液体强化的发生气体式灭火系统及相关方法

摘要

灭火设备包括在其中布置有气体发生材料的壳体、用于点燃气体发生材料的点火器、和冷却系统。冷却系统包括其中布置有冷却剂材料的第一腔和第二腔。使冷却剂材料从第一腔流入第二腔以便使通过点燃气体发生材料所形成的气体在压力下从壳体排出时被冷却。冷却系统还包括布置在第一腔内且响应于气体压力可运动的活塞。用于冷却灭火气体的方法和用于灭火的方法包括：使灭火气体流入冷却系统的第一和第二腔；使冷却剂材料从第一腔流入第二腔；和使灭火气体与冷却剂材料接触，以便冷却灭火气体。

权利要求

1.一种灭火设备，其包括：

壳体，其具有布置在其中的气体发生材料；

启动器，其与气体发生材料的至少一部分可操作地相连并配置为点燃气体发生材料的至少一部分，以便在启动器致动时形成气体；和布置为邻近壳体的冷却系统，所述冷却系统包括限定第一腔的第一壳体和限定第二腔的第二壳体，第一壳体和第二壳体具有各自的第一开口和各自的第二开口，第一开口邻近具有布置在其中的气体发生材料的壳体，第二开口与具有布置在其中的气体发生材料的壳体相对，在第一腔中布置有冷却剂材料，其中当响应于排出具有布置在其中的气体发生材料的壳体的气体的压力而致动时，通过布置在第一腔内的可运动的活塞引起冷却剂材料的至少一部分从第一腔流入第二腔，活塞从第一壳体的内表面延伸到第二壳体的外表面，其中响应于排出具有布置在其中的气体发生材料的壳体的气体的压力，活塞能相对于第一壳体和第二壳体运动，具有布置在其中的气体发生材料的壳体、第一壳体和第二壳体构造成给当点燃气体发生材料时形成的气体提供轴向流路，所述轴向流路沿轴向方向从具有布置在其中的气体发生材料的壳体延伸，沿轴向方向通过冷却系统的第一壳体的第一开口并逆着活塞延伸到冷却系统的第一壳体中，沿轴向方向通过冷却系统的第二壳体的第一开口延伸到冷却系统的第二壳体中，并且沿轴向方向通过冷却系统的第二壳体的第二开口延伸出冷却系统的第二壳体。

2.根据权利要求1所述的灭火设备，其中活塞还包括布置在活塞和第一壳体之间以及活塞和第二壳体之间的至少一个密封件，以阻止流体在活塞和第一壳体的内表面以及第二壳体的外表面之间流动。

3.根据权利要求1所述的灭火设备，其中通过气体发生材料的至少一部分反应以形成气体所产生的压力用于使活塞相对于第一壳体和第二壳体运动并使冷却剂材料的至少一部分从第一腔流入第二腔。

4.根据权利要求1所述的灭火设备，其中冷却剂材料包括至少一种吸热可变材料。

5.根据权利要求4所述的灭火设备，其中吸热可变材料包括一种液体，所述液体在与由点燃气体发生材料所形成的气体接触时发生蒸发和分解中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的灭火设备，其中吸热可变材料在与由点燃气体发生材料所形成的气体接触时形成额外的气体产物。

7.根据权利要求4所述的灭火设备，其中吸热可变材料包括水。

8.根据权利要求7所述的灭火设备，其中吸热可变材料还包括氯化钙，丙二醇，醋酸钾和碱金属碳酸氢盐中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的灭火设备，其中冷却系统的第一壳体的第二开口配置为将冷却剂材料流引入第二腔。

