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TWI511759B - 火災防護裝置、系統及利用霧處理火災之方法 - Google Patents

火災防護裝置、系統及利用霧處理火災之方法 Download PDF

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TWI511759B
TWI511759B TW097143450A TW97143450A TWI511759B TW I511759 B TWI511759 B TW I511759B TW 097143450 A TW097143450 A TW 097143450A TW 97143450 A TW97143450 A TW 97143450A TW I511759 B TWI511759 B TW I511759B
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TW200940124A (en
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梅根諾 拉查瑞Ｌ
拉貝 大衛Ｊ
托特 西恩Ｓ
布萊恩 梅海爾 芬頓 瑪克斯
奧利佛 法蘭奇 詹姆斯
Original Assignee
泰科防火產品有限合夥公司
追蹤力學公共有限公司
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Description

火災防護裝置、系統及利用霧處理火災之方法
本發明大體而言係關於用於火災防護之液霧噴射系統及方法。更特定言之，本發明係針對提供水霧以處理且較佳抑制火災之系統及其設計方法。甚至更佳地，本發明係關於用於一空間之全淹沒體積(total flooding volume)防護以處理火災，較佳控制、抑制且更佳撲滅火災之系統及方法。本發明進一步提供在該等系統及方法中使用之器件。
本申請案主張(i)2007年11月9日申請之美國臨時專利申請案第60/987,021號；(ii)2007年11月19日申請之美國臨時專利申請案第60/989,083號；及(iii)2008年3月3日申請之英國專利申請案第0803959.6號之優先權益，該等專利申請案中之每一者均以引用的方式全部併入。
已知之高壓水霧系統(諸如MARIOFF CORPORATION之HI-FOG)依賴於產生範圍介於50μm-120μm(微米)之間的水滴，其中較大液滴將較小液滴挾帶至火災之關鍵燃燒區域中。在防護區中使用諸如高壓系統提供液滴尺寸之所需混合物需要小心定位排放點及大量水。HI-FOG系統為單一流體(水)系統，其中該流體在高壓下傳送至排放噴嘴以供50μm-120μm液滴產生。
在此類系統中使用之一類器件描述於WO 92/20453中。其中展示且描述一種具有許多彼此緊密排列之噴嘴以用於連續定向噴霧的噴射頭。
另一水霧系統及方法描述於美國專利公開案第20050000700號中。其中描述用於高空間(諸如船舶之引擎室)之滅火方法，其中霧係以不均勻分布方式提供以便在該空間中產生霧之循環運動。
雙流體火災防護噴嘴展示且描述於美國專利第5,312,041號及美國專利第5,520,331號中。在美國專利第5,312,041號中，展示且描述用於滅火之雙流體方法及裝置，其中噴嘴在由第二流體環繞之路徑中排放第一流體。在美國專利第5,520,331號中，展示且描述使經由具有孔洞中心定於連接至噴嘴之上游混合段之中心氣體管道內的液體傳送管所提供之液體霧化之收斂/發散氣體噴嘴。
其他水霧系統及噴嘴描述於國際專利申請公開案第WO 2003/030995號、第WO 2005/115555號及國際專利申請公開案第WO 2006/132557號及美國專利第7,080,793號中。其他霧產生器件展示且描述於國際專利公開案第WO 2005/082545號及國際專利公開案第WO 2005/082546號中，該等專利公開案中之每一者讓渡於Pursuit Dynamics PLC，即本申請案之指定申請者(在美國之外)。
WO 2001/76764展示一種使用兩種流體之霧產生裝置，其主要用於火災抑制。在WO 2001/76764中，第一流體液滴之噴霧係藉由以習知方式迫使第一流體穿過許多氣溶膠噴嘴而產生。該等液滴接著由第二流體流載運穿過收斂-發散噴嘴，該噴嘴自該裝置噴射第一流體液滴與第二流體之組合流。WO 2001/76764之目的在於藉由使用第二流體流以將第一流體液滴載運出裝置來減小產生第一流體之氣溶膠噴霧所需之壓力。第二流亦減小在一些狀況下可導致形成氣溶膠噴霧之第一流體液滴蒸發之摩擦力。
WO 2001/76764不使用第二流體以產生第一流體液滴狀態。替代地，液滴係經由以習知方式產生液滴之氣溶膠噴嘴之陣列產生。第二流體流接著載運該等液滴穿過噴霧嘴，而不存在由第二流體向第一流體施加之任何霧化機制。因此，WO 2001/76764仍需要在相對高壓下供應第一流體以產生氣溶膠液滴。
 安裝方法
本發明之一實施例為一種用於一具有一天花板、複數個壁以界定複數個轉角及至少130立方公尺(cu.m)(4590立方呎(cu.ft))之封閉體體積的實質封閉空間內之固定設備之霧式火災防護方法。此方法包括將至少一個霧產生器件置放於該實質封閉空間中，該置放至少一個霧產生器件可選自：(i)將至少兩個霧產生器件安裝於該封閉空間中，其中該至少130立方公尺(4590立方呎)為至少260立方公尺(9180立方呎)，該至少兩個霧產生器件係置放於成對角之轉角中以界定介於其間之約3.4公尺(11呎)之最小間距；(ii)以懸垂組態安裝該至少一個霧產生器件，其中封閉體高度範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約8.0公尺(26.2呎)之間，且與該封閉空間之任何壁之間隙處於0.3公尺(1呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內；(iii)以側壁組態安裝該至少一個霧產生器件，其中封閉體高度範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約8.0公尺(26.2呎)之間，該安裝係於該天花板之下距離該天花板在約1.0公尺(3.3呎)至約該封閉體高度之一半的範圍內之距離處且與該封閉空間之該複數個轉角中之任一者之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)；(iv)以懸垂組態安裝至少兩個霧產生器件，其中封閉體高度範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約8.0公尺(26.2呎)之間，且與該封閉空間之該複數個壁中之任一者之間隙處於0.3公尺(1呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內且彼此間隔處於約3.4公尺(11呎)至約30.4呎範圍內之距離；及(v)以側壁組態安裝至少兩個霧產生器件，其中側壁封閉體高度範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約8.0公尺(26.2呎)之間，該安裝係於該天花板之下距離該天花板在約1.0公尺(3.3呎)至約天花板封閉體高度之一半的範圍內之距離處，且與該封閉空間之複數個轉角中之任一者之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)，從而使得該至少兩個霧產生器件各自界定具有自該器件至該複數個壁之一相對壁之直徑為約1.5公尺(5呎)的未阻塞排放路徑之排放中心線，該器件係安裝於距離該相對壁範圍介於約3.8公尺(12.5呎)至約12.0公尺(39.3呎)之間的距離處，且該至少兩個器件之該等排放中心線具有範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約4.6公尺(15呎)之間的垂直間距。
該方法進一步包括將一獨立式(self-contained)流體供應源用管道輸送至霧產生器件。該管道輸送可包括將一具有至少25加侖(gallon)容量之液體供應罐之一出口耦接至該霧產生器件。管道輸送亦可包括將一具有一組至少三個加壓之11.3立方公尺(400立方呎)罐之氣體供應與液體供應罐及霧產生器件並聯耦接。
該方法進一步包括將一致動器連鎖以將氣體自氣缸釋放至罐及至少一個霧產生器件中。該連鎖可包括將該致動器與一置放於封閉空間中之熱釋放偵測器耦接，該熱偵測器響應該封閉空間中之火災，以致在偵測到火災後，該熱偵測器即向該致動器發信號以自該等氣缸釋放該氣體，從而使該罐加壓且將該氣體傳送至該霧產生器件。
在另一實施例中，本發明為一種提供用於一具有一天花板、複數個壁以界定複數個轉角及至少130立方公尺(4590立方呎)之封閉體體積的實質封閉空間內之固定設備之霧式火災防護的套組。該套組包含至少一個選自以下之霧產生器件：(i)至少兩個欲安裝於該封閉空間中之霧產生器件，其中該至少130立方公尺(4590立方呎)為至少260立方公尺(9180立方呎)，該至少兩個霧產生器件欲置放於成對角之轉角中以界定介於其間之約3.4公尺(11呎)之最小間距；(ii)至少一個欲以懸垂組態安裝於該封閉空間中之霧產生器件，其中封閉體高度範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間，且與該封閉空間之任何壁之間隙處於0.3公尺(1呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內；(iii)至少一個欲以側壁組態安裝於該封閉空間中之霧產生器件，其中封閉體高度範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間，該至少一個待安裝之霧產生器件係於該天花板之下距離該天花板在約1.0公尺(3.3呎)至約該封閉體高度之一半的範圍內之距離處，且與該封閉空間之該複數個轉角中之任一者之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)；(iv)至少兩個欲以懸垂組態安裝於該封閉空間中之霧產生器件，其中封閉體高度範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間，且與該封閉空間之該複數個壁中之任一者之間隙處於0.3公尺(1呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內且彼此間隔處於約3.4公尺(11呎)至約30.4呎範圍內之距離；及(v)至少兩個欲以側壁組態安裝於該封閉空間中之霧產生器件，其中側壁封閉體高度範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間，該器件係於該天花板之下距離該天花板在約1.0公尺(3.3呎)至約天花板封閉體高度之一半的範圍內之距離處，且與該封閉空間之該複數個轉角中之任一者之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)，從而使得該至少兩個霧產生器件各自界定具有自該器件至該複數個壁之一相對壁之直徑為約1.5公尺(5呎)的未阻塞排放路徑之排放中心線，該器件係安裝於距離該相對壁範圍介於約3.8公尺(12.5呎)至約12.0公尺(39.3呎)之間的距離處，且該至少兩個器件之該等排放中心線具有範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約4.6公尺(15呎)之間的垂直間距。
該套組進一步包含一獨立式流體供應源。該獨立式流體供應源包括一具有約25加侖容量之液體供應罐；及一氣體供應，其包括一組至少三(3)個耦接至一歧管的11.3立方公尺(400立方呎)之氮氣氣缸，該歧管具有一用於連接至至少一個霧化器之出口。該歧管係連接至該液體供應罐以使該罐加壓。該罐包括一用於連接至該至少一個霧產生器件之出口。該套組進一步包括一同軸定位於該罐之出口與該至少一個霧化器之間以將實質恆定流量之液體自該罐提供至該至少一個霧產生器件的孔口。
火災防護系統
本發明亦提供一種用於一任何體積之實質封閉空間(諸如具有至少一百三十立方公尺(130立方公尺)或四千五百九十立方呎(4590立方呎)、包括至少260立方公尺，諸如1040立方公尺之體積之空間)的霧式火災防護系統。該系統包括至少一個耦接至一流體供應源之霧產生器件以將第一流體及第二流體傳送至該至少一個器件以供霧產生。
第一流體較佳為液體且更佳為充當滅火劑之水。第二流體較佳為氣體且更佳為用於霧化且挾帶第一流體以供霧產生及分布之惰性氣體。較佳地，將液體及氣體在足夠流動速率及壓力下傳送至器件以使該器件產生霧從而處理封閉空間中之火災。一較佳霧式火災防護系統以一定體積、濃度及/或密度中之一者產生霧且使霧分布以處理、較佳控制或抑制且更佳撲滅火災。
本發明之此態樣之一例示性實施例為一種利用霧處理火災之火災防護系統。此系統包括至少一個置放於一具有至少130立方公尺(4590立方呎)之體積之封閉空間中之霧產生器件。該至少一個霧產生器件包括(1)一具有沿該器件之縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口之第一流體通道，該第一流體通道界定一工作噴嘴及一具有一第二流體入口之第二流體通道；(2)一第二流體出口，該第二流體通道係沿該器件之縱軸置放且與該第一流體通道同軸，該第二流體通道界定一輸送噴嘴；(3)一置放於該第二流體通道中以使該輸送噴嘴界定相對於該縱軸之發散流動模式的固體突起；及(4)一與該工作噴嘴及該輸送噴嘴連通之腔室。該系統亦包括一獨立式流體供應源，其包括一耦接至第一流體入口之液體供應以使液體以環流形式自工作噴嘴排放。該流體供應進一步包括一耦接至第二流體入口之處於約2.1巴(bar)(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自輸送噴嘴排放以在腔室中與液體環流混合以便形成霧來處理火災。該流體供應具有選自由以下組成之群之特性；(i)液體供應由氣體供應加壓，該液體供應係耦接至該第一流體入口以在至少0.5巴(7psi.)之壓力下將液體提供至該入口以使液體流過該第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應，其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)氮氣氣缸，各氣缸耦接至一耦接至該第二流體出口之管道歧管，其中來自該歧管之經調節排放壓力為至少6.9巴(100psi.)；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))由氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐係耦接至該第一流體入口；及(iii)液體及氣體係以處於約1:1至約3:1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至器件。
在此實施例中，霧進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有處於1至10微米範圍內之直徑，更佳地，實質所有液滴具有處於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言。總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺(kW/cu.m)至約8千瓦/立方公尺之間的正規化火災規模而言，撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
本發明之此態樣之另一實施例為一種利用霧處理火災之火災防護系統。此系統包含至少一個置放於一具有至少130立方公尺(4590立方呎)體積之封閉空間中之霧產生器件，該至少一個霧產生器件包括(1)一具有沿該器件之縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口的第一流體通道，該第一流體通道界定一工作噴嘴；(2)一具有一第二流體入口及一第二流體出口之第二流體通道，該第二流體通道沿該器件之該縱軸置放且與該第一流體通道同軸，該第二流體通道界定一輸送噴嘴；(3)一置放於該第二流體通道中以使該輸送噴嘴界定相對於該縱軸之發散流動模式的固體突起；及(4)一與該工作噴嘴及該輸送噴嘴連通之腔室。
在此實施例中，該至少一個霧產生器件係以選自由以下組成之群之方式安裝於封閉空間內：(i)將至少兩個霧產生器件置放於該封閉空間中，其中至少130立方公尺(4590立方呎)為至少260立方公尺(9180立方呎)，該至少兩個霧產生器件係置放於成對角之轉角中以界定介於其間之約3.4公尺(11呎)之最小間距；(ii)對於範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以懸垂組態安裝，其中與該封閉空間之任何壁之間隙處於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內；(iii)對於範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以側壁組態安裝，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下處於約1.0公尺(3.3呎)至約天花板封閉體高度之一半之範圍內且與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)；(iv)對於範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以懸垂組態安裝至少兩個霧產生器件，其中與該封閉空間之任何壁之間隙處於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內且彼此間隔處於約3.4公尺(11呎)至約6.7公尺(22呎)範圍內之距離；及(v)對於範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以側壁組態安裝至少兩個霧產生器件，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下處於約1.0公尺(3.3呎)至約天花板封閉體高度之一半之範圍內且與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)，從而使得該至少兩個霧產生器件各自界定一具有自該器件至一相對壁之直徑為約1.5公尺(5呎)的未阻塞排放路徑之排放中心線，該器件係安裝於距離該相對壁範圍介於約3.8公尺(12.5呎)至約12.0公尺(39.3呎)之間的距離處，且該至少兩個器件之該等排放中心線具有範圍介於1.0公尺(3.3呎)至約4.6公尺(15呎)之間的垂直間距。
此系統進一步包括一獨立式流體供應源，其包括一耦接至第一流體入口之液體供應以將液體以環流形式自工作噴嘴排放，該流體供應進一步包括一耦接至第二流體入口之處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自輸送噴嘴排放以在腔室中與液體環流混合以便形成霧來處理火災。該流體供應進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)液體供應由氣體供應加壓，該液體供應係耦接至第一流體入口以在至少0.5巴(7psi.)之壓力下將液體提供至該入口以使液體流過第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應，其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)氮氣氣缸，各氣缸耦接至一耦接至第二流體出口之管道歧管，其中來自該歧管之經調節排放壓力為至少6.9巴(100psi.)；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))由氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至第一流體入口；及(iii)液體及氣體係以處於約1:1至約3:1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至器件。
在此系統中，霧進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有處於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化規模火災而言，撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
本發明之另一實施例為一種利用霧處理火災之火災防護系統。此系統包含：至少一個置放於一具有至少130立方公尺(4590立方呎)體積之封閉空間中之霧化器件，該至少一個霧化器件包括：一具有沿該器件之縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口之第一流體通道，該第一流體通道界定向該縱軸收斂使得一流動路徑在自該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小之平滑彎曲輪廓，該第一流體通道界定範圍介於119,000立方毫米與121,500立方毫米之間的總體積；一具有第二流體穿過之一第二流體入口及一第二流體出口之第二流體通道，該第二流體通道係沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心或實質同心，該第二流體通道界定一處於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定範圍介於約24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積；及一與該第一流體出口及該第二流體出口連通之腔室，其中該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位以致其具有一介於約5度與約30度之間的入射角。
該系統進一步包括一獨立式流體供應源，其包括一耦接至第一流體入口之液體供應以使液體以環流形式自第一流體出口排放。該流體供應亦包括一耦接至第二流體入口之處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自第二流體出口排放以在腔室中與液體環流混合以便形成霧來處理火災。該流體供應進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)液體供應由氣體供應加壓，該液體供應耦接至第一流體入口以在至少0.5巴(7psi.)之壓力下將液體提供至該入口以使液體流過第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應，其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)氮氣氣缸，各氣缸耦接至一耦接至第二流體出口之管道歧管，其中來自該歧管之經調節排放壓力為至少6.9巴(100psi.)；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))由氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至第一流體入口；及(iii)液體及氣體係以處於約1:1至約3:1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至器件。
在此系統中，霧進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有處於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
本發明之又一實施例為一種利用霧處理火災之火災防護系統。此系統包含：至少一個置放於一具有至少130立方公尺(4590立方呎)體積之封閉空間中之霧化器件。該至少一個霧化器件包括：一具有沿該器件之縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口之第一流體通道，該第一流體通道界定向該縱軸收斂使得一流動路徑在自該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小之平滑彎曲輪廓，該第一流體通道界定範圍介於約119,000立方毫米至約121,500立方毫米之間的總體積；一具有第二流體穿過之一第二流體入口及一第二流體出口之第二流體通道，該第二流體通道沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一處於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定範圍介於約24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積；及一與該第一流體出口及該第二流體出口連通之腔室，其中該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位以致其具有一介於約5度與約30度之間的入射角。
在此系統中，器件可以選自由以下組成之群之方式安裝於封閉空間內：(i)至少兩個霧產生器件置放於該封閉空間中，其中至少130立方公尺(4590立方呎)為至少260立方公尺(9180立方呎)，該至少兩個霧產生器件係置放於成對角之轉角中以便界定介於其間之約3.4公尺(11呎)之最小間距；(ii)對於範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以懸垂組態安裝，且與該封閉空間之任何壁之間隙處於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內；(iii)對於範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以側壁組態安裝於該封閉空間之一天花板之下處於約1.0公尺(3.3呎)至約天花板封閉體高度之一半之範圍內且與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)；(iv)對於範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，至少兩個霧產生器件係以懸垂組態安裝，且與該封閉空間之任何壁之間隙處於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內且彼此間隔處於約3.4公尺(11呎)至約6.7公尺(22呎)範圍內之距離；及(v)對於範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，至少兩個霧產生器件係以側壁組態安裝，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下處於約1.0公尺(3.3呎)至約天花板封閉體高度之一半之範圍內且與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)，從而使得該至少兩個霧產生器件各自界定一具有自該器件至一相對壁之直徑為約1.5公尺(5呎)的未阻塞排放路徑之排放中心線，該器件係安裝於距離該相對壁範圍介於約3.8公尺(12.5呎)至約12.0公尺(39.3呎)之間的距離處，且該至少兩個器件之該等排放中心線具有範圍介於1.0公尺(3.3呎)至約4.6公尺(15呎)之間的垂直間距。
