喷洒器泡的制作方法

1.本发明涉及用于灭火系统的喷洒器泡（sprinkler bulb），特别地涉及含有光敏流体的喷洒器泡，并且涉及使用喷洒器泡激活灭火系统的方法。


背景技术：

2.灭火系统通常包括喷洒器装置，所述喷洒器装置被布置成使流体排出或者散开，以用于灭火或者防火。喷洒器装置通常包括喷洒器泡，所述喷洒器泡被布置成在指示火灾（或者指示火灾风险）的预确定的温度下破裂，并且由此使喷洒器发出灭火流体。因此，喷洒器泡作为一种类型的机械熔断器来操作，当它们破裂时，它们从相关联的源中释放灭火流体。为了正确地起作用，如果发生火灾，喷洒器装置的泡必须在出现的预先安排的情况下可靠地破裂。因此，泡是喷洒器装置的关键组件。
3.虽然喷洒器泡被布置成在它们暴露于指示火灾的预确定的温度的情况下破裂，但是现代灭火系统还常常能够按命令来激活喷洒器泡（即，使喷洒器泡破裂）。这允许喷洒器泡例如在其中火灾已经通过其它方式（例如通过用户观察）被检测到的区域被抢先激活。通过按命令激活喷洒器泡，可防止火灾扩散，或者可更快地灭火和/或防止火灾达到否则将使喷洒器泡破裂的温度。
4.因此，灭火系统可包括采用嵌入喷洒器泡中的导线丝（wire filament）的形式的加热元件。因此，系统可按命令加热喷洒器泡并且使它们破裂。因此，系统可通过激活喷洒器泡（即，使喷洒器泡破裂）按命令放出灭火流体。然而，例如如果同时加热大量的泡，则这样的激活可能要求极大的功率。鉴于它们的安全至关重要性，在激活喷洒器泡方面的改进是期望的。


技术实现要素：

5.根据本发明的第一方面，提供有用于灭火系统的喷洒器泡，所述喷洒器泡包括：密封的易碎壳体；壳体内的电路装置，其中电路装置包括紫外光源；以及壳体内的光敏流体，光敏流体在使用中当暴露于来自光源的紫外光时经历化学反应。
6.因此，喷洒器泡可被配置，使得紫外光源的激活使光敏流体经历化学反应。化学反应可增加壳体内的压力，并且可因此有助于或者使壳体破裂（例如，以用于激活与喷洒器泡相关联的喷洒器装置）。壳体和光敏流体可被配置，使得化学反应使密封的易碎壳体破裂。因此，在使用期间，壳体内部紫外光源的激活可使密封的易碎壳体破裂，例如以用于从喷洒器装置释放灭火流体。
7.喷洒器泡可适于在常规的喷洒器装置和/或灭火系统或类似物中使用。喷洒器可作为常规的喷洒器泡可操作，以及通过暴露于紫外光而可操作。喷洒器泡可被布置，使得壳体在预确定的条件（例如指示火灾事件的预确定的条件（例如预确定的温度））下裂开、爆裂、碎裂或者以其它方式破裂，使得喷洒器泡可用于当满足预确定的条件时，激活喷洒器装置和/或灭火系统。因此，喷洒器泡甚至在没有激活紫外光源和随后的光敏流体的化学反应
的情况下可作为喷洒器泡可操作。因此，例如如果发生电路装置和/或紫外光源故障，喷洒器泡可以是失效保险（failsafe）。
8.除非喷洒器泡破裂，否则它可适于防止灭火剂或类似物从喷洒器装置释放。例如，喷洒器泡可被配置成当它的温度达到预确定的阈值时破裂、碎裂或者爆裂。喷洒器泡可被布置，使得当它未受损时，它可支持例如用于使喷洒器装置的密封装置或者塞子固定就位以防止释放灭火剂的预确定的机械负载。
