专利名称：高膨胀泡沫灭火设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在各种仓库、储存库、处理危险物品的工厂、或者船室、船舱等中使用的高膨胀泡沫灭火设备，更具体地说，涉及能够防止发泡率降低的高膨胀泡沫灭火设备。
背景技术：
在泡沫灭火设备中，从喷射喷嘴喷出泡水溶液(以下，有时也简称为“水溶液”)， 使其与发泡用网碰撞并吸入空气，从而使其发泡，通过所述泡沫完全盖住火源，进行窒息灭火。在这种泡沫灭火设备中，具有低发泡灭火设备和高发泡(高膨胀泡沫)灭火设备。在上述两种灭火设备中，发泡率是不同的，例如，在低发泡灭火设备的发泡率(倍数)在20以下时，以通过泡沫面等覆盖地面等的方式进行喷射，作为泡沫灭火剂，使用了水成膜泡沫灭火剂等。另外，在高膨胀泡沫灭火设备的发泡率达到80以上至不足1000的情况下，从发泡机等喷射以便尽可能地填充空间，作为泡沫灭火剂，使用了合成泡沫活性剂灭火剂等。此处，将发泡率称为在泡沫生成时使用的泡水溶液与生成的泡沫的体积比。为了产生高膨胀泡沫，例如以发泡率为500以上产生泡沫，必须从发泡机(喷射喷嘴)的上游侧吸入大量空气，但是，在吸入上述大量空气的情况下，一般采用的是吸引室外空气的方式(所谓“外界空气”)。但是，对于这种外界空气而言，由于为了使用外部空气，要在建筑物中贯穿设置管道，或者，在隔壁上开孔以设置发泡器，因此，存在成本较高等问题。因此，为了解决上述问题，采用了吸引排出泡沫的区域内部的空气的方式(“内部空气”)的高膨胀泡沫灭火设备(例如，参见专利文献1)。专利文献1 特开平6-165837号公报
发明内容
在内部空气的高膨胀泡沫灭火设备中，并不能根据出现火焰时产生的烟量和性质来设计发泡率，例如，存在以下情况，即，在所设计的发泡率为500的情况下，实际的发泡率仅为100。由于以此方式会降低发泡率，从而不能通过泡沫尽可能完全覆盖火源，因此，不能有效地进行窒息灭火。对于上述发泡率低下而言，如后面所述，吸引空气中的烟形成了主要原因。本发明就是针对上述情况作出的，其目的在于在内部空气的高膨胀泡沫灭火设备中，能够可靠地获得所希望的发泡率。本发明提供了一种高膨胀泡沫灭火设备，其设有使含有表面活性剂的泡沫灭火剂混合在水中并压送泡水溶液的喷射喷嘴；内置有该喷射喷嘴并通过从上述喷射喷嘴排出上述泡水溶液来吸引排出区域内的空气的流道筒；设置在上述流道筒中并且与从上述喷射喷嘴排出的上述泡水溶液碰撞的泡沫产生网，其特征在于，采用的泡沫灭火剂，使上述泡沫灭火剂相对于上述泡水溶液的混合比例为大于标准混合比例的调整混合比例，或者使上述表面活性剂相对于上述泡沫灭火剂的含有率为大于标准含有率的设计含有率，使上述泡水溶液中的上述表面活性剂的混合比率达到设计发泡率浓度。本发明的上述泡沫灭火剂为含有氟系表面活性剂的水成膜泡沫灭火剂，上述水成膜泡沫灭火剂的调整混合比例为4%以上，或者上述设计发泡率浓度为0. 4%以上。本发明的上述泡沫灭火剂为含有烃系表面活性剂的合成表面活性剂泡沫灭火剂，上述表面活性剂泡沫灭火剂的调整混合比例为4%以上，或者上述设计发泡率浓度为 0. 8%以上。本发明提供一种高膨胀泡沫灭火设备，该设备将排出区域内的空气吸引至内置有喷射喷嘴的流道筒中，并使从喷射喷嘴排出的水溶液与发泡用网碰撞，从而使其发泡，其特征在于在上述喷射喷嘴与上述发泡用网之间设有喷雾喷嘴，该喷雾喷嘴朝阻断流道的方向以喷雾状喷射流体。本发明的喷雾喷嘴的轴心朝向与上述流道筒的轴心正交的方向。本发明的喷雾喷嘴的轴心向上述喷射喷嘴侧或其相反侧倾斜。本发明的喷雾喷嘴与上述喷射喷嘴的水溶液供给源相连。本发明提供了一种高膨胀泡沫灭火设备，该设备将排出区域内的空气吸引至发泡部，并使从喷射喷嘴排出的水溶液与发泡用网碰撞，从而使其发泡，其特征在于在上述发泡用网的上游侧邻接设置流速限制网。