一种带双充双控功能的灭火剂自动充填系统及方法与流程

本发明涉及消防灭火瓶，特别是一种带双充双控功能的灭火剂自动充填系统及方法。

背景技术：

中国海军航空工程学院王占勇、邹刚、刘振岗在2017年第1期《液压与气动》期刊上发表的论文《飞机防灭火剂充填装置的设计与实现》中提到飞机防灭火剂充填装置主要由液压系统、氮气系统、防火系统、灭火系统、测试系统和工控系统组成。此飞机防灭火剂充填装置的原理如图1所示，其灭火剂充填过程由充填和补压两步完成。充填是将灭火瓶19与接管嘴18连接(工位一)，使来自低压管路的氮气进入灭火剂储存罐16作为动力源，将灭火剂压入灭火瓶19，并使之达到规定重量。补压是将灭火剂充填完成后借用中高压氮气系统对灭火瓶用氮气进行补压。

充填具体过程为：当从氮气瓶1来的氮气通过开关7、减压阀8后降为低压压力，出口压力由压力表10指示，超出设定压力时由安全阀9进行溢流控制，并打开开关12或电磁阀13通电后，低压氮气进入灭火剂储存罐16，使灭火剂储存罐16内增压，将灭火剂储存罐16内的灭火剂直接压入灭火瓶19，工控系统通过压力变送器14实时监控灭火瓶19内的压力，直到由电子秤称量出灭火剂的重量达到标准值后，关闭开关12或电磁阀13断电即可。

补压具体过程为：将灭火瓶19从接管嘴17拆除，由接管嘴37接入(工位二)，启动增压泵25，将氮气由氮气瓶1中的低压增压至额定高压，经安全阀29、电磁阀33、换热器34、开关36后进入灭火瓶19，直至灭火瓶内达到规定压力值为止。

上述充填系统在灭火剂充填重量控制、氮气充填压力控制方面取得了积极的理论研究和实践探索，方案设计基本是成功的，但也存在诸多弊端，分析如下：

1、充填两种介质(灭火剂1211、氮气)过程中，需要对灭火瓶进行两次连接，且低压与高压充填不能自动切换，需人工切换，使得充填效率低。

图1中，充填灭火剂时，灭火瓶19的接口经接管嘴18、开关17与灭火剂储存罐16外连(工位一)；充填氮气时，则要断开工位一的连接，将灭火瓶19与接管嘴37进行连接(工位二)，才能完成从氮气瓶1经开关20(或电磁阀21)的中压充填，或是经开关26(或高压泵25)的高压充填。简言之，给灭火瓶19充填灭火剂、氮气两种介质，需要对其进行两次连接，不能一次连接完成两种介质的充填，工作效率较低。

在对灭火瓶进行氮气压力充填时，由于灭火瓶19充填氮气额定压力范围是p3(9～11mpa)，具体充填压力值与环境温度相关，氮气瓶1新灌装氮气压力最高为12～12.5mpa，因而，仅有新灌装的、满压的氮气瓶1才能通过中压管路(经开关20或是电磁阀21)直接给灭火瓶19充填额定压力。随着充填次数的增加，氮气瓶1的压力降低，则要开启开关23(或电磁阀24)，经增压泵25增压后才能达到灭火瓶19额定充填氮气压力。显然，图1所示的中压充填(经开关20或是电磁阀21)与高压充填(经开关23或是电磁阀24，由增压泵25增压)是两路管路，需要启/停切换才能实现，充填效率较低。

2、充填灭火剂管路系统中无回填功能，易造成残余灭火剂固态化而堵塞充填管路。

灭火剂储存罐16经开关17、接管嘴18给灭火瓶19充填灭火剂，当完成灭火剂充填以后，从灭火剂储存罐16的接口到接管嘴18之间的管路中充满残留的液态灭火剂，该残留介质会固态化时效，影响该段充填管路的畅通性。该充填系统不具备将残留的液态灭火剂在固化前回填灭火剂储存罐16的功能。下一次充填作业，需先清理该残留的固态介质。这样的操作繁琐、效率低。

