滅火器及滅火器介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】一種滅火器裝置，包括至少一個(gè)容器，該容器容納有滅火介質(zhì)并且適于當(dāng)確定有火災(zāi)或潛在火災(zāi)時(shí)釋放所述滅火介質(zhì)，其特征在于，所述滅火介質(zhì)包括膨脹蛭石的水性懸液。
【專利說明】滅火器及滅火器介質(zhì)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及細(xì)的膨脹蛭石顆粒的水性懸液作為滅火介質(zhì)的應(yīng)用以及容納有這種懸液的滅火設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]蛭石是化學(xué)式為(Mg，F(xiàn)e, Al)3 (Al, Si) 4010 (OH) 2.4H20的天然存在的礦物。蛭石可通過熱處理或化學(xué)處理來膨脹以形成膨脹蛭石。
[0003]膨脹蛭石顆?？蓱腋≡诜€(wěn)定的水性懸液中，例如，如US 6，309，740中公開的。膨脹蛭石的水性懸液已被用于防火柔性材料，諸如紙和布。
[0004]蛭石也已被用于與石膏混合以形成耐火涂層。
[0005]FR 2 935 907設(shè)想了通過原位形成重量比為I至10的石膏與水的混合物以形成通過噴灑進(jìn)行應(yīng)用的可噴灑的液體來控制火災(zāi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，F(xiàn)R 2 935 907設(shè)想了進(jìn)一步將石膏和水的混合物與密度小于I的易燃顆粒狀礦物材料(例如蛭石)原位混合以形成可漂浮在燃燒液體的表面上的混合物。一旦制成，這種混合物不能夠在延長時(shí)期中待用而進(jìn)行貯存。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明涉及細(xì)的膨脹蛭石的水性懸液作為滅火材料的應(yīng)用以及容納這種懸液的滅火設(shè)備。蛭石的含量優(yōu)選地介于3重量％至40重量％之間，更優(yōu)選介于10重量％至30重量％之間，特別是介于15重量％至25重量％之間,諸如20重量％。優(yōu)選的是粒徑介于納米至1000微米且優(yōu)選為不大于300微米的非常細(xì)的蛭石。盡管沒有額外添加劑的蛭石的水性懸液提供了優(yōu)異的滅火介質(zhì)，懸液也可額外地包括其它添加劑，諸如滅火器系統(tǒng)中通常用于提高性能的抑制劑，只要它們不干擾蛭石在延長時(shí)期內(nèi)保持懸浮的能力。如果不被干擾，那么蛭石將在諸如介于10至30攝氏度之間(例如20攝氏度)的室溫下保持懸浮持續(xù)優(yōu)選至少6個(gè)月的時(shí)間，更優(yōu)選至少12個(gè)月的時(shí)間，尤其是24個(gè)月或更長的時(shí)間。
[0007]常規(guī)滅火器依靠下列三項(xiàng)原則的一項(xiàng)或多項(xiàng):
[0008](I)水基:通過噴灑水來熄滅火焰并冷卻著火區(qū)域至低于著火點(diǎn)以便撲滅火焰的應(yīng)用；
[0009](2)干粉或泡沫:用濕泡沫或干粉包圍著火區(qū)域來熄滅火焰并使火災(zāi)的氧氣稀缺以撲滅火焰；
[0010](3) CO2:例如使用推進(jìn)式哈龍氣體或干冰CO2，從火災(zāi)的區(qū)域中去除氧氣以使得燃燒不能再發(fā)生。
[0011]通過將非常細(xì)的膨脹蛭石的水基分散體噴灑至火災(zāi)的區(qū)域上對火災(zāi)的控制以五種方式控制火災(zāi)，有效地結(jié)合并擴(kuò)大了由不同類型的常規(guī)滅火器所提供的各種益處:
[0012](I)懸液中俘獲在蛭石顆粒內(nèi)的水通過汽化潛熱的吸收來降低著火區(qū)域的溫度并且有助于撲滅火災(zāi)；
[0013](2)懸液形成了使火災(zāi)的熱區(qū)域隔離的優(yōu)異的隔離層，否則火災(zāi)的熱區(qū)域雖然經(jīng)
(I)冷卻但是可以輻射并傳播至尚未起火的毗鄰區(qū)域；
[0014](3)懸液在未著火的毗鄰區(qū)域上形成了保護(hù)性隔離的防火涂層，這防止了從著火的區(qū)域降落至該區(qū)域上的任何燃燒物質(zhì)在此涂層下的可燃物質(zhì)上引起火災(zāi)；
[0015](4)粒徑非常細(xì)的蛭石在尚未著火的可燃材料和燃燒發(fā)生所需要的毗鄰大氣中的氧氣之間創(chuàng)建了氧氣屏障。
[0016](5)蛭石顆粒的薄片結(jié)構(gòu)保持水并且很好地潤濕。這使得細(xì)的顆粒粘住物體、衣物或肉體以提供改進(jìn)的熄滅效果并且建立隔離屏障。這與彈開和排去的水形成對比。在粘住豎直物體的方面，蛭石懸液也比泡沫或干粉滅火材料好得多。蛭石懸液形成了優(yōu)異的熱隔尚層O
[0017]通常地，肉體燒傷的急救措施可包括將燒傷部與氧氣隔離。非常細(xì)的蛭石顆粒當(dāng)以噴灑方式進(jìn)行應(yīng)用時(shí)可形成氧屏障層，以使得蛭石分散體用于撲滅影響人或動(dòng)物的火災(zāi)的應(yīng)用可額外地為燒傷皮膚提供初始氧氣阻擋保護(hù)層，以及撲滅火災(zāi)并且提供防止進(jìn)一步火災(zāi)或熱的隔離層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]通過僅以實(shí)例給出的下列描述和附圖，將更清楚地理解本發(fā)明，其中:
