带有可用工作物质填充的储罐和雾化单元的装置.pdf

本发明的装置(1e，1f)具有填充或可填充有工作物质(3)的储罐(5)、在该储罐(5)的第一端部(9)里的烟火发射药(6；39)、通过点燃的发射药(6；39)的推进气体被驱动的并用于排出该工作物质(3)的挡药板(13)和一个用于雾化待排出的工作物质(3)的雾化单元(7)及至少一个与发射药(6；39)配合工作以使该装置启动的传感器(35a；35b)。成雾化管(7)形状的雾化单元(7)具有多个设置在管外周面上的并用于在一个空间区域(14)中施放该工作物质(3)的烟雾的喷嘴(15)。该雾化管(7)的其中一个端部这样安置在远离第一罐端部的第二罐端部(19)里，即它从该罐端部起延伸。该装置的特点是在能够良好地自动立体施放烟幕的同时具有紧凑廉价的结构。该装置可以单独地或多个并联布置或串联布置地用于保护目标，无论是灭火还是驱逐未经许可的人。

1.  一种装置(1；1a-1d；1e-1h)，它具有填充有或可填充有工作物质(3)的储罐(5)、在该储罐(5)的第一端部(9)里的烟火发射药(6；39)、通过点燃的发射药(6；39)的推进气体被驱动的并用于排出该工作物质(3)的挡药板(13)和一个用于雾化待排出的工作物质(3)的雾化单元(7)及至少一个与该发射药(6；39)配合工作以使该装置启动的点火指令发送器(35a；35b)，其特征在于，该雾化单元(7)成雾化管(7)的形状，它具有多个设置在管外周面上的并用于在一个空间区域(14)中施放该工作物质(3)的烟雾的喷嘴(15)，其中，该雾化管(7)端部中的一个端部这样安置在远离第一罐端部的第二罐端部(19)里，即通过该挡药板(13)被带动的工作物质流在第二罐端部里转向流入该雾化管(7)中。

2.  如权利要求1所述的装置(1；1a-1d；1e-1h)，其特征在于，该雾化管(7)本身从第二罐端部(19)起延伸出来并且尤其是这样构成喷嘴(15)，即该工作物质的流出不是在储罐纵轴线(17)的延长方向上进行，并且这些喷嘴(15)最好不紧挨着第二罐端部(19)。

3.  如权利要求1或2所述的装置(1；1a-1d；1e-1h)，其特征在于，如此作为组合件构成发射药(6；39)、储罐(5)和雾化管(7)，即能布置多个装置(1a-1d)，它们可以这样同时工作，即一个点火指令发送器(35a)作用于多个发射药(6)并且每个储罐(5)在其第二端部(19)上有一个储罐封盖(29)，并且能这样设置多个装置(1e-1h)，即它们可以串列工作，其中，该储罐封盖(29)通过一个用于连接另一个储罐(5)的第一罐端部(9)的连接件(37)来构成并且在该连接件(37)中设有烟火发射药(39)，该烟火发射药可通过使该挡药板(123)撞击在前的装置(1e，1f，1g)被点燃。

4.  如权利要求1-3之一所述的装置(1；1a-1d；1e-1h)，其特征在于，不仅该第一罐端部具有这样的连接构造并且最好是这样的螺纹(31，32)，而且该第二罐端部(9，19)具有这样的连接构造并且最好是这样的螺纹(31，32)，即一个保持盖(12)不仅可用于发射药(6)的烟火式且尤其是通电烟火式气体发生器(10)，而且它可用于一个用于连接另一个储罐(5)的第一罐端部(9)的连接件(37)。

5.  如权利要求1-4之一所述的装置(1；1a-1d；1e-1h)，其特征在于，该储罐(5)成长条状并且尤其是有圆柱形横截面，该雾化管(7)沿该储罐的外周面延伸。