3、对压力和重量的过充不能自动卸压减量，手动操作多次才能完成定值充填，效率低。

图1所示，给灭火瓶19充填灭火剂时，充填控制系统没有将灭火剂称重系统与充填阀门进行闭环控制。对灭火剂的重量控制是经验先导、称重验证、不够继续充、过高则泄、不够再充，进行这样的循环。同样，对其进行氮气压力的充填，也没有将充填测压系统与充填阀门系统进行闭环控制，需要反复多次才能对灭火瓶19完成额定压力、重量的充填作业。该方法只满足单件或小批充填，不能满足自动、准确、高效的量产充填作业。

4、充填回路及元器件没有考虑灭火剂腐蚀性的影响，易发生功能性故障。

灭火剂1211的国家标准gb4065规定，该物质含有酸性成分，其酸度或酸性物≤3mg/kg(以hbr计)。图1所示灭火剂储存罐16到灭火瓶19经过的接头、管路及元件，没有考虑灭火剂对碳钢材料的弱酸腐蚀性作用，易造成接头渗漏、开关泄漏、管路损坏等故障，造成灭火剂的泄漏，既易导致充填系统的功能性故障，又易引发灭火剂污染环境、造成人体伤害的作业安全事件，这不符合环保、安全方面的规章制度。

5、充填灭火剂管路系统中无干燥功能，无法去除灭火剂中的水分，影响灭火的有效性。

1211灭火剂的国家标准gb4065规定，该物质水分含量≤20mg/kg。该水分含量会引起1211部分水解，在存储过程中，与1211灭火剂储存罐16形成酸性水溶液和铁锈。当喷射1211时，该水分含量可能冻结以致堵塞喷嘴，这是不能允许的。

图1所示，1211灭火剂储存罐16经开关17、接管嘴18给灭火瓶19充填1211，该充填管路中没有设置气体干燥器，导致1211灭火剂储存罐16中的水分会直接进入灭火瓶19，可能导致上述故障发生，这是系统设计存在的瑕疵，影响充填可靠性。

据了解，目前无论航空发动机所涉灭火瓶的生产厂家，还是部队航修企业、国内液压、消防行业，同一灭火瓶既可对灭火剂(1211)、氮气两种介质进行充填(双充)，又能对灭火剂充填重量、氮气充填压力进行控制(双控)的装置的组成和方法方面均存在诸多弊端，尚无普遍认同的技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对现有技术不足，提供一种一次连接便可完成全部充填工序的带双充双控功能的灭火剂自动充填系统及方法，其典型用于航空发动机灭火瓶生产、维修、地勤部队机务维修、公安消防用灭火瓶带压充填领域，具有准确性、可靠性、先进性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种带双充双控功能的灭火剂自动充填系统，其包括灭火剂充填管路、辅助气体充填管路和测控系统，所述灭火剂充填管路和所述辅助气体充填管路的前端分别与辅助气体源连接，所述灭火剂充填管路上设置灭火剂储存罐，所述辅助气体充填管路包括高压充填和低压充填两种工况，所述测控系统包括控制器，所述辅助气体充填管路的高压充填和低压充填两种工况合用一条充填管路，所述灭火剂充填管路的输出端和所述辅助气体充填管路的输出端并接在灭火瓶的输入口。

本发明通过将辅助气体充填管路的高压充填和低压充填两种工况合用一条充填管路，且灭火剂充填管路的输出端和辅助气体充填管路的输出端并接在灭火瓶的输入口，使得本发明进行一次与灭火瓶的连接，就可实现灭火剂及辅助气体的充填，大大提高了灭火瓶的介质充填效率。