[0019]圖1是來自杜普雷礦業(yè)有限公司(Dupr6 Minerals Limited)的蛭石分散體DM38的說明性的尺寸分布圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]可獲得包括具有受控的粒徑范圍的膨脹蛭石的蛭石分散體，諸如來自杜普雷礦業(yè)有限公司的DM38。蛭石能夠以這種分散體保持懸浮達(dá)幾個(gè)月或一年或兩年或更長的延長時(shí)期。來自杜普雷礦業(yè)有限公司的DM38具有圖1中列出的用于說明目的尺寸分布。顆粒范圍為從納米尺寸至1000微米，大多數(shù)蛭石的尺寸為約300微米。為了用作滅火器介質(zhì)，粒徑分布應(yīng)該使得蛭石可在延長的時(shí)期中保持懸浮，當(dāng)由常規(guī)滅火器設(shè)備施用時(shí)將提供合適的噴霧，當(dāng)在噴灑時(shí)將保持良好的涂層能力，并且當(dāng)在滅火情況中進(jìn)行噴灑時(shí)將提供良好的熱隔離和氧氣屏障性能。至多2000微米，優(yōu)選小于1000微米并且更優(yōu)選300微米或更小的范圍中的蛭石粒徑適于這一目的。優(yōu)選至少90重量％并且更優(yōu)選95重量％的蛭石顆粒應(yīng)該不大于300微米并且更優(yōu)選介于I至300微米之間。合適的懸液中蛭石的含量可以介于3重量％至40重量％之間，優(yōu)選介于10重量％至30重量％之間，更優(yōu)選介于15重量％至25重量％之間,特別是約20重量％。
[0021]盡管沒有額外添加劑的蛭石的水性懸液，特別是去離子水或蒸餾水中的懸液，提供了優(yōu)異的滅火器介質(zhì)，懸液也可額外地包括其它添加劑，諸如滅火器系統(tǒng)中通常用于提高性能的抑制劑，以及提高懸液穩(wěn)定性的添加劑。添加劑應(yīng)該優(yōu)選不會(huì)不利地干擾蛭石在延長時(shí)期內(nèi)保持懸浮的能力，并且優(yōu)選在進(jìn)行噴灑時(shí)應(yīng)該不會(huì)干擾懸液形成保護(hù)性耐火且熱隔離的涂層的能力。按照FR 2 935 907制備的石膏、水和蛭石的混合物將不會(huì)是穩(wěn)定的懸液。在滅火器介質(zhì)中優(yōu)選沒有石膏或者石膏的含量小于10重量％,諸如小于5重量％或者小于I重量％。
[0022]可將滅火介質(zhì)提供到任何合適的容器中，只要該容器允許在確定了火災(zāi)或潛在火災(zāi)的時(shí)候通過手動(dòng)操作或自動(dòng)地響應(yīng)于警報(bào)或其它信號(hào)將滅火介質(zhì)快速應(yīng)用至火災(zāi)和其周圍區(qū)域，或者處于危險(xiǎn)中的區(qū)域。可被含有細(xì)膨脹蛭石的水性懸液的滅火介質(zhì)填充的合適的容器可由諸如金屬、聚合物、碳纖維、玻璃或Kevlar的任何合適的材料制成，并且優(yōu)選能夠被加壓或泵送出以便省略軟管或其它出口的噴霧。合適容器的實(shí)例包括:
[0023]手?jǐn)y式容器，優(yōu)選是0.125至50升(0.25至40Kg液體含量)的。容器可以是通常作為便攜式清水滅火器使用的類型的忙存壓力式或彈藥推動(dòng)式滅火器(stored pressureor cartridge operated fire extinguisher)；
[0024]半便攜式滅火器，可選地裝有輪子，5升至250升容量；
[0025]帶有泵或加壓氣源的罐，安裝在消防車之中或之上，或者在車輛后方可牽引的。
[0026]瓶或罐，作為個(gè)體或作為儲(chǔ)庫，位于極為貼近火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域或遠(yuǎn)離火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域的地方并且在每種情況下均適于將它們的內(nèi)容物釋放至火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域。
[0027]下面的實(shí)施例說明了蛭石懸液作為滅火材料的益處。
[0028]實(shí)施例1
[0029]制備具有如圖1所示的受控粒度分布的化學(xué)剝離的蛭石的水性溶液。這種懸液商購自杜普雷礦物有限公司，名稱為“水性蛭石分散體(DM38) ”。
[0030]實(shí)施例2
[0031]一些常規(guī)的水基氣體加壓滅火器填充有依照實(shí)施例1的水性蛭石懸液。當(dāng)被啟動(dòng)時(shí)，滅火器通過滅火器軟管以噴霧方式釋放蛭石懸液。
[0032]實(shí)施例3
[0033]設(shè)立仿制品并使其穿著易燃的能見度高的外套。使用本生燈點(diǎn)燃外套。當(dāng)外套起火時(shí)，啟動(dòng)填充有依照實(shí)施例2的蛭石懸液的滅火器并且將所述噴霧導(dǎo)向燃燒的外套上。噴霧在外套上形成涂層，這迅速撲滅了火焰。
[0034]實(shí)施例4
[0035]通過將燃燒器應(yīng)用至外套已涂覆有蛭石分散體的噴霧的區(qū)域來嘗試再次點(diǎn)燃實(shí)施例3的外套。該外套不會(huì)再次被點(diǎn)燃。
[0036]實(shí)施例5
[0037]僅使用滅火器中的水來重復(fù)實(shí)驗(yàn)3和4的實(shí)驗(yàn)。水熄滅了火災(zāi)，雖然實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)花費(fèi)了較長的噴射時(shí)間。然后應(yīng)用另外的水以完全浸透外套。當(dāng)將燃燒器再應(yīng)用至浸透的外套時(shí)，它在幾秒鐘內(nèi)被重新點(diǎn)燃。