10.根据权利要求9所述的灭火设备，其还包括通向第一腔的至少一个额外的开口，以用于允许灭火气体的压力迫使冷却剂材料的至少一部分从第一腔流入第二腔。

11.根据权利要求1所述的灭火设备，其还包括布置在第二腔中的结构，所述结构用于增大排出壳体的气体的压力，以作用在冷却剂材料上。

12.根据权利要求11所述的灭火设备，其中所述结构包括具有贯穿其的至少一个开口的板。

13.根据权利要求1所述的灭火设备，其中第一腔定位成横向邻近第二腔。

14.根据权利要求1所述的灭火设备，其中第一腔至少部分地横向围绕第二腔。

15.一种用灭火设备灭火的方法，所述方法包括：

点燃在气体发生壳体中的气体发生材料，以形成灭火气体；

使灭火气体沿轴向方向从气体发生壳体流入由冷却系统的第一壳体限定的第一腔和由冷却系统的第二壳体限定的第二腔；

通过迫使活塞响应于灭火气体的压力沿轴向方向沿着并相对于第一壳体的内表面和第二壳体的外表面在第一腔中运动，使冷却剂材料从冷却系统的第一腔流入第二腔，在活塞在第一腔中运动的整个过程中活塞完全容纳在第一腔中；

使灭火气体与冷却剂材料接触，以使第二壳体内的灭火气体冷却；和使灭火气体与冷却剂材料的组合沿轴向方向从第二壳体流动。

16.根据权利要求15所述的方法，其还包括将灭火气体和冷却剂材料的组合物引向火。

17.一种用于冷却灭火气体的方法，所述方法包括：

使灭火气体沿轴向方向流入由第一壳体限定的第一腔的第一开口和接近第一腔的由第二壳体限定的第二腔的第一开口；

通过将灭火气体的压力施加到活塞，使完全布置在第一腔中并且从第一壳体的内表面延伸到第二壳体的外表面的活塞沿轴向方向相对于第一壳体和第二壳体运动；

响应于活塞的运动，使布置在第一腔中的冷却剂材料从第一腔流入第二腔；

使灭火气体与冷却剂材料在第二腔中接触，以使灭火气体冷却；

使灭火气体沿轴向方向从第二壳体的第一开口流过第二腔；和

使灭火气体与冷却剂材料的组合沿轴向方向从第二壳体流过第二壳体的第二开口。

18.根据权利要求17所述的方法，其还包括点燃气体发生材料，以形成灭火气体。

19.根据权利要求17所述的方法，其中使冷却剂材料流动包括使水，氯化钙，丙二醇，醋酸钾，碱金属碳酸氢盐和其组合物中的至少一种流动。

说明书

液体强化的发生气体式灭火系统及相关方法

技术领域

[0001] 本发明的实施例一般地涉及灭火。本发明的实施例涉及具有气体发生器和冷却系统的灭火设备，并且涉及使用这种灭火设备来灭火的方法。本发明的实施例还涉及利用冷却液使灭火气体冷却的方法。

背景技术

[0002] 过去，哈龙卤代烷(Halon halocarbons)在灭火方面有广泛的应用。术语"哈龙卤代烷"通常指卤代烷或卤代烃，包括与卤素相连的烷烃的一组化合物，以及特别指含溴的卤代烷。哈龙卤代烷在熄灭多数类型的火时通常是有效的、令人满意地非导电的、易于快速消散而不形成残余物的并且对于有限的人体暴露来说是较安全的。过去，哈龙卤代烷例如卤代烷哈龙1301(一溴三氟甲烷，CBrF3)作为灭火剂在典型地非常不适于应用喷水系统的区域或建筑中应用或对这种类型的区域和建筑进行应用，这些区域例如是数据和计算机中心，博物馆，图书馆，手术室或应用基于水的灭火剂能对电子部件、重要档案收藏等造成不可挽回的损失的其他场所。

