CN115154953A - 一种用于长大公路隧道的灭火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于长大公路隧道的灭火装置，包括吸收室和储存室；所述吸收室的入口端设置压缩机，用于将隧道内的气体吸入吸收室内；所述吸收室的输出端与储存室的入口端连通；储存室用于储存由吸收室导入的气体；所述吸收室内还设有一氧化碳气体转化机构，用于将吸收室内的一氧化碳气体转化为二氧化碳气体；所述储存室上设有排放孔和喷射机构；所述排放孔用于将储存室内存储的气体向隧道外排放；所述喷射机构用于将储存室内存储的含二氧化碳的气体向外喷射。本发明用于有效提升公路隧道内空气质量和避免发生严重火灾事故。

Description

一种用于长大公路隧道的灭火装置

技术领域

本发明涉及公路隧道技术领域，具体涉及一种用于长大公路隧道的灭火装置。

背景技术

随着社会经济的发展，公路隧道建设得到前所未有的发展，建成通车大批的长大公路隧道，为人们在生产、出行、生活方面带来了极大的便利，但是公路隧道因为结构比较封闭，车辆经过之后会排放出大量的污染气体，如一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物等，给隧道内过往人员和隧道养护人员的造成一定的身体危害。同时，长大隧道发生火灾事故的潜在威胁也在增大，特别是隧道内发生火灾，由于空气质量差，坏境较为封闭，其火灾事故具有极大的破坏性和危险性。因此，如何有效提升公路隧道内空气质量和避免发生严重火灾事故是目前长大公路隧道运营期间的焦点问题。

发明内容

基于上述技术背景，本发明提供了解决上述问题的一种用于长大公路隧道的灭火装置，用于有效提升公路隧道内空气质量和避免发生严重火灾事故。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于长大公路隧道的灭火装置，包括吸收室和储存室；所述吸收室的入口端设置压缩机，用于将隧道内的气体吸入吸收室内；所述吸收室的输出端与储存室的入口端连通；储存室用于储存由吸收室导入的气体；所述吸收室内还设有一氧化碳气体转化机构，用于将吸收室内的一氧化碳气体转化为二氧化碳气体；所述储存室上设有排放孔和喷射机构；所述排放孔用于将储存室内存储的气体向隧道外排放；所述喷射机构用于将储存室内存储的含二氧化碳的气体向外喷射。

使用时，经灭火装置置于隧道内，通过压缩机吸收并增压隧道内气体，将气体充入吸收室和储存室内；在无火灾发生时，吸收室和储存室均起到储存作用，吸收一定量的气体后或间隔设定时间后，将该灭火装置运行至隧道外或隧道洞口等合适的地方，通过排放孔将储存室和吸收室内的气体排放出去；在发生火灾时，吸收室作为反应室，将吸附的一氧化碳气体转化为二氧化碳气体，通过喷射机构向外喷射含二氧化碳的气体，用于灭火。本发明利于降低隧道内一氧化碳有害气体含量，同时还可用于急救灭火，避免隧道内发生重大火灾。

进一步优选，所述一氧化碳气体转化机构包括氧化铜材料和电网加热片，氧化铜材料与电网加热片电性连接，所述电网加热片用于加热氧化铜材料，加热后的氧化铜材料用于与一氧化碳气体反应生成二氧化碳气体。

本发明通过电网加热片对氧化铜加热，使一氧化碳与氧化铜产生反映，消耗一氧化碳产生二氧化碳。化学方程式：

通过氧化还原反应消耗隧道内部一氧化碳，降低其含量，产生的二氧化碳用于灭火。只需定期更换装置内部氧化铜材料，且通过氧化还原反应生成的铜可用于回收使用，节约资源。

进一步优选，氧化铜材料和电网加热片设置在吸收室至储存室的气体通道上。

氧化铜材料可直接制成网状结构设置在电网加热片上，将氧化铜材料和电网加热片设置在吸收室至储存室的气体通道上，对通过的一氧化碳直接转换反应。

进一步优选，还包括滤网；所述滤网设置在吸收室的入口端。设置滤网用于过滤空气中的颗粒物质，将过滤后的气体吸入吸收室。

进一步优选，还包括过渡室，所述过渡室的入口端与储存室的出口端连通；过渡室用于对储存室内的气体进行蓄能；过渡室上设有喷射孔，用于将含二氧化碳的气体经喷射孔向外喷射。过渡室和储存室二者中间可设置有隔温网，电加热后的气体会有一定温度，进入过渡室以后，高温气体在内部堆积，压强增大，达到蓄能效果。

