专利名称：一种脉冲喷射式消防灭火枪的制作方法
技术领域：
本发明属于消防灭火器材技术领域，具体涉及脉冲喷射式灭火装置。
现有消防灭火枪一般采取长时间连续喷射灭火剂以达到灭火的临界值来扑灭火灾，这不仅需要消耗大量的灭火剂，且因须携带大量的灭火剂而带来行动、操作不方便，不能够机动灵活地适应各种火灾环境的灭火需要，灭火效力低，还会给环境造成严重污染。
虽然近年来国内外有关于采用细水雾灭火机理的探索性理论研究，并有一些实验研究，但在市场上还未见有细水雾灭火的相关产品，而且连续喷射灭火的缺点并未得到根本性改变。至今未见有采用脉冲喷射式灭火枪的报道。
本发明提供一种脉冲喷射灭火枪，用它灭火效率高，可大大节省灭火剂。
附
图1为本发明脉冲喷射灭火枪的结构原理示意图。
这种脉冲喷射灭火枪，其特征在于灭火枪枪体(1)的枪芯(5)是一中空的圆柱体，中部设气缸(25)，内装前活塞(20)和后活塞(21)，两活塞之间为注有润滑油的油腔(7)；气缸(25)后部的内腔中装有阀座(27)，套装有弹簧(29)的阀芯(28)安装在阀座(27)内；扳机(30)与阀芯(28)后端的阀杆(31)在交叉点上以铆钉可转动式相销接，扳机(30)的上端用销钉(3)安装在灭火枪枪芯(5)上；在枪芯(5)中部、阀座(27)前端的壁上设有由向内单向阀构成的通向气缸(25)内的压力气体进气口(26)，该进气口(26)位于当扳机(30)放开时阀芯(28)前端可将其封堵、而当扳动扳机(30)时进气口(26)可被打开的位置；在靠近阀座(27)前端的气缸壁上设有用于阻挡活塞的凸肩(6)；气体卸压孔道入口(24)开在位于气缸(25)中靠近凸肩(6)前面的气缸壁上，并由开在壁内的气体卸压孔道(23)，经卸压阀(19)，连通到枪芯(5)前端的卸压口(14)；灭火剂出口阀(11)的进口端套装弹簧(10)后与灭火枪喷嘴(12)连接，再用前盖(15)封装固定在枪芯(5)的前端，灭火剂出口阀(11)的出口端装有调压螺栓(13)；灭火剂出口阀(11)的进口端和前活塞(20)之间为灭火剂腔(8)，在灭火剂腔(8)最前部的内壁上装有利用前活塞(20)的触碰控制高压气体卸压孔道(23)开闭的卸压阀(19)，该卸压阀(19)的柱体套装弹簧(18)后安装在卸压孔道(23)通过位置的内壁凹槽内，卸压阀(19)柱体凸出在气缸内壁以上的尾端是一后低前高的斜面(16)，柱体上开有当柱体凸出的尾端斜面被前活塞(20)全部压入气缸内壁凹槽时可将卸压孔道(23)接通的卸压阀孔道(17)，而当前活塞(20)后退移开卸压阀(19)的柱尾斜面(16)、卸压阀(19)柱体被弹簧(18)弹出而使尾端凸出于气缸内壁时、该卸压阀孔道(17)被移位而使气体卸压孔道(23)关闭；在枪芯(5)上位于靠近卸压阀(19)之后的灭火剂腔(8)的壁上，设有由向内单向阀构成的灭火剂进口(9)。
使用时，将灭火剂进口9接上具有一定压力的灭火剂供应源，进气口26接上压力气体供应源；具有一定压力的灭火剂经灭火剂进口9、进入灭火剂腔8，推动活塞20、进而推动活塞21向后运动，直到灭火剂腔体8注满灭火剂、后活塞21到达凸肩6；扳动扳机30，阀杆31带着阀芯28下移而压缩弹簧29并使压力气体进气口26打开，由压力气体供应源提供的压力气体从进气口26进入气缸25，推动后活塞21向前移动，从而推动前活塞20向前运动，使灭火剂腔体8内的灭火剂被压缩而压力升高，当灭火剂的压力超过由调压螺栓13调节而设定的灭火剂出口阀11的控制压力时，灭火剂出口阀11被迅速冲开，灭火剂从灭火枪喷嘴12中喷射出去；当灭火剂开始喷射时，即可松开扳机30，被压缩的弹簧29回弹使阀芯28上移关闭进气口26；随着灭火剂腔8内的压力减小，前活塞20继续前移而碰到卸压阀19柱体凸出在气缸内壁以上的尾端斜面16，并进而压缩弹簧10；柱体尾端斜面16被前活塞20压入气缸内壁凹