灭火器的制作方法

专利名称：灭火器的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及灭火器，特别是涉及一种简单的弹簧承载管状灭火器，其既可以手持手动操作，又可以安装有热敏熔断片以便自动操作。
有很多不同类型的手持式灭火器系统可用于手动操作灭火。大多数手动灭火器包括一种处于压力下的干式或湿式灭火化学化合物，该化合物装在圆柱形储罐中，该储罐在其底端包括一个开口，还包括一个虹吸管，其一端与上述开口相连，而另一端与密封出口的阀相连；一个用于开关阀的启动装置；以及一个喷嘴或者一个在软管端部的喷嘴，用于直接把化合物喷向火焰灭火。
在操作中，为了灭火，使用者直接把软管的喷嘴端指向火焰的下部，并触发启动装置打开阀。该灭火器包括一条软管，化合物穿过软管从喷嘴端喷出灭火。通常，因为化合物在喷出之前必须穿过软管运行，软管的长度受到限制，使得启动时间减少，使化合物穿过软管所需的压力最小，最少的化合物消耗在软管中。
这种类型的灭火器仅在储罐内的压力保持在较高水平时才工作。为了确保足够的压力，除了上述的硬件外，大多数这种类型的灭火器包括一个安装在阀上的的压力计，以便可视地指示储罐压力。当储罐压力下降到阈值水平以下时，必须在使用之前对储罐重新填料。
虽然这种类型的灭火器相当便宜，但它们的缺点很多。例如，尽管这些灭火器可有效地扑灭较小的火，但通常不适合扑灭大火。为了灭火，这些灭火器要求使用者靠火较近。尽管使用者可靠近小火而不会受到热熏，但大火产生的热度将有烤焦人的危险，即使人不与火实际接触。由于使用者在灭火期间必须抓住靠近火的喷嘴，所以当灭火器不配有与喷嘴相连的延长软管时尤其危险。如上所述，即使配备了软管，为了减少启动时间，较少所需的储罐压力和使消耗的化合物最少，大多数灭火器相对较短，这意味着使用者不得不在灭火时靠近火。
这些类型的灭火器存在的另一个问题是所需的元件很贵。例如，压力计就很贵。另一个相对昂贵的元件是储罐，储罐必须能在很高的压力下长期保存化合物。在正常条件下，除了满足压力要求外，储罐也必须满足基于环境温度的压力变化的要求，该环境温度可在零度以下到100°F之间变化。而且，因为很多灭火器的化学化合物具有腐蚀性，该储罐必须由与腐蚀性化学物质接触而不变坏的材料制成。所有的这些限制都要求专门地制造储罐，而专门制造储罐相当昂贵。
当要求特殊的储罐的形状时，提供一种合适的储罐的工作和相关的花费甚至更成问题。例如，空间限制可能限制储罐的深度，即使一个空间可容纳更大的宽度。在这种情况下，具有一个椭圆形或矩形横截面的储罐可能最有利。但很遗憾，尽管这种形状是可能的，但它们的成本通常很高。
另外，不得不承受高压的储罐将会很笨重。通常使用在压力下保持其形状的重金属来形成储罐。例如，为了提供一个在压力下可长期承受10磅的灭火器材料的储罐，灭火器硬件通常重达15-20磅，总的充满的储罐重达25-30磅。
另一个相关的问题是很难操作笨重的灭火器。例如，在大火发生的地方或者火灾发生在高处(比如离地6英尺或以上)时，使用者必须把灭火器提起到高于使用者的头部，以便把灭火化合物喷在火上。由于必须控制灭火器的位置使得化合物在需要的方向上释放，更加重了提升笨重的灭火器的任务。
此外，由于为正确地操作必须保持这些灭火器直立，把灭火器指向火的任务更加困难。在直立时，灭火化合物位于储罐开口上面，高压生成气体如上所述位于其上。当打开阀时，该气体使化合物喷出开口。
很遗憾，当储罐不直立时，其中的化合物在重力的作用下移动，并且将进入储罐内部的最下面的可能的位置。例如，如果该储罐颠倒过来使得开口处于储罐的顶部。该化合物将与开口相对。在这种情况下，当阀打开时，气体而不是化合物排出，灭火器无效。当灭火器纵向放置时也是这种情况。
为了克服与这些灭火器相关的重量限制，这些灭火器内部的压力和喷嘴设计应使化合物以极高的速度射出，使得化合物可相当快地前进几英尺。很遗憾，高压化合物可能经常导致“火爆”和蔓延。“火爆”是此处使用的一个专门术语，是指当易燃材料从其位置爆发时火可从其原始位置蔓延开的情况发生。例如，当使用灭火器扑灭油脂类大火时，高速喷出的化合物的冲击力可能导致燃烧的油脂溅射到所有邻近区域，而不是扑灭大火，可以使火蔓延到邻近区域。
这些灭火器的另一个问题是需要进行例行保养以便仍然可以使用。最低限度，必须每隔几个月检查压力计一次，以确保储罐压力处于要求的阈值水平以上。如果压力不够，必须在使用前进行重新填料。
与这些灭火器不得不直立以正确地操作相关的另一个问题是它们在零重力下发生故障。例如，在外太空没有重力的情况下，即使定位在直立位置，使储罐开口处于底端，但因为在化合物上没有重力，化合物易于飘浮在储罐内，储罐内的化合物和气体混合，当打开阀时，混合物喷出，而不是纯净的化合物喷出。
除了手持式灭火器以外，还有很多不同类型的可自动灭火的固定式灭火系统。例如，有一种喷水头系统，当检测到热或烟时，可通过管道系统把水输送到建筑物中一个或多个区域中，以扑灭感测到的火。尽管这些系统很有效，但它们通常是最昂贵的系统，因为要求管道系统硬件分布在很大的范围内，尤其是在大的建筑物内。
在1990年12月25日授权给本发明人的题目为“灭火设备”的美国专利4,979,572中描述了固定式灭火器的另一个实例。该系统设计紧凑，其中灭火器储罐由两个螺栓支架固定在炉罩内，并且其出口端与结构复杂的管道相连，还包括电缆和一个或多个热敏熔断片。该熔断片位于炉子上方，使得炉子上和炉子附近的火将至少熔化一个熔断片。当熔断片熔化时，电缆和触发机构相配合打开储罐的出口端。当打开储罐时，其中的东西(即灭火化合物)通过开口和管道结构向下喷向炉子以扑灭火。
