CN109603043A - 一种液态填充式便携智能多向喷射球形灭火设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液态填充式便携智能多向喷射球形灭火设备，属于属于消防灭火机械技术领域。它包括：球形壳体、智能触发控制器、全氟己酮灭火剂以及气体发生剂；球形壳体上均匀的设有可伸缩喷射装置，其喷射口由铝箔密封；智能触发控制器安装在球形壳体上的可伸缩喷射装置外部，它包括：火情探测传感器以及与火情探测传感器连接的微控芯片；微控芯片根据火情探测传感器的输送信号判断是否发生火情；气体发生剂位于球形壳体球心位置；全氟己酮灭火剂填充于球形壳体内，与气体发生剂之间隔离；智能触发控制器内的微控芯片通过电点火线接入气体发生剂，当微控芯片判断发生火情后，触发电点火线引燃气体发生剂。本发明以全淹没吸热的物理方式灭火，智能、安全、环保、方便且高效。

Description

一种液态填充式便携智能多向喷射球形灭火设备

技术领域

本发明涉及消防灭火技术领域，具体涉及一种利用气体发生剂对全氟己酮灭火剂多向喷射达到智能、安全、环保、方便、高效灭火的球形灭火设备。

背景技术

随着人类社会快速发展，城市不断扩张，火灾危险性不断增加。火灾的发生，不仅大量的财富遭受损失，更对人类的生命构成了极大威胁。为了减少火灾对人类社会和自然界的破坏作用，开发有效的灭火产品至关重要。

1、目前广范使用的灭火器多以高压气体作为驱动灭火剂的动力，而压力容器有一定的危险性，因此高压气体灭火器在运输过程中存在一定的安全隐患，并且储存过程还需定期检测气瓶压力，消耗人力物力。以气体发生剂作为驱动灭火剂的动力，具有体积小、产气量大、安全性能高、易于存贮和运输等优点。

2、目前广泛使用的灭火剂产品，哈龙灭火剂中使用卤代烷化合物会破坏臭氧层，已在全世界范围内遭到禁用；干粉灭火剂会造成二次污染；气溶胶灭火技术具有一定危险性、技术要求高；细水雾灭火技术灭遮挡火有困难；惰性气体灭火剂不易储存、成本较高；泡沫灭火剂价格高、储存期较短，水成膜泡沫抗烧性不强。在常用的几种哈龙替代品如五氟乙烷(HFC-125)，溴氟丙烯(BTP)，六氟丙烷(HFC-236fa)，七氟丙烷(HFC-227ea)等物质，温室效应潜能值高、大气时间存留长，在有人场所使用不安全，不宜作为长期使用的灭火剂。

3、市面上应用的灭火设备主要为固定式、半固定式或移动式，这些灭火设备在进行灭火时需人为移动至灭火现场，靠近火源才能保证灭火效果，这对消防人员的安全造成极大的威胁，而且灭火还会受空间的限制操作不便。灭火球形装置轻巧、便携、方便投掷，可以解决传统灭火器存在的问题。然而，现有球形灭火装置仍有一定的不足：(1)现有的球形灭火装置多数为单一喷射口，灭火时喷射口不一定正对火点，这使得灭火效率大大降低；(2) 现有球形灭火装置多采用雷管、炸药等开爆方式喷射出灭火剂以达到灭火效果，在使用过程会对周围环境和人体造成危害，安全隐患大且不方便运输和存贮；(3)现有球形灭火装置的触发，主要为以延时和撞击触发为原理的主动触发及被动触发方式，两种触发方式均存在不足：延时触发装置会提前或滞后于最佳的爆炸区域喷射灭火剂，灭火剂不能进行有效覆盖。撞击触发装置达到落点之后才能起爆，灭火剂喷射覆盖的区域受限于地形和地理环境等因素的影响。

发明内容

本发明旨在弥补现有技术的不足，设计一种液态填充式便携智能多向喷射球形灭火设备。

本发明的技术方案是：一种液态填充式智能多向喷射球形灭火设备，该设备包括：球形壳体、智能触发控制器、全氟己酮灭火剂以及气体发生剂；

所述球形壳体上均匀分布有九个以上位于不同方向的可伸缩喷射装置，非使用状态下可伸缩喷射装置喷口由铝箔密封，所述喷射装置由角度调节器和伸缩喷射钢管构成，所述角度调节器中安装有控制芯片，一旦发生火情，控制芯片控制伸缩喷射钢管的开关和角度调节器，将喷射孔调节至靠近火源方向，实现智能定向灭火；

所述智能触发控制器安装在所述球形壳体上的伸缩喷射钢管外围，包括：火情探测传感器以及微控芯片；所述微控芯片与所述火情探测传感器相连接，根据所述火情探测传感器的信号判断是否发生火情；所述火情探测传感器与可伸缩喷射装置之间相连，所述火情探测传感器将火情信号传递给可伸缩喷射装置的控制芯片，控制芯片指挥角度调节器和伸缩钢管开关调节喷口对准火源进行灭火；