本发明的上述流速限制网的网孔比上述发泡用网的网孔大。本发明提供了一种高膨胀泡沫灭火设备，该设备将排出区域内的空气吸引至发泡部，并使从喷射喷嘴排出的水溶液与发泡用板碰撞，从而使其发泡，其特征在于上述发泡用板为设有发泡孔和流速限制装置的减速发泡用板。本发明的上述流速限制装置为筒状凸起、三角垂形状的凸起或开口限制倾斜片。在本发明中，由于采用的泡沫灭火剂，使上述泡沫灭火剂相对于上述泡水溶液的混合比例为大于标准混合比例的调整混合比例，或者使表面活性剂相对于上述泡沫灭火剂的含有率为大于标准含有率的设计含有率，使上述泡水溶液中的上述表面活性剂的混合比率达到设计发泡率浓度，因此，即使在被吸引至流道筒内的排出区域内的空气中含有烟 (烟粒子)，上述泡水溶液也能够以所希望的发泡率发泡。这样，由于能够获得符合设计的高膨胀泡沫，因此，能够有效、可靠地进行灭火。另外，含有氟系表面活性剂的水成膜泡沫灭火剂通常是以标准混合比例混合的， 并且，将其用作低发泡率使用。这样，由于水成膜泡沫灭火剂的起泡性较低，因此，标准混合比例下的发泡率远远达不到合成表面活性剂泡沫灭火剂的发泡率。但是，即使是这种水成膜泡沫灭火剂，通过采用大于标准混合比例的调整混合比例，也能够获得高发泡率。另外，作为表面活性剂的物理性质，亲水基以外的亲油性较低，故烟的影响较小。因此，由于上述水成膜泡沫灭火剂能作为低发泡率使用，也能作为高发泡率使用，因此，能扩大其使用范围。另外，在本发明中，从喷雾喷嘴喷射的流体一边形成滴状，一边以阻挡流道的方向飞散，从而形成流速限制雾幕。因此，在从喷雾喷嘴喷射的水溶液与上述雾幕碰撞并减速后，与发泡用网碰撞，因此，易于发泡。另外，若从喷雾喷嘴以喷雾状喷射水溶液，则与发泡用网7碰撞后发泡的水溶液的量达到从喷射喷嘴喷射的水溶液的量与从喷雾喷嘴以喷雾状喷射的水溶液的量相加所得的值。因此，与以往仅从喷射喷嘴喷射水溶液的情况相比，能够增多发泡量，从而能够尽早、有效地进行灭火。即，在将水溶液供给至喷雾喷嘴的情况下，形成雾状的流速限制雾幕， 从而能够使从喷射喷嘴喷射的水溶液的流速降低，同时，与以往的例子相比，能够使更大量的水溶液发泡。另外，在本发明中，从喷射喷嘴喷射的泡水溶液在减速后，插入发泡用网的网孔或插入发泡用板的发泡孔。因此，由于达到易于形成泡膜的状态，从而能够防止发泡率的降低。
图1为显示第一项发明的实施例的纵向剖面图。图2为显示第一项发明的实施例的高膨胀泡沫灭火设备整体结构的示意图。图3为显示第二项发明中第一实施例的纵向剖面图。图4为图3的A-A线剖面图。图5为显示第二项发明中第二实施例的纵向剖面图，该图与图3相对应。图6为显示第三项发明中第一实施例的纵向剖面图。图7为流速限制网的平面图。图8为显示第三项发明中第二实施例的纵向剖面图。图9显示了减速发泡用板的透视图。图10为图9的V-V线剖面图。图11为显示第三项发明中第三实施例的减速发泡用板的透视图。图12为图11的VII-VII线剖面图。图13为显示第三项发明中第四实施例的减速发泡用板的纵向剖面图。图14为图13的IX-IX线剖面图。图15为显示第四项发明中第一实施例的纵向剖面图。图16为显示第四项发明中第二实施例的纵向剖面图，该图与图15相对应。图17为显示第五项发明的实施例的纵向剖面图。图18为显示第六项发明的实施例的纵向剖面图。图19为显示第七项发明的实施例的纵向剖面图。