9.光敏流体可以是任何光激活物质。光敏流体可以是任何合适的液体和/或气体，但是在一个实施例中，它是液体（至少最初例如在经历化学反应之前是）。光敏流体可被密封在壳体内。壳体可被气密地密封，使得除非壳体破裂，否则没有流体能进入或者离开壳体。壳体可被配置成当内部的压力达到预确定的阈值时破裂。由于流体压力和温度是相关的，壳体也可被配置成当光敏流体达到预确定的温度时破裂。壳体和光敏流体可被布置，使得壳体将在预确定的条件下破裂，并且喷洒器泡将不再能够支持例如用于防止灭火剂从喷洒器装置释放的机械负载。壳体可由任何合适的材料形成，并且可包括以下项或者由以下项形成：玻璃、塑料、结晶体（crystal）、陶瓷、类石英（quartzoid）或类似物。壳体可完全由玻璃、塑料、结晶体、陶瓷、类石英或类似物形成。
10.紫外光源可被配置成在紫外光谱的预确定的带宽内发出辐射。紫外光源可发出具有在约10纳米和约400纳米之间的波长的辐射。波长可在约250纳米和约350纳米之间。波长可在约290纳米和330纳米之间。波长可在约300纳米和320纳米之间。波长可在约300纳米和310纳米之间。
11.光敏流体可被选择和/或被配置，使得它在由紫外光源发出的光的波长具有显著的吸收。紫外光源可被选择和/或被配置，使得它发出光敏流体对其展现出显著的吸收的光的波长。因此，可基于光敏流体来选择紫外光源和/或可基于紫外光源来选择光敏流体。
12.化学反应可以是任何合适的类型的任何合适的反应，并且可以是增加壳体内压力或者使壳体破裂和/或爆裂的任何反应。化学反应可以是例如当从光源吸收紫外辐射时的化学腐化和/或分解。化学反应可以是光致离解、光分解或者光解。也就是说，光反应可以是光作用下的分子的分解或者分开。
13.电路装置可放置在壳体中的光敏流体内，并且可被自由放置在流体内。电路装置可不附接到壳体或者不以其它方式机械地耦合到壳体。电路装置可不被有形地连接到例如引导到壳体外部的导线。喷洒器泡可不包括除了电路装置以外的任何电气组件。电路装置可包括多个电子组件。电路装置可包括印刷电路板或类似物。电路装置可不干扰或者不以其它方式影响喷洒器泡在预确定的条件下破裂方面的功能。电路装置可对壳体的机械性质没有影响。电路装置可完全在壳体内，并且可完全与壳体内的腔室或者开口一起。电路装置在壳体内可以是可移动的，因为它可不被附接到壳体或者以其它方式耦合到壳体。
14.电路装置可包括用于接收功率的无线模块。因此，电路装置可从喷洒器泡外部的源无线地接收功率。电路装置可仅从喷洒器泡外部的装置无线地接收功率。因此，喷洒器泡可被完全密封，并且不要求进入壳体或者嵌入壳体中的连接、接线、引线或类似物。无线模块可被配置成接收信号，并且电路装置可经由通过无线模块接收的信号可控制。
15.电路装置可以是无源电路装置，并且可在它不能单独操作的意义上是无源的。它可仅包括无源电子组件。无源电路装置本身可能不能控制其中的电流（current flow）。无
源电路装置可被配置成仅响应于例如来自喷洒器装置或者喷洒器泡外部的其它装置（诸如喷洒器装置控制器或者灭火系统控制器）的外部信号和控制来操作。
16.无线模块可包括电感器和电容器。无线模块可仅通过电容器和电感器来提供。电感器和电容器可被布置为谐振电路、lc电路、储能电路（tank circuit）、调谐电路或类似物。因此，电路装置可被布置成在没有到喷洒器泡外部的任何事物的有形的（tangible）、固体（solid）连接的情况下，经由无线模块来供电。
17.电路装置可包括用于存储经由无线模块接收的功率的功率存储装置（例如电池、电池单元（cell）或类似物）。因此，电路装置可经由无线模块来充电。电路装置可例如从灭火系统或者灭火系统的喷洒器装置被无线地供电。
