长通道消防系统及方法

专利名称：长通道消防系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种长通道消防系统领域，特别是涉及一种水雾(wa ter m i s t)幕式的长通道消防系统。
背景技术：
现今社会中，随着建筑物的增加，对于消防设施的重要性也越显重视。 火灾发生时所产生的影响，包括热(heat)、热辐射(thermal radiation)及 烟(smoke)。在火场中，对于人员逃生威胁最大的并非是火焰本身，而是燃 烧不完全所产生的副产物-有毒浓烟。有毒浓烟中常包含二氧化碳、 一氧 化碳、碳氢气体及许多固体微粒。除了二氧化碳之外，有毒浓烟的部分的 物质仍具有可燃性，当这些可燃性物质在密闭空间累积到达临界浓度时，配 合火场温度及氧气浓度便可在瞬间引发闪燃(flash over),造成消防员及民众的重大伤亡。现今都市建筑或公共场所皆朝向规模大型化设计，传统的规格式规范 已不足以保障消防安全，应采以科学为基础的功能性规范来提升建筑物的 消防安全。在消防上不止应注重灭火，而是应该注意如4可4吏火场内的人员 有足够且充裕的时间与空间逃生，以降低人员的伤亡。以商店街、医院、旅馆、隧道、地下铁等大型公共场所为例，其人口 密度稠密，且逃生通道有限， 一旦发生意外时，人群多从公共走廊逃生。 因此，如何提升公共场所长通道的消防设备，延长逃生时间.并降低浓烟 对人员的影响，便成了公共消防安全中重要的课题。由此可见，上述现有的长通道消防系统在结构与使用上，显然仍存在 有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决长通道消防系统存在的 问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用 的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此 显然是相关业者急欲解决的问题。有鉴于上述现有的长通道消防系统存在的缺陷，本发明人基于从事此 类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积 极加以研究创新，以期创设一种新型结构的长通道消防系统，能够改进一 般现有的长通道消防系统，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并 经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。发明内容本发明的主要目的在于，克服现有的长通道消防系统存在的缺陷，而 提供一种新型结构的长通道消防系统，所要解决的技术问题是用以延长灾 害发生时的逃生时间，并减少浓烟对人员的影响，从而更加适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是釆用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种长通道消防系统，应用于具有一入风口及一出风口的一长通道，其中包括 一第一水雾幕装置，配置于该长通道的该入风口的顶 部； 一第二水雾幕装置，配置于该长通道的该出风口的顶部；以及至少 一第三水雾幕装置，配置于该入风口与该出风口之间的该长通道的顶部，以 藉由该些第三水雾幕装置，分割该长通道为复数个消防区间。本发明的目的及解决其技术问题还可釆用以下技术措施进一 步实现。 前述的长通道消防系统，其中所述的第一水雾幕装置、该第二水雾幕 装置，及该至少一第三水雾幕装置，各包括至少一喷头，以分别形成水雾幕。前述的长通道消防系统，其中所述喷头包括至少一纵向喷头，该些纵 向喷头的一喷射角约为55度至85度。前述的长通道消防系统，其中所述喷头包括至少一橫向喷头，其中该 些横向喷头的一喷射角约为5度至35度。前述的长通道消防系统，其中所述喷头包括至少一斜向喷头。前述的长通道消防系统，其中所述水雾幕的一水雾直径是介于100-前述的长通道消防系统，其中所述长通道包括两侧壁，该长通道消防 系统更包括复数个喷雾装置，配置于该些侧壁。