CN107998555A - 一种消防水罐 - Google Patents

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杨勇
黄福
杨军
杨舜琦
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Abstract

本发明提供了一种消防水罐，包括罐体、转轮和发电机，罐体设置有容水腔，容水腔的两侧设置有进水管道和出水管道，发电机安装于罐体外部，转轮安装于所述罐体内部，且转轮套接于发电机的电机轴上，转轮设置有多个导水孔。采用本发明技术方案的消防水罐，消防车行驶在颠簸的路面时，消防水罐剧烈震动，导水孔则在车体颠簸时给水增加阻尼，从而减少水的震荡，且能够带动转轮实现转动，从而实现发电；利用转轮对罐体的水体进行引流，避免水体剧烈撞击罐体内壁，使得消防车稳定运行，并能够延长消防水罐的使用寿命。

Description

一种消防水罐
技术领域
本发明涉及消防器材技术领域，具体涉及一种消防水罐。
背景技术
消防车是专门用作救火或其它紧急抢险救援用途的车辆，其上的消防水罐是通过薄板金属材料焊接而成的可承载水的罐体。消防水罐的注水可以由消防车上的水泵完成，水泵运转后打开水罐注水阀，水泵将压力水注入水罐内。另外，还可以单独设置外注水管路，此管路一端连接水罐顶部，另一端装有外注水接口，并有可以开启和关闭的外注水阀门，接通消防栓或者低压水后就可以直接对水罐进行注水。现有的消防水罐的容积越来越大，储存的水量也越来越多，在消防水罐注水过程中水体直接进入罐体内，从而击打罐体内壁，造成罐体变形，缩短消防水罐的使用寿命，且进入水流的机械能未充分利用。
综上，现有的消防水罐在注水过程中，水流进入消防水罐后冲击罐体内壁对罐体造成损害，而且高速进入的水流的动能和势能也未能很好被利用，此外，消防车在颠簸路面行驶时，会产生振动，而罐体内的水体也会相应发生震荡，从而使得消防车运行不平稳，而水流撞击罐体内壁，也会影响消防水罐的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种消防水罐，该消防水罐能够将进入的高速水流充分利用并进行发电，从而有效利用能源，且利用转轮对罐体的水体进行引流，避免水体剧烈撞击罐体内壁，使得消防车稳定运行，并能够延长消防水罐的使用寿命。
基于此，本发明提出了一种消防水罐，包括罐体、转轮和发电机，所述罐体设置有容水腔，所述容水腔的两侧设置有进水管道和出水管道，所述发电机安装于所述罐体外部，所述转轮安装于所述罐体内部，且所述转轮套接于所述发电机的电机轴上，所述转轮设置有多个导水孔。
作为优选方案，所述转轮包括一个第一转轮和多个第二转轮，所述第一转轮位于所述罐体的中部，各所述第二转轮沿所述第一转轮的外轮廓均匀布置，所述发电机包括与所述第一转轮相对应的第一发电机和与所述第二转轮相对应的第二发电机。
作为优选方案，所述第二转轮的直径小于所述第一转轮的直径，且所述第二转轮的直径与所述第一转轮的直径之间的比值为1：(2－3)。
作为优选方案，所述第二转轮的数量为4个。
作为优选方案，还包括滚动轴承，所述罐体设置有安装孔，所述电机轴通过所述滚动轴承安装于所述安装孔。
作为优选方案，所述滚动轴承和所述安装孔的连接处设置有密封垫圈。
作为优选方案，所述罐体包括水罐底座和水罐顶盖，所述水罐顶盖扣接于所述水罐底座上，所述水罐底座设置有水槽，所述水槽形成所述容水腔，所述发电机位于所述水罐顶盖上。
作为优选方案，所述进水管道和所述出水管道设置于所述水罐底座上，且所述进水管道与所述水罐顶盖之间的距离为10－15cm，且所述出水管道与所述水罐底座的底部之间的距离为10－15cm。
作为优选方案，所述出水管道上设置有增压器。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
1、消防水罐的进水管道灌水时，剧烈运动的水体通过导水孔带动转轮转动，而转轮带动发电机的电机轴发生转动完成发电，进而将水体的动能和重力势能转变为电能储存，从而有效利用能源，当消防车行驶在颠簸的路面时，消防水罐剧烈震动，导水孔则在车体颠簸时给水增加阻尼，从而减少水的震荡，且能够带动转轮实现转动，从而实现发电；此外，水流带动转轮转动时消耗了其自身的动能，且转轮的转动方向恒定，进而避免水流撞击罐体内壁，进而使得消防车稳定运行，也延长了消防水罐的使用寿命。
