CN1082823C - 用于检测和预防火险的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于检测火险和防火或灭火的新方法和设备，基于一旦自动检测施加到汽车上的冲击时，以一个预先编好程序的时间模式启动许多个可单独操作的喷嘴，排放冷却剂/灭火剂。该灭火剂最好是已经设置在汽车内并作汽车空调系统制冷用的CO2。

Description

用于检测和预防火险的方法和设备
本发明涉及火险的自动检测及防火/灭火系统，尤其用于装备内燃机的机动车。
出了事故和受到猛烈冲击(撞坏)的具有上述类型发动机的机动车在事故期间或正好在事故之后容易着火。特别是对于在压力下供给泵连续提供燃料的喷射发动机这种情况下，正好对车中乘客有很大危险。使用便携式灭火容器来熄灭发动机室内的火是很危险的，并且完成灭火任务所需要的时间包括人打开发动机室发现冒烟和着火，并因而让轮毂下面的空气进入发动机室，这样就助长了火的传播。
因此，近来在一些专利申请书/专利中已经研制出并说明了各种基于自动检测和灭火的系统。例如，FR在2674441公开了一种基于用哈龙(HALON)13-01作为灭火剂的系统，该系统位于发动机室内的压力容器中，由正面冲击或横向冲击检测器驱动，或用烟和/或火检测器补充。一个由管路和喷嘴组成的系统在上述检测时自动将哈龙直接排放到发动机室内，并同时断开燃料泵。
DE 4223293 A1公开了一种组合式载人汽车和卡车(运货)两用的防火系统，基于检测火并使用CO2作灭火剂。
与这些和其他已知灭火系统的安装/使用有关的缺点是必须在缺少自由空间的发动机室内移动很多容器和辅助设备(检测器、传感器、变换器)，因而增加了检测和灭火系统的重量及随之增加了生产成本。
此外，RU 2008046公开了另一种灭火系统，该系统基于排放散热器冷却液(水)或一种1，2-亚乙基二醇混合物灭火，借助加压的灭火促进剂如CO2气体帮助灭火。该公开内容所声称的优点是取消了车中特别“笨重的”灭火剂容器。但是，用冷却水作灭火剂产生很差的灭火效率、有限的灭火能力(由于直接通流而引起漏泄和损耗)，并且肯定不适用于防火目的。
因而，本发明的目的是提供一种改进了的新型自动灭火系统，它在发生事故的情况下通过在冲击检测之后立即预防性地施加灭火剂来保证增加汽车乘客的安全。
本发明的另一目的是提供一种新式快速响应(反应)检测系统，它减少了所用元件/部件的数量，因此降低了所安装的检测和灭火系统的重量和生产成本。
本发明还有另外一个目的是提供一种方法和手段，用于差动(延迟)释放适合环保(有益于健康)类型、并在车辆中已优先安装/应用于其它用途(功能)的灭火剂(液体)。
本发明的目的可以通过以下措施实现：自动检测火险和防火或灭火的方法，尤其是在装有内燃机的汽车中的上述方法，该方法利用冲击传感器检测器自动检测发生碰撞时施加到汽车上的冲击并利用打开与灭火剂容器连接的阀装置通过喷嘴排放灭火剂步骤，其特征在于，许多通过汽车不同部分分布的可单独操作的喷嘴以预先编好程序的时间模式排放冷却剂/灭火剂，灭火剂是已经设置在汽车内容器中并作汽车空调系统中制冷剂用的CO2。
本发明的目的还可以通过以下措施实现：排放的灭火剂是液态CO2。安放在汽车发动机室内的冷却/灭火喷嘴的启动和保护乘车人的气囊的启动同时开始。安放在车厢内的灭火喷嘴的启动比冲击检测延迟一预定的时间。灭火剂是INERGEN类型，是在所产生的气体混合物排入车厢内之前，通过将汽车空调装置中的CO2加入装有氮气和氩气的混合物的容器中而现场提供的。包括一个或多个冲击传感器检测器、一个处理/转向单元以启动与灭火剂容器连接的阀装置，该容器通过管路和喷嘴连接到发动机室，并且可能连接到车厢和油箱，冲击传感器和转向单元是冲击检测装置和用于松开气囊的启动系统的部件，其特征在于，灭火剂是已经设置在汽车内容器中并作汽车空调系统中制冷剂用的CO2，并且排放的灭火剂基本上是液相CO2。该设备还包括一个附加的容器，它装有氮气和氩气的混合物并连接到灭火剂容器上，因此保证了现场准备好的INERGEN气可用于车厢中灭火。
