灭火装置和消防管理系统 本 发 明 涉 及 灭 火 装 置、 灭 火 筒 和 包 括 该 灭 火 装 置 的 消 防 管 理 系 统 (fire management system)。
当火灾爆发时， 重要的是尽快的灭火。许多宝贵的时间在消防队到达之前通常已 经流逝。灭火用具因此存在于许多建筑物中以便能够立即灭火。关于这个的已知的示例是 通过龙头连接到主水管的卷起的消防软管。 第二个已知的示例是也连接到主水管的洒水设 备。水在许多情况下是好的灭火用品。但是， 存在其中水作为灭火用品没有效果的情况， 或 水甚至具有相反的效果的情况， 例如当水开始与存在的化学物反应时。 水损害也会发生， 这 是非常不期望的。
替换方案已经被设计以避免这些缺陷。第一替换方案是灭火气体设备， 其对 于灭火剂可能没有导电性的地方灭火是尤其有效的。此外， 有水雾用具 (water mist appliance)， 其被应用到有大量热产生的火的情况中。第三， 灭火粉设备被使用， 其主要地 在工业环境中安装从而熄灭易燃烧的气体和极易燃烧的化学物。 又一种替换方案是泡沫灭 火设备， 其中， 正在燃烧的表面凭借泡沫层覆盖。泡沫在压力下储存在压力器皿中。另一种 替换方案是使用二氧化碳 (CO2) 的灭火器。这些灭火器具有软管和在软管的外部端处的黑
扩展角 (black expansion horn) 或雪角 (snow horn)。 在灭火器的使用期间必须被握住的 手柄位于扩展角和软管之间。手柄是必要的， 因为未保护的角的外部端变得非常冷 ( 达大 约 -80℃ )， 且该极度寒冷可引起三度灼伤。
还提到所谓的卤代烷灭火器 (halon extinguisher)。由于可能的环境损害， 卤代 烷在灭火器和消防安全系统中的使用和持有在荷兰和比利时从 2004 年 1 月 1 日已被禁止。 在民用航空和军事领域中的危急应用除外。卤代烷灭火器主要被使用在电脑区域中， 因为 卤代烷不损害电子装备。卤代烷是卤代烃。在压力下它们被压缩成液体。熄灭作用由在燃 烧过程上的负催化效应实现。
最近的发展是气溶胶灭火器 (aerosol extinguisher)。 气溶胶是物质在气体中的 胶态混合物。 胶态是物质以精细地分布方式在液体或气体中存在的状态， 其中， 粒子大于分 子且小于悬浮中的粒子。在这种状态中， 气溶胶是干的、 悬浮的物质， 该悬浮的物质在第一 种情形中表现为混乱的白烟。只要在空间内存在极大的温差， 则该物质仍在悬浮中。灭火 机制如下 ； 在干的固体灭火剂的触发后， 其作为干的气溶胶排出。 干的气溶胶凭借通过结合 自由基干涉燃烧过程的连锁反应而化学地灭火。 结合自由基阻止了在物质的外部表面层中 能够与其它物质反应的自由电子， 从而中断燃烧过程。在干的气溶胶中的微小尺寸的粒子 的表面上主要地发生了两个作用。粒子越小， 机制的作用越有效。气溶胶灭火器由包含固 体形式的灭火剂的无压容器组成。该物质在电点火或热点火后燃烧。微观地细灭火粉此处 在高速下以雾的形式排出。该雾像气体一样扩散且是高效的灭火剂。但是， 这些灭火器的 应用的领域迄今为止仍限制于较小的封闭空间， 以达到所期望的集中。
本发明为了其目的提供了能由使用者容易地操纵从而在任意位置灭火的灭火器。
该目的由用于灭火且适于由个人携带和操作的装置实现， 包括 ：
- 无压容器， 其用于放置固体形式的灭火剂 ；- 点火构件， 其用于灭火剂的电点燃或热点燃以便在灭火操作期间形成气溶胶 ；
- 排出构件， 其用于以定向的射流或喷流排放气溶胶 ；
- 操作构件， 其用于通过使用者对装置的操作 ； 以及
- 通信构件， 其用于远距离通信。
凭借通信工具， 可能的是， 为轻便的装置的使用者联络可提供或召集帮助及进一 步灭火的人。通知也可被请求且警告可提供给周边区域。肢体伤残人士尤其可受益于该装 置， 因为基于气溶胶的灭火的应用相比于更长时间已知的轻便的灭火装置有相对地低的重 量。凭借本发明， 变得可能的是， 例如提供带大约 30-90 秒喷射时间和大约 50-500 克的有 效灭火材料的重量的装置， 而无需如已知的灭火器中必要的压力器皿。该灭火器的整体可 具有小于一公斤的重量。