这种和其它类型的炉子固定式系统对大多数发生在炉子上和其附近的火极端重要。通过迅速地扑灭炉子的火，大多数火灾损失可降到最低，还可避免很多与火灾相关的死伤。
现有技术的炉顶灭火器的系统具有很多优点，包括尺寸较小、较不醒目的外观，及易于安装等。但是，在使用中，该系统有很多缺点。
第一，当要求元件比现有技术更小和更少时，该系统仍然较复杂，从而制造起来很昂贵。例如，该系统要求至少两个互联的管子，用于喷出灭火材料；几个位于管子外部并由熔断片相连的电缆段；以及一个把储罐连接到管子的复杂的连接系统。另外，气体和电力切断机构要求很多不同的可经受击穿的机械元件。
第二，该系统仍然难于安装。当安装时，储罐位于炉罩的上部和后部。为了安装该系统，支架不得不固定在炉罩内下表面的后部区域。在炉罩足够深有利于安装接近的情况下，很难到达炉罩的后部区域。另外，因为储罐必须相对于管道系统成特定的角度，必须调整支架，并且在安装时通过试验和误差进行调整。
第三，一旦安装好，该系统可能不具有要求的外观。例如，当炉罩的内部不足够深时，可能在炉罩的前部很容易看到管道和电缆结构，另外，也可以看到储罐。在炉罩不能深到可容纳支架和储罐的情况下尤其如此。
第四，该系统具有一些操作限制。例如，熔断片和电缆段通常不被保护，可偶然地断裂喷出储罐材料。
第五，当熔断片断裂后，必须更换整个电缆和熔断片组件，以便复位触发机构。
第六，部分触发机构位于保护壳(即管道或其它刚性外壳)的外面。在这种情况下，如果该系统安装在一个较小的区域中，移动触发机构可靠近炉罩部分放置，该炉罩部分可能妨碍触发动作，于是在熔断片断裂时使系统无效。
第七，这些系统具有很多与上述的手持式灭火器相关的缺点。例如，用于这些系统的高压储罐和压力计很昂贵。另外，储罐通常很重，这样，安装硬件很昂贵，不得不保养这些系统。
因此，最好使手持式灭火器重量轻，制造成本较低，尺寸小，适用于扑灭大火和小火。另外，最好使固定式和自动系统重量也轻，便宜，小型化，并且克服与上述的固定式系统相关的其它限制。
本发明包括一个灭火器，其包括一个具有第一端和第二端的储罐，出口位于第二端；一个安装在储罐内的柱塞，用于从第一端向第二端移动；一个通常为弹簧形式的偏压器，用于把柱塞压向第二端；以及一个触发机构，其使柱塞和偏压器在第一端处于承载的状态，直到触发机构启动。当触发机构启动时，该偏压器伸展开使柱塞压向第二端，由此使储罐内的化合物从出口喷出灭火。
于是，本发明的一个目的是提供一种灭火器，其中在保存期间储罐压力为零。在本情况下，由于所有的弹簧压力被触发机构承受，实际上，储罐压力不存在。
另一个目的是提供一种灭火器，其可在包括竖直、反向、纵向等等任何方向上喷出，并且不受重力影响。为此，由于柱塞通过弹簧而不是高压气体推动，灭火化合物总是靠近出口，并且不与气体混合。因此，当打开阀时，喷出化合物。
本发明的又一个目的是提供一种灭火器，其可在极高的温度环境下使用。用本发明的灭火器，因为在保存期间化合物实际上处于零压力下，可在低到零下65°F到210°F之间的温度下成功地操作。
最好，该储罐由硬质塑料制成。另一个目的是提供一种相对较轻的灭火器。为此，因为储罐没必要长期保持在极高的压力下，储罐可用塑料或一些其它的轻质材料制成，由此减少了灭火器的总重量。
并且，最好，容器是部分透明的。再一个目的是不使用压力计，由此减少灭火器成本。为此，由于灭火器操作不与储罐压力有关(即，仅是弹簧位置的函数)，不需要压力计。为使可见地检测灭火器以确认充满状态，或者储罐可由不透明塑料制成，或者一部分储罐可是不透明的，由此使用户可见以确定储罐是否充满、部分充满或完全喷出了化合物。
最好，灭火器包括一个容器，该容器形成一个材料室，其具有第一和第二端，并且在第二端至少形成一个出口；一个位于该容器内可在第一和第二端之间移动的柱塞；一个推动器，用于选择性地通过材料室从第一端到第二端移动柱塞；以及一个用于出口的密封装置，可操作该密封装置使灭火材料经过出口。
在一个方面，该推动器包括一个偏压器，用于把柱塞压向第二端，以及一个与柱塞相连的触发器，其至少可在触发位置和非触发位置之间移动，在非触发位置，触发器使柱塞保持在材料室中，在触发位置，触发器使偏压器把柱塞移向第二端。最好，该偏压器为一弹簧。
在一个实施例中，该触发器包括一个细长啮合件，其可操作地与柱塞和弹簧中的至少一个相连，该啮合件具有多个开口，该触发器还包括一个可移进开口或从开口移出的棘爪，以选择性地啮合啮合件，并且防止弹簧和柱塞的运动。
于是，另一个目的是提供一种有利于灭火化合物从存储容器中部分喷出的灭火器。这可以通过棘齿和棘爪实现。
在另一个方面，该灭火器包括一个固定在容器上的手柄，该手柄形成手柄室，啮合件和弹簧至少部分位于手柄室中，棘爪通过手柄延伸，以便由用户的手指操作从与啮合件的啮合中移出棘爪，释放柱塞。最好，该棘爪被施压与啮合件啮合。
在又一方面，啮合件至少部分卷绕在手柄室中。
在另一方面，该灭火器包括一个喷嘴插入件，可使化合物在从容器中喷出时成雾状。另一个目的是提供一种“软接触”的灭火器，其启动时，灭火器成雾状喷出化合物灭火而不会使火爆发。该喷嘴插入件可实现这个目的。
在另一方面，该灭火器包括用于把容器安装在将被监控的区域上面的装置，该设备还包括一个可感测环境温度的热敏传感器，当环境温度超出最大值时，使触发器到触发位置。
