专利名称：车用压缩空气泡沫灭火系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及消防领域，尤其涉及车用压縮空气泡沬灭火系统。
背景技术：
车用压縮空气泡沫灭火系统是一种新型的消防灭火技术，能将液态水，先同 泡沫原液按一定比例混合，然后在同压縮状态下的空气按一定比例，在管路中 或水带中预混合，通过泡沫喷射装置喷射出去。
目前，许多空气压縮泡沫灭火系统，由水泵、泡沫比例混合装置、空气压縮 机、炮用气液混合器、炮用扰流器、枪用气液混合器、枪用扰流器、消防水炮、 消防水枪等组成。水泵提供的压力水源流经泡沫比例混合装置与系统中的泡沫 液按规定的比例混合形成泡沬混合液，在炮用或枪用气液混合器中加入由空气 压縮机提供的空气，形成混合液-压縮空气两相流，在经过炮用或枪用扰流器搅 拌均匀后由消防水炮或消防水枪喷射压縮空气泡沬，达到灭火和隔热保护的功 效。实质上，该装置以水泵提供压力水源，经泡沫比例混合装置(真空负压吸 入原理)与装置中的泡沫液按比例混合形成的混合液，在炮用或枪用气液混合 器中加入由空气压縮机提供的压縮空气，形成混合液-压縮空气两相流，在经过 炮用或枪用扰流器搅拌均匀后有消防炮或消防枪喷射压縮空气泡沫。如申请日
为2004.08.26，申请号200420082250.6所涉及的一种压縮空气A类泡沫灭火装 置。这种利用文丘里效应的真空负压吸入管容易产生压力波动，对泡沫混合液 混合比例产生偏差。泡沫比例混合器对精确的调节泡沬混合比例十分不便，不 易快速形成适合火灾现场不同阶段的压縮空气泡沫。现在也有一些空气压缩泡 沬灭火系统采用了压縮空气作为动力(如压力气瓶或空气压縮机产生的压力空 气等)，以正压供给泡沫液，供泡沫液管路可以在压力水管路上直接连接，水、 泡沫液在管路中混合后，直接在接入压縮空气管路，形成稳定的气、液两相流， 如申请日为2006.02.20，申请号200620069396.6所涉及的一种压縮空气泡沫灭 火装置。这种以采用了压縮空气作为动力的正压方式供给泡沫液，虽然避免了 负压供给导致的系统压力波动，但是泡沫混合比例仍然不易快速精确的调整， 而且在流量很小的情况下，泡沬比例出现偏差。
目前的许多空气压縮泡沫灭火系统仍采用手动控制，自动化程度不高，导致 系统操作复杂，有的受系统结构的局限，不易进行操作，极大降低了灭火作业 效率，贻误战机，对生命财产造成不可估量的损失。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明涉及的车用压縮空气泡沬灭火系统，其目 的在于，提高车用压缩空气泡沫灭火系统的自动化控制水平，并实现对泡沫混 合比例的精确控制。
本发明提供了车用压縮空气泡沫灭火系统，包括水供应装置、泡沫供应装 置、压縮空气供应装置、水-泡沫混合液管路以及泡沬喷射装置；其中泡沫供应 装置包含电动柱塞式泡沫泵、水-泡沫混合比例自动控制模块以及安装于水-泡 沫混合液管路上的流量计；
水供应装置，用于为水-泡沫混合管路供水；
水-泡沫混合比例自动控制模块根据流量计提供的流量信号控制电动柱塞式 泡沬泵的转速，以控制泡沬液流量；
压縮空气供应装置，用于为泡沬喷射装置提供压縮空气； 泡沫喷射装置，用于喷射水-泡沫-压縮空气混合液。
水供应装置包括水泵、水罐以及第一止回阀，其中水泵驱动水罐中的水经第 一止回阀流入压力水管路，压力水管路和水-泡沫混合液管路连接。
泡沫供应装置还包括第一球阀、第二止回阀、泡沫过滤器、溢流阀以及泡沫 喷嘴；
泡沬罐中的泡沫液经过第一球阀、第二止回阀和泡沫过滤器输入到电动柱塞 式泡沫泵；
电动柱塞式泡沫泵输出的泡沫液经过泡沫喷嘴、溢流阀以及泡沫液出液管 路，与压力水管路交汇。
压縮空气供应装置包括电磁离合器，动力单元，螺杆式空气压縮机，空气 滤清器，油气分离器，第二球阀，第三止回阀以及流量控制阀；
