一种便携式高压水雾灭火器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高压水雾灭火技术领域，具体涉及一种便携式高压水雾灭火器。
技术背景
[0002]中国专利CN101574564 A公布了一种手提细水雾灭火器，利用高压将二氧化碳溶于水中，并达到过饱和状态；同时利用未溶的二氧化碳高压气体作为喷射细水雾的驱动压力，实现单瓶细水雾灭火。该灭火器虽然为单瓶结构设计，手提、中等压力和单管输送方法实现气泡雾化细水雾，具有结构简单、使用方便等特点，但是，由于在较低压力2.5M Pa至4MPa条件下灌注过饱和二氧化碳的水，其水的雾化效果受到了很大的限制，以至于灭火效果大大降低。而常规双流体雾化技术一般需要两个储压钢瓶，分别储存水和高压气体;两根输送管路，分别输送水和辅助雾化气体；以及两个控制阀门分别进行控制；虽然雾化效果好，但系统复杂，便携困难，使用不便。
【发明内容】
[0003]本发明解决的技术问题:提供一种便携式高压水雾灭火器，依靠释放自身所储存的压缩能量，压缩封闭腔室中储存的高压水自输出接头连续不断的喷出，满足高压水雾灭火所需要的最低压力，通过连接雾化喷头实现高压水雾灭火。
[0004]本发明的技术解决方案:一种便携式高压水雾灭火器，包括钢瓶，所述钢瓶的前盖上装有调压阀、输出接头、注水接头及前测压接头，所述钢瓶的内腔中装有活塞将钢瓶内腔分隔成左腔室和右腔室;所述左腔室为储水腔，右腔室为储能腔;通过右腔室释放其所储存的压缩能量推动活塞向左移动，压缩左腔室中储存的高压水经调压阀、输出接头及管路输送至雾化喷头喷出，直至活塞移动到钢瓶的内腔最左端。
[0005]所述钢瓶的后盖上装有后测压接头、充气接头、排水口，所述右腔室中通过充气接头充入可压缩气体实现第一次储存压缩能量，通过注水接头向左腔室注入高压水推动活塞向右移动压缩右腔室中的可压缩气体实现第二次储存压缩能量。
[0006]所述右腔室中装有预压缩的弹性体，所述钢瓶的后盖上设有排气孔，通过预压缩弹性体使其变形实现第一次储存压缩能量，通过注水接头向左腔室注入高压水推动活塞向右移动压缩弹性体实现第二次储存压缩能量。
[0007]所述弹性体为弹簧或碟簧或其它弹性材料或部件。
[0008]所述活塞上装有安全阀。
[0009]本发明具有的优点和效果:
[0010]1、本发明采用单瓶便携结构设计，使结构大为简化，同时，根据设计需要可选择性地配置控制阀元件。
[0011]2、本发明依靠释放自身所储存的压缩能量，压缩封闭腔室中储存的高压水自输出接头连续不断的喷出，通过调压阀控制，满足高压水雾灭火所需要的工作压力，通过连接雾化喷头实现高压水雾灭火。
[0012]3、与现有技术相比，本发明采用一个独立的供水系统，移动使用方便。
【附图说明】
[0013]图1为本发明第一种实施例结构不意图，
[0014]图2为本发明第二种实施例结构示意图，
[0015]图3为本发明第三种实施例结构示意图，
[0016]图4为本发明第四种实施例结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]结合附图1描述本发明的第一种实施例。
[0018]—种便携式高压水雾灭火器，包括钢瓶I，所述钢瓶I的前盖2上装有调压阀3、输出接头4、注水接头5及前测压接头16，所述钢瓶I的内腔中装有活塞6将钢瓶I内腔分隔成左腔室7和右腔室8;所述左腔室7为储水腔，右腔室8为储能腔;通过右腔室8释放其所储存的压缩能量推动活塞6向左移动，压缩左腔室7中储存的高压水经调压阀3、输出接头4及管路输送至雾化喷头喷出，直至活塞6移动到钢瓶I的内腔最左端。所述钢瓶I的后盖9上装有测压接头10、充气接头11、排水口 12，所述右腔室8中通过充气接头11充入可压缩气体实现第一次储存压缩能量，通过注水接头5向左腔室7注入高压水推动活塞6向右移动压缩右腔室8中的可压缩气体实现第二次储存压缩能量。所述活塞6上装有安全阀14。装配及使用方法如下:
[0019]首先，通过钢瓶I前盖2上的注水接头5把左腔室7与大气接通，通过钢瓶I后盖9上的充气接头11向钢瓶I的右腔室8中充入氮气，随着充气压力的升高，右腔室中氮气体积被第一次压缩并储存能量，活塞6向左移动直至钢瓶最左端，由于活塞6的左右端面面积相等，因此，氮气的充气压力达到使水雾化效果最佳所需要的水的最低工作压力Pmin时即可。通过后测压接头10检测充气压力。