18.电路装置可包括可操作以加热光敏流体的加热元件。电路装置可包括用于加热喷洒器泡的壳体内的光敏流体的加热元件。加热元件可以可操作以加热喷洒器泡的壳体内的光敏流体，以由此增加壳体内的压力。加热元件可以可操作以加热光敏流体，并且由此增加喷洒器泡的壳体中的压力，并且使壳体破裂。
19.电路装置可被布置，使得紫外光源和/或加热元件仅在满足预确定的条件时（例如仅在由无线模块接收的信号具有大于预确定的阈值的振幅时）被激活。因此，喷洒器泡可被布置，使得仅当需要时，可通过在无线模块处接收例如具有足够大振幅的信号来激活紫外光源和/或加热元件。电路装置可被配置，使得如果由无线模块接收的信号不是预确定的信号（例如，具有小于预确定的阈值的幅度），则不激活紫外光源和/或加热元件。
20.电路装置可包括控制单元，所述控制单元被配置成控制电路装置及其组件，例如以在预确定的条件下激活紫外光源。电路装置可以可操作以根据需要激活紫外光源或者加热元件。相比于常规的喷洒器泡，所述喷洒器泡还可更可靠，因为即使加热元件故障，它也可激活。
21.光敏流体可以是1,1,1,2,2,4,5,5,5-九氟-4-（三氟甲基）-3-戊酮。光敏流体可以是氟化酮。光敏流体可以是cf3cf2c(=o)cf(cf3)2。光敏流体可以是c2f5c(o)cf(cf3)2。光敏流体可以是3m
tm novec
tm 1230消防流体。光敏流体可以是任何合适的聚合物。光敏流体可以是任何合适的有机或者无机物质。光敏流体可以是响应于紫外光的吸收而经历化学反应的任何物质。也就是说，光敏流体可以是任何光激活物质。
22.光敏流体本身可以是灭火剂。光敏流体可以是不导电的，并且因此可适于将电子设备（以及特别地电路装置）浸入其中。因此，即使当电路装置的电气连接直接与光敏流体接触并且淹没在光敏流体中时，电路装置在光敏流体中的浸入也可不使电路装置（例如因短路而）发生故障。
23.壳体对于紫外辐射可以是不透的，并且可因此基本上防止紫外辐射通过其传输。因此，喷洒器泡可用在含有紫外辐射的环境中，因为紫外辐射将不能穿透壳体，并且因此将不使光敏流体反应、降解或者腐化。
24.喷洒器泡可被布置成通过使用小于1瓦的功率而破裂。喷洒器泡可被布置成通过使用小于0.5瓦的功率而破裂，并且可被布置成通过使用小于0.1瓦的功率而破裂。也就是说，紫外光源可使用小于1瓦、0.9瓦、0.8瓦、0.7瓦、0.6瓦、0.5瓦、0.4瓦、0.3瓦、0.2瓦或者0.1瓦的功率来引起光敏流体的足够的化学反应，以使壳体破裂。因此，相比于常规的系统，喷洒器泡可将显著更小的功率用于激活，因为不需要相对高的功率来加热导线丝或类似
物。
25.在没有例如由加热元件或者附近火灾事件特别加热的情况下，喷洒器泡可以可操作以通过紫外光源的照射而破裂。也就是说，在没有由专用加热元件或类似物加热的情况下，可激活喷洒器泡。因此，相比于常规的喷洒器泡，所述喷洒器泡可在更低的温度下被激活。同时，如果并且当喷洒器泡被加热到足够的温度时，喷洒器泡可仍然被激活。喷洒器泡可以可操作以在小于260摄氏度、小于240摄氏度、小于220摄氏度、小于200摄氏度、小于180摄氏度、小于160摄氏度、小于140摄氏度、小于120摄氏度、小于100摄氏度、小于80摄氏度、小于60摄氏度和/或小于40摄氏度的温度下破裂。典型的喷洒器泡常常被配置成在工业标准温度额定值下激活，并且可被颜色编码，以便指示它们的温度额定值。例如，下表示出了工业标准温度额定值和对应的喷洒器泡颜色。
