專利名稱：流體噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體噴射裝置的領(lǐng)域。這種裝置更具體地用作滅火器，其中，所噴射的流體為液體形式或者粉末形式的滅火劑。
背景技術(shù)：
例如在國(guó)際專利申請(qǐng)W02009056574中以申請(qǐng)人的名義描述了這種裝置。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)，這種裝置包括圓筒形罐，該圓筒形罐被可軸向移動(dòng)的活塞分成兩個(gè)密封的腔室；第一腔室容納待被噴射的流體；第一腔室與噴射口連通,該噴射口被帽封閉；第二腔室(被稱作“增壓腔室”)連接至使所述腔室中的壓力增大的器件。為了觸發(fā)所述裝置以及使容納在第一腔室中的液體被噴射出，通過使增壓腔室與增壓流體連通或者通過致動(dòng)增壓腔室內(nèi)的煙火氣體發(fā)生器來增大增壓腔室中的壓力。增大的壓力使活塞從第二腔室朝向第一腔室平移，從而使第一腔室中的壓力增大。封閉噴射口的帽在給定的壓力下破裂，將通道打開并使流體從第一腔室中噴射出?，F(xiàn)有技術(shù)的所述裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)所述裝置不承受壓力，除了在流體噴射階段期間外。由于所述裝置不受壓，所以所述裝置能夠好多年都保持該惰態(tài)模式；這樣，所述裝置通常用作消防安全裝置。由于在兩個(gè)腔室之間形成分隔的活塞能夠自由平移，所以容納在第一密封腔室中的流體會(huì)在該惰態(tài)階段期間隨著溫度變化而自由地膨脹或收縮；這使活塞在這些容積上的變化期間平移。從而，第一腔室總是填充有半純態(tài)的流體，這在液體例如為滅火劑時(shí)在噴射階段期間改善滅火的效率。然而，活塞的由于容納在第一腔室中的流體的體積的變化而產(chǎn)生的這些運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致在兩個(gè)腔室之間提供氣密性的元件(比如密封部和膜)的磨損。該作用在容納在第一腔室中的流體具有很高的熱膨脹系數(shù)(如用于滅火的氟化酮的情況)時(shí)以及在流體噴射裝置承受很大的溫度幅度變化(如用于飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)著火的滅火裝置中的情況)時(shí)特別明顯。密封元件的這種磨損會(huì)對(duì)裝置的可靠性產(chǎn)生負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以前的這些現(xiàn)有技術(shù)中的這個(gè)缺陷，本發(fā)明提出了如下一種流體噴射裝置該流體噴射裝置包括圓筒形罐，該圓筒形罐由能夠在罐內(nèi)部軸向滑動(dòng)的被稱作“活塞”的元件垂直于所述圓筒形罐的軸線氣密地分成兩個(gè)腔室；第一腔室，該第一腔室容納非氣態(tài)的流體，該第一腔室與噴射口連通，該噴射口被帽封閉，該噴射口設(shè)計(jì)成在大于或者等于所述第一腔室中的限定壓力的壓力下打開；第二腔室(被稱作“增壓腔室”)，該第二腔室設(shè)計(jì)成連接至使所述腔室中的壓力增大的器件；以完全固定的方式將活塞連結(jié)至貯存器的器件，該器件設(shè)計(jì)成在大于或者等于增壓腔室中的限定壓力的壓力下使活塞破裂以及釋放以進(jìn)行軸向平移。從而，除了流體噴射階段之外，活塞不會(huì)相對(duì)于罐移動(dòng)。因?yàn)檫@樣，密封元件不承受機(jī)械磨損或者不承受由于對(duì)罐的本體的連續(xù)摩擦。從而在不降低裝置的可靠性的情況下，罐能夠制造成具有較小的內(nèi)部表面光潔度并因此以較低的成本來制造。有利地，將活塞連結(jié)至罐的器件設(shè)計(jì)成在承受增壓腔室中的增大的壓力時(shí)破裂并且在容納待噴射的流體的腔室中的增大的壓力的情況下不會(huì)分離。