所述辅助气体充填管路上设置带直通支路和增压支路的增压器，且所述增压器的输入端设置用于检测辅助气体压力值的第一压力传感器，所述增压器的输出端设置用于检测灭火瓶气压值的第二压力传感器，所述灭火瓶置于称重传感器上，所述第一压力传感器、第二压力传感器、称重传感器分别接入所述控制器的输入端，所述灭火剂充填管路和所述辅助气体充填管路上的各电磁阀分别接入所述控制器的输出端。当第一压力传感器的检测值略等于灭火瓶的额定压力时，所述增压器的直通支路接入所述辅助气体充填管路，当第二压力传感器的检测值小于灭火瓶的额定压力时，所述增压器的增压支路自动接入所述辅助气体充填管路。

所述带双充双控功能的灭火剂自动充填系统还包括用于排除灭火瓶内潮湿气体的灭火瓶吸潮充辅助气体管路和灭火瓶吸潮排辅助气体管路，以及用于将灭火剂充填管路中残留灭火剂回充至灭火瓶的残留灭火剂回填管路。

所述残留灭火剂回填管路包括相互连接的供辅助气体支路和回填支路。所述回填支路同时作为所述灭火剂充填管路的后端管路。

所述辅助气体源的输出端设置第一气体干燥器，以避免辅助气体源中的水分进入灭火瓶而影响灭火剂的灭火有效性。

所述灭火剂储存罐的p口设置第二气体干燥器，以去除灭火剂1211中的水分，保证灭火剂灭火的有效性。

基于同一发明构思，本发明还提供了上述带双充双控功能的灭火剂自动充填系统的充填方法，其包括下列步骤：

1)利用灭火瓶吸潮充辅助气体管路和灭火瓶吸潮排辅助气体管路将灭火瓶内的潮湿气体彻底排除，为充填灭火剂做好准备；

2)利用灭火剂充填管路向灭火瓶充填灭火剂，在此过程中，自动称量灭火剂的充填重量，当灭火剂的充填重量达到设定重量时，测控系统自动阻断灭火剂充填管路，充填过程结束；

3)利用测控系统自动打开残留灭火剂回填管路使灭火剂充填管路中的残余灭火剂回填至灭火剂储存罐中；

4)利用测控系统自动打开辅助气体充填管路使其向灭火瓶内充填辅助气体，在此过程中，利用第二压力传感器检测灭火瓶内压力，当灭火瓶内压力达到额定值时，测控系统自动阻断辅助气体充填管路，关闭灭火瓶自带开关，拆除灭火瓶，灭火瓶的充填结束。

本发明是一种对同一灭火瓶可充填灭火剂二氟一氯一溴甲烷(1211)、氮气两种介质(双充)，既能控制灭火剂充填重量、又能控制灭火瓶内充填压力(双控)的充填系统和方法，充填过程只需一次连接灭火瓶就可以自动完成全部(两种介质)充填过程。

本发明采用了高中低压兼顾的辅助气体充填管路、灭火剂充填管路、残留灭火剂回填管路，配以压力检测、称重检测、压力通断回路等措施，实现对灭火瓶一次连接就能完成双充双控、定量定压等全过程充填作业，为提高灭火剂充填设备的安全性、准确性、提高作业效率发挥了积极作用，且还能将管路中残留的灭火剂回填至灭火剂储存罐，避免了灭火剂充填管路因残余灭火剂固态化而堵塞。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统灭火剂充填装置原理图。

图2为本发明灭火剂充填系统原理图。

图1中：1.氮气瓶、2.脱水二氧化碳气瓶、3.二位三通电磁阀、4气滤、5.气源压力变送器、6.气源压力表、7、11、12、17、20、23、26、31、32、36.截止阀、8.低压减压阀、9.低压安全阀、10.低压压力表、13、21、24、33.二位二通电磁阀、14.低压压力变送器、16.灭火剂储存罐、19.灭火瓶、22、28.单向阀、25.增压泵、29.高压安全阀、30.高压压力表、34.换热器、35.高压压力变送器；

