CN107376154A - 电声换能灭火器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电声换能灭火器,涉及消防灭火的技术领域,电声换能灭火器包括信号发生器、功率放大器、电声换能器、声波导管以及聚能件;信号发生器、功率放大器以及电声换能器依次电连接;信号发生器用于产生低频交流模拟电信号;功率放大器用于放大低频交流模拟电信号;电声换能器用于将电信号转化为声波;声波导管的一端与电声换能器连接,另一端与聚能件连接;聚能件上设置有通孔,聚能件用于产生声压梯度,增强输出的声波。电声换能灭火器产生的声风令燃烧物周围的空气的密度呈现稀疏分布,由此实现灭火。该装置使用寿命长,使用物理技术无污染,经济节约;并且使用安全,且对灭火物质的量没有限制,适用范围广,操作简便。
Description
技术领域
本发明涉及消防灭火的技术领域,尤其是涉及一种电声换能灭火器。
背景技术
火灾是严重危害人民生命财产安全,直接影响经济发展和社会的稳定的最常见的一种灾害。近些年,随着经济建设的快速发展,物质财富的急剧增多,新材料、新能源、新设备的广泛开发和应用、城镇化规模不断扩大以及人民物质文化水平的提高,城市发生火灾的次数越来越高,从而造成人身和财产的损失越来越大。火灾已成为我国发生频率最高、破坏性最强、影响最大的灾害之一。
如果在火灾初期能够利用正确的灭火设备对火势进行控制和扑灭,就可减少火灾带来的巨大损失。目前,常用的灭火工具有高压水枪、泡沫灭火器和干粉灭火器等灭火设备。其中,泡沫灭火器是将泡沫从灭火器中喷出,覆盖在燃烧物品上,使燃着的物质与空气隔离,并降低温度,达到灭火的目的;干粉灭火器将充装的干粉灭火剂喷出,干粉灭火剂有具有灭火效能的无机盐和少量的添加剂干燥、粉碎、混合而成微细固体粉末组成,利用压缩的二氧化碳吹出干粉(主要含有碳酸氢钠)来灭火。
但是,泡沫灭火器和干粉灭火器的保质期较短,喷出的泡沫和粉末也会对环境造成一定的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电声换能灭火器,以改善了现有技术中存在的泡沫灭火器和干粉灭火器的保质期较短,喷出的泡沫和粉末也会对环境造成一定的污染的技术问题。
本发明提供的电声换能灭火器,包括信号发生器、功率放大器、电声换能器、声波导管以及聚能件;信号发生器、功率放大器以及电声换能器依次电连接;信号发生器用于产生低频交流模拟电信号;功率放大器用于放大低频交流模拟电信号;电声换能器用于将电信号转化为声波;声波导管的一端与电声换能器连接,另一端与聚能件连接;聚能件上设置有通孔,聚能件用于产生声压梯度,增强聚能件远离声波导管的一端输出的声波。
进一步的,电声换能灭火器还包括扩散口;扩散口的一端为圆形开口,另一端为长方形开口,圆形开口与通孔连通;圆形开口的直径与通孔的直径相同。
进一步的,电声换能灭火器还包括保护罩;保护罩套设在电声换能器的外部。
进一步的,保护罩上设置有多个通风孔。
进一步的,电声换能器为锥盆式扬声器。
进一步的,电声换能灭火器还包括第一连接件和第二连接件;声波导管的一端通过第一连接件与电声换能器固定连接,另一端通过第二连接件与聚能件固定连接。
进一步的,第一连接件为第一法兰;声波导管与电声换能器通过第一法兰固定连接。
进一步的,第二连接件包括第二法兰及固定架;固定架固定在第二法兰上;声波导管与聚能件通过第二法兰和固定架固定连接。进一步的,电声换能灭火器还包括电源;信号发生器和功率放大器均与电源电连接。