槽的同时弹簧18被压缩，卸压阀孔道17将卸压孔道23接通即卸压阀19被打开，气缸25内的高压气体从卸压孔道入口24、经卸压孔道23通过卸压阀19至枪芯5前端的卸压口14卸掉；随着气缸25内的压力减小，同时在弹簧10的回弹作用下，前活塞20向后运动，当前活塞20后退而离开卸压阀19的柱尾斜面16、卸压阀19柱体被弹簧18弹出而使尾端凸出于气缸内壁时，卸压阀孔道17的移位使气体卸压孔道23关闭；前活塞20向后运动至超过灭火剂进口9时，灭火剂进口9即被打开，灭火剂再次经由灭火剂进口9进入灭火剂腔体8，这样就完成了一次脉冲式喷射。
以后照此重复进行，形成一发发脉冲式的灭火剂喷射。
脉冲射流是一种非连续性地间断射流，这种间断式的射流的形象很类似于子弹，它可为聚能骤放的形式所产生。由于以脉冲方式在数毫秒的时间内将灭火剂射出，灭火剂带着很大的动能，以非常高的速度射向火灶，穿透火球，用它灭火仅需使用极少的灭火剂，即可在很短的时间内将火扑灭，不仅节省灭火剂，降低了灭火成本，而且大大减少了灭火剂对环境的污染。较大型的脉冲喷射灭火枪可采用压力较高的压力气体，射程较远，可固定安装在消防车上、或固定安装在具有重大火灾危险源的地方作为固定消防设施，用于扑灭较大的火灾。由于脉冲喷射灭火效率高，仅需消耗极少的灭火剂，故可做成便携式的液体脉冲喷射灭火枪，使用方便、灵活机动；适用于扑灭严重的油品火灾和林火，以及扑灭汽车、橡胶轮胎与居室内的小面积火灾。
本发明脉冲喷射灭火枪，能适用于包括水在内的绝大多数液体灭火剂。当采用水为灭火剂时，由于采用较高的压力使水喷射系统产生非连续性的脉冲水雾喷出，脉冲灭火枪不使用雾喷头，细水雾的生成是靠空气和水分子的碰撞来实现的，因此不存在现有雾喷头灭火器的堵塞问题；同时，细小水雾珠蒸发起到迅速制冷和隔绝燃烧物体处的氧气的作用，降低燃烧物表面的温度从而达到灭火的目的，这种高压小流量的脉冲水雾灭火较常用的水龙头大流量的水柱连续喷射灭火可节水90％以上。现有连续水流灭火方法因会导电的安全问题而对带电区域的火灾不能采用，而本发明脉冲喷射产生的非连续性的脉冲射流水雾不会导电，故也可用于带电区域火灾的灭火。
以下结合附图具体说明本发明的实施例。
实施例1本实施例是一种便携式的脉冲喷射灭火枪。灭火剂供应源和压力气体供应源由灭火剂供压包2提供。
灭火枪的枪芯5是一中空的钢质圆柱体，内装前活塞20和后活塞21，两活塞之间的间隙为注润滑油的油腔7；气缸25后部的内腔中装有阀座27，套装有弹簧29的阀芯28安装在阀座27内；扳机30与阀芯28后端的阀杆31在交叉点上以铆钉可转动式相销接，扳机30的上端用销钉3安装在灭火枪枪芯5上；在枪芯5中部阀座27的前部位置的壁上安装作为进气口26的向内单向阀，该进气口26位于当扳机30放开时阀芯28前端可将其堵住、而当扳动扳机30时进气口26可被打开的位置；在靠近阀座27前端的气缸壁上设有用于阻挡活塞的凸肩6；在位于枪芯5的下部、凸肩6的前面位置的气缸25壁上开一气体卸压孔道入口24；卸压孔道入口24至枪芯5前端的卸压口14之问内壁上开一气体卸压孔道23；灭火剂出口阀11的进口端套装弹簧10后与灭火枪喷嘴12连接，再用前盖1 5封装固定在枪芯5的前端，灭火剂出口阀11的出口端安装调压螺栓13；在灭火剂腔8最前部的内壁上装有利用前活塞20的触碰控制高压气体卸压孔道23开闭的卸压阀19，该卸压阀19的柱体套装弹簧18后安装在卸压孔道23的经过位置的内壁凹槽内，卸压阀19柱体凸出在气缸内壁以上的尾端是一后低前高的斜面16，柱体上开有当柱体凸出的尾端斜面被前活塞20全部压入气缸内壁凹槽时可将卸压孔道23接通的卸压阀孔道17，而当前活塞20后退移开卸压阀19的柱尾斜面16、卸压阀19柱体被弹簧18弹出而使尾端凸出于气缸内壁时、该卸压阀孔道17被移位可使气体卸压孔道23关闭；在枪芯5上位于灭火剂腔8前部、卸压阀19之后的位置上，设有由向内单向阀构成的灭火剂进口9。