在又一方面，该灭火器安装在监控区域附近，并且还包括一个具有一定长度和一内壁的单独的导轨，该内壁形成具有第一和第二端的导轨室，第二端形成一个开口，该开口和形成的导轨室用于接收容器，容器定位在导轨室中后，该容器的第二端邻接导轨室的第二端，一个端部插头收容在导轨室的第二端中，该端部插头形成具有第一和第二端的插头通道，形成的第一端用于密封容器的开口，第二端用于指向监控区域。
最好，该导轨还形成一个处于导轨壁中的灭火剂导向通道，以及至少一个导轨出口，该导轨出口指向监控区域，插头通道的第二端开口于灭火剂导向通道中。
最好，该导向通道形成在导轨内壁的内表面上，该导向通道和容器的外壁一起形成灭火剂导向通道。
因此，本发明的另一个目的是提供一种简单的用于固定式和自动灭火器的灭火器。为此，发明的固定式灭火器，如上述的和下面将详细描述的手持式灭火器一样，包括一个用于化合物的容器，在保存期间不处于压力下，但通过弹簧提供足够的压力以灭火。另外，该灭火器可主要由塑料制成，需要很少的元件，可包括一个完全内部的触发器，并且相当的美观。为了增加美感，除了圆柱形外，该灭火器可为矩形、三角形或其它横截面形状。这些形状也可更好地放置固定式灭火器。
本发明的其它或进一步的方面和目的将在下面结合附图的描述中变得更加清楚。


图1是发明的手持式灭火器的透视图；图2是沿图1的线2-2剖开的横截面图，灭火器处于充满状态；图3类似于图2，灭火器处于部分释放状态；图4是图2的喷嘴插入件的平面图；图5是手持式灭火器第二实施例的透视图；图6是图5的灭火器的横截面图，处于完全充满状态；图7类似于图6，灭火器处于部分释放状态；图8是图5的灭火器的局部分解图；图9是本发明的第三实施例的透视图；图10是沿图9的线10-10剖开的横截面图；图11类似于图10，只是它是一个局部视图；图12是沿图10的线12-12剖开的横截面图；图13是本发明的第四实施例的透视图；图14是沿图13的线14-14剖开的横截面图；图15是沿图13的线15-15剖开的横截面图。
现在参考附图，其中在几个附图中，相同的标号表示相应的元件，更具体地说，参考图1-图4，说明本发明的手动和手持式灭火器10的实施例。该灭火器10通常包括一个管状、细长灭火化合物容器12和一个手柄/触发器组件18。
该容器12分别具有第一和第二相对端14、16。第一端14是开口的，形成径向向外延伸凸缘25，围绕其圆周邻接末端边缘27。第二端16基本上封闭，形成一个单独的出口20，该出口20在圆柱形喷嘴延伸部分31中开口。延伸部分31具有一个远端半径减小末端30。在出口20中设置一个易碎橡胶密封29。该密封29通常在容器12内部压力较小时封闭，而在容器压力增加时打开。该容器12形成一个灭火材料室22。
参考图2、图3和图4，在出口20中设置一个通常由塑料、金属或其它硬质材料制成的出口插入件24。插入件24是由一个单块材料形成的，其包括两个臂状件26和28，其结构成螺旋状，易于增加灭火材料从其中喷出的速度，下面将详细描述。末端30和插入件24相配合使化合物成雾状通过出口20喷出，以形成由标号32所示的高速转动喷雾。
一个简单的的塑料帽34可在不使用灭火器10时封闭密封末端30。最好，帽34包括一个条状件36，即使帽34不插入末端30中，也可把帽34连接到容器12上，现在参照图2和3，手柄/触发器机构18包括一个柱塞38、一个手柄外壳40和一个推动器，该推动器用于选择性地把柱塞38从容器12的第一端14到第二端16移动通过室22。该推动器包括一个偏压装置，通常为弹簧12的形式；一个触发器44；以及一个细长啮合件或延伸部分46。
柱塞38通常采用活塞的形式，其包括一个底壁48和一个圆顶壁50，并且其半径略小于室22的半径，使得柱塞38在室22中紧密地安装。在与壁50相对的底壁48的表面上设置一个环状延伸部分77，其尺寸可以容纳在弹簧42的一端内。柱塞38应当由橡胶或弹性塑料形成，使得它在其外表面周围与室22的内壁形成密封。但是，柱塞38应当由与形成室2的材料之间的摩擦系数最小的材料形成，使得柱塞38在室22内基本上不受柱塞38与室22之间的接触阻碍。手柄外壳40围绕包括一个弹簧外壳部分52和一个延伸部分外壳部分54。部分52基本上为圆柱形的，具有一个径向壁56，该径向壁56分别具有一个第一和第二端58、60。在第二端60处，形成一个径向向内凸缘62，其构成一个孔64，孔64的直径略微大于容器12的外表面的直径，但小于延伸过容器12的凸缘25的直径。在第一端58处，形成另一个径向向内凸缘66。但是，凸缘66比凸缘62向内延伸的更多，形成一个直径减小的开口68，开口68与开口64同心。
一个内圆柱70设置在开口68处，并从第一端58基本上延伸到第二端60以形成一个与开口64同心的内圆柱通道72。圆柱70在两端开口。在圆柱70的触发器侧部70a上沿其长度约三分之一或一半处在圆柱70中形成一个单独的孔74。除了圆柱70，环状凸缘76从凸缘66向第二端60延伸。凸缘76具有与凸缘77大约相同的尺寸，使得其适于接收弹簧42的一端。
在凸缘76和圆柱70之间的凸缘66中形成一个孔78，其与孔74对准(即处于同样的径向位置)。
外壳部分54与部分52相比最好具有一个较小的半径。部分54从部分52延伸以形成一个围绕内室80的中空圆柱体。部分54与部分52不同心，而是包括一个具有相对的部分54a和54b的圆柱体，其间限定一个直径，从圆柱70的触发器侧部70a向部分52的末端部分延伸，触发器侧部70a与穿过通道72的部分54a对准，部分52的末端部分与部分54b对准。于是，周围形成有孔64和68的轴延伸进室80中，并且靠部分54a比靠部分54b更近。部分54a在凸缘66附近形成一个环状延伸部分82，其与孔74和78径向对准(即，处于同样的径向位置)。
