專利名稱：滅火系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本公開涉及一種滅火系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種具有容積縮減系統(tǒng)的滅火系統(tǒng)。
背景技術：
滅火系統(tǒng)經常用于飛機、建筑物或具有封閉空間的其他結構中。某些滅火系統(tǒng)使用鹵代烷滅火劑例如哈龍滅火劑。但是，鹵素被認為在大氣的臭氧耗竭中起到了一定作用。已經提出了使用機載惰性氣體生成系統(tǒng)(OBIGGS)與存儲的惰性氣體相結合的滅火系統(tǒng)，這種系統(tǒng)使用了更加環(huán)境友好的滅火劑。特別是在航空應用中，空間和重量的約束已經限制了以成本有效的方式安裝機載惰性氣體生成滅火劑系統(tǒng)的能力。例如，很多飛機都包括具有開放式地板或條縫地板的貨艙，這樣的地板有效地構成了貨艙的飛機艙底部分。因此就增加了滅火所需的劑量，有時會增加20%之多。另外，在貨艙內發(fā)生的氣流泄漏量也進一步增加了消除火災威脅所需的劑量。

發(fā)明內容
一種滅火系統(tǒng)包括具有密封元件的容積縮減系統(tǒng)。密封元件可以在第一位置和第二位置之間選擇性地展開以密封封閉空間內的開口。在另一個示范性實施例中，一種滅火系統(tǒng)包括高壓惰性氣體源、低壓惰性氣體源、 分配網絡和容積縮減系統(tǒng)。高壓惰性氣體源被設置用于提供第一惰性氣體輸出，而低壓惰性氣體源被設置用于提供第二惰性氣體輸出。分配網絡連接高壓惰性氣體源和低壓惰性氣體源以在整個封閉空間內分配第一惰性氣體輸出和第二惰性氣體輸出。容積縮減系統(tǒng)被設置在封閉空間內并且包括密封元件。密封元件可以在第一位置和第二位置之間選擇性地展開以將封閉空間內的第一容積與封閉空間內的第二容積隔離并減少在封閉空間內響應火災威脅所需的第一惰性氣體輸出量和第二惰性氣體輸出量。一種供在封閉空間內響應火災威脅的滅火系統(tǒng)使用的方法包括將封閉空間內的第一容積與封閉空間內的第二容積隔離，并阻止封閉空間內的氣流泄漏。對于本領域技術人員而言，根據以下的詳細說明，本公開的各種特征和優(yōu)點將變得顯而易見。詳細說明的附圖可以簡要介紹如下。


圖1示出了一種示例性滅火系統(tǒng)。圖2示出了供滅火系統(tǒng)使用的一種示例性容積縮減系統(tǒng)。圖3示出了供滅火系統(tǒng)使用的另一種示例性容積縮減系統(tǒng)。圖4示出了供滅火系統(tǒng)使用的另一種示例性容積縮減系統(tǒng)。圖5示出了供滅火系統(tǒng)使用的又一種示例性容積縮減系統(tǒng)。圖6示出了供滅火系統(tǒng)使用的一種示例性泄漏縮減系統(tǒng)。
圖7示出了供滅火系統(tǒng)使用的另一種示例性泄漏縮減系統(tǒng)。
具體實施例方式圖1示出了可以被用于控制火災威脅的一種示例性滅火系統(tǒng)10的選定部分。滅火系統(tǒng)10可以供飛機12 (示意性示出)使用，但是，應該理解示范性滅火系統(tǒng)10可以可選地被用于其他類型的結構中。在該示例中，滅火系統(tǒng)10被實施于飛機12內以控制封閉空間1 和14b內可能會發(fā)生的任何火災威脅。例如，封閉空間Ha和14b可以是貨艙、電子儀器艙、輪艙或可能需要滅火的其他封閉空間。滅火系統(tǒng)10包括用于提供第一惰性氣體輸出18的高壓惰性氣體源16和用于提供第二惰性氣體輸出22的低壓惰性氣體源20。