6.  如权利要求1-5之一所述的装置(1；1a-1d；1e-1h)，其特征在于，该储罐(5)在第一罐端部和第二罐端部(9，19)上分别有一个侧突出的第一凸缘(25a，25b)，该雾化管(7)弯成弓形并且在两个管端上各有一个与第一凸缘(21b，23b)匹配的第二凸缘(25a，25b)，并且最好在该储罐(5)和该雾化管(7)的临近第二罐端部(19)的凸缘(23b，25a)之间设有一个分隔机构(27)，该分隔机构在发射药(6；39)未点火时防止该工作物质(3)进入该雾化管(7)中并且在因在工作物质(3)中形成压力而点燃该发射药(6；39)时断裂而使该工作物质(5)进入该雾化管(7)，以便通过该雾化管的喷嘴(15)被排出。

7.  将如权利要求1-6之一所述的装置(1；1a-1d；1e-1h)用作物体防护手段的用途，其中，该点火指令发送器(35a，35b)成破裂传感器、振颤传感器和/或接触传感器的形式，以使未经许可的人(盗贼、破坏者...)远离要保护的目标。

8.  将如权利要求1-6之一所述的装置(1；1a-1d；1e-1h)用作不用接到灭火水管上的灭火设备，其中，该点火指令发送器(35a，35b)成所谓的烟雾报警器的形式并且该工作物质(3)是灭火剂。

带有可用工作物质填充的储罐和雾化单元的装置
技术领域
本发明涉及如权利要求1前序部分所述的装置以及如权利要求7所述的该装置的用途。
背景技术
在PCT/CH01/00319中描述了一种填充有或可填充有工作物质的储罐。该装置在储罐的第一端部中装有烟火发射药。在储罐中有一个挡药板，它通过在发射药点火时产生的推进气体使工作物质经过一个喷嘴从储罐中喷出。该喷嘴布置在储罐的延长部中。该装置主要用作自动防御武器，但它的变型实施形式应该也能被用于自动灭火。
在德国专利申请公开号DE-A 19624582中描述了一种喷雾器，其中，装在罐中的液体通过烟火驱动的挡药板(活塞)在高压下从一行锥形喷嘴中喷出。象胡椒油这样的工作物质被用作所述液体，以便在盗贼破门闯入如大型购物场时可靠快速地施放出烟雾。在这里，锥形喷嘴装置在储罐纵轴线的延长方向上发挥作用。
在GB-A 937023中描述了一种要用作喷火器或灭火器的并由三个部分构成的储存单元。该单元具有一个U形罐，在U形的两个腿端之一上拧装有喷嘴。喷嘴喷出工作物质的方向在腿的纵轴线方向上。在另一U形腿端上拧装有一个可更换的气体发生罐。这种U形腿仅部分填充有工作液体，因而，在腿端之前都留有自由空间。液体通过弹性球或工作方式类似的其它部件朝着自由空间被封闭住。
在US-A 5660236中描述了一种防火装置。该装置具有一个填充有或可填充有工作物质的储罐。这种工作物质能通过一个通过烟火发射药被推动的且在储罐头上的挡药板被喷出去。立体施放烟幕是围绕储罐头进行的，为此，在其外周面中设有径向的穿壁孔。
发明内容
本发明的任务是提供一种结构紧凑且价格低廉的装置，可以利用该装置自动在一个空间区里施放烟幕。
根据待雾化的工作物质的不同，该装置能用于使未经许可的人如盗贼、破坏者…远离某个目标，或者通过使用灭火剂使物体不着火。
如果该装置被用于是某物体不受盗贼、破坏者等的侵害，则能够以刺激性液体或刺激性气体为储罐填充物(工作物质)，但是，也可以使用粉末。但当使用粉末时要设置引导件，以确保其也能拐弯输送。
作为液态工作物质，例如可以采用以下描述的物质：
现在，辣椒素溶液已经被用在已知的胡椒喷雾器中。辣椒素是辣椒植物的提炼品，它大多以1％-4％的浓度溶解在酒精里。辣椒素导致所有接触到它的粘膜(如眼睛、呼吸道)瞬间上火。辣椒素不仅对人起作用，而且对动物起作用。与随后描述的催泪剂不同，它导致眼睛不自主地闭上。
作为其它的液态装填物(工作物质)，可以采用CS溶液。CS是促生眼泪的催泪剂。它的另一个作用就是使皮肤发痒。CS只对人类起作用。
也可以使用CN溶液。CN导致恶心。但它发作比CS溶液或辣椒素溶液缓慢。
