FR2572292A1

FR2572292A1 - Fire extinguisher with operational safety

Info

Publication number: FR2572292A1
Application number: FR8416438A
Authority: FR
Inventors: Pierre Sassier
Original assignee: ABG Semca SA
Current assignee: ABG Semca SA
Priority date: 1984-10-26
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1986-05-02
Also published as: FR2572292B3

Abstract

Fire extinguisher equipped with a safety device, comprising a propulsive agent and an extinction agent in gaseous forms, characterised in that it comprises a sealed chamber 4 filled with a thermodynamic characteristic mixture similar to that of the two agents inside the extinguisher, a system 22, 25 measuring the differential pressure existing between the inside of the sealed chamber and the inside proper and a device 8 actuated by the system 21, 25 for measuring the differential pressure and giving rise to an alarm signal when the differential pressure exceeds a threshold value.

Description

EXTINCTEUR A SECURITE DE FONCTIONNEMENT
La présente invention concerne un extincteur à sécurité de fonctionnement. Elle trouve application dans le domaine aéronautique de lutte contre le feu dans les appareils.OPERATING SAFETY EXTINGUISHER
The present invention relates to a safety fire extinguisher. It finds application in the aeronautical field of fire fighting in devices.

Dans un avion, les ensembles de lutte contre le feu ne jouent jamais qu'une fois et ceci rarement sur toute une flotte d'avions. In an airplane, the firefighting sets never play once and this rarely on an entire fleet of planes.

Ainsi un extincteur a très peu de chances d'être actionné. Mais quand il l'est, il doit fonctionner aussi bien cinq ou dix ans après qu'au jour de sa fabrication. Or les méthodes de fabrication des extincteurs entraînent le risque de fuites à débits très faibles.Thus a fire extinguisher has very little chance of being activated. But when it is, it must work as well five or ten years after that as of the day of its manufacture. However, the methods of manufacturing fire extinguishers involve the risk of leaks at very low flow rates.

L'extincteur peut après un temps très long se trouver inutilisable ou inefficace. Pour remédier à cet état, I'art antérieur présente une solution qui consiste à mesurer en permanence la pression interne de l'extincteur et à la comparer à une pression de seuil. Dès que la mesure devient inférieure à la valeur de la pression limite, un microcontact monté sur le capteur fournit un signal d'alarme transmis à la centrale de sécurité de l'avion. The extinguisher may after a very long time be unusable or ineffective. To remedy this state, the prior art presents a solution which consists in permanently measuring the internal pressure of the extinguisher and in comparing it with a threshold pressure. As soon as the measurement falls below the limit pressure value, a microswitch mounted on the sensor provides an alarm signal transmitted to the aircraft safety center.

Mais l'extincteur étant soumis à des conditions de température très variables selon le lieu, I'époque et l'altitude, la pression qui règne à l'intérieur de l'extincteur varie aussi selon une loi thermodynamique complexe. D'autre part, les extincteurs dont il est question comportent deux agents gazeux:
- un agent de propulsion comme de l'azote, et
- un agent anti-feu comme du fréon.But the extinguisher being subjected to very variable temperature conditions according to the place, the time and the altitude, the pressure which prevails inside the extinguisher also varies according to a complex thermodynamic law. On the other hand, the extinguishers in question include two gaseous agents:
- a propellant such as nitrogen, and
- a fire-fighting agent such as freon.

Or les gaz sont en général miscibles et il faudrait tenir compte de leurs interactions. However, gases are generally miscible and their interactions should be taken into account.

La présente invention apporte une solution à ces problèmes. The present invention provides a solution to these problems.

Elle se signale aussi par une grande simplicité de moyens ce qui la rend relativement moins coûteuse que les solutions classiques. En effet, la présente invention concerne un extincteur muni d'un dispositif de sécurité, comportant un agent propulsif et un agent d'extinction sous formes gazeuses, caractérisé en ce qu'il comporte une chambre étanche emplie d'un mélange de caractéristique thermodynamique semblable à celle des deux agents dans l'extincteur, un système mesurant la pression différentielle existant entre l'intérieur de la chambre étanche et l'intérieur de l'extincteur proprement dit et un dispositif actionné par le système de mesure de la pression différentielle et engendrant un signal d'alarme quand la pression différentielle dépasse une valeur de seuil.It also stands out for its great simplicity of means, which makes it relatively less expensive than conventional solutions. Indeed, the present invention relates to a fire extinguisher provided with a safety device, comprising a propellant and an extinguishing agent in gaseous forms, characterized in that it comprises a sealed chamber filled with a mixture of similar thermodynamic characteristic to that of the two agents in the extinguisher, a system measuring the differential pressure existing between the interior of the sealed chamber and the interior of the extinguisher proper and a device actuated by the differential pressure measurement system and generating an alarm signal when the differential pressure exceeds a threshold value.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'aide de la description et de la figure annexée qui représente en coupe un exemple de réalisation de la présente invention. Other advantages and characteristics of the invention will become apparent from the description and the appended figure which shows in section an exemplary embodiment of the present invention.

