泡沫混合方式有哪些？設置標準沒提到的泡沫滅火設備細節

106年三等特考的消防安全設備考科曾出過一題：「泡沫滅火設備是一種利用水和滅火藥劑混合，俾供滅火用之設備，試說明泡沫混合的方式有那些？」

這題無論你查設置標準、檢修基準或認可基準都不會找到答案，因為我們的法規中並沒有明文規定泡沫混合的方式有哪些，相關的細節是寫在NFPA 11。本篇文章會引用一些NFPA 11的內容，並搭配細節構件圖片，讓你瞭解每一種混合方式的動作原理

吸入混合

吸入混合的方式是利用文丘里效應(Venturi Effect)。當水流經限流孔(管徑較小部分)時會產生吸力，將泡沫原液吸取至混合裝置，以產生泡沫水溶液。文丘里效應的介紹可以參考下面這部影片

吸入混合方式的機械效率欠佳，流入壓力須有20%至30%的壓降(需有一定的壓力差)才可作動。但因其無可動構件，優點為作動確實、維修簡便

在送水幫浦與泡沫放出口間安裝比例混合器(Proportioner)，在送水的過程中，直接將泡沫原液吸入比例混合器內，與水混合成泡沫水溶液後送出

在NFPA 11中，此方式的原文名稱是In-Line Eductor (可翻譯為管線引入器，也可稱之為文丘里泵 Venturi Pump)，其外觀和內部構造如下

要特別注意的是，NFPA 11有提到在使用此方法時，泡沫原液槽的底部不得低於引入器(Eductor)超過1.8公尺(6英尺)。如果泡沫原液槽的位置太低，可能會無法順利將泡沫原液吸取上來

在幫浦一次側設置旁通管(Bypass Line)，旁通管上設置比例混合器。幫浦一次側的一小部分水流會流經比例混合器，進而吸取泡沫原液與水混合成泡沫水溶液，泡沫水溶液進入幫浦後再被送出

在幫浦一次側與二次側間設置旁通管連接，旁通管上設置比例混合器。幫浦二次側的一小部分水流會流經比例混合器，進而吸取泡沫原液與水混合成泡沫水溶液，泡沫水溶液會導回幫浦一次側而後再次送出

另外，NFPA 11有提到，幫浦比例混合方式有以下限制：

幫浦一次側管線內的壓力，其表壓力必須接近0(處於真空狀態)，若存在少許正壓，可能導致吸入的泡沫原液量減少，或使水從比例混合器倒流進入泡沫原液槽
泡沫原液槽的底部不得低於比例混合器超過1.8公尺(6英尺)
流經比例混合器的旁通水流量會依裝置大小與幫浦出水壓力而異，約需38 L/min至151 L/min (10 gpm至40 gpm)，在計算幫浦的實際輸出量時，必須考慮此因素

在NFPA 11中，其原文名稱為Balanced Pressure Bladder Tank(平衡壓力囊袋槽)，是一種裝有內襯囊袋的泡沫原液槽。台灣也有人稱此方法為間接置換法、膜片式

幫浦二次側管線上設有比例混合器和旁通管，一部分水流將從旁通管送入泡沫原液槽內，水會擠壓泡沫原液囊袋的膜片，將泡沫原液擠入比例混合器內與水混合成泡沫水溶液而後送出

此方法是目前較常見的泡沫的混合方式，下面這個影片可以看到泡沫原液囊袋被擠壓、泡沫原液被置換出來的過程

在NFPA 11中，其原文名稱為Pressure Proportioning Tank(壓力比例混合槽)，是一種不含內襯囊袋的泡沫原液槽。台灣也有人稱此方法為直接置換法、置換式

幫浦二次側管線上設有比例混合器和加壓管，一部分水流將從加壓管送入泡沫原液槽上方，泡沫原液會被水擠壓，透過虹吸管進入比例混合器內與水混合成泡沫水溶液而後送出

要特別注意的是，NFPA 11有提到此方法僅適用於比重至少1.15的泡沫原液。這是因為如果泡沫原液的比重太小(水比泡沫原液重)，水從加壓管進入泡沫原液槽時會直接沉到槽底，就沒辦法將泡沫原液壓出

加壓混合是在系統中另外設置一個泡沫原液專用的幫浦(以下簡稱泡沫幫浦)，一般在泡沫原液須輸送至較遠處或大規模設施才會使用。分為加壓比例混合方式和水力馬達比例混合方式

加壓比例混合方式根據等壓閥(或稱節流閥、壓力調整閥)的設置位置，又可再分為節流方式和洩壓方式

在送液至比例混合器的泡沫原液管路中設置等壓閥和泡沫幫浦，透過等壓閥來平衡泡沫原液和水的壓力，以控制進入比例混合器的泡沫原液量

此方法是利用一個專用、獨立的幫浦將泡沫原液送至比例混合器，與水混合成泡沫水溶液而後送出

在送液至比例混合器的泡沫原液管路中設置等壓閥和泡沫幫浦，泡沫原液在輸送的過程中，一部份泡沫原液會經過等壓閥回到泡沫原液槽，透過等壓閥的洩壓管道可以控制進入比例混合器的泡沫原液量

此方法也是利用一個專用、獨立的幫浦將泡沫原液送至比例混合器，與水混合成泡沫水溶液而後送出

在送水幫浦二次側設置水力馬達，水力馬達連動泡沫幫浦，利用二次側水的壓力，推動水力馬達連動泡沫幫浦，將泡沫原液送入配管內進行混合

此方法的優點是泡沫幫浦不需額外電源，因為泡沫幫浦是透過水力馬達來驅動的，只要有水通過水力馬達，就可以連動泡沫幫浦

另外，在NFPA 11中有提到，此方法的水力馬達和泡沫幫浦都是「正排量」(Positive Displacement)裝置，也就是每轉一圈會輸送固定體積的流體，就像每次推一管針筒都會輸出固定體積的液體一樣

因此，此方法能更精準地控制輸出的泡沫原液量，不論系統壓力、流量大小或泡沫原液黏度如何變化，混合比例都不會受到影響

目前國內較常見的泡沫混合方式是差壓比例混合的壓送式，因此我們可以在很多泡沫原液槽內看到儲存泡沫原液的囊袋，這種方式對於我們補充泡沫原液也比較方便。不過泡沫混合的方式其實還有很多，瞭解它們各自的動作原理可以讓我們更加熟悉泡沫滅火設備

如果你覺得學習消防安全設備很困難，可以參考我的【消防設備基礎攻略】課程，我會詳細介紹設置標準第1~239條的法條，也幫你整理好各條文相關的解釋令，並且會用大量的圖片來解說法規、幫助你快速記憶！詳細的課程資訊可以點擊下面的圖片參考↓