此系統進一步包括一種獨立式流體供應源，其具有一耦接至第一流體入口之液體供應以使液體以環流形式自第一流體出口排放。該流體供應進一步包括一耦接至第二流體入口之處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自第二流體出口排放以在腔室中與液體環流混合以便形成霧來處理火災。該流體供應進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)液體供應由氣體供應加壓，該液體供應耦接至第一流體入口以在至少0.5巴(7psi.)之壓力下將液體提供至該入口以使液體流過第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應，其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)氮氣氣缸，各氣缸耦接至一耦接至第二流體出口之管道歧管，其中來自該歧管之經調節排放壓力為至少6.9巴(100psi.)；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))由氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至第一流體入口；及(iii)液體及氣體係以處於約1:1至約3:1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至器件。
在此系統中，霧具有選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有處於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
本發明之另一實施例為一種利用霧處理火災之火災防護系統。此系統包含：至少一個置放於一具有至少130立方公尺(4590立方呎)體積之封閉空間中之霧化器件。該至少一個霧化器件包括：一具有沿該器件之縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口之第一流體通道，該第一流體通道界定向該縱軸收斂使得一流動路徑在自該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小之平滑彎曲輪廓，該第一流體通道界定範圍介於約119,000立方毫米至約121,500立方毫米之間的總體積；一具有第二流體穿過之一第二流體入口及一第二流體出口之第二流體通道，該第二流體通道沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一處於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定範圍介於24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積；及一包括一耦接至第一流體入口之液體供應以使液體以環流形式自第一流體出口排放的獨立式流體供應源，該流體供應進一步包括一耦接至第二流體入口之處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自第二流體出口排放以在如(例如)本文所揭示之可選用腔室中與液體環流混合以便形成霧來處理火災。
在此系統中，流體供應進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)液體供應由氣體供應加壓，該液體供應耦接至第一流體入口以在至少0.5巴(7psi.)之壓力下將液體提供至該入口以使液體流過第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應，其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)氮氣氣缸，各氣缸耦接至一耦接至第二流體出口之管道歧管，其中來自該歧管之經調節排放壓力為至少6.9巴(100psi.)；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))由氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至第一流體入口；及(iii)液體及氣體係以處於約1:1至約3:1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至器件。
在此系統中，霧進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有處於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
本發明之又一實施例為一種利用霧處理火災之火災防護系統。此系統包含至少一個置放於一具有至少130立方公尺(4590立方呎)體積之封閉空間中之霧化器件。該至少一個霧化器件包括：一具有沿該器件之縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口之第一流體通道，該第一流體通道界定朝向該縱軸收斂使得一流動路徑在自該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小之平滑彎曲輪廓，該第一流體通道界定範圍介於約119,000立方毫米至約121,500立方毫米之間的總體積；及一具有第二流體穿過之一第二流體入口及一第二流體出口之第二流體通道，該第二流體通道沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一處於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定範圍介於24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積。
在此系統中，器件係以選自由以下組成之群之方式安裝於封閉空間內：(i)至少兩個霧產生器件置放於該封閉空間中，其中至少130立方公尺(4590立方呎)為至少260立方公尺(9180立方呎)，該至少兩個霧產生器件置放於成對角之轉角中以界定介於其間之約3.4公尺(11呎)之最小間距；(ii)對於範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以懸垂組態安裝，其中與該封閉空間之任何壁之間隙處於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內；(iii)對於範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以側壁組態安裝，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下處於約1.0公尺(3.3呎)至約天花板封閉體高度之一半之範圍內且與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)；(iv)對於範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以懸垂組態安裝至少兩個霧產生器件，其中與該封閉空間之任何壁之間隙處於約1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內且彼此間隔處於約3.4公尺(11呎)至約6.7公尺(22呎)範圍內之距離；及(v)對於範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以側壁組態安裝至少兩個霧產生器件，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下處於約1.0公尺(3.3呎)至約天花板封閉體高度之一半之範圍內且與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)，從而使得該至少兩個霧產生器件各自界定一具有自該器件至一相對壁之直徑為約1.5公尺(5呎)的未阻塞排放路徑之排放中心線，該器件係安裝於距離該相對壁範圍介於約3.8公尺(12.5呎)至約12.0公尺(39.3呎)之間的距離處，且該至少兩個器件之該等排放中心線具有範圍介於1.0公尺(3.3呎)至約4.6公尺(15呎)之間的垂直間距。
該系統進一步包括一獨立式流體供應源，其包括一耦接至第一流體入口之液體供應以使液體以環流形式自第一流體出口排放，該流體供應進一步包括一耦接至第二流體入口之處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自第二流體出口排放以在如(例如)本文所揭示之可選用腔室中與液體環流混合以便形成霧來處理火災。該流體供應進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)液體供應由氣體供應加壓，該液體供應耦接至第一流體入口以在至少0.5巴(7psi.)之壓力下將液體提供至該入口以使液體流過第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應，其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)氮氣氣缸，各氣缸耦接至一耦接至第二流體出口之管道歧管，其中來自該歧管之經調節排放壓力為至少6.9巴(100psi.)；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))由氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至第一流體入口；及(iii)液體及氣體係以處於約1:1至約3:1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至器件。
在此系統中，霧進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有處於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化規模火災而言，撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
本發明之另一實施例為一種利用霧處理火災之火災防護系統。此系統包含至少一個置放於一具有至少130立方公尺(4590立方呎)體積之封閉空間中之霧化器件。該至少一個霧化器件包括：一第一流體入口及一第二流體入口、使第一流體與第二流體霧化之構件，及一包括一耦接至第一流體入口之液體供應以使液體以環流形式自霧化器件排放的獨立式流體供應源，該流體供應進一步包括一耦接至第二流體入口之處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自霧化器件排放以在腔室中與液體環流混合以便形成霧來處理火災。該流體供應進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)液體供應由氣體供應加壓，該液體供應耦接至第一流體入口以在至少0.5巴(7psi.)之壓力下將液體提供至該入口以使液體流過第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應，其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)氮氣氣缸，各氣缸耦接至一耦接至第二流體出口之管道歧管，其中來自該歧管之經調節排放壓力為至少6.9巴(100psi.)；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))由氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至第一流體入口；及(iii)液體及氣體係以處於約1:1至約3:1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至器件。
在此系統中，霧進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有處於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化規模火災而言，撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
本發明之又一實施例為一種利用霧處理火災之火災防護系統。此系統包含至少一個置放於一具有至少130立方公尺(4590立方呎)體積之封閉空間中之霧化器件。該至少一個霧化器件包括：一第一流體入口及一第二流體入口以及使第一流體與第二流體霧化之構件。在此系統中，霧化器件係以選自由以下組成之群之方式安裝於封閉空間內：(i)至少兩個霧產生器件置放於該封閉空間中，其中至少130立方公尺(4590立方呎)為至少260立方公尺(9180立方呎)，該至少兩個霧產生器件置放於成對角之轉角中以界定介於其間之約3.4公尺(11呎)之最小間距；(ii)對於範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以懸垂組態安裝，其中與該封閉空間之任何壁之間隙處於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內；(iii)對於範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以側壁組態安裝，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下處於約1.0公尺(3.3呎)至約天花板封閉體高度之一半之範圍內且與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)；(iv)對於範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以懸垂組態安裝至少兩個霧產生器件，其中與該封閉空間之任何壁之間隙處於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內且彼此間隔處於約3.4公尺(11呎)至約6.7公尺(22呎)範圍內之距離；及(v)對於範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以側壁組態安裝至少兩個霧產生器件，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下處於約1.0公尺(3.3呎)至約天花板封閉體高度之一半之範圍內且與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)，從而使得該至少兩個霧產生器件各自界定一具有自該器件至一相對壁之直徑為約1.5公尺(5呎)的未阻塞排放路徑之排放中心線，該器件係安裝於距離該相對壁範圍介於約3.8公尺(12.5呎)至約12.0公尺(39.3呎)之間的距離處，且該至少兩個器件之該等排放中心線具有範圍介於1.0公尺(3.3呎)至約4.6公尺(15呎)之間的垂直間距。
此系統進一步包括一獨立式流體供應源，其包括一耦接至第一流體入口之液體供應以使液體以環流形式自霧化器件排放，該流體供應進一步包括一耦接至第二流體入口之處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自霧化器件排放以在如(例如)本文所揭示之可選用腔室中與液體環流混合以便形成霧來處理火災。該流體供應進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)液體供應由氣體供應加壓，該液體供應耦接至第一流體入口以在至少0.5巴(7psi.)之壓力下將液體提供至該入口以使液體流過第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應，其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)氮氣氣缸，各氣缸耦接至一耦接至第二流體出口之管道歧管，其中來自該歧管之經調節排放壓力為至少6.9巴(100psi.)；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))由氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至第一流體入口；及(iii)液體及氣體係以處於約1:1至約3:1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至器件。
在此系統中，霧進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有處於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化規模火災而言，撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
在本發明之此態樣之另一實施例中，提供一種利用霧處理火災之火災防護系統，該火災具有範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化火災規模。此系統包含：一置放於一具有約130立方公尺(4590立方呎)體積之封閉空間中之霧化器。該霧化器包括：一具有沿裝置之縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口之第一流體通道，該第一流體通道界定一工作噴嘴；一具有一第二流體入口及一第二流體出口之第二流體通道，該第二流體通道沿該裝置之該縱軸置放且與該第一流體通道同軸，該第二流體通道界定一輸送噴嘴；一置放於該第二流體通道中以致該輸送噴嘴界定相對於該縱軸之發散流動模式的固體突起；及一與該工作噴嘴及該輸送噴嘴連通之腔室；一包括一耦接至第一流體入口的來自該工作噴嘴之約5.71pm(1.5gpm)之流動速率之液體供應的流體供應源，該流體供應進一步包括一耦接至第二流體入口之處於約6.9巴(100psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自該輸送噴嘴排放以在腔室中與液體混合以便形成霧來撲滅火災。
在此系統中，霧進一步具有選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有處於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化規模火災而言，撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
本發明之又一實施例為一種水霧火災防護系統，其用於撲滅包括暴露火災、遮蔽火災、池火災、噴射火災及/或瀑布式火災之火災。此系統包含至少一個經安裝用於將一定水霧體積引入一佔據空間中之霧化器，該至少一個霧化器耦接至一流體供應及一氣體供應，該流體供應為一水供應且該氣體供應為一定體積之氮氣(N2 )，其中所產生之水霧體積係由在處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下傳送之氣體界定。
此外，本文所揭示之各系統較佳可調以處理增加或減少之封閉體體積。更特定言之，一較佳系統較佳經組態以排放與待防護之封閉空間之尺寸相關之體積。因此，在此實施例之一較佳態樣中，至少一個霧化器為一單一霧化器，當該單一霧化器中所排放之總體積與由兩個或兩個以上霧化器排放之總體積相當時，其提供與兩個或兩個以上相同霧化器相比實質相當之火災防護。
霧式火災防護方法
本發明之此態樣之一實施例為一種霧式火災防護方法，其用以處理一具有至少一百三十立方公尺(130立方公尺(4590立方呎))體積之實質封閉空間中之火災，該方法包含使用至少一個置放於該空間中用於將霧排放至該空間中之霧化器件，該至少一個霧化器件為一包括一第一流體通道及一第二流體通道之供第一流體及第二流體用之雙流體霧化器件，該第一流體通道具有沿該器件之縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口，該第一流體通道界定向該縱軸收斂使得一流動路徑在自該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小之平滑彎曲輪廓，該第一流體通道界定範圍介於約119,000立方毫米至約121,500立方毫米之間的總體積；該第二流體通道具有第二流體穿過之一第二流體入口及一第二流體出口，該第二流體通道沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一處於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定範圍介於24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積，該第二流體通道界定一輸送噴嘴。此方法進一步包括使用該至少一個霧化器件產生液霧，其包括：將液體作為第一流體傳送至該第一流體入口穿過該第一流體通道，以使液體以環流形式自該第一流體出口排放；在範圍介於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之操作壓力下，將氣體作為第二流體傳送至該器件之該第二流體入口以使氣體流過該第二流體通道且自該第二流體出口排放以與液體環流混合從而形成霧；及使霧分布遍及該封閉空間。在此方法中，該分布包括自霧化器件排放液體及氣體歷時至少十分鐘之排放時間。排放氣體包括以至少音速之速度排放該氣體以使霧具有選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有處於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化規模火災而言，撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
本發明之此態樣之另一實施例為一種用於一封閉空間之全淹沒霧式火災防護方法。此方法包含：將一定體積之霧自至少一個霧化器件排放至該封閉空間中；使該體積之霧分布以界定該室中能撲滅位於該室中任何地方之火災的各定積空間單元之密度；及提供一獨立式流體供應源。該獨立式流體供應源包括：一液體供應，其耦接至該至少一個霧化器件以使液體以環流形式自該器件排放；及一處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，其耦接至該至少一個霧化器件以自該器件排放從而與液體環流混合以便形成霧。在此方法中，該提供進一步選自由以下組成之群：(i)液體供應由氣體供應加壓，該液體供應耦接至第一流體入口以在至少0.5巴(7psi.)之壓力下將液體提供至該入口，以使液體流過第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應，其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)氮氣氣缸，各氣缸耦接至一耦接至第二流體出口之管道歧管，其中來自該歧管之調節排放壓力為至少6.9巴(100psi.)；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))由氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至第一流體入口；及(iii)液體及氣體係以處於約1:1至約3:1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至器件。
此方法可進一步包含藉助於選自由以下組成之群之參數中之一者產生霧：(i)大部分液滴具有處於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化規模火災而言，撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
在此方法中，該至少一個霧化器可包含：一具有沿裝置之縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口之第一流體通道，該第一流體通道界定一工作噴嘴；一具有一第二流體入口及一第二流體出口之第二流體通道，該第二流體通道沿該裝置之該縱軸置放且與該第一流體通道同軸，該第二流體通道界定一輸送噴嘴；一置放於該第二流體通道中以致該輸送噴嘴界定相對於該縱軸之發散流動模式的固體突起；及一與該工作噴嘴及該輸送噴嘴連通之腔室。
此方法可進一步包含產生形成液霧之液滴，其中大部分液滴具有處於1至5微米範圍內之直徑。此方法可進一步包含在該體積中產生紊流以誘導能輸送液霧且使液霧分散之氣流。在此方法中，氣體可以超音速排放。在此方法中，該排放可包括界定總液體體積以撲滅以千瓦/立方公尺(kW/cu. m.)為單位量測之正規化火災規模，對於處於約一(1kW/m3 )至約八(8kW/m3 )範圍內之正規化火災規模範圍而言，總撲滅體積分別處於約0.57公升/立方公尺(0.57liters/cu. m.)(0.0042加侖/立方呎(0.0042gal./cu. ft.))至0.057公升/立方公尺(0.057liters/cu. m.)(0.00042加侖/立方呎(0.00042gal./cu. ft.))之範圍內。排放可為所防護之空間的函數，該空間可具有約260立方公尺(cu. m.)之體積，且液霧可界定約四加侖(4gal.)液體至約四十加侖(40gal.)之撲滅體積。
在此方法中，對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化火災規模而言，排放液霧撲滅火災且界定分別處於約780秒至約80秒之範圍內的撲滅時間範圍。
