FR2936715A1 - Fluid ejecting device e.g. hydraulic oil extinguisher, for aircraft, has pressurization chamber provided with sock sealingly separating interior of pressurization chamber from side walls of tank - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF D'EJECTION D'UN FLUIDE A ETANCHEITE RENFORCEE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention est relative à un dispositif comprenant un réservoir de fluide muni de moyens d'éjection contrôlée dudit fluide hors de ce réservoir. Plus particulièrement l'invention concerne un tel dispositif utilisé pour la lutte contre l'incendie, le fluide contenu dans le réservoir étant dans ce cas un agent d'extinction que les moyens d'éjection permettent de déverser sur une zone d'incendie. Un tel dispositif est particulièrement adapté à l'utilisation comme dispositif d'extinction automatique dans des véhicules, plus particulièrement dans des aéronefs, notamment pour l'extinction des feux pouvant survenir au niveau des moteurs. ETAT DE L'ART ANTERIEUR Le dispositif d'éjection d'un fluide selon l'art antérieur comprend un réservoir contenant le fluide destiné à être éjecté, une extrémité dudit réservoir comportant des moyens d'obturation pilotables, tels qu'une vanne, aptes à mettre le fluide en communication avec l'extérieur du réservoir de sorte à provoquer son écoulement. Selon un mode de réalisation le fluide est ainsi stocké sous pression dans le réservoir. Le réservoir est connecté à un circuit de distribution par l'intermédiaire de la vanne, l'ouverture de celle-ci provoquant l'éjection du fluide dans le circuit de distribution. Selon un autre mode de réalisation de l'art antérieur, le fluide n'est pas stocké sous pression dans le réservoir. Pour provoquer l'éjection du fluide il faut augmenter la pression dans le réservoir avant d'ouvrir la vanne de mise en communication avec le circuit de distribution. Cet effet est obtenu soit en mettant l'intérieur du réservoir directement en communication avec un fluide sous pression, par exemple avec de l'air comprimé, soit en comprimant le fluide destiné à être éjecté par l'intermédiaire d'un élément séparateur situé à l'intérieur du réservoir. Un tel élément séparateur peut être constitué par une membrane ou par un piston qui sépare de manière étanche le réservoir en deux chambres l'une des deux contenant le fluide destiné à être éjecté. Le volume du réservoir étant fixe, la mise sous pression du fluide à éjecter et son éjection hors du réservoir se font en augmentant le volume de la chambre ne contenant pas le fluide. Une telle variation de volume est obtenue en déplaçant l'élément séparateur soit par un dispositif purement mécanique, soit en augmentant la pression dans la chambre ne contenant pas le fluide destiné à être éjecté. Cette augmentation de pression est obtenue en injectant dans ladite chambre, nommée chambre de pressurisation, un fluide sous pression. Les deux chambres du réservoir étant séparées de manière étanche par l'élément séparateur, tout type de fluide peut être utilisé sans risque qu'il ne se mélange avec le fluide destiné à être éjecté. A titre d'exemple il peut s'agir d'air comprimé ou d'azote. Avantageusement le fluide injecté dans la chambre de pressurisation est généré par un générateur de gaz pyrotechnique, et, selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'art antérieur, ledit générateur pyrotechnique est situé directement dans le réservoir, à l'intérieur de la chambre de pressurisation. Finalement les moyens d'obturation pilotables de la chambre contenant le fluide destiné à être éjecté peuvent prendre la forme d'un opercule qui se rompt pour une pression donnée dudit fluide. On obtient dans ces conditions un dispositif compact, comportant tous les moyens de déclenchement de l'éjection du fluide. Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet européen EP1819403 au nom de la demanderesse. TECHNICAL FIELD The invention relates to a device comprising a fluid reservoir provided with means for controlled ejection of said fluid out of this reservoir. More particularly, the invention relates to such a device used for the fight against fire, the fluid contained in the tank being in this case an extinguishing agent that the ejection means allow to discharge on a fire zone. Such a device is particularly suitable for use as an automatic fire extinguishing device in vehicles, more particularly in aircraft, in particular for extinguishing fires that may occur in the engines. STATE OF THE PRIOR ART The device for ejecting a fluid according to the prior art comprises a reservoir containing the fluid intended to be ejected, an end of said reservoir comprising controllable closure means, such as a valve, capable of to put the fluid in communication with the outside of the tank so as to cause its flow. According to one embodiment, the fluid is thus stored under pressure in the reservoir. The reservoir is connected to a distribution circuit via the valve, the opening thereof causing the ejection of the fluid into the distribution circuit. According to another embodiment of the prior art, the fluid is not stored under pressure in the tank. To cause the ejection of the fluid it is necessary to increase the pressure in the tank before opening the valve to put in communication with the distribution circuit. This effect is obtained either by putting the inside of the tank directly in communication with a fluid under pressure, for example with compressed air, or by compressing the fluid intended to be ejected via a separating element located at inside the tank. Such a separating element may be constituted by a membrane or a piston which separates the reservoir in a sealed manner into two chambers, one of them containing the fluid intended to be ejected. The volume of the reservoir being fixed, the pressurization of the fluid to be ejected and its ejection out of the reservoir are done by increasing the volume of the chamber not containing the fluid. Such volume variation is achieved by moving the separator element either by a purely mechanical device or by increasing the pressure in the chamber not containing the fluid to be ejected. This increase in pressure is obtained by injecting into said chamber, called a pressurization chamber, a fluid under pressure. The two chambers of the tank being sealed by the separator element, any type of fluid can be used without risk that it mixes with the fluid to be ejected. For example, it may be compressed air or nitrogen. Advantageously, the fluid injected into the pressurization chamber is generated by a pyrotechnic gas generator, and, according to a particularly advantageous embodiment of the prior art, said pyrotechnic generator is located directly in the reservoir, inside the chamber. pressurization. Finally, the controllable closure means of the chamber containing the fluid intended to be ejected may take the form of a cap which breaks for a given pressure of said fluid. Under these conditions, a compact device is obtained, comprising all the means for triggering the ejection of the fluid. Such a device is described in the European patent application EP1819403 in the name of the applicant.
