一種滅火方法及其系統和其中的滅火發生器的製作方法

2023-06-14 15:40:16

專利名稱：一種滅火方法及其系統和其中的滅火發生器的製作方法
技術領域：
本發明涉及滅火技術，具體地說，涉及一種滅火的方法，實現所述方法的一種滅火系統和一種滅火發生器。
向燃燒區中通入滅火劑-液體、氣體、粉末和抑制火焰的氣溶膠的滅火方法是廣為人所共知的。將所述滅火劑通入燃燒中心的各種不同的方法和裝置也是眾所周知的。
然而，正如與複雜的火災鬥爭實踐所顯示的那樣，單獨使用這些滅火劑並不能有效地滅火。其理由是，大多數火災都是一種複雜的物理化學過程，在這個過程中，一般，燃燒的材料的燃燒和氧化作用是在所謂氣態相和所謂冷凝相中進行的。在氣態相時，在燃燒的中心形成可看得見的火焰；而在冷凝相時，受到燃燒的物質可以說是從內部燃燒的，物質的內部結構被破壞，但沒有可看得見的燃燒火焰。必需強調指出，這種火災無論在火焰燃燒過程中，和火焰燃燒以後的長時間過程中，燃燒的物品都會長時間的冒煙。悶燒這種燃燒的一個典型的例子是，含有纖維素的材料(例如，木材，織物，棉製品等，即在所有工業和運輸部門廣泛使用的材料)的燃燒。
從歐洲專利EP 0 561 035中知道有一種滅火方法。該方法包括下列步驟預先將一個滅火裝置放在保護容積中，其包括由過氯酸鉀，或硝酸鉀，或它們的混合物組成的第一種反應物；和包含環氧樹脂的第二種反應物。當發生火災時，該第一種反應物和第二種反應物之間產生反應，形成懸浮狀態的堅硬顆粒的乾粉(氣溶膠)。這些顆粒的直徑不超過1微米。所述氣溶膠冷卻，利用所述氣溶膠可以抑制火焰。因此，在燃燒的中心，對火焰的連鎖反應進行化學和物理的抑制，將火熄滅。換句話說，將一股抑制火焰的氣溶膠流通入燃燒的中心，該氣溶膠的濃度超過足以遮斷火焰的連鎖反應所需的濃度，從而消滅燃燒中心的火焰。
上述的滅火方法，對於撲滅其內部結構不能存儲熱能的材料或介質的燃燒，是相當有效的。但是，這種火災實際中很少出現。原因是，這種滅火方法是基於使用抑制火焰的氣溶膠，而氣溶膠只能阻斷在燃燒中心的氣態相中的火焰的連鎖反應。但必須強調的是，該氣溶膠並不能影響在冷凝相中進行的反應。這意味著，隨著火焰燃燒的消滅，燃燒物品繼續冒煙悶燒。換句話說，火災將以更危險和隱藏的方式進行，這時，火災能看見的屬性不存在了，但突然重複引燃的概率卻相當高。必須強調指出，這個過程是由於燃燒物品的悶燒，和在燃燒中心燃燒物品的濃度增加，使得熱能隱藏地積累起來造成的；而上述的悶燒和濃度增加(例如)是由於半燃燒的結構落入燃燒中心，或悶燒深入至燃燒材料的內部造成的。結果，當火焰重新點燃時，溫度逐漸地、有時是人難以察覺地升高至臨界值。還必須強調的是，這個過程是不可控制的、自發性的，因此，它本身就非常危險。
同一個歐洲專利EP 0561035還公布了多個實現上述方法的滅火發生器。每一個所述發生器包括一個空心殼體；放置在所述空心殼體的一個壁面上的，形成抑制火焰的氣溶膠的材料；一個放置在所述形成氣溶膠材料中，並可以接收起動指令信號的、用於起動該發生器的起動裝置；一個放置在該發生器的所述空心殼體中的，抑制火焰的氣溶膠流的冷卻裝置；和在所述形成氣溶膠的材料與所述冷卻裝置之間形成的空腔。
在這個專利中，還說明了該抑制火焰的氣溶膠流的冷卻裝置的幾個實施例。例如，在

圖1，4，5，6和7中所示的這個裝置，為一個裝有冷卻液體的容器。當該形成氣溶膠的材料燃燒時，形成一股抑制火焰的氣溶膠流。由於在該發生器空心殼體的空腔中形成低壓，因此，氣溶膠流從該發生器排出。該氣溶膠流吸收上述冷卻液體的顆粒，並使該顆粒散布，如圖1和圖4所示；或者，如圖5，6a，7a所示，該氣溶膠在冷卻液體中起泡，使該氣溶膠流冷卻。
必需著重指出，在冷卻前，該抑制火焰的氣溶膠流的溫度大致為1000℃～1200℃。這是該氣溶膠流與冷卻液體產生物理化學相互作用的先決條件。上述相互作用可使氣溶膠顆粒在冷卻液體中溶解，使冷卻液體蒸發，以及使包括氣溶膠的滅火劑產生化學變化(例如，碳酸鉀變成碳酸氫鹽)。這些因素使從該發生器排出的氣溶膠流中的堅硬的氣溶膠顆粒的濃度降低，並導致滅火性能降低。這樣，排出的氣溶膠流和該發生器作為一個整體的效率降低。圖3和圖4表示使用冷卻氣體或冷卻粉末代替冷卻液體的同樣的過程。
與本發明提出的發生器最接近的是在圖8所示的俄羅斯聯邦專利申請94002970中所公布的滅火發生器。該滅火發生器包括一個殼體；在該殼體中形成的一個空腔；該殼體的第一個壁面；該殼體的第二個壁面；由其第一個端面和第二個端面，相應地與上述殼體的第一個壁面和第二個壁面連接的一個側壁；在該殼體的空腔中形成的，並固定在該殼體側壁邊緣上的中心隔板；在上述殼體的第一個壁面的一側形成，並由上述中心隔板，該殼體的第一個壁面和側壁限定的第一個腔；在該殼體的第二個壁面的一側形成，並由該殼體的中心隔板、第二個壁面和側壁限定的第二個腔；一個安裝在該殼體的第一個壁面上的該第一個腔中，和用於產生抑制火焰的氣溶膠流的形成該抑制火焰氣溶膠的材料；在該形成抑制火焰的氣溶膠的材料，和該中心隔板之間的第一個腔中形成的第一個空腔；一個用於起動放置在該形成抑制火焰的氣溶膠的材料中，可以接收起動指令信號的起動裝置；安裝在第二個腔中，並由該殼體的側壁邊緣固定的一個附加的隔板；在該第二個腔中形成，並由該殼體的中心隔板，附加隔板，和側壁限定的第二個空腔；在該第二個腔中形成，並由該殼體的附加隔板、第二個壁面和側壁限定的第三個空腔；一個放置在第三個空腔中，用於形成滅火劑的材料；在該中心隔板中，並用於使抑制火焰的氣溶膠流從該第一個腔流入該第二個空腔中的第一組通道；作在該附加隔板中，並用於使抑制火焰的氣溶膠流從上述第二個空腔流入充滿所述形成滅火劑的材料的第三個空腔中的第二組通道；和一個作在該殼體的第二個壁面中，並用於使抑制火焰的氣溶膠流和滅火劑從上述第三個空腔流入所述燃燒中心的噴嘴。
與在歐洲專利EP 0561035中所述的發生器比較，俄羅斯專利申請94002970中所述的發生器的特點是利用滅火粉末作為滅火劑；隨著時間的推移，從該發生器流出的該滅火粉末的濃度降低，而抑制火焰的氣溶膠濃度，成比例地增加。結果，形成一種滅火粉末在該抑制火焰的氣溶膠中散布的環境。滅火粉末在抑制火焰的氣溶膠中散布的環境可以熄滅燃燒產品的悶燒。與在歐洲專利EP 0561035中所述的、利用純粹的氣溶膠的滅火方法比較，這樣可以擴大這種發生器的應用範圍。
然而，使用這種發生器和滅火環境的實踐表明，只有在撲滅同時存在燃燒物品的氣態燃燒相和冷凝燃燒相的較小的燃燒中心的火焰時，該發生器的效率才是高的。在沒有由燃燒的氣體物質的強烈對流引起的氣態相燃燒的情況下，該發生器是特別有效的。
在大火和火災情況比較複雜，存在著強烈對流的情況下，沒有達到燃燒表面的粉末狀滅火劑被大量地從該燃燒表面帶走。當在第一階段，將濃度最大的滅火粉末送入燃燒中心時，上述這種現象特別明顯。另外，上述發生器的一個缺點是，溫度為1000℃～1200℃的抑制火焰的氣溶膠流與滅火粉末相互作用。事實上，滅火粉末會部分地分解和燒結，結果，使滅火粉末的有效性喪失，達到燃燒中心的滅火粉末的有效量減小；換句話說，即滅火功能部分地失效。同時，還可使氣溶膠損失，因為滅火粉末的熱分解會形成一種粘稠的液體，該液體可吸收氣溶膠流中的堅硬的顆粒。所有這些缺點形成的初始先決條件是，抑制火焰的氣溶膠流溫度高，而這種高溫是由於點燃產生抑制火焰的氣溶膠的材料，和接著使該材料燃燒造成的。