在此方法中，對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化火災規模而言，較佳地，排放液霧撲滅火災且界定約500秒至約80秒之撲滅時間範圍。
在此方法中，對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化火災規模而言，更佳地，排放液霧撲滅火災且界定約420秒至約80秒之撲滅時間範圍。
在本發明之此態樣之另一實施例中，提供一種產生霧之方法。此方法包含：使第一流體穿過一霧產生裝置之一第一流體通道，其中該第一流體通道具有一第一流體出口；使第二流體流過該霧產生裝置之一第二流體通道，其中該第二流體通道具有一第二流體出口及一喉部，該喉部具有比該第二流體出口小之橫截面積，其中該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，從而使其具有一介於5度與30度之間的入射角；使第二流體流加速穿過該第二流體通道之喉部；及使該第一流體及該第二流體自其各別出口噴出，以使得自該第二流體出口流出之經加速第二流體流對自該第一流體出口流出之第一流體流賦予剪切力，進而使該第一流體至少部分霧化以產生經分散之液滴流動型態。
本發明之此態樣之另一實施例為一種產生霧之方法。此方法包含：使第一流體穿過一霧產生裝置之一第一流體通道，其中該第一流體通道具有一第一流體出口；使第二流體流過該霧產生裝置之一第二流體通道，其中該第二流體通道具有一第二流體出口及一喉部，該喉部具有比該第二流體出口小之橫截面積，以使該喉部與該第二流體出口之間的面積比介於2:3與1:4之間，其中該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位以致其具有一小於90度之入射角；使第二流體流加速穿過該第二流體通道之喉部；及使該第一流體及該第二流體自其各別出口噴出，以使得自該第二流體出口流出之經加速第二流體流對自該第一流體出口流出之第一流體流賦予剪切力，進而使該第一流體至少部分霧化以產生經分散之液滴流動型態。
先前兩個實施例可進一步包含：在該等出口之下游第二流體中產生一紊流區，及使經分散之液滴流動型態穿過該紊流區，進而使該經分散的液滴流動型態中之第一流體進一步霧化。
本發明之方法可進一步包含藉由改變第一流體及/或第二流體之速度及/或密度來控制該第一流體與該第二流體之間的動量通量比之步驟。
本發明之方法可進一步包含調整第一流體出口之橫截面積以改變第一流體流之出口速度之步驟。較佳地，該出口速度為超音速。
裝配方法
在本發明之另一實施例中，提供一種裝配一霧產生裝置之方法。此方法包含以下步驟：形成一含有第一流體供應通道及第二流體供應通道之基座元件；形成一含有一孔之漏斗形元件，且使該漏斗形元件軸向且同心地定位於該基座元件上以使該孔與該第二流體供應通道連通；形成一細長栓塞元件，且使該栓塞元件軸向且同心地附接至該基座元件以使該栓塞元件之一部分位於該孔內，且將一第二流體通道界定於該同心漏斗形元件與該栓塞元件之間；形成一覆蓋元件，該覆蓋元件具有一經調適以封閉該漏斗形元件及該栓塞元件且經調適以軸向且同心地定位於該基座元件上之第一端，該覆蓋元件進一步包含一具有一出口之第二端，且使該覆蓋元件附接至該基座元件以致將一第一流體通道界定於該漏斗形元件之一外表面與該覆蓋元件之一內表面之間，且該第一流體通道之一第一流體出口及該第二流體出口與該覆蓋元件之出口連通。
在此實施例之一態樣中，形成漏斗形物之步驟可包括形成一自該漏斗形物徑向突出之凸緣部分，且其中使該覆蓋元件附接至該基座之步驟包括將該漏斗形物之凸緣部分夾於該覆蓋元件與該基座之間。
在此實施例之另一態樣中，使該覆蓋元件附接至該基座之步驟包括調適該覆蓋元件以致能相對於該基座調整該覆蓋元件之軸向位置。
在此實施例之一態樣中，使該栓塞元件附接至該基座之步驟包括將該栓塞元件螺接至該基座上以致能相對於該基座及該漏斗形物調整該栓塞之軸向位置。
霧化器件
在本發明之另一實施例中，提供一霧化器件。此器件包含：一具有沿該器件之縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口之第一流體通道，該第一流體通道界定向該縱軸收斂使得一流動路徑在自該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小的平滑彎曲輪廓，該第一流體通道界定範圍介於約119,000立方毫米至約121,500立方毫米之間的總體積；一具有第二流體穿過之一第二流體入口及一第二流體出口之第二流體通道，該第二流體通道沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一處於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定範圍介於24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積，該第二流體通道界定一輸送噴嘴；及一與該第一流體出口及該第二流體出口連通之腔室，其中該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位以致其具有一介於約5度與約30度之間的入射角。
在本發明之此態樣之另一實施例中，提供一霧化器件，該器件包含：一具有沿該器件之縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口之第一流體通道，該第一流體通道界定向該縱軸收斂使得一流動路徑在自該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小之平滑彎曲輪廓，該第一流體通道界定範圍介於約119,000立方毫米至約121,500立方毫米之間的總體積；及一具有第二流體穿過之一第二流體入口及一第二流體出口之第二流體通道，該第二流體通道沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一處於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定範圍介於24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積，該第二流體通道界定一輸送噴嘴，該第二流體通道係以一定入射角置放於該第一流體流動路徑與該第二流體流動路徑之間，該入射角範圍介於約5度與約30度之間。
在本發明之此態樣之另一實施例中，提供一種由液體及氣體產生霧之霧化器件。該霧化器件包含：一具有一用於接收流動速率介於約1-4gpm之間、諸如介於約3.81pm至約7.611pm(1-2gpm)之間之液體之第一流體入口的第一流體通道，該第一流體通道具有一沿裝置之縱軸置放以供以環流形式自該第一流體通道排放之第一流體出口；一具有一用於接收壓力為約6.9巴(100psi.)之氣體之第二流體入口的第二流體通道，該第二流體通道具有一用於氣體排放之第二流體出口，與該第一通道分離之該第二流體通道沿該裝置之縱軸置放且與該第一流體通道同軸；一置放於該第二流體通道中以致該第二流體通道界定相對於該縱軸之發散流動模式的固體突起。在此實施例中，液體及氣體係自該第一流體出口及該第二流體出口排放以形成霧，該霧形成實質圓錐形之噴霧圖案。該噴霧圖案界定一與該縱軸之約15度之夾角。較佳地，該器件進一步包含一與該第一流體出口及該第二流體出口連通以使液體及氣體排放物混合從而形成霧之腔室。
在本發明之此態樣之另一實施例中，提供一種具有縱軸之霧產生裝置。此裝置包含：一具有一第一流體入口及一第一流體出口之第一流體通道，及一具有一第二流體入口及一第二流體出口之第二流體通道。該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位以致其具有一介於5度與30度之間的入射角。該第二流體通道具有一位於該第二流體入口與該第二流體出口之間的喉部，其中該喉部具有比該第二流體入口或該第二流體出口之橫截面積小之橫截面積。
在此實施例中，較佳地，喉部與第二流體出口之間的面積比介於2:3與1:4之間。
在此實施例中，第一流體通道可自第二流體通道向外徑向定位。
較佳地，第一流體通道及第二流體通道與裝置之縱軸同軸。
在此實施例中，第一流體通道可包含一位於第一流體入口與第一流體出口之間的中間部分，其中該中間部分具有大於該第一流體入口或該第一流體出口之橫截面積的橫截面積。
在此實施例中，裝置可進一步包含：一具有一經調適以連接至第一流體供應之第一端及一連接至第一流體入口之第二端的第一流體供應通道，及一具有一經調適以連接至第二流體供應之第一端及一連接至第二流體入口之第二端的第二流體供應通道，其中該第一供應通道及該第二供應通道實質平行於該裝置之縱軸。較佳地，該裝置進一步包含一含有該第一流體供應通道及該第二流體供應通道之基座元件。
裝置可進一步包含一漏斗形元件及一細長栓塞元件，其中該漏斗形元件具有一孔且經調適以同軸定位於基座元件之上從而使該孔與第二流體供應通道連通，且其中該栓塞元件經調適以附接至該基座元件從而使該栓塞之一部分位於該孔內且將第二流體通道界定於該漏斗形物與該栓塞之間。
裝置可進一步包含一覆蓋元件，其封閉基座元件、漏斗形元件及栓塞元件從而將第一流體通道界定於該漏斗形物之外表面與該覆蓋元件之內表面之間。較佳地，該覆蓋元件具有一經調適以同軸定位於該基座元件之上且附接至該基座元件之第一端，及一具有一經調適以與第一流體出口及第二流體出口連通之出口的第二端。較佳地，該覆蓋件之第二端包括一軸向突出之唇緣部分，該唇緣部分界定一與第一流體出口及第二流體出口連通之孔洞。
在裝置中，栓塞元件具有一附接至基座元件之第一端及一界定第二流體通道之第二端，其中該第二端具有一凹形之端面。
在裝置中，漏斗形元件可包括一徑向突出之凸緣部分，其中該凸緣部分係夾於基座元件與覆蓋元件之間以維持該漏斗形元件相對於該基座元件之軸向位置。
裝置可經調適以致能相對於基座調整覆蓋元件之軸向位置。
在裝置中，栓塞元件可螺接至基座上以致能相對於基座及漏斗形物調整該栓塞元件之軸向位置。
在本發明之此態樣之另一實施例中，提供一種具有縱軸之霧產生裝置。此裝置包含：一具有一第一流體入口及一第一流體出口之第一流體通道，及一具有一第二流體入口及一第二流體出口之第二流體通道。該第一流體通道環繞該第二流體通道且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位從而使其具有一小於90度之入射角。在此裝置中，該第二流體通道包括一位於該第二流體入口與該第二流體出口之間的喉部，該喉部具有比該第二流體入口或該第二流體出口之橫截面積小之橫截面積，以致該喉部與該第二流體出口之間的面積比介於2:3與1:4之間。該裝置包括自該第二流體通道向外徑向定位之該第一流體通道。
在此實施例中，第一流體通道及第二流體通道與裝置之縱軸同軸。
在此實施例中，第一流體通道包括一位於第一流體入口與第一流體出口之間的中間部分，該中間部分具有大於該第一流體入口或該第一流體出口之橫截面積的橫截面積。
此實施例之裝置進一步包含：一具有一經調適以連接至第一流體供應之第一端及一連接至第一流體入口之第二端的第一流體供應通道，及一具有一經調適以連接至第二流體供應之第一端及一連接至第二流體入口之第二端的第二流體供應通道，其中該第一供應通道及該第二供應通道實質平行於該裝置之縱軸。在此實施例中，該裝置進一步包含一含有該第一流體供應通道及該第二流體供應通道之基座元件。
裝置可包含一漏斗形元件及一細長栓塞元件，其中該漏斗形元件具有一孔且經調適以同軸定位於基座元件之上從而使該孔與第二流體供應通道連通，且其中該栓塞元件經調適以附接至該基座元件以致該栓塞之一部分位於該孔內且將第二流體通道界定於該漏斗形物與該栓塞之間。
在此實施例中，裝置進一步包含一覆蓋元件，其封閉基座元件、漏斗形元件及栓塞元件，從而將第一流體通道界定於該漏斗形物之外表面與該覆蓋元件之內表面之間。較佳地，該覆蓋元件具有一經調適以同軸定位於該基座元件之上且附接至該基座元件之第一端，及一具有一經調適以與第一流體出口及第二流體出口連通之出口的第二端。在此實施例之裝置中，該覆蓋件之第二端包括一軸向突出之唇緣部分，該唇緣部分界定一與第一流體出口及第二流體出口連通之孔洞。
在此實施例中，栓塞元件具有一附接至基座元件之第一端及一界定第二流體通道之第二端，其中該第二端具有一凹形之端面。
在此實施例中，漏斗形元件包括一徑向突出之凸緣部分，其中該凸緣部分係夾於基座元件與覆蓋元件之間以維持該漏斗形元件相對於該基座元件之軸向位置。較佳地，裝置經調適以致能相對於該基座調整該覆蓋元件之軸向位置。在實施例之裝置中，該栓塞元件可螺接至該基座上以致能相對於該基座及該漏斗形物調整該栓塞元件之軸向位置。
霧產生裝置之其他可選擇特徵為可能的。舉例而言，喉部之橫截面積可介於20mm2 與35mm2 之間，且該喉部與第二流體出口之間的第二流體通道之等效擴張角可介於5度與10度之間。第二流體出口之橫截面積可比第一流體出口之橫截面積大介於4倍與7倍之間。此外，第一流體出口與第二流體出口可彼此相鄰地定位。
併入本文中且構成本說明書之一部分的隨附圖式說明本發明之例示性實施例，且其連同上文所給出之一般描述及下文所給出之詳細描述一起用以闡明本發明之特徵。
較佳系統
圖1展示提供封閉空間120之全淹沒霧式火災防護之較佳霧系統100，較佳為液霧。更具體言之，霧系統100提供以有效處理、較佳控制或抑制且更佳撲滅火災之濃度懸浮於分布遍及封閉空間之氣體中的滅火劑液滴。該滅火劑較佳為液體，諸如水。或者，該滅火劑可為蒸汽，或另外在替代選擇中，滅火劑可為泡沫，諸如水成膜泡沫(aqueous film forming foam，AFFF)。AFFF可由合成產生之材料(諸如與水混合之液體清潔劑)製成。
霧系統100適用之封閉空間120之實例包括(但不限於)：引擎室、渦輪機械室，或機艙空間、特殊危險機艙空間及/或燃氣渦輪封閉體中需要危險易燃液體之火災防護的任何其他封閉體。封閉空間120可由各種尺寸特徵(諸如，以立方公尺(cu. m.)或立方呎(cu. ft.)為單位量測之總自由體積V)或由其長度、高度及寬度之線性尺寸公尺(m.)或呎(ft.)表徵。總自由體積V定義為封閉體或室之體積減去固定體積，其中該固定體積係由位於該封閉體中之固定或永久設備或其他固體障礙物確定。
較佳將封閉空間120密封以防止封閉空間內部與外部環境之間的任何通風交換。或者，該空間中之所有自然通風口(亦即，門口)之最大總面積不大於4.0平方公尺(sq. m.)(43.1平方呎(sq. ft.))。另外在替代選擇中，若封閉空間具有在系統100致動時即自動關閉之防火隔板，則自然通風口之最大面積可增加。就封閉空間具有強制通風系統(亦即，風扇及/或節風門)而言，該等強制通風系統較佳組態成在較佳火災防護系統100致動時即切斷。
較佳系統100包括至少一個且較佳兩個或兩個以上產生霧且將霧排放至界定封閉體體積V之待防護之實質封閉空間120中的器件130。排放器件130較佳為液體霧化器件或霧化器。在液霧系統100中，霧化器130中之每一者與滅火流體之液體源140(較佳為水)及加壓氣體源150(較佳為氮氣或一些其他可壓縮流體)連通。氣體源150較佳充當霧化氣體以產生液霧且充當載氣以分布形成液霧之液滴。氣體源150較佳為惰性的且由此該氣體可進一步充當惰化劑，從而增強火災抑制性能。
較佳地，系統100之液體源140及氣體源150形成一獨立式總成，以致系統100具有獨立液體及氣體源。在較佳系統100中，液體源140較佳為一專用獨立式滅火液體罐，且氣體源150較佳為一組惰性氣體氣缸。氣體源150係連接至一耦接至、較佳以並聯方式耦接至水罐140及每一霧化器130之饋料管線。氣體源150使液體源140加壓，從而使得可在所需工作壓力下將水提供至各霧化器130。達至霧化器130之單獨氣體饋料提供使液體霧化且挾帶液體以產生霧之氣體。來自霧化器之氣體排放進一步提供高速、較佳音速至超音速之氣體以輸送霧且將霧分布遍及封閉體體積V。儘管系統100可經組態以在大於或小於十分鐘之時間內達成可用液體及氣體供應之完全排放，但較佳將液體源140及氣體源150定尺寸以提供至少約十分鐘之霧化器排放持續時間。
圖2展示較佳霧系統之替代實施例200。系統200使用所防護之設施之可用水及氣體供應，而非利用獨立式液體及氣體供應。舉例而言，系統200及其每一霧化器230均可經由歧管252連接至由較佳系統防護之設施(諸如工廠)之主水供應240及氣體供應250。
再次參看圖1，較佳系統100在封閉空間120內提供一或多個能偵測封閉空間120中火災110之存在的偵測器160。偵測器160(圖2中之260)進一步較佳耦接至氣動致動器180以提供系統100之自動操作。該等偵測器進一步較佳經組態以產生信號從而操作氣動致動器180。偵測器160進一步較佳耦接至警報面板170(圖2中之270)以向系統操作者報警以對系統手動操作。偵測器160可組態為熱偵測器、紅外偵測器、定溫偵測器、升溫速率偵測器、煙偵測器、化學蒸氣偵測器、光學偵測器或其組合中之任一者。該等偵測器提供系統100冗餘或雙重連鎖組態以防止系統100之誤脫扣。在操作中，熱偵測器160較佳經組態以產生信號從而在面板170處脫扣警報信號，以便提供已在空間120中偵測到火災110之可聽及/或可視警報信號。
致動器180之操作較佳引發氣體自氣體源150排放。所排放之氣體使液體源140加壓以將液體滅火劑在所需工作壓力下或以較佳流動速率傳送至各霧化器130。在較佳系統100中，同軸孔口132置放於液體源140與各霧化器130之間，以便以實質恆定之流動速率且在實質恆定之操作壓力下將液體提供至霧化器130。各霧化器130使輸入液體霧化從而產生液霧以排放至空間120中來處理火災110。亦將氣體直接傳送至霧化器130中以使輸入流體霧化且以高速噴射流形式排放。液霧及氣體係以足夠動量排放以移去置放沿霧化器之出口置放之保護帽。例如圖21(連同霧化器1000之較佳實施例)中所示之保護帽1002覆蓋霧化器之出口以保護處於非致動狀態之霧化器之內件免受可能在封閉空間120中之任何碎片或污染物影響。氣體較佳以音速至超音速排放，以致能在封閉空間120內產生紊流及/或誘導可輸送液霧且使液霧分布遍及封閉空間120之低速流以提供較佳液霧全淹沒火災防護。
液霧較佳係由大量尺寸處於約1微米至約10微米且更佳1微米至約5微米範圍內之能由所誘導之氣流輸送的液滴構成。所排放之液滴分散遍及封閉空間120以包圍火災110。液滴遭遇火災，蒸發且產生大量能置換氧氣之蒸汽或液體蒸氣。液霧排放之速率及其在整個空間中之密度或濃度使得蒸發速率可有效置換氧氣以處理火災，較佳控制或抑制火災，且甚至更佳撲滅火災。除置換氧氣以外，液體蒸氣藉由液體蒸氣霧沫來稀釋易燃蒸氣。隨著液體轉化成蒸氣，自火災吸取熱以冷卻燃料。
具有獨立式流體供應之液霧火災防護系統之其他較佳實施例示意性地展示於圖3A-D、圖4A及圖4B中，且描述於題為"AquasonicTM :Total Flooding Water Mist Type 130 and 260 Systems"之TYCO FIRE & BUILDING PRODUCTS草案資料表(draft Data Sheet)TFP2280(起草-2007年11月)中，其附屬於美國臨時專利申請案第60/989,083號且以引用的方式全部併入。圖3A之系統300'較佳經組態具有兩個懸垂安裝之用於防護一界定多至260立方公尺(cu. m.)(9180立方呎)之自由體積之實質封閉空間的霧化器330'。圖3B之系統300"較佳經組態具有兩個側壁安裝之用於防護一界定至多260立方公尺(cu. m.)(9180立方呎)之自由體積之實質封閉空間的霧化器330"。圖3C之系統400'較佳經組態具有一懸垂安裝之用於防護一界定至多130立方公尺(cu. m.)(4590立方呎)之自由體積之實質封閉空間的單一霧化器430'。圖3D之系統400"較佳經組態具有一側壁安裝之用於防護一至多130立方公尺(cu. m.)(4590立方呎)之區域的單一霧化器430"。對於懸垂安裝系統300'、400'而言，較佳將火災防護提供至封閉體高度可在約3.0公尺至約5.0公尺(約9.8呎至約16.4呎)、至多約8.0公尺(26.2呎)變化之封閉空間120。對於側壁系統300"、400"而言，較佳將火災防護提供至封閉體高度可在約1.0公尺至約3.0公尺至更佳約5.0公尺(約3.3呎至約16.4呎)、至多約8.0公尺(26.2呎)變化之封閉空間120。
儘管，較佳霧系統之測試已證實提供火災防護的能力與封閉空間120內之霧化器位置無關。發明人已鑑別出在封閉空間120內霧化器安裝之較佳位置。在懸垂系統300'、400'中，霧化器較佳定位於距離任何封閉體壁最小約1.2公尺(4呎)、較佳最小為0.3公尺(1呎)且最大為3.4公尺(11呎)處，以使得霧化器具有自霧化器至封閉體底板之直徑為約1.2公尺(4呎)且更佳為0.9公尺(3呎)之未阻塞排放路徑。在雙懸垂霧化器系統300'之狀況下，霧化器較佳如(例如)圖4A之平面安裝示意圖中所示定位在置放位於固定設備127周圍之封閉體20'之相對鄰近象限或轉角區域上。更佳地，兩個霧化器330於其中心之間之間隔D為約3.4公尺(11呎)且不大於約9.3公尺(30.4呎)。
側壁安裝系統300"、400"之較佳安裝提供：霧化器係較佳安裝於封閉空間具有矩形底板平面之封閉空間120之較短寬度壁上。具有較佳側壁系統之霧化器係安裝於距離任何封閉體轉角最小約1.0公尺(3.3呎)且另外距離相對封閉體壁最小3.8公尺(12.5呎)至最大12.0公尺(39.3呎)處。此外，霧化器430'較佳安裝於天花板下方最小約1.0公尺(3.3呎)至不大於從天花板之封閉體高度之一半處，其中自霧化器至相對封閉體壁之未阻塞排放路徑直徑為約1.5公尺(4.9呎)。
可替代或另外地，在系統安裝以懸垂或側壁組態不可避免排放路徑之阻塞處，較佳定位霧化器以使所排放之噴霧圖案之橫截面積在噴霧圖案展開區中含有不大於40%阻塞，且在噴霧圖案展開區之外含有不大於50%阻塞。噴霧圖案展開區定義為自霧化器之出口端至噴霧圖案完全展開之距霧化器距離DZ遠之區域。在圖20所示之較佳霧化器1000之示意圖中，認為噴霧圖案在距霧化器之出口端約64吋處完全展開，在此點處噴霧圖案界定具有約36吋之直徑D1A之圓形橫截面。
在雙側壁霧化器系統300"之狀況下，如(例如)圖4B之平面安裝示意圖中所示，霧化器330'較佳位於封閉體20'之相對鄰近象限或轉角區域上。更佳地，兩個霧化器330'之間應具有一定間距以界定介於霧化器之排放中心線CL之間範圍介於最小約1.0公尺(3呎3吋)至最大約4.6公尺(15呎1吋)之間的垂直距離Dp。
水霧系統之較佳管道安裝
較佳液霧系統中之每一霧化器較佳耦接至流體供應以確保將液體以較佳實質恆定之流動速率傳送至霧化器且將氣體在所需操作壓力下傳送至霧化器。具有兩個具氣體及氮氣之獨立式流體供應的供260立方公尺空間(9180立方呎)防護之霧化器的霧式火災防護系統之更佳安裝描述於題為"AquasonicTM Water-Atomizing Fire Suppression System:Design,Installation,Recharge and Maintenance Manual"之ANSUL INC.公開案Ansul Part第435650號(2008)中，其以引用的方式全部併入。較佳安裝提供與美國國家消防協會(NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION)公開之標準"NFPA 750:Standard on Water Mist Fire Protection Systems"(2006年5月)的要求一致之系統。較佳安裝系統以提供自動、手動及可選用之遠端操作。作為獨立式系統，較佳安裝提供用於液體供應、氣體供應及相關系統控制之攜帶型滑座式安裝。滑座較佳經組態以供室外或室內安裝，其中特定滑座界定一具有一定佔據面積(foot print)或總尺寸之流體供應及控制總成，從而使該總成可移動穿過標準尺寸門口。
圖5-7展示在上文所述之流體霧系統之任一者中使用的較佳獨立式流體供應滑座500。較佳供應滑座500包括一組態為含有滅火液體(較佳為水)之具有至少95公升(25加侖)之容量且更佳約191公升(50加侖)之容量的罐502用於至少130立方公尺(4590立方呎)封閉空間且更佳260立方公尺(9180立方呎)封閉空間之防護的液體源。或者，可基於所防護之封閉體之體積將罐502定尺寸以提供水供應；然而，該罐應具有足夠尺寸以提供至少十分鐘之霧排放持續時間。罐502為一較佳經ASME證實之至少約14.8巴(215psi.)之壓力容器。罐502進一步包括填充入口506及出口508以供連接至與一或多個霧化器連通之系統管道。
供應滑座500進一步包括較佳組態為一組實質惰性氣體(例如氮氣)之氣缸的氣體源510。在所展示之供應滑座500中，該氣缸組包括總共六個經分級以供260立方公尺(9180立方呎)封閉空間之防護的11.3立方公尺(400立方呎)氮氣氣缸。可視所防護之空間之尺寸提供更多或更少氣缸，例如，用於130立方公尺(4590立方呎)封閉空間之防護之供應滑座包括總共三個11.3立方公尺(400立方呎)之氣缸。無論氣缸之數目或尺寸如何，氣體供應較佳經選擇以提供至少10分鐘之霧排放持續時間。
罐502及氣缸510係安放於經定尺寸以使整個滑座總成能適合穿過標準尺寸門口之滑座供應框架522內。對於所展示之較佳滑座總成502而言，滑座具有約22公尺(6.5呎)之最大高度H、約0.9公尺(3呎)之最大寬度W及約1.6公尺(5.3呎)之最大長度L。
在上文所述獨立式水霧系統中之任一者之較佳管道布置中，氣體供應510使液體供應502加壓以致將液體及氣體在相同操作壓力下傳送至霧化器，該操作壓力較佳範圍介於約2.1巴至24.1巴(30psi.至350psi.)、諸如約8.3巴(120psi.)至約6.9巴(100psi.)之間、介於約7.9巴(115psi.)與約6.9巴(100psi.)之間、介於約7.7巴(112psi.)與約6.9巴(100psi.)之間、介於約7.6巴(110psi.)與約6.9巴(100psi.)之間且更佳為約6.9巴(100psi.)。更具體言之，滑座500之每一氣缸510較佳配備有氣體調節器512，較佳設定介於約7.7巴(112psi.)至約8.3巴(120psi.)之間的流動壓力範圍以將加壓氣體饋料至管道歧管514中。管道歧管514包括一個排放出口端516以將氣體以約7.6巴(110psi.)之較佳最小壓力供應至系統之霧化器。