例如，高壓惰性氣體源16 以比來自于低壓惰性氣體源20的第二惰性氣體輸出22更高的質量流量提供第一惰性氣體輸出18。高壓惰性氣體源16和低壓惰性氣體源20被連接至分配第一和第二惰性氣體輸出 18，22的分配網絡對。在此情況下，第一和第二惰性氣體輸出18，22可以根據在何處檢測到火災威脅而被分配至封閉空間14a、封閉空間14b或上述兩處。正如可以理解的那樣，飛機12可以包括另外的也被連接在分配網絡M內的封閉空間以使第一和第二惰性氣體輸出 18，22可以被分配至任意或全部的封閉空間。滅火系統(tǒng)10還包括至少與分配網絡M有效連接的控制器沈以控制如何通過分配網絡M來分配相應的第一惰性氣體輸出18和第二惰性氣體輸出22?？刂破魃蚩梢园ㄓ布?、軟件或包括兩者。例如，控制器沈可以控制是否將第一惰性氣體輸出18和/或第二惰性氣體輸出22分配至封閉空間1 , 14b以及用怎樣的質量和質量流速來分配第一惰性氣體輸出18和/或第二惰性氣體輸出22。滅火系統(tǒng)10的控制器沈可以與其他的機載控制器或警報系統(tǒng)27例如飛機12 中的主控制器或多個分布式控制器以及低壓惰性氣體源20的控制器(未示出)通信。例如，其他的控制器或警報系統(tǒng)27可以與飛機12中的其他系統(tǒng)通信，其他系統(tǒng)包括用于檢測封閉空間14 14b內火災并響應于檢測到的火災威脅發(fā)出火災威脅信號的火災威脅偵測系統(tǒng)。在另一個示例中，警報系統(tǒng)27包括其自身的傳感器用于檢測飛機12中的封閉空間 14a, 14b內的火災威脅。作為示例，控制器沈可以首先響應于來自警報系統(tǒng)27的火災威脅信號而促使在封閉空間14a內釋放第一惰性氣體輸出18以將封閉空間14a內的氧氣濃度降低到預定閾值以下?？刂破?6可以促使將第二惰性氣體輸出22釋放至封閉空間14a以有助于將氧氣濃度保持在預定閾值以下。在一個示例中，預定閾值可以是封閉空間14a內低于13%的氧氣濃度水平例如1 的氧氣濃度。閾值也可以被表示成一個范圍，例如11. 5%到12%。設定低于12%的閾值的前提是可能會在貨艙內的乘客行李中發(fā)現的氣霧劑類物質的引燃會在氧氣濃度低于12%時受限(或者在某些情況下可以阻止引燃)。作為示例，可以根據飛機 12著陸并且在海平面的氣壓下空貨艙內第一和第二惰性氣體輸出18，20的低溫排量(也就是無火情形)來確定閾值。在該示例中，高壓惰性氣體源16是加壓惰性氣體源。高壓惰性氣體源16可以包括多個儲罐^aj8d。罐可以由輕質材料制成以減輕飛機12的重量。盡管示出了四個儲罐觀『觀(1，但是應該理解在其他的實施方式中也可以使用更多的儲罐或者更少的儲罐。儲罐觀『28(1的數量可以取決于封閉空間14a、封閉空間14b (或其他封閉空間)的尺寸、封閉空間的漏氣速率、ETOPS(雙發(fā)飛機延伸航程運行性能標準)時間或其他因素。每一個儲罐 28a-28d中都裝有加壓的惰性氣體例如氮氣、氦氣、氬氣或其混合物。惰性氣體也可以包括微量的其他氣體例如二氧化碳。低壓惰性氣體源20可以是已知的機載惰性氣體生成系統(tǒng)(例如“0BIGGS” )用于給飛機12提供惰性氣體流例如富含氮的空氣。富含氮的空氣與環(huán)境空氣相比包含更高濃度的氮氣。通常，低壓惰性氣體源20接收輸入空氣例如來自飛機12燃氣渦輪發(fā)動機中壓氣機級的壓縮空氣或者來自封閉空間14 14b之一的由輔助壓氣機壓縮的空氣，然后將輸入空氣中的氮氣與氧氣分離以提供與輸入空氣相比富含氮的輸出。