CN110207551A - 一种二氧化碳相变膨胀发射灭火装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于消防技术领域，公开了一种二氧化碳相变膨胀发射灭火装置及其使用方法。二氧化碳相变膨胀发射灭火装置由发射基座、缓冲装置、相变膨胀发射源、发射筒、灭火弹组成；相变膨胀发射源接受外部激发电能后，内装的液态二氧化碳产生相变，瞬间产生高压、高速气流，进入发射筒内膨胀做功，推动灭火弹快速飞向火源，并通过控制装置实现发射灭火过程的可控性。本发明使用非发射药类物质作为发射能源，安全性高，并实现了发射过程可靠控制，灭火功能更加高效。本发明具有重要的工程实用意义，具有广阔的推广应用前景。
Description
技术领域
本发明属于消防技术领域，特别涉及一种二氧化碳相变膨胀发射灭火装置及其使用方法。
背景技术
近年来城市高层建筑火灾、高速公路车辆火灾、化工品厂区火灾、森林火灾频发，造成了严重的社会公共安全问题及人民生命财产损失。传统的手持式灭火器材灭火距离短，消防人员安全难以得到保障；车载高压水灭火，灭火高度有限，且车辆行进受到地形道路状况影响明显。
灭火弹具有使用方便，威力大的特点，按照类型可分为沙石灭火弹和干粉灭火弹，按照型号可分为大、中、小型，适用于城市建筑、公路、化工储运设备、化工厂房、森林等目标灭火。但现有灭火弹的发射常采用发射药剂来实现，存在如下问题：
一是发射药均属于严格管控物品，其购买、储存、运输、使用要求很高，需要的资质或条件不是一般单位或个人所能满足的；
二是发射药发射本身存在高温、火花，在有次生火灾隐患场所不能使用；
三是发射药一旦流失会对社会公共安全造成严重的安全威胁。
据此，发明设计“一种二氧化碳相变膨胀发射灭火装置及其使用方法”，采用非发射药剂将灭火弹发射出去，解决现有发射技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：使用非发射药类物质作为发射能源，达到安全、可控、高效灭火的目的。
为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：
一种二氧化碳相变膨胀发射灭火装置，所述二氧化碳相变膨胀发射灭火装置由发射基座1、缓冲装置2、相变膨胀发射源3、发射筒4、灭火弹5组成；
所述发射基座1用以为缓冲装置2、相变膨胀发射源3、发射筒4、灭火弹5提供承载平台，可以是便携式移动部件，也可以固定于车载平台、机载平台、船载平台，发射基座1可以根据应用需要调整角度；
所述缓冲装置2位于相变膨胀发射源3下端，设置于发射基座1中，与发射基座1、相变膨胀发射源3之间采用卡口连接或者螺纹连接，用以缓冲相变膨胀发射源3释放能量时产生的瞬间冲量，缓冲装置2可以是缓冲弹簧，也可以是缓冲阻尼器；
所述相变膨胀发射源3用于接受外部激发电能，内装的液态二氧化碳12产生相变，瞬间产生高压、高速气流，进入发射筒4内膨胀做功，进而推动灭火弹5快速沿发射筒4射出；
所述相变膨胀发射源3由信号连接线A 6、灌注端7、主管体8、出气端9、阈值片10、发热器11、液态二氧化碳12组成；
所述信号连接线A 6用于接受外部电能信号；
所述灌注端7为金属件或合金件或复合材料件，其螺纹连接于主管体8，灌注端7上设置有充装孔14，用于灌注液态二氧化碳12，具有密封功能；
所述主管体8为金属件或合金件或复合材料件，用于储存液态二氧化碳12；
所述出气端9为金属件或合金件或复合材料件，其螺纹连接于主管体8，设置有出气孔13，用于泄放液态二氧化碳12相变产生的高压气体，具有密封功能；
所述阈值片10为金属件或合金件或复合材料件，通过出气端9的螺纹旋紧作用固定在主管体8端部内侧，阈值片10在液态二氧化碳12发生相变前起到密封作用，发生相变后当主管体8内压力超过阈值片10的抗力阈值时，破裂片破裂，高压气体泄出；
所述发热器11为化工药剂制品或电能加热装置或电磁加热装置，在一定电能激发作用下能够瞬间或快速放出大量热，以使液态二氧化碳12快速升温发生相变；