图2中：1.1～1.6.二位二通电磁阀、2.1～2.2.气体干燥器、3.1氮气瓶、4.1～4.3.减压阀、5.1～5.3.消音器、6.1开关、7.1～7.4.压力传感器、8.1灭火剂储存罐、9.1增压器、10.1～10.2.单向阀、11.1快速接头、12.1灭火瓶、13.1溢流阀、14.1～14.2.三通接头、15.1～15.2.四通接头。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

如图2所示，本发明带双充双控功能的灭火剂自动充填系统包括灭火剂(1211)充填管路、辅助气体(氮气)充填管路、用于排除灭火瓶内潮湿气体的灭火瓶吸潮充辅助气体管路和灭火瓶吸潮排辅助气体管路、用于将灭火剂充填管路中残留灭火剂回充至灭火瓶的残留灭火剂回填管路及测控系统。所述灭火剂充填管路包括依次连接的氮气瓶3.1、第一气体干燥器2.1、减压阀4.1、减压阀4.2、电磁阀1.2、灭火剂储存罐8.1、第二气体干燥器2.2、电磁阀1.3、灭火瓶12.1。所述辅助气体充填管路用于向灭火瓶12.1充入额定压力氮气，其包含依次连接的氮气瓶3.1、第一气体干燥器2.1、电磁阀1.1、增压器9.1、减压阀4.3、电磁阀1.5、单向阀10.2、第二压力传感器7.4、灭火瓶12.1，且灭火瓶12.1的输入口处设置安全阀13.1及消音器5.3。所述灭火瓶吸潮充辅助气体管路包括依次连接的氮气瓶3.1、第一气体干燥器2.1、减压阀4.1、减压阀4.2、电磁阀1.4、单向阀10.1、灭火瓶12.1，且电磁阀1.4的前端设置压力传感器7.3。所述灭火瓶吸潮排辅助气体管路包括依次连接的灭火瓶12.1、电磁阀1.6及消音器5.2。所述残留灭火剂回填管路包括依次连接的氮气瓶3.1、第一气体干燥器2.1、减压阀4.1、减压阀4.2、电磁阀1.4、单向阀10.1、电磁阀1.3、第二气体干燥器2.2、灭火瓶12.1等组成。所述测控系统用于控制充填系统的压力和灭火剂重量，包括plc、第二压力传感器7.4、称重传感器(在本实施例中为电子称重仪)等组成，控制相关元件的工作状态，对充填压力和充填重量进行闭环双控。

下面参照图2，对本发明带双充双控功能的灭火剂自动充填系统的充填原理进行说明。

1.灭火剂1211的充填系统及方法

1.1.预备过程

图2所示的系统中，在向灭火瓶12.1充填灭火剂之前，需要先将灭火瓶12.1内的潮湿气体用干燥的氮气排除3～5次，作为充填的预备工序。

该过程分为两个工序：

工序一，向灭火瓶12.1吸潮充氮气

打开氮气瓶3.1自带的开关，氮气瓶3.1内高压氮气依次经第一气体干燥器2.1、减压阀4.1～4.2、电磁阀1.4、单向阀10.1充入灭火瓶12。此过程中，减压阀4.1将氮气瓶内压力由12～12.5mpa减至1mpa，再由减压阀4.2将其进一步减至0.5mpa，电磁阀1.4得电接通，其余电磁阀均处于断电关闭状态。

工序二，灭火瓶12.1吸潮排氮气

接工序一，电磁阀1.4失电，常态关闭；电磁阀1.6得电接通。其余电磁阀均处于断电关闭状态。灭火瓶12.1内的低压氮气经快换接头11.1、电磁阀1.6、消音器5.2排气。

