CN107754148A - 超声速射流灭火组件及灭火器 - Google Patents

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陈植
朱杨柱
冈敦殿
林鲲鹏
吴继飞
杨昕鹏
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Abstract

本发明提供的超声速射流灭火组件及灭火器,涉及消防工程技术领域,该超声速射流灭火组件包括:用于储存超声速射流气源的射流高压气瓶、用于储存水的水路高压气瓶、气水混合部件和气路管道;所述射流高压气瓶和水路高压气瓶分别与气水混合部件连通,所述射流高压气瓶通过所述气水混合部件与所述气路管道连通;所述气水混合部件与水路细管连通,所述水路高压气瓶通过所述气水混合部件与所述水路细管连通。本发明提供的超声速射流灭火组件中通过气水混合部件将气水混合结合超声速灭火和水雾喷射,具有灭火效果好和结构简单等优点。

Description

超声速射流灭火组件及灭火器
技术领域
本发明涉及消防工程技术领域,尤其是涉及一种超声速射流灭火组件及灭火器。
背景技术
灭火器,又称灭火筒,是一种可携式灭火工具。灭火器内藏化学物品。灭火器是常见的防火设施之一,存放在公众场所或可能发生火警的地方。灭火器的种类很多,按其移动方式可分为:手提式和推车式;按驱动灭火剂的动力来源可分为:储气瓶式、储压式、化学反应式;按所充装的灭火剂则又可分为:泡沫、干粉、卤代烷、二氧化碳、清水等。
利用物质在超声速条件下极难燃烧的原理,部分学者提出了超声速灭火,详情如下:
申请号为96201367.6的专利提供一种强力型的自控超声灭火器,其本体的圆弧过渡处内壁向内延伸一弧形曲面体,其表面有喷嘴,孔的两端呈锥形,中间部分是圆柱形,在曲面体下方装有灭火剂,本体底部向外延伸一圆盘形,与栅板固接,自控线路装在线路盒与引发器之间的空腔内,自控线路包括热红外控制线路和温度控制线路,引发器接受信号后引发产生燃气流,经过喷嘴,形成超声速气流,使灭火剂成雾状喷出,由栅板导流,此本装置虽然能起到一定的灭火效果,但是整体结构复杂,成本高,不利于推广使用。
申请号为02259174.5的专利提供一种超声速气溶胶干粉自动灭火器,由耐压容器、压缩气瓶、动力引发装置和超声速气溶胶发生器所组成,是一种集干粉灭火剂储存、粉碎、自动引发灭火于一体的新型灭火器,当起火时,压缩气体自动进入干粉仓,搅动干粉形成两相流进入超声速气溶胶发生器,将干粉粉碎成超细粉体由喷嘴喷向火点,形成气溶胶灭火,此种灭火器的灭火效果较好,但是其借助于干粉,造成二次污染,在博物馆、资料室等地点不适合使用,实用性不强。
因此,设计一种能实现高效的灭火设备具体重大意义。同时,试验结果显示,适当提高超声速射流中的气体湿度(水分含量),有利于提高灭火效率。
目前市面上暂未有使用超声速持续射流为手段的灭火装置。部分宣称是超声速灭火装置,但是无法持续维持超声速气流,因而在实际使用中无法真正意义上实现超声速灭火。另外,发明人之前申请的“一种流场均匀稳定的超声速灭火装置”实用新型专利中,提到了一种超声速灭火装置,但是未引入水雾喷射技术,灭火效果有限。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种超声速射流灭火组件,以解决现有的灭火器未引入水雾喷射技术,灭火效果有限的技术问题。
本发明的另一个目的在于提供一种灭火器,包括上述提供的超声速射流灭火组件。
为解决上述技术问题,本发明采用了以下技术方案;本发明第一方面提供的超声速射流灭火组件,其中,包括:用于储存超声速射流气源的射流高压气瓶、用于储存水的水路高压气瓶、气水混合部件和气路管道;
所述射流高压气瓶和水路高压气瓶分别与气水混合部件连通,所述射流高压气瓶通过所述气水混合部件与所述气路管道连通;
所述气水混合部件与水路细管连通,所述水路高压气瓶通过所述气水混合部件与所述水路细管连通。
本发明提供的超声速射流灭火组件中所述射流高压气瓶通过所述气水混合部件与所述气路管道连通,所述水路高压气瓶通过所述气水混合部件与所述水路细管连通。通过气水混合部件将气水混合结合超声速灭火和水雾喷射,具有灭火效果好和结构简单等优点。
在上述任一技术方案中,进一步的,还包括分别与所述气路管道和水路细管连通的喷头组件,所述喷头组件包括:喷头主体,与所述气路管道连通的超声速喷嘴,和与所述水路细管连通的雾化水喷嘴。
超声速喷嘴和雾化水喷嘴均有六路,为了雾化效果好,雾化水喷嘴的直径为1mm。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述超声速喷嘴和雾化水喷嘴沿所述喷头主体的周向间隔布置。超声速喷嘴和雾化水喷嘴采用同心圆布置。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述喷头主体内设置有腔体,所述气路管道通过所述腔体与所述超声速喷嘴连通。设置腔体便于气体平稳的从超声速喷嘴喷出。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述超声速喷嘴的内壁由前端至末端方向先收缩后扩张,即超声速喷嘴为收缩-扩张型面设计,便于增加气体的喷射压力。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述水路细管与所述喷头主体的轴线呈角度设置。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述水路细管靠近所述喷头主体的圆心设置。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述喷头主体内设置有用于与所述气路管道连接的接头。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述超声速喷嘴的直径大于所述雾化水喷嘴的直径。