枪体1的上方的前后两端安装有供背带用的两只背带环4，枪体1下前方安装供手抓握的把柄21。
灭火剂供压包2包括灭火剂瓶40、压力气瓶41和耐压传输管组成，压力气瓶41上装有压力气瓶开关35，开关35的一出口端和压力表34的进口端相连接，压力表34的出口端通过耐压传输管32与灭火枪1的进气口26相连接；开关35的另一出口端通过耐压传输管36经限压阀37接至灭火剂瓶40相连接；灭火剂瓶40内安装传输管42和控制开关39进口相连接，灭火剂传输管42的下端口处于灭火剂液的底部、控制开关39进口经压力表38通过耐压传输管33与灭火枪1的灭火剂进口9相连接。整个灭火剂供压包2装在一个可背在背上或挎在肩上的背包内。
本实施例使用水作为灭火剂时，一个背包式的灭火剂供压包2包含一个12升的水桶作为灭火剂瓶38，压力气瓶41为一个容量为2升、耐压300巴的气瓶，气瓶中可预先充有压缩空气，也可充入氮气或是其它阻燃性气体，通过调节开关35和压力调节阀37，经传输管向水桶提供6巴的压力，向灭火枪提供25巴的压力。在压力差的作用下，灭火剂出口阀11在极短的时间内打开，喷出30-150μm的水雾，速度可达120-200m/s。
灭火时，灭火剂供压包2中灭火剂瓶40内的灭火剂在压力气瓶41提供的6巴压力压力作用下，经传输管42、压力表38、传输管33，由灭火剂进口9进入灭火剂腔8时，推动活塞20、进而推动活塞21向后运动，直到灭火剂腔体8注满灭火剂、后活塞21退至凸肩6；扳动扳机30，阀杆31带着阀芯28下移而使进气口26打开并压缩弹簧29，由压力气瓶41提供具有25巴压力空气通过传输管32从进气口26进入气缸25，推动后活塞21向前移动，从而推动前活塞20向前运动，使灭火剂腔体8内的灭火剂被压缩，灭火剂不能回流而形成高压；当灭火剂腔8内的压力超过由调压螺栓13调节而设定的灭火剂出口阀11的控制压力时，灭火剂出口阀11被迅速冲开，灭火剂从灭火枪喷嘴12中喷射出去；当灭火剂腔内的灭火剂快喷射完时，松开扳机30，被压缩的弹簧29回弹使阀芯28上移关闭进气口26；在喷射过程中随着灭火剂腔8内的压力减小，前活塞20前移而碰压到卸压阀19尾端的后低前高的斜面16，卸压阀19被打开的同时弹簧18被压缩，卸压阀孔道17与卸压孔道23接通，气缸25内的高压气体经卸压孔道23通过卸压阀19从卸压口14卸掉，同时前活塞20压缩弹簧10；在弹簧10的回弹作用下，前活塞20向后运动，当前活塞20后退移开卸压阀19的柱尾斜面16、卸压阀19柱体被弹簧18弹出而使尾端凸出于气缸内壁时，该卸压阀孔道17被移位使气体卸压孔道23关闭；前活塞20向后运动至超过灭火剂进口9时，灭火剂进口9即被打开，灭火剂再次经由灭火剂进口9进入灭火剂腔体8，完成了一次脉冲式喷射。
这种便携式的脉冲喷射灭火枪，每脉冲可发射0.25-1升的灭火剂，射程为1-15m，使用方便、灵活机动，对户内外灭火都很有效。特别适用于扑灭居室内的小面积火灾，油品火灾，林火，以及扑灭汽车与橡胶轮胎火灾。
实施例2本实施例是一种适宜固定安装在消防车上、或固定安装在具有重大火灾危险源的地方作为固定消防设施，用于扑灭较大火灾的较大型的脉冲喷射灭火枪。
这种脉冲喷射灭火枪的灭火剂供应源可采用具有较大容量且可耐较大压力的灭火剂储罐，压力气体供应源可采用空气压缩机或大的高压储气罐。
空气压缩机或高压储气罐的高压气体出口端连接有压力阀和压力表，并通过耐压传输管与灭火枪1的进气口26相连接，同时用一开关与另一出口端通过耐压传输管经限压阀接至灭火剂储罐；灭火剂储罐内安装的传输管和控制开关通过耐压传输管与灭火枪1的灭火剂进口9相连接。这种较大型的脉冲喷射灭火枪，每脉冲可发射1-3升的灭火剂，射程可达10-30m，对户外灭火很有效。特别适用于扑灭大面积的火灾，如储油罐火灾、森林火灾和建筑火灾。
