TW202320889A

TW202320889A - 用於泡沫式消防滅火系統的流體輸送增壓裝置

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Publication number: TW202320889A
Application number: TW110144042A
Authority: TW
Inventors: 吳尚樺
Original assignee: 吳尚樺
Priority date: 2021-11-25
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2023-06-01
Also published as: TWI778877B

Abstract

本發明係揭露一種用於泡沫式消防滅火系統的流體輸送增壓裝置，其包括盤座、驅動盤及蓋盤。盤座第一面凹設有容槽，第二面設有用以輸入流體的輸入孔道，盤座一端設有用以輸出流體的輸出孔道。驅動盤可轉動地設於容槽，驅動盤之軸向端面設有動力連接部，驅動盤另一軸向端面突設有第一突緣，第一突緣內壁向內軸向延伸有孔壁，驅動盤徑向端面設有噴射流道，噴射流道的開通長度自徑向端面至孔壁。蓋盤用以與盤座鎖設，使驅動盤可轉動地介置於蓋盤與盤座之間，俾能藉由專屬特製的流體輸送機制而對泡沫液進行數次增壓細化作用而大幅增加泡沫密度與數量，進而大幅提升滅火救災效能。

Description

用於泡沫式消防滅火系統的流體輸送增壓裝置

本發明係有關於一種泡沫式消防的滅火控制方法及其系統，尤指一種可以增加泡沫密度的流體輸送增壓控制技術。

按，傳統消防車滅火的概念是以承載大水灌或是大體積的消防設備為主，而且是採用高壓大水源遠距噴射達到降溫的模式，進而達到搶救滅火之目的；然而採用這種搶救滅火模式確實是無法達到快速滅火之效果。一般來說，該習用裝置在滅火過程中還會造成多重性的災害後遺症，並產生下列所述的缺失：

(1)傳統消防車體積龐大承載大水灌，大設備行動遲緩，以致無法快速抵達火場搶救滅火，當遇到狹小路況與巷弄火場時，則會喪失搶救滅火的第一時間。

(2)遠距噴射大水量進入高溫火燄中，第一時間造成瞬間閃燃，所產生的高溫火焰必將火場瞬間擴散，造成人員傷害，遠距噴射的缺失，無法針對起火點處噴灑滅火，更造成濃煙瀰漫在室內空間中，讓身陷火場人員逃生無門的事實。

(3)遠距高壓噴射大水量進入火場，依水槍大小區別每分鐘約1~3噸水，消防大水砲每分鐘5噸水的需求，造成全面性的破壞，在寒帶區造成冰災(如哈爾濱商場大火，造成樓建築體坍塌的新聞事件)，在亞熱帶造成大水災害的新聞事件。

(4)對於承載大水灌及具備大體積設備的消防車而言，由於耗水量較大，所以供給水源較為不易，加上取水困難及操作複雜，因而造成滅火效率較差。

依據所知，習知的泡沫滅火葯劑包含下列所述的種類：

1.第一類是以動物脂肪蛋白所提煉的泡沫滅火葯劑，以載大水灌，大設備配置大型泡沫混合槽此泡沫滅火後其臭味會讓作業人員作嘔，更是造成環境污染的問題，此類泡沫在先進國家已被停止使用。

2.第二類為親水性泡沫液，其係採用大設備配置大型泡沫混合槽高壓方式產生，再利用高壓力以低、中、高壓發泡方式構成要件在管道中產生摩擦泡沫顆粒，進而達到搶救滅火的目的，取用這種發泡模式實質上是泡沫與水混合液體，所需的泡沫原液在3~10%的配比，滅火過程中造成多重性的災害後遺症，更造成環境大污染，可滅火無法起到快速降溫的效果，誠如：降溫慢相對滅火慢的原理。