輸出的富含氮的空氣可以被用作第二惰性氣體輸出22。低壓惰性氣體源20也可以使用來自第二來源的輸入空氣例如頰板空氣、來自貨艙的二次壓縮空氣等，可以將其用于在需要時增加容量。作為示例， 低壓惰性氣體源20可以類似于美國專利7273507或美國專利7509968中介紹的系統(tǒng)，但并非具體限定于此。示例性滅火系統(tǒng)10進一步包括位于一個或多個封閉空間1 , 14b內的容積縮減系統(tǒng)30。容積縮減系統(tǒng)30通常將封閉空間1 , 14b內的第一容積32與封閉空間1 , 14b 內的第二容積34隔離。泄漏縮減系統(tǒng)36也可以位于一個或多個封閉空間1 , 14b內用于減少封閉空間Ha和14b中的氣流泄漏。正如可以理解的那樣，滅火系統(tǒng)10可以只包括容積縮減系統(tǒng)30、只包括泄漏縮減系統(tǒng)36或也可以包括兩種系統(tǒng)。圖2示出了位于封閉空間114內的一種示例性容積縮減系統(tǒng)30。在本公開中，相同的附圖標記表示適當情況下相同的元件，而增加了 100的附圖標記表示有改動的元件。 有改動的元件可以帶有對應初始元件的相同特征和優(yōu)點，反之亦然。包括容積縮減系統(tǒng)30 的滅火系統(tǒng)10被實施于飛機12的封閉空間114內，但是也可以可選地被實施于其他類型的結構內。在該示例中，封閉空間114是飛機中的貨艙。封閉空間114包括在第一容積 132(例如貨艙容積)和第二容積134(例如艙底容積)之間分隔封閉空間114的地板38。 地板38包括多根水平設置的橫穿封閉空間114延伸的梁結構46。在某些飛機上，地板38 未被密封并且允許貨艙大氣與艙底大氣流通。在該示例中，地板38包括具有多個開口 42 以允許貨艙大氣與艙底大氣流通的條縫地板。容積縮減系統(tǒng)30位于封閉空間114內以在火災威脅期間將第一容積132與第二容積134隔離，從而限制貨艙容積并使響應火災威脅所需的來自于兩個惰性氣體源18，20 的惰性氣體量最小化。在該示例中，容積縮減系統(tǒng)30包括可展開以密封地板38的開口 42 的密封元件40。正如可以理解的那樣，地板38可以包括多個地板開口 42，并且至少一個密封元件40可以相對于每一個開口 42進行設置以在火災威脅期間密封開口 42。在該示例中，密封元件40包括可充氣管或氣袋。響應于檢測到的火災威脅，密封元件40從第一放氣位置X(以虛線示出)展開到第二充氣位置X'以密封或基本上封閉地板38中的開口 42。通過氣源40給密封元件40充氣。在一個示例中，氣源44由圖1中的高壓惰性氣體源16提供。在另一個示例中，容積縮減系統(tǒng)30中的氣源44包括專用儲氣瓶、 氣體發(fā)生器或者能夠被用于給密封元件40充氣并且響應火災威脅的氣體發(fā)生器抽氣機。
容積縮減系統(tǒng)30與控制器沈通信以響應從警報系統(tǒng)27傳來的火災威脅信號。一旦收到火災威脅信號，控制器沈就命令容積縮減系統(tǒng)30例如通過給管充氣來展開密封元件40，從而密封地板38中的開口 42。密封元件40包含耐火材料。一種示例性耐火材料是DuPont的產品Ν0ΜΕΧ 。正如可以理解的那樣，密封元件可以包含任意的耐火材料。容積縮減系統(tǒng)30中的密封元件40被相對于封閉空間114的地板38進行設置。在該示例中，密封元件40被連接至地板38的下側37。