本發明的一個目的是要提供一種滅火方法，使用該方法可以有效地，和在短時間內撲滅由於形成強烈的氣體對流，而在火災中心存在著燃燒物品的氣態相，和由於存在燃燒物品的悶燒過程，而存在冷凝燃燒相的複雜的火災。
本發明的另一個目的是要提供一種實現上述方法的滅火系統。
本發明還有一個目的是要提供一種滅火發生器，該發生器的結構中有一種由某種材料製成的、該抑制火焰的氣溶膠的冷卻裝置；這種冷卻裝置與該抑制火焰的氣溶膠流一起，形成附加的滅火劑氣流，該氣流可增大上述抑制火焰氣溶膠流並提高其滅火性能。
這個目的和其他目的，可利用本發明的滅火方法來達到。該滅火方法基本上包括下列幾個順序的階段(a)將抑制火焰的氣溶膠流通入燃燒中心，該氣溶膠的濃度超過足以阻斷火焰的連鎖反應所需的濃度，結果，火焰熄滅，燃燒中心的燃燒物品繼續冒煙悶燒；(b)將具有吸熱性質的冷卻劑，通入燃燒中心和/或與該燃燒中心接觸的構件上，將燃燒中心的溫度降低至低於恢復在該燃燒中心的火焰連鎖反應所需的溫度的水平；(c)通過將附加一部分冷卻劑通入該燃燒中心，使在該燃燒中心的溫度保持在低於恢復在該燃燒中心中火焰連鎖反應所需的溫度水平；通入附加一部分冷卻劑的過程一直延續至該燃燒中心的最高溫度低於在燃燒物品中恢復燃燒反應所需的溫度為止；這樣，可以結束燃燒物品的悶燒，並使火災全部熄滅。
由於將抑制火焰的氣溶膠通入燃燒中心，因此，導致燃燒材料破壞的氣體產物的火焰燃燒停止。這樣，就消滅了從氣體火焰反應區通往燃燒中心表面的熱流。這首先就降低了燃燒中心的溫度，結果，使形成氣體反應物的強度急劇降低。這意味著，從燃燒中心的燃燒表面發出的對流強度大大降低，冷卻劑容易達到這個表面。換句話說，可以防止冷卻劑被燃燒的氣體產物的對流帶走；而這是保持冷卻劑與燃燒表面直接接觸和更充分使用冷卻劑的先決條件。在火焰被抑制火焰的氣溶膠撲滅後，燃燒中心還保持高溫，這種高溫足以引起燃燒的氣體產物不可控制的自然點燃。因此，必須注意，儘管氣溶膠阻斷了氣體產物燃燒的連鎖反應，但它對在燃燒中心中，以冷凝相進行時的反應沒有本質的影響。換句話說，燃燒中心的冷凝相火災以悶燒的形式繼續進行。為了將燃燒中心的溫度降低至低於燃燒的氣體物質自然點燃所需的溫度的水平，可通入冷卻劑。隨著溫度的降低，燃燒的氣體物質恢復自然點燃的概率減小。然而，對於維持悶燒形式的冷凝相的燃燒反應，燃燒中心的溫度仍然太高。為了保證滅火，要將附加的一部分冷卻劑通入燃燒中心。附加一部分冷卻劑的通入一直延續至燃燒中心的最高溫度低於使燃燒物品重新進行燃燒反應所需的溫度為止。這樣，就可消滅燃燒物品的悶燒、和將火災完全撲滅。
將冷卻劑通入燃燒中心的過程，是在消滅了燃燒中心的火焰之後，和該抑制火焰的氣溶膠濃度與低於在該燃燒中心恢復火焰連鎖反應所需的濃度相等的水平之前進行的。否則，氣溶膠的濃度降低至規定濃度以下，會使氣體物質恢復自然點燃；結果，通入冷卻劑也會有上述缺點。
如果滅火在開放空間進行，則將冷卻的抑制火焰的氣溶膠流通入燃燒中心的速度，可以超過從該燃燒中心中的燃燒物品逸出的氣體對流速度。這樣做的原因是因為使抑制火焰的氣溶膠流偏離的對流流動，使抑制火焰的氣溶膠進入氣體火焰反應區，和在那裡形成足以阻斷燃燒連鎖反應所需要的該氣溶膠的濃度。當通入氣溶膠流的速度超過從燃燒中心的燃燒物品產生的對流流動的速度時，可以克服對流流動的阻力，因此可以解決這個問題。
在燃燒中心平面內，冷卻的抑制火焰的氣溶膠流的橫截面輪廓，包含了在所述平面內，該燃燒中心的輪廓。這使得從燃燒中心產生的對流流動的所有截面上的抑制火焰的氣溶膠的濃度都足以阻斷在該燃燒中心的火焰的連鎖反應。
使用滅火液體，例如水，作為冷卻劑是合理的。水是最容易找到和便宜的冷卻劑。水的熱容量相當大，並且在相轉換(即在熔化或蒸發時)時，吸熱能力也相當高。
利用從包括以烷基苯酚為基礎的潤溼劑，磺酸鹽，磺醯(sulfonole)，磺基蓖麻油酸鹽(sulforicinate)的組中選擇出的至少一種表面活化劑的水溶液，作為滅火液體。所有所述的添加劑都是能形成泡沫的表面活化劑。除了冷卻作用之外，水能隔絕空氣中的氧進入燃燒中心。所有這些添加劑都是可以互換的，它們可以單獨使用，或互相組合使用。
利用元素周期表的第一或第二族中的金屬的至少一種金屬鹽的水溶液作為滅火液體也是有效地。使用所述金屬的鹽，一方面可以降低水的結冰溫度，這在冬季或遙遠的北方，對使用本滅火方法是有價值的；另一方面，由於所述的金屬鹽的脫水作用和分解，使冷卻劑另外具有吸熱的作用。
使用滅火粉末作為冷卻劑也是有效的。這是由於滅火粉末的多個優越的工作性質決定的。粉末不會蒸發，不會凝固，容易運輸和貯存。與水及其溶液比較，各種不同的滅火粉末對燃燒中心有廣泛的影響。除了由於分解的吸熱作用，可以利用熱以外，粉末的分解產物還有特殊的滅火性質。例如，在使用元素周期表中第一或第二族金屬的碳酸鹽和/或鹼式碳酸鹽作為滅火粉末的情況下，由熱分解形成的二氧化碳有滅火作用。這是由於，二氧化碳的稀釋作用，它可降低燃燒中心的氧濃度。為此目的，也可使用磷酸銨或元素周期表中第一或第二族金屬的磷酸鹽。這些物質在熱分解時，會在燃燒表面上形成聚磷酸鹽的隔離薄膜，防止空氣中的氧進入燃燒表面。
元素周期表中第一和第二族金屬的氯化物和硫酸鹽，在熱分解時形成可抑制特定形式的燃燒反應的化合物；特別是可以抑制伴隨有碳氫化合物氧化的反應。
我們的試驗顯示，使用包括有在抑制火焰的氣溶膠中散布的滅火粉末的滅火材料作為冷卻劑的效果最好。這是由於，滅火粉末分散在氣溶膠中，可使該粉末在燃燒表面上，或與燃燒中心接觸的構件上分布更均勻。另外，抑制火焰的氣溶膠，可使燃燒的氣體產物變得不易燃，從而可再減小它們恢復自燃的概率，運也是好的作用。
同樣，可以使用包括有在抑制火焰的氣溶膠中精細散布的滅火液體的滅火材料作為冷卻劑。一方面，這可增加冷卻劑滲入燃燒中心的能力；另一方面，由於冷卻劑的高度分散的結構，使液體更有效地蒸發，所以可增加從燃燒中心排除的熱量。必須強調，上述的粉末和上述的液體適合用作滅火粉末和分散在抑制火焰的氣溶膠中的滅火液體。
另外，通過燃燒含有可燃的粘接劑，氧化劑，和燃燒改良劑的形成氣溶膠的材料，可以得到抑制火焰的氣溶膠。該可燃粘接劑包括從由三醋精，二甘醇和三甘醇的硝酸酯混合物組成的組中選擇的可揮發的硬的增塑劑增塑的纖維素硝酸鹽。該氧化劑是以從元素周期表中的第一族金屬的硝酸鹽為基礎的。該燃燒改良劑則包括，表面經過改進的工業碳。這樣，可得到帶有尺寸約為1微米或更小的堅硬顆粒的抑制火焰的氣溶膠。用其他方法，實際上不可能得到帶有這種堅硬和細小的顆粒的氣溶膠。使用硝酸纖維素有多個優點。首先，形成氣溶膠的材料機械穩定性高，這就可以形成製造不同結構的生成氣溶膠材料的連續的工藝過程。另外，與其他聚合物比較，聚合物基礎-硝酸纖維素可使燃燒過程的氣化更完全。燃燒改良劑的存在，可避免在形成氣溶膠材料燃燒過程中，元素周期表中第一族金屬的熔融的硝酸鹽飛濺出來。另外，燃燒改良劑的存在，一方面，可使燃燒過程在低壓時穩定；另一方面，可在較寬範圍內控制燃燒速度。
在形成氣溶膠的材料燃燒過程中，析出氣體壓力形式的動能，可將滅火粉末或滅火液體輸送(供應和通入)至燃燒中心。換句話說，不需要另外製造一個持續工作的壓力源和相應設備，這也是本發明的一個優點。