3.第三類泡沫為混合採用水與泡沫原液1~6%；或採用虹吸式泡沫槍的作業方式滅火，這類型的缺點是採用大量的水與泡沫混合液體，採取大面積覆蓋方式可以滅火既污染環境虹吸泡沫滅火，採用大設備供水壓，在滅火端配置虹吸泡沫噴槍，產生摩擦泡沫顆粒，進而達到搶救滅火的目的，取用這種發泡模式實質上是泡沫與水混合液體，所需的泡沫原液在3~10%的配比，滅火過程中造成多重性的災害後遺症，更造成環境大污染，可滅火無法起到快速降溫的效果，誠如降溫慢相對滅火慢的原理。

為克服上述缺失，於是本發明人遂開發出一種如台灣新型第 M477420號『改消防機車配置結構改良』所示的專利。該專利雖然可以藉由簡化零組件、管路結構及改變泡沫液注入方向來降低泡沫液輸送時的阻力，使泡沫液中的泡沫密度與數量增加，因而得以有限程度的提升滅火救災效能；惟，該專僅是採用一般配置泵浦，所以只能產生一次性的泡沫增壓細化作用而已，以致無法大幅增加泡沫密度與數量，致使滅火救災的效能仍然有待改善。

本發明主要目的，在於提供一種用於泡沫式消防滅火系統的流體輸送增壓裝置，主要是針對泡沫式消防滅火系統設計出一套可對泡沫液進行第一次增壓細化作用的流體輸送機制，再配合原本消防管路的結構設置而產生第二次的增壓細化作用，以大幅增加泡沫密度與數量，進而大幅提升滅火救災效能。達成本發明主要目的採用之技術手段，係設於泡沫式消防滅火系統，用以輸送增壓該消防滅火系統之一流體，其包括一盤座、一驅動盤及一蓋盤等技術特徵。該盤座包含互為反向延伸的一第一面及一第二面，該第一面凹設有一容槽，該第二面設有一與容槽相通且用以輸入流體的輸入孔道，該盤座一端設有一與容槽相通且用以輸出流體的輸出孔道。該驅動盤可轉動地設於容槽，該驅動盤之一軸向端面設有一動力連接部，該驅動盤之另一軸向端面突設有一與輸入孔道連通的第一突緣，該第一突緣內壁向內軸向延伸有一孔壁，該驅動盤之徑向端面設有至少一噴射流道，該噴射流道的開通長度自徑向端面至孔壁。該蓋盤用以與盤座鎖設，使驅動盤可轉動地介置於蓋盤與盤座之間。