密封元件40在地板38的每一個梁結構46之間縱向延伸(伸入頁面內)。密封元件40相對于地板38與限位元件48相連。限位元件48可以包括條、帶、網、粘合劑、夾具或任意其他合適的阻止密封元件40向下移動到第二容積134(也就是艙底)內的限位件。 圖3示出了位于封閉空間214內的另一種示例性容積縮減系統(tǒng)230。封閉空間214 包括具有多個開口 242的地板238。在該示例中，地板238是格柵地板。容積縮減系統(tǒng)230包括多個密封元件M0。在該實施例中，密封元件240是可充氣袋或可充氣墊，由耐火材料制成并且可以展開以密封或基本封閉地板238中的開口 M2。 密封元件240可以在第一位置X(以虛線示出)和第二位置X'之間展開以密封開口 M2， 并因此將第一容積232與第二容積234隔離以減少在封閉空間214內響應火災威脅所需的劑量。限位元件48相對于地板238連接密封元件M0。容積縮減系統(tǒng)230與控制器沈通信以響應從警報系統(tǒng)27傳來的火災威脅信號。 一旦收到火災威脅信號，控制器沈就命令容積縮減系統(tǒng)230例如通過用氣源44給袋或墊充氣來展開密封元件對0，從而密封地板238中的開口 M2。圖4示出了位于封閉空間314內的另一種示例性容積縮減系統(tǒng)330。在該示例中， 封閉空間314包括具有格柵地板結構的地板338，包括多個開口 342。密封元件340可展開以密封開口 342并將封閉空間314中的第一容積332與第二容積334隔離。在該示例中，密封元件340包括滾動篩裝置350。滾動篩裝置350包括篩存儲套 352、致動電機354、延伸在篩存儲套352和致動電機3M之間的密封導軌356、牽引設備 355以及由耐火材料制成的滾動篩358。響應于火災威脅，卷起的滾動篩358被從存儲套 352(第一位置X)展開并由致動電機邪4通過牽引設備355沿著密封導軌356解開(第二位置X')以密封地板338中的開口 342，從而減少在封閉空間314內響應火災威脅所需的劑量。牽引設備355可以包括纜繩、活塞致動器、齒輪驅動器或其他合適的牽引設備。在該示例中，滾動篩裝置350被用已知的方式安裝至地板338的下側337。容積縮減系統(tǒng)330與控制器沈通信以響應從警報系統(tǒng)27傳來的火災威脅信號。 一旦收到火災威脅信號，控制器沈就命令容積縮減系統(tǒng)330例如通過由致動電機3M解開滾動篩358來展開密封元件340，從而密封地板338中的開口 342。容積縮減系統(tǒng)330與控制器26協(xié)作以將第一容積332與第二容器334密封隔離，由此使響應火災威脅所需的惰性氣體量最小化。圖5示出了位于封閉空間414內的另一種示例性容積縮減系統(tǒng)430。封閉空間414 包括具有多個開口 442的地板438。在該示例中，地板438包括條縫地板結構。示例性容積縮減系統(tǒng)430包括可展開以密封地板開口 442的多個密封元件440從而將封閉空間414中的第一容積432與第二容積434隔離。
