CN104027910B - 一种气体驱动式点火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气体驱动式点火装置，包括：储油装置，储油装置的壳体具有用于向储油装置内部填油的填油口，储油装置内设有吸油管，吸油管自储油装置的后端延伸至前端，吸油管的吸油口与储油装置的后端的内部相通，储油装置在靠近前端的位置设有进气嘴；储气装置设有与储油装置的进气嘴相通的充气口，充气口设有单向阀；喷嘴具有可与吸油管相通的喷油管及设在喷油管一端的点火装置；喷油阀位于喷油管与吸油管之间，打开时允许燃油进入喷油管、关闭时阻止燃油进入喷油管。本发明解决的技术问题在于克服现有的采用火药实现喷射式点火的装置的火药危险性高，不易携带，且容易因受潮而失效，因为难以管理的缺点，提供一种气体驱动式点火装置。

Description

一种气体驱动式点火装置

技术领域

本发明涉及消防领域。具体为一种气体驱动式点火装置。

背景技术

森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害。森林防火工作是中国防灾减灾工作的重要组成部分，是国家公共应急体系建设的重要内容。森林火灾的火具有上升对流烟柱和涡流，能携带着火物传播到火头前的远方，产生新的火点和火场，称为飞火，危害极大，是森林大火灾和特大火灾的特征，很难扑救。为了防止大火灾和特大火灾的发生，常用的办法是将森林分隔开，在不同的林区之间设置防火隔离带。防火隔离带内的植物被去除，飞火传播到隔离带时，因为没有植被可供活继续燃烧，因而会自动熄灭。开设防火隔离带，即除去隔离带内的植物，所用的方法主要有人工割打法和机械翻耕法。人工割打法费工费时，机械翻耕法在地势起伏大的地方难以适用,而且翻耕地带翌年杂草反而格外繁茂。

焚烧可以快速地烧掉植物，且其成本很低，但人如果在近处点火将会对其自身的安全造成极大的威胁。可以考虑利用喷射式点火装置对植被进行点火。现有的喷射式点火装置一般采用火药作为喷射的动力，但火药危险性高，不易携带，且容易因受潮而失效，难以管理。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有的采用火药实现喷射式点火的装置的火药危险性高，不易携带，且容易因受潮而失效，因为难以管理的缺点，提供一种气体驱动式点火装置。

本发明的气体驱动式点火装置，包括：

储油装置，所述储油装置内储存有燃油，所述储油装置的壳体具有用于向储油装置内部填油的填油口，所述储油装置内设有吸油管，所述吸油管自所述储油装置的后端延伸至前端，所述吸油管的吸油口与所述储油装置的后端的内部相通，所述储油装置在靠近前端的位置设有进气嘴；

储气装置，所述储气装置设有与所述储油装置的进气嘴相通的充气口，所述充气口设有单向阀；

喷嘴，所述喷嘴具有可与所述吸油管相通的喷油管及设在所述喷油管一端的点火装置；

喷油阀，所述喷油阀位于喷油管与所述吸油管之间，打开时允许燃油进入所述喷油管、关闭时阻止燃油进入所述喷油管。

作为优选，所述气体驱动式点火装置还包括位于所述喷嘴与所述储油装置之间的启动气缸，所述启动气缸的壳体内形成靠近后端的活塞腔和靠近前端的喷油腔；所述活塞腔内具有可在所述活塞腔内往复运动的活塞，所述活塞的前端伸入所述喷油腔，且所述活塞前端的外壁与所述喷油腔的内壁之间具有密封装置；所述活塞具有中空腔，所述中空腔的前端与所述喷油腔相通，后端与所述吸油管相通；所述喷嘴的喷油管的后端与所述喷油腔相接，所述喷油阀的阀座设置在所述喷油管的后端与喷油腔之间，所述喷油阀的阀芯位于所述喷油腔内并与所述活塞固定可随所述活塞一起运动，当所述活塞运动至最前端时，所述阀芯的前端与所述阀座配合可阻止燃油从喷油腔进入喷油管，当所述活塞向后运动时阀芯与阀座脱离配合时，燃油从所述喷油腔进入喷油管。

