CN110496332A - 用于飞机舱体的灭火装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于飞机舱体的灭火装置及系统，该灭火装置包括：用于喷射灭火剂的喷嘴；多个灭火瓶，灭火瓶的瓶体内包含有灭火剂，瓶体上分别设置有灭火剂的填充口和释放头；连接灭火瓶和喷嘴的多通管件，多通管件具有相互连通的一个出口和多个进口，出口连接至喷嘴，多个进口分别连接至多个灭火瓶的释放头。其中，当触发灭火瓶时，灭火瓶的释放头能够与进口连通。根据本发明的用于飞机舱体的灭火装置及系统可省去现有机上灭火系统所需的庞大复杂的整体管路，可降低安装、维护成本，提高灭火系统的安全性、可靠性，还有助于提高灭火系统安装、布置的灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及飞机防火领域，尤其涉及用于飞机舱体的灭火装置及系统。
背景技术
随着新型大飞机舱体装载量的提高、旅客的需求不断变化和物流行业的不断发展，飞机货舱内存放的货物变得越来越复杂。诸如大规模使用的锂电池等需要存放的货物，使得飞机舱内的货物存在更多不安全的点火源，这一定程度上增加了飞机舱内火灾的风险和危险性。
货舱灭火系统是运输类飞机飞行安全的重要保障手段之一。现有的典型飞机货舱灭火系统通常包括大容量的灭火瓶及较大规模的整体灭火管网或管路。在这样的现有方案中，灭火剂存储于惰性气体加压的大容量灭火瓶内。执行灭火程序时，灭火剂通过管路分配及输送系统到达指定火区，由灭火喷嘴喷出，实现对目标区域的火情抑制。
这样的现有方案中，灭火管路输送及分配系统的设计，是整个灭火系统设计工作的重要环节。特别是在大型运输类飞机灭火系统设计中，灭火管路设计会变的极为复杂，管路布置需考虑与其他系统及飞机主结构的间距、灭火剂流动阻力、材料的耐压极限、管路的流量分配等诸多因素。
庞大复杂的灭火管路带来的一个问题在于，其占用的灭火系统的重量指标或比率会较高，造成机上空间和资源的浪费。例如，以某型168座级运输类飞机为例，灭火管路系统的重量约为5kg，占灭火系统总重量的10％。FAA(美国联邦航空局)在2008年颁布了咨询通告AC25.795，依据该咨询通告建议，灭火管路设计应该满足相应的防护要求，该要求进一步增加了灭火系统管路设计的复杂性。
另一个问题在于，庞大复杂的灭火管路在灭火剂释放过程中的压力损失较为显著，灭火系统的成本效率不佳，管路设计、安装、维护较为复杂。而为了使得管路设计不过于复杂，需要采用大容量的灭火瓶，为此通常不得不使用球形或椭球型瓶体，而这种瓶体对于灭火瓶的机上安装和布置而言较为复杂，相应地会增大安装维护成本。
此外，现有飞机货舱灭火系统的其他问题还包括，庞大复杂的管路，可能因管路组件包括各种控制阀体的故障，而使得灭火系统局部甚至整体失效，安全隐患较大，灭火系统整体可靠性不够高。
因此，亟需提供一种新的用于飞机舱体的灭火装置及系统，以消除现有飞机货仓灭火系统的上述缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有的飞机货舱灭火系统所需管路庞大复杂，因而安装、维护成本较高，灭火系统的安全性、可靠性不够高的缺陷，提出一种新的用于飞机舱体的灭火装置及系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明提供了一种用于飞机舱体的灭火装置，其特点在于，所述灭火装置包括：
用于喷射灭火剂的喷嘴；
多个灭火瓶，所述灭火瓶的瓶体内包含有灭火剂，所述瓶体上分别设置有灭火剂的填充口和释放头；以及
连接所述灭火瓶和所述喷嘴的多通管件，所述多通管件具有相互连通的一个出口和多个进口，所述出口连接至所述喷嘴，多个所述进口分别连接至多个所述灭火瓶的所述释放头；