两个壁84(仅示出一个)从凸缘66延伸到部分54a，并且其间形成一个触发器通道。在两个壁84之间设置一个支柱86，其支撑触发器44，下面将进行描述。
触发器44包括一个按钮部分88和一个延伸部分90，该延伸部分90在其末端具有一个棘爪91。触发器44还形成一个环状延伸部分92，其基本上类似于环状延伸部分82。设置一个比弹簧42小的多的第二弹簧94。
延伸部分46基本上是一个具有沿其长度方向等距的凹口的细长棘齿组件，总体由标号96表示。在所示的实施例中，延伸部分46包括两个独立部分，一个刚性部分46a和一个变形部分46b，通过一个连接件98相连。
当装配时，触发器44安装在支柱86上，弹簧94处于延伸部分82和92与孔74对准的棘爪91之间。当部分88没有被压下时，该弹簧迫使部分88向外并迫使棘爪91通过孔74。延伸部分46以现有技术中任何已知的方式中心连接到柱塞38的底壁48上。弹簧42被这样放置，即一端在凸缘76周围，弹簧的长度在圆柱70周围。延伸部分46通过通道72放置，使得弹簧42的自由端接收凸缘77。该弹簧42被压缩，同时迫使柱塞38朝向外壳40。当弹簧42被压缩时，部分46b进入室80中，并且如所说明的卷绕在其中。另外，当弹簧42被压缩时，延伸部分46将迫使棘爪91从通道72中出来，除非棘爪91与一个凹口96对准。当棘爪91与凹口96对准时，棘爪91伸进凹口中并有效地把延伸部分46“锁”在其瞬时位置，除非用户有目的的通过在部分88上推或者迫使柱塞38进一步压缩弹簧42使棘爪91从凹口96中取出。柱塞38被压向外壳40，直到棘爪91与最靠近柱塞38的凹口96对准并伸入其中。
为了把容器12和外壳40连接起来，容器12被制成这样的结构，即容器12延伸穿过孔64，凸缘25和62锁在一起。在这种结构中，出口20处于灭火器的一端，手柄外壳54(即一个手柄)处于相对的一端(见图1)。
用如上所述安装好的灭火器，把帽34从出口末端30上取下，通过出口22把室22中充满灭火化合物。一旦充满，盖上帽34封闭末端30。
在操作中，当使用灭火器10来灭火时，用户通过手柄部分54拿起灭火器10，拇指或手指放在部分88上。从末端30上取下帽34。移到火附近的区域中，用户伸出其手臂把末端30指向火的下部。用户推按部分88使弹簧94回缩。当弹簧94回缩时，棘爪91从凹口96中脱出(见图3)。当棘爪91从凹口96中脱出时，棘爪91不再把延伸部分46缩在其瞬时位置。弹簧42扩张使柱塞38从第一端14在箭头100所示的方向上压向第二端16。当柱塞38移动时，室22内部的压力立即增加，使密封29打开(见图3)，这样，迫使灭火化合物通过开口。该化合物通过插入件48，然后从末端30喷出形成喷雾。
当用户仅想很少数量的灭火化合物从室22中喷出时，用户可简单地短时间压部分88。当部分88被短时间压下时，弹簧94回缩，棘爪91从凹口96中脱出，弹簧42、柱塞38和延伸部分46开始如图3中所示移动。但是，一旦松开部分88，迫使棘爪91通过孔74，再次靠弹簧94回到通道72中，下一个凹口96被对准。因此，通过压下和立即松开部分88，将仅允许弹簧42扩张到下一个凹口96与棘爪91对准。
当用户想喷出室22中所有的化合物时，用户可简单地长时间压下部分88，使弹簧42扩张，直到柱塞38到达末端16。
重要的是，当灭火化合物放在室22中时，化合物实际上没有受到压力，直到启动灭火器10。所有的弹簧压力由延伸部分46和棘爪91承受。因此，容器12可由较便宜和重量轻的材料制成，比如塑料。另外，因为容器12可由塑料形成，该容器可由透明塑料制成，使得用户可见地立即确定灭火器10是否被完全充满、部分充满或完全释放。由于这个原因，本灭火器不需要压力计来鉴别其是否被充满。
现在参照图5-图8，说明第二个手动操作和手持式灭火器11。该实施例类似于图1-4所示的实施例，与用高压压出灭火材料相反，它依靠弹簧压力和一个柱塞喷出灭火化合物。该灭火器110包括一个外壳112、一个材料储罐114、一个手柄/触发器组件116、一个柱塞、一个排出软管120和各种其它的元件，下面将更详细描述。
该外壳112包括第一和第二部分112a和112b。第一部分112a包括一个半圆柱体壁123和一个圆底底部部件122。在部分112a中形成一个通道124，其具有一个与部件122同心的第一端126，以及一个第二端127，第二端127在壁边缘128处。设置环状固定件132和134，在每个第一和第二端126、127处分别有一个。第二部分112b包括一个基本上类似于壁123的壁，只是它不沿其长度形成通道和形成细长软管保存凹口137。部分112a和112b还形成连接机构(没有标号指示)，允许两个部分112a和112b固定连接在一起形成一个外壳圆柱体，如图中所示。
储罐114是一个圆柱形储罐，其形成一个化合物室172。储罐114这样形成，即当部分112a和112b彼此连接在一起时，它将紧密地安装在由部分112a和112b限定的空间内。储罐114在其底壁140中形成一个中心出口138，其中定位一个弹性O形环142。出口138这样形成，即当储罐114定位在外壳112中时，出口138接收固定件132，并且O形环142在其间形成一个密封。储罐114分别具有一个第一和第二端143、144。储罐114在其第一端143开口。
