁），则活塞部分102驱动尖端98进入且穿过屏障，从而在喷嘴88和屏障的另一侧之间提供流动连通。因此，灭火剂可以经由穿透器组件54被供应到屏障后方（例如，集装箱22内）（参见图7B）。根据一些实施例，除了是气动或液压致动器之外，刺穿致动器90还可以是电力驱动的和/或弹簧加载的致动器。

示例性展开结构52还包括多个致动器，它们被构造成控制和驱动臂76相对于框架58的运动，以致穿透器组件54能够被定位成有助于将灭火剂输送到适当的集装箱22。例如，展开结构52包括被安装到收藏安装件70上的收藏致动器72（见图5和图6）。具体地，当被手动地致动或者经由控制系统32致动时，收藏致动器72从例如刺穿致动器90的汽缸部分100上的卡勾(catch)缩回，以使得展开结构52从其收藏状态（见图5）被释放到被展开的状态（见图6）。一旦收藏致动器72进行释放，则展开结构的臂76掉落到框架58的水平高度之下并且进入中间位置（图6），以致可以操纵臂76使穿透器组件54移动并定位成刺穿集装箱22以接收灭火剂。

为了将穿透器组件54移动到所需位置，展开结构52进一步包括扭锁致动器（未示出）和摇摆致动器（未示出），摇摆致动器包括例如被构造成使穿透器组件54枢转的线性致动器。扭锁致动器被构造成防止臂76绕铰链68的摆动或枢转运动，以致穿透器组件54相对于展开结构52的收藏位置在第一平面P₁（例如，水平平面）内不会运动（见图8A）。更具体地，在收藏位置（见图5），臂76紧挨着支柱构件60b而定位。因此，扭锁致动器阻止臂76在平面P₁内运动，以致当臂76被展开时其仅在平面P₂（例如，竖直平面）内运动（见图8B）。因此，在所示的示例性实施例中，穿透器组件54只是竖直运动，以致一旦穿透器组件54激活，就刺穿在支柱构件60b下方的集装箱22。

摇摆致动器被构造成驱动臂76，以致当扭锁致动器脱离接合以允许穿透器组件54在第一平面P₁内运动时，穿透器组件54就在第一平面P₁内运动。摇摆致动器紧邻于铰链68被安装在框架58上，其活塞被联接到臂76，以致一旦摇摆致动器的活塞进行延伸，臂76就在铰链68上枢转，以使得穿透器组件54在平面P₁内运动，结果，就不是喷嘴88的尖端98刺穿位于支柱构件60b下的集装箱22，而是尖端98刺穿位于支柱60a下面的集装箱22。因此，借助于示例性展开结构52将穿透器组件54从集装箱22中的第一集装箱上方的位置摆动到集装箱22中的第二集装箱上方的位置的能力，单个示例性灭火剂装置40就能够有选择性地将灭火剂排放到一个以上的集装箱22内。

展开结构52被构造成使得，当喷嘴88的尖端98靠重力而掉落且压靠着集装箱22的上壁时，提供阻力以抵抗当刺穿致动器90的活塞部分102进行延伸以刺穿集装箱22的上壁时由刺穿致动器90所产生的力。例如，邻接于铰链80与展开结构52相关联的棘爪卡勾（未示出）将臂76保持于稳定状态，以致当尖端98压抵于集装箱22的上壁时，该上壁被刺穿。

根据图9A和图9B所示的系统30的示例性实施例，单个装置40能够向两个不同的集装箱22内供应灭火剂。具体地，如图9A所示，示例性装置40a、40b和40c被安装在相应的成对装货位置24a和24b、24c和24d以及24e和24f上方，相应的成对集装箱22a和22b、22c和22d以及22e和22f位于这些位置处。相应的装置40a、40b和40c的臂76a、76b和76c能够在第一平面P₁内从一个位置起进行摆动（见图8A），以致相应的穿透器组件54a、54b和54c到达这个位置而位于集装箱22a、22c和22e上方（见图9A），以致相应的穿透器组件54a、54b和54c位于集装箱22b、22d和22f上方（见图9B）。示例性控制系统32能够激活穿透器组件54以刺穿位于处于收藏状态的穿透器组件54下方的集装箱22（图9A），或者激活穿透器组件54以刺穿在示例性飞机10的中心线C相反侧的集装箱22（图9B）。借助于能够将灭火剂供应到一个以上的集装箱22的单个装置40，就可以减少向装货区域16内的所有集装箱22供应灭火剂所需要的装置40的数量，从而减少整个系统30的重量。根据一些实施例（未示出），通过将框架58改进成允许臂76通过更大角度范围进行摆动，例如大约270度，装置40可以被构造成穿透两个以上的集装箱22，例如，四个集装箱。