在該示例中，密封元件440包括滑動門板裝置460。在該示例中，滑動門板裝置460 被用已知的方式安裝至地板438的下側437?；瑒娱T板裝置460包括滑動門板462、密封導軌464、牽引設備466以及纜繩致動電機468。響應于封閉空間414內的火災威脅，致動電機468開始拉動牽引設備466。牽引設備466可包括纜繩、活塞致動器、齒輪驅動器或其他合適的牽引設備。牽引設備466被連接至滑動門板462，這樣即可在第一收藏位置X(以虛線示出)和第二展開位置X'之間沿密封導軌464牽引滑動門板462。在展開位置，滑動門板462密封地板438中的開口 442以將封閉空間414中的第一容積432與第二容積434基本隔離。容積縮減系統(tǒng)430與控制器沈通信以響應從警報系統(tǒng)27傳來的火災威脅信號。 一旦收到火災威脅信號，控制器沈就命令容積縮減系統(tǒng)430例如通過關閉滑動門板462來展開密封元件440，從而密封地板438中的開口 442。圖6示出了一種用于減少封閉空間514內氣流泄漏的示例性泄漏縮減系統(tǒng)536。 泄漏縮減系統(tǒng)536可以脫離示例性容積縮減系統(tǒng)30，230,330或430中的任何一種使用或者與其結合使用。封閉空間514包括頰板570。頰板570是在飛機12的貨艙外部但是在飛機12的外殼內部的隔艙。外流閥572限定飛機內部和外部環(huán)境之間的壓差，并因此影響貨艙/艙底容積和頰板容積之間的壓差。來自封閉空間514中的第一容積532(貨艙)和第二容積534(艙底)的氣流可以從封閉空間514逸出到頰板570內。氣流泄漏能夠增加將封閉空間514中的氧氣濃度保持在預定閾值以下所需的劑量。因此。滅火系統(tǒng)10可以包括具有密封元件574的泄漏縮減系統(tǒng)536，密封元件574可以展開以阻止和/或減少封閉空間514內的氣流泄漏。密封元件574可以包括可充氣管、氣袋、氣墊或任意其他可充氣的耐火密封元件以減少封閉空間514中的貨艙532、艙底534和頰板570之間的氣流泄漏量。在一個示例中，密封元件574位于封閉空間514中地板538靠近頰板570的部分梁結構546之間。在另一個示例中，密封元件574被安裝在頰板570內(參見圖7)。正如可以理解的那樣，至少一個密封元件574可以被設置在封閉空間514內的任何已知的氣流泄漏的區(qū)域。密封元件574可以在第一位置X(以虛線示出)和第二位置X'之間展開以將頰板 570與封閉空間514中的第一容積532和/或第二容積534基本密封隔離。正如可以理解的那樣，泄漏縮減系統(tǒng)536可以使用多個密封元件574來實現減少氣流泄漏。通過氣源544給密封元件574充氣。氣源544可以由圖1中的高壓惰性氣體源 16、專用儲氣瓶、氣體發(fā)生器、氣體發(fā)生器抽氣機或其他合適的氣源提供。限位元件548保持泄漏縮減系統(tǒng)536的密封元件M7的期望定位。限位元件548 包括條、帶、網、粘合劑、夾具或者任意其他合適的限位元件。泄漏縮減系統(tǒng)536與控制器沈通信以響應從警報系統(tǒng)27傳來的火災威脅信號。 一旦收到火災威脅信號，控制器沈就命令泄漏縮減系統(tǒng)536例如通過用氣源44給管充氣來展開密封元件574，從而密封頰板570。以上說明內容應該被解釋為例證性的而不具有任何限定意義。本領域普通技術人員應該理解某些變形仍然會落入本公開的保護范圍之內。為此，應該研究所附的權利要求來確定本公開的實質保護范圍和內容。
權利要求
1.一種滅火系統(tǒng)，包括包括密封元件的容積縮減系統(tǒng)，其中所述密封元件可以在第一位置和第二位置之間選擇性地展開以密封封閉空間內的開口。
2.如權利要求1所述的滅火系統(tǒng)，其中所述密封元件包括可充氣管。
3.如權利要求1所述的滅火系統(tǒng)，其中所述密封元件包括可充氣墊。
4.如權利要求1所述的滅火系統(tǒng)，其中所述密封元件包括滾動篩裝置。
