用于滅火器的快速壓力擴散致動器的制造方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]本文所公開的主題涉及一種滅火器致動器。更具體地，本文所公開的主題涉及致動滅火劑釋放的滅火器致動器。
[0002]在飛機環境中，使用煙火觸發裝置諸如煙火筒或爆管通常通過直接的爆炸噴射能致動氣密性密封的滅火器。噴射能集中在圓頂狀滅火器出口爆破片上，使得滅火器出口爆破片將由于噴射而破裂。滅火器出口爆破片通常由耐腐蝕鋼制造。通常，煙火觸發裝置以這樣的方式保持在排出壓頭中，即該煙火觸發裝置直接面向滅火器出口爆破片。排出壓頭附接到滅火器的出口并且通常用于將滅火劑流引導到飛機接口諸如管件或管材，其將滅火劑引導到期望位置。過濾篩網位于排出壓頭內，以獲取由于爆炸噴射能而產生的任何大的滅火器出口爆破片碎片。
[0003]煙火觸發裝置的使用可能是有效的；然而，煙火觸發裝置需要增加飛機總的管理和維修成本的特殊處理程序和培訓。此外，煙火觸發裝置可能具有有限的預期使用壽命并且因此需要定期更換。
發明概要
[0004]根據一個方面，提供了一種用于滅火器的滅火器致動器組件。滅火器包括滅火器儲罐和滅火器出口爆破片，該滅火器出口爆破片在滅火器儲罐與排出壓頭之間形成排出阻隔，以將處于內部滅火器壓力下的加壓滅火劑保持在滅火器儲罐內。滅火器致動器組件包括阻留在接近滅火器出口爆破片的滅火器內的切割器。滅火器致動器組件也包括在滅火器儲罐內的內部容器，該內部容器具有容器壓力并且用容器爆破片密封。滅火器致動器組件還包括具有刺穿構件的致動裝置。致動裝置能夠操作以刺穿容器爆破片并且擴散容器壓力，以相對于切割器處的內部滅火器壓力產生壓差，從而驅動切割器穿過滅火器出口爆破片，以通過排出壓頭釋放加壓滅火劑。
[0005]根據另一個方面，提供了將滅火器致動器組件安裝在滅火器中的方法。滅火器包括滅火器儲罐和滅火器出口爆破片，該滅火器出口爆破片在滅火器儲罐與排出壓頭之間形成排出阻隔，以將處于內部滅火器壓力下的加壓滅火劑保持在滅火器儲罐內。該方法包括將切割器阻留在接近滅火器出口爆破片的滅火器內。內部容器放置在滅火器儲罐內，其中內部容器具有容器壓力并且用容器爆破片密封。包括刺穿構件的致動裝置定位在滅火器內。致動裝置能夠操作以刺穿容器爆破片并且擴散容器壓力，以相對于切割器處的內部滅火器壓力產生壓差，從而驅動切割器穿過滅火器出口爆破片，以通過排出壓頭釋放加壓滅火劑。
[0006]附圖簡述
[0007]在說明書所附權利要求書中特別指明和清楚要求被視為本發明的主題。本發明的前述和其它特征以及優點根據結合附圖所做的以下【具體實施方式】變得明顯，在附圖中:
[0008]圖1是根據實施方案的滅火器系統的示意圖；
[0009]圖2是根據實施方案的滅火器致動器組件的詳細視圖；
[0010]圖3是根據實施方案的切割器滑梭組件的視圖；
[0011]圖4是根據實施方案的處于致動狀態的致動裝置的視圖；
[0012]圖5是根據實施方案的切割器的透視圖；
[0013]圖6是根據實施方案的在切割之前的滅火器出口爆破片的透視圖；以及
[0014]圖7是根據實施方案的在切割之后的滅火器出口爆破片的透視圖。
【具體實施方式】
[0015]在示例性實施方案中，提供一種用于滅火器的滅火器致動器組件，該滅火器致動器組件在沒有煙火觸發裝置的情況下致動。滅火器致動器組件包括使用與由迅速的壓力擴散驅動的切割器結合的致動裝置的兩部分加壓滅火劑的致動和釋放。致動裝置刺穿滅火器儲罐內的內部容器的容器爆破片，其中內部容器和滅火器儲罐具有不同的壓力。在打開內部容器時的壓力變化使導致切割器處的壓差的壓力擴散驅動切割器穿過滅火器出口爆破片。使用切割器迅速地打開滅火器的滅火器出口爆破片可不需要包括滅火器系統的排出壓頭中的碎肩篩網，因為通常由煙火觸發裝置點火引起的松散爆破片碎片不再存在。
[0016]現在轉到圖1，示出了根據實施方案的滅火器系統100的示意圖。滅火器系統100包括滅火器102和排出壓頭104。滅火器102包括滅火器儲罐106和滅火器出口爆破片108，該滅火器出口爆破片108在滅火器儲罐106與排出壓頭104之間形成排出阻隔，以將加壓滅火劑保持在滅火器儲罐106內。排出壓頭104可以接口連接到管件/管材，以將滅火劑引導到期望位置例如引導到飛機內。
