灭火装置和灭火方法与流程

灭火装置和灭火方法
1.描述
2.本发明涉及灭火装置，其包括至少一个分配装置和至少一个灭火剂供给源。分配装置包括至少一个泵装置和至少一个喷嘴装置，以便分配灭火剂。本发明还涉及具有这种灭火装置的灭火方法。
3.这种类型的灭火装置用于例如灭火器，特别是可以手动操作并且是便携式的灭火器。此外，这种灭火装置也可以用于全自动和/或半自动灭火系统。这些灭火系统首先可以以紧凑的方式，特别是在有火灾风险的位置，诸如烹饪器具、移动房屋中的炉灶、移动烹饪点、实验室中的化学能量储存装置，诸如电池，例如直接在通风橱上提供。然而，它们也可以非常有利地用于陆地交通工具，诸如汽车、卡车、公共汽车、水上交通工具，诸如轮船或船以及飞行器诸如飞机、直升机、热空气或气体气球或飞艇。此外，还优选地可以在具有大可用面积的商业、工业或住宅物业中的(全)自动灭火系统中使用这种灭火装置。
4.从现有技术中已知灭火装置的各种操作原理。
5.特别是，借助于机械能量储存装置排出灭火剂的这种灭火系统已经已知。这种机械能量储存装置可以例如通过弹簧系统或弹簧类系统，诸如柔性可拉伸的袋状材料提供。灭火剂通过松弛可拉伸材料排出。
6.在其他灭火系统中，推进剂和/或压缩气体用于通过喷嘴从供给源分配灭火剂。在这种情况下，灭火剂通过处于高压下的气体的连续膨胀排出。这种系统首先用于手持灭火器。
7.这种灭火系统的缺点特别在于，排出的灭火剂的体积流量直接取决于机械能量储存装置的充电状态。随着机械能量储存装置的充电更少，排出的灭火剂的体积流量减少。结果，不能确保灭火剂供给源的全部灭火剂有效地有助于灭火操作。
8.此外，机械能量储存装置在充电状态下具有高的爆炸和伤害风险。在因使用力导致潜在故障或潜在损害的情况下，能量储存装置可能被损害，使得灭火剂以不受控制的方式被排出。灭火装置的碎裂部分可能会不受控制地抛入周围环境，造成人员受伤或物体被损害。因此，应该经常避免强烈的震动和冲击。必须定期维护和检查机械能量储存装置以及它们的填充水平或充电状态。另外，例如，通过压缩气体驱动的系统不得用于航空。
9.此外，借助于泵将灭火剂从容器中吸出并排出的这种系统特别已经已知。这种系统具有提升管，借助于提升管，灭火剂克服重力被输送并通过喷嘴被排出。无论填充水平如何，灭火剂主要借助于电动泵以均匀的体积流量被排出。
10.然而，在这些系统中特别不利的是，这种抽吸系统取决于提升管的取向和灭火剂供给源相对于泵的位置。灭火剂只能通过提升管克服重力被吸入并排出。这特别限制可能的安装位置、所需的安装空间和应用选项。例如，永久安装在移动房屋或其他交通工具中的这种灭火装置的安全功能不能得到保证。如果交通工具在事故中侧翻，由于装置方向的变化和部件彼此位置的变化，其功能将无法再得到安全保证。
11.因此，本发明的目的是提供一种灭火装置和一种灭火方法，其至少部分消除了上述缺点，并且特别使得在所有领域可靠地使用成为可能。
12.该目的借助于具有权利要求1的特征的灭火装置和具有权利要求19的特征的方法实现。本发明的优选实施方案和配置源于一般描述和示例性实施方案的描述。
13.根据本发明的灭火装置包括至少一个分配装置和至少一个灭火剂供给源。分配装置包括至少一个泵装置和至少一个喷嘴装置，以便从灭火剂供给源中分配至少一种灭火剂。根据本发明，灭火剂供给源包括至少一个存储灭火剂的袋装置，其中袋装置至少部分地具有柔性壁。
14.袋装置的壁至少部分地并且特别是完全地是柔性的而不是刚性的。以这种方式，在灭火操作中排出的灭火剂体积可以通过袋装置的体积变化，更准确地说，通过使袋装置变形补偿。