另外，希望在通入燃燒中心之前，使抑制火焰的氣溶膠與冷卻裝置接觸，來冷卻該抑制火焰的氣溶膠流。從環境的熱損壞(例如，人，材料，結構等)觀點來看，例如，在錯誤起動滅火系統時，冷卻的氣溶膠危險性較小。另外，與沒有冷卻的氣溶膠比較，冷卻的氣溶膠密度較小，可以更均勻地充滿被保護的容積，不會在高度上分成多個層。這樣，可更快地阻斷燃燒中心的火焰的連鎖反應。
上述的方法，基本上可用下述的滅火系統實現。
該系統大致包括將該抑制火焰的氣溶膠通入燃燒中心的一個發生器，該氣溶膠的濃度超過阻斷火焰連鎖反應所需的濃度，從而可消滅火焰，剩下的只是燃燒中心的燃燒物品的冒煙悶燒；將具有吸熱性質的冷卻劑通入燃燒中心和/或與該燃燒中心接觸的構件上；並使燃燒中心的溫度降低至低於恢復在該燃燒中心的火焰連鎖反應所需的溫度的水平的一種裝置；在燃燒中心的最高溫度低於恢復燃燒物品的燃燒反應所需溫度之前，將附加的一部分冷卻劑通入燃燒中心，以保持在燃燒中心的溫度，低於恢復在該燃燒中心的火焰連鎖反應所需的溫度的至少一個第二裝置，這樣可消滅燃燒物品的冒煙悶燒，並將火災全部撲滅；安裝在所述發生器中，用於起動該發生器，以將抑制火焰的氣溶膠通入燃燒中心的第一個起動裝置；安裝在該第一個裝置中，用於起動所述第一個裝置，將冷卻劑通入燃燒中心的第二個起動裝置；安裝在所述第二個裝置中，用於起動該第二個裝置，以將附加一部分的冷卻劑通入燃燒中心的第三個起動裝置；按程序順序起動該第一，第二和第三個起動裝置的一個裝置；將該按程序順序起動的裝置的輸出端與該第一個起動裝置的輸入端連接，並將起動指令信號從該按程序順序起動的裝置傳遞至第一個起動裝置的第一條控制線；將該按程序順序起動的裝置的輸出端與該第二個起動裝置的輸入端連接，並將時間上比送至該第一個起動裝置上的起動指令信號滯後的起動指令信號從該按程序順序起動的裝置傳遞至該第二個起動裝置的第二條控制線；將該按程序順序起動的裝置的輸出端與該第三個起動裝置的輸入端連接，並將時間上比送至該第二個起動裝置上的起動指令信號滯後的起動指令信號從該按程序順序起動的裝置傳遞至該第三個起動裝置的第三條控制線。
上述的滅火系統可以在實踐上實現本發明提出的滅火方法的策略。首先，是可以撲滅複雜級別的火災，這時的火災伴有堅硬的可燃材料的氣態相的有火焰燃燒，還有悶燒形式的冷凝相的無火焰燃燒。
該系統可帶有一個檢測燃燒中心火情的裝置，所述檢測火情的裝置通過用於將起動指令信號從該檢測燃燒中心的火情的裝置的輸出端傳遞至按程序順序起動的裝置的輸入端的第四條控制線，與該按程序順序起動的裝置連接。在這種情況下，根據分析的火情，該檢測在燃燒中心的火情的裝置可以採用從下列一組裝置中選擇出的一種裝置引線，熱傳感器，光譜傳感器和煙霧傳感器。
該按程序順序起動的裝置包括一個由操作者控制，或自動工作的控制臺。
在本發明的滅火系統的一個實例中，該第一條控制線，第二條控制線和第三條控制線相應地由同一形式的第一條引線，第二條引線和第三條引線構成；這些引線分別將該按程序順序起動的裝置的輸出端與第一個起動裝置的輸入端，第二個起動裝置的輸入端，和第三個起動裝置的輸入端連接；因此，第一條引線的長度比第二條和第三條引線的長度短，而第二條引線的長度比第三條引線的長度短。使用引線可以設計一個用於檢測被保護物體的燃燒情況的完全獨立的系統，可以傳遞所述系統的起動裝置的控制信號，和起動其中包括的滅火裝置。當被保護物體放在離通訊裝置和電源很遠時，這是特別有利的。引線長度的差別是因為，為了實現滅火的預定策略，必需使起動指令信號按確定的順序傳送。
為了提高可靠性，該系統設有一個複式起動系統，它包括第四條引線，將該第一個、第二個和第三個起動裝置連接起來，起動本滅火系統中的滅火裝置。
上述目的可以通過一個滅火器發生器達到，滅火發生器基本上包括(a)一個殼體；(b)在該殼體中形成的一個空腔；(c)殼體的第一個壁面；(d)殼體的第二個壁面；(e)分別由第一個端面和第二個端面與該第一個壁面和第二個壁面連接的該殼體的一個側壁；(f)作在該殼體的空腔中，並固定在該殼體側壁邊緣上的一個中心隔板；(g)作在該殼體第一個壁面一側，並由該中心隔板，殼體的第一個壁面和側壁限定的第一個腔；(h)作在該殼體的第二個壁面一側，並由該中心隔板，殼體的第二個壁面和側壁限定的第二個腔；(i)安裝在上述第一個壁面的第一個腔中，用於產生抑制火焰的氣溶膠流的形成抑制火焰的氣溶膠的材料；(j)在該第一個腔中，固定在該中心隔板上的上述抑制火焰的氣溶膠流的冷卻裝置，該冷卻裝置包括一個有多個供該抑制火焰的氣溶膠流通過的通道的密實的冷卻塊，所述冷卻塊由包含從下列物質組成的組中選擇的至少一種物質的材料製成，這些物質是元素周期表中第一、第二、第三或第八族金屬的碳酸鹽、鹼式碳酸鹽、氫氧化物和草酸鹽；(k)在該第一個腔中，在該抑制火焰的氣溶膠材料和冷卻裝置之間形成的第一個空腔；(l)用於起動放置在該抑制火焰的氣溶膠材料中的發生器，並可接收起動指令信號的一個起動裝置；(m)安裝在該第二個腔中，並以其邊緣固定在殼體側壁上的另外一塊隔板；(n)在該第二個腔中形成，並由該中心隔板、另外的隔板和殼體側壁限定的第二個空腔；(o)在該第二個腔中形成，並由該另外的隔板、所述殼體的第二個壁面和側壁限定的第二個空腔；(p)放在該第三個空腔中的形成滅火劑的材料，所述滅火劑具有吸熱性質，並可將燃燒中心，或與該燃燒中心接觸的構件上的溫度，降低至低於恢復在所述燃燒中心中的火焰連鎖反應所需的溫度的水平；(q)作在該中心隔板上，用於使該抑制火焰的氣溶膠流從該第一個腔流入第二個空腔中的第一組通道；(r)作在上述另外一塊隔板上，並用於使抑制火焰的氣溶膠流從上述第二個空腔流入充滿形成滅火劑的材料的第三個空腔中的第二組通道；(s)作在殼體的第二個壁面上，用於使滅火劑從充滿形成滅火劑的材料的第三個空腔流入燃燒中心，或與該燃燒中心接觸的構件的第三組通道。
根據本發明設計的發生器的改進在於，以特定的方式，形成一個抑制火焰的氣溶膠流的冷卻裝置。當溫度為1000℃～1200℃的抑制火焰的氣溶膠流通過密實的冷卻塊時，熱量從氣溶膠流轉移至冷卻塊材料上。必須強調，傳熱過程沒有在該氣溶膠流的結構中所包含的物質和該密實的冷卻塊材料結構中所包含的物質的化學反應。由於這樣，可以避免滅火氣溶膠中的堅硬顆粒的失效。另外，可以保持從該發生器排出的氣溶膠流中的堅硬顆粒的濃度。因而，可保持氣溶膠流的滅火能力。選擇來製造所述冷卻塊的所述物質，除了具有吸熱性質外，還能夠形成分解的氣體產物。這樣，可防止氣溶膠中的堅硬顆粒凝結在該冷卻塊中作出的通道表面上，從而，可防止氣溶膠被過濾，保持其滅火效率。另外，上述形式的滅火發生器包括，使用冷卻的抑制火焰的氣溶膠流的發生器所特有的所有優點，即高度不會分成多層，可以均勻地充滿被保護的容積；防止滅火劑的熱分解；當使用滅火粉末作為滅火劑時，可防止該粉末燒結；或者在使用滅火液體時，防止液體蒸發；操作安全；應用範圍廣等。
還必須強調指出，冷卻氣溶膠的過程中，氣溶膠的熱逐漸地和在表面使該密實的冷卻塊分解，結果會產生附加的氣體的滅火劑，加入至該滅火的氣溶膠流中。例如，當由元素周期表中的第一，第二，第三或第八族金屬的碳酸鹽或鹼式碳酸鹽製成的冷卻塊分解時，形成二氧化碳；而如果該冷卻塊由同樣金屬的草酸鹽製成，則形成包括二氧化碳在內的多種碳的氧化物。這些氣體本身就是有效的滅火劑。
