[发明专利]一种针对细水雾外加声场强化的灭火装置

说明书

本发明公开了一种针对细水雾外加声场强化的灭火装置，主要包括多个声源装置与细水雾喷嘴的空间布置以及声场的调控方案。单个声源装置包括信号发生器、功率放大器、扬声器及温度传感器。声场调控包括当温度传感器达到设定阈值时，使信号发生器输出30Hz～50Hz的正弦声波，并设置好相应的信号幅值，另外还需调节功率放大器的增益旋钮，使其尽可能地将信号放大。本发明可以用于细水雾灭火的场所，对细水雾雾场范围内无法有效熄灭的火焰，通过在其附近外加声场来将其快速熄灭。

技术领域

本发明属于细水雾灭火和声波灭火领域，尤其涉及一种针对细水雾外加声场强化的灭火装置。

背景技术

近些年来，由火灾引发的各种安全事故呈逐年增长趋势。火灾不仅危害人民群众的生命财产安全，也会引发严重的环境污染问题。如何迅速有效的预防火灾、消灭火灾、减轻火灾给人民带来的社会损失已经成为当今社会亟待解决问题的重中之重。灭火效率高的哈龙灭火剂曾被广泛应用，但因其会破坏臭氧层，造成温室效应，于2012年在全球范围内被全面禁止使用。当前世界各国均忙于研究与探索兼具高效、安全、节能和环保的消防技术。

细水雾灭火技术最早在20世纪50年代左右被提出，现已被发达国家公认为最佳的哈龙替代灭火剂。现有研究表明细水雾灭火技术可适用于扑灭各类火灾，已经逐渐应用于工厂、停车场、飞机、船舶、地铁、隧道、综合管廊等各种场景。除了日渐成熟的细水雾技术，声学的使用成为了哈龙替代技术研究的活跃新兴领域。根据之前的研究表明，火焰容易受到声场的影响，并且火焰响应行为会随所采用的声音频率而变化。不少研究都证实了声波是一种有效的灭火剂，在一定条件下可以熄灭固体、液体和气体火焰。

事实上，对于单纯的细水雾来说，仅依赖物理作用灭火，灭火效能还是不够高，使其发展受到一定的制约。而且并不是在细水雾雾场范围内的火焰都能够被及时有效熄灭。而根据声波灭火相关文献，考虑到声压和火焰尺度的比例，从工程角度看，仅使用声学来抑制火焰是不切实际的。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供了一种针对细水雾外加声场强化的灭火装置，进一步提高灭火效能及范围。本发明考虑将细水雾和声波结合起来进行灭火，提高灭火效能及范围；这种联合不仅不会对人和环境带来负面问题，而且特别适合对可用水量有一定限制的应用场合。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种针对细水雾外加声场强化的灭火装置，主要包括多个声源装置与细水雾喷嘴的空间布置以及声场的调控方案等。

声源装置包括依次相连的信号发生器、功率放大器、扬声器及温度传感器。由信号发生器发射声波，并经功率放大器放大后传输至扬声器。扬声器表面安装着温度传感器。

声源装置与细水雾喷嘴的空间布置：每个细水雾喷嘴周围设有四个扬声器，以细水雾喷嘴为原点，四个扬声器的位置分别为(a,b,c)、(a,-b,c)、(-a,b,c)、(-a,-b,c)，具体为：

b＝0.5R

其中，a,b,c0，分别为xyz轴方向上的距离；θ为细水雾喷嘴的锥角，细水雾喷嘴在z方向距离c处的喷洒范围为半径为R的圆。

声场调控包括使当温度传感器达到设定阈值时，信号发生器用于产生低频声波模拟电信号，输出30Hz～50Hz的正弦声波，并设置信号幅值≥2.2V，另外还需调节功率放大器的增益旋钮使其尽可能地将信号放大。

进一步地，设置信号发生器的信号幅值，范围在2.2～17.2V。

进一步地，功率放大器用于将低频声波模拟电信号进行一定程度的放大，此处通过增益按钮实现。

进一步地，扬声器将放大后的低频声波模拟电信号转换为声波进行播放。