JP2016019732A

JP2016019732A - 消火器アクチュエータアセンブリ、および消火器アクチュエータアセンブリの消火器への取付け方法

Info

Publication number: JP2016019732A
Application number: JP2015138285A
Authority: JP
Inventors: フレイジャーデーヴィッド; Frasure David; ライトポーターフィールド，ジュニアージョン; Wright Porterfield John Jr
Original assignee: Kidde Technologies Inc
Current assignee: Kidde Technologies Inc
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2016-02-04
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: EP2965788B1; CA2896600A1; BR102015016520B1; CN105268145A; CA2896600C; US9821183B2; EP2965788A1; JP6539526B2; CN105268145B; BR102015016520A2; US20160008648A1

Abstract

【課題】消火器用の電動アクチュエータを提供する。【解決手段】一態様に従って、消火器は、消火器リザーバと、消火器リザーバと排出ヘッドとの間に排出障壁を形成して消火器リザーバ内に加圧消火剤を維持する消火器出口バーストディスクと、を含む。本消火器アクチュエータアセンブリは、消火器出口バーストディスクに近接して消火器内に位置付けられた切断機を含む。消火器アクチュエータアセンブリはまた、駆動シャフトを有する電動作動装置も含む。電動作動装置は、駆動シャフトを回転させて切断機を押し進めて消火器出口バーストディスクを貫通し、それにより排出ヘッドを通して加圧消火剤を放出するように動作可能である。【選択図】図２

Description

本明細書に開示される主題は、消火器アクチュエータに関する。より具体的には、開示される主題は、消火剤の放出を作動させる消火器アクチュエータに関する。

航空機環境において、密閉封止された消火器は、典型的に、発火カートリッジまたは導火線等の発火トリガ装置を使用する直接的な爆発性衝突エネルギーによって作動される。その衡突エネルギーは、消火器出口バーストディスクが衡突の結果として破裂するように、ドーム形の消火器出口バーストディスクに集中している。消火器出口バーストディスクは、典型的に、耐食鋼で製造されている。通常、発火トリガ装置は、それが、消火器出口バーストディスクに直接面するように、排出ヘッド中に維持される。排出ヘッドは、消火器の出口に取着され、典型的には、消火剤を所望の場所に方向付ける鉛管または管材等の、消火剤の流れを航空機のインターフェースに方向付けるために使用される。ろ過網は、爆発性衡突エネルギーの結果として作成されるあらゆる大きな消火器出口バーストディスク断片を捕捉するために、排出ヘッド内に位置する。

発火トリガ装置の使用は効果的であり得るが、発火トリガ装置は、全体的な航空機管理および維持費を追加する特別な操作手順および訓練を必要とする。さらに、発火トリガ装置は、限られた耐用年数を有する場合があり、このため、定期交換を必要とする。

一態様に従って、消火器用の消火器アクチュエータアセンブリが提供される。消火器は、消火器リザーバと、消火器リザーバと排出ヘッドとの間に排出障壁を形成して消火器リザーバ内に加圧消火剤を維持する消火器出口バーストディスクと、を含む。消火器アクチュエータアセンブリは、消火器出口バーストディスクに近接して消火器内に位置付けられた切断機を含む。消火器アクチュエータアセンブリはまた、駆動シャフトを有する電動作動装置も含む。電動作動装置は、駆動シャフトを回転させて切断機を押し進めて消火器出口バーストディスクを貫通し、それにより排出ヘッドを通して加圧消火剤を放出するように動作可能である。

別の態様に従って、消火器に消火器アクチュエータアセンブリを取り付ける方法が提供される。消火器は、消火器リザーバと、消火器リザーバと排出ヘッドとの間に排出障壁を形成して消火器リザーバ内に加圧消火剤を維持する消火器出口バーストディスクと、を含む。本方法は、切断機を消火器出口バーストディスクに近接して消火器内に位置付けることを含む。駆動シャフトを含む電動作動装置は、電動作動装置が、駆動シャフトを回転させて切断機を押し進めて消火器出口バーストディスクを貫通し、それにより排出ヘッドを通して加圧消火剤を放出するように動作可能であるように、消火器内に載置される。

本発明と見なされる主題は、本明細書の終わりの特許請求の範囲において、具体的に指摘され、明確に特許請求される。本発明の前述のおよび他の特長ならびに利点は、添付の図面と併せることにより、以下の詳細な説明から明らかである。

