專利名稱：滅火設備與滅火設備閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有內盛氣體壓力介質的滅火介質罐的滅火設備以及作為解扣元件的可熔空心體，該可熔空心體由滅火介質罐內的氣體壓力介質加壓。本發(fā)明同樣涉及到用于這類滅火設備中的滅火設備閥。
本申請者用“Fire Trace System”名字銷售一種滅火設備，它能在萬一著火時不用外界能量就能自動解扣?！癋ire Trace System”基本上至少包括一個滅火介質罐，內盛作為推進劑或滅火氣的氣體壓力介質；以及專門水龍管，它與滅火介質罐連通，并由滅火罐內的氣體壓力介質加壓。專門水龍管在壓力下安裝在具有著火隱患的位置上方。它包括專門開發(fā)的，防老化的，防滲漏的聚合物以及設計在例如100℃至11O℃溫度之間使水龍管壁破裂并使氣體壓力介質逸放。
有兩種“Fire Trace System”變異體。在第一種變異體中水龍管直接連接到滅火介質罐上。當萬一著火時水龍管破裂，滅火介質經過水龍管一直流到破裂點并在這里釋放。因此水龍管既作為解扣元件又作為滅火介質的傳送線。在第二種變異體中，水龍管通過控制閥連接到滅火介質罐上。一旦水龍管中的壓力相對滅火介質罐中壓力下降時，控制閥打開，把滅火介質罐中內盛物釋放出來。在水龍管中產生壓力降，當萬一著火時在熱的作用下水龍管可以在任何一處破裂。裝有這種變異體在萬一著火時幾個滅火介質罐可以同時作用，所以例如在一個閉合空間中，可以毫無困難地實現一定濃度的氣體滅火介質。
上述控制閥包括閥座，安放在閥座上的隔膜型閉合元件以及閉合元件在其中形成壓力區(qū)的解扣室。通過閉合元件連接孔把在壓力下的解扣室與滅火介質罐連通。閉合元件連同它的壓力區(qū)是這樣設計與安排的，即在滅火介質罐與解扣室壓力相等時壓向閥座，而當解扣室中壓力降落時提起離開閥座。在解扣室中壓力降落是由于直接連接到解扣室中的水龍管破裂造成的。
到目前為止，“Fire Trace System”已絕對成功地應用了滅火粉，水，AFFF泡沫或新的鹵素交換氣體，但是“Fire Trace System”的操作原理不適宜采用CO2作為滅火介質。因為在CO2滅火介質罐中氣體壓力與溫度密切相關，當外界溫度波動時，解扣溫度就可能發(fā)生不可接受的變化。解扣溫度的這種變化是絕對不利的，因為當外界溫度高時解扣溫度下降，而當外界溫度低時它卻增高。
本發(fā)明就基于這樣的任務，要使得上面介紹的這種型式滅火設備的解扣溫度遠遠地與外界溫度的變化無關。
根據本發(fā)明這個問題是這樣解決的，在滅火介質罐與可熔空心體之間安置了壓力控制器。壓力控制器減小了在可熔空心體中的壓力以及削弱了在滅火介質罐中壓力波動對可熔空心體壓力的作用。這樣就使得由可熔空心體的熔化性能與空心體內部壓力決定的解扣溫度可以遠遠地與造成滅火介質罐中壓力波動的溫度變化無關。因而根據本發(fā)明即使在外界溫度明顯變化時滅火設備也可以采用CO2作為滅火介質來運行。
此外，根據本發(fā)明壓力控制器還具有下述優(yōu)點可熔空心體中的壓力可以與滅火介質罐中的氣體壓力無關地進行調整，使得同樣一個可熔空心體可以用于所有各種滅火介質與所有填充壓力而仍然實現同一解扣溫度；可熔空心體中的內部壓力可以很容易地通過壓力控制器以及與所處條件相適宜的解扣溫度來調整。為了防止在外界高溫下的誤解扣，通過壓力控制器可以調整到高的解扣溫度。