15.根据本技术，喷嘴装置特别指流体横截面的至少一种变化。该变化可以几何定义，或者由流体部件和/或部件部分相对于彼此的布置产生。以这种方式，喷嘴装置可以例如通过管端或横截面的另一个突变形成，灭火剂通过该喷嘴装置被排出到环境中。
16.泵装置有利地包括至少一个泵。灭火装置也可以有利地包含两个或更多个泵。
17.根据本技术，灭火剂特别以固体和/或液体形式存在。灭火剂还可以包含几种组分，这些组分彼此分开安装并且仅在分配期间和/或分配前不久混合在一起。
18.根据本发明的灭火装置具有许多优点。一个显著的优点是，无论袋装置的位置和/或取向如何，该装置都可以使用并起作用。因此，特别有利的是，即使在位置和/或取向改变的情况下，灭火装置也准备好用于操作和起作用。另外，袋装置的取向和/或位置不限制所需的安装空间和安装位置。另一个优点是灭火剂不通过推进剂或压缩气体或借助于另一种机械能量储存装置被排出。
19.特别地，泵装置保证灭火剂能够以恒定的灭火剂体积流量被排出。另外，不存在如同其中灭火剂通过压缩气体和/或推进气体被排出的机械能量储存装置一样的爆炸危险。这也使得特别在航空领域使用它成为可能。
20.另外，灭火装置因此特别环保。由于所需的零件或部件数量少，灭火装置的生产和操作也很便宜，并且几乎不需要维护。此外，该装置还可以以特别紧凑的方式集成到其他装置中，或者直接和可变地布置和/或安装在具有潜在高火灾风险的位置。
21.另外，由于灭火剂供给源和泵装置的设计，可以实现灭火剂体积的基本完全或甚至完全排出。
22.灭火装置优选包括至少一个壳体和/或特别是至少一个壳体装置，分配装置和/或灭火剂供给源至少部分地布置在其中。壳体装置优选包括至少一个壳体。特别有利的是，壳体至少部分是刚性的和非柔性的。
23.以这种方式，袋装置的柔性壁特别可以被有效地保护免受损害或也免受外力。另外，因此有可能以节省空间的方式将灭火装置的所有装置容纳在优选由轻质且特别是不易燃材料制成的常见的壳体中。
24.壳体的横截面优选至少部分为圆柱体和/或长方体。此外，壳体也可以有其他形式。由于壳体，灭火装置优选地也可以便携式使用，并且特别可以柔性地使用。壳体优选地包括至少一个手柄和/或手柄元件，用于保持、搬运和/或随身携带和/或处理。用于直接布置和/或特别是用于拧到其他物体上的附接元件优选地也设置在壳体上。
25.此外，壳体还可以包括几个子壳体，其中至少部分地容纳灭火装置的各个装置。特
别地，分配装置和灭火剂供给源可以分别容纳在单独的子壳体中。在这种情况下，分配装置和/或袋装置可以分别至少部分永久地和/或模块化地连接至相应的子壳体或连接至整个壳体。
26.在具有至少一个子壳体的设计的情况下，模块化结构是有利的，使得例如可以借助于联接器(coupling)和/或快速释放紧固件快速更换袋装置或灭火剂供给源。
27.特别有利的是，通风口存在于灭火装置的壳体中，以便能够在壳体内部和周围环境之间实现永久的压力平衡。以这种方式，当袋装置的体积由于排出的灭火剂变化时，有利地仅短暂地产生略微的负压。
28.在一个有利的发展中，袋装置的柔性壁是不可拉伸的或仅略微可拉伸的。以这种方式，当袋装置的体积变化时，袋装置内部几乎总是存在环境压力。基于未拉伸状态下的参考测量，袋装置或至少柔性壁的材料有利地小于10％可拉伸。特别地，该材料小于5％或甚至特别优选地小于2％可拉伸。在袋装置的一个特别有利的实施方案中，袋装置的材料(理想地)是不可拉伸的或不可拉伸的和柔性的。术语“不可拉伸的”在这里指的是袋壁的材料不可拉伸的性质，特别是完全不可拉伸的性质。
29.这优选地有效地防止至少袋装置至少部分地用作机械能量储存装置，并因此影响排出的灭火剂的体积流量。