A la figure, on a représenté la seule partie 1 de l'extincteur qui porte le dispositif pour assurer la sécurité de fonctionnement de l'extincteur. L'enveloppe 2 de l'extincteur comporte un perçage à travers lequel un boîtier 3 est passé. Le boîtier 3 comprend une chambre 4 rempli d'un mélange gazeux dont le comportement thermodynamique en pression et température est semblable à celui contenu dans l'extincteur proprement dit. Le mélange gazeux dans la chambre 4 doit donc présenter une caractéristique pression-température identique à celle des gaz contenus dans l'extincteur. Les deux courbes peuvent être identiques ou obtenues par une simple translotion constante. Dans l'exemple de réalisation, le mélange de la chambre 4 est celui contenu dans l'extincteur. In the figure, there is shown the only part 1 of the extinguisher which carries the device to ensure the operational safety of the extinguisher. The casing 2 of the fire extinguisher has a hole through which a housing 3 is passed. The housing 3 comprises a chamber 4 filled with a gas mixture whose thermodynamic behavior in pressure and temperature is similar to that contained in the extinguisher proper. The gas mixture in chamber 4 must therefore have a pressure-temperature characteristic identical to that of the gases contained in the extinguisher. The two curves can be identical or obtained by a simple constant translotion. In the exemplary embodiment, the mixture of the chamber 4 is that contained in the extinguisher.

Une particularité de la chambre 4 est qu'elle est parfaitement étanche. Les défauts detanchéité d'un extincteur sont souvent provoqués par la technique de fabrication. En effet, les extincteurs haute pression comportent souvent deux coques hémisphériques assemblées sur un joint plat. Les fuites très faibles à ce niveau peuvent amener en cinq ans des écarts de pression de dix pour cent environ incompatibles avec les normes de sécurité. La chambre 4 est construite de manière à éviter ces fuites. A special feature of the chamber 4 is that it is perfectly sealed. Leakage of a fire extinguisher is often caused by the manufacturing technique. Indeed, high pressure fire extinguishers often have two hemispherical shells assembled on a flat seal. Very small leaks at this level can lead to pressure differences of around ten percent in five years, which are incompatible with safety standards. Chamber 4 is constructed so as to avoid these leaks.

Dans l'exemple de réalisation, la chambre 4 est une partie du boîtier 3. Celui-ci comporte un volume 5 qui communique par des -orifices 6 , 7 avec l'intérieur de l'extincteur. Le volume 9 est adjacent à la chambre 4. La chambre 4 comporte une paroi 21 24 adjacente au volume 5 et supporte donc d'un côté une pression P1 dans la chambre 4 et de l'autre une pression P2 dans le volume 5 et donc dans l'extincteur 1. In the exemplary embodiment, the chamber 4 is a part of the housing 3. The latter comprises a volume 5 which communicates through-orifices 6, 7 with the interior of the extinguisher. The volume 9 is adjacent to the chamber 4. The chamber 4 has a wall 21 24 adjacent to the volume 5 and therefore supports on one side a pressure P1 in the chamber 4 and on the other a pressure P2 in the volume 5 and therefore in fire extinguisher 1.

Pour mesurer la pression différentielle P1-P2, la paroi 21 24 comporte deux parties dont l'une 24 est fixe relativement au volume 5 et l'autre mobile 24. La partie mobile 24 est reliée à la partie fixe 24 par un soufflet 22 hydroformé en inox du type
Calostat qui sert à la fois d'étanchéité et de ressort de tarage.To measure the differential pressure P1-P2, the wall 21 24 has two parts, one of which 24 is fixed relative to the volume 5 and the other mobile 24. The mobile part 24 is connected to the fixed part 24 by a hydroformed bellows 22 stainless steel type
Calostat which acts as both a seal and a calibration spring.