前述的长通道消防系统，其中所述喷雾装置与该地面的一距离约为20 至5G/^分。前述的长通道消防系统，其中所述喷雾装置是为近乎水平地喷出水雾。前述的长通道消防系统，其中所述喷雾装置与该些第三水雾幕装置， 是朝着该第一水雾幕装置的方向喷出该些水雾幕。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方 案，本发明长通道消防系统，应用于具有一入风口及一 出风口的 一长通道。长 通道消防系统包括一第一水雾幕装置、 一第二水雾幕装置，及至少一第三 水雾幕装置。其中第一水雾幕装置是配置于长通道的入风口的顶部，第二水雾幕装置是配置于长通道的出风口的顶部。第三水雾幕装置则配置于入 风口与出风口间的长通道的顶部，以藉由第三水雾幕装置分割长通道为复数个消防区间。长通道消防系统更包括一供水系统，配置于长通道，以提 供第一水雾幕装置、第二水雾幕装置，及第三水雾幕装置所需的一水源。长通道消防系统更包括复数个控制单元，与第一水雾幕装置、第二水雾幕装 置，及第三水雾幕装置相连，以驱动第一水雾幕装置、第二水雾幕装置，及 第三水雾幕装置。其中第一水雾幕装置、第二水雾幕装置，及每一个第三 水雾幕装置，各包括至少一喷头，以分别形成水雾幕。该些喷头可为纵向喷头、横向喷头，或斜向喷头。水雾幕的水雾直径较佳地是介于100 - 1000 pm。长通道消防系统可更包含一抽风设备，安装于长通道的出风口处。其 中长通道包括两侧壁，长通道消防系统可更包括复数个喷雾装置，配置于 侧壁上。喷雾装置与地面的较佳距离约为20至50公分。 本发明具有下列优点1、 本发明的长通道消防系统，可应用在隧道、地铁、商店街、大楼长 廊等处，并藉由第三水雾幕装置将长通道分隔为数个消防区间，并提供涤 烟、润湿、降温、隔热，及防止延烧及闪燃的功效，以有效地延长逃生时 间，降低人员的损伤。且本发明所使用的水雾幕装置，相比于传统的洒水 头(sprinkle)或洒水幕(drencher)装置，其用水量较小，水雾吸热迅速容 易蒸发，因此可减少不必要的水损。2、 本发明的实施例中，第一水雾幕装置可润湿流进火场的空气；第三 水雾幕装置喷出的水平水雾可吸附浓烟，并降低浓烟温度；第三水雾幕装置喷出的垂直水雾可分割火场，提供隔烟与隔热的作用；第二水雾幕装置 可避免浓烟随着抽风设备直接排出，降低浓烟扩散的情形。3、 本发明的实施例可应用在商店街、大楼长廊等处，藉由第三水雾幕 装置将长通道分隔为数个消防区间，可有效地延长逃生时间，降低人员的 损伤。4、 本发明的实施例可应用在铁公路隧道等长通道，藉由喷雾装置可提 高遮蔽性火源附近的水雾密度，大幅地提升灭火效率。5、 本发明的实施例应用于大型的排烟风管时，由于水雾是对着气流逆 向喷洒，因此可緩阻火势蔓延，并增加水雾与空气接触的时间，有效地降 低排烟风管中的温度。6、 本发明的实施例所使用的水雾幕装置，相比于传统的洒水幕装置，其 用水量较小，水雾容易随着气流牵引而受热蒸发，因此在消防时，不容易 造成不必要的水损。综上所述，本发明新颖的长通道消防系统，可用以延长灾害发生时的逃 生时间，并减少浓烟对人员的影响。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其 不论在系统、结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有显着的进步，并产 生了好用及实用的效果，且较ifJLt的^it道消防系统具有增进的突出功效，从 而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用 的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。