30.在所有实施方案中，袋装置优选设计成或者材料优选选择成使得在填充状态下，其承受高达至少10巴，优选高达至少7巴，特别优选高达至少5巴，并且特别是高达1.5巴或3.0巴的外部压力。结果，根据实施方案，由于热或化学反应，和/或其他外部影响，例如在压力快速增加的情况下，例如在封闭系统或壳体中，袋装置保持功能。
31.在灭火装置的优选实施方案中，泵装置的吸入侧可操作地连接至灭火剂供给源，并且特别是连接至袋装置。泵装置的排出侧有利地可操作地连接至喷嘴装置。以这种方式，灭火剂可以特别有利地通过泵装置直接从袋装置中被吸出，并通过喷嘴装置被排出。通过抽吸产生的负压有利地通过袋装置的体积变化补偿。
32.在灭火装置的一个优选设计中，袋装置包括至少一个箔袋，该箔袋至少部分地被机械粘合、密封和/或夹紧。箔袋也可以优选至少部分焊接。有利的是，生产箔袋特别便宜。箔材料特别仅略微可拉伸，并且因此优选地适合与灭火装置连接使用。此外，箔材料优选是坚固的，并且箔袋特别容易重新填充。
33.灭火剂供给源有利地包括两个或更多个袋装置。袋装置可以特别优选地同时至少部分可操作地连接至泵装置。此外，例如通过可切换的阀和/或混合室，袋装置可以特别是一个接一个地操作连接。特别地，灭火剂供给源还可以包括高达10个或更多个袋装置。特别优选地，灭火装置包括两个袋装置。根据实施方案，优选不同的灭火剂和/或物质可以储存在几个袋装置中。特别地，在这些袋中也可以存在相同的灭火剂。然而，根据实施方案，也可以优选地储存不同的灭火剂，这些灭火剂特别是根据所识别的情况被排出。以这种方式，当检测到火灾时，例如，可以分配与检测到烟雾的情况不同的灭火剂。也可以优选提供灭火剂和随后排出的在灭火过程之后中和灭火剂的试剂。
34.特别地，包含在袋装置中的灭火剂具有至少部分彼此不同的化学性质。在这种情况下，灭火剂可以优选地针对特定目的，诸如油脂火灾、化学火灾、纸火灾或其他类型的火灾，进行优化。如果在一个位置需要几个不同的灭火剂，那么它们因此可以优选地储存在不
同的袋装置中。
35.在另一个有利的设计中，灭火剂至少部分地由两种或更多种功能组分组成，这些功能组分彼此分开地储存在灭火剂供给源的袋装置中。灭火剂因此可以有利地与几种功能组分一起使用，其中功能组分储存在分开的袋装置中。这在应该彼此分开储存的化学活性灭火剂的情况下特别有利。在分配期间和/或分配之前，功能组分可以以目标方式接触，使得可以产生化学反应或化学活性。
36.在一个优选的实施方案中，袋装置包括至少一个锁定元件，该锁定元件至少部分地布置在袋装置内。锁定元件优选地至少部分连接至袋装置。例如，锁定元件可以有利地设计成格栅元件。锁定元件优选防止袋单元的柔性壁被吸入。锁定元件支持功能可靠的操作。锁定元件以可更换的方式特别是经由联接器或者经由阀连接至袋装置。其他可更换的连接也是可能的。此外，锁定元件也可以永久地连接至袋装置。袋装置特别经由锁定元件连接至泵装置。在这种情况下，泵装置可以优选地通过锁定元件被直接吸入。
37.锁定元件有利地在内部是至少部分中空的，并且包括至少一个吸入口。吸入口特别优选可操作地连接至泵装置。在优选实施方案中，锁定元件至少部分设计成管状元件。因此，锁定元件可以特别有效地实现其功能。
38.在一个优选实施方案中，锁定元件在袋装置的大部分上延伸。因此，锁定元件可以有利地作用在袋装置的任何位置。另外，这特别有助于完全和平稳地清空袋单元。
39.分配装置有利地包括至少一个磁阀或一个阀装置。阀装置也可以优选设计成机械或液压可控阀。分配装置还特别包括混合室。所述至少一个磁阀、阀装置和/或混合室优选可操作地连接至泵装置和灭火剂供给源。磁阀可以有利地实现用于分配灭火剂的灭火剂供给源的特别快速的控制。由于混合室，还可以在分配之前混合、拌合和/或化学激活几种灭火剂或灭火剂的功能组分。通过调节流体横截面，可以有利地混合或控制体积流量。在混合器的情况下，不同的流动横截面或袋装置可以优选地经由磁阀释放。