從該密實的冷卻塊產生的所述氣體物質，強化了該抑制火焰的氣溶膠流的輸送功能。
為了製造具有預定外形的該密實的冷卻塊，和形成具有預定形狀的該冷卻塊中的內部通道，可在該冷卻塊材料中，加入至少一種由纖維素的增塑衍生物製成的聚合物粘接劑。
可以使用滅火液體作為滅火劑，例如，水或者從以烷基苯酚為基礎的潤溼劑，磺酸鹽，磺醯，磺基蓖麻油酸鹽(Sulforicinate)組成的組中選出的至少一種表面活化劑的水溶液。
可以使用元素周期表中第一或第二族金屬的至少一種金屬鹽的水溶液作為滅火液體。
所有這些滅火液體都具有根據本發明的滅火方法中所述的滅火液體的所有優點。
可以使用滅火粉末作為滅火劑，例如該滅火粉末包含從元素周期表中的第一或第二族金屬的碳酸鹽和/或鹼式碳酸鹽，磷酸銨或元素周期表中的第一或第二族金屬的磷酸鹽，元素周期表中第一或第二族金屬的氯化物和硫酸鹽組成的組中選擇的至少一種物質。
所有這些滅火粉末都具有根據本發明的滅火方法中所述的滅火粉末的所有優點。
可以這樣來製造該滅火發生器，其中，在該另外一塊隔板和形成滅火劑的材料之間，安裝著第一塊薄膜，可使所述抑制火焰的氣溶膠通過，從上述第二個空腔流入充滿形成滅火劑的材料的所述第三個空腔中。安裝這樣的薄膜，可以防止滅火劑進入第二個空腔中，這是排出冷卻的抑制火焰的氣溶膠和形成次級多餘壓力，使滅火劑從根據本發明的發生器移動所必需的。
也可以這樣來製造該發生器，其中，在殼體的第二個壁面和形成滅火劑的材料之間，安裝著第二塊薄膜，可使所述抑制火焰的氣溶膠通過，從所述充滿形成滅火劑的材料的第三個空腔流入燃燒中心或與該燃燒中心接觸的構件上。在使用滅火粉末時，這對防止粉末灑落是必要的；或者如果使用滅火液體，則對防止滲漏也是必要的。換言之，該第一和第二個薄膜都用於在該發生器中緊湊地貯存滅火劑。
在這種發生器結構中，使用由所述抑制火焰的氣溶膠使滅火劑飽和的裝置是合理的。例如，該使滅火劑被抑制火焰的氣溶膠飽和的裝置，作成一根管路，該管路的第一端固定在上述另外一塊隔板上，而其第二端固定在殼體的第二個壁面上；該管路的內腔，通過作在該另外隔板上的一個孔，與所述第二個空腔連接；並通過作在該管路壁上的一組孔，與充滿形成滅火劑的材料的第三個空腔連接。
滅火劑被抑制火焰的氣溶液飽和，可以創造使滅火劑從該發生器更均勻移動的條件，即滅火劑可以更均勻地充滿被保護的容積。即使在貯存過程中，該粉末被壓實，所述裝置在該發生器工作時，也可使粉末鬆開。
可以利用該發生器作為上述將冷卻劑通入燃燒中心或與該燃燒中心接觸的構件中的裝置。換言之，可以使用上述滅火系統中的該發生器來實現本發明的滅火方法。必須強調指出，該發生器可以獨立地作為一個滅火裝置使用。
圖1表示實現根據本發明的滅火方法的滅火系統的示意性透視圖；圖2表示利用滅火粉末作為滅火劑的、根據本發明的滅火發生器的一個實施例的軸向截面圖；圖3表示利用滅火液體作為滅火劑的、根據本發明的滅火發生器的一個實施例的軸向截面圖；圖4表示圖3所示的部件A的放大的軸向截面圖。
圖1表示實現本發明提出的滅火方法的，根據本發明的滅火系統的示意圖。該滅火系統基本上包含將阻斷火焰連鎖反應的抑制火焰氣溶膠送入燃燒中心的第一個發生器1。另外，所述系統還包括將冷卻劑送入燃燒中心和/或與燃燒中心接觸的構件上的一個裝置2。該系統還包括將附加的一部分冷卻劑送入燃燒中心的第二個裝置3。在該發生器1中，安裝著用於起動該發生器1，以將抑制火焰的氣溶膠送入燃燒中心的第一個起動裝置4。用於將冷卻劑送入燃燒中心和/或送至與該燃燒中心接觸的構件上的第一個裝置2包括用於起動所述第一個裝置2，以將冷卻劑送入燃燒中心的第二個起動裝置5。在該滅火系統中，還設有安裝在所述第二個裝置3中的用於起動第二個裝置3，以將附加的一部分冷卻劑送入燃燒中心的第三個起動裝置6。該滅火系統設有一個用於按程序順序起動上述第一個起動裝置4，第二個起動裝置5和第三個起動裝置6的裝置7。另外，該系統還包括將該按程序順序起動的裝置的輸出端9，與上述第一個起動裝置4的輸入端10連接，並用於將起動指令信號從該按程序順序起動的裝置7傳遞至第一個起動裝置4的第一條控制線8；將該按程序順序起動的裝置7的輸出端9與上述第二個起動裝置5的輸入端12連接，並用於將與送至該第一個起動裝置4上的起動指令信號比較，時間上滯後的起動指令信號從該按程序順序起動的裝置7傳遞至上述第二個起動裝置5的第二條控制線11；和將該按程序順序起動的裝置7的輸出端9與上述第三個起動裝置6的輸入端14連接，並用於將與送至上述第二個起動裝置5上的起動指令信號比較，時間上滯後的起動指令信號，從該按程序順序起動的裝置7傳遞至上述第三個起動裝置6的第三條控制線13。另外，該滅火系統還設有一個用於檢測火情的裝置15。所述裝置15的輸出端16通過用於將起動指令信號從該裝置15的輸出端16傳遞至上述按程序順序起動的裝置7的輸入端17的第4條控制線18，與該按程序順序起動的裝置7的輸入端17連接。該在所述滅火系統中，用於檢測火情的裝置15可以是下述零件構成的組中選擇出的裝置中的一種裝置，該組為一根引線，一個熱傳感器，一個光譜傳感器，和一個煙霧傳感器。在該滅火系統的一個具體實施例中，所述裝置15和控制線18為單一一根引線。
上述按程序順序起動的裝置7包括一個自動工作的控制臺。在使用其他形式的檢測火情的裝置的情況下，也可以使用其他形式的控制線；並且，該按程序順序起動的裝置可以自動工作，或由操作者操縱。在該滅火系統的一個給定的實施例中，上述第一條控制線8，第二條控制線11和第三條控制線13相應地由同一型式的第一根引線，第二根引線和第三根引線構成。這些引線分別地將該按程序順序起動的裝置7的輸出端9與上述第一個起動裝置4的輸入端，第二個起動裝置5的輸入端12，和第三個起動裝置6的輸入端14連接。因此，該第一根引線的長度比第二根引線和第三根引線的長度短；而該第二根引線的長度比第三根引線的長度短。
為了增加可靠性，該給定的滅火系統還帶有一個用於起動該滅火系統，並包括在本系統中的一個複式起動系統19。該系統19為第4根引線，用於將上述第一個起動裝置4，第二個起動裝置5和第三個起動裝置6連接起來。
圖2表示一個滅火發生器，它可用作將冷卻劑送入燃燒中心或與所述燃燒中心接觸的構件上的上述裝置2。這個滅火發生器基本上包括一個殼體21；該殼體21具有一個在其內形成的內部空腔22。該發生器的殼體21，具有第一個壁面23，第二個壁面24，和一個側壁25。該側壁25由第一個端面25a和第二個端面25b，分別與上述第一個壁面23和第二個壁面24連接。該發生器的結構有一個壓力圓環26，可將該殼體21的第二個壁面24壓緊在作在該殼體的側壁25中的一個凹部上。另外，該發生器的結構還有一個中間隔板27，該隔板作在殼體21的空腔22中，並通過一個中間零件28，固定在該殼體21的側壁25上。由於設置了該中間隔板27，形成了由殼體21的第一個壁面23，中間隔板27，和殼體21的側壁25限定的第一個腔29；和作在殼體21的第二個壁面24一側，由該中間隔板27、殼體21的第二個壁面24和側壁25限定的第二個腔30。在位於該殼體21的第一個壁面23一側的該第一個腔29中，安裝著一個用於產生抑制火焰的氣溶膠流A(圖1)的，形成抑制火焰氣溶膠的材料31。另外，該發生器還帶有一個固定在上述第一個腔29的中間隔板27上的一個用於使抑制火焰的氣溶膠流冷卻的裝置32。