TW201729868A - 壓縮空氣泡沫流體混合裝置 - Google Patents

Abstract

本發明為一種製造用於供消防用之滅火裝置之壓縮泡沫的混合裝置，其包含：泡沫溶液入口，該泡沫溶液入口以可操作方式連接於泡沫溶液混合區域，該泡沫溶液混合區域以可操作方式連接於壓縮空氣入口，該壓縮空氣入口以可操作方式連接於壓縮空氣注入歧管，該壓縮空氣注入歧管以可操作方式連接於混合腔室。該壓縮空氣注入歧管具有複數個側面，在該等側面中之至少一者上分佈有複數個孔洞。洗氣收集器管道延伸至該混合腔室中以在該混合腔室內形成環形流動區域。該洗氣收集器管道具有圍繞該洗氣收集器管道之外部周邊分佈的複數個孔洞。內部收集器管道位於該洗氣收集器管道內。壓縮空氣泡沫出口以可操作方式連接於該洗氣收集器管道。

Description

壓縮空氣泡沫流體混合裝置 【相關申請案之交叉引用】

本申請案主張2015年11月3日申請之共同擁有的美國臨時專利申請案第62/250,204號之優先權且與其相關，該申請案名稱為：COMPRESSED AIR FOAM FLUID MIXING DEVICE，此臨時專利申請案以引用的方式併入本文中。

本發明大體上係關於用於供應壓縮空氣及泡沫以製造包含充氣泡沫之消防射流之系統的混合器。

壓縮空氣泡沫(CAF)用於滅火且通常包含混合在一起以形成泡沫溶液之水及泡沫濃縮物的組合。壓縮空氣泡沫接著添加至泡沫溶液中以便傳遞壓縮空氣泡沫(CAF)用於傳遞至著火處。CAF之品質及稠度視空氣及泡沫溶液之混合的澈底性及在經由消防軟管或監測器噴嘴傳遞到著火處之前形成於混合裝置內的CAF泡之結構而定。當前用於混合壓縮空氣及泡沫溶液的方法及裝置通常將壓縮空氣供應至管道組件(諸如閥體、接頭或管道，泡沫溶液經由其流動)之外部周邊中之單一注入孔口中。在此類單一點注入之情況下，壓縮空氣不均勻地分佈在泡沫溶液內，且所得CAF泡結構不相容。由一系列板、穿孔板或圓盤或其他不規則形狀組成之 靜態混合器或洗滌器通常置放在空氣注入位置下游，以擾亂流道且引起湍流以進一步混合壓縮空氣及泡沫溶液。雖然此流動之擾亂會改進混合及CAF泡沫之形成，但經由裝置之摩擦損耗增加，此減小所傳遞之CAF流的壓力且限制自消防軟管或噴嘴到達著火處上。此外，當排放僅用於水且不用於CAF時，增加的摩擦損耗將限制流速及自消防軟管或噴嘴到達。

因此，本發明之一目標為提供一種改進，其克服先前技術方法及裝置的不足之處，且其對壓縮空氣泡沫領域之進展作出重大貢獻。

本發明之另一目標為提供一種製造用於供消防用之滅火裝置之壓縮泡沫的混合裝置，其包含：泡沫溶液入口；泡沫溶液混合區域，其以可操作方式連接於該泡沫溶液入口；壓縮空氣入口，其以可操作方式連接於該泡沫溶液混合區域；壓縮空氣注入歧管，其以可操作方式連接於該壓縮空氣入口，該壓縮空氣注入歧管具有複數個側面，在該等側面中之至少一者上分佈有複數個孔洞；混合腔室，其以可操作方式連接於該壓縮空氣注入歧管；洗氣收集器管道，其延伸至該混合腔室中以在該混合腔室內形成環形流動區域，該洗氣收集器管道具有圍繞該洗氣收集器管道之外部周邊分佈的複數個孔洞；內部收集器管道，其位於該洗氣收集器管道內；以及壓縮空氣泡沫出口，其以可操作方式連接於該洗氣收集器管道。