其中，当触发所述灭火瓶时，所述灭火瓶的所述释放头能够与所述进口连通。
根据本发明的一种实施方式，所述瓶体呈长圆柱形，所述灭火剂填充口和所述释放头分别布置于所述瓶体的顶面和底面上。
根据本发明的一种实施方式，所述多个灭火瓶具有至少根据所述灭火瓶对应的保护空间的舱内容积和/或舱体泄漏率确定的容积。
根据本发明的一种实施方式，所述灭火瓶还包括爆炸帽触发电路和爆炸帽，所述爆炸帽布置于所述释放头内部，所述爆炸帽触发电路被构造为能够选择性地致使所述爆炸帽爆炸，从而触发所述灭火瓶，以形成位于所述释放头内的释放口，使得所述释放头与所述进口连通。
根据本发明的一种实施方式，所述多个灭火瓶填充有具有不同压强的灭火剂。
根据本发明的一种实施方式，所述灭火装置还包括控制电路，所述控制电路被配置为能够根据所述灭火瓶内的压强由高到低的顺序先后触发所述多个灭火瓶，或者，所述控制电路被配置为能够同时触发所述多个灭火瓶。
根据本发明的一种实施方式，所述释放头内部布置有节流部件，所述节流部件被构造为能够限制经由所述释放头释放存储于所述瓶体内的流体的流速。
根据本发明的一种实施方式，所述灭火装置包括多个灭火瓶还包括喷嘴保护罩，所述喷嘴保护罩呈盘状并具有周缘部分以及相对于所述周缘部分下凹的中心部分，所述中心部分开设有喷嘴安装孔，所述喷嘴自所述中心部分下凹的一侧穿设于所述喷嘴安装孔中并固定，其中所述喷嘴的远端不超过所述周缘部分所在平面。
根据本发明的一种实施方式，所述多通管件的所述出口直接连接至所述喷嘴或者仅经过一段软管连接至所述喷嘴，和/或，所述多通管件的所述进口直接连接至所述释放头或者仅经过一段软管连接至所述释放头。
根据本发明的一种实施方式，所述灭火瓶还具有被配置为能够测量所述灭火瓶内的气压的压力表。
根据本发明的一种实施方式，所述瓶体的直径在56mm-96mm的范围内，长度在170mm-220mm的范围内。
本发明还提供了一种用于飞机舱体的灭火系统，其特点在于，所述灭火系统采用了相互独立配置的多个如上所述的用于飞机舱体的灭火装置。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
根据本发明的用于飞机舱体的灭火装置及系统，可利用更为灵活配置的相互独立的灭火单元取代了现有技术中的整体灭火管网，因而可免去复杂灭火管路输配系统的设计，无需进行管网系统的计算和验证，可减少灭火系统重量，避免了较长的输送管路造成的灭火剂释放过程中的压力损失，降低了对于单个灭火瓶的设计要求。同时，还可避免或减少因灭火管路阻塞、管路控制阀故障等引起的灭火系统失效，提高了系统可靠性，进而提高了飞机安全性。
同时，根据本发明的用于飞机舱体的灭火装置及系统还有助于利用多个小容量灭火瓶代替现有的大容量灭火瓶，进一步降低安装维护的难度和成本、灭火系统的布置、安装更为灵活。
附图说明
图1为根据本发明的较佳实施方式的用于飞机舱体的灭火装置的正视图。
图2为根据本发明的较佳实施方式的用于飞机舱体的灭火装置的侧视图。
图3为根据本发明的较佳实施方式的用于飞机舱体的灭火装置中的单个灭火瓶的正视图。
附图标记说明
100：灭火装置 1：灭火瓶
2：多通管件 3：喷嘴
4：喷嘴保护罩 11：瓶体
12：填充口 13：释放头
14：爆炸帽触发电器插头 15：压力表
16：锁紧螺母 21：出口
22：进口 41：周缘部分
42：中心部分
具体实施方式
下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都落入本发明的保护范围之中。
在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。