此过程由测控系统自动控制3～5次，可将灭火瓶12.1内的潮湿气体彻底排除，为充填灭火剂1211做好准备。

1.2.灭火剂1211的充填过程该过程分为两个工序：

工序一，向灭火瓶12.1充填灭火剂1211

断开快速接头11；电磁阀1.2、1.3得电接通，其余电磁阀均失电，常态关闭。氮气瓶3.1内的高压氮气经第一气体干燥器2.1、两级减压阀4.1～4.2、电磁阀1.2、压力传感器7.1、t接口进入1211灭火剂储存罐8.1内，推动灭火剂储存罐8.1内的灭火剂由p口压出，经第二气体干燥器2.2、电磁阀1.3后充入灭火瓶12.1。

该过程中，灭火瓶12.1置于电子称重仪(称重传感器)之上，充填过程中对灭火剂的充填重量持续测量。当达到设定重量时，由测控系统控制电磁阀1.2、1.3断电，恢复常态(失电关闭)，充填1211灭火剂过程结束。

工序二，将充填管路内的残余灭火剂1211进行回填

打开氮气瓶3.1，瓶内高压氮气依次经第一气体干燥器2.1、减压阀4.1～4.2、电磁阀1.4(得电接通)、单向阀10.1、电磁阀1.3(得电接通)、压力传感器7.2、第二气体干燥器2.2后从p口充入灭火剂储存罐8.1。此过程中，氮气压力将单向阀10.1下游至灭火剂储存罐灭火剂储存罐8.1的p口之间管路中残余的1211灭火剂回填至灭火剂储存罐灭火剂储存罐8.1，防止其时效固化堵塞管路，为下一次充填做好准备。

2.氮气充填系统及方法

向灭火瓶12.1充填额定压力氮气，由氮气瓶3.1经充填回路完成。该过程分为两种工况：

工况一，直接充填氮气

当氮气瓶3.1是满瓶高压12～12.5mpa时，可以不经增压，直接将灭火瓶12.1充填至额定压力p3。过程为：

打开氮气瓶3.1自带的开关，高压氮气依次经第一气体干燥器2.1、电磁阀1.1、增压器9.1、减压阀4.3、电磁阀1.5、单向阀10.2、压力传感器7.4、快速接头11充入灭火瓶12.1。在该过程中，电磁阀1.1、1.5均得电接通，其余电磁阀均失电关闭；减压阀4.3设定为灭火瓶12.1的额定压力p3，溢流阀13.1设定值p4比p3略高0.5mpa，常态关闭，压力异常升高则打开，起安全作用；增压器9.1的输入压力值高于或等于其输出的额定压力，故增压器9.1的输入端和输出端直接沟通不增压。当灭火瓶12.1压力达到额定值时，测控系统采集到压力传感器7.4的信号，向电磁阀1.1、1.5发指令，使其失电关闭。关闭灭火瓶12.1自带的开关，使电磁阀1.6得电接通，充填管路内残余氮气压力经消音器5.2排泄；拆除灭火瓶12.1与充填管路的连接，氮气充填结束。

本实施例中增压器9.1是将输出压力控制在较高值的成品元件。当增压器9.1的输入压力值低于输出的额定压力时，增压器9.1连续换向增压，使其输出高压额定值；当输入压力值高于或等于输出的额定压力时，则增压器9.1的输入端和输出端直接沟通不增压。本实施例中增压器9.1属于本类成品件在气压系统中的典型应用。本实施例中选用了maximator公司的双作用气驱气型增压器，型号为dle30-2，其输入端内置压力传感器和电磁阀。

工况二，增压充填氮气

当氮气瓶3.1经过数次充填，瓶内压力降低，不足灭火瓶12.1的额定压力p3时，需将氮气增压至额定压力，再进行充填。过程为：

打开氮气瓶3.1自带的开关，高压氮气依次经第一气体干燥器2.1、电磁阀1.1进入增压器9.1，此时，增压器9.1输入端的内置压力传感器检测到氮气瓶3.1的压力偏低并将相关信息发送给测控系统后，测控系统发出指令，启动增压器9.1的内置电磁阀使增压器9.1开始循环换向增压，增压后的氮气经减压阀4.3、电磁阀1.5、单向阀10.2、压力传感器7.4、快速接头11.1充入灭火瓶12.1。当灭火瓶12.1内的气体压力值达到额定压力p3时，测控系统采集到压力传感器7.4的信号，向增压器9.1的内置电磁阀、电磁阀1.1、1.5同时发指令，使其失电关闭、停止增压及氮气充填过程；关闭灭火瓶12.1自带的开关，使电磁阀1.6得电接通，充填管路内残余氮气压力经消音器5.2排泄；拆除灭火瓶12.1与充填管路的连接，氮气充填结束。