具体实施例方式本发明人在对高膨胀泡沫灭火设备的发泡率低下的原因进行研究和实验后发现其主要原因在于“烟”。虽然所述烟因产生火焰而发生于室(“泡沫排出区域”)内，但是，其会形成烟的微粒子，例如，粒径在1 μ m以下的微粒子，并漂浮在室内，在该微粒子混入排出区域的空气内并由空气吸引部吸引时，与空气一起被供给至起泡部，从而导致发泡率低下。本发明人认为为了解决上述问题，虽然可以除去烟的微粒子再良好地供气，但是可能还存在不除去微粒子就能防止发泡率低下的方法。下面首先对第一项发明进行说明。在高膨胀泡沫灭火设备中，根据泡沫灭火剂的性能、泡沫灭火剂费用、设备费用等关系，以规定的比例混合水和灭火剂以形成泡水溶液，但是，该规定比例应以消防法的检测规定或泡沫灭火剂的使用说明书的规定为依据。此处，将上述规定中的混合比例定义为“标准混合比例”。在以这种标准混合比例利用区域内的空气时，如上所述，因为烟的影响不能获得所希望的发泡率。本发明人进行了以下实验，S卩在设置于存在烟的房屋内的高膨胀泡沫灭火设备中供给泡水溶液时，若使上述泡水溶液的水与泡沫灭火剂的混合比例大于上述标准混合比例，则在发泡率方面究竟会出现什么变化。结果发现若使混合比例大于上述标准混合比例，则能够提高发泡率，同时，即使存在烟，为了获得所希望的发泡率，也可以将其混合比例调整为规定的混合比例。将该被调整的规定比例定义为“调整混合比例”。本发明人认为在以此方式达到调整混合比例时，能够提高发泡率的原因在于，通过提高对发泡率的确定有影响的泡水溶液中的表面活性剂浓度，具有能够抵消烟粒子作用 (使发泡率低下)的效果。更具体地说，认为可以补充比标准混合比例更多地含有由于烟而不能发泡的那部分表面活性剂的部分表面活性剂，并进行发泡。其意味着通过控制泡水溶液中的表面活性剂的混合比率(浓度)，能够调整发泡率。从后面所述的实验例能够了解即使在以往的高膨胀泡沫灭火设备中不适合的水成膜泡沫灭火剂中，若达到调整混合比例，即使吸引了烟，也能够提高发泡率。第一项发明就是根据上述认识完成的。另外，泡水溶液中的表面活性剂浓度，也可控制泡水溶液中的表面活性剂的含有率，从而调整发泡率。下面对第二项发明进行说明。一般来说，高膨胀泡沫等泡沫为在泡沫原液中所含的表面活性剂的双层膜，并由夹持亲水区域的内侧薄膜和外侧薄膜构成，上述两个薄膜并排同时形成，同时，形成内包空气的泡状体。另外，本发明人认为，在存在烟粒子等异物时，发泡率不良的原因在于上述两个薄膜的形成速度较慢，并且在按标准设定使喷射喷嘴运转的情况下，上述被喷射的泡水溶液的液滴速度较快，从而在不能并排同时形成上述两个薄膜的情况下通过网孔。作为上述问题的解决策略，可考虑使喷射压力小于标准设定以降低喷射喷嘴的喷射速度，从而使泡水溶液的液滴不容易通过网孔。因此，在使喷射喷嘴的喷射压力改变而对规定浓度的泡水溶液的发泡状态进行实验后发现，在喷射压力为0. 5MPa时，发泡率与正常时相比降至1/5以下的有烟条件下，在喷射压力为0. 2MPa时，发泡率只降至4/5左右。这样，虽然在降低泡水溶液的喷射压力时，易于发泡，但是，空气吸引量以及喷射泡水溶液的量比标准设定少。因此，发泡量较少，从而在规定时间内不能获得所希望的发泡量。因此，本发明人为了解决上述问题，根据进行研究实验的结果得知可以在喷射喷嘴与发泡用网之间设置喷雾喷嘴。即，尝试通过从该喷雾喷嘴以喷雾形式喷出流体，从而形成流体限制雾幕，通过使从喷射喷嘴喷射的泡水溶液的液滴与该雾幕碰撞来降低流速，从而能够解决上述问题。第二项发明就是根据以上认识作出的。下面对第三发明进行说明。
本发明人尝试通过使用流速限制网或发泡用板的流速限制装置，能够减缓上述泡水溶液的液滴的速度，以便解决上述问题。第三项发明就是基于以上认识作出的。实施例下面首先参照图1、图2对第一项发明的实施例进行说明。在作为泡沫的排出区域的房间(室)1中设置高膨胀泡沫灭火设备。该灭火设备为设有流道筒2的发泡机，其发泡率例如设定在500倍。在该流道筒2中设置通过喷射喷嘴9的驱动吸引排出区域1内的空气以使泡水溶液产生泡沫的起泡部3 (发泡部3)。在上述流道筒2前端的起泡部3中张设有发泡用网7 (产生泡沫用网7)，另外，在其内部设置与上述发泡用网7留有间隔并相对的多个喷射喷嘴9。这种发泡机具有配合发泡率来供给泡水溶液以及空气的结构。