本發明之又另一目標為提供製造用於供消防用之滅火裝置之壓縮泡沫的混合裝置，其包含：泡沫溶液入口；泡沫溶液混合區域，其以可操作方式連接於該泡沫溶液入口；壓縮空氣入口，其以可操作方式連接於該泡沫溶液混合區域；混合腔室，其以可操作方式連接於該壓縮空氣入口；洗氣收集器管道，其延伸至該混合腔室中以在該混合腔室內形成環 形流動區域；以及壓縮空氣泡沫出口，其以可操作方式連接於該洗氣收集器管道。

先前已概述本發明之部分相關目標。此等目標應視為僅說明預定本發明之部分更顯著特徵及應用。許多其他有益結果可藉由以不同方式應用所揭示之本發明或在本發明之範疇內修改本發明來獲得。因此，除由申請專利範圍所定義之本發明範疇之外，藉由參考【發明內容】及較佳實施例之詳細描述，結合隨附圖式可以獲得其他目標以及對本發明之更全面理解。

本發明之特徵為提供一種製造用於供消防用之滅火裝置之壓縮泡沫的混合裝置，其包含：泡沫溶液入口，該泡沫溶液入口以可操作方式連接於泡沫溶液混合區域，該泡沫溶液混合區域以可操作方式連接於壓縮空氣入口，該壓縮空氣入口以可操作方式連接於壓縮空氣注入歧管，該壓縮空氣注入歧管以可操作方式連接於混合腔室。該壓縮空氣注入歧管具有複數個側面，在該等側面中之至少一者上分佈有複數個孔洞。洗氣收集器管道延伸至該混合腔室中以在該混合腔室內形成環形流動區域。該洗氣收集器管道具有圍繞該洗氣收集器管道之外部周邊分佈的複數個孔洞。內部收集器管道位於該洗氣收集器管道內。壓縮空氣泡沫出口以可操作方式連接於該洗氣收集器管道。該洗氣收集器管道可進一步包含環形空間。該泡沫溶液入口可進一步包含凸緣入口連接部。該壓縮空氣泡沫出口可進一步包含有槽末端及內部有螺紋的出口連接部。該混合裝置可進一步包含底部排放孔口。該混合裝置可進一步包含壓力分接孔口。該壓縮空氣注入 歧管可進一步包含連接孔口。該混合裝置可進一步包含安裝托架。

本發明之另一特徵為提供一種製造用於供消防用之滅火裝置之壓縮泡沫的混合裝置，其包含：泡沫溶液入口，該泡沫溶液入口以可操作方式連接於泡沫溶液混合區域，該泡沫溶液混合區域以可操作方式連接於壓縮空氣入口，該壓縮空氣入口以可操作方式連接於混合腔室。該壓縮空氣入口可進一步包含可具有複數個側面之壓縮空氣注入歧管，在該等側面中之至少一者上可分佈有複數個孔洞。洗氣收集器管道延伸至該混合腔室中以在該混合腔室內形成環形流動區域。該洗氣收集器管道可進一步包含圍繞該洗氣收集器管道之外部周邊分佈的複數個孔洞。壓縮空氣泡沫出口以可操作方式連接於該洗氣收集器管道。該洗氣收集器管道可進一步包含位於該洗氣收集器管道內之內部收集器管道。該洗氣收集器管道可進一步包含環形空間。該泡沫溶液入口可進一步包含凸緣入口連接部。該壓縮空氣泡沫出口可進一步包含有槽末端及內部有螺紋的出口連接部。該混合裝置可進一步包含底部排放孔口。該混合裝置可進一步包含壓力分接孔口。該壓縮空氣注入歧管可進一步包含連接孔口。該混合裝置可進一步包含安裝托架。

先前已相當廣泛地概述本發明之更相關及重要的特徵，以便可更好地理解以下【實施方式】，使得可更充分瞭解本發明對此項技術之貢獻。下文將描述本發明之額外特徵，該等額外特徵形成本發明之申請專利範圍的主題。熟習此項技術者應瞭解所揭示之概念及特定實施例可易於用作修改或設計用於進行本發明相同目的之其他結構的基礎。熟習此項技術者亦應意識到該等等效構造不脫離如在所附申請專利範圍中所闡述的本發 明之精神及範疇。