[0020]封闭钢瓶后盖上的充气接头11、测压接头10及排水口12，从钢瓶前盖上的注水接头5，用高压水栗向钢瓶的左腔室7注入高压水，当水的压力大于灭火器使水雾化效果最佳所需要的水的最低工作压力Pmin时，在活塞6的左端面上产生较大的向右的推力，活塞开始向右移动，当水的压力达到灭火器所需要的最高设计工作压力Pmax时，注水过程结束，这时，活塞将处于相对平衡的位置上。在注水过程中，通过前测压接头16检测水压。活塞随着水压力的升高不断向右移动，压缩封闭在右腔室8中的氮气，使其体积不断缩小。由于活塞左右端面面积相等，右腔室中氮气压力从Pmin升高至Pmax，氮气体积被再次压缩变形并二次储存能量。氮气由最大体积Vl压缩至最小体积V2，其体积变化量(AV = V1-V2)等于灭火器所需要的水的最小体积V。
[0021]根据气体的等量方程Pl.V1=P2.V2，在已知灭火器所需最低工作压力Pmin( =Pl)、最高设计工作压力Pmax( =P2)和灭火器所需要的水的最小体积V( = Δ V = V1-V2)条件下，即可计算出氮气压缩前后的体积Vl和V2，从而确定灭火器的钢瓶直径、长度等几何尺寸，完成其结构设计。
[0022]钢瓶右腔室中氮气体积第一次被压缩变形，且第一次储存能量是在氮气的充气过程中完成的；第二次被压缩变形，且第二次储存能量是在用高压水栗向钢瓶左腔室注水过程中完成的。经过两次被压缩变形，储存能量的氮气被封存在钢瓶的右腔室中，灭火器所需要的最高工作压力为Pmax的高压水则被封存在钢瓶的左腔室中。
[0023]灭火时，只需要在输出接头4上连接雾化喷头后，打开喷头，经过两次压缩变形的氮气释放其在两次压缩变形过程中的压缩能量，使其体积迅速膨胀，在活塞6的右端面上产生推力，推动活塞向左移动，把钢瓶左腔室中的高压水通过调压阀(减压阀)3、输出接头4及高压胶管输送至喷头，经过喷头雾化后连续喷出，实现高压水雾灭火。直至活塞6移动到钢瓶I的内腔最左端。
[0024]图1中，安全阀14调节并限制充入钢瓶的高压水的最高压力，常闭，当钢瓶左腔室中水的压力等于或大于设定值时，阀打开，泄水；当钢瓶左腔室中水的压力小于设定值时，阀关闭。调压阀3设定输出接头4至雾化喷头之间的工作压力，按照喷头使水雾化效果最佳确定，通常比钢瓶左腔室中水的最高工作压力低。随着喷头不断把水喷出，钢瓶左腔室中水的最高工作压力逐渐降低，但是，调压阀始终保持输出接头4至喷头之间的工作压力为其所设定的压力，直至钢瓶左腔室中水的最高工作压力降低至其设定值。排水口 12设有堵头，用于排出钢瓶右腔室中安全阀14所排泄(或溢流)的少量水。
[0025]结合附图2描述本发明的第二种实施例。
[0026]—种便携式高压水雾灭火器，包括钢瓶I，所述钢瓶I的端盖2上装有调压阀3、输出接头4、注水接头5及前测压接头16，所述钢瓶I的内腔中装有活塞6将钢瓶I内腔分隔成左腔室7和右腔室8;所述左腔室7为储水腔，右腔室8为储能腔;通过右腔室8释放其所储存的压缩能量推动活塞6向左移动，压缩左腔室7中储存的高压水经调压阀3、输出接头4及管路输送至雾化喷头喷出，直至活塞6移动到钢瓶I的的内腔最左端。所述右腔室8中装有预压缩的弹簧13，所述钢瓶I的后盖9上设有排气孔15，通过预压缩弹簧13使其变形实现第一次储存压缩能量，通过注水接头5向左腔室7注入高压水推动活塞6向右移动压缩弹簧13实现第二次储存压缩能量。所述活塞6上装有安全阀14。装配及使用方法如下:
[0027]首先，通过钢瓶I前盖2上的注水接头5把左腔室7与大气接通，由于活塞6左右端面面积相等，按照使水雾化效果最佳所需要的最低工作压力Pmin，计算水在活塞左端面有效面积A上所产生的作用力为F( =Pmin.A)，假设活塞在钢瓶的最左端处于平衡状态，则活塞右端面上的弹簧力F'便是水在活塞左端面上作用力F的反作用力，与之大小相等，方向相反，确定合适的弹簧中径、钢丝直径及其弹性系数K，便可计算出弹簧的预压缩量ΔΧ1;根据灭火器灭火时单个喷头灭火所需要的流量Q及其工作时间T，计算灭火器所需要的水的最小体积V(V = Q.T)，按照活塞左端面有效面积A，最小体积V计算出弹簧的二次压缩量ΔΧ2。根据计算的弹簧的两次压缩量A Xl和△ X2设计和制造弹簧，根据计算的弹簧的二次压缩量ΔXl和Δ X以及弹性系数K，按照公式Pmax.A = K.( Δ Xl+Δ X)，计算出活塞处于相对平衡位置时，钢瓶左腔室注入的水所需要的最高压力Pmax。根据计算结果，确定灭火器的钢瓶直径、长度等几何尺寸，完成其结构设计。
[0028]从钢瓶前盖上的注水接头5，用高压水栗向钢瓶的左腔室7注入高压水，当水的压力大于灭火器使水雾化效果最佳所需要的水的最低工作压力Pmin时，在活塞6的左端面上产生较大的向右的推力，活塞开始向右移动，当水的压力达到灭火器所需要的最高设计工作压力Pmax时，注水过程结束，这时，活塞将处于相对平衡的位置上。在注水过程中，通过前测压接头16检测水压。活塞随着水压力的升高不断向右移动，压缩钢瓶右腔室中的弹簧，使其长度缩小并第二次储存能量。灭火器所需要的水的最小体积V等于弹簧长度第二次压缩的缩小量△ X2与活塞端面面积A之乘积。
[0029]钢瓶右腔室中的弹簧长度第