由于这种较大型的脉冲喷射灭火枪所采用的压力气体压力高，喷射力大，射程远，在操作时具有较大的反冲力，宜以可上下、左右转动的操纵架固定安装在消防车上，或安装在具有重大火灾危险源的地方作为固定的消防设施用；由于所用的灭火剂量较大，灭火剂供应源可采用具有较大容量且可耐较大压力的灭火剂储罐，在需要使用时由消防车将以操纵架固定的灭火枪和灭火剂储灌拖到火灾现场进行灭火。
权利要求
1.一种脉冲喷射灭火枪，其特征在于灭火枪枪体(1)的枪芯(5)是一中空的圆柱体，中部设气缸(25)，内装前活塞(20)和后活塞(21)，两活塞之间为注有润滑油的油腔(7)；气缸(25)后部的内腔中装有阀座(27)，套装有弹簧(29)的阀芯(28)安装在阀座(27)内；扳机(30)与阀芯(28)后端的阀杆(31)在交叉点上以铆钉可转动式相销接，扳机(30)的上端用销钉(3)安装在灭火枪枪芯(5)上；在枪芯(5)中部、阀座(27)前端的壁上设有由向内单向阀构成的通向气缸(25)内的压力气体进气口(26)，该进气口(26)位于当扳机(30)放开时阀芯(28)前端可将其封堵、而当扳动扳机(30)时进气口(26)可被打开的位置；在靠近阀座(27)前端的气缸壁上设有用于阻挡活塞的凸肩(6)；气体卸压孔道入口(24)开在位于气缸(25)中靠近凸肩(6)前面的气缸壁上，并由开在壁内的气体卸压孔道(23)，经卸压阀(19)，连通到枪芯(5)前端的卸压口(14)；灭火剂出口阀(11)的进口端套装弹簧(10)后与灭火枪喷嘴(12)连接，再用前盖(15)封装固定在枪芯(5)的前端，灭火剂出口阀(11)的出口端装有调压螺栓(13)；灭火剂出口阀(11)的进口端和前活塞(20)之间为灭火剂腔(8)，在灭火剂腔(8)最前部的内壁上装有利用前活塞(20)的触碰控制高压气体卸压孔道(23)开闭的卸压阀(19)，该卸压阀(19)的柱体套装弹簧(18)后安装在卸压孔道(23)通过位置的内壁凹槽内，卸压阀(19)柱体凸出在气缸内壁以上的尾端是一后低前高的斜面(16)，柱体上开有当柱体凸出的尾端斜面被前活塞(20)全部压入气缸内壁凹槽时可将卸压孔道(23)接通的卸压阀孔道(17)，而当前活塞(20)后退移开卸压阀(19)的柱尾斜面(16)、卸压阀(19)柱体被弹簧(18)弹出而使尾端凸出于气缸内壁时、该卸压阀孔道(17)被移位而使气体卸压孔道(23)关闭；在枪芯(5)上位于靠近卸压阀(19)之后的灭火剂腔(8)的壁上，设有由向内单向阀构成的灭火剂进口(9)。
2.一种配套脉冲喷射灭火枪用的灭火剂供压包，其特征在于包括灭火剂瓶(40)和压力气瓶(41)组成；压力气瓶(41)上装有开关(35)，开关(35)的一路经压力表(34)通过压力气体传输管(32)与灭火枪(1)的进气口(26)相连接；另一路通过传输管(36)经限压阀(37)接至灭火剂瓶(40)内与灭火剂液面以上的空间相连通；下端开口伸至灭火剂瓶(40)底部的传输管(42)，其上端经开关(39)、压力表(38)和灭火剂传输管(33)与灭火枪(1)的灭火剂进口(9)相连接。
全文摘要
本发明脉冲喷射灭火枪,特征是具有压力的灭火剂进入灭火剂腔,推动活塞后移;扳动扳机,压力气体进入气缸推动活塞前移;灭火剂压力超过调压螺栓设定压力时,迅速冲开喷嘴喷射出去;松开扳机,进气口关闭;活塞前移碰到卸压阀,卸压孔道被打开,气缸内的压力气体卸掉,活塞后,气体卸压孔道关闭、灭火剂进口被打开;如此反复进行,形成脉冲式喷射;仅需极少量灭火剂就可在很短的时间内将火扑灭,使用方便。
文档编号A62C17/00GK1380121SQ01113528
公开日2002年11月20日 申请日期2001年4月11日 优先权日2001年4月11日
发明者秦俊, 王喜世, 廖光煊, 范维澄 申请人:中国科学技术大学