图1是本发明长通道消防系统一较佳实施例的示意图。图2是本发明长通道消防系统另一较佳实施例的示意图。 图3是本发明长通道消防系统又一较佳实施例的示意图。100:长通道消防系统110:长通道112:入风口114:出风口120:第一水雾幕装置130:第二水雾幕装置140:第三水雾幕装置142:纵向喷头146:横向喷头148:斜向喷头150:消防区间160:火源200:铁公路隧道202:入风口204:出风口210:抽风设备220:第一水雾幕装置230:第二水雾幕.装置240:第三水雾眷装置240a8号第三水雾幕装置2楊:9号第三水雾幕装置240cIO号第三水雾幕装置250:喷雾装置260:火源300:排烟风管302:2号进气口310:抽风设备 -320:第一水雾幕装置330:第二水雾幕装置340:第三水雾幕装置340a4号第三水雾幕装置340b5号第三水雾幕装置340c6号第三水雾幕装置360:火源h:距离具体实施方式
请参阅图1所示，其是本发明的长通道消防系统一较佳实施例的示意图。长通道消防系统100是应用于一长通道110中，如商店街，或如办公大 楼、医院、旅馆的长廊等。^it道110具有一入风口 112及一出风口 114。长 通道消防系统100包括配置于入风口 112顶部的一第一水雾幕装置120，配 置于出风口 114顶部的一第二水雾幕装置130，以及配置于入风口 112与出 风口 114之间的顶部的至少一第三水雾幕装置140。当有消防意外发生时，启动该长通道消防系统100，藉由定点设置于长通道110中的第三水雾幕装置140的赫3喷头142所喷洒出的垂直水雾幕，可 将长通道110分割为复数个消防区间150。由第三水雾幕HO的纵向喷头 142所产生的垂直水雾幕，可提供涤烟的功效，藉由垂直水雾幕的阻隔，可 有效地降低浓烟的扩散速率，避免突害现场的单一消防区间150中的有害 烟雾，扩散至其他的消防区间150中。如此一来，可延长逃生时间，降低 灾i现场人员的伤亡。纵向喷头142的喷射角约在55度至85度之间。由于在灾害现场中，火源160上方的空气会因受热膨胀而上升，第三 水雾幕装置140中可包括横向喷头146，由于火灾时产生的高热浓烟会聚积 在长通道110的顶部，因此，藉由橫向喷头146所喷出的水平水雾可吸附于 浓烟，以降低浓烟的温度，可延緩或降低闪燃(f 1 ash over)危机。此外，由 于浓烟被水平水雾的水气所润湿，因此，浓烟的重量亦随之增加.大大地 降低了浓烟的扩散速率，可有效防止火势扩大。横向喷头146的喷射角约 在5度到35度之间。由于浓烟会因热膨胀而向上聚积，因而使火源160与周围空气间产生 负压，致使火源160附近的空气会流向火源160以进行补充。基于此种现 象，第三水雾幕装置140的纵向喷头142或横向喷头146所喷洒出的微小 水雾，可随着气流的牵引，流向火源160。该微小水雾可润湿浓烟，使灾害 现场的消防区间150中的湿度提高，并吸附浓烟中的颗粒及未燃烧完全的 中间产物。且由于水雾蒸发为水蒸气时会带走大量的热量，因此，可有效 地降低火源160周遭的温度。如此一来，可降低空气中的氣气浓度、提高 燃烧的反应条件，防止闪燃，并降低燃烧速率、限制燃烧的范围，以降低 延烧的可能性。配置于入风口 112的第一水雾幕装置120所喷出的水雾幕，可配合现 有的抽风设备的气流流动方向，润湿流进长通道110中的空气，增加空气中 水气的含量，富含水气的空气可随着空气的牵引流向火源160的区域，同样 可达成降低火焰温度、减少闪燃等控制火势的功效。根据实验得知，水雾 幕的水雾直径较佳地是介于100 - 1000|Lim即可达到所期望的随着气流移动 的功效。如水雾的直径过小，则冷却效果不佳，如水雾的直径过大，则无 法随着空气飘移。配置于出风口 114的第二水雾幕装置130所喷出的水雾幕，可提供一 道涤烟的防线，及时洗涤及润湿浓烟，以降低其温度及扩散速率，使浓烟 不易飘出长通道110之外，避免排烟管因高热浓烟的影响因结构强度降低 而崩塌，有效地保护抽风设备的排烟管，及防止浓烟窜烧。长通道消防系统100包括一供水系统，配置于长通道110中，以提供 第一水雾幕装置120、第二水雾幕装置130，与第三水雾幕装置140所需的 水源。长通道消防系统100中还包括复数个控制单元，与第一水雾幕装置120、第二水雾幕装置130,及第三水雾幕装置140相连。