JP5911497B2 - インフレータに基づく消火 - Google Patents

Description

本発明は、広くは消火に関し、より詳細には、インフレータ型のガス発生装置を用いた消火に関する。

過去において、ハロンハロカーボン（Ｈａｌｏｎ ｈａｌｏｃａｒｂｏｎ）が、消火に関して広く利用されてきた。「ハロンハロカーボン」という用語は、一般に、ハロゲンと結合したアルカンで構成される一群の化合物であるハロアルカンまたはハロゲノアルカンを指し、とくには臭素含有ハロアルカンを指す。ハロンハロカーボンは、多くの種類の火災の消火に広く有効であり、望ましくは、導電性がなく、残留物を形成することなく速やかに消散する傾向にあり、限定的な曝露であれば人間にとって比較的安全である。過去において、ハロン１３０１（ブロモトリフルオロメタン、ＣＢｒＦ_３）というハロカーボンなど、ハロンハロカーボンは、データおよびコンピュータセンター、博物館、図書館、手術室、ならびに水に基づく消火剤の適用が電子機器や重要な古文書収集物などに回復不可能な損傷を引き起こしかねない他の場所など、散水システムの適用に一般にはあまり適さない領域または建物において消火剤として役立ってきた。

しかしながら、ハロンハロカーボンは、大気に対するオゾン破壊の側面ゆえに、環境に対して有害な影響を有することが明らかになっている。結果として、消火および同様の用途におけるハロンハロカーボンの有効な代替が必要とされている。

改善された消火装置ならびに関連または対応する消火方法が提供される。

本発明のより具体的な目的は、上述の問題のうちの１つ以上を克服することにある。

第１の態様において、ガス発生剤を収容する第１のチャンバを少なくとも部分的に画定しているハウジングを備えている消火装置が提供される。この装置は、第１のチャンバに作用可能に組み合わせられ、ガス発生剤の少なくとも一部と反応を開始させる関係にて連絡しているイニシエータをさらに備える。イニシエータは、作動時にガス発生剤の少なくとも一部に点火してガスを形成させるように働き、あるいは機能する。ハウジングは、さらに第１のチャンバに隣接して配置された第２のチャンバを画定している。第２のチャンバは、吸熱反応によって変化することができる材料と、ピストンを備えるピストンアセンブリとを収容しており、作動時に、ピストンが、吸熱反応によって変化することができる材料の少なくとも一部を第２のチャンバから吐出させるべく移動し、この結果、吐出させられた吸熱反応によって変化することができる材料が、ガス発生剤の点火によって形成されたガスに接触し、このガスを冷却する。ハウジングは、さらに、冷却されたガスをハウジングから出すことができるようにするための少なくとも１つの放出穴を有する。

別の態様においては、上述のような消火装置により、または上述のような消火装置を使用して、火災を消火するための方法が提供される。

１つのそのような動作方法によれば、ガス発生剤の少なくとも一部が、ガスを形成すべく点火される。ピストンが、第２のチャンバから吸熱反応によって変化することができる材料の少なくとも一部を吐出させるように移動し、その結果、吐出させられた吸熱反応によって変化することができる材料が、ガス発生剤の点火によって形成されたガスに接触して、このガスを冷却する。次いで、冷却されたガスが、火災の領域へと向けられる。

他の目的および利点が、以下の詳細な説明を添付の特許請求の範囲および図面と併せて検討することによって、当業者にとって明らかになるであろう。

本発明の一態様による消火装置の断面図である。 図１に示す消火装置の発生器セクションの部分拡大図である。 図２に示す発生器セクションの下部（イニシエータ端）に目を向けた斜視の部分拡大図である。 図２に示す線４−４に沿って得た図３に示すガス発生器セクションの断面図である。 図１に示す消火装置の冷却セクションを強調する部分拡大図である。 図５に強調した冷却セクションの斜視の部分拡大図である。 本発明の別の態様による消火装置の、図１に示す図と同様の断面図である。 本発明のさらに別の態様による消火装置の、図１および図７に示す図と同様の断面図である。

図１〜図６に、本発明の一態様による消火装置および／またはその各部分を示している。消火装置は、全体として参照番号１０で示されている。

消火装置１０は、概ね円柱形の外形を有しており、筒状の細長い形態を有するなど、反対向きの第１および第２の端部１４および１６をそれぞれ有する概ね円筒形のハウジング１２を備えている。ハウジング１２を、望ましくは、個々の用途の所望に応じて、金属または鋼あるいは他の材料で形成または製作することができる。ハウジングは、所望に応じて、１つのピースの構成であっても、複数のピースからなる構成であってもよい。

消火装置１０は、例えばガス発生装置２２を少なくとも部分的に含んでいるガス発生器セクション（全体として参照番号２０で示されている）を備えている。膨張式の車両乗員安全拘束システムに使用できるものと同様のガス発生器またはインフレータ型の装置など、種々のガス発生器またはインフレータ型の装置を使用することができる。本発明の実施において使用するための現時点における好ましいガス発生装置が、本出願と同日付で出願され、その全体が本明細書に組み込まれる、本出願と同時係属の特許出願（代理人整理番号：ＡＡＩ−７００２１）に開示されている。

図示の実施形態においては、ハウジング１２の一部が、ガス発生装置２２の円筒形の壁２４で構成され、ハウジングの第１の端部１４が、ガス発生装置２２の下端の壁２６によって閉じられている。ハウジング１２は、中空円筒スリーブ２８（以下では、「外側」スリーブと称されることもある）をさらに備えている。スリーブ２８は、さらに詳しく後述されるように、例えば接続要素３０を介して、概ね、ガス発生装置２２と長手軸を整列させて接合されている。

端部閉鎖具またはキャップ３２が、ハウジングの第２の端部１６に配置されている。図示の実施形態においては、端部閉鎖具３２は、ハウジングの第２の端部１６において円筒形のスリーブ２８に圧入によって係合している。しかしながら、当業者であれば、本明細書に提示される教示により、端部閉鎖具、および端部閉鎖具のハウジングへの取り付けについて、さまざまな形態が想定され、本発明の幅広い実施が、必ずしも特定の形態およびハウジングへの取り付けの手段に限られないことを理解できるであろう。

