CN110812737B - 一种变径碎粉式干粉灭火器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变径碎粉式干粉灭火器及其故障排除方法，属于灭火器领域，一种变径碎粉式干粉灭火器，包括上端连接有喷头和压把手的干粉灭火器本体，喷头远离压把手的一端连接有喷粉口，干粉灭火器本体内部设有喷管，喷管上端延伸至喷头中并与喷粉口固定连通，喷粉口内侧设有变径碎粉机构，变径碎粉机构包括变径碎粉结构、筛分组件和驱动件，驱动件包括微型驱动装置，在喷粉口处增设变径碎粉机构，自动将结块的干粉与未结块的干粉分离进入粗粉区和细粉区，初始细粉直接喷出及时灭火，变径碎粉结构将结块的干粉深入碾碎，使得喷出的干粉粒径最优化，从而提高干粉灭火器的灭火作用，达到快速灭火的目的。

Description

一种变径碎粉式干粉灭火器

技术领域

本发明涉及灭火器领域，更具体地说，涉及一种变径碎粉式干粉灭火器。

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，用以救灭火警。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。

干粉灭火器是灭火器的一种，按照充装干粉灭火剂的种类可以分为：①普通干粉灭火器；②超细干粉灭火器。

干粉灭火器内部装有磷酸铵盐等干粉灭火剂，这种干粉灭火剂具有易流动性、干燥性，由无机盐和粉碎干燥的添加剂组成，可有效扑救初起火灾

普通干粉灭火剂主要由活性灭火组分、疏水成分、惰性填料组成，疏水成分主要有硅油和疏水白炭黑，惰性填料种类繁多，主要起防振实、结块，改善干粉运动性能，催化干粉硅油聚合以及改善与泡沫灭火剂的共容等作用。这类普通干粉灭火剂目前在国内外已经获得很普遍应用。

灭火组分是干粉灭火剂的核心，能够起到灭火作用的物质主要有：K2CO3、KHCO3、NaCl、KCl、（NH4）2SO4、NH4HSO4、NaHCO3、K4Fe（CN）6·3H2O、Na2CO3 等，目前国内已经生产的产品有：磷酸铵盐、碳酸氢钠、氯化钠、氯化钾干粉灭火剂。每种灭火粒子都存在一上限临界粒径，小于临界粒径的粒子全部起灭火作用，大于临界粒径的粒子灭火效能急剧降低，但其动量大，通过空气对小粒子产生空气动力学拉力，迫使小粒子紧随其后，扑向火焰中心，而不是未到火焰就被热气流吹走，降低灭火效率。常用干粉灭火剂粒度在10~75 μm 之间，这种粒子弥散性较差，比表面积相对较小。

干粉灭火器内充装的是磷酸铵盐干粉灭火剂。干粉灭火剂是用于灭火的干燥且易于流动的微细粉末，由具有灭火效能的无机盐和少量的添加剂经干燥、粉碎、混合而成微细固体粉末组成。它是一种在消防中得到广泛应用的灭火剂，且主要用于灭火器中。除扑救金属火灾的专用干粉化学灭火剂外，干粉灭火剂一般分为BC干粉灭火剂（碳酸氢钠等）和ABC干粉（磷酸铵盐等）两大类。灭火作用分为两种，一是靠干粉中的无机盐的挥发性分解物，与燃烧过程中燃料所产生的自由基或活性基团发生化学抑制和负催化作用，使燃烧的链反应中断而灭火；二是靠干粉的粉末落在可燃物表面外，发生化学反应，并在高温作用下形成一层玻璃状覆盖层，从而隔绝氧，进而窒息灭火。另外，还有部分稀释氧和冷却作用。

干粉灭火器最常用的开启方法为压把法，即将灭火器提到距火源适当位置后，先上下颠倒几次，使筒内的干粉松动，然后让喷嘴对准燃烧最猛烈处，拔去保险销，压下压把，灭火剂便会喷出灭火。开启干粉灭火棒时，左手握住其中部，将喷嘴对准火焰根部，右手拔掉保险卡，旋转开启旋钮，打开贮气瓶，滞时1-4秒，干粉便会喷出灭火。随着人们安全意识的不断提高，安全措施越来越到位，起火事件的发生频率越来越低，一般预先准备的干粉灭火器放置时间较长，其筒内的干粉容易结块，而现有的干粉灭火器自带的单一碎粉结构难以满足结块干粉的粉碎需求，导致灭火作用变差，效率低。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种变径碎粉式干粉灭火器，它在喷粉口处增设变径碎粉机构，自动将结块的干粉与未结块的干粉分离进入粗粉区和细粉区，初始细粉直接喷出及时灭火，变径碎粉结构将结块的干粉深入碾碎，使得喷出的干粉粒径最优化，从而提高干粉灭火器的灭火作用，达到快速灭火的目的。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种变径碎粉式干粉灭火器，包括上端连接有喷头和压把手的干粉灭火器本体，所述喷头远离压把手的一端连接有喷粉口，所述干粉灭火器本体内部设有喷管，所述喷管上端延伸至喷头中并与喷粉口固定连通，所述喷粉口内侧设有变径碎粉机构，所述变径碎粉机构包括变径碎粉结构、筛分组件和驱动件，所述驱动件包括微型驱动装置，所述微型驱动装置固定连接于喷头内端，所述微型驱动装置的动力输出端固定连接有长转轴，所述长转轴远离微型驱动装置的一端贯穿喷管并与筛分组件固定连接，所述筛分组件远离微型驱动装置的一端与变径碎粉结构固定连接，所述变径碎粉结构为自右向左外径逐渐变大，且变径碎粉结构沿着其中心轴设置直接喷粉通道，它在喷粉口处增设变径碎粉机构，自动将结块的干粉与未结块的干粉分离进入粗粉区和细粉区，初始细粉直接喷出及时灭火，变径碎粉结构将结块的干粉深入碾碎，使得喷出的干粉粒径最优化，从而提高干粉灭火器的灭火作用，达到快速灭火的目的。

进一步的，所述变径碎粉结构侧端开凿有多个间接出粉通道，且多个间接出粉通道均位于变径碎粉结构侧端的凸起处，经过筛分组件筛分后的结块干粉进入粗粉区，被转动的变径碎粉结构进行粉碎处理，粉碎后的干粉除了从变径碎粉结构与喷粉口之间的空隙通过，还可以从间接出粉通道喷出，加快干粉的喷出速度。

进一步的，所述变径碎粉结构自右向左依次分为缓冲段和骤减段，且骤减段上最左端的凸起与喷粉口内壁之间的距离小于间接出粉通道的孔径，结块的干粉首先位于变径碎粉结构的缓冲段接受粉碎处理，此时大量的大块结块干粉迅速被粉碎，粉碎的干粉继续喷出，结合骤减段上最左端的凸起与喷粉口内壁之间的距离小于间接出粉通道的孔径的设置使得到达骤减段的干粉接受最后一步的快速粉碎和喷出，同时，骤减段的设置可有效缩短变径碎粉结构的长度。

进一步的，所述筛分组件包括初分筛板和再分筛板，所述再分筛板的左右两端分别与变径碎粉结构和长转轴固定连接，所述初分筛板位于再分筛板和微型驱动装置之间并套设于长转轴上，且初分筛板与再分筛板之间固定连接有弹力件，所述初分筛板与再分筛板相互靠近的一端均固定连接有多个疏通针，初始的未结块干粉可直接通过分筛板和再分筛板的细孔，大块的结块干粉则从初分筛板的侧端进入粗粉区接受粉碎处理；当不能持续喷出干粉时，操作人员可以松开压把手，此时干粉无论如何不会受力喷出，初分筛板不受力，在弹力件的作用下，初分筛板远离再分筛板，此时初分筛板和再分筛板上的细孔均处于疏通状态，静待2-3s后再次按压压把手，再次喷粉，可持续顺利喷粉。

进一步的，所述初分筛板、再分筛板、弹力件和变径碎粉结构均采用二维碳材料制得，如日前美国麻省理工学院研究人员就以石墨烯为基础，新研制了一种超轻、超结实材料，虽然轻若飘羽，其强度却是钢铁的10倍，筛分和粉碎效果好，且有利于微型驱动装置的顺利驱动。

进一步的，所述筛分组件与微型驱动装置之间固定连接有分散叶，且分散叶位于喷管内侧，所述分散叶同样采用二维碳材料制得，分散叶可对预喷出的干粉进行粉碎，结合之前的现有粉碎结构和之后的变径碎粉结构形成多重碎粉功能，使得喷出的干粉粒径最优化。

进一步的，所述喷粉口内壁、变径碎粉结构和筛分组件表面均经过抛光处理，不易对喷出的干粉形成阻碍作用，有利于干粉顺利喷出。

进一步的，所述喷粉口上连接有保护盖，不用时将保护盖盖紧，防止外界杂物污染喷粉口，所述喷粉口与喷头之间螺纹连接，便于拆卸更换和清理喷粉口及变径碎粉结构。

进一步的，所述干粉灭火器本体中的干粉为超细灭火粒子，且超细灭火粒子的粒径小于0.5μm，研究指出，当超细干粉灭火剂粒径小于临界粒径时，灭火剂粒子全部起灭火作用，干粉灭火效能大大提高，用量明显减少。将灭火剂粒径减少至5μm，甚至0.5μm时，灭火效能急剧上升，灭火效能是常规灭火剂能力几十倍，用量也仅为其百分之几。这主要是因为：超细粉的总表面积与体积的比值大，活性高，形成均匀分散、悬浮于空气中相对稳定的气溶胶，受热分解速度快，捕获自由基能力强，故灭火效能急剧提高，例如，KHCO3气溶胶灭火浓度仅为1301卤代烷的2.0%，灭火效能却相当于它的50 倍，且灭火后沉积物不明显，对火场造成污染很少。KHCO3、NaCl、KCl、K2SO4、NH4H2PO4、NaHCO3都可以用来制备气溶胶灭火剂。气溶胶灭火剂粒径要求小于5μm，最好低于0.5μm。

一种变径碎粉式干粉灭火器，其故障类型为：1-4s内没有持续喷出干粉；该故障排除方法为：松开压把手，静待2-3s后再次按压压把手。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案在喷粉口处增设变径碎粉机构，自动将结块的干粉与未结块的干粉分离进入粗粉区和细粉区，初始细粉直接喷出及时灭火，变径碎粉结构将结块的干粉深入碾碎，使得喷出的干粉粒径最优化，从而提高干粉灭火器的灭火作用，达到快速灭火的目的。

（2）变径碎粉结构侧端开凿有多个间接出粉通道，且多个间接出粉通道均位于变径碎粉结构侧端的凸起处，经过筛分组件筛分后的结块干粉进入粗粉区，被转动的变径碎粉结构进行粉碎处理，粉碎后的干粉除了从变径碎粉结构与喷粉口之间的空隙通过，还可以从间接出粉通道喷出，加快干粉的喷出速度。

（3）变径碎粉结构自右向左依次分为缓冲段和骤减段，且骤减段上最左端的凸起与喷粉口内壁之间的距离小于间接出粉通道的孔径，结块的干粉首先位于变径碎粉结构的缓冲段接受粉碎处理，此时大量的大块结块干粉迅速被粉碎，粉碎的干粉继续喷出，结合骤减段上最左端的凸起与喷粉口内壁之间的距离小于间接出粉通道的孔径的设置使得到达骤减段的干粉接受最后一步的快速粉碎和喷出，同时，骤减段的设置可有效缩短变径碎粉结构的长度。

（4）筛分组件包括初分筛板和再分筛板，再分筛板的左右两端分别与变径碎粉结构和长转轴固定连接，初分筛板位于再分筛板和微型驱动装置之间并套设于长转轴上，且初分筛板与再分筛板之间固定连接有弹力件，初分筛板与再分筛板相互靠近的一端均固定连接有多个疏通针，初始的未结块干粉可直接通过分筛板和再分筛板的细孔，大块的结块干粉则从初分筛板的侧端进入粗粉区接受粉碎处理；当不能持续喷出干粉时，操作人员可以松开压把手，此时干粉无论如何不会受力喷出，初分筛板不受力，在弹力件的作用下，初分筛板远离再分筛板，此时初分筛板和再分筛板上的细孔均处于疏通状态，静待2-3s后再次按压压把手，再次喷粉，可持续顺利喷粉。

（5）初分筛板、再分筛板、弹力件和变径碎粉结构均采用二维碳材料制得，如日前美国麻省理工学院研究人员就以石墨烯为基础，新研制了一种超轻、超结实材料，虽然轻若飘羽，其强度却是钢铁的10倍，筛分和粉碎效果好，且有利于微型驱动装置的顺利驱动。

（6）筛分组件与微型驱动装置之间固定连接有分散叶，且分散叶位于喷管内侧，分散叶同样采用二维碳材料制得，分散叶可对预喷出的干粉进行粉碎，结合之前的现有粉碎结构和之后的变径碎粉结构形成多重碎粉功能，使得喷出的干粉粒径最优化。

附图说明

图1为本发明干粉灭火器的结构示意图；

图2为本发明干粉灭火器的喷头处的结构示意图；

图3为本发明干粉灭火器的喷粉口处的结构示意图一；

图4为本发明干粉灭火器的喷粉口处的结构示意图二；

图5图4中A处的结构示意图；

图6图4中B处的结构示意图；

图7为本发明的初分筛板的立体图；

图8为本发明的筛分组件的结构示意图。

图中标号说明：

1干粉灭火器本体、2压把手、3喷头、4喷粉口、5微型驱动装置、6喷管、7变径碎粉结构、8分散叶、9长转轴、10筛分组件、101初分筛板、102再分筛板、1001疏通针、1002弹力件、11直接喷粉通道、12间接出粉通道。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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”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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。

实施例1：

请参阅图1，一种变径碎粉式干粉灭火器，包括上端连接有喷头3和压把手2的干粉灭火器本体1，喷头3远离压把手2的一端连接有喷粉口4，请参阅图2，干粉灭火器本体1内部设有喷管6，喷管6上端延伸至喷头3中并与喷粉口4固定连通，喷粉口4内侧设有变径碎粉机构；

请参阅图2和图3，变径碎粉机构包括变径碎粉结构7、筛分组件10和驱动件，驱动件包括微型驱动装置5，微型驱动装置5可采用微型马达，如型号为DMK24-DEC2430的19mm长度的微型马达，微型驱动装置5固定连接于喷头3内端，微型驱动装置5的动力输出端固定连接有长转轴9，长转轴9远离微型驱动装置5的一端贯穿喷管6并与筛分组件10固定连接，筛分组件10远离微型驱动装置5的一端与变径碎粉结构7固定连接，变径碎粉结构7为自右向左外径逐渐变大，且变径碎粉结构7沿着其中心轴设置直接喷粉通道11，它在喷粉口4处增设变径碎粉机构，自动将结块的干粉与未结块的干粉分离进入粗粉区和细粉区，初始细粉直接喷出及时灭火，变径碎粉结构7将结块的干粉深入碾碎，使得喷出的干粉粒径最优化，从而提高干粉灭火器的灭火作用，达到快速灭火的目的。

请参阅图3，变径碎粉结构7侧端开凿有多个间接出粉通道12，且多个间接出粉通道12均位于变径碎粉结构7侧端的凸起处，经过筛分组件10筛分后的结块干粉进入粗粉区，被转动的变径碎粉结构7进行粉碎处理，粉碎后的干粉除了从变径碎粉结构7与喷粉口4之间的空隙通过，还可以从间接出粉通道12喷出，加快干粉的喷出速度。

请参阅图4、图5和图6，变径碎粉结构7自右向左依次分为缓冲段和骤减段，且骤减段上最左端的凸起与喷粉口4内壁之间的距离小于间接出粉通道12的孔径，结块的干粉首先位于变径碎粉结构7的缓冲段接受粉碎处理，此时大量的大块结块干粉迅速被粉碎，粉碎的干粉继续喷出，结合骤减段上最左端的凸起与喷粉口4内壁之间的距离小于间接出粉通道12的孔径的设置使得到达骤减段的干粉接受最后一步的快速粉碎和喷出，同时，骤减段的设置可有效缩短变径碎粉结构7的长度。

请参阅图7和图8，筛分组件10包括初分筛板101和再分筛板102，再分筛板102的左右两端分别与变径碎粉结构7和长转轴9固定连接，初分筛板101位于再分筛板102和微型驱动装置5之间并套设于长转轴9上，且初分筛板101与再分筛板102之间固定连接有弹力件1002，弹力件1002可选用弹性性能较好的压缩弹簧，初分筛板101与再分筛板102相互靠近的一端均固定连接有多个疏通针1001，初始的未结块干粉可直接通过分筛板101和再分筛板102的细孔，大块的结块干粉则从初分筛板101的侧端进入粗粉区接受粉碎处理；当不能持续喷出干粉时，操作人员可以松开压把手2，此时干粉无论如何不会受力喷出，初分筛板101不受力，在弹力件1002的作用下，初分筛板101远离再分筛板102，此时初分筛板101和再分筛板102上的细孔均处于疏通状态，静待2-3s后再次按压压把手2，再次喷粉，可持续顺利喷粉。

初分筛板101、再分筛板102、弹力件1002和变径碎粉结构7均采用二维碳材料制得，如日前美国麻省理工学院研究人员就以石墨烯为基础，新研制了一种超轻、超结实材料，虽然轻若飘羽，其强度却是钢铁的10倍，筛分和粉碎效果好，且有利于微型驱动装置5的顺利驱动。

请参阅图2，筛分组件10与微型驱动装置5之间固定连接有分散叶8，且分散叶8位于喷管6内侧，分散叶8同样采用二维碳材料制得，分散叶8可对预喷出的干粉进行粉碎，结合之前的现有粉碎结构和之后的变径碎粉结构7形成多重碎粉功能，使得喷出的干粉粒径最优化。

喷粉口4内壁、变径碎粉结构7和筛分组件10表面均经过抛光处理，不易对喷出的干粉形成阻碍作用，有利于干粉顺利喷出。

喷粉口4上连接有保护盖，不用时将保护盖盖紧，防止外界杂物污染喷粉口4，喷粉口4与喷头3之间螺纹连接，便于拆卸更换和清理喷粉口4及变径碎粉结构7。

干粉灭火器本体1中的干粉为超细灭火粒子，且超细灭火粒子的粒径小于0.5μm，研究指出，当超细干粉灭火剂粒径小于临界粒径时，灭火剂粒子全部起灭火作用，干粉灭火效能大大提高，用量明显减少。将灭火剂粒径减少至5μm，甚至0.5μm时，灭火效能急剧上升，灭火效能是常规灭火剂能力几十倍，用量也仅为其百分之几。这主要是因为：超细粉的总表面积与体积的比值大，活性高，形成均匀分散、悬浮于空气中相对稳定的气溶胶，受热分解速度快，捕获自由基能力强，故灭火效能急剧提高，例如，KHCO3气溶胶灭火浓度仅为1301卤代烷的2.0%，灭火效能却相当于它的50 倍，且灭火后沉积物不明显，对火场造成污染很少。KHCO3、NaCl、KCl、K2SO4、NH4H2PO4、NaHCO3都可以用来制备气溶胶灭火剂。气溶胶灭火剂粒径要求小于5μm，最好低于0.5μm。

