TW201343217A - 通用目的手持式滅火器之自動致動裝置 - Google Patents

Abstract

一種自動滅火器閥門總成包含一閥體、安置在該閥體中之一推桿、配置為垂直於該推桿且安置在該閥體中之一提升閥桿、耦合至該提升閥桿且安置在該閥體中之一提升閥至閥體密封件、及耦合至該提升閥桿且安置在該閥體中之一提升閥復位彈簧，其中該推桿經組態以接合該提升閥桿以打開該提升閥至閥體密封件。

Description

通用目的手持式滅火器之自動致動裝置

本發明係關於自動滅火(AFE)系統且更具體言之係關於用於在受限空間內分散滅火劑之系統及方法。

AFE系統在偵測到火災或爆炸事件後部署。在一些情況中，AFE系統在事件之後部署在受限空間內，諸如軍用車輛之駕乘艙或引擎艙。AFE系統在火災或爆炸事件後為商用或軍用車輛上的一些或所有外部特徵提供保護。AFE系統在偵測到事件後迅速部署為高速排放。消防行業內針對此等類型之應用所使用之常用偵測方法係高速紅外線(IR)及/或紫外線(UV)感測器或熱裝置，諸如過熱電纜及點熱感測器。亦採用其他方法，諸如熔化加壓管或加速度級之量測。

AFE系統針對各式火災及爆炸事件提供快速偵測及高級別抑制效能。但是，此等系統昂貴。習知防火/防爆設施提供在可能不會暴露於已針對現有系統指定的危險等級的車輛上。此等車輛包含車輛或相關事件，其中駕乘人員能夠快速撤離或快速獲得其他滅火手段。因而，其他習知車輛滅火系統包含較低成本系統組件，其等藉由採用較慢偵測及/或滅火方式而提供足夠之保護等級。此等系統為用戶提供較低壽命循環成本且通常亦提供重量及空間之節省。

例示性實施例包含自動滅火閥門總成，其包含閥體、安置在閥 體中之推桿、配置為垂直於推杆且安置在閥體中之提升閥桿、耦合至提升閥桿且安置在閥體中之提升閥至閥體密封件、及耦合至提升閥桿且安置在閥體中之提升閥復位彈簧，其中推杆經組態以接合提升閥桿以打開提升閥至閥體密封件。

額外例示性實施例包含自動滅火系統，其包含閥門總成、耦合至閥門總成之致動器、耦合至閥門總成之主出口、耦合至閥門總成之再充填閥、及耦合至閥門總成之鋼瓶，其中致動器經組態以使閥門總成及鋼瓶處於流體連通的狀態。

其他例示性實施例包含操作自動滅火器之方法。方法包含偵測受限空間中之火災或爆炸之至少一者及啟動自動滅火器。自動滅火器包含閥門總成，其包含閥體、安置在閥體中之末端止擋、具有成角度面及安置在成角度面中之鍵槽且安置在閥體中之推杆、配置為垂直於推杆且安置在閥體中之提升閥桿、耦合至提升閥桿且安置在閥體中之提升閥至閥體密封件、及耦合至提升閥桿且安置在閥體中之提升閥復位彈簧，其中推桿經組態以接合提升閥桿以打開提升閥至閥體密封件。自動滅火器進一步包含耦合至閥門總成之致動器、耦合至閥門總成之主出口、耦合至閥門總成之再充填閥、及耦合至閥門總成之鋼瓶，其中致動器經組態以回應於火災及爆炸事件之至少一者使閥門總成及鋼瓶處於流體連通之狀態。方法進一步包含固定推桿。