电磁离合器用于控制动力单元驱动的螺杆式空气压縮机，将经过空气滤清器 的空气压縮；压縮空气经过油气分离器、第二球阀、第三止回阀以及流量控制 阀输入至水-泡沫混合液管路；动力单元为安装于水泵轴输入端的同步皮带轮。
压縮空气供应装置包括利用压差作用来调节自身的开度的气液压力平衡阀， 气液压力平衡阀的一端与水-泡沫混合液管路连接，气液压力平衡阀的另外一端 分别与油气分离器和第二球阀连接。
泡沬喷射装置包括安装于水-泡沫混合液管路上的第三球阀以及消防枪和/ 或消防炮。
水供应装置还包括第四球阀；外接水源中的水经过水泵，第一止回阀和第四 球阀注入水罐中。
泡沫供应装置还包括清洗控制球阀；清洗控制球阀的一端与第一止回阀连接，清洗控制球阀的另一端分别与泡沫供液管路和第一球阀连接，用于清洗泡
沫液出液管路、水-泡沫混合液管路以及泡沫喷射管路。
水供应装置还包括第五球阀；水泵输出的水，用于经过第一止回阀和第五球
阀对水泵取力器、水泵齿轮箱润滑油、空气压缩机润滑油热交换器进行冷却。 空气压縮供应装置还包括第六球阀以及外接气源接口 ；第六球阀的一端分别
与第二球阀和油气分离器连接，第六球阀的另一端与外接气源接口连接，用于
提供抢险救援设备的气源。
水供应装置还包括设置于第一止回阀和泡沫喷射装置之间的第七球阀。 车用压縮空气泡沫灭火系统中还设置有用于放余水的放余水阀门。 本发明能够精确控制泡沫比例，并且自动化程度高，容易操作，提高了灭火
作业效率；并且本发明还能实现清洗管路，冷却取力器、水泵齿轮箱润滑油、
空气压縮机润滑油热交换器，向水罐中注水，以及放余水等功能。
图1是本发明提供的车用压縮空气泡沫灭火系统示意图 图2是本发明提供的车用压縮空气泡沫灭火系统结构图。 各附图标记的指代的部件如下1、水泵2、球阀3、溢流阀4、水罐5、 压力表6、止回阀7、螺杆空气压縮机 8、泡沫液罐 9、泡沫过滤器 10、油气分离器11、流量控制阀12、消防枪13、消防炮14、清洗阀15、 空压机冷凝器16、取力器冷凝器17、泵齿轮箱冷凝器18、电磁离合器19、 气液压力平衡阀20、压缩空气快速接口 21、同步皮带轮22、柱塞式泡沫泵23、 水-泡沫混合比例自动控制模块24、流量计25、泡沬喷嘴26、空气滤清器27、 外接水源
具体实施例方式
本发明提出了一种具有全自动控制泡沫比例混合功能的车用压縮空气泡沫 灭火系统，整个压縮空气泡沫系统主要由水泵、全自动控制泡沫比例混合系统、 压縮空气系统、泡沫喷射装置及相关控制系统等组成。泡沫液罐中的泡沫液经 过全自动控制泡沫比例混合系统与水泵驱动的压力水交汇形成水-泡沫混合液， 空压机驱动的压縮空气与水-泡沫混合液交汇混合成空气-水-泡沫液，最后经过 喷射装置(消防枪、炮)喷射出去。
本发明提供的车用压縮空气泡沫灭火系统示意图如图l所示，包括水供应 装置、泡沫供应装置、压縮空气供应装置、水-泡沫混合液管路以及泡沫喷射装 置；其中泡沫供应装置包含电动柱塞式泡沫泵、水-泡沫混合比例自动控制模块以及安装于水-泡沫混合液管路上的流量计； 水供应装置，用于为水-泡沫混合管路供水；
水-泡沫混合比例自动控制模块根据流量计提供的流量信号控制电动柱塞式 泡沫泵的转速，以控制泡沬液流量；
压縮空气供应装置，用于提供泡沫喷射装置所需的压縮空气。 下面结合图2，对本发明做进一步的详细描述。
1) 车用压縮空气泡沬灭火系统。
水泵1驱动水罐4中的水，经过止回阀6，与泡沫液出液管路交汇。
泡沫液罐8中泡沫液经过泡沫控制球阀2(具体为泡沫控制球阀)、止回阀6、 泡沫过滤器9输入到电动柱塞式泡沫泵22，泡沫泵根据安装于水-泡沫混合液管 路的流量计24的流量信号，由水-泡沫混合比例自动控制模块23，根据其内置 的流量与泡沫泵转速的函数关系程序，调整驱动泡沬泵的电机转速，以此改变 泡沬液流量，达到所需比例的泡沫混合液，泡沫液经过泡沬喷嘴25，溢流阀3， 同水泵引出的压力水管路交汇，输送到水-泡沫混合管路。
由电磁离合器18控制，安装于水泵轴输入端的同步皮带轮21，驱动的螺杆 式空气压縮机7，将经过空气滤清器26的空气，经过油气分离器10，球阀2 (具 体为压縮空气控制阀)，止回阀6，流量控制阀ll，输入至水-泡沫液混合管路， 同一定比例泡沫混合液混合，经过球阀2 (具体为泡沫喷射控制阀)，最后由消 防枪12和/或消防炮13喷射出去。
气液压力平衡阀19，利用压差作用来调节阀门的开度，从而有效地控制压 縮空气管路与混合液管路压力差不大于10%，避免由于压力差过大，压縮空气 与泡沬混合液不能充分混合。
通过流量控制阀ll，调整与水-泡沫混合液进行混合的压縮空气流量，形成 不同的干、湿泡沫。
2) 向水罐注水管路。
外接水源27中的水，经过水泵l，止回阀6，球阀2 (具体为注水控制阀)， 注入水罐4中，完成外接水源(如池塘、消防栓等)向水罐的注水。
3) 泡沫清洗管路。
从水泵1引出的清水，经过止回阀6，清洗控制球阀14，接入到泡沫液出液 管路、水-泡沬液混合管路、泡沫喷射管路中，完成管路的清洗。
4) 冷却管路。
水泵l引出的压力水，经过止回阀6，球阀2 (具体为冷却管路控制阀)，对 水泵取力器15、水泵齿轮箱润滑油16、空气压縮机润滑油热交换器17进行冷 却。5) 对外输出压縮空气。
空气压縮机7产生的压縮空气，经过油气分离器IO，球阀2(具体为外接气 源控制阀)，外接气源接口20，作为抢险救援设备的气源，也可以用消防水枪喷 射压縮空气，驱散火场烟雾和有毒化学气体。
6) 放余水功能。
在水泵底部、枪出液管路、炮出液管路、水-泡沫混合液管路、润滑油热交 换器、平衡阀等处放置放余水阀门，实现系统的放余水功能。
本车用压縮空气泡沫灭火系统具有以下特点
1) 全自动泡沫比例混合。全自动泡沫比例混合系统是根据采集自混合液管 路的流量信号，由计算机自动控制电动柱塞泵转速，使注入系统中的泡沫随水 流量变化而自动变化，从而保持混合比在设定的范围内，这样以正压供给的泡 沫液，可以避免负压供给导致的系统压力波动以及由此带来的对气、液混合带 来的不利影响，保证了较为精确的泡沫混合比例，而且不需要复杂的操作，实 现了泡沫比例混合自动控制。
2) 全自动压縮空气控制系统。压縮空气系统釆用安装于泵轴输入端的同步 皮带轮传递动力驱动螺杆式空气压縮机；采用电磁离合器控制空气压缩机的启 停；压縮空气供气量、供气压力、温度调节等功能皆由系统自动完成，控制单 元由空气压力、流量自动控制阀、水、空气压力平衡阀、温控开关等构成；系 统中润滑油热交换器冷却水来自水泵出水管路，由温控开关控制；整个系统结 构简单、工作平稳，维护方便。
3) 通过调控相关阀门，可以实现喷射干泡沫、湿泡沫；可以实现一只枪喷 干泡沫， 一只枪喷湿泡沫的干湿泡沫混喷；可以实现从不同管路分别出水和泡 沫。可以根据需要选择不同的喷射类型。
4) 管路清洗。从水泵出水管路引出清水，经过一个控制球阀，接入泡沫混 合液管路中，构成清洗管路。方便管路清洗，减少泡沫液对管路的腐蚀。
5) 冷却管路。水泵进出水管路上引出冷却管路，对取力器、水泵齿轮箱润 滑油、空压机润滑油热交换器进行冷却。
6) 对外输出压縮空气。本车空气压縮机装有压縮空气输出接口，可对外输 出压縮空气，可以供气动工具使用，可以作为抢险救援设备的气源，也可以用 消防水枪喷射压縮空气，驱散火场烟雾和有毒化学气体。
7) 放余水功能。在水泵底部、枪出液管路、炮出液管路、混合液管路放、 润滑油热交换器、平衡阀等处放置放余水阀门，可以将其内的余水排放干净， 防止管路、装置在寒冷的冬季结冰冻坏。本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件 下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以 上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。
权利要求