所述智能触发控制器的微控芯片通过电点火线接入所述气体发生剂，当所述微控芯片判断发生火情后，触发所述电点火线引燃所述气体发生剂。

所述气体发生剂位于所述球形壳体内部球心位置；

所述全氟己酮灭火剂填充于所述球形壳体内，与所述气体发生剂之间隔离；

工作过程：智能触发控制器中的火情探测传感器将采集到的火场信息传递给微控芯片，微控芯片进行火场信息的采集与处理，判断发生火情后，将信号经信号传输给可伸缩喷射装置，可伸缩喷射装置通过内部的控制芯片控制伸缩钢管的开关和角度调节器，将火源方向的喷射口调节至靠近火源，同时，微控芯片触发电点火线，电点火线引燃气体发生剂瞬间产生高压惰性气体，高压惰性气体将全氟己酮灭火剂通过伸缩喷射钢管喷射到空气中，全氟己酮灭火剂迅速气化并扩散，以全淹没物理降温的方式灭火，具有很高的灭火效能高。

本设备可以作为固定灭火设施放置在贵重精密设备、电气设备旁，车舱等空间里以及有人的区域，一旦着火，灭火设备迅速自动喷射；也可作为移动式灭火器，在进行远距离以及狭小空间灭火时，具有运输和操作起来方便、安全的优势。

上述方案中，具体的，智能火情探测传感器为：温度传感器、火焰传感器、烟雾传感器或以上组合的外端传感器；可伸缩喷射装置包括：控制芯片、伸缩钢管开关、角度调节器；智能火情探测传感器与可伸缩喷射装置相连接。

球形壳体选用防爆碳素钢材料，厚度足以承受灭火剂喷射过程产生的高压，不发生明显形变，且球形壳体可旋开，灭火结束后，将灭火球回收进行装填灭火剂再利用。

所选用的全氟己酮灭火剂：常温下为无色液体，易汽化，常温常压，易于存储，蒸发热仅为水的1/25，吸热能力强；适合运输和储存，且无泄漏风险，其作为灭火剂使用时，灭火效率高，ODP值为0，GWP值为1，在大气中的寿命仅约为5天，全余量高，且施放后无残留，对人和环境均无影响，是一种高效环保的哈龙替代灭火剂，已经获得美国环保署新替代物政策(SNAP)认可，可用于24小时有人、精密仪器、贵重物品等特殊场所灭火。

气体发生剂选择产气量大、气体产物中水蒸气含量少、有害气体含量少的有机高氮类气体发生剂。

智能触发控制器的数量为一个以上，与可伸缩喷射装置匹配，均匀安装在球形壳体上，发生火情时，智能触发控制器探测到火源方向，通过与其相连的电点火线，引燃气体发生剂，同时将火情信号传给可伸缩喷射装置，灭火剂从喷射孔有方向针对性的喷出。

本发明有益效果：

(1)本发明液态填充式便携智能多向喷射球形灭火设备，所述的定向喷射系统可以根据火灾发生位置，智能定位，并将喷射孔调节至火源位置，多个喷射孔配合灭火，针对了某个局部或大面积进行灭火，灭火有针对性，灭火效率高。

(2)本发明采用全氟己酮作为灭火剂，通过与外层相连的智能触发控制器引燃内部的气体发生剂，快速生成以氮气为主要成分的高压气体，将全氟己酮灭火剂喷射到空气中，以全淹没吸热方式灭火，分散性好，安全且环保，灭火效能高。

(3)球形金属外壳采用碳素钢材，气体发生剂点燃产生高压气体过程中不会引起钢壳破裂，安全性好，外壳可重复使用。

(4)本发明采用点燃气体发生剂产生的高压气体作推动灭火剂喷射的动力，产气量大且气体产生速度稳定，不会转变为爆轰，较之雷管、炸药等安全可靠；避免高压气体长期贮存，无需定期检查维护。

(5)气体发生剂和全氟己酮灭火剂之间通过冷却隔离层进行物理隔离，在气体发生剂被引燃后，冷却隔离层能够对气体发生剂燃烧产生的气体进行冷却后推动全氟己酮通过喷射口喷出灭火。

附图说明

图1为本发明的外形结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明中智能触发控制器组成与喷射装置组成连接图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本球型灭火设备进行清楚、完整地描述，所述实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。

参见附图1、2、3，一种液态填充式智能多向喷射球形灭火设备，包括球形壳体1、智能触发控制器2、可伸缩喷射装置(由3、4组成)、全氟己酮灭火剂 7以及气体发生剂8。

球形壳体1上均匀的分布有多个喷射装置，其喷射口由铝箔密封；本例中，球形壳体1选用防爆碳素钢材料，厚度足以承受灭火剂喷射过程产生的高压，不发生明显形变。

智能触发控制器2安装在球形壳体1上喷射钢管3的外围，包括：火情探测传感器以及与火情探测传感器连接的微控芯片2-4；微控芯片2-4根据火情探测传感器的输送信号判断是否发生火情；本例中，火情探测传感器选用温度传感器 2-1、火焰传感器2-2以及烟雾传感器2-3的组合；