ハウジング１２、より具体的にはガス発生装置２２の少なくとも一部分が、第１のチャンバ３４を少なくとも部分的に画定し、または含んでいる。ここで、より具体的には図２および図３を参照すると、第１のチャンバ３４は、少なくとも第１のサブチャンバ３６および第２のサブチャンバ４０を含むようにさらに分割されている。より詳細には、第１および第２のサブチャンバ３６および４０が、例えばガスの流れの連絡を可能にするような複数の貫通穴４４を備えている隔壁要素４２によって隔てられている。図示の実施形態においては、隔壁要素４２は、望ましくは、おそらくは図３に最もよく見て取ることができる保持ディスク４６および保持板４８を備えている。

理解される通り、本発明のより広い実施は、必ずしも、図示のような保持ディスクおよび保持板を備える構造はもちろん、そのような第１および第２のサブチャンバを隔てるための隔壁要素を利用する構造に限られない。当業者であれば、本明細書に提示の教示に案内され、さらに、第１および第２のサブチャンバの分離を本発明の実施において使用できるような他の適切な手段または技術によって達成できることを理解できるであろう。

第１のサブチャンバ３６は、例えばこの技術分野において既知であり、例えば点火生成物を形成するように反応することができる点火材料５０を含む。したがって、第１のサブチャンバ３６は、「点火チャンバ」または「点火カップ」と呼ばれることもある。点火材料５０が錠剤の形態で図示されているが、当業者であれば、本明細書に提示の教示に案内され、例えばこの技術分野において既知であるようなさまざまな形態の点火材料を使用することができ、したがって本発明のより広い実施が、必ずしも具体的または特定の形態の点火材料の組み込みおよび／または使用に限られないことを理解できるであろう。

第２のサブチャンバ４０は、例えばこの技術分野において既知であり、例えば燃焼などによって生成ガスを形成するように反応することができるガス発生材料（全体として参照番号５２で示されている）を含んでいる。したがって、第２のサブチャンバ４０は、「ガス発生チャンバ」または「燃焼室」と称されることもある。ガス発生チャンバ４０は、望ましくは一定の体積を有している。すなわち、ガス発生装置２２の作動前、作動中、および作動後に、ガス発生チャンバ４０の体積が同じままである。

消火装置１０においては、おそらくは図４を参照することによって最もよく理解される通り、ガス発生材料５２が、ガス発生チャンバ４０に配置されるガス発生剤容器（全体として参照番号５４で示され、個別にはそれぞれ参照番号５６、５７、５８、および５９によって示されている）に収容されるものとして示されている。再び図２に目を向けると、ガス発生剤容器５４の各々が、大まかには、細長い円筒形の筒６０と、反対側にそれぞれ配置された第１および第２の端壁６２および６４とを備えており、第１および第２の端壁の間にガス発生材料のウエハ６６が複数配置されている。望ましくは、円筒形の筒６０ならびに第１および第２の端壁６２および６４の各々に、穴を開けることができ、あるいは他の方法でガスの流れの連通を可能にするように形成または成形することができる。第１の端壁６２が、点火生成物の少なくとも一部を通過させて、それぞれのガス発生剤容器５４に収容されたガス発生材料５２に接触させ、ガス生成材料に点火して生成ガスを生じさせることができるように、点火チャンバ３６に隣接して配置されている。第１の端壁６２は、上述した隔壁要素４２ならびに保持ディスク４６および／または保持板４８と同じであっても、異なっていてもよい。

第２の端壁６４は、生成ガスの流れをガス発生器２２から放出すべく通過させることができるように配置されている。したがって、第１の端壁６２および第２の端壁６４の一方または両方を、所望に応じて、それぞれ、１つ以上の保持ディスク４６および６８、ならびに／または、それぞれ、１つ以上の保持板４８および７０の一方または両方で構成でき、例えば各々に穴を開けることができる。

当業者であれば、本明細書に提示の教示に案内され、例えば内部に収容されるガス発生剤容器５４の数、長さ、および直径など、そのようなガス発生装置の個々の設計の特徴を、所望のレベルのガスの生成および性能をもたらすように適切に選択できることを理解できるであろう。

さらに、ガス発生材料５２がウエハの形態であるものとして示されているが、当業者であれば、本明細書に提示の教示に案内され、例えばこの技術分野において既知であるようなさまざまな形態のガス発生材料を使用することができ、したがって本発明のより広い実施が、必ずしも具体的または特定の形態のガス発生材料の組み込みおよび／または使用に限られないことを理解できるであろう。

ガス発生装置１４は、点火チャンバ３６に作用可能に組み合わせられ、点火材料５０の少なくとも一部と点火をすべく連絡するイニシエータ７２を備えている。

図示の実施形態（例えば、図２を参照）においては、イニシエータ７２が、下端の壁２６に取り付けられ、下端の壁２６から延びている。ガス発生装置において、または、ガス発生装置と共に用いられる一般的なイニシエータ装置は、電子的に活性化される。本明細書に提示の教示に案内されて当業者であれば理解できる通り、そのようなイニシエータが必要とするであろう電気接続部を消火装置のただ１つの端部に配置または位置決めすることは、望ましくは、この消火装置によって代表されるような本発明によるそのような消火システムをさまざまな場所および構造体へと取り入れることを促進または簡単化することができる。

イニシエータ７２は、作動時に、点火生成物を形成すべく点火材料５０の反応を生じさせるように機能または動作する。上述のように、ガス発生剤容器５４の第１の端壁６２が、点火生成物の少なくとも一部を通過させて、それぞれのガス発生剤容器５４に収容されたガス発生材料５２に接触させ、ガス生成材料５２に点火して生成ガスを生じさせることができるように、点火チャンバ３６に隣接して配置されている。