上述充填过程各电磁阀的通断电状态详见表1。

表1充填过程各电磁阀工作状态列表

注：+表示电磁铁得电，-表示电磁铁失电。

本发明双充(两种介质：1211、氮气)双控(控制充填重量和压力)灭火剂充填系统具有向灭火瓶12.1充填1211灭火剂并自动控制充入重量、充填氮气介质并自动控制充入压力的功能。详释如下：

双介质源及低压系统用于提供1211源、氮气源，并将氮气减压引入1211灭火剂储存罐8.1，作为1211灭火剂的充填动力；另一路作为回填系统和吸潮功能提供低压介质。

中高压充氮气系统具备采集氮气瓶3.1的压力信号，并由测控系统自动选择高压充填或中低压增压充填方式，是充填氮气压力的核心组成部分。

回填系统用低压氮气将充填管路中残留的1211灭火剂充回灭火剂储存罐8.1，避免时效固化。

测控系统由plc作为核心元件，实时采集1211灭火剂充填重量、氮气充填压力信号，并控制相关电磁阀、增压器工作，按程序逻辑实现充填过程自动控制。

上述四个子系统按充填逻辑有机融合，共同组成本发明，实现双充双控功能。

本发明重点在于阐述液压、气动系统的组成及原理，即上述双介质源及低压系统、中高压充氮气系统、回填系统。测控系统的功能在于采集相关电信号并控制液压、气动元件的动作，不是本发明的重点组成部分。因此，本文对前述三个子系统的组成原理(附图2)进行详细介绍，对测控系统仅进行文字性简要介绍。

为了实现向灭火瓶充填额定重量和压力的双介质(1211、氮气)，对其气源进行压力、方向的控制，与两种介质的充填功能及辅助功能相匹配，这是该充填系统的核心技术之一。

详释如下：

如图2所示，该双介质源及低压系统由1211管路、氮气管路两条回路按充填逻辑组成，氮气管路中，氮气瓶3.1储存高压氮气，自带开关及接口各1。氮气属消耗品，用尽则换满瓶新气，标准气瓶容积40l，满瓶氮气额定压力12～12.5mpa。氮气瓶3.1的出口经第一气体干燥器2.1，滤除氮气中存在的水分和杂质，经三通接头14.2分成两路，一路经减压阀4.1、4.2将氮气瓶3.1内的高压氮气降至0.5mpa，再次经四通接头15.1分成两路，一路经电磁阀1.4(通电接通)、单向阀10.1进入回填系统。四通接头15.1的另一条分支经电磁阀1.2、压力传感器7.1到灭火剂储存罐8.1的t口，该罐储存1211灭火剂，自带充/放液开关及接口各1对，1211在压力灌装下呈液态，同属消耗品，满瓶带压力，损耗则减压，用尽则换罐充满。该分支的作用是向灭火剂储存罐8.1充填低压氮气0.6～0.8mpa，推动1211灭火剂从p口压出，属1211充填工序，具体充填方法详见上文。

图2中，一级减压阀4.1将氮气瓶3.1的额定压力由12～12.5mpa减至1mpa(p1)，二级减压阀4.2再减至0.5mpa(p2)。之所以需要两件减压阀串联，因一级减压无法实现从12～12.5mpa减至0.5mpa的减压范围。