所述冷卻該抑制火焰的氣溶膠流的裝置32包括一個具有一組供該抑制火焰的氣溶膠流通過的通道(圖中沒有示出)的密實的冷卻塊32a。該密實的冷卻塊32a由包括一種鹼式的碳酸鉀nMg(OH)2.mMgCO3，和一種聚合物粘接劑的成分的一種材料製成。該聚合物粘接劑包括由纖維素的增塑衍生物一類物質構成的粘接劑(在本實施例中，採用由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纖維素)。在該第一個腔29中，在形成抑制火焰的氣溶膠的材料31和冷卻該氣溶膠的裝置32之間，形成一個空腔33。在該形成抑制火焰的氣溶膠的材料31中，安裝著一個起動裝置34。該起動裝置34用於起動能接收從上述按程序順序起動的裝置7發出的起動指令信號的該發生器。所述起動裝置34在說明該滅火系統的圖1中，用標號5表示。在給定的實施例中，該起動裝置34作成一個圓筒形的可燃塊34a。該可燃塊34a由與構成該抑制火焰的氣溶膠的材料31的成分相同的構成氣溶膠材料製成。該可燃塊34a是該起動裝置34的一個活性元件。在上述第二個腔30中，安裝著另外一塊隔板35。該隔板35的邊緣安裝在上述殼體21的側壁25上，使上述的中間零件28將該另外一塊隔板35，壓緊在作在該殼體21的側壁25上的一個凹部上。在該第二個腔30中，形成由上述中間隔板27，上述另外一塊隔板35，和殼體21的側壁25限定的第二個空腔36。此外，在該第二個腔30中，還形成由另外的一塊隔板35，殼體21的第二個壁面24，和其側壁25限定的第三個空腔37。在該第三個空腔37中，放置著構成上述滅火劑的材料38。該材料38具有吸熱性質；並且可在將它送入燃燒中心，或與燃燒中心接觸的構件上時，將溫度降低至比在所述燃燒中心中，恢復火焰的連鎖反應所需的溫度低的水平。在給定的實施例中，使用滅火粉末(即聯銨磷酸鹽)作為滅火劑是合適的。在該中間隔板27上，作有第一組通道39，用於使抑制火焰的氣溶膠流從第一個腔29通至第二個腔36。在上述另外一塊隔板35上，作有第二組通道40，用於使抑制火焰的氣溶膠流從第二個空腔36通入充滿構成滅火劑的材料38的第三個空腔37中。另外，在殼體21的第二個壁面24上，作有第三組通道41，用於使滅火劑流從充滿構成滅火劑的材料38的第三個空腔37中通入燃燒中心或與該燃燒中心接觸的構件上。上述構成抑制火焰的氣溶膠的材料31的成分包括由揮發性硬增塑劑(即甘油三乙酸酯)增塑的硝酸纖維素構成的可燃的粘接劑；以硝酸鉀為基礎的氧化劑；和由工業碳構成的，表面經過改進的燃燒改良劑。該發生器的結構還帶有一個使該滅火劑被該抑制火焰的氣溶膠飽和的裝置42。所述的飽和裝置為一條管路43，該管路的第一個末端43a固定在上述另外的隔板35上，而其第二個末端43b則固定在殼體21的第二個壁面24上。該管路43的內腔44通過作在該另外一塊隔板35上的孔45，與上述發生器的第二個空腔36連接；並且，通過作在該管路43的壁面47上的一組孔46，與充滿滅火劑的第三個空腔37連接。在該另外一塊隔板35和構成滅火劑的材料38之間，安裝著第一塊膜片48；以便使所述的抑制火焰的氣溶膠流能夠透過，從第二個空腔36流入所述的第三個空腔37中。另外，在殼體21的第二個壁面24和構成該滅火劑的材料38之間，設有第二塊膜片；以便使所述抑制火焰的氣溶膠流透過，從充滿材料38的所述第三個空腔37流入燃燒中心或與該燃燒中心連接的構件上。
此外，在圖1所示的滅火系統中，還帶有一個通入附加一部分冷卻劑的裝置3。在該滅火系統中，該裝置3作成一個滅火發生器，並且使用滅火液體作為冷卻劑，如圖3和圖4所示。整個來說，這個發生器的結構與圖2所示的發生器結構相似；因此，為了避免重複說明，在圖3和圖4中，結構與圖2中的結構相同的基本零件的標號加有一個「a」字。換句話說，在圖2，圖3和圖4中，結構相同的零件的標號是一致的。主要的差別在於在該裝置3中，使用含有由二甘醇和三甘醇的硝基酯類混合物增塑的硝酸纖維素作為可燃粘接劑的塊狀材料，作為構成該抑制火焰的氣溶膠的材料31a；另外，該材料還使用硝酸鈉作為氧化劑；和使用表面經過改進的工業碳作為燃燒改良劑。上述密實的冷卻塊32a，由包括碳酸鈉Na2CO3和草酸鉀Ka2C2O4成分的材料製成。另外，所述的材料還包括由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纖維素構成的聚合物粘接劑。滅火劑的材料38a包括一種滅火液體(即碳酸鈉的水溶液)。上述滅火發生器的給定結構不包含使該滅火劑被滅火氣溶膠飽和的裝置。然而，該滅火發生器的設計帶有一個壓力表51，用於測量充滿滅火液體的腔37a中的多餘壓力。另外，該發生器還帶有一個用於直接將滅火液體射流C(圖1)，噴至燃燒中心的裝置52。該裝置52包括一根撓性軟管，該軟管的一端52a利用法蘭連接53與該發生器的殼體21a連接；而軟管的第二個末端52b利用法蘭連接54與噴射頭55連接。
圖1所示的，實現根據本發明的滅火方法的該滅火系統，按下述方式工作。該系統是由貯存在容積為2.5升的一個開放容器61中的汽油點燃幾堆針葉樹木材62，而被起動工作的。每一堆針葉樹木材的截面尺寸為30mm×30mm，長度為300mm，堆成6層，每層36根木頭。另外，作為燃燒中心之一，使用一塊尺寸為250mm×250mm×5mm的聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)製成的平板63。換句話說，組織了燃燒中心為A級和B級的一個火災，用來模擬一個複雜級別的火災。該火災在尺寸為2.5m×2.7m×3m的一個房間內發生。火災中心是這樣布置的木材堆62在房間中心處，有機玻璃平板63和裝有汽油的容器61放在房間的各個角落處。送入抑制火焰的氣溶膠的發生器1固定在房間的牆壁上高度為2m處，其方向為使從該發生器噴出的氣溶膠流A與地平線大約成45°角。在點火前，形成氣溶膠的材料重量為1公斤。用於將冷卻劑送入燃燒中心的裝置2(即滅火氣溶膠、粉末發生器)固定在房間的牆壁上，靠近上述發生器1。構成氣溶膠的材料31的重量為200克，而構成滅火粉末的材料38的重量為1.5公斤。將附加一部分冷卻劑送入燃燒中心的裝置3(即氣溶膠-液體發生器)放在房間的地板上，其噴射頭55指向房間的中心區域。用於檢測火情的裝置15，作成引線形式的控制線8、11、13、18和19，都固定在該被保護房間的牆壁和天花板上。因此，包括與引線8、11、13和18的末端連接的裝置的上述按程序順序起動發生器1、2和3的裝置7，放置在室內。用於檢測火情的裝置15固定在房間的天花板的中心部分上，其自由(沒有固定)端直接懸吊在該房間中心部分的火焰的中心之上。當發生火災時，位於房間中心的該火的中心發出的火焰，點燃引線15(火情檢測裝置)，並且，該引線15的前端的燃燒，通過引線18，傳遞至上述裝置7。然後，與該裝置7連接的引線8、11和13被點燃。相應地，引線8、11和13各個單獨的前端的燃燒，傳遞至上述起動裝置4，5和6。由於引線8、11和13長度的不同，發生器2和3的起動時間，比發生器1的起動時間滯後。發生器1，2和3的起動時間差大約為5秒。當引線8的前端的燃燒，達到發生器1的起動裝置4時，發生器1被點燃，而該發生器1即開始點燃構成抑制火焰的氣溶膠材料。