一种变径碎粉式干粉灭火器，其故障类型为：1-4s内没有持续喷出干粉；该故障排除方法为：松开压把手2，静待2-3s后再次按压压把手2。

相较于现有的干粉灭火器，本发明在喷粉口4处增设变径碎粉机构，利用筛分组件10自动将结块的干粉与未结块的干粉分离进入粗粉区和细粉区，初始细粉经由变径碎粉结构7沿着其中心轴设置的直接喷粉通道11直接喷出及时灭火，变径碎粉结构7自右向左依次为缓冲段和骤减段的设置可将结块的干粉深入碾碎，使得喷出的干粉粒径最优化，从而提高干粉灭火器的灭火作用，达到快速灭火的目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种变径碎粉式干粉灭火器，包括上端连接有喷头（3）和压把手（2）的干粉灭火器本体（1），其特征在于：所述喷头（3）远离压把手（2）的一端连接有喷粉口（4），所述干粉灭火器本体（1）内部设有喷管（6），所述喷管（6）上端延伸至喷头（3）中并与喷粉口（4）固定连通，所述喷粉口（4）内侧设有变径碎粉机构，所述变径碎粉机构包括变径碎粉结构（7）、筛分组件（10）和驱动件，所述驱动件包括微型驱动装置（5），所述微型驱动装置（5）固定连接于喷头（3）内端，所述微型驱动装置（5）的动力输出端固定连接有长转轴（9），所述长转轴（9）远离微型驱动装置（5）的一端贯穿喷管（6）并与筛分组件（10）固定连接，所述筛分组件（10）远离微型驱动装置（5）的一端与变径碎粉结构（7）固定连接，所述变径碎粉结构（7）为自右向左外径逐渐变大，且变径碎粉结构（7）沿着其中心轴设置直接喷粉通道（11）；所述变径碎粉结构（7）侧端开凿有多个间接出粉通道（12），且多个间接出粉通道（12）均位于变径碎粉结构（7）侧端的凸起处；所述变径碎粉结构（7）自右向左依次分为缓冲段和骤减段，且骤减段上最左端的凸起与喷粉口（4）内壁之间的距离小于间接出粉通道（12）的孔径；所述筛分组件（10）包括初分筛板（101）和再分筛板（102），所述再分筛板（102）的左右两端分别与变径碎粉结构（7）和长转轴（9）固定连接，所述初分筛板（101）位于再分筛板（102）和微型驱动装置（5）之间并套设于长转轴（9）上，且初分筛板（101）与再分筛板（102）之间固定连接有弹力件（1002），所述初分筛板（101）与再分筛板（102）相互靠近的一端均固定连接有多个疏通针（1001）；所述筛分组件（10）与微型驱动装置（5）之间固定连接有分散叶（8），且分散叶（8）位于喷管（6）内侧，所述分散叶（8）采用二维碳材料制得。

2.根据权利要求1所述的一种变径碎粉式干粉灭火器，其特征在于：所述初分筛板（101）、再分筛板（102）、弹力件（1002）和变径碎粉结构（7）均采用二维碳材料制得。

3.根据权利要求1所述的一种变径碎粉式干粉灭火器，其特征在于：所述喷粉口（4）内壁、变径碎粉结构（7）和筛分组件（10）表面均经过抛光处理。

4.根据权利要求1所述的一种变径碎粉式干粉灭火器，其特征在于：所述喷粉口（4）上连接有保护盖，所述喷粉口（4）与喷头（3）之间螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种变径碎粉式干粉灭火器，其特征在于：所述干粉灭火器本体（1）中的干粉为超细灭火粒子，且超细灭火粒子的粒径小于0.5μm。

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