由于可熔空心體在低壓下工作，可熔空心體面臨低應力，所以它的老化就更緩慢并能保持長期運行。
可熔空心體一般就是可熔水龍管，它的自由端密封并安裝在具有著火火隱患的位置上方。但是如果將可熔空心體例如設計成小筒狀，剛性的管狀網絡或者大面積的氣墊也沒有超出本發(fā)明的范圍。唯一的重要因素是在某一特定內部壓力下在某一特定溫度(例如100℃)時可熔空心體破裂并使壓力氣體逸出。當然可熔空心體必須也是足夠防老化與防滲漏的。
為了防止在可熔空心體中由于例如空心體中氣體受熱或壓力控制器失誤造成的壓力增高，可熔空心體最好應連接一個過壓閥。
滅火介質可以是滅火粉或滅火液，壓力介質可以是推進劑氣體，例如氮。但滅火介質也可以是滅火氣。本發(fā)明的最大優(yōu)點是可用二氧化碳作為滅火介質。應該指出這樣可形成非常簡單、自動解扣的CO2滅火設備，它不需要電接觸，完全不需要外界能量來運行，很少維修，對錯誤不敏感且在極端外界條件仍能高度可靠運行。這種自動解扣的CO2滅火設備能很好地用于例如開關齒輪，機房，電機以及緊急發(fā)電裝置的保護中，而在這些地方外界溫度在-20℃到+60℃之間的變化則是經常能遇到的。
把壓力控制器直接與滅火介質罐連接也沒有超出本發(fā)明的范圍。滅火介質罐經過壓力控制器通過破裂的空心體后將會放空。但最好在壓力控制器與滅火介質罐之間安裝控制閥。這種型式的控制閥最好包括閥座，安裝在閥座上的閉合元件，在其中由閉合元件形成壓力區(qū)的解扣室，以及在壓力下將解扣室與滅火介質容器連接的連接裝置。具有壓力區(qū)的閉合元件是這樣設計與安排的，在滅火介質罐與解扣室之間壓力相等時它壓向閥座，而當解扣室中壓力下降時它從閥座提起?？扇劭招捏w在壓力下經過壓力控制器與解扣室連接，使得在著火時引起的可熔空心體中的漏泄立即引起解扣室中的壓力降落，結果在滅火介質罐中氣體壓力使閉合元件從閥座上提起。這種型式的控制閥最好應至少具有一個滅火介質用的出口開口。當閉合元件從閥座上提起時，滅火介質可以從控制閥經過閥座通過出口開口排出。
在滅火設備的一個優(yōu)選的實例中，控制閥的至少一個出口開口終端于可熔空心體中，作為滅火介質的傳送線。借助閉合的控制閥傳送線由來自滅火介質罐經過壓力控制器的氣體壓力介質加壓。一旦著火時，在著火位置上方的傳送線破裂?？刂崎y由傳送線中的壓力降落所解扣。滅火介質流入傳送線并通過在著火位置上方的破裂點釋放。
同時推薦一種適用于根據本發(fā)明滅火設備的滅火設備閥。借助這種滅火設備閥，任何便攜式或移動式CO2滅火設備例如都可以用于自動解扣滅火設備，而不需要外部能量連接。
本推薦的滅火設備閥最好包括閥體與閥蓋，壓力控制器安裝在閥蓋內。鎖緊裝置可以在閉合位置時鎖緊壓力控制器，這樣就可以在除去可熔空心體時防止滅火設備的排空。
壓力控制器最好具有予應力的彈簧元件，藉此通過彈簧元件的予應力可以在滅火設備閥的解扣連接中形成壓力。這樣就可以借助改變彈簧元件的予應力來設定解扣連接中的壓力，從而設定解扣溫度。
下面借助附圖來介紹根據本發(fā)明的滅火設備和滅火設備閥的示范性實施例，其中

圖1是裝于根據本發(fā)明滅火設備中使用的根據本發(fā)明的滅火設備閥10的縱剖視圖；圖2是圖1中根據本發(fā)明滅火設備閥用于根據本發(fā)明滅火設備的另一個替代實施例中。