On conçoit ainsi que l'axe 30 solidaire de la paroi mobile 21 se déplace d'une quantité fonction de la différence de pression P2-P1 entre les deux compartiments 4, 5. Comme les mélanges ont le même comportement thermodynamique, cette différence de pression ne dépend pas de la température et le dispositif de sécurité est donc bien compensé en température. It is thus understood that the axis 30 integral with the movable wall 21 moves by an amount which is a function of the pressure difference P2-P1 between the two compartments 4, 5. As the mixtures have the same thermodynamic behavior, this pressure difference does not depend on the temperature and the safety device is therefore well compensated in temperature.

L'arbre 30 est réalisé d'une seule pièce avec la paroi mobile 21 de façon à éviter les problèmes d'étanchéité. II porte aussi un doigt 9 monté en bout d'arbre 30 sur une butée 11. Le doigt 9 passe à travers un orifice dans un troisième compartiment 31 du boîtier 3. The shaft 30 is made in one piece with the movable wall 21 so as to avoid sealing problems. It also carries a finger 9 mounted at the end of the shaft 30 on a stop 11. The finger 9 passes through an orifice in a third compartment 31 of the housing 3.

Ce compartiment 31 contient un microcontact 8 qui n'est actionné que pour une course du doigt 9 correspondant à une différence de pression critique.This compartment 31 contains a microswitch 8 which is actuated only for a stroke of the finger 9 corresponding to a critical pressure difference.

Dans cette hypothèse, on sait que les fuites de l'extincteur le rendent inutilisable et un générateur 10 émet un - signal à une centrale de sécurité montée dans l'avion par exemple. In this hypothesis, it is known that leaks from the extinguisher make it unusable and a generator 10 emits a signal to a security center mounted on the aircraft for example.

Dans un exemple de réalisation, il faut que le microcontact 8 travaille dans un environnement proche de celui de l'atmosphère libre. Comme l'arbre 30 traverse le boîtier 3 à la séparation entre le volume 5 au second compartiment et le troisième compartiment 31; il faut disposer un moyen d'étanchéité entre ces deux compartiments. On a disposé un soufflet en inox 17 qui ménage une chambre 25 en communication avec le troisième compartiment 31, la chambre 25 entourant l'arbre 30 et le protégeant du contenu de l'extincteur 1. In an exemplary embodiment, the microswitch 8 must work in an environment close to that of the free atmosphere. As the shaft 30 crosses the housing 3 at the separation between the volume 5 in the second compartment and the third compartment 31; a sealing means must be provided between these two compartments. A stainless steel bellows 17 has been placed which provides a chamber 25 in communication with the third compartment 31, the chamber 25 surrounding the shaft 30 and protecting it from the contents of the fire extinguisher 1.

Dans un autre exemple de réalisation, on a prévu le cas où le soufflet 17 laisserait lui-même échapper des fuites du second compartiment 5 vers la chambre 25. Pour les effets-négatifs de cette situation, L'arbre 30 est prolongé dans le volume de la chambre 4. In another exemplary embodiment, provision has been made for the case where the bellows 17 would itself allow leaks to escape from the second compartment 5 towards the chamber 25. For the negative effects of this situation, the shaft 30 is extended in the volume from bedroom 4.

Autour de cette partie de l'arbre on ménage une chambre 14 séparée de la chambre 4 par un soufflet 17 et 22 dont les extrémités sont liées d'une part à l'arbre lui-même et d'autre part à un bossage 32 du fond du boîtier 3, qui est aussi le fond de la chambre 4. Enfin l'arbre 30 est muni d'un perçage 12 au niveau de la chambre 25 qui est ainsi mise en communication avec la chambre 14 par un canal 13 axial dans l'arbre 30. On équilibre ainsi les pression entre les deux chambres de façon à ne pas fausser la mesure du différentiel de pression.Around this part of the shaft there is a chamber 14 separated from the chamber 4 by a bellows 17 and 22, the ends of which are linked on the one hand to the shaft itself and on the other hand to a boss 32 of the bottom of the housing 3, which is also the bottom of the chamber 4. Finally the shaft 30 is provided with a bore 12 at the level of the chamber 25 which is thus placed in communication with the chamber 14 by an axial channel 13 in the 'shaft 30. This balances the pressures between the two chambers so as not to distort the measurement of the pressure differential.

