一种灭火弹及灭火方法转让专利
申请号 : CN201911008227.X
文献号 : CN110575636B
文献日 : 2021-03-09
发明人 : 刘海平 , 刘德龙 , 肖强 , 史涛瑜 , 申研 , 邱旭阳
申请人 : 北京机械设备研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种灭火弹,其特征在于,包括动力装置(1)、喷洒装置(2)和控制装置(3),所述动力装置(1)用于推动灭火弹飞行,所述喷洒装置(2)用于喷洒灭火剂(27),所述控制装置(3)用于控制动力装置(1)的点火以及控制喷洒装置(2)喷洒灭火剂(27);
所述喷洒装置(2)包括喷洒壳体(21)、内胆(22)和药柱(24),所述药柱(24)和内胆(22)设置于喷洒壳体(21)的内部,所述内胆(22)用于充填灭火剂(27);
所述喷洒壳体(21)上设有供灭火剂(27)喷出的喷洒孔,所述喷洒孔构成灭火剂(27)的喷洒通道;
所述药柱(24)被点燃后产生的高温高压气体作用在灭火剂上,使灭火剂(27)能够冲破内胆(22),从所述喷洒孔释放到灭火弹外部;
所述喷洒装置(2)还包括药托(23)、压环(25)及转接段(26),所述药托(23)设于喷洒壳体(21)的尾部,并通过压环(25)压紧固定,所述药柱(24)设置于药托(23)内;
所述压环(25)套设于喷洒壳体(21)的尾部,并与喷洒壳体(21)的尾部螺纹连接;
所述转接段(26)的一端与压环(25)连接,另一端与动力装置(1)连接;
由喷洒壳体(21)尾部向头部,所述喷洒孔的孔径逐渐变小;靠近所述药柱(24)的喷洒孔的孔径大,靠近所述喷洒壳体(21)头部的喷洒孔的孔径小;
靠近喷洒壳体(21)尾部的喷洒通道,其轴线向尾部倾斜,尾部喷洒通道的轴线与喷洒壳体(21)的轴线夹角为60°至85°;靠近喷洒壳体(21)头部的喷洒通道,其轴线向头部倾斜,头部喷洒通道的轴线与喷洒壳体(21)的轴线夹角为30°至85°;喷洒壳体(21)中部喷洒通道的轴线与喷洒壳体(21)的轴线垂直。
2.根据权利要求1所述的灭火弹,其特征在于,所述动力装置(1)包括发动机(11)和舱体(12),发动机(11)设于舱体(12)内部,舱体(12)上设有翼片(13)。
3.根据权利要求2所述的灭火弹,其特征在于,所述转接段(26)的一端通过螺钉与压环(25)连接,另一端与所述舱体(12)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的灭火弹,其特征在于,所述喷洒孔的数量为多个,且均匀分布于喷洒壳体(21)上。
5.根据权利要求2所述的灭火弹,其特征在于,所述药托(23)、压环(25)的连接处涂有密封涂层。
6.根据权利要求1所述的灭火弹,其特征在于,所述控制装置(3)通过螺钉固定在喷洒装置(2)的转接段(26)上,所述控制装置(3)的连接线通过转接段(26)的出线孔伸出。
说明书 :
一种灭火弹及灭火方法
技术领域
背景技术
火灾,通过发射灭火弹的方式可实现第一时间对火情进行精准压制,达到控制火情蔓延的
目的。
弹体碎片,安全性差,容易对火场及火场周围的人和建筑物等造成二次伤害;(2)一种基于
空中抛洒模式的灭火弹,通过抛洒药爆炸释放弹体内的灭火剂,安全性差,通过引信引爆抛
洒药,控制精度差且成本较高;(3)一种无破片式高效安全灭火弹,在内部爆炸物点燃后,所
有灭火剂在高温高压气体作用下撑破壳体上均匀分布的小孔喷射出去,此种灭火弹虽然实
现了灭火剂喷洒过程中无杀伤碎片,但爆炸物与灭火剂相接触,燃烧过程中产生的高温气
体容易使灭火剂结块,导致剩余率较高。