10:泡沫式消防滅火系統

11:供水單元

12:泡沫供應單元

13:混合槽

14:發泡艙

15:氣體增壓單元

150:增壓槽

16:噴槍

17:第一管路

170:第二管路

171:第三管路

172:第四管路

18:消防水帶

20:流體輸送增壓裝置

21:盤座

210:容槽

210a:第一圓孔段

210b:第二圓孔段

211:輸入孔道

212:輸出孔道

212a:內孔

212b:甩溝

212c:針狀突體

22:驅動盤

220:動力連接部

221:第一突緣

222:第二突緣

223:孔壁

224:噴射流道

224a:弧條

224b:噴孔

224c:吸入孔

225:螺管

226:錐蓋

23:蓋盤

圖1係本發明泡沫式消防滅火系統的具體配置實施示意圖。

圖2係本發明盤座的剖視實施示意圖。

圖3係本發明流體輸送增壓裝置的分解實施示意圖。

圖4係本發明流體輸送增壓裝置的組合實施示意圖。

圖5係本發明流體輸送增壓裝置的組合剖視示意圖。

圖6係本發明流體輸送增壓裝置的俯視角度剖視示意圖。

為讓貴審查委員能進一步瞭解本發明整體的技術特徵與達成本發明目的之技術手段，玆以具體實施例並配合圖式加以詳細說明如下：

請參看圖1~6所示，本實施例為達成本發明主要目的之具體實施例，本實施例係為用於作為泡沫式消防滅火系統10的流體輸送增壓裝置20，其係設於泡沫式消防滅火系統10，用以輸送增壓泡沫式消防滅火系統10之流體，該流體輸送增壓裝置20係包括一盤座21、一驅動盤22及一蓋盤23等技術特徵。該盤座21包含互為反向延伸的一第一面及一第二面，該第一面凹設有一容槽210，該第二面設有一與容槽210相通且用以輸入流體的輸入孔道211，該盤座21一端設有一與容槽210相通且用以輸出流體的輸出孔道212。該驅動盤22可轉動地設於容槽210，該驅動盤22之一軸向端面設有一動力連接部220，該驅動盤22之另一軸向端面突設有一與輸入孔道211連通的第一突緣221，該第一突緣221內壁向內軸向延伸有一孔壁223，該驅動盤22之徑向端面設有至少一噴射流道224，該噴射流道224的開通長度自徑向端面至孔壁223。該蓋盤23用以與盤座21鎖設，使驅動盤22可轉動地介置於蓋盤23與盤座21之間。

請參看圖6所示的實施例，該噴射流道224的數量為複數，該複數噴射流道224係等距佈設於驅動盤22上。

請參看圖5~6所示的實施例，每一噴射流道224包含二並置的弧條224a，並置且呈弧形延伸，該二弧條224a一端於徑向端面形成一噴孔224b，該二弧條224a末端於孔壁223端面形成一吸入孔224c。

請參看圖2所示的實施例，該輸入孔道211包含一設於盤座21之容槽210中心位置的第一圓孔段210a及一銜接第一圓孔段210a且外徑小於第一圓孔段210a的一第二圓孔段210b，當第一突緣221容置旋轉於第一圓孔段210a時，該第一突緣221之端緣則恰抵於第二圓孔段210b相向的端緣。

請參看圖3~5所示的實施例，該驅動盤22之軸向端面突設有一第二突緣222，該第二突緣222內可供與動力連接部220連動，該動力連接部220可供與一馬達之輸出軸連動，使驅動盤22可受馬達的驅動而旋轉。

請參看圖5所示的實施例，該第一突緣221與第二突緣222銜接的端壁埋設一具有螺孔的螺管225，該螺管225末端覆設一封閉螺孔的錐蓋226，該錐蓋226之尖端位於第一突緣221與孔壁223 之間的位置，螺管225的螺孔可供與動力連接部220連接。

請參看圖2所示的實施例，該容槽210內周環設有一自輸出孔道212之一內孔212a一側附近環繞延伸至內孔212a相接的甩溝212b，當愈接近內孔212a時，該甩溝212b的溝深度及高度則逐漸擴大。

於具體的運作實施例中，當驅動盤22透過動力連接部220而受到馬達的驅動旋轉時，泡沫液則由輸入孔道211吸入；接著，泡沫液再經由第一突緣221、孔壁223而依序進入各噴射流道224中，由於噴射流道224為弧形延伸的緣故，所以泡沫液經過噴射流道224之吸入孔224c吸入及由末端之噴孔224b對甩溝212b前段噴出時可以提升增壓效果，在驅動盤22繼續旋轉之下，各噴射流道224之噴孔224b依序對甩溝212b噴灑泡沫液，當其中一個噴射流道224之噴孔224b正對位於甩溝212b末端的內孔212a時，驅動盤22之徑向端面則旋轉以將泡沫液擠壓甩出(即第一次的細化泡沫作用)至內孔212a，緊接著，下一個噴射流道224之噴孔224b亦重覆上述步驟，於是輸出孔道212即可對泡沫式消防滅火系統10輸出第一次細化泡沫作用的泡沫液。

請參看圖2所示的實施例，該輸出孔道212突設有一輸出管212c，該輸出管212c之孔徑由輸出管212c之一外孔212d往內孔212a逐漸縮小，該內孔212a附近設有複數向上突出的針狀突體212c，該針狀突體212c用以對高速通過的泡沫液進行摩擦細化處理，於是即可得到再次細化泡沫作用之目的。

請參看圖1所示的實施例，該輸入孔道211與泡沫式消防滅火系統10的混合槽13的出口連通，該輸出孔道212與泡沫式消防滅火系統10的發泡艙14的其一入口連通，該流體為水與泡沫劑於混合槽混合發泡後的泡沫液。

