TWI551325B - 多方位顆粒排出容器 - Google Patents

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Description

多方位顆粒排出容器
本發明是有關於一種單一運作顆粒排出裝置(例如，滅火器以及滅火裝置)，特別是有關於一種用於在壓力下顆粒排出之裝置，如此一來，該裝置能夠被運作於多個方位之中。
加壓容器通常是被使用於顆粒(例如，滅火粉末)之排出。然而，習知之顆粒排出容器在從其正常直立運作位置被倒轉時卻無法執行良好，並且經常會留下實質之顆粒於容器之內。
用於固持滅火顆粒以及其加壓劑(典型地為氮氣)之一些習知容器包括有一內虹吸管，其中，內虹吸管係從加壓容器之底部抽取滅火材料及氮氣，並且內虹吸管係從頂部排出混合物。當被運作於一直立位置而有著虹吸管延伸至容器之底部以及排出是來自於容器之頂部，如此之一習知容器是有效的。然而，當被運作於倒轉之位置時，如此之一習知容器將無法有效地運作。
另一種型式之習知加壓容器係具有排出出口於其底部處，並且能夠是有效的去排出超過95%之內容物，當容器 是被運作於其直立位置時，如此一來，排出會從位於容器底部處之排出出口發生。如此之習知解決辦法包括Edwards之美國專利第7,703,471號(在西元2010年4月27日發佈)以及Edwards et al.之美國專利第7,740,081號(在西元2010年6月22日發佈)。Edwards之美國專利第7,703,471號係揭露了一單動排出閥，其能較佳地被使用於本發明。Edwards et al.之美國專利第7,740,081號係揭露了在一滅火裝置內之一單動排出閥以及控制電路系統之使用，而其能夠被使用於本發明。然而，當被運作於一倒轉位置時，這些底部排出之習知容器亦是無效的，因為實質之顆粒在排出過程發生後會停留在容器之內。
此外，Butz,James R.,et al.,“Fine-Water-Mist Multiple-Orientation-Discharge Fire Extinguisher”,NASA Tech Briefs(Jan.2010),p.50,Vol.34,No.1(美國國家航空太空總署)揭露了一種細水霧多方位排出滅火裝置，其能夠以多方位方式被使用於太空船及飛機之上。
這些參考文獻皆沒有揭露或建議本發明。
有鑑於此，提供能夠有效運作於多方位、倒轉、非倒轉及水平中之一種顆粒排出容器是被需要的，其將可不論方位去排出在容器內之實質上所有的顆粒。
本發明基本上採用如下所詳述之特徵以為了要解決上述之問題。
本發明係為一多方位顆粒排出容器，用以從一加壓容器快速地排出顆粒(例如，滅火化學粉末)，其中，加壓容 器能夠被使用於多方位之中。
本發明之裝置包括具有一第一端及一第二端之一外容器以及一內容器。該內容器係形成一空處以及係實質上被密封於靠近該第一端之該外容器。一單動排出閥係選擇性地密封穿過該外容器之一出口。一出口歧管係跨越該出口，並且具有複數個徑向通道。該等徑向通道係造成該出口連通於該空處。具有一膨脹閥之一入口係被提供至穿過該外容器之該空處之中，用來以顆粒填充該內容器以及用來加壓該內容器與該外容器。靠近該第二端之一板具有複數個斜孔，並且係介於該外容器與該內容器之間。
本發明之一目的是要提供一顆粒排出容器，其係有效地運作於多方位、倒轉的、非倒轉的以及水平的方位之中，並且係在容器被倒轉時比起習知之解決方案有效地從容器內排出更多的顆粒。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。
20‧‧‧排出裝置
22‧‧‧外容器
24‧‧‧第一端
26‧‧‧第二端
28‧‧‧內容器
30‧‧‧底座
32‧‧‧周圍焊接
34‧‧‧孔
36‧‧‧空處
38‧‧‧圓形凹入部
40‧‧‧出口
42‧‧‧單動排出閥
44‧‧‧玻璃板