经由气溶胶作为灭火剂的使用和适合的排出机构， 还可能的是， 形成定向的射流 / 喷流。在距火源的距离至少两米到例如六米处， 该喷流使手动地操作的灭火器仍能够以定 向的方式达到源头变成可能。这相比于泡沫灭火器或粉末灭火器来说相对较远。因为气溶 胶的使用， 不需要像在粉末灭火器和泡沫灭火器中应用的压力器皿。装置因此在重量上相 对轻。所导致的结果选项中的一个是， 整个灭火器可用一个手携带和操作。这使得灭火器 非常适于由例如在轮椅中的残疾人使用。
在第一优选的实施方案中， 装置包括以自动的方式确定装置的地理位置的位置确 定工具。该信息可因此凭借通信工具传递至急救站或可进一步联络或采取行动的第三方。 实施方案所提供的位置确定工具的变型包括 GPS、 AGPS 和 / 或基于移动电话标准的位置确 定工具。
在又一个优选的实施方案中， 通信工具包括声音通信工具。涉及位置的人类可辨 别的信息可因此被传递。因此， 还可能的是， 将通知口头地传递给在火灾位置中的人。
装置更优选地适于一旦点火构件被触发就将信息传送给消防管理系统。 如果在火 灾位置中的人在那时没意识到通信是可能的且可因此没使用装置或忘记装置， 则所陈述的 优势因此也被实现。
在实施方案中， 通信构件适于双向通信。这使控制室工作人员与使用者的通信变 成可能。工作人员可因此通过在场的使用者获得信息。在这种情况下， 工作人员还可给使 用者指令。
为了将装置保持在操作模式中， 连接器优选地被设置成放置在插接站 (docking station) 中， 以便给装置中的电池充电。 装置可因此在其存放位置处总是可用的， 而无需最 终使用者为了这个目的而必须采取行动。
对于装置还可能的是， 设置有优选地具有最小寿命为 5-10 年的电池。装置可选择 地设置有这样的设备， 当电池几乎没电时该设备提供警报信号。
装置优选地包括碳酸钾、 碳酸氢铵和 / 或硝酸钾作为灭火剂。该灭火剂有效地灭 火且例如对于人类是无害的。
在又一个实施方案中， 装置包括保护性外壳 (2)， 该保护性外壳的一部分的功能是 用作排出构件且无压容器选择性地以可移除的方式被布置在保护性外壳中。 该布置的优势 是简单且实用的设计。外罩部分地作为桶， 因此节省部件。
包括塑料的保护性外壳还提供重量上轻的优势。有用于装置的触发开关， 该触发开关被布置在手柄内或手柄上且至少在使用期间 可被电子地连接到点火构件， 点火构件可通过转换触发开关而被触发。 此处有优势的是， 触 发可自动地引起或凭借当手柄被握住时为自然的手的移动引起。
无压容器更优选地包括筒保持器， 该筒保持器适于一个或多个灭火剂筒的放置， 其中， 数量在 1-6 之间且优选地等于 3。
装置更优选地包括用于从无压容器接收气溶胶的室， 其中， 室在出口壁中包括用 于气溶胶通过的多个开口。
手柄更优选地以与排出构件的主轴线实质上垂直的方向延伸。 这可因此以简单的 方式像手枪一样操纵。
本发明的又一个方面涉及用于灭火的装置， 该装置适于由个人携带且操作， 包 括：
- 无压容器， 其用于放置固体形式的灭火剂 ；
- 点火构件， 其用于灭火剂的电点燃或热点燃以便在灭火操作期间形成气溶胶 ；
- 排出构件， 其用于以定向的射流或喷流排放气溶胶 ；
- 操作构件， 其用于通过使用者对装置的操作 ； 以及 - 臂支撑构件， 其用于在灭火操作期间支撑臂， 其中， 臂支撑构件实质上以与灭火 剂被排出的方向一致的方向延伸。该装置的优势是， 即使由有相对小的臂力的人也容易操 纵。凭借臂支撑构件确定方向的自然方法使本实施方案在使用中非常安全且有效。
本发明的又一个方面涉及用于根据本发明的装置的筒， 其中， 筒包括用于形成气 溶胶的灭火剂。
筒优选地为圆柱形形式且实质上由包装物包住。
筒更优选地包括通孔。
筒更优选地包括热触发模块， 该热触发模块适于使用电流产生预定的温度且因此 触发灭火剂。
