CN111603710A - 一种延时爆炸灭火弹 - Google Patents

Abstract

一种延时爆炸灭火弹，包括弹体、端盖和内胆；内胆以插接方式的方式设置在弹体的内部，内胆内部设置有炸药；弹体端部设置有端盖，端盖内部设置有延时引爆装置，延时引爆装置与炸药电连接；具有覆盖面积大、灭火效率高、安全有效、易降解、不会造成二次污染、可延时爆炸的优点；通过PCB板实现延时引爆效果，在特定高度释放灭火弹，通过延时引爆功能使灭火弹在预设高度爆炸，以实现覆盖面积的最大化，提高灭火效果。

Description

一种延时爆炸灭火弹

技术领域：

本发明涉及消防无人机设备技术领域，更具体地说是一种延时爆炸灭火弹。

背景技术：

无人机技术在消防领域的应用越来越广泛，无人机飞跃至着火点上空释放灭火弹是一种常用的消防灭火方式。目前常见的灭火弹均为震动式触发，即灭火弹落到着火点收到震动后，通过电子或火引子引爆炸药。这种方式具有明显的缺点，首先是安全性低，在灭火弹的运输和安装过程中容易因不当操作导致的震动而发生意外爆炸，造成安全事故；其次是灭火覆盖面积小，当灭火弹接触地面才爆炸，灭火弹内的灭火剂能够覆盖的范围便受到限制，无法达到最大覆盖面积，影响灭火效率；然后是在灭火弹爆炸后，灭火剂的喷射方向是不受控的，因弹体制作材料导致爆炸后飞散的弹体残片影响灭火剂的喷射方向和距离，影响灭火效果；最后是制作灭火弹的材料均采用塑料，不可降解或不易降解，对环境造成了二次污染。

发明内容：

为解决上述问题，克服现有技术的不足，本发明提供了一种覆盖面积大、灭火效率高、安全有效、易降解、不会造成二次污染、可延时爆炸的延时爆炸灭火弹，包括弹体、端盖和内胆；内胆以插接方式的方式设置在弹体的内部，内胆内部设置有炸药；弹体端部设置有端盖，端盖内部设置有延时引爆装置，延时引爆装置与炸药电连接。

弹体包括弹桶，弹桶的一端连接有弹头，弹桶的另一端连接有锥形桶，锥形桶的另一端连接有端口；内胆包括内胆桶，内胆桶的一端连接有内胆头，内胆的另一端连接有限位边。

进一步的，内胆桶与端口以过盈配合方式插接，限位边的外径与端口的外径相同。

进一步的，内胆头处设置有炸药，内胆桶靠近炸药的位置设置有用于固定炸药位置的固定环。

进一步的，炸药位于灭火弹的重心处。

进一步的，端盖以旋进方式设置在弹体的端部，端盖内部设置有密封环；端盖上设置有通孔、开关孔、销孔和灯孔。

进一步的，端盖内部设置有延时引爆装置，延时引爆装置包括电路板和拉销；通孔内设置有螺栓，电路板通过螺栓固定设置在端盖内部；电路板包括第一开关、第二开关、蜂鸣器、报警灯、板孔、继电器和螺栓孔；第一开关贯穿开关孔，拉销依次贯穿销孔和板孔。

进一步的，弹体和内胆均采用高强度易降解材料制成。

进一步的，端盖外部设置有若干用于稳定弹体飞行路线的尾翼。

本发明的有益效果是：

本发明提供的延时爆炸灭火弹，具有覆盖面积大、灭火效率高、安全有效、易降解、不会造成二次污染、可延时爆炸的优点。

通过PCB板实现延时引爆效果，在特定高度释放灭火弹，通过延时引爆功能使灭火弹在预设高度爆炸，以实现覆盖面积的最大化，提高灭火效果。

设置有两道开关，以及蜂鸣器和报警灯，在打开第一开关之后，蜂鸣器和报警灯通电，开始发出用于报警的灯光和声音，起到警示的作用；第二开关通过拉销启动，在拉销从板孔中抽出之后第二开关连通，通过继电器和电容实现延时效果，不仅能够实现延时效果，还能保证灭火弹的使用安全。

