CN103533991B - 消防系统的介质源中的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于监控消防设备的灭火液体容器(1)的液体量的方法。所述灭火液体容器(1)填充有灭火液体使得预定义容积(6)保持未被填充，(例如)使用填充连接器(2)用气体将所述灭火液体容器加压到备用压力(P2)，所述备用压力高于压力传感器或压力开关(3)的开关点(Psw)，在此情况下，当所述灭火液体容器(1)中的灭火液体(5)的量减少时，所述灭火液体容器(1)的所述压力(P2)随着所述气体容积比例的扩大从所述备用压力(P2)下降，在此情况下所述压力(P2)下降是由所述灭火液体量的减少引起的，且当所述压力从所述备用压力降低到被设置为所述压力传感器或压力开关(3)的开关极限(Psw)的第二较低值时，所述压力传感器或压力开关(3)给出信号，根据所述信号获得关于所述灭火介质容器中液体处于低量的通知。本发明还涉及一种设备。

Description

消防系统的介质源中的方法和设备

技术领域

本发明大致上是关于一种灭火设备，其中所谓的液压蓄能器用作灭火介质源，其包括至少一个压力容器，在所述液压蓄能器中可存储液体灭火介质，且所述液压蓄能器可连接到压力源，更特定来说可连接到加压气体容器，即气瓶。在借助于气体压力启动系统后，液体灭火介质或液体灭火介质和加压气体的混合物被引导到通向一个或多个喷头的管道中。

背景技术

例如在第5,632,337号的美国公开中提出一些包括液压压力蓄能器的灭火系统。

液体容器的液体有时可能例如因泄漏或类似而在液体容器中减少。为了指示液体量，在液体容器中配置液体的表面高度的各种指示器。例如，对于将用于垂直位置中的容器，液体容器内部的竖管和沿着所述管道滑动的漂浮物可用于指示液体量的表面高度。所述漂浮物连同液体容器中的液体的表面高度上升和下降。所述漂浮物与表面高度的指示装置机械连接，所述装置在指示器的刻度表上显示表面高度。这种解决方案切实可行且用在将在垂直位置中使用的蓄能器单元中，诸如用在Marioff Corporation Oy的HI-FOG^® 机械蓄能器单元(MAU)中。

然而，存在这些情况：由于空间限制或其它原因，液体容器必须配置在不同于垂直位置的位置中。例如，上述解决方案不适于指示例如配置在水平位置中且基本呈圆柱形的液体容器的液体量。

发明内容

本发明的目的在于实现一种完全新型的解决方案，借助于所述解决方案避免现有技术的缺点。本发明的另一目的在于实现一种用于测量耐高压的容器中的液体表面的解决方案。本发明的另一目的在于实现一种用于测量在水平面上的压力容器中的液体量，在所述容器中，无法简单使用基于漂浮物的方法。本发明的一个目的是实现一种方法，借助于所述方法测量消防设备的液压蓄能器单元的液体量是可行的，所述单元在水平面上。另一目的在于实现一种液压蓄能器单元，使用其解决方案来测量液体的表面高度、拥有良好的振动容限以及还拥有压缩尺寸。另一目的在于实现一种适于蓄能器单元的操作条件的温度的解决方案，所述温度可发生相当大的变化，通常从+5℃高至甚至+60℃。而且温度高于和低于上述温度是可行的。蓄能器单元的液体容器中的压力可升高到高值，例如到超过200巴，使得一个目的在于实现一种用于测量液体量的解决方案，所述解决方案适于高压。另一目的在于实现一种用于测量液体量的解决方案，其对蓄能器单元的液体容器的机械能量、正式批准、适用性，耐腐蚀性都不具有消极影响。