圖1為本發明之一個實施例的立體圖；圖2為本發明之一個實施例的示意圖；圖2A為沿線A-A截取的圖2之剖面圖；以及圖2B為沿線B-B截取的圖2之剖面圖。

於該等圖式之視圖中，類似的元件符號係指類似的構件。

本發明為一種混合裝置，其改進壓縮空氣在泡沫溶液內之混合，從而改進CAF泡結構，同時減少經由混合裝置之摩擦損耗。圖1為展示本發明之混合裝置10之一個實施例的立體圖。混合裝置10之外殼20展示出具有凸緣入口連接部110；有槽末端及內部有螺紋的出口連接部120；底部排放孔口130；壓力分接孔口140；以及壓縮空氣注入歧管之連接孔口150。圖1中亦展示安裝托架220。

圖2為本發明之製造用於供消防用之滅火裝置之壓縮泡沫的混合裝置10之一個實施例的示意圖。混合裝置10之外殼20展示出具有以下細節。泡沫溶液經由泡沫溶液入口40流動至混合裝置10中進入泡沫溶液混合區域170。泡沫溶液入口40可進一步包含凸緣入口連接部110。提供壓縮空氣之軟管連接於壓縮空氣入口30，該壓縮空氣入口連接於壓縮空氣注入歧管160。壓縮空氣經由壓縮空氣注入歧管160注射至混合裝置10中，該壓縮空氣注入歧管將混合腔室100橫截面分成兩份。該壓縮空氣注入歧 管160可具有複數個側面，在該等側面中之至少一者上可分佈有複數個孔洞95。此使得壓縮空氣均勻地分佈在整個泡沫溶液流動橫截面中。泡沫溶液混合物接著流動至介於混合裝置之外部殼體210與洗氣收集器管道60之間的外部環形空間190中。泡沫溶液混合物經由圍繞洗氣收集器管道60之外部周邊分佈的一系列孔洞90進入洗氣收集器管道60。洗氣收集器管道60延伸至混合腔室100中以在混合腔室100內形成環形流動區域180。圍繞洗氣收集器管道60之外部周邊放置孔洞90經配置以使流型均勻地分配至洗氣收集器管道60之內部80。特定言之，孔洞90放置在環形空間190之左側末端之前停止，如圖2中所觀察到的。孔洞90經設定大小以進一步增強空氣及泡沫溶液之混合及所得CAF泡結構，同時限制在CAF經由壓縮空氣泡沫出口50離開混合裝置10時的摩擦損耗。壓縮空氣泡沫出口50可進一步包含有槽末端及內部有螺紋的出口連接部120。如圖2B中所示，洗氣收集器管道可進一步包含位於洗氣收集器管道60內之內部收集器管道70。

其他實施例包括將裝置配置成具有不同末端連接部及用於空氣注入歧管及收集器管道的不同配置。空氣注入歧管中之孔洞的形狀及/或大小可改變，使得所注入之空氣將改變以匹配溶液流動之速度概況，認識到流速在橫截面中心較高且在外部區域較低。因此，孔洞之形狀及/或大小可在中心處較大且在末端處較小。對於收集器管道，由於溶液混合物軸向通過環形空間區域，故孔洞之形狀及/或大小可改變以產生通過每一孔洞相等的流速。雖然此等實施例可改進裝置之混合及摩擦損耗效能，但應認識到，其更難以製造。

基本上，此設計之主要益處在於提供壓縮空氣及泡沫溶液之 改進的混合，其在較低摩擦損耗下產生更好的壓縮空氣泡沫，使得能夠改進壓縮空氣泡沫傳遞至著火處。

本發明包括所附申請專利範圍中所含內容，以及前述說明書之內容。儘管已經以本發明之一定程度特殊性情況下的較佳形式描述本發明，但應理解僅藉由舉例進行較佳形式的本發明並且可以在不脫離本發明之精神及範疇的情況下訴諸於構造細節及部分之組合及佈置的許多變化。