一実施形態に従う消火器システムの概略図である。一実施形態に従う消火器アクチュエータアセンブリの詳細図である。一実施形態に従う切断機シャトルアセンブリの上面図である。一実施形態に従う切断機シャトルアセンブリの側面図である。一実施形態に従う切断機の斜視図である。一実施形態に従う、切断の前の消火器出口バーストディスクの斜視図である。一実施形態に従う、切断後の消火器出口バーストディスクの斜視図である。一実施形態に従うプッシャーの上面図である。一実施形態に従うプッシャーの側面図である。一実施形態に従う電動作動装置および駆動シャフトの図である。一実施形態に従う、作動前の消火器アクチュエータアセンブリの図である。一実施形態に従う、作動後の消火器アクチュエータアセンブリの図である。

例示的な一実施形態では、発火トリガ装置を伴わずに作動される、消火器用の消火器アクチュエータアセンブリが提供される。消火器アクチュエータアセンブリは、消火器から加圧消火剤を放出するように切断機を駆動する電動作動装置を含む。切断機は、消火器中の加圧消火剤を維持する消火器出口バーストディスクを貫通する。消火器出口バーストディスクの貫通時に、加圧消火剤の圧力が、消火器出口バーストディスクを通して迅速に切断機を駆動するように、切断機は、電動作動装置の駆動シャフト上でプッシャーと着脱可能に連結され得る。消火器の消火器出口バーストディスクを開放するために切断機を使用することにより、消火器システムの排出ヘッド中に破片網を含む必要性を除くことができ、それは、発火トリガ装置の点火から通常生じる、遊離した消火器出口バーストディスク断片がもはや存在しないからである。

図１において、消火器システム１００の概略図が、一実施形態に従って示される。消火器システム１００は、消火器１０２および排出ヘッド１０４を含む。消火器１０２は、消火器リザーバ１０６と、消火器リザーバ１０６と排出ヘッド１０４との間に排出障壁を形成して消火器リザーバ１０６内に加圧消火剤を維持する消火器出口バーストディスク１０８と、を含む。排出ヘッド１０４は、消火剤を所望の場所、例えば、航空機内に方向付ける鉛管／管材と接合し得る。

図２は、一実施形態に従う消火器アクチュエータアセンブリ２００の詳細図である。図２の例では、消火器アクチュエータアセンブリ２００は、シャトル本体２０６に連結される切断機２０４を有する切断機シャトルアセンブリ２０２を含む。切断機２０４を含む切断機シャトルアセンブリ２０２は、消火器出口バーストディスク１０８に近接して消火器１０２内に留置される。切断機シャトルアセンブリ２０２は、電動作動装置２２０によって及ぼされる力が、可撓性シール２１０の保持力を克服するのに十分になるまで、少なくとも１つの可撓性シール２１０（本明細書において可撓性シール２１０と称される）によって留置され得る。また、可撓性シール２１０は、衝撃および振動の間に、切断機２０４が消火器出口バーストディスク１０８を通して早期に切断しないように、切断機シャトルアセンブリ２０２を適所に保持するための戻り止めとしても機能する。加圧消火剤２１２は、内部の消火器圧力２１４下で消火器リザーバ１０６内に保持される。

また、消火器アクチュエータアセンブリ２００は、プッシャー２０８を駆動する駆動シャフト２２２を有する電動作動装置２２０を含む。駆動シャフト２２２は、プッシャー２０８と咬み合う螺旋状のねじ山を含んでもよく、このため、駆動シャフト２２２は、螺旋状駆動シャフトとも称され得る。また、駆動シャフト２２２は、プッシャー２０８を駆動シャフト２２２上に維持するためのシャフトエンドキャップ２０９も含み得る。電動作動装置２２０は、駆動シャフト２２２を回転させて切断機２０４を押し進めて消火器出口バーストディスク１０８を貫通し、それにより排出ヘッド１０４を通して加圧消火剤２１２を放出するように動作可能である。図２において確認できるように、電動作動装置２２０は、消火器リザーバ１０６に載置され得る。回転防止ガイド２１５は、電動作動装置２２０が駆動シャフト２２２を回転させている間に、切断機シャトルアセンブリ２０２が回転することを防ぐために使用され得る。回転防止ガイド２１５は、電動作動装置２２０または消火器１０２内の別の構造と強固に連結され得る。電動作動装置２２０は、発火トリガ装置なしで電気的に駆動され得る。例えば、電動作動装置２２０は、直流モーター、直流歯車付モーター、リニアモーター、ラチェット駆動を使用する回転ソレノイド、または当該技術分野で既知の他の電動モーター型であり得る。