弹体包括弹头、锥形桶和弹桶，弹头与弹桶的连接处和锥形桶与弹桶的连接处均采用直角过度方式，提高了连接处的强度，防止在运输和使用过程中损坏而造成泄漏。

内胆和弹体将灭火弹分为两层，内胆和端口采取过盈配合方式插接，提高了密封效果；弹体和内胆之间的空间内存放灭火剂，内胆内部方式炸药和电路板，端口和端盖之间设置有密封环，进一步提高密封效果，防止灭火剂进入内胆。

炸药放置在内胆头处，并通过固定环固定位置，炸药放置的位置位于装填完毕的灭火弹的重心处，在爆炸后能保证灭火剂朝各个方向均匀喷射，实现最大的覆盖面积。

灭火弹采用高强度易降解的材质制成，强度大保证灭火弹不易变形，同时在爆炸时能够碎成细小的碎片，不会影响灭火剂的喷射方向和距离，材质易降解，不会造成二次污染。

设置有尾翼，能够稳定灭火弹的下落路径，同时保证在下落时保持弹头在下尾翼在上的状态。

附图说明：

附图1是本发明的主视结构示意图；

附图2是本发明的立体结构示意图；

附图3是本发明的弹体结构细节放大示意图；

附图4是本发明的内胆结构细节放大示意图；

附图5是本发明的弹体和内胆组合结构示意图；

附图6是本发明的仰视结构示意图；

附图7是本发明的电路板结构示意图；

附图8是本发明的电路图；

附图中：1、弹体，2、尾翼，3、端盖，4、内胆，5、延时引爆装置，6、炸药，11、弹头，12、锥形桶，13、端口，14、弹桶，31、通孔，32、开关孔，33、销孔，34、灯孔，41、内胆头，42、限位边，43、内胆桶，44、固定环，51、电路板，52、拉销，511、第一开关，512、第二开关，513、蜂鸣器，514、报警灯，515、板孔，516、继电器，517、螺栓孔。

具体实施方式：

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图1、附图2、附图3、附图4、附图5、附图6、附图7和附图8，对本发明进行更加详细的描述。

本发明提供的延时爆炸灭火弹，包括弹体1、端盖3和内胆4；内胆4以插接方式的方式设置在弹体1的内部，内胆4内部设置有炸药6；弹体1端部设置有端盖3，端盖3内部设置有延时引爆装置5，延时引爆装置5与炸药6电连接；弹体1包括弹桶14，弹桶14的一端连接有弹头11，弹桶14的另一端连接有锥形桶12，锥形桶12的另一端连接有端口13；内胆4包括内胆桶43，内胆桶43的一端连接有内胆头41，内胆4的另一端连接有限位边42；内胆桶43与端口13以过盈配合方式插接，限位边42的外径与端口13的外径相同；内胆头41处设置有炸药6，内胆桶43靠近炸药6的位置设置有用于固定炸药6位置的固定环44；炸药6位于灭火弹的重心处；端盖3以旋进方式设置在弹体1的端部，端盖3内部设置有密封环；端盖3上设置有通孔31、开关孔32、销孔33和灯孔34；端盖3内部设置有延时引爆装置5，延时引爆装置5包括电路板51和拉销52；通孔31内设置有螺栓，电路板51通过螺栓固定设置在端盖3内部；电路板51包括第一开关511、第二开关512、蜂鸣器513、报警灯514、板孔515、继电器516和螺栓孔517；第一开关511贯穿开关孔32，拉销52依次贯穿销孔33和板孔515；弹体1和内胆4均采用高强度易降解材料制成；端盖3外部设置有若干用于稳定弹体1飞行路线的尾翼2。

本发明的其中一种实施例如下：

主要包括六部分组成，即弹体1、尾翼2、端盖3、内胆4、延时引爆装置5和炸药6，内胆4插接在弹体1内部，端盖3设置在弹体1的端部，尾翼2固定设置在端盖3的外立面上，炸药6设置在在内胆4的端部，延时引爆装置5设置在端盖3内部。