所述发射筒4位于发射基座1上端，与发射基座1之间采用卡口连接或螺纹连接，一是配合相变膨胀发射源3在灭火弹5底部形成高压区，以推动灭火弹5快速射出，二是为灭火弹5射出方向、姿态稳定提供导向作用；
所述灭火弹5由信号连接线B 15、控制装置16、尾管17、壳体18、开包药剂19、灭火剂20组成；
所述信号连接线B 15用于接受外部电能信号；
所述控制装置16根据外部电能信号，控制激发时间、激发能量，适时准确地激发开包药剂19；
所述尾管17为金属件或合金件或复合材料件，与灭火弹5的壳体18为一体，所述尾管17一是接受相变膨胀发射源3产生的高压气体以形成前进动力，二是保持灭火弹5飞行过程中的姿态稳定、射角准确；
所述壳体18为纸质件或复合材料件，用于储存灭火剂20，所述壳体18根据需要可预先在外表面、内表面刻蚀沟槽，以便在高压动能气流冲击作用下瞬间破裂，释放出灭火剂20；
所述开包药剂19为化工药剂，在控制装置16激发作用下可快速反生反应，瞬间形成高压动能气流；
所述灭火剂20可以为超细干粉灭火剂或哈龙灭火剂或普通干粉灭火剂或七氟丙烷灭火剂或它们的混合物；
所述灭火弹5当接受外部激发电能时，内装的开包药剂19激发爆炸，瞬间产生高压动能气流，进而引起灭火弹5的壳体18破裂，随即灭火剂20向周边抛散，达到灭火的效果；
所述相变膨胀发射源3的信号连接线A 6与灭火弹5的信号连接线B 15可采用串联或并联方式进行连接，使用统一的外部电能信号。
一种二氧化碳相变膨胀发射灭火装置的使用方法，使用前述的二氧化碳相变膨胀发射灭火装置进行灭火，包含以下步骤：
第一步，根据灭火情形需要选用或定制恰当规格的二氧化碳相变膨胀发射灭火弹5、相变膨胀发射源3、发射筒4；
第二步，预先设定或现场设定灭火弹5的控制装置16的激发时间；
第三步，连接相变膨胀发射源3与缓冲装置2并使出气孔13朝向灭火弹5出口方向，置放灭火弹5并使灭火弹5的尾管17朝向相变膨胀发射源3的出气孔13，连接好相变膨胀发射源3与灭火弹5的信号连接线；
第四步，固定好二氧化碳相变膨胀发射灭火装置的发射基座1、发射筒4，调整好发射筒4方向、角度；
第五步，做好人员、设备防护工作，清理场地，做好激发准备；
第六步，将信号连接线与外部电能设备连接，根据指令即时激发发射；
第七步，查看灭火效果，清理作业现场。
与现有技术相对，本发明具有如下优点：
1.使用非发射药类物质作为发射能源；
2.实现了发射、灭火过程可靠控制；
3.灭火功能更加高效。
附图说明
图1为二氧化碳相变膨胀发射灭火装置示意图；
图2为相变膨胀发射源装置结构示意图；
图3为灭火弹结构示意图；
图4(a)为串联连接方式示意图；
图4(b)为并联连接方式示意图。
附图标号说明：
1-发射基座、2-缓冲装置、3-相变膨胀发射源、4-发射筒、5-灭火弹、6-信号连接线A、7-灌注端、8-主管体、9-出气端、10-阈值片、11-发热器、12-液态二氧化碳、13-出气孔、14-充装孔、15-信号连接线B、16-控制装置、17-尾管、18-壳体、19-开包药剂、20-灭火剂。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2所示，一种二氧化碳相变膨胀发射灭火装置，所述二氧化碳相变膨胀发射灭火装置由发射基座1、缓冲装置2、相变膨胀发射源3、发射筒4、灭火弹5组成；
所述发射基座1用以为缓冲装置2、相变膨胀发射源3、发射筒4、灭火弹5提供承载平台，可以是便携式移动部件，也可以固定于车载平台、机载平台、船载平台，发射基座1可以根据应用需要调整角度；
所述缓冲装置2位于相变膨胀发射源3下端，设置于发射基座1中，与发射基座1、相变膨胀发射源3之间采用卡口连接或者螺纹连接，用以缓冲相变膨胀发射源3释放能量时产生的瞬间冲量，缓冲装置2可以是缓冲弹簧，也可以是缓冲阻尼器；
所述相变膨胀发射源3用于接受外部激发电能，内装的液态二氧化碳12产生相变，瞬间产生高压、高速气流，进入发射筒4内膨胀做功，进而推动灭火弹5快速沿发射筒4射出；
所述相变膨胀发射源3由信号连接线A 6、灌注端7、主管体8、出气端9、阈值片10、发热器11、液态二氧化碳12组成；
所述信号连接线A 6用于接受外部电能信号；