滅火設備閥10螺旋連接在滅火介質罐12上。在所介紹的實施例中本滅火介質罐12例如是CO2缸形罐，圖上只畫出了其頸部的剖面圖。在CO2缸筒中的氣體壓力例如在外界溫度是20℃時為60巴。如果外界溫度上升到60℃，那末根據填充因數在CO2缸筒中的氣體壓力就可能增加到170到220巴之間。
滅火設備閥10基本上包括閥體14，例如也可用于手動解扣CO2滅火設備，以及新型閥蓋16。
閥體14包括連接部件18，它螺旋連接到CO2缸筒12的頸部。在連接部件18中設有直接與CO2缸筒內部連通的連接導管20。標號22標示安設在閥體14橫向連接部件24中的滅火介質的出口開口。其上有閉合元件28的閥座26位于連接導管20與出口開口22之間。閉合元件28設計成為閉合活塞，它的尺寸能在閥座上方缸筒腔30中軸向移動。在所示的閥的位置上，閉合元件28的端面32處在密封閥座26上，連接導管20與出口開口22通過閥座26之間以氣密閉合地連接。
缸筒腔30由閥蓋16軸向閉合，作為其下的解扣室34就分開在閉合元件28之后。在解扣室內，閉合活塞28的第二端面形成壓力區(qū)36。閉合活塞28具有軸向孔38，它貫通于第一與第二端面32與36的中心。通過孔38就可以在解扣室內建立與在連接導管20中同樣的壓力。如果解扣室34的截面大于座32的截面，當在解扣室34內的壓力與在連接導管20中相同時，液體靜止閉合力就作用在閉合活塞28上的閥座26方向上，它密封閥座26。如果反過來，在解扣室34中引起壓力降落，也就是從解扣室34中排放的氣體快于它通過孔38充填的氣體，那末就產生作用在閉合活塞28上的閥蓋16方向上的液體靜止開啟力。活塞28壓在閥蓋16上，由此密封元件40閉合孔38的端部，使得不再有氣體能流入解扣室34中。閥現在打開，同時滅火介質能經過閥座26流入連接部件24，然后又經過出口開口22從閥體排放。
經過導管44連接到解扣室34的壓力控制器42安裝在閥蓋16里面。在壓力控制器的出口側設有解扣連接46，它與稱為“Fire Trace”的水龍管48連接。水龍管為中空體是這樣設計的，當其在某一點上壁溫超過某一極限值時，它就可以在某一內部壓力下破裂。
水龍管48內的內部壓力是由安裝在解扣室34與解扣連接46之間的壓力控制器42來建立的。這樣就可以降低在滅火介質罐12內高氣壓到與解扣溫度相應的水龍管48中的低內壓。如果滅火介質罐12內的氣壓變化，壓力控制器42保持水龍管48中的內壓在大致恒定的水平上或至少大大減小水龍管48中壓力波動的限度。
可以設計成各種型式的壓力控制器。例如圖1就是一種特殊的簡單彈簧負荷的壓力控制器42。這種壓力控制器通過連接孔52把第一腔50與第二腔54連通。驅動活塞56適配在第二腔54中并可在其中軸向移動。直徑比連接孔52小的軸58機械地把驅動活塞56連接到第一腔50中的閉合體60上。包含在第一腔50中連接孔52端部的座連接于具有密封環(huán)的閉合體60。座的自由截面大大小于第二腔54的截面。彈簧62將彈簧力沿第一腔50的方向作用在驅動活塞56上。彈簧62通過蓋64預先壓緊，該蓋可擰入。在彈簧力的作用下，閉合體60從它的座上被提起，氣體就可以經過連接孔52從第一腔50流入第二腔54并經過解扣連接46流入水龍管48。作用在驅動活塞56上的流體靜壓力在第二腔54內建立壓力。液體靜壓力反抗彈簧力，最后沿蓋64方向移動驅動活塞56直到閉合體60靜止在它的座上并作為密封件。在缸筒12內的壓力增加現在不再作用在水龍管48內的壓力。