NO173002B - Pulverbrannslukker - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en brannslukker innbefattende en beholder for oppbevaring av brannundertrykkende substans, hvilken beholder har en port for frigjøring av den brannundertrykkende substans; innretninger beliggende i porten og utenfor beholderen for å tillate unnslippelse av substansen der den brannundertrykkende substans er et pulver; at beholderen videre oppbevarer et fluid-drivmiddel under trykk; at åpningsinnretningene tillater unnslippelse av pulveret og drivmiddelet i et homogent utslipp fritt for klumpdannelse i pulveret. En brannslukker av denne type er omtalt i US-patent nr. 3931521. Ytterligere eksempler på den kjente teknikk finnes i FR-A nr. 2076336, GB-A nr. 2062457,

GB-A nr.2122891, US-A nr. 2720270, samt TJS-A nr. 4159744.

Utslipp av pulvermateriale anvendes i mange ulike situasjoner fra brannslukking til spredning av jordbruksmaterialer, slik som insektsmidler, på gårder. I tilfellet av et håndapparat for brannslukking oppfylt med et pulverformet brann-slukkemiddel, sendes pulveret ut i en jevn strøm under trykk med et gassformig drivmiddel. Imidlertid er det situasjoner hvor alt pulveret skal slippes ut nesten momentant, f.eks. innenfor noen få millisekunder. En slik situasjon oppstår under slukking av brann i et fly.

Et problem oppstår ved slukking av branner i fly pga. behovet for et brått utslipp av det pulverformige brannfordrivende materialet. Vanligvis må brannbekjempende utstyr innstallert i fly virke automatisk som reaksjon på en eksplosjonsartet brann for å være effektiv. Føleren, som er vel kjent, virker via en elektrisk krets for å avfyre en detonator eller avfyringsanordning for eksplosivt å kaste ut pulver fra en tilhørende beholder over et område av flyet beskyttet av det brannbekjempende utstyr.

Det pulverformige brannundertrykkende materialet virker mest effektivt når materialet spres som et fint pulver over hele området utsatt for brann. I det tidligere kjente utstyr er imidlertid den eksplosive kraft til avfyringsanordningen tilbøyelig til å kompaktere pulveret med det uønskede resultat at det dannes materialklumper som hindrer effektiv-iteten til pulveret å slukke en brann.

En videre betraktning av bruken av det foranstående brannslukkende utstyr er oppbygningen av utstyret som uavhengige eller komplette moduler. Tidligere har et problem oppstått ved at den elektroniske krets benyttet til automatisk aktivering av det brannslukkende utstyr ombord i fly har benyttet elektrisk kraft levert av flyet, en slik kraft har vanligvis vært påført med en spenning på 28 volt. Bruken av flyets kraft har nødvendiggjort installering av elektriske kabelanlegg med den følgelige uhensiktsmessighet av å innarbeide alle slike ledningssystemer i instruksjons-manualene som benyttes under tilvirkning og service av flyene. Slike kabelsystemer er ufordelaktig ved bekjempelse av situasjoner hvor splinter frembrakt av en eksplosjon kan kappe kabelsystemet som resulterer i at det brannslukkende utstyr gjøres ubrukelig.

Det foranstående problem er overvunnet og andre fordeler er tilveiebrakt ved apparatet for utslipp av pulver, særlig for bruk til brannbekj empel se der et pulver og et trykksatt drivfluid, i samsvar med oppfinnelsen, blandes sammen og holdes under trykk inne i en beholder slik som en sylindrisk eller sfærisk flaske. En ende av flasken er anordnet med et diafragma som er risset i et linjemønster langs hvilket diafragmaen brister i tilfellet av overtrykk i beholderen. Det trekkes nytte av den fordel at huset for det pulverformige materialet, har et forholdsvist stort rom mellom partiklene i pulveret, hvilket rom er tilgjengelig for å oppbevare et trykksatt drivfluid, nærmere bestemt en drivgass. Som et eksempel for bruk av et brannbekj empende materiale slik som aluminiumoksyd, er densiteten til den pulverformede aluminiumoksyd i området fra omkring 1/6 til 1/8 av densiteten til den faste kompakte form av aluminium oksyd. I en flaske med aluminiumoksyd-pulver er det derfor omtrentlig syv ganger så mye volum tilgjengelig for drivmiddelet som for pulveret.

Det tilgjengelige rom mellom pulverpartiklene benyttes til å oppbevare drivmiddelfluidet. Oppfinnelsens teori finner anvendelse primært for et gassformig drivmiddel slik som nitrogen, argon, helium, etc, ettersom et flytende drivmiddel ville ha en fuktende virkning på pulveret, noe som ville være tilbøyelig til å generere et slam av væske og pulver som ville danne klumper. Et slam av væske og pulver kan imidlertid være brukbart dersom det brukes sammen med et gassformig drivmiddel. Drivmiddelet trykksettes hvor trykksettingen vesentlig forøker mengden av nitrogen som holdes inne i beholderen. I den foretrukne utførelse av oppfinnelsen foretrekkes et gassformig drivmiddel, slik som nitrogen, fordi det gassformige drivmiddel har en betraktelig mengde lagret energi for å hjelpe til et hurtig utslipp. Alternativt kan en gass slik som helium også benyttes ettersom helium-lekkasjedetektering allerede er tilgjengelig for å kontrollere lekkasjer i beholderen.

Med den foreliggende oppfinnelse gjøres det bruk av en batteribetjent brannføler og brannslukker for første gang ved at den elektriske krets er utformet slik at kun svært lav strøm trekkes av kretsen, mens det samtidig unngås problemet med betraktelig støy i lavstrøms forsterkere (som ofte overskrider signalet) ved bruken av det samstemte par av transistorer.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det til-veiebragt en brannslukker av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved de trekk som fremgår av krarakteristikk-en i det etterfølgende selvstendige krav.

Et trekk ved brannslukkeren som er særlig nyttig ved bekjempelse av brann i fly er tilveiebrakt ved trykksettelsen av beholderen. Det kan lett forstås at i tilfellet av en container som har en diafragma som skal briste som reaksjon på en trykkforskjell mellom det indre beholdertrykk og trykket i flykabinen, vil en reduksjon i kabintrykket kunne bryte diafragmaen. Dette ville nødvendiggjøre en forsterkning av diafragmaen med et påfølgende behov for øket detonatortrykk med en dertil stor kompaktering av pulveret. I tidligere anordninger vil trykket fra detonatoren presse mot pulveret, hvilket trykker mot diafragmaen til briste-punktet - og derav kompakteringsvanskeligheten. I tilfellet av den foreliggende oppfinnelse blir imidlertid beholderen først trykksatt i området av 2,758 til 4,137 Mpa. Slike trykk er mange ganger større enn det atmosfæriske trykk (ved havnivået) på omkring 103 KPa. Dermed vil et tap av kabintrykket resultere i en forholdsvis liten prosentandel økning av differansetrykket over diafragmaen slik at det ikke er noen fare for for tidlig brudd av diafragmaen i apparatet ifølge oppfinnelsen.

I konstruksjonen ifølge oppfinnelsen er diafragmaen innstilt på å briste ved et overtrykk på 0,690 MPa. Således i det tilfellet at utgangstrykket er på 3,448 MPa er diafragmaen innstilt på å briste ved 4,138 MPa, hvor de ytterligere 0,690 MPa tilveiebringes av avfyr ingsanord/f ingen. Under aktivering av apparatet forøkes det indre trykk i beholderen med kun 20$, hvilken trykkøkning er tilstrekkelig liten for slik å unngå eventuell klumpdannelse av pulveret. I tillegg er avfyringsanordningen orientert til å skyve direkte mot diafragmaen for å unngå kompaktering av pulveret. Dette kunne ikke gjøres med de tidligere kjente løsninger fordi det ikke ville være noe til å drive pulveret utad dersom avfyr ingsanordningen trykket kun mot diafragmaen. I den foreliggende oppfinnelse er trykket på 3,448 MPa tilgjengelig for å drive pulveret utad. Derved er apparatet ifølge oppfinnelsen i stand til å slippe ut pulveret hurtig, på homogen måte og uten klumpdannelse. I tillegg hjelper skjærkreftene generert ved trykket på 3,448 MPa betraktelig til å bryte opp de små pulverpartikler til fine "skyer", i det dette er den mest effektive tilstand for brann-under-trykning.