生成ガスが、例えば生成ガスの流れをガス発生器２２から放出すべく通過させることができるように、ガス発生剤容器５４の第２の端壁６４を通過する。この目的のため、ガス発生器２２は、下端の壁２６の概ね反対側に配置されたヘッダ端壁７６を有するヘッダセクション７４を備えている。ヘッダ端壁７６は、生成ガスをガス発生器２２から出し、接続要素３０とガス発生装置２２のヘッダ端壁７２との間に形成される中央チャンバ８０へと通過させることができる開口７８を備えている。本明細書に提示の教示によって案内されて当業者であれば理解できる通り、開口７８を、通常（例えば、装置が静止状態または作動前の状態にあるとき）は、望ましくは、物質が不要にも開口７８を通過することがないように、圧力に反応する覆いまたはバリア８１などによって封じ、または覆うことができる。そのような覆いは、例えば、裏面粘着式の帯状の箔などの形態をとることができる。既知の通り、そのような覆いを、ガス発生器２２の内部から覆いへと所定の圧力が加わったときに開き、または破れるように選択することができる。

中央チャンバ８０は、所望に応じて、さらに後述されるように、１つ以上の出口ポート８２を有している。

消火装置１０は、第１のチャンバ３４に概ね隣接して配置され、例えば接続要素３０を介して第１のチャンバ３４とガスの流れに関して連通する第２のチャンバ８４をさらに備える。第２のチャンバ８４は、例えばやはり接続要素３０に適切に接合または接続された概ね円筒形のスリーブ８５（以下では、「内側」スリーブと称されることもある）を備える。第２のチャンバ８４は、例えば冷却材料９０（例えば、さらに詳しく後述されるように、液体の形態である）を貯蔵し、あるいは他の方法で実質的に収容する密封貯蔵リザーバ８６と、ピストン９４を備えるピストンアセンブリ９２と、例えばスリーブ８５内にまたはスリーブ８５の一部として形成された拡散部９６とを少なくとも部分的に収容し、または含んでいる。

理解される通り、冷却材料９０は、第２のチャンバ８４内に適切に貯蔵または収容される。例えば、消火装置１０が、シール９８によって密封貯蔵リザーバ８６内に封じられた液体の形態の冷却材料９０を含む。このシール９８は、例えば、貯蔵リザーバ８６を封じるようにＯリングシール１０４の助けによってピストン９４の周囲に圧入されたカップ１０２の形態であってよい。

おそらくは図６を参照することによって最もよく理解される通り、ピストン９４の内部が、混合チャンバ１０６であり、あるいは混合チャンバ１０６を形成する。

発生剤５２が燃焼すると、ガスが生成される。このガスが、ガス発生器１４を出て、中央チャンバ７６へと通過する。次いで、ガスは、中央チャンバ７６から出口ポート８２を通って出て、例えば混合チャンバ１０６を少なくとも部分的に満たすことによってピストン９４に接触できる。ガスがピストン９４に接触することで、ピストン９４は、チャンバ８４に向かい、より詳細には貯蔵リザーバ８６に向かって、移動／変位を開始する。

ひとたびピストン９４の開口１１０のうちの１つ以上がチャンバ８４（例えば、貯蔵リザーバ８６）へと移動／変位して、Ｏリングシール１０４を過ぎると、冷却材料９０の少なくとも一部が、ピストンの開口１１０を通って貯蔵リザーバ８６から流出し始める。このように、そのようなピストン９４の移動が、第２のチャンバ８４（より詳細には、貯蔵リザーバ８６）から冷却材料９０の少なくとも一部を水力的に吐出させることで、冷却材料９０を、開口１１０を通って注入して混合チャンバ１０６においてガス発生剤の燃焼生成ガスとの接触および混合を生じさせるように機能することができる。ピストン９４の内部へと注入された液体の冷却材料９０を気化させることができる。そのような気化は、ガス発生剤の燃焼生成ガスを冷却するように働き、望ましくはさらなる気体生成物を形成する働きをすることができる。ピストン９４がチャンバ８４へと進むにつれて、生成されたガスは、例えば拡散セクション９６に形成された開口１１２を通って出ることができる。

いくつかの実施形態において、ガス発生剤の燃焼生成ガスが、ピストンを移動させる手段として、ピストンの頭部を押すことに留意すべきである。ガス発生剤の燃焼生成ガスがガス発生装置２２から出るときに、生成ガスに含まれる粒子状物質および他の望ましくない副生成物を、接続要素３０、スリーブ８５、ピストンアセンブリ９２（ピストンヘッドなど）、および端部閉鎖具３２のうちの１つ以上の表面に付着させ、望ましくは、ガス発生剤の燃焼生成ガスから分離することができる。このようにして、望ましくは、装置からの放出物へのそのような粒子状物質および副生成物の分散が、回避または最小化される。

ハウジング１２の円筒形のスリーブ２８の部分が、例えば、概ね第２のチャンバ８４の周囲の外側に配置される第３のチャンバ１１４を少なくとも部分的に画定している。結果として、拡散セクションの開口１１２を通って出るガスを、円筒形のスリーブ２８を介して、例えばハウジングの端部１６の端部閉鎖具３２に形成され、または備えられる放出穴１１６を通って、消火装置１０の外へと案内することができる。放出穴１１６は、通常（例えば、装置が静止状態または作動前の状態にあるとき）は、例えば塵埃または他の望ましくない物質がシステムへ進入することがないよう、帯状の箔（図示せず）などによって封じられる。放出されるガスを火災の領域へと適切に案内し、そのような火災の所望の消火の達成をもたらし、または支援することができる。

当業者であれば、本明細書に提示される教示によって案内され、種々の適切な冷却材料を本発明の実施において使用することができ、それらが本明細書に包含されることを理解できるであろう。好ましい一実施形態においては、冷却材料が、少なくとも１つの吸熱反応によって変化することができる物質であり、またはそのような物質を含み、もしくはそのような物質を収容している。好ましい一形態においては、吸熱反応によって変化することができる物質は、ガス発生剤の点火によって形成されたガスと接触したときに気化および／または分解の一方または両方を生じてガスを少なくとも冷却する液体であり、またはそのような液体を含む。