當這種材料燃燒時，形成抑制火焰的氣溶膠流A。該氣溶膠流A，在從發生器1噴出之後，充滿該被保護的房間。結果，在燃燒中心燃燒的火焰被消滅。然而，必須強調指出，這時悶燒形式的燃燒還在進行，特別是在由木材堆形成的燃燒中心更是如此。從該發生器1點燃時刻開始，經過5秒鐘，引線11的前端的燃燒，達到發生器2的起動裝置5，使發生器2開始點燃。下面，將更詳細地來說明圖2所示的滅火發生器2的工作。首先，引線11的前端的燃燒到達該起動裝置34的可燃塊34a。這樣，該可燃塊34a被點燃，開始點燃構成上述抑制火焰的氣溶膠的材料31。由於該材料31的燃燒，在室腔33中形成上述抑制火焰的氣溶膠流。該氣溶膠流通過在密實的冷卻塊32上的通道，和作在中間隔板27上的通道39，進入第二個空腔36中，並通過孔45，進入管路43的空腔44中。當該抑制火焰的氣溶膠流通過該密實的冷卻塊32中的通道時，該氣溶膠流被迅速冷卻。冷卻的上述抑制火焰的氣溶膠的累積，造成在該第二個空腔36和管路43的空腔44中，形成多餘的壓力。這個多餘的壓力，使上述膜片48被破壞，這樣，氣溶膠就與滅火粉末混合。與此同時，通過作在管路43的壁47上的多個孔46的氣溶膠流，從管路43的空腔44，流入充滿滅火粉末的空腔37中。結果，在空腔37中形成多餘壓力，使膜片49破壞，滅火的氣溶膠-粉末混合物通過作在殼體21的第二個壁面24上的通道41，進入由木材堆形成的燃燒中心62中。結果，在燃燒中心的溫度降低至低於在該燃燒中心恢復火焰的連鎖反應所需的溫度的水平。這可保證火焰不會重複點燃，儘管堅固的燃燒物品被損壞了。在發生器2開始點燃之後，經過5秒鐘，引線13的前端的燃燒到達發生器3的起動裝置6，如圖3所示。在這個時刻開始的過程，與氣溶膠-粉末發生器2工作時的過程相同。冷卻的抑制火焰的氣溶膠流，從第二個空腔36a排出，進入空腔37a中，在空腔37a中形成多餘壓力。該多餘壓力由壓力表51測量。多餘壓力使滅火液體通過撓性軟管52移動至噴射頭55，再噴射至悶燒的燃燒中心中。這就使燃燒中心的溫度降低至比恢復燃燒反應所需的溫度低的水平，最後使火災熄滅。上述滅火系統的有效性，從下述事實中也可得到證明從檢測火情的裝置15開始工作的時刻起，大約經過60秒鐘，上述火災就被撲滅。
下面給出本發明實施例的2、3、4個例子。這些例子簡要地說明了模擬一個火災條件的燃燒中心的基本參數，所用的檢測火情裝置的形式，滅火系統的結構零件，和給出了本發明提出權利要求的滅火系統效率的特徵。對於一個在滅火領域普通技術人員來說，下述的信息，和對上述本發明實施例的第一個例子的分析，足以使他能設計出實現根據本發明的方法的滅火系統。
例2利用下述多個燃燒中心的組合來模擬火災在一個容積為20m3的四方形房間的中心，放置一堆36根針葉樹木頭；另外在房間的所有角落處，放置每個都裝有2.5升汽油的開放容器。
檢測火情的裝置形式為熱傳感器。
每一條控制線均為有二根金屬絲的電纜，而該按程序順序起動的裝置為一個多通道的電氣時間繼電器。
滅火系統的結構為第一個發生器(即產生抑制火焰的氣溶膠的發生器)包含有形成氣溶膠的材料，該材料包括含有硝酸鉀，由二甘醇和三甘醇的硝酸鹽的混合物增塑的硝酸纖維素，表面經過改進的碳的成分；第二個發生器(即氣溶膠-粉末形式的發生器)，其中的形成抑制火焰的氣溶膠材料包括與本例2中的第一個發生器中的形成抑制火焰的氣溶膠的材料相同的成分；上述密實的冷卻塊由氫氧化鋁製成，而滅火粉末的材料中，基本上含有碳酸氫鈉成分。第三個發生器(即氣溶膠-液體形式的發生器)中的形成抑制火焰的氣溶膠的材料包括含有硝酸鉀，由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纖維素，和表面經過改進的碳的成分。該第三個發生器的密實的冷卻塊，由含有鹼式的碳酸鎂和由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纖維素的材料製成。滅火液體的材料包括磺醯(sulfonole)的水溶液。滅火過程按照本發明實施例的第一個例子所述的方法進行。在50秒內就將燃燒中心的火(換句話說，即模擬的火災)完全撲滅。
例3利用下列燃燒中心的組合來模擬火災在容積為20m3的四方形房間的中心，放置一堆36根針葉樹木頭；在房間的二個相對的角落，放置二個每一個都裝有2.5升汽油的開放容器。在房間的另外二個相對的角落處，放置尺寸為250mm×250mm×5mm的由聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)製成的二塊平板。
使用的檢測火情裝置形式為煙霧傳感器。
每一根控制線均為有二根金屬絲的電纜，而按程序順序起動的裝置為多通道的電氣時間繼電器。
滅火系統的結構為第一個發生器(即產生抑制火焰的氣溶膠的發生器)中的形成氣溶膠的材料包括含有硝酸鉀、由甘油三乙酸酯的混合物增塑的硝酸纖維素和表面經過改進的碳的成分。第二個發生器(即氣溶膠-液體形式的發生器)中的形成抑制火焰的氣溶膠的材料結構，與本例3的第一個發生器中的形成抑制火焰的氣溶膠的材料結構相同，都包括同樣的成分。該第二個發生器的密實的冷卻塊，由包括基本上是由鹼式的碳酸銅，和由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纖維素構成的成分的材料製成。滅火液體的材料包括Sulforicenate的水溶液。第三個發生器(即氣溶膠-粉末形式的發生器)中的形成抑制火焰的氣溶膠材料的成分包括硝酸鈉，由二甘醇的硝酸鹽和三甘醇的混合物增塑的硝酸纖維素，和表面經過改進的碳。第三個發生器的密實的冷卻塊由含有草酸鐵，和由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纖維素的材料製成。第三個發生器中的滅火粉末的材料包括基本上含有硫酸鉀和磷酸單銨的成分。滅火過程按本發明實施例的第一個例子所述的相同方法進行。在38秒鐘內就完全撲滅了燃燒中心(換句話說即，模擬的火災)的火。
例4利用下述燃燒中心的組合來模擬火災在容積為20m3的四方形房間的中心，放置一堆36根針葉樹木頭，在房間的一個角落處放置一個裝有2.5升汽油的開放容器。在房間的其他三個角落處，放置三塊尺寸為250mm×250mm×5mm的聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)製成的平板。
所用的檢測火情的裝置的形式為光譜傳感器。
每一根控制線均為具有二根金屬絲的電纜，而按程序順序起動的裝置為一個多通道的電氣時間繼電器。
該滅火系統的結構為第一個發生器(即產生抑制火焰的氣溶膠的發生器)中的形成氣溶膠的材料包括含有硝酸鉀，由二甘醇和三甘醇的硝酸鹽的混合物增塑的硝酸纖維素，和表面經過改進的碳。該發生器的輸出端裝有一個基本上為Laval噴嘴的裝置。所述形成氣溶膠的材料的重量為1.5公斤。第二個發生器(即氣溶膠-液體形式的發生器)中的形成抑制火焰的氣溶膠的材料的成分基本上包括硝酸鉀，由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纖維素，和表面經過改進的碳。該第二個發生器中的密實的冷卻塊，由基本上含有鹼式的碳酸鎂，和由甘油三乙酸酯增塑的硝酸纖維素的材料製成。滅火粉末的材料基本上包括氯化鉀粉末。所述發生器的輸出端，裝有一個基本上為一個噴嘴的裝置。所述發生器中的形成抑制火焰的氣溶膠的材料重量為0.2公斤。