按照本发明，研制出一种用于检测/防火/灭火的新型快速响应系统，在该系统的一个优选实施例中它基于应用CO2作为灭火剂，后者已经安装在车辆的空间回路中作为制冷剂，并且此处将火的检测装置直接与前面冲击、侧面冲击和/或后面冲击的检测及车辆气囊保护系统的启动相连系。
用CO2作为与涉及事故的车辆有关的防火剂的显而易见的优点是一种下述特有特点的组合：
-将整个发动机室冷却到低于点火温度；
-由于局部形成粘附雪的CO2及随后以气体形式提供的CO2的升华，而延长了与冷却剂的接触；
-及最后使用关闭的/密闭的发动机室/隔间中的O2含量有效地减少到低于燃烧(氧化反应)所需的浓度。
由下述如附图图1-3中例示的该系统的一些优选实施例和操作方式的说明，本发明将更容易理解和显而易见，其中
图1为装有火险自动检测及防火/灭火系统元件的车辆示意侧视图；
图2以示意图形式示意说明按照本发明的该系统及适用的系统操作上连接的元件。
图3示出在灭火试验中所用的试验设备的横截面。
参看图1，图1以截面图形式示意示出一辆汽车，它包括一个通常位于前面的装入该车发动机(图中未示出)的发动机室4和一个位于后面的油箱1，标号2表示例如装有液体CO2作为灭火剂的容器。位于预期冲击的关键地点和水平面处的压力(冲击)传感器6以一个前面冲击检测器6′、侧面冲击检测器6″和后面冲击检测器6形式分别通过传输/信号线17′、17″、17可操作地连接到处理/转向单元8，该单元8通过传输线16′、16″、16提供转向信号，以便能利用一组可单独操作的喷嘴3′、3″、3来操纵用于灭火剂的阀9′、9″、9开/关，喷嘴3位于发动机室4内，此外利用喷嘴3′保证灭火剂在油箱1的上方放出，并且最好还要延迟一预定的时间，让乘客离开车子，还通过喷嘴3″将灭火剂排入车厢5内。上述延迟放出的操作可通过处理/转向单元8中的时间延迟电路完成，以保证灭火剂按照一预先编好程序的模式排放。这个预先编好程序的模式也可能包括在每个喷嘴位置处灭火剂排放时间间隔的控制。另外，在供应灭火剂到喷嘴的管路中可以设置时间延迟元件和/或限流器。
有利的是，所用的传感器/检测器6与关于松开/启动用于保护坐在车子前面的乘客而设置的气囊7所利用/应用的传感器是相同的。
按照该系统的优选实施例，压力容器2代表用CO2作制冷剂的空调回路的一个集成部件。如图2所示，图2以方框图形式示意说明本防火/灭火系统和设置的空调组件之间的连接，冲击检测器6通过传输/信号线15连接到一个阀9上，阀9与压力容器2连接，该压力容器2是一个整体部件，作为一个(超临界)蒸汽压缩循环的缓冲容器(接受器)，该蒸汽压缩循环还包括一个压缩机10、一个气体冷却器11、一个节流阀13和一个蒸发器14，它们串联在一个闭合回路中。当用电子传感器时，该阀最好是电磁阀，但该阀也能用液压方式或气动方式操作。一旦检测到一次冲击，传感器就通过传输/信号线15将信号传送到阀9，阀9将打开，用于使压缩的CO2经过管路12流动到实际着火地点，如本实施例所示流动到油箱1、发动机室4和车厢5。
因此，没有必要用附加的冲击传感器或体积大的灭火剂专用容器。通过设置一个附加的阀9和连接线而简单地配接缓冲容器(接收器)2，将省去设置一个新的灭火用的容器。
实例
如按照图3的横截面视图中所示，灭火试验在装有密闭的侧壁20、部分打开的底部25和用一些小孔21穿通的顶板的容器中进行。