发明本发明提供的电声换能灭火器,包括信号发生器、功率放大器、电声换能器、声波导管以及聚能件。在使用过程中,信号发生器产生特定频率的电信号,电信号经过功率放大器将幅值放大,从而驱动电声换能器振动产生声波;声波通过声波导管进行放大后最终到达声波导管另一端的聚能件,声波穿过通孔时产生声压梯度,从而在聚能件的通孔处产生声风,即声波通过声波导管和聚能件能够使空气形成周期振动活塞式气柱。声风能够令燃烧物周围的空气的密度呈现稀疏分布,在低密度区域内,由于氧气的稀薄,燃烧的条件缺失;并且由于声波的扰动,对火焰产生影响,使燃烧物的燃烧更加不稳定,由此实现灭火。
由上可知,本发明提供的电声换能灭火器使用寿命长,使用物理技术无污染,经济节约;并且,在未知火源燃烧物的情况下,电声换能灭火器能够保证灭火安全,且对灭火物质的量没有限制,适用范围广,操作简便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电声换能灭火器的结构示意图;
图2为图1所示的聚能件的结构示意图;
图3为图1所示的扩散口的侧视图;
图4为图1所示的电声换能器的结构示意图;
图5为图1所示的第二连接件的结构示意图。
图标:1-信号发生器;2-功率放大器;3-电声换能器;4-声波导管;5-聚能件;6-通孔;7-扩散口;8-保护罩;9-通风孔;10-第一连接件;11-第二连接件;12-第三螺纹孔;13-第四螺纹孔;14-第二法兰;15-固定架;16-第二螺纹孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等,其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的电声换能灭火器的结构示意图;图2为图1所示的聚能件的结构示意图;如图1和图2所示,本实施例提供的电声换能灭火器,包括信号发生器1、功率放大器2、电声换能器3、声波导管4以及聚能件5;信号发生器1、功率放大器2以及电声换能器3依次电连接;信号发生器1用于产生低频交流模拟电信号;功率放大器2用于放大低频交流模拟电信号;电声换能器3用于将电信号转化为声波;声波导管4的一端与电声换能器3连接,另一端与聚能件5连接;聚能件5上设置有通孔6,聚能件5用于产生声压梯度,增强聚能件5远离声波导管4的一端输出的声波。
其中,电声换能器3可以为平板式扬声器。在使用过程中,信号发生器1产生电信号,经过功率放大器2将电信号放大,从而驱动平板式扬声器振动产生声波。
进一步的,电声换能灭火器的外部应设置有防火涂层。在灭火过程中,防火涂层能够防止电声换能灭火器遇火损坏。
进一步的,声波导管4可以为圆柱形,其半径应与电声换能器3的半径相同,长度可为20cm-60cm。
本实施例提供的电声换能灭火器,包括信号发生器1、功率放大器2、电声换能器3、声波导管4以及聚能件5。在使用过程中,信号发生器1产生特定频率的电信号,电信号经过功率放大器2将幅值放大,从而驱动电声换能器3振动产生声波;声波通过声波导管4进行放大后最终到达声波导管4另一端的聚能件5,声波穿过通孔6时产生声压梯度,从而在聚能件5的通孔6处产生声风,即声波通过声波导管4和聚能件5能够使空气形成周期振动活塞式气柱。声风能够令燃烧物周围的空气的密度呈现稀疏分布,在低密度区域内,由于氧气的稀薄,燃烧的条件缺失;并且由于声波的扰动,对火焰产生影响,使燃烧物的燃烧更加不稳定,由此实现灭火。
由上可知,本实施例提供的电声换能灭火器使用寿命长,使用物理技术无污染,经济节约;并且,在未知火源燃烧物的情况下,电声换能灭火器能够保证灭火安全,且对灭火物质的量没有限制,适用范围广,操作简便。
图3为图1所示的扩散口的侧视图;如图1和图3所示,在上述实施例的基础上,进一步的,电声换能灭火器还包括扩散口7;扩散口7的一端为圆形开口,另一端为长方形开口,圆形开口与通孔6连通;圆形开口的直径与通孔6的直径相同。
本实施例中,电声换能灭火器还包括扩散口7。在使用过程中,长方形开口在灭火时,能够增波的作用范围,从而扩大灭火面积。