如果相反，當預期情況著火時水龍管48破裂，第二腔54中的壓力降低到外界壓力，彈簧62把驅動活塞56推向第一腔50，閉合體60就從它的座上提起。此時彈簧62自然必須克服流體靜壓力，在第一腔50中的氣體壓力就作用閉合體60上。氣體現在就可以經過導管44，第一腔50，連接孔52以及解扣連接46從解扣室34流入破裂水龍管48并逸入周圍環(huán)境。當氣體從解扣室34流出快于新氣體經孔38流入時，閉合活塞28就如上述由缸筒12中的壓力壓向蓋部16。氣體也就不再流入解扣室34中，因此閥保持開啟直到缸筒12全部排空。
標號66標示壓力控制器42的鎖緊裝置。這個安裝在閥蓋16中作為壓力控制器42的軸向延伸的鎖緊裝置66例如包括彈簧調節(jié)螺絲67，當將其旋入后，它把閉合體60壓緊在它的座上?？擅芊馍w68防止接近彈簧調節(jié)螺絲67。當壓力控制器42處于鎖緊位置時，水龍管48可以不需要對閥解扣而從解扣連接46上拆下。
最好在水龍管48上連接一個過壓閥70以防止在壓力控制器中細小的漏泄時，隨時間而在水龍管48內壓力的增加。
圖2是上述滅火設備閥10用于根據本發(fā)明滅火設備的另一個替換實施例中。在這個實施例中，“Fire Trace”水龍管48′直接連接到閥10的連接部件24上?！癋ire Trace”水龍管48′形成可熔閉合空心體，它通過連接管線100連接到滅火設備閥10的解扣連接46上。連接線100當然也可以直接在閥10中集成。由壓力控制器42建立的內壓當閥閉合時分布在“FireTrace”水龍管48′中。一旦發(fā)生著火時，“Fire Trace”水龍管48′就在著火位置上方破裂，在“Fire Trace”水龍管48′內的壓力就降到外界壓力。閥10中的壓力控制器42打開并引起閥10的解扣室34內的壓力降落。閉合活塞28離開它的閥座26，滅火介質就可以通過連接部件24流入“FireTrace”水龍管48′中。滅火介質通過最好比圖1中“Fire Trace”水龍管48截面為大的這個“Fire Trace”水龍管48′流入著火位置上方的破裂點并在那兒釋放。這個滅火設備因而具有附加優(yōu)點，就是滅火介質可以在著火點上方釋放，而且滅火介質罐12中的不減小的內壓可以用以釋放滅火介質。
權利要求
1．一種滅火設備，包括裝有氣體壓力介質的滅火介質罐(12)，作為解扣元件的可熔空心體(48)，可熔空心體(48,48′)與滅火介質罐連接以使其能由氣體壓力介質充壓；其特征是，在滅火介質罐(12)與可熔空心體(48,48′)之間安裝有壓力控制器(42)。
2．根據權利要求1所述的滅火設備，其特征是，可熔空心體(48,48′)是一水龍管。
3．根據權利要求1或2所述的滅火設備，其特征是，可熔空心體(48,48′)與過壓閥(70)連接。
4．根據權利要求1至3中任一項所述的滅火設備，其特征是，氣體壓力介質是液體或粉狀滅火介質的推進劑。
5．根據權利要求1至3中任一項所述的滅火設備，其特征是，氣體壓力介質是氣體滅火介質。
6．根據權利要求5所述的滅火設備，其特征是，氣體滅火介質是二氧化碳。