En outre, l'élément séparateur isole thermiquement chambre de pressurisation du fluide destiné a être éjecter de la. Ainsi lors de l'utilisation de ce dispositif en tant que dispositif de lutte contre l'incendie, le fluide à éjecter est par exemple un agent d'extinction en phase liquide de type fluorocétone, tel que le NOVEC 1230 de la société 3M. Ce type de fluide présente une capacité calorifique très élevée et l'élément séparateur évite que la réaction pyrotechnique générant le gaz de pressurisation ne soit ralentie par l'absorption de la chaleur par l'agent d'extinction. La chambre de pressurisation n'étant pas sous pression en dehors de la phase d'éjection, celle ci peut même être en communication avec l'air libre en dehors de la phase d'éjection, comme décrit dans la demande de brevet français 07/058697 au nom de la demanderesse. In addition, the separator element thermally isolates a fluid pressurization chamber intended to be ejected from the. Thus, when this device is used as a fire-fighting device, the fluid to be ejected is, for example, a liquid-phase quenching agent of the fluoroketone type, such as NOVEC 1230 from the company 3M. This type of fluid has a very high heat capacity and the separator element prevents the pyrotechnic reaction generating the pressurization gas is slowed down by the absorption of heat by the extinguishing agent. The pressurizing chamber is not under pressure outside the ejection phase, it can even be in communication with the air outside the ejection phase, as described in the French patent application 07 / 058697 in the name of the plaintiff.
Cette configuration permet les dilatations et contractions du fluide à éjecter sans que sa pression ne change et sans risque de rupture de l'opercule en dehors de la phase d'éjection. Ces phénomènes de dilation du fluide sont particulièrement marqués dans le cas de l'utilisation d'un agent d'extinction de type NOVEC pour usage dans des aéronefs, le réservoir étant placé en zone non pressurisée. Dans ces conditions, le dispositif est soumis à une gamme de température et de pression très étendue entre les phases de vols et les phases de stationnement au sol. Typiquement un tel dispositif utilisé dans un aéronef en zone non pressurisée est soumis à une gamme de températures variant de -55°C à +95°C. This configuration allows the expansions and contractions of the fluid to be ejected without its pressure changing and without risk of rupture of the lid outside the ejection phase. These fluid expansion phenomena are particularly marked in the case of the use of a NOVEC type extinguishing agent for use in aircraft, the tank being placed in a non-pressurized zone. Under these conditions, the device is subjected to a very wide temperature and pressure range between the flight phases and the ground parking phases. Typically such a device used in an aircraft in non-pressurized zone is subjected to a temperature range ranging from -55 ° C to + 95 ° C.
De tous ces modes de réalisation de l'art antérieur celui qui utilise un réservoir de forme sensiblement cylindrique séparé en deux chambres par un piston, tel que décrit par exemple dans la demande de brevet français 07/058697, est le plus efficace en termes d'éjection du fluide. C'est à dire que ce mode de réalisation maximise le ratio entre le volume de fluide effectivement déversé dans le circuit de distribution et le volume de fluide initialement contenu dans le réservoir. Of all these embodiments of the prior art that which uses a tank of substantially cylindrical shape separated into two chambers by a piston, as described for example in the French patent application 07/058697, is the most effective in terms of ejection of the fluid. That is to say, this embodiment maximizes the ratio between the volume of fluid actually discharged into the distribution circuit and the volume of fluid initially contained in the reservoir.
