[发明专利]使用高速低压发射器的灭火系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于美国临时申请No.60/689864(申请日为2005年6月13 日)和美国临时申请No.60/776407(申请日为2006年2月24日)，并要 求它们的优先权。

技术领域

本发明涉及灭火系统，该灭火系统使用喷射雾化液体的装置，该 装置将液体注入气流中，液体在该气流中雾化，并从该装置发射至火 上。

背景技术

防火和灭火洒水器系统通常包括多个单独的喷洒头，该喷洒头通 常安装在天花板上并在要保护的区域的上面。喷洒头通常安装成关闭 状态，并包括热响应检测部件，以便测定什么时候出现火情。当该热 响应部件驱动时，该喷洒头打开，从而允许各喷洒头的增压水自由流 过，以便使火熄灭。各喷洒头相互间隔开的距离由它们将提供保护的 类型(例如轻度或普通危险情况)和各洒水器的额定值(由行业额定 机构来确定，例如Underwriters Laboratories，Inc.、Factory Mutual Research Corp.和/或National Fire Protenction Association)来 确定。

为了将热驱动与由喷洒头合适分配水之间的延迟最小化，在很多 情况下，将喷洒头与水源相连接的管一直充满水。这称为湿系统，当 发生热驱动时，水可立即用于喷洒头。不过，在很多情况下，洒水器 系统安装在不热的区域中，例如仓库中。在这些情况下，当使用湿系 统时，特别是因为水在管路系统中长时间不流动，因此有水在管内冰 冻的危险。这不仅在喷洒头热驱动时将对洒水器系统的工作产生不利 影响，而且可能在管内冻住，而且，该冰冻在膨胀时可能导致管破裂， 从而破坏洒水器系统。因此，在这些情况下，实际上通常使管路在它 的不活动的情况下没有任何水。这称为干防火系统。

当被驱动时，普通的喷洒头将灭火液体(例如水)射流释放至起 火区域。水射流尽管有些效果，但是有多个缺点。构成射流的水滴相 对较大，并将会使得水损坏燃烧区域内的设备或货物。该水射流具有 有限模式的灭火。例如，由相对较大液滴(提供较小的总表面面积) 组成的射流不能高效吸收热量，因此不能高效地工作，以便通过降低 火周围的环境空气的温度来防止火的蔓延。大液滴还不能有效阻挡辐 射传热，从而使火能够通过该模式来传播。而且，该射流不能高效地 从火周围的环境空气排走氧，通常也没有足够的向下液滴动量来克服 烟羽并攻击火的基部。

考虑到这些缺点，雾化灭火液体的装置(例如共振管)被认为将 代替普通的喷洒头。共振管使用由气体射流与空腔之间的振荡压力波 的相互作用所产生的声能，来雾化注入共振管附近区域(在该区域中 有声能)中的液体。

不幸的是，具有已知设计和工作模式的共振管通常不具有在防火 应用中所需要的有效的流体流特征。来自共振管的流体流的量并不足 够，由雾化处理产生的水微粒具有相对较低的速度。因此，这些水微 粒在喷洒头的大约8至16英寸范围内明显减速，且不能克服由火产生的 升高的燃烧气体羽流。因此，水微粒不能到达火源以有效灭火。而且， 通过雾化产生的水微粒的尺寸不能够降低氧含量，以在环境温度低于 55℃时灭火。另外，已知的共振管需要在高压下供给相对较大气体量。 这产生不稳定的气流，该气流产生显著的声能，并与偏转器表面(该 气体横过偏转器表面运行)分离，从而导致水不能高效雾化。

因此显然需要具有这样一种雾化发射器的灭火系统，该雾化发射 器比已知的共振管更高效地工作。该发射器将理想地使用更低压力和 更少量的气体，以便产生足够量的雾化水微粒，该水微粒有更小的尺 寸分布，同时在排出时保持足够动量，这样，水微粒可以克服火的烟 羽，并在灭火时更有效。

发明内容