本发明的又一个方面涉及用于记录火灾的消防管理系统， 包括 ：
- 根据本发明的装置 ；
- 中心通信单元， 其用于提供与装置的通信。
消防管理系统优选地包括适于探测火和 / 或烟的多个探测器。
本发明的另外的优势、 特征和细节将在一些实施方案的描述的基础上， 参照附图 进一步阐明， 其中 ：
- 图 1 显示了根据本发明的实施方案的灭火装置的三维视图 ；
- 图 2 显示了根据第二个实施方案的灭火器的示意性横断面图 ；
- 图 3 更详细显示了图 2 的保护性外壳 ；
- 图 4 显示了筒保持器和燃烧室的示意性三维图 ；
- 图 5 显示了筒保持器的示意性主视图 ；
- 图 6 显示了燃烧室的示意性主视图， 其中， 开口可见 ；
- 图 7 显示了如可被用于灭火器的灭火筒 ；
- 图 8 示意性地显示了根据本发明的实施方案的消防管理系统的一部分 ；
- 图 9 显示了又一种优选的实施方案的透视图 ；
- 图 10 显示了又一种实施方案的剖面侧视图。
图 1 显示了根据本发明的实施方案的灭火装置 1 的三维视图。 灭火装置 1， 在下文 中称为灭火器 1， 包括保护性外壳 2 和手柄 3。在这个实施方案中， 手柄 3 通过圆柱形连接 件 4 而被连接到保护性外壳 2。图 1 还显示了在手柄 3 上存在的触发开关 5。保护性外壳 2 具有开口 6 且包括用于保持灭火剂筒的筒保持器 ( 未示出 )。这将在下文中更详细的讨 论。
如果使用者现在发现火， 则他 / 她可使用灭火器 1 灭火。他 / 她可随后通过手柄 3 抓住灭火器 1 且将灭火器 1 对准火源处。通过按压触发开关 5， 灭火器 1 可随后被触发， 其中， 灭火剂从保护性外壳 2 的开口 6 中出来。
图 2 显示了根据第二个实施方案的灭火器 1 的示意性横断面， 其中， 手柄 3 被定向 成实质上与灭火器 1 的主轴线垂直。这导致灭火器可像手枪一样被操纵， 其中， 使用者不必 旋转腕部。连接件 4 在这个实施方案中不存在。图 2 显示了在保护性外壳 2 中存在两个隔 室。隔室中的一个是筒保持器 9， 该筒保持器 9 适于保持一个或多个灭火剂筒 ( 不可见 )。 另一个隔室是燃烧室 10。两个所述隔室仅填充保护性外壳 2 的部分。剩余部分的功能是作 为灭火器 1 的桶。桶的开口由保护性外壳 2 的开口 6 界定。对于灭火器 1 的组件的尺寸的 通常值在图 2 中标示。 图 2 还显示了触发开关 5 和电池 16。这个开关 5 被连接到电路 15， 用于触发点火 构件 17。当开关被按入时， 电流利用电路 15 而从电池 16 流到点火构件 17。可能的是， 使 用能通过外部连接充电的蓄电池来代替电池 16。 为了指示电池 / 蓄电池 16 还没空， 存在指 示器 14， 例如 LED 灯， 该指示器 14 指示电池何时必须被更换或蓄电池何时必须再充电。小 屏幕也可存在来代替 LED 灯， 电池 16 的状态被显示在该小屏幕上。例如， 点火构件 17 可为 高温热元件 (pyrothermal element)， 该高温热元件由接收自电路 15 的电流加热。
点火构件 17 被布置在筒保持器 9 内或接近于筒保持器 9。 灭火剂筒被插入筒保持 器 9， 该灭火剂筒包括可通过加热来触发的灭火剂。这种灭火剂优选地包括碳酸钾、 碳酸氢 铵和 / 或硝酸钾。
筒保持器 9 适合于使得被插入的筒与点火构件接触。 灭火剂的触发在燃烧室 10 内 形成气溶胶。燃烧室 10 包括在桶 11 的方向上的许多开口。这些开口很小以致压力在燃烧 室 10 中积累。气溶胶因此在增加的压力下离开燃烧室 10， 这在图 2 中用箭头 12 标示。气 溶胶随后通过桶 11 离开灭火器 1。桶 11 提供气溶胶的定向的喷流。使用者可因此适当地 对准火源。通过使用适当的筒， 可能的是， 对于 90 秒的灭火器形成 2 和 5 米之间的尺寸的 气溶胶喷流。实践证明， 这种喷流具有足够的密度以在规定的时间期限内熄灭火源。对于 技术人员明显的是， 并非全部的火可由根据本发明的灭火器熄灭。 这也不是本发明的目的。 这种灭火器的目的是用相对轻且因此容易操纵的灭火器有效地熄灭刚点燃的火。