参照图6和图7，在本实施例中的柱塞118包括一个如此形成的单独的壁，即当柱塞118放进储罐114中时，侧部边缘146和储罐114的内表面之间形成密封。如第一实施例，在该实施例中，柱塞118应当由橡胶或弹性塑料形成，由与形成储罐114的材料之间的摩擦系数较小的材料形成，使得柱塞118可在储罐114的第一和第二端143和144之间移动，不受其间的接触阻碍。
手柄/触发器组件116包括一个外壳部分148、一个触发器150、一个延伸部分152、一个弹簧154和一个相对较大的弹簧156。外壳148具有一个形成手柄158的上部和一个形成延伸部分外壳160的下部，该下部具有一个切线通道171和一个下部圆形底壁162。另外，外壳148形成一个支柱164，其上安装有触发器150，环状延伸部分166用于接收弹簧154，轴向延伸环状凸缘168从壁162向下延伸用于接收弹簧156。
一个孔170形成在壁162的中心，并且在在通道171和室172之间形成一个路径。孔174形成在通道171中。
参照图5、6和7，触发器150包括一个触发部分178、一个延伸部分180、一个用于接收和支撑弹簧154的环状延伸部分182和一个处于延伸部分180的末端的棘爪184。触发器150安装在支柱164上，使得部分178邻接手柄158并易于压下。另外，当不压下部分178时，棘爪184靠弹簧154通过孔174进入通道171中。
在该实施例中，延伸部分152包括一个单独的可变形弹性元件，如图6和7所示，当弹簧156被压缩时，该元件卷曲在室160中，而当弹簧156扩张时，其也可为一伸长的结构。延伸部分152包括多个沿其长度方向等距设置的凹口，总体由标号186表示。延伸部分152上的第一端152a不与柱塞118连接，而第二端152b与柱塞118连接。
排出软管120包括一个变形部分120a和一个处于其端部的刚性棒部分120b。该两部分120a和120b可被操作者使用把软管120的喷嘴端190指向火的下部。与喷嘴端190相对的软管的一端包括一个适于与固定件134连接的固定件。
当安装时，触发器150安装在支柱164上，弹簧154处于延伸部分166和182之间，使得棘爪184靠弹簧154的弹力通过孔174进入通道171中。末端154b与柱塞118相连。弹簧156由凸缘168接收，使得弹簧156的一端靠在壁162上。延伸部分152通过弹簧156和通道171插入。通过压缩弹簧156把延伸部分152和柱塞118外壳148，同时延伸端152a卷曲在外壳160内部。由于延伸端152a进入外壳160中，棘爪184周期性的接收在凹口186中，把延伸部分152锁定在瞬时状态。最终，最靠近柱塞118的凹口186与棘爪184对准，棘爪184收容在其中锁定柱塞118，弹簧156和延伸部分152处于承载和未触发状态。
接着，五分之四的室172中充满灭火化合物(假设弹簧156和柱塞118需要大约储罐114内的五分之一的空间)。如果愿意，可稍微使储罐114满出一点，以便在组件116压在储罐的第一端143上时，一些化合物进入软管120中，在这种情况下，当启动灭火器10时，将立即喷出。组件116固定在储罐114的第一端143上，柱塞118在第一端附近和化合物室172的顶部。
通过组件116固定连接在储罐114上，该储罐可放置在固定件132上，密封142在固定件132和出口138之间形成液密封。然后，壁112b与部分112a相连，使得外壳112完全围住储罐114。
固定件192与固定件134相连，通过压入式安装等把棒120b固定在通道137中(见图6)。参照图5和图8，设置一个销钉194，并且在手柄158和触发器150上形成孔。当触发器150处于未触发状态时，这些孔对准，插入销钉194以确保触发器150在运输时不被偶然触发。
在操作中，当火灾发生时，用户通过手柄158拿起灭火器10，把灭火器10移到火附近的区域中。当靠近火时，用户从手柄158中取出销钉194，释放触发器10以便压下部分178。用户从通道137中取出棒120b。手持与喷嘴端190相对的一端196处的棒120b，用户把喷嘴端190指向火下部。当压下部分178时，触发器150反抗弹簧154的弹力围绕支柱164转动，使棘爪184从凹口186和通道171中脱出。当棘爪184从凹口186中脱出时，弹簧156和柱塞118不再锁定在一个单独的状态。此时，弹簧156开始扩张，使柱塞118压向储罐114的第二端144。柱塞118依次把灭火化合物从室172内部压入通道124，并且通过软管120和喷嘴端190喷向火。
另外，如果用户仅想很少数量的灭火化合物从室172中喷出时，用户可短时间压部分178。在这种情况下，棘爪184从凹口186中脱出，弹簧156开始扩张使延伸部分152延伸，使得棘爪184不再对准一个凹口186。但是，当松开部分178时，迫使棘爪184靠在延伸部分152上，当下一个凹口186与棘爪184对准时，棘爪184进入凹口186，再次锁定延伸部分152，弹簧156和柱塞118处于唯一的状态，直到再次压下部分178。
另外，如第一实施例一样，用该实施例，如果用户想喷出室172中所有的化合物时，用户可简单地长时间压下部分178，使弹簧156扩张，直到柱塞118到达末端144。
现在参照图9-12，说明本发明的另一个实施例的灭火系统250。该实施例与前面两个实施例不同，其将安装在天花板、炉罩或类似结构中。另外，该实施例不同之处在于，它是一个自动的而不是手动的灭火器。在该实施例250中，不是提供一个单独的必须与导轨14连接的储罐12，而是在挤压的导轨内提供了两个储罐。该实施例除了其它元件外包括一个导轨252和两个储罐254和256，下面将详细描述。