40.分配装置有利地包括至少一个控制装置。分配装置优选包括至少一个电气部件。特别地，分配装置具有至少一个电路。控制装置有利地包括至少一个电气部件和/或至少一个电路。特别地，控制装置包括至少一个开关和/或一个开关元件。开关和/或开关元件优选适于手动启动和/或继续灭火操作。
41.控制装置特别还可以包括电子部件，诸如微处理器。有利地，因此可以优选使用控制装置以便以复杂的方式控制分配装置的功能。控制装置特别优选地控制泵装置的功能。因此，例如，有可能以具有时间延迟的目标方式和/或以短的分配间隔分配灭火剂。此外，不同的灭火方案和/或控制特性也是可能的。
42.另外，控制装置可优选用于控制具体现有混合室中的混合和/或不同现有灭火剂的分配。控制装置可以连接至电网和/或至少部分电动操作。控制装置的机械版本也是可以想到的。
43.借助于控制装置，一种和/或多种灭火剂和/或其他物质也可以优选地从灭火剂供给源和/或几个灭火剂供给源顺序分配。例如，以这种方式，根据实施方案，在经由目标控制分配灭火剂之后，可以分配进一步的介质，以便例如在着火位置处中和反应产物。特别地，例如可以分配石灰乳以中和酸和/或酸性液体和物质。
44.特别地，灭火装置包括至少一个能量储存装置。灭火装置特别有利地包括发电装
置。灭火装置的电气装置因此可以有利地被供电。
45.能量储存装置可以例如被设计成电池，特别是具有长寿命的电池和/或至少一个可(再)充电的电池或至少一个蓄电池。此外，太阳能元件、风力涡轮机、热和/或机械系统也优选地可以用作发电装置，其然后优选地提供机械能量。
46.另外或唯一的，能量也可以通过接口的适当设计或集成到现有系统构思中提供。灭火装置然后可以优选地经由外部系统控制被供应能量。然而，在有利的进一步设计中，在这种实施方案中还提供至少一个能量储存装置，诸如可(再)充电的电池或至少一个蓄电池和/或电容器，以便至少在短时间内准备好或保持准备好使用，即使在影响外部能量供应的电力故障的情况下。
47.在优选的进一步设计中，分配装置包括至少一个检测装置。检测装置优选用于记录待监控的状态变量的变化。例如，可以通过保险丝、双金属或甚至电阻温度计简单且成本有效地监控温度。信息可以经由电信号传递给控制装置。此外，优选用适当的部件检测化学组成、水分或甚至电导率和/或光学性质，以便根据测量信号启动灭火操作。
48.在一个进一步优选实施方案中，检测装置直接布置在喷嘴装置上。因此，可以有利地实现装置的特别紧凑的布置。在这种情况下，检测装置可以布置在喷嘴装置上，使得在检测的同时可以释放喷嘴装置的流动横截面。
49.分配装置有利地包括至少一个信号装置，以便特别是在灭火操作的情况下发出至少一个听觉信号。灭火装置还可以包括用于输出听觉信号的信号装置。特别地，信号装置还可以包括警报器、喇叭、闪光和/或闪光灯。
50.在一个有利的进一步设计中，分配装置包括至少一个通信装置。在这种情况下，通信装置特别包括到房屋警报、到诸如消防队的中央紧急呼叫和/或到另一个先前确定的联系人的通信接口。通信优选至少经由蓝牙、gsm、红外线和/或其他无线电发生。为此，通信装置优选地包括适当的电子部件和电路。通信装置特别优选地至少部分包含在控制装置中或者至少部分容纳在其中。
51.根据本发明的灭火方法的特征在于，借助泵装置通过喷嘴装置从灭火剂供给源中排出一定体积的，并且特别是一定体积流量的灭火剂。该方法的特征在于，灭火剂被从具有至少部分柔性壁的袋装置中吸出，该袋装置特别是仅略微可拉伸的和/或理想地不可拉伸的，其中袋的体积通过灭火剂的排出体积的量而显著减小，并且特别是精确地减小。