本发明第二方面提供的灭火器,设置有第一方面提供的超声速射流灭火组件,因此具有第一方面提供的超声速射流灭火组件的全部有益效果,在此就不一一赘述。
采用上述技术方案,本发明具有如下有益效果:
本发明提供的超声速射流灭火组件中所述射流高压气瓶通过所述气水混合部件与所述气路管道连通,所述水路高压气瓶通过所述气水混合部件与所述水路细管连通。通过气水混合部件将气水混合结合超声速灭火和水雾喷射,具有灭火效果好和结构简单等优点。
进一步的,还包括分别与所述气路管道和水路细管连通的喷头组件,所述喷头组件包括:喷头主体,与所述气路管道连通的超声速喷嘴,和与所述水路细管连通的雾化水喷嘴。
进一步的,所述压力感侧板包括非站立区和站立区,所述压力传感器包括设置于所述站立区上的第一压力传感器,和设置于所述非站立区上的第二压力传感器。
进一步的,所述超声速喷嘴的内壁由前端至末端方向先收缩后扩张。
进一步的,所述水路细管与所述喷头主体的轴线呈角度设置。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
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为本发明实施例一提供的灭火器的立体结构示意图;
图2为本发明实施例一提供的灭火器中气水混合部件内部结构示意图;
图3为本发明实施例一提供的灭火器中喷头组件的结构示意图;
图4为本发明实施例一提供的超声速射流灭火组件中喷头组件的正面结构示意图;
图5为图4的A-A剖视图;
图6为本发明实施例二提供的超声速射流灭火组件中水路细管的结构示意图。
附图标记:
1:水路高压气瓶;2:射流高压气瓶;3:气水混合部件;
4:气路管道;5:喷头组件;2-1:气瓶头部;
3-1:通孔;5-1:水路细管;5-2:超声速喷嘴;
5-3:雾化水喷嘴;5-4:喷头主体;5-5:腔体;
5-6:接头。
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。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等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,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。
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。
实施例一
如图1至图5所示,本发明第一方面的实施例提供的超声速射流灭火组件,包括:用于储存超声速射流气源的射流高压气瓶2、用于储存水的水路高压气瓶1、气水混合部件3和气路管道4;
所述射流高压气瓶2和水路高压气瓶1分别与气水混合部件3连通,所述射流高压气瓶2通过所述气水混合部件3与所述气路管道4连通;
所述气水混合部件3与水路细管5-1连通,所述水路高压气瓶1通过所述气水混合部件3与所述水路细管5-1连通。
适当提高超声速射流中的气体湿度(水分含量),有利于提高灭火效率。因为超声速气流具有极低的温度,除了直接用于降低着火物的温度以外,还可以将气体中的水分冷凝甚至结冰。因此,可以在燃烧物表面覆盖薄薄的隔离层,不但可以隔离氧气,同时冷凝水分遇高温燃烧物后再次气化,可以进一步带走燃烧物的热量,降低温度。
本发明提供的超声速射流灭火组件中所述射流高压气瓶2通过所述气水混合部件3与所述气路管道4连通,所述水路高压气瓶1通过所述气水混合部件3与所述水路细管5-1连通。通过气水混合部件3将气水混合结合超声速灭火和水雾喷射,具有灭火效果好和结构简单等优点。
气体从射流高压气瓶2的气瓶头部2-1出来,进入气水混合部件3中,实际上,气路管道4是伸入到气水混合部件3内的,两路气瓶头部2-1在气水混合部件3中与气路管道4汇成一路,气体到达喷头组件5。而为了使气体和水能够同时射出,水路高压气瓶1驱动气体经通孔3-1进入气水混合部件3中,这部分水虽然也进入气水混合部件3中,从气水混合部件3与气路管道4之间通过形成高压,将水压入水路细管5-1,从喷头组件5喷出。
在上述任一技术方案中,进一步的,还包括分别与所述气路管道4和水路细管5-1连通的喷头组件5,所述喷头组件5包括:喷头主体5-4,与所述气路管道4连通的超声速喷嘴5-2,和与所述水路细管5-1连通的雾化水喷嘴5-3。