Pulverutslippsapparatet er oppbygd som en selvstendig modul med et batteri som en kilde for elektrisk kraft. Elektriske kretser som er egnet for å aktivere apparatet i en flyinstal-lasjon, slik som kretsene omtalt i US patent nr. 3 931 521 til R.J. Cinzori, må modifiseres for å være operativ med den forholdsvis lave spenning til et batteri, og må videre modifiseres til å ha en støylav krets for mer pålitelig drift av følerene med den reduserte elektriske spenningstilførsel. Dette gjør at de individuelle moduler av apparatet kan bli testet og skiftet ut om nødvendig fra tid til annen uten å måtte av å knytte seg til flyets kraftkilde, og uten en risiko for noen skade på krafttilførselskablene under en brannbekjempelse.

I den foranstående utførelse av brannslukkeren kan det forholdsvis lave overtrykk resultere i en liten mengde klumpdannelse, når kraften i overtrykket forsøker å drive det brannundertrykkende pulver ut av beholderen gjennom utgangs-området eller utslippsporten med redusert diameter. Ytterligere utførelser av oppfinnelsen vil bli- omtalt i det etterfølgende som muliggjør bruk av eksplosjonsutslippet fra en detonator eller gassgenerator for å frigi pulveret uten å rette overtrykkskraften i hastighetsretningen for pulveret som utgår via utgangsporten. Disse utførelser unngår klumpdannelse av pulveret og gjør en jevn spredning av pulveret mulig.

De foran nevnte aspekter og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av og er forklart i den følgende beskrivelse som er gitt i forbindelse med de vedlagte tegninger hvor: Fig. 1 viser et riss av en brannslukker oppbygd i samsvar med oppfinnelsen; Fig. 2 er et bruddstykkevis snittriss som viser plasseringen av en detonator i en fordypning i en flaske av apparatet ifølge fig. 1; Fig. 3 er et skjematisk diagram over en batteridrevet elektrisk krets egnet for aktivering av brannslukkeren ifølge fig. 1; Fig. 4A viser et stilisert snittriss av en alternativ utførelse av brannslukkeren der en detonator er plassert i en utgangsport av en beholder med brannundertrykkende pulver; Fig. 4B er et snitt tatt langs linjen 4B-4B ifølge figur 4A som viser en risset skive og detonator i utgangsporten ifølge fig. 4A; Fig. 5 er et riss i likhet med det i fig. 4A av en ytterligere utførelse som benytter en gassgenerator montert inne i beholderen og plassert for å drive et skjærblad mot en dekkskive i pulverutgangsporten; Fig. 6 er et riss i likhet med den i fig. 4A, av nok en utførelse av brannslukkeren hvor en kniv og detonator er montert utvendig av beholderen og vender mot en dekkplate for å bryte dekkplaten for å åpne utgangsporten; Fig. 7 viser nok en utførelse av brannslukkeren som benytter en dobbel dekkskive for utgangsporten med en gassgenerator koplet til et rom mellom skivene; Fig. 8 viser nok en utførelse av brannslukkeren i hvilken et skiveformet lokk for utgangsporten er støttet av en skjør pidestall som detoneres for å tillate utgang av pulveret; Fig. 9A er en ytterligere utførelse av oppfinnelsen i hvilken en svingbar dør fester et lukkemembran mot innvendig trykk i en beholder med pulver; Fig. 9B er et snittriss tatt langs linjen 9B-9B ifølge fig. 9Å som viser en transportør og frigjøringsmekanisme for å tillate døren å svinge åpen for frigjøring av pulveret; Fig. 10 viser en utførelse av oppfinnelsen i hvilken en detonator som benytter en rettet ladning befinner seg inne i beholderen mot en lukkemembran i utgangsporten, hvor det er en elektrisk ledningstråd forbundet til en sidekopling for aktivering av detonatoren; Fig. 11 er nok en utførelse av brannslukkeren hvor en detonator som benytter en rettet ladning siktet mot utsiden av en lukkeskive for pulverbeholderen; Fig. 12 er en utførelse, i liket med den i fig. 10, hvor en detonator er montert inne i enden av et rør som passerer gjennom beholderen og omslutter elektriske ledningstråder for aktivering av detonatoren; og Fig. 13 viser en modifikasjon av utførelsen ifølge fig. 12 hvor en gassgenerator benyttes inne i det sentrale rør istedenfor detonatoren.

Med henvisning til fig. 1 og 2 er det vist et apparat for homogent utslipp av pulver med et fluid-drivmiddel. Apparatet er ideelt egnet for bruk som en brannslukker og vil følgelig bli beskrevet som sådan. Det skal imidlertid forstås at apparatet også er egnet for å tilveiebringe et hurtig homogent pulverutslipp for anvendelser forskjellig fra brannbekjempelse.

Apparatet er vist som en brannslukker 10 som innbefatter en beholder 12, en elektro-optisk føler 14 av stråling emittert ved brann, en gassgenerator 16, og en batteridrevet el- ektronisk krets 18 som reagerer på stråling ved føleren 14 for å tilveiebringe et elektrisk signal egnet for å aktivere generatoren 16 for å frigi gass under trykk. Generatoren 16 befinner seg inne i en fordyping eller brønn 20 utformet i en vegg av beholderen 12, og forløper innad til et indre område av beholderen 12. Elektrisk forbindelse for gassgeneratoren 16 til kretsen 18 er skapt med ledningstrådene 22. Gassgeneratoren 16 holdes inne i brønnen 20 av et hus 24 for kretsen 18 hvor huset blir festet over brønnen 20 for å festes til beholderen 12 med et sett bolter 26. Boltene 26 har tilstrekkelig styrke til å overvinne kraften av gasstrykket til gassgeneratoren 16, og derved sikre at brønnen 20 brister under en slik trykkøkning for å rette trykket mot det indre av beholderen 12. Alternativt kan gassgeneratoren 16 festes inne i brønnen 20 ved hjelp av en plugg (ikke vist), utrustet med skruegjenger, til brønnen.

En port 28 er anordnet i veggen til beholderen 12 for å tillate oppfylling av beholderen med pulver, og for å tillate påfølgende utslipp av pulveret og drivmiddelet fra beholderen 12. Pulvermaterialet er indikert ved en stilisert fremstilling av pulverpartikler 30. Drivende fluid, vanligvis en gass slik som nitrogen som er inert eller gjort inaktiv ved en forbrenningsprosess, blandes med partiklene 30 og er indikert på en stilisert måte ved sirkler. Alternativt kan en separat port (ikke vist) være anordnet for oppfylling av beholderen hvor porten kan lukkes med en gjenget plugg.

Først er porten 28 åpen og pulveret legges inn i beholderen 12 via den åpne port 28. Pulveret kan være en inert substans slik som aluminiumoksyd, eller den kan være kjemisk aktiv slik som natrium-bikarbonat eller mono-ammoniumfosfat. For å fullstendig fylle beholderen med pulver, bør beholderen 12 bli vibrert etterhvert som pulveret blir lagt inn for slik å sikre tilstrekkelig setting av pulveret og maksimal oppfylling av beholderen 12. Beholderen 12 blir fortrinnsvis fullstendig oppfylt med pulver. Partiklene 30 har en diameter i størrelsesområdet på omkring 1 til 3 pm. I tilfellet av aluminiumoksyd, er densiteten til pulveret omkring 0,5 g pr. cm<3>, hvor dette er mye lavere enn densiteten til fast aluminiumoksyd som har en verdi på omkring 3,5 til 3,9 g pr. cm<3.>Mellomrommene mellom partiklene 30 gir tilstrekkelig rom for molekylene til det gassformige drivmiddel .

Når oppfylling av beholderen 12 med pulver er ferdig forsegles porten 28 med en diafragma 34 som sveises til omkretsen av porten 28 som vist ved en sveisesøm 36. Sveisen sikrer integriteten til beholderen 12 for å opprettholde drivmiddelgassen under trykk deri for lengre tidsperioder. Diafragmaen 34 er risset i risselinjer 38 slik at ved bristing av diafragmaen 34 oppstår bristene langs risslinjene 38 i et bristemønster som sikrer at ingen fragmenter kommer løs fra diafragmaen 34.