控制单元至少包 括一感测元件与一驱动元件，以于感测到消防灾害发生时，可驱动第一水 雾幕装置120、第二水雾幕装置130与第三水雾幕装置140。长通道消防装 置IOO可更包括一抽风设备，配置于长通道110的出风口 114处。长通道消防系统100中的水雾^^置120、 130及140所形成的水雾幕，其 主要目的非用以直接打击或包围火源160，而是用以涤烟、降温，并增加大 气中水气的含量，以将灾害现场控制在单一的消防区间150中，降低浓烟 扩散速率及延烧的可能性。然而，长通道消防系统100的第三水雾幕装置 140还可更包括有斜向喷头148,相比于涤烟的垂直水雾幕与降温的水平水 雾,斜向喷头148所喷出的水雾可更直接地与火源接触，以增加水雾密度，可 进一步地协助灭火。请参阅图2所示，其是本发明的长通道消防系统另 一较佳实施例的示意 图。本实施例的长通道是为一铁公路隧道200。而在铁公路隧道200中，火 突的火源(如油箱或油管漏油，汽油滴落等)，多位于汽车底盘或车厢下方，属 于遮蔽性火灾(hidden fire)，因此，4吏难以直4妻打击火源的方式，达成灭 火的目的。本实施例中，长通道消防系统除铁公路隧道上方的第 一水雾幕装置 220、第二水雾幕装置230，与第三水雾幕装置240之外，更包括定点配置 于铁公路隧道200侧壁上的复数个喷雾装置250。喷雾装置250与地面的距 离h，较佳地是为20公分至50公分之间，此距离h较一般的烟雾感测喷雾 装置更为贴近火源，因此，可增加地面上方的水雾密度，提供更直接有效 的灭火效率。喷雾装置250喷出的水雾较佳地是为水平方向，以延长水雾在空气中 漂浮的时间，提高遮蔽性火源附近的水雾密度。藉由提高火源附近的水雾 密度，可冷却火焰反应区的温度，并即时地冷却向外或向上扩散的浓烟，达 成涤烟降温的作用，有效地增加了灭火效率。铁公路隧道200会在一定距离，4海隔200公尺，配置有抽风设备210，以 维持铁公路隧道200中空气畅通。且抽风设备210的运作方向，通常是由 铁公路隧道200的入风口 202往出风口 204持续送风。根据铁公路隧道200 送风的特点，火警时火源下游(即朝出风口 204方向)的火警感测器会先侦 测到火灾的发生，但所启动的灭火设备较佳地是为火源上游(即朝入风口 202方向)较靠近的喷雾装置与第三水雾幕装置240,以使水雾随着气流飘 移至火灾现场。此外，较下游的第三水雾幕装置240亦须启动，以提供涤 烟的功效。进一步地说，根据铁公路隧道200的送风特性，第三水雾幕装置240 可自入风口 202往出风口 204进行编号。举例而言，火灾现场的火源260可位于8号第三水雾幕装置240a与9号第三水雾幕装置K0b之间，基于 铁公路隧道200的送风特性，位于较下游的9号第三水雾幕装置240b的感 测元件会先侦测到火灾，此时，需驱动火源260上游的8号第三水雾幕装 置240a(或包括启动更上游的7号第三水雾幕装置)，以使火源260上游的 水雾藉由抽风设备210及隧道内气流牵引的作用流往火源260,以降低火场 温度，压制火势。同时，火源260下游的9号第三水雾幕装置2Mb与10 号第三水雾幕装置240c也被启动，除可提供降低火场温度、压制火势的功 效外，更可藉由垂直水雾提供隔烟、涤烟的功效。请参阅图3所示，其是本发明的长通道消防系统又一较佳实施例的示 意图。本实施例的长通道是为厂区中常使用的大型的排烟风管300。由于在 此种大型排烟风管300中所流动的气体，包括有可燃的挥发性有机化合物 (volatile organic compounds; V0Cs)，因此，当火突发生时，可燃物与 助燃物会在排烟风管300中窜烧，导致整个厂房全毁。排烟风管300中，同样具有抽风设备310,以将排烟风管300中的气体 抽走，因此，当侦测到火突后，第二及第三水雾幕装置330与340喷出的 水雾，较佳地是朝着第一水雾幕装置320的方向喷洒，即朝着气流逆向喷 洒。藉由逆向喷洒的水雾，可阻緩火势的蔓延，并增加水雾与空气接触的 时间，有效地降低排烟风管300中的气体与浓烟的温度，避免排烟风管300 因高温而崩塌，导致火突扩大到厂区的其他区域。