2、转轮包括一个第一转轮和多个第二转轮，第一转轮位于罐体的中部，各第二转轮沿第一转轮的外轮廓均匀布置，第一转轮和第二转轮的布置结构，第一转轮形成的水流旋涡也可以为各第二转轮提供动力，而第二转轮产生的水流旋涡也能够为第一转轮提供动力，由此能够充分利用罐体内的水流动能，并将水流动能转化为电能储存。
3、第二转轮的直径小于第一转轮的直径，且第二转轮的直径与第一转轮的直径之间的比值为1：(2－3)，采用上述比值能够保证当第一转轮转动产生的旋涡和第二转轮转动产生的旋涡相互协调，且会使得整个罐体的转轮布置合理。
4、罐体设置有安装孔，电机轴通过滚动轴承安装于安装孔，滚动轴承使得电机轴转动受到的阻尼更小，从而将水体的动能充分利用转换成电能，从而提高能量的转换效率。
5、罐体包括水罐底座和水罐顶盖，水罐顶盖扣接于水罐底座上，水罐底座设置有水槽，水槽形成容水腔，发电机位于所述水罐顶盖上，罐体采用分体式结构，从而使得整个罐体拆卸维护方便，而发电机设置在水罐顶盖上，也避免电机接触到水体造成发电机短路，保证发电机运行稳定。
6、进水管道和出水管道设置在水罐底座上，且进水管道与水罐顶盖之间的距离为10－15cm，且出水管道与水罐底座的底部之间的距离为10－15cm，采用上述距离数值为优选方案，且使得水体进入罐体内时具有较高的重力势能，发电机能够产生更多的电量，水流从出水管道流出时，罐体内的水体在重力势能和增压器的作用下，出水流速更快，满足消防工作需求。
附图说明
图1为本发明实施例的消防水罐俯视图。
图2为图1中A-A的剖面视图。
图中：1-罐体，2-转轮，3-发电机，4-进水管道，5-出水管道，6-电机轴，7-导水孔，8-滚动轴承，9-密封垫圈，10－增压器；1a-水罐底座，1b-水罐顶盖，2a-第一转轮，2b-第二转轮，3a-第一发电机，3b-第二发电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。
如图1至图2所示：本实施例提供了一种消防水罐，包括罐体1、转轮2和发电机3，所述罐体1设置有容水腔，所述容水腔的两侧设置有进水管道4和出水管道5，所述发电机3安装于所述罐体1外部，所述转轮2安装于所述罐体1内部，且所述转轮2套接于所述发电机3的电机轴6上，所述转轮2设置有多个导水孔7，由此在消防水罐的进水管道4灌水时，剧烈运动的水体通过导水孔7带动转轮2转动，而转轮2带动发电机3的电机轴6发生转动完成发电，进而将水体的动能和重力势能转变为电能储存，从而有效利用能源，当消防车行驶在颠簸的路面时，消防水罐剧烈震动，导水孔7则在车体颠簸时给水增加阻尼，从而减少水的震荡，且能够带动转轮2实现转动，从而实现发电；此外，水流带动转轮2转动时消耗了其自身的动能，且转轮2的转动方向恒定，进而避免水流撞击罐体1内壁，进而使得消防车稳定运行，也延长了消防水罐的使用寿命。
基于以上技术方案，消防水罐的进水管道4灌水时，剧烈运动的水体通过导水孔7带动转轮2转动，而转轮2带动发电机3的电机轴6发生转动完成发电，进而将水体的动能和重力势能转变为电能储存，从而有效利用能源，当消防车行驶在颠簸的路面时，消防水罐剧烈震动，导水孔7则在车体颠簸时给水增加阻尼，从而减少水的震荡，且能够带动转轮2实现转动，从而实现发电；此外，水流带动转轮2转动时消耗了其自身的动能，且转轮2的转动方向恒定，进而避免水流撞击罐体1内壁，进而使得消防车稳定运行，也延长了消防水罐的使用寿命。
进一步地，所述转轮2包括一个第一转轮2a和多个第二转轮2b，所述第一转轮2a位于所述罐体1的中部，各所述第二转轮2b沿所述第一转轮2a的外轮廓均匀布置，所述发电机3包括与所述第一转轮2a相对应的第一发电机3a和与所述第二转轮2b相对应的第二发电机3b，基于第一转轮2a和第二转轮2b的布置结构，第一转轮2a形成的水流旋涡也可以为各第二转轮2b提供动力，而第二转轮2b产生的水流旋涡也能够为第一转轮2a提供动力，由此能够充分利用罐体1内的水流动能，并将水流动能转化为电能储存。优选地，所述第二转轮2b的直径小于所述第一转轮2a的直径，且所述第二转轮2b的直径与所述第一转轮2a的直径之间的比值为1：(2－3)，采用上述比值能够保证当第一转轮2a转动产生的旋涡和第二转轮2b转动产生的旋涡相互协调，且会使得整个罐体1的转轮2布置合理，当上述比值过大时，第一转轮2a和第二转轮2b的差异性太小，进而使得第一转轮2a和第二转轮2b的协同性不佳，而当上述比值过小时，太小的第二转轮2b产生的电能过小，也使得整个装置设置不合理。优选地，所述第二转轮2b的数量为4个。