所述灌注端7为金属件或合金件或复合材料件，其螺纹连接于主管体8，灌注端7上设置有充装孔14，用于灌注液态二氧化碳12，具有密封功能；
所述主管体8为金属件或合金件或复合材料件，用于储存液态二氧化碳12；
所述出气端9为金属件或合金件或复合材料件，其螺纹连接于主管体8，设置有出气孔13，用于泄放液态二氧化碳12相变产生的高压气体，具有密封功能；
所述阈值片10为金属件或合金件或复合材料件，通过出气端9的螺纹旋紧作用固定在主管体8端部内侧，阈值片10在液态二氧化碳12发生相变前起到密封作用，发生相变后当主管体8内压力超过阈值片10的抗力阈值时，破裂片破裂，高压气体泄出；
所述发热器11为化工药剂制品或电能加热装置或电磁加热装置，在一定电能激发作用下能够瞬间或快速放出大量热，以使液态二氧化碳12快速升温发生相变；
所述发射筒4位于发射基座1上端，与发射基座1之间采用卡口连接或螺纹连接，一是配合相变膨胀发射源3在灭火弹5底部形成高压区，以推动灭火弹5快速射出，二是为灭火弹5射出方向、姿态稳定提供导向作用；
所述灭火弹5由信号连接线B 15、控制装置16、尾管17、壳体18、开包药剂19、灭火剂20组成，如图3所示；
所述信号连接线B 15用于接受外部电能信号；
所述控制装置16根据外部电能信号，控制激发时间、激发能量，适时准确地激发开包药剂19；
所述尾管17为金属件或合金件或复合材料件，与灭火弹5的壳体18为一体，所述尾管17一是接受相变膨胀发射源3产生的高压气体以形成前进动力，二是保持灭火弹5飞行过程中的姿态稳定、射角准确；
所述壳体18为纸质件或复合材料件，用于储存灭火剂20，所述壳体18根据需要可预先在外表面、内表面刻蚀沟槽，以便在高压动能气流冲击作用下瞬间破裂，释放出灭火剂20；
所述开包药剂19为化工药剂，在控制装置16激发作用下可快速反生反应，瞬间形成高压动能气流；
所述灭火剂20可以为超细干粉灭火剂或哈龙灭火剂或普通干粉灭火剂或七氟丙烷灭火剂或它们的混合物；
所述灭火弹5当接受外部激发电能时，内装的开包药剂19激发爆炸，瞬间产生高压动能气流，进而引起灭火弹5的壳体18破裂，随即灭火剂20向周边抛散，达到灭火的效果；
所述相变膨胀发射源3的信号连接线A 6与灭火弹5的信号连接线B 15可采用串联或并联方式进行连接，使用统一的外部电能信号，连接方式如图4所示。
一种二氧化碳相变膨胀发射灭火装置的使用方法，使用前述的二氧化碳相变膨胀发射灭火装置进行灭火，包含以下步骤：
第一步，根据灭火情形需要选用或定制恰当规格的二氧化碳相变膨胀发射灭火弹5、相变膨胀发射源3、发射筒4；
第二步，预先设定或现场设定灭火弹5的控制装置16的激发时间；
第三步，连接相变膨胀发射源3与缓冲装置2并使出气孔13朝向灭火弹5出口方向，置放灭火弹5并使灭火弹5的尾管17朝向相变膨胀发射源3的出气孔13，连接好相变膨胀发射源3与灭火弹5的信号连接线；
第四步，固定好二氧化碳相变膨胀发射灭火装置的发射基座1、发射筒4，调整好发射筒4方向、角度；
第五步，做好人员、设备防护工作，清理场地，做好激发准备；
第六步，将信号连接线与外部电能设备连接，根据指令即时激发发射；
第七步，查看灭火效果，清理作业现场。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种二氧化碳相变膨胀发射灭火装置，其特征在于，所述二氧化碳相变膨胀发射灭火装置由发射基座(1)、缓冲装置(2)、相变膨胀发射源(3)、发射筒(4)、灭火弹(5)组成；
所述发射基座(1)用以为缓冲装置(2)、相变膨胀发射源(3)、发射筒(4)、灭火弹(5)提供承载平台，可以是便携式移动部件，也可以固定于车载平台、机载平台、船载平台，发射基座(1)可以根据应用需要调整角度；
所述缓冲装置(2)位于相变膨胀发射源(3)下端，设置于发射基座(1)中，与发射基座(1)、相变膨胀发射源(3)之间采用卡口连接或者螺纹连接，用以缓冲相变膨胀发射源(3)释放能量时产生的瞬间冲量，缓冲装置(2)可以是缓冲弹簧，也可以是缓冲阻尼器；
所述相变膨胀发射源(3)用于接受外部激发电能，内装的液态二氧化碳(12)产生相变，瞬间产生高压、高速气流，进入发射筒(4)内膨胀做功，进而推动灭火弹(5)快速沿发射筒(4)射出；