因此，在一种用于监控消防设备的灭火液体容器的液体量的方法中，所述灭火液体容器填充有灭火液体使得预定义容积保持未被填充，用气体将所述灭火液体容器加压到备用压力，所述备用压力高于压力传感器或压力开关的开关点，在此情况下，当所述灭火液体容器中的灭火液体的量减少时，所述灭火液体容器的压力在所述气体容积的比例扩大从所述备用压力下降，在此情况下所述压力的下降是由所述灭火液体量的减少引起的，且当所述压力从所述备用压力降低到被设置为所述压力传感器或压力开关的开关点的第二较低值时，所述压力传感器或压力开关给出信号，根据所述信号获得关于所述灭火介质容器中液体处于低量的通知。

在一种用于监控消防设备的灭火液体容器的液体量的设备中，所述灭火液体容器包括填充连接器和与容器空间介质连接的压力传感器或压力开关，所述压力传感器或压力开关具有特定的设置开关点，所述灭火液体容器被构造为填充有灭火液体使得：预定义容积保持未被填充；所述灭火液体容器用气体加压到所述备用压力，所述备用压力高于所述压力传感器或压力开关的设置值，在此情况下，当所述灭火液体容器中的灭火液体的量减少时，所述灭火液体容器的压力在所述气体容积的比例扩大时从所述备用压力下降，在所述情况下，所述压力的下降是由灭火液体的量减少引起的，且当所述压力从所述备用压力下降到设置为所述压力传感器或压力开关的开关点的第二较低值时，所述压力传感器或压力开关给出信号，根据所述信号获得关于所述灭火介质容器中液体处于低量的通知。

根据本发明的解决方案具有多个重要优点。借助于本发明，实现一种用于测量耐高压容器中的液体表面的解决方案已是可行的。此外，借助于本发明，已经实现一种用于测量处于水平面上的压力容器中的液体量的解决方案，其中无法简单实用基于漂浮物的容器方法。使用根据本发明的方法，已经实现测量消防设备的液压蓄能器单元的液体量，所述单元位于水平面上。此外，已经实现一种用于液压蓄能器单元的解决方案，其解决方案用于测量液体量、拥有良好的振动容限以及还拥有压缩尺寸。根据本发明的解决方案适于蓄能器单元的操作条件的温度，所述温度可发生相当大的变化，通常从+5℃高至甚至+60℃。根据本发明的解决方案适于高压且还适于相当低的压力。根据本发明的解决方案对蓄能器单元的液体容器的机械强度、正式批准、适用性、耐腐蚀性都不具有消极影响。

附图说明

在下文中，将借助其实施方案的实例参考附图更详细地描述本发明，其中

图1呈现根据本发明的实施方案的装置的一部分的简化横截面，

图2呈现来自图1的细节A，

图3呈现根据本发明的实施方案在水平位置中的容器系统，所述系统具有两个灭火液体容器，其中一个是气体容器，

图4呈现为根据本发明的实施方案的容器系统图，所述系统被简化且结合灭火系统，和

图5呈现根据本发明的解决方案的操作的曲线图。

具体实施方式

图1和图2呈现本发明的实施方案的灭火液体容器1。所述灭火液体容器基本上是圆柱形，具有基本上呈圆形的横截面形状。在图1中灭火液体容器配置在基本水平的位置（在水平方向上），即在其侧上。所述灭火液体容器已经用特定容积的灭火液体5填充，其具有表面高度4。灭火液体容器1的容积的一部分（用参考数字6标记的部分）不含有灭火液体而是含有气体。所述气体可为空气或一些其它合适气体，诸如氮气。在优选情况下，可在灭火中和灭火液体一起使用气体。

灭火液体容器1是例如压力容器，插塞部件10配置在圆顶端部部件11中。通常具有颈部12的孔隙配置在端部部件11中。螺纹配置在颈部12中，插塞部件10的反螺纹装配到所述螺纹中。在插塞部件10中制作介质通道9（诸如钻孔）用来填充和腾空所述容器。插塞部件可包括用来固定各种测量传感器或其它传感器的通道以及用来与将要测量的容器空间形成介质连接的通道。填充连接器2和压力开关3被配置在插塞部件10中。液体的填充管道8从填充连接器2通向容器空间。存在从灭火液体容器1的容器空间到压力开关3的连接。例如，所述连接可从填充连接器2或从其附近的排气管道7开始。