歧管514進一步較佳包括一分支排放出口端513，其用於耦接至水罐502以使水或其他液體供應罐502在水饋料出口508處加壓至至少約7.6巴(110psi.)之排放壓力。已知較佳獨立式流體供應滑座500中液體及氣體供應之較佳尺寸，故使用直徑處於15毫米(1/2吋)至25毫米(1吋)管範圍內之管將饋料出口與每一霧化器之間的管道定尺寸以使其具有不大於約50公升(13加侖)之最大管道體積。再參看圖1之系統示意圖，水供應管道進一步較佳包括最接近各霧化器入口之入口的同軸孔口器件132，以使達至霧化器之流體壓力下降至約0.5巴(7psi.)之較佳實質恆定之壓力及約5.71pm(1.5gpm)之更佳流動速率。較佳同軸限流孔口具有較佳處於約0.080吋至約0.092吋範圍內之限流孔口直徑，及約0.78之流動效率係數(Cd)。其他或另外，同軸孔口界定處於約2.13lpm./(巴)1/2 (0.148gpm./(psi.)1/2 )至約2.13lpm./(巴)1/2 (0.196gpm./(psi.)1/2 )範圍內之K因子範圍，其中來自霧化器及孔口總成之總流量等於K因子乘以水供應壓力之平方根。因此，氣體調節器及液體孔口促成每一霧化器中恆定之較佳液體與氣體質量流量比。
液霧系統較佳提供系統之手動、自動及/或遠端致動。因此，如圖5所見，供應滑座500較佳包括在接收來自一或多個引發器件(亦即，手動致動器或一個偵測器160)之輸入信號後自動致動液霧系統之控制面板515。控制面板515進一步較佳以可在本地或遠端操作之手動操作開關提供系統之手動致動。
每一較佳水霧系統之較佳操作方法展示於圖8之示意性說明中。該較佳方法提供產生液霧以在待防護之封閉區域中有效實行處理、控制、抑制或更佳撲滅火災110中之至少一者。另外，該較佳方法包括使霧分布遍及封閉空間120以在待防護之封閉區域中有效實行處理、控制、抑制或更佳撲滅火災110中之至少一者。遍及封閉空間120之液霧分布較佳於封閉空間內提供霧全淹沒以使霧實質均勻或均質地分布遍及該封閉空間，以致各單位體積之封閉空間含有無論霧產生器件相對於火災之位置或方位如何均能有效處理火災110之至少一定量或濃度的霧。
使液霧分布進一步較佳包括在封閉空間中產生紊流以誘導能輸送液霧且使液霧分散之流。較佳地，系統之霧化器在封閉空間120中以處於音速至更佳超音速範圍內之高速排放氣體，以便提供較佳紊流。
產生液霧較佳界定能經由全淹沒處理位於封閉空間120中任何地方之火災110的封閉空間120中各單位體積空間(霧密度)或至少各130立方公尺(4590立方呎)之封閉體體積V的霧平均體積或質量。因此，較佳方法可足夠處理由來自霧化器130之物件遮蔽或阻塞之火災110，或另外處理位於霧化器130之直接排放路徑外部之火災。因此，較佳方法提供與霧化器130相對於火災之位置無關之實質遍及整個封閉空間120之火災防護。此外，由於足以處理火災之霧之最小量為封閉空間120之封閉體體積V的一函數，因此霧防護方法與封閉空間120之任何特定線性尺寸特徵無關。
另外，最小霧密度可為待處理火災之方式之一函數。舉例而言，較佳方法可提供經組態以藉由控制、抑制及/或撲滅火災中之任一者來處理火災之霧密度。更具體言之，較佳系統及其產生液霧之方法包括提供具有有效處理火災之液滴尺寸之液滴的適當分布。較佳地，液霧實質由具有50微米以下、更佳10微米以下且甚至更佳處於約1微米至約5微米範圍內之直徑的液滴構成。小水滴尺寸使得源於較佳產生之紊流之低速氣流有可能輸送此等液滴且在多個方向上將此等液滴均勻分布於封閉空間120內。
咸信，產生具有處於較佳尺寸範圍內之液滴之液霧與使液霧均勻分布遍及封閉空間120之組合可藉由利用液體(例如水)之蒸發能力以置換氧氣從而使火災缺氧以便處理、控制、抑制或更佳撲滅火災來有效處理火災，這與霧化器130之位置或方位無關。氧氣由水蒸汽置換係局部(亦即，在火災之火焰內)及整體(亦即，在火焰外部及封閉空間120內)發生。此外，水轉化成蒸氣提供上文所述之其他滅火機制，例如，自火災吸取熱以冷卻燃料。
水藉由其自液體蒸發、轉化且膨脹成蒸氣來置換氧氣。在大氣壓力下，一公升液體水蒸發後即膨脹成約1600-1700公升水蒸氣。因此，對於單位體積液霧而言，液霧之置換能力與其在遭遇火災或自火災散發之熱後能蒸發之體積之比例直接相關。因此，較佳霧系統及其操作方法將霧排放傳送至封閉空間120中，其中大量霧能在最接近火煙流(fire plume)之區域中蒸發。待由較佳系統處理之典型火煙流之速度處於約1.5公尺/秒(5呎/秒)至約15公尺/秒(50呎/秒)之範圍內，且水霧之水滴需蒸發之區域係處於初始8公分至30公分(3吋至12吋)之火煙流內。
在不希望受任何特定理論限制之情況下，咸信此區域內之水滴需較佳在0.02秒至約0.05秒範圍內蒸發以經由實質局部化氧氣耗盡來直接撲滅火災。藉由具有水滴之大量分布具有處於10微米以下之較佳液滴尺寸範圍內之尺寸的水霧，使得霧含有在處於初始8公分至30公分(3吋至12吋)之火煙流內時可在0.02秒至0.05秒範圍內蒸發之液滴分布。
此外，由於較大部分之排放霧用於耗盡氧氣，因此與習知灑水系統相比，需要較少量之液體以有效處理火災。咸信，液霧火災防護之較佳方法或更特定言之全淹沒法亦使用比已知水霧火災防護系統少之水來有效處理火災。較佳方法及其所排放之液霧包括用於處理火災增長之額外機制，例如，除置換氧氣以外，水滴之蒸發自火災吸取熱，進而冷卻燃料。
較佳霧系統及方法呈現用於火災防護之環境友好或"綠色技術"。具體言之，系統所使用之水之低體積使廢水及排水降至最低。另外，使用較佳氮氣作為霧化及輸送流體在火災及系統致動之情況下對環境、系統操作者或員工不存在額外危險。
系統參數
較佳液霧系統之設計及性能總體上可隨諸如以下一或多個系統輸入參數而定：流體至霧化器件之壓力及/或流動速率、待防護之封閉空間120之體積及組態、待防護之封閉空間中之燃料、待由該系統處理之預期火災類型/規模，及/或封閉空間中通風口之尺寸及組態。
更具體言之，待由系統排放至封閉空間120中之流體霧之體積、流量、霧密度及/或液滴尺寸可由(例如)氣體之入口特徵、液體之流動速率及/或二者之間的關係來界定。舉例而言，在上文所述之霧式火災防護系統中，液體之特定流動速率可提供有效處理火災之液霧，其限制條件為存在足夠流量及壓力之霧化氣體。上文所述之較佳方法及系統中所使用之霧化器130較佳組態為多流體霧化器，例如較佳使用液體及氣體以產生霧之雙流體霧化器。在上述較佳系統及方法中使用之較佳霧化器將於下文更詳細描述。或者，可使用單一流體或其他液體霧化器，其限制條件為該等器件可提供具有如本文所述之適當體積濃度、液滴尺寸及分布特徵之所需霧。
下文描述(例如)關於使用圖11之較佳霧化器。申請者已鑑別出較佳液霧形成之入口氣體壓力或氣體操作壓力，其處於約2.1巴至24.1巴(30psi.至350psi.)範圍內，較佳處於約5.0巴至13.8巴(72psi.至約200psi.)範圍內，更佳處於約5.9巴至9.0巴(85psi.至約130psi.)範圍內，甚至更佳處於約6.9巴至約8.4巴(100psi.至約122psi.)範圍內，且最佳為約7.6巴(110psi.)。其他或另外，此等入口氣體壓力界定較佳處於約0.0141kg/s(25scfm)至約0.1667kg/s、0.0476kg/s(84scfm)至約0.0619kg/s(109scfm)範圍內且較佳為約0.0476kg/s(84scfm)之質量流率及氣體體積流率。較佳之水霧系統及其操作亦比已知水霧系統有效，此係由於較佳系統300'、400'在比已知高壓水霧系統低之壓力下操作。具體言之，已知高壓水霧系統需要約70巴(1015psi.)之最小操作壓力。相比之下，系統300、400僅需要約6.9巴(100psi.)之最小操作壓力。
申請者已確定，為使用較佳霧化器產生有效處理火災增長之流體霧，需要鑒於入口氣體供應而在霧化器入口處之經適當組態之液體供應。較佳地，在較佳霧化器之液體入口處之液體壓力為約0.5巴(7psi.)且流動速率為約1-4gpm，諸如約3gpm或約3.81pm至約7.611pm(1-2gpm)。更佳地，較佳水霧系統之性能及待排放之流體霧之特徵係為液體與氣體之質量流量比的一函數。更具體言之，申請者已確定較佳霧化器130提供有效液霧，其中對於達至霧化器件之氣體之特定入口質量流量或壓力而言，在霧化器130之入口處之流體提供處於約1:1至約3:1且更佳約1.75:1至約2.25:1至約2.5:1範圍內之液體與氣體質量流量比。由於該比率可由一種流體與另一種流體之關係來界定，因此霧化器性能及由此系統之滅火性能可由至少一種流體(較佳為氣體)之入口特徵來確定。
或者，系統設計及性能可為室尺寸之一函數。舉例而言，霧系統之一較佳實施例提供以公升(L)(加侖(gal.))為單位量測之最小及最大體積液霧中之至少一者之排放，以處理封閉空間120中之火災。在較佳霧系統之一特定實施例中，對於具有約260立方公尺(9180立方呎)之體積之封閉空間120的火災防護而言，液霧排放之體積處於最小約22.7公升(6加侖)液體至約57公升(15加侖)之範圍內。該方法進一步界定具有約130立方公尺(cu. m.)(4590立方呎)之體積之封閉空間120的火災防護，其中對於相同濃度之液滴而言，液霧排放之體積處於最小11.4公升(3加侖)液體至約28.4公升(7.5加侖)之範圍內。在一較佳態樣中，對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，較佳系統之總液體供應體積較佳處於五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之範圍內。
儘管較佳霧系統係針對最小總排放時間(較佳為約十分鐘)定尺寸，但可另外依據待防護之封閉空間中預期火災規模對系統定尺寸從而提供液霧之最小總排放體積。舉例而言，較佳系統設計可提供霧之總排放液體體積以撲滅特定單位之封閉體體積(以公升/立方公尺(1./cu. m.)(加侖/立方呎(gal./cu.ft.))為單位量測之撲滅體積)之火災。較佳地，對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，液霧之總撲滅體積小於約八加侖(8gal.)。更佳地，對於處於約一(1kW/m3 )至約八(8kW/m3 )範圍內之火災規模之正規範圍而言，系統之總撲滅體積處於0.57公升/立方公尺(0.571iters/cu. m.)(0.0042加侖/立方呎(0.0042gal./cu. ft.))至0.057公升/立方公尺(0.0571iters/cu. m.)(0.00042加侖/立方呎(0.00042gal./cu.ft.))之範圍內。
由於較佳系統之較佳設計及操作方法可提供撲滅火災之總體積，因此較佳系統參數可針對正規化火災規模之範圍進一步界定撲滅時間之範圍。在較佳方法之一態樣中，對於處於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺範圍內之火災規模之正規化範圍而言，較佳系統之撲滅時間處於約780秒至約80秒、較佳約500秒至約80秒且更佳約420秒至約80秒之範圍內。
性能及可調能力
上文所述之三個較佳霧系統係在各種火災挑戰下在量測為7.72公尺(25.3呎)(長)×6.55公尺(21.5呎)(寬)×5.1(16.8呎)(高)之約260立方公尺(9180立方呎)之體積V的封閉空間120中測試。再參看圖3A-3C，以下系統：(i)具有兩個天花板安裝之霧化器330'之霧系統300'；(ii)具有兩個側壁安裝之霧化器330"之霧系統300"；及(iii)具有單一天花板安裝之霧化器430'之霧系統400'。各系統之霧化器係以如上文所述之較佳方式定位，其中天花板安裝之霧化器係處於距離封閉體壁約1.2公尺(4呎)之最小間隙處，且側壁霧化器係位於短壁上以使其排放距離最大化。
每一系統均係以庚烷燃料火災來測試，其中放熱率(HRR)改變如下：250kW、500kW、1000kW及2000kW。對於各種火災情形而言，燃料係位於直徑隨燃料量而變之圓盤中，其中直徑(公分)/燃料量(公升)如下：對於250kW之HRR，45公分/(16公升)；對於500kW之HRR，62公分/(30公升)；對於1000kW之HRR，79公分/(24.5公升)；且對於2000kW之HRR，112公分/(49公升)。對於1000kW及2000kW火災中之每一者而言，將等份水添加至燃料中。測試火災係位於封閉空間之幾何中心中之底板上，在(2.0公尺×2.0公尺)鋼桌障礙物之下，其中該障礙物在燃料之圓盤上方約0.7公尺處。另外，在開啟水霧抑制系統之前，使各種火災燃燒(預燃燒)預定時段。使250kW及500kW火災預燃燒120秒，且使1000kW及2000kW火災預燃燒30秒。
對於各種火災情形而言，兩個霧化器系統300'、400'中之每一者首先以傳送至各霧化器之5.71pm(1.5gpm)對6.9巴(100psi.)之水流動速率對氮氣壓力來測試，且接著以傳送至各霧化器之約9.51pm(2.5gpm)對12.1巴(175psi.)之水流動速率對氮氣壓力來測試。單一霧化器系統首先以傳送至各霧化器之11.41pm(3gpm)對13.8巴(200psi.)之水流動速率對氮氣壓力來測試。該等系統中之每一者均係以庚烷燃料火災藉由針對特定放熱率量測(i)系統之撲滅時間；(ii)撲滅時間時總霧體積排放及(iii)撲滅時間時封閉空間120中之氧氣濃度來測試。
兩個天花板安裝霧化器之測試結果之概述
兩個側壁安裝霧化器之測試結果之概述
單一天花板安裝霧化器之測試結果之概述
成功的火災測試結果證實本文所述之較佳系統及方法提供有效火災防護之能力。此外，火災測試證實系統性能受(例如)上文所討論之輸入系統參數中之一或多者影響。
舉例而言，圖9展示上文所述之較佳系統300'、300"、400'中撲滅總水耗與標稱正規化火災規模之關係的三條曲線。正規化火災為以千瓦/立方公尺(kW/cu. m.)為單位量測之每單位體積封閉體之火災規模。曲線600展示較佳系統300'之撲滅水耗，其中兩個霧化器330'係天花板安裝。曲線602展示較佳系統400'之撲滅水耗，其中單一霧化器430'係天花板安裝。曲線604展示較佳系統300"之撲滅水耗，其中兩個霧化器330"係側壁安裝。
三條曲線600、602、604在標稱正規化火災規模範圍內實質類似。由此曲線600、602、604說明無論將霧化器安裝於封閉體內何處或以何種方式將霧化器安裝於封閉體內，較佳系統及方法均提供實質恆定之火災防護性能。更具體言之，對於標稱火災規模之常見範圍(較佳處於約1千瓦/立方公尺至8千瓦/立方公尺之範圍內)而言，曲線600、602、604指示：單一霧化器系統可與雙霧化器系統相同地執行，亦即，需要實質相同量之撲滅用水。因此，咸信具有單一霧化器之較佳系統可與具有兩個霧化器之系統相同地執行，其限制條件為其總流動速率相等。因此，具有單一霧化器430'之系統400'可藉由以11.41pm(3gpm)之流動速率排放液體來作適當調整以提供與具有兩個各自以5.71pm(1.5gpm)之流動速率排放之霧化器330'、330"的系統300'、300"相等之火災防護。其他曲線606、608分別展示已知高壓水霧系統及低壓水霧系統之性能，其各自需要較大量之撲滅用水。
另一組性能曲線700、702、704提供於圖10中，其中各曲線展示關於標稱正規化火災放熱率之撲滅時間。曲線700展示較佳系統300'之撲滅時間，其中兩個霧化器330'係天花板安裝。曲線702展示較佳系統400'之撲滅時間，其中單一霧化器430'係天花板安裝。曲線704展示較佳系統300"之撲滅時間，其中兩個霧化器330"係側壁安裝。圖10之其他曲線706、708分別展示已知高壓霧系統及低壓霧系統之撲滅時間。較佳系統之曲線700、702、704對於約8千瓦/立方公尺之正規化火災規模而言實質會聚且隨正規化火災規模減小僅相對細微地改變。此外，曲線700、702、704表明較佳系統可經組態以提供實質相同之火災防護性能(亦即，撲滅時間)，此與所防護之封閉體內霧化器之安裝方位及/或位置無關。此外，該等曲線說明與具有兩個霧化器之系統實質相等之來自單一霧化器之性能，其限制條件為各系統具有實質恆定或相等之排放至該體積中之排放總體積。在正規化火災規模之較低範圍處，該等曲線說明較佳系統300'、300"、400'當與已知高壓水霧系統或低壓霧系統相比時具有較短撲滅時間之能力。
進行額外測試以證實較佳系統向超過260立方公尺(9180立方呎)之較大封閉系統提供霧式火災防護之可調能力。詳言之，進行火災測試以評估較佳水霧系統在量測為13公尺(42.5呎)長×10公尺(32.8呎)寬×8.0公尺(26.2呎)高之約1040立方公尺(36,700立方呎)之體積V且在兩個較短壁之一者上具有4平方公尺之通風口之封閉空間中的性能。將處於懸垂方位之天花板安裝霧化器用於所有測試。將針對260立方公尺(9180立方呎)封閉體之雙懸垂霧化器系統300'(其中各霧化器具備6.9巴(100psi.)之氣體壓力及對應於11.41pm(3gpm)之總系統流動速率的5.7lpm(1.5gpm)之水流動速率)之性能用作比較基礎以評估較大封閉體系統之性能。
具有2000kW之標稱放熱率之測試火災用於所有測試。對於各種火災而言，38公升(10加侖)庚烷燃料及約38公升(10加侖)水定位於具有112公分直徑之圓盤中。測試火災係位於封閉空間之幾何中心中之底板上，在(2.0公尺×2.0公尺)鋼桌障礙物之下，其中該障礙物在燃料之圓盤上方約0.7公尺處。在啟動霧抑制系統之前使各測試火災預燃燒30秒。
對經組態用於防護具有1040立方公尺(36,700立方呎)之自由體積(為基礎封閉體體積260立方公尺(9180立方呎)之四倍)之封閉空間的較佳水霧系統進行三種測試。在各種測試中，改變系統參數且量測系統之性能以評估較佳水霧系統關於所改變之參數的可調能力。
在第一測試測試1中，與室尺寸成比例增加霧化器之數目。因此，隨著自由體積增加四倍，測試1將霧化器之數目自兩(2)個增加至總共八(8)個霧化器。將霧化器以均勻間隔之柵格模式安裝於封閉體天花板上，該霧化器係由兩列標稱地相隔5.0公尺(16.4呎)×3.25公尺(10.7呎)之四個霧化器組成。達至各霧化器之流動速率保持於5.7lpm(1.5gpm)之恆定速率且操作氣體壓力保持於6.9巴(100psi.)。因此，測試1之系統提供45.41pm(12gpm)之總系統流量。
在第二測試測試2中，霧化器之數目自兩(2)個增加至總共四(4)個霧化器。測試1中所利用之八(8)個霧化器留在其原始安裝位置中，但切斷至每隔一個霧化器之流體供應，使得產生處於交錯模式之規定的總共四(4)個功能霧化器。達至各霧化器之流動速率保持於5.71pm(1.5gpm)之恆定速率且操作氣體壓力保持於6.9巴(100psi.)。因此，測試2之系統提供22.71pm(6gpm)之總系統流量。
在第三測試測試3中，測試系統再次具備同樣四個在測試2中所利用之功能霧化器，但此時達至各霧化器之流動速率增加。更具體言之，達至各霧化器之水流動速率自5.71pm(1.5gpm)加倍至11.41pm(3gpm)。達至各霧化器之氣體壓力亦自6.9巴(100 psi.)加倍至13.8巴(200 psi.)。因此，測試3之系統提供45.41pm(12gpm)之總系統流量。
對於各測試設置而言，由測試系統處理且撲滅2kW火災。記錄各系統之撲滅時間連同撲滅時所排放之總水量。亦記錄撲滅時室中最終氧氣濃度。將測試1之系統測試兩次；一次利用經由4.0平方公尺(43.1平方呎)通風口通風之1040立方公尺(36,700立方呎)封閉體空間且一次利用未通風之封閉體空間。測試結果提供於下：
1040立方公尺封閉體中天花板安裝之霧化器之結果之概述
自測試結果，申請者已推斷出具有4平方公尺(43.1平方呎)通風口之1040立方公尺(36,700立方呎)封閉體可用至少少至總共4個霧化器及22.7lpm(6加侖/分鐘)之總體水流動速率來防護。霧化器之高速噴霧羽流產生大量紊流，迅速以水霧填充所防護之空間。結果，火災撲滅性能似乎與所利用之器件之數目及其在隔室內之總體方位無關。
對於恆定之正規化火災規模而言，在1040立方公尺(36,700立方呎)封閉體中測試之總體結果與在260立方公尺(9180立方呎)封閉體中測試之彼等結果一致。此表明系統之撲滅性能保持恆定，只要水與氣體質量流量比保持恆定，且隨著封閉體體積線性調整排放至所防護之空間中之水之總流動速率。
當總水流動速率自45.4公升(12加侖/分鐘)減至22.7公升/分鐘(6加侖/分鐘)，排放霧化器之數目自8個減至4個，且氮氣壓力恆定保持在6.9巴(100psi.)時，總體撲滅時間少量增加，而撲滅火災所需水之總量顯著減少。
在1040立方公尺(36,700立方呎)封閉體中測試時，當以8個設定於5.7公升(1.5加侖/分鐘)各自水流量及6.9巴(100 psi)氮氣壓力之霧化器及以4個設定於11.4公升/分鐘(3.0加侖/分鐘)各自水流量及13.8巴(200psi)氮氣壓力之霧化器測試時，系統展現幾乎相同性能。此等設定對應於約2.25:1之水與氣體質量流量比。在200psi.氮氣壓力下之撲滅時間比在6.9巴(100psi)氮氣壓力下所觀測之彼等撲滅時間略短。此表明總體紊流因在增加之氣體壓力下噴霧羽流速度之增加而增加。
關閉4平方公尺之通風口使得性能增加約25-50%(如由撲滅時間及撲滅時所排放之總水量界定)。使水霧化所利用之壓縮氮氣似乎在封閉體內維持相對於外部環境較高之壓力，隨後使經通風口吸取之新鮮空氣之量減少。據推測，即使不藉由將惰性氣體(諸如氮氣)以足夠高之引入速率引入空間中使封閉體加壓來消除，通風效應亦可顯著減少。
FM測試
上文所提及之火災測試係根據全球化工廠互保協會(Factory Mutual Global，"FM Global")標準5560(2005年5月)，附錄D、E及F，第127頁至第146頁進行。FM標準5560之複本及三種測試方案附屬於美國臨時專利申請案第60/989,083號且其以引用的方式全部併入。火災測試可根據替代標準(諸如IMO，VDS、UL、CCCF等)進行。更具體言之，進行火災測試以說明較佳方法在向以下提供水霧火災防護方面之有效性：(i)機艙空間，(ii)特殊危險機艙空間，及(iii)燃氣渦輪封閉體。三種測試方案提供以下測試中之每一者：(i)柴油及庚烷燃料測試；(ii)總共五個針對機艙空間之火災測試；及(iii)七個針對隔熱燃氣渦輪之測試。較佳地，柴油燃料為較佳在普通危險及燃氣渦輪中使用之高閃點柴油，且庚烷燃料為低閃點特殊危險類型。所測試之各種火災範圍均介於約1兆瓦(megawatt)至稍超過2兆瓦(1-2MW)之間且經組態為小型遮蔽燃料噴射火災、浸漬隔熱墊火災、通風燃料火災、池火災及盤火災中之任一者。
使用兩個較佳之雙霧化器霧系統300'及單霧化器霧系統400'進行每一火災測試情形。在一般量測為6.6公尺(21.6呎)寬×7.7公尺(25.3呎)長×5.1公尺(16.8呎)高之260立方公尺(9180立方呎)封閉空間120中評估具有兩個霧化器330"之第一較佳系統300'，且在一般量測為6.6公尺(21.6呎)寬×3.9公尺(12.8呎)長×5.1公尺(16.8呎)高之130立方公尺(4590立方呎)封閉體中評估具有單一霧化器430之第二較佳系統400。根據FM測試要求，封閉空間包括一員工門，其較佳為(0.81公尺(2.7呎)×2.03公尺(6.7呎))，位於距離一個封閉體轉角2.7公尺(9呎)處。沿一個封閉體長壁，提供一較佳可移除面板(1.22公尺(4.0呎)×2.44公尺(8.0呎))以提供封閉體通路。封閉空間120進一步包括處於成對角轉角中之兩個鉸接之天花板開口(0.91公尺×3.0呎)×1.83公尺(6.0呎))以在測試結束時使熱及煙釋放。
建構系統300'、400'中之每一者且以其初始天花板安裝之霧化器330'、430'測試，且接著以側壁安裝之霧化器300"、400"測試。對於各火災測試而言，霧化器330'、430'在約6.9巴(100psi.)之操作壓力下具備約11.4公升/分鐘(3gpm)下之水流動速率及4.6kg/min(150scfm)之氣體流動速率。系統之總水霧排放時間為約10分鐘。
根據較佳系統300'及400'中之每一者之火災測試結果，測試火災之撲滅係在小於五分鐘內達成，且封閉體空間內每體積之氧氣最終濃度為15體積%或高於15體積%。
根據FM 5560之附錄D，進行五種測試：D1)未遮蔽1MW柴油噴射火災；D2)經遮蔽1MW柴油噴射火災；D3)柴油池火災；D4)具有有限自然通風之經遮蔽2MW柴油噴射火災；及D5)在較小封閉體體積下之經遮蔽2MW柴油噴射火災。
FM附錄D測試結果之概述
根據FM 5560之附錄E，進行五種測試：E1)未遮蔽1MW庚烷噴射火災；E2)經遮蔽1MW庚烷噴射火災；E3)經遮蔽10.8立方呎(1立方公尺)庚烷池火災；E4)具有有限自然通風之經遮蔽2MW庚烷噴射火災；及E5)在較小封閉體體積下之經遮蔽2MW柴油噴射火災。
FM附錄E測試結果之概述
根據FM 5560之附錄F，進行五種測試：F1)未遮蔽1MW柴油噴射火災；F2)經遮蔽1MW柴油噴射火災；F3)經遮蔽10.8立方呎(1立方公尺)柴油池火災；F4)具有有限自然通風之經遮蔽2MW柴油噴射火災；及F5)在較小封閉體體積下之經遮蔽2MW柴油噴射火災；F7)浸透隔熱墊及噴射火災；及F8)大的浸透隔熱墊。
FM附錄F測試結果之概述
歸因於成功測試結果，咸信較佳系統及方法提供用於特殊危險應用之至少達一千零四十立方公尺(1040cu. m.)之封閉空間中的工業火災防護，該等應用包括(但不限於)：(i)油泵及油罐；(ii)燃料過濾器；(iii)產生器；(iv)變壓器室；(v)柴油驅動產生器；(vi)齒輪箱；(vii)驅動軸；(viii)潤滑滑座；(iv)燃氣渦輪；(x)內燃機；(xi)液壓動力機組；(xii)油漆房；(xiii )引擎測試室；(xiv)溶劑處理室；及(xv)易燃液體儲藏室。
較佳系統及方法具有經證實之提供比已知水霧系統或習知噴水或灑水系統有效之有效火災防護的能力。詳言之，下表說明當與已知高壓或低壓水霧系統相比時，火災防護之較佳方法及系統利用以下中之至少一者提供有效火災防護：(i)較少水及(ii)在較低壓力下。下表1分別展示較佳水霧系統、已知高壓霧系統及已知低壓霧系統中之每一者全淹沒撲滅標稱1MW火災所需之總水耗及所需之相應壓力。
較佳霧化器件
在上述水霧系統中使用之一較佳霧化器1000展示於圖11、13、14及15中。霧化器1000為具有第一流體通道1080及第二流體通道1090之雙流體霧產生器件。霧化器1000之第一流體通道1080及第二流體通道1090係由器件之各組件彼此互連且相互關連之方式界定。霧化器1000之組件一般包括：基座1012、漏斗形物1030、栓塞1050及覆蓋件1070。
基座1012較佳為具有背面1014、前面1016及經調適以自各別流體供應源(未圖示)分別接收液體及氣體之第一流體入口通道1018及第二流體入口通道1020的一般圓形元件。流體入口通道1018、1020中之每一者與裝置之縱軸L實質平行。孔1017縱向延伸穿過基座1012中心。
漏斗形物1030與基座1012嚙合以致基座1012及漏斗形物1030沿縱軸L同心置放。漏斗形物1030具有第一端1044、第二端1042，及自第一端1044至第二端1042縱向延伸穿過漏斗形物1030以一般界定第二流體通道1090之孔1046。孔1046具有在第一端1044處之入口1047、在第二端1042處之出口1048及在入口1047與出口1048中間的喉部1049。在入口1047處，孔1046具有直徑D1；在喉部1049處，孔1046之直徑為D2；且在出口1048處，該孔之直徑為D3。入口1047處之直徑D1大於直徑D2或D3，而喉部1049處之直徑D2小於直徑D1及D3。結果，孔1046自其在入口1047處之最寬點縮窄至在喉部1049處之窄直徑，隨後再次變寬直至其達到出口1048為止。漏斗形物1030較佳形成為具有徑向延伸之凸緣部分1032及軸向突出之本體部分1034的單件式元件形式。本體部分1034具有外表面1037。環形唇緣部分1031自凸緣部分1032向後延伸，從而界定第一流體通道1038及檢視孔1039。