图 3 更详细地显示了图 2 的保护性外壳 2。保护性外壳 2 可以可选择地被提供多 壁式形式， 以便外壳 2 的外壁在灭火剂的点火期间不变得太热。保护壁 2 优选地由轻质材 料例如塑料或铝制造。对于技术人员已知的其它材料也可被设想。在外壳 2 的外部端中的 一个处， 外壳使用盘 20 闭合。盘 20 可包括孔 21， 该孔 21 用来将手柄附接到外壳 2 或用来 将筒保持器 9 安装到外壳 2 内。盘 20 可被焊接或以其它方式被固定到外壳 2 上。
根据实施方案， 两个隔室被放置在保护性外壳 2 中。这些是如在图 4 中以三维视
图示意性所示的筒保持器 9 和燃烧室 10。在这个实施方案中， 筒保持器 9 包括通向腔 25 的 三个开口 22、 23、 24。灭火剂筒可被放置在腔 25 中。腔 25 此处具有圆柱形形式， 但是也可 采用不同的形式。腔 25 仅具有一个开口， 尽管有可能的是， 设想它们在两侧上具有开口以 使筒可被插到进给侧上。这个进给侧随后被闭合， 例如通过覆盖物闭合。腔 25 优选地具有 如灭火剂筒的相同的形状， 其将在下文中更详细的讨论。触发构件 17， 例如高温热元件 17， 被布置在开口 22、 23、 24 之间。高温热元件 17 以一方式与筒进入接触以使当元件 17 被加 热时， 热被转移至筒。
燃烧室 10 在指向筒容器 9 的一侧上完全地打开且在另一侧上具有许多开口 28、 29、 30、 31。在这个实施方案中， 存在大于开口 20、 29、 30 的中心开口 31。
筒保持器 9 和燃烧室 10 可凭借螺杆连接而彼此连接， 这由粗箭头标示。连接的其 它类型可被设想。
图 5 显示了筒保持器 9 的示意性主视图， 其中， 能看到开口 22、 23、 24。 开口 22、 23、 24 被布置成环绕高温热点火元件 17， 以使当灭火剂筒穿过开口被放置时， 灭火剂筒与点火 元件进入接触。点火元件 17 通过例如电连接而被连接到图 2 中所示的电路 15。
图 6 显示了燃烧室 10 的示意性主视图， 其中， 能看到开口 28、 29、 30。开口 28、 29、 30 被布置成环绕中心开口 31。开口的数量取决于必须形成的必要的压力。压力当然还由 开口的大小决定。用于开口 28、 29、 30 的大小的通常值在图 6 中标示。开口 28、 29、 30 优选 地对于每个筒放置。 在实施方案中， 灭火器 1 包括有延伸桶。这里使用者可为了使用而延伸桶且当灭 火器 1 不需要时再缩短桶。 被缩短的灭火器具有有限的长度且可容易地被运输和 / 或储存。 在又一个实施方案中， 手柄 4 被可移除地附接到保护性外壳 2。因此可能的是， 给灭火器配 备满足使用者需求的独立地可取得的手柄。 例如， 可能的是， 轮椅中的人相比能走路的人需 要不同的手柄。
图 7 显示了如可在灭火器 1 中使用的灭火筒 40。在这个特殊的实施方案中， 筒本 身包括热触发模块 41， 该热触发模块 41 可通过电连接 42 电地触发。电连接 42 被连接到接 触表面 43。当筒 40 被插入灭火器 1 的筒保持器时， 接触表面 43 将与灭火器 1 中的触发点 接触， 该触发点尤其适于这个目的且该触发点被连接到电路 15。 在这个实施方案中， 筒保持 器本身因此不需要点火元件 17， 且筒保持器中的触发点的功能是作为触发构件。
图 8 示意性地显示了根据本发明的实施方案的消防管理系统的一部分。消防管理 系统包括用于灭火的装置， 灭火器 1， 和用于处理数据的中央处理单元 80。处理单元 80 为 例如位于急救中心 81 中的电脑。消防管理系统还包括适于探测火和 / 或烟的多个探测器 82。还存在用于使灭火器 1 放置在其中的插接站 83。插接站 83 适于以对于技术人员已知 的方式给灭火器充电。一旦灭火器被充电， 则指示器 14 照亮和 / 或改变颜色。插接站 83 还包括可由使用者按压的按钮 84， 例如以便如果必要则取消火警。插接站 83 适于， 可选择 地无线地， 与急救中心 81 通信。