理解されるように、消火器アクチュエータアセンブリ２００は、電動作動装置２２０を支持し、安定化させるための他の構造要素、ならびに電気接続を含み得るが、それらは図面を簡略化するために描写されない。消火器リザーバ１０６は、多種多様の設備を収容するような大きさであり得る。例えば、消火器リザーバ１０６は、４０立方インチ（６５５．５ｃｍ³）〜２，５００＋立方インチ（４０，９６８＋ｃｍ³）の大きさの範囲であり得る。消火器リザーバ１０６内の圧力変化は、周囲温度の変化によって生じ得る。例えば、航空機環境において、消火器１０２は、真夏日の地上において華氏２４０度（摂氏１１５．６度）、および離陸後、高度において華氏−６５度（摂氏−５３．９度）であり得る。これらの温度変化は、内部の消火器圧力２１４に実質的な変化を生じる。内部の消火器圧力２１４の例となる予定の圧力値は、華氏７０度（摂氏２１．１度）で約３００ポンド毎平方インチ（２，０６８ｋＰａ）〜約８００ポンド毎平方インチ（５，５１５ｋＰａ）の範囲であり得、より高い温度ではより高い圧力であり、より低い温度ではより低い圧力である。消火器出口バーストディスク１０８の貫通時に、内部の消火器圧力２１４は、切断機シャトルアセンブリ２０２をプッシャー２０８および回転防止ガイド２１５から係脱するように駆動することができ、消火器出口バーストディスク１０８を完全に開放する。

図３は、一実施形態に従う切断機シャトルアセンブリ２０２の上面図である。シャトル本体２０６は、図２のプッシャー２０８と係合するための係合接続部２１９を含む。図３の例において確認できるように、係合接続部２１９は、１つ以上のピン孔２１６を含む。あるいは、係合接続部２１９は、ピン、ピンの組み合わせ、およびピン孔、または図２のプッシャー２０８と係合するための代替構造を含み得る。ピン孔２１６は、切断機２０４の刃に近接して位置し得る。また、シャトル本体２０６は、図２の１つ以上の回転防止ガイド２１５を係合するための１つ以上の回転防止孔２１７も含む。図４において確認できるように、シャトル本体２０６は、図２の可撓性シール２１０を保持するために、その円周の周りにグランド（gland）２０７をさらに含む。

図５は、一実施形態に従う切断機２０４の斜視図である。図５の例において確認できるように、切断機２０４は、中心点２２６を横断する４枚の刃２２４または切断チップを含む。刃２２４は、刃２２４間に約９０度の分離で均一に離間され得る。また、刃２２４は、中心点２２６が切断機２０４の頂点であるように、角度付けられるか、または傾斜付けられ得る。

図６は、一実施形態に従う、切断前の消火器出口バーストディスク１０８の斜視図である。消火器出口バーストディスク１０８は、アセンブリ２１１を載置する消火器出口バーストディスクに対して、消火器出口バーストディスク１０８の外周囲を溶接することによって密閉封止され得る。図７は、一実施形態に従う、切断後の消火器出口バーストディスク１０８の斜視図である。図２の切断機２０４が消火器出口バーストディスク１０８を通ることを強いられる際、消火器出口バーストディスク１０８は割け、複数の花弁２２８に開く。図５の４枚の刃２２４は、４枚の花弁２２８を生じる。図２の消火器リザーバ１０６から放出される高圧は、完全に開くように花弁２２８を裂くことができ、消火器出口バーストディスク１０８の外周囲の密閉封止が、花弁２２８を、アセンブリ２１１を載置する消火器出口バーストディスクに維持する。

図８は、一実施形態に従うプッシャー２０８の上面図である。図８の例では、プッシャー２０８は、図３および４のピン孔２１６と係合する４つのプッシャーピン２３０を含む。また、プッシャー２０８は、図２の駆動シャフト２２２と咬み合う螺旋状内部ねじ山２３２を含む。図９において確認できるように、プッシャー２０８はまた、図２のシャフトエンドキャップ２０９を受容する陥凹部２３４も含む。図２の陥凹部２３４およびシャフトエンドキャップ２０９は、図２の切断機２０４が図２の消火器出口バーストディスク１０８を通して押し進められるときに、プッシャー２０８が図２の駆動シャフト２２２から外れることを防ぐことができる。