Etter festing av diafragmaen 34 ved sveising, foretas prosessen av å lade beholderen 12 med en ønsket mengde drivmiddel ved hjelp av en fjærbelastet innløpsgass-ventil 40 som tillater innføring av drivgass under trykk. Som angitt ovenfor benyttes i den foretrukne utførelse av oppfinnelsen nitrogen som drivmiddel. Følgelig tilveiebringes nitrogenen fra en tank 42 hvor nitrogenen pumpes ut av tanken 42 med en pumpe 44 som forbindes til ventilen 40 ved et høytrykksrør 46 som kan ha form av en fleksibel slange. En hurtigkopling 48 er festet til enden av røret 46 for å gjøre det mulig for røret 46 å bli koplet fra ventilen 40 ved fullendelse av ladningsprosessen. En gasstrykksmåler 50 er også forbundet til et utløp av pumpen 44 ved rørledningen 46 for å overvåke drivmiddeltrykket i beholderen 12 under ladning av beholderen med drivmidlet. Slik ladning kan gjøres automatisk eller manuelt, i begge tilfeller avsluttes ladningen ved oppnåelse av det ønskede trykk som målt ved måleren 50. Ved fullendelse av ladningen, fjernes hurtigkoplingen 48 fra ventilen 40. Ventilen 40 funksjonerer på velkjent måte til å lukke seg selv med en indre fjær (ikke vist) og som svar på trykket i drivmiddelet inne i beholderen 12. Drivmiddeltrykket inne i beholderen 12, ved slutten av ladeprosessen, er i området av omkring 2,758 - 4,137 MPa.

I tilfellet av at pulveret ble lagt inn i beholderen 12 i en atmosfære forskjellig fra den til drvimiddelet, vil beholderen 12 måtte evakueres for atmosfærisk luft før trykksetting. Dette kan gjøres ved å forbinde en vakuumpumpe til tanken 42 før trykksetting. Ved slik å suge et undertrykk, vil all atmosfærisk luft som er tilstede mellom pulverpartiklene 30 trekkes ut av vakuumpumpen og etterlater kun pulveret 30 i beholderen. Ved avslutning av luftevakueringen, kan nitrogen pumpes inn som omtalt.

Diafragmaen 34 er konstruert til å briste ved et trykk på omkring 0,698 MPa over ladningstrykket til drivmiddelet. Beholderen 12 og diafragmaen 34 er fortrinnsvis fremstilt av et metall slik som rustfritt stål eller aluminium. Således i tilfellet av et ladningstrykk for drivmiddelet på 3,448 MPa, gir overtrykket på 0,690 MPa pluss ladningstrykket på 3,448 MPa et beregnet bristetrykk på 4,137 MPa for diafragmaen 34. I dette tilfellet er overtrykket på 0,690 MPa 20$ av ladningstrykket på 3,448 MPa. Vanligvis bør diafragmaen være beregnet for et overtrykk på mindre enn omkring 30$ av ladningstrykket. Dette sikrer at overtrykket frembrakt av gassgeneratoren 16 ikke er så mye større enn ladningstrykket slik at det påfører betydelig kompaktering av pulveret med en resulterende klumpdannelse av pulveret.

"Unngåelsen av klumpdannelsen for pulveret er viktig for å sikre beholdelse av den fine størrelse på de individuelle partikler i pulveret. Dette muliggjør et homogent utslipp av pulveret når pulveret bringes ut av drivmiddelet under et utslipp fra brannslukkeren 10. I tillegg vil retningen ved hvilken gassen fra gassgeneratoren 16 entrer beholderen 12 fra brønnen 20 hjelpes til å bli rettet mer mot diafragmaen

enn pulveret. Som vist i fig. 1 hvor gassgeneratoren 16 og diafragmaen 34 er på motsatte sider av beholderen 12, ville gassutløpet fra brønnen 20 strømme mot veggen til beholderen 12 for å skape en virvlende virkning inne i beholderen 12 for å unngå kompaktering av pulveret. Gassgeneratoren 16 og brønnen 20 kunne også ligge like over diafragmaen 34 med tilsvarende resultater.

I drift vil ved detektering av stråling fra en brann ved føleren 14, den elektriske krets 18 aktivere gassgeneratoren 16 for å fremskaffe et tilstrekkelig overtrykk inne i beholderen 12 for å bryte diafragmaen 34. Deretter blir drivmiddelet og pulveret med stor kraft og hurtighet kastet ut fra beholderen 12 for å fylle et rom som er i brann. Ved hjelp av et eksempel i en typisk installasjon for brannslukking 10, ville slukkeren 10 bli plassert i et tørt rom i et fly. Således vil utslippet av pulveret og drivmiddelt inn i det tørre rom i stor utstrekning hemme utbredelsen av brannen for slik å slukke brannen.

En særskilt faktor ved anvendelsen av slukkeren 10, hvilken faktor tilveiebringer det fordelaktige homogene utslipp, er trykksettingen av beholderen 12 med drivmiddelet ved en forholdsvis langsom grad, og tilstrekkelig langsom når sammenlignet med aktiveringen av gassgeneratoren 16, for å sikre at molekylene i drivmiddelgassen gjennomsiver pulverpartiklene for slik å gi en ensartet blanding uten kompaktering av pulveret. Under aktivering av gassgeneratoren 16, bygger trykket inne i beholderen 12 seg opp ved en langt mer hurtig grad, enn hva oppbygningen av trykket under ladningsprosessen gjør. Nærmere bestemt kunne en slik grad av trykkøkning hurtig kompaktere pulveret bortsett fra at det maksimale overtrykk kun er en forholdsvis liten andel og i området av 20 til 30% av ladningstrykket. Derved skjer hovedsakelig ingen kompaktering av pulveret under detonering og utslipp. Denne mekanisme hjelpes ved en virvlende virkning generert ved å tilveiebringe et siktepunkt for gassgeneratoren til å være ute av senteret fra et senter av beholderen 12.

Fig. 3 viser komponenter av kretsen 18 ifølge fig. 1 og 2, hvor kretsen 18 er operativ i samsvar med et trekk av oppfinnelsen, ved en forholdsvis lav spenning på omkring 2 volt hensiktsmessig levert av et batteri 52 som tillater modulmessig oppbygning av brannslukkeren 10 uten behov for elektriske kraftkabler til en avstandsbeliggende kraftkilde.

Kretsen ifølge fig. 3 er en modifikasjon av den omtalt i det foran nevnte US patent 3 931 521, hvor det som er vist i dette er herved inntatt som referanse. Stråleføleren omtalt deri innbefatter en kortbølgekanal og en langbølgekanal. Følgelig skal det forstås at føleren 14 (fig. 1) innbefatter en varmedetektor 54, slik som en termosøyle eller en ter-mistor for detektering av den lengre bølgelengdestråling, nemlig varme, og en fotodetektor 56 slik som en fotoelektrisk diode for detektering av fotoner av kortere bølgelengde-stråling.

Kretsen 18 benytter komponenter som trekker vesentlig mindre strøm enn kretsen omtalt i det foran nevnte patent og tilveiebringer således en lang levetid for kretsen uten å skifte batteri. Fortrinnsvis er batteriet 52 et litium-batteri som genererer 2,4 volt og har en kapasitet på 2,3 amperetimer. Signaler utgitt av detektorene 54 og 56 forsterkes og leveres til inngangsterminaler for en NOR-port 58, hvor den sistnevnte utsender et kommandosignal via en multivibrator 60 og en driver 62 for å aktivere gassgeneratoren 16 via ledninger 22. NOR-porten 58 tilveiebringer den logiske funksjon av å aktivere generatoren 16 når både varme og lysstråling fra en brann blir detektert. Multi-vibratoren 60 er tilstede for å generere en elektrisk puls av tilstrekkelig varighet for drift av generatoren 16, og driveren 62 forsterker pulskraften til et tilstrekkelig nivå for å aktivere generatoren 16.