第三個發生器(即氣溶膠-液體形式的發生器)中的形成抑制火焰的氣溶膠的材料的成分，與本例子的第二個發生器中所述的該種材料的成分相同。在本發生器中形成氣溶膠的材料重量也為0.2公斤。本發生器中的密實的冷卻塊，由含有氫氧化鋁的材料製成。本發生器中的滅火液體的材料為烷基苯酚的水溶液。滅火過程按本發明實施例的第一個例子所述的相同方法進行。在25秒鐘內，就完全撲滅了上述燃燒中心(換句話說即模擬的火災)的火。
權利要求
1.一種滅火方法，該方法包括下列順序步驟(a)將抑制火焰的氣溶膠流，通入燃燒中心，該氣溶膠的溶度超過足以阻斷火焰的連鎖反應所需的濃度，結果，火焰熄滅，燃燒中心的燃燒物品繼續冒煙悶燒；(b)將具有吸熱性質的冷卻劑，通入燃燒中心和/或與該燃燒中心接觸的構件上，將燃燒中心的溫度降低至低於恢復在該燃燒中心的火焰連鎖反應所需的溫度的水平；(c)通過將附加一部分冷卻劑通入該燃燒中心，使在該燃燒中心的溫度保持在低於恢復在該燃燒中心中火焰連鎖反應所需的溫度水平；通入附加一部分冷卻劑的過程一直延續至該燃燒中心的最高溫度低於在燃燒物品中恢復燃燒反應所需的溫度為止；這樣，可以結束燃燒物品的悶燒，並使火災全部熄滅。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，將冷卻劑通入燃燒中心的過程，是在消滅了燃燒中心的火焰之後，和該抑制火焰的氣溶膠濃度與低於在該燃燒中心恢復火焰連鎖反應所需的濃度相等的水平之前進行的。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，如果滅火在開放空間進行，則將冷卻的抑制火焰的氣溶膠流通入燃燒中心的速度超過從該燃燒中心中的燃燒物品逸出的氣體對流速度。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在燃燒中心平面內，冷卻的抑制火焰的氣溶膠流的橫截面輪廓覆蓋在所述平面內該燃燒中心的輪廓。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，利用滅火液體作為冷卻劑。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，利用水作為滅火液體。
7.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，利用從包括以烷基苯酚為基礎的潤溼劑，磺酸鹽，磺醯(sulfonole)，磺基蓖麻油酸鹽(sulforicinate)的組中選擇出的至少一種表面活化劑的水溶液，作為滅火液體。
8.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，利用元素周期表的第一或第二族中的金屬的至少一種金屬鹽的水溶液，作為滅火液體。
9.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，利用滅火粉末作為冷卻劑。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，利用元素周期表中的第一或第二族金屬的碳酸鹽和/或鹼式碳酸鹽，作為滅火粉末。
11.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，利用磷酸銨粉末，或元素周期表中的第一或第二族金屬的磷酸鹽粉末，作為滅火粉末。
12.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，利用元素周期表中的第一或第二族金屬的氯化物或硫酸鹽粉末，作為滅火粉末。
13.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，利用包括在抑制火焰的氣溶膠中散布的一種滅火粉末的滅火材料，作為冷卻劑。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，利用元素周期表中第一或第二族金屬的碳酸鹽和/或鹼式碳酸鹽粉末，作為在抑制火焰的氣溶膠中散布的滅火粉末。
15.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，利用磷酸銨粉末，或元素周期表中的第一或第二族金屬的磷酸鹽粉末，作為在抑制火焰的氣熔膠中散布的滅火粉末。
16.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，利用元素周期表中的第一或第二族金屬的氯化物或硫酸鹽粉末，作為在抑制火焰的氣溶膠中散布的滅火粉末。
17.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，利用包括在抑制火焰的氣溶膠中，精細散布的一種滅火液體的滅火材料，作為冷卻劑。
18.如權利要求17所述的方法，其特徵在於，利用水作為在抑制火焰的氣溶膠中精細散布的滅火液本。
19.如權利要求17所述的方法，其特徵在於，利用從包括以烷基苯酚為基礎的潤溼劑，磺酸鹽，磺醯，磺基蓖麻油酸鹽(sulforicinate)的組中選擇出的至少一種表面活化劑的水溶液，作為在抑制火焰的氣溶膠中精細散布的滅火液體。
20.如權利要求17所述的方法，其特徵在於，利用元素周期表中的第一或第二族金屬的至少一種金屬鹽的水溶液，作為在抑制火焰的氣溶膠中精細散布的滅火液體。
21.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，該抑制火焰的氣溶膠是通過燃燒含有可燃的粘接劑、氧化劑和燃燒改良劑的一種形成氣溶膠的材料而得到的；該可燃粘接劑包括由從下列物質構成的組中選擇出的揮發性的硬增塑劑增塑的硝酸纖維素，這些物質是甘油三乙酸酯，二甘醇和三甘醇的硝基酯混合物；另外，該氧化劑是以元素周期表的第一族金屬的硝酸鹽為基礎的；而該燃燒改良劑包括表面經過改進的的工業碳。
22.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，該抑制火焰的氣溶膠流在通入燃燒中心之前，通過使該氣溶膠流與其冷卻裝置接觸，進行冷卻。
23.一種滅火系統，它包括將該抑制火焰的氣溶膠通入燃燒中心的一個發生器，該氣溶膠的濃度超過阻斷火焰連鎖反應所需的濃度，從而可消滅火焰，剩下的只是燃燒中心的燃燒物品的冒煙悶燒；將具有吸熱性質的冷卻劑通入燃燒中心和/或與該燃燒中心接觸的構件上，並使燃燒中心的溫度降低至低於恢復在該燃燒中心的火焰連鎖反應所需的溫度的水平的一種裝置；在燃燒中心的最高溫度低於恢復燃燒物品的燃燒反應所需溫度之前，將附加的一部分冷卻劑通入燃燒中心，以保持在燃燒中心的溫度低於恢復在該燃燒中心的火焰連鎖反應所需的溫度的至少一個第二裝置；這樣可消滅燃燒物品的冒煙悶燒，並將火災全部撲滅；安裝在所述發生器中，用於起動該發生器，將抑制火焰的氣溶膠通入燃燒中心的第一個起動裝置；安裝在該第一個裝置中，用於起動所述第一個裝置，將冷卻劑通入燃燒中心的第二個起動裝置；安裝在所述第二個裝置中，用於起動該第二個裝置，將附加一部分的冷卻劑通入燃燒中心的第三個起動裝置；按程序順序起動該第一，第二和第三個起動裝置的一個裝置；將該按程序順序起動的裝置的輸出端與該第一個起動裝置的輸入端連接，並將起動指令信號從該按程序順序起動的裝置傳遞至第一個起動裝置的第一條控制線；將該按程序順序起動的裝置的輸出端與該第二個起動裝置的輸入端連接，並將時間上比送至該第一個起動裝置上的起動指令信號滯後的起動指令信號從該按程序順序起動的裝置傳遞至該第二個起動裝置的第二條控制線；將該按程序順序起動的裝置的輸出端與該第三個起動裝置的輸入端連接，並將時間上比送至該第二個起動裝置上的起動指令信號滯後的起動指令信號，從該按程序順序起動的裝置傳遞至該第三個起動裝置的第三條控制線。
