CN110947133B - 一种投送喷粉的高楼灭火弹 - Google Patents

Abstract

一种投送喷粉的高楼灭火弹，装有干粉灭火剂的粉筒位于发射筒内；连接件位于所述发射筒内；热气溶胶的装填腔位于推粉板的下端面与连接件的内端面之间。在连接件下端面的中心有轴向凸出的延迟点火器套管。延迟药剂的一端穿过所述延迟点火器的内孔进入导向管。导向管位于该粉筒内。本发明解决了现有灭火弹带高温尾焰、速度过高的问题，近距离投送提高了灭火弹的命中精度，灭火剂覆盖率至少增加30％以上；降低了灭火弹冲击力对建筑物造成伤害的可能性。

Description

一种投送喷粉的高楼灭火弹

技术领域

本发明涉及消防灭火技术领域，具体是一种在10m～15m近距离精准投送球面喷粉的高楼灭火弹。

背景技术

随着高层和超高层建筑数量的快速增加，高层建筑灭火消防问题日益严峻，对这些消防云梯不能顾及的高层建筑，一般通过中远距离发射灭火弹的方式进行灭火作业，现有的灭火弹产品。

在公告号为CN206867541U的专利中公开了一种高层建筑破窗灭火弹，通过调校筒来调节战斗部与推进部之间的距离，或者通过调节爆破头伸缩的长度，来调节整个弹体的重心位置，但在实际应用过程中操作过于复杂，投送精度无法保障，且通过推进部进行投送会出现有尾焰、速度过高的问题。

在公告号为CN102580278B的专利中公开了一种适用于高层和超高层建筑火灾扑救的消防装置，该装置通过专用的发射车进行发射，在投送距离和精度上都能够满足实际需求，但要实现精确制导控制，每发弹的成本将会非常高，这对于消防作业来说是难以承受的。

在公开号为CN103656936A的发明创造中公开了一种无破片式气体灭火剂灭火弹，该灭火弹通过主装药燃烧产生高压推动破瓶锥戳破堵片将预先注入壳体的液态灭火剂汽化达到灭火的功能，但存储液态灭火剂的壳体属于压力容器，在运输、贮存过程中存在较大的安全隐患，且没有用于监测液态灭火剂存储状态的仪器、仪表，无法确保在使用时该灭火弹的性能状态；该专利所述的灭火弹自身不带有投送、发射功能，需借助外力进行投送、发射作业。

在公告号为CN102772865B的发明创造中公开了一种单向喷撒式无杀伤破片灭火弹，该专利所述的灭火弹通过点燃主装药产生高压气体推动活塞将整流罩与壳体之间的销钉被剪断，灭火剂继续推动整流罩到壳体前端制动，使灭火剂从喷撒孔中喷出达到灭火的目的，在灭火弹飞行喷撒过程中，尾翼减速段降落伞使灭火弹减速，穿透玻璃进入建筑物内进行灭火，该专利所述灭火弹依靠引信探测到火源后点火，会根据火势大小不同存在较大的误差；在飞行过程中已经开始喷撒灭火剂既减少了作用于火场的灭火剂的量，又会造成撞击玻璃时将整流罩推回到壳体内的情况，出现爆炸的危险；由于活塞为单板结构，通过活塞将灭火剂推出壳体的过程中，易出现活塞外沿上升速度不一致导致活塞翻转，无法顺利推出灭火剂的情况发生；通过降落伞减缓灭火弹速度的时机难以把控，降落伞提前开启，灭火弹速度过低，不足以击碎玻璃，降落伞滞后开启，灭火弹速度过高，会损坏建筑物内部设施(如天然气管道等)，造成二次伤害；灭火剂通过单向喷出，降低了灭火的效率。

