专利名称：烟火气溶胶、干粉灭火剂复合灭火装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型灭火装置，是一种综合利用烟火热气溶胶和干粉灭火剂复合灭火效能的灭火装置。
背景技术：
气溶胶灭火装置是近年来迅速发展起来的新型灭火器材，由于它体积小、灭火效果好被广泛应用。众所周知，灭火气溶胶是一种由烟火药燃烧产生的N2、CO2、H2O蒸汽等气体与金属氧化物微粒构成的气——固型气溶胶，气溶胶中不可避免地存在一定比例地有害气体如CO、NO、HCN、NH3等。一般烟火气溶胶灭火剂燃烧产物温度通常在800～1000℃之间，而为保证不对被保护空间物品产生热损害，实际使用的烟火气溶胶灭火装置要求气溶胶出口温度控制在100～200℃，因此烟火气溶胶灭火装置中一般都设计有吸热、降温和净化过滤装置，例如CN2313619Y中公开的一种气溶胶灭火装置中采用铁球、石球构成吸热降温层；CN1319441中用金属及非金属材料构成冷却层，用以降低气溶胶温度；CN2558404Y中采用了化学降温材料(氨盐、碳酸盐、氯化物及其混合物)进行阻火降温；但这类技术虽然可以降温，但却是一种消极的技术措施，没有尽可能利用气溶胶降温过程释放的能量。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种阻火降温式高效烟火气溶胶灭火装置。它采用新型的降温材料，能有效降低燃气出口温度，并利用燃气作为干粉灭火剂的喷洒和分散动力源，将热气溶胶和冷气溶胶相结合，增加了气溶胶中灭火组分的含量，提高了灭火效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是与现有技术相比，本装置不仅采用了新的烟火气溶胶灭火剂和冷却剂，还特别设计了干粉灭火剂组件，首次实现了化学和物理相结合的气溶胶形成方法。热气溶胶灭火剂药柱采用等截面压铸，点火药为黑火药，点火方式为电点火。点火器接收到启动信号后点燃黑火药并引燃灭火剂药柱，药柱燃烧产生的高温灭火气溶胶进入化学冷却室，化学冷却室内填充有直径2～3mm的硝酸钾和碳酸钾混合物制造的微球，硝酸钾保证气溶胶充分燃烧、完全氧化还原，从而降低气溶胶灭火剂的毒性，降低气溶胶灭火剂的颗粒，碳酸钾分解吸热降低气溶胶灭火剂温度。在化学冷却室通过不同温度条件下特定的氧化或还原催化剂的作用尽可能减少灭火气溶胶中有害气体的含量，同时充分利用气溶胶降温过程的余热，增加灭火物质的产出量。经过充分氧化或还原，较低温度的灭火气溶胶进入物理冷却室，物理冷却室内填充0.5～1mm的三氧化二铝微球，可使灭火气溶胶进一步冷却至低于150℃，达到使用要求。物理冷却室还有过滤功能，过滤掉较大的固体残渣，净化灭火气溶胶。热气溶胶灭火剂从物理冷却室喷出时仍然具有较高的压力，可以利用其动能带动干粉灭火剂，以较高的速度从喷口喷出，喷撒在燃烧物表面起到多重灭火效果，以提高灭火效率。
本发明的有益效果是1.采用硝酸钾和碳酸钾混合物作为进一步氧化和冷却剂，可降低灭火气溶胶的毒性，增加灭火物质的产出量，降低气溶胶的温度。
2.物理冷却室后设置了干粉灭火剂组件，充分利用热气溶胶的动能，带动干粉灭火剂一起从出口喷出，产生多重灭火效果，提高了灭火效率。
图1是烟火气溶胶、干粉灭火剂复合灭火装置结构示意图。
图中1.点火器；2.端盖；3.外壳；4.燃烧室(气溶胶灭火剂)；5.中间连接件；6.滤网；7.化学冷却室(化学冷却剂)；8.物理冷却室(物理冷却剂)；9.干粉灭火剂；10.压力缓冲室；11.密封膜；12喷口。
具体实施例方式
在图1中，点火器(1)、端盖(2)、外壳(3)、燃烧室(4)、中间连接件(5)、滤网(6)、化学冷却室(7)、物理冷却室(8)、干粉灭火剂(9)、压力缓冲室(10)、密封膜(11)、喷口(12)依次轴向排列组成烟火气溶胶、干粉灭火剂复合灭火装置。外壳(3)为圆筒型结构，并采用焊接加工工艺制造，具有较高的耐压能力。其端盖(2)采用螺纹结构，与圆筒状外壳(3)连接，为保证气体发生器的整体气密性，连接处采用紫铜高温高压密封垫密封，两个外壳(3)由中间连接件螺纹连接，喷口与外壳之间亦采用螺纹连接。点火器(1)可采用通用的电点火器，采用螺纹连接从端盖轴心处插入至燃烧室(4)底部点火，使得燃烧室(4)内气溶胶灭火剂尽量沿轴向作层面燃烧，从而降低产气速度和燃烧室(4)内压力。