46‧‧‧齒
48‧‧‧出口歧管
50‧‧‧蓋子
52‧‧‧徑向通道
54‧‧‧分隔壁
56‧‧‧中心擴孔
58‧‧‧螺絲
60‧‧‧透孔
62‧‧‧入口
64‧‧‧填充閥組件
66‧‧‧接頭配件
68‧‧‧Schrader閥體
70‧‧‧Schrader閥芯
72‧‧‧閥蓋
74‧‧‧O形環
76‧‧‧凹入部
78‧‧‧周圍焊接
80‧‧‧板
82‧‧‧腿
84、84’‧‧‧中心孔
86、86’‧‧‧孔
88‧‧‧銳角
90‧‧‧空間
92‧‧‧壓力切換接頭配件
94‧‧‧壓力開關
96‧‧‧金屬線
98‧‧‧顆粒
第1圖係顯示本發明之立體示意圖；第2圖係顯示入口填充閥之立體分解示意圖；第3圖係顯示本發明之剖面示意圖，其係沿著裝置之一直徑所做；第4圖係顯示本發明之出口歧管之俯視示意圖，其係實質上沿著第3圖中之線4-4所做； 第5圖係顯示本發明之出口歧管之剖面示意圖，其係實質上沿著第4圖中之線5-5所做；第6圖係顯示靠近外容器之第二端之板之仰視示意圖，其係實質上沿著第3圖中之線6-6所做；第7圖係顯示本發明之板之側視示意圖，其係實質上沿著第6圖中之線7-7所做；第8圖係顯示本發明之板之部分剖面示意圖，其係顯示兩個斜孔穿透板，其係實質上沿著第6圖中之線8-8所做；以及第9圖係顯示本發明之板之一替代實施例，類似於第6圖中之示意圖，其中，板具有一增加數目之斜孔。
茲配合圖式說明本發明之較佳實施例。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
請參閱第1圖至第9圖，一排出裝置20包括有一圓筒狀外容器22以及一圓筒狀內容器28。外容器22具有一第一端24及一第二端26。內容器28是位於外容器22之內。排出裝置20較佳地包括有一底座30。底座30係密封外容器22於第一端24處，藉由一周圍焊接32密封底座30於外容器22。排出裝置20可以藉由穿過底座30之孔34之螺絲(未顯示)而被固定。
內容器28係形成一空處36於其內，並且內容器28 係實質上被密封於靠近第一端24之外容器22，藉由被緊密容納於其下端至底座30內之一圓形凹入部38之中。外容器22具有一出口40穿過連通於空處36之第一端24。
一單動排出閥42，較佳地例如被揭露於美國專利 第7,703,471號(在西元2010年4月27日發佈)中之單動排出閥，係選擇性地密封出口40。單動排出閥42可以包括有一玻璃板44。玻璃板44係被單動排出閥42之齒46之衝擊所打破，其係被造成去往復運動於一單一行程動作之中，以快速地及完全地打開出口40，用以排出空處36之內容物。
排出裝置20更包括有位於內容器28內之一出口歧 管48。出口歧管48係跨越出口40。出口歧管48具有一蓋子50以及具有介於蓋子50與第一端24間之複數個徑向通道52。複數個徑向通道52係造成出口40連通於空處36。徑向通道52可以藉由銑磨複數個徑向槽0.078英吋(0.198公分)寬及0.130英吋(0.330公分)深至出口歧管48之中而被成型。較佳地，徑向通道52之分隔壁54之尖銳向內點是藉由加工一1.125英吋(2.86公分)中心擴孔56至出口歧管48之中而被移除掉。徑向通道52是較佳地被按尺寸排列，以使得所有徑向通道52之總通道截面積不小於出口40之截面積，並且是較佳地20%大於出口40之截面積，以使得從空處36內跑出之顆粒及氣體不被妨礙，當其通過徑向通道52至出口40之中時。出口歧管48較佳地是藉由螺絲58被附著於外容器22之第一端24，其中，螺絲58是透過出口歧管48中之透孔60被容納至底座30之中。出口歧管48是藉由測試去防止乾燥顆粒互相碰撞擠成一團而被得到，在繞著內容器28之內部排 出之過程中，藉由迫使乾燥顆粒進入通過徑向通道52，藉由氣體徑向向內流動以及實質上平行於第一端24處之底座30於排出過程之中，因而產生一紊流於第一端24處，其係撤空鄰接內容器28與底座30之接合處之乾燥顆粒。
