CN110393867B - 破窗器及高层建筑消防装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种破窗器及高层建筑消防装置，破窗器包括壳体和穿设于壳体一端的破窗锤，壳体内设有发射筒、弹性元件、连接线、离合器、减速机、限位开关、离合器拉杆、电磁推杆和第一电动机；破窗锤设置于发射筒内，弹性元件的第一端与破窗锤接触，弹性元件的第二端固定设置在发射筒的第二端，连接线的两端分别连接破窗锤、离合器，限位开关设置于发射筒的第二端的外侧壁上，限位开关与第一电动机电连接；离合器与减速机同轴设置，电磁推杆与离合器拉杆连接，第一电动机通过减速机带动离合器转动。通过本发明实施例能够解决现有技术中进行高层建筑消防灭火时采用人工破窗效率低的问题。

Description

破窗器及高层建筑消防装置

技术领域

本发明实施例涉及消防设备技术领域，具体涉及一种破窗器及高层建筑消防装置。

背景技术

随着高层建筑日渐增多，高层建筑可有效节约占地面积，但同时建筑内的人口密度较大，一旦发生火灾后果不堪设想，因此高层建筑的消防成为不可缺少的一部分，目前的高层建筑消防设备很少，现有的高层建筑消防装置在进行消防灭火，需要破窗时，采用人工破窗，一方面容易造成高空作业消防人员的伤亡，同时效率比较低，会影响最佳的消防救火时机，造成不可避免的人身财产损失。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种破窗器及高层建筑消防装置，以解决现有技术中进行高层建筑消防灭火时采用人工破窗效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面提供了一种破窗器，包括壳体和穿设于所述壳体一端的破窗锤，所述壳体内设有发射筒、弹性元件、连接线、离合器、减速机、限位开关、离合器拉杆、电磁推杆和第一电动机；

所述破窗锤设置于所述发射筒内，所述弹性元件的第一端与所述破窗锤接触，所述弹性元件的第二端固定设置在所述发射筒的第二端，所述连接线的两端分别连接所述破窗锤、所述离合器，所述限位开关设置于所述发射筒的第二端的外侧壁上，所述限位开关与所述第一电动机电连接；

所述离合器与所述减速机同轴设置，所述电磁推杆与所述离合器拉杆连接，所述第一电动机通过所述减速机带动所述离合器转动。

进一步地，所述发射筒上开设第一通孔，所述连接线通过所述第一通孔穿设于所述发射筒的第二端。

进一步地，所述弹性元件的第二端通过所述第一通孔与所述限位开关接触。

根据本发明实施例的第二方面提供了一种高层建筑消防装置，包括至少两个绳索、至少两个爬绳器、横梁、水炮和上述的破窗器；

每一个所述绳索上设置一个所述爬绳器，所述爬绳器之间固定所述横梁，所述破窗器可移动地设置在所述横梁上，所述水炮设置于所述破窗器上。

进一步地，所述高层建筑消防装置还包括导轨、齿条、第二电动机和齿轮，所述导轨设置于所述横梁的上端部或下端部，所述齿条设置在所述导轨上，所述齿轮与所述齿条相互啮合，所述齿轮在所述第二电动机的传动力下在所述齿条上移动，且所述齿轮带动所述破窗器移动。

进一步地，所述高层建筑消防装置还包括移动平台，所述破窗器、所述第二电动机和所述齿轮均设置在所述移动平台上，所述移动平台设置在所述导轨上。

进一步地，所述移动平台为半封闭箱状结构，所述破窗器、所述第二电动机和所述齿轮均设置在所述移动平台内，所述移动平台与所述齿条接触的面上开设第二通孔，所述齿轮穿设所述第二通孔与所述齿条啮合。进一步地，所述高层建筑消防装置还包括倾角传感器，所述倾角传感器设置在所述横梁上，所述倾角传感器用于调整所述横梁的水平度。

进一步地，所述高层建筑消防装置还包括至少两个限位器，多个所述限位器设置于所述破窗器的外侧壁。

进一步地，所述高层建筑消防装置还包括喷水装置，所述喷水装置设置于所述破窗器上。

本发明实施例具有如下优点：

通过在破窗器内设置弹性元件、限位开关、连接线、电动机和离合器，可实现破窗锤在弹性元件的作用下冲出发射筒打破窗户后自动复原，高层建筑消防灭火在破窗过程中破窗器的使用更加高效，同时也避免了在高层建筑消防灭火过程中出现的消防人员伤亡。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的一种破窗器的结构图；