进一步优选，所述过渡室内还设有制冷机构，用于对进入过渡室的气体进行制冷。

优选设计过渡室有两部分空间，两部分空间之间设置有隔温网；第一部分空间与储存室连接的一端，是将高温气体不断堆积的空间，从而达到蓄能效果，当其内部的高温气体越来越多时，压强不断升高，从而向过渡室另空间移动，该空间内设置制冷机构具有一定的制冷效果，将高温气体降温，类似于冷藏室，当冷藏室的气体越来越多，压强不断增大，达到一定临界后，打开高压喷射孔，此时气体就以高压喷出。

进一步优选，还包括监测报警室，所述检测报警室上设有一氧化碳监测报警器、摄像头，一氧化碳监测报警器和摄像头均用于监测隧道内情况。

进一步优选，还包括报警器，若发生火灾或其他险情，通过报警器发出声和/或光警报，提示过往车辆。

在灭火装置沿隧道内快速移动过程中，通过监测报警室安装的监测装置判定隧道内是否发生火灾及其他事故(其他事故如车祸)，若没有发生火灾，则可移动装置运行至洞口处排放采集的气体。若发生火灾，则通过内部的一氧化碳转换机构将一氧化碳转换为二氧化碳，通过喷射及时灭火，避免火险灾情范围扩大，当摄像头(可采用针孔摄像头)监测到其他事故，通过报警器发出声和/或光警报提示过往车辆，同时提示后台监控人员及时进行处理，提供应援。

进一步优选，还包括轨道，所述轨道设置在隧道两侧拱墙部位，且轨道的延伸方向沿隧道纵深延伸；灭火装置整体设有行走机构，在驱动力作用下行走机构沿轨道行走。

在隧道两侧拱墙部位设置轨道，轨道可通过无线传输方式供电，从而保障灭火装置沿轨道高速运行，实现对气体的收集和对火灾等险情的实时监测，其运行速度可设计如30km/h。

一种用于长大公路隧道的灭火方法，采用上述的一种用于长大公路隧道的灭火装置实现，其特征在于，包括以下步骤：

监测隧道内是否发生火灾或其他事故；

若无火灾发生，灭火装置运行至隧道洞口，将在隧道内采集的气体排出；

若发送火灾，通过一氧化碳气体转化机构转化为二氧化碳气体，并通过喷射机构喷出灭火；

若发生其他险情，通过报警器发出声和/或光警报，提示过往车辆。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明通过高速移动的环保智能式监测灭火装置，实现对隧道内一氧化碳和二氧化碳的采集，降低隧道内一氧化碳有害气体含量，提升隧道内部空气质量。

2、本发明可监测隧道内火灾和其他事故，并进行区分处治。未发生火灾时，进行有害气体的采集和释放；发生火灾时，将采集的一氧化碳转变为二氧化碳，及时进行灭火；发生其他险情时，进行报警，并反馈至管理后台，及时进行增援。

3、本发明带有气体浓度监测装置，可通过设置浓度要求或时间间隔进行启动，节约电力资源，避免长时间运行导致的装置损耗。

4、本发明仅需定期更换氧化铜材料，且通过氧化反应还原后的铜可作为原材料应用于其他领域，无需额外的材料，节约资源。。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的灭火装置正视图。

图2为本发明的灭火装置侧视图。

图3为本发明的灭火装置在隧道内安装整体效果图。

图4为本发明的灭火装置运行流程图。

附图中标记及对应的零部件名称：1-吸收室，11-压缩机，12-滤网，2-监测报警室，21- 一氧化碳监测报警器，22-摄像头，3-氧化铜材料，4-电网加热片，5-储存室，6-过渡室，7- 喷射孔，8-排放孔，9-轨道；A-压缩储能层，B-灭火装置，O-隧道中心线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”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保护范围的限制。

