用於溫度控制的惰性氣體抑制系統的製作方法

2023-04-30 20:01:01 3

專利名稱：用於溫度控制的惰性氣體抑制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於抑制區域 的火抑制系統，所述火抑制系統在抑制區域中提供 溫度控制。
背景技術：
火抑制系統用在諸如航空器、建築物和軍用車輛的各種應用中。典型的火抑制系 統的目標是通過減少抑制區域中的可用氧來撲滅或抑制火，並且防止可促進火的新鮮空氣 的進入。一種火抑制方法包括兩個階段。第一階段通過以第一速率將氣態火抑制劑提供到 抑制區域來「撲滅」火，這將抑制區域中的氧減少到按體積計算12%以下，因此將火焰熄滅。 在第二階段中，以比第一速率小的第二速率將氣態火抑制劑提供到抑制區域，從而防止新 鮮空氣進入抑制區域潛在地使得陰燃火再次點燃。另一方法使用水代替氣態火抑制劑來熄滅/控制火。將水噴射到抑制區域達第一 持續時間。在初始的水噴射之後，監測抑制區域的參數，例如溫度，以檢測火驟燃。可以向 抑制區域提供另外的水噴射，以抑制火的再次點燃。

發明內容
公開了一種火抑制系統，所述火抑制系統包括被構造為保持火抑制劑的抑制劑源 系統。在一個示例中，所述火抑制劑為惰性氣體。溫度傳感器布置在抑制區域中，並被構造 為檢測在所述抑制區域中的不期望的溫度或溫度升高。所述抑制區域具有洩漏系統，氣體 可以通過所述洩漏系統逸出。抑制系統與所述溫度傳感器連通，並與所述抑制劑源系統流 體連通。所述抑制系統被構造為以初始速率和隨後速率將所述火抑制劑選擇性地釋放到所 述抑制區域。所述初始速率大於所述隨後速率。所述隨後速率被構造為響應於所述不期望 的溫度通過所述洩漏系統置換所述抑制區域的容積。