发明内容

为克服现有灭火弹带高温尾焰、速度过高，灭火弹冲击力对建筑物造成伤害的不足，本发明提出了一种投送喷粉的高楼灭火弹。

本发明包括喷粉盖、封口件、发射筒、粉筒、导向管、干粉灭火剂、推粉板、热气溶胶、连接件、延迟药剂、延迟点火器、燃烧室壳体、低温产气剂、压片、后盖和点火器。其中：

所述粉筒位于发射筒内，干粉灭火剂置于粉筒内。所述喷粉盖固定在所述粉筒的上端，在该粉筒上端面放置有封口件。所述推粉板位于所述粉筒内的下端。所述连接件位于所述发射筒内，并套装在所述粉筒下端的外圆周表面上；该连接件的外圆周表面与所述发射筒的内圆周表面之间间隙配合。所述热气溶胶的装填腔位于该推粉板的下端面与连接件的内端面之间。在所述连接件下端面的中心有轴向凸出的延迟点火器套管，该延迟点火器的一端装入该延迟点火器套管内。线状的延迟药剂的一端穿过所述延迟点火器的内孔进入导向管，并从所述导向管上的气孔穿出。所述导向管位于该粉筒内，并使该导向管的上端安装在所述连接件中的撑膜圈的中心，使该导向管的下端安装在所述连接件的中心；所述粉筒、发射筒与导向管同轴。燃烧室壳体的上端与所述连接件下端面的连接套固连，该燃烧室壳体下端与所述后盖固连。在该燃烧室壳体的下端面安放有压片。点火器穿过位于所述压片中心和后盖中心的通孔，一端位于该燃烧室壳体内，另一端位于该燃烧室壳体外。所述低温产气剂置于所述燃烧室壳体内。位于所述导向管下端的管体上有孔径为2～5mm的气孔。

所述喷粉盖1由环状的连接段和抛物面半球状的喷粉段组成。所述喷粉段壳体的圆周上均布有多组喷粉孔。所述喷粉孔有多个，为条形孔或者雨滴形孔，并且轴向分布或周向分布在所述喷粉段上，喷粉孔的长度为20mm～60mm，宽度为10mm～25mm。

所述粉筒8的长径比为3:1～5:1。

所述封口件包括撑膜圈、压膜圈和塑料薄膜。其中，所述塑料薄膜胶粘在撑膜圈上，压膜固定在撑膜圈上，使撑膜圈、塑料薄膜与压膜圈组合成为整体，并将所述塑料薄膜固紧。

所述撑膜圈为环状。在该撑膜圈的中心通过支撑筋固定有导向管套筒。该导向管套筒的下端为敞口，用于安装并固定所述导向管；该导向管套筒的上端为封闭端，在该封闭端端板的中心有直径为2～3mm的通孔，用于位于所述导向管内的破膜钢针的穿过。

或者在该撑膜圈的支撑筋之间有弧形板条，以增加该撑膜圈的刚度。

或者将该撑膜圈制成圆盘状，在该圆盘的中心有导向管套筒，并在该撑膜圈圆盘表面加工有多个通孔。

所述压膜圈的外径和内径均与所述撑膜圈的外径和内径相同。在该压膜圈上均布有连接孔。

所述延迟点火器的内径为4～8mm。

在所述连接件与燃烧室壳体连接一端端面的中心有轴向凸出的延迟点火器套筒。

所述后盖一端的内表面为与所述燃烧室壳体下端连接的螺纹面。该后盖的中心有燃烧室喷口。点火器穿过压片和后盖中心的燃烧室喷口并用胶固定在压片中心孔上。所述低温产气剂放置在燃烧室壳体内部。

本发明解决了现有灭火弹带高温尾焰、速度过高的问题，近距离投送提高了灭火弹的命中精度，降低了灭火弹冲击力对建筑物造成伤害的可能性。

本发明在工作时，由无人机机载至距灭火点10～15m的位置，遥控解除电子锁的锁定，使灭火弹处于可发射状态，并将点火信号传递给点火器，引燃燃烧室壳体内的低温产气剂，低温产气剂由燃烧转为爆轰状态，产生大量气体冲开喷口处的压片，产生向前的推力，推动灭火弹飞行，低温产气剂燃烧时引燃延迟点火器中的延迟药剂，延迟药剂引燃粉筒中热气溶胶，热气溶胶燃烧产生大量灭火气体推动推粉板沿导向管向喷口处运动，同时部分灭火气体通过导向管后部的小孔进入导向管内部，将导向管前部的破膜钢针箱前推动刺破塑料薄膜，破坏薄膜的张力分布，推粉板将干粉灭火剂由粉筒推出，从喷粉盖的喷粉孔中喷撒出来，喷向火源，达到灭火的目的。