[0003] 但是已经发现哈龙卤代烷由于对大气的臭氧消耗作用而对环境有不利影响。

发明内容

[0004] 灭火设备被公开为包括：壳体，其具有布置在其中的气体发生材料；启动器，其配置成点燃气体发生材料的至少一部分以形成气体；和布置为邻近壳体的冷却系统。冷却系统包括其中布置有冷却剂材料的第一腔和第二腔。当致动时，冷却剂材料的至少一部分从第一腔流入第二腔，以便与由点燃气体发生材料所形成的气体混合，并使该气体冷却。在一些实施例中，灭火设备还包括布置在冷却系统的第一腔内的活塞，所述活塞在第一腔内可运动，以使冷却剂材料加压并使冷却剂材料从第一腔流入第二腔。冷却剂材料可是液体。

[0005] 用灭火设备灭火的方法被公开为包括：点燃气体发生材料，以形成灭火气体；使灭火气体流入冷却系统的第一腔和第二腔；和通过利用灭火气体迫使活塞在第一腔中运动，使冷却剂材料从第一腔流入第二腔。冷却剂材料可与灭火气体混合，并使灭火气体冷却。冷却剂材料和灭火气体的混合物可被引向火。

[0006] 用于冷却灭火气体的方法还公开为包括：使灭火气体流入第一腔和第二腔；通过利用灭火气体抵靠推动活塞使活塞可操作地布置在第一腔中；通过利用活塞抵靠推动冷却剂材料使冷却剂材料从第一腔流入第二腔；和使冷却剂材料与灭火气体在第二腔中混合。

附图说明

[0007] 图1是根据本发明的实施例的灭火设备的气体发生器的剖视图。

[0008] 图2是图1中所示气体发生器的剖视透视图。

[0009] 图3沿如图1中所示的线3-3截取的图1中示出的气体发生器的一部分的剖视透视图。

[0010] 图4A至4C示出根据本发明的实施例的灭火设备的冷却系统的剖视图。

[0011] 图5示出根据本发明的另一实施例的灭火设备的冷却系统的剖视图。

[0012] 图6A和6B示出根据本发明的另一实施例的灭火设备的冷却系统的剖视图。

[0013] 图7示出根据本发明的再一实施例的灭火设备的冷却系统的剖视图。

[0014] 图8示出根据本发明的额外的实施例的灭火设备的冷却系统的剖视图。

具体实施方式

[0015] 图1至8示出根据本发明的灭火设备的一部分实施例。本发明的灭火设备包括气体发生器(见图1-3)和配置为使气体发生器产生的灭火气体冷却的冷却系统(见图4A-8)。

[0016] 图1示出根据本发明的灭火设备的气体发生器20的实施例的剖视图。气体发生器20包括发生器壳体22、定位在发生器壳体22的第一纵向端的第一端壁24，和定位在发生器壳体22的与第一纵向端相对的第二纵向端处的第二端壁76。发生器壳体22、第一端壁24、和第二端壁76均可由能承受气体发生器20致动期间产生的高温和/或压力的材料制成。例如，发生器壳体22、第一端壁24、和第二端壁76均可由金属(例如，钢)，聚合物，复合材料(例如，纤维复合材料)，以及陶瓷中的一种或多种制成。第一和第二端壁24、76可与发生器壳体22一体地形成或分开地形成并通过例如焊接、粘结剂、压接、螺纹、机械紧固件，压配合等附连到发生器壳体22。

[0017] 气体发生材料52可布置在发生器壳体22内，以用于产生气体(例如，灭火气体)。可被用作气体发生材料52的材料包括例如在可膨胀的车辆乘员安全约束系统(例如，气囊系统)的领域中已知的材料。适用于气体发生材料52的成分对于本领域技术人员来说是已知的，并且可根据产生的气体的期望的用于产生气体的应用而不同。对于灭火应用，特别是用于人占据的区域，气体发生片66的气体发生材料52可以是HACN成分，如在授予Hinshaw等人的美国专利第5,439,537、5,673,935、5,725,699和6,039,820中公开的，每个专利公开的内容在此通过参考被合并。在气体发生材料52中使用的HACN可是再结晶的并包括小于约0.1％的活性炭或碳。通过在气体发生材料52中保持低量的碳，在气体发生材料52燃烧时可使含碳气体(例如CO，CO2或其混合物)的量最小化。替代性地，可使用具有达到约1％的活性炭或碳的工业级HACN。也能想到：也可使用传统的气体发生材料(其产生不包括含碳气体或NOX的气态燃烧产物)。