如图1所示,在上述实施例的基础上,进一步的,电声换能灭火器还包括保护罩8;保护罩8套设在电声换能器3的外部。
其中,电声换能灭火器还可以包括外壳,外壳套设在信号发生器1、功率放大器2、电声换能器3、声波导管4、聚能件5以及保护罩8的外侧。在使用过程中,外壳能够起到保护内部结构的作用。
进一步的,外壳上可设置有手持柄。在使用过程中,使用者可以手握手持柄,以拿起装置进行灭火。
本实施例中,保护罩8套设在电声换能器3的外部,在使用过程中,能够起到保护电声换能器3的作用,防止电声换能器3损坏,另外也防止电声换能器3的电极暴露在外面,提高装置的安全性。
如图1所示,在上述实施例的基础上,进一步的,保护罩8上设置有多个通风孔9。
本实施例中,在使用过程中,电声换能器3在振动时,声波会向后扩散出去,通风孔9的设置能够有利于声波的扩散,防止电声换能器3的后方产生强声压,保证电声换能器3下一个周期振膜的正常前后振动,更好的令声波向前输出。
图4为图1所示的电声换能器的结构示意图;如图4所示,在上述实施例的基础上,进一步的,电声换能器3为锥盆式扬声器。
其中,锥盆式扬声器应包括纸盆。在使用过程中,信号发生器1发出的电信号经过功率放大器2的放大后,将驱动纸盆振动,从而产生声波。
进一步的,声波导管4和聚能件5可以为一体式结构。
本实施例中,电声换能器3为锥盆式扬声器。锥盆式扬声器的制造技术难度较低,成本较低。
如图1所示,在上述实施例的基础上,进一步的,电声换能灭火器还包括第一连接件10和第二连接件11;声波导管4的一端通过第一连接件10与电声换能器3固定连接,另一端通过第二连接件11与聚能件5固定连接。
其中,第一连接件10和第二连接件11的结构形式可以为多种,例如:第一连接件10和第二连接件11可分别为第一卡扣和第二卡扣。在使用过程中声波导管4的一端通过第一卡扣与电声换能器3固定连接,另一端通过第二卡扣与聚能件5固定连接。第一卡扣和第二卡扣的设置操作简便,成本较低,方便更换。
又如:第一连接件10和第二连接件11的结构可分别为第一滑槽和与第一滑槽相配合的第一滑条,以及第二滑槽和与第二滑槽相配合的第二滑条。其中,第一滑槽和第二滑槽分别设置在声波导管4的两端,第一滑条设置在电声换能器3的一端,第二滑条设置在聚能件5的一端。在使用过程中,使用者将电声换能器3上的第一滑条滑入并卡合在第二滑槽中,以将电声换能器3与声波导管4固定连接;将聚能件5上的第二滑条滑入并卡合在第二滑槽中,以将聚能件5与声波导管4固定连接。
本实施例中,在使用过程中,声波导管4的一端通过第一连接件10与电声换能器3固定连接,另一端通过第二连接件11与聚能件5固定连接。第一连接件10和第二连接件11的设置能够方便拆装各个结构,易于使用者更换损坏的结构;并且能够令电声换能器3、声波导管4以及聚能件5连接更加稳定。
在上述实施例的基础上,进一步的,第一连接件10为第一法兰;声波导管4与电声换能器3通过第一法兰固定连接。
其中,电声换能器3远离功率放大器2的一端应设置多个第一螺纹孔,多个第一螺纹孔与第一法兰上的通孔一一对应。在使用过程中,使用者将螺栓穿设于第一螺纹孔和第一法兰的通孔内,以将声波导管4与电声换能器3固定连接。
本实施例中,在使用过程中,声波导管4与电声换能器3通过第一法兰固定连接,第一法兰的成本较低,易于更换。
图5为图1所示的第二连接件的结构示意图;如图2和图5所示,在上述实施例的基础上,进一步的,第二连接件11包括第二法兰14、及固定架15;固定架15固定在第二法兰14上;声波导管4与聚能件5通过第二法兰14和固定架15固定连接。
其中,聚能件5上应设置有第二螺纹孔16及多个第三螺纹孔12,第三螺纹孔12沿通孔6的周向依次间隔设置;固定架15上应设置有第四螺纹孔13.