当用灭火液体填充灭火液体容器1时，所述灭火液体容器不是完全充满液体，而是容器中留有特定部分容积6用于气体。例如，排气管道7留出灭火液体容器1中的小部分容积6用于气体。灭火液体容器1中留出的包含气体的部分容积6产生液压容量。系统的这种总体灵活性可用于测量灭火液体的量，即表面高度。

根据灭火液体容器的插塞部件10，可存在例如经由其插塞部件向前到第二灭火液体容器的介质连接，在此情况下，连接在一起的灭火液体容器形成容器系统。

图3呈现包括两个灭火液体容器1,100（第一灭火液体容器1和第二灭火液体容器100）以及气体源20（诸如加压气体容器，即所谓的气瓶）的一个实施方案。同时，参考图4，图4呈现简化的灭火设备，其包括根据本发明的解决方案。图4的组件的参考数字对应于图3的组件的数字适用的范围。灭火液体容器1,100用介质通道22,23（诸如用管道构件或软管构件）彼此连接。第一介质连接23自第一灭火液体容器1的容器空间起经由插塞部件10而到第二灭火液体容器100的插塞部件10并向前到其容器空间中。以相应的方式将介质连接24配置为自气体源20到第一灭火液体容器1的插塞部件10。第二介质连接22（气体连接）自第一灭火液体容器1的插塞部件10起到第二灭火液体容器100的插塞部件10。第一安全隔板21配置在气体源20和液体容器1之间的介质连接24中，所述安全隔板被构造为当介质连接24中的压力达到设置值时断裂以及打开从气体源20到灭火液体容器的连接。阀构件27,25和压力开关26也配置为与气体源20连接，阀构件27,25和压力开关26被构造为在灭火系统启动时例如在火灾探测器信号的控制下或手动或以某其它方式打开。

从包括灭火液体容器1或多个灭火液体容器1,100的灭火液体容器系统开始的是到意欲在启动时喷洒灭火介质的至少一个喷嘴29的介质连接28。包括灭火液体容器1或多个灭火液体容器1,100的灭火液体容器系统在备用模式下用第二安全隔板31与通向喷嘴29的至少一个介质途径28分开。

在这种情况下，在配置在水平面上的HAU单元（水平蓄能器单元）中，灭火液体容器1用安全隔板21,31与系统的其余容器分开。在这种情况下，系统的其余容器中的压力变化在备用状态下不会影响灭火液体容器1,100，即水瓶。通常关于其开关点为相当低的压力设置的压力开关3连接到包括灭火液体容器1或多个灭火液体容器1,100的灭火液体容器系统的容积。

根据一个实施方案，根据本发明的方法包括下列阶段：

1. 包括一个或多个灭火液体容器1,100的容器系统填充有液体使得容器系统中的预定义容积V2保持未被填充。保持未被填充的容积V2可用例如容器中的排气管道的长度确定，所述排气管道具有特定容积。例如，可用排气管道7的长度在HAU单元中设置2%的空气容积。