52.当灭火剂被分配时，袋装置中有利地不产生或仅产生略微的负压。不使用推进剂和/或压缩气体来分配灭火剂。此外，不使用其他机械能量储存装置，诸如弹簧和/或弹性可拉伸材料和/或压缩/推进气体的系统。该方法是健全的，并且独立于各个装置的位置和/或取向。
53.在该方法的一个优选实施方案中，灭火剂包括至少两种功能组分。功能组分包含在灭火剂供给源的分开的袋装置中。功能组分在至少一个混合室中混合，特别是在分配过程中被化学激活。供选择地，袋装置中包含或存在分开的优选具有不同化学性质的灭火剂也是可能的。这些灭火剂可以根据需要特别在混合室中混合。例如，有效的混合操作可以通过到混合室的供应管线的流动横截面设定。
54.本发明的进一步优点和特征源于下面参考附图概述的示例性实施方案。
55.在图中：
56.图1示出了根据本发明的灭火装置的示例性实施方案的纯示意性截面图，该灭火装置被设计成手持式灭火器；
57.图2示出了根据本发明的灭火装置的进一步示例性实施方案的纯示意性截面图，该灭火装置容纳在圆柱体壳体中并且具有两个袋装置；
58.图3示出了根据本发明的灭火装置的下一个示例性实施方案的纯示意性截面图，该灭火装置容纳在圆柱体壳体中并且具有一个袋装置；
59.图4示出了根据本发明的灭火装置的另一个示例性实施方案的纯示意性截面图，该灭火装置在图2的供选择的布置中具有两个袋装置。
60.图5示出了根据本发明的灭火装置的进一步示例性实施方案的纯示意性截面图，该灭火装置具有袋装置，其中检测装置直接布置在喷嘴装置上。
61.图1示出了根据本发明的灭火装置1的第一示例性实施方案的纯示意性截面图。灭火装置1的壳体24在这里被设计成手持式灭火器的壳体24。
62.这里，分配装置2布置在壳体24的上部，而灭火剂供给源3布置在壳体24的下部。这里，灭火剂供给源3包括具有柔性壁10的袋装置9。在本示例中，袋装置9被设计为箔袋13。箔袋13通过气密夹具机械密封。以这种方式，箔袋13可以在灭火操作之后被再次使用，并且如果必要的话也可以被快速重新填充。
63.喷嘴装置5在壳体24的外侧形成为管，该管具有布置在端部的金属喷嘴。喷嘴装置5可以优选地通过手引导，并且例如指向火源。
64.内部中空的锁定元件11在这里被设计为吸入管，并且在这里具有几个吸入口12。灭火剂6通过吸入口12被泵装置4从袋装置9中吸出。锁定元件12特别防止袋的侧面在排空过程中完全拉在一起，这将阻碍灭火剂的排出。
65.这里，泵装置4的吸入侧7直接连接至锁定元件11。泵装置4的排出侧8经由磁阀15可操作地连接至喷嘴装置5。
66.灭火装置1的功能通过控制装置17控制。控制装置17包括几个电气部件18和电路18。控制装置17还包括电开关元件19。泵装置4可以投入操作，并且通过开关元件19启动灭火操作，开关元件19布置在把手的外侧。
67.驱动泵装置4的电能通过能量储存装置20提供。能量储存装置20优选设计为可充电电池或蓄电池，其布置在灭火装置1内。
68.供选择地，驱动泵装置4所需的电能可以由甚至直接在灭火装置1内的发电装置20提供。发电装置20可以例如包括太阳能模块和/或太阳能电池板，或者甚至通过不同于电池的功能原理的化学反应产生热能和/或电能。
69.在灭火操作中，灭火剂6通过泵装置4从袋装置9中被吸出，并通过喷嘴装置5被排出。由于袋装置9的柔性壁10，袋装置9的体积26的变化大致且特别精确地对应于灭火剂6a的排出体积。
70.通风口25被设置成使得在壳体24中不会产生负压。这补偿壳体24中可能的压力变化。理想地，因此袋装置9内几乎总是有环境压力。
71.由于袋装置9的柔性壁10，根据本发明的灭火装置1独立于其位置和/或取向起作用。不需要压缩或推进气体以分配灭火剂6。在这种情况下，柔性壁10理想地是不可拉伸的，使得没有能量机械地储存在袋装置9的柔性壁10中。