100‧‧‧自動滅火(AFE)系統

105‧‧‧引擎艙

110‧‧‧引擎組件

115‧‧‧經修改滅火器

200‧‧‧自動滅火(AFE)系統

205‧‧‧輪艙

210‧‧‧輪子

215‧‧‧經修改滅火器

220‧‧‧管道及噴嘴網路

300‧‧‧經修改滅火器

301‧‧‧力

302‧‧‧力

305‧‧‧鋼瓶

310‧‧‧閥門總成

315‧‧‧鋼瓶接頭

320‧‧‧閥體

325‧‧‧充填閥

330‧‧‧閥門總成

331‧‧‧箭頭

335‧‧‧提升閥桿

340‧‧‧提升閥至閥體密封件

345‧‧‧提升閥復位彈簧

350‧‧‧致動器

355‧‧‧致動推桿

356‧‧‧成角度面

357‧‧‧箭頭

358‧‧‧鍵槽

360‧‧‧末端止擋

370‧‧‧輕微變形

375‧‧‧輕微變形

被視作本發明之標的在本說明書結尾之申請專利範圍中特別指出及明確主張。從結合附圖進行之下文詳細描述中瞭解本發明之上述及其他特徵及優點。

圖1圖解說明例示性AFE系統；圖2圖解說明另一例示性AFE系統；圖3繪示例示性經修改滅火器； 圖4繪示滅火器之推桿及其他組件之截面圖；圖5繪示滅火器之推桿及其他組件之另一截面圖；圖6繪製一個實施例中之完全致動推杆之視圖；圖7繪製另一實施例中之完全致動推杆之視圖；及圖8繪示根據例示性實施例之操作例示性AFE之方法之流程圖。

在例示性實施例中，本文所述之系統及方法包含利用來自住宅及商用(例如，手持)滅火器之標準組件之AFE系統，其經修改以承受車輛保護之惡劣環境。圖1圖解說明例示性AFE系統100。系統100包含具有引擎組件110之引擎艙105。系統100進一步包含經定位以將滅火劑直接分散至引擎艙105中及引擎組件110上之兩個例示性經修改滅火器115。在本實例中，經修改滅火器115係1.3公升滅火器。應瞭解在其他例示性實施例中，經修改滅火器115可具有其他體積。如本文中進一步描述，經修改滅火器115回應於火災/爆炸事件而在引擎艙105內自動分散試劑。在本實例中，經修改滅火器115直接安裝及定位在引擎艙105中。如本文所述，例示性經修改滅火器115可實施在多種其他受限空間中。

圖2圖解說明另一例示性AFE系統200。系統200包含具有輪子210之輪艙205。系統200進一步包含經修改滅火器215，其遠距於輪艙205及輪子210定位但包含管道及噴嘴網路220以將滅火劑從經修改滅火器215引導至輪艙205及輪子210。在本實例中，經修改滅火器215係5公升滅火器。可瞭解在其他例示性實施例中，經修改滅火器215可具有其他體積。如本文中進一步描述，經修改滅火器215回應於火災/爆炸事件而在輪艙205內自動分散試劑。

在本實例中，經修改滅火器215遠距安裝且管道及噴嘴網路220攜載滅火劑至輪艙。應瞭解圖1及圖2係實例且在其他例示性實施例中 考量數個其他受限空間。如本文所述，例示性經修改滅火器115/215可實施在多種其他受限空間中。

如本文所述，例示性經修改滅火器(例如，經修改滅火器115、215)主要經設計以採用常見乾式化學滅火劑(例如，Monnex細磨粉)作為滅火劑。可實施其他常見乾式化學滅火劑(例如，碳酸氫鈉、碳酸氫鉀)。亦可實施水基試劑。添加劑可包含鹼金屬鹽(例如，碳酸氫鉀、乙酸鉀、乳酸鉀等)或泡沫(例如，AFFF)。亦可實施氣體滅火劑，諸如FM200、FE36及Novec 1230，但是在將此等系統安裝在潛在熱環境內的情況下需要注意，因為本文所述之實例之最大工作壓力(例如，圖1及圖2)可在195 psig(13.4 bar(g))之範圍內。應注意在其他實施例中考量其他更高壓力。舉例而言，在其他例示性實施例中可實施360 psig或900 psig。