参照图10、11和12，该导轨252是一个细长挤压部件，最好由铝制成，其具有第一端252a和第二端252b。该导轨252形成三个通道，包括一个储罐通道258、一个灭火剂导向通道26和一个电缆通道262。通道258的半径相对较大，使得它可容纳储罐254和256，在导轨252的中部，导轨252在通道258和262之间形成一个开口264(见图17)，另外，导轨252在通道258和260之间形成两个开口266、268，开口266形成在端部252a，开口268形成在端部252b。
导轨252通常具有一个下表面279，并且在表面270中形成多个总体由标号272表示的排出口。出口272通过表面270延伸进通道260。通道260的端部274、276制有螺纹。
两个储罐254、256的结构和功能基本上相同，因此仅详细描述一个储罐256。参照图18，储罐256包括一个壳体278，其具有一个出口端280和一个弹簧承载端282。螺旋帽284封闭弹簧承载端并形成一个中心开口286。柱塞290和弹簧288定位在壳体278内部，靠近帽284。柱塞延伸部分292通过弹簧288的中心部分延伸从开口286中伸出。该延伸部分垂直于其长度方向形成一个孔294。
在喷出之前，柱塞280处于弹簧288被完全压缩的位置，延伸部分292伸出开口286。在此位置，可有大量的区域可存储灭火材料。在喷出之前，延伸部分292和相连的柱塞290由销钉296和电缆298保持在弹簧被压缩的状态。该销钉296压缩通过孔294，同时电缆298通过小孔300与延伸部分292相连。
参照图9-12，电缆298通过开口264延伸进通道262，伸出通道262(见图9)并与一半熔断片302相连。熔断片302的另一半另一电缆304相连，该电缆304延伸到通道262的相对端，进入通道262并沿其延伸到开口264，连接到与储罐254相连的延伸部分306(见图10)。
参照图10和11，设置两个端部插头308和310，分开的端部插头308或310封闭通道258的每一端。两个端部插头基本上相同，下面仅描述两个端部插头中的一个310。插头310包括一个内端314、一个外端316和一个外表面318，当插头310收容在通道258的端部时，该外表面与通道258的内表面之间形成一个紧密封。插头310还形成一个通道312，其具有一个中心位于端部314的入口端和一个位于周表面318中的出口318(即通道312从其入口弯向其出口端)。通道312的内表面靠近其入口端形成一个周边凹口318。当装配时，弹性密封320设置在凹口318中，通道312的入口端接收储罐256的出口端280。另外，当装配时，通道312的出口端应当与出口268对准。插头308和310可以任何现有技术的已知的方式(包括螺旋、胶黏或其它一些机械装置)固定在通道258的端部。
除了上述的元件外，该实施例应当包括一些类型的安装机构(未示出)来把导轨/储罐组件250保持在将被监控的区域上。该系统还包括两个螺纹端部插头322、324，它们固定收容在螺纹通道端部274、276中；以及多个螺栓/喷嘴组件326(见图12)，一个组件用于每个排出口272。
参照图9和10，当安装该实施例时，销钉296应当保持在所示的位置，使得储罐254、256不偶然地喷出。当组件250已经安装在炉子上或一些被监控的其它区域上后，可取出销钉296，使得弹簧288中所有张力(和储罐254中的其它弹簧)拉伸电缆298和304，电缆间有熔断片302。
在操作中，当发生火灾时，来自大火的过度的热量将使熔断片302熔断，释放电缆298和304上的张力。此时，储罐254和256中的弹簧(即图11中的弹簧288)扩张，使相连的柱塞290离开帽284。然后，储罐254、256中的灭火材料通过出口280和通道312进入通道260，并且从出口272喷出灭火。
重要的是，用图9-12中所示的实施例，如果导轨292由相对便宜的挤压材料制成，整个系统可以是一次性使用，喷出后可简单地更换该系统。这将不需用户来确定如何重新装填和重新安装该系统。
现在参照图13、14和15，说明本发明的第四实施例197。该灭火器197与上述的第三实施例相类似，其将安装在天花板或炉罩中，它是一个自动的而不是手动的灭火器。该灭火器197包括一个导轨200，两个储罐198、199，两个端部插头230、231，一个热敏熔断组件203和一个C形夹具224。储罐198和199的内部元件基本上类似于第三实施例中的储罐的内部元件，因此不再详细进行描述。
导轨200形成一个内表面206，其限定一个唯一的通道201，该通道201的半径可使得当一个储罐198或199定位在其中时，储罐紧紧地收容在通道201中。另外，该导轨200在一侧上形成在其中段处厚度增加的凸缘202，并且通过该凸缘202的中心部分形成一个孔207。该凸缘202是作为一个用于熔断组件203的连接区域。
另外，参照图15，内表面206还限定两个灭火剂导向通道204和205。每个通道204和205沿导轨长度的较短部分(例如三到五英寸)从导轨的一端向导轨的另一端延伸。在所示的实施例中，通过导轨200在每个通道204和205中形成两个孔，总共四个孔。这些孔总体上由标号208表示。并且，最好，设置如图12中所示的相同的喷嘴，一个喷嘴用于每＝每个单独的孔208，使得流经其中的材料可指向特定的方向。