由于布置于厂区中的排烟风管300相当的长，排烟风管300需具有多个 进气口，以供气体汇入。举例而言，火源360可位于2号进气口 302处，2 号进气口则是位于4号第三水雾幕装置340a与5号第三水雾幕装置340b 之间，因此，位于火源360下游的5号第三水雾幕装置340b与6号第三水 雾幕装置340c会先侦测到火灾，接着火源360所在的2号进气口 302下游 的5号第三水雾幕装置340b与6号第三水雾幕装置340c需被启动，以涤 烟并降温，同样地，位于火源360上游的4号第三水雾幕装置340a亦可被 启动，以避免火势往回窜烧。由于排烟风管300中的火源360主要为具可 燃性或助燃性的气体，藉由本发明水雾幕装置的垂直水雾幕，可将排烟风 管300分割为数个消防区间，避免火势扩大，或延烧至其他空间，并藉由 逆向喷洒的水雾延长水雾与火源360的接触时间，以有效降低火场温度。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上 的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明， 任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上 述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是 未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的 任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1. 一种长通道消防系统，应用于具有一入风口及一出风口的一长通道，其特征在于其包括一第一水雾幕装置，配置于该长通道的该入风口的顶部；一第二水雾幕装置，配置于该长通道的该出风口的顶部；以及至少一第三水雾幕装置，配置于该入风口与该出风口之间的该长通道的顶部，以藉由该些第三水雾幕装置，分割该长通道为复数个消防区间。
2、 根据权利要求1所述的长通道消防系统，其特征在于其中所述第 一水雾幕装置、该第二水雾幕装置，及该至少一第三水雾幕装置，各包括 至少一喷头，以分别形成水雾幕。
3、 根据权利要求2所述的长通道消防系统，其特征在于其中所述喷 头包括至少一纵向喷头，该些纵向喷头的一喷射角为55度至85度。
4、 根据权利要求2所述的长通道消防系统，其特征在于其中所述喷 头包括至少一横向喷头，其中该些横向喷头的一喷射角为5度至35度。
5、 根据权利要求2所述的长通道消防系统，其特征在于其中所述喷 头包括至少一斜向喷头。
6、 根据权利要2所述的长通道消防系统，其特征在于其中所述水雾 幕的一水雾直径是介于100 - 1000 ym。
7、 根据权利要求1所述的长通道消防系统，其特征在于其中所述长 通道包括两侧壁，该长通道消防系统更包括复数个喷雾装置，配置于该些 侧壁。
8、 根据权利要求7所述的长通道消防系统，其特征在于其中所述喷 雾装置与该地面的距离为20至50公分。
9、 根据权利要求7所述的长通道消防系统，其特征在于其中所述喷 雾装置是为近乎水平地喷出水雾。
10、 根据权利要求7所述的长通道消防系统，其特征在于其中所述喷 雾装置与该些第三水雾幕装置，是朝着该第一水雾幕装置的方向喷出该些 水雾幕。
全文摘要
本发明是有关于一种长通道消防系统，其应用于具有一入风口及一出风口的一长通道，包括一第一水雾幕装置、一第二水雾幕装置，以及至少一第三水雾幕装置。其中第一水雾幕装置是配置于入风口的顶部，第二水雾幕装置是配置于出风口的顶部。第三水雾幕装置是配置于入风口与出风口之间的长通道的顶部，以将长通道分割为复数个消防区间。本发明的目的是用以延长灾害发生时的逃生时间，并减少浓烟对人员的影响。
文档编号A62C3/00GK101244323SQ20071007937
公开日2008年8月20日 申请日期2007年2月15日 优先权日2007年2月15日
发明者何明锦, 蔡荣锋 申请人:蔡荣锋;何明锦