[0038]實(shí)施例6
[0039]以距離為大約2.5米的方式將蛭石分散體從實(shí)施例2的滅火器中應(yīng)用至直立的丁烷氣瓶。分散體在瓶上形成涂層。在火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，將這種涂層應(yīng)用至容納氣體的容器提供了優(yōu)異的耐火且熱隔離的層，以降低由瓶的內(nèi)容物暴露于等級(jí)升高的熱和火災(zāi)引起的猛烈爆炸的機(jī)會(huì)。
【權(quán)利要求】
1.一種滅火器裝置，包括至少一個(gè)容器，所述容器容納有滅火介質(zhì)并且適于當(dāng)確定有火災(zāi)或潛在火災(zāi)時(shí)釋放所述滅火介質(zhì)，其特征在于，所述滅火介質(zhì)包括膨脹蛭石的水性懸液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述滅火介質(zhì)包括細(xì)的膨脹蛭石的穩(wěn)定的水性懸液。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述蛭石懸液包括粒徑范圍為1納米至2000微米的膨脹蛭石。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述蛭石懸液包括最大粒徑為300微米或更小的膨脹蛭石。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述蛭石懸液包括介于約3重量％和約40重量％之間的蛭石。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述蛭石懸液包括介于約10重量％和約30重量％之間的蛭石。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述蛭石懸液包括介于約15重量％和約25重量％之間的蛭石。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述蛭石懸液包括約20重量％的蛭石。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述滅火介質(zhì)在貯存時(shí)保持穩(wěn)定，且所述蛭石保持懸浮持續(xù)至少6個(gè)月的時(shí)期。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述滅火介質(zhì)在貯存時(shí)保持穩(wěn)定，且所述蛭石保持懸浮持續(xù)至少12個(gè)月的時(shí)期。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述滅火介質(zhì)在貯存時(shí)保持穩(wěn)定，且所述蛭石保持懸浮持續(xù)至少24個(gè)月的時(shí)期。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，所述裝置適于在檢測到火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候進(jìn)行手動(dòng)操作。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，所述裝置適于自動(dòng)釋放所述滅火介質(zhì)以響應(yīng)于指示已檢測到火災(zāi)或潛在火災(zāi)的信號(hào)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的裝置，所述裝置包括釋放所述滅火器介質(zhì)作為間歇或連續(xù)的噴霧并且將所述噴霧導(dǎo)向選定區(qū)域的設(shè)施。
15.—種響應(yīng)于火災(zāi)或潛在火災(zāi)的確定來撲滅或控制火災(zāi)的方法,通過在火災(zāi)蔓延發(fā)生的時(shí)候?qū)ㄅ蛎涷问乃詰乙旱臏缁鸾橘|(zhì)應(yīng)用至所述火災(zāi)和/或毗鄰區(qū)域和/或高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。
16.—種響應(yīng)于火災(zāi)的確定來撲滅或控制火災(zāi)的方法，通過在火災(zāi)蔓延發(fā)生的時(shí)候從一種或多種根據(jù)權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的裝置中將包括膨脹蛭石的水性懸液的滅火且控制火的介質(zhì)應(yīng)用至所述火災(zāi)和/或毗鄰區(qū)域和/或高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。
17.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的消防設(shè)備裝置的方法，通過用包括水性蛭石懸液的滅火介質(zhì)完全或部分地填充適于釋放滅火介質(zhì)的容器。
18.膨脹蛭石的水性懸液作為滅火介質(zhì)的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】A62D1/00GK104271201SQ201380016389
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】理查德·斯坦利·古德溫, 安德魯·詹姆斯·貝利 申請人:古德溫公開有限公司