2. 使用填充连接器2用气体将容器系统加压到高于压力开关3的开关点的压力P2。

3. 系统现在处于正常备用状态。

4. 当液体量例如由于泄漏而减少时，容器系统的压力P2在气体扩大时从备用压力降低。当液体已充分减少时，压力开关在其已达到其开关点Psw后给出信号。

图5呈现为根据本发明的系统的实施方案的操作的实例图。在图中，容器系统的压力（灭火系统处于备用状态下）呈现在垂直轴上。气体容积根据容器或容器系统的容积百分比的比例（V2）在水平轴上给出。在图1中，这个容积比例用参考数字6标记。曲线P2（V2）描述容器系统的压力P2的减小以及气体容积（V2）因液体量的减少的相应的比例变化。在备用状态下，在图的实施方案中，容器/容器系统已经初始加压到压力P2，压力P2为6巴。在这种情况下，容器/容器系统中的气体容积的比例V2是容器或容器系统容积的2.5%。当容器或容器系统中的液体减少时，压力P2降低且容器的容积的气体比例V2以图的曲线P2（V2）所示的方式增加。在这种情况下，可对压力开关3设置合适的警报极限Psw（图5中用虚线呈现），在所述情况下，在压力P2已经达到设置极限Psw后，压力开关给出信号。在这种情况下，当包括容器或多个容器的容器系统被讨论时，容器/容器系统中的气体容积的比例是已知的。在图5中，压力开关的开关极限是3巴，在所述情况下，液体容器中的气体容积V2近似5%。液体量因此已经从容积的97.5%减少到容积的95%。在图的曲线图中，假定温度基本恒定。在温度变化的实施方案中，如果容器或容器系统正在使用，那么可通过应用等式PV=nRT来考虑温度的变化。在本发明的实施方案中，已经假定液体基本不可压缩，诸如水或水性灭火介质。

放置在水平面上的灭火液体容器1,100（诸如在HAU单元中）仅仅是应用本表面指示方法中的一点，相同技术还适用于与系统的其余容器分开的其它压力容器。

本发明因此涉及一种用于监控消防设备的灭火液体容器1的液体量的方法。灭火液体容器1填充有灭火液体使得预定义容积6保持未被填充，灭火液体容器例如使用填充连接器2用气体加压到备用压力P2，所述备用压力P2高于压力传感器或压力开关3的开关点Psw，在所述情况下，当灭火液体容器1中的灭火液体5的量减少时，灭火液体容器1的压力P2随着气体容积的比例扩大而从备用压力下降，在所述情况下，所述压力的下降是由灭火液体量的减少引起的，且当压力从备用压力下降到被设置为压力传感器或压力开关3的开关极限Psw的第二较低值时，压力传感器或压力开关3给出信号，根据所述信号获得关于灭火介质容器中液体处于低量的通知。

根据一个实施方案，灭火液体容器被形成为包括多个灭火液体容器1,100的容器系统，所述不同灭火液体容器1,100使用介质途径22,23（诸如使用管道构件或软管构件）彼此连接或可彼此连接。

根据一个实施方案，灭火液体容器1,100是基本呈圆柱形的压力容器。

根据一个实施方案，加压气体源20可连接到灭火液体容器1,100。

根据一个实施方案，包括灭火液体容器1或多个灭火液体容器1,100的容器系统至少在灭火系统的不活动状态下用阀构件或用在特定压力下断裂的安全隔板21,31与灭火系统的其余容器分开。

根据一个实施方案，灭火液体容器1,100配置在不同于垂直位置的位置中，更特定来说配置在水平位置中。

根据一个实施方案，灭火液体容器1,100配置在垂直位置中。

根据一个实施方案，所述方法用在作为灭火系统喷洒的消防系统中，当消防系统启动时，从至少一个喷洒喷嘴29中喷出液雾。

根据一个实施方案，液体或液体和气体的混合物用作灭火介质。

本发明还涉及一种用于监控消防设备的灭火液体容器1的液体量的设备。灭火液体容器1包括填充连接器2和与容器空间介质连接的压力传感器或压力开关3，所述压力传感器或压力开关具有特定的设置开关压力Psw，所述灭火液体容器1被构造为填充有灭火液体使得：预定义容积6保持未被填充；灭火液体容器使用气体加压到备用压力，所述备用压力高于压力传感器或压力开关3的设置值Psw，在所述情况下，当灭火液体容器1中的灭火液体5的量减少时，灭火液体容器1的压力在气体容积的比例扩大时从备用压力开始下降，在所述情况下，所述压力的下降是由灭火液体的量的减少引起的，且当所述压力从备用压力下降到设置为压力传感器或压力开关3的开关极限Psw的第二较低值时，所述压力传感器或压力开关3给出信号，根据所述信号获得关于灭火介质容器中液体处于低量的通知。