1. 车用压缩空气泡沫灭火系统，其特征在于，包括水供应装置、泡沫供应装置、压缩空气供应装置、水-泡沫混合液管路以及泡沫喷射装置；其中泡沫供应装置包含电动柱塞式泡沫泵、水-泡沫混合比例自动控制模块以及安装于水-泡沫混合液管路上的流量计；水供应装置，用于为水-泡沫混合管路供水；水-泡沫混合比例自动控制模块根据流量计提供的流量信号控制电动柱塞式泡沫泵的转速，以控制泡沫液流量；压缩空气供应装置，用于为泡沫喷射装置提供压缩空气；泡沫喷射装置，用于喷射水-泡沫-压缩空气混合液。
2. 如权利要求1所述的车用压縮空气泡沫灭火系统，其特征在于，水供应 装置包括水泵、水罐以及第一止回阀，其中水泵驱动水罐中的水经第一止回阀 流入压力水管路，压力水管路和水-泡沫混合液管路连接。
3. 如权利要求2所述的车用压縮空气泡沫灭火系统，其特征在于，泡沫供 应装置还包括第一球阀、第二止回阀、泡沫过滤器、溢流阀以及泡沫喷嘴；泡沫罐中的泡沫液经过第一球阀、第二止回阀和泡沫过滤器输入到电动柱 塞式泡沫泵；电动柱塞式泡沫泵输出的泡沫液经过泡沫喷嘴、溢流阀以及泡沫液出液管 路，与压力水管路交汇。
4. 如权利要求3所述的车用压縮空气泡沫灭火系统，其特征在于，压縮空 气供应装置包括电磁离合器，动力单元，螺杆式空气压縮机，空气滤清器， 油气分离器，第二球阀，第三止回阀以及流量控制阀；电磁离合器用于控制动力单元驱动的螺杆式空气压縮机，将经过空气滤清 器的空气压縮；压縮空气经过油气分离器、第二球阀、第三止回阀以及流量控 制阀输入至水-泡沫混合液管路；动力单元为安装于水泵轴输入端的同步皮带轮。
5. 如权利要求4所述的车用压縮空气泡沫灭火系统，其特征在于，压縮空 气供应装置包括利用压差作用来调节自身的开度的气液压力平衡阀，气液压力 平衡阀的一端与水-泡沫混合液管路连接，气液压力平衡阀的另外一端分别与油 气分离器和第二球阀连接。
6. 如权利要求1所述的车用压縮空气泡沫灭火系统，其特征在于，泡沬喷 射装置包括安装于水-泡沬混合液管路上的第三球阀以及消防枪和/或消防炮。
7. 如权利要求2所述的车用压縮空气泡沫灭火系统，其特征在于，水供应装置还包括第四球阀；外接水源中的水经过水泵，第一止回阀和第四球阀注入 水罐中。
8. 如权利要求3所述的车用压縮空气泡沫灭火系统，其特征在于，泡沫供 应装置还包括清洗控制球阀；清洗控制球阀的一端与第一止回阀连接，清洗控 制球阀的另一端分别与泡沫供液管路和第一球阀连接，用于清洗泡沫液出液管 路、水-泡沫混合液管路以及泡沬喷射管路。
9. 如权利要求3所述的车用压縮空气泡沫灭火系统，其特征在于，水供应 装置还包括第五球阀；水泵输出的水，用于经过第一止回阀和第五球阀对水泵 取力器、水泵齿轮箱润滑油、空气压縮机润滑油热交换器进行冷却。
10. 如权利要求4所述的车用压縮空气泡沬灭火系统，其特征在于，空气 压缩供应装置还包括第六球阀以及外接气源接口 ；第六球阀的一端分别与第二 球阀和油气分离器连接，第六球阀的另一端与外接气源接口连接，用于提供抢 险救援设备的气源。
全文摘要
本发明涉及车用压缩空气泡沫灭火系统，包括水供应装置、泡沫供应装置、压缩空气供应装置、水-泡沫混合液管路以及泡沫喷射装置；其中泡沫供应装置包含电动柱塞式泡沫泵、水-泡沫混合比例自动控制模块以及安装于水-泡沫混合液管路上的流量计；水-泡沫混合比例自动控制模块根据流量计提供的流量信号控制电动柱塞式泡沫泵的转速，以控制泡沫液流量；泡沫喷射装置，用于喷射水-泡沫混合液管路中的水-泡沫-压缩空气混合液。本发明能够精确控制泡沫比例，并且自动化程度高，容易操作，提高了灭火作业效率；并且本发明还能实现清洗管路，冷却取力器、水泵齿轮箱润滑油、空气压缩机润滑油热交换器，向水罐中注水，以及放余水等功能。
文档编号F04C18/16GK101543669SQ20091013115
公开日2009年9月30日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者何永成, 孙凤明 申请人:北京中卓时代消防装备科技有限公司