此外，该消防水罐还包括滚动轴承8，所述罐体1设置有安装孔，所述电机轴6通过所述滚动轴承8安装于所述安装孔，滚动轴承8使得电机轴6转动受到的阻尼更小，从而将水体的动能充分利用转换成电能，从而提高能量的转换效率。进一步地，所述滚动轴承8和所述安装孔的连接处设置有密封垫圈9，进而提高该装置的密封性，避免水体进入造成滚动轴承8损坏，从而保证该消防水罐发电作业运行稳定。
其中，所述罐体1包括水罐底座1a和水罐顶盖1b，所述水罐顶盖1b扣接于所述水罐底座1a上，所述水罐底座1a设置有水槽，所述水槽形成所述容水腔，所述发电机3位于所述水罐顶盖1b上，罐体1采用分体式结构，从而使得整个罐体1拆卸维护方便，而发电机3设置在水罐顶盖1b上，也避免电机接触到水体造成发电机3短路，保证发电机3运行稳定。
在本实施例中，所述进水管道4和所述出水管道5设置于所述水罐底座1a上，且所述进水管道4与所述水罐顶盖1b之间的距离为10－15cm，且所述出水管道5与所述水罐底座1a的底部之间的距离为10－15cm，进水管道4靠近顶盖设置，使得水体进入罐体1内时具有较高的重力势能，从而使得水体的重力势能和动能转化成电能时，能够使发电机3产生更多的电量，而出水管道5靠近设置在水罐底座1a，由此使得水流从出水管道5流出时，由于罐体1内的水体具有重力势能，且水体在增压器10的作用下，使得出水流速更快，满足消防工作需求。需要指出的是，采用上述的距离值为优选值，当距离值过小时，进水管道4过于靠近水罐顶盖1b，而出水管道5过于靠近水罐底座1a底部，会使得整个进水管道4和出水管道5的设置不合理，造成操作不便，而过大的距离值则会使得进入罐体1的水体的重力势能过小，而出水管道5流出的水体流速过慢，经实践验证，上述距离数值为优选方案。
此外，所述出水管道5上设置有增压器10，从而保证水体从出水管道5流出时能够达到流速和水压标准，从而满足消防工作需求，需要指出的是，增压器10可以是增压水泵等能够实现水流增压的装置。
采用本发明实施例的消防水罐，消防水罐的进水管道4灌水时，剧烈运动的水体通过导水孔7带动转轮2转动，而转轮2带动发电机3的电机轴6发生转动完成发电，进而将水体的动能和重力势能转变为电能储存，从而有效利用能源，当消防车行驶在颠簸的路面时，消防水罐剧烈震动，导水孔7则在车体颠簸时给水增加阻尼，从而减少水的震荡，且能够带动转轮2实现转动，从而实现发电；此外，水流带动转轮2转动时消耗了其自身的动能，且转轮2的转动方向恒定，进而避免水流撞击罐体1内壁，进而使得消防车稳定运行，也延长了消防水罐的使用寿命。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种消防水罐，其特征在于：包括罐体、转轮和发电机，所述罐体设置有容水腔，所述容水腔的两侧设置有进水管道和出水管道，所述发电机安装于所述罐体外部，所述转轮安装于所述罐体内部，且所述转轮套接于所述发电机的电机轴上，所述转轮设置有多个导水孔。
2.根据权利要求1所述的消防水罐，其特征在于：所述转轮包括一个第一转轮和多个第二转轮，所述第一转轮位于所述罐体的中部，各所述第二转轮沿所述第一转轮的外轮廓均匀布置，所述发电机包括与所述第一转轮相对应的第一发电机和与所述第二转轮相对应的第二发电机。
3.根据权利要求2所述的消防水罐，其特征在于：所述第二转轮的直径小于所述第一转轮的直径，且所述第二转轮的直径与所述第一转轮的直径之间的比值为1：(2－3)。
4.根据权利要求2所述的消防水罐，其特征在于：所述第二转轮的数量为4个。
5.根据权利要求1所述的消防水罐，其特征在于：还包括滚动轴承，所述罐体设置有安装孔，所述电机轴通过所述滚动轴承安装于所述安装孔。
6.根据权利要求5所述的消防水罐，其特征在于：所述滚动轴承和所述安装孔的连接处设置有密封垫圈。
7.根据权利要求1所述的消防水罐，其特征在于：所述罐体包括水罐底座和水罐顶盖，所述水罐顶盖扣接于所述水罐底座上，所述水罐底座设置有水槽，所述水槽形成所述容水腔，所述发电机位于所述水罐顶盖上。
8.根据权利要求7所述的消防水罐，其特征在于：所述进水管道和所述出水管道设置于所述水罐底座上，且所述进水管道与所述水罐顶盖之间的距离为10－15cm，且所述出水管道与所述水罐底座的底部之间的距离为10－15cm。
9.根据权利要求1所述的消防水罐，其特征在于：所述出水管道上设置有增压器。
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