一种消防用泡沫比例混合装置及方法与流程

1.本发明涉及消防设备技术领域，尤其涉及一种消防用泡沫比例混合装置及方法。


背景技术：

2.消防用泡沫比例混合装置是一种先进的泡沫灭火装置，特别适用于石油化工企业、大型油库等重要的消防工程，泡沫灭火装置是一种将水和泡沫原液按规定比例混合成混合液，以供泡沫设备发泡的装置，主要是通过喷射大量的二氧化碳及泡沫，使其粘附在可燃物上，使可燃物与空气隔绝，破坏燃烧条件，从而达到灭火的目的。
3.现阶段消防灭火所使用的泡沫混合液为泡沫原液与清水按一定比例混兑而成(俗称“泡沫”)，传统的消防装置上会设置有一个专门存放混合液的筒体，在使用时直接从该筒体内抽取喷洒，为了供应足够的泡沫混合液，该存放泡沫混合液的筒体往往被设计的很大，占用了大量空间，且需要频繁维护。
4.另一方面，存放在筒体内的泡沫混合液已经完成了混兑，如果要改变混兑比例，就需要将现有的混合液用完之后，才能够实现对混兑比例的调整。
5.综上所述，目前消防用泡沫比例混合装置结构庞大，且泡沫混合液中泡沫原液浓度无法方便调节的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提出了一种消防用泡沫比例混合装置及方法，与清水供应及泡沫原液供应分离，具有结构轻便简单，可自主进行泡沫混合液调配，同时泡沫混合液中泡沫原液浓度可根据需要进行比例调节。
7.本发明的技术方案是这样实现的：
8.一方面，本发明提供了一种消防用泡沫比例混合装置，包括混液箱体、调配装置及混液装置；其中，
9.调配装置包括比例泵及驱动机构，所述比例泵设置在混液箱体内，比例泵的一端分别连接进液组件及出液组件，所述进液组件用于连接泡沫原液，出液组件与混液装置相连接，驱动机构用于与比例泵的另一端相连接，用于驱动比例泵做抽吸动作；
10.混液装置包括第一三通管件及高压水管，高压水管的一端与第一三通管件其中一个进口相连接，高压水管的另一端用于连接高压水源，第一三通管件的另外一个进口与出液组件相连接，第一三通管件的出口用于通过消防水管连接消防枪头。
11.在上述技术方案的基础上，优选的，所述混液箱体上设置有泡沫原液接头、高压水接头及混合液接头，所述泡沫原液接头的一端与进液组件相连接，另一端用于连接泡沫原液；所述高压水接头的一端连接高压水管，另一端用于连接高压水源；混合液接头的一端与第一三通管件的出口相连接，另一端用于通过消防水管连接消防枪头。
12.进一步，优选的，所述驱动机构还包括用于安装比例泵的安装座，所述比例泵包括泵壳、柱塞杆、进液接头及出液接头，所述泵壳的一端与安装座铰连接，所述柱塞杆的一端
插设于泵壳内，柱塞杆的另一端延伸出泵壳外并与驱动机构相连接，进液接头及出液接头均设置在泵壳远离柱塞杆的一端，进液接头与进液组件相连接，出液接头与出液组件相连接，进液接头内设置有进液单向阀，出液接头内出液单向阀，所述泵壳及柱塞杆均为陶瓷材质。
13.进一步，优选的，所述驱动机构包括凸轮、减速箱及伺服电机，所述减速箱固定安装在安装座侧壁上，伺服电机通过减速箱与凸轮相连接，凸轮与柱塞杆偏心连接。
14.更进一步，优选的，所述混液箱体内还设置有单片机，高压水管与第一三通管件之间设置有流量电磁阀，所述单片机分别与流量电磁阀及伺服电机相连接。
15.在上述技术方案的基础上，优选的，还包括排气装置，所述排气装置包括集气管，所述集气管固定设置在混液箱体内，集气管的末端连接有第二三通管件，进液组件包括第一进液管及第二进液管，所述第一进液管的一端与第二三通管件进口相连接，第一进液管的另一端与泡沫原液接头相连接，第二进液管的一端与第二三通管件的出口相连接，第二进液管的另一端与进液接头相连接；集气管上对应设置有上接头及下接头，出液组件包括第一出液管及第二出液管，第一出液管的一端与出液接头相连接，第一出液管的另一端与上接头相连接，第二出液管的一端与下接头相连接，第二出液管的另一端与第一三通管件的进口相连接，所述上接头与第二三通接头之间所在的储气管中设置有常闭电磁阀，所述常闭电磁阀与单片机相连接。