图2为本发明实施例2提供的另一种破窗器的结构图；

图3为本发明实施例3提供的一种高层建筑消防装置的俯视图；

图4为图3中A处的放大图；

图5为本发明实施例3提供的一种高层建筑消防装置的正视图；

图6为本发明实施例4提供的另一种高层建筑消防装置的俯视图；

图7为图6中B处的放大图；

图8为本发明实施例5提供的一种高层建筑消防装置的工作示意图。

图中：1、壳体；2、破窗锤；3、发射筒；4、弹性元件；5、连接线；6、离合器；7、减速机；8、限位开关；9、离合器拉杆；10、电磁推杆；11、第一电动机；12、第二电动机；13、齿轮；14、第一通孔；15、齿条；16、倾角传感器；17、限位器；18、控制器；19、蓄电池；20、第二通孔；100、破窗器；200、横梁；300、绳索；400、爬绳器；500、水炮；600、导轨；700、移动平台；800、喷水装置；901、高层建筑消防装置；902、高层建筑。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。

实施例1

根据本发明实施例的第一方面提供了一种破窗器100，如图1所示，包括壳体1和穿设于壳体1一端的破窗锤2，壳体1内设有发射筒3、弹性元件4、连接线5、离合器6、减速机7、限位开关8、离合器拉杆9、电磁推杆10和第一电动机11；

破窗锤2设置于发射筒3内，弹性元件4的第一端与破窗锤2接触，弹性元件4的第二端固定设置在发射筒3的第二端，连接线5的两端分别连接破窗锤2、离合器6，限位开关8设置于发射筒3的第二端的外侧壁上，限位开关8与第一电动机11电连接；

离合器6与减速机7同轴设置，电磁推杆10与离合器拉杆9连接，第一电动机11通过减速机7带动离合器6转动。

可选的，还包括控制器18，用于控制第一电动机11。控制器20可选用YET870双电动机控制器，同时可独立控制两个电动机。遥控器对于控制器200进行远程控制。还包括蓄电池19，用于给相关的用电设备提供电源。

可选的，离合器拉杆9的第一端与电磁推杆10连接，离合器拉杆9的第二端为U型，与离合器6的分离轴承连接。

其中，减速机7为蜗轮蜗杆减速机，具有反向自锁功能，可以保证弹性元件4压紧时不会回转，弹性元件4可以是螺旋弹簧、波纹管等具有弹性形变的元件，连接线5可以是钢丝绳、尼龙绳等具有一定韧性的绳或线，在此均不作具体限定。

具体地，破窗器100工作时，第一电动机11转动带动减速机7转动，离合器6安装在减速机7输出轴上，连接线5的一端固定在离合器6上，连接线5的另一端通过发射筒3内的弹性元件4连接在破窗锤2上，弹性元件4固定在发射筒3的底端，第一电动机11转动时带动离合器6转动，连接线5开始在离合器6上进行缠绕，由于连接线5越来越短，连接线5会将破窗锤2往朝向离合器6的方向拉，此时破窗锤2开始挤压弹性元件4，弹性元件4开始压缩并发生弹性形变，从而开始挤压发射筒3的底端，达到设定压力时，触碰限位开关8开启，控制第一电动机11停止转动，此时破窗锤2虽有往外发射的趋势，但由于离合器6上处于接合状态，当第一电动机11停止转动时，离合器6也停止转动，连接线5处于紧绷状态，破窗锤2在连接线5的拉力以及弹性元件4的推力共同作用下仍处于平衡状态，即破窗锤2静止。

当需要进行破窗操作时，遥控电磁推杆10，电磁推杆10带动离合器拉杆9使离合器6处于分离状态，此时的电磁推杆10与汽车的离合器踏板起到相同的作用，带动离合器拉杆9发生转动，离合器6与第一电动机11之间没有动力的传递，连接线5在离合器6上处于松弛状态，此时的破窗锤2只受到弹性元件4的推力，弹性元件4开始发生弹性形变，破窗锤2在弹性元件4的推力下从发射筒3内发射弹出，将玻璃击碎，此时弹性元件4恢复原状，压力瞬间变为零，此时限位开关8关闭，第一电动机11开始转动，并在连接线5的牵引下将破窗锤2回收至发射筒3内，弹性元件4在破窗锤2的挤压下发生弹性形变，达到设定压力后触碰限位开关8，控制第一电动机11停止转动，完成破窗器的一个使用循环。破窗器100可以实现将玻璃击碎，还可自动回收破窗锤2，重复使用。

进一步地，发射筒3上开设第一通孔14，连接线4通过第一通孔14穿设于发射筒3的第二端。对于第一通孔14的开设位置不做具体限定，只要在发射筒3上即可。

可选的，第一通孔14开设在在发射筒3的第二端。在发射筒3的第二端开设第一通孔14，可以保证连接线5穿设于发射筒3的底端与破窗锤2连接，节省连接线4的长度，同时也可避免连接线4在发射筒3上进行缠绕，影响破窗锤2的发射。

进一步地，弹性元件4的第二端通过第一通孔14与限位开关8接触。弹性元件4与限位开关8接触能够控制限位开关8的开启/关闭，当弹性元件4对限位开关8产生的压力达到预设压力值时，限位开关8即开启，用于控制第一电动机11停机。

实施例2

根据本发明实施例的第一方面提供了另一种破窗器100，如图2所示，包括壳体1和穿设于壳体1一端的破窗锤2，壳体1内设有发射筒3、弹性元件4、连接线5、离合器6、减速机7、限位开关8、离合器拉杆9、电磁推杆10和第一电动机11；

破窗锤2设置于发射筒3内，弹性元件4的第一端与破窗锤2接触，弹性元件4的第二端固定设置在发射筒3的第二端，连接线5的两端分别连接破窗锤2、离合器6，限位开关8设置于发射筒3的第二端的外侧壁上，限位开关8与第一电动机11电连接；

离合器6与减速机7同轴设置，电磁推杆10与离合器拉杆9连接，第一电动机11通过减速机7带动离合器6转动；

还包括第二电动机12和齿轮13，齿轮13与第二电动机12轴连接。

在本实施例中，第二电动机12带动齿轮13转动，当然在第二电动机12与齿轮13之间也可设置减速机，用以调整齿轮13的转速，通过齿轮13与外部相应的结构或装置配合使用，实现破窗器100的移动，确保破窗器100在高层建筑消防灭火的使用过程中可以进行自动移动，操作更加方便、省力。本发明实施例提供的破窗器100更适合在高温条件下使用，相比火药、高压气体破窗器，不会发生爆炸危险。

实施例3

根据本发明实施例的第二方面提供了一种高层建筑消防装置901，如图3-5所示，包括至少两个绳索300、至少两个爬绳器400、横梁200、水炮500和上述的破窗器100；

每一个绳索300上设置一个爬绳器400，爬绳器400之间固定横梁200，破窗器100可移动地设置在横梁200上，水炮500设置于破窗器100上。

具体地，高层建筑消防装置901中设置两个绳索300、两个爬绳器400，两个爬绳器400安装在横梁200的两端，两个爬绳器400可以携带爬绳器400中间的横梁200沿着绳索300上下爬行，破窗器100安装在横梁400上并且可以进行移动，爬绳器400沿绳索300进行升降，确保高层建筑消防装置901可沿着绳索300进行升降。本装置与高层建筑有一定的角度，可以通过高层建筑外的障碍物。破窗器100的移动可采用多种方式，通过设置在滑轨内移动或者通过传输带的传输移动，在此不做具体限定。

其中，爬绳器400可选用申请号为201910267786.6的发明专利申请中公开的爬绳器，将爬绳器自身的重量转为爬绳与转轮之间摩擦力，并且爬绳器携带的物体越重，摩擦力越大，省去了压绳装置，使爬绳损耗减小，方便使用，并且爬绳的一端或爬绳任意中间段均可快速缠绕在转动轮上，无需特殊绳索，扩大了使用范围，成本低，通过性好。

水炮500可选用目前市面上ZDMS0.6/5S-JXP型的高空水炮，将红外传感技术、信号处理技术、通讯控制技术、计算机技术和机械传动技术有机地结合在一起，可对火源位置进行定点、定位喷水灭火。当破窗器100打破高层建筑的窗户后，水炮500即开始喷水灭火，整个灭火过程更加智能化。