在图 8 中所示的实施方案中， 灭火器 1 具有包住保护性外壳 2 的手柄 3。手柄 3 适 于接纳保护性外壳 2， 这使得在其中带筒保持器的保护性外壳 2 可被更换。 在手柄 3 的上部 部分存在触发开关 5， 见图 8。
当火爆发时， 烟探测器 82 现将探测烟和 / 或增加的温度， 且烟探测器 82 将产生视
觉和 / 或听觉信号。在这个实施方案中， 烟探测器此外还将与插接站 83 通信， 以使该插接 站产生视觉和 / 或听觉信号。在场的人可因此容易地追踪灭火器 1。还可能的是， 设想灭火 器 1 本身具有插接站 83 的通信功能， 因此插接站 83 是不必要的。
在插接站已从烟探测器 82 接收警报后， 插接站 83 使用例如 SIM 卡 85 给急救中心 81 发送信息。如所陈述的， 使用者可通过按压按钮 84 取消警报。
使用者现定位灭火器 1 且开始灭火操作。可能的是， 使用灭火器 1 与急救中心 81 通信。为了这个目的， 灭火器 1 包括扬声器和带用于选择性使用的 SIM 卡 87 的通信工具， 未显示。凭借 SIM 卡， 使用者和急救中心 81 的控制室之间的联络可被维持。如果使用者指 示他 / 她已控制火势， 则控制室没有必要向消防队报警。这因此减少了消防队不必要地出 现的次数。
在消防管理系统的实施方案中， 存在数据库系统， 该数据库系统适合于存储且管 理涉及建筑物居民自给自足的程度的数据。 控制室可因此被快速地通知遭受火灾的需要帮 助的人的另外的危险。在控制室和灭火器的使用者之间的联系被建立之前， 控制室工作人 员因此知道他们正在通话的人的自给自足性。因为控制室工作人员可提问重点问题， 宝贵 的时间因此被节省。
在实施方案中， 灭火器 1 包括定位系统， 正如 GPS 系统， 该定位系统适于确定灭火 器 1 的位置。这个位置可被传达给急救中心 81 和 / 或消防队。没有使用者他 / 她自己这 样与急救中心 81 的通信， 中心因此知道火灾的确切位置或至少知道灭火器 1 的确切位置。
图 9 显示了根据本发明的灭火器 100 的又一种优选实施方案的透视图。这种灭火 器 100 是高度符合人体工程学的形式， 其具有如前述优选的实施方案中的一个或多个描述 的技术操作。灭火器 100 具有在箭头 A 的方向上的灭火剂出口方向。箭头 A 的该方向实质 上处在使用者握着装置的臂的线上。
灭火器 100 是前所未有的用于灭火器的照明装置， 且可由使用者以非常简单的方 式操纵。使用者通过手柄 104 握住装置， 其中， 食指能够操作致动按钮 105。拇指还能够操 作安全按钮 106。当这两个按钮同时被操作时， 灭火器将被触发。通信工具此处也将被触 发， 且位置确定将被实施。 取决于动力源， 位置确定还可连续地或在使用之前以设定的时间 来执行。
为了改善装置的操纵， 臂支撑件 101 被布置成沿手柄 104 的一侧。 该臂支撑件 101 具有弯曲壁， 带基部 102 和远离基部 102 在任一侧上弯曲的支撑元件 103。为了臂的稳定 的 “放置” ， 臂支撑件被设计以使臂能以臂支撑件的弯曲度被放置。臂支撑件使使用者更容 易确定或维持在从灭火器 100 喷灭火剂期间的喷雾方向。
在实施方案中， 见图 10， 臂支撑件包括仰角 110， 由此， 臂支撑件的支撑表面遵循 使用者的腕部的形状。 臂支撑件或腕部支撑件因此紧密地配合且提供了与腕部的最佳的接 触。这提高了对于使用者的舒适性和控制性。
本发明在基于一些优选的实施方案的前文中被描述。 不同的实施方案的不同方面 被视为在其组合中描述， 其中， 由技术人员基于该文件制成的全部组合应被包括。 这些优选 地实施方案对于该文章的保护范围没有限制性。要求的权利在所附权利要求中被界定。