还可以将恶臭的分泌物用作液态装填物。大多恶臭分泌物还造成恶心。
CS和CN也可以成气态而不是液态。
作为自动布放的固态装填物(工作物质)，例如也能采用辣椒素，它的纯体对室温下成晶态。但是，溶液要比先获得固态并随后粉末化的装填物生效快。不过，粉末状装填物的优点是，它呈云状能在空间里停留一段时间。
作为装填物，也可以采用气液混合物。在这里，它经常是泡沫，所述泡沫附着在要击退的入侵者上。在这里，也可以使用辣椒素。
固态工作物质和液态工作物质的混合物通常也包含辣椒素。在这里，它例如是胶水。也可以使用颜料以便事后辨认出或标记出作案人。
本装置非常好地适用于在封闭空间中如在发动机室或货运室中防火。在这里，水可以作为工作物质。因而，密集的水雾在高压下在零点几秒的时间就从该装置的雾化管的喷嘴中被喷出，这样的水雾由最小水滴(浮质)构成。水雾非常快速地在燃烧的发动机室或货运室中传播开来并且一方面通过抽走氧气(窒息)且另一方面通过冷却火焰芯来灭火。在这里，细密的水滴大范围地散开并因而从火中抽走大量热能，这使得火焰芯快速变冷。1升水产生约1.5立方米的水雾。因为压力非常高的水雾被喷入有限的发动机室或货运室中，所以，不需要使这些雾化喷嘴直接对准火焰芯。由火焰热引起的水蒸汽在封闭空间里快速散播开并且间接地灭火。为了防止复燃危险，该设施可以具有第二套装置。
与已知的喷淋自动灭火设备不同，本发明的装置或一个具有多个这样的装置的设备不再被接在灭火剂供应管网上。灭火剂本身就在具有预定容积的装置中。喷淋自动灭火设备还需要管网压力，而本发明的装置具有烟火发射药，它在点燃后爆炸式地产生一个气体压力来喷出灭火剂，从而可以在约20毫秒内完成排出灭火剂。由于本发明的装置与管网无关，所以它可以与位置无关地被用在如汽车、集装箱、屋梁、送货箱库…中。通过下述的雾化单元，也产生了比传统的喷淋自动灭火设备强许多的空间施放烟幕的效果。
该任务的完成通过权利要求1的特征来实现。通过从属权利要求完成了下级任务和优选的任务。
本发明的装置具有填充或可填充有工作物质地储罐、在该储罐的第一端部里的烟火发射药。该装置还具有用于排出该工作物质的挡药板。该挡药板通过点燃的发射药的推进气体被驱动移向不与喷嘴位置相同的储罐端部。这些喷嘴如此布置在一个位于储罐端部上的雾化单元中，可通过挡药板被带动的工作物质在第二储罐端部中转向并随后转入雾化管里。另外，该装置还有至少一个点火指令发送器其最好是一个传感器，它用于启动烟火发射药。根据装置的应用条件的不同来选择点火指令发送器。通过在此所述的实施形式，给一个空间区域施放烟雾不再局限于储罐头端部上。现在，可以自由选择待雾化的空间区域。
如果该装置要被用于防火，则一个所谓的火警报警器用作点火指令发送器，它对温度或烟作出反应。如果该装置要被用作防止盗贼、破坏者的目标保护手段，则点火指令发送器是振颤传感器、临近传感器、玻璃破碎传感器…。在这两种情况下，也可以进行非自动式触发。在这种情况下，例如设有一个电视监测器。通过电视屏幕确定当时情况的守卫人员可以通过一个作为点火指令发送器的点火开关来采取手动触发。
与上述现有技术的喷嘴装置不同，本发明的装置具有一个在管外周面上有多个喷嘴的雾化管。现在，不再是朝向侵犯者、敌人…喷射工作物质，而是对一个空间区域施放烟雾。雾化管的其中一端安置在远离第一储罐端部的第二储罐端部上并且从那里开始延伸。因此，雾化管的走向可以这样完成，即得到了最佳的空间施放烟雾效果。