参考图10A和图10B，示例性系统30能够将灭火剂输送到处于不同高度的集装箱22。如图10A所示，集装箱22a和22b位于相应的装货位置24a和24b。如果存在与集装箱22a相关联的火情，则装置40能够通过第二平面P₂降低臂76（图8B）而到达喷嘴88的尖端98恰好在集装箱22a上表面上方或与其接触的地点。替代性地，例如如图10B所示，如果存在与集装箱22b相关联的火情，则装置40能够使得臂76通过第一平面P₁摆动而到达喷嘴88的尖端98恰好在集装箱22b上表面上方或与其接触的地点。因此，系统30的一些实施例的操作足够灵活地对不同高度的集装箱提供灭火剂。

根据一些实施例，喷嘴88可以是易碎的，以致一旦尖端98已经刺穿集装箱22的上表面并且灭火剂已经被排放到集装箱22内，则喷嘴88的尖端98可以从喷嘴88和/或外壳84的一部分脱离。替代性地，或者额外地，喷嘴88可以经由快速拆卸联接（例如，快速访问紧固件和闩锁）容易地从外壳84拆除。这或许是理想的，因为其有助于从装货区域16容易地移除集装箱22而不需要拆卸或者收回装置40，从而减少了从飞机10移除货物的不便和时间。

为了描述示例性操作的目的，关于示例性飞机10已经描述了系统30的示例性实施例的操作。然而，在操作被改造成适合那些环境的情况下，则可以结合不同交通工具和/或存储区域来使用示例性系统30。

在示例性系统30工作期间，传感器38探测与集装箱22相关的温度（图4）。例如，参考图11，其提供了示例性控制模块36的示例性控制步骤的框图，在步骤110，控制模块36从温度传感器38接收指示与相应集装箱22相关联的温度的信号。在步骤112，控制模块36比较指示温度与预定温度。根据一些实施例，预定温度针对不同集装箱22可以是不同的，和/或预定温度可以是动态的。例如，预定温度可以随着参数的改变而变化，所述参数例如是飞机10外部的环境温度和/或飞机10的操作（例如，飞机10是在飞行、滑行还是正在加载或卸载）。

在步骤112，如果温度没有大于预定温度，则控制模块36继续接收并且比较温度，除非系统30被停用。然而，如果在步骤112，与一个集装箱22相关联的温度大于预定温度，则在步骤114，控制模块36确定与高温相关联的集装箱22的装货位置24。在步骤116，控制模块36激活对应于与高温相关联的传感器38的灭火剂装置40。例如，在步骤118，控制模块36激活收藏致动器72，以使展开结构52掉落到中间高度。在步骤120，控制模块36激活扭锁致动器和摇摆致动器中的适当致动器，以便将穿透器组件54展开到用于刺穿适当集装箱22的位置。在步骤122，控制模块36激活稳定致动器或机构（例如，棘爪卡勾被动地将臂76锁定到稳定位置），以致喷嘴88的尖端98位于集装箱22上表面上方或与其接触。在步骤124，控制模块36激活刺穿致动器90，以致集装箱22的上表面被尖端98刺穿从而在喷嘴88和集装箱22内部之间提供流动连通。

在步骤126，在延迟足够时间量以便适当的灭火剂装置40的穿透器组件54的喷嘴88刺穿集装箱22的上壁之后，控制模块36激活与罐44a-44c和歧管系统46相关联的阀门，以使气体和泡沫溶液被供应到对应的灭火剂装置40。结果，气体和泡沫溶液被供应到穿透器组件54的接收腔86，泡沫发生器在那里结合气体和泡沫溶液，从而灭火剂泡沫得以产生，并且流经外壳84的腔94进入到喷嘴88的管状构件96内并且进入集装箱22内（图7B）。

本说明书和这里公开的示例旨在仅仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附权利要求来指明。

Claims (40)