所述相变膨胀发射源(3)由信号连接线A(6)、灌注端(7)、主管体(8)、出气端(9)、阈值片(10)、发热器(11)、液态二氧化碳(12)组成；
所述信号连接线A(6)用于接受外部电能信号；
所述灌注端(7)为金属件或合金件或复合材料件，其螺纹连接于主管体(8)，灌注端(7)上设置有充装孔(14)，用于灌注液态二氧化碳(12)，具有密封功能；
所述主管体(8)为金属件或合金件或复合材料件，用于储存液态二氧化碳(12)；
所述出气端(9)为金属件或合金件或复合材料件，其螺纹连接于主管体(8)，设置有出气孔(13)，用于泄放液态二氧化碳(12)相变产生的高压气体，具有密封功能；
所述阈值片(10)为金属件或合金件或复合材料件，通过出气端(9)的螺纹旋紧作用固定在主管体(8)端部内侧，阈值片(10)在液态二氧化碳(12)发生相变前起到密封作用，发生相变后当主管体(8)内压力超过阈值片(10)的抗力阈值时，破裂片破裂，高压气体泄出；
所述发热器(11)为化工药剂制品或电能加热装置或电磁加热装置，在一定电能激发作用下能够瞬间或快速放出大量热，以使液态二氧化碳(12)快速升温发生相变；
所述发射筒(4)位于发射基座(1)上端，与发射基座(1)之间采用卡口连接或螺纹连接，一是配合相变膨胀发射源(3)在灭火弹(5)底部形成高压区，以推动灭火弹(5)快速射出，二是为灭火弹(5)射出方向、姿态稳定提供导向作用；
所述灭火弹(5)由信号连接线B(15)、控制装置(16)、尾管(17)、壳体(18)、开包药剂(19)、灭火剂(20)组成；
所述信号连接线B(15)用于接受外部电能信号；
所述控制装置(16)根据外部电能信号，控制激发时间、激发能量，适时准确地激发开包药剂(19)；
所述尾管(17)为金属件或合金件或复合材料件，与灭火弹(5)的壳体(18)为一体，所述尾管(17)一是接受相变膨胀发射源(3)产生的高压气体以形成前进动力，二是保持灭火弹(5)飞行过程中的姿态稳定、射角准确；
所述壳体(18)为纸质件或复合材料件，用于储存灭火剂(20)，所述壳体(18)根据需要可预先在外表面、内表面刻蚀沟槽，以便在高压动能气流冲击作用下瞬间破裂，释放出灭火剂(20)；
所述开包药剂(19)为化工药剂，在控制装置(16)激发作用下可快速反生反应，瞬间形成高压动能气流；
所述灭火剂(20)可以为超细干粉灭火剂或哈龙灭火剂或普通干粉灭火剂或七氟丙烷灭火剂或它们的混合物；
所述灭火弹(5)当接受外部激发电能时，内装的开包药剂(19)激发爆炸，瞬间产生高压动能气流，进而引起灭火弹(5)的壳体(18)破裂，随即灭火剂(20)向周边抛散，达到灭火的效果；
所述相变膨胀发射源(3)的信号连接线A(6)与灭火弹(5)的信号连接线B(15)可采用串联或并联方式进行连接，使用统一的外部电能信号。
2.一种二氧化碳相变膨胀发射灭火装置的使用方法，其特征在于，使用前述的二氧化碳相变膨胀发射灭火装置进行灭火，包含以下步骤：
第一步，根据灭火情形需要选用或定制恰当规格的二氧化碳相变膨胀发射灭火弹(5)、相变膨胀发射源(3)、发射筒(4)；
第二步，预先设定或现场设定灭火弹(5)的控制装置(16)的激发时间；
第三步，连接相变膨胀发射源(3)与缓冲装置(2)并使出气孔(13)朝向灭火弹(5)出口方向，置放灭火弹(5)并使灭火弹(5)的尾管(17)朝向相变膨胀发射源(3)的出气孔(13)，连接好相变膨胀发射源(3)与灭火弹(5)的信号连接线；
第四步，固定好二氧化碳相变膨胀发射灭火装置的发射基座(1)、发射筒(4)，调整好发射筒(4)方向、角度；
第五步，做好人员、设备防护工作，清理场地，做好激发准备；
第六步，将信号连接线与外部电能设备连接，根据指令即时激发发射；
第七步，查看灭火效果，清理作业现场。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190906 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |