专利名称：用于压缩空气泡沫消防的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用压縮空气泡沫用于对二维或三维形式的燃烧物固定式消防 的方法和驢，尤其是在公路隧道中，WM方法中，由泡沫发生器产生的压缩空气 泡沫通过一压縮空气泡沫的主管线被运送到目标灭火区域和在该位置通过一管路岐管系统(pipe manifold system)以分布的方式被排出。 背景駄泡沫灭火方法是已知的，其中使用排出灭火剂所需的泡沫喷嘴将消防所需的灭火 泡沫直接对准火源。为了产生泡沫，在泡沫生成喷嘴里面或者出口处将一水-起泡剂 的混，与周围空气一起产生泡沫。当在公路隧道和其它隧道状建，消防或M常 对燃烧的燃料，油，轮胎，电缆，塑料材料等灭火时，其产生出很大比例的烟尘和灰粒，在泡沫鹏的出口贼者里面发泡存在着困难，即这些灼热的燃^n体以及烟尘 和灰粒与泡沫 的工作以娜成最佳的泡沫相冲突。另外，由此产生的泡沫只在低 压下从泡沫喷嘴中排出。随后由于重力发 胀。因此，f顿常规泡沫发^^统不能 有效地消防表面火和结构物着火。已经提出使用按分tfc^式产生的压縮空气泡沬用于公路隧道的消防。在这种情况下， :压縮空气泡沫，^1力下将稳定的压縮空气泡沫{键到在公路,顶部上形成的管路岐管系统的相应灭火区域，并M3i由rai空气泡沫驱动的方Mt式t^主体 在该ffi排出。例如，在US 6,764,024 B2中描述了用于排出压縮空气泡沬的方雄式鹏的例子， 但是这些喷嘴并不翻于公路隧道并且也不适奸这个用途。当然，可以按照这种方 式扫防文用于消防的稳定的泡沫，但是期顿方維式喷糊咄压縮空气泡沫具有不利之 处，即它设有的转动喷嘴会导致泡沫針流在喷嘴周围发生分解并最终导致喷嘴出口处 的液流压力几乎彻底下降。可以j顿因jt鹏出的压縮空气泡沬施用于大片圆形区域内 的表面火，但是因为压縮空气泡沫不能到达燃烧物的侧面和正面并且不能正确itA燃 繊料堆的内部，所以对于三维构造的燃繊，或者三维结构的燃鹏的有效消防只
可會跶至陏限的范围，戶诚的三维构造的燃,例如位于公路隧道内的货车，戶/MH 维结构的燃烧物例如一Jt^或者内部燃烧的汽，胎。发明内容因此，本发明的目的在于掛共一种i顿压縮空气泡沫用于固定式消防的方法和一种相应的装置，以至于可以有效地并且在短时间内将表面火以^H维构造的燃^t/和 三维结构的燃; 的着火扑灭。根据本发明，按照权利要求i的特WM方法和按照权利要求5的特,诚喷嘴 装置实现这一目的。由从属权利要求得到本发明的进一^1t征和进一步的有益M。本发明的基本目的aa设置a^t;上方的特定构型的固定式全針流(fun jet)喷嘴，在大量于喷嘴管两侧形成的排中，斜向交替地形成十字形S4的压縮空气，流，另外由于^i^荒喷嘴在糊夂之间的反向倾斜，^M荒在袖域者喷嘴管之间反 向传送。另外，全針流喷嘴在喷嘴排的两侧以与从喷嘴排开始的垂面和水平面间跡 同角度地慨争鹏列，以使得压縮空气泡沫全針流在不同高度的水平面上以及垂直侧面和正面上，以规则分布的全針流落点(impact point)撞击燃 /，以及使得全針流也 可以渗懇l仨维结构的燃飾中。以间隔灭烦i^卖的灭火区鹏行消防，^hf诚 首先是中心灭火区域和然后接着是各自相应的相邻灭火区域被暴露于具有很高灭火 齐瞎度的短禾MM空气瓶tt面。全針流喷嘴被构造成多-鹏喷嘴，尤其^(-通道^H-Sii^lt流喷嘴，戶腿的 双-M^H-ilit全針流喷嘴是由两个或者三个^4虫的全針流喷嘴会贼的、在相反侧 以不同的角度指向相反的方向，戶，的^1^流喷嘴相对于其對皮连接至1』 管上的连 接管的纵轴斜向设置。多-通道喷嘴与喷嘴管交替地反向排列从而影响压缩空气泡沫 全針流的十字形重叠。ffl3l多-鹏全針流喷嘴在邻近的喷嘴管之间交替地反向排列 实现泡沬的反向膨胀。单独的全針流喷嘴包括^lt形入口部分和一用以形成iBi空气 泡沫掛流的柱微流形成部分。根据本发明的方法和相应的装置可以用于快速并有效地消防和扑灭表面火或者 中三维的^￡维结构的物体着火，^是在公路隊直中。
参照附图详细解释本发明的示例性 方式。在图中
图1是设置在一隧道顶部上的ffiil全Jt流喷嘴用于排出压縮空气泡沫的難系统 的安装示意图；图2是一用于^t^喷嘴的具有联接套管的喷嘴管的剖面图，其与路面垂直； 图3是一具有以一角度不X^尔设置的联接套管的喷嘴管的剖面图； 图4是一具有以一定角度对称设置的联接套管的喷嘴管的剖面图； 图5是一不X^尔的三-通道全I^;究喷嘴，以及复制的^^虫的喷嘴的三个不同角度 位置的示意图；图6是一由根据图5的单喷嘴戶形贼的三-fflit全針流喷嘴的透视图；图7是一以辦形成的不繊的双-鹏^t^喷嘴(不X^tf尔的Y-全針流喷嘴)的示意图，以及與虫的喷嘴的角度隨的示亂图8是一具有不x^的双-iiii全l^1l喷嘴的灭火区^n^x的压縮空气泡沫全針流的局部视图，在每一实例中，戶腿 根据图7以45°的角度反向附着到喷嘴 管上；图9是一具有不鄉的三-M全l^lE喷嘴的喷嘴管的局部视图，臓的喷嘴根 据图5以45。的角度反向交替地附着到，管上；和图10是在一灭火区域内具有四个喷嘴管的压縮空气泡沫^lt流的分布图，戶腿 喷嘴管安装了不辦尔的三-鹏掛流喷嘴。其中1压縮空气泡沫主難2冗余灭火区域阀门 3管路岐管系统 4鹏管5压縮空气泡沬掛流喷嘴 ^联接套管7不娥尔的三-鹏掛流鹏8與虫的全船荒喷嘴9 7， 10的^l妾管10不繊的双-鹏全-胁Wf11 8的连t幾(用于多-组件的全-lt流喷嘴)12 8的锥形入口部分13 8的射流形成筒 zl z3全嫩L落点 sg最大鹏t宽度sk最小抛射宽度、中度JW宽度a， P， Y 8的倾角(6的倾角) cp7， IO的倾角图1戶g的安装示意图包括一压縮空气泡沫主管线1， iW该管线将压縮空气泡 沫从分散的压縮空气泡沫发生系统(未示出)中导向在相关的灭火区域n中配备的冗 余灭火区域阀门2，并由此，fflil—X^尔设计的管路歧管系统3导向X^尔设置的t^ 管4中，所述的喷嘴管4安M隧道顶部或路面上方且横切其纵向的灭火区域n中。 为了确{，称，喷嘴管的数量与"2"的乘方相一致。压縮空气泡、沫^lt流喷嘴5插 入到喷嘴管4中，所述喷嘴以匀称的间距和具体的角位置固定地设置射旨向路面，和 其可以构造鹏-，双-或者多-針流喷嘴，以i^S—方式在各种7K平面以及垂直面上进《询匀的表面起泡，戶mdc平面例如货车、小型运输车和汽车的车顶或者路面，所述垂直面例如货车的侧面和正面。测定管线尺寸以便泡沫流处于两相流的"小气泡"状态和不皿可以破坏泡沫气 泡的一定临界亂如图2 4戶际，喷嘴管4配备了以各种角隨定位的联接套管6。然而，根据图 2，在喷嘴管4上形成了仅仅垂直地指向路面的联接套管6，图3和4显示了以一定角 度不X^尔JM者X^i也lf列的^^套管6。根据联接套管6的角皿(a ， P )，可以 在各种隧道水平面或表面区域沉积压縮空气泡沫或者可以使用连接到联接套管的全 針流喷嘴将压縮空气泡 到垂直面。对于图5和6戶标的多-组件不)(^尔的三-鹏全針流喷嘴7 (三-全針流喷嘴)的 示意图和透视亂喷嘴主体包括三个在公路^t的灭火区域n内以相对于路面的不同 角皿a， p， Y^g的単独的全針流喷嘴8和拧到喷嘴管4的联接套管6上面的连 接管9。图7显示了以铸件或者焊体,制成的不X^尔的双-通道^lt流喷嘴10，其由以 相对于垂线的不同角度a， ！3排列的、两个连续设置的、斜虫的全針流喷嘴8和连接 管9组成。也可以用设置在J^t称的角位I上的单独的全M^喷嘴8将双-通道全針流 喷嘴构造成对称的双-通道全l^^喷嘴(对称的Y-全針流喷嘴)。在这种情况下，可以 M以一定角度设置的联接套管影响全船荒的斜率。当然，图5和6戶标的不X^尔的 三-通道^^喷嘴7也可以被做/^ 铸件鹏接的喷嘴主体。带有连接线ll的单 独喷嘴8可以被分别拧到联接套管6上和因此作为一个與虫的全針流喷嘴8起作用， BW带有连接线的，尤其可以在图5和6中看到。^^4虫的全l^究喷嘴8由^l形入口部分12和一在其锥形面尖端细fi与之相 邻的细长的身个流形成筒13组成以形成并导向压縮空气泡沬^lt流。根据所要排放的 压缩空气泡沫的量和與虫的^l^荒喷嘴8的数量，射流形成筒的直径是使得在喷嘴出 口处的动态流fiffi力是1.0 1.5bar和旨^^虫的^lt流喷嘴被^g在5m的高度和角 度是45。，当全骄敲童击水平面时形成8m的IWI^呈和3 5m2大小的泡沫垫层。将双-通道和三-鹏全針流鹏7， 10的^4虫的^lt流(^f 8以不同的倾角(a ， P， Y:图5， 7)排列，其可以fflii在,觜管4上慨斜體的联接套管6 (图2—4) 而进一步变化，以便^^^虫的全l^流喷嘴8可以用压縮空气泡沫SM路面的不同水 平面区,面或者SM位于不同高度的交通工具的顶部表面。由于^^虫的全針流喷嘴 8的f顷余4设置，压縮空气泡fet燃M/的垂直侧面也起作用，和尤其^^仅在与喷嘴 管4基本上平行或者与路面基本上垂直的侧面流动，而且在与路面纵向基本上成一直 线的侧面流动。双-^^-鹏^1中流 7， 10以相对于喷嘴管4的纵轴成45。的角 度交替地附着到各自的喷嘴管4上，作为整体fflil交替地排列，保证了^Hi面舰皮 驢。从图1中可以看出相对于喷嘴管4的纵轴，臓角度由一个喷嘴主体至拐一个 喷嘴主体的交替设置。因此^^虫的^lt流喷嘴8不仅相对于路面倾余賴咧而且朝着隧 道侧壁的方向慨,賴咧，以至于不仅SM到燃烧物的正丽且SM到其侧面。另外， 對虫的^lt流喷嘴8的倾i賴咧和因此受影响的压縮空气泡沫^lt流,对三维结构 的燃 /基本上垂直的侦腼的撞击，具有使得压縮空气泡沫可以渗透到三维结构的燃 烧物内部的优点并因此确保了高效的消防。图8显示了图1所示的带有喷嘴管4的灭火区域n的剖面图，不)^尔双-Mit全 針流喷嘴10以相对于各自喷嘴管纵轴成45。的角度按一个方向和另一个方向交替地 连接至IJ戶诚喷嘴管。也就是说，在同一个喷嘴管4上相邻设置的双-ffiit全l^lE喷嘴 10以相对于对方的纵轴成90°的角度^g，以便相邻的双-ilit全針流喷嘴10的喷 射方向相交和 ^同的喷射宽度Sg和Sk在一侧和另一侧交替变化，戶脱宽度由#4虫的 全船荒喷嘴8以不同倾角Ct， P (不对称)所产生。各自的压縮空气泡沫区域的中心， 即全針流落点被命名为Z,和Z2。结果是，在喷嘴管4的两侧fPt寻到了相对于隧itS各面 以相同距离纵向和横向设置的两排平行的全針流落点zl和z2。从图8中也可以清楚 地看出，以相同高度设置于各自相邻的喷嘴管4处的不X^尔双-鹏全針流喷嘴10'相 对于双-M全身賴兗喷嘴10翻转了 180° ，以便由此实现泡沫的反向J^I^和压縮空气 泡^可能的密集的SM。在图9所示的喷嘴管4的局部视图中，将根据图5的不X^尔^I-M^it^喷嘴7 以角度cp45。倾斜體于喷嘴管上，舰两个指向Hi的^^虫的全針流喷嘴8实现了 一愧小和一倾大鹏宽度(sk， sg)，和舰一个指向另^f啲^!虫的全針流喷嘴 8实现了一个中度,宽度(sj。在战同一排,4中，相邻的三-鹏全新荒喷 嘴7方雄90。以便在一排喷嘴中，相邻的三-鹏^#流 7的鹏宽度和方向相 互反向。正如图8諧说明，在这种情况下，在各自的相邻 管上位于相同高度的 三-鹏^;充喷嘴也翻转180°至l湘反的方向(未显示)。在一喷嘴管4的区fe理， 分别地获得了平行于臓喷嘴管并且在戶脱喷嘴管两侧按宽度"B"和与宽度相同的 距离"b"分布的三排全lt流落点zl， z2和z3。参考图8和9戶形兑明的反向交替排列的双-^H-鹏^lt流喷嘴10， 7导致了各 自喷嘴管的全泡沫船节屋十字形鶴。战是，也可以从图8中看到的全躭流喷嘴从 一个喷嘴管到另一个喷嘴管的反向排列，保证了泡沫朝相反的方向膨胀。因此保证了 在包括位于不同高度的平面上均匀的，表面-SM^泡。单独的全針流喷嘴的倾余他 置和因此的压縮空气泡沫全射流也保证了压縮空气泡沫也可以对三维燃烧物的垂直 面起作用。^^虫的^lt流nt^8相对于垂直面的倾角ci， e， ￥ 于喷嘴管4之间 的距离，即iW"所需的宽度Sk， V ^并且也决定渗透到结构化燃鹏的能力。对于公路隊道的实例，图10显示了用于灭火区域n的起^^线，所述区域g 四个喷嘴管4和按照图4的描述将三-通道^lt流喷嘴7放到该喷嘴管上。^h^面 区 元中的喷嘴管4和压縮空气泡沫^lt流喷嘴(在这一实例中^H-ilil全針流 喷嘴7)的数量决定了在灭火区域中的压縮空气泡沫全針流的厚度和压縮空气泡沫的 均匀分布。然而，从泡沫发生器的有效的总#%口、可获得喷嘴的最大数量。图中清慰也 显示了^lt流落点tt^灭火区域的均匀分布和全泡沫針流的十字形SMo在中心灭火区域n和相对于^^虫灭火区域的两个分别相邻的间隔n+l和n+2，以
及n-l和n-2的灭火区域内进行灭^ii程，其中Sil远高于正常施用量的大量压缩空 气泡沫短暂地作用于齡灭火区域，开始在中心灭火区域，随后在两个相邻的灭火区 i凝n然后在外部灭火区域。也就是说，在齡灭火区i^^卖制造出具有非常高泡沫密 度的压縮空气泡沫的波浪。重复多次这一灭火循环，其中在分另啲灭火区域内的总循 环次数和因此每次f盾环的持续时间逐)^t加和最后，可以是灭^dl程开始时的两倍。 使用压縮空气泡沫全射流和高密度灭火齐腿行间隔灭火保证了快速的表面-覆^泡 和压縮空气泡沫渗3t得更深和因此保证了有效，短时且可慰也灭火，尤其^t于固体 和发热材料以腔现为三维结构f^g的材料。同时， ^灭火期所消耗的压缩空 气泡沫不比擀卖以低施用K4行灭火更多。
权利要求
1、一种使用压缩空气泡沫用于对二维或三维结构的燃烧物固定式消防的方法，尤其是在公路隧道中，在所述方法中，由泡沫发生器产生的压缩空气泡沫通过一压缩空气泡沫的主管线被运送到目标灭火区域和在该位置通过一管路岐管系统以分布的方式被排出，其特征在于，由一管路岐管系统开始，利用在燃烧物上方的固定式全射流喷嘴制造大量具有预定流量压力、在各自对应的排中以十字形重叠和在相邻的两排之间反向分布的压缩空气泡沫全射流，和在不同高度的燃烧物水平面上和三维构型的燃烧物的垂直侧面和正面上以相同间隔的全射流落点(z1～z3)施用压缩空气泡沫或者将所述泡沫引入二维结构的燃烧物中，所述固定式全射流喷嘴位于在灭火区域的横向上排成的大量均匀隔开的排上，并在排的两侧以一定角度()斜向交替，另外，所述射流以偏离垂直面的不同角度(α，β，γ)指向燃烧物。
2、 根据权利要求i戶腿的方法，期寺征在于，髓各自对应的排所施用的iBi 空气泡沫^lt流，在排的两侧以相反方向交替地定向和与垂直方向交替地倾斜，戶舰 |^11包括在两侧上各一个針^ 者交替地，在Hi上有一个it流和在另m:有两个新流，旨針流以相对于垂1^向的不同角度(a ， e， Y)流出。
3、 根据权利要求1或2臓的方法，^t寺征在于，在大量相邻的灭火区鹏， 以一定间隔连续制造压縮空气泡沫全射流和特别是fOT具有大量灭火剂的有时限的 压縮空气泡沫浪，其中在大難续的灭火循环中，首先是向中心灭火区域(n)和随 后是第一 (n+l， n-l)灭火区域和然后是第二 (n+2， n-2)灭火区域^f共M空气泡 沫。
4、 根据权利要求3臓的方法，欺寺征在于，舰增加循环数延长臓灭火循 环，同时 >灭火剂的密度。
5、 一种用于实施根据权利要求1的方法的装置，其中在大量的纵向,灭火区 域(n， n+l， n-l等)中，每一个都具有一iM;灭火区域阀门(2)连接至lj压縮空气泡 沬主管线(1)上的管路岐管系统(3)，其特征在于，设置在管路岐管系统(3)上的 与灭火区域的纵向,格的横向)W并且隔开相同距离的喷嘴管(4)被连接到多-通 道全針流喷嘴(7， 10)上，戶脱多-鹏^t流喷嘴由在其^J:以隔开相同距离、 M联接套管(6)插入其上的^4虫的全lt流喷嘴(8) iW，其中戶/M^^虫的^l^荒 喷嘴(8)以相对于其连 # (9)的纵轴成一定倾角(a ， 3 ， Y )而倾斜體和 戶形且成的多-通道全l个流喷嘴(7， 10)以相对于喷嘴管(4)的纵向成一定角度(cp)， 但是反向交替排列地被插入到同--个戶腿喷嘴管(4)中，其中为了实现在分另湘邻 的喷嘴管(4)中，泡沫在喷嘴管(4)之间的反向膨胀，每个设置在相同高度的多-ffiit全身个流喷嘴(7， 10)都反向排列。
6、 根据权利要求5戶满的,，欺寺征在于，多-iiit^f^喷嘴(7， 10)具 有一个连接管(9)，其可以被拧到喷嘴管(4)的联接套管(6)上并用于形j^il縮空 气泡沫，流，单独的全射流喷嘴(8)包括^t形的入口部分(12)和一个相邻的 !^究形成筒(13)，戶;MI^荒形成筒的尺寸以使得动态流ftffi力是1.0 1.5bar。
7、 根据权利要求6戶腿的體，其特征在于， 一个斜虫的全針流喷嘴(8)以相 对于连接管(9)的纵轴不同或者相同的倾角(a ， P ) ,A^接管(9)上分支到相反 侧，以{ ^^ 的或者不繊的^|]^喷嘴(10)。
8、 根据权利要求6戶腿的^g， ^f寺征在于，为了形自对，接管(9)的纵 轴成不同倾角(a ， 0 ， Y )的不对称的三-通道全lt流喷嘴(7)，两个^^虫的全射流喷嘴(8)分支成一个在^ii和另一个在相反侧。
9、 根据权利要求7或8I^M的装置，^tT征在于，斜虫的^lt流喷嘴(8)的倾 角(a， e， Y)是0 75° 。
10、 根据权利要求5戶舰的錢，期寺征在于，作为離的多-鹏全針流喷嘴 (7， 10)以倾角(cp)按相反的方向被设置到各自喷嘴管(4)的纵轴，所述倾角是变化的和皿皿45。 。
11、 根据权利要求5 TO的，，期寺征在于，在喷嘴管(4)上形/^^虫一排 垂直的联接套管(6)或者两排以相对于对方成一定角度(Y )體的联接套管(6)， 其中戶腿的两排联接套管的糊^N"以按一定角度(a ， P )排列。
12、 根据权利要求5戶诚的，，^fT征在于，，多-ffiil^lt流喷嘴(7， 10) 被构造1 ^焊体或铸件。
全文摘要
本发明涉及一种使用压缩空气泡沫用于对二维或三维结构的燃烧物固定式消防的方法和装置，尤其是在公路隧道中，在所述方法中，由泡沫发生器产生的压缩空气泡沫通过一压缩空气泡沫的主管线被运送到目标灭火区域和在该位置通过一管路岐管系统以分布的方式被排出。
文档编号A62C31/00GK101115532SQ200680004129
公开日2008年1月30日 申请日期2006年7月10日 优先权日2005年11月7日
发明者冈特·多劳, 史帝文·罗登胡伊斯, 德克·施密茨, 蒂诺·克鲁格, 迈克尔·乌得撒克 申请人:吉麦克斯-施密茨消防救援有限公司