如图1-3所示，根据本发明的较佳实施方式的用于飞机舱体的灭火装置100，该灭火装置100包括用于喷射灭火剂的喷嘴3、多个灭火瓶1以及连接灭火瓶1和喷嘴3的多通管件2。
其中，灭火瓶1的瓶体11内包含有灭火剂，瓶体11上分别设置有灭火剂的填充口12和释放头13。多通管件2具有相互连通的一个出口21和多个进口22，出口21连接至喷嘴3，多个进口22分别连接至多个灭火瓶1的释放头13。当触发灭火瓶1时，灭火瓶1的释放头13能够与进口22连通。
应当理解的是，尽管如图1-2所示的灭火装置100包括两个灭火瓶1和将灭火瓶1分别连接至该喷嘴3的三通管件，但根据机上不同区域的灭火需要，该灭火装置100可采用其他数量的灭火瓶1和多通管件2。可选地，灭火瓶的瓶体可采用不锈钢等材质制成。
另一方面，根据本发明的较佳实施方式的灭火装置100可很好地运用于分布式的灭火系统中，其中得以有效利用容积相对较小的单个灭火瓶1，而不必尽可能增大单个灭火瓶1的容积，因而不必采用和现有技术类似的球形或椭球型瓶体。如图3所示，根据本发明的一些优选实施方式，单个灭火瓶1的瓶体11可以呈长圆柱形，灭火剂填充口12和释放头13分别布置于瓶体11的顶面和底面上。长圆柱体外形的灭火瓶外形设计可更便于灭火瓶在机上的安装和布置。进一步优选地，灭火瓶瓶体体积及灭火剂填充量，可根据灭火瓶1对应的保护空间的舱内容积和/或舱体泄漏率确定的容积。
单个灭火瓶1可包括爆炸帽触发电路和爆炸帽，爆炸帽布置于释放头13内部，爆炸帽触发电路被构造为能够选择性地致使爆炸帽爆炸，从而触发灭火瓶1，以形成位于释放头13内的释放口，使得释放头13与进口22连通。可选地，灭火瓶1可利用其上的爆炸帽触发电器插头14连接至控制电路之类的控制装置或触发装置，可利用爆炸帽触发电器插头14及爆炸帽触发电路选择性地致使爆炸帽爆炸，从而触发灭火瓶1，触发后则灭火瓶1的释放头13能够与进口22连通，进而经由与之相连的喷嘴3喷出灭火剂。
根据一些优选实施方式，单个灭火瓶1还可包括用于固定释放头13的锁紧螺母16，释放头也可采取可调节的构造或形式。
根据一种优选的配置方式，灭火装置100中的多个灭火瓶1可填充有具有不同压强的灭火剂。例如，利用高、低速灭火瓶1实现更好的灭火效果。可选地，单个灭火瓶1设计可采用不同的机械结构，在货舱内冗余布置，防止单一类型灭火瓶失效引起系统失效。
根据本发明的一些进一步优选的实施方式，灭火装置100还包括控制电路，控制电路被配置为能够根据灭火瓶1内的压强由高到低的顺序先后触发多个灭火瓶1。高压/高速的灭火剂的优先喷出可尽可能在第一时间实现对货舱火情的一次性扑灭，低压/低速灭火瓶1则可持续释放灭火剂对舱内火情进行抑制。可以理解的是，根据其他一些可选的实施方式，控制电路也可被配置为能够同时触发多个具有不同压强或灭火剂喷出速度或者其他方式的不同配置的灭火瓶1。
进一步优选地，可配合机上的一些火情、火险监测装置或者传感器，根据监测情况或者参数的不同，而以预先设置好的不同方式、顺序或者时间间隔触发不同的灭火瓶，以达到更佳的灭火效果。
根据本发明的一些优选实施方式，释放头13内部布置有节流部件，节流部件被构造为能够限制经由释放头13释放存储于瓶体11内的流体的流速，进而可控制释放时间。
如图1-2所示，根据本发明的一些优选实施方式，灭火装置100包括多个灭火瓶1还包括喷嘴保护罩4，喷嘴保护罩4呈盘状并具有周缘部分41以及相对于周缘部分41下凹的中心部分42，中心部分42开设有喷嘴安装孔，喷嘴3自中心部分42下凹的一侧穿设于喷嘴安装孔中并固定，其中喷嘴3的远端不超过周缘部分41所在平面。
可选地，多通管件2的出口21可直接连接至喷嘴3或者可仅经过一段软管连接至喷嘴3。多通管件2的进口22也可直接连接至释放头13或者壳仅经过一段软管连接至释放头13。