Den nevnte forsterkning av signalene til detektorene 54 og 56 utføres ved operasjonelle forsterkere som virker ved den lave spenning til batteriet 52 og trekker svært lite strøm slik at det tillater at batteriet 52 blir benyttet i en periode på 3 til 4 år. Slike forsterkere 64 og 66, er vist i figur 3, hvor forsterkerene 64 og 66 tjener til å forsterke signalet til varmedetektoren 54, og forsterkertransistorene 80, 82 tjener til å forsterke signalet til fotodetektoren 56. I NOR-porten 58 inngår en terskel slik at signaler fra forsterkeren 66 og transistorene 82 må øke fra deres respektive f orspenningspunkter (1,2 V over jordnivået for en 2,4 V batteridrift) ved denne terskelstørrelse før NOR-porten gjenkjenner inngangssignalet som en logisk "0". Forsterkerene 64 og 66 er oppbygd fortrinnsvis som operasjonelle forsterkere. En egnet forsterker for forsterkerene 64 og 66 er den fremstilt av Precision Monolithics, del nr. 0P-22, hvilken forsterker trekker 10 mikroampére med passende valg av inngangsmotstander (ikke vist) i linjene 172 og 174.

Det er fordelaktig å forbinde forsterkeren 64 til varmedetektoren 54 via en f orf orsterker 72 som har karakteri-stikkene av lav støy og lav strøm. En egnet forforsterker er kommersielt tilgjengelig og tilvirket av Intersil med del nr. IT-139, hvilken forsterker trekker 10 mikroampére når forspent korrekt via motstanden 108. Forforsterkeren 72 innbefatter to transistorer 74 og 76 som har deres emitterterminaler forbundet sammen for å danne en differensial forsterkerutforming.

Kraft til f orsterkerene 64 og 66 og forforsterkeren 72 er koplet fra batteriet 52 via et filter innbefattende en motstand 84 og en kondensator 86, hvor utgangsspenningen til filteret fremkommer på linjen 88.

Kraften fra batteriet 52 for forsterkeren 80 og 82, og NOR-porten 58 er anordnet med et filter innbefattende motstanden

90 og kondensatoren 92, hvor utgangsspenningen til filteret fremkommer på linje 94. Motstanden 84 er forbundet i serier mellom batteriet 52 og linjen 88, og kondensatoren 86 er koplet mellom linjen 88 og jord. Kondensatorene 86 og 92 tilveiebringer baner for signalstrømmen mellom kraftlinjene og jord, hvorved de respektive filtere som isolerer signalene for de to detektorer 54 og 56 og hindrer opphentning av støy fra ytre kilder og tverrkommunikasjon mellom de to kretser. Kretsen 18 innbefatter videre motstander 96, 98, 104, 106 og 108 som er tilknyttet driften av forsterkeren 72. Motstanden 106 forbinder en terminal av varmedetektoren 54 til en basisterminal for motstanden 74. Motstanden 104 håndterer kombineringen av motstanden 106 og detektoren 54 for for-skjøvet nullstilling pga. forspenningsstrømmen. Likeledes vil et forbindelsespunkt mellom motstandene 102 og 104 danne forbindelse med en basisterminal til motstanden 76 for å gi en tilbakeføringsbane fra motstanden 76 til forsterkeren 64. Motstanden 108 er forbundet mellom jord og forbindelses-punktet mellom de to emitterterminaler av transistoren 74 og 76 for å gi en differensiell forspenningsstyring. Motstandene 98 og 96 er forbundet som belastningsmotstander mellom linjene 88 og kollektorene til transistorene 74 og 76 respektiv. Utgangssignaler for forforsterkeren 72 er tilveiebrakt ved kollektorterminalene til transistoren 74 og 76, og er koplet via motstander 110 og 112 til inngangsterminaler for forsterkeren 64.

En referansespenning er tilveiebrakt på linjen 114 ved en referanse-spenningskrets innbefattende en motstand 116 og en båndgapreferanse 118 som er seriemessig forbundet mellom terminalene til batteriet 52 og jord. En kondensator 120 er forbundet i parallell med referansen 118. Referansespenning-en for linjen 114 fremkommer tvers over referansen 118. Referansen 118 tilveiebringer en referansespenning på 1,2 volt, en egnet diode som er tilvirket av National Semi-conductor under del nr. LM-185, hvilken diode trekker 10 mikroampére når forspent korrekt via motstanden 116. Tilbakeføringsbanen for motstanden 104 er forbundet til referansespennings-linjen 114. Referansespennings-linjen 114 er også forbundet til en terminal på varmedetektoren 54. Typiske verdier for motstander koplet til forforsterkeren 72 er som følger, motstandene 96 og 98 har hver en verdi på 120 000 ohm, motstandene 110 og 112 har hver en verdi på 200 kohm, og motstanden 108 har en verdi på 80 kohm.

Utgangssignalene fra forsterkeren 64 oppnås via to seriemessig forbundende motstander 122 og 124 med hjelp av en diode 126 forbundet mellom linjen 114 og koplingspunktet mellom motstandene 122 og 124. Motstanden 122 og dioden 126 danner en negativ spenningsklemme på utgangssignalet til forsterkeren 64 for å unngå falsk utløsning av generatoren 116 ved bakgrunnsstråling som faller inn på detektoren 54.

Forsterkeren 66 har en tilbakeføringsbane innbefattende en kondensator 128 og en motstand 130 forbundet i parallell derimellom mellom utgangsterminalen fra forsterkeren 66 og en negativ inngangsterminal. En seriekombinasjon av motstander 132 og 134 hvor hver av disse har en kondensator forbundet i parallell med seg, nemlig kondensatorene 136 og 138 respektivt, er forbundet mellom motstanden 124 og den negative inngangsterminal til forsterkeren 66. En ytterligere seriekopling av motstander 140 og 142 danner forbindelse mellom den negative inngangsterminal til forsterkeren 66 og linjen 114, hvor en kopling av motstandene 140 og 142 er forbundet til en positiv inngangsterminal til forsterkeren 66. En kondensator 144 er forbundet i parallell med motstanden 142. Kondensatorene 136, 138 og 144 i kombinasjon med deres korresponderende motstander 132, 134 og 142 skaper for en høypassfilterfunksjon, mens tilbakeføringskondens-atoren 128 i kombinasjon med tilbakeføringsmotstanden 136 skaper for en lavpassfilterfunksjon. Kombineringen av de to filterfunksjoner tilveiebringer en ønsket båndpasskarakter-istikk for forsterkeren 66 for å identifisere de spektrale pulseringskomponenter i termisk stråling som identifiserer nærværet av en brann.

Dioden 56 virker i den fotokonduktive måte for å omdanne fotonenergi av optisk stråling fra brannen til elektrisk strøm, hvilken strøm strømmer gjennom motstanden 146. Inkrementale endringer i spenningsfall over motstanden 146 koples via kondensatoren 148 til en basisterminal av transistoren 80. Transistoren 80 og en utgang NPN-transistor 82 er kaskadeført som vist for å tilveiebringe den nødvendige forsterkning av fotodiodesignalet, som når forsterket, koples via linjen 122 til den andre inngang av NOR-porten 58. Transistorene 80 og 82 er forbundet til de nødvendige og hensiktsmessige forspennings-, tilbakeførings- og strøm-begrensende motstander 162, 152, 154, 150 og 160 for å forspenne disse transistorer til ikke-ledning i fravær av et inngangssignal fra dioden 56. Motstanden 146 er justerbar for å variere den totale følsomhet for denne detektor 56. Forsterkningen til forsterkertransistorene 80 og 82 styres av verdiene til motstandere 154 og 158. En DC-leveringsspenning for forsterkertransistorene 80, 82 er forbundet ved terminal-en 94 for å gi den nødvendige opereringskraf t for dette forsterkede trinn, og en filterkondensator 156 er forbundet over motstanden 160 for det formål å frakople forspennings-tilførselen fra kretsen. Ved passende valg av motstander/ 160, 150, 152 og 146 kan f or sterkertransi storene 80, 82 tilvirkes til å operere med mindre enn 10 mikroampére fra batteriet 52.