24.如權利要求23所述的系統，其特徵在於，該系統帶有一個檢測燃燒中心火情的裝置，所述檢測火情的裝置，通過用於將起動指令信號從該檢測燃燒中心的火情的裝置的輸出端傳遞至按程序順序起動的裝置的輸入端的第四條控制線，與該按程序順序起動的裝置連接。
25.如權利要求24所述的系統，其特徵在於，根據分析的火情，該檢測在燃燒中心的火情的裝置採用從下列一組裝置中選擇出的一種裝置引線，熱傳感器，光譜傳感器和煙霧傳感器。
26.如權利要求23所述的系統，其特徵在於，該按程序順序起動的裝置包括一個由操作者控制或自動工作的控制臺。
27.如權利要求23所述的系統，其特徵在於，該第一條控制線，第二條控制線和第三條控制線相應地由同一形式的第一條引線，第二條引線和第三條引線構成；這些引線分別將該按程序順序起動的裝置的輸出端與第一個起動裝置的輸入端，第二個起動裝置的輸入端和第三個起動裝置的輸入端連接；因此，第一條引線的長度比第二條和第三條引線的長度短，而第二條引線的長度比第三條引線的長度短。
28.如權利要求27所述的系統，其特徵在於，該系統設有一個複式起動系統，包括第四條引線，將該第一個、第二個和第三個起動裝置連接起來，起動本滅火系統中的滅火裝置。
29.一種滅火發生器，它包括(a)一個殼體；(b)在該殼體中形成的一個空腔；(c)殼體的第一個壁面；(d)殼體的第二個壁面；(e)分別由第一個端面和第二個端面與該第一個壁面和第二個壁面連接的該殼體的一個側壁；(f)作在該殼體的空腔中，並其邊緣固定在該殼體側壁上的一個中心隔板；(g)作在該殼體第一個壁面一側，並由該中心隔板，殼體的第一個壁面和側壁限定的第一個腔；(h)作在該殼體的第二個壁面一側，並由該中心隔板，殼體的第二個壁面和側壁限定的第二個腔；(i)安裝在上述第一個壁面一側的第一個腔中，用於產生抑制火焰的氣溶膠流的形成抑制火焰的氣溶膠的材料；(j)在該第一個腔中，固定在該中心隔板上的上述抑制火焰的氣溶膠流的冷卻裝置，該冷卻裝置包括一個有多個供該抑制火焰的氣溶膠流通過的通道的密實的冷卻塊，所述冷卻塊由包含從下列物質組成的組中選擇的至少一種物質的材料製成，這些物質是元素周期表中第一、第二、第三或第八族金屬的碳酸鹽、鹼式碳酸鹽、氫氧化物和草酸鹽；(k)在該第一個腔中，在該抑制火焰的氣溶膠材料和冷卻裝置之間形成的第一個空腔；(l)用於起動放置在該抑制火焰的氣溶膠材料中的發生器，並可接收起動指令信號的一個起動裝置；(m)安裝在該第二個腔中，並以其邊緣固定在殼體側壁上的另外一塊隔板；(n)在該第二個腔中形成，並由該中心隔板、另外的隔板和殼體側壁限定的第二個空腔；(o)在該第二個腔中形成，並由該另外的隔板、所述殼體的第二個壁面和側壁限定的第三個空腔；(p)放在該第三個空腔中的形成滅火劑的材料，所述滅火劑具有吸熱性質，並可將燃燒中心或與該燃燒中心接觸的構件上的溫度，降低至低於恢復在所述燃燒中心中的火焰連鎖反應所需的溫度的水平；(q)作在該中心隔板上，用於使該抑制火焰的氣溶膠流從該第一個腔流入第二個空腔中的第一組通道；(r)作在上述另外一塊隔板上，並用於使抑制火焰的氣溶膠流，從上述第二個空腔流入充滿形成滅火劑的材料的第三個空腔中的第二組通道；(s)作在殼體的第二個壁面上，用於便滅火劑，從充滿形成滅火劑的材料的第三個空腔流入燃燒中心或與該燃燒中心接觸的構件的第三組通道。
30.如權利要求29所述的發生器，其特徵在於，該密實的冷卻塊還包含從纖維素的增塑衍生物製成的至少一種聚合物粘接劑。
31.如權利要求29所述的發生器，其特徵在於，利用滅火液體作為滅火劑。
32.如權利要求31所述的發生器，其特徵在於，滅火液體包括水。
33.如權利要求31所述的發生器，其中，滅火液體包括帶有從以烷基苯酚為基礎的磺酸鹽，磺醯，磺基蓖麻油酸鹽(sulforicinate)，潤溼劑組成的組中選擇的至少一種表面活化劑的水溶液。
34.如權利要求31所述的發生器，其特徵在於，滅火液體包括元素周期表中的第一或第二族金屬的至少一種金屬鹽的水溶液。
35.如權利要求29所述的發生器，其特徵在於，利用滅火粉末作為滅火劑。
36.如權利要求35所述的發生器，其特徵在於，該滅火粉末包含從元素周期表中的第一或第二族金屬的碳酸鹽和/或鹼式碳酸鹽，磷酸銨或元素周期表中的第一或第二族金屬的磷酸鹽，元素周期表中第一或第二族金屬的氯化物和硫酸鹽組成的組中選擇的至少一種物質。
37.如權利要求29所述的發生器，其特徵在於，在該另外一塊隔板和形成滅火劑的材料之間，安裝著第一塊薄膜，可使所述抑制火焰的氣溶膠通過，從上述第二個空腔流入充滿形成滅火劑的材料的所述第三個空腔中。
38.如權利要求29所述的發生器，其特徵在於，在殼體的第二個壁面和形成滅火劑的材料之間，安裝著第二塊薄膜，可使所述抑制火焰的氣溶膠通過，從所述充滿形成滅火劑的材料的第三個空腔流入燃燒中心或與該燃燒中心接觸的構件上。
39.如權利要求29所述的發生器，其特徵在於，該發生器帶有使該滅火劑被抑制火焰的氣溶膠飽和的裝置。
40.如權利要求39所述的發生器，其特徵在於，該使滅火劑被抑制火焰的氣溶膠飽和的裝置作成一根管路，該管路的第一端固定在上述另外一塊隔板上，而其第二端固定在殼體的第二個壁面上；該管路的內腔通過作在該另外隔板上的一個孔與所述第二個空腔連接；並通過作在該管路壁上的一組孔，與充滿形成滅火劑的材料的第三個空腔連接。
41.如權利要求29所述的發生器，其特徵在於，在根據權利要求23～28所述的滅火系統結構中，利用該發生器作為上述將冷卻劑通入燃燒中心或與該燃燒中心接觸的構件中的裝置。
全文摘要
本發明涉及一種複雜的火災撲滅方法,該火災包括有火焰的燃燒,和燃燒物品的冒煙悶燒。另外,本發明還涉及實現所述方法的一種滅火系統,和在所述系統中使用的一種滅火發生器。該滅火方法是:將抑制火焰的氣溶膠流通入燃燒中心;將具有吸熱性質的冷卻劑通入燃燒中心或與該燃燒中心接觸的構件上;保持燃燒中心的溫度低於恢復在該燃燒中心的火焰連鎖反應所需的溫度;並將附加的一部分冷卻劑通入燃燒中心。附加的一部分冷卻劑的通入一直持續至該燃燒中心的最高溫度低於使燃燒物品恢復燃燒反應所需的溫度;這樣,就可消滅燃燒物品的悶燒,和完全撲滅火災。
文檔編號A62C35/02GK1267227SQ98808234
公開日2000年9月20日 申請日期1998年7月1日 優先權日1997年7月2日
發明者埃夫格尼·F·齊格洛夫, 亞歷山大·I·多洛尼科夫, 朱裡·M·米勒欽 申請人:埃斯國際公司, 「索伊茲」技術聯合中心