在一實施例中，本文所述之經修改滅火器包含用自動致動器自動打開之閥門。致動裝置在惡劣環境下打開，諸如環境溫度及振動的大變化及極端情況。圖3繪示例示性經修改滅火器300。此經修改滅火器300可分別用作舉例而言圖1及圖2所示之滅火器115、215。滅火器300包含儲存滅火劑之鋼瓶305及用於分散滅火劑之閥門總成310。閥門總成310包含將鋼瓶305耦合至閥門總成310之閥門至鋼瓶接頭315。在一實施例中，鋼瓶305可包含與閥門至鋼瓶接頭315上之相應螺紋接合之螺紋開口。閥門總成310進一步包含耦合至閥門至鋼瓶接頭315之閥體320。閥門總成310亦包含安置在閥體320中用於以滅火劑再充填鋼瓶305之充填閥325。閥門總成310進一步包含安置在閥體320中且經組態以分散滅火劑之主出口330。在圖3中，箭頭331指示滅火劑之流動方向。閥門總成310亦包含安置在閥體320中之提升閥桿335。提升閥桿335耦合至將滅火劑密封在鋼瓶305內之提升閥至閥體密封件340。如本文進一步所述，提升閥桿335經組態以在致動時打開提升閥 至閥體密封件340。提升閥桿335及提升閥至閥體密封件340安置在閥體320中。閥門總成310亦包含安置在閥體320中之提升閥復位彈簧345。提升閥復位彈簧345及鋼瓶305內之壓力在滅火器未致動時保持住提升閥桿335使其不打開提升閥至閥體密封件340。滅火器300進一步包含耦合至閥體320之致動器350。致動器350之運作模式係以足夠功輸出(例如，介於4 J與15 J之間)將銷快速噴射一短距離(例如，介於6 mm與15 mm之間)以朝向閥體320內之末端止擋360以線性運動推動致動推桿355。此線性運動推動推桿355上之成角度面356，其用與提升閥復位彈簧345的固持力相反的力及鋼瓶305中的壓力向下壓動提升閥桿335，從而釋放提升閥至閥體密封件340，形成鋼瓶305與主出口330之間之流體連通，以允許滅火劑從主出口330流出。因而，可瞭解提升閥桿335及推桿355配置為互相垂直(正交)。如本文所述，致動器350藉由滅火器300所定位之空間中之感測裝置啟動。在對滅火器300加壓前，使用提升閥復位彈簧345以使提升閥桿335復位至其閉合位置。一旦加壓，經由提升閥復位彈簧345施加至提升閥桿335之向上力增大。可瞭解可用其他裝置達成對推桿355之致動，諸如但不限於電磁閥、氣體或不可壓縮流體。此等其他裝置可用於直接噴射一銷或允許壓力流(由外部源或從滅火器300本身內部提供)以施加正確力至推桿355。滅火器300進一步包含本文進一步所述之末端止擋360。

圖4繪示滅火器300之推桿355及其他組件之截面圖。在一實施例中，推桿355具有圓柱形截面。因而，當推桿355致動且成角度面356接合提升閥桿335時，可能推桿355將如箭頭357所示旋轉並在傾斜碰撞期間影響與提升閥桿335之接合。

圖5繪示滅火器300之推桿355及其他組件之另一截面圖。在一實施例中，推桿355包含在成角度面356中加工之鍵槽358。圖5中之實例繪示鍵槽358為圓形輪廓，但在其他實施例中亦可實施其他形狀。鍵 槽358使提升閥桿335始終保持以推桿355為中心。在其他實施例中，如上所述，可實施除圓形以外之其他形狀(例如，正方形)或可在推桿355中形成外部鑄造之鍵槽。

在例示性實施例中，在致動時，推桿355因致動器350啟動之線性運動沿著鍵槽358壓動提升閥桿335直至提升閥桿335到達推桿355之最厚部份。推桿355繼續其線性移動直至推桿355靠近末端止擋360或碰撞末端止擋360。如本文所述，提升閥桿335在提升閥桿335之線性運動期間打開提升閥至閥體密封件340。推桿355之線性運動大致垂直於提升閥桿335之線性運動。致動器350係內部爆炸電裝置，其如本文所述在被啟動時抵著推桿355推動銷。當啟動完成時，推桿355可易於縮回，其將允許提升閥復位彈簧345恢復提升閥桿335，因此閉合提升閥至閥體密封件340。

圖6繪製一實施例中之完全致動推桿355之視圖。在此位置中，提升閥桿335抵著提升閥至閥體密封件340推動，藉此允許滅火劑從鋼瓶305流動至主出口330。此外，推桿355碰撞末端止擋360且提升閥桿335抵著推桿355靜置。如本文所述，在致動前，提升閥桿335靜置在鍵槽358內。推桿355之線性運動受致動器350，諸如致動器350內之彈簧限制。因而，在致動前，組態限制組件在閥體320內歸因於震盪負載或振動之極端情況之任意移動。