排出裝置20更包括有一入口62。入口62是經由外容器22延伸至空處36之中，較佳地是軸向地位於第二端26處。入口62較佳地是有螺紋的，以及一填充閥組件64(如第2圖所示)是被螺合容納至入口62之中，用於入口62之選擇性密封。填充閥組件64包括有一接頭配件66，固持一Schrader閥芯70之一周知的Schrader閥體68是被容納於接頭配件66之中。一閥蓋72較佳地是被提供用於覆蓋及保護閥芯70，在加壓裝置之後。當被螺合地容納至入口62之中時，填充閥組件64較佳地是藉由一周知的O形環74被密封於第二端26，其中，O形環74是被容納至第二端26內之一凹入部76之中。外容器22較佳地是藉由一周圍焊接78而被密封於第二端26處。
排出裝置20更包括有一板80。板80是靠近第二端26，並且板80是介於外容器22與內容器28之間。板80是藉由複數個腿82而被間隔於第二端26，並且板80具有一中心孔84(1.25英吋(3.175公分)之直徑)，其中，填充閥組件64是透過中心孔84而被緊密地容納。板80具有複數個孔86，其中，每一個孔86是相對於板80而具有一銳角88(較佳地為45度)，如第8圖所示。較佳地，孔86是繞著複數個同心圓之周緣被間隔，如第6圖所示。斜孔86亦係較佳地以相切於其個別之同心圓延伸通過板80，如此一來，它們會造成加壓氣體從位於外容器22與內容器 28間之空間90通過孔86去以一紊亂螺旋形態旋轉至空處36之中，因而會增加乾燥顆粒從空處36內經由出口40之排出。測試顯示，倘若孔86不是斜角的與切線的，但係平行於排出裝置20之縱向直徑，則只有大約82%之乾燥顆粒是從空處36內被排出。當孔86是被改變去傾斜於45度與切線的去造成加壓氣體從位於外容器22與內容器28間之空間90通過孔86去以一紊亂螺旋形態旋轉至空處36之中時，乾燥顆粒之排出會被增加至大約90%。值得注意的是，排出裝置20達到乾燥顆粒之92%的排出，當排出裝置20處於一水平位置時(亦即，既非直立，亦非倒轉)，當孔86是傾斜於45度以及切線時。較佳地具有68個孔86，每一個孔86具有0.062英吋(0.157公分)的直徑，是被配置於三個同心圓之中，如第6圖所示。板80’之一替代實施例是被顯示於第9圖之中，其具有86個孔86’，每一個孔86’具有0.031英吋(0.079公分)的直徑，是被配置於四個同心圓之中。對於板80’而言，中心孔84’具有一較小的直徑(1英吋(2.54公分))，以及填充閥組件64之接頭配件66之外直徑是對應較小的，以容納孔86’被配置之四個同心圓。由於壓力梯度在於氣體於空間90中之間於外容器22與內容器28之間由於孔86(及孔86’於替代實施例中)之壓縮之排出過程之中，氣體會透過孔以高速浮現於紊流之一旋轉於空處36形態之中，因而會促使乾燥粉末顆粒透過出口40被沖出。
排出裝置20亦可以較佳地具有連通於外容器22之內部的一壓力切換接頭配件92，有著一周知之壓力開關94被容納至壓力切換接頭配件92之中以及藉由金屬線96被連接於監 視電路(未顯示)，用於確保有足夠之壓力於排出裝置20內以正確運作。
在排出裝置20已被組裝之後以及已被壓力測試去 確保沒有洩漏之後，填充閥組件64是從排出裝置被移除掉，以及內容器28是透過入口62被填充以顆粒98，例如，乾燥粉末滅火材料。然後，填充閥組件64是被鎖附安裝至第二端26之入口62之中，以密封裝置。接著，裝置是透過Schrader閥芯70被加壓至氮氣之220至225磅/每平方英吋(7.46至7.63公斤/每平方公尺)，以及閥蓋72是被裝配至Schrader閥芯之上。當單動排出閥42是被啟動時，排出裝置20將透過出口40排出顆粒98。