栓塞1050為具有第一端1051及第二端1052之細長元件。栓塞1050具有第一通常圓柱形部分1053及自圓柱形部分1053延伸且較佳與圓柱形部分1053整體形成之第二圓錐形部分1055。圓錐形部分1055在與圓柱形部分1053相鄰處具有最小直徑D4且在栓塞1050之第二端1052處具有其最大直徑D5。栓塞1050與基座1012嚙合以致栓塞1050之圓錐形部分1055提供置放於漏斗形物1030之孔1046中之固體突起。更具體言之，孔1046之內表面及栓塞1050之外表面界定第二流體通道1090之較佳組態。
漏斗形物孔1046之入口1047充當第二流體通道1090之入口。第二流體通道1090進一步包括與漏斗形物之孔1046之喉1049相鄰之喉部1092，及與漏斗形物1030及栓塞1050之各別第二端1042、1052相鄰之出口1094。由於先前所提及之孔1046之直徑及栓塞1050之圓錐形部分1055之外向錐度變化，因此第二流體通道1090具有收斂一發散之內部幾何形狀。換言之，通道1090之喉部1092之橫截面積比入口1047及出口1094之橫截面積小得多。通道1090在出口1094處之橫截面積較佳大於在喉部1092處之橫截面積，但小於在入口1047處之橫截面積。第二流體通道1090自入口1047至出口1094之總體積可為約24,900立方毫米且更佳介於24.3立方公分(1.48立方吋)與25.500立方公分(1.56立方吋)之間。
覆蓋件1070軸向置放於基座1012上以致該覆蓋件接著繞軸L與其他組件同心。覆蓋件1070一般為拱頂形，具有直徑大於第二端1074之第一端1072。環形唇緣1076自覆蓋件1070之第二端1074軸向突出。參看圖21，唇緣1076形成覆蓋件1070之外表面，防塵帽1002或其他保護性覆蓋件可緊固於該外表面之上以當系統處於非致動狀態時，防止污染物經排放空間508進入霧化器中。如上文所討論，覆蓋件1002沿唇緣1076置放以致來自霧化器之排放流體能將防塵帽1002自唇緣1076移去。
再參看圖16，唇緣1076具有界定具實質恆定直徑之腔室或孔之內表面1078。覆蓋件1070具有與第一端1072相鄰之具有實質恆定直徑之第一內表面1073的第一區。在該第一區與唇緣1076之間延伸之覆蓋件1070之第二區具有第二內表面1075。第二區之直徑在第二端1074之方向上減小。更佳地，當第二內表面1075向第二端1074進展時，其具有平滑向內彎曲之輪廓，且在內表面1075上不存在梯級或角度。覆蓋件1070之第二內表面1075及漏斗形物1030之外表面1037界定具有入口1082及出口1084之第一流體通道1080。第一流體通道1080之入口1082與基座1012之第一流體入口1018及漏斗形物1030之第一流體通道1038流體流通。歸因於覆蓋件之第二內表面1075及漏斗形物之外表面1037之輪廓，第一流體通道1080具有發散-收斂之內部幾何形狀。換言之，在入口1082與出口1084中間的第一流體通道1080之一部分之橫截面積大於在入口1082或出口1084處之橫截面積。第一流體通道1080之橫截面積在中間部分之後漸進地減小。自入口1082至出口1084之第一流體通道1080之總體積可介於119000立方公尺與121500立方公尺之間。
圖12A展示第一流體通道1080及第二流體通道1090之各別出口1084、1094之細部視圖。當正確裝配各個組件後，即將第二流體通道1090之出口1094界定於栓塞1050之第二端1052與漏斗形物1030之第二端1042之間。第一流體通道1080之出口1084係界定於漏斗形物1030之第二端1042與唇緣1076之內表面1078之間。
該裝置產生霧之方式及構件現將特別參看圖11、圖12A及圖12B來描述。最初，第一及第二流體之供應連接至霧化器1000之各別第一流體入口1018及第二流體入口1020。第一流體(亦稱為工作流體)為液體滅火劑，較佳為水。較佳在第一流體入口1018處以介於4kg/min與20kg/min之間的質量流率引入液體。液體穿過第一流體通道1080，該第一流體通道1080在其出口1084之方向上顯著變窄以界定一工作噴嘴。由於在出口1084處存在此窄間隙，使得液體最初遵循圖12A中由虛線1200表示之路徑以稀薄液體環流形式噴出出口1084。第一通道1080之出口1084之液體的初始路徑1200實質平行於唇緣1076之內表面1078。
第二流體(亦稱為輸送或載運流體)較佳為氣體，諸如壓縮空氣、氮氣或氦氣。該氣體較佳係在介於4巴與18巴之間的壓力下引入第二流體入口1020中，以使其穿過第二流體通道1090以便自出口1094噴出從而界定一輸送噴嘴。歸因於第二流體通道1090於其入口1047、喉部1092及出口1094之間橫截面積之減小及隨後增加，使得進入入口1074之氣體在其排出出口1094時加速至高速、甚至可能超音速。氣體可以介於2kg/min與6kg/min之間的質量流率排放。
第二流體通道1090之角度使得初始軌道如圖12A中之虛線1220所示之經加速第二流體流排出出口1094且與自出口1084流出之液體環流相互作用。液體流1200與氣體流1220之間的入射角在圖12A中示為角α。
參看圖12A及圖12B，可計算出當第二通道1090在喉部1092與出口1094之間擴張時之等效擴張角。詳言之，圖12B示意性地展示當喉部及出口之橫截面積以及喉與出口之間的等效路徑距離已知時，可如何計算該第二流體通道之等效擴張角。E1為具有與第二流體通道之喉部相同之橫截面積之圓的半徑。E2為具有與第二流體通道之出口相同之橫截面積之圓的半徑。距離d為喉部與出口之間的等效路徑距離。角β係藉由繪製穿過E2及E1之頂點的線(其與等效距離線d之延長線相交)來計算。此角β可自縮尺圖量測或另外由三角法使用半徑E1、E2及距離d計算。第二流體通道之等效擴張角可接著藉由將角β乘以因子2來計算，其中γ=2β。
對於裝置之最佳性能而言，已發現第二流體通道1090之喉部1092之橫截面積較佳應介於20mm2 與35mm2 之間。第二流體通道之出口1094處之橫截面積可比喉部1092之橫截面積大1.1倍至28倍，從而使得第二流體通道1090之喉部1092與出口1094之間的面積比可介於10:11與1:28之間。第二流體通道之出口1094處之橫截面積最佳可比喉部1092之橫截面積大1.4倍至5.5倍，由此使得第二流體通道1090之喉部1092與出口1094之間的面積比最佳介於5:7與2:11之間。此喉部1092與出口1094之間橫截面積之增加產生介於1度與40度之間的第二流體通道1090之等效擴張夾角，及最佳介於2度與13度之間的角。此外，第二流體通道出口1094之橫截面積可比第一流體通道出口1084之橫截面積大0.3倍至12倍，由此使得第一流體出口1084與第二流體出口1094之間的面積比介於10:3與1:12之間。第二流體通道出口1094之橫截面積最佳比第一流體通道出口1084之橫截面積大1倍至6倍，由此使得第一流體出口1084與第二流體出口1094之間的面積比最佳介於1:1與1:6之間。
與液體流1200接觸之氣體流1220因第一流體表面上之開爾文-赫姆霍茨(Kelvin-Helmholtz)及瑞利-泰勒(Raleigh-Taylor)不穩定性而引起液滴自液體環流1200之剪切剝離。此等不穩定性引起液線自環流脫落且形成液體及氣體之分散液滴流動型態。換言之，第一流體液滴之分散相分散於第二流體之連續相中。當液滴自液體流1200裂開時，其由氣體加速，從而引起進一步剪切分離。當氣體以超音速排出出口1094時，可在裝置之遠端產生超音衝擊波，其可對霧化機制有益。衝擊波係在氣體自超音速過渡至次音速時產生。衝擊波係在自超音速至次音速之過渡點產生。在此情況下，第一流體在過渡點經衝擊波進一步霧化。
當氣體離開裝置且誘導能將第一流體之液滴較佳輸送穿過周圍空間(較佳以均勻方式)之低速流時，其產生紊流區1240。此紊流區1240係由產生眾多不穩定渦流之氣體之壓力及速度的快速變化及氣體之渦旋引起。紊流區1240將加速及減速力施加於液體之液滴上，致使由第二流體載運之液滴進一步霧化。此霧化機制可藉由(尤其)控制第一流體與第二流體之間的動量通量比來控制。
動量通量比M係由以下方程式定義：
其中：ρ=流體密度
U=流體速度
s表示第二流體(氣體)
f表示第一流體(液體)。
因此，液體與氣體之間的動量通量比可藉由改變流體之密度或速度來控制。速度可藉由調整饋料壓力來改變，而密度可藉由改變流體之溫度來改變。
如圖12A最清楚展示，自其各別出口1084、1094流出之液體流1200及氣體流1220相對於彼此成入射角α。入射角α為圖12A中虛線所示之流1200、1220之初始軌道之間的角度。此等初始軌道係由各別出口1084、1094處第一流體通道1080之內壁1043及第二流體通道1090之外壁1045指示。因此，為獲得處於所需範圍內之入射角，在第一流體出口1084及第二流體出口1094處此等通道壁1043、1045之間的角度應處於相同範圍內。在所說明之實施例中，如圖14最佳所見，內部第一通道壁1043與外部第二通道壁1045係由漏斗形物1030界定。再次參看圖12A，入射角α使得第二流體流1220撞擊環流，形成第一流體流1200。入射角α小於90度，且較佳介於5度與30度之間。最佳地，入射角α介於10度與20度之間。
圖11、圖17及圖18之霧化器1000、1000'及1000"提供用第二流體使第一流體霧化之方式。詳言之，該等霧化器中之每一者包括第一流體通道1080及第二流體通道1090，其各自界定一流體路徑及體積以排放液體流、使該液體流遭遇高速氣體且與之混合以致液體流霧化以產生霧且使霧分布。然而，可提供替代方式以產生液體流且使液體流遭遇高速氣體，從而使液體霧化且以霧形式分散。鑒於本文所述之霧化器，可改進已知霧產生器件以自一個流體通道排放液體環流，且使來自另一流體通道之惰性氣體加速並排放從而使液體環流霧化以致在待防護之封閉空間中產生液霧且使液霧分布，且由此提供用第二流體使第一流體霧化之方式。
再次參看圖11，覆蓋件1070之唇緣1076之內表面1078確保防止第二流體流1220將較大液滴自可遠離裝置之縱軸L射出之第一流體流1200撕裂以便提供液體與氣體在唇緣1076之腔室中之混合。此外，抵於唇緣1076之內表面1078之液滴更易於霧化，此係由於其經受第二流體之力與來自內表面1078之摩擦力。
本發明之霧化機構能使液體霧化成霧，其中大量、較佳大於80%之液滴之尺寸處於約1微米至約10微米範圍內且更佳處於約1微米至約5微米範圍內。為達成說明之目的，圖22 展示由較佳霧化器產生之霧中液滴之累積次數尺寸分布。根據該曲線圖，霧包括大於90%具有直徑範圍介於1微米至10微米之間的液滴尺寸之液滴分布。排放氣體與液體環流一起較佳界定實質圓錐形之噴霧圖案。參看圖20，較佳霧化器之噴霧圖案係以橫截面側視圖說明。界定橫截面積之噴霧圖案之周界界定與霧化器之中心軸之約15°度(±2°)之夾角Δ，且由此界定在界定圓錐形霧之噴霧圖案周界之間約30°度(±2°)之夾角2Δ。
已確定，圓錐形噴霧圖案在距離霧化器之排放端約1.1公尺(42吋)之軸向距離DZ處實質完全展開，且更佳地在距離霧化器之排放端約1.6公尺(64吋)之軸向距離DZ處完全展開。"實質完全展開"應理解為圓錐形噴霧圖案已使其距離霧化器之中心軸之徑向距離達至最大，以致發現在距離霧化器約1.1公尺(42吋)之軸向距離處具有約0.6公尺(24吋)之直徑D1A且更佳在距離霧化器約1.6公尺(64吋)之軸向距離處具有約0.9公尺(36吋)之直徑D1A的圓錐形噴霧圖案之圓形端面。
對於圖11所示之霧化器件1000而言，申請者供應11.31pm(3gpm)之水流以及處於6.9巴(100psi.)之氮氣供應。逆著黑色背景觀測到所得噴墨圖案且拍照。基於照片與霧化器之實際尺寸特徵之間的比例關係計算噴霧圖案之形狀及夾角。舉例而言，霧化器之排放端具有約40毫米(1.57吋)之直徑且在照片中具有約5.9毫米(0.232吋)之直徑，以致確定約6.75之照片比例因子。
霧化器1000之組件將更詳細地描述。參看圖13，其為透過基座1012之縱向截面視圖。如上文所註釋，基座1012一般為圓形且具有背面1014、前面1016，及經調適以自各別源(未圖示)接收第一流體及第二流體之第一流體入口通道1018及第二流體入口通道1020。流體入口通道1018、1020中之每一者與裝置之縱軸L實質平行。各流體入口通道1018、1020具有經調適以接收各別流體供應管(未圖示)之外螺紋的內螺紋。孔1017縱向延伸穿過基座1012中心。參看圖13A，孔1017具有在基座1012之背面1014上開口之一般三角形凹座1019。基座1012包括徑向延伸之凸緣部分1015及自前面1016向前突出之軸向突出之環形突出部分1022。複數個沿圓周間隔之孔洞1021縱向延伸穿過凸緣部分1015。環形突出部分1022具有內表面1024及外表面1026。外表面1026含有定位有O形環密封件1028之凹槽1027。
圖14展示較佳形成為單件形式之作為突出元件之漏斗形物1030，其具有徑向延伸之凸緣部分1032及軸向突出之本體部分1034。本體部分1034具有外表面1037。環形唇緣部分1031自凸緣部分1032向後延伸且界定外表面1033。外表面1033含有定位有O形環密封件1036之凹槽1035。凸緣部分1032為環形且在突出元件1030之整個圓周周圍延伸。第一流體通道1038及檢視孔1039係界定於凸緣部分1032內。
如上文所述，漏斗形物1030具有第一端1044及第二端1042，及自第一端1044至第二端1042縱向延伸穿過漏斗形物1030之孔1046。孔1046具有在第一端1044處之入口1047、在第二端1042處之出口1048及在入口1047與出口1048中間的喉部1049。孔1046可具有介於52mm與55mm之間的軸向長度。在入口1047處，孔1046具有直徑D1，其可介於53mm與59mm之間。在喉部1049處，孔1046之直徑為D2，其可介於7.5mm與13mm之間；且在出口1048處，孔之直徑為D3，其可介於30mm與34mm之間。入口1047處之直徑D1大於直徑D2或D3，而喉部1049處之直徑D2小於直徑D1及D3。結果，孔1046自其在入口1047處之最寬點縮窄至喉部1049處之窄直徑，隨後再次變寬直至其達到出口1048為止。
圖15展示形成霧產生裝置之另一部分之栓塞1050。如上文大體地描述，栓塞1050為具有第一端1051及第二端1052之細長元件。栓塞1050具有第一通常圓柱形部分1053及自圓柱形部分1053延伸且較佳與圓柱形部分1053整體形成之第二圓錐形部分1055。更佳地，與第一端1051相鄰之圓柱形部分1053之部分具備外螺紋1054。圓錐形部分1055呈倒錐體之形狀；在與圓柱形部分1053相鄰處具有錐體最窄點；及在栓塞1050之第二端1052處具有錐體最寬點。圓錐形部分1055在與圓柱形部分1053相鄰處具有最小直徑D4且在栓塞1050之第二端1052處具有最大直徑D5。圓柱形部分1053具有彼此縱向隔開且在圓柱形部分1053之圓周周圍延伸之第一凹槽1056及第二凹槽1058。第一凹槽1056為與外螺紋1054協作之內螺紋讓切凹槽(thread relief groove)。亦沿圓柱形部分1053部分路線形成徑向突出唇緣1060，其界定面向栓塞1050之第一端1051之拱台表面1062。第二凹槽1058固持O形環密封件1057。另一凹槽1059係提供於栓塞1050之圓柱形部分1053中與第一端1051相鄰處。
亦為圓錐形部分1055之最寬部分的栓塞1050之第二端1052具有一凹形之端面。因此，圓盤形空腔1064形成於栓塞1050之第二端面中。第二端1052之端面亦包括一對定位孔1061。
圖16展示形成霧產生裝置之一部分之覆蓋件1070。覆蓋件1070較佳一般為拱頂形，具有直徑大於第二端1074之第一端1072。環形唇緣1076自覆蓋件1070之第二端1074軸向突出。唇緣1076具有界定具實質恆定直徑之孔的內表面1078。換言之，唇緣1076具有當在垂直橫截面中(諸如此處圖16中)觀察時實質平行之內壁。覆蓋件1070具有與第一端1072相鄰之具有實質恆定直徑之第一內表面1073的第一區。複數個軸向延伸之螺紋孔1088以沿圓周隔開之間隔定位於覆蓋件1070之第一端1072中。在第一區與唇緣1076之間延伸之覆蓋件1070之第二區具有第二內表面1075。毗連第一區之第二區之部分具有比第一區小之直徑，從而使得後向之拱台1071界定於覆蓋件1070之第一區與第二區之間。第二區之直徑在第二端1074之方向上減小。換言之，第二內表面1075自拱台1071向內逐漸變細直至其達到唇緣1076之內表面1078為止。因此，當第二內表面1075向第二端1074進展時，其具有平滑向內彎曲輪廓，且在內表面1075上不存在梯級或角度。
現將特別參看圖11及圖11A來描述裝配霧產生裝置(一般以1000表示)之方式。首先，圖13-16所示之各組件均係自合適之材料(較佳為不鏽鋼)形成。在裝配裝置1000之第一步驟中，將漏斗形物1030軸向插至基座1012上以使基座1012與漏斗形物1030相對於縱軸L同心，其中漏斗形物唇緣1031之外表面1033係由環形突出部分1022之內表面1024引導，直至凸緣部分1032之背面鄰接環形突出部分1022之表面為止。位於外表面1033上之凹槽1035中之O形環密封件1036確保兩個組件之間的密封配合。當基座1012及漏斗形物1030正確定位時，基座1012之第一流體入口通道1018與漏斗形物之第一流體通道1038對準且能彼此流體流通。此外，漏斗形物孔1046之入口1047及基座1012之第二流體入口通道1020現同樣彼此流體流通。當基座1012及漏斗形物1030已相對於彼此正確定位後，即將臨時鎖緊環(未圖示)緊固於漏斗形物1030之凸緣部分1032上以使基座1012與漏斗形物1030鎖在一起。
當將基座1012與漏斗形物1030臨時鎖在一起後，即可首先經由漏斗形物1030之孔1046且接著經由基座1012之孔1017引入栓塞1050。如圖13A最佳所見，鎖緊螺母1102係插入凹座1019中。當將栓塞1050插入穿過孔1046、1017時，藉由定位於定位孔1061中之合適工具(未圖示)將其旋轉。當栓塞1050旋轉時，栓塞1050之螺紋表面1054與鎖緊螺母1102之內螺紋絞結，螺母1020之外面接觸三角形凹座1019之內表面，以致凹座1019防止螺母1020在栓塞1050之第一端1051及螺紋表面1054螺接過時旋轉。栓塞1050之唇緣1060具有比孔1017大之直徑。因此，在唇緣1060之拱台表面1062與基座1012接觸後，即不能將栓塞1050再進一步螺接過螺母1020。此時，墊圈1040及簧環106與栓塞1050之第一端1051配合致使螺母1020自身不可鬆動。簧環106定位於栓塞1050之第一端1051處所提供之凹槽1059中。位於栓塞1050之圓柱形部分1053中之O形環密封件1057確保栓塞1050與孔1017之間的密封配合。
如圖11可見，當栓塞軸向且同心地定位於孔1017中時，栓塞1050之圓錐形部分1055即位於漏斗形物1030中之孔1046之喉部1049與出口1048之間。因此，孔1046之內表面及栓塞1050之外表面現界定第二流體通道1090。
當栓塞1050已固定於基座1012後，即可使用檢視孔1039量測環形突出部分1022之頂表面與漏斗形物1030及栓塞1050之遠端第二端1042、1052之間的軸向距離。此確保基座1012、漏斗形物1030及栓塞1050皆相對於彼此正確定位。同時，可使用量測儀器檢查漏斗形物1030與栓塞1050之間形成第二流體通道1090的間隙。
當量測及定位檢查已完成後，即可移除臨時鎖緊環且用覆蓋件1070置換。將覆蓋件1070軸向置放於基座1012上以使拱台1071接觸漏斗形物1030之凸緣部分1032，且該覆蓋件接著與其他組件及軸L同心。此使凸緣部分1032夾於基座1012與覆蓋件1070之間，使基座1012與漏斗形物1030彼此相倚。同時，O形環密封件1028確保基座1012與覆蓋件1070之間的密封配合。覆蓋件1070與基座1012對準致使螺紋孔1088與基座1012中之孔洞1021對準。接著將複數個固定螺釘1180經由基座1012中之孔洞1021旋緊至螺紋孔1088中。當螺釘1180完全旋緊後，螺釘1180之頭部即至少與背面1014齊平。許多具有內螺紋之安裝盲孔1100亦提供於基座1012之背面1014上用於使裝置附接至合適之安裝滑座或其類似物。
如圖11最佳所見，當覆蓋件1070成功配合後，覆蓋件1070之第二內表面1075及漏斗形物1030之外表面1037即界定具有入口1082及出口1084之第一流體通道1080。入口1082與第一流體入口1018及第一流體通道1038流體流通。歸因於第二內表面1075及外表面1037之輪廓，第一流體通道1080具有發散-收斂之內部幾何形狀。換言之，在入口1082與出口1084中間的第一流體通道1080之一部分之橫截面積大於入口1082或出口1084處之橫截面積。第一流體通道1080之橫截面積在中間部分之後漸進地減小。自入口1082至出口1084之第一流體通道1080之總體積為約120,400立方毫米，且可更佳地介於119,000立方毫米與121,500立方毫米之間。
咸信霧化器1000針對較佳水流動速率及低氣體壓力產生具有較佳液滴尺寸分布之霧的能力(如上文所述)係為第一流體通道1080及第二流體通道1090之幾何形狀的一函數。液體形成所需稀薄環流之能力係為第一流體通道1080的一函數。圖19展示第一流體流動通道1080之細部橫截面視圖。通道1080之輪廓可由一曲線來界定，而此曲線為以下三個關鍵區域之一函數：(i)通道1080之入口區域處之入口區域A1；(ii)通道1080之出口區域處之出口區域A3；及(iii)入口區域A1與出口區域A3之間的最大中間區域A2。關鍵區域A1、A2、A3中之每一者界定沿通道1080之中心流體路徑FP同軸置放之實質圓形的區域。區域A1、A2及A3沿路徑FP在區域A1與A2之間彼此間隔第一流體路徑距離L1且在區域A2與A3之間彼此間隔第二流體路徑距離L2。
使用關鍵區域A1、A2及A3之半徑，可由其三角關係測定自一區域至下一相鄰區域之半徑變化的角速率。半徑自入口區域A1至中間區域A2增加。在較佳實施例中，等效區域A2比A1大介於1至50之間的倍數，該倍數較佳介於1至5之間且更佳為約1至1.5，以致界定自A1至A2之半徑之間約83度(82.7°)之較佳角度變化。半徑自出口區域A3至中間區域A2增加。在較佳實施例中，等效區域A2比A1大介於50至400、較佳100至300且更佳270至280之間的倍數，以致界定自A3至A1之半徑之間約84度(83.6°)之角度變化。
通道1080之輪廓較佳為平滑的。平滑度可定義為可接近表面輪廓之相鄰離散區段之間的角間距。參看圖19A，展示已分割成離散區段之通道1080之壁輪廓的細部視圖且量測各區段之間變化的角度。離散區段各自為約1%流體路徑FP長度。若表面輪廓為平滑的，則一個區段至下一區段存在小角度變化，具有約90°之最大變化，較佳45°之最大變化，甚至更佳45°之最大變化，且甚至更佳小於30度。相反，若輪廓中存在突然梯級，則角度變化較大。在霧化器之較佳實施例中，通道1080之分段輪廓具有小於30度之最大角度變化。更特定言之，由覆蓋件之內表面界定的通道1080之表面於相鄰區段之間具有約27度之最大角度變化。由漏斗形物之外表面界定的通道1080之表面於相鄰區段之間具有約4.5度之最大角度變化。
再次返回圖11，當各個組件經正確裝配後，即將第二流體通道1090之出口1094界定於栓塞1050之第二端1052與漏斗形物1030之第二端1042之間。第一流體通道1080之出口1084係界定於漏斗形物1030之第二端1042與唇緣1076之內表面1078之間。
霧化器之一替代性實施例展示於圖18及圖18A中。在霧化器1000"中，組件與圖11所示之霧化器1000之彼等組件相同。然而，在此替代性實施例中，量定漏斗形物1030"及栓塞1050"尺寸以使漏斗形物及栓塞佔據覆蓋件1070"之第二端1074"處之環形唇緣1076"之孔。霧化器1000"之組態藉由將第一流體出口1084"及第二流體出口1094"定位於與覆蓋件1070"之第二端1074"相鄰處來有效消除突出唇緣。
圖17及圖17A展示本發明之霧產生裝置之另一替代性實施例之視圖。該裝置(一般以1000'表示)之替代性實施例與先前所述之實施例共用許多組件且以與上文所述相同之方式使第一流體霧化。然而，該替代性實施例亦與第一實施例具有許多差異。最為顯著地是，覆蓋件1070'之第二端1074'不具有突出唇緣。由此第二端1074'與第一流體出口1084'及第二流體出口1094'相鄰。此替代性實施例之漏斗形物1030'不具有一夾於覆蓋件1070'與基座1012'之間的徑向突出之凸緣部分。而是將漏斗形物1030'由許多固定螺釘(未圖示)直接緊固於基座1012'上。另外，覆蓋件1070'在其內表面1073'上具有與基座1012'之外表面1026'上之外螺紋協作之內螺紋，而不是經由螺釘固定件緊固在一起。由此可將覆蓋件1070'螺接至基座1012'上，且相對於基座1012'旋轉覆蓋件1070'將調整覆蓋件1070'與基座1012'以及直接緊固於基座1012'之漏斗形物1030'之間的軸向距離。
如圖17A最佳所見，在替代性實施例中第一流體出口1084'已以若干方式調適。第一，形成第一流體出口1084'之介於漏斗形物1030'之第二端1042'與覆蓋件1070'之第二端1074'之間的間隙之寬度已增加。增大間隙使第一流體出口1084'變寬且使相同流動速率條件下第一流體之出口速度減小。第二，由於在此實施例中可調整覆蓋件1070'與漏斗形物1030'之間的軸向距離，因此亦可調整第一流體之射出角及出口速度。調整覆蓋件1070'相對於基座1012'及漏斗形物1030'之軸向位置將調整覆蓋件1070'之第二端1074'與漏斗形物1030'之第二端1042'之相對軸向位置，二者界定第一流體出口1084'。由此此等組件之調整亦調整第一流體出口1084'之間隙尺寸及當第一流體流經由第一流體出口1084'排出時其初始路徑1200'。結果，覆蓋件1070'螺接至基座1012'上愈多，則自出口1084'流出之第一流體流之初始路徑1200'將自裝置1000'之縱軸L'擴散愈大。在第一實施例中，射出角與裝置之縱軸實質平行。射出角之變化亦使自各別出口1084'、1094'流出之第一流體流1200'與第二流體流1220'之間的入射角α'減小。
