CN1432787A - 空投贮压式森林自动灭火弹 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动化消防装置，空投贮压式森林自动灭火弹，采用将安装了尾翼、空心套管和定位杆的灭火器连接上一根安装有降落伞、喷桶和固定架的导管的方法，可以远距离运输和大面积使用，能够在灭火中自动作业，便于安装和操作，该套装置结构简单、制造成本低，在使用中安全可靠。

Description

空投贮压式森林自动灭火弹
本发明涉及一种用于救助森林及草场火灾的自动化消防装置，空投贮压式森林自动灭火弹。
据香港出版的《亚洲消防与保安》总第二期报道：世界刚刚经历过的2000年，是火虫暴虐的一年，世界各地都遭遇了50年来最严重的火灾，在美国西部，大火烧毁了近600万英亩土地、同时大火也在欧洲各地的森林和西班牙、葡萄牙、法国、保加利亚以及罗马尼亚等国家的自然保护区内肆虐，甚至在亚洲，印度森林大火所产生的烟雾弥漫了马来西亚一半的天空，从经济损失方面看，美国政府在八个月内就花了近四亿美元来救治火灾，西班牙中部瓜达哈拉省内烧毁了一万英亩的森林，法国的安道尔森林大火损失了5000多英亩的林木，保加利亚境内的森林大火致使6人身亡、17人受伤、近8500公顷的森林和2500公顷的农田遭大火的袭击；另据《北京晨报》2001年10月22日第三版报道：我国黑龙江省内8月份发生的扎龙自然保护区失火，已经至少吞没了20万亩的土地，直接经济损失800多万元；中央电视台2001年12月27日新闻报道：近日在澳大利亚自本月24日起发生的森林大火已将离联邦国会约2公里的一座小山烧成黑色；就如何应对森林大火一事，本人曾于今年11月14日下午拜会了国家林业总局森林防火处陈介平处长，陈处长介绍：目前在我国，现有的森林灭火方法主要是用直升飞机向火场直接洒水或洒干粉，这种方法的缺点是：因为水或干粉在空投作业时容易被大风及上升的热气流吹散，以至于灭火剂材料不能直接作用于火场，其灭火效果并不明显；许多国家过去也曾经使用过人工挖沟伐木等开辟防火林带的方法，但终因费工费时且既不安全又不能有效阻止大面积的林火而不得不放弃使用；总之，面对如此频繁发生的自然灾害，目前世界上还没有一种直接有效扑灭或隔离大面积森林草场火灾的消防装置。
本发明的目的是针对上述现象技术存在的缺陷提供一种既可以实现远距离运输和大面积使用又便于安装和操作、有效的避免因人工作业容易导致的人员伤亡；能够在遇到明火时自动启动灭火装置使灭火剂不受风力影响而直接作用于树梢、树干、地面等不同高度或不同位置的着火点；且制造成本低、性能安全可靠的森林自动化消防装置。
为达到上述目的，本发明提供了一种专门用于救助森林火灾的空投贮压式森林自动灭火弹装置，本人曾在专利申请号01109687.X和01110367.1有关《易熔阀式灭火弹》发明专利请求书中作过一些描述，作为进一步的技术改进方式，本发明所述空投贮压式森林自动灭火弹是采用将一个安装了尾翼、空心套管和定位杆的泡沫或干粉灭火器连接上一根或数根安装有降落伞、喷桶和固定架的导管的方法，所述导管可以长达数十米能将泡沫或干粉等灭火剂材料输送到位于灭火弹远端的喷桶内，从而起到扩大灭火器作业距离和作业范围的作用；所述喷桶安装了用低熔点金属或塑料材料制作的易熔阀，能够在遇到明火时不需要人工操作就可以自动喷射灭火剂；所述降落伞尾部以一根绳索与处于灭火弹远端的一个喷桶以及固定架连接，当灭火弹被飞机空投后，降落伞在空气阻力的作用下张开并拉开呈盘绕状态的导管，当灭火弹落地后降落伞以及连接喷桶的导管能够方便的搭接在森林中的树梢或树干上，使在导管上连接的多个喷桶处于不同高度的作业面上；所述灭火器安装了降落伞、尾翼、空心套管和定位杆后可以被用于飞机空投作业并使弹体平稳落地插入地表呈直立状。