参照图13和14，熔断组件203包括一个安装在熔断片外壳210中的热敏熔断片209。当周围环境温度到达预定的阈值时，熔断片209熔断。外壳210分别具有两个侧壁(即支柱)211、212和上、下壁213、214。壁213的内表面215形成一个压力承载表面，其为一个中心定位凹口216。主体部件或连接件217整个连接到在壁214下面延伸的外壳210上。该连接件217的结构可固定并紧紧地收容在孔207中(例如，通过螺旋、扣环、焊接、压接或其它现有技术中已知的方法)。连接件217形成一个通道218，该通道218从下壁214的内表面通过连接件217向下延伸。
一个触发器杆219形式的连接器定位在通道218中，并且分别具有一个近端和一个远端220、221。近端220形成一个凹口222形式的第二熔断片接收表面，该凹口222类似于凹口215。熔断片209收容在凹口216和222之间，并且在安装时处于极大的压力下。当这样收容时，远端221在连接件217下面延伸。
C形夹具224包括两个平行的腿和一个把腿端连接在一起并横过其间的距离的的背部件。凹口225形成在背部件的中部。
从储罐198和199延伸的延伸部分226和227比第三实施例中的延伸部分292要宽。另外，这些延伸部分226和227各分别形成一个凹口228、229。
参照图15，端帽230和231与图10中所示的端帽相同，各分别形成一个通道232、233，当装配时，该通道在一端处接收一个邻近的储罐198或199的出口。每个通道232、233通常弯曲90度或更大角度，使得相对端径向而不是轴向开口。当正常安装时，在端部插头230和231固定在导轨200的相对端中时，通道232和233应当在通道204和205中开口。
当装配时，储罐198和199定位在通道201内部，它们的延伸部分226和227在凸缘202下面延伸。向下压C形夹具224，使得其垂下的端部中的每一个收容在一个单独的凹口228、229中。在此位置，当向凹口225中的C形夹具224施加压力时，C形夹具224使延伸部分226和227保持在锁定位置。用这样定位的C形夹具224，使得杆219的垂下的端部221收容在凹口225中，并且在其上施加压力。接着，把端帽230和231以现有技术中任何已知的方式固定在导轨200的端部中，使得储罐出口收容在通道232和233中，这些通道的相对端在通道204和205中开口。
如上所述装配好灭火器197后，该灭火器可以现有技术中的任何已知的方式被安装在被监控的区域上，如果已经在出口208中设置了喷嘴，该喷嘴可这样布置，即它们可指向特定的易着火区域。当这样安装时，熔断组件203应当基本上水平(见图13)，使得从被监控区域中升起的热量包围熔断片209。
当发生火灾时，来自大火热量升起并包围熔断片209。当热量超过阈值水平使熔断片209熔断时，熔断片209被破坏。此时，杆219不再向下压入凹口225中，于是杆219升起进入熔断片外壳210中。相应于杆219的移动，C形夹具224也松脱，使延伸部分226和227靠弹簧(未示出)移动进入储罐198和199内部。靠柱塞迫使储罐198和199中的灭火化合物通过储罐出口进入通道232和233，再进入通道204和205，从导轨200经出口208喷出。
因此，应当注意，已经描述了一个简单、可靠、便宜的灭火器，其重量轻，可形成很多不同的形状，不需要压力计，可以任何方向和独立于重力操作，可部分喷出，提供一个“软接触”喷雾，并且可自动或手动操作。
应当理解，上述的装置仅仅是一个实例，并不限制本发明的范围，本领域技术人员所进行的各种修改都落在本发明的范围内。例如，当描述到手持式手动灭火器具有一个有多个凹口的延伸件，以便根据需要不喷出所有的灭火化合物时，很清楚，本发明将包括一个系统，其中这些计量的数量可不被喷出，以及所有的储罐容量必须立即喷出。另外，本发明还包括这样的系统，其中棘齿延伸件将包括一个单独的刚性材料件。而且，尽管未示出，自动灭火器系统可包括一个机构，当检测到火时，该系统还可启动一个警报，指示火灾已经发生。此外，尽管描述了所有的最佳实施例，如圆形柱塞和装有灭火化合物的圆柱形储罐或容器，很清楚，本发明并不限于此，相反，本发明包括具有不同形状和尺寸的柱塞和储罐的所有实施例。例如，该柱塞和储罐可是矩形的、三角形的、多边形的等等。事实上，在许多应用中，可以是一个非圆柱形形状的灭火器(例如，在炉子的罩中、在房间的天花板上等等)。而且，尽管上面描述了两个触发机构，但很清楚，任何类型的自动触发机构可使用于本发明。另外，本发明的灭火器可以足够大以喷出足够的灭火化合物扑灭大房间的火。为此，该灭火器可安装在天花板中、墙壁中或地板中，具有一个暴露的熔断片和一个或多个出口。而且，尽管说明的固定式灭火器是全自动的，该灭火器可包括一个手动释放机构，在检测到火时用于手动触发灭火器。
权利要求
1.一种靠灭火材料灭火的装置，该装置包括一个容器，该容器形成一个材料室，其具有第一和第二端，并且在第二端至少形成一个出口；一个位于该容器内可在第一和第二端之间移动的柱塞；一个推动器，用于选择性地通过材料室从第一端到第二端移动柱塞；以及一个用于出口的密封装置，可操作该密封装置使灭火材料经过出口。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该推动器包括一个偏压器，用于把柱塞压向第二端，以及一个与柱塞相连的触发器，其至少可在触发位置和非触发位置之间移动，在非触发位置，触发器使柱塞保持在材料室中，在触发位置，触发器使偏压器把柱塞移向第二端。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，该偏压器为一弹簧。
