专利名称：消防球的制作方法
技术领域：
本发明涉及消防装置。特别是本发明涉及一种装置，其通过爆炸力分散湿式的和干式的消防化学剂。
背景技术：
当前一般使用的消防装置涉及多种限制因素，其获取成本、布置、存放、使用于灭火，或者抑制火和其它因素。其性质，使得它们可能需要对质量、知识渊博的人进行定期检查，培训或者秘密地详细精通它们的使用通常是庞大的和/或需要作为中央感应和消防系统，广泛、昂贵的安装，以提供他们设计要提供的保护。
小火安全装置，例如一般加压的化学消防器，由于它们的加压容器的预先需要而相对地重。他们的重量、庞大和相对复杂，加上制造成本，和因此理论上它们的获得成本。在使用时，它们的化学剂的导向的喷射流需要判断和预想，以及因此需要一个其智力未被烟、热、神经紧张或者恐慌而破坏的完全清醒和认知的使用者。
洒水系统涉及很高的安装成本，并且由于被限制的水的供给、泵不工作、供水管的沉积堵塞，或者不能安装足以覆盖大厦区域的喷水头，以及其它因素，可能不能有效地灭火。
消防设备的几乎任何的固定安装的缺点，例如消防软管和喷水头，它们时常安装有小于它们被安装的内部空间的全部范围的完全的覆盖区域，由于安装简单，固定安装限制了它们的分散模式，或者对灭火剂排放造成物理障碍。一种单一的分散单元的例子，例如喷水头，在饭店房间的中心，如果由于着火而致动，则分散模式不能到达一个不规则形状的房间的所有的角落，例如这样的不规则通常包括短的入口走廊，洗手间，由于拐角等而造成盲区。
因此，本发明设计出一种产品，其在安装方面是多样的，即可安装在一个简单的支架上，该支架可以在墙壁上，桌子上，柜台上或者点子表面，或者其它地方，并且能够在放置时自己致动，还能够从其支架上提起，手工使用，房间或者区域的任何居住者有知觉的都应当适合，能够使用。
用于消防目的的爆炸装置在现有技术中在扑灭局部火焰时，时常具有很高的效率，但是在成本方面显示了局限性，并且它们的设计相对复杂影响了制造过程的复杂性。而且它们的存放、配置和/或使用方法使得需要专家使用，不能被广大的公众接受。而且，如前面提到的，一些消防装置的消防化学剂的分散模式可能在一些情况下不够或者不够理想。爆炸分散化学剂的消防装置的两个另外的重要的不足是，爆炸力伴随一些飞屑，甚至是这种装置的一些小片，尽管是易碎的壳体，因此对它们自身的安全有害。
在几乎所有的现有技术中，在爆炸式的或者其它输送装置中，制造和/或安装成本，以及因此的销售成本对于广大公众需要是限制因素。此因素在不发达国家以及甚至在发达国家的较穷地区中是最明显的。
甚至普通的干燥的化学加压罐式消防装置的庞大和不好看从美学上限制了它们在世界范围内安装在许多私人住处。人们一般不将这样的装置安装在起居室，或者客人接待区域，有时纯粹是由于美学的原因。
常常只是一个消防装置保持用于整个私人住所，并且静止放置多年以后可能失效，由于它需要专业人员定期检查和保养；一些事情私人住房的拥有者时常未注意到。并且只在住房内的一些地方配置一个消防装置，可能存在到消防装置的路径被火焰或者烟气阻断，特别是当起火时居住者在睡觉。
本发明意于克服或者改进上述现有技术的限制。
发明概述本发明的目的是提供一种不昂贵的、紧凑的和易于使用的装置，其采用爆炸式，在其使用时不出现任何严重的安全伤害。
重要的是本发明是单个使用的装置，其基本构造是环保的，并且在装置致动时，其残留物与装置使用的膨胀的消防化学剂一样。不试图实现装置的可重复使用性，因为一个可重新使用的装置需要部件能够承受再制造过程的应力，加上需要重复利用的基础结构不仅能够将装置“再装填”，而且测试和保证重复利用的装置能够以所需水平的保护或者有效性再次操作。当然这导致需要可重新使用的部件必须足够坚固，不仅用于再装填/重复制造，而且在使用一次以上时能够可靠地操作。这些前提对于一个可重新使用的装置来说，特别是对于一个生命和财产所依靠的装置是必须的，对于一般的公用事业以经济方式损害可重复使用的容器或者系统。