16.进一步，优选的，所述混液装置还包括搅拌箱，所述搅拌箱分别与第一三通管接头的出口及混合液接头相连接，所述搅拌箱内设置有搅拌杆，搅拌杆上设置有搅拌叶片，搅拌箱外侧设置有用于驱动搅拌杆转动的转动电机，所述转动电机与单片机相连接。
17.进一步，优选的，还包括箱盖，箱盖设置在混液箱体上，箱盖外侧设置有单片机相连接的调节旋钮及显示屏。
18.优选的，还包括移动平台，移动平台底部安装有万向轮，混液箱体竖直固定安装在移动平台上，移动平台上还安装有用于存放泡沫原液的储液罐。
19.另一方面，本发明还公开了一种消防用泡沫比例混合方法，包括步骤如下：
20.s1、通过泡沫原液接头连接泡沫原液容器，高压水接头连接高压水源，混合液接头连接消防枪头；
21.s2、通过调节旋钮调节泡沫原液与水的浓度比例；
22.s3、启动泡沫比例混合装置，调配装置抽吸泡沫原液并通过混液装置与高压水混匀，得到泡沫混合液进行喷射灭火；
23.s4、当泡沫原液容器内的泡沫原液耗干后，通过调节旋钮启动常闭电磁阀开启，对泡沫比例混合装置进行排空处理，加装置泡沫原液后，继续边调配边喷射。
24.本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
25.(1)本发明公开的消防用泡沫比例混合装置，通过高压水管来连接高压水源，通过进液组件连接泡沫原液，通过驱动机构驱动比例泵从而抽吸泡沫原液，通过混液装置实现泡沫原液和清水的混合，相对于现有技术而言，无需提前进行混配，则实现可以边混配边使用，方便快捷；同时，通过控制驱动机构的的速度来调节泡沫原液的流速，可以调节泡沫混合液中原液的浓度，从而实现泡沫混合液中泡沫原液比例浓度调配，进而提高水和泡沫原液混合成混合液的比例混合精度；
26.(2)通过泵壳及柱塞杆均设置为陶瓷材质，可以使比例泵具备耐磨防腐蚀的性能，可靠性高，使用寿命更长；
27.(3)通过在高压水管与第一三通管件之间设置流量电磁阀，可以实时检测高压水的流量信号，通过单片机进行信号反馈来控制伺服电机转速，进而调节泡沫原液的抽吸比例，使得混合液调配更加均匀；
28.(4)通过设置排气装置，当泡沫原液容器内的泡沫原液抽吸完毕后，由于比例泵会持续进行抽吸空气，空气在出液组件受到高压水供应压力下无法被排出，导致比例泵无法正常抽吸泡沫原液，通过设置集气管，可以将第一出液管中的气体进行存储，并通过打开常闭电磁阀，将集气管中的气体通过第二三通管件、第一进液管排空，实现比例泵正常抽吸原液，避免泡沫混合液中无泡沫原液或只有泡沫混合液量不足，导致灭火失效；
29.(5)通过设置搅拌箱，可以将高压水及泡沫原液在搅拌箱中利用搅拌叶片的搅拌，可以快速的进行混匀，使泡沫混合液的浓度更加均匀，提高灭火效果；
30.(6)通过设置调节旋钮，可以自行调节原液的浓度比例，操作简单，可根据用户实际需要进行调节，实用性强。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明公开的消防用泡沫比例混合装置使用状态结构示意图；
33.图2为本发明公开的消防用泡沫比例混合装置的内部结构示意图；
34.图3为本发明公开的消防用泡沫比例混合装置的平面结构示意图；
35.图4为本发明公开的比例泵的内部结构示意图；
36.图5为本发明公开的混液箱体与箱盖结构示意图；