26.喷洒器泡可根据上文所示的工业标准来配置，并且因此可具有工业标准温度额定值（即，壳体在其下破裂的预确定的温度）。喷洒器泡也根据上文所示的工业标准来变色。喷洒器泡还可被配置成通过使用用于激活的紫外光源而不是通过加热，在低于它的温度额定值的温度下破裂。特别地，喷洒器泡可通过使用紫外光源在小于57摄氏度的温度下被激活。因此，喷洒器泡可在比激活常规喷洒器泡所需的那些温度更低的温度下被激活。因此，喷洒器泡可在温度敏感的环境或者在其中高温引起风险的环境（例如，计算机服务器房间、具有可燃或易爆化学品的环境等）中使用。
27.密封的易碎壳体、紫外光源和/或光敏流体可被配置，使得当壳体内的压力到达预确定的阈值时壳体将破裂。因此，可基于紫外光源和/或基于光敏流体和它的化学性质来选取壳体的大小、厚度、特性和/或机械性质。类似地，可基于壳体的性质来选择紫外光源和/或光敏流体，以便确保壳体将在预确定的条件下破裂。
28.喷洒器泡可具有小于约12毫米、小于约8毫米或者小于约4毫米的直径。喷洒器泡可具有常规的大小并且可以是适于灭火系统的任何大小。然而，喷洒器泡可以是相对小的。喷洒器泡可具有根据例如标准玻璃泡的day-impex范围（day-impex range of standard glass bulb）的大小，并且可以是826、817、933、937、984、941、942或者989泡类型。
29.根据本发明的第二方面，提供有灭火系统，所述灭火系统包括喷洒器装置和如本
文中参考本发明的第一方面所描述的喷洒器泡。
30.喷洒器泡可被布置成防止灭火流体从喷洒器装置散开，并且喷洒器装置可被布置，使得当喷洒器泡机械故障时，释放灭火流体以用于灭火。在这个方面，喷洒器泡和喷洒器装置可以以常规的方式布置，并且可例如安装在其中可能需要灭火能力的建筑物、飞行器、车辆、船或者其它合适的结构中。灭火系统可安装在建筑物、飞行器、车辆、船或类似物中。
31.喷洒器泡可被布置在喷洒器装置中，使得当它未受损时，它防止灭火流体从喷洒器装置释放，并且当它破裂时，它使灭火流体从喷洒器装置释放。
32.系统可包括多个喷洒器装置，每个喷洒器装置具有如本文中参考本发明的第一方面所记载的相关联的喷洒器泡。系统可被配置成同时激活多个喷洒器泡。系统可被配置成同时激活喷洒器泡中的所有喷洒器泡。
33.喷洒器装置可被布置成向喷洒器泡的电路装置无线地提供功率。喷洒器装置可被布置成经由无线模块为电路装置供电。因此，紫外光源可由喷洒器装置无线地供电。灭火系统可不包括连接到喷洒器泡和/或嵌入喷洒器泡中的有形的、固体导线（例如加热导线丝或者功率或者信号的电气连接）。
34.系统可被配置成使用小于1瓦的功率来激活喷洒器泡。系统可被配置成使用小于0.9瓦、0.8瓦、0.7瓦、0.6瓦、0.5瓦、0.4瓦、0.3瓦、0.2瓦或者小于0.1瓦来激活喷洒器泡。
35.系统可包括如本文中参考本发明的第一方面所描述的特征。在系统包括多个喷洒器泡的情况下，每个喷洒器泡可如本文中参考本发明的第一方面所描述的那样。
36.根据本发明的第三方面，提供有激活灭火系统的方法，所述灭火系统包括喷洒器泡，所述喷洒器泡包括密封的易碎壳体，所述密封的易碎壳体含有光敏流体，所述方法包括：采用紫外光照射光敏流体以使它经历化学反应并且由此使壳体破裂。