Dans ce type de dispositif la séquence d'éjection se réalise en 5 phases essentielles : 1. le déclenchement du générateur de gaz provoque l'augmentation de la pression dans la chambre de pressurisation et corrélativement, par l'intermédiaire du piston, dans la chambre contenant le fluide 2. Au-delà d'un seuil défini de pression, l'opercule de la chambre contenant le fluide à éjecter se rompt mettant en communication ledit fluide avec le circuit de distribution 3. L'élément séparateur peut alors se déplacer et pousser le fluide dans le circuit de distribution 4. Lorsque le piston arrive en fin de course des moyens verrouillent le piston dans cette position de sorte à éviter tout retour du fluide vers le réservoir 5. Des moyens spécifiques formant clapet permettent alors l'écoulement des gaz de la chambre de pressurisation vers le circuit de distribution de sorte à purger ledit circuit. La pression, tant dans la chambre de pressurisation que dans la chambre contenant le fluide à éjecter, est élevée en début de déclenchement et passe par un maximum au moment de la rupture de l'opercule. Elle diminue ensuite pour atteindre une valeur proche de la pression atmosphérique en fin de décharge. Un tel dispositif est à usage unique. Lorsqu'il est utilisé en tant que dispositif de lutte contre l'incendie ou comme dispositif de secours, il peut rester inactif pendant des temps très longs, pouvant atteindre plusieurs années et devra malgré tout fonctionner de manière parfaite le moment venu. Or, le piston étant amené à coulisser à l'intérieur du réservoir, il est difficile d'assurer une étanchéité parfaite entre les deux chambres tout en conservant une facilité de coulissement du piston et ceci pendant des temps pouvant atteindre plusieurs années. Ainsi selon ces réalisations de l'art antérieur de petites quantités du fluide à éjecter finissent par s'infiltrer dans la chambre de pressurisation. Si ladite chambre de pressurisation est en communication avec l'air extérieur, ce fluide s'évapore, particulièrement lorsqu'il s'agit de fluorocétone. Le fluide ainsi évaporé est perdu, diminuant d'autant la quantité de fluide apte à être éjecté. Si la chambre de pressurisation est étanche vis à vis de l'extérieur, alors l'accumulation de ce fluide dans celle-ci réduit d'autant l'efficacité de la réaction pyrotechnique et par suite celle de l'éjection du fluide. Par ailleurs, particulièrement si la chambre de pressurisation est en communication avec l'extérieur, des phénomènes de condensation peuvent s'y produire. L'eau ainsi introduite dans cette chambre peut, à la longue, se mêler au fluide à éjecter dont elle risque de dégrader les caractéristiques d'usage. Finalement même s'il reste possible de garantir l'étanchéité du piston lorsque le dispositif est au repos, la première phase de l'éjection reste une phase critique du fait des variations rapides de pression qui se produisent durant cette phase. L'étanchéité doit être conservée également sous ces conditions de pression. Il existe donc un besoin pour un dispositif compact d'éjection d'un fluide comportant deux chambres séparées par un élément séparateur de type piston, dont l'étanchéité entre les deux chambres soit parfaite et durable sans pour autant dégrader la faculté de coulissement du piston. In this type of device the ejection sequence is carried out in 5 essential phases: 1. the triggering of the gas generator causes the pressure to increase in the pressurization chamber and correspondingly, via the piston, in the chamber containing fluid 2. Beyond a defined pressure threshold, the seal of the chamber containing the fluid to be ejected breaks communicating said fluid with the distribution circuit 3. The separating element can then move and pushing the fluid into the distribution circuit 4. When the piston reaches the end of stroke means lock the piston in this position so as to prevent any return of the fluid to the reservoir 5. Specific means forming a valve then allow the flow of gas from the pressurizing chamber to the distribution circuit so as to purge said circuit. The pressure, both in the pressurization chamber and in the chamber containing the fluid to be ejected, is high at the start of the trip and passes through a maximum at the time of rupture of the seal. It then decreases to reach a value close to the atmospheric pressure at the end of the discharge. Such a device is for single use. When used as a fire-fighting device or as a back-up device, it can remain idle for very long periods of time, up to several years, and still have to work perfectly when the time comes. However, the piston being slid inside the tank, it is difficult to ensure a perfect seal between the two chambers while maintaining ease of sliding of the piston and this for times of up to several years. Thus, according to these embodiments of the prior art, small amounts of the fluid to be ejected end up infiltrating the pressurization chamber. If said pressurizing chamber is in communication with the outside air, this fluid evaporates, particularly when it is fluoroketone. The fluid thus evaporated is lost, thereby decreasing the amount of fluid that can be ejected. If the pressurizing chamber is leakproof with respect to the outside, then the accumulation of this fluid in it reduces all the efficiency of the pyrotechnic reaction and consequently that of the ejection of the fluid. Moreover, particularly if the pressurizing chamber is in communication with the outside, condensation phenomena can occur there. The water thus introduced into this chamber may, in the long run, be mixed with the fluid to be ejected, the properties of which it may degrade. Finally, even if it remains possible to guarantee the tightness of the piston when the device is at rest, the first phase of the ejection remains a critical phase because of the rapid pressure changes that occur during this phase. The seal must be kept under these pressure conditions as well. There is therefore a need for a compact device for ejecting a fluid comprising two chambers separated by a piston-type separator element, whose seal between the two chambers is perfect and durable without degrading the sliding ability of the piston. .