做為本發明與不具有內容器28、板80及出口歧管 48之相同結構(亦即，不具有本發明特徵之習知技術的構造)的一比較，當排出裝置20是位於非倒轉位置時，超過95%之顆粒是被排出。當排出裝置20是位於倒轉位置時，大約60%之顆粒是被排出。當排出裝置20是位於一水平位置時，大約64%之顆粒是被排出。具有內容器28、板80及出口歧管48之本發明顯示大約90%或更高的排出，當其是位於直立位置、倒轉位置或水平位置時。
本發明之裝置是被使用去當裝置位於多方位(非倒 轉的、倒轉的或水平的)中時從一加壓容器內快速排出顆粒(例如，乾燥粉末滅火材料)，以產生相較於習知技術之改善的顆粒排出完整性，而不論方位為何。
雖然本發明已以較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
64‧‧‧填充閥組件
66‧‧‧接頭配件
68‧‧‧Schrader閥體
70‧‧‧Schrader閥芯
72‧‧‧閥蓋

Claims (4)

  1. 一種多方位顆粒排出裝置，包括：(a)一外容器，具有一第一端及一第二端；(b)一內容器，係位於該外容器之內，其中，該內容器係形成一空處於其內，該內容器係實質上被密封於靠近該第一端之該外容器，以及該外容器具有一出口穿過連通於該空處之該第一端；(c)一單動排出閥，係選擇性地密封該出口；(d)一出口歧管，係位於跨越該出口之該內容器之內且介於該閥與該空處之間，其中，該出口歧管具有一蓋子以及具有介於該蓋子與該第一端間之複數個徑向通道，以及該等徑向通道係造成該出口連通於該空處；以及(e)一大致為平坦狀的板，靠近該第二端，並且介於該外容器與該內容器之間，該板具有一中心以及複數個孔穿過該板，該些孔的每一個皆具有一孔軸且貫穿該板，一平面垂直於延伸於該板內部之一線，其中該線自該板之該中心延伸至該些孔之該孔軸，該些孔中每一該孔的該孔軸係於該平面上且相對於該板夾銳角；其中，該多方位顆粒排出裝置具有一入口，該入口係經由該外容器延伸至該空處之中，以及該入口係被選擇性地密封；其中，該內容器係被一顆粒填充，以及該內容器與該外容器係被加壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多方位顆粒排出裝置，其中， 該出口具有一出口截面積，該等徑向通道一起具有一總通道截面積，以及該總通道截面積係不小於該出口截面積。
  3. 一種多方位顆粒排出裝置，包括：(a)一外容器，具有一第一端及一第二端；(b)一內容器，係位於該外容器之內，其中，該內容器係形成一空處於其內，該內容器係實質上被密封於靠近該第一端之該外容器，以及該外容器具有一出口穿過連通於該空處之該第一端；(c)一單動排出閥，係選擇性地密封該出口；(d)一出口歧管，係位於跨越該出口之該內容器之內且介於該閥與該空處之間，其中，該出口歧管具有一蓋子以及具有介於該蓋子與該第一端間之複數個徑向通道，以及該等徑向通道係造成該出口連通於該空處；以及(e)一大致為平坦狀的板，靠近該第二端，並且介於該外容器與該內容器之間，該板具有複數個孔從中穿過並配置於一多重同心圓上，該些孔的每一個皆具有一孔軸且貫穿該板，該多重同心圓的每一該同心圓定義出一平面並且進一步定義出一垂直該平面之圓柱體的外周面，該些孔的每一該孔的該孔軸相對於該板以銳角相切於該多重同心圓中之一圓柱體；其中，該多方位顆粒排出裝置具有一入口，該入口係經由該外容器延伸至該空處之中，以及該入口係被選擇性地密封；其中，該內容器係被一顆粒填充，以及該內容器與該外容 器係被加壓。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之多方位顆粒排出裝置，其中，該出口具有一出口截面積，該等徑向通道一起具有一總通道截面積，以及該總通道截面積係不小於該出口截面積。
TW102129417A 2012-11-12 2013-08-16 多方位顆粒排出容器 TWI551325B (zh)

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