4.按照权利要求3所述的装置，其特征在于，该触发器包括一个细长啮合件，其可操作地与柱塞和弹簧中的至少一个相连，该啮合件具有多个开口，该触发器还包括一个可移进开口或从开口移出的棘爪，以选择性地啮合啮合件，并且防止弹簧和柱塞的运动。
5.按照权利要求4所述的装置，其特征在于，该啮合件是一个细长棘齿部件。
6.按照权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括一个固定在容器上的手柄，该手柄形成手柄室，啮合件和弹簧至少部分位于手柄室中，棘爪通过手柄延伸，以便由用户的手指操作从与啮合件的啮合中移出棘爪，释放柱塞。
7.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，该棘爪被施压与啮合件啮合。
8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，该啮合件至少部分卷绕在手柄室中。
9.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括容器中的液体灭火物质。
10.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一个在所述出口处的液体排出喷嘴。
11.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该密封装置相应于容器中的压力打开。
12.按照权利要求11所述的装置，其特征在于，该密封装置是易碎的，柱塞的移动使材料产生压力。
13.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该柱塞是一个活塞，该容器是圆柱形的，该活塞密封容器的侧部以防止材料通过活塞泄漏。
14.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一个打开后能重新盖紧的用于出口的帽。
15.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括用于把该容器安装在将被监控的区域上面的安装装置，该设备还包括一个可感测环境温度的热敏传感器，当环境温度超出最大值时，使触发器到触发位置。
16.按照权利要求1所述的安装在被监控区域附近的装置，其特征在于，该装置还包括一个具有一定长度和一内壁的单独的导轨，该内壁形成具有第一和第二端的导轨室，第二端形成一个开口，该开口和形成的导轨室用于接收容器，该容器的第二端邻接导轨室的第二端；以及一个端部插头，其在容器被定位在导轨室内部后收容在导轨室的第二端中，该端部插头形成具有第一和第二端的插头通道，形成的第一端用于密封容器的开口，第二端用于指向监控区域。
17.按照权利要求16所述的装置，其特征在于，该导轨还形成一个处于导轨壁中的灭火剂导向通道，以及至少一个处于该通道中的导轨出口，该导轨出口指向监控区域，该插头通道的第二端开口于灭火剂导向通道中。
18.按照权利要求17所述的装置，其特征在于，该导向通道形成在导轨内壁的内表面中，该导向通道和容器的外壁一起形成灭火剂导向通道。
19.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该容器至少部分是透明的。
20.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该容器是由塑料制成的。
21.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该容器是细长的。
22.按照权利要求21所述的装置，其特征在于，该容器至少两英尺长。
23.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该容器和柱塞的形状是矩形的。
24.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该容器和柱塞的形状是三角形的。
25.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该容器和柱塞的形状是椭圆形的。
26.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，在开口处还包括两个材料排出喷嘴。
27.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该灭火材料包括一种液体灭火物质。
全文摘要
一种灭火器包括一个由触发机构(44)控制的喷雾偏压柱塞(50),其中该柱塞安装在灭火化合物容器(12)中,弹簧(42)和柱塞在触发机构启动时从容器中向火喷出灭火化合物。该灭火器具有一个手柄端(18)和一个在其长度相对端的出口端(18),这样,在化合物喷出时,用户可使出口端远离用户。该灭火器还可安装和提供一个热敏传感器(302),用于自动启动。
文档编号A62C13/00GK1272829SQ98809778
公开日2000年11月8日 申请日期1998年9月2日 优先权日1997年9月2日
发明者康拉德·S·米库莱茨 申请人:奥拓克斯公司