最好这样构成这些喷嘴，即工作物质不是在储罐纵轴线的延伸方向上喷出。在现有技术中，总是这样实现工作物质的喷出，即在一般成长条状的储罐中，工作物质是在储罐头部侧喷出的。相反，在这里，恰好避免了工作物质在储罐头部侧喷出。最好是，人们甚至力求在有多个喷嘴的情况下将这些喷嘴布置成远离储罐头部。就是说，事实证明有利的是，如果要良好地对一个空间区域施放烟雾，则这些喷嘴要布置在一个纵向区域内。当用于袭击敌人时，可以有利地使工作物质对准敌人。如果是自动工作的装置，在这里不知道敌人或者火的位置，则有利地对一个空间区域施放烟雾。因此，人们有意地不将喷嘴紧挨着第二储罐端部(头部)设置。
人们最好不再单独使用该装置，而是将多个装置排列起来使用。在一个优选的变型实施例中，如此设计这些装置，即它们具有模块结构，因此，它们可以顺利地并联连接以及串联布置。
串联布置的优点是，只用唯一的点火指令发送器(传感器)就能先后使多个装置“发射”。这样一来，得到了比较廉价的布置结构，因为原则上该传感器是该布置结构中的最复杂且最昂贵的部件。这些装置的串联布置(级联)例如出现在货车货厢中的火焰抑制装置里。人们优选地将这些装置安装在货厢顶板上。根据所需的灭火剂量的不同，每节车厢或每个货厢装一到多个级联装置。传感器方的导电接通实现起来不太困难，因为这种接通只是在级联布局的一端上完成。
在没有太多地方可供安装以及例如要对相互分隔开的局部空间如对发动机室施放烟雾的情况下，可以指明这些装置(灭火模块)的并联布置。这些装置彼此分开地安装并且单独地通过一根“点火电线”与传感器接通。但另一方面，并联布置的高度灵活性决定了与这个或这些传感器的导电连接比较复杂。
这些装置是并联工作或是串联工作是无关紧要的，这些装置应该有一个相同的储罐、一个相同的挡药板，并且只要是要对一个相似的空间施放烟雾，它们就具有一个相同的雾化管。
在用于并联工作的装置中，只有唯一类型的电点火式发射药。每个储罐用一个储罐封盖被封闭起来。
在用于串联工作的装置中，只有第一储罐具有电点火式发射药。但该储罐的封盖被去掉并在该位置装上一个连接件，可利用该连接件法兰连接上第二储罐。第二储罐则不具有电点火式发射药，而是具有机械点火式发射药，这种发射药通过第一装置的挡药板的撞击被点燃。一个第三装置等可以通过法兰被连接到第二装置上。第二装置和每个其它装置在这样的布置结构中各自通过在前一个装置的挡药板的动能被点燃。
为了简化用于级联或并联场合的装置的模块性，第一储罐端部和第二储罐端部都有螺纹，一个用于烟火发射药且尤其是电烟火发射药的保持盖以及一个用于连接另一储罐的第一储罐端部的连接件都可以被拧到所述螺纹上。现在，人们可以同样地构成这两个螺纹。但是，也可以采用不同的螺纹，在这里，最好采用同样的螺距，但规定左旋螺纹和右旋螺纹，以便在拧装连接件时使相邻的装置拉近。
由于要对一个空间区域施放烟雾，所以人民内使储罐长长地延伸并且尤其是形成圆柱形横截面，并且使雾化管沿储罐外周面延伸。雾化管则可以呈弓状地在储罐外延伸。但是，也可以用一个外管包围储罐，在所述外管的外周面内设有喷嘴。
如果雾化管成弓状，则储罐在第一储罐端部和第二储罐端部上各有一个侧突出的并带有第一凸缘的管接头，该弓形管在其管端上各有一个与第一凸缘匹配的第二凸缘。最好在与第二储罐端部(头部)相邻的储罐凸缘和雾化管凸缘之间设有一个分隔机构，它在发射药未点火状态下防止工作物质进入雾化管并且在发射药因在工作物质中形成压力而点燃时断裂而使工作物质进入雾化管，从而通过雾化管的喷嘴被喷出。
附图说明
从以下具体说明和整个权利要求书中得到了本发明的其它有利实施例和特征组合方案。用于说明实施例的附图示出了：
图1是本发明装置的纵截面图；
图2是与图1视图相似的纵截面图，其中在这里直接点燃该装置发射药；
图3表示有四个并联装置的设备；
图4是具有四个级联(串联)的装置的设备；
图5是级联中的两个前后布置的装置的纵截面图；