37.图6为本发明公开的箱盖内部结构示意图；
38.附图标识：
39.1、混液箱体；2、调配装置；3、混液装置；21、比例泵；22、驱动机构；23、进液组件；24、出液组件；31、第一三通管件；32、高压水管；11、泡沫原液接头；12、高压水接头；13、混合液接头；20、安装座；211、泵壳；212、柱塞杆；213、进液接头；214、出液接头；215、进液单向阀；216、出液单向阀；221、凸轮；222、减速箱；223、伺服电机；33、流量电磁阀；4、单片机；5、排气装置；51、集气管；511、上接头；512、下接头；52、第二三通管件；231、第一进液管；232、第二进液管；241、第一出液管；242、第二出液管；53、常闭电磁阀；6、搅拌箱；61、搅拌杆；62、搅拌叶片；63、转动电机；7、箱盖；71、调节旋钮；72、显示屏；8、移动平台；81、万向轮；9、储液罐。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基
于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
41.如图1所示，结合图2，本发明实施例公开了一种消防用泡沫比例混合装置，包括混液箱体1、调配装置2及混液装置3。
42.其中，混液箱体1作为整个混合装置的壳体，呈方形设置，混液箱体1可以安装在消防车上或者其他移动式消防设备上。
43.调配装置2，用来将泡沫原液抽吸到混液箱体1中，具体的，调配装置2包括比例泵21及驱动机构22，比例泵21设置在混液箱体1内，比例泵21的一端分别连接进液组件23及出液组件24，进液组件23用于连接泡沫原液，出液组件24与混液装置3相连接，驱动机构22用于与比例泵21的另一端相连接，用于驱动比例泵21做抽吸动作。
44.混液装置3，用来将高压清水与抽吸进入到混液箱体1中的泡沫原液进行混配，具体的，包括第一三通管件31及高压水管32，高压水管32的一端与第一三通管件31其中一个进口相连接，高压水管32的另一端用于连接高压水源，第一三通管件31的另外一个进口与出液组件24相连接，第一三通管件31的出口用于通过消防水管连接消防枪头。
45.采用上述技术方案，通过高压水管32来连接高压水源，通过进液组件23连接泡沫原液，通过驱动机构22驱动比例泵21从而抽吸泡沫原液，通过混液装置3实现泡沫原液和清水的混合，相对于现有技术而言，无需提前进行混配，则实现可以边混配边使用，方便快捷；同时，通过控制驱动机构22的的速度来调节泡沫原液的流速，可以调节泡沫混合液中原液的浓度，从而实现泡沫混合液中泡沫原液比例浓度调配，进而提高水和泡沫原液混合成混合液的比例混合精度。
46.本发明还通过如下技术方案进行实现。
47.为了使本发明的比例混合装置结构更加轻便简洁，操作更加方便，参照附图3所示，本实施例在所公开的混液箱体1上设置有泡沫原液接头11、高压水接头12及混合液接头13，泡沫原液接头11的一端与进液组件23相连接，另一端用于连接泡沫原液；所述高压水接头12的一端连接高压水管32，另一端用于连接高压水源；混合液接头13的一端与第一三通管件31的出口相连接，另一端用于通过通过消防水管连接消防枪头。由此以来，用户在使用时，只需要将对应的接头分别和高压水源、泡沫原液容器及消防枪头连接即可，启动混合装置，则可实现边调配边喷射泡沫混合液，操作方便。