從而，活塞僅能夠在流體噴射期間被釋放并且不會(huì)由于容納待噴射的流體的腔室中的過壓而與本體分離。 根據(jù)有利的實(shí)施方式，活塞包括如下器件該器件能夠使活塞固定而不相對(duì)于罐沿從第一腔室朝向第二腔室的方向平移，最終的位置對(duì)應(yīng)于被稱作“排放位置”的位置。因此，在流體已經(jīng)被噴射且罐的第一腔室被清空之后，因此而在平移方向不動(dòng)的活塞防止流體返回至罐中。特別地，使用這種設(shè)置，多個(gè)這種類型的裝置——其能夠順序觸發(fā)——能夠并聯(lián)地聯(lián)接在單個(gè)流體分配回路中。有利地,活塞包括與罐的內(nèi)表面形成密封的兩個(gè)圈；所述圈軸向分離并且布置成在活塞與罐的內(nèi)表面之間形成環(huán)形腔室；在所述環(huán)形腔室與增壓腔室之間的連通孔口 ；封閉所述孔口的器件，該孔口設(shè)計(jì)成在承受增壓腔室中的限定壓力時(shí)打開。根據(jù)該實(shí)施方式，所述裝置還包括如下器件該器件在活塞位于排放軸向位置時(shí)將活塞的環(huán)形腔室放置成與容納流體的腔室連通。從而，氣體在活塞行程結(jié)束時(shí)經(jīng)由活塞孔口和排放孔口離開增壓腔室；這具有使增壓腔室的壓力減小的效果以及將流體分配回路排空的效果。有利地，將活塞的環(huán)形腔室與增壓腔室之間的連通孔口封閉的器件包括膨脹的彈性圈，以便在其承受增壓腔室中的壓力時(shí)使連通孔口打開。從而，當(dāng)增壓腔室中的壓力減小時(shí)，該圈由于回彈效應(yīng)而在活塞的孔口上方收緊，將增壓腔室氣密地封閉并且防止任何流體返回到罐中。這種布置在這種類型的能夠依次觸發(fā)的多個(gè)裝置安裝在單個(gè)流體分配回路上時(shí)特別有利。有利地，所述裝置包括帽，該帽封閉容納待噴射的流體的腔室并且能夠在限定的壓力下被拆卸。由于活塞在惰態(tài)階段是固定的，所以不能夠通過活塞的位移來補(bǔ)償?shù)谝磺皇抑械娜莘e上的變化。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，第一腔室僅部分地填充有流體，而剩余的容積有利地填充有可壓縮的惰性氣體，比如諸如氬氣、氮?dú)饣蛘吆?。該可拆卸的帽在第一腔室中的過壓的情況下具有安全作用，這通過在高于限定壓力的情況下使該可拆卸的帽向外部開放，從而避免罐爆裂的任何危險(xiǎn)。


現(xiàn)在將在圖I至圖3中示出的優(yōu)選非限制性實(shí)施方式的背景下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更確切的描述，在附圖中圖I示出根據(jù)本發(fā)明的處于惰態(tài)階段的裝置的實(shí)施例的縱剖面立體圖；圖2為在根據(jù)實(shí)施例的裝置被觸發(fā)之后，當(dāng)活塞到達(dá)被稱作“排放”的軸向位置時(shí)，所述裝置的縱剖面立體圖；以及
圖3示出位于排放軸向位置的活塞的截面立體詳圖。
具體實(shí)施例方式圖I :根據(jù)實(shí)施例，作為本發(fā)明的主題的流體噴射裝置包括圓筒形本體(1)，圓筒形本體(I)被活塞(10)分成兩個(gè)腔室(11，12)并且在其末端處被兩個(gè)凸緣(21，22)封閉。第一腔室(11)部分地填充有待噴射的流體(110);容積的剩余部分填充有惰性氣體，從而該腔室內(nèi)部的壓力總是比大氣壓力高。該第一腔室與形成在末端凸緣(21)中的孔口(13)連通，孔口(13)被可拆卸的帽(30)封閉。第一腔室的氣密性能夠用對(duì)第一腔室中的壓力進(jìn)行測(cè)量的器件(210)來檢測(cè)。第二腔室(12)(被稱作“增壓腔室”)也被凸緣(22)封閉，凸緣(22)還支承器件(40)，在該情況下器件(40)為煙火氣體發(fā)生器，其設(shè)計(jì)成增大該腔室中的壓力。圖I細(xì)節(jié)Z :活塞的邊緣(120)的末端(102)包括內(nèi)螺紋和肩部(103)，肩部(103)的直徑小于螺紋部分的直徑。所述螺紋部分旋擰在凸緣(22)的螺紋部分(222)上，凸緣