1. 一种用于抑制集装箱内部火情的装置，所述装置包括：

支撑结构，所述支撑结构被构造成在某一位置处安装在交通工具内部，该位置与被构造成承接集装箱的至少一个部位相关联；

展开结构，所述展开结构被联接到所述支撑结构；以及

穿透器组件，所述穿透器组件被联接到所述展开结构，所述穿透器组件包括：

喷嘴，所述喷嘴具有被构造成刺穿集装箱的尖端；和

与所述喷嘴相关联的致动器，其中所述致动器被构造成延伸所述喷嘴的所述尖端以使其刺穿集装箱，

其中，所述支撑结构和所述展开结构被构造成使得所述穿透器组件相对于所述支撑结构在至少一个平面内可移动，并且

其中，所述穿透器组件被构造成接收灭火剂并将所述灭火剂引导至所述集装箱内。

2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个平面是竖直平面。

3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个平面包括两个平面。

4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述两个平面相对于彼此正交。

5. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑结构包括被联接到枢转结构的枢转支撑件，其中所述枢转结构将所述支撑结构和所述展开结构联接到彼此。

6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述枢转结构将所述支撑结构和所述展开结构联接到彼此，以致所述穿透器组件相对于所述支撑结构在所述至少一个平面内可移动。

7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述至少一个平面包括两个平面。

8. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑结构包括收藏致动器，其被构造成将所述展开结构保持于收藏状态并且从所述收藏状态释放所述展开结构用以移动到展开状态。

9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述收藏致动器包括气动汽缸、液压汽缸和电动致动器中的一种。

10. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述展开结构包括具有第一端和第二端的臂，所述臂的所述第一端被联接到所述支撑结构并且所述臂的所述第二端被联接到所述穿透器组件。

11. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述臂被构造成在所述第一端处相对于所述支撑结构枢转。

12. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述臂被构造成在所述第一端处绕水平轴线枢转。

13. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述臂被构造成在所述第一端处绕竖直轴线枢转。

14. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述臂被构造成在所述第一端处绕水平轴线和竖直轴线枢转。

15. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述臂的所述第二端和所述穿透器组件被构造成相对彼此枢转。

16. 根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述臂被构造成在所述第一端处相对于所述支撑结构枢转，并且其中所述臂和所述穿透器组件被构造成使得随着所述臂相对于所述支撑结构枢转，所述臂和所述穿透器相对彼此枢转，以致所述穿透器组件相对于所述支撑结构保持基本恒定取向。

17. 根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述臂包括上部连杆和下部连杆，其中所述上部和下部连杆在所述臂的所述第一端和所述第二端之间相对彼此平行地延伸。

18. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述穿透器组件的所述致动器包括气动汽缸、液压汽缸、电动致动器和弹簧中的一种。

19. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷嘴包括管状构件，并且其中所述尖端位于所述管状构件的第一端处。

20. 根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述管状构件具有圆形横截面。

21. 根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述管状构件的所述第一端具有切削刃。

22. 根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述管状构件是易碎的，以致一旦所述尖端已经刺穿所述集装箱，所述集装箱能够相对于所述装置运动而无需从所述集装箱移除所述尖端。

23. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述穿透器组件包括被构造成接收灭火剂并且提供与所述喷嘴的流动连通的贮存器。

24. 根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述贮存器被构造成接收和结合第一和第二灭火剂成分。

25. 根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述第一灭火剂成分包括气体并且所述第二灭火剂成分包括泡沫溶液，并且所述穿透器组件被构造成结合所述气体和所述泡沫溶液以形成灭火剂泡沫，而且将所述灭火剂泡沫从所述喷嘴排放到所述集装箱内。

26. 一种用于抑制集装箱内部火情的系统，所述系统包括：

支撑结构，所述支撑结构被构造成在某一位置处安装在交通工具内部，该位置与被构造成承接集装箱的至少一个部位相关联；

展开结构，所述展开结构被联接到所述支撑结构；以及

穿透器组件，所述穿透器组件被联接到所述展开结构，所述穿透器组件包括：

喷嘴，所述喷嘴具有被构造成刺穿集装箱的尖端；

与所述喷嘴相关联的致动器，其中所述致动器被构造成延伸所述喷嘴的所述尖端以使其刺穿所述集装箱；和

与所述穿透器组件相关联的灭火剂输送系统，

其中，所述支撑结构和所述展开结构被构造成使得所述穿透器组件相对于所述支撑结构在至少一个平面内可移动，并且

其中，所述灭火剂输送系统被构造成向所述喷嘴供应灭火剂。

27. 根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述灭火剂输送系统包括：

被构造成容纳灭火剂的至少一个罐；以及

在所述至少一个罐和所述穿透器组件之间提供流动连通的至少一个管道。

28. 根据权利要求27所述的系统，其特征在于，所述至少一个罐包括第一罐和第二罐，其中所述第一罐被构造成容纳第一灭火剂成分，并且所述第二罐被构造成容纳第二灭火剂成分，并且其中所述至少一个管道包括：