发明内容
洒装置喷洒灭火剂;喷洒装置用于喷洒灭火剂,喷洒装置包括喷洒壳体、内胆和药柱,内胆
和药柱设置于喷洒壳体的内部,内胆用于充填灭火剂;喷洒壳体上设有供灭火剂喷出的喷
洒孔,喷洒孔构成灭火剂的喷洒通道;药柱被点燃后产生的高温高压气体作用在灭火剂上,
使灭火剂能够冲破内胆,从喷洒孔释放到灭火弹外部。
纹连接;转接段的一端与压环连接,另一端与动力装置连接。
包覆导致灭火剂具有很高的结块率和剩余率的缺陷,本发明灭火弹灭火剂的结块率小于
1%、剩余率小于5%,是现有灭火弹灭火剂结块率的1/10、剩余率的1/10~1/20,实现了灭
火剂的安全高效喷洒,提升了灭火效果。
斜;喷洒壳体中部喷洒通道的轴线与喷洒壳体的轴线垂直,喷洒通道如此设置能够实现灭
火剂全方位喷洒,消除灭火盲区,较喷洒通道垂直设置的灭火弹的喷洒范围扩大一倍,提升
了灭火效果。
飞行,并控制喷洒装置在目标着火点位置喷出灭火剂,将火扑灭。本发明的灭火方法通过控
制装置控制灭火弹的喷洒,在发射前根据发射距离装订喷洒时间参数,能够精确控制灭火
剂的喷洒时间,控制精度更高,且成本低。
易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以
及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
具体实施方式
制装置3,动力装置1与喷洒装置2通过螺纹连接,控制装置3安装固定于喷洒装置2上。其中,
动力装置1用于推动灭火弹飞行;喷洒装置2内装填有灭火剂27,并能够喷洒灭火剂27;控制
装置3用于控制动力装置1的点火以及控制喷洒装置2喷洒灭火剂27。
喷洒壳体21相适配,内胆22用于充填灭火剂27,内胆22充满灭火剂27后,内胆22的侧壁能够
与喷洒壳体21的内壁接触。喷洒壳体21上设有允许灭火剂27喷出的喷洒孔,喷洒孔构成灭
火剂27的喷洒通道,喷洒孔的数量为多个,且均匀分布于喷洒壳体21。当药柱24被点燃后,
燃烧过程中产生的高温高压气体作用在灭火剂27上,灭火剂27受到高温高压气体冲击后,
冲破内胆22,从喷洒壳体21的喷洒孔释放到灭火弹外部,由于灭火剂冲破内胆22,从喷洒壳
体21的喷洒孔释放,喷洒过程中无杀伤碎片,从而提高了产品的安全性。
柱24充填装于药托23内,并通过压环25压紧固定;压环25套设于喷洒壳体21的尾部,并与喷
洒壳体21的尾部螺纹连接,转接段26的一端通过螺钉与压环25连接,另一端与动力装置1的
舱体12螺纹连接。内胆22的尾部开口,灭火剂27充填于内胆22,药托23能够将内胆22的开口
端密封,药柱24不与灭火剂27直接接触,由药托23隔开,在喷洒过程中大大减少了高温气体
与灭火剂的接触面积,有效降低了灭火剂的结块率和剩余率,是现有灭火弹灭火剂结块率
的1/10、剩余率的1/10~1/20,实现了灭火剂的安全高效喷洒,提升了灭火效果。
孔的孔径小。由于药柱24被点燃后产生高温高压气体,高温高压气体冲破药托23,作用在灭
火剂27上,靠近药托23的气体压力大于远离药托23的气体压力,因此,由喷洒壳体21尾部向
头部,喷洒孔的孔径逐渐变小,即靠近药柱24的喷洒孔孔径大的结构设置,能够使靠近药托
23的灭火剂迅速均匀喷洒,实现高效喷洒,能够降低灭火剂的结块率和剩余率。
孔此参数设置,灭火剂喷射远,大大扩大了灭火范围。
的喷洒通道,其轴线向头部倾斜,头部喷洒通道的轴线与喷洒壳体21的轴线夹角为30°至
85°;喷洒壳体21中部喷洒通道的轴线与喷洒壳体21的轴线垂直,此结构设置能够实现灭火
剂全方位喷洒,消除灭火盲区,较喷洒通道垂直设置的灭火弹的喷洒范围扩大一倍,提升了
灭火效果。
免药柱24燃烧产生的高温高压气体在喷洒壳体21尾部泄出,保证高温高压气体向喷洒壳体
21的前端喷射,从而保证了喷洒效果。
13,翼片13的数量为多片且对称设置。发动机11设于舱体12内并通过螺纹与舱体12相连,翼
片13通过螺钉固定在舱体12上。其中,舱体12由硬质材料制成,舱体12能够保护发动机11,
舱体12设有能够与喷洒装置2连接的安装接口,舱体12设置翼片13能够增强灭火弹的飞行
稳定性。
了无人机的飞行稳定性,能够被广泛搭载于无人机进行灭火。
离装订喷洒时间参数,能够精确控制灭火剂的喷洒时间,控制精度高,且成本低。需要说明
的是,控制装置3本身并非本发明的发明点,利用现有控制系统能够实现本实施例中控制装
置3的作用和功能,在此不再赘述。
计算灭火弹的点火时间,并将点火时间信号和灭火弹的供电信号发送至灭火弹的控制装置
3。当控制装置3监测到点火时间信号,控制装置3向动力装置1输出点火电流,动力装置1点
火,推动灭火弹向目标位置飞行,当灭火弹飞行至目标位置后,控制装置3向喷洒装置2输出
点火电流,点火电流作用在点火头上,点火头引燃药柱24,药柱24被点燃后,燃烧过程中产
生的高温高压气体作用在灭火剂27上,灭火剂27受到高温高压气体冲击后,冲破内胆22,从
喷洒壳体21的喷洒孔释放到灭火弹外部,将着火点扑灭。
喷洒壳体21的喷洒孔释放,喷洒过程中无杀伤碎片,提高了产品的安全性。使用控制装置3
控制灭火弹的喷洒,在发射前根据发射距离装订喷洒时间参数,精确控制灭火剂的喷洒时
间,控制精度高,且成本低。另外,药柱24设置于灭火剂的一侧,而不是被灭火剂包覆,有效
减少了高温气体与灭火剂的接触面积,克服了传统灭火弹的药柱被灭火剂包覆导致灭火剂
具有很高的结块率和剩余率的缺陷,本实施例提供的灭火弹,灭火剂的结块率小于1%、剩
余率小于5%,是现有灭火弹灭火剂结块率的1/10、剩余率的1/10~1/20,实现了灭火剂的
安全高效喷洒,提升了灭火效果,实现了灭火剂的安全高效喷洒。此外,喷洒壳体21上设置
的喷洒通道呈发散式设置,即靠近喷洒壳体21尾部的喷洒通道,其轴线向尾部倾斜;靠近喷
洒壳体21头部的喷洒通道,其轴线向头部倾斜;喷洒壳体21中部喷洒通道的轴线与喷洒壳
体21的轴线垂直,喷洒通道如此设置能够实现灭火剂全方位喷洒,消除灭火盲区,较喷洒通
道垂直设置的灭火弹的喷洒范围扩大一倍,提升了灭火效果。
供电信号发送至灭火弹的控制装置3。灭火弹的控制装置3接收到外部供电信号后,启动自
检。若自检未通过,则通过总线向外部设备发送故障信息;若自检通过,则实时监测是否有
点火时间信号。当监测到点火时间信号时,将点火时间传送至控制装置3,控制装置3根据点
火时间控制喷洒装置2动作时间。
则向动力装置1输出点火电流。动力装置1接收到控制装置3输出的点火电流后,启动发动机
11,推动灭火弹向目标着火点位置飞行。
时间达到点火时间时,输出喷洒装置2点火电流,点燃点火头。被点燃的点火头引燃药柱24,
药柱24燃烧过程中产生高温高压气体,高温高压气体冲破药托23,作用在灭火剂上,灭火剂
受到高温高压气体冲击后,冲破内胆22,从喷洒壳体21的喷洒孔释放到灭火弹外部。与传统
灭火弹的药柱被灭火剂包覆不同,本实施例采用的灭火弹,将药柱24设置于灭火剂的一侧,
而且通过药托23将药柱24与灭火剂隔开,大大减少了高温气体与灭火剂的接触面积,有效
降低了灭火剂的结块率和剩余率,使得灭火剂的剩余率不大于5%,是现有灭火弹灭火剂剩
余率的1/10~1/20,实现了灭火剂的安全高效喷洒,提升了灭火效果。