与需及时相比较，本发明取得的有益效果为：

1、喷粉盖为球面结构，使干粉灭火剂从多个方向喷射喷洒。相比单一方向喷洒，本发明的灭火剂覆盖率至少增加30％以上，提高了灭火效率。

2、采用推粉板推粉结构，使干粉灭火剂喷洒过程中无碎片飞出，不会对人和财物造成二次伤害。

3、在近距离无玻璃情况下精准投送，可靠性高。试验证明，本发明在10m～15m近距离投送时，灭火弹能准确穿过窗户进入火场。

4、将热气溶胶灭火剂与干粉灭火剂配合使用，利用热气溶胶做灭火粉喷出的气动力源，增加了灭火剂的质量，使灭火剂覆盖率至少增加30％以上，提高了灭火效率。所述热气溶胶的重量为300～500g，在携带同等灭火剂的质量下，本发明较之现有技术中采用气罐或爆炸物作为灭火粉喷出动力源的灭火弹，有效降低了有效载荷的重量。

5、本发明采用低温气体发生器作为灭火弹从发射筒内投送至火场的动力，实现了对无人机无后坐力的抛掷、投送。并且所采用的低温气体发生器中的低温燃气药剂在常压下具有自熄性，不能连续燃烧，提高了灭火弹储运的安全性。

6、由于无人机载重量有限，所以携带灭火剂的量直接影响着灭火的效率。本发明采用了减少消极重量的设计方式提高有效载荷30％，减重设计主要包括：发射筒采用镂空结构，且发射筒的长度也作了优化，既保证了强度和承载性，又减少了灭火弹的总质量。

7、本发明中，在发射筒前端通，在电子锁未解锁时，灭火弹不能点火启动，最大限度的增加系统的安全性。

附图说明

图1是一种近距离精准投送喷粉的高楼灭火弹示意图。

图2是撑膜圈的结构示意图，其中图2a是支撑筋式撑膜圈，图2b是镂空式撑膜圈，图2c是环状撑膜圈。

图3是喷粉盖的结构示意图，其中图3a是具有周向喷粉孔的喷粉盖，图3b是具有轴向喷粉孔的喷粉盖，图3c是具有雨滴状喷粉孔的喷粉盖。

图4是发射筒的结构示意图，其中图4a是具有轴向减轻孔的发射筒，图4b是具

有周向减轻孔的发射筒，图4c是鼠笼状的发射筒，图4d是是发射筒的剖视图。

图5是压膜圈的结构示意图，其中图5a是主视图，图5b是图5a中A-A剖面的视图。

图6是图1中A部位的局部放大图。

图中：1.喷粉盖；2.撑膜圈；3.塑料薄膜；4.压膜圈；5.破膜钢针；6.电子锁；7.发射筒；8.粉筒；9.导向管；10.干粉灭火剂；11.推粉板；12.热气溶胶；13.连接件；14.延迟药剂；15.延迟点火器；16.燃烧室壳体；17.低温产气剂；18.压片；19.后盖；20.点火器；21.导向管套筒。

具体实施方式

一种近距离精准投送喷粉的高楼灭火弹，包括喷粉盖1、撑膜圈2、塑料薄膜3、压膜圈4、破膜钢针5、电子锁6、发射筒7、粉筒8、导向管9、干粉灭火剂10、推粉板11、热气溶胶12、连接件13、延迟药剂14、延迟点火器15、燃烧室壳体16、低温产气剂17、压片18、后盖19和点火器20。其中：所述粉筒8位于发射筒7内，干粉灭火剂10置于粉筒内。在所述粉筒的上端通过螺纹与所述喷粉盖1固连。在该粉筒上端面放置有封口件，当该喷粉盖与粉筒固连后，将该封口件压紧在粉筒上端面。

所述推粉板11位于所述粉筒内的下端。所述连接件13位于所述发射筒内，并通过螺纹套装在该粉筒的下端的外圆周表面上；该连接件的外圆周表面与所述发射筒7的内圆周表面之间间隙配合；通过该连接件将所述粉筒8的下端封闭。所述推粉板11的下端面与连接件13的内端面之间的距离为所述热气溶胶12的装填腔。在所述连接件下端面的中心有轴向凸出的延迟点火器套管；延迟点火器15的一端通过螺纹连接的方式装入该延迟点火器套管内。线状的延迟药剂14的一端穿过所述延迟点火器的内孔进入导向管，并从所述导向管上的气孔穿出。