在致動時，推桿355之線性運動沿著鍵槽358壓動提升閥桿335直至其到達推桿355之外直徑。推桿355繼續閥體320內之線性運動直至最終碰撞末端止擋360。如本文所述，在致動器350啟動後，推桿355可能易於縮回。致動器350可使推桿355保持延伸，但不保證此延伸。因而，推桿355可能回縮，藉此允許提升閥桿335在提升閥復位彈簧345之力301(見圖3)及鋼瓶305內之滅火劑之壓力之力302下恢復。在例示性實施例中，提升閥桿335及推桿355可為一種材料使得沿著鍵槽 358運行之提升閥桿335之作用提供提升閥桿輪廓之輕微變形370且因而提供摩擦力以在滅火器300運作期間防止推桿355復位至其打開位置。此額外摩擦力在推桿355到達閥體320內之末端止擋360時藉由推桿355之輕微變形375而進一步提高。圖6繪示分別強調提升閥桿335及推桿355上之變形370、375之滅火器300，其在運作期間防止提升閥至閥體密封件340閉合。

圖7繪示另一實施例中之完全致動推桿355之視圖。類似於上文所述，在此位置中，提升閥桿335抵著提升閥至閥體密封件340推動，藉此允許滅火劑從鋼瓶305流動至主出口330。此外，推桿355碰撞末端止擋360且提升閥桿335抵著推桿355靜置。如本文所述，在致動前，提升閥桿335靜置在鍵槽358內。推桿355之線性運動受致動器350，諸如致動器350內之彈簧限制。因而，在致動前，組態限制組件在閥體320內歸因於震盪負載或振動之極端情況之任意移動。

在致動時，推桿355之線性運動沿著鍵槽358壓動提升閥桿335直至其到達推桿355之外直徑。推桿355繼續閥體320內之線性運動直至最終碰撞末端止擋360。如本文所述，在致動器350啟動後，推桿355可能易於縮回。致動器350可使推桿355保持延伸，但不保證此延伸。因而，推桿355可能回縮，藉此允許提升閥桿335在提升閥復位彈簧345之力301(見圖3)及鋼瓶305內之滅火劑之壓力之力302下恢復。在一實施例中，槽380加工至推桿355中，該槽380在排放期間允許提升閥桿335鎖定至適當位置。圖7繪示強調加工至推桿355中之槽380之滅火器300，該槽380在運作期間防止提升閥至閥體密封件340閉合。

圖8繪示根據例示性實施例之操作例示性AFE之方法800之流程圖。在方塊810中，偵測器偵測到如上所述在受限空間中已存在諸如火災或爆炸之事件。如本文所述，在方塊820中，回應於事件偵測，致動器350啟動，藉此接合推桿355。如本文所述，在方塊830中，推 桿355固定使得其不回縮。在一實施例中，提升閥桿335及推桿355兩者上之可變形材料固定推桿355。在另一實施例中，提升閥桿355接合槽380，藉此固定推桿355。可瞭解，在其他實施例中考量用於固定推桿355之其他系統及方法。

雖然僅結合有限數量之實施例詳細描述本發明，但是易瞭解本發明並不限於此等所揭示之實施例。而是，本發明可修改以併入到目前為止未描述但與本發明之精神及範圍相符之任何數量之變化、變更、替代或等效配置。此外，雖然已描述本發明之各種實施例，但是應瞭解本發明之態樣可以僅包含所描述之實施例之一些。因此，本發明不可視作受限於上述描述，而僅受限於隨附申請專利範圍之範疇。

300‧‧‧經修改滅火器

305‧‧‧鋼瓶

310‧‧‧閥門總成

315‧‧‧鋼瓶接頭

320‧‧‧閥體

325‧‧‧充填閥

330‧‧‧閥門總成

331‧‧‧箭頭

335‧‧‧提升閥桿

340‧‧‧提升閥至閥體密封件

345‧‧‧提升閥復位彈簧

350‧‧‧致動器

355‧‧‧致動推桿

356‧‧‧成角度面

360‧‧‧末端止擋

Claims (20)