Hver av forsterkerene 66 og 82 tilveiebringer en negativt gående spenning i respons til signaler utsendt av deres respektive detektorer 54 og 56, hvor en sammenføring av de to lavspennings-utgangssignaler resulterer i utløsning av multiviberatoren 60 av NOR-porten 58. Forholdsvis høye spenningsverdier går ut fra forsterkeren 66 og 68 i fravær av signaler utsendt av deres respektive detektorer 54 og 56. Ved bruk av kommersielt tilgjengelige deler kan NOR-porten 58 virkeliggjøres ved å bruke en 74 HCOZ NOR-port med 74 HC14-Schmittutløsere ved inngangen for å oppnå terskeleffekten og forhindre oscillering for langsomt skiftende innganger. (To serier Schmittutløsere vil være nødvendig ettersom 74 HC14 er en inverterende port). Dersom mer presis styring av terskel-en er nødvendig, kan en OP-22 forsterker benyttes med lavspente germaniumdioder forbundet fra linjene 172 og 174 til den negative inngang og en nøyaktig terskel med noe positiv tilbakeføringsinnstilling ved den positive inngang. Derved kan den logiske funksjon representert ved NOR-porten 58 utføres med kretser operative med den forholdsvis lave spenning til batteriet 52 med minimal strømtapping.

Om ønsket er det også mulig å forbinde ytterligere kretser (ikke vist) for testing av føleren 14. Slike ytterligere kretser ville innbefatte en bryter for å tilslutte en ytre kraftkilde istedenfor batteriet 52, og ville også innbefatte lysemitteringsdioder (LED) for å aktivere de to detektorer 54 og 56 i en teststilling. For å hindre utgangsdrift av driveren 62 i å aktivere generatoren 16 under test, kan en optisk kopler slik som den fremstilt av Honeywell med del nr. SPX7270 benyttes for å klemme signalet til driveren 62, uten interferens med den vanlige drift av kretsen 18. En andre slik optisk kopler kan benyttes for å kople utgangsdriv-signalet til utvendig testutstyr for å overvåke resultatet av testen.

Slik testing kan også innbefatte en test av trykket i beholderen 12 ved å innføre en trykkmåler som overfører et elektrisk signal som indikerer trykkstørrelsen. Et slikt signal kan være temperatur kompensert ved bruk av en mot-standskrets som benytter en motstand med en motstand som varierer med temperaturen. En egnet kopling (ikke vist) kan monteres på brannslukkeren 10 for å lette den elektriske forbindelse av fjerntestutstyret under utøvelse av testen. Det skal bemerkes at de foranstående anvisninger for kretsen 18 og testmåten også er appliserbare for bruk med en brannslukker hvori beholderen holder en brannundertrykkende væske, slik som halon, hvilken væske hurtig forandres til en gass ved en frakturering av diafragmaen.

Den foranstående beskrivelse av beholderen for det brannundertrykkende pulver og mekanismen for å slippe ut pulveret er i stand til å frembringe det ønskede resultat av pulverutslipp med redusert klumpdannelseseffekt. Imidlertid kan noe klumpdannelse oppstå pga. at det er et overtrykk pga. eksplosjonen til detonatoren, hvilket overtrykk virker inne i pulveret for å presse pulveret gjennom utgangen eller utslippsporten. For å overvinne denne situasjon er ytterligere utførelser av oppfinnelsen tilveiebrakt hvor pulver-utslippet oppnås ved bruk av en detonator eller gassgenerator uten utvikling av et overtrykk som frembringer en kraft i retning av pulverhastigheten under utslipp. Disse siste utførelser av oppfinnelsen unngår tendensen til pulver-klumpdannelse under utslipp av pulveret. Fig. 4 til 13 viser snittskisser, delvis stiliserte, av ytterligere utførelser av brannslukkere som innehar oppfinnelsen. Disse figurer vedrører en beholder for det pulverformige slukkemiddel og utforminger av anordningene for å åpne en utslippsport i beholderen for utslipp av pulveret. Elektriske kretser egnet for aktivering av utslippsapparatet er det samme som det som er beskrevet med hensyn til fig. 3. De fysiske basiskonstruksjoner for slukkerene i de følgende alternative utførelser er lik med de allerede beskrevet med hensyn til fig. 1 og 2 slik at kun en forenklet beskrivelse av utførelsene av fig. 4 til 13 trengs å gis for å forklare de vesentlige trekk ved disse. Fig. 4A til 4B viser en brannslukker 200 innbefattende en beholder 202 for å romme et brannslukkende pulver og trykksatt gass for å drive pulveret ut fra beholderen 202. Beholderen 202 er oppfylt med pulver og gass via en opp-fyllingsport 204 plassert i siden av beholderen 202. Beholderen 202 avslutter i en hals 206 som definerer en utslippsport 208 som er avstengt med en skive 210 som er kurveformet eller krum i form av et sfærisk segment. Skiven 210 er risset langs to kryssende linjer 212, 214 som letter fragmenteringen av skiven 210 for utdrivelse av pulveret.

En hurtig åpning av utsiippsporten 208 for slukkingen av en brann oppnås med hjelp av en detonator 216 anordnet i en brønn 218 plassert i en støtteplugg 220. Pluggen 220 er lokalisert i halsen 206 mellom pulveret og lukkeskiven 210. Pluggen 220 kan være risset på undersiden ved 222 som vender mot skiven 210 for å lette en frakturering av pluggen 220 utad fra senteret av beholderen 202. Detonatoren 216 aktiveres ved en elektrisk krets slik som den beskrevet i fig. 1 til 3, hvor kretsen er forbundet til detonatoren 216 ved en kopling 224.

I drift vil, ved anvendelse av det elektriske signal via koplingen 224 til detonatoren 216, detonatoren 216 eksplodere som medfører en fragmentering av pluggen 220. Trykket til gassen i beholderen 202 er vesentlig større enn det til den ytre omgivelse, som det ble beskrevet med henvisning til brannslukkeren 10 ifølge figurene 1 til 12. Med frakturering av pluggen 220 presser trykkgassen fragmentene til pluggen 220 mot skiven 210 og bryter skiven 210 for å tillate gassen og pulveret å unnslippe via utslippsåpningen 208. Vinger 226, som skjematisk indikert, forløper i en utbuende form fra en rand 228 på halsen 206 for å hjelpe til med en jevn spredning av det brannslukkende pulver. I denne utførelse av oppfinnelsen skal det bemerkes at trykket generert ved detonering av detonatoren 216 utøves mot pulveret i en retning bort fra retningen for det hurtig utgående pulver for slik å unngå klumpdannelse av pulveret under utslipp av dette fra slukkeren 200.

Ytterligere detaljer ved oppbygningen er som følger. Vingene 226 kan være vinklet ved en utad rettet vinkel på omkring 60° fra en senterakse av halsen 206. Skiven 210 kan være festet ved omkretsen av denne inne i en omkretsmessig spalt 230 dannet mellom et indre parti 232 og et ytre parti 234 av halsen 206. De to halspartier 232 og 234 tilveiebringer en trykktett tetning med skiven 210 slik at pluggen 220 ikke behøver å tilveiebringe en trykktetning, hvor pluggen 220 tjener ganske enkelt til å støtte detonatoren 216 i sin stilling i forhold til pulveret og skiven 210.

En ytterligere utførelse av.brannslukkeren 200A, vist i fig. 5, innbefatter komponenter i likhet med det omtalt i fig. 4A til 4B. Beholderen 202 ifølge fig. 4A er modifisert for å la beholderen 202A i fig. 5 innbefatte en gassgenerator 236. Generatoren 236 har en generelt sylindrisk form og er plassert langs en senterakse av slukkeren 200A, og innbefatter en kopling 238 som stikker frem gjennom toppen av beholderen 202A for mottak av et aktiverende elektrisk signal fra en aktiveringskrets slik som den foran nevnte krets 18. Gass og pulver holdes under trykk inne i beholderen 202A som beskrevet i de forutgående utførelser av oppfinnelsen. Beholderen 202A avslutter i en hals 206A som definerer en utgangsport 208A for utslipp av gass og pulver. Lukkeskiven 210 er festet inne i en omkretsmessig spalt 230 i halsen 206A på samme måte som vist i fig. 4A for å tilveiebringe en trykktett tetning for å holde gassen og pulveret inne i beholderen 202A.

Et trekk ved oppbygningen av utførelsen ifølge fig. 5 er at en knivanordning 240 inngår som innbefatter fire triangulære kniver 242 ordnet symmetrisk omkring senteraksen til slukkeren 200A og danner et felles punkt rettet mot senteret av skiven 210. I begge utførelsene ifølge fig. 4A og 5 vender den konkave flate av skiven 210 mot senteret av beholderen 202A. Dette letter bryting av skiven 210 under utslipp av pulveret ved trykket av gassen og detonatoren i fig. 4A, og ved trykket i gassen og en fremførelse av knivene 242 i fig. 5 .