所述喷桶由喷桶体、高压水枪、加强筋板、易熔阀、顶杆、密封圈、喷嘴头所构成，其中喷桶体在上下两个大的端面上各有一个凸起的圆柱并开有罗丝口，罗丝口用来连接固定导管的连接管件，喷桶体的内部为空腔结构，外缘每一个端面上分别开有圆孔且与空腔相通，圆孔内插接了高压水枪，高压水枪是一根外径与圆孔相匹配的空心金属管，在管的一端插入圆孔并与喷桶体焊接为一个密封的整体；在高压水枪的下面焊接了一条长方形的加强筋板用来保护高压水枪防止其在使用中受外力碰撞而折断或变形，高压水枪的另一端车有罗纹用来安装喷嘴头；喷嘴头的底部有罗丝扣与高压水枪拧接在一起并连接有一个密封圈，喷嘴头的内腔是一个楔形通孔，在楔形通孔的开口处也安装了一个密封圈；带有楔形头部的顶杆尾部呈圆柱状并插入喷嘴头的开口内，顶杆与楔形通孔之间采取动配合的连接方式；在安装了顶杆的喷嘴头外面套上了一个用低熔点金属或塑料材料制成的帽状易熔阀，易熔阀底边索紧喷嘴头以后压住顶杆使喷嘴在常温状态下实现密封；喷桶在安装时可以是一个也可以是两个以上，安装多个喷桶时喷桶之间通过导管相互连接，除顶端的喷桶连接有降落伞外最下面的喷桶直接安装在弹体尾部，实际作业时每一个喷桶处于不同高度的作业工作面并可以实施自动化灭火作业，每一个喷桶外缘向外伸出一个或多个高压水枪喷嘴，在高压水枪上安装了带有易熔阀的喷嘴头，当易熔阀因接触明火而发生物理自熔时其内部包裹着的顶杆在弹体内泡沫压力的作用下穿透易熔阀从而导通喷嘴以使喷嘴向火场释放灭火剂。
所述导管是用阻燃材料编织或塑制的可弯曲的软质管材，导管通过管件固定在喷桶上，导管的作用是连接灭火器、降落伞与喷桶并向喷桶内输送灭火剂。
所述固定架的顶部为环状结构并与降落伞连接在一起，在环状结构的下面分别连接的三条长杆包住呈盘绕状的导管并分别插入在弹体尾部焊接的管套中，用来使盘绕的导管在移动和运输过程中不致脱散。
所述灭火器是一个头部呈半球或圆锥状的弹体，在其头部焊上了一根柱状的金属定位杆，用来使弹体在落地时插入地表并使弹体保持直立状态，在弹体尾部的外表面沿圆周120°分别焊接了三根用来插入固定架长杆的空心套管，每一根空心套管对应弹体轴心处焊有一片平行四边形尾翼。
采用上述结构之后，可以使用飞机将空投贮压式森林自动灭火弹进行远距离运输和大面积投放使用，特别是在发生森林大火时用于将其沿火势走向提前进行布洒，使其构筑成数十米乃至数百米宽度的消防隔离林带以阻止火势的进一步漫延；由于空投贮压式森林自动灭火弹喷嘴自身所具有的遇明火开启并喷射灭火剂的功能，所以能够在灭火作业中无需人工操作而自动作业，便于安装和操作，能有效的避免因人工作业所导致的人员伤亡；落地后的灭火弹弹体呈现直立状，其连接有降落伞和导管的喷桶可以很容易的搭接在树上使数个喷桶作用于不同高度位置的火场，此种灭火方式可以避免灭火剂在空中被大风吹散；该套装置不需要复杂的机械构造和电子控制装置，所以结构简单、制造成本低；该装置的弹体内部仍旧沿用了传统泡沫灭火器的结构原理，因此在使用中是安全可靠的。
以下结合附图对本发明的空投贮压式森林自动灭火弹作进一步的详细描述：
图1是空投贮压式森林自动灭火弹的外观示意图
图2是空投贮压式森林自动灭火弹空投状态示意图
图3是喷桶(未安装喷嘴)外观示意图
图4是喷桶(未安装喷嘴)纵向结构剖面图
图5是喷嘴的纵向结构剖面图
图6是弹体外观示意图
图7是弹体A视图
图8是固定架外观示意图
从图1至图2所示的本发明实施方式可以看出，空投贮压式森林自动灭火弹由安装有降落伞(1)、喷桶(2)、导管(3)、固定架(4)、的弹体(5)所构成，喷桶(2)之间以导管(3)相连接，处于弹体(5)远端的喷桶(2)顶部被密封并有一个环扣连接一个降落伞(1)和一个固定架(4)，处于弹体(5)近端的喷桶(2)底部直接与弹体(5)的底部安装在一起；如图2所示：当降落伞(1)在空中受空气阻力被打开后固定架(4)被向上拉出而使盘绕着的导管(3)也向上拉长，位于导管(3)顶部及中间位置的喷桶(2)随着导管的展开而位于不同的高度位置。