72.壳体24保护具有柔性壁10的袋装置9免受损害，例如由外力引起的损害。另外，袋装置9在这里设计为箔袋13，由壳体24保护其不直接暴露于热。
73.图2示出了根据本发明的灭火装置1的供选择的示例性实施方案。这里，灭火装置1也仅限于纯粹示意性的截面图。
74.与图1不同，壳体24具有圆柱体或甚至正方体的基体。这使得首先实现紧凑的设计成为可能。这里所示的壳体24适合于安装在例如位于房屋或移动房屋的厨房中的排风扇上。也有可能例如，在飞机舱内或者通常在航空中，或者甚至在公寓或房屋中的气体接口旁边使用它。
75.与图1中的示例性实施方案相反，灭火剂供给源3具有两个袋装置9，这两个袋装置在这里都设计成箔袋13。两个袋装置9分别具有锁定元件11。锁定元件11使得灭火剂能够被直接吸入用于分配。
76.灭火装置1具有混合室16。灭火剂可以在分配之前在混合室16中彼此成比例地混合。混合的灭火剂6随后通过喷嘴装置一起被排出，或者根据应用也被单独排出。
77.供选择地，单一灭火剂6的功能组分14可以储存在袋装置9内。在分配过程中，功能组分14在混合室16内混合，并且特别是还被化学激活。
78.然而，根据设计和应用，不同的灭火剂或甚至其他组分也可以存在于不同的供给源中。以这种方式，例如，不同的灭火剂可以被储存，并根据识别的情况被排放。可以提供灭火剂以及在灭火操作之后被分配的第二种物质以中和灭火剂。
79.开关元件19优选地布置在壳体24的端侧。在紧急情况下，灭火操作因此可以被用户手动启动。另外，灭火操作可以通过检测装置21启动。检测装置21在这里优选设计为温度传感器。如果超过阈值温度，检测装置21的电信号被传递到控制装置17，然后控制装置17启动灭火操作并激活泵装置4。
80.另外，分配装置2在这里包括信号装置22。当灭火操作启动时，信号装置22发出响亮的警报声音以指示灭火操作的启动并警告潜在的危险源。
81.此外，分配装置2包括通信装置23。通信装置23具有gsm无线电模块，以建立直接到消防队的电话连接。
82.图3示出了图2所示灭火装置1的供选择的示例性实施方案。这里，灭火剂供给源3仅包括一个袋装置9。结果，壳体24的尺寸可以选择得更小。
83.图4也示出了图2所示的根据本发明的灭火装置1的供选择的示例性实施方案。这里，分配装置布置在在灭火剂供给源3的两个袋装置9之间的壳体24的中心。
84.开关元件19和检测装置21也布置在壳体24的中心。灭火装置1可以优选地通过调整设计适应位置的结构条件。
85.图3示出了根据本发明的灭火装置1的进一步供选择的示例性实施方案。这里，检测装置21直接布置在喷嘴装置5上。在这种情况下，检测装置5在这里被设计成使得喷嘴装置5的流动横截面被覆盖。只有当探测装置5启动灭火操作时，喷嘴装置5的有效流动横截面才被释放。
86.根据本发明的灭火装置1不限于这里所示的示例性实施方案。申请人保留要求保护本发明的进一步示例性实施方案的权利。特别地，具有3个、4个或者甚至5个袋装置的布置也是可能的。
87.附图标记列表：
88.1灭火装置
89.2分配装置
90.3灭火剂供给源
91.4泵装置
92.5喷嘴装置
93.6灭火剂
94.61排出的灭火剂体积
95.7吸入侧
96.8排出侧
97.9袋装置
98.10柔性壁
99.11锁定装置
100.12吸入口
101.13箔袋
102.14功能组分
103.15磁阀
104.16混合室
105.17控制装置
106.18电气部件/电路
107.19开关
108.20能量储存装置、发电装置
109.21检测装置
110.22信号装置
111.23通信装置
112.24壳体、手持灭火器
113.25通风口
114.26袋体积的变化