低成本、容易制造、有效的消防装置逻辑上需要的是低质量，制造低廉的容器，在这样的装置内部的最大量的消防化学剂，消防剂与完整的作用单元的总重和总质量的相对高的重量/质量百分比。一种用快速装置分散化学剂的方法，其自身重量轻，不庞大，装置容器在装置存放和不使用时需要较小的地方。一般的公众接受还需要其它值，它们是其工作的高度有效，直观地使用简单，足够紧凑，可以放置在任何地方，当需要时能够得到，以及不昂贵。
因此，在此公开的该装置意于具有下列特征一种简单的自身包含的设计，和一种构造，其物理完整性和可操作性能够很快地由普通的不是很精通技术的人通过直观的外部检查而推测，并且是不昂贵，易于在世界上几乎任何国家制造；其使用这样直观简单，甚至于一个糊涂的或者局部残疾的使用者也可以通过较小的预见而可以使用；在尺寸和形状上是这样的无害，它可以安装或者存放在几乎任何环境中，没有美学缺陷；能够用人或者不用人干涉地致动，如果不用的情况下，则在爆炸时提供足够的听觉报告，警告人们受到火的威胁。
本发明是一种爆炸式的消防装置，包括有一个基本部件
a)易碎的壳体，其成分没有榴散弹的威胁，b)消防剂，例如是有市售的，或者是干燥的，或者是湿的，或者是其它形式的，是单一的，或者多种组合的，c)一种爆炸装置，爆炸力低，在致动期间，不足以释放对离装置相对近的人的衰弱的震荡性的震动，优选是一种没有任何足够硬度、质量或者密度的组成部分，以构成榴散弹般的，弹道学的危害，并且是有市售的，一般能够找到的。
在优选实施例中，部件a)包括一种低密度的刚性的模制成形的塑料泡沫壳体，它可以是但是不限定于一个球形，包括一个半球的模制形状，两个同样的模制件形成一个完整的球形，而且，不意于将本发明限定于只是一种形状，不排除其它可能的壳体轮廓。
如果两个这样的半球一起组装形成的接缝可以认为是参考的纬度平面，则在分半球的极区或者另外的方便的点，定位小孔，使得其带有相邻的外表面空腔，小的烟火熔丝穿过该孔突出，并且放平，即齐平在所述的空腔中。一个圆的装填孔模制在半球中，在它们的连接处，当壳体半部组装成一个整个的单元，炸药已经在内侧时，用作为装置装填化学消防剂的孔。
对于直径约为15cm的装置，刚性泡沫壳体的壁厚适当的是在0.8-1.0cm。一种与壳体材料适宜的粘结剂可以在两个壳体半部组装时使用，但是不是必要的。
围绕组装的壳体，作为外层，典型的是一层或者多层一般可得到的，厚度适当的塑料收缩性薄膜。在装置的球形外部的实施例中，第一层是收缩性薄膜的宽带施加在垂直的方向上，横跨球的极部，保持将两个半球、以及装填塞固定，并且还覆盖住极部或者接近极部的熔丝端。在将低温热空气施加到收缩性包装膜上以后，这层盖住球的大部分。第二条带与第一层的尺寸，厚度和直径相同，将第二带围绕两个组装的半部形成的缝在纬度方向上施加。当第二带收缩性到球体上时，两个层一起盖住本发明的外部。收缩性薄膜层不管装置的外部形状是什么样，都能够提供结构质量，这是一般的低密度、刚性的塑料泡沫材料的壳体所缺少的，即有张力的“外皮”更好地防止表面磨损。此覆盖物还使得本发明高度防水，如果需要，在一些选定的区域施加附加的适当的硅基或者其它的密封剂。
部件b)是初级的和可能是辅助的消防剂。化学剂的选择只限定于心部化学剂，即在单壁模式下的化学装填剂，或者本发明的多层模式的内心装填剂，应当是干粉式，例如市售的碳酸铵或者碳酸钠，或者任何其它适合的干粉形式的消防化学剂；炸药必须不能让任何其它物理形式的化学剂进入，或者炸药必须通过保护性的包裹或者涂层与化学剂隔绝。