EXPOSE DE L'INVENTION Afin de résoudre ces insuffisances de l'art antérieur, l'invention propose un dispositif d'éjection d'un fluide comprenant un réservoir de forme sensiblement cylindrique, un élément séparateur le divisant en deux chambres, des moyens d'étanchéité entre l'élément séparateur et les parois latérales du réservoir, ledit élément séparateur étant apte à coulisser dans le réservoir selon l'axe longitudinal de celui-ci de sorte à modifier le volume relatif des chambres, une première chambre étant remplie par un fluide et étant pourvue d'un orifice fermé par un opercule de sorte que ledit fluide puisse être éjecté sous pression du réservoir par ledit orifice sous l'effet de la translation de l'élément séparateur et de l'ouverture de l'opercule ainsi que des moyens aptes à modifier la pression dans la chambre ne contenant pas de fluide dite chambre de pressurisation, afin de provoquer la translation de l'élément séparateur . Selon l'invention, ladite chambre de pressurisation comprend en outre une chaussette apte à separer de manière étanche l'intérieur de la chambre de pressurisation des parois latérales du réservoir. Ainsi les fuites éventuelles de fluide à éjecter qui peuvent se produire entre l'élément séparateur et la paroi du réservoir restent confinées entre la paroi et la chaussette. Il n'y a donc pas de risque de perte de fluide à éjecter notamment par évaporation de celui-ci dans la chambre de pressurisation, ni de risque de mélange avec le fluide d'éjection de produits de condensation de la chambre de pressurisation. SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve these shortcomings of the prior art, the invention proposes a device for ejecting a fluid comprising a reservoir of substantially cylindrical shape, a separator element dividing it into two chambers, means for sealing between the separator element and the side walls of the reservoir, said separator element being able to slide in the reservoir along the longitudinal axis thereof so as to modify the relative volume of the chambers, a first chamber being filled with a fluid and being provided with an orifice closed by a lid so that said fluid can be ejected under pressure from the reservoir by said orifice under the effect of the translation of the separating element and the opening of the lid as well as means capable of modifying the pressure in the chamber containing no fluid called pressurization chamber, in order to cause the translation of the separator element. According to the invention, said pressurizing chamber further comprises a sock capable of sealingly separating the inside of the pressurizing chamber from the side walls of the reservoir. Thus any fluid leaks to eject that may occur between the separator element and the tank wall remain confined between the wall and the sock. There is therefore no risk of loss of fluid ejection, in particular by evaporation thereof in the pressurization chamber, or risk of mixing with the condensate ejection fluid of the pressurizing chamber.
Avantageusement, la chaussette est apte à assurer l'étanchéité entre la chambre de pressurisation et les parois du cylindre de manière constante entre 2 positions longitudinales de l'élément séparateur. Ceci permet de conserver l'étanchéité lors des mouvements du piston engendrés notamment par la dilatation thermique du fluide à éjecter, ainsi que pendant une partie au moins des deux premières phases de la décharge. Avantageusement ladite chaussette est constituée d'un matériau souple expansible diamétralement. Ainsi, en plus de provoquer la translation du piston, l'augmentation de pression dans la chambre de pressurisation provoque l'expansion la chaussette, la plaquant contre les parois du réservoir. La chaussette continue donc à assurer l'étanchéité entre les deux chambres même en présence d'une pression plus élevée. Cet effet permet de sécuriser le fonctionnement du dispositif même si les moyens d'étanchéité entre le piston et les parois du réservoir se sont légèrement dégradés dans le temps et ne sont plus aptes à assurer une étanchéité parfaite sous pression, donc particulièrement en début d'éjection juste avant et immédiatement après l'ouverture de l'opercule. Dès lors que l'opercule est rompu et que l'écoulement a commencé la pression du fluide à éjecter n'est plus fonction que de la caractéristique et des pertes de charges du circuit de distribution. Durant la seconde phase de l'éjection, l'efficacité du dispositif dépend de la capacité du piston à coulisser rapidement. Il est donc avantageux qu'au cours de cette phase le piston ne soit pas freiné dans sa translation par la chaussette. Advantageously, the sock is able to seal between the pressurizing chamber and the walls of the cylinder in a constant manner between two longitudinal positions of the separator element. This makes it possible to maintain the seal during movements of the piston generated in particular by the thermal expansion of the fluid to be ejected, as well as during at least part of the first two phases of the discharge. Advantageously said sock is made of a flexible material expandable diametrically. Thus, in addition to causing the translation of the piston, the increase in pressure in the pressurization chamber causes the sock to expand, pressing it against the walls of the reservoir. The sock therefore continues to seal between the two chambers even in the presence of a higher pressure. This effect makes it possible to secure the operation of the device even if the sealing means between the piston and the walls of the tank have slightly deteriorated in time and are no longer able to ensure a perfect seal under pressure, so particularly at the beginning of ejection just before and immediately after opening the lid. As soon as the lid is broken and the flow has begun, the pressure of the fluid to be ejected is no longer a function of the characteristic and the pressure drops of the distribution circuit. During the second phase of the ejection, the efficiency of the device depends on the ability of the piston to slide quickly. It is therefore advantageous that during this phase the piston is not braked in its translation by the sock.