(22)從增壓腔室延伸，直到所述邊緣的肩部(103)接觸到所述凸緣為止。活塞的邊緣在肩部與內(nèi)螺紋(102)之間具有厚度減小部(101)。當(dāng)氣體產(chǎn)生器(40)中觸發(fā)煙火反應(yīng)時(shí)，增壓腔室(12)中的壓力增大并且作用于活塞(10)的作用力流穿過該減小部區(qū)域(101 )，該減小部區(qū)域(101)從而承受牽引作用。超過由該區(qū)域的厚度限定的臨界作用力，該區(qū)域破裂并釋放活塞(10)。相反，如果容納在第一腔室(11)中的流體(110)中的壓力增大，則活塞
(10)所承受的作用力流通過肩部(103)而行進(jìn)并且傳遞至凸緣(22)而不需要穿過減小部(101)的區(qū)域，減小部(101)區(qū)域不被使用。活塞包括與罐的內(nèi)部形成密封部(106，107)的器件，該器件在形成在活塞的邊緣中的槽與罐的內(nèi)壁之間限定環(huán)形腔室(105)。出口(108)穿過所述槽的底部，使增壓腔室
(12)與環(huán)形腔室(105)連通。當(dāng)增壓腔室中沒有壓力時(shí)，這些孔口被彈性圈(50)封閉。當(dāng)增壓腔室(12)中的壓力增大時(shí)，承受壓力的彈性圈的徑向膨脹使容納在增壓腔室(12)中的氣體與環(huán)形腔室(105)連通。圖2 :活塞的減小部(101)在增壓腔室(12)中的由氣體發(fā)生器(40)中的煙火反應(yīng)的觸發(fā)造成的增大的壓力的作用下破裂；這將活塞釋放，活塞通過在罐中軸向平移而使容納在第一腔室(11)中的流體中的壓力增大。當(dāng)壓力達(dá)到給定的閾值時(shí)，可拆卸的帽(30)依次破裂，將末端凸緣(22)的孔口( 13)打開，并使流體(110)能夠經(jīng)由該孔口而被噴射出?；钊跉怏w壓力的作用下繼續(xù)它的平移，從而傾瀉出容納在罐中的所有流體(110)。超出活塞的被稱作“排放位置”軸向位置，罐的內(nèi)徑增大以形成肩部(121)。這種直徑上的增大破壞了位于環(huán)形腔室(105)前方處的密封部(106)之間的密封，從而使得由于活塞的邊緣中的孔口( 108)在彈性圈(50)因氣體壓力而仍然膨脹時(shí)是打開的，從而所述氣體與孔口( 13)連通。增壓腔室從而被排空，并且如果孔口(13)通向流體分配回路(110)，則所述回路也被排空。當(dāng)氣體逸出時(shí)，增壓腔室中的壓力減小并且彈性圈(50)恢復(fù)其不受壓的形狀，將活塞邊緣的孔口(108)封閉。
圖3 :在該位置中，放置在活塞邊緣上的彈性卡環(huán)(109)與形成在罐(I)本體的末端處的肩部(121)相對(duì)。所述卡環(huán)在其彈性作用下的徑向膨脹防止活塞(10)返回。從而，在排放結(jié)束時(shí)，活塞(10)防止任何氣體或者流體被引入到已排空的罐中。
以上描述清楚地說明本發(fā)明是通過其各種特征以及這些特征的優(yōu)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)其設(shè)定的目標(biāo)的。特別地 ，以上描述意味著待噴射的流體能夠在惰態(tài)階段期間保持在罐中而不損壞罐的本體與對(duì)流體進(jìn)行噴射的器件之間的密封器件。
權(quán)利要求
1.一種流體噴射裝置，其特征在于，所述流體噴射裝置包括 圓筒形的罐(1)，所述罐(I)由能夠在所述罐內(nèi)部沿軸向滑動(dòng)的、被稱作“活塞”(10)的元件垂直于所述罐(I)的軸線氣密地分成兩個(gè)腔室(11，12)； 第一腔室(11)，所述第一腔室(11)容納非氣態(tài)流體(110)，所述第一腔室(11)與噴射口( 13)連通，所述噴射口( 13)被帽(30)封閉，所述噴射口能夠在大于或者等于所述第一腔室中的限定壓力的壓力下打開； 被稱作“增壓腔室”的第二腔室(12)，所述第二腔室(12)設(shè)計(jì)成連接至使所述腔室中的壓力增大的器件(40); 