化学剂的选择可以由可找到性、成本和试图将本发明用于特定的火的种类而决定。
液体或者甚至是气态的化学剂在大气压下可以容纳在多壁结构的带有外壳的外部空腔中，该外壳基本上与内壳的结构相同，只是大一些。已经发现，甚至于普通的水作为瞬间冷却剂，当装置爆炸时雾化，提供大大增加的消防功效，通过其它商业方法已知专用的液体剂可以提供更高的专门的功效。
部件c)是任一端带有熔丝的炸药。这些普通的有市售的烟火炸药是典型的镁/铝粉末式烟火炸药，并且可供选择的范围很大，其大小刚好具有足够的爆炸力使装置的壳体破碎，并且以有效的模式分散出消防剂。
一个小的15cm直径的单个部件的本发明的干化学装置已经发现能够分散其化学剂从爆炸点达到2米或者更远，采取全方位分散模式，给定优选的球形外部轮廓，并且能够有效地在该分散半径内达到自然产生地弄熄各种火，不需要大的爆炸力。已经发现，需要分散容纳在15cm直径的装置中的干粉化学的力在大多数情况下只对0.5米范围内的旁观者造成稍稍暂时的撞伤，即使在爆炸期间与装置直接接触也未必造成任何永久的伤害，由实际的结构和适当地选择爆炸力决定。
这是由于本发明的容器或者壳体是由轻的易碎的材料，带有覆盖层。当此轮廓足够牢固时维持装置的物理完整性，防止滥用的适合的外力，并且允许一个长的保质期，需要打碎并且分散化学剂不大。
1.附图目录在本公开中包括了5个本发明的附图，包括对基本设计的某些改进。这些附图表示了装置的所有的必要元件，然而，它们不意于将外部形状限定到只是那些示出的情况。
图1表示一个部分切掉的消防装置的剖视的透视图。
图2是本发明的基本的外部形状的视图，定位了在另外几个图中剖视的参考面。
图3是对消防装置的基本设计的双壁改进的剖视图。
图4是分解的透视图，在本发明的后面和基面定位细节。
图5表示一种替代基本设计的消防装置的改变的外部轮廓，只是为了视觉美观。
2.附图中所用的标号目录1.收缩性包装的塑料薄膜层之间的搭接区域2.垂直(或者“纵向”)约束收缩性包装的塑料薄膜层3.易碎的壳体4.半球边缘的舌与槽连接5.炸药6.熔丝(在炸药的任一端)7.水平(或者“横向”)约束收缩性包装的塑料薄膜层8.消防化学剂装填物9.装填孔和安装塞10.半球壳体半件之间的缝11.在基本设计的双壁改进的外部空间内的辅助的消防化学装填物12.在内外壳体之间的间隔环13.双壁改进的模制在内部的极定位节点14.双壁改进的外壳体
具体实施例方式
为了满足摘要中描述的需要，本发明的安全壳，见图1和其它图中的3，采用重量轻的低密度的刚性的塑料泡沫作为较佳的材料，并且在在当前的最佳选择中指定EPS(膨胀泡沫聚苯乙烯)。环保一些，此材料模制成所需的部件形状，在优选实施例中是半球形，因为在制造时由它组装的球形是基本的，内容积与表面面积的比值最高，并且因此装置的尺寸最小，以及导致在使用时具有最均匀的全方向散布。
在一个球形的外形的实施例中，各球形的边缘的一半能够具有舌状的突起特征，与另一半边缘的槽部4配合，也可以是其它连接特征，除去保留一小部分边缘用于装填孔和安装塞9，允许将球形的两侧使用一个单一的造型，带有在他们10之间的固定连接。
本发明确定为用手抛出，即投，滚，落下或者其它的瞄准起火的区域，因此熔丝6在球的任一极端或者两个极端点燃，继而激活烟火炸药5，炸药的爆炸力会破坏泡沫壳体，并且分散出化学剂8。此优选实施例是使消防装置致动的最经济的解决办法。本公开并不主张一般的纸或者纸板包裹的烟花烟火炸药是唯一可以使用的，而是认为对于一般的使用，炸药的选择必须是一种由具有这样低的密度和质量的构成部分的材料构成，在炸药爆炸时它们有效地碎裂成小片的无害的飞屑。