Ainsi selon une caractéristique avantageuse, l'étanchéité de la chaussette est rompue au-delà d'une position longitudinale définie de l'élément séparateur. Cette caractéristique permet également de mettre le circuit de distribution en communication avec les gaz de pressurisation afin de le purger lors de la cinquième phase de la décharge. La continuité de l'étanchéité de la chaussette entre les deux positions longitudinales définies du piston peut être assurée par l'extension élastique longitudinale de ladite chaussette particulièrement si celle-ci est constituée d'un matériau souple. Avantageusement cependant, cette extension longitudinale est facilitée lorsque la chaussette comporte au moins un pli apte à se déplier sous l'effet de la translation de l'élément séparateur. Cette caractéristique permet d'utiliser pour la constitution de la chaussette un matériau plus épais donc plus résistant à la pression et, le cas échéant, à la température au cours des deux premières phases de la décharge. Ce mode de réalisation est donc particulièrement avantageux lorsque le dispositif comporte un générateur de gaz pyrotechnique en communication avec la chambre de pressurisation, dont le déclenchement permet de provoquer la décharge. Thus according to an advantageous characteristic, the seal of the sock is broken beyond a defined longitudinal position of the separator element. This characteristic also makes it possible to put the distribution circuit in communication with the pressurizing gases in order to purge it during the fifth phase of the discharge. The continuity of the seal of the sock between the two defined longitudinal positions of the piston can be provided by the longitudinal elastic extension of said sock particularly if it is made of a flexible material. Advantageously, however, this longitudinal extension is facilitated when the sock comprises at least one fold able to unfold under the effect of the translation of the separator element. This feature makes it possible to use for the formation of the sock a thicker material and therefore more resistant to pressure and, where appropriate, to temperature during the first two phases of the discharge. This embodiment is therefore particularly advantageous when the device comprises a pyrotechnic gas generator in communication with the pressurization chamber, the triggering of which causes the discharge.
La combinaison de ces caractéristiques permet de constituer un dispositif d'éjection compact dont l'étanchéité entre les chambres est renforcée. Avantageusement un tel dispositif comporte un dispositif apte à mettre la chambre de pressurisation en communication avec l'extérieur de sorte à y conserver une pression constante vis à vis des variations lentes de volume et fermer ladite chambre vis à vis des variations de pression et de volume engendrées par l'activation du générateur de gaz pyrotechnique. Cette caractéristique permet de conserver le dispositif d'éjection sans sur-pression interne en dehors des phases de fonctionnement ce qui améliore sa sécurité et permet d'en réduire le poids et l'encombrement. En effet, n'étant pas soumis en permanence à une pression interne le dispositif peut être construit avec des parois moins épaisses sans dégrader sa fiabilité vis à vis des risques d'éclatement. Selon un mode de réalisation particulièrement adapté à l'utilisation du dispositif d'éjection d'un fluide en tant que dispositif de lutte contre l'incendie, celui-ci comporte des moyens aptes à mettre en communication les gaz générés par la réaction pyrotechnique avec le circuit de distribution de fluide en fin d'éjection du fluide. Ceci permet d'une part de purger le circuit et ainsi de profiter de toute la quantité de l'agent d'extinction et également d'obtenir une décharge en 2 phases : la première consistant à déverser une grande quantité d'agent d'extinction sur l'incendie, la seconde consistant dans le soufflage sur la zone d'incendie d'un aérosol constitué du gaz généré par la réaction pyrotechnique et d'agent d'extinction. The combination of these characteristics makes it possible to constitute a compact ejection device whose sealing between the chambers is reinforced. Advantageously, such a device comprises a device able to put the pressurization chamber in communication with the outside so as to maintain a constant pressure with respect to slow variations in volume and to close said chamber with respect to variations in pressure and volume. generated by the activation of the pyrotechnic gas generator. This feature keeps the ejection device without internal overpressure outside the operating phases which improves its safety and reduces the weight and bulk. Indeed, not being subjected permanently to an internal pressure the device can be built with less thick walls without degrading its reliability with respect to burst risks. According to an embodiment particularly adapted to the use of the device for ejecting a fluid as a fire-fighting device, the latter comprises means capable of placing in communication the gases generated by the pyrotechnic reaction with the fluid distribution circuit at the end of ejection of the fluid. This makes it possible on the one hand to purge the circuit and thus to take advantage of all the quantity of the extinguishing agent and also to obtain a discharge in two phases: the first consisting of pouring a large quantity of extinguishing agent on the fire, the second consisting in blowing on the fire zone an aerosol consisting of the gas generated by the pyrotechnic reaction and extinguishing agent.