在替代性實施例中，栓塞1050'具有較長螺紋表面1054'且無限制其相對於基座1012'之軸向位置的唇緣部分。基座1012'中之孔1017'具有嚙合栓塞1050'之螺紋表面1054'之內螺紋。結果，可視栓塞1050'螺接至基座1012'中之量調整栓塞1050'相對於基座1012'及其他主要組件之軸向位置。此亦允許調整第二流體通道1090'及出口1094'之寬度，此係由於可相對於漏斗形物1030'調整栓塞1050'之位置。因此，栓塞1050'之調整亦調整第二流體通道之喉部與出口之間的面積比，以及第二流體通道之等效擴張角。當已定位栓塞1050'使得第一出口與第二出口之間的面積比及等效擴張角處於上文所陳述之範圍內後，即將鎖緊螺母1020'安在自基座1012'之背面1014'突出的栓塞1050'之第一端1051'之上。
本發明提供一種具有一用於第一流體及第二流體中之每一者之單一供應通道的霧產生裝置。該等供應通道與裝置之縱軸實質平行，進而使供應流體所需之供應壓力減小。與具有一或多個垂直於縱軸進入裝置之供應通道的霧產生器相比，具有與裝置之縱軸實質平行的用於各流體之單一供應通道使得裝置及供應管線更易於製造且更易於安裝於安裝滑座或其類似物上。
流體通道及其各別出口之幾何形狀亦使本發明具有與現有霧產生器相比在效率(用於使第一流體霧化之第二流體的量)及第一流體之霧化程度方面改良之性能。具體言之，第一流體出口與第二流體出口之間的面積比及排出出口之兩種流體流之間的入射角改良本發明之霧化性能。藉由提供如上文詳述之介於各別出口之間的面積比，本發明提供一種可由第二流體更有效霧化之第一流體之薄膜片。第一流體出口之較小排出面積亦增加第一流體之出口速度，其本身可在第一流體排出裝置時引起其霧化程度。提供在上文詳述之範圍內之介於兩種流之間的入射角會使第一流體之霧化改良(根據液滴尺寸及液滴分布)，同時減少經霧化之第一流體液滴再次聚結於一起之風險。該等流之間的入射角愈大，則自第二流體傳遞至第一流體之初始動量愈大。然而，大的入射角亦可在第一流體膜片與第二流體流接觸時導致其會聚，從而增加一些經霧化之第一流體液滴將再聚合在一起之風險。
使用第二流體流以在裝置外部產生紊流區將確保第一流體之進一步霧化，再次改良本發明之霧化性能。因此，本發明提供一種霧產生裝置，其(i)產生具有所需水滴尺寸之霧，及(ii)在防護空間中產生紊流以使水滴實質均勻分布在整個周圍空間之體積。
裝配此裝置之方法亦具有益處。基座、漏斗形物、栓塞及覆蓋件皆係以在組件之間界定流體通道之間隙及出口係沿裝置之長度且在裝置之圓周附近一致之方式予以同心裝配。此外，由於漏斗形物、栓塞及覆蓋件中之每一者係附接或安裝於底板，因此該些組件具有共同參考點。此確保容許誤差最小化而非增加(通常為先前技術總成中之情形，其中各組件在無共同參考之情況下裝配在一起)。
在具有一軸向突出唇緣之覆蓋元件之實施例中，若裝置落下，則唇緣防止對漏斗形物及栓塞之損害。此等組件之相對位置及因此第一通道及第二通道之幾何形狀係予以保護。另外，唇緣之內表面確保裝置具有方向性，亦即，經霧化之液滴可導向所選位置。儘管如上文所討論，但該方向性對達成有效流體霧火災防護之目的並非必需。
此外，由於抵於唇緣內表面之液滴經受第二流體之力與來自該內表面之摩擦力，故其更易於霧化。然而，應瞭解此第一實施例可替代地具有一突出相對短距離(例如數毫米)之唇緣，或該唇緣可自第一實施例省去。在此等情況下，上文所述之霧化過程將實質在霧產生裝置外部發生。
在覆蓋元件無突出唇緣之實施例中，不存在流體流之徑向收縮。因此，使得該等流能在比存在唇緣之情況下早之階段徑向擴張遠離裝置之縱軸L。此在第二流體中產生較高程度之紊流，其可增強第一流體之霧化。另外，所得霧羽流具有較寬散布，與將該羽流導向特定位置相對，其可有益於將裝置用霧填充特定體積之情形。
適當時，裝置裝配中所使用之一或多個固定螺釘可用替代性機械夾具置換。合適之實例包括固定螺栓、夾鉗或其組合。該等機械夾具中之一或多者可為防竊啟(tamper proof)或顯竊啟夾具以防止或突顯安裝後裝置之拆卸。
可另外藉由將墊片插入兩個組件之間且接著以與第一實施例之方式相同之方式使用機械夾具將該兩個組件旋緊在一起，而非使用如替代性實施例中之螺紋布置來達成覆蓋件相對於基座之軸向位置之調整。
應瞭解，所說明之第二實施例之經調適特徵並不限於組合使用。因此，必要時可將此等特徵個別地併入第一實施例中。舉例而言，無唇緣存在之裝置之實施例亦無需具備同樣針對覆蓋元件之調整布置。
儘管裝置係以所述方式由基座、漏斗形物、栓塞及覆蓋元件形成較佳，但應瞭解，本發明之裝置並不限於使用此等特定組件形成各種流體通道及通道。所需流體通道及通道可以所述方式之替代方式在裝置內產生。舉例而言，通道及通道可藉由對裝置鑽孔或另外藉由澆鑄其中形成通道及通道之裝置來形成。
儘管裝置較佳由不鏽鋼製造，但亦可替代地使用共用相同特性之其他材料。材料之基本要求為耐腐蝕性、耐化學性及耐磨性。材料易於加工或成形且相對便宜亦較佳。可能的其他材料包括諸如鋁及黃銅之金屬及諸如鎢之金屬合金。亦可使用具有前述特性之塑膠或陶瓷材料。
此外，儘管較佳第一流體已描述為水，但本發明並不限於此特定第一流體。舉例而言，第一流體替代地可為液體防火劑。類似地，儘管第二流體較佳為氣體，但並不視為將其限於前述揭示內容中所給出之氣體之實例。在不影響本發明操作方式的情況下，亦可使用具有與所揭示氣體類似之特性的其他可壓縮流體。第二流體較佳應易於獲得、相對便宜且無腐蝕性。使用具有就地產生(例如經由壓縮機)之額外益處及/或當在火災抑制中使用時具有惰化益處之第二流體亦可有益。
本發明之發明者已提供用於液霧型火災防護之提供優於先前已知之霧系統及技術之改良性能的方法、系統及器件。詳言之，較佳方法、系統及器件在不受相對於底板空間幾何形狀及/或危險或火災位置中之任一者之排放器件或霧化器位置影響的情況下提供液霧火災防護。另外，較佳系統及方法在不受所利用之霧化器之數目影響的情況下提供相當性能，其限制條件為對於各種系統組態，所排放之總體積實質相等。最後，較佳系統已藉由以下而展現優於已知霧系統之性能：(i)需要較少水耗及壓力消耗；及(ii)使撲滅時間相對於先前已知霧系統減少。
儘管本發明已參照某些較佳實施例來揭示，但在不脫離如本文所述之本發明之範圍及範疇的情況下對所述實施例之眾多修改、變更及變化係可能的。
100．．．霧系統/液霧系統/火災防護系統
106．．．簧環
110．．．火災
120．．．封閉空間
127．．．固定設備
130．．．排放器件/霧化器
132．．．同軸孔口/同軸孔口器件
140．．．液體源/水罐
150．．．加壓氣體源/氣體源
160．．．偵測器/熱偵測器
170．．．警報面板
180．．．氣動致動器
200．．．霧系統
230．．．霧化器
240．．．主水供應
250．．．氣體供應
252．．．歧管
260．．．偵測器
270．．．警報面板
300'．．．懸垂安裝系統/雙懸垂霧化器系統/具有兩個天花板安裝霧化器330'之霧系統
300"．．．側壁安裝系統/雙側壁霧化器系統/具有兩個側壁安裝之霧化器330"之霧系統
330．．．霧化器
330'．．．霧化器/天花板安裝之霧化器
330"．．．霧化器/側壁安裝之霧化器
400'．．．懸垂安裝系統/具有單一天花板安裝之霧化器430'之霧系統
400"．．．側壁安裝系統
430'．．．單一霧化器/單一天花板安裝之霧化器
430"．．．單一霧化器
500．．．較佳獨立式流體供應滑座
502．．．罐/較佳滑座總成/液體供應/水罐
506．．．填充入口
508．．．出口/水饋料出口/排放空間
510．．．氣體源/氣缸/氣體供應
512．．．氣體調節器
513．．．分支排放出口端
514．．．管道歧管
515．．．控制面板
516．．．排放出口端
522．．．滑座供應框架
600．．．曲線
602．．．曲線
604．．．曲線
606．．．曲線
608．．．曲線
700．．．性能曲線
702．．．性能曲線
704．．．性能曲線
706．．．曲線
708．．．曲線
1000．．．霧化器/霧化器件/霧產生裝置
1000'．．．霧化器
1000"．．．霧化器
1002．．．保護帽/防塵帽/覆蓋件
1012．．．基座
1012'．．．基座
1014．．．基座1012之背面
1014'．．．基座1012'之背面
1015．．．徑向延伸之凸緣部分
1016．．．基座1012之前面
1017．．．基座1012之孔
1017'．．．基座1012'之孔
1018．．．第一流體入口通道/第一流體入口
1019．．．三角形凹座
1020．．．第二流體入口通道/第二流體入口/螺母
1020'．．．鎖緊螺母
1021．．．沿圓周間隔之孔洞
1022．．．軸向突出之環形突出部分
1024．．．環形突出部分1022之內表面
1026．．．環形突出部分1022之外表面
1026'．．．基座1012'之外表面
1027．．．凹槽
1028．．．0形環密封件
1030．．．漏斗形物/突出元件
1030'．．．漏斗形物
1030''．．．漏斗形物
1031．．．環形唇緣部分/漏斗形物唇緣
1032．．．徑向延伸之凸緣部分
1033．．．漏斗形物唇緣1031之外表面
1034．．．軸向突出之本體部分
1035．．．凹槽
1036．．．0形環密封件
1037．．．漏斗形物1030'之外表面
1038．．．第一流體通道
1039．．．檢視孔
1040．．．墊圈
1042．．．漏斗形物1030之第二端
1042'．．．漏斗形物1030第二端
1043．．．第一流體通道1080之內壁/內部第一通道壁
1044．．．漏斗形物1030之第一端
1045．．．第二流體通道1090之外壁/外部第二通道壁
1046．．．漏斗形物孔
1047．．．漏斗形物孔1046之入口
1048．．．孔1046之出口
1049．．．喉部
1050．．．栓塞
1050'．．．栓塞
1050"．．．栓塞
1051．．．栓塞1050之第一端
1051'．．．栓塞1050'之第一端
1052．．．栓塞1050之第二端
1053．．．第一通常圓柱形部分
1054．．．外螺紋/螺紋表面
1054'．．．螺紋表面
1055．．．第二圓錐形部分
1056．．．第一凹槽
1057．．．O形環密封件
1058．．．第二凹槽
1059．．．凹槽
1060．．．徑向突出唇緣
1061．．．定位孔
1062．．．拱台表面
1064．．．圓盤形空腔
1070．．．覆蓋件
1070'．．．覆蓋件
1070"．．．覆蓋件
1071．．．後向之拱台
1072．．．覆蓋件1070之第一端
1073．．．第一內表面
1073'．．．內表面
1074．．．覆蓋件1070之第二端
1074'．．．覆蓋件1070'之第二端
1074"．．．覆蓋件1070"之第二端
1075．．．第二內表面
1076．．．環形唇緣
1076"．．．環形唇緣
1078．．．唇緣1076之內表面
1080．．．第一流體通道/第一流體流動通道
1082．．．第一流體通道1080之入口
1084．．．第一流體通道出口/第一流體出口
1084'．．．第一流體出口/出口
1084"．．．第一流體出口
1088．．．軸向延伸之螺紋孔
1090．．．第二流體通道
1090'．．．第二流體通道
1092．．．喉部
1094．．．第二流體通道出口/第二流體出口
1094'．．．第二流體出口
1094"．．．第二流體出口
1100．．．安裝盲孔
1102．．．鎖緊螺母
1180．．．固定螺釘
1200．．．虛線/液體初始路徑/液體流/第一流體流
1200'．．．第一流體流之初始路徑/第一流體流
1220．．．虛線/氣體流/第二流體流
1220'．．．第二流體流
1240．．．紊流區
A1．．．入口區域
A2．．．中間區域
A3．．．出口區域
CL．．．霧化器之排放中心線
d．．．喉部與出口之間的等效路徑距離
D．．．兩個霧化器330於其中心之間之間隔
D1．．．入口1047處之直徑
D1．．．A圓錐形噴霧圖案圓形端面之直徑
D2．．．喉部1049處之直徑
D3．．．出口1048處之直徑
D4．．．圓錐形部分1055之最小直徑
D5．．．栓塞1050第二端1052處之最大直徑
Dp．．．霧化器中心線CL之間之垂直距離
DZ．．．軸向距離
E1．．．具有與第二流體通道之喉部相同之橫截面積之圓的半徑
E2．．．具有與第二流體通道之出口相同之橫截面積之圓的半徑
H．．．滑座最大高度
L．．．滑座最大長度/裝置之縱軸
L'．．．裝置1000'之縱軸
L1．．．第一流體路徑距離
L2．．．第二流體路徑距離
V．．．總自由體積/封閉體體積
W．．．滑座最大寬度
α．．．液體流1200與氣體流1220之間之入射角
α'．．．第一流體流1200'與第二流體流1220'之間之入射角
β．．．角
Δ．．．噴霧圖案之周界與霧化器之中心軸之夾角
2Δ．．．噴霧圖案周界之間之夾角
圖1為一較佳液霧火災防護系統之示意性說明。
圖2為一較佳液霧火災防護系統之另一實施例之示意性說明。
圖3A為圖1之系統之一實施例之等角示意性說明。
圖3B為圖1之系統之另一實施例之等角示意性說明。
圖3C為圖1之系統之另一實施例之等角示意性說明。
圖3D為圖1之系統之又一實施例之等角示意性說明。
圖4A為圖3A之系統之安裝示意圖。
圖4B為圖3B之系統之安裝示意圖。
圖5-7分別為在圖1及圖3A-3D之系統中使用之獨立式流體供應滑座之正視圖、平面圖及側視圖。
圖8為圖1及圖2之系統之操作的示意性說明。
圖9為將較佳系統與已知系統相比較之性能曲線圖。
圖10為將較佳系統與已知系統相比較之另一性能曲線圖。
圖11為一霧化器總成之一實施例之橫截面視圖。
圖11A為圖11之霧化器總成之細部視圖。
圖12A為圖11之霧化器總成之另一細部視圖。
圖12B為圖11之霧化器之通道之間的關係圖。
圖13為圖11之霧化器之基座之橫截面視圖。
圖13A為圖13之基座之平面端視圖。
圖14為圖11之霧化器之漏斗形物之橫截面視圖。
圖15為圖11之霧化器之栓塞之橫截面視圖。
圖16為圖11之霧化器之覆蓋件之橫截面視圖。
圖17為另一霧化器總成之一實施例之橫截面視圖。
圖17A為圖17之霧化器總成之細部視圖。
圖18為另一霧化器總成之一實施例之橫截面視圖。
圖18A為圖18之霧化器總成之細部視圖。
圖19為圖11之霧化器中之一流體通道之橫截面視圖。
圖19A為圖11之流體通道之細部視圖。
圖20為來自圖11之霧化器之噴霧圖案之示意圖。
圖21為圖11之霧化器及一保護帽之分解圖。
圖22為展示圖11之霧化器之噴霧圖案中液滴尺寸之累積次數分布的曲線圖。
100．．．霧系統/液霧系統/火災防護系統
110．．．火災
120．．．封閉空間
130．．．排放器件/霧化器
132．．．同軸孔口/同軸孔口器件
140．．．液體源/水罐
150．．．加壓氣體源/氣體源
160．．．偵測器/熱偵測器
170．．．警報面板
180．．．氣動致動器

Claims (66)

  1. 一種用於一實質封閉空間內之固定設備的霧式火災防護方法，該封閉空間具有一天花板、複數個壁以界定複數個轉角及一至少130立方公尺(4590立方呎)之封閉體體積，該方法包含：將至少一個霧產生器件置放於該實質封閉之空間中，該置放至少一個霧產生器件係由以下中之一者組成：(i)將至少兩個霧產生器件安裝於該封閉空間中，其中該至少130立方公尺(4590立方呎)為至少260立方公尺(9180立方呎)，該至少兩個霧產生器件係置放於成對角之轉角中以界定一介於其間之約3.4公尺(11呎)之最小間距；(ii)以一懸垂組態安裝該至少一個霧產生器件，其中該封閉體高度範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約8.0公尺(26.2呎)之間，且一與該封閉空間之任何壁之間隙係介於0.3公尺(1呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內；(iii)以一側壁組態安裝該至少一個霧產生器件，其中該封閉體高度範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約8.0公尺(26.2呎)之間，該安裝係在該天花板之下一距離該天花板處於約1.0公尺(3.3呎)至約該封閉體高度之一半之範圍內的距離處，且具有一與該封閉空間之該複數個轉角中之任一者的間隙為至少1.0公尺(3.3呎)；(iv)以一懸垂組態安裝至少兩個霧產生器件，其中該封閉體高度範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約8.0公尺 (26.2呎)之間，且一與該封閉空間之該複數個壁中之任一者的間隙係介於0.3公尺(1呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內，且彼此間隔一介於約3.4公尺(11呎)至約30.4呎範圍內之距離；及(v)以一側壁組態安裝至少兩個霧產生器件，其中該側壁封閉體高度範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約8.0公尺(26.2呎)之間，該安裝係於該天花板下方一距離該天花板介於約1.0公尺(3.3呎)至約該天花板封閉體高度之一半之範圍內的距離處，且一與該封閉空間之該複數個轉角中之任一者的間隙為至少1.0公尺(3.3呎)，從而使得該至少兩個霧產生器件各自界定一排放中心線，該排放中心線具有一自該器件至該複數個壁之一相對壁的一直徑為約1.5公尺(5呎)的未阻塞排放路徑，該器件係安裝於距離該相對壁一範圍介於約3.8公尺(12.5呎)至約12.0公尺(39.3呎)之間的距離處，且該至少兩個器件之該等排放中心線具有一範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約4.6公尺(15呎)之間的垂直間距；將一獨立式流體供應源用管道輸送至該霧產生器件，該管道輸送包括將一具有一至少25加侖(gallon)容量之液體供應罐之一出口耦接至該霧產生器件，該管道輸送包括將一具有一組至少三個加壓之11.3立方公尺(400立方呎)罐之氣體供應與該液體供應罐及該霧產生器件並聯耦接；及將一致動器連鎖，以將該氣體自該等氣缸釋放至該罐 及該至少一個霧產生器件，該連鎖包括將該致動器與一置放於該封閉空間中之熱釋放偵測器耦接，該熱偵測器響應該封閉空間中之一火災，以致在偵測到一火災時，該熱偵測器即向該致動器發信號，以將該氣體自該等氣缸釋放從而使該罐加壓，且將該氣體傳送至該霧產生器件；其中該霧產生裝置具有一縱軸，該裝置包含：具有一第一流體入口及一第一流體出口之一第一流體通道；及具有一第二流體入口及一第二流體出口之一第二流體通道；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積。
  2. 一種套組，其係提供用於一實質封閉之空間內之固定設備的霧式火災防護，該封閉空間具有一天花板、複數個壁以界定複數個轉角及一至少130立方公尺(4590立方呎)之封閉體體積，該套組包含：至少一個由以下中之一者組成之霧產生器件：(i)至少兩個欲安裝於該封閉空間中之霧產生器件，其中該至少130立方公尺(4590立方呎)為至少260立方公 尺(9180立方呎)，該至少兩個霧產生器件待置放於成對角之轉角中以界定一介於其間之約3.4公尺(11呎)之最小間距；(ii)至少一個欲以一懸垂組態安裝於該封閉空間中之霧產生器件，其中該封閉體高度範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間，且一與該封閉空間之任何壁之間隙介於0.3公尺(1呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內；(iii)至少一個欲以一側壁組態安裝於該封閉空間中之霧產生器件，其中該封閉體高度範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間，該至少一個待安裝之霧產生器件係在該天花板下方一距離該天花板介於約1.0公尺(3.3呎)至約該封閉體高度之一半之範圍內的距離處且一與該封閉空間之該複數個轉角中之任一者的間隙為至少1.0公尺(3.3呎)；(iv)至少兩個欲以一懸垂組態安裝於該封閉空間中之霧產生器件，其中該封閉體高度範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間，且一與該封閉空間之該複數個壁中之任一者的間隙介於0.3公尺(1呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內，且彼此間隔一介於約3.4公尺(11呎)至約30.4呎範圍內之距離；及(v)至少兩個欲以一側壁組態安裝於該封閉空間中之霧產生器件，其中該側壁封閉體高度範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間，該等器件係於該天花 板下方一距離該天花板介於約1.0公尺(3.3呎)至約該天花板封閉體高度之一半之範圍內的距離處，且一與該封閉空間之該複數個轉角中之任一者的間隙為至少1.0公尺(3.3呎)，從而使得該至少兩個霧產生器件各自界定一排放中心線，該排放中心線具有一自該器件至該複數個壁之一相對壁之一直徑為約1.5公尺(5呎)的未阻塞排放路徑，該器件係安裝於距離該相對壁一範圍介於約3.8公尺(12.5呎)至約12.0公尺(39.3呎)之間的距離處，且該至少兩個器件之該等排放中心線具有一範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約4.6公尺(15呎)之間的垂直間距；該套組進一步包含一獨立式流體供應源，該獨立式流體供應源包括一具有一約25加侖容量之液體供應罐；及一氣體供應，其包括一組至少三(3)個耦接至一歧管的11.3立方公尺(400立方呎)氮氣氣缸，該歧管具有一用於連接至該至少一個霧化器之出口，該歧管係連接至該液體供應罐以使該罐加壓，該罐包括一用於連接至該至少一個霧產生器件之出口，及一孔口，其係用於同軸定位於該罐之該出口與該至少一個霧化器之間，以將一實質恆定流量之該液體自該罐提供至該至少一個霧產生器件；及該至少一霧產生器件包含具有一縱軸之一霧產生裝置，該裝置包含：具有一第一流體入口及一第一流體出口之一第一流體通道及具有一第二流體入口及一第二流體出口之一第 二流體通道；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體或第二流體出口更小之截面積。
  3. 一種利用一霧處理一火災之火災防護系統，該系統包含：至少一個霧產生器件，其係置放於一具有一至少130立方公尺(4590立方呎)之體積的封閉空間中，該至少一個霧產生器件包括：一第一流體通道，其具有沿該器件之一縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口，該第一流體通道界定一工作噴嘴；及一第二流體通道，其具有一第二流體入口及一第二流體出口，該第二流體通道沿該器件之該縱軸置放且與該第一流體通道同軸，該第二流體通道界定一輸送噴嘴；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口 或第二流體出口更小之截面積；一固體突起，其係置放於該第二流體通道中以使該輸送噴嘴界定一相對於該縱軸之發散流動模式；及一腔室，其與該工作噴嘴及該輸送噴嘴連通；一獨立式流體供應源，其包括一耦接至該第一流體入口之液體供應以使液體以一環流形式自該工作噴嘴排放，該流體供應進一步包括一耦接至該第二流體入口之在一介於約2.1巴(bar)(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自該輸送噴嘴排放從而在該腔室中與該液體環流混合以形成該霧來處理該火災，該流體供應具有一選自由以下組成之群之特性：(i)該液體供應由該氣體供應加壓，該液體供應係耦接至該第一流體入口以在一至少0.5巴(7psi.)之壓力下將該液體提供至該入口，以使液體流過該第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應，其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)之氮氣氣缸，各氣缸耦接至一耦接至該第二流體出口之管道歧管，其中一來自該歧管之經調節排放壓力為至少6.9巴(100psi.)，及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之由該氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至該第一流體入口；及(iii)該液體及該氣體係以一介於約1：1至約3：1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至該器件； 該霧進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有一介於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，一總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定一小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，一撲滅時間介於約780秒至約80秒之範圍內。