超声速喷嘴5-2和雾化水喷嘴5-3均有六路,为了雾化效果好,雾化水喷嘴5-3的直径为1mm。水路高压气瓶1内的压力需要保证五个大气压的压力。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述超声速喷嘴5-2和雾化水喷嘴5-3沿所述喷头主体5-4的周向间隔布置。超声速喷嘴5-2和雾化水喷嘴5-3均采用同心圆等间距布置,超声速喷嘴5-2和雾化水喷嘴5-3之间也可以按照图中间隔分布。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述喷头主体5-4内设置有腔体5-5,所述气路管道4通过所述腔体5-5与所述超声速喷嘴5-2连通。设置腔体5-5便于气体平稳的从超声速喷嘴5-2喷出。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述超声速喷嘴5-2的内壁由前端至末端方向先收缩后扩张,即超声速喷嘴5-2为收缩-扩张型面设计,便于增加气体的喷射压力。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述喷头主体5-4内设置有用于与所述气路管道4连接的接头5-6,气路管道4与喷头主体5-4之间通过密封圈密封。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述超声速喷嘴5-2的直径大于所述雾化水喷嘴5-3的直径。
本发明第二方面提供的灭火器,设置有第一方面提供的超声速射流灭火组件,因此具有第一方面提供的超声速射流灭火组件的全部有益效果,在此就不一一赘述。
实施例二
如图6所示,在上述任一技术方案中,进一步的,所述水路细管5-1与所述喷头主体5-4的轴线呈角度设置。
在上述任一技术方案中,进一步的,所述水路细管靠近所述喷头主体的圆心设置,水路细管5-1与喷头主体的轴线方向呈10°夹角,同时在水路细管5-1所在位置的圆周切向方向呈10°夹角。
水雾向心且沿周向喷射能够形成漩涡状分布从而提高射流对水雾的携带能力,增加灭火效果。如图6中坐标所示,x轴为水平方向,z轴为竖直方向,而y轴则垂直于视图,原点O位于整个喷头的中心。水路细管5-1采用向心设计,即水路细管5-1的轴线方向与y轴在x-y平面内具有10°夹角,同时在y-z平面也有10°夹角。前者使气路管道4向原点o方向做向心喷射;后者使气路管道4沿同心圆的周向方向,向邻近的超声速气流倾斜,从而提高气流对雾化水的携带性。
本发明提供过的超声速射流灭火组件中射流高压气瓶2在气水混合部件3中汇成一路,通过气路管道4进入喷头组件5,喷头组件5前端的超声速喷嘴5-2喷出超声速气流。同时,水路高压气瓶1释放水进入气水混合部件3中,将水从气水混合部件3中压入水路细管5-1,再进入喷头组件5中,由喷头组件5前端的水路小孔射出。通过控制水路高压气瓶1的气体压力,可以使喷出的水达到雾化效果。这样一来,超声速气流与雾化水混合在一起射出,从而提高灭火效率。
综上所述,本发明提供的超声速射流灭火组件中所述射流高压气瓶通过所述气水混合部件与所述气路管道连通,所述水路高压气瓶通过所述气水混合部件与所述水路细管连通。通过气水混合部件将气水混合结合超声速灭火和水雾喷射,具有灭火效果好和结构简单等优点。
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。此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在上面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种超声速射流灭火组件,其特征在于,包括:用于储存超声速射流气源的射流高压气瓶、用于储存水的水路高压气瓶、气水混合部件和气路管道;
所述射流高压气瓶和水路高压气瓶分别与气水混合部件连通,所述射流高压气瓶通过所述气水混合部件与所述气路管道连通;
所述气水混合部件与水路细管连通,所述水路高压气瓶通过所述气水混合部件与所述水路细管连通。
2.根据权利要求1所述的超声速射流灭火组件,其特征在于,还包括分别与所述气路管道和水路细管连通的喷头组件,所述喷头组件包括:喷头主体,与所述气路管道连通的超声速喷嘴,和与所述水路细管连通的雾化水喷嘴。
3.根据权利要求2所述的超声速射流灭火组件,其特征在于,所述超声速喷嘴和雾化水喷嘴沿所述喷头主体的周向间隔布置。
4.根据权利要求2所述的超声速射流灭火组件,其特征在于,所述喷头主体内设置有腔体,所述气路管道通过所述腔体与所述超声速喷嘴连通。
5.根据权利要求2所述的超声速射流灭火组件,其特征在于,所述超声速喷嘴的内壁由前端至末端方向先收缩后扩张。
6.根据权利要求2所述的超声速射流灭火组件,其特征在于,所述水路细管与所述喷头主体的轴线呈角度设置。
7.根据权利要求6所述的超声速射流灭火组件,其特征在于,所述水路细管靠近所述喷头主体的圆心设置。
8.根据权利要求2所述的超声速射流灭火组件,其特征在于,所述喷头主体内设置有用于与所述气路管道连接的接头。
9.根据权利要求2所述的超声速射流灭火组件,其特征在于,所述超声速喷嘴的直径大于所述雾化水喷嘴的直径。
10.一种灭火器,其特征在于,包括如权利要求1-9任意一项所述的超声速射流灭火组件。
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