燃烧室(4)、化学冷却室(7)和物理冷却室(8)串连排列于圆筒型外壳(3)内，它们之间用滤网(6a、6b、6c、6d)隔开，滤网由多层24目不锈钢和带孔钢板组成。燃烧室(4)内装填烟火气溶胶灭火剂。气溶胶灭火剂产生的气体无毒，低腐蚀性，符合大气安全标准。化学冷却室(7)内装填化学冷却剂，选用直径2～3mm的硝酸钾和碳酸钾混合物制造的微球，在此室里一方面可使气溶胶二次充分燃烧氧化，从而降低气溶胶产物中的CO、NO、HCN、NH3等有毒气体，另一方面二次燃烧氧化还原还增加了大量有利于灭火的气溶胶气体，完成气溶胶能量得到了最大程度的利用。物理冷却室(8)内装填物理冷却剂，选用直径0.5～1mm三氧化二铝微球，气溶胶灭火剂在此室得到了充分的过滤、吸附和降温。物理冷却室(8)后设置干粉灭火剂组件(9)，具有较高压力的灭火气溶胶带动干粉灭火剂，进入其后的压力缓冲室，当压力超过密封膜(11)破膜压力后，密封膜破裂，最后带有干粉灭火剂的灭火气溶胶以较高的速度由排气口(12)喷出。
该装置的灭火机理灭火时，启动点火器(1)，通过黑火药点燃气溶胶灭火剂药柱(4)，药剂在燃烧室充分燃烧，气溶胶在化学冷却室内充分氧化、还原，在化学冷却室、物理冷却室得到充分冷却、降温、过滤，最后带动干粉灭火剂从喷口喷出符合要求的气溶胶、干粉复合灭火剂进行有效灭火。灭火机制既有化学抑制作用(消耗燃烧反应必需的自由基)，也有物理隔离作用(气溶胶中的惰性成分将燃料和空气隔开)。
本发明中，整个壳体设计为可重复使用结构，每次使用后将烟火气溶胶、干粉灭火剂复合灭火装置壳体内反应物残渣清理干净，更换化学药剂即可重复使用。壳体材料选用钢材或其它高强度轻质合金材料。
本发明中，输出气溶胶的平均温度低于100℃。
权利要求
1.一种烟火气溶胶、干粉灭火剂复合灭火装置，由点火器、端盖、外壳、燃烧室、滤网、冷却室、压力缓冲室、灭火剂、喷口、密封膜等构成，其特征在于装置中设置了烟火气溶胶和干粉灭火剂，实现热气溶胶和冷气溶胶的有机配合。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于干粉灭火剂靠烟火气溶胶的带动而喷出。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于化学冷却室内装填的化学冷却剂为直径2～3mm的硝酸钾和碳酸钾混合物制造的微球。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于物理冷却室内装填的物理冷却剂为具有冷却和过滤功能的球状三氧化二铝。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于烟火气溶胶灭火剂药柱形状设计为带有中孔的圆柱体。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于点火器深入药柱内侧端面，实现层面燃烧。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于在排气口前设置压力缓冲室，使得干粉灭火剂和气溶胶充分混合。
全文摘要
本发明提供一种烟火气溶胶、干粉灭火剂复合灭火装置，点火器、端盖、外壳、燃烧室、滤网、中间连接件、化学冷却室、物理冷却室、干粉灭火剂组件、压力缓冲室、密封膜、喷口依次轴向排列组成。装置中化学冷却器内装填硝酸钾和碳酸钾混合物制造的微球，物理冷却器内装填球状三氧化二铝，干粉灭火剂组件内装填有普通市售干粉灭火剂。该装置结构紧凑、使用方便，将烟火气溶胶和干粉灭火剂组合使用，降低气溶胶有害气体含量，减轻了热气熔胶的热危害，形成具有化学抑制作用和物理隔离作用的综合灭火气溶胶提高了灭火效率。
文档编号A62C13/00GK1695750SQ20051008272
公开日2005年11月16日 申请日期2005年7月11日 优先权日2005年7月11日
发明者杜志明, 赵林双, 耿海虹, 邢军 申请人:北京理工大学