I fig. 5 er gassgeneratoren 236 innelukket i en sylindrisk vegg 244 som også innbefatter et stempel 246 som danner en del av knivanordningen 240. Stempelet 246 er lokalisert inne i et endeparti av den sylindriske vegg 244. En trykktetning 248 i form av en diafragma er plassert inne i den sylindriske vegg 244 for å forhindre lekkasje av trykkgass inne i beholderen 202A forbi knivanordningen 240.

I drift vil, ved mottak av det elektriske signal ved koplingen 238, gassgeneratoren 236 hurtig frembringe gass under trykk som presser stempelet 246 og knivene 242 nedad for å perforere skiven 210, og tillater derved gassen og pulveret å bli sluppet ut fra det indre av beholderen 202A. Vingene 226 muliggjør et ensartet utslippsmønster av pulveret. Den ensartede spredning av pulveret avhjelpes ved å plassere noen av vingene 226 inne i et sentralt parti av utslippsåpningen 208, i tillegg til montering av enkelte individuelle vinger 226 på randen 228 av halsen 206A. Støtte av vingene 226 inne i det sentrale parti av utgangsporten 208 kan utføres i begge utførelsene ifølge fig. 4A og fig. 5 ved hjelp av stenger (ikke vist) som forløper tvers over halsene 206, 206A, hvor disse stenger er utelatt i fig. 4A og 5 for tydeliggjøring.

I utførelsen ifølge fig. 5 har den sylindriske vegg 244 tilstrekkelig styrke til å forhindre bryting av gassgeneratoren 236 inn i beholderen 202A, og unngår derved gene-rering av en hydrostatisk kraft som ville virke i retning av hastighetsforløpet til det unnslippende pulver. Derfor vil konstruksjonen ifølge fig. 5, hvor gassgeneratoren 236 opptas inne i den sylindriske vegg 244, forhindre klumpdannelse av pulveret under utslipp fra beholderen 202A.

Fig. 6 viser en brannslukker 200B som deler trekk med slukkeren vist i fig. 4A og 5, og som også innbefatter en hals 206B som forløper fra en beholder 202B for å danne en utgangsport 208B for utslipp av gass og pulver rommet inne i beholderen 202B. Beholderen 202B har den samme generelle form som beholderen 202 ifølge fig. 4A. Halsen 206B er anordnet med en endevegg 250 som forløper omkretsmessig til en sentralakse av slukkeren 200B og innbefatter et sett vinduer 252 plassert jevnt omkring en sylindrisk vegg av halsen 206B for å rette et utslipp av slukkende pulver i et sirkulært mønster omkring lengdeaksen av slukkeren 200B. Det inngår også i slukkeren 200B en knivanordning 254, hvor knivanordningen 254 forløper fra en transportør 256 som står opp fra endeveggen 250.

Knivanordningen 254 har en utforming med fire kniver slik som knivanordningen 240 ifølge fig. 5, og peker mot den konkave flate av skiven 210. Skiven 210 er festet på trykktett måte til halsen 206B på samme måte som det beskrevet med henvisning til halsen 206A ifølge fig. 5. Et elektrisk signal tilveiebrakt fra en aktiveringskrets, slik som den foran nevnte krets 18, koples via ledninger 258 for aktivering av transportøren 256 for å detonere med en påfølgende utdrivning av knivanordningen 254 mot skiven 210. Derved frakturerer knivanordningen 254 skiven 210 med den følgende frigjøring av gass og pulver fra beholderen 202B. Det skal hurtig forstås at ingen av de unnsiippede gasser frembrakt ved detoneringen av transportøren 256 utvikler en kraft som vil medføre kompaktering av slukningspulvere ved utslipp av pulvere fra beholderen 202B.

I fig. 7 er en brannslukker utformet av en behoder 202C som forløper inn i en hals 206C som danner en port 208C for utslipp av gass og pulver rommet i beholderen 202C. På en måte i likhet med den omtalt i fig. 6, innbefatter halsen 206C et sett vinduer 252 som skaper for et sirkulært pulverutslipp omkring en senterakse av slukkeren 200C. Halsen 206C er anordnet med en endevegg 250A som presser pulveret til utslipp sideveis gjennom vinduene 252 og tjener også som en holder for mottak av en skive 210A ved utslipp av pulver. Skiven 210A avviker fra konstruksjonen ifølge skiven 210 ved at en sirkulær risslinje (ikke vist) er formet inne i skiven 210A ved en linje i kontakt med en spalte 230 i halsen 206C.

Slukkeren 200C innbefatter en ytterligere skive 260 festet til en basis av halsen 206C mellom skiven 210A og pulveret. En ventilering 262 er formet som en fin boring inne i en leppe ved basisen av halsen 206C, hvor boringen til ventileringen er tilstrekkelig liten, vanligvis mindre enn en millimeter i diameter, til å la trykket i gassen i beholderen 200C bli utlignet på begge sider av skiven 260 under oppfylling og trykksettelse av beholderen 202C. Diameteren av boringen av ventileringen 262 er tilstrekkelig liten til å tilveiebringe en tidskonstant på i det minste noen få sekunder for trykkutligning. Skiven 210A danner forbindelse med halsen 206C med en lufttett tetning som beskrevet med henvisning til skiven 210 i fig. 4A.

Halsen 206C støtter et hus 264 som forløper radielt utad fra basisen av halsen 206C og inneholder en gassgenerator 266 adskilt fra rommet mellom skivene 260 og 210A ved en tetning 268. Et parti av huset 264 er utformet som et rør 270 for å lede gass fra generatoren 266 til rommet mellom skivene 260 og 210A under utslipp av slukningspulvere fra beholderen 202C. Tetningen 268 er plassert inne i rørledningene 270, og tjener til å bibeholde det statiske trykk inne i beholderen 202C ved å hindre utslipp av gass inn i det området av generatoren 266. Tetningen 268 er strukturert i form av en diafragma eller en skive i likhet med skiven 210, men i en mindre målestokk. Gassgeneratoren 266 blir magnetisert ved et elektrisk signal gitt av en magnetiseringskrets, slik som den foran nevnte krets 18, som skal forbindes ved en kopling 272 til generatoren 266.

I drift, ved magnetisering av generatoren 266, frembringes gass under trykk for å bryte tetningen 268, hvor gassen strømmer via rørledningen 270 og inn i rommet mellom de to skiver 210A og 260. Den trykksatte gass fra generatoren 266 frakturerer skiven 210A ved grenseflaten med kanten av spalten 230, og trykkgassen driver deretter skiven 210A ned til endeveggen 250A. Endeveggen 250A har en konkav flate som vender mot skiven 210A for å motta skiven 210A ved aktivering av generatoren 266.

Skiven 260 har en forholdsvis lettvektig konstruksjon, når sammenlignet med skiven 210A, for slik å hurtig bryte ved et tap av utligning av det hydrostatiske trykk på begge sider av skiven 260. Slike utiigningstap oppstår ved forskyvning av skiven 210A mot endeveggen 250A. Gjennom et eksempel er en typisk trykkverdi i gassen 6,895 MPa, frembrakt av generatoren 266. Her også er det observert at en kuppelformet oppbygning av den indre lettvektige skive 260, i samvirke med det indre trykk av beholderen 202C, er tilbøyelig til å motstå trykket til gassgeneratoren 266 for slik å lette løsgjøringen av den ytre skive 210A fra basisen av halsen 206C.

Kraften utøvet av gassen fra generatoren 266 frembringes utenfor beholderen 202C og presser derved ikke mot pulveret i retning av utslippsretningen, og unngår derved en eventuell klumpdannelse av pulveret under utslipp.