实施例1

本实施例提供了一种用于长大公路隧道的灭火装置，如图1至2所示，整体结构为为矩形立方体，尺寸为50×50×50cm(长×宽×高)。包括吸收室1和储存室5；吸收室1设计尺寸为50×50×15cm(长×宽×高)，储存室5设计尺寸为50×40×30cm(长×宽×高)，储存室5安装在吸收室1的正下方。吸收室1的入口端设置压缩机11，用于将隧道内的气体吸入吸收室1内；吸收室1的输出端与储存室5的入口端连通；储存室5用于储存由吸收室 1导入的气体；吸收室1内还设有一氧化碳气体转化机构，用于将吸收室1内的一氧化碳气体转化为二氧化碳气体。

储存室5上设有排放孔8和喷射机构；排放孔8用于将储存室5内存储的气体向隧道外排放；可在灭火装置(具体在储存室5)的两侧均设置排放孔8，,交替通过气体排放孔8进行气体的排放，始终保障一侧装置内部具有采集气体，以应对突发灾害；无火灾发生时，装置不加热，将采集的一氧化碳和二氧化碳通过气体排放孔8排放至隧道外，降低隧道内一氧化碳与二氧化碳含量。喷射机构用于将储存室5内存储的含二氧化碳的气体向外喷射。

实施例2

在实施例1的基础上进一步改进，所述一氧化碳气体转化机构包括氧化铜材料3和电网加热片4，氧化铜材料3与电网加热片4电性连接，所述电网加热片4用于加热氧化铜材料3，加热后的氧化铜材料3用于与一氧化碳气体反应生成二氧化碳气体。发生火灾时，通过电网加热片对氧化铜材料3进行电加热，采集的一氧化碳与氧化铜反应，产生二氧化碳，二氧化碳密度大，向下方压缩气体储存室5移动，此时压缩气体储存室5内为高度压缩的二氧化碳，，加速由喷射机构高压喷射孔喷出，及时扑灭火灾或减小火势。

氧化铜材料3和电网加热片4设置在吸收室1至储存室5的气体通道上，设计吸收室1 的下端开口与储存室5上端开口连通，利于增大氧化反应面积。此外，还可设计滤网12；所述滤网12设置在吸收室1的入口端。

实施例3

在实施例2的基础上进一步改进，还包括过渡室6，过渡室6设计尺寸为50×40×35cm (长×宽×高)，过渡室6设计在吸收室1的正下方、且位于储存室5的一侧贴合固定。所述过渡室6的入口端与储存室5的出口端连通；过渡室6用于对储存室5内的气体进行蓄能；过渡室6上设有喷射孔7，用于将含二氧化碳的气体经喷射孔7向外喷射。

所述过渡室6内还设有制冷机构，用于对进入过渡室6的气体进行制冷。

设计过渡室6有两部分空间，两部分空间之间设置有隔温网；第一部分空间与储存室5 连接的一端，是将高温气体不断堆积的空间，从而达到蓄能效果，当其内部的高温气体越来越多时，压强不断升高，从而向过渡室6另空间移动，该空间内设置制冷机构具有一定的制冷效果，将高温气体降温，类似于冷藏室，当冷藏室的气体越来越多，压强不断增大，达到一定临界后，打开高压喷射孔7，此时气体就以高压喷出。

还包括监测报警室2，监测报警室2设计尺寸为50×10×5cm(长×宽×高)，置于过渡室6的正下方、且与储存室5贴合固定。检测报警室2上设有一氧化碳监测报警器21、摄像头22，一氧化碳监测报警器21和摄像头22均用于监测隧道内情况。还包括报警器，若发生火灾或其他险情，通过报警器发出声和/或光警报，提示过往车辆。

还包括轨道9，所述轨道9设置在隧道两侧拱墙部位，且轨道9的延伸方向沿隧道纵深延伸；灭火装置整体设有行走机构，在驱动力作用下行走机构沿轨道9行走。

实施例4

本实施例提供了一种用于长大公路隧道的灭火方法，采用实时3提供的一种用于长大公路隧道的灭火装置实现，使用效果如图3所示，使用流程如图4所示，具体步骤如下所示：

监测隧道内是否发生火灾或其他事故；

若无火灾发生，灭火装置运行至隧道洞口，将在隧道内采集的气体排出；

若发送火灾，通过一氧化碳气体转化机构转化为二氧化碳气体，并通过喷射机构喷出灭火；

若发生其他险情，通过报警器发出声和/或光警报，提示过往车辆。

为了提升灭火装置的智能化自动化功能，还可设计控制器，将一氧化碳监测报警器、摄像头、排气通道上设计的阀门、喷射机构控制件、行走机构的驱动件均与控制器连接，当一氧化碳浓度超过设定值时，便会自动启动设备进行排气或喷射灭火，或间隔一定设定时间及管理后台启动设备进行排气。