図１０は、一実施形態に従う電動作動装置２２０および駆動シャフト２２２の図である。螺旋状のねじ山２３６は、電動作動装置２２０とシャフトエンドキャップ２０９との間の駆動シャフト２２２の長さに渡り得る。あるいは、図２のプッシャー２０８と係合する駆動シャフト２２２の一部分のみが、螺旋状のねじ山２３６を含み得る。螺旋状のねじ山２３６は、図８に示されるプッシャー２０８の螺旋状内部ねじ山２３２と係合するような大きさである。

図１１は、一実施形態に従う、作動前の消火器アクチュエータアセンブリ２００の図である。プッシャー２０８の１つ以上のプッシャーピン２３０は、シャトル本体２０６のピン孔２１６内に挿入される。プッシャー２０８はまた、駆動シャフト２２２にねじ込まれる。回転防止ガイド２１５は、切断機シャトルアセンブリ２０２の回転を防止するようにシャトル本体２０６の回転防止孔２１７を通して通過する。可撓性シール２１０は、電動作動装置２２０が切断機２０４を、消火器出口バーストディスク１０８を貫通するように駆動する前に、切断機シャトルアセンブリ２０２を適所に保持する。

図１２は、一実施形態に従う、作動後の消火器アクチュエータアセンブリ２００の図である。切断機２０４が消火器出口バーストディスク１０８を貫通した後、図２の内部の消火器圧力２１４は、切断機２０４を、消火器出口バーストディスク１０８を通して完全に開放するように、駆動することができる。プッシャー２０８のプッシャーピン２３０は、ピン孔２１６から係脱することができ、回転防止ガイド２１５は、回転防止孔２１７から係脱することができる。プッシャー２０８は、シャフトエンドキャップ２０９によって駆動シャフト２２２の末端上に捕捉される。図面を簡略化するため、消火器１０２が意図しないで排出され、その意図しない排出のときに排出ヘッド１０４または他の保護装置が適所ではない場合に、切断機シャトルアセンブリ２０２が発射体となることができないように、内部で抑止されるだろうことは、図１２には示されない。切断機シャトルアセンブリ２０２は、通常、発射体とならないように、排出ヘッド１０４中で維持され、それにより停止されるだろう。

図１〜１２を参照して、消火器アクチュエータアセンブリ２００は、設備方法に従って、消火器１０２に取り付けることができる。これまでに記載されたように、消火器１０２は、消火器リザーバ１０６と、消火器リザーバ１０６と排出ヘッド１０４との間に排出障壁を形成して消火器リザーバ１０６内に加圧消火剤２１２を維持する消火器出口バーストディスク１０８と、を含む。シャトル本体２０６に連結される切断機２０４を含む切断機シャトルアセンブリ２０２は、切断機２０４を消火器出口バーストディスク１０８に近接して位置付けるように消火器１０２内に留置される。駆動シャフト２２２を含む電動作動装置２２０は、電動作動装置２２０が駆動シャフト２２２を回転させて切断機２０４を押し進めて消火器出口バーストディスク１０８を貫通し、それにより排出ヘッド１０４を通して加圧消火剤２１２を放出するように動作可能であるように、消火器１０２内に載置される。プッシャー２０８は、駆動シャフト２２２上に配置され得る。切断機シャトルアセンブリ２０２は、プッシャー２０８と係合するための係合接続部２１９を含み得る。切断機シャトルアセンブリ２０２は、電動作動装置２２０によって及ぼされる力が、可撓性シール２１０の保持力を克服するのに十分になるまで、少なくとも１つの可撓性シール２１０によって留置され得る。また、シャトル本体２０６は、１つ以上の回転防止ガイド２１５を係合するための１つ以上の回転防止孔２１７も含み得る。電動作動装置２２０は、発火トリガ装置なしで電気的に駆動され得る。

本発明は、限りある数の実施形態のみに関連して詳細に記載されているが、本発明がそのような開示される実施形態に制限されないことを容易に理解されたい。むしろ、本発明は、これまでに記載されていないが、本発明の趣旨と範囲に一致するあらゆる数の変形、改変、置換、または同等の配置を組み込むように変更され得る。さらに、本発明の種々の実施形態が記載されているが、本発明の態様は記載される実施形態の一部のみを含み得ることが理解される。したがって、本発明は、前述の説明によって制限されるとは見られず、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。