48.作为一些优选实施方式，参照附图4所示，驱动机构22还包括用于安装比例泵21的安装座20，比例泵21包括泵壳211、柱塞杆212、进液接头213及出液接头214，泵壳211的一端与安装座20铰连接，泵壳211呈圆柱形，柱塞杆212的一端插设于泵壳211内，柱塞杆212的另一端延伸出泵壳211外并与驱动机构22相连接，进液接头213及出液接头214均设置在泵壳211远离柱塞杆212的一端，进液接头213与进液组件23相连接，出液接头214与出液组件24相连接，进液接头213内设置有进液单向阀215，出液接头214内出液单向阀216。采用上述技术方案，在驱动机构22的作用下，柱塞杆212在泵壳211内做往复运动，在抽吸力的作用下，泡沫原液通过进液组件23及进液接头213进入到泵壳211内，并从出液接头214排出到出液组件24中，泡沫原液只能通过进液单向阀215进入泵壳211，无法排出；相反的，泡沫原液只能通过出液单向阀216排出泵壳211，无法倒流。
49.由于泡沫原液为化学物质，常规的抽吸泵无法耐腐蚀、耐磨损，会导致泡沫原液抽
吸过程中卸料，或者抽吸泵损坏，为此，本实施例中的泵壳211及柱塞杆212均设置为陶瓷材质。由此一来，利用陶瓷特有的性质可以使比例泵21具备耐磨防腐蚀的性能，可靠性高，使用寿命更长。
50.为了使比例泵21能够均匀的抽吸一定比例的泡沫原液，参照附图2所示，本发明实施例采用的驱动机构22包括凸轮221、减速箱222及伺服电机223，所述减速箱222固定安装在安装座20侧壁上，伺服电机223通过减速箱222与凸轮221相连接，凸轮221与柱塞杆212偏心连接。采用这样的结构设置，通过调节伺服电机223的转速，并通过减速箱222的变速，从而实现凸轮221按照一定的转速进行转动，进而带动柱塞杆212以一定的速度在泵壳211内做往复运动，由于柱塞杆212绕凸轮221做往复运动，泵壳211存在上下摆动，因此泵壳211的一端与安装座20进行铰连接，可以使柱塞杆212以一定的运动行程在泵壳211内做往复运动。
51.为了使清水与泡沫原液混合更加均匀，同时可以调节泡沫原液在泡沫混合液的浓度比例，本实施例采用了一些优选实施方式，具体的，在混液箱体1内设置有单片机4，高压水管32与第一三通管件31之间设置有流量电磁阀33，单片机4分别与流量电磁阀33及伺服电机223相连接。由此一来，通过流量电磁阀33可以实时监测高压水的流量体积，并根据泡沫混合液浓度比例，来调整泡沫原液的浓度，通过设定清水与泡沫混合液的浓度比例后，当流量电磁阀33获取到清水流量体积信号后，信号传输给单片机4，单片机4则可计算获取所需泡沫原液的浓度，从而单片机4发出控制信号来控制伺服电机223的转速，当需要泡沫原液浓度大时，伺服电机223转速快，当需要泡沫原液浓度小时，伺服电机223转速慢。
52.在实际使用过程中，原液接头通过连接管与泡沫原液容器连接，通过调配装置2进行泡沫原液抽吸，用户手持消防喷枪远距离灭火时，会存在泡沫原液容器内泡沫原液耗完的情况发生，当泡沫原液耗完时，用户无法及时发现，此时比例泵21会持续抽入空气，这样以来，出液组件24会迅速充填空气，由于高压水管32持续灌注高压水，空气无法通过高压水混入泡沫混合液中，即出液组件24内的空气无法排出，当用户重新添加泡沫原液后，由于存在压力差，比例泵21仍然无法抽吸泡沫原液，则会导致碰出的泡沫中没有泡沫原液或者泡沫原液浓度不达标，造成灭火失效。因此，本发明对此作了进一步改进。