作为优选，所述阀芯具有与所述阀座配合的圆锥形或圆台形的配合段，所述阀芯与所述喷油腔之间形成允许燃油流过的通道。

作为优选，所述阀芯的直径自所述配合段的最后端向所述阀芯的后端变小。

作为优选，所述活塞将所述活塞腔分隔成为进气腔和出气腔，所述壳体上设有与所述进气腔相通的进气口和与所述出气腔相通的出气口，所述出气腔内设有使所述活塞复位的弹簧。

作为优选，所述启动气缸连接有用来控制所述启动气缸的打开和关闭的电控开启装置。

作为优选，所述电控开启装置还与所述点火装置连接以控制点火装置的开启。

作为优选，所述填油口设有用于检测并显示所述储油装置内部压力的压力表。

作为优选，所述气体驱动式点火装置还承载所述储气装置和储油装置的支架，所述支架的前端设有可支撑在地上并可调节所述支架的前端的高度的调节压脚。

作为优选，所述燃油由汽油和凝油粉制成。

作为优选，所述燃油的粘度为40-220P。

本发明的气体驱动式点火装置和现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明的气体驱动式点火装置利用高压气体将燃油压入吸油管，开启点火装置后，打开喷油阀。燃油在高压气体的推动下进入喷嘴，经过喷嘴末端时，燃油被点燃，形成800-1200℃的高温火柱射向目标。本发明的气体驱动式点火装置由于不需要火药，因而可大大提高安全性能，只需要携带充气泵即可，运输和管理方便。

2、本发明的气体驱动式点火装置的启动气缸设置了中空腔，并使其与吸油管和喷嘴的喷油管相通，使得燃油穿过启动气缸进入喷嘴，其结构紧凑可靠，燃油的流动不需改变方向，可更充分地利用气体的压力。另外，采用火药作用喷射动力时，一次喷射会将储存在一个储油装置内的燃油全部朝向一个目标喷出。而采用本发明的气体驱动式点火装置利用吸油管和启动气缸可对储存于一个储油装置内的燃油多次喷射，因而可根据现场的更充分地利用燃油并节约燃油。

3、启动气缸和点火装置的开启由电控开启装置来控制，可实现远程控制，从而提高了操作人员的安全性。

4、燃油为由汽油和凝油粉制成，燃油的粘度为40-220P，可以附着在燃烧物或者井架上，燃烧不易被扑灭，可保持长时间燃烧。

附图说明

图1为本发明一个实施例的气体驱动式点火装置的结构示意图。

图2为本发明一个实施例的气体驱动式点火装置的启动气缸、喷油阀和喷嘴的放大剖视结构示意图。

图3为本发明一个实施例的气体驱动式点火装置的喷油阀的阀芯的放大结构示意图。

附图标记

1-储油装置，11-填油口，12-压力表，13-吸油管，14-进气嘴；

2-储气装置，21-充气口，22-单向阀；

3-喷嘴，31-点火装置，32-喷油管；

4-喷油阀，41-阀座，42-阀芯，43-配合段，44-第一圆锥形段，45-第二圆锥形段，46-圆台形段，47-圆柱段；

5-启动气缸，51-活塞，52-活塞腔，53-进气腔，531-进气口，54-出气腔，541-出气口，55-弹簧，56-喷油腔，57-密封装置，58-中空腔，59-通道；

6-支架，61-调节压脚，62-外套，63-杆件，64-支撑铲，65-旋转把柄，66-抬手。

具体实施方式

图1为本发明一个实施例的气体驱动式点火装置的结构示意图。如图1所示，本发明的气体驱动式点火装置包括储油装置1、储气装置2、喷嘴3和喷油阀4，在本实施例中，本发明的气体驱动式点火装置还包括承载储油装置1和储气装置2的支架6，如图1所示，储油装置1设置在储气装置2的上方。支架6可放置在车上，便于气体驱动式点火装置的运送。

储油装置1在本实施例中为一储油瓶，储存有燃油，一次可装油10L，可点燃大于1000米的防火道。在使用时，储油装置1内填充的燃油不超过储油装置1容积的60％。所述储油装置1的壳体具有用于向储油装置1内部填油的填油口11。在本实施例中，填油口11设有用于检测并显示所述储油装置1内部压力的压力表12。