在隧道两侧均配置有本实施例提供的灭火装置，使用过程中保证一侧装置采集有气体，以应对突发火灾。装置暂停使用时会自动归位到隧道中间，对气体浓度进行监测。本实施例提供的灭火装置无需特殊材料，仅需定期更换内部氧化铜材料，且回收的铜作为原材料应用于其他方面。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于长大公路隧道的灭火装置，其特征在于，包括吸收室(1)和储存室(5)；

所述吸收室(1)的入口端设置压缩机(11)，用于将隧道内的气体吸入吸收室(1)内；所述吸收室(1)的输出端与储存室(5)的入口端连通；储存室(5)用于储存由吸收室(1)导入的气体；所述吸收室(1)内还设有一氧化碳气体转化机构，用于将吸收室(1)内的一氧化碳气体转化为二氧化碳气体；

所述储存室(5)上设有排放孔(8)和喷射机构；所述排放孔(8)用于将储存室(5)内存储的气体向隧道外排放；所述喷射机构用于将储存室(5)内存储的含二氧化碳的气体向外喷射。

2.根据权利要求1所述的一种用于长大公路隧道的灭火装置，其特征在于，所述一氧化碳气体转化机构包括氧化铜材料(3)和电网加热片(4)，氧化铜材料(3)与电网加热片(4)电性连接，所述电网加热片(4)用于加热氧化铜材料(3)，加热后的氧化铜材料(3)用于与一氧化碳气体反应生成二氧化碳气体。

3.根据权利要求2所述的一种用于长大公路隧道的灭火装置，其特征在于，氧化铜材料(3)和电网加热片(4)设置在吸收室(1)至储存室(5)的气体通道上。

4.根据权利要求1所述的一种用于长大公路隧道的灭火装置，其特征在于，还包括滤网(12)；所述滤网(12)设置在吸收室(1)的入口端。

5.根据权利要求1所述的一种用于长大公路隧道的灭火装置，其特征在于，还包括过渡室(6)，所述过渡室(6)的入口端与储存室(5)的出口端连通；过渡室(6)用于对储存室(5)内的气体进行蓄能；过渡室(6)上设有喷射孔(7)，用于将含二氧化碳的气体经喷射孔(7)向外喷射。

6.根据权利要求5所述的一种用于长大公路隧道的灭火装置，其特征在于，所述过渡室(6)内还设有制冷机构，用于对进入过渡室(6)的气体进行制冷。

7.根据权利要求1所述的一种用于长大公路隧道的灭火装置，其特征在于，还包括监测报警室(2)，所述检测报警室(2)上设有一氧化碳监测报警器(21)、摄像头(22)，一氧化碳监测报警器(21)和摄像头(22)均用于监测隧道内情况。

8.根据权利要求7所述的一种用于长大公路隧道的灭火装置，其特征在于，还包括报警器，若发生火灾或其他险情，通过报警器发出声和/或光警报，提示过往车辆。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种用于长大公路隧道的灭火装置，其特征在于，还包括轨道9，所述轨道(9)设置在隧道两侧拱墙部位，且轨道(9)的延伸方向沿隧道纵深延伸；灭火装置整体设有行走机构，在驱动力作用下行走机构沿轨道(9)行走。

10.一种用于长大公路隧道的灭火方法，采用权利要求1至9任一项所述的一种用于长大公路隧道的灭火装置实现，其特征在于，包括以下步骤：

监测隧道内是否发生火灾或其他事故；

若无火灾发生，灭火装置运行至隧道洞口，将在隧道内采集的气体排出；

若发送火灾，通过一氧化碳气体转化机构转化为二氧化碳气体，并通过喷射机构喷出灭火；

若发生其他险情，通过报警器发出声和/或光警报，提示过往车辆。

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