[0018] HACN成分或其他气体发生材料52可包括额外的组分，例如氧化剂，点火增强剂，弹道改进剂，炉渣增强剂，冷却剂，化学灭火剂，无机粘合剂或有机粘合剂中的至少一种。通过实例，HACN成分可包括氧化铜、二氧化钛、硝酸胍、硝酸锶、以及玻璃中的至少一种。在气体发生材料52中使用的很多添加剂可具有多种用途。仅出于实例的原因，用作氧化剂的添加剂可给气体发生材料52提供冷却，弹道修正，或矿渣增强特性。氧化剂可用于促进HACN中存在的活性炭的氧化或HACN中的配位到钴的组氨的氧化。氧化剂可以是硝酸铵，碱金属硝酸盐，碱土金属硝酸盐，高氯酸铵，碱金属过氯酸盐，碱土高氯酸盐，过氧化铵，碱金属过氧化物，或碱土过氧化物。氧化剂也可是过渡金属类氧化剂，如铜基氧化剂，其包括但不限于，碱式硝酸铜([Cu2(OH)3N03])("BCN")、CU2O或CuO。除了作为氧化剂以外，铜基氧化剂可用作冷却液，弹道调节剂，或矿渣增强剂。当气体发生材料52燃烧时，铜基氧化剂可产生含铜燃烧产物，例如金属铜和氧化亚铜，该含铜燃烧产物能与钴燃烧产物例如金属钴和氧化钴混合。这些燃烧产物产生熔渣，熔渣在片56的燃烧表面处或附近熔化并防止形成颗粒。铜基氧化剂也可降低气体发生材料52的压力指数，从而减小燃烧速率的压力依赖性。典型地，在大气压力或接近大气压力的情况下，包括铜基氧化剂的含HACN的气体发生材料更容易点燃并且更快速地燃烧。但是，由于对较低压力的依赖性，它们在很高的压力(例如大于约3000psi的压力)下较慢地燃烧。

[0019] 借助实例气体发生材料52可能是固体材料，该固体材料形成为大体圆柱形的片66。气体发生材料52的片66均可具有一个或多个贯穿其的孔，以对气体发生材料52的点燃提供改进并在气体发生器致动时增加经过气体发生器20的气流。气体发生材料52的片66可设置成一个或多个叠堆，如在图1中示出的。片66的每个叠堆可至少部分地布置在气体发生容器54内。每个气体发生容器54可是大体圆柱形的并容纳贯穿其的孔，以改进气体流动和气体发生材料52的点燃。空间34可设置在每个气体发生容器54之间，以允许气体在气体发生器20致动时流动经过容器54。任意数量的气体发生容器54可布置在发生器壳体22内。气体发生容器54的数量和气体发生材料52的量可被改变，以便例如减少所提供的灭火的量、灭火设备的成本、灭火设备的重量等。

[0020] 参考与图2结合的图1，气体发生材料52的片66可利用在气体发生容器54的一端的第一保持盘62和布置在气体发生容器54的另一端的第二保持盘64在气体发生容器54内保持就位。第一和第二保持盘62、64均可具有贯穿其的一个或多个孔，以允许点火产物和/或气体流经它们。可选地，额外的保持盘(未示出)可布置在气体发生材料52的每个片66之间。