Le fait d'injecter un agent pur dans cette première phase de décharge permet ainsi d'obtenir une concentration maximale en agent d'extinction ce qui constitue le critère le plus souvent recherché dans le cadre de la certification d'un système d'extinction en particulier pour les applications extinction feu moteur dans le domaine aéronautique. Dans la deuxième phase, l'éjection de l'aérosol consitué par le gaz de pressurisation, permet d'une part de participer utilement à la phase d'extinction par la nature même du gaz (inerte), et d'autre part de bien distribuer l'agent partout ou c'est utile dans la zone feu à traiter. Un dispositif selon l'invention peut comporter des moyens aptes en empêcher tout retour de gaz ou de fluide depuis le circuit de distribution dans le réservoir après décharge complète de celui-ci. Ceci permet d'augmenter l'efficacité du dispositif et notamment de maximiser le ratio entre le fluide effectivement déversé et le fluide initialement contenu dans le réservoir, cela permet également de coupler en parallèle sur le même circuit de distribution plusieurs réservoirs de ce type afin de disposer d'une plus grande quantité de fluide à éjecter. Dans ce cas les différents réservoirs sont déclenchés séquentiellement sans risque que la décharge de l'un des réservoirs n'en remplisse un autre, déjà vidé, au lieu de se déverser au point visé. Pour l'utilisation du dispositif selon l'invention pour 30 la lutte contre l'incendie, le fluide à éjecter est avantageusement un agent d'extinction de type fluorocétone. Alternativement, un tel dispositif peut également être utilisé comme générateur hydraulique de dernier secours, dans ce cas le fluide éjecté est une huile hydraulique qui peut assurer ainsi la pressurisation en dernier secours d'un circuit hydraulique quelconque. De tels dispositifs sont plus particulièrement adaptés, du fait de leur compacité, de leur fiabilité et de leur poids réduit et de leur faible sensibilité aux variations de pression et de température pour l'utilisation dans des aéronefs. The fact of injecting a pure agent into this first discharge phase thus makes it possible to obtain a maximum concentration of extinguishing agent, which is the criterion most often sought in the context of the certification of a fire extinguishing system. particularly for fire extinguishing applications in the aeronautical field. In the second phase, the ejection of the aerosol constituted by the pressurizing gas makes it possible on the one hand to usefully participate in the extinction phase by the very nature of the (inert) gas, and on the other hand to distribute the agent wherever it is useful in the fire zone to be treated. A device according to the invention may comprise means able to prevent any return of gas or fluid from the distribution circuit in the tank after complete discharge thereof. This makes it possible to increase the efficiency of the device and in particular to maximize the ratio between the fluid actually discharged and the fluid initially contained in the reservoir, it also makes it possible to couple in parallel on the same distribution circuit several reservoirs of this type in order to have a larger amount of fluid to eject. In this case the different tanks are triggered sequentially without risk that the discharge of one of the tanks will fill another, already emptied, instead of pouring to the point. For the use of the device according to the invention for the fight against fire, the fluid to be ejected is advantageously a quenching agent of the fluoroketone type. Alternatively, such a device can also be used as a last-resort hydraulic generator, in this case the ejected fluid is a hydraulic oil that can thus ensure the pressurization as a last resort of any hydraulic circuit. Such devices are more particularly adapted, because of their compactness, their reliability and their reduced weight and their low sensitivity to variations in pressure and temperature for use in aircraft.
DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue d'ensemble en coupe du dispositif selon l'invention avant son déclenchement DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of the device according to the invention before it is triggered
La figure 2 est une vue de détail du dispositif en fin 20 de décharge lorsque la chaussette est rompue et le piston verrouillé en position DESCRIPTION DETAILLEE 25 La figure 1 représente le dispositif d'éjection d'un fluide selon l'invention. Celui-ci comprend un corps (1) de forme sensiblement cylindrique formant réservoir, séparé en deux chambres (11, 12) par un élément séparateur (2) de type piston, apte à coulisser 30 longitudinalement dans le réservoir. L'une des chambres (11) contient le fluide à éjecter et est fermée par un flasque (13) comprenant un opercule15 (130), séparant la chambre (11) contenant le fluide du circuit de distribution. Le piston (2)comprend des moyens d'étanchéité avec la paroi latérale intérieure du réservoir, sous la forme d'un segment élastique (21) et/ou d'un joint à lèvre (22). La chambre de pressurisation (12) est également fermée par un flasque (14) et contient un générateur de gaz pyrotechnique (3). Avantageusement le flasque (14) fermant la chambre de pressurisation est pourvu de moyens formant soupape (non représentés) et permettant de mettre celle-ci en communication avec l'air extérieur vis à vis à des variations lentes de pression. Avantageusement le dispositif comporte un système de contrôle de son intégrité par exemple sous la forme d'un circuit de masse fermé par un fil (4) de longueur déterminée. La longueur de ce fil lui permet de suivre les variations de position du piston sur une plage donnée. De telles variations de position sont par exemple liées à la dilatation thermique