在图3、图4、图5中，喷桶(2)由喷桶体(6)、高压水枪(7)、加强筋板(8)、易熔阀(9)、顶杆(10)、上密封圈(11)、喷嘴头(12)、下密封圈(13)所构成；其中喷桶体(6)呈圆形或多角形，在其上下两个大的端面上各有一个凸起的罗口(20)用来连接导管(3)的固定管件，喷桶体(6)外缘沿圆周分别开有用于连接高压水枪(7)的圆孔(21)，喷桶体(6)的内部为空腔结构且与罗口(20)和圆孔(21)相通；高压水枪(7)是一根外径与圆孔(21)直径相匹配的空心管，管的一端插入圆孔(21)并与喷桶体(6)焊接为一体，高压水枪可以是一根也可以是两根以上，在高压水枪(7)的下面焊接了一条长条形状的加强筋板(8)，在高压水枪(7)的另一端开口处外缘车有罗纹(22)用来连接喷嘴头(12)；如图5所示：喷嘴头(12)一端的罗扣(23)套接在高压水枪(7)的罗纹(22)上并在连接处安装了下密封圈(13)，喷嘴头(12)的内腔是一个楔形通孔(24)，在楔形通孔(24)的开口处安装了一个上密封圈(11)，用金属材料加工成楔形头部的顶杆(10)的尾部有一圆柱形凸起(25)用来套接上密封圈(11)并插入通孔(24)，为保证顶杆(10)与通孔(24)之间的密封和动配合，在顶杆(10)的圆柱形凸起(25)上面涂有润滑脂(26)；在安装了顶杆(10)的喷嘴头(12)外面套上了一个用低熔点金属或塑料材料冲压加工成帽状的易熔阀(9)，易熔阀(9)尾部边缘向顶杆(10)头部的凹槽(27)内弯曲索紧以压住顶杆(10)实现喷嘴在常温状态下的密封；当喷嘴头接触明火时易熔阀(9)会因受热发生物理性自熔，此时顶杆(10)在来自箭头方向所示灭火剂压力的作用下冲破易熔阀(9)，从而实现喷嘴头遇明火自动开启的功能。
在图6、图7中，弹体(5)是改变了外形结构的泡沫灭火器，与传统灭火器不同的是：弹体(5)由带有半球状或圆锥状弹头的弹体壳(14)、套管(15)、尾翼(16)、定位杆(17)、截门(18)所构成；在弹体壳(14)头部的轴心处焊接了一根柱状定位杆(17)，定位杆可以在弹头向下着地时插入地表而使弹体呈现直立状；沿弹体壳(14)尾部外缘分别纵向焊接有三根用金属空心管材料制成的套管(15)，套管(15)的外壁上对应弹体纵轴焊有平行四边形的尾翼(16)，套管(15)和尾翼(16)沿弹体(5)尾部圆周按120°均匀分布；在弹体壳(14)的尾部端面轴心处有一个圆柱形凸起(28)，圆柱形凸起(28)的中心为空腔且与弹体(5)内部相通，截门(18)安装在圆柱形凸起(28)内，通过控制截门手柄可以方便的开启或关闭灭火剂输送管路；在弹体壳(14)的尾部还安装了一个内部压力显示器(19)；在弹体(5)内充填有水基泡沫或干粉灭火材料并以气体进行充压，打开截门时加压后的灭火剂材料会被压缩气体推入与截门相连通的导管和喷桶内。
在图1、图2、图8中，固定架(4)是在一个环形结构的金属管下面分别安装有三条圆柱状的长杆(29)，环形结构连接在降落伞下面，长杆(29)则用来包住盘绕着的导管(3)并将长出的部分插入弹体尾部上的套管(15)内，用来防止导管脱散。
本发明的空投贮压式森林自动灭火弹按下述方式进行工作：图2中用飞机将开启了截门(18)的灭火弹空远到森林火灾现场上空并沿火势走向的横延线分组并成批投下灭火弹，灭火弹上装置的降落伞(1)在空气阻力下自动张开并拉动固定架(4)的长杆(29)与弹体(5)脱离，此时弹体重力将盘绕着的导管(3)拉开成条状，落地后降落伞(1)以及连接喷桶(2)的导管(3)搭落在森林中的树杈上，位于整条导管顶部和中间位置的喷桶(2)随导管的展开而位于不同高度的作业面上，由于在灭火弹内部充填了压缩气体和灭火剂，使得弹体内部压力高于弹体外部的大气压力，当有明火接触到喷桶(2)时，喷嘴头(12)上套接的易熔阀(9)在高温下熔化，楔形顶杆(10)在弹体内部压力的作用力下顶破熔化的易熔阀(9)从而使喷嘴失去密封，灭火剂在压缩气体的压力作用下会从喷嘴头(12)喷射出来，实现灭火作业过程。
对于本发明来说，除了易熔阀使用低熔点金属材料制造外其他的零部件须采用金属等材料或阻燃材料制造，以保证灭火弹在火灾现场中不会因自燃而加大火势或因热变形而影响各个部件的使用效果；同时必须采用密封工艺，以保证灭火器及其连接管道内的工作压力；除了图1到图8所示结构外，本发明的空投贮压式森林自动灭火弹及其零部件还可以具有其他的结构变形而不脱离本发明的范围，例如，易熔阀的形状可以是其他的形状如片状、柱柱等；喷桶及喷嘴头的形状也可以是其他的形状，如三角形、矩形、球形、锥形等；喷桶及喷嘴头的数量可以是一个也可以是多个；固定架长杆的数量可以是三根也可以是六根。

Claims (5)

1、一种空投贮压式森林自动灭火弹，将一个安装了空心套管(15)、尾翼(16)、和定位杆(17)的泡沫灭火器连接上安装有降落伞(1)、喷桶(2)和固定架(4)的导管(3)的方法，所述导管(3)将灭火剂输送到灭火弹远端的喷桶(2)内；所述喷桶(2)安装了用低熔点金属材料制作的易熔阀(9)，能够在遇到明火时自动喷射灭火剂；所述降落伞(1)尾部与喷桶(2)及固定架(4)连接，降落伞(1)拉开呈盘绕状态的导管(3)使在导管(3)上连接的多个喷桶(2)处于不同高度的作业面；所述灭火器安装了降落伞(1)、尾翼(16)、套管(15)和定位杆(17)后用于飞机空投作业。
2、根据权利要求1所述的空投贮压式森林自动灭火弹，其特征在于：所述喷桶(2)由喷桶体(6)、高压水枪(7)、加强筋板(8)、易熔阀(9)、顶杆(10)、密封圈(11)、喷嘴头(12)所构成；喷桶体(6)端面上各有一个凸起的圆柱并开有罗丝口(20)，喷桶体内部为空腔，外缘分别开有圆孔(21)且与空腔相通，圆孔内插接高压水枪(7)；高压水枪(7)是外径与圆孔相匹配的空心管，管的一端与喷桶体(6)焊接为密封的整体；高压水枪(7)下面焊接一条长方形的加强筋板(8)，高压水枪(7)的另一端车有罗纹(22)用来安装喷嘴头(12)；喷嘴头(12)底部有罗丝扣(23)与高压水枪拧接在一起并连接密封圈(11)，喷嘴头(12)的内腔是楔形通孔(24)；楔形头部的顶杆(10)尾部呈圆柱状并插入喷嘴头(12)的开口内；在安装了顶杆(10)的喷嘴头(12)外面套上了一个帽状易熔阀(9)，易熔阀(9)底边索紧喷嘴头(12)；喷桶(2)可以是一个也可以是两个以上，喷桶外缘向外伸出一个或多个高压水枪(7)。
3、根据权利要求1所述的空投贮压式森林自动灭火弹，其特征在于：所述导管(3)用阻燃材料编织或塑制的软质管材，导管(3)固定在喷桶(2)上并向喷桶内输送灭火剂。
4、根据权利要求1所述的空投贮压式森林自动灭火弹，其特征在于：所述固定架(4)的顶部为环状结构并与降落伞(1)连接在一起，在环状结构的下面分别连接的三条长杆(29)包住呈盘绕状的导管(3)并分别插入在弹体(5)尾部焊接的套管(15)中。
5、根据权利要求1所述的空投贮压式森林自动灭火弹，其特征在于：所述灭火器是一个头部呈半球或圆锥状的弹体(5)，在其头部焊上了一根柱状的定位杆(17)，在弹体(5)尾部的外表面沿圆周120°分别焊接了三根空心套管(15)，每一根套管(15)对应弹体轴心处焊有一片平行四边形尾翼(16)。
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