いくつかの実施形態においては、吸熱反応によって変化することができる物質が、例えば得られる気体生成物の量を増やし、例えば、望ましくは消火装置の適切な機能に必要なガス発生材料の量を減らすべく機能できるよう、好ましくは吸熱反応によって分解して、さらなる気体生成物を形成する。必要とされるガス発生材料の量を減らし、したがって必要とされるガス発生材料の体積を減らすことによって、消火装置のガス発生構成要素のサイズを大幅に小さくでき、消火装置のコストおよびサイズの一方または両方の大幅な削減に役立つことができ、あるいは消火装置または関連の消火システムの消火能力の大幅な向上に役立つことができる。

実際には、適切なそのような冷却剤として、−３５℃〜８５℃の間の温度で液体のままである液体物質が挙げられる。さらに、冷却剤から生成または形成されるあらゆる気体は、特定の消火の用途に関して容認可能な流出物の限界の範囲内になければならない。また、冷却剤は、単純なチャンバでの貯蔵を容易にするために、腐食性でないことが望ましい。そのような基準に概ね合致する冷却剤（とくには、冷却液）の例として、ＣａＣｌ_２と混ぜた水およびプロピレングリコールと混ぜた水が挙げられる。理解される通り、そのような冷却剤は、一般にあまり高価ではなく、多くの場合、消火装置の用途に最も一般的に使用されている物質と比べて大幅に安価である。

冷却剤に加え、または冷却剤の一部として、第２のチャンバは、例えば火災に接触したときに火災を消火するために一般に有用または有効な１つ以上の活性な消火化合物を収容でき、または含むことができる。使用可能な化学的に活性な消火化合物の例として、酢酸カリウムおよびアルカリ金属重炭酸塩が挙げられる。

例えば、酢酸カリウムの３０重量％の水溶液を加えることで、酢酸カリウム溶液を含まない同様の装置と比べて、液体チャンバ（例えば、第２のチャンバ）のサイズおよびデバイスもしくは装置の消火能力のどちらも大きく変化させることなく、ガス発生剤の量、燃焼室のサイズ、および該当の消火装置の重量を約４０％減らすことができる。

次に図７に目を向けると、本発明の別の実施形態による消火装置（全体として参照番号２１０で示されている）が図示されている。

消火装置２１０は、さまざまな点で上述の消火装置１０によく似ている。例えば、消火装置２１０は、消火装置１０と同様に、例えば反対向きの第１および第２の端部２１４および２１６をそれぞれ有する概ね円筒形のハウジング２１２を備えている概ね円柱形の外形を有している。消火装置２１０はまた、同様に、例えばガス発生装置２２２を少なくとも部分的に含んでいるガス発生セクション（全体として参照番号２２０で示されている）を備えている。ハウジング２１２は、中空な円筒形のスリーブ２２８をさらに備えている。スリーブ２２８は、例えば接続要素２３０を介して、ガス発生装置２２２と概ね長手軸を整列させて接合されている。端部閉鎖具またはキャップ２３２が、例えばハウジングの第２の端部２１６における円筒形のスリーブ２２８との圧入による係合にて、ハウジングの第２の端部２１６に配置されている。

ハウジング２１２、より具体的には、ガス発生装置２２２の少なくとも一部分が、第１のチャンバ２３４を少なくとも部分的に画定し、または含んでいる。第１のチャンバ２３４が、例えばガスの流れの連通を可能にするような、例えば複数の貫通穴を備えている、例えば隔壁要素２４２によって隔てられた少なくとも第１のサブチャンバ２３６および第２のサブチャンバ２４０を含むように、さらに分割されている。第１のサブチャンバ２３６は、「点火チャンバ」と称されることもあるが、例えばこの技術分野において既知であり、例えば点火生成物を形成するように反応することができる点火材料２５０を収容している。第２のサブチャンバ２４０は、「ガス発生チャンバ」または「燃焼室」と称されることもあるが、例えば生成ガスを形成するように反応することができるガス発生材料２５２を収容している。

消火装置２１０においては、消火装置１０と同様に、ガス発生材料２５２が、ガス発生剤容器（全体として参照番号２５４によって示されている）に収容されている。先に説明したガス発生剤容器５４と同様に、ガス発生剤容器２５４の各々は、細長い円筒形の筒と、反対側に配置された第１および第２の端壁とを備えることができ、第１および第２の端壁の間にガス発生材料のウエハ２６６が複数配置される。

ガス発生装置２１４は、点火チャンバ２３６に作用可能に組み合わせられ、点火材料２５０の少なくとも一部と点火をすべく連絡するイニシエータ２７２を、例えば下端の壁２２６に取り付けられ、下端の壁２２６から延在させてさらに備える。

消火装置２１０は、第１のチャンバ２３４に概ね隣接して配置され、例えば接続要素２３０を介して第１のチャンバ２３４とガスの流れに関して連通する第２のチャンバ２８４をさらに備える。第２のチャンバ２８４は、例えば上述のような冷却材料２９０を貯蔵し、あるいは他の方法で実質的に収容する密封貯蔵リザーバ２８６と、ピストン２９４を備えるピストンアセンブリ２９２と、拡散部２９６とを、少なくとも部分的に収容し、または含んでいる。やはり冷却材料２９０を、第２のチャンバ２８４に適切に貯蔵または収容することができる。ピストン２９４の内部が、混合チャンバであり、あるいは混合チャンバを形成する。

消火装置１０と同様に、ひとたびピストン２９４の開口３１０のうちの１つ以上がチャンバ２８４（例えば、貯蔵リザーバ２８６）へと適切に移動／変位すると、冷却材料２９０の少なくとも一部が、ピストンの開口３１０を通って貯蔵リザーバ２８６から流出し始める。