弹体1包括锥形桶12、弹头11、端口13和弹桶14，锥形桶12和弹头11分别设置在弹桶14的两端，锥形桶12和弹头11与弹桶14的连接处均为直角连接，此种连接方式强度大，不易变形；锥形桶12的窄口端连接有端口13，端口13为一个筒状结构，端口13的外圆周面上设置有螺纹，端口13与锥形桶12的连接处也采用直角连接方式；

内胆4包括内胆头41、限位边42、内胆桶43和固定环44，内胆头41和限位边42分别设置在内胆桶43的两端，限位边42的外直径略大于内胆桶43的直径，与端口13的外直径相同。内胆4与端口13采用过盈配合的方式插接连接，当内胆4与弹体1插接之后限位边42与端口13紧靠。

端盖3内部设置有螺纹，采用旋进的方式与端口13连接，端盖3内部设置有密封环，密封环的直径与限位边42的直径相同且位置对应。

端盖3内部设置有延时引爆装置5，延时引爆装置5包括电路板51和拉销52；电路板51包括第一开关511、第二开关512、蜂鸣器513、报警灯514、板孔515、继电器516和螺栓孔517；端盖3上设置有通孔31、开关孔32、销孔33和灯孔34；通孔31的位置与螺旋孔对应，采用螺栓贯穿通孔31和螺栓孔517以将电路板51固定在端盖3上；开关孔32的位置与第一开关511对应，第一开关511贯穿于开关孔32内，可以拨动第一开关511；销孔33的位置与板孔515对应，且与第二开关512对应，拉销52依次贯穿销孔33和板孔515，并抵住第二开关512的拨片，使第二开关512处在断开状态；灯孔34的位置与警报灯对应，警报灯贯穿于灯孔34内。

炸药6设置在内胆头41处，并通过固定环44固定位置，固定环44为圆形卡子，卡在内胆4内部；炸药6通过电线与电路板51电连接。

端盖3的外周面上设置有若干尾翼2，一般设置为4个。

延时引爆功能主要通过以下方式实现：

第一开关511连通后，蜂鸣器513和警报灯与电源接通，开始发出警报声音和灯光；第二开关512连通后，开始对电容进行充电，当电容中的电压达到继电器516工作所需电压时，继电器516边工作引爆炸药6。

继电器516工作电压是恒定的，通过改变电容即可控制延时的时长。

在本实施例中，继电器516的工作电压为12V，通过充电电路以10µA的电流向2µF的电容充电，达到12V的工作电压需要2.4秒。

即在连通第二开关512后2.4秒时，继电器516工作引爆炸药6。

覆盖面积最大化主要通过一下方式实现：

1、首先是通过延时引爆方式控制灭火弹在合适的离地高度爆炸，爆炸离地高度与覆盖面积、单位面积内灭火剂剂量有关，覆盖面积与单位面积内灭火剂剂量成反比关系，覆盖面积越大，单位面积内灭火剂剂量越少；同时爆炸离地高度越高，覆盖面积越大，爆炸离地高度越低，覆盖面积越小。通过延时引爆装置5使灭火弹在合适高度爆炸，在保证足够单位面积内灭火剂剂量的前提下，使覆盖面积最大化。

2、炸药6的装填位置位于灭火弹的重心，在灭火弹内装填灭火剂之后，炸药6从灭火弹的重心处爆炸，能够是灭火剂的喷射方向更加合理，避免因爆炸位置偏移，导致灭火剂朝各个方向的喷射不均匀。