在所述第一罐和所述穿透器组件之间提供流动连通的第一管道，以及

在所述第二罐和所述穿透器组件之间提供流动连通的第二管道。

29. 根据权利要求28所述的系统，其特征在于，所述第一灭火剂成分包括气体并且所述第二灭火剂成分包括泡沫溶液，并且所述穿透器组件被构造成结合所述气体和所述泡沫溶液以形成灭火剂泡沫，而且将所述灭火剂泡沫从所述喷嘴排放到所述集装箱内。

30. 根据权利要求26所述的系统，其特征在于，进一步包括控制系统，所述控制系统被构造成一旦探测到与集装箱相关联的温度高于预定温度就展开所述穿透器组件并激活所述致动器。

31. 根据权利要求30所述的系统，其特征在于，所述控制系统包括：

至少一个控制模块；和

至少一个传感器，其被构造成探测与至少一个集装箱相关联的温度，

其中，所述控制模块被构造成：

从所述至少一个传感器接收指示与所述至少一个集装箱相关联的所述温度的信号，

比较与所述至少一个集装箱相关联的所述温度与所述预定温度，以及

如果与所述至少一个集装箱相关联的所述温度大于所述预定温度，就展开所述穿透器组件并致动所述致动器。

32. 根据权利要求30所述的系统，其特征在于，所述控制系统包括：

至少一个控制模块；

至少一个传感器，其被构造成探测与至少一个集装箱相关联的温度；以及

报警系统，

其中，所述控制模块被构造成：

从所述至少一个传感器接收指示与所述至少一个集装箱相关联的所述温度的信号，

比较与所述至少一个集装箱相关联的所述温度与所述预定温度，

如果与所述至少一个集装箱相关联的所述温度大于所述预定温度，就激活所述报警系统，

其中，所述报警系统被构造成提供与所述集装箱相关联的所述温度大于所述预定温度的指示。

33. 根据权利要求32所述的系统，其特征在于，进一步包括系统激活开关，所述系统激活开关被构造成展开所述穿透器组件并致动所述致动器。

34. 根据权利要求31所述的系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括被构造成探测与第一集装箱相关联的温度的第一传感器，和被构造成探测与第二集装箱相关联的温度的第二传感器。

35. 根据权利要求34所述的系统，其特征在于，所述控制模块被构造成：

从所述第一和第二传感器接收指示与所述第一和第二集装箱相关联的温度的信号，

比较与所述第一和第二集装箱相关联的所述温度与至少一个预定温度，以及

如果与所述第一或第二集装箱任一相关联的所述温度大于所述至少一个预定温度，就展开所述穿透器组件并致动所述致动器，

其中，控制模块控制所述穿透器组件的展开，以致所述喷嘴刺穿与大于所述至少一个预定温度的温度相关联的所述集装箱。

36. 一种用于运输集装箱的交通工具，所述交通工具包括：

限定了所述交通工具内部的主体；

在所述主体内的甲板，所述甲板被构造成支撑多个集装箱；

在所述甲板上方间隔开的天花板；以及

用于抑制由所述甲板支撑的集装箱内部的火情的系统，所述系统包括：

支撑结构，所述支撑结构在某一位置处安装在所述主体内部，该位置与被构造成承接集装箱的至少一个部位相关联；

展开结构，所述展开结构被联接到所述支撑结构；以及

穿透器组件，所述穿透器组件被联接到所述展开结构，所述穿透器组件包括：

喷嘴，所述喷嘴具有被构造成刺穿集装箱的尖端；

与所述喷嘴相关联的致动器，其中所述致动器被构造成延伸所述喷嘴的所述尖端以使其刺穿所述集装箱；和

与所述穿透器组件相关联的灭火剂输送系统，

其中，所述支撑结构和所述展开结构被构造成使得所述穿透器组件相对于所述支撑结构在至少一个平面内可移动，并且

其中，所述灭火剂输送系统被构造成向所述喷嘴和所述集装箱内部供应灭火剂。

37. 根据权利要求36所述的交通工具，其特征在于，所述交通工具包括飞机。

38. 根据权利要求36所述的交通工具，其特征在于，所述支撑结构被安装到所述天花板。

39. 根据权利要求38所述的交通工具，其特征在于，所述至少一个平面包括竖直平面，并且所述展开结构被构造成移动所述穿透器组件以致所述喷嘴能够刺穿相对于所述甲板具有不同高度的集装箱。

40. 根据权利要求38所述的交通工具，其特征在于，所述至少一个平面包括水平平面，并且所述展开结构被构造成移动所述穿透器组件以致所述喷嘴能够刺穿位于所述甲板上不同水平位置的集装箱。