[发明专利]水增强的惰性气体淹没灭火

说明书

相关申请的交叉引用

本申请与本申请同日提交美国专利商标局的国际专利申请顺序号PCT/US07/(代理人记录号1463002)，标题为“混合型惰性气体灭火系统(HYBRID INERT GAS FIRE SUPPRESSION SYSTEM)”相关，并且转让给该申请的共同受让人。

发明领域

本发明总的来讲涉及灭火系统。更具体地讲，本发明涉及提供水增强(water augmentation)的惰性气体淹没灭火的灭火系统。

发明背景

灭火系统(Fire suppression fire system)常常安装在商业建筑中。这些建筑通常被细分成多个房间。常规灭火系统一般设计成采用加压的惰性气体的全淹没系统(total flooding system)或采用加压液体灭火剂(liquid suppressant under pressure)进行的局部射流灭火系统(streamingfire suppression system)。在全淹没系统中，一般通过以阵列形式安装在房间天花板上的多个喷头，使惰性气体快速引入房间，以充满房间内被限定的体积。惰性气体可为氮气、二氧化碳、氩气、氖气、氦气或其它不起化学反应的气体或者这些气体的任两种或更多种的混合物。例如，50％氩气和50％氮气的混合物一般用在惰性气体灭火系统中。惰性气体不仅从火焰中去除热量，而且还稀释房间内的含氧量至足够低的水平以使得燃烧无法继续。通常，使常规惰性气体系统的大小适于在1分钟内将防护区环境内空气中的含氧量降低到12.5％水平以下。因此，必须提供压力通常在200-300巴之间的多个惰性气体高压汽缸，以储存必要体积的惰性气体。必须辟出用于放置所需惰性气体储存汽缸的集中储存区。

常规射流灭火系统在分配喷头(distribution nozzle)的锥形喷流下方的局部区域内喷洒液体灭火剂细雾。通常将多个分配喷雾头(spraynozzle)排列在防护空间上方，并从集中源供给液体灭火剂，例如水或液体化学剂。通常，在加压下供应液体灭火剂，并通过管网传送至各个独立的分配喷头。一般将分配喷头设计成喷射液滴大小范围介于5微米和60微米之间的液体灭火剂细雾。仅通过迫使液体灭火剂通过喷头开孔或通过整合在喷头上的雾化装置来产生细雾。

美国专利申请公布号US2005/073131A1公开了一种防火防爆系统，其中将来自中央储罐的高压水悬浮于氮气流或氮气与氩气混合物的气流中，并分配到一系列的多个分配喷头，作为水滴细雾喷射在局部区域上。美国专利申请公布号2006/0278410公开了一种防火防爆系统，其中来自中央储罐的加压水穿过管网到达多个高速低压喷射器(emitter)，在喷射器中，水被雾化，并且排入从喷射器中喷出的高压惰性气体流中。还作为专利申请公布号US2005/0144949A1公布的美国专利第7,153,446号，公开了一种防火防爆系统，其中将来自中央储罐的高压下的液体化学灭火剂悬浮于惰性气体流中，并分配到一系列的多个分配喷头中，在局部区域上方喷射成为液滴细雾。适用于灭火剂的多种示例性液体化学剂还公开于美国专利7,153,446中。

使用市售液体化学灭火剂的灭火系统形式一般称为清洁气体灭火剂灭火系统(clean agent gaseous fire suppression system)，因为所述化学剂在蒸发时不遗留残余物。清洁灭火剂灭火系统常常安装在建筑物的房间或区域内，其中放置了可能被水、粉末或泡沫损坏的设备或物品。在这种类型的系统中，储存在液罐或液缸中作为加压液体的化学灭火剂由来自抛射剂罐或抛射剂缸的气态抛射剂推动，通过管网直到并通过横跨防护空间的天花板区或墙壁排列的多个分配喷头，所述气态抛射剂通常为氮气、氩气或二氧化碳，抛射剂罐或抛射剂缸的布置与化学剂罐或化学剂缸的呈串流关系。化学灭火剂为挥发性化学物质，当在密封容器中加压密封时以液体存在，但是当通过分配喷头喷射到环境大气中时，便由其液态快速汽化成汽化态，与防护空间内的空气形成不支持燃烧并灭火的气态混合物。分配喷头的作用是使液体化学灭火剂雾化或将其分成小液滴以促进蒸发。清洁气体灭火剂灭火系统的一个实例各公开于美国专利第6,763,894号和美国专利申请公布号US2005/0001065A1。

发明概述