具體而言，如圖1所示的泡沫式消防滅火系統10係包含一用以供應水的供水單元11(可外接水源或是水箱等方式加以實施)、一用以供應泡沫劑的一泡沫供應單元12、一混合槽13、一發泡艙14、一氣體增壓單元15及一噴槍16。混合槽13之其一入口係透過第一管路17與供水單元12連通，混合槽13之其二入口與泡沫供應單元12連通；該流體輸送增壓裝置20的輸入孔道211係透過第二管路170與混合槽之輸出端連通，該流體輸送增壓裝置20的輸出孔道212係透過第三管路171與發泡艙14之其一入口連通，該氣體增壓單元15之增壓槽150的輸出端係透過第四管路172與發泡艙14之其二入口連通，該發泡艙14之出口透過消防水帶18與噴槍16連通。其中，第四管路172及第三管路171與發泡艙14之出口的軸線平行及同向輸送，於是發泡艙14即可對泡沫式消防滅火系統10輸出第二次細化泡沫作用的泡沫液。

具體而言，上述泡沫液係包含25~30佔重比的丁基二甘醇乙醚、10~15佔重比的烷基硫酸鹽以及15~20佔重比的烷基磺酸鹽。

於一種具體的實施例中，本發明是依據每分鐘產生67立方(公尺)的高壓空氣配比約38~40公升左右的水與上述配比的泡沫原液作為滅火構成要件。具體的，本發明配比配方係以每分鐘40公升的水與0.2%~0.3% 泡沫液混合催化出高密度細霧泡沫，可瞬間降溫600度進行滅火，其高密度細霧泡沫觸及火源，致使火的燃燒粒子消失，達到快速有效降溫的作用，並隔離燃燒粒子與著火物體的接觸，實現省水、節能、環保、滅火降溫快速等高效能滅火的實證。再利用恆定控制的技術手段，產生恆定微米顆粒的泡沫細霧(因為泡沫細霧粒徑愈細其滅火效能愈佳)，因此在恆定空間分佈的泡沫細霧，即可有效快速地撲滅火勢。

此外，冷卻催化的高密度細霧泡沫具有如下所述的機能作用：

(a)高效的冷卻作用，可以有效能殲滅熾熱火焰中的燃燒粒子，促使濃煙瞬間消失，達到高效撲滅火災的作用。

(b)遮斷輻射熱的傳遞，催化的高密度細霧泡沫具有高效能的散熱屏障，可以有效遮斷輻射熱的傳遞效應，能夠保護消防人員的人身安全。

(c)抑制氧回火效應，催化的高密度細霧泡沫在蒸發同時，具有能量遮斷輻射熱的傳遞效應，故可降低空氣中的氧含量，並可抑制氧回火的反應速度，因而具有保障消防人員的優勢。

再者，根據實驗例發現，本發明高密度泡沫的泡沫粒徑介於約300~400um之間，而且在流體輸送增壓裝置20的輸送作用下，可使供水單元11、泡沫供應單元12及氣體增壓單元15分別供應特定量的水、泡沫原液及高壓空氣；其中，並提供定量的高壓空氣、水及泡沫原液所佔容量比約為54：35.77：0.225~66：43.725：0.275。該噴槍16用將發泡艙14內的高密度泡沫噴出，該發泡艙14與噴槍16之間的壓力則維持在2.5~3.5/cm²；當噴槍16開啟噴灑高密度泡沫時，則使發泡艙14 與噴槍16之間的壓力維持在2.5~3.5kg/cm²。

經上述具體實施例的說明，本發明確實可對泡沫式消防滅火系統之泡沫液除了進行增壓輸送作用之外，並可對泡沫液進行至少一次的增壓細化作用，故可大幅增加泡沫密度與數量，進而提升滅火救災效能。

以上所述，僅為本發明之一可行實施例，並非用以限定本發明之專利範圍，凡舉依據下列請求項所述之內容、特徵以及其精神而為之其他變化的等效實施，皆應包含於本創作之專利範圍內。本發明所具體界定於請求項之結構特徵，未見於同類物品，且具實用性與進步性，已符合發明專利要件，爰依法具文提出申請，謹請鈞局依法核予專利，以維護本申請人合法之權益。