[0021] 如图1至3中所示的，第一保持板48可定位在发生器壳体22内、接近第一端壁24，并且第二保持板70可定位在发生器壳体22内、接近第二端壁76。第一和第二保持板48、70可配置成在气体发生器20的壳体22内将气体发生容器54保持就位。第一保持板48可包括凹部36，点火材料50可布置在该凹部内。第一保持板48可包括贯穿其的孔44，以允许点火产物经过第一保持板，以用于当气体发生器20致动时点燃气体发生材料52。气体发生器20的致动可通过定位成接近第一端壁24且定位成接近点火材料50的至少一部分的点火器72而进行。
通过实例，点火器72可是配置成当例如火灾警报器致动时点火的电子点火器。因此，当点火器72致动时，点火材料50被点燃，结果气体发生材料52被点燃并燃烧，以产生灭火气体。换句话说，气体发生材料52可反应，以在接触点火材料50的点火产物时形成灭火气体。

[0022] 再次参考图1，第二端壁76可包括孔78，以允许由气体发生材料52产生的灭火气体流经第二端壁并从气体发生器20出来。阻挡件81可设置在第二端壁76中的孔78上方，以防止在气体发生器致动之前材料经过孔78，并允许气体发生器20内的压力增大，以便气体发生材料52的燃烧是自维持的。阻挡件81可是配置为当足够的压力施加到其上时而破裂的压敏材料阻挡件，因而当气体发生器20致动时允许由气体发生材料52的燃烧所产生的灭火气体经过孔78。通过实例，阻挡件81可是箔带，并且可被选择成当预定压力大于气体发生器20外部的环境压力时而破裂。

[0023] 虽然参考图1至3示出气体发生器20的特定实施例，但本发明不限于此。通过实例，灭火气体或其他灭火材料(其可从灭火材料流去除热，以用于特定应用)的任何源可与本发明的冷却系统一起使用。

[0024] 如在图1中能看到的，气体发生器20可连接到冷却系统，例如在下面更详细地描述(图4A至4C)的冷却系统100。连接元件30能可选地布置在气体发生器20和冷却系统100之间。在其他实施例中，冷却系统100可直接连接到气体发生器20，例如通过焊接，压接，压配合，螺纹，粘接剂，机械紧固件等。因此，由气体发生器20产生的灭火材料可经过气体发生器20的第二端壁76中的孔78并进入冷却系统100，如将在下面更详细地描述的。

[0025] 虽然，图4A至8的视图没有示出气体发生器，但应该理解上述的气体发生器可定位成邻近图4A至8的冷却系统，以便由气体发生器产生并排出的灭火气体可被冷却系统冷却。例如，当在图4A至8的透视图中观察时，上述的气体发生器20可在冷却系统的底部被附连到图4A至8的任一冷却系统。因此，气体可经过孔78排出气体发生器20，并进入冷却系统100、
200、300、400、500中的任一个，以便流经冷却系统并被冷却，如将在下面更详细地描述的。

[0026] 现在参考图4A，示出并描述了灭火设备的冷却系统100。冷却系统100可包括由第一壳体132至少部分地限定的第一腔110。第一腔110包括布置在其中并且配置为当足够的力(例如，压力)施加为抵靠活塞112时在第一腔110内运动的活塞112。一个或多个密封件114(例如，O型环)可布置在活塞112和第一壳体132之间，以阻止围绕活塞112的流体连通。
冷却剂材料130可布置在第一腔110内。冷却剂材料130可通过例如填充口118被提供到第一腔110中。冷却剂材料130在冷却系统100工作之前可至少呈液体形式。但是，在冷却系统100工作过程中，至少一部分冷却剂材料130可蒸发，以形成气态材料，如将在下面更详细地描述的。在工作过程中，冷却剂材料130可经过喷嘴116流出第一腔110。喷嘴116可被压敏阻挡件117(例如，箔)覆盖或封闭，如参考图1的阻挡件81在上面描述的。

[0027] 冷却系统100可包括由第二壳体122至少部分地限定的第二腔120。第二壳体122能可选地包括凸缘123，以用于连接到气体发生器20。具有贯穿其的至少一个开口126的板124可布置在第二壳体122内。第二壳体122可包括至少一个开口140，以用于通过其排放第一灭火气体，从而灭火。