37.所述方法可包括使用小于1瓦的功率来激活喷洒器泡。所述方法可包括使用小于0.9瓦、0.8瓦、0.7瓦、0.6瓦、0.5瓦、0.4瓦、0.3瓦、0.2瓦或者小于0.1瓦来激活喷洒器泡。
38.所述方法可包括在小于260摄氏度、小于240摄氏度、小于220摄氏度、小于200摄氏度、小于180摄氏度、小于160摄氏度、小于140摄氏度、小于120摄氏度、小于100摄氏度、小于80摄氏度、小于60摄氏度、小于40摄氏度的温度下激活喷洒器泡。所述方法可包括在小于57摄氏度的温度下激活喷洒器泡。
39.所述方法可包括使用如由此参考本发明的第一方面所描述的喷洒器泡，和/或使用如本文中参考本发明的第二方面所描述的灭火系统。
40.根据本发明的另一方面，提供有含有光激活物质（例如光敏流体）的喷洒器泡，所述物质可被配置成当在使用期间暴露于紫外光时经历化学反应以使喷洒器泡破裂。根据本发明的另一方面，提供有使含有光激活物质（例如光敏流体）的喷洒器泡破裂的方法，包括利用紫外光照射光激活物质以使喷洒器泡破裂。
附图说明
41.下文通过仅示例的方式并且参考图来描述本发明的某些实施例，在图中：图1示出包括壳体和壳体内部的电路装置的喷洒器泡，其中电路装置包括紫外光源；以及
图2示出图1的电路装置的示意图。
具体实施方式
42.图1示出喷洒器泡100，喷洒器泡100包括密封的易碎壳体110和设置在壳体110内的电路装置120。因此，电路装置120被密封在壳体110内部。壳体110还含有（处于液相的）光敏流体130以及气泡140。
43.在使用中，泡100位于灭火系统（未示出）的喷洒器装置200（图1中部分地示出）中，并且被安置成将密封装置210、塞子或类似物固定就位，以防止灭火流体离开喷洒器装置200。喷洒器装置200的密封装置210在图1中示出。喷洒器泡100被布置，使得除非它破裂，否则它防止灭火流体从喷洒器装置200散开。如果喷洒器装置附近发生火灾时，壳体110中的液体130将被加热，并且因此壳体110内的压力将增加。一旦液体130达到（例如指示在火灾附近的）预确定的温度，来自加热液体130的所得到的压力将使易碎壳体110破裂并且喷洒器装置200的密封装置210将不再固定就位。灭火流体然后将从喷洒器装置200中放出。壳体110、液体130和气泡140可被配置，使得壳体110将在预确定的条件下（例如当液体130达到预确定的温度时，并且因此当壳体110由此暴露于预确定的压力时）破裂。壳体110可由任何合适的材料（诸如玻璃、塑料、结晶体、陶瓷、类石英或类似物）形成。类石英因其在本领域中的流行可以是优选的。
44.电路装置120被放置在壳体110内。为了喷洒器泡100的正确操作，密封壳体110以防止任何和所有的泄露（例如，以防止任何流体进入到壳体110中，和/或防止任何流体外出到壳体110外）是有必要的，否则如果发生如上文所描述的紧急情况，壳体110可能不破裂。因此，电路装置120被密封在壳体110内，并且不能简单地被提供有（例如用于供电和/或通信的）外部连接。喷洒器泡100不包括连接到电路装置120的任何导线或者固体电气连接。如此，壳体110不具有嵌入在其中的任何导线（例如加热丝或者电气连接）。
45.因此，电路装置120提供有无线单元160，例如如图2中所示的lc电路。lc电路包括电感器164和电容器162，并且用于在预确定的频率（例如lc电路的谐振频率）和/或振幅下生成和/或接收信号。因此，电路装置120可通过某个宽带从泡100的壳体110外部接收信号。电路装置120还包括功率存储装置190，因此，它可根据需要经由无线单元160接收和存储用于它的操作的功率，尽管它被密封在泡壳体110内。电路装置120还可经由无线单元160发送和接收通信信号，由此被配置成与壳体110外部的灭火系统或者喷洒器装置200的其它组件通信。