53.为了解决上述问题，本发明在混液箱体1内还设置了排气装置5，排气装置5包括集气管51，集气管51固定设置在混液箱体1内，集气管51的末端连接有第二三通管件52，为了适应排气装置5的增加，本发明对进液组件23及出液组件24均做了改进，进液组件23包括第一进液管231及第二进液管232，第一进液管231的一端与第二三通管件52进口相连接，第一进液管231的另一端与泡沫原液接头11相连接，第二进液管232的一端与第二三通管件52的出口相连接，第二进液管232的另一端与进液接头213相连接；集气管51上对应设置有上接头511及下接头512，出液组件24包括第一出液管241及第二出液管242，第一出液管241的一端与出液接头214相连接，第一出液管241的另一端与上接头相连接，第二出液管242的一端与下接头相连接，第二出液管242的另一端与第一三通管件31的进口相连接，上接头与第二三通接头之间所在的储气管中设置有常闭电磁阀53，常闭电磁阀53与单片机4相连接。
54.采用上述技术方案，在默认状态下，常闭电磁阀53处于常闭状态，第二三通管件52不与集气管51连通，泡沫原液经过第一进液管231、第二三通管件52及第二进液管232进入比例泵21，并通过第一出液管241进入集气管51，在从集气管51进入到第二出液管242，最终
流入到混液装置3中。当出现泡沫原液耗干情况时，比例泵21不断抽吸空气，空气持续进入集气管51，同时空气被集气管51进行储存，集气管51设置一定的存储体积，集气管51内的空气由于高压水压的缘故无法混入到混液装置3中，当用户发现消防枪头喷射的泡沫混合液没有泡沫，或泡沫较少时，则提醒用户及时添加原液，当重新添加原液后，由于进液组件23端存在压力，比例泵21无法重新抽液，此时用户通过打开常闭电磁阀53，则可使集气管51中的气体通过第二三通管件52、第二进液管232排出，当集气管51内无气体时，比例泵21则可机械进行抽液。
55.为了使清水和原液混合更加均匀，本发明的混液装置3还包括搅拌箱6，所述搅拌箱6分别与第一三通管接头的出口及混合液接头13相连接，所述搅拌箱6内设置有搅拌杆61，搅拌杆61上设置有搅拌叶片62，搅拌箱6外侧设置有用于驱动搅拌杆61转动的转动电机63，所述转动电机63与单片机4相连接。采用这样的技术方案，当启动该比例混合装置后，转动电机63转动，带动搅拌杆61转动，搅拌叶片62在搅拌箱6内对清水和泡沫原液进行充分搅拌，可以使消防喷枪喷射出的泡沫液更加均匀，提高灭火效果。
56.作为一些优选实施方式，参照附图5和6所示，还包括箱盖7，箱盖7设置在混液箱体1上，箱盖7外侧设置有单片机4相连接的调节旋钮71及显示屏72。在实际使用过程中，用户根据消防喷枪喷射出的泡沫量多少来判断原液的浓度大小，并通过调节旋钮71来进行调节，调节旋钮71触发调节信号给到单片机4，单片机4控制伺服电机223调节转速，从而实现原液浓度的调配，同时通过液晶显示屏72，可以观察到泡沫原液与水的浓度比例。
57.作为一些可选实施方式，还包括移动平台8，移动平台8底部安装有万向轮81，混液箱体1竖直固定安装在移动平台8上，移动平台8上还安装有用于存放泡沫原液的储液罐9。由此设置，通过带有万向轮81的移动平台8，可以方便对整个比例混合装置进行移动，来适应火灾现场，同时通过在移动平台8上安装储液罐9，方便通过拖动移动平台8，来使储液罐9灵活移动，同时当储液管中的泡沫原液耗完后，也方便及时更换储液罐9。
58.另一方面，本发明还公开了一种消防用泡沫比例混合方法，包括步骤如下：
59.s1、通过泡沫原液接头连接泡沫原液容器，高压水接头连接高压水源，混合液接头连接消防枪头；
60.s2、通过调节旋钮调节泡沫原液与水的浓度比例；
61.s3、启动泡沫比例混合装置，调配装置抽吸泡沫原液并通过混液装置与高压水混匀，得到泡沫混合液进行喷射灭火；
62.s4、当泡沫原液容器内的泡沫原液耗干后，通过调节旋钮启动常闭电磁阀开启，对泡沫比例混合装置进行排空处理，加装置泡沫原液后，继续边调配边喷射。
63.以上仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。