  4. 一種利用一霧處理一火災之火災防護系統，該系統包含：至少一個霧產生器件，其係置放於一具有一至少130立方公尺(4590立方呎)之體積之封閉空間中，該至少一個霧產生器件包括：一第一流體通道，其具有沿該器件之一縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口，該第一流體通道界定一工作噴嘴；及一第二流體通道，其具有一第二流體入口及一第二流體出口，該第二流體通道沿該器件之該縱軸置放且與該第一流體通道同軸，該第二流體通道界定一輸送噴嘴； 其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積；一固體突起，其係置放於該第二流體通道中以使該輸送噴嘴界定一相對於該縱軸之發散流動模式；及一腔室，其與該工作噴嘴及該輸送噴嘴連通；該至少一個霧產生器件係以一選自由以下組成之群之方式安裝於該封閉空間內：(i)將至少兩個霧產生器件置放於該封閉空間中，其中該至少130立方公尺(4590立方呎)為至少260立方公尺(9180立方呎)，該至少兩個霧產生器件係置放於成對角之轉角中以界定一介於其間之約3.4公尺(11呎)之最小間距；(ii)對於一範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以一懸垂組態安裝，其中一與該封閉空間之任何壁之間隙介於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內；(iii)對於一範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以一側壁組態安裝，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下約1.0公尺(3.3呎)至約該天花板封閉體高度之一半之範圍內且一與 該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)；(iv)對於一範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以一懸垂組態安裝至少兩個霧產生器件，其中一與該封閉空間之任何壁之間隙介於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內且彼此間隔一介於約3.4公尺(11呎)至約6.7公尺(22呎)範圍內之距離；及(v)對於一範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以一側壁組態安裝至少兩個霧產生器件，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下約1.0公尺(3.3呎)至約該天花板封閉體高度之一半之範圍內，且一與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)，從而使得該至少兩個霧產生器件各自界定一具有一自該器件至一相對壁之一直徑為約1.5公尺(5呎)的未阻塞排放路徑之排放中心線，該器件係安裝於距離該相對壁一範圍介於約3.8公尺(12.5呎)至約12.0公尺(39.3呎)之間的距離處，且該至少兩個器件之該等排放中心線具有一範圍介於1.0公尺(3.3呎)至約4.6公尺(15呎)之間的垂直間距；一獨立式流體供應源，其包括一耦接至該第一流體入口之液體供應，以使液體以一環流形式自該工作噴嘴排放，該流體供應進一步包括一耦接至該第二流體入口之在一壓力介於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之的氣體供應，用以自該輸送噴嘴排放，以在該腔室 中與該液體環流混合，進而形成該霧來處理該火災，該流體供應進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)該液體供應係藉由該氣體供應加壓，該液體供應係耦接至該第一流體入口以在一至少0.5巴(7psi.)之壓力下將該液體提供至該入口，以使液體流過該第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)之氮氣氣缸，各氣缸以一來自該歧管之至少為6.9巴(100psi.)的經調節之排放壓力而耦接至一耦接至該第二流體出口之管道歧管；及一液體供應其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之藉由該氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至該第一流體入口；及(iii)該液體及該氣體係以一介於約1：1至約3：1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至該器件；該霧進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有一介於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，一總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定一小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及 (iv)對於一範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，一撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
  5. 一種利用一霧處理一火災之火災防護系統，該系統包含：至少一個霧化器件，其係置放於一具有一至少130立方公尺(4590立方呎)之體積之封閉空間中，該至少一個霧化器件包括：一第一流體通道，其具有沿該器件之一縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口，該第一流體通道界定一朝該縱軸收斂之一平滑彎曲輪廓，使得一流動路徑在一從該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小，該第一流體通道界定一範圍介於119,000立方毫米與121,500立方毫米之間的總體積；一第二流體通道，其具有一第二流體通過之一第二流體入口及一第二流體出口，該第二流體通道係沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一介於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定一範圍介於約24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積；及一腔室，其與該第一流體出口及該第二流體出口連通，其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及 該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積；一獨立式流體供應源，其包括一耦接至該第一流體入口之液體供應以使液體以一環流形式自該第一流體出口排放，該流體供應進一步包括一耦接至該第二流體入口之在一介於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自該第二流體出口排放從而在該腔室中與該液體環流混合，以形成該霧來處理該火災，該流體供應進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)該液體供應藉由該氣體供應加壓，該液體供應係耦接至該第一流體入口以在一至少0.5巴(7psi.)之壓力下將該液體提供至該入口，以使液體流過該第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)之氮氣氣缸，各氣缸以一來自該歧管之至少為6.9巴(100psi.)的經調節排放壓力而耦接至一耦接至該第二流體出口之管道歧管；及一液體供應其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之由該氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至該第一流體入口；及(iii)該液體及該氣體係以一處於約1：1至約3：1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至該器件； 該霧進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有一處於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，一總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定一小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，一撲滅時間介於約780秒至約80秒之範圍內。
  6. 一種利用一霧處理一火災之火災防護系統，該系統包含：至少一個霧化器件，其係置放於一具有一至少130立方公尺(4590立方呎)之體積之封閉空間中，該至少一個霧化器件包括：一第一流體通道，其具有沿該器件之一縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口，該第一流體通道界定一平滑彎曲輪廓，該平滑彎曲輪廓朝該縱軸收斂使得一流動路徑在一自該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小，該第一流體通道界定一範圍介於約119,000立方毫米至約121,500立方毫米之間的總體積；一第二流體通道，其具有一第二流體流過之一第二 流體入口及一第二流體出口，該第二流體通道係沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一介於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定一範圍介於約24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積；及一腔室，其與該第一流體出口及該第二流體出口連通，其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積；該至少一個霧化器件係以一選自由以下組成之群之方式安裝於該封閉空間內：(i)將至少兩個霧產生器件置放於該封閉空間中，其中該至少130立方公尺(4590立方呎)為至少260立方公尺(9180立方呎)，該至少兩個霧產生器件係置放於成對角之轉角，以界定一介於其間之約3.4公尺(11呎)之最小間距；(ii)對於一範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以一懸垂組態安裝，其中一與該封閉空間之任何壁之間隙介於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內；(iii)對於一範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺 (16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以一側壁組態安裝，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下約1.0公尺(3.3呎)至約該天花板封閉體高度之一半之範圍內且一與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)；(iv)對於一範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以一懸垂組態安裝至少兩個霧產生器件，其中一與該封閉空間之任何壁之間隙介於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內，且彼此間隔一處於約3.4公尺(11呎)至約6.7公尺(22呎)範圍內之距離；及(v)對於一範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以一側壁組態安裝至少兩個霧產生器件，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下約1.0公尺(3.3呎)至約該天花板封閉體高度之一半之範圍內，且一與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)，從而使得該至少兩個霧產生器件各自界定一排放中心線，該排放中心線具有一自該器件至一相對壁之一直徑為約1.5公尺(5呎)的未阻塞排放路徑，該器件係安裝於距離該相對壁一範圍介於約3.8公尺(12.5呎)至約12.0公尺(39.3呎)之間的距離處，且該至少兩個器件之該等排放中心線具有一範圍介於1.0公尺(3.3呎)至約4.6公尺(15呎)之間的垂直間距；一獨立式流體供應源，其包括一耦接至該第一流體入口之液體供應，以使液體以一環流形式自該第一流體出 口排放，該流體供應進一步包括一耦接至該第二流體入口之在一介於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自該第二流體出口排放從而在該腔室中與該液體環流混合，以形成該霧來處理該火災，該流體供應進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)該液體供應由該氣體供應加壓，該液體供應係耦接至該第一流體入口，以在一至少0.5巴(7psi.)之壓力下將該液體提供至該入口，以使液體流過該第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)之氮氣氣缸，各氣缸以一來自該歧管之至少為6.9巴(100psi.)的經調節排放壓力而耦接至一耦接於該第二流體出口之管道歧管；及一液體供應其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之由該氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至該第一流體入口；及(iii)該液體及該氣體係以一介於約1：1至約3：1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至該器件；該霧具有一選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有一介於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，一總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五 加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定一小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化規模火災而言，一撲滅時間介於約780秒至約80秒之範圍內。
  7. 一種利用一霧處理一火災之火災防護系統，該系統包含：至少一個霧化器件，其係置放於一具有一至少130立方公尺(4590立方呎)之體積之封閉空間中，該至少一個霧化器件包括：一第一流體通道，其具有沿該器件之一縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口，該第一流體通道界定一平滑彎曲輪廓，該平滑彎曲輪廓朝該縱軸收斂使得一流動路徑在一自該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小，該第一流體通道界定一範圍介於約119,000立方毫米至約121,500立方毫米之間的總體積；一第二流體通道，其具有一第二流體流過之一第二流體入口及一第二流體出口，該第二流體通道係沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一介於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定一範圍介於24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積；及 其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積；一獨立式流體供應源，其包括一耦接至該第一流體入口之液體供應，以使液體以一環流形式自該第一流體出口排放，該流體供應進一步包括一耦接至該第二流體入口之在一處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自該第二流體出口排放從而在一可選用腔室中與該液體環流混合，以形成該霧來處理該火災，該流體供應進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)該液體供應由該氣體供應加壓，該液體供應係耦接至該第一流體入口，以在一至少0.5巴(7psi.)之壓力下將該液體提供至該入口，以使液體流過該第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)之氮氣氣缸，各氣缸以一來自該歧管之至少為6.9巴(100psi.)之經調節排放壓力而耦接至一耦接至該第二流體出口之管道歧管；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之由該氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至該第 一流體入口；及(iii)該液體及該氣體係以一介於約1：1至約3：1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至該器件；該霧進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有一介於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，一總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定一小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，一撲滅時間介於約780秒至約80秒之範圍內。
  8. 一種利用一霧處理一火災之火災防護系統，該系統包含：至少一個霧化器件，其係置放於一具有一至少130立方公尺(4590立方呎)之體積之封閉空間中，該至少一個霧化器件包括：一第一流體通道，其具有沿該器件之一縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口，該第一流體通道界定一平滑彎曲輪廓，該平滑彎曲輪廓朝該縱軸收斂使得一流動路徑在一自該第一流體入口至該第一流體出口之 方向上減小，該第一流體通道界定一範圍介於約119,000立方毫米至約121,500立方毫米之間的總體積；一第二流體通道，其具有一第二流體流過之一第二流體入口及一第二流體出口，該第二流體通道係沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一介於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定一範圍介於24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積；且其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積；該器件係以一選自由以下組成之群之方式安裝於該封閉空間內：(i)將至少兩個霧產生器件置放於該封閉空間中，其中該至少130立方公尺(4590立方呎)為至少260立方公尺(9180立方呎)，該至少兩個霧產生器件係置放於成對角之轉角，以界定一介於其間之約3.4公尺(11呎)之最小間距；(ii)對於一範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以一懸垂組態安裝，其中一與該封閉空間之任何壁之間隙介於1.2公尺(4呎) 至約3.4公尺(11呎)之範圍內；(iii)對於一範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以一側壁組態安裝，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下約1.0公尺(3.3呎)至約該天花板封閉體高度之一半之範圍內，且一與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)；(iv)對於一範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以一懸垂組態安裝至少兩個霧產生器件，其中一與該封閉空間之任何壁之間隙處於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內且彼此間隔一介於約3.4公尺(11呎)至約6.7公尺(22呎)範圍內之距離；及(v)對於一範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以一側壁組態安裝至少兩個霧產生器件，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下約1.0公尺(3.3呎)至約該天花板封閉體高度之一半之範圍內，且一與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)，從而使得該至少兩個霧產生器件各自界定一排放中心線，該排放中心線具有一自該器件至一相對壁之一直徑為約1.5公尺(5呎)的未阻塞排放路徑，該器件係安裝於距離該相對壁一範圍介於約3.8公尺(12.5呎)至約12.0公尺(39.3呎)之間的距離處，且該至少兩個器件之該等排放中心線具有一範圍介於1.0公尺(3.3呎)至約4.6公尺(15呎)之間的垂直間距； 一獨立式流體供應源，其包括一耦接至該第一流體入口之液體供應以使液體以一環流形式自該第一流體出口排放，該流體供應進一步包括一耦接至該第二流體入口之在一處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自該第二流體出口排放從而在一可選用腔室中與該液體環流混合，以形成該霧來處理該火災，該流體供應進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)該液體供應由該氣體供應加壓，該液體供應係耦接至該第一流體入口以在一至少0.5巴(7psi.)之壓力下將該液體提供至該入口，以使液體流過該第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)之氮氣氣缸，各氣缸以一來自該歧管之至少為6.9巴(100psi.)的經調節排放壓力而耦接至一耦接至該第二流體出口之管道歧管；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之由該氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至該第一流體入口；及(iii)該液體及該氣體係以一處於約1：1至約3：1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至該器件；該霧進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有一處於1至10微米範圍內之直徑； (ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，一總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定一小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，一撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
  9. 一種利用一霧處理一火災之火災防護系統，該系統包含：至少一個霧化器件，其係置放於一具有一至少130立方公尺(4590立方呎)之體積之封閉空間中，該至少一個霧化器件包括：具有一第一流體入口及一第一流體出口之一第一流體通道；及具有一第二流體入口及一第二流體出口之一第二流體通道；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有一比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積；及 一獨立式流體供應源，其包括一耦接至該第一流體入口之液體供應，以使液體以一環流形式自該霧化器件排放，該流體供應進一步包括一耦接至該第二流體入口之在一處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自該霧化器件排放從而在一可選用腔室中與該液體環流混合，以形成該霧來處理該火災，該流體供應進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)該液體供應由該氣體供應加壓，該液體供應係耦接至該第一流體入口，以在一至少0.5巴(7psi.)之壓力下將該液體提供至該入口，以使液體流過該第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)之氮氣氣缸，各氣缸以一來自該歧管之至少為6.9巴(100psi.)的經調節排放壓力而耦接至一耦接至該第二流體出口之管道歧管；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之由該氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至該第一流體入口；及(iii)該液體及該氣體係以一介於約1：1至約3：1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至該器件；該霧進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有一介於1至10微米範圍內之直徑； (ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，一總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定一小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，一撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