进一步地，高层建筑消防装置901还包括导轨600、齿条15第二电动机12和齿轮13，导轨600设置于横梁200的上端部或下端部，齿条15设置在导轨600上，齿轮13与齿条15相互啮合，齿轮13在第二电动机12的传动力下在齿条15上移动，且齿轮13带动破窗器100移动。

当导轨600设置于横梁200的下端部时，可以在横梁200的下端设置吊轨，在破窗器100的壳体1的顶部设置吊轮，吊轮可移动地设置在吊轨内，将破窗器100悬挂在横梁200的下方在齿轮13的带动下进行左右移动。

具体地，齿条15的长度可与导轨600相同，当破窗器100内的齿轮13与导轨600上设置的齿条15相互啮合时，通过第二电动机12的正反转动时带动齿轮13的正反转，齿轮13在齿条15上进行左右移动，实现破窗器100在导轨600上的自由移动，通过控制器20控制第二电动机12的正反转，遥控器对于控制器18进行远程控制。

进一步地，高层建筑消防装置901还包括移动平台700，破窗器100、第二电动机12和齿轮13均设置在移动平台700上，移动平台设置在导轨600上。

具体地，对于移动平台700的形状不做具体限定，只要能够放置破窗器100、齿轮13和第二电动机12，且能满足破窗器100、齿轮13的正常工作即可，移动平台700可以是板状结构或半封闭箱状结构，移动平台700可以是焊接在导轨600上，也可以是卡扣安装在导轨600上，在此不做具体限定，移动平台700主要是为了放置破窗器100、第二电动机12和蓄电池19等装置。

实施例4

根据本发明实施例的第二方面提供了另一种高层建筑消防装置901，如图6-7所示，移动平台700为半封闭箱状结构，破窗器100、第二电动机12和齿轮13均设置在移动平台700内，移动平台700与齿条15接触的面上开设第二通孔20，齿轮13穿设于第二通孔20与齿条15啮合。

具体地，半封闭箱状结构是为了让破窗器100的破窗锤2能够发射出去，同时满足水炮500的喷水灭火需求，齿轮13可以部分穿设第二通孔20，也可以是完全穿设于第二通孔20。

进一步地，高层建筑消防装置901还包括倾角传感器16，倾角传感器16设置在横梁200的一端，倾角传感器16用于调整横梁200的水平度。

具体地，横梁200的一端安装有倾角传感器16，在爬绳器400上升的过程中，当横梁200由于受力不均发生倾斜时，倾角传感器16的工作方式可以是多种，第一种可以是控制竖直方向上高度较高一侧的爬绳器400停止，当横梁200水平时，倾角传感器16停止工作；第二种可以是控制竖直方向上高度较低一侧的爬绳器400加速，当两侧的高度一致时倾角传感器16即停止。在爬绳器400下降的过程中，倾角传感器16的操作则是相反的，倾角传感器16可选用双轴数字HVT120T型倾角传感器进行倾角测量以及水平调整。

可选的，倾角传感器16的信号输出端与爬绳器400的控制器的输入端连接，用于给控制器发送信号指令。

可在爬绳器400内安装红外线感应开关，红外线感应开关可选用E3F-DS30C4型光电开关，红外线感应开关与爬绳器400的控制器的输入端连接，用于控制爬绳器400在升降过程中感应到在升降的路径上遇到障碍物时即关闭爬绳器400，此时高层建筑消防装置901即停止升降，避免与障碍物发生碰撞。

进一步地，高层建筑消防装置901还包括至少两个限位器17，多个限位器17设置于破窗器100的外侧壁。限位器17可选用MZ-8107型限位器，在破窗器100上设置限位器17的目的是避免破窗器100在横梁200上进行移动时与爬绳器400发生碰撞，对破窗器100的移动范围有一定的限制。

进一步地，高层建筑消防装置901还包括至少两个限位器17，多个限位器17设置于所述移动平台700的外侧壁。当破窗器100放置在移动平台700上时，限位器17用于限定移动平台700的移动范围，进而限定了破窗器100的移动范围。

进一步地，高层建筑消防装置901还包括喷水装置800，喷水装置800设置于破窗器100的外部。喷水装置800可用于在高层建筑消防装置901内的其他设备在使用过程中因温度过高而引起着火，起到降温、灭火的作用。

本发明实施例提供的一种高层建筑消防装置901，包括至少两个绳索300、至少两个爬绳器400、横梁200、水炮500、导轨600、移动平台700、第二电动机12、齿轮13、齿条15、倾角传感器16和上述的破窗器100；

每一个绳索300上设置一个爬绳器400，爬绳器400之间固定横梁200，破窗器100可移动地设置在横梁200上，水炮500设置于破窗器100上；导轨600设置于横梁200的上端部，齿条15设置在导轨600上，齿轮13与齿条15相互啮合，齿轮13在第二电动机12的传动力下在齿条15上移动，且齿轮13带动破窗器100移动；破窗器100、第二电动机12和齿轮13均设置在移动平台700上，移动平台700设置在导轨600上；倾角传感器16设置在横梁200上，倾角传感器16用于调整横梁200的水平度。

具体地，用抛绳器或无人机或人工将两条绳索300自高层建筑固定，垂于地面固定，两条绳索300的间距离与横梁200的长度相等，将绳索300缠绕在爬绳器400上，将消防水带连接到水炮500上，接通电源，用遥控器遥控两个爬绳器400上升至着火点，遥控第二电动机200进行左右调节至着火点，如窗户玻璃封闭，用遥控器控制破窗器100打碎窗户玻璃，远程控制水炮500喷水开始灭火，直至灭火成功。

实施例5

如图8所示，在使用过程中，高层建筑消防装置901与高层建筑902之间存在一定夹角，用于躲避过高层建筑902外的障碍物。

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 (10)

1.一种破窗器，其特征在于，包括壳体和穿设于所述壳体一端的破窗锤，所述壳体内设有发射筒、弹性元件、连接线、离合器、减速机、限位开关、离合器拉杆、电磁推杆和第一电动机；

所述破窗锤设置于所述发射筒内，所述弹性元件的第一端与所述破窗锤接触，所述弹性元件的第二端固定设置在所述发射筒的第二端，所述连接线的两端分别连接所述破窗锤、所述离合器，所述限位开关设置于所述发射筒的第二端的外侧壁上，所述限位开关与所述第一电动机电连接；

所述离合器与所述减速机同轴设置，所述电磁推杆与所述离合器拉杆连接，所述第一电动机通过所述减速机带动所述离合器转动。

2.根据权利要求1所述的破窗器，其特征在于，所述发射筒上开设第一通孔，所述连接线通过所述第一通孔穿设于所述发射筒的第二端。

3.根据权利要求2所述的破窗器，其特征在于，所述弹性元件的第二端通过所述第一通孔与所述限位开关接触。

4.一种高层建筑消防装置，其特征在于，包括至少两个绳索、至少两个爬绳器、横梁、水炮和如权利要求1-3中任一项所述的破窗器；

每一个所述绳索上设置一个所述爬绳器，所述爬绳器之间固定所述横梁，所述破窗器可移动地设置在所述横梁上，所述水炮设置于所述破窗器上。

5.根据权利要求4所述的高层建筑消防装置，其特征在于，还包括导轨、齿条、第二电动机和齿轮，所述齿轮与所述第二电动机轴连接，所述导轨设置于所述横梁的上端部或下端部，所述齿条设置在所述导轨上，所述齿轮与所述齿条相互啮合，所述齿轮在所述第二电动机的传动力下在所述齿条上移动，且所述齿轮带动所述破窗器移动。

6.根据权利要求5所述的高层建筑消防装置，其特征在于，还包括移动平台，所述破窗器、所述第二电动机和所述齿轮均设置在所述移动平台上，所述移动平台设置在所述导轨上。

7.根据权利要求6所述的高层建筑消防装置，其特征在于，所述移动平台为半封闭箱状结构，所述破窗器、所述第二电动机和所述齿轮均设置在所述移动平台内，所述移动平台与所述齿条接触的面上开设第二通孔，所述齿轮穿设所述第二通孔与所述齿条啮合。

8.根据权利要求4所述的高层建筑消防装置，其特征在于，还包括倾角传感器，所述倾角传感器设置在所述横梁上，所述倾角传感器用于调整所述横梁的水平度。

9.根据权利要求4所述的高层建筑消防装置，其特征在于，还包括至少两个限位器，多个所述限位器设置于所述破窗器的外侧壁。

10.根据权利要求4所述的高层建筑消防装置，其特征在于，还包括喷水装置，所述喷水装置设置于所述破窗器上。