该容器的尺寸与一个中等载人小汽车内发动机室的尺寸相似，亦即高0.5米，宽0.72米和长1.12米。该容器的内部容积约为400立升。
一个喷嘴装置23具有3个开口，每个开口的直径均为1mm，该喷嘴装置在中央设置于顶板的下面。一个具有直径0.19米和高0.075米的容器24设置在该容器的底部中央。
在进行灭火试验之前，观察到0.2升汽油能燃烧大约10分钟。
该灭火设备包括通过喷嘴装置喷出的压缩CO2。灭火设备的能力约为每秒60克CO2。
进行了4次灭火试验，此处是在让火燃烧约1分钟后，通过喷嘴喷出灭火剂。
在所有已进行过的试验中，灭火时间少于5秒钟。
在每次灭火试验中，消耗的CO2不到300克。
若用已经安装在具有用CO2作制冷剂的空调回路的汽车中的压缩CO2，通常将有约2公斤CO2可用于灭火。因此，应保证有足够量的CO2可用于熄灭发动机室内的可能着火，外加熄灭汽车其它位置处的可能着火。
按照该系统的另一个发明的方面，在空调回路中存在已经安装好的CO2缓冲容器使得有可能现场准备一种用于车厢内的更温和的灭火剂。因此，例如可将一个装有氮气和氩气混合物的附加容器(图中未示出)安装在小轿车中并连接到CO2容器上，以便通过在冲击检测时将一些CO2配合“放”入这种气体混合物中，可以现场提供一种通称为INERGEN的专用灭火剂或类似的灭火剂，以避免因用纯CO2而引起乘车人的休克状态(急冷)甚至窒息的危险。
对于上述优选实施例所说明和示范的本发明的范围不限于这些实例。已公开的火险自动检测和灭火系统的发明原理也可以例如用到以电池为动力的汽车上，并且一种用于该系统的启动/开-关的自动、半自动或甚至手动的方式的组合在本发明的框架内是可能的。

Claims (7)

1.自动检测火险和防火或灭火的方法，尤其是在装有内燃机的汽车中的上述方法，该方法利用冲击传感器检测器自动检测发生碰撞时施加到汽车上的冲击并利用打开与灭火剂容器连接的阀装置通过喷嘴排放灭火剂步骤，其特征在于，许多通过汽车不同部分分布的可单独操作的喷嘴以预先编好程序的时间模式排放冷却剂/灭火剂，灭火剂是已经设置在汽车内容器中并作汽车空调系统中制冷剂用的CO2。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，排放的灭火剂是液态CO2。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，安放在汽车发动机室内的冷却/灭火喷嘴的启动和保护乘车人的气囊的启动同时开始。
4.按照权利要求1、2或3的方法，其特征在于，安放在车厢内的灭火喷嘴的启动比冲击检测延迟一预定的时间。
5.按照前述任一权利要求的方法，其特征在于，灭火剂是INERGEN类型，是在所产生的气体混合物排入车厢内之前，通过将汽车空调装置中的CO2加入装有氮气和氩气的混合物的容器中而现场提供的。
6.用于在汽车中自动检测火险和灭火的设备，包括一个或多个冲击传感器检测器(6)、一个处理/转向单元(8)以启动与灭火剂容器(2)连接的阀装置(9)，该容器(2)通过管路(12)和喷嘴(3)连接到发动机室(4)，并且可能连接到车厢(5)和油箱(1)，冲击传感器(6)和转向单元(8)是冲击检测装置和用于松开气囊(7)的启动系统的部件，其特征在于，灭火剂是已经设置在汽车内容器中并作汽车空调系统中制冷剂用的CO2，并且排放的灭火剂基本上是液相CO2。
7.按照权利要求6的设备，其特征在于，该设备还包括一个附加的容器，它装有氮气和氩气的混合物并连接到灭火剂容器(2)上，因此保证了现场准备好的INERGEN气可用于车厢中灭火。
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