46.电路装置120包括控制单元180，所述控制单元180被配置成控制电路装置120及其组件的操作。控制单元180可自主地控制电路装置120的操作，和/或可在壳体110外部的被布置成控制例如多个喷洒器装置和喷洒器泡的远程系统控制器的控制下而控制电路装置120的操作。控制单元180可经由无线单元160与泡100外部的元件通信，和/或可被远程系统控制器控制。
47.电路装置120包括印刷电路板（pcb）和多个电子组件。它包括电容器300，形成无线单元160的部分的一个电容器162，以及被配置为压力传感器150的一个电容器。电路装置还包括用于感测壳体110中流体130的温度的温度传感器172。
48.电路装置120还包括紫外（uv）光源125，诸如uv灯泡、uv led或类似物。uv光源125
可被激活以发出uv辐射。由于电路装置120在光敏流体130中并且被光敏流体130包围并且暴露于光敏流体130，因此，当uv光源125被激活时，流体130将暴露于来自uv光源125的uv辐射。因此，uv光源125被布置成当被激活时照射光敏流体130。
49.光敏流体130具有使它对紫外辐射敏感的化学结构。在使用中，来自uv光源125的紫外辐射使流体130经历化学反应，这随后使壳体110中的压力增加。流体130和壳体110可被选择并且被配置，使得当uv光源125被激活时壳体110中的压力将超过使壳体110破裂所需的预确定的阈值。因此，喷洒器泡100可通过激活uv光源125而被激活（即，壳体110破裂以用于通过喷洒器装置200释放灭火流体）。因此，喷洒器装置200可被激活，并且灭火流体可被分配。
50.虽然可使用任何合适的光激活物质，但是光敏流体130优选地是3m
tm novec
tm 1230消防流体，其是1,1,1,2,2,4,5,5,5-九氟-4-（三氟甲基）-3-戊酮。也就是说，光敏流体是cf3cf2c(=o)cf(cf3)2或者c2f5c(o)cf(cf3)2。当暴露于uv辐射时，流体130经历光分解并且基本上腐化。它具有最大吸收波长在306纳米（nm）的合适的uv截面（cross-section），并且在波长高于300nm表现出显著的吸收。因此，uv光源125被配置成发出高于300nm的uv辐射，并且被配置成发出在300nm到320nm或者300nm到310nm范围中的辐射。
51.光敏流体130本身也是灭火流体，并且是不导电的，并且对于电子设备（有时称为“干水（dry water）”）的浸入是安全的。因此，电路装置120可在不影响它的可操作性的情况下被浸入在流体130中。
52.在使用中，可（例如通过灭火系统的远程系统控制器）命令喷洒器泡100激活。无线单元160可接收激活信号，并且控制单元180可响应于激活信号来激活紫外光源125。紫外光源125然后可照射光敏流体130，并且使它经历化学反应，由此增加壳体110内的压力直到壳体110破裂为止。作为壳体110破裂的结果，可从喷洒器装置200释放灭火流体。灭火系统可同时命令多个喷洒器泡100激活。喷洒器泡100可在比通过加热来激活喷洒器泡所要求的那些温度更低的温度下被激活。