[0028] 图4B和4C示出处于工作状态的冷却系统100。灭火气体由连接到冷却系统100的气体发生器20(图1-3)产生，灭火气体可排出壳体22并流入冷却系统100。灭火气体可抵靠呈板124的形式的结构而流动，从而增大灭火气体排出板124上游的壳体22的压力。这种增大的压力通过活塞112可更有效地作用在第一腔110中的冷却剂材料130上。换句话说，灭火气体的压力可抵靠推动在第一腔110中的活塞112，从而迫使活塞112在第一腔110中运动并压靠冷却剂材料130。因此，板124的尺寸和对应的开口126能被减小，以引起足够的压力使活塞112运动。由于活塞112的运动，冷却剂材料130可使覆盖喷嘴116的阻挡件117(图4A)受压并破裂，从而使冷却剂材料流入冷却系统100的第二腔120。灭火气体的至少一部分可流经板124中的至少一个开口126并进入第二腔120。流经喷嘴116的冷却剂材料130可接触流经第二腔120的灭火气体并使其冷却。根据所涉及的材料(例如，冷却剂材料130和灭火材料)和条件(例如，温度、压力等)，冷却剂材料130的至少一部分可在排出喷嘴116并接触灭火气体时气化并成为雾状或甚至大体气态。这种相变可从灭火气体去除热，因此可提高其冷却。因此，灭火气体和冷却剂材料130的组合(呈液体、气体、或液体和气体形式的组合)可相比于排出气体发生器20和进入冷却系统100的灭火气体的温度以降低的温度经过开口140从冷却系统100排出。灭火气体的降低的温度可提其高灭火效果并可减小或消除对灭火系统致动时可接近灭火系统的人的伤害(例如，烧伤)。

[0029] 如能在图4C中看到的，活塞112可继续运动经过第一腔110，从而迫使冷却剂材料130流入第二腔120，直到抵靠推动活塞112的来自灭火气体的压力充分减小或基本所有液体冷却材料受迫从第一腔110排出。

[0030] 多种材料可用作冷却剂材料130。在一个实施例中，冷却剂材料可包括至少一种吸热可变材料。吸热可变材料可包括一种液体，所述液体可在与通过点燃气体发生材料52而产生的灭火气体接触时蒸发和/或分解，这可使灭火气体冷却。

[0031] 在一些实施例中，吸热可变材料可吸热分解和/或蒸发，以形成额外的气态产物，因此增加所产生的气体产物的量。气体产物的量的增加可减小灭火设备正常工作所需的气体发生材料52的量。通过减小气体发生材料52的所需的量，灭火设备的气体发生器20的尺寸可减小，因而减小灭火设备的成本和/或尺寸，和/或增大灭火设备的灭火能力。

[0032] 合适的冷却剂材料130可包括液体材料，该液体材料在灭火设备在其中可工作的环境温度(例如在约-35℃和约85℃之间)保持为液体。另外，由冷却剂材料130形成的任何产物可处于与特定的灭火应用相关的可接受的流出物限制内。而且，冷却剂材料130可是非腐蚀性的，以有助于储存在第一腔110中。通常满足这种标准的冷却剂130的实例包括与氯化钙(CaCl2)混合的水和与丙二醇混合的水。

[0033] 除了冷却剂材料130之外或作为冷却剂材料130的一部分，第一腔110可包括在与火接触时通常用于灭火的一个或多个活性灭火化合物。可使用的化学活性灭火化合物的实例包括醋酸钾和碱金属碳酸氢盐。

[0034] 例如，相比于缺少醋酸钾溶液的其他方式的类似设备，醋酸钾和水的重量比为30％的溶液能减小所需的气体发生材料52的量和发生器壳体22的尺寸以及主题灭火设备的重量约40％，而对第一腔110的尺寸或灭火设备的灭火能力没有明显改变。