该喷射喷嘴9通过供水管8与水供给源(图中未示出)相连。在上述供水管8中设有混合器(比例混合器)10，使该混合器10的负压发生部 (图中未示出)与泡沫原液容器11相连。在该泡沫原液容器11中填充泡沫灭火剂(泡沫原液)16。上述泡沫灭火剂16为以氟系表面活性剂18为主要成分的水成膜泡沫灭火剂，例如可采用J另7才一 A F623T(注册商标)，含有用于维持防冻剂或稳定剂等性能的成分。 虽然这种泡沫灭火剂16的标准混合比例为例如3% (标准含有率)，但是，此处是以大于上述标准混合比例的调整混合比例(设计含有率)使用的。作为该调整混合比例，例如选择了 10%。上述氟系表面活性剂18相对于水成膜泡沫灭火剂16的含有率例如为10%。因此，上述标准混合比例(3%)中，上述氟系表面活性剂18相对于泡水溶液Wg的混合比例为 0. 03X0. 1 = 0. 003，即0. 3%的浓度，上述调整混合比例(10% )中上述氟系表面活性剂18 相对于泡水溶液Wg的混合比例为0. 1X0. 1 = 0. 01，即的浓度。此处，虽然上述氟系表面活性剂18相对于水成膜泡沫灭火剂16的标准含有率为10%，但是，也可以增大该含有率，例如，若采用3. 3倍的设计含有率的药剂，则在混合比例为3%时，能够使表面活性剂18 的混合比率达到大致1%。图2为显示高膨胀泡沫灭火设备的整体结构的示意图。P为加压装置，Pl为输送从加压装置P压送的水W(灭火水W)的主管，P2为一次侧配管，V2为例如含带调压功能的一起开启阀的调压阀，8为用作二次侧配管的供水管，V3 为调压控制阀，V4为起动阀，V4m为与起动阀V4并联且通过图中未示出的控制板的信号开闭的远程起动阀，10为入口部IOa与供水管8相连并且具有与调压阀V2的二次侧相连的泡沫原液注入口 31的混合器，11为泡沫原液容器，其中，通过隔膜41使通过泡沫原液配管 P32与泡沫原液注入口 31相连并储存有泡沫灭火剂16 (泡沫原液16)的原液室42与通过给水配管P31与泡混合器10的一次侧相连的水腔室43相隔离。P4为与泡混合器10的二次侧相连并输送泡水溶液Wg的水溶液配管，P5为从配管 P4分出的分歧管，45为通过配管P4、分歧管P5从泡混合器10供给泡水溶液Wg并设有将泡水溶液Wg从喷射喷嘴9喷射以使其发泡的流道筒2的发泡机，13为设置在分歧管P5上并通过图中未示出的控制板以远程操作方式被控制开闭的开闭机构，即选择阀，1为安装发泡机45的作为排出区域的房间1。
下面对第一项发明的实施例的工作进行说明。若在房间1内发生火焰，则图中未示出的火焰传感器检测火焰，并将火焰信号发送给控制板。于是，由于该控制板使高膨胀泡沫灭火设备起动，因此，在流道筒2的起泡部 3中吸入室内空气，即含有装配有上述流道筒2的房间(排出区域)1的烟H的空气K。另外，在供水管8内流动的水W通过混合器10的入口部10a、上述负压发生器、出口部IOb流入下游侧的供水管8，由上述负压发生部产生负压。因此，由于通过上述负压发生部的负压，将泡沫原液容器11内的泡沫灭火剂16吸引至混合器10内，并使其与上述水 W混合，所以，产生泡水溶液Wg。此时，上述泡沫灭火剂16相对于泡水溶液Wg的混合比率达到上述调整混合比率，例如10%，氟系表面活性剂18相对于该泡水溶液Wg的混合比率达到例如浓度1 %。该混合比率为用于获得所希望的发泡率，例如500倍的浓度，此处，将该浓度定义为“设计发泡率浓度”。上述泡水溶液Wg经过上述供水管8被压送至喷射喷嘴9并从该喷射喷嘴9被喷射出。上述被喷射的泡水溶液Wg形成液滴W并与发泡用网7碰撞，通过夹带入空气K而发泡，从而形成高膨胀泡沫12。此时的发泡率达到所希望的设计发泡率，例如500倍。以此方式发泡并被排出的高膨胀泡沫12蓄积并填充在房间1内。