A l'interface 19 du boîtier 3 et de Penveloppe 2 de l'ex- tincteur 1, on fixe le dispositif de sécurité et on dispose un joint plat 20 de manière à limiter les fuites à ce niveau. At the interface 19 of the housing 3 and of the casing 2 of the extinguisher 1, the safety device is fixed and a flat seal 20 is arranged so as to limit leaks at this level.

Dans les cas où l'enveloppe 2 est soumise à des essais de réception à très hautes pressions, il n'est pas question de faire subir au dispositif de sécurité de tels efforts. Aussi l'interface 19 est constituée par un filetage afin de rendre le dispositif de sécurité amovible. L'orifice est refermé par l'essai par un bouchon fileté correspondant. In cases where the casing 2 is subjected to reception tests at very high pressures, there is no question of subjecting the security device to such efforts. Also the interface 19 is constituted by a thread in order to make the safety device removable. The orifice is closed by the test with a corresponding threaded plug.

Dans un exemple de réalisation, le remplissage de la chambre 4 est assuré par un tube 15. Dans un exemple de réalisation, les remplissages de l'extincteur 1 et de la chambre 4 y assurent la même pression. A la fin du remplissage, le tube est soudé en 16 sans opercule. In an exemplary embodiment, the filling of the chamber 4 is provided by a tube 15. In an exemplary embodiment, the fillings of the extinguisher 1 and of the chamber 4 ensure the same pressure there. At the end of filling, the tube is welded at 16 without a cover.

Claims

1. Fire extinguisher provided with a safety device, comprising a propellant and an extinguishing agent in gaseous forms, characterized in that it comprises a sealed chamber (4) filled with a characteristic thermodynamic mixture similar to that of the two agents in the fire extinguisher, a system (22, 25) measuring the differential pressure existing between the interior of the sealed chamber and the interior itself and a device (8) actuated by the system (21, 25) for measuring the pressure differential and generating an alarm signal when the differential pressure exceeds a threshold value.

2. Fire extinguisher according to claim 1, characterized in that the chamber (4) is filled with the same mixture of the two gaseous agents as the fire extinguisher (in).

3. Fire extinguisher according to claim 2, characterized in that the chamber (4) and the fire extinguisher (1) are filled at the same pressure.

4. Fire extinguisher according to claim 1, characterized in that the chamber (4) carries a device (21 25) for measuring the differential pressure.

5. Fire extinguisher according to claim 4, characterized in that the chamber (4) is the first compartment of a housing (3) containing the safety device according to the invention, the differential pressure measurement device being arranged at the interface between the first compartment (4) and a second compartment (5) of the housing (3) in communication through orifices (6, 7) with the interior of the fire extinguisher.

6. Fire extinguisher according to claim 5, characterized in that the differential pressure measuring device comprises a bellows (22) connecting a movable part (21) to a fixed part (24) of

the wall separating the two compartments (4, 5) and in that, the movable part (21) also carries a finger (9) for actuating the device (8).

7. Fire extinguisher according to claim 6, characterized in that the finger (9) is mounted on a shaft (30) with a stop (11) to limit its stroke, The shaft (30) being an extension of the movable part ( 21).

8. Fire extinguisher according to claim 7, characterized in that the device (8) is arranged in a third compartment (31) of the housing (3) and in that the shaft (30) passes through an orifice the separation between the second (5) and third (31) compartments.

9. Fire extinguisher according to claim 8 characterized in that the seal between the second (5) and third (31) compartments is ensured by a bellows (17) fixed on the one hand to the orifice for passage of the shaft ( 30) and on the other hand on the shaft (30).

10. Fire extinguisher according to claim 9, characterized in that to avoid negative effects of leaks between the second compartment (5) and the third compartment (31), the shaft (30) is extended towards the first compartment (4) in a chamber (14) limited by a bellows (23) fixed on the one hand on the extension of the shaft (30) and on the other hand on a fixed wall (34) bottom of the first compartment (4) and in this- that a channel (12) in the shaft (30) puts the chamber (25) into communication with the chamber (14) through orifices (12).

11. Fire extinguisher according to claim 2, characterized in that the interface (19) between the housing (3) and the wall (2) of the fire extinguisher is constituted by a thread to make the device removable.