本发明由部件组装，首先将炸药5的熔丝6中的一个穿过塑料泡沫壳体3中为熔丝制造的孔，然后，将熔丝切断成这样一个长度，并且将其端部插入到用于容纳熔丝6的末端的壳体凹陷的空腔中，使得炸药5悬挂在组装成的装置的质量中心。炸药的另一端的另一个熔丝同样穿过壳体基础中的孔，两个壳体半部被压在一起，并且由舌-和-槽连接件4或者其它连接特征保持在一起，然后将第二熔丝同样地切断成一个长度，并且埋入到在壳体表面预先模制的空腔中。
然后，将一种干燥的化学消防/灭火剂8通过装填孔9灌入到壳体中，直到充满，然后用安装塞将孔封闭。然后将一个预定尺寸的塑料收缩性包装带2或者7固定到壳体3或者14上，典型的是PVC塑料，其用于收缩性的热量比聚烯烃薄膜低。在球形的实施例中，一个收缩性包装膜带2垂直地固定(即带的中心线纵向定位)，其中环形的收缩性带的中心线应当横跨并且盖住在组件的顶部和基部的空腔中的熔丝6的末端，并且横跨装填塞9的中心线，在此优选的轮廓中该装填塞9位于半球10之间的缝部。
单个的收缩性带2有效地将整个球组件约束成密封的单元，但是通常不会盖住球的整个表面，由于通常的塑料收缩性包装膜的最大收缩性比通常不足以使收缩性带的边缘在施加热风的条件下有效地减小其轮廓，从而完全地并且整洁地封闭整个球表面。因此，没有一种薄膜具有较高的收缩性比特性，收缩性带的宽度被限制到能够整洁地成轮廓在一个球形上的宽度。
然后将第二带7横向施加到球形组件上，即此带的中心线协同地定位在一个平面上，两个半球10的缝在该平面上，并且同样地用热风吹风机或者通过一个热风通道将第二带收缩性到球表面上，这是工业上通用的，操作的空气温度要大大低于组件的熔丝点燃温度。至此装置的基本组装完成。
此过程的小的修整可以包括添加适量的与壳体和收缩性膜成分谐调的硅基或者其它的密封物质，不让水分进入到壳体缝、装填塞和熔丝孔中，提供收缩性膜以上的保护。组装过程足够地简单快捷，10个或者10个以下的不熟练的工人的劳动力每天能够用手组装几百个单元，使得本发明的生产能够在甚至是很偏远和未开发的区域进行。
用于本发明的一种改进，见图4，其将上面描述的整个组件包围在另一个通常是同心的壳体14中，该壳体与第一个壳体很像，但是足够大，从而包围一个内外壳体之间的空腔，其中该空腔能够装填第二种消防剂11，可以是干燥的或者是液体的，其性质能够是作为内部心部的干燥化学充填物的反应物，或者是第二种化学剂，使得该装置处理各种类型的炎的范围变宽，或者甚至添加一种液体冷却剂，甚至是普通水，以增加装置的灭火效率。使用这样的冷却剂是有效的，因为液体突然膨胀成蒸汽，因此产生冷却的效果，从许多现有技术的例子中知道对于许多种类的火具有明显的效果。
这样的如图3所示的“多壁”结构在本公开中不意于限于第二外壳。此公开主张添加层的数目，以及因此由另外的壳体包围的用于分离消防部件的室的数目只是限于附加层的附加组成的实际的值。在本领域中的进步是在一个小的简单的装置中选择这样的消防混合和多功能性，这样的装置能够在初级的生产设施中组装。
图5表示本发明的外部构形的美观的变型的一个例子。这样的装置形状的变形不意于与收缩性塑料膜保护的刚性泡沫空心壳体的优选实施例的基本特征不同，该壳体包围消防剂以及纸或者纸板包裹的烟火的炸药；因此外部形状和尺寸可以根据美学的要求、内部容积的需要、独特的散布模式、或者紧急要求进行选择。
在此应当指出，因为本发明的紧凑以及制造成本低，可以经济可行地将这样的装置方便地放置在建筑物的各处，包括走廊、洗手间，甚至是学校、办公室、家及其它大厦的厕所，在那里提供可靠和多余的消防保护。
将该装置固定地安装放置在简单地支架上，自身致动的操作的合意的多余增加了该装置依靠烟火熔丝和炸药提供保护的能力，当静止地放置在支架上时允许装置自然产生作用，由于其外部表面大大地暴露，不需要使用者干涉。另外，在爆炸时，存在另一个固有的安全因子，适度地大声的听得见的爆炸，如果装置自己致动，则足够作为警报，不依赖于其它的传感装置或者采用电子线路的中央系统。