Claims (20)

1. 一種製造用於供消防用之滅火裝置之壓縮泡沫的混合裝置，其包含：一泡沫溶液入口；一泡沫溶液混合區域，其以可操作方式連接於該泡沫溶液入口；一壓縮空氣入口，其以可操作方式連接於該泡沫溶液混合區域；一壓縮空氣注入歧管，其以可操作方式連接於該壓縮空氣入口，該壓縮空氣注入歧管具有複數個側面，在該等側面中之至少一者上分佈有複數個孔洞；一混合腔室，其以可操作方式連接於該壓縮空氣注入歧管；一洗氣收集器管道，其延伸至該混合腔室中以在該混合腔室內形成一環形流動區域，該洗氣收集器管道具有圍繞該洗氣收集器管道之一外部周邊分佈的複數個孔洞；一內部收集器管道，其位於該洗氣收集器管道內；以及一壓縮空氣泡沫出口，其以可操作方式連接於該洗氣收集器管道。
2. 如申請專利範圍第1項之混合裝置，其中該洗氣收集器管道進一步包含一環形空間。
3. 如申請專利範圍第1項之混合裝置，其中該泡沫溶液入口進一步包含一凸緣入口連接部。
4. 如申請專利範圍第1項之混合裝置，其中該壓縮空氣泡沫出口進一步包含有一槽末端及內部有螺紋的一出口連接部。
5. 如申請專利範圍第1項之混合裝置，其進一步包含一底部排放孔口。
6. 如申請專利範圍第1項之混合裝置，其進一步包含一壓力分接孔口。
7. 如申請專利範圍第1項之混合裝置，其中該壓縮空氣注入歧管進一步包含一連接孔口。
8. 如申請專利範圍第1項之混合裝置，其進一步包含一安裝托架。
9. 一種製造用於供消防用之滅火裝置之壓縮泡沫的混合裝置，其包含：一泡沫溶液入口；一泡沫溶液混合區域，其以可操作方式連接於該泡沫溶液入口；一壓縮空氣入口，其以可操作方式連接於該泡沫溶液混合區域；一混合腔室，其以可操作方式連接於該壓縮空氣入口；一洗氣收集器管道，其延伸至該混合腔室中以在該混合腔室內形成一環形流動區域；以及一壓縮空氣泡沫出口，其以可操作方式連接於該洗氣收集器管道。
10. 如申請專利範圍第9項之混合裝置，其進一步包含以可操作方式連接於該壓縮空氣入口之一壓縮空氣注入歧管。
11. 如申請專利範圍第10項之混合裝置，其中，該壓縮空氣注入歧管進一步包含複數個側面，在該等側面中之至少一者上分佈有複數個孔洞。
12. 如申請專利範圍第9項之混合裝置，其中該洗氣收集器管道進一步包含圍繞該洗氣收集器管道之一外部周邊分佈的複數個孔洞。
13. 如申請專利範圍第9項之混合裝置，其進一步包含位於該洗氣收集器管道內之一內部收集器管道。
14. 如申請專利範圍第9項之混合裝置，其中該洗氣收集器管道進一步包含一環形空間。
15. 如申請專利範圍第9項之混合裝置，其中該泡沫溶液入口進一步包含 一凸緣入口連接部。
16. 如申請專利範圍第9項之混合裝置，其中該壓縮空氣泡沫出口進一步包含有一槽末端及內部有螺紋的一出口連接部。
17. 如申請專利範圍第9項之混合裝置，其進一步包含一底部排放孔口。
18. 如申請專利範圍第9項之混合裝置，其進一步包含一壓力分接孔口。
19. 如申請專利範圍第9項之混合裝置，其中該壓縮空氣注入歧管進一步包含一連接孔口。
20. 如申請專利範圍第9項之混合裝置，其進一步包含一安裝托架。