进一步的,第二螺栓、第二螺纹孔16以及第四螺纹孔13可对应设置为多个,这样能够令声波导管4和聚能件5连接的更加稳定。
进一步的,第二螺纹孔16可以为四个,四个第二螺纹孔16沿通孔6的周向边缘处依次间隔设置,第二螺栓和第四螺纹孔13一一对应设置为四个。在使用过程中,四个第二螺栓分别穿设于四个第二螺纹孔16和四个第四螺纹孔13内,以将声波导管4与聚能件5固定连接。
进一步的,固定架15可呈井字形,其中井字的上下两端与第二法兰14固定连接,四个第四螺纹孔13分别设置在固定架15中心的密闭矩形的四条边上。井字形固定架15的设置能够令聚能件5与声波导管4连接的更加稳定,并且防止材料的浪费。
本实施例中,在使用过程中,第二法兰14和固定架15的设置能够令声波导管4和聚能件5之间的连接更加稳定,且成本较低,易于更换;另外,由于声波传输时产生震动,固定架15的设置能够防止聚能件5损坏,提高聚能件5使用时的稳定性。
在上述实施例的基础上,进一步的,电声换能灭火器还包括电源;信号发生器1和功率放大器2均与电源电连接。
其中,信号发生器1与功率放大器2可以为一体式连接。
进一步的,电源可以为移动电源或者有线电源。
本实施例中,在灭火时,使用者可将电源与信号发生器1和功率放大器2电连接,令电源向信号发生器1和功率放大器2供电,以起到发出和放大电信号的作用;当使用结束后,可将电源与信号发生器1和功率放大器2断开,节约用电。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种电声换能灭火器,其特征在于,包括:信号发生器、功率放大器、电声换能器、声波导管以及聚能件;
所述信号发生器、所述功率放大器以及所述电声换能器依次电连接;所述信号发生器用于产生低频交流模拟电信号;所述功率放大器用于放大所述低频交流模拟电信号;所述电声换能器用于将电信号转化为声波;所述声波导管的一端与所述电声换能器连接,另一端与所述聚能件连接;所述聚能件上设置有通孔,所述聚能件用于产生声压梯度,增强所述聚能件远离所述声波导管的一端输出的声波。
2.根据权利要求1所述的电声换能灭火器,其特征在于,还包括扩散口;
所述扩散口的一端为圆形开口,另一端为长方形开口,所述圆形开口与所述通孔连通;所述圆形开口的直径与所述通孔的直径相同。
3.根据权利要求1所述的电声换能灭火器,其特征在于,还包括保护罩;
所述保护罩套设在所述电声换能器的外部。
4.根据权利要求3所述的电声换能灭火器,其特征在于,所述保护罩上设置有多个通风孔。
5.根据权利要求1所述的电声换能灭火器,其特征在于,所述电声换能器为锥盆式扬声器。
6.根据权利要求1所述的电声换能灭火器,其特征在于,还包括第一连接件和第二连接件;
所述声波导管的一端通过所述第一连接件与所述电声换能器固定连接,另一端通过所述第二连接件与所述聚能件固定连接。
7.根据权利要求6所述的电声换能灭火器,其特征在于,所述第一连接件为第一法兰;
所述声波导管与所述电声换能器通过所述第一法兰固定连接。
8.根据权利要求6所述的电声换能灭火器,其特征在于,所述第二连接件包括第二法兰及固定架;
所述固定架固定在所述第二法兰上;所述声波导管与所述聚能件通过所述第二法兰和所述固定架固定连接。
9.根据权利要求1-8任一项所述的电声换能灭火器,其特征在于,还包括电源;
所述信号发生器和所述功率放大器均与所述电源电连接。
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