人工使用的直观的简单的方法，在紧张、紧迫的情况下，需要较少的机敏或者预见，对于不熟练的使用者增加了适当地有效地使用的可能性。在火焰已经前进到燃料源和/或其它固定设备时，该固定设备已经吸收足够多的热，在用任何种类的消防设备初次灭火以后散发浓烟并且再点燃，少量的这些装置是可携带的，使得它们可以用于帮助清理出一个从大火吞没的建筑中出去的路径。作为一种“可任意使用的”单个使用的装置，当选择人工使用时，比起现有技术中的各种释放安全锁、接合致动器、打开阀或者开关、操作扳机和/或将灭火剂喷射到要灭火的各种区域，将装置投入到火焰中在程序上更快、更基本并且更自然。当那些系统不是过于复杂时，公知的是大火的牺牲者甚至由于热和/或烟而部分地丧失劳动能力，并且知道他们的生命受到威胁的处境，他们的智力因此可能被削弱，使得他们可能对于完成简单的工作都有困难。
权利要求
1.一种爆炸式的消防装置，其构造在优选实施例中包括a)一个低的总质量，低密度，易碎的空心的容器，由一种刚性的塑料泡沫或者纸构成，其中在优选实施例中该壳体是但是不局限于膨胀的泡沫聚苯乙烯，外面覆盖由PVC或者PE塑料收缩性包裹或者其它薄的保护性薄膜，其性质是易碎的，因此作为组装的壳体和其内容物的一种机械的包扎工具；b)具有作为一个装填物向壳体a)的空心空间中装填的磷酸铵或者碳酸钠式灭火剂，或者其它的灭火剂或者抑制的矿物、化学化合物或者混合物，具有物理形式或者有市售的压缩气体推进剂，罐式灭火器的任何干粉的特性；c)包含在装置的心部，一种致动方法是，在优选实施例中，一种硫酸镁/铝粉末式烟火炸药，可用熔丝端点燃，该熔丝端向外突出到或者接近装置壳体a)的外表面，点燃时具有足够的爆炸力，使得组装的装置破碎，并且在一个宽范围内释放出灭火物质b)。
2.根据权利要求1的装置，还包括a)多壁结构，在其心部是权利要求1中公开的实施例，但是所述装置的壳体进一步由接下来的较大的壳式壳体包围，如权利要求1的a)，使得一个空间将一个壳体与下一个最外面的壳体分离开，在这样制造的装置中产生附加的分离的空间；b)不同的灭火剂化学装填物包含在附加的空间中，它们是任何的物理形式，其中如果在本发明中使用一种以上的装填物，其性质与另一种组分装填物相反，当组装的装置在存放状态时，用来在相同的内部空间中混合或者共存，各装填物需要与另一种装填物隔离成其自己的层壳体，各接下来的壳体层包围前面的壳体层，至少最外面的壳体的外部表面由一个薄的塑料薄膜层约束和保护，并且致动的方法与权利要求1公开的实施例相同。
3.如权利要求1或2的装置，其中用于特别的目的，烟火炸药是增加的、改变的或者替换为用火、热或者烟感应和/或致动元件致动的。
全文摘要
一种爆炸式的消防装置，用于防止大火，其中，该装置的爆炸力通过使用低密度/低质量部件而被减小；该装置没有一个部分具有足够的质量或者密度而构成冲击伤害，并且不会由于爆炸而产生震荡性的震动危害。本发明包括一个轻的由易碎材料制造的壳体(3)，其带有一个保护性外部覆盖物(7)。在消防装置的内部空腔中，一种烟火炸药(5)设置在或者接近质量中心，并且由熔丝(6)致动，熔丝从炸药延伸，其端部从内部炸药延伸，并且安装在外表面。该消防装置是可以装填各种灭火化学剂(8)，包括干粉、两部分反应剂、液体部分或者其它的，单一的或者组合的。
文档编号A62C35/08GK1713935SQ02829433
公开日2005年12月28日 申请日期2002年8月9日 优先权日2002年8月9日
发明者瓦拉蒂奇·凯玛特 申请人:萨莉·朱塔伯哈, 瓦拉蒂奇·凯玛特