[0035] 图5中示出本发明的灭火设备的冷却系统200的另一实施例。图5的冷却系统200类似于图4A至4C中示出的冷却系统100并可包括由第一壳体132至少部分地限定的第一腔110、由第二壳体122至少部分地限定的第二腔120、和布置在第一腔110内的活塞112。第一腔110可至少部分地填充有例如通过填充口118提供的冷却剂材料130。一个或多个密封件
114(例如，O型环)可围绕活塞112布置，以阻止活塞112周围的流体流。第二壳体122可包括用于与气体发生器(例如，上述的气体发生器20)相连的凸缘123、具有贯穿其的至少一个开口126的板124、和经过其排出灭火气体的开口140。但是，冷却系统200与图4A至4C的冷却系统100的不同之处在于冷却系统200包括围绕第二壳体122径向布置的一个或多个开口216，以用于将冷却剂材料130注入其中。一个或多个开口216可被压敏阻挡件217(例如，箔)覆盖，如参考阻挡件81和117在上面描述的。

[0036] 冷却系统200可在以下方面以类似于参考图4A至4B描述的方式工作，即，进入冷却系统200的灭火气体可压靠活塞112，从而导致活塞在第一腔110内运动。加压冷却剂材料130可使阻挡件217破裂，从而允许冷却剂材料130经过一个或多个开口216流入第二腔120，以便与灭火气体混合并使其冷却。但是，相比于图4A至4C中示出的喷嘴116的位置，径向围绕第二壳体122的一个或多个开口216可使混合和冷却特性改进。

[0037] 虽然图4A至5示出冷却系统100、200(其具有由第一壳体132至少部分地限定的第一腔110，第一腔110邻近由第二壳体122至少部分地限定的第二腔120)的实施例，但本发明不限于此。例如，第一腔110可至少部分地布置在第二腔120的第二壳体122内。借助另一实例，第二腔120可至少部分地布置在第一壳体132内。借助再一实例，第一腔110可至少部分地横向围绕第二腔120。本发明的冷却系统300、400、500的其他示例性实施例在图6A至8中示出并在下面被更详细地描述。

[0038] 参考图6A，冷却系统300可包括由第一壳体332至少部分地限定的第一腔310(其具有布置在其中的冷却剂材料130)。由第二壳体322至少部分地限定的第二腔320可至少部分地布置在第一壳体332和第一腔310内。活塞312可布置在第一腔310内，并且可横向围绕限定第二腔320的第二壳体322的一部分。一个或多个密封件314(例如，O型环)可布置在活塞312和第一壳体322之间并且在活塞312和第二壳体322之间，以阻止围绕活塞312的流体连通。第一壳体332可包括凸缘323，以用于与气体发生器连接。具有贯穿其的至少一个开口
326的板324可布置在第二腔320内。第二壳体322可包括贯穿其的一个或多个开口316，从而在第一和第二腔310、320之间提供流体连通。一个或多个开口316可被压敏阻挡件317(例如箔带)覆盖，以阻止当冷却系统300没有工作时经过一个或多个开口316的流体连通。

[0039] 如能在图6A和6B中看到的，当灭火气体被引入冷却系统300的底部内时(当在图6A和6B的透视图中观察时)，灭火气体可抵靠推动活塞312，从而迫使其运动经过第一腔310。灭火气体的至少一些可流经板324中的一个或多个开口326并进入第二腔320。活塞312的运动可迫使冷却剂材料130导致阻挡件317破裂并流入第二腔320，以便与流经第二腔的灭火气体混合并使其冷却。因此，如上所述的，灭火气体可在从冷却系统300排出之前和/或之后借助冷却剂材料130被冷却。