图6局部放大地表示图5所示的两个装置相互连接结构；
图7是与图5相似的横截面图，其中，在这里第一装置的工作物质被排出，该装置的挡药板直接点燃串联布置在后面的那个装置的发射药。
原则上，在这些图中用相同的标记表示相同部件。
具体实施方式
图1所示的本发明装置具有一个填充有工作物质3的储罐5、电点火式烟火发射药6并作为用于使工作物质3雾化的单元地具有一个横截面成圆柱形的管。发射药6安置在储罐5的一个第一端部99中。发射药6被构造成电点火式烟火气体发生器10的形式并且被保持在一个拧装在该端部9上的保持盖12中。气体发生器10通过两条线11来点火。另外，设有一个挡药板13，它通过在点火后产生的气体从发射药6到储罐5中地被推向工作物质3。
通过施加在工作物质3上的气体压力，工作物质3在使工作物质流转向的情况下被压入到雾化管7里并通过布置在雾化管外周面上的喷嘴15而形成烟雾地被压出到邻近的空间区域14中。这个过程在图2中示出了，其中，挡药板13的运动用箭头16表示。只有通过使工作物质流转向(而这恰好是现有技术所避免的)并且相应布置喷嘴，才能明确地挑选预定用于施放烟雾的空间区域。
在这里，喷嘴15例如排成一行。喷嘴出口偏离储罐5的纵轴线。
雾化管7的其中一端这样安置在一个远离第一罐端部的第二罐端部19上，即它从该端部起延伸出来。喷嘴15是这样形成的，即工作物质的喷出不是在储罐纵轴线17的延伸方向上进行。这些喷嘴15也不紧挨着第二罐端部19。
在图1、2中示出的装置在第一储罐端部9上具有一个带有连接凸缘21b的盲管接头21a。盲管接头21a不与储罐内腔22连通，它起固定作用。在与第一储罐端部9相对的第二储罐端部19上，有另一个也带连接凸缘23b的管接头23a。这两个管接头21a、23a指向同一方向并且相互平行地伸展。雾化管7成弓形并且具有两个与连接凸缘21b、23b匹配的接合凸缘25a、25b。凸缘23b和25a借助密封件(如O形密封圈)不透流体地用螺栓连接在一起。在凸缘23b和25a之间夹有所谓的爆裂圆盘27的边缘，它防止工作物质3进入雾化管7。爆裂圆盘27也可代替密封件地用于密封。一旦发射药6被点燃，则爆裂圆盘27因通过挡药板13在工作物质3中形成压力而破裂。由于爆裂圆盘27的边缘被牢牢夹在凸缘23b和25a之间，所以，爆裂圆盘在破裂状态下仍保持在原位上。没有圆盘部分剥离，因此不会堵塞喷嘴15。
第二端部19用一个储罐封盖29被封闭起来。第一、第二罐端部9、19都具有相同的外螺纹31或32。发射药6和储罐封盖29也具有相同的且与螺纹31、32匹配的内螺纹33或34。由此带来的优点如下所述。
现在，可以作为设备地单独使用一个装置或多个装置，如上所述。图3示出了四个装置1a-1d并联的情况，这些装置通过电线11a-11d与一个作为点火指令发送器的传感器35电连接。代替传感器35，也可以只使用一个点火开关。如果该设备要被用作防止破坏、闯入或其它暴行的目标保护手段，则作为传感器35a例如使用一个临近传感器、玻璃破碎传感器、振颤传感器…。这些装置如上所述地填充有相应的工作物质。不一定所有的装置1a-1d都填充有一样的工作物质，也可以根据所希望的效果采用不同的填充物。
如果该设备要被用作防火，则可以给这些装置1a-1d填充水、二氧化碳或其它的灭火剂。
代替如图3所示的并联结构，也可以布置四个总共只有一个传感器35b的并且串联或级联的装置1e-1h，如图4所示。
这些要用在级联结构中的装置与上述的用在并联结构中的装置的区别很小。由于这些装置可以具有模块式构造，所以这些装置与并列结构或者级联结构相关地可以通过简单方式互换。