储油装置1内设有吸油管13，所述吸油管13自所述储油装置1的后端延伸至前端，所述吸油管13的吸油口与所述储油装置1的后端的内部相通，所述储油装置1在靠近前端的位置设有进气嘴14。在本申请中，前是指燃油被喷射的方向，后则是指相反的方向。

储气装置2在本实施例中为一储气箱体，用于储存高压气体，可通过充气泵向储气装置2内充气。在本实施例中，储气装置2中储存的为氮气。在其他实施例中，也可根据现场情况确定使用何种气体。储气装置2设有与所述储油装置1的进气嘴14相通的充气口21，所述充气口21设有单向阀22，防止进入储油装置1内的气体返回储气装置2。在本实施例中，充气口21设置在储气装置2的上端，进气嘴14设置在储油装置1的下端。向储油装置1内充气时，需要观察压力表12，当储油装置1内的压力达到6MP时，即完成充气。当然，储油装置1内的压力也可以根据需要喷射的距离等参数进行其他设置，例如，压力为3MP时，最大射程为60米，压力为4MP时，最大射程为64米，压力为5MP时，最大射程为70米，压力为6MP时，最大射程为78米。

储油装置1内的燃油在气体压力的作用下，向储气装置2的后端流动并集中在后端，部分燃油在压力的作用下进入吸油管13内。

喷嘴3具有可与所述吸油管13相通的喷油管及设在所述喷油管一端的点火装置31。所述喷油管与所述吸油管13之间设有打开时允许燃油进入所述喷油管、关闭时阻止燃油进入所述喷油管的喷油阀4。点火装置31的结构和功能可与现有的点火装置相同。在本实施例中，采用高压电极激发点火。

本发明的气体驱动式点火装置利用高压气体将燃油压入吸油管13，开启点火装置31后，打开喷油阀4。在本实施例中，开启点火装置5秒后，打开喷油阀4，燃油在高压气体的推动下进入喷嘴3，经过喷嘴3末端时，燃油被点燃，形成800-1200℃的高温火柱射向目标。本发明的气体驱动式点火装置由于不需要火药，因而可大大提高安全性能，只需要携带充气泵即可，运输和管理方便。

作为优选，如图1和图2所示，所述气体驱动式点火装置还包括位于所述喷嘴3与所述储油装置1之间的启动气缸5，启动气缸5用来使喷油阀4开启或者关闭。所述启动气缸5的壳体内形成靠近后端的活塞腔52和靠近前端的喷油腔56；所述活塞腔52内具有可在所述活塞腔52内前后往复运动的活塞51，所述活塞51的前端伸入所述喷油腔56，且所述活塞51前端的外壁与所述喷油腔56的内壁之间具有密封装置57。即当活塞51在活塞腔52内运动时，活塞51的前端在喷油腔56内运动。所述活塞51具有中空腔58，所述中空腔58的前端与所述喷油腔56相通，后端与所述吸油管13相通，燃油在压力的作用下从吸油管13进入活塞51的中空腔58和启动气缸5的喷油腔56。

所述喷嘴3的喷油管的后端与所述喷油腔56相接，所述喷油阀4的阀座41设置在所述喷油管的后端与喷油腔56之间，所述喷油阀4的阀芯42位于所述喷油腔56内并与所述活塞51固定可随所述活塞51一起运动，阀芯42与所述活塞51的固定可采用各种方式，只要阀芯42不会完全堵住中空腔58和喷油腔56。当所述活塞51运动至最前端时，所述阀芯42的前端与所述阀座41配合，喷油阀4关闭，可阻止燃油从喷油腔56进入喷油管。当所述活塞51向后运动时阀芯42与阀座41脱离配合，喷油阀4打开，燃油从所述喷油腔56进入喷油管形成喷射。

本发明的气体驱动式点火装置的启动气缸5设置了中空腔58，并使其与吸油管13和喷嘴3的喷油管相通，使得燃油穿过启动气缸5进入喷嘴3，其结构紧凑可靠，燃油的流动不需改变方向，可更充分地利用气体的压力。另外，采用火药作用喷射动力时，一次喷射会将储存在一个储油装置1内的燃油全部朝向一个角度喷出。而采用本发明的气体驱动式点火装置利用吸油管13和启动气缸5可对储存于一个储油装置1内的燃油进行多次喷射，因而可根据现场的情况更充分地利用燃油并节约燃油。

作为优选，所述阀芯42具有与所述阀座41配合的圆锥形或圆台形的配合段43，所述阀芯42与所述喷油腔56之间和阀芯42与中空腔58之间形成允许燃油流过的通道59。作为进一步的优选，所述阀芯42的直径自所述配合段的最后端向所述阀芯42的后端变小。这种设置可增大燃油的流通量，从而增大每次喷射燃油的量。在本实施例中，如图3所示，阀芯42大致分成5段，阀芯42的最前端为锥尖朝向前方的第一圆锥形段44，最后端为锥尖朝向后方的第二圆锥形段45。配合段43与第一圆锥形段44连接，与配合段43连接的是一圆台形段46，连接圆台形段46与最后端的第二圆锥形段45之间的是圆柱段47。这样阀芯42的形状接近流线形，当喷流阀打开时，燃油可沿着阀芯42进入喷油管，最大地减少燃油所受的阻力。在本实施例中，配合段43后端的直径为30mm，前端的直径为15mm，阀芯42的总长为142mm。

在本实施例中，所述活塞51将所述活塞腔52分隔成为进气腔53和出气腔54，所述壳体上设有与所述进气腔53相通的进气口531和与所述出气腔54相通的出气口541，所述出气腔54内设有使所述活塞51复位的弹簧55。当开启气缸时，进气口531向进气腔53内充气，活塞51在气压的推动下向后运动，弹簧55被活塞51压缩，活塞51带动阀芯42向后运动，阀芯42脱离与阀座41的配合，喷流阀打开。关闭气缸时，进气口531停止进气，活塞51在弹簧55的推动下向前端运动，阀芯42重新与阀座41配合，喷流阀关闭。当然启动气缸5亦可作其他设置，如气缸的两个腔均可进气，则不需设置弹簧55，活塞51向前和向后的运动都由气体推动。另外，启动气缸5也可由液压缸来替换。

作为优选，所述启动气缸5连接有用来控制所述启动气缸5的打开和关闭的电控开启装置。电控开启装置设有与气动气缸连接的激发按钮，触动激发按钮，即可开启启动气缸5。启动气缸5与电控开启装置之间可通过电缆连接，也可通过无线通信设备实现信号的传递，均可实现启动气缸5的远程控制。所述电控开启装置还与所述点火装置31连接以控制点火装置31的开启，电控开启装置具有与点火装置31连接的电极按钮，触动电极按钮即可开启点火装置31。同理，点火装置31与电控开启装置之间可通过电缆连接，也可通过无线通信设备实现信号的传递。在本实施例中，电控开启装置携带有DC12V电源和充电器。

作为优选，所述气体驱动式点火装置还承载所述储气装置2和储油装置1的支架6，所述支架6的前端设有可支撑在地上并可调节所述支架6的前端的高度的调节压脚61。调节压脚61可通过具有内螺纹的外套62和具有外螺纹的杆件63构成，外套62与支架6固定连接，杆件63穿过外套62之后支在地上，杆件63与地面相接触的一端具有尖端。二者之间的旋转导致二者之间产生直线运动，从而可调节支架6前端的高度，从而亦可调节喷射的角度。杆件63可设置旋转把柄65，以便于操作。支架的两端均设置抬手66，便于操作人员抬起气体驱动式点火装置进行移动。

另外，储油装置1的后端与支架6或者与储气装置2之间亦可铰接，使得储油装置1和喷嘴3的角度可调节，从而实现喷射角度的调节。另外，在本实施例中，支架6的后端的底部还设有支撑铲64，支撑铲64自支架6向后向下延伸，其尖端可扎入地下，形成牢固的支撑。射程角为8°-12°在本实施例中，射程角为10°。

作为优选，所述燃油由汽油和凝油粉制成，可根据情况添加催化剂。所述燃油的粘度为40-220P(泊)，1P＝0.1Pa·s，呈胶状。粘稠的燃油在空气中飞行消耗少，到目标处可以附着在燃烧物上燃烧，且燃烧持续的时间长。

本发明的点火装置亦可应用于油田井口点火，在钻井过程中，为了避免溢流气体与空气混合时产生爆炸和含有硫化氢等有毒气体造成周围人员和牲畜伤亡，需对放喷油管线气体进行点火，进而避免灾难的发生。燃油呈胶状，可以附着在燃烧物或者井架上，燃烧不易被在钻井过程中产生的泥浆扑灭，可在不断井喷的情况下，保持长时间燃烧。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出的各种修改或等同替换也落在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种气体驱动式点火装置，其特征在于，包括：

储油装置，所述储油装置内储存有燃油，所述储油装置的壳体具有用于向储油装置内部填油的填油口，所述储油装置内设有吸油管，所述吸油管自所述储油装置的后端延伸至前端，所述吸油管的吸油口与所述储油装置的后端的内部相通，所述储油装置在靠近前端的位置设有进气嘴；

储气装置，所述储气装置设有与所述储油装置的进气嘴相通的充气口，所述充气口设有单向阀；

喷嘴，所述喷嘴具有可与所述吸油管相通的喷油管及设在所述喷油管一端的点火装置；

喷油阀，所述喷油阀位于喷油管与所述吸油管之间，打开时允许燃油进入所述喷油管、关闭时阻止燃油进入所述喷油管。

2.根据权利要求1所述的气体驱动式点火装置，其特征在于，所述气体驱动式点火装置还包括位于所述喷嘴与所述储油装置之间的启动气缸，所述启动气缸的壳体内形成靠近后端的活塞腔和靠近前端的喷油腔；所述活塞腔内具有可在所述活塞腔内往复运动的活塞，所述活塞的前端伸入所述喷油腔，且所述活塞前端的外壁与所述喷油腔的内壁之间具有密封装置；所述活塞具有中空腔，所述中空腔的前端与所述喷油腔相通，后端与所述吸油管相通；所述喷嘴的喷油管的后端与所述喷油腔相接，所述喷油阀的阀座设置在所述喷油管的后端与喷油腔之间，所述喷油阀的阀芯位于所述喷油腔内并与所述活塞固定可随所述活塞一起运动，当所述活塞运动至最前端时，所述阀芯的前端与所述阀座配合可阻止燃油从喷油腔进入喷油管，当所述活塞向后运动时阀芯与阀座脱离配合时，燃油从所述喷油腔进入喷油管。

3.根据权利要求2所述的气体驱动式点火装置，其特征在于，所述阀芯具有与所述阀座配合的圆锥形或圆台形的配合段，所述阀芯与所述喷油腔之间形成允许燃油流过的通道。

4.根据权利要求3所述的气体驱动式点火装置，其特征在于，所述阀芯的直径自所述配合段的最后端向所述阀芯的后端变小。

5.根据权利要求2所述的气体驱动式点火装置，其特征在于，所述活塞将所述活塞腔分隔成为进气腔和出气腔，所述壳体上设有与所述进气腔相通的进气口和与所述出气腔相通的出气口，所述出气腔内设有使所述活塞复位的弹簧。

6.根据权利要求2所述的气体驱动式点火装置，其特征在于，所述启动气缸连接有用来控制所述启动气缸的打开和关闭的电控开启装置。

7.根据权利要求6所述的气体驱动式点火装置，其特征在于，所述电控开启装置还与所述点火装置连接以控制点火装置的开启。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的气体驱动式点火装置，其特征在于，所述填油口设有用于检测并显示所述储油装置内部压力的压力表。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的气体驱动式点火装置，其特征在于，所述气体驱动式点火装置还承载所述储气装置和储油装置的支架，所述支架的前端设有可支撑在地上并可调节所述支架的前端的高度的调节压脚。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的气体驱动式点火装置，其特征在于，其特征在于，所述燃油由汽油和凝油粉制成。

11.根据权利要求10所述的气体驱动式点火装置，其特征在于，所述燃油的粘度为40-220P。