ハウジング２１２の円筒形のスリーブ２２８の部分はまた、例えば、概ね第２のチャンバ２８４の周囲の外側に配置される第３のチャンバ３１４を少なくとも部分的に画定しており、ガスが、例えばハウジングの端部２１６の端部閉鎖具２３２に形成され、または備えられる放出穴３１６を通って、消火装置２１０から出る。放出されるガスを火災の領域へと適切に案内し、そのような火災の所望の消火の達成をもたらし、または支援することができる。

消火装置２１０と消火装置１０との間の大きな相違は、消火装置２１０においては、望ましくは、第３のチャンバ３１４が熱的に安定な固体ヒートシンク材料３２０をさらに含み、または収容する点にある。熱的に安定な固体ヒートシンク材料３２０は、望ましくは、装置３１０からの放出に先立って生成ガスから熱を吸収し、あるいは他のやり方で取り除くように機能することができる。熱的に安定な固体ヒートシンク材料３２０はまた、望ましくは、例えば生成ガス中に存在しうる残留物（例えば、粒子状物質）を捕捉し、あるいは他のやり方で装置３１０から出ることを防止するように機能することができる。

好ましい一実施形態によれば、熱的に安定な固体ヒートシンク材料に適した物質が、例えば「ＢＢ」として知られる空気ライフル銃のペレット弾の性質であり、あるいはそのようなペレット弾に類似している小径の金属弾（ｍｅｔａｌ ｓｈｏｔ）の形態であってよい。そのような小径の金属弾を、直径０．１７１〜０．１７３インチ（４．４ｍｍ）に相当する０．１７７口径（４．５ｍｍ）の亜鉛めっきされた鋼で形成することができる。

他に考えられる固体ヒートシンクとして、例えば、ドロマイト岩（例えば、小さな凝集体の形態）、ゼオライト（例えば、小さな凝集体の形態）、および水和した分子ふるい（例えば、小さな丸い球の形態）が挙げられる。

消火装置２１０はまた、望ましくは、冷却されたガスがハウジングから出るときに固体ヒートシンク材料を第３のチャンバ内に保持し、または保持を助けるための、スクリーン３２４または他の選択された保持装置を収容でき、または備えることができる。図示のように、スクリーンを、冷却されたガスが装置から出るときに固体ヒートシンク材料３２０を第３のチャンバ３１４に保持し、または保持を助けるために、望ましくは放出穴３１６の内側に隣接して配置することができる。スクリーン３２４または適切な他の選択された保持装置はまた、望ましくは冷却を助けるとともに、自身に接触するガスから粒子状物質を捕捉し、あるいは他のやり方で取り除くようにも機能することができる。

上述の実施形態は、外側および内側の円筒形のスリーブを両方とも備え、または使用して、それぞれの消火装置からのガスの軸方向の放出を生成または使用しているが、当業者であれば、本明細書に提示される教示に案内され、本発明のより広い実施が必ずしもそのように限られないことを理解できるであろう。

例えば、図８に、円筒形のスリーブが１つだけである構造を用いており、さらに詳しく後述されるようにガスが装置４１０から径方向の様相で放出される、本発明の別の実施形態による消火装置（全体として参照番号４１０で示されている）を示している。

消火装置４１０は、消火装置１０と同様に、例えば、反対向きの第１および第２の端部４１４および４１６をそれぞれ有する概ね円筒形のハウジング４１２を備えている概ね円柱形の外形を有している。消火装置４１０はまた、同様に、例えばガス発生装置４２２を少なくとも部分的に含んでいるガス発生部（全体として参照番号４２０で示されている）を備えている。

ハウジング４１２は、例えば接続要素４３０を介してガス発生装置４２２と概ね長手軸を整列させて接合された中空の円筒形のスリーブ４２８をさらに備えている。端部閉鎖具またはキャップ４３２が、例えばハウジングの第２の端部４１６における円筒形のスリーブ４２８との圧入による係合にて、ハウジングの第２の端部４１６に配置されている。

ハウジング４１２、より具体的にはガス発生装置４２２の少なくとも一部分が、第１のチャンバ４３４を少なくとも部分的に画定し、または含んでおり、例えば第１のチャンバ４３４は、例えば上述と同様にガスの流れの連通を可能にするように、例えば複数の貫通穴を備えている、例えば隔壁要素４４２によって隔てられた少なくとも第１のサブチャンバ４３６および第２のサブチャンバ４４０を含むように、さらに分割されている。第１のサブチャンバ４３６は、「点火チャンバ」と称されることもあるが、例えばこの技術分野において既知であり、例えば点火生成物を形成するように反応することができる点火材料４５０を収容している。第２のサブチャンバ４４０は、「ガス発生チャンバ」または「燃焼室」と称されることもあるが、例えば生成ガスを形成するように反応することができるガス発生材料４５２を収容している。

ガス発生材料４５２は、ガス発生剤容器（全体として参照番号４５４によって示されている）に収容されている。先に説明したガス発生剤容器５４と同様に、ガス発生剤容器４５４は各々、細長い円筒形の筒と、反対側に配置された第１および第２の端壁とを備えることができ、第１および第２の端壁の間にガス発生材料のウエハ４６６が複数配置されている。

ガス発生装置４１４は、点火チャンバ４３６に作用可能に組み合わせられ、点火材料４５０の少なくとも一部に点火をすべく連絡するイニシエータ４７２を、例えば下端の壁４２６に取り付け、下端の壁４２６から延在させてさらに備える。

消火装置４１０はまた、第１のチャンバ４３４に概ね隣接して配置され、例えば接続要素４３０を介して第１のチャンバ４３４とガスの流れに関して連通する第２のチャンバ４８４をさらに備える。第２のチャンバ４８４は、例えば上述のような冷却材料４９０を貯蔵し、あるいは他の方法で実質的に収容する密封貯蔵リザーバ４８６と、ピストン４９４を備えるピストンアセンブリ４９２と、拡散部４９６とを少なくとも部分的に収容し、または含んでいる。やはり冷却材料４９０を、第２のチャンバ４８４に適切に貯蔵し、または収容することができる。ピストン４９４の内部が、混合チャンバ５０６であり、あるいは混合チャンバ５０６を形成している。