  10. 一種利用一霧處理一火災之火災防護系統，該系統包含：至少一個霧化器件，其係置放於一具有一至少130立方公尺(4590立方呎)之體積之封閉空間中，該至少一個霧化器件包括：具有一第一流體入口及一第一流體出口之一第一流體通道；及具有一第二流體入口及一第二流體出口之一第二流體通道；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積 該霧化器件係以一選自由以下組成之群之方式安裝於該封閉空間內：(i)將至少兩個霧產生器件置放於該封閉空間中，其中該至少130立方公尺(4590立方呎)為至少260立方公尺(9180立方呎)，該至少兩個霧產生器件係置放於成對角之轉角，以界定一介於其間之約3.4公尺(11呎)之最小間距；(ii)對於一範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以一懸垂組態安裝，其中一與該封閉空間之任何壁之間隙介於1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內；(iii)對於一範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以一側壁組態安裝，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下約1.0公尺(3.3呎)至約該天花板封閉體高度之一半之範圍內，且一與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)；(iv)對於一範圍介於約3.0公尺(9.8呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的封閉體高度而言，以一懸垂組態安裝至少兩個霧產生器件，其中一與該封閉空間之任何壁之間隙介於約1.2公尺(4呎)至約3.4公尺(11呎)之範圍內，且彼此間隔一介於約3.4公尺(11呎)至約6.7公尺(22呎)範圍內之距離；及(v)對於一範圍介於約1.0公尺(3.3呎)至約5.0公尺(16.4呎)之間的側壁封閉體高度而言，以一側壁組態安 裝至少兩個霧產生器件，該安裝係於該封閉空間之一天花板之下約1.0公尺(3.3呎)至約該天花板封閉體高度之一半之範圍內，且一與該封閉空間之任何轉角之間隙為至少1.0公尺(3.3呎)，從而使得該至少兩個霧產生器件各自界定一排放中心線，該排放中心線具有一自該器件至一相對壁之一直徑為約1.5公尺(5呎)的未阻塞排放路徑，該器件係安裝於距離該相對壁一範圍介於約3.8公尺(12.5呎)至約12.0公尺(39.3呎)之間的距離處，且該至少兩個器件之該等排放中心線具有一範圍介於1.0公尺(3.3呎)至約4.6公尺(15呎)之間的垂直間距；一獨立式流體供應源，其包括一耦接至該第一流體入口之液體供應，以使液體以一環流形式自該霧化器件排放，該流體供應進一步包括一耦接至該第二流體入口之在一處於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自該霧化器件排放，從而在一可選用腔室中與該液體環流混合，以形成該霧來處理該火災，該流體供應進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)該液體供應藉由該氣體供應加壓，該液體供應係耦接至該第一流體入口以在一至少0.5巴(7psi.)之壓力下將該液體提供至該入口，以使液體流過該第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)之氮氣氣缸，各氣缸以一來自該歧管之 至少為6.9巴(100psi.)之經調節排放壓力而耦接至一耦接至該第二流體出口之管道歧管；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之由該氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至該第一流體入口；及(iii)該液體及該氣體係以一介於約1：1至約3：1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至該器件；該霧進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有一介於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，一總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定一小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，一撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
  11. 一種處理一具有一至少一百三十立方公尺(130立方公尺(4590立方呎))體積之實質封閉空間中之一火災的霧式火災防護方法，該方法包含：使用至少一個置放於該空間中用於將一霧排放至該空間中之霧化器件，該至少一個霧化器件為一用於一第一 流體及一第二流體之雙流體霧化器件，其包括一第一流體通道及一第二流體通道，該第一流體通道具有沿該器件之一縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口，該第一流體通道界定一平滑彎曲輪廓，該平滑彎曲輪廓朝該縱軸收斂使得一流動路徑在一自該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小，該第一流體通道界定一範圍介於約119,000立方毫米至約121,500立方毫米之間的總體積；該第二流體通道具有一第二流體穿過之一第二流體入口及一第二流體出口，該第二流體通道係沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一介於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定一範圍介於24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積，該第二流體通道界定一輸送噴嘴；該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有一比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積；使用該至少一個霧化器件產生一液霧，其包括：將一液體作為該第一流體傳送至該第一流體入口穿過該第一流體通道，以供該液體以一環流形式自該第一流體出口之一排放；在一介於約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之操作壓力下，將一氣體作為該第二流體傳送至該器件之該第二流體入口，以供氣體流過該第二流體通道且 自該第二流體出口排放，從而與該液體環流混合以形成該霧；及使該霧分布遍及該封閉空間，該分布包括自該霧化器件排放該液體及該氣體歷時至少十分鐘之一排放時間，該排放該氣體包括以至少音速之一速度排放該氣體，以致該霧具有一選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有一介於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，一總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定一小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，一撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
  12. 一種霧化器件，其包含：一第一流體通道，其具有沿該器件之一縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口，該第一流體通道界定一平滑彎曲輪廓，該平滑彎曲輪廓朝該縱軸收斂使得一流動路徑在一自該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小，該第一流體通道界定一範圍介於約119,000立方毫米至約121,500立方毫米之間的總體積； 一第二流體通道，其具有一第二流體流過之一第二流體入口及一第二流體出口，該第二流體通道係沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一介於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體通道界定一範圍介於24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積，該第二流體通道界定一輸送噴嘴；及一腔室，其與該第一流體出口及該第二流體出口連通，其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角，且該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積。
  13. 一種霧化器件，其包含：一第一流體通道，其具有沿該器件之一縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口，該第一流體通道界定一平滑彎曲輪廓，該平滑彎曲輪廓朝該縱軸收斂使得一流動路徑在一自該第一流體入口至該第一流體出口之方向上減小，該第一流體通道界定一範圍介於約119,000立方毫米至約121,500立方毫米之間的總體積；及一第二流體通道，其具有一第二流體流過之一第二流體入口及一第二流體出口，該第二流體通道係沿該縱軸置放且與該第一流體通道同心，該第二流體通道界定一介於約1度至約40度範圍內之等效擴張角，該第二流體 通道界定一範圍介於24,300立方毫米至約25,500立方毫米之間的總體積，其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積。
  14. 一種用於自一液體及一氣體產生一霧之霧化器件，該霧化器件包含：一第一流體通道，其具有一用於接收一流動速率介於約3.8lpm至約7.61lpm(1-2gpm)之間之液體的第一流體入口，該第一流體通道具有一沿該裝置之一縱軸置放以供以環流形式自該第一流體通道排放之第一流體出口；一第二流體通道，其具有一用於接收一壓力為約6.9巴(100psi.)之氣體之第二流體入口，該第二流體通道具有一用於排放該氣體之第二流體出口，與該第一通道分離之該第二流體通道係沿該裝置之該縱軸置放且與該第一流體通道同軸；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第 二流體出口更小之截面積；一固體突起，其係置放於該第二流體通道中，以使該第二流體通道界定一相對於該縱軸之發散流動模式；及該液體及該氣體係自該第一流體出口及該第二流體出口排放以形成一霧，該霧形成一實質圓錐形之噴霧圖案，該圖案界定一與該縱軸為約15度之夾角。
  15. 一種利用一霧處理一火災之火災防護系統，該火災具有一範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化火災規模，該系統包含：一霧化器，其係置放於一具有一約130立方公尺(4590立方呎)之體積之封閉空間中，該霧化器包括：一第一流體通道，其具有沿該裝置之一縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口，該第一流體通道界定一工作噴嘴；一第二流體通道，其具有一第二流體入口及一第二流體出口，該第二流體通道係沿該裝置之該縱軸置放且與該第一流體通道同軸，該第二流體通道界定一輸送噴嘴；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積； 一固體突起，其係置放於該第二流體通道中，以使該輸送噴嘴界定一相對於該縱軸之發散流動模式；及一腔室，其與該工作噴嘴及該輸送噴嘴連通；及一流體供應源，其包括一耦接至該第一流體入口之來自該工作噴嘴之一約5.7lpm(1.5gpm)流動速率的液體供應，該流體供應進一步包括一耦接至該第二流體入口之在一處於約6.9巴(100psi.)範圍內之壓力下的氣體供應，以供自該輸送噴嘴排放，從而在該腔室中與該液體混合以形成該霧來撲滅該火災，該霧進一步具有一選自由以下組成之群之特性：(i)大部分液滴具有一介於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，一總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定一小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，一撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內。
  16. 一種用於一封閉空間之全淹沒霧式火災防護方法，該方法包含：將一體積之霧自至少一個霧化器件排放至該封閉空間 中；使該體積之霧分布，以界定該室中一能撲滅一位於該室中任何地方之火災的各體積空間單元之密度；及提供一獨立式流體供應源，該獨立式流體供應源包括：一液體供應，其耦接至該至少一個霧化器件，以使液體以一環流形式自該器件排放；及一氣體供應，其在約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之一壓力下耦接至該至少一個霧化器件，以供自該器件排放，從而與該液體環流混合以形成該霧，該提供進一步選自由以下組成之群：(i)該液體供應由該氣體供應加壓，該液體供應係耦接至該第一流體入口以在一至少0.5巴(7psi.)之壓力下將該液體提供至該入口，以使液體流過該第一流體通道；(ii)一加壓氣體供應，其包括一組至少三(3)個11.3立方公尺(400立方呎)之氮氣氣缸，各氣缸耦接至一耦接至該第二流體出口之管道歧管，其中一來自該歧管之經調節排放壓力為至少6.9巴(100psi.)；及一液體供應，其包括至少一個九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之由該氣體供應排放壓力加壓之滅火液體罐，該罐耦接至該第一流體入口；及(iii)該液體及該氣體係以一處於約1：1至約3：1範圍內之液體與氣體質量流量比提供至該器件；且 該至少一霧產生器件包含具有一縱軸之一霧產生裝置，該裝置包含：具有一第一流體入口及一第一流體出口之一第一流體通道；及具有一第二流體入口及一第二流體出口之一第二流體通道；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積。
  17. 如請求項16之方法，其進一步包含藉助於選自由以下組成之群之參數中之一者產生該霧：(i)大部分液滴具有一介於1至10微米範圍內之直徑；(ii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，一總液體供應範圍介於約五十七公升(57L.)(十五加侖(15gal.))至約九十五公升(95L.)(二十五加侖(25gal.))之間；(iii)對於各個130立方公尺(4590立方呎)之封閉空間而言，界定一小於約8加侖(8gal.)之總撲滅體積；及(iv)對於範圍介於約1千瓦/立方公尺至約8千瓦/立方公尺之間的正規化規模火災而言，一撲滅時間處於約780秒至約80秒之範圍內；且該至少一霧產生器件包含具有一縱軸之一霧產生裝 置，該裝置包含：具有一第一流體入口及一第一流體出口之一第一流體通道；及具有一第二流體入口及一第二流體出口之一第二流體通道；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積。
  18. 如請求項16之方法，其中該至少一個霧化器包含：一第一流體通道，其具有沿該裝置之一縱軸置放之一第一流體入口及一第一流體出口，該第一流體通道界定一工作噴嘴；一第二流體通道，其具有一第二流體入口及一第二流體出口，該第二流體通道係沿該裝置之該縱軸置放且與該第一流體通道同軸，該第二流體通道界定一輸送噴嘴；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體入口或第二流體出口更小之截面積； 一固體突起，其係置放於該第二流體通道中，以使該輸送噴嘴界定一相對於該縱軸之發散流動模式；及一腔室，其與該工作噴嘴及該輸送噴嘴連通。
  19. 如請求項16之方法，其進一步包含產生形成該液霧之液滴，其中大部分該等液滴具有一處於1至5微米範圍內之直徑。
  20. 如請求項16之方法，其進一步包含在該體積中產生紊流，以誘導能輸送該液霧且使該液霧分散之氣流。
  21. 如請求項16之方法，其中該氣體係以一超音速排放。
  22. 如請求項16之方法，其中該排放包括界定一撲滅一以千瓦/立方公尺(kW/m.3 )為單位量測之正規化火災規模的總液體體積，對於一介於約一(1kW/m.3 )至約八(8kW/m.3 )範圍內之正規化火災規模範圍而言，該總撲滅體積分別處於約0.57公升/立方公尺(0.57liters/cu.m.)(0.0042加侖/立方呎(0.0042gal./cu.ft.))至0.057公升/立方公尺(0.057liters/cu.m.)(0.00042加侖/立方呎(0.00042gal./cu.ft.))之範圍內。
  23. 如請求項22之方法，其中該排放係為該所防護之空間的一函數，該空間具有一約260立方公尺(cu.m.)之體積尺寸，其中另外該液霧界定一約四加侖(4gal.)液體至約四十加侖(40gal.)之撲滅體積。
  24. 如請求項16之方法，其中對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化火災規模而言，該排放一液霧撲滅一火災且界定一分別從約780秒至約 80秒之範圍內之撲滅時間範圍。
  25. 如請求項24之方法，對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化火災規模而言，其進一步界定一從約500秒至約80秒之撲滅時間範圍。
  26. 如請求項25之方法，對於範圍介於約(1千瓦/立方公尺)至約(8千瓦/立方公尺)之間的正規化火災規模而言，其進一步界定一從約420秒至約80秒之撲滅時間範圍。
  27. 一種撲滅一火災之水霧火災防護系統，該火災包括一暴露火災、遮蔽火災、池火災、噴射火災及/或瀑布式火災，該系統包含：至少一霧產生器件包含具有一縱軸之一霧產生裝置，該裝置包含：具有一第一流體入口及一第一流體出口之一第一流體通道及具有一第二流體入口及一第二流體出口之一第二流體通道；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於約5度與約30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一喉部位在該第二流體入口及該第二流體出口之間，該喉部具有比該第二流體或第二流體出口更小之截面積；至少一個霧化器，其係安裝以用於將一水霧體積引入一佔據空間中，該至少一個霧化器耦接至一流體供應及一氣體供應，該流體供應為一水供應且該氣體供應為一 體積之氮氣(N2 )，其中所產生之該水霧體積係由在一在約2.1巴(30psi.)至約24.1巴(350psi.)範圍內之壓力下傳送之該氣體所界定。
  28. 一種具有一縱軸之霧產生裝置，該裝置包含：一第一流體通道，其具有一第一流體入口及一第一流體出口，及一第二流體通道，其具有一第二流體入口及一第二流體出口；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於5度與30度之間的入射角；及該第二流體通道具有一位於該第二流體入口與該第二流體出口之間的喉部，該喉部具有一比該第二流體入口或該第二流體出口之橫截面積小的橫截面積。
  29. 如請求項28之裝置，其中該喉部與該第二流體出口之間的面積比介於2：3與1：4之間。
  30. 如請求項28或29中任一項之裝置，其中該第一流體通道係自該第二流體通道徑向向外定位。
  31. 如請求項30之裝置，其中該第一流體通道及該第二流體通道與該裝置之該縱軸同軸。
  32. 如請求項28之裝置，其中該第一流體通道包含一位於該第一流體入口與該第一流體出口之間的中間部分，該中間部分具有一大於該第一流體入口或該第一流體出口之 橫截面積的橫截面積。
  33. 如請求項28之裝置，其進一步包含：一第一流體供應通道，其具有經調適以連接至一第一流體的一供應之一第一端及連接至該第一流體入口之一第二端，及一第二流體供應通道，其具有經調適以連接至一第二流體的一供應之第一端及連接至該第二流體入口之一第二端；其中該第一供應通道及該第二供應通道實質平行於該裝置之該縱軸。
  34. 如請求項33之裝置，其進一步包含一含有該第一流體供應通道及該第二流體供應通道之基座元件。
  35. 如請求項34之裝置，其進一步包含一漏斗形元件及一細長栓塞元件，其中該漏斗形元件具有一孔且經調適以同軸定位於該基座元件之上，從而使該孔與該第二流體供應通道連通，且其中該栓塞元件經調適以附接至該基座元件，從而使該栓塞之一部分位於該孔內，且將該第二流體通道界定於該漏斗形物與該栓塞之間。
  36. 如請求項35之裝置，其進一步包含一覆蓋元件，其封閉該基座元件、該漏斗形元件及該栓塞元件，以將該第一流體通道界定於該漏斗形物之一外表面與該覆蓋元件之一內表面之間。
  37. 如請求項36之裝置，其中該覆蓋元件具有一經調適以同軸定位於該基座元件上且附接至該基座元件之第一端， 及一具有一出口的第二端，該出口經調適以與該第一流體出口及該第二流體出口連通。
  38. 如請求項37之裝置，其中該覆蓋件之該第二端包括一軸向突出之唇緣部分，該唇緣部分界定一與該第一流體出口及該第二流體出口連通之孔洞。
  39. 如請求項36之裝置，其中該栓塞元件具有一附接至該基座元件之第一端，及一界定該第二流體通道之第二端，其中該第二端具有一凹形之端面。
  40. 如請求項36之裝置，其中該漏斗形元件包括一徑向突出之凸緣部分，其中該凸緣部分係夾於該基座元件與該覆蓋元件之間，以維持該漏斗形元件相對於該基座元件之軸向位置。
  41. 如請求項36之裝置，其中該裝置經調適以使該覆蓋元件之軸向位置可相對於該基座予以調整。
  42. 如請求項35之裝置，其中該栓塞元件可螺接至該基座上，以使該栓塞元件之軸向位置可相對於該基座及該漏斗形物予以調整。
  43. 如請求項28至42中任一項之裝置，其中該第一流體通道具有一發散-收斂之內部幾何形狀且界定朝向該第一流體出口收斂之一彎曲輪廓。
  44. 如請求項43之裝置，其中該第二流體出口之截面積大於該第一流體出口之截面積。
  45. 一種具有一縱軸之霧產生裝置，該裝置包含：一第一流體通道，其具有一第一流體入口及一第一流 體出口；及一第二流體通道，其具有一第二流體入口及一第二流體出口；其中該第一流體通道環繞該第二流體通道，且該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一小於90度之入射角；且該第二流體通道包括一位於該第二流體入口與該第二流體出口之間的喉部，該喉部具有一比該第二流體入口或該第二流體出口之橫截面積小的橫截面積，以致該喉部與該第二流體出口之間的面積比介於2：3與1：4之間。
  46. 如請求項45之裝置，其中該第一流體通道係自該第二流體通道徑向向外定位。
  47. 如請求項46之裝置，其中該第一流體通道及該第二流體通道係與該裝置之該縱軸同軸。
  48. 如請求項45之裝置，其中該第一流體通道包括一位於該第一流體入口與該第一流體出口之間的中間部分，該中間部分具有一大於該第一流體入口或該第一流體出口之橫截面積的橫截面積。
  49. 如請求項48之裝置，其進一步包含：一第一流體供應通道，其具有一經調適以連接至一第一流體的一供應之第一端及一連接至該第一流體入口之第二端；及一第二流體供應通道，其具有一經調適以連接至一第二流體的一供應之第一端及一連接至該第二流體入口之 第二端；其中該第一供應通道及該第二供應通道實質平行於該裝置之該縱軸。
  50. 如請求項49之裝置，其進一步包含一含有該第一流體供應通道及該第二流體供應通道之基座元件。
  51. 如請求項50之裝置，其進一步包含一漏斗形元件及一細長栓塞元件，其中該漏斗形元件具有一孔且經調適以同軸定位於該基座元件之上，從而使該孔與該第二流體供應通道連通，且其中該栓塞元件經調適以附接至該基座元件，從而使該栓塞之一部分位於該孔內且將該第二流體通道界定於該漏斗形物與該栓塞之間。
  52. 如請求項51之裝置，其進一步包含一覆蓋元件，其封閉該基座元件、該漏斗形元件及該栓塞元件，以將該第一流體通道界定於該漏斗形物之一外表面與該覆蓋元件之一內表面之間。
  53. 如請求項52之裝置，其中該覆蓋元件具有一經調適以同軸定位於該基座元件上且附接至該基座元件之第一端，及一具有一出口的第二端，該出口經調適以與該第一流體出口及該第二流體出口連通。
  54. 如請求項53之裝置，其中該覆蓋件之該第二端包括一軸向突出之唇緣部分，該唇緣部分界定一與該第一流體出口及該第二流體出口連通之孔洞。
  55. 如請求項51之裝置，其中該栓塞元件具有一附接至該基座元件之第一端及一界定該第二流體通道之第二端，其 中該第二端具有一凹形之端面。
  56. 如請求項52之裝置，其中該漏斗形元件包括一徑向突出之凸緣部分，其中該凸緣部分係夾於該基座元件與該覆蓋元件之間，以維持該漏斗形元件相對於該基座元件之軸向位置。
  57. 如請求項52之裝置，其中該裝置經調適以使該覆蓋元件之軸向位置可相對於該基座予以調整。
  58. 如請求項51之裝置，其中該栓塞元件可螺接至該基座上，以使該栓塞元件之軸向位置可相對於該基座及該漏斗形物予以調整。
  59. 如請求項44-58中任一項之裝置，其中該第一流體通道具有一發散-收斂之內部幾何形狀且界定朝向該第一流體出口收斂之一彎曲輪廓。
  60. 如請求項59之裝置，其中該第二流體出口之截面積大於該第一流體出口之截面積。
  61. 一種產生一霧之方法，其包含：使一第一流體穿過一霧產生裝置之一第一流體通道，其中該第一流體通道具有一第一流體出口；使一第二流體流過該霧產生裝置之一第二流體通道，其中該第二流體通道具有一第二流體出口及一喉部，該喉部具有一比該第二流體出口小之橫截面積，其中該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一介於5度與30度之間的入射角；使該第二流體流加速穿過該第二流體通道之該喉部；及 將該第一流體及該第二流體自其各別出口噴出，以使得一自該第二流體出口流出之經加速第二流體流對一自該第一流體出口流出之第一流體流賦予一剪切力，進而使該第一流體至少部分霧化以產生一經分散的液滴流動型態。
  62. 一種產生一霧之方法，其包含：使一第一流體穿過一霧產生裝置之一第一流體通道，其中該第一流體通道具有一第一流體出口；使一第二流體流過該霧產生裝置之一第二流體通道，其中該第二流體通道具有一第二流體出口及一喉部，該喉部具有一比該第二流體出口小的橫截面積，以致該喉部與該第二流體出口之間的面積比介於2：3與1：4之間，其中該第一流體出口與該第二流體出口相對於彼此定位，以使其具有一小於90度之入射角；使該第二流體流加速穿過該第二流體通道之該喉部；及將該第一流體及該第二流體自其各別出口噴出，以使得一自該第二流體出口流出之經加速第二流體流對一自該第一流體出口流出之第一流體流賦予一剪切力，進而使該第一流體至少部分霧化以產生一經分散的液滴流動型態。
  63. 如請求項61之方法，其進一步包含：在該等出口下游該第二流體中產生一紊流區；及使該經分散的液滴流動型態穿過該紊流區，進而使該經分散的液滴流動型態中之該第一流體進一步霧化。
  64. 如請求項61之方法，其進一步包含藉由改變該第一流體及/或該第二流體之速度及/或密度來控制該第一流體與該第二流體之間的動量通量比之步驟。
  65. 如請求項61之方法，其進一步包含調整該第一流體出口之橫截面積以改變該第一流體流之出口速度的步驟。
  66. 如請求項65之方法，其中該出口速度為超音速。
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