图2中，开关6.1与消音器5.1串连，作用有二：一是释放管路中残余气压，并降低放气时产生的噪音，是1211充填完毕之后的恢复性工序。二是为1211充填管路中残留介质回填功能提供必要准备，否则，如灭火剂储存罐8.1中有残余的氮气压力，回填系统将无法实现回填功能。

为了实现向灭火瓶充填额定压力9～11mpa的氮气，应配置一套相对应的氮气压力控制系统，不论氮气瓶3.1压力高低，均应能满足额定压力充填功能，这也是该充填系统的核心技术。详释如下：

图2所示，氮气瓶3.1出口经第一气体干燥器2.1、三通接头14.2分支，一路由电磁阀1.1、增压器9.1的低压腔、减压阀4.3、电磁阀1.5、单向阀10.2、压力传感器7.4构成中高压充氮气系统，与回填系统的快速接头11.1，四通接头15.2、灭火瓶12.1对接。

增压器9.1内置压力传感器，实时测量进口氮气压力，测控系统采集该压力信号并进行比较，由程序判定自动执行后续工作，有直接充填、增压充填两种方式。

所述减压阀4.3设定为灭火瓶12.1的额定压力为p3，溢流阀13.1设定值p4比p3高0.5mpa，常态处于关闭状态，当充填压力异常升高时，溢流阀13.1打开，起保护作用。电磁阀1.6与消音器5.2串连，作用有二：一是排除充填管路内残余氮气压力并消减排气噪声，二是与双介质源及低压系统相配合，用干燥的氮气排除灭火瓶12.1内的潮湿气体，作为充填的预备工序。

所述增压器9.1是“气驱气”型双向往复增压方式，即：驱动端为低压气体，进出口接p、t；被驱介质来自氮气瓶3.1。自带压力传感器、换向阀，可自动增压至设定值；自带由四件单向阀组成的桥式回路，既可在活塞双向往复运动过程中实现增压，也可实现高压输出端与低压输入端的隔离。

为了避免充填管路中残留的1211时效固化堵塞管路，本发明设计了回填管路，可快捷疏通管路。详释如下：

图2所示，双介质源及低压系统之单向阀10.1下游、四通接头15.2、电磁阀1.3、压力传感器7.2、第二气体干燥器2.2到灭火剂储存罐8的p口开关连接，构成本回填系统。

回填时，氮气瓶3.1的氮气压力将单向阀10.1下游至1211灭火剂储存罐8.1之间的管路中残余的灭火剂回填至1211灭火剂储存罐8，防止其时效固化堵塞管路，为下一次充填做好准备。

所述快速接头11.1直连在四通接头15.2上，以避免不必要的灭火剂充填管路长度(指快速接头11.1至三通接头14.1之间的管路)，且该过程中快速接头11.1是断开状态。当向灭火瓶12.1充填氮气压力时，或用低压氮气排除灭火瓶12.1内部潮气时，该快速接头11.1是接通状态。

所述四通接头15.2至灭火瓶12.1之间的充填管路之间的管路长度应尽量减短，以减少残留的1211灭火剂。

针对1211灭火剂具有的腐蚀性，为避免充填管路发生腐蚀性故障，在系统组成方面采取了防腐性措施。详释如下：

图2所示，灭火剂储存罐8.1出口p经第二气体干燥器2.2、压力传感器7.2、电磁阀1.3、单向阀10.1、快速接头11.1及关联管路及接头组成的回路，其管路、接头、传感器体及阀体均采用不锈钢304材料制成，避免被1211灭火剂腐蚀性故障。

将图1与图2所示的两种灭火剂充填系统进行比较可知，两种系统在以下方面存在不同：

一是高/低压氮气充填切换方式不同

图1所示氮气充填系统分为高压充填(经中压管路)和低压增压充填(经高压管路)两种工况，有两条充填管路，两条充填管路之间需要人工切换；图2所示氮气充填系统的高压充填和低压增压充填合用一条充填管路，且自动检测连续充填；两者的原理与组成不同。