du fluide à éjecter. Lorsque le dispositif a été déclenché ou lorsque le niveau de fluide à éjecter atteint un minimum défini, du fait d'un phénomène d'évaporation dû à une légère fuite vers l'extérieur par exemple, le fil (4) se rompt, ouvrant le circuit de masse. Il est donc possible de contrôler par une simple mesure électrique, prise au contact (41) situé sur le flasque supérieur (14), de vérifier l'intégrité du système, c'est à dire : - que le dispositif déjection n'a pas été déclenché - que le volume de fluide à éjecter n'est pas passé en dessous d'un seuil critique qui ne permettrait plus au dispositif d'assurer pleinement son rôle d'extincteur ou de secours hydraulique. Figure 2 is a detail view of the device at the end of discharge when the sock is broken and the piston locked in the position DETAILED DESCRIPTION Figure 1 shows the device for ejecting a fluid according to the invention. The latter comprises a substantially cylindrical body (1) forming a reservoir, separated into two chambers (11, 12) by a separator element (2) of piston type, capable of sliding longitudinally in the reservoir. One of the chambers (11) contains the fluid to be ejected and is closed by a flange (13) comprising a cap (130) separating the chamber (11) containing the fluid from the distribution circuit. The piston (2) comprises sealing means with the inner side wall of the reservoir, in the form of an elastic segment (21) and / or a lip seal (22). The pressurizing chamber (12) is also closed by a flange (14) and contains a pyrotechnic gas generator (3). Advantageously, the flange (14) closing the pressurizing chamber is provided with valve means (not shown) and for putting it in communication with the outside air with respect to slow variations in pressure. Advantageously, the device comprises a system for checking its integrity, for example in the form of a ground circuit closed by a wire (4) of determined length. The length of this wire allows it to follow the variations of position of the piston over a given range. Such position variations are for example related to the thermal expansion of the fluid to be ejected. When the device has been triggered or when the level of fluid to be ejected reaches a defined minimum, due to an evaporation phenomenon due to a slight outward leakage for example, the wire (4) breaks, opening the mass circuit. It is therefore possible to control by a simple electrical measurement, taken in contact (41) located on the upper flange (14), to check the integrity of the system, ie: - that the excrement device has not triggered - that the volume of fluid to be ejected has not passed below a critical threshold that would no longer allow the device to fully play its role of fire extinguisher or hydraulic rescue.
Le piston est maintenu en contact avec le fluide à éjecter par des moyens formant ressort agissant sur le piston selon l'axe longitudinal du cylindre. Ces moyens formant ressort peuvent être constitués par un ressort hélicoïdal d'axe longitudinal (non représenté) disposé entre le flasque supérieur (14) et le piston (3), ou, si le dispositif ne dispose pas de moyens de mise à l'air libre de la chambre de pressurisation, ils peuvent être formés par le gaz initialement contenu dans celle-ci. Selon ce mode de réalisation la chambre de pressurisation (12) est étanche vis à vis de l'extérieur. Ledit gaz, de préférence un gaz inerte, y est introduit au montage du dispositif sous une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique par l'intermédiaire d'une valve (non représenté) située, par exemple, sur le flasque supérieur (14). Cette pression de gaz initiale dans la chambre de pressurisation est choisie de sorte que le piston appui sur le fluide à éjecter même lorsque ledit fluide occupe un volume minimum sous l'effet de la dilatation thermique et que la pression maximale dans le fluide, lorsque celui-ci occupe un volume maximal sous l'effet de la dilatation thermique soit suffisamment éloigné de la pression entraînant la rupture de l'opercule, de sorte qu'il ne puisse pas y avoir de risque de rupture de l'opercule en dehors du cas de déclenchement du dispositif. The piston is kept in contact with the fluid to be ejected by spring means acting on the piston along the longitudinal axis of the cylinder. These spring means may be constituted by a helical spring of longitudinal axis (not shown) disposed between the upper flange (14) and the piston (3), or, if the device does not have means for venting free of the pressurizing chamber, they can be formed by the gas initially contained therein. According to this embodiment, the pressurizing chamber (12) is leakproof with respect to the outside. Said gas, preferably an inert gas, is introduced to the assembly of the device under a pressure slightly greater than atmospheric pressure through a valve (not shown) located, for example, on the upper flange (14). This initial gas pressure in the pressurizing chamber is chosen so that the piston bears on the fluid to be ejected even when said fluid occupies a minimum volume under the effect of the thermal expansion and that the maximum pressure in the fluid, when that it occupies a maximum volume under the effect of the thermal expansion is sufficiently far from the pressure causing rupture of the lid, so that there can be no risk of rupture of the lid outside the case triggering device.
Selon l'invention, l'étanchéité entre les deux chambres est améliorée par la présence d'une chaussette (5) comprise entre le piston (2) et le flasque supérieur (14) dans la chambre de pressurisation (12). According to the invention, the seal between the two chambers is improved by the presence of a sock (5) between the piston (2) and the upper flange (14) in the pressurizing chamber (12).