1. 一種自動滅火器(AFE)閥門總成，其包括：一閥體；一推桿，其安置在該閥體中；一提升閥桿，其配置為垂直於該推桿之一縱軸且安置在該閥體中；一提升閥至閥體密封件，其耦合至該提升閥桿且安置在該閥體中；及一提升閥復位彈簧，其耦合至該提升閥桿且安置在該閥體中，其中該推桿經組態以接合該提升閥桿以打開該提升閥至閥體密封件。
2. 如請求項1之總成，其中該推桿包含一成角度面。
3. 如請求項2之總成，其中該成角度面包含一鍵槽。
4. 如請求項3之總成，其中該提升閥桿接合該鍵槽且在該推桿致動時沿著該鍵槽行進。
5. 如請求項4之總成，其中該提升閥桿包含可變形材料，該可變形材料在該推桿致動時將該提升閥桿固定至該推桿。
6. 如請求項1之總成，其進一步包括安置在該閥體中之一末端止擋。
7. 如請求項6之總成，其中該推桿包含可變形材料，該可變形材料在該推桿致動時將該推桿固定至該末端止擋。
8. 如請求項4之總成，其中該推桿包含經組態以在該推桿致動時接收該提升閥桿之一槽。
9. 一種自動滅火器(AFE)系統，其包括： 一閥門總成；一致動器，其耦合至該閥門總成；一主出口，其耦合至該閥門總成；一再充填閥，其耦合至該閥門總成；及一鋼瓶，其耦合至該閥門總成，其中該致動器經組態以使該閥門總成及該鋼瓶處於流體連通之狀態。
10. 如請求項9之系統，其中該閥門總成包括：一閥體；一推桿，其安置在該閥體中；一提升閥桿，其配置為垂直於該推桿且安置在該閥體中；一提升閥至閥體密封件，其耦合至該提升閥桿且安置在該閥體中；及一提升閥復位彈簧，其耦合至該提升閥桿且安置在該閥體中，其中該推桿經組態以接合該提升閥桿以打開該提升閥至閥體密封件。
11. 如請求項10之系統，其中該推桿包含一成角度面。
12. 如請求項11之系統，其中該成角度面包含一鍵槽。
13. 如請求項12之系統，其中該提升閥桿接合該鍵槽且在該推桿致動時沿著該鍵槽行進。
14. 如請求項13之系統，其中該提升閥桿包含可變形材料，該可變形材料在該推桿致動時將該提升閥桿固定至該推桿。
15. 如請求項10之系統，其進一步包括安置在該閥體中之一末端止擋。
16. 如請求項15之系統，其中該推桿包含可變形材料，該可變形材 料在該推桿致動時將該推桿固定至該末端止擋。
17. 如請求項13之系統，其中該推桿包含經組態以在該推桿致動時接收該提升閥桿之一槽。
18. 一種操作一自動滅火器(AFE)之方法，該方法包括：偵測一受限空間中之一火災或爆炸之至少一者；啟動一自動滅火器，其包含：一閥門總成，其包含：一閥體；一末端止擋，其安置在該閥體中；一推桿，其具有一成角度面及安置在該成角度面中之鍵槽且安置在該閥體中；一提升閥桿，其配置為垂直於該推桿且安置在該閥體中；一提升閥至閥體密封件，其耦合至該提升閥桿且安置在該閥體中；及一提升閥復位彈簧，其耦合至該提升閥桿且安置在該閥體中，其中該推桿經組態以接合該提升閥桿以打開該提升閥至閥體密封件；一致動器，其耦合至該閥門總成；一主出口，其耦合至該閥門總成；一再充填閥，其耦合至該閥門總成；及一鋼瓶，其耦合至該閥門總成，其中該致動器經組態以回應於該火災及爆炸事件之該至少一者將該閥門總成及該鋼瓶放置為流體連通；及固定該推桿。
19. 如請求項18之方法，其中該提升閥桿包含在該推桿致動時將該提升閥桿固定至該推桿之可變形材料，及其中該推桿包含在該推桿致動時將該推桿固定至該末端止擋之可變形材料。
20. 如請求項18之方法，其中該推桿包含經組態以在該推桿致動時接收該提升閥桿之一槽，該槽將該推桿固定至該提升閥桿。