在被稱作“儲(chǔ)存位置”的第一軸向位置處以完全固定的方式將所述活塞連結(jié)至所述罐的器件(101 )，所述器件(101)設(shè)計(jì)成在大于或者等于所述增壓腔室(12)中的給定壓力的壓力下破裂以及釋放所述活塞以進(jìn)行軸向平移，以便使所述流體(110)被噴射出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述在所述儲(chǔ)存位置中將所述活塞連結(jié)至所述罐(101)的器件設(shè)計(jì)成在承受所述增壓腔室(12)中的給定壓力時(shí)破裂，并且無論容納所述流體的所述腔室(11)中的壓力如何都不能夠被分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述活塞(10)包括設(shè)計(jì)成使所述活塞(10)在相對(duì)于所述罐沿從所述第一腔室朝向所述第二腔室移動(dòng)至被稱作“排放位置”的第二位置的方向的平移中固定不動(dòng)的器件(109 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中 所述活塞包括與所述罐的內(nèi)表面形成密封部(106，107)的兩個(gè)區(qū)域；所述區(qū)域軸向分離并且布置成在所述活塞與所述罐的所述內(nèi)表面之間形成環(huán)形腔室(105); 在所述環(huán)形腔室(105)與所述增壓腔室(12)之間的連通孔口( 108); 封閉所述孔口的器件(50)，所述孔口設(shè)計(jì)成在承受所述增壓腔室中的限定壓力時(shí)打開； 所述活塞包括如下器件在所述活塞位于排放軸向位置時(shí)使所述活塞的所述環(huán)形腔室(105)成與容納所述流體的所述腔室(11)連通的器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述封閉所述孔口(108)的器件包括彈性圈(50)，所述彈性圈(50)在承受所述增壓腔室中的壓力時(shí)膨脹以使所述孔口打開。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述裝置包括帽(30)，所述帽(30)對(duì)容納有待噴射流體的所述腔室進(jìn)行封閉并且能夠在限定壓力下被拆卸。
7.一種飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)艙，其中，所述飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)艙包括根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流體噴射裝置，該流體噴射裝置具體用作滅火器，噴射的流體因此是液體形式或者粉末形式的滅火劑。所述裝置包括圓筒形罐(1)，圓筒形罐(1)通過能夠在罐內(nèi)部軸向滑動(dòng)的所謂的活塞(10)元件垂直于圓筒形罐(1)的軸線密封地分成兩個(gè)腔室(11，12)；第一腔室(11)，第一腔室(11)容納非氣態(tài)流體(110)，第一腔室(11)與噴射口(13)連通，噴射口(13)被帽(30)封閉，所述噴射口能夠在大于或者等于所述第一腔室中的預(yù)定壓力的壓力下打開；第二所謂的增壓腔室(12)，第二所謂的增壓腔室(12)能夠連接至使所述腔室中的壓力增大的器件(40)；以及在第一軸向所謂的儲(chǔ)存位置中以完全連接的方式將活塞連結(jié)至罐的器件(101)，器件(101)能夠在大于或者等于增壓腔室(12)中的預(yù)定壓力的壓力下使活塞破裂以及以軸向平移的方式釋放，以便使流體(110)被噴射出。
文檔編號(hào)A62C35/02GK102639194SQ201080054725
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者克里斯蒂安·法布爾, 阿蘭·比格諾萊 申請(qǐng)人:空中客車運(yùn)營(yíng)簡(jiǎn)化股份公司