可选地，灭火瓶1还具有被配置为能够测量灭火瓶1内的气压的压力表15。
根据本发明的一些优选实施方式，瓶体的直径在56mm-96mm的范围内，长度在170mm-220mm的范围内。其中，瓶体的具体尺寸可以根据安装布置灭火瓶1的位置及空间大小而决定。但总体来说，具有如上所述尺寸的长圆柱形瓶体，有利于灭火瓶在飞机舱体内的多处进行灵活的分布式布置，其相比于现有技术中较大体积的球形及椭球型瓶体，不仅所需空间较小，且更易于安装固定。
采用相互独立配置的多个如上的用于飞机舱体的灭火装置100，可构成用于飞机舱体的灭火系统。
这种灭火系统，可不使用整体的灭火系统管路，可采用“少量多瓶”的方案，即减少单个瓶内填充灭火剂的质量而增加灭火瓶1数量，在保证对指定区域灭火效果不变的情况下，避开了复杂灭火管路的设计。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种用于飞机舱体的灭火装置，其特征在于，所述灭火装置包括：
用于喷射灭火剂的喷嘴；
多个灭火瓶，所述灭火瓶的瓶体内包含有灭火剂，所述瓶体上分别设置有灭火剂的填充口和释放头；以及
连接所述灭火瓶和所述喷嘴的多通管件，所述多通管件具有相互连通的一个出口和多个进口，所述出口连接至所述喷嘴，多个所述进口分别连接至多个所述灭火瓶的所述释放头；
其中，当触发所述灭火瓶时，所述灭火瓶的所述释放头能够与所述进口连通。
2.如权利要求1所述的灭火装置，其特征在于，所述瓶体呈长圆柱形，所述灭火剂填充口和所述释放头分别布置于所述瓶体的顶面和底面上。
3.如权利要求1所述的灭火装置，其特征在于，所述多个灭火瓶具有至少根据所述灭火瓶对应的保护空间的舱内容积和/或舱体泄漏率确定的容积。
4.如权利要求1所述的灭火装置，其特征在于，所述灭火瓶还包括爆炸帽触发电路和爆炸帽，所述爆炸帽布置于所述释放头内部，所述爆炸帽触发电路被构造为能够选择性地致使所述爆炸帽爆炸，从而触发所述灭火瓶，以形成位于所述释放头内的释放口，使得所述释放头与所述进口连通。
5.如权利要求4所述的灭火装置，其特征在于，所述多个灭火瓶填充有具有不同压强的灭火剂。
6.如权利要求5所述的灭火装置，其特征在于，所述灭火装置还包括控制电路，所述控制电路被配置为能够根据所述灭火瓶内的压强由高到低的顺序先后触发所述多个灭火瓶，或者，所述控制电路被配置为能够同时触发所述多个灭火瓶。
7.如权利要求1所述的灭火装置，其特征在于，所述释放头内部布置有节流部件，所述节流部件被构造为能够限制经由所述释放头释放存储于所述瓶体内的流体的流速。
8.如权利要求1所述的灭火装置，其特征在于，所述灭火装置包括多个灭火瓶还包括喷嘴保护罩，所述喷嘴保护罩呈盘状并具有周缘部分以及相对于所述周缘部分下凹的中心部分，所述中心部分开设有喷嘴安装孔，所述喷嘴自所述中心部分下凹的一侧穿设于所述喷嘴安装孔中并固定，其中所述喷嘴的远端不超过所述周缘部分所在平面。
9.如权利要求1所述的灭火装置，其特征在于，所述多通管件的所述出口直接连接至所述喷嘴或者仅经过一段软管连接至所述喷嘴，和/或，所述多通管件的所述进口直接连接至所述释放头或者仅经过一段软管连接至所述释放头。
10.如权利要求1所述的灭火装置，其特征在于，所述灭火瓶还具有被配置为能够测量所述灭火瓶内的气压的压力表。
11.如权利要求2所述的灭火装置，其特征在于，所述瓶体的直径在56mm-96mm的范围内，长度在170mm-220mm的范围内。
12.一种用于飞机舱体的灭火系统，其特征在于，所述灭火系统采用了相互独立配置的多个如权利要求1-11中任意一项所述的用于飞机舱体的灭火装置。
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