根据一个实施方案，灭火液体容器被形成为包括多个灭火液体容器1,100的容器系统，不同灭火液体容器1,100可使用介质途径22,23（诸如使用管道构件或软管构件）彼此连接或可彼此连接。

根据一个实施方案，灭火液体容器1,100是基本呈圆柱形的压力容器。

根据一个实施方案，加压气体源20可连接到灭火液体容器1,100，所述加压气体源被构造为在启动时将灭火液体从灭火液体容器驱动到喷头的管道中，所述灭火液体容器1,100和加压气体源20一起形成灭火系统的介质源。

根据一个实施方案，包括灭火液体容器1或多个灭火液体容器1,100的容器系统至少在灭火系统的不活动状态下用阀构件或用在特定压力下断裂的安全隔板21,31与灭火系统的剩余容器分开。

根据一个实施方案，灭火液体容器1,100被配置在不同于垂直位置的位置中，更特定来说配置在水平位置中。

根据一个实施方案，灭火液体容器1,100配置在垂直位置中。

根据一个实施方案，所述设备用在作为灭火系统喷洒的消防系统中，当消防系统启动时，从至少一个喷洒喷嘴29中喷出液雾。

根据一个实施方案，液体或液体和气体的混合物用作消防系统的灭火介质。

根据本发明的方法和设备可在灭火系统中很好地使用，其中水用作灭火介质。所述方法尤其适于用作使用液雾作为灭火介质的灭火系统的介质源。根据本发明的方法和设备尤其适于在备用模式下例如用配置在介质途径中的安全隔板与系统的剩余容器分开的灭火介质容器。本发明适于测量长形圆柱形压力容器的液体量。

本发明还可用在意欲用于移动构件诸如火车、火车车厢、地铁车厢或其它合适点的灭火系统中。在这种情况下，为了喷洒灭火介质，可使用例如能够在相当低的灭火介质供应压力和/或介质压力范围的供应压力下和/或在高灭火介质供应压力下在扩展区域上方形成并喷洒灭火介质薄雾的喷头。既在介质压力范围的供应压力下又在低压范围的供应压力下操作的一个这样的喷头在WO2006064082公开中提出，对应的芬兰专利为FI116661B。在高供应压力的情况下，可使用例如Marioff Corporation Oy的在扩展区域上方喷洒薄雾的喷头，例如，诸如在WO0145799公开中提出的喷头。还可根据每个各自应用点的需求使用其它适当的喷头。

液体用作灭火介质，诸如水性灭火介质（诸如水或添加有增强灭火性的添加剂的水）和/或液体和气体的混合物。将使用的灭火介质薄雾通常是液体或液体和气体的混合物。

根据典型的实施方案，2巴到300巴的压力用于灭火介质的输入。

本发明适于结合很多不同类型的灭火系统。其尤其适于结合喷洒灭火介质薄雾的消防系统使用。用喷嘴产生的液雾可是极好的。小滴尺寸（Dv90）通常小于400微米。取决于应用目标，小滴尺寸还可以是更大的。

对于本领域技术人员显而易见的是本发明不限于上文提出的实施方案，而是其可在下文提出的权利要求书的范畴内变化。描述中提出的结合彼此提及的特性特征也可以是独立的特性特征。

Claims (25)