所述导向管9位于该粉筒内，并使该导向管的上端通过螺纹安装在所述撑膜圈2的中心，使该导向管的下端通过螺纹安装在所述连接件的中心；所述粉筒、发射筒与导向管同轴。燃烧室壳体16的上端通过螺纹与所述连接件下端面的连接套固连；该燃烧室壳体下端端头处的外圆周表面通过螺纹与所述后盖19的内螺纹面固连。在该燃烧室壳体16的下端面安放有压片18，当该后盖19与所述燃烧室壳体固连后，将该压片压紧在该燃烧室壳体下端面处；通过所述压片调节燃烧室壳体内的压力。点火器20穿过位于所述压片中心和后盖19中心的通孔，一端位于该燃烧室壳体内，另一端位于该燃烧室壳体外。所述低温产气剂17置于所述燃烧室壳体内。在所述导向管下端的管体上有径向的气孔，该气孔的孔径为2～5mm。在该导向管上端口有破膜钢针5；该破膜钢针通过其下端与导向管同径的固定边粘接所述导向管口。

所述喷粉盖1由环状的连接段和抛物面半球状的喷粉段组成。所述喷粉段壳体的圆周上均布有多组喷粉孔。所述喷粉孔有多个，为条形孔或者雨滴形孔，并且轴向分布或周向分布在所述喷粉段上，喷粉孔的长度为20mm～60mm，宽度为10mm～25mm。

所述连接段为等径段，该连接端的内表面有与粉筒配合的螺纹。

所述粉筒8的长径比为3:1～5:1。在该粉筒的两端分别加工有螺纹。

所述封口件包括撑膜圈2、压膜圈4和塑料薄膜。其中，所述塑料薄膜用胶固定在撑膜圈上，将压膜圈通过沉头螺丝固定在撑膜圈上，将撑膜圈、塑料薄膜与压膜圈组合成为整体，并将所述塑料薄膜固紧。

所述撑膜圈2为环状。在该撑膜圈的中心通过支撑筋固定有导向管套筒21。该导向管套筒的下端为敞口，用于安装并固定所述导向管9；该导向管套筒的上端为封闭端，在该封闭端端板的中心有直径为2～3mm的通孔，用于位于所述导向管内的破膜钢针5的穿过。

或者在该撑膜圈的支撑筋之间有弧形板条，以增加该撑膜圈的刚度。

或者将该撑膜圈2制成圆盘状，在该圆盘的中心有导向管套筒21，并在该撑膜圈圆盘表面加工有多个通孔。

所述压膜圈4为环形薄塑料圈。该压膜圈的外径和内径均与所述撑膜圈的外径和内径相同。在该压膜圈上均布有连接孔。

所述电子锁为具有远程遥控功能的锁紧装置。该电子锁通过铁箍固定在发射筒7一侧的外表面上。

所述延迟点火器15为圆管，其内径为4～8mm。该延迟点火器一端的外表面为与连接件上的延迟点火器套筒配合的螺纹面。

所述连接件13的一端有与粉筒8下端连接的内螺纹，另一端有与燃烧室壳体16上端连接的内螺纹。在该连接件与燃烧室壳体16连接一端端面的中心有轴向凸出的延迟点火器套筒。

所述后盖19一端的内表面为与所述燃烧室壳体下端连接的螺纹面。该后盖的中心有燃烧室喷口。点火器20穿过压片和后盖中心的燃烧室喷口并用胶固定在压片中心孔上。所述低温产气剂17放置在燃烧室壳体内部。

所述发射筒7为玻璃钢材质的镂空圆筒，以减轻其结构重量。

导向管穿过推粉板的中心，导向管两端通过螺纹分别与撑膜圈和连接件连接，推粉板为带有中心孔的盖状结构，推粉板放置在粉筒的后部，连接件中心为带有内螺纹的通孔，连接件前后两部分均有内螺纹，前部与粉筒后部通过螺纹连接，后部与燃烧室壳体前部通过螺纹连接，干粉灭火剂置于粉筒内部，热气溶胶置于连接件、推粉板和导向管围成的环形区域，

本发明在工作时，由无人机机载至距灭火点10～15m的位置，遥控解除电子锁的锁定，使灭火弹处于可发射状态，之后将点火信号传递给点火器，引燃燃烧室壳体内的低温产气剂，低温产气剂由燃烧转为爆轰状态，产生大量气体冲开喷口处的压片，产生向前的推力，推动灭火弹飞行，低温产气剂燃烧时引燃延迟点火器中的延迟药剂，延迟药剂引燃粉筒中热气溶胶，热气溶胶燃烧产生大量灭火气体推动推粉板沿导向管向喷口处运动，同时部分灭火气体通过导向管后部的小孔进入导向管内部，将导向管前部的破膜钢针箱前推动刺破塑料薄膜，破坏薄膜的张力分布，推粉板将干粉灭火剂由粉筒推出，从喷粉盖的喷粉孔中喷撒出来，喷向火源，达到灭火的目的。