由于灭火弹经过加速、匀速两个阶段到达目标位置,点火时间包括灭火弹加速时间、稳定飞
行时间。为了确保灭火弹在目标位置喷洒,点火时间还包括延迟喷洒时间△t,△t为0.5~
1.0s,也就是说,当灭火弹经加速、匀速飞行至目标位置后,再经过延迟喷洒时间△t进行喷
洒灭火剂,从而实现灭火剂喷洒精确控制,保证灭火效果。
向着火点飞行或者进行火源巡视;若未通过自检,则重新装填灭火弹,直至通过自检,再进
入起飞状态。
喷洒孔构成灭火剂27的喷洒通道,喷洒孔的数量为多个,且均匀分布于喷洒壳体21上。当药
柱24被点燃后,燃烧过程中产生的高温高压气体作用在灭火剂27上,灭火剂27受到高温高
压气体冲击后,冲破内胆22,从喷洒壳体21的喷洒孔释放到灭火弹外部,由于灭火剂冲破内
胆22,从喷洒壳体21的喷洒孔释放,喷洒过程中无杀伤碎片,从而提高了灭火过程的安全
性。
是现有灭火弹灭火剂结块率的1/10、剩余率的1/10~1/20,实现了灭火剂的安全高效喷洒,
提升了灭火效果。
孔的孔径小。由于药柱24被点燃后产生高温高压气体,高温高压气体冲破药托23,作用在灭
火剂27上,靠近药托23的气体压力大于远离药托23的气体压力,因此,由喷洒壳体21尾部向
头部,喷洒孔的孔径逐渐变小,即靠近药柱24的喷洒孔孔径大的结构设置,能够使靠近药托
23的灭火剂迅速均匀喷洒,实现高效喷洒,能够降低灭火剂的结块率和剩余率。
21的轴线夹角为60°至85°;靠近喷洒壳体21头部的喷洒通道,其轴线向头部倾斜,头部喷洒
通道的轴线与喷洒壳体21的轴线夹角为30°至85°;喷洒壳体21中部喷洒通道的轴线与喷洒
壳体21的轴线垂直,此结构设置能够实现灭火剂全方位喷洒,消除灭火盲区,较喷洒通道垂
直设置的灭火弹的喷洒范围扩大一倍,提升了灭火效果。
免药柱24燃烧产生的高温高压气体在喷洒壳体21尾部泄出,保证高温高压气体向喷洒壳体
21的前端喷射,从而保证了喷洒效果。
13,翼片13的数量为多片且对称设置。发动机11设于舱体12内并通过螺纹与舱体12相连,翼
片13通过螺钉固定在舱体12上。其中,舱体12由硬质材料制成,舱体12能够保护发动机11,
舱体12设有能够与喷洒装置2连接的安装接口,舱体12设置翼片13能够增强灭火弹的飞行
稳定性。
了无人机的飞行稳定性,能够被广泛搭载于无人机进行灭火。
离装订喷洒时间参数,能够精确控制灭火剂的喷洒时间,控制精度高,且成本低。
推动灭火弹向目标位置飞行,并控制喷洒装置2在目标着火点位置喷出灭火剂,将火扑灭。
通过控制装置3控制灭火弹的喷洒,在发射前根据发射距离装订喷洒时间参数,能够精确控
制灭火剂的喷洒时间,控制精度更高,且成本低。无人机搭载的灭火弹,采用内胆22盛放灭
火剂27,药柱24被点燃后产生的高温高压气体作用在灭火剂上,灭火剂在高温高压气体作
用下冲破内胆22,从喷洒壳体21的喷洒孔释放,喷洒过程中无杀伤碎片,提高了产品及灭火
的安全性。另外,所采用的灭火弹,其药柱24设置于灭火剂的一侧,而不是被灭火剂包覆,有
效减少了高温气体与灭火剂的接触面积,有效降低灭火剂的结块率,降低灭火剂剩余率,使
得灭火剂的剩余率不大于5%,是现有灭火弹灭火剂剩余率的1/10~1/20,实现了灭火剂的
安全高效喷洒,提升了灭火效果。此外,由于灭火弹喷洒壳体21上设置的喷洒通道呈发散式
设置,即靠近喷洒壳体21尾部的喷洒通道,其轴线向尾部倾斜;靠近喷洒壳体21头部的喷洒
通道,其轴线向头部倾斜;喷洒壳体21中部喷洒通道的轴线与喷洒壳体21的轴线垂直,喷洒
通道如此设置,能够使灭火剂向更大空间范围内喷洒灭火剂,消除灭火盲区,扩大了灭火剂
喷洒范围,显著提升了灭火效果。
都应涵盖在本发明的保护范围之内。