消火装置１０と同様に、ひとたびピストン４９４の開口５１０のうちの１つ以上がチャンバ４８４（例えば、貯蔵リザーバ４８６）へと適切に移動／変位すると、冷却材料４９０の少なくとも一部が、ピストンの開口５１０を通って貯蔵リザーバ４８６から流出し始める。

消火装置４１０と消火装置１０との間の大きな相違は、例えば拡散部４９６に形成された開口５１２を通過する冷却されたガスを、径方向の様相で装置４１０から出し、火災の領域へと適切に案内して、そのような火災の所望の消火の達成をもたらし、または支援することができる点にある。例えば、そのような径方向の放出は、例えば火災への冷却ガスのより良好な分配または散布をもたらす装置からの冷却されたガスのより拡散的な排出をもたらし、または引き起こすことができる。

当業者であれば、本明細書に提示の教示によって案内され、例えば消火装置４１０によってもたらされ、または引き起こされる冷却ガスの径方向の放出が、望ましくは、例えば製品輸送分類試験（ｐｒｏｄｕｃｔ ｓｈｉｐｐｉｎｇ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｓｔｉｎｇ）を促進または簡単化できる、推力に関して中立（ｔｈｒｕｓｔ ｎｅｕｔｒａｌ）な装置をもたらすことを理解および評価できるであろう。

また、上述のような消火装置により、または上述のような消火装置を使用して、火災を消火するための方法も提供される。

１つのそのような動作の方法によれば、ガス発生剤の少なくとも一部が点火され、ガスが形成される。ピストンが、第２のチャンバから吸熱反応によって変化することができる材料の少なくとも一部を吐出させるように移動し、この結果、吐出させられた吸熱反応によって変化することができる材料が、ガス発生剤の点火によって形成されたガスに接触して、このガスを冷却する。次いで、冷却されたガスは、火災の領域へと向けられる。

少なくとも１つのそのような方法においては、ガスを形成するためのガス発生剤の点火からの燃焼の圧力が、吸熱反応によって変化することができる材料を、ガス発生剤の点火によって形成されるガスの流れへと注入するように機能する。

少なくとも１つのそのような方法においては、吸熱反応によって変化することができる材料は、第１のチャンバ内の燃焼圧力に比例した速度で第２のチャンバから吐出される。

少なくとも１つのそのような方法においては、吸熱反応によって変化することができる材料は、液体である。さらに、吸熱反応によって変化することができる液体材料の少なくとも一部が、ガス発生剤の点火によって形成されたガスと接触したときに気化し、さらなる気体生成物を形成することができる。

少なくとも１つのそのような方法においては、吸熱反応によって変化することができる材料の少なくとも一部は、ガス発生剤の点火によって形成されたガスと接触したときに分解し、さらなる気体生成物を形成することができる。

ガスを形成するためのガス発生剤の少なくとも一部の点火が第１のチャンバにおいて生じる少なくとも１つのそのような方法においては、本方法は、形成されたガスが第１のチャンバから少なくとも１つの放出穴へと曲がりくねったガスの流れの通路を辿ることをさらに含む。

少なくとも１つのそのような方法においては、第２のチャンバは、火災に接触したときに火災を消火する少なくとも１つの活性な消火化合物をさらに含む。少なくとも１つのそのような方法においては、少なくとも１つの活性な消火化合物が、酢酸カリウムを含む。別のそのような方法においては、少なくとも１つの活性な消火化合物が、少なくとも１つのアルカリ金属重炭酸塩を含む。

ハウジングが長手方向に延びている少なくとも１つのそのような方法において、本方法は、冷却されたガスをハウジングから軸方向に放出することを含む。

ハウジングがさらに第３のチャンバを少なくとも部分的に画定しており、第２のチャンバが少なくとも部分的に第３のチャンバの内側に配置されている少なくとも１つのそのような方法において、本方法は、冷却されたガスを火災の領域へと導く前に、ガス発生剤の点火によって形成されたガスをハウジングから出る前に冷却するために、ガス発生剤の点火によって形成されたガスを第３のチャンバ内に配置された熱的に安定な固体ヒートシンク材料に接触させることをさらに含む。