[0017]圖2是根據實施方案的滅火器致動器組件200的詳細視圖。在圖2的示例中，滅火器致動器組件200包括具有聯接到滑梭主體206的切割器204的切割器滑梭組件202。包括切割器204的切割器滑梭組件202阻留在接近滅火器出口爆破片108的滅火器102內并且被偏置以在滑梭主體206與滅火器出口爆破片108之間形成壓力均衡區域208。切割器滑梭組件202可以由多個柔性密封件210阻留直到來自壓力均衡區域208的壓力被擴散。柔性密封件210可充當止動器以在震動和振動期間將切割器滑梭組件202保持在適當位置，使得切割器204不過早地切割穿過滅火器出口爆破片108。加壓滅火劑212在內部滅火器壓力214下保持在滅火器儲罐106中。滑梭主體206包括至少一個壓力均衡孔216 (圖3)，以相對于滅火器儲罐106的主內部區域218在壓力均衡區域208中形成平衡壓力。滑梭主體206還包括至少一個壓力排放孔217，以在內部容器215與壓力均衡區域208之間提供壓力擴散路徑。
[0018]通過容器爆破片219氣密性密封滅火器儲罐106內的內部容器215，以將容器壓力221與內部滅火器壓力214保持隔離直到容器爆破片219破裂。內部容器215也可包括能夠操作以監測內部容器215的容器壓力221的壓力傳感器223。容器壓力221在70° F(21.1°C )標稱地密封在大約一個大氣壓(101.3kPa)下。
[0019]滅火器致動器組件200也包括具有刺穿構件222 (圖4)的致動裝置220，該刺穿構件222是用于使容器爆破片219破裂的尖軸。致動裝置220能夠操作以刺穿容器爆破片219并且通過將處于內部滅火器壓力214下的加壓滅火劑212從壓力均衡區域208向上排放穿過至少一個壓力排放孔217來擴散容器壓力221。這導致壓力均衡區域208中的快速壓降，并且相對于切割器204處的內部滅火器壓力214產生壓差，從而驅動切割器204穿過滅火器出口爆破片108，以通過排出壓頭104釋放加壓滅火劑212。如圖2中可見，致動裝置220可以安裝在滅火器儲罐106中。更具體地，致動裝置220可以位于滅火器儲罐106中的容器支撐管225中，該容器支撐管225將內部容器215安裝在固定位置中。在沒有煙火觸發裝置的情況下，可以電驅動致動裝置220。例如，致動裝置220可以是螺線管或能夠操作以驅動刺穿構件222(圖4)穿過容器爆破片219的其他機電裝置。
[0020]支撐襯圈227可以將容器支撐管225保持在滅火器儲罐106內。支撐襯圈227也可以充當用于阻留切割器滑梭組件202的柔性密封件210中的一個的阻留表面。切割器滑梭組件202也可以由安裝在滑梭主體206與容器支撐管225之間的柔性密封件210中的另一個阻留。滑梭主體206也可以包括凸緣229，內部滅火器壓力214從滅火器儲罐106的主內部區域218施加到該凸緣229上。直到觸發致動裝置220，壓力均衡區域208包含處于內部滅火器壓力214下的加壓滅火劑212。由于加壓滅火劑212離開壓力均衡區域208，主內部區域218中的內部滅火器壓力214克服柔性密封件210的阻留力并且朝向滅火器出口爆破片108驅動切割器滑梭組件202，其中切割器204切開滅火器出口爆破片108，以將來自滅火器儲罐106的主內部區域218的加壓滅火劑212從排出壓頭104排出。
[0021]如將理解的，滅火器致動器組件200可以包括支撐和穩定內部容器215和致動裝置220的其他結構元件以及為了簡化附圖而未描繪的電連接件。另外，為了簡化附圖未示出的是:滑梭主體206在內部被限制，使得如果滅火器102意外排出，則該滑梭主體206不能成為拋射體，同時在不注意的排出時排出壓頭104或其他保護裝置不在適當的位置。滅火器儲罐106可經設定尺寸以容納各種各樣的設備。例如，滅火器儲罐106的尺寸范圍可以為從40立方英寸(655.5cm3)到2，500+立方英寸(40，968+cm3)。由于環境溫度變化，在滅火器儲罐106內可以發生壓力變化。例如，在飛機環境中，在炎熱天氣飛機在地面上時滅火器102可為240° F(115.6°C )，而在飛機起飛后處于一定的高度時滅火器102可為-65° F(-53.9°C)。這些溫度變化引起內部滅火器壓力214的基本變化。當內部滅火器壓力214發生變化時，壓力均衡孔216 (圖3)和壓力排放孔217將允許滅火器102內的壓力維持處于平衡壓力。內部滅火器壓力214的示例標稱壓力值在70° F(2L1°C)下可以在從大約每平方英寸300鎊(2，068kPa)到大約每平方英寸800鎊(5，515kPa)之間的范圍內，其中較高壓力處于較高溫度，并且較低壓力處于較低溫度。
[0022]當已知內部容器215的體積以及容器支撐管225和壓力均衡區域208的組合體積時，體積-壓力方程(方程1)可用于計算壓力值。在方程1中，P1、VI和T1是壓力、體積和溫度的起始值；并且P2、V2和T2是壓力、體積和溫度的最終值。
[0023]Plx VI = (Tlx P2x V2)/T2 (方程 1)
[0024]由于壓力轉變迅速地發生(例如，小于