虽然上述水成膜泡沫灭火剂为低发泡率所用，通常以低发泡率并以覆盖地面等方式使用，但是，若采用本发明，则也可以将上述水成膜泡沫灭火剂用于高发泡率。另外，在用作通过高膨胀泡沫12填充房间1的所谓全区域喷射方式的灭火设备时，虽然优选发泡率在 500倍以上，但也可以比该值低，例如采用300倍以上，泡沫灭火剂16相对于泡水溶液Wg的混合比率可以为7%以上，氟系表面活性剂18的混合比率可以为0. 7%以上。下面利用图2对上述工作进行更详细的说明。若在房间1内发生火焰，则图中未示出的火焰传感器检测火焰，并将火焰信号发送给控制板。若通过防火员的判断或自动从控制板发送出灭火设备的起动信号，则使其分别到达远程起动阀Mm、加压装置P以及选择阀13并使它们起动。若打开远程起动阀Mm，则通过加压装置P升压的一次压力从一次侧配管P2，经配管P21、远程起动阀Mm、调压控制阀V3、配管Pll到达调压阀V2的蓄压室(未示出)，并使处于警戒时关闭状态的调压阀打开(一起开启阀的功能)。虽然没有对在向供水管8填充水时，因压力抽取配管P12产生的压力而使压力抽取前供水管8压力的上下变化进行详细说明，但是，应以接近所设定的设定压力的方式调整调压控制阀V3。一旦在通过调压阀V2的灭火水W经过混合器10时，灭火水W也流向给水配管P31 并对水室43给水。所述被给水的灭火水量以直接压出的形式，通过隔膜41排出原液室42 的泡沫原液16，并通过泡沫原液配管P32将泡沫原液注入泡沫原液注入口 31内。这样，泡混合器10以一定比率混合泡沫原液16和灭火水W。此时，由于在向混合器10注入泡沫原液16时，使用了与对混合器10给水的压力相等的一次侧的灭火水W，并以因隔膜而不能混合的方式将泡沫原液16压出，因此，与吸引泡沫原液16相关的能量损失很少，另外，压力损失也很少。若设置图2中那样带有隔膜41 的泡沫原液容器11的泡混合器10，则由于通过了压力损失很小的泡混合器10，因此，与设计值相比，能够获得误差较小的喷嘴压力，从而能够获得稳定的发泡性能和灭火性能。泡混合器10之后，打开与发泡必需的发泡机45相对应的选择阀13，从发泡机45内的喷射喷嘴9将泡水溶液Wg向发泡用网7喷射。下面对所述第一项发明中的第一以及第二实验例进行说明。第一实验例在上述实施例的高膨胀泡沫灭火设备中，使上述^另^才一 A F623T(注册商标) 的混合比例大于上述标准混合比例，为调整混合比例，以下面所述的条件进行使氟系表面活性剂相对于泡水溶液的混合比率达到设计发泡率浓度并使其发泡的实验。实验结果如表 1所示，在该表1中，泡沫灭火剂(％ )栏表示调整混合比例，氟系表面活性剂浓度(％ )栏表示设计发泡率浓度，发泡率栏表示实际发泡率。通过该表1可知，例如，在调整混合比例为4. 0%时，设计发泡率浓度为0. 4%，发泡率为240倍，能够获得所希望的高膨胀泡沫的发泡率。在蚊香烟内的发泡率实验条件烟浓度(减光率)15 20%/m
室温10 20°C
发泡机0.5Mpa，40L/分
泡排出区域4mX4mX2m表权利要求
1.一种高膨胀泡沫灭火设备，该设备将排出区域内的空气吸引至发泡部，并使从喷射喷嘴排出的水溶液与发泡用网碰撞，从而使其发泡，其特征在于在上述发泡用网的上游侧邻接设置流速限制网。
2.根据权利要求1所述的高膨胀泡沫灭火设备，其特征在于上述流速限制网的网孔比上述发泡用网的网孔大。
全文摘要
本发明提供一种能获得所希望的发泡率的高膨胀泡沫灭火设备，该设备将排出区域内的空气吸引至发泡部，并使从喷射喷嘴排出的水溶液与发泡用网碰撞，从而使其发泡，其特征在于在上述发泡用网的上游侧邻接设置流速限制网。
文档编号A62C31/12GK102284158SQ20111016442
公开日2011年12月21日 申请日期2007年11月30日 优先权日2006年11月30日
发明者村田真志, 横尾明彦, 浅见高志 申请人:能美防灾株式会社