1.一种用于监控消防设备的灭火液体容器（1）的液体量的方法，其特征在于所述灭火液体容器（1）填充有灭火液体使得预定义容积（6）保持未被填充，用气体将所述灭火液体容器加压到备用压力，所述备用压力高于压力传感器或压力开关（3）的开关点，在此情况下，当所述灭火液体容器（1）中的灭火液体（5）的量减少时，所述灭火液体容器（1）的压力在气体容积的比例扩大时从所述备用压力下降，在此情况下所述压力的下降是由所述灭火液体量的减少引起的，且当所述压力从所述备用压力降低到被设置为所述压力传感器或压力开关（3）的开关点的第二较低值时，所述压力传感器或压力开关（3）给出信号，根据所述信号获得关于所述灭火液体容器中液体处于低量的通知。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述灭火液体容器被形成为包括多个灭火液体容器（1,100）的容器系统，所述不同的灭火液体容器（1,100）能够用介质途径（22,23）彼此连接。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述灭火液体容器（1）是基本呈圆柱形的压力容器。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于加压气体源（20）能够连接到所述灭火液体容器（1）。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括灭火液体容器（1）或多个灭火液体容器（1,100）的容器系统至少在灭火系统的不活动状态下用阀构件或用在特定压力下断裂的安全隔板（21,31）与所述灭火系统的其余容器分开。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述灭火液体容器（1）配置在不同于垂直位置的位置中。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述灭火液体容器（1）配置在垂直位置中。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法用在作为灭火系统喷洒的消防系统中，当所述消防系统启动时，从至少一个喷洒喷嘴（29）喷出液雾。

9.根据权利要求1到8中任一项所述的方法，其特征在于液体或液体和气体的混合物用作灭火介质。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于使用填充连接器（2）用气体将所述灭火液体容器加压到备用压力。

11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述介质途径（22,23）是管道构件。

12.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述介质途径（22,23）是软管构件。

13.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述灭火液体容器（1）配置在水平位置中。

14.一种用于监控消防设备的灭火液体容器（1）的液体量的设备，其特征在于所述灭火液体容器（1）包括填充连接器（2）和与容器空间介质连接的压力传感器或压力开关（3），所述压力传感器或压力开关具有设置开关点，所述灭火液体容器（1）被构造为填充有灭火液体使得：预定义容积（6）保持未被填充；所述灭火液体容器用气体加压到备用压力，所述备用压力高于所述压力传感器或压力开关（3）的设置值，在此情况下，当所述灭火液体容器（1）中的灭火液体（5）的量减少时，所述灭火液体容器（1）的压力在气体容积的比例扩大时从所述备用压力下降，在所述情况下，所述压力的下降是由灭火液体的量减少引起的，且当所述压力从所述备用压力下降到设置为所述压力传感器或压力开关（3）的开关点的第二较低值时，所述压力传感器或压力开关（3）给出信号，根据所述信号获得关于所述灭火液体容器中液体处于低量的通知。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于所述灭火液体容器被形成为包括多个灭火液体容器（1,100）的容器系统，所述不同灭火液体容器（1,100）能够用介质途径（22,23）彼此连接。

16.根据权利要求14所述的设备，其特征在于所述灭火液体容器（1）是基本呈圆柱形的压力容器。

17.根据权利要求14所述的设备，其特征在于加压气体源（20）能够连接到所述灭火液体容器（1），其中加压气体源被构造为在启动时将灭火液体从所述灭火液体容器驱动到通向喷头的管道，其中灭火液体容器（1）和加压气体源（20）一起形成灭火系统的介质源。

18.根据权利要求14所述的设备，其特征在于包括灭火液体容器（1）或多个灭火液体容器（1,100）的容器系统至少在灭火系统的不活动状态下用阀构件或用在特定压力下断裂的安全隔板（21,31）与所述灭火系统的其余容器分开。

19.根据权利要求14所述的设备，其特征在于所述灭火液体容器（1）配置在不同于垂直位置的位置中。

20.根据权利要求14所述的设备，其特征在于所述灭火液体容器（1）配置在垂直位置中。

21.根据权利要求14到20中任一项所述的设备，其特征在于所述设备用在作为灭火系统喷洒的消防系统中，当所述消防系统启动时，从至少一个喷洒喷嘴（29）喷出液雾。

22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于液体或液体和气体的混合物用作所述消防系统的灭火介质。

23.根据权利要求15所述的设备，其特征在于所述介质途径（22,23）是管道构件。

24.根据权利要求15所述的设备，其特征在于所述介质途径（22,23）是软管构件。

25.根据权利要求19所述的设备，其特征在于所述灭火液体容器（1）配置在水平位置中。