5.如權利要求1所述的滅火系統(tǒng)，其中所述密封元件包括滑動門板裝置。
6.如權利要求1所述的滅火系統(tǒng)，其中在所述第一位置將所述密封元件放氣并且在所述第二位置將所述密封元件充氣。
7.如權利要求1所述的滅火系統(tǒng)，其中所述容積縮減系統(tǒng)包括用于將所述密封元件在所述第一位置和所述第二位置之間展開的氣源。
8.如權利要求1所述的滅火系統(tǒng)，其中所述容積縮減系統(tǒng)包括多個可展開的密封元件以將所述封閉空間內的第一容積與所述封閉空間內的第二容積隔離。
9.如權利要求1所述的滅火系統(tǒng)，其中所述密封元件包含耐火材料。
10.一種滅火系統(tǒng)，包括被設置用于提供第一惰性氣體輸出的高壓惰性氣體源；被設置用于提供第二惰性氣體輸出的低壓惰性氣體源；分配網絡，與所述高壓惰性氣體源和所述低壓惰性氣體源相連以在整個封閉空間內分配所述第一惰性氣體輸出和所述第二惰性氣體輸出；以及容積縮減系統(tǒng)，被設置在所述封閉空間內并且包括密封元件，其中所述密封元件可以在第一位置和第二位置之間選擇性地展開以將所述封閉空間內的第一容積與所述封閉空間內的第二容積隔離，從而減少在所述封閉空間內響應火災威脅所需的所述第一惰性氣體輸出量和所述第二惰性氣體輸出量。
11.如權利要求10所述的滅火系統(tǒng)，其中所述第一容積包括飛機貨艙并且所述第二容積包括艙底，其中具有至少一個開口的地板延伸在所述飛機貨艙和所述艙底之間。
12.如權利要求11所述的滅火系統(tǒng)，其中所述密封元件在所述第二位置堵塞所述至少一個開口。
13.如權利要求11所述的滅火系統(tǒng)，其中所述密封元件通過限位元件將安裝至所述地板的梁結構。
14.如權利要求10所述的滅火系統(tǒng)，其中所述封閉空間包括頰板，并且所述容積縮減系統(tǒng)包括阻止氣流從所述第一容積和所述第二容積流入所述頰板內的泄漏縮減系統(tǒng)。
15.如權利要求14所述的滅火系統(tǒng)，其中所述泄漏縮減系統(tǒng)包括可充氣的密封元件。
16.一種供在封閉空間內響應火災威脅的滅火系統(tǒng)使用的方法，包括將所述封閉空間內的第一容積與所述封閉空間內的第二容積隔離；以及阻止所述封閉空間內的氣流泄漏。
17.如權利要求16所述的方法，其中所述第一容積包括飛機貨艙并且所述第二容積包括艙底，其中具有至少一個開口的地板延伸在所述飛機貨艙和所述艙底之間，并且所述隔離步驟包括展開密封元件以密封所述至少一個開口并將所述飛機貨艙與所述艙底隔離。
18.如權利要求17所述的方法，其中所述展開密封元件的步驟包括將管和墊之一充氣。
19.如權利要求17所述的方法，其中所述展開密封元件的步驟包括 定位滾動篩和滑動門板之一以密封所述地板中的至少一個開口。
20.如權利要求16所述的方法，其中所述封閉空間包括頰板，并且所述阻止封閉空間內氣流泄漏的步驟包括展開密封元件以阻止氣流從所述第一容積和第二容積逸出泄漏到所述頰板內。
全文摘要
一種滅火系統(tǒng)，包括具有密封元件的容積縮減系統(tǒng)。密封元件可以在第一位置和第二位置之間選擇性地展開以密封封閉空間內的開口。
文檔編號A62C3/08GK102284159SQ201110162339
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權日2010年6月16日
發(fā)明者L. 西巴盧克 D., 格拉澤 R., 辛普森 T. 申請人:基德科技公司