通過參考結合附圖考慮的以下詳細描述，可以進一步理解本發明，在附圖中 圖1是示例火抑制系統的示意圖。
具體實施例方式在圖1中示意性地示出了火抑制系統10。火抑制系統10包括抑制區域12，例如， 抑制區域12可以是建築物內的房間、航空器的貨物區域或軍用車輛的殼體。例如，抑制區 域12包括容積，該容積可以包括具有火源14的空間或容器13。應當理解的是，火源14不 必設置在容器13內。在圖1中示意性地示出了示例抑制系統16。抑制系統16包括例如一個或多個噴 嘴18、一個或多個檢測器20、一個或多個閥22和一個或多個控制器24。在該示例中，閥22 流體地布置在噴嘴18和抑制源28之間。閥22由控制器24命令，從而以期望的速率將來自從抑制源28的抑制劑30計量供到噴嘴18。應當理解的是，這些組件可以以各種構造彼 此連接，並且一個或多個組件可以以與在圖1中示出的方式不同的方式彼此結合或者進一 步彼此分離。 抑制劑源系統26包括帶有抑制劑30的一個或多個抑制劑源28。例如，不同的抑 製劑可以設置在不同的抑制劑源中，不同的抑制劑源可以在不同的時間選擇性地提供到抑 制區域12。在一個示例中，抑制劑為惰性氣體，例如N2、Ar、He、Ne、Xe、Kr或混合物、富氮的 空氣(NEA)(例如，按體積計算97%的N2)或氮氬氣(Argonite)(例如，50% Ar和50% N2)。 抑制劑源中的至少一種可以是用於提供氮的機載惰性氣體產生系統(OBIGGS)。OBIGGS產 生的抑制劑可以通過提供高純度的NEA的OBIGGS而使用低流量的輸入氣體來產生，或者可 以通過提供較低純度的NEA的OBIGGS而使用高流量的輸入氣體來產生。抑制區域12通常包括洩漏系統32。洩漏系統32準許包括煙霧的氣體以容積洩 漏速率(volumetric leakage rate)流到抑制區域12中和從抑制區域12流出。在航空器 貨物區域的示例中，洩漏系統32包括具有閥36的通氣孔34，通氣孔34使來自抑制區域12 的氣體流通至航空器的外部。在建築物的示例中，洩漏系統可以是在抑制區域12中的門、 壁和頂板中的縫隙。一個或多個溫度傳感器40布置在抑制區域12中，以檢測不期望的溫度。在一個示 例中，不期望的溫度對應於鄰近的複合航空器結構開始弱化或分離的溫度，例如150°F-250 0F (66°C -121°C)。在操作中，檢測器20檢測抑制區域12內的火抑制事件。例如，在抑制區域12中， 火抑制事件可以是不期望的光、熱或煙。在一個示例中，控制器24包括提供計算機可讀程 序代碼的計算機可讀介質。在一個示例中，計算機可讀程序代碼構造為被執行以實現用於 抑制火的方法，包括以初始速率或第一速率按照被計算為以抑制區域12的容積的至少40% 的量來分配抑制劑，以及以比第一速率小的隨後速率或第二速率來分配抑制劑。控制器24響應於火事件命令閥22以第一速率將抑制劑30計量供到火抑制區域 12中。在一個示例中，第一速率以抑制區域12的容積的至少40%的量向抑制區域12提供 抑制劑30，其為惰性氣體。對於航空器應用，抑制劑30通常不含有任何其它物質，除了微 量的水之外。即，在火抑制的「撲滅」階段期間，水霧不與惰性氣體一起噴射到抑制區域12 中。在一個示例中，第一速率傳送火抑制區域的容積的大約42%。因此，對於IOOm3的 自由空氣空間容積和按照2. 5m3/分鐘的火模式的不變分隔間洩漏速率，排出的危險熱煙霧 的初始量將為42m3。火抑制劑30的這種高流量將抑制區域12內的氧濃度減小至基本上 小於按體積計算的12%氧，這足以控制並降低初始溫度。因此，通過提供較低純度的NEA的 OBIGGS的高流量的輸入氣體是期望的。這種大體積的惰性氣體例如通過洩漏系統將大量的 熱和煙霧從抑制區域排出，從而在半個小時期間將抑制區域內的平均溫度降低至小於大約 250°F (121°C)。在一個示例中，控制器24使用溫度傳感器40檢測抑制區域12內的溫度。如果檢 測到的溫度達到不期望的溫度，則控制器命令閥22將抑制劑30釋放到抑制區域12，從而通 過洩漏系統32置換抑制區域的容積。置換的容積含有熱氣和煙霧。分配抑制劑30的第二 速率將抑制區域12內的溫度降低至不期望的溫度以下的溫度。
在另一示例 中，在預定的時間之後，例如，控制器24命令閥22以比第一速率小的 第二速率將抑制劑30的連續流釋放到抑制區域12。在一個示例中，第二速率是容積洩漏 速率的至少大約40%。在一個示例航空器應用中，洩漏系統32以大約2. 5m3/分鐘的速率將 氣體從抑制區域12中洩漏出。因此，對於抑制劑30為氮氬氣(argonite)的示例，第二速 率為大約1. Om3/分鐘。在火抑制劑30為富氮空氣的示例中，第二速率為大約2. 5m3/分鐘。 第二速率足以在抑制區域12內提供過壓條件，這迫使氣體通過洩漏系統32從抑制區域12 中排出。在一個示例中，第二速率在半個小時期間將抑制區域12內的平均溫度降低至小於 大約 150°F (66°C)。雖然已經公開了示例實施例，但是本領域普通技術人員將認識到特定的修改將落 在權利要求書的範圍內。為此，應當研究下面的權利要求書以確定其真實範圍和內容。
權利要求
1.一種火抑制系統，其包括抑制劑源系統，所述抑制劑源系統被構造為保持包括惰性氣體的火抑制劑；位於抑制區域中的溫度傳感器，所述溫度傳感器被構造為檢測不期望的溫度；位於所述抑制區域中的洩漏系統；以及抑制系統，所述抑制系統與所述溫度傳感器連通，並與所述抑制劑源系統流體連通，所 述抑制系統被構造為以初始速率和隨後速率將所述火抑制劑選擇性地釋放到所述抑制區 域，所述初始速率大於所述隨後速率，所述隨後速率被構造為響應於所述不期望的溫度通 過所述洩漏系統置換所述抑制區域的容積。
2.根據權利要求1所述的火抑制系統，其特徵在於，所述惰性氣體包括按體積計算的 至少88%的N2、Ar、He、Ne、Xe、Kr或它們的混合物。
3.根據權利要求1所述的火抑制系統，其特徵在於，所述抑制系統包括至少一個閥和 至少一個控制器，所述控制器被編程為命令所述至少一個閥以所述初始速率和隨後速率釋 放所述火抑制劑。
4.根據權利要求1所述的火抑制系統，其特徵在於，所述抑制區域為貨物區域，所述 洩漏系統包括與所述貨物區域流體連通的通氣孔。
5.根據權利要求1所述的火抑制系統，其特徵在於，所述初始速率將與火抑制劑的容 積的至少大約40%對應的抑制劑量提供到所述火抑制區域。
6.根據權利要求5所述的火抑制系統，其特徵在於，所述初始速率在所述抑制區域中 提供基本上小於按體積計算的1 氧的氧濃度。
7.根據權利要求1所述的火抑制系統，其特徵在於，所述隨後速率在所述抑制區域中 提供過壓條件。
8.根據權利要求1所述的火抑制系統，其特徵在於，所述不期望的溫度對應於所述抑 制區域中的小於250°F的平均溫度。
9.根據權利要求8所述的火抑制系統，其特徵在於，所述不期望的溫度對應於所述抑 制區域中的小於150°F的平均溫度。
10.一種提供計算機可讀程序代碼的計算機可讀介質，所述計算機可讀程序代碼構造 為被執行以實現用於抑制火的方法，所述方法包括a)以初始速率按照被計算為以抑制區域的容積的至少40%的量分配抑制劑；以及b)以比初始速率小的隨後速率分配所述抑制劑。
11.一種抑制火的方法，其包括以下步驟以初始速率在抑制區域中分配第一惰性氣體；在所述抑制區域中檢測不期望的溫度；響應於所述不期望的溫度以隨後速率在所述抑制區域中分配第二惰性氣體；以及使用所述惰性氣體來置換所述抑制區域的容積，以獲得在所述不期望的溫度以下的溫度。
全文摘要
本發明涉及用於溫度控制的惰性氣體抑制系統，具體地公開了一種火抑制系統，所述火抑制系統包括被構造為保持火抑制劑的抑制劑源系統。在一個示例中，所述火抑制劑為惰性氣體。溫度傳感器布置在抑制區域中，並被構造為檢測在所述抑制區域中的不期望的溫度或溫度升高。抑制系統與所述溫度傳感器連通，並與所述抑制劑源系統流體連通。所述抑制系統被構造為以初始速率和隨後速率將所述火抑制劑選擇性地釋放到所述抑制區域。所述初始速率大於所述隨後速率。所述隨後速率被構造為響應於所述不期望的溫度通過所述洩漏系統置換所述抑制區域的容積。
文檔編號B25H1/00GK102145211SQ201110031239
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月28日 優先權日2010年2月4日
發明者G. 加特索尼德斯 J., G. 鄧斯特 R. 申請人:基德科技公司