[0040] 图7示出根据本发明的灭火设备的冷却系统400的另一实施例。图7中示出的冷却系统400类似于图6A至6B中示出的冷却系统300并可包括由第一壳体332至少部分地限定的第一腔310，第一腔310至少部分地横向围绕由第二壳体322至少部分地限定的第二腔320。冷却剂材料130可布置在第一腔310内。一个或多个开口316可延伸穿过第二壳体322，以便在第一和第二腔310、320之间提供流体连通。阻挡件317可覆盖一个或多个开口316，如上所述的。具有贯穿其的至少一个开口326的板324可布置在第二腔320内。但是，冷却系统400不包括活塞。相反，冷却系统400可包括穿过第二壳体322由另一阻挡件407覆盖的额外的一个或多个开口406，另一阻挡件407类似于上述的阻挡件81、117、217、317。额外的一个或多个开口406可定位在板324之前的流路中，以便流经冷却系统400的灭火气体可使另一阻挡件
407破裂并进入第一腔310以使第一腔310加压，并且导致冷却剂材料130使阻挡件317破裂并经过开口316流入第二腔320。因此，冷却剂材料130可在排出冷却系统400之前，如上所述地，与流经第二腔320的灭火气体混合，并使其冷却。

[0041] 图8示出根据本发明的灭火设备的冷却系统500的另一实施例。图8中示出的冷却系统500类似于图6A至6B中示出的冷却系统300并可包括由第一壳体332至少部分地限定的第一腔310，第一腔310至少部分地横向围绕由第二壳体322至少部分地限定的第二腔320。冷却剂材料130可布置在第一腔310内。一个或多个开口316可延伸穿过第二壳体322，以便在第一和第二腔310、320之间提供流体连通。阻挡件317可覆盖一个或多个开口316，如上所述的。具有贯穿其的至少一个开口326的板324可布置在第二腔320内。但是，冷却系统500不包括活塞。相反，冷却系统可包括布置在最接近灭火气体源(例如，如上所述的气体发生器
20)的第一腔310的纵向端处的穿孔板508。穿孔板508的孔可被称为至少一个额外的开口。
类似于上述的阻挡件81、117、217、317、407的额外的阻挡件507可覆盖穿孔板508。流经冷却系统500的灭火气体可使额外的阻挡件507破裂，并经过穿孔板508进入第一腔310。灭火气体可使第一腔310加压并导致冷却剂材料130使阻挡件317破裂并经过开口316流入第二腔
320。因此，冷却剂材料130可在排出冷却系统500之前，如上所述地，与流经第二腔320的灭火材料混合，并使其冷却。

[0042] 本发明包括用于冷却灭火气体的方法。灭火气体可流入冷却系统的第一腔和第二腔。第一腔和第二腔可彼此接近。灭火气体可推靠在第一腔中的活塞以使活塞运动，从而使在第一腔中的冷却剂材料从第一腔流入第二腔内。冷却剂材料可与第二腔中的灭火气体混合，以使灭火气体冷却。如参考图4A至8中任一个在上面描述的，可进行灭火气体的冷却。

[0043] 本发明还包括用于灭火的方法。这种方法可包括用气体发生材料产生灭火气体，如上所述的，和使灭火气体冷却。通过使灭火气体流经冷却系统，灭火气体可被冷却。灭火气体可迫使冷却剂材料从第一腔流入第二腔，以与灭火气体混合并使灭火气体冷却。在一些实施例中，灭火气体可迫使活塞在第一腔内运动，以使冷却剂材料加压，并使其流经喷嘴或通向第二腔内的开口。在冷却剂材料和灭火气体混合之后，所产生的混合物可从第二腔排出。混合物被引向火和/或排放到其中存在火的空间，以进行灭火。如参考图1至3在上面描述的，可产生灭火气体。参考图4A至8中任一个在上面描述的，可冷却灭火气体。

[0044] 虽然本发明可做出各种变型和替代形式，但特定实施例已通过在附图中的实例被示出并且在这里已经被详细地说明。但是，本发明不期望限制于这里公开的特定形式。相反，本发明涵盖落入本发明范围内的所有变型、组合、等价物和替代物，本发明的范围由所附权利要求和其法律等价物限定。