7．根據權利要求1至6中任一項所述的滅火設備，其特征是，控制閥(10)包括閥座(26)，安裝在閥座(26)上的閉合元件(28)，解扣室(34)，閉合元件(28)在其中形成壓力區(qū)，在壓力下通過壓力控制器(42)將可熔空心體(48,48′)連接到解扣室(34)上，連接裝置(38)，在壓力下它將解扣室(34)連接到滅火介質罐(12)上，閉合元件(28)連同它的壓力區(qū)(36)的設計與安排使當滅火介質罐(12)與解扣室(34)之間壓力相等時，它壓向閥座(26)，而當在解扣室(34)中壓力降落時它提離閥座(26)，至少安排一個滅火介質的出口開口(22)，使當閉合元件(28)提離閥座(26)時，滅火介質通過閥座(26)流入出口開口(22)。
8．根據權利要求7所述的滅火設備，其特征是，至少一個開口(22)終止在可熔空心體(48′)上，以及可熔空心體(48′)設計作為滅火介質的傳送線。
9．一種滅火設備閥，包括在滅火介質罐(12)上的連接部件(18)，閥座(26)，安裝在閥座(26)上的閉合元件(28)，在其中閉合元件(28)形成壓力區(qū)(36)的解扣室(34)，連接裝置，在壓力下它將解扣室(34)與連接部件連接，閉合元件(28)連同它的壓力區(qū)的設計與安裝使得當連接部件(18)與解扣室(34)之間壓力相同時，它壓向閥座(26)，連接在解扣室(34)上的解扣連接(46)，由此通過解扣連接(46)可以在解扣室(34)中形成壓力降落，這樣閉合元件(28)就可以提起它的閥座(26)，至少一個滅火介質出口開口(22)，它是這樣安排的，當閉合元件(28)提離閥座(26)時，滅火介質通過閥座(26)流入出口開口(22)，其特征是，在解扣室(34)與解扣連接(46)之間安裝有壓力控制器(42)。
10．根據權利要求9所述的滅火設備閥，其特征是，在至少一個滅火介質的出口開口(22)與解扣連接(46)之間具有連接管線。
11．根據權利要求10所述的滅火設備閥，其特征是，閉合元件(28)是閉合活塞，以及在壓力下將解扣室(34)通過在閉合活塞(28)中的連接導管(38)與連接部件(18)連接。
12．根據權利要求11所述的滅火設備閥，其特征是，閉合活塞形成第一與第二端面(32,36)，藉此第一端面(32)可以壓向閥座(26)并形成密封，在閉合活塞(28)中的連接導管(38)貫通在第一與第二端面(32,36)中心，以及第二端面(36)也可以壓向第二密封座，以使得在第二端面(36)中的連接導管(38)的端部與解扣室(34)之間密封。
13．根據權利要求9至12中任一項所述的滅火設備閥，其特征是，閥體(14)以及閥蓋(16)，并在閥蓋(16)內裝有壓力控制器(42)。
14．根據權利要求9至13中任一項所述的滅火設備閥，其特征是，鎖緊裝置(66)用以鎖緊在閉合位置中的壓力控制器(42)。
15．根據權利要求9至14中任一項所述的滅火設備閥，其特征是，壓力控制器(42)具有予應力的彈簧元件(62)，藉此通過彈簧元件(62)的予應力就可以在解扣連接(46)中建立壓力。
全文摘要
一種滅火裝置,包括在壓力下保持氣體的容器(12),設計用以驅動裝置的可熔空心元件(48)?？扇劭招脑?48)連接到滅火劑容器(12)上,以使它可由容器內的壓縮氣體所激發(fā)。在滅火劑容器(12)與可熔空心元件(48)之間裝有壓力調節(jié)器(42)。壓力調節(jié)器(42)可以使裝置例如采用CO
文檔編號A62C35/68GK1213324SQ97193087
公開日1999年4月7日 申請日期1997年3月10日 優(yōu)先權日1996年3月20日
發(fā)明者卡爾·加布里埃爾 申請人:塞奧德克斯滅火器閥技術公司