可伸缩喷射装置与智能触发控制器2相连；当发生火情，同一方向的球壳上分布有不止一个可伸缩喷射装置，各喷射装置上的智能触发探测器探测到火情信号后，将信号传给对应的可伸缩喷射装置的控制芯片，控制芯片指挥可伸缩喷射装置调整方向和钢管长度至最佳，多个喷射装置配合灭火，灭火快速且高效。

气体发生剂7位于球形壳体1球心位置，气体发生剂7优选为产气量大、产气水分含量少气体产物多为环保氮气的有机高氮类气体发生剂，如以硝基胍、硝酸胍、硝酸三氨基胍等为产气剂的气体发生剂。

全氟己酮灭火剂6与气体发生剂7之间设置有冷却隔离层，在使用前，冷却隔离层能够将气体发生剂7和全氟己酮灭火剂6物理隔离，在气体发生剂7被引燃后，冷却隔离层能够对气体发生剂燃烧产生的气体进行冷却。

智能触发控制器2内的微控芯片2-4通过电点火线5接入气体发生剂7，当微控芯片2-4判断发生火情后，触发电点火线5引燃气体发生剂7。

工作过程为：

智能触发控制器2中的火情探测传感器将采集到的火场信息一方面传递给微控芯片2-4，微控芯片进行火场信息的采集与处理，判断发生火情后，微控芯片2-4触发电点火线5，电点火线5引燃气体发生剂7，气体发生剂7瞬间产生高压惰性气体；另一方面，火情探测传感器将采集到的火场信息传给可伸缩喷射装置3的控制芯片3-1，控制芯片3-1指挥调用该方位伸缩钢管3的开关以及角度调节器4，角度调节装置4将角度调到最接近火源位置，伸缩钢管3伸向火源，同时，高压惰性气体将全氟己酮灭火剂6从调整好的可伸缩喷射装置的喷射口喷射到空气中并迅速雾化，以全淹没的方式灭火，具有极高的灭火效能。

上述实施例中，喷射装置的个数及尺寸可依据需要进行调整，使得球形灭火装置的喷射方向更加细分，喷射方向的选定更加准确；同样，可根据火灾空间的大小或安装、运输等需要，对本设备的尺寸进行自由调节。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种液态填充式便携智能多向喷射球形灭火设备，其特征在于：包括：球形壳体(1)、智能触发控制器(2)、可伸缩喷射装置(3、4组成)、全氟己酮灭火剂(6)以及气体发生剂(7)；

所述球形壳体(1)上分布有位于多个不同方向的可伸缩喷射装置(3、4组成)，所述可伸缩喷射装置(3、4组成)通过伸缩钢管3的开关和角度调节器4控制；

所述智能触发控制器(2)安装在所述球形壳体(1)上，包括：火情探测传感器以及与所述火情探测传感器连接的微控芯片(2-4)；所述微控芯片(2-4)根据所述火情探测传感器的信号判断是否发生火情；

所述气体发生剂(7)位于所述球形壳体(1)内部球心位置；

所述全氟己酮灭火剂(6)填充于所述球形壳体(1)内，与所述气体发生剂(7)之间隔离；

所述智能触发控制器(2)的微控芯片(2-4)通过电点火线(5)接入所述气体发生剂(7)，当所述微控芯片(2-4)判断发生火情后，触发所述电点火线(5)引燃所述气体发生剂(7)。

2.如权利要求1所述的一种液态填充式便携智能多向喷射球形灭火设备，其特征在于：所述火情探测传感器为：温度传感器(2-1)、火焰传感器(2-2)、烟雾传感器(2-3)或其组合。

3.如权利要求1或2所述的一种液态填充式便携智能多向喷射球形灭火设备，其特征在于：所述全氟己酮灭火剂(6)具有智能、安全、环保、方便、高效灭火的特点。

4.如权利要求1或2所述的一种液态填充式便携智能多向喷射球形灭火设备，其特征在于：所述智能触发控制器(2)安装在可伸缩喷射钢(3)管外围，与可伸缩喷射装置配合进行灭火，每个区域对应一个以上所述可伸缩喷射装置(3、4组成)。

5.如权利要求1或2所述的一种液态填充式便携智能多向喷射球形灭火设备，其特征在于：所述气体发生剂(7)选用有机高氮类气体发生剂。

6.如权利要求1或2所述的一种液态填充式便携智能多向喷射球形灭火设备，其特征在于：所述球形壳体(2)选用防爆碳素钢材料。

7.如权利要求1或2所述的一种智能多向喷射球形灭火装置，其特征在于：九个个以上所述可伸缩喷射装置(3、4组成)在所述球形壳体(1)上均匀间隔分布。

8.如权利要求1或2所述的一种智能多向喷射球形灭火装置，其特征在于：所述全氟己酮灭火剂(6)与所述气体发生剂(7)之间通过冷却隔离层隔离。