图5表示两个前后布置的装置1e、1f的级联结构。装置1e尽可能对应于图1、2所示的装置。因此，用相同的标记表示相同的部件。为了连接这两个装置1e、1f，只用一个连接件37和一个烟火发射药39代替了储罐封盖29，该发射药可通过该装置1e的挡药板13的机械撞击被点燃。
如在图6中的这两个装置1e、1f之间的连接结构的局部放大图所示，发射药39包括一个保持件件40，一个机械点火式气体发生器41保持在该保持件中。保持件40形成有圆柱形横截面并且在第二端部19上一直移到装置1e的内腔22中，直到一个环形的封闭边缘43贴在端部19的端面45上。保持件40的外周面46通过两个密封环47a、47b相对内腔22的内表面被不透液体地密封起来，这些密封环位于外周面46内的槽49a、49b中。保持件40具有一个中心内孔51，该中心内孔在其背对边缘43的端部有一个用于密封环54的槽53，保持件40还有两个平行延伸的正割孔55a、55b。正割孔55a、55b从外周面46延伸向内孔51，在其内表面上近似沿切向地又绕向外周面46。一个承销57a、57b穿过每个正割孔55a、55b，所述承销在其外槽59内作用于气体发生器1，以便将其保持在保持件40中。气体发生器41也有圆柱形横截面。它在其突入装置1e的内情22的端面60上有一个撞针61。
如果装置1e的发射药6的烟火气体发生器10通过传感器35b信号被通电点燃，则爆炸气体闯入挡药板13的内室63中，这样一来，挡药板在箭头方向16上被气体发生器10猛地撞动。爆裂圆盘27破裂，工作物质13进入雾化管7并变成烟雾地从喷嘴15中喷出。如果几乎所有工作物质3被排出，则挡药板13的端面65撞到装置1f的挡药板39的气体发生器41的撞针61上，这样一来，将发射药点燃并且气体爆炸式地闯入装置1f的挡药板13的内室63里(见图7)。挡药板13被猛地压向装置1f的工作物质3，由此一来，工作物质与装置1e中的工作物质相似地被排出。这个过程重复进行，直到最后装置即装置1h的工作物质被排出。装置1h作为底盖地具有如图1、3所示的储罐封盖29。
为了不使残余压力从气体发生器中进入装置，可以设置一个卸压机构，如PCT/CH 01/00319所述的且尤其是如其图3所示的机构。
不过，在这里，储罐5的在第二端部19之前的包括管接头23a的卸压区67具有一个相对挡药板13的外直径扩大的内直径。该卸压区67的轴向长度也比挡药板13的轴向长度大了一个公差。如果挡药板13在排出工作物质3的情况下进入卸压区67，则推进气体可以在该区域67的外壁和内壁之间流入雾化管7并通过喷嘴流出，以达到完全卸压。
术语“正割孔”不一定是平行延伸的，它们彼此间可以有一个任意的夹角。也不一定要有两个正割孔和两个承销，也可以有更多的数量。为了保持，也可以使用卡圈，它被卡入槽59中。不过，上述实施形式因其制造安装起来很简单而很有效。
雾化管7如上所述地成管状弓形。这样的构造对装置的坚固结构是有利的。但是，也可以采取其它形式。如上所述，雾化管也可以呈套管地围绕储罐5构成。但是，雾化管也可以成竖管的形式，它只被固定端部19上。雾化管不一定具有圆形横截面，任何横截面如四边形管、椭圆形管等都是可行的。如果选择竖管，则它不一定是直直竖立的，它可以带弧弯的。
储罐5也不一定必须有圆柱形横截面。储罐内腔必须要这样构成，即挡药板可移动以便排出工作物质。就是说，在匹配挡药板形状的情况下，椭圆形和四边形横截面都是可行的。
为了连接这两个装置1e、1f，如上所述，只通过一个连接件37和烟火发射药39代替了储罐封盖29，其中，连接件37和储罐5的外端部是这样构成的，即可以实现螺纹连接。不过，代替螺纹连接地，也可以选择类似于部件25a、23b的凸缘连接。当然，也可以选择其它连接形式。