Fig. 8 viser en utførelse av brannslukkeren 200D med en beholder 202D som forløper inn i en hals 206D som danner en utslippsport 208D. Halsen 206D er anordnet med vinduer 252 og en endevegg 250B som retter utslippende pulver i et sirkulært mønster omkring en sentral akse av slukkeren 202D. Utslippsporten 208D er avstengt ved en foliemembran 274 holdt av en støtte 276 for å tilveiebringe en trykktett tetning som forhindrer utslipp av gass og pulver som holdes i beholderen 202D. En korresponderende flate mellom den ytre omkrets- messige kant av støtten 276 og den indre flate av et basis-parti av halsen 206D er vendt utad ved 278 for å lette en forskyvning av støtten 276 mot endeveggen 250B ved pulverutslipp fra beholderen 202D.

Støtten 276 holdes i stilling mot kraften av trykkgassen inne i beholderen 202D ved en skjør stav 280 som hviler på endeveggen 250B. Staven 280 er hul og omslutter en detonerende forbindelse 282 som blir elektrisk aktivert ved et signal fra en aktiverende krets, slik som den forannevnte krets 18. Ved påføring av det elektriske signal til den detonerende forbindelse 122, detonerer forbindelsen med en ødeleggelse av staven 282 med en resulterende frigivning av støtten 276. Støtten 276 blir deretter presset bort fra beholderen 202D mot endeveggen 250B ved trykket av gassen inne i beholderen 202D. Gasstrykket river også umiddelbart av membranen 274 ved tap av støttekraften til støtten 276. Deretter slipper pulveret ut gjennom porten 208D og utgår i et sirkulært mønster gjennom vinduene 252. Her også forhindrer konstruksjonen av brannslukkeren 200D detoneringskraften fra å danne pulverklumper under utslipp fra beholderen 202D.

I fig. 9A er en brannslukker 200E anordnet med en utslippsport 208E som er stengt med en falldør 284 som svinger omkring en dreietapp 286 og festet av en flik 288 vist i fig. 9B hvor fliken 288 holdes av en tapp 290. Både dreietappen 286 og tappen 290 er festet inne i en støttering 292 montert til en hals 294 av en beholder 202E som inneholder slukningspulver og trykkgass i slukkeren 200E. Ringen 292 støtter også en transportør 296 som danner forbindelse med tappen 290, og ved elektrisk aktivering av transportøren 296 driver tappen 290 fra sin stilling for slik å frigi tappen 290 som tillater døren 284 å svinge åpen.

En foliemembran 298 er støttet av en plugg 300 for slik å tilveiebringe en trykktett tetning for inneholdet i beholder en 202E. Pluggen 300 er glidbart montert inne i ringen 292, og holdes i stilling med døren 284. Ved frigjøring av døren ved avfyring av transportøren 296, drives pluggen 300 fra beholderen 202E ved kraften av den innlemmede trykkgass, hvor kraften til gassen også avriver membranet 298 for å åpne utslippsporten 208E. Her også er inneholdet til beholderen 202E mekanisk isolert fra en eksplosjon av transportøren 296 for slik å forhindre en klumpdannelse av slukningspulveret under et utslipp av pulveret. Under utslippet utgår pulveret i en retning parallelt med senteraksen av slukkeren 200E.

Fig. 10 viser en brannslukker 200F som har likhet med den omtalt i forbindelse med fig. 4A, bortsett fra at skiven 210, i fig. 10, fraktureres ved bruk av en detonator 302 med rettet ladning støttet av en skjør støtte 304, slik som en plastduk. Detonatoren 302 blir elektrisk aktivert ved en ytre aktiveringskrets, slik som kretsen 18, hvor det aktiverende elektriske signal påføres via koplingen 306 montert til det ytre av en beholder 202F, hvilke beholdere rommer slukningspulver og gass under trykk for slukkeren 200F. Forbindelse mellom koplingen 306 og detonatoren 302 gjøres ved hjelp av ledninger 308 som passerer inne i beholderen 202F. Varme gasser emittert av detonatoren 302, ved detonering, brenner gjennom skiven 210 og ødelegger derved skiven 210 og tillater inneholdet i beholderen 202F å slippe ut. Pga. den rettede ladning vil utblåsningen fra detonatoren 302 utøves primært mot skiven 210 og bort fra senteret av beholderen 202F. Utblåsningen fullendes før utslipp av inneholdet i beholderen 202F for slik å forhindre klumpdannelse av pulveret under utslipp. Kraften i utslippet bryter støtten 304 og driver ut den knuste støtte 304 under utslippet slik at støtten 304 ikke kommer i konflikt med utslippet av pulveret.

I fig. 11 er en brannslukker 200G en modifikasjon av brannslukkeren 200F ifølge fig. 10 ved at detonatoren 302 er montert, i fig. 11, utvendig av skiven 210 og utløses elektrisk via ledninger 308 slik som i fig. 10. Den rettede ladning for detonatoren 302 er rettet mot skiven 310 for å ødelegge skiven ved detonering av detonatoren 302. Dette tillater inneholdet i en beholder 202G av slukkeren 200G å bli sluppet ut. Her vil også detoneringskraften rettes i en retning forskjellig fra retning for pulverets hastighets-retning under utslippet for slik å unngå klumpdannelse av pulveret.

I fig. 12 og 13 er brannslukkerene 200H og 200J varianter av slukkerene vist respektivt i fig. 10 og 11. Utførelsene ifølge fig. 12 og 13 inneholder hver et sylindrisk kammer 310, 312 respektivt som inneholder en elektrisk aktiverbar eksplosiv anordning for frakturering av en skive 210 istedenfor detonatorene 302 ifølge fig. 10 og 11. Kammerene 310 og 312 er montert langs senteraksen til deres respektive beholdere 202H og 202J som inneholder slukningspulver og trykkgass.

I fig. 12 holder den nedre ende av kammeret 310 en hette 314 som i sin tur inneholder en detonator 316. En forsegling 318 er plassert på den ytre flate av hetten 314 og er festet til veggene av kammeret 310 for å forhindre utslipp av trykkgass fra beholderen 202H inn i kammeret 310. Elektrisk aktivering av detonatoren 316 utføres via signaler påført via en kopling 320 lokalisert på toppen av beholderen 202H og elektriske ledninger 322 som passerer inne i kammeret 310 og forbinder koplingen 320 til detonatoren 316.

I fig. 13 er kammeret 312 avstengt i sin nedre ende med en folieforsegling 324 som hindrer vandring av trykkgass fra beholderen 202J inn i kammeret 312. Kammeret 312 inneholder gassgenererende forbindelser 326 som aktiveres av en elektrisk tenner 328 som svar på signaler koplet til denne med ledninger 322 og koplingen 320.

I begge utførelser ifølge fig. 12 og 13 vil ekspolosjons-krefter generert inne i kammerene 310 og 312 respektivt være rettet mot skiven 210 for å frakturere skiven og tillate utslipp av inneholdet i beholderene 202H og 202J respektivt. I tilfelle av gassgenerering inne i kammeret 312 ifølge fig. 13, skjer eksplosjon ved en langsommere hastighet enn eksplosjonen tilknyttet detoneringen i kammeret 310 ifølge fig. 12. Som et resultat er utførelsen ifølge fig. 13 mindre tilbøyelig til å frembringe splinter ved ødeleggelse av skiven 210.

Begge utførelsene ifølge figurene 12 og 13 gir hensikts-messighet under fremstilling. Ved fullendelse av den fysiske konstruksjon av slukkeren 200H eller 200J, oppfylles slukkeren med slukningsmiddel-pulver, deretter forsegles beholderen 202H eller 202J med skiven 210. Vingene kan deretter monteres med det nedre parti av halsen hvor dette etterfølges av trykksettelse av beholderen til omkring 3,102 MPa. Tilvirkningen blir deretter ferdigstilt ved å innsette enten detonatoren 316 i kammeret 310 eller gassgenereringsfor-bindelser 326 i kammeret 312. Det kan bemerkes at disse kammere er oppbygd i form av en brønn for mottak av de eksplosive materialer ved ethvert hensiktsmessig tidspunkt under tilvirkningsprosedyren.