１０２…消火器
１０４…排出ヘッド
１０６…消火器リザーバ
１０８…消火器出口バーストディスク
２００…消火器アクチュエータアセンブリ
２０２…切断機シャトルアセンブリ
２０４…切断機
２０６…シャトル本体
２０８…プッシャー
２０９…シャフトエンドキャップ
２１０…可撓性シール
２１２…加圧消火剤
２１４…消火器圧力
２１５…回転防止ガイド
２２０…電動作動装置
２２２…駆動シャフト

Claims

消火器用の消火器アクチュエータアセンブリであって、前記消火器が、消火器リザーバと、前記消火器リザーバと排出ヘッドとの間に排出障壁を形成して前記消火器リザーバ内に加圧消火剤を維持する消火器出口バーストディスクと、を備え、前記消火器アクチュエータアセンブリが、
前記消火器出口バーストディスクに近接して前記消火器内に位置付けられた切断機と、
駆動シャフトを備える電動作動装置であって、前記駆動シャフトを回転させて前記切断機を押し進めて前記消火器出口バーストディスクを貫通させ、それにより前記排出ヘッドを通して前記加圧消火剤を放出させるように動作可能である、電動作動装置と、
を備えた、消火器アクチュエータアセンブリ。
前記駆動シャフト上にプッシャーをさらに備える、請求項１に記載の消火器アクチュエータアセンブリ。
前記駆動シャフトが、螺旋状駆動シャフトであり、前記駆動シャフト上に前記プッシャーを維持するためのシャフトエンドキャップをさらに備える、請求項２に記載の消火器アクチュエータアセンブリ。
前記切断機が、シャトル本体に連結されて切断機シャトルアセンブリを形成し、前記切断機シャトルアセンブリが、前記プッシャーと係合するための係合接続部をさらに備える、請求項２に記載の消火器アクチュエータアセンブリ。
前記係合接続部が、１つ以上のピン孔を備え、前記プッシャーが、前記１つ以上のピン孔と係合するための１つ以上のプッシャーピンを備える、請求項４に記載の消火器アクチュエータアセンブリ。
前記シャトル本体が、１つ以上の回転防止ガイドと係合する１つ以上の回転防止孔をさらに備える、請求項４に記載の消火器アクチュエータアセンブリ。
前記１つ以上の回転防止ガイドが、前記電動作動装置に連結される、請求項６に記載の消火器アクチュエータアセンブリ。
前記切断機シャトルアセンブリが、前記電動作動装置によって及ぼされる力が少なくとも１つの可撓性シールの保持力を克服するのに十分になるまで、前記少なくとも１つの可撓性シールによって留置される、請求項４に記載の消火器アクチュエータアセンブリ。
前記消火器出口バーストディスクが、密閉封止されている、請求項１に記載の消火器アクチュエータアセンブリ。
前記電動作動装置が、発火トリガ装置なしで電気的に駆動される、請求項１に記載の消火器アクチュエータアセンブリ。
消火器アクチュエータアセンブリを消火器に取り付ける方法であって、前記消火器が、消火器リザーバと、前記消火器リザーバと排出ヘッドとの間に排出障壁を形成して前記消火器リザーバ内に加圧消火剤を維持する消火器出口バーストディスクと、を備え、
切断機を前記消火器出口バーストディスクに近接して前記消火器内に位置付けることと、
前記消火器内に駆動シャフトを備える電動作動装置を載置することであって、前記電動作動装置が、前記駆動シャフトを回転させて前記切断機を押し進めて前記消火器出口バーストディスクを貫通させ、それにより前記排出ヘッドを通して前記加圧消火剤を放出させるように動作可能であるように、載置することと、
を含む、方法。
前記駆動シャフト上にプッシャーを配置することをさらに備える、請求項１１に記載の方法。
前記切断機が、シャトル本体に連結されて切断機シャトルアセンブリを形成し、前記切断機シャトルアセンブリが、前記プッシャーと係合するための係合接続部をさらに備える、請求項１２に記載の方法。
前記切断機シャトルアセンブリが、前記電動作動装置によって及ぼされる力が少なくとも１つの可撓性シールの保持力を克服するのに十分になるまで、該少なくとも１つの可撓性シールによって留置され、前記シャトル本体が、１つ以上の回転防止ガイドと係合するための１つ以上の回転防止孔をさらに備える、請求項１３に記載の方法。
前記電動作動装置が、発火トリガ装置なしで電気的に駆動される、請求項１１に記載の方法。