[发明专利]一种等离子体灭火装置

说明书

技术领域

本发明属于等离子体技术的应用，具体涉及利用大气压下介质阻挡放电（APDBD）的等离子体放电方法灭火。

背景技术

现有的灭火方法主要有冷却灭火、窒息灭火、隔离灭火以及化学抑制灭火，这些方法都是通过破坏燃烧的条件来中止燃烧反应。然而这些方法存在着一些缺陷：灭火剂破坏着火物、环境污染、需定期更换以致资源浪费，损伤操作人员，使用次数及范围有限等。火焰是等离子体，燃烧过程中，火焰中的高能粒子相互之间发生碰撞，从而导致气体发生电离，这种电离通常称之为热电离。其中，化学离子是靠CH+O＝CHO^-+e^-这一反应生成的。

1992年公布的美国专利“灭火方法与装置”（专利号：US Patent No.5090482）提出了一种利用等离子体灭火的装置，该装置在实用性、安全性方面有所欠缺，需进一步进行改进：（1）实际使用时，由于灭火器需要便携使用，电源的电压因此受到制约，需尽可能降低所需的电源电压。（2）实际灭火情况是复杂多变的，灭火装置应能够根据火情，灵活产生不同的电场或等离子体，这也就要求该装置应能够灵活控制等离子体的发生机制，以提高装置的灭火效率。（3）需考虑温度、压强等环境因素以及等离子体密度对等离子体灭火效率产生的影响。（4）需考虑等离子体灭火装置的安全性问题，避免装置产生的高压、高温伤害到操作人员。（5）原装置的外形设计存在缺陷，不利于使用。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种等离子体灭火装置，以改进现有灭火方法在实用性、安全性等方面的不足，实现清洁、高效、安全灭火，降低击穿电压，减少能耗及成本，灵活应对不同火情，减少人员及财产方面的损失。

本发明的技术解决方案：一种等离子体灭火装置，由外壳和内部电路组成，所述内部电路包括传感器、中央处理分析电路、电压控制电路、外部控制电路和等离子体发生装置；所述传感器包括温度传感器、气压传感器和风力传感器；传感器探测包括温度、气压和风力的环境条件，然后将环境条件的数据传到中央处理分析电路，所述中央处理分析电路对所接收到的环境条件数据进行处理和分析，对电压控制电路发出指令，电压控制电路接收到指令后调节等离子体发生装置的电压，或者由外部控制电路即人工调节，操作人员根据自己的判断调节等离子体发生装置的电压，等离子体发生装置采用射频预电离的方法对气体进行预电离，在空气间隙中形成一定量的均匀分布的初始电子以降低击穿电压，然后再采用介质阻挡放电的方式对已经预电离的气体进行放电击穿，充分电离，形成等离子体气流，作用于火焰，实现安全、清洁、高效地灭火，同时达到灵活控制等离子体装置产生合适的等离子体气流以提高灭火效率的目的；当产生的等离子体气流将火焰熄灭后，经人工调节停止等离子体产生或经传感器探测、并由中央处理分析电路分析处理后，发出指令通过电压控制电路调节等离子体发生装置停止产生等离子体气流。

为了进一步降低气体放电的击穿电压，在等离子体灭火装置外部增加稀有气体气瓶，在所述外壳上增加稀有气体加载部位，利用潘宁效应来实现这一目的，同时使外壳与稀有气体气瓶实现无缝对接，避免气体外泄；具体是将稀有气体混入空气流中，稀有气体气瓶采用耐高温防火材料，而且可拆卸，当需要时，将盛有稀有气体气瓶装在等离子体灭火装置上，控制稀有气体的流量，由于稀有气体容易电离，与空气混合后，根据潘宁效应，混合后的气体击穿电压将比未混合的气体更低。

所述外壳材料为绝缘绝热的石英，外壳采用圆筒尖嘴形设计结构，在外壳中间的两处设有两个手持部位，所述手持部位相对于圆筒身而言直径较小，此处加厚，并采用磨砂处理，能更好的绝热；同时也增大操作人员手部与外壳之间的摩擦；在前一个手持部位距离附近处，设置电压旋钮，控制等离子发生装置中的电压；在后一个手持部位距离附近处，设置电路总开关，控制等离子体的发生与停止；在电路总开关后分别设有气体流量仪表、稀有气体加载部位。