少なくとも１つのそのような方法においては、冷却ガスを火災の領域へと導くことが、冷却されたガスをハウジングから径方向に放出することを含む。

本明細書に例示として開示された本発明を、本明細書に具体的には開示されていない任意の要素、部分、段階、構成要素、または成分を欠いて実施することが可能である。

以上の詳細な説明においては、本発明を本発明の特定の好ましい実施形態に関して説明し、多数の詳細を例示の目的で説明したが、本発明についてさらなる実施形態の余地があり、本明細書に記載した詳細の一部を本発明の基本原理から離れることなく相当に変更できることは、当業者にとって明らかであろう。以下は、当初の請求項の記載である。
（請求項１）
ガス発生剤を収容する第１のチャンバを、少なくとも一部で構成するハウジングと、
前記第１のチャンバに作用可能に組み合わせられ、前記ガス発生剤の少なくとも一部と伴に反応開始を行うイニシエータであり、当該イニシエータは作動時に前記ガス発生剤の少なくとも一部に点火してガスを形成させ、
前記第１のチャンバに隣接して配置され、冷却材料とピストンを備えるピストンアセンブリとを収容している第２のチャンバとを備え、
作動時に、前記ピストンが、前記冷却材料の少なくとも一部を前記第２のチャンバから吐出させるべく移動し、その結果、該吐出させられた冷却材料が、前記ガス発生剤の点火によって形成されたガスに接触して該ガスを冷却し、
前記ハウジングが、冷却されたガスを該ハウジングから出すことを可能にするための少なくとも１つの放出穴をさらに有する消火装置。
（請求項２）
前記ピストンが、前記冷却材料から封止された内部を備えており、作動時に前記ピストンが、前記冷却材料からの該ピストンの内部の封止を解くように移動する請求項１に記載の消火装置。
（請求項３）
前記冷却材料が、少なくとも１つの吸熱反応によって変化することができる材料を含んでいる請求項１に記載の消火装置。
（請求項４）
前記吸熱反応によって変化することができる材料が、前記ガス発生剤の点火によって形成されたガスに接触したときに気化および分解の少なくとも一方を生じて前記ガスを少なくとも冷却する液体を含んでいる請求項３に記載の消火装置。
（請求項５）
前記吸熱反応によって変化することができる材料が、前記ガス発生剤の点火によって形成されたガスに接触したときにさらなる気体生成物を形成する請求項４に記載の消火装置。
（請求項６）
前記吸熱反応によって変化することができる材料が、水を含んでいる請求項３に記載の消火装置。
（請求項７）
前記吸熱反応によって変化することができる材料が、塩化カルシウムをさらに含んでいる請求項６に記載の消火装置。
（請求項８）
前記吸熱反応によって変化することができる材料が、プロピレングリコールをさらに含んでいる請求項６に記載の消火装置。
（請求項９）
前記第１のチャンバから前記少なくとも１つの放出穴へのガスの流通のための曲がりくねったガスの流れの通路をさらに備えている請求項１に記載の消火装置。
（請求項１０）
前記曲がりくねったガスの流れの通路が、ガスの流れの複数の方向転換を含んでいる請求項９に記載の消火装置。
（請求項１１）
ガスを形成するための前記ガス発生剤の少なくとも一部の反応によって生じる燃焼の圧力が、前記ピストンを移動させて前記冷却材料の少なくとも一部を前記第２のチャンバから吐出させるように機能する請求項１に記載の消火装置。
（請求項１２）
前記第２のチャンバが、火災に接触したときに火災を消火するための少なくとも１つの活性な消火化合物をさらに収容している請求項１に記載の消火装置。
（請求項１３）
前記第２のチャンバに収容された前記少なくとも１つの活性な消火化合物が、酢酸カリウムを含んでいる請求項１２に記載の消火装置。
（請求項１４）
前記第２のチャンバに収容された前記少なくとも１つの活性な消火化合物が、少なくとも１つのアルカリ金属重炭酸塩を含んでいる請求項１２に記載の消火装置。
（請求項１５）
前記ハウジングが、長手方向に延びており、前記少なくとも１つの放出穴が、冷却されたガスを前記ハウジングから軸方向に出すことができるように配置されている請求項１に記載の消火装置。
（請求項１６）
前記ハウジングが、さらに第３のチャンバを少なくとも部分的に画定しており、前記第２のチャンバが少なくとも部分的に前記第３のチャンバ内に配置されており、前記第３のチャンバが、熱的に安定な固体ヒートシンク材料と、前記少なくとも１つの放出穴に内側において隣接配置され、前記冷却されたガスが前記ハウジングから出るときに前記固体ヒートシンク材料を前記第３のチャンバ内に保持する保持ディスクとを収容している請求項１５に記載の消火装置。
（請求項１７）
前記少なくとも１つの放出穴が、冷却されたガスを前記ハウジングから径方向に出すことができるように配置されている請求項１に記載の消火装置。
（請求項１８）
前記ハウジングが、さらに第３のチャンバを少なくとも部分的に画定しており、前記第２のチャンバが少なくとも部分的に前記第３のチャンバ内に配置されており、前記第３のチャンバが、冷却されたガスを前記ハウジングから径方向に出すことができるようにするための前記少なくとも１つの放出穴を備えている請求項１７に記載の消火装置。
（請求項１９）
消火装置であって、
ガス発生剤を収容する第１のチャンバを少なくとも部分的に画定しているハウジングと、
前記第１のチャンバに作用可能に組み合わせられ、前記ガス発生剤の少なくとも一部と反応を開始させる関係にて連絡しており、作動時に前記ガス発生剤の少なくとも一部に点火してガスを形成させるイニシエータと、
前記第１のチャンバに隣接して配置された第２のチャンバであって、吸熱反応によって変化することができる材料と、ピストンを備えるピストンアセンブリとを収容し、前記ピストンが、作動時に、前記吸熱反応によって変化することができる材料の少なくとも一部を前記第２のチャンバから吐出させるべく移動し、その結果、該吐出させられた吸熱反応によって変化することができる材料が、前記ガス発生剤の点火によって形成されたガスに接触して該ガスを冷却する、第２のチャンバとを備え、
前記ハウジングが、冷却されたガスを該ハウジングから出すことを可能にするための少なくとも１つの放出穴を有する消火装置によって火災を消火するための方法であって、
前記ガス発生剤の少なくとも一部に点火してガスを形成させるステップと、
前記ピストンを前記吸熱反応によって変化することができる材料の少なくとも一部を前記第２のチャンバから吐出させるべく移動させ、その結果、該吐出させられた吸熱反応によって変化することができる材料を前記ガス発生剤の点火によって形成されたガスに接触させて該ガスを冷却するステップと、
前記冷却されたガスを火災の領域へと導くステップとを含む方法。

Claims (16)