3、弹体1和内胆4均采用特殊材质制成，强度高，并且破碎之后会形成细小的碎片，不会影响灭火剂的喷射方向和距离。

4、弹体1端部设置有尾翼2，保证灭火弹下落过程中保持弹头11朝下尾翼2朝上的姿态，并且稳定灭火弹的下落轨迹，使得灭火弹爆炸后灭火剂的散布和喷射符合设计要求。

保证使用安全主要通过一下方式实现：

1、设置有两道开关，只有两道开关均启动才会开始启动引爆流程，不会因触碰、颠簸等造成意外引爆。

2、弹体1和内胆4的材质采用特殊材质制成，强度高，且锥形桶12和弹头11分别设置在弹桶14的两端，锥形桶12和弹头11与弹桶14的连接处均为直角连接，此种连接方式强度大，不易变形；弹体1不易破损造成泄漏。

3、内胆4和端口13过盈配合，端盖3内设置有密封环，两者结合形成严密的密封，灭火剂不会产生泄露，也不会漏到内胆4内部污染炸药6和电路板51。

4、设置有蜂鸣器513和警报灯，通过声音和灯光进行示警，一方面可以验证延时引爆装置5是否工作正常，另一方面可以引起操作人员的注意，防止误操作导致意外。

在实际使用时，首先打开第一开关511，然后将灭火弹放入投弹笼，将拉销52与无人机连接，当无人机飞至着火点上空预设高度，释放灭火弹，在灭火弹离开无人机时拉销52被拉开，第二开关512闭合，电容开始充电，直到充电完成继电器516引爆炸药6，此时灭火弹正下落至预设离地高度，爆炸后灭火剂以覆盖在着火点上进行灭火。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种延时爆炸灭火弹，包括弹体（1）、端盖（3）和内胆（4）；其特征在于：所述内胆（4）以插接方式的方式设置在弹体（1）的内部，所述内胆（4）内部设置有炸药（6）；所述弹体（1）端部设置有端盖（3），所述端盖（3）内部设置有延时引爆装置（5），所述延时引爆装置（5）与炸药（6）电连接。

2.根据权利要求1所述的延时爆炸灭火弹，其特征在于：所述弹体（1）包括弹桶（14），所述弹桶（14）的一端连接有弹头（11），所述弹桶（14）的另一端连接有锥形桶（12），所述锥形桶（12）的另一端连接有端口（13）；所述内胆（4）包括内胆桶（43），所述内胆桶（43）的一端连接有内胆头（41），所述内胆（4）的另一端连接有限位边（42）。

3.根据权利要求2所述的延时爆炸灭火弹，其特征在于：所述内胆桶（43）与端口（13）以过盈配合方式插接，所述限位边（42）的外径与端口（13）的外径相同。

4.根据权利要求2所述的延时爆炸灭火弹，其特征在于：所述内胆头（41）处设置有炸药（6），所述内胆桶（43）靠近炸药（6）的位置设置有用于固定炸药（6）位置的固定环（44）。

5.根据权利要求1所述的延时爆炸灭火弹，其特征在于：所述炸药（6）位于灭火弹的重心处。

6.根据权利要求1所述的延时爆炸灭火弹，其特征在于：所述端盖（3）以旋进方式设置在弹体（1）的端部，所述端盖（3）内部设置有密封环；所述端盖（3）上设置有通孔（31）、开关孔（32）、销孔（33）和灯孔（34）。

7.根据权利要求6所述的延时爆炸灭火弹，其特征在于：所述端盖（3）内部设置有延时引爆装置（5），所述延时引爆装置（5）包括电路板（51）和拉销（52）；所述通孔（31）内设置有螺栓，所述电路板（51）通过螺栓固定设置在端盖（3）内部；所述电路板（51）包括第一开关（511）、第二开关（512）、蜂鸣器（513）、报警灯（514）、板孔（515）、继电器（516）和螺栓孔（517）；所述第一开关（511）贯穿开关孔（32），所述拉销（52）依次贯穿销孔（33）和板孔（515）。

8.根据权利要求1所述的延时爆炸灭火弹，其特征在于：所述弹体（1）和内胆（4）均采用高强度易降解材料制成。

9.根据权利要求1所述的延时爆炸灭火弹，其特征在于：所述端盖（3）外部设置有若干用于稳定弹体（1）飞行路线的尾翼（2）。

Images