Claims (7)

1.一种投送喷粉的高楼灭火弹，其特征在于，包括喷粉盖、封口件、发射筒、粉筒、导向管、干粉灭火剂、推粉板、热气溶胶、连接件、延迟药剂、延迟点火器、燃烧室壳体、低温产气剂、压片、后盖和点火器；其中：

所述粉筒位于发射筒内，干粉灭火剂置于粉筒内；所述喷粉盖固定在所述粉筒的上端，在该粉筒上端面放置有封口件；所述推粉板位于所述粉筒内的下端；所述连接件位于所述发射筒内，并套装在所述粉筒下端的外圆周表面上；该连接件的外圆周表面与所述发射筒的内圆周表面之间间隙配合；所述热气溶胶的装填腔位于该推粉板的下端面与连接件的内端面之间；在所述连接件下端面的中心有轴向凸出的延迟点火器套管，该延迟点火器的一端装入该延迟点火器套管内；线状的延迟药剂的一端穿过所述延迟点火器的内孔进入导向管，并从所述导向管上的气孔穿出；所述导向管位于该粉筒内，并使该导向管的上端安装在所述连接件中的撑膜圈的中心，使该导向管的下端安装在所述连接件的中心；所述粉筒、发射筒与导向管同轴；燃烧室壳体的上端与所述连接件下端面的连接套固连，该燃烧室壳体下端与所述后盖固连；在该燃烧室壳体的下端面安放有压片；点火器穿过位于所述压片中心和后盖中心的通孔，一端位于该燃烧室壳体内，另一端位于该燃烧室壳体外；所述低温产气剂置于所述燃烧室壳体内；位于所述导向管下端的管体上有孔径为2～5mm的气孔；所述封口件包括撑膜圈、压膜圈和塑料薄膜；其中，所述塑料薄膜胶粘在撑膜圈上，压膜固定在撑膜圈上，使撑膜圈、塑料薄膜与压膜圈组合成为整体，并将所述塑料薄膜固紧；

所述撑膜圈为环状；在该撑膜圈的中心通过支撑筋固定有导向管套筒；该导向管套筒的下端为敞口，用于安装并固定所述导向管；该导向管套筒的上端为封闭端，在该封闭端端板的中心有直径为2～3mm的通孔，用于位于所述导向管内的破膜钢针的穿过；

或者在该撑膜圈的支撑筋之间有弧形板条，以增加该撑膜圈的刚度；

或者将该撑膜圈制成圆盘状，在该圆盘的中心有导向管套筒，并在该撑膜圈圆盘表面加工有多个通孔。

2.如权利要求1所述投送喷粉的高楼灭火弹，其特征在于，所述喷粉盖由环状的连接段和抛物面半球状的喷粉段组成；所述喷粉段壳体的圆周上均布有多组喷粉孔；所述喷粉孔有多个，为条形孔或者雨滴形孔，并且轴向分布或周向分布在所述喷粉段上；所述喷粉孔的长度为20mm～60mm，宽度为10mm～25mm。

3.如权利要求1所述投送喷粉的高楼灭火弹，其特征在于，所述粉筒的长径比为3:1～5:1。

4.如权利要求1所述投送喷粉的高楼灭火弹，其特征在于，所述压膜圈的外径和内径均与所述撑膜圈的外径和内径相同；在该压膜圈上均布有连接孔。

5.如权利要求1所述投送喷粉的高楼灭火弹，其特征在于，所述延迟点火器的内径为4～8mm。

6.如权利要求1所述投送喷粉的高楼灭火弹，其特征在于，在所述连接件与燃烧室壳体连接一端端面的中心有轴向凸出的延迟点火器套筒。

7.如权利要求1所述投送喷粉的高楼灭火弹，其特征在于，所述后盖一端的内表面为与所述燃烧室壳体下端连接的螺纹面；该后盖的中心有燃烧室喷口；点火器穿过压片和后盖中心的燃烧室喷口并用胶固定在压片中心孔上；所述低温产气剂放置在燃烧室壳体内部。

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