Med hensyn til de ulike utførelser av oppfinnelsen skal det bemerkes at utførelsen ifølge fig. 1 og 2 tilveiebringer en betydelig fordel i å motstå klumpdannelse av slukningspulvere enn hva som var tilgjengelig i lignende oppbygde brannslukkere ifølge den tidligere kjente teknikk. Som det er bemerket ovenfor er denne fordel tilveiebrakt ved at pulveret oppbevares i en trykkgassomgivelse inne i trykkbeholderen. Det statiske trykk inne i beholderen er tilstekkelig slik at kun en forholdsvis liten andel trykkøkning er nødvendig for å åpne utslippsporten. Som angitt ovenfor kan en slik trykk-andelsøkning innføre noe klumpdannelse av pulveret, hvilken klumpdannelse er vesentlig mindre enn hva som er funnet ved lignende oppbygde brannslukkere ifølge den tidligere kjente teknikk.

Ytterligere utførelser ifølge fig. 4 til 13 frembringer ytterligere fordeler ovenfor utførelsene ifølge fig. 1 til 2 som vil fremgå av den følgende omtale.

I tilfellet av brannslukkeren oppbygd på en måte hvor forbrenningsgass til en detonator eller en gassgenerator blander seg med pulveret og komprimert gass oppbevart i en beholder, vil det pulverformige slukkemiddel avkjøle forbrenningsgassen. Dette nødvendiggjør en betraktelig økning av drivmiddelladningen for å oppnå det nødvendige utslippstrykk. I en typisk situasjon ifølge et eksempel, benyttes 6 g svart krutt til 80 g slukningsmiddel for å tilveiebringe et sprengningstrykk på 2,482 MPa. Dette resulterer i en økning av brenntid slik at flere millisekunder kan være nødvendig før brenningen frembringer det nødvendige utslippstrykk. Enhver tilleggsbruk av drivmiddel ville gjøre at vekten av drivmiddelet er en betraktelig prosentandel av sluknings-middelets vekt.

I utførelsene ifølge figurene 4 til 13 tilveiebringer den fysiske utforming av beholderen og apparatet som åpner beholderen, slik som en rettet ladningsdetonator, en knivanordning, en falldøranordning, eller dobbelt skiveanordning, for tilstrekkelig separering av forbrenningsgassen og brann-slukningsmiddelet for beholderen til å unngå det foranstående avkjølingsfenomen for slukningspulveret. Også, som det er bemerket ovenfor, vil anbringelsen av stedet for detonasjonen i nærheten av utgangsporten, istedenfor inne i beholderen, så vel som fullstendig separering av detoneringen fra beholderen, forhindre den forholdsvis lille klumpdannelse tilknyttet utslippets overtrykk i utførelsen ifølge fig. 1 og 2.

Andre fordeler er som følger. Slukkerens design unngår for stor vekt. Pulveret kastes ut fra en forholdsvis liten diameter som tillater en sikker avlukning for å beskytte personer og utstyr fra tilfeldig skade under et fall.

Konstruksjonen av brannslukkeren tilveiebringer en hurtig og jevn spredning av slukningsmiddelet fordi gass-pulver-blandingen har fluidstrømningsegenskaper. Først sendes slukningsmiddel ut med maksimal hastighet og transporteres hurtig til rommets grenser (slik som et rom ombord i et fly) som beskyttes av slukkeren. Gasstrykket opphører progressivt etterhvert som slukkeren tømmes, og dette sikrer at en jevn spredning oppnås. Den lille åpning ved utgangsporten tillater bruk av forholdsvis små dimensjonerte avbøynings-vinger for å påføre et forutbestemt utslippsmønster opptima-lisert for en bestemt utforming av rommet som skal beskyttes. Utslipp av slukningsmaterialer startes innenfor bare en fraksjon av et millisekund.

Brannslukkeren kan også monteres i enhver ønsket stilling. Utslippstiden for brannslukkeren etableres ved utformingen av utsiippsporten i forhold til det totale volum av beholderen. En avsmalning av utslippsporten øker utslippstiden. Mens en utvidelse av utslippsporten reduserer utslippstiden. Massens strømningsmengde er svært høy sammenlignet med tidligere kjente slukkere.

Ulike gasser kan benyttes som komprimert gass inne i beholderen. En inertgass er brannundertrykkende. Helium er en hensiktsmessig gass å benytte fordi den er hurtig å detektere ved et massespektrometer for å fastlegge hvor hermetisk tett en slukker er.

Utformingen av slukkeren gjør at lokket på utslippsporten, slik som den kuppelformede skive eller foliemembran støttet av en stiv plugg, kan festes riktig til halsen av beholderen for å bibeholde gasstrykket over en lengre tidsperiode, slik som ti år. For lang oppholdstid, bør veggene av beholderen og oppbygningen av utslippsporten være tilstrekkelig stiv til å motstå enhver tendens til kryping under påvirkning av langtidstrykket.

Claims (4)

1. Brannslukker (10) innbefattende en beholder (12) for oppbevaring av brannundertrykkende substans (30), hvilken beholder har en port (28) for frigjøring av den brannundertrykkende substans; innretninger (34) beliggende i porten (28) og utenfor beholderen for å tillate unnslippelse av substansen der den brannundertrykkende substans er et pulver; at beholderen (12) videre oppbevarer et fluid-drivmiddel under trykk; at åpningsinnretningene (34) tillater unnslippelse av pulveret og drivmiddelet i et homogent utslipp fritt for klumpdannelse i pulveret;karakterisert vedat den uavhengige brannslukker videre innbefatter et batteri (52); strålingsfølere (14) innbefattende en varmedetektor (54) og en lysdetektor (56) montert på beholderen; elektroniske kretssystemer (18) montert på beholderen og som reagerer på signaler fra strålingsfølerne (14) for å aktivisere åpningsinnretningene, hvilke elektroniske kretssystemer blir drevet av nevnte batteri (52) og innbefatter et filter med en båndbredde som er slik innstilt at spektralkomponenter passerer ved pulseringer i termisk stråling for å gjøre det mulig for det elektroniske kretssystem å reagere på nærværet av en brann; og at det elektroniske kretssystem innbefatter en lavstøy, lavstrøms, differensialforsterker (72) koplet til varmedetektoren, og en driftsforsterker (64) som forbinder differensialforsterkeren til filteret.

2. Brannslukker ifølge krav 1,karakterisertved at driftsforsterkeren (64) har to inngangsterminaler, og differensialforsterkeren (72) innbefatter en første transistor (74) med en første kollektorterminal, en første basisterminal og en første emitterterminal; en andre transistor (76) med en andre kollektorterminal, en andre basisterminal og en andre emitterterminal, der emitterterminalene i transistorene er koplet til hverandre i en emitterforbindelse; en emittermotstand (108) som forbinder emitterforbindelsen til en første terminal på batteriet, hvilken første basisterminal er koplet til varmedetektoren (54); en første lastmotstand (98) som forbinder den første kollektorterminal til en andre terminal i batteriet, en andre lastmotstand (96) som forbinder den andre kollektorterminal til den andre terminal på batteriet, en første koplingsmotstand (110) som forbinder den første kollektorterminal til en første av inngangsterminalene i driftsforsterkeren (64), en andre koplingsmotstand (112) som forbinder den andre kollektorterminal til en andre av inngangsterminalene i driftsforsterkeren (64); og at det elektroniske kretssystem (18) innbefatter en til-bakemeldingsbane som sammenknytter utgangsterminalen fra driftsforsterkeren (64) til den andre basisterminal.

3. Brannslukker ifølge krav 2,karakterisertved at batteriet (52) tilveiebringer en spenning som har en typisk verdi på 2,4 volt mellom batteriterminalene; der hver av lastmotstandene (96,98) har en typisk motstand på 120.000 ohm, hvor hver av koplingsmotstandene har en typisk motstand på 200.000 ohm, at emitteren har en typisk motstand på 200.000 ohm, at emitterresistoren har en typisk motstand på 80.000 ohm; og at den første og andre transistor (74,76) sammen trekker vanligvis 10 microampére fra batteriet.

4. Brannslukker ifølge et eller flere av kravene 1-3,karakterisert vedat varmedetektoren (54) er en termosøyle, at brannslukkeren videre innbefatter en første basismotstand (106) som sammenknytter den første basisterminal med termosøylen; og at tilbakemeldingsbanen innbefatter en andre basismotstand (102) som sammenknytter den andre basisterminal med utgangsterminalen fra driftsforsterkeren (64), og en tredje motstand (104) som sammenknytter den andre basisterminal med den første batteriterminal, hvilken driftsforsterker (64) vanligvis trekker 10 microampére fra batteriet.