Avantageusement, cette chaussette est constituée d'un matériau diamétralement expansible, de sorte qu'elle puisse assurer son rôle d'étanchéité lors de la montée en pression dans la chambre de pressurisation. Afin que la chaussette (5) n'empêche pas le piston d'appuyer constamment sur le fluide à éjecter celle ci est constituée d'un matériau extensible longitudinalement entre les deux positions extrêmes que peut occuper le piston au contact avec le fluide à éjecter sous l'effet de la dilatation thermique de ce fluide. Selon un mode de réalisation avantageux la chaussette (5) comporte au moins un pli (51) qui en facilite l'extension. Advantageously, this sock is made of a diametrically expandable material, so that it can perform its role of sealing during the rise in pressure in the pressurizing chamber. So that the sock (5) does not prevent the piston from constantly pressing on the fluid to eject it is made of a longitudinally expandable material between the two extreme positions that can occupy the piston in contact with the fluid to be ejected under the effect of the thermal expansion of this fluid. According to an advantageous embodiment the sock (5) comprises at least one fold (51) which facilitates the extension.
Si une quantité d'agent d'éjection se trouve emprisonnée sous la chaussette (5) au cours du temps du fait d'une dégradation lente de l'étanchéité du joint (22), ce reliquat sera repoussé à travers le joint d'étanchéité qui est de type adapté au cours de la phase de vidange. Un joint à lèvre est parfaitement adapté à ce fonctionnement. If a quantity of ejection agent is trapped under the sock (5) over time due to a slow degradation of the seal (22), this residue will be pushed back through the seal which is adapted type during the emptying phase. A lip seal is perfectly adapted to this operation.
Les effets conjugués de de la montée en pression dans la chambre de pressurisation (12), et de l'extension jusqu'à sa rupture de la chaussette(5) plaquent la chaussette contre la paroi de la chambre de pressurisation éjectant ainsi le reliquat de fluide à travers le joint (22). Dans le cas ou tout le reliquat d'agent venait à ne pas être totalement repoussée à travers le joint (22), celui-ci serait tout de même éjecté dans la cinquième phase de la vidange. Le déclenchement de la décharge du réservoir s'opère en déclenchant le générateur de gaz pyrotechnique (3). La génération d'un volume de gaz dans la chambre pressurisation, conduit à l'augmentation de la pression dans cette chambre, pression qui est transmise au fluide à éjecter dans l'autre chambre (11) par l'intermédiaire du piston. Sous l'effet de cette pression l'opercule (130) se rompt provoquant l'écoulement du fluide dans le circuit de distribution et la translation du piston, plaqué sur le fluide par la pression générée dans la chambre de pressurisation. La pression dans la chambre de pressurisation provoque également l'expansion diamétrale de la chaussette (5). La translation du piston au delà d'une position définie provoque la rupture du fil (4) puis la rupture de la chaussette. En fin de course, un épaulement (110)pratiqué sur la paroi de la chambre contenant le fluide (11) au voisinage de l'extrémité, permet l'expansion du segment élastique (21) du piston. L'expansion du segment bloque toute possibilité de remontée du piston et par conséquent toute possibilité de remontée de fluide dans le réservoir. Avantageusement le piston comprend une soupape (24) apte à laisser passer les gaz de la réaction pyrotechnique vers le circuit de distribution, afin de le purger. 5 10 15 20 25 30 The combined effects of the increase in pressure in the pressurizing chamber (12), and the extension until its rupture of the sock (5) press the sock against the wall of the pressurization chamber ejecting the remainder of fluid through the seal (22). In the case where all the remaining agent could not be pushed completely through the seal (22), it would still be ejected in the fifth phase of the drain. The discharge of the tank is triggered by triggering the pyrotechnic gas generator (3). The generation of a volume of gas in the pressurization chamber leads to the increase of the pressure in this chamber, which pressure is transmitted to the fluid to be ejected in the other chamber (11) via the piston. Under the effect of this pressure the seal (130) breaks causing the flow of fluid in the distribution circuit and the translation of the piston, plated on the fluid by the pressure generated in the pressurizing chamber. The pressure in the pressurizing chamber also causes the diametral expansion of the sock (5). The translation of the piston beyond a defined position causes the breaking of the wire (4) and the breaking of the sock. At the end of the stroke, a shoulder (110) formed on the wall of the chamber containing the fluid (11) in the vicinity of the end, allows the expansion of the elastic segment (21) of the piston. The expansion of the segment blocks any possibility of raising the piston and consequently any possibility of rising fluid in the reservoir. Advantageously, the piston comprises a valve (24) capable of passing the gases of the pyrotechnic reaction towards the distribution circuit, in order to purge it. 5 10 15 20 25 30
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Effective date: 20110916 |
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| CD | Change of name or company name |
Owner name: AIRBUS HOLDING, FR Effective date: 20110916 |
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| CJ | Change in legal form |
Effective date: 20110916 |
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| TP | Transmission of property |
Owner name: AIRBUS HOLDING, FR Effective date: 20110913 |
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