1. ハウジング（２４、２６、７６）の一端部に貫通穴（７８）を有する前記ハウジング（２４、２６、７６）と、
   前記ハウジング（２４、２６、７６）内に配置され、長手方向に伸び且つ互いに横方向に離間して配置された複数のガス発生容器（５４、５６−５９）であって、該各ガス発生容器（５４、５６−５９）は、内部及び外部間を貫通する複数の穴を有し且つ所定量のガス発生剤（５２）を収納する前記複数のガス発生容器（５４、５６−５９）と、
   前記複数のガス発生容器（５４、５６−５９）の共通の端部に隣接した位置で前記ハウジング（２４、２６、７６）内に収納された点火材料（５０）と、
   前記ハウジング（２４、２６、７６）の他端部（２６）に隣接した位置で前記点火材料（５０）を作動させるように配置されたイニシエータ（７２、２７２、４７２）であって、前記他端部（２６）は前記貫通穴（７８）を有する一端部（７６）の反対側である前記イニシエータ（７２、２７２、４７２）と、
   前記貫通穴（７８）を有するハウジング（２４、２６、７６）の前記一端部に長手方向に隣接して配置され且つ所定の穴（８２）を通して前記ハウジング（２４、２６、７６）の一端部の貫通穴（７８）と連通するチャンバ（８４，２８４、４８４）を有する第２のハウジング（２８、２２８、４２８）であって、前記チャンバ（８４，２８４、４８４）は、該チャンバの端部のリザーバ（８６、２８６、４８６）と該リザーバの反対側の前記チャンバ（８４，２８４、４８４）の端部に隣接した側壁（８５）を貫通する複数の穴（１１２）とを画成し、前記リザーバ（８６、２８６、４８６）は所定量の冷却材料（９０、２９０、４９０）を含む、前記第２のハウジング（２８、２２８、４２８）と、
   前記リザーバ（８６、２８６、４８６）の口部と密封的に接触する面を有するピストン（９４、２９４、４９４）であって、前記ガス発生剤（５２）の燃焼により発生されたガスが圧縮された圧力が、前記ハウジング（２４、２６、７６）の貫通穴（７８）及び前記第２のハウジングの前記穴（８２）を貫通して前記ピストンに作用することにより、前記ピストン（９４、２９４、４９４）が前記リザーバ（８６、２８６、４８６）内へ移動して、前記冷却材料（９０，２９０、４９０）の少なくとも一部を前記リザーバ（８６、２８６、４８６）から吐出させて、その結果、該吐出された冷却材料が、前記圧縮されたガスに接触してこれを冷却させる前記ピストン（９４、２９４、４９４）とを、備える消火装置。
2. 請求項１に記載の消火装置であって、前記チャンバ（８４、２８４、４８４）の外部と前記第２のハウジング（２８、２２８、４２８）の内部との間に画成された他のチャンバ（１１４）が環状スペースを画成し、該環状スペースは前記チャンバ（８４、２８４、４８４）の側壁（８５）を貫通する複数の穴（１１２）の側方に隣接しており、前記第２のハウジング（２８、２２８、４２８）は前記他のチャンバ（１１４）の環状スペースに直接的に連通する少なくとも一つの放出穴（１１６、５１２）を備える、消火装置。
3. 請求項１に記載の消火装置であって、前記冷却材料（９０，２９０、４９０）が、少なくとも１つの吸熱反応によって変化することができる材料を含んでいる消火装置。
4. 請求項３に記載の消火装置であって、前記少なくとも１つの吸熱反応によって変化することができる材料が、前記ガス発生剤（５２）の点火によって形成されたガスに接触したときに気化および分解の少なくとも一方を生じて前記ガスを少なくとも冷却する液体を含んでいる消火装置。
5. 請求項４に記載の消火装置であって、前記少なくとも１つの吸熱反応によって変化することができる材料が、前記ガス発生剤（５２）の点火によって形成されたガスに接触したときにさらなる気体生成物を形成する消火装置。
6. 請求項３に記載の消火装置であって、前記少なくとも１つの吸熱反応によって変化することができる材料が、水を含んでいる消火装置。
7. 請求項６に記載の消火装置であって、前記少なくとも１つの吸熱反応によって変化することができる材料が、塩化カルシウムをさらに含んでいる消火装置。
8. 請求項６に記載の消火装置であって、前記少なくとも１つの吸熱反応によって変化することができる材料が、プロピレングリコールをさらに含んでいる消火装置。
9. 請求項２に記載の消火装置であって、前記穴から前記少なくとも１つの放出穴（１１６、５１２）へのガスの流通のための曲がりくねったガスの流れの通路をさらに備えている消火装置。
10. 請求項９に記載の消火装置であって、前記曲がりくねったガスの流れの通路が、ガスの流れの複数の方向転換を含んでいる消火装置。
11. 請求項１に記載の消火装置であって、前記第２のチャンバ（８４，２８４、４８４）が、火災に接触したときに火災を消火するための少なくとも１つの活性な消火化合物をさらに収容している消火装置。
12. 請求項１１に記載の消火装置であって、前記第２のチャンバ（８４，２８４、４８４）に収容された前記少なくとも１つの活性な消火化合物が、酢酸カリウムを含んでいる請求項１２に記載の消火装置。
13. 請求項１１に記載の消火装置であって、前記第２のチャンバ（８４，２８４、４８４）に収容された前記少なくとも１つの活性な消火化合物が、少なくとも１つのアルカリ金属重炭酸塩を含んでいる消火装置。
14. 請求項１に記載の消火装置であって、前記第２のハウジング（２８、２２８、４２８）が、長手方向に延びており、前記少なくとも１つの放出穴（１１６）が、冷却されたガスを前記第２のハウジング（２８、２２８、４２８）から軸方向に放出することができるように配置されている消火装置。
15. 請求項１４に記載の消火装置であって、前記チャンバ（８４，２８４、４８４）が少なくとも部分的に前記他のチャンバ（１１４）内に配置されており、前記他のチャンバ（１１４）が、熱的に安定な固体ヒートシンク材料（３２０）と、前記少なくとも１つの放出穴（１１６）に内側において隣接配置され、前記冷却されたガスが前記第２のハウジング（２８、２２８、４２８）から放出されるときに前記固体ヒートシンク材料（３２０）を前記他のチャンバ（１１４）内に保持する保持ディスク（３２４）とを収容している消火装置。
16. 請求項２に記載の消火装置であって、前記少なくとも１つの放出穴（５１２）が、冷却されたガスを前記第２のハウジング（２８、２２８、４２８）から径方向に放出することができるように配置されている消火装置。

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