图1中，氮气瓶1经接管嘴37至灭火瓶19(工位2)之间的充填管路分为高压充填(经开关20或是电磁阀21，中压管路)与中低压增压充填(经开关23或是电磁阀24，高压管路)，需要识别氮气瓶1的压力数值并相应启/停切换相关电磁阀才能达到灭火瓶额定充填值，效率较低。

图2中，氮气瓶3.1至灭火瓶12.1之间的充填管路只有一条，由增压器9.1内置的第一压力传感器(图中未示)检测氮气瓶3.1的气压值，满瓶高压则经增压器9.1直接充填，中低压时则经增压器9.1增压后充填，全过程均是自动识别程序控制完成充填过程，效率高。

二是灭火瓶与两种充填介质(1211、氮气)的管路连接方式不同

图1所示灭火瓶19与两种充填介质(1211、氮气)的充填管路有两条，充填过程中，灭火瓶19需要人工拆装两次；图2所示两种充填介质(1211、氮气)合用一条充填管路，一次连接即可完成；两者的原理与组成不同。

图1中，灭火瓶19在充填1211灭火剂时，依次经接管嘴18、开关17与1211灭火剂储存罐16外连(工位1)进行充填；充填氮气压力时，则要断开接管嘴18，将灭火瓶19与接管嘴37进行连接，至工位2，才能完成从氮气瓶1经控制回路的充填。简言之，给灭火瓶19充填1211灭火剂、氮气两种介质，需要对其进行两次连接，效率低。

图2中，两种充填介质(1211、氮气)的管路按充填原理有机融合在一起，只有一条管路与灭火瓶12.1相连，完成对1211灭火剂充填重量和氮气充填压力的操作只需一次连接，就可以达到双充双控，效率高。

三是灭火剂1211充填管路中是否有回填功能存在差异

灭火剂1211在封闭管路中会时效固化，需要及时疏通。依据充填系统有无疏通管路中残余灭火剂1211的功能，可将其分为有回填功能和无回填功能两种。

图1中灭火剂储存罐16到灭火瓶19之间的管路没有回填功能，残余灭火剂容易时效固化，造成堵塞。图2所示，由氮气瓶3.1、两级减压阀4.1、4.2到单向阀10.1组成的管路，可将四通接头15.2下游到1211灭火剂储存罐8.1的p口之间管路中的残余介质充回1211灭火剂储存罐8.1，组成回填系统，起疏通作用。

四是对压力和重量过充的处理方式不同

图1所示两种充填介质(1211、氮气)的控制系统需要人工识别并进行充填或泄压的操作；图2所示控制系统能够自动完成两种充填介质(1211、氮气)充填和检测，闭环控制。两者的控制原理不同。

图1所示，给灭火瓶19充填1211或氮气时，充填控制系统没有将灭火剂1211的称重系统/氮气压力测量系统与相关阀门的动作相关联，需要人工反复多次才能完成额定压力、重量的充填作业。不满足自动、准确、高效的量产充填作业。

图2所示控制系统将灭火剂1211的称重系统/氮气压力测量系统与相关充填阀门的动作进行闭环控制，过程中不需人工干预，由控制系统自动完成额定压力、重量的充填作业。具备自动、准确、高效的特点，对小批和量产都适用。

五是灭火剂1211充填管路对防腐蚀性的处理方式不同

图1所示，1211灭火剂储存罐16到灭火瓶19经过的充填管路，没有考虑灭火剂1211对碳钢材料的腐蚀性作用，易导致充填系统的功能性故障，又可能引发灭火剂污染环境、人体伤害的作业安全事件，存在多重隐患。

图2所示，1211灭火剂储存罐8.1到灭火瓶12.1经过的充填管路和元件、接头等，均考虑灭火剂1211对碳钢材料的腐蚀性作用，采用304不锈钢制造，可确保长期使用不被腐蚀，既保证了灭火剂充填功能正常发挥，又消除了灭火剂1211泄漏造成安全隐患。

以上所述，仅为本发明的具体实施方案，但本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。