專利名稱：活塞式手提細水霧滅火器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種手提式滅火器，以自來水和惰性氣體為工作介質。本發(fā)明可用于 消防系統(tǒng)撲滅各種類型火災，尤其適合用于各類保護要求高的場所，如圖書館、檔案館、機 房、博物館，飛機等，也適合于微重力條件下?lián)錅绺黝惢馂摹?br> 背景技術：
手提式滅火器種類很多，主要分為以下幾類(1)干粉滅火器干粉滅火器內(nèi)充裝干粉滅火劑。干粉滅火劑是用于滅火的干燥 且易于流動的微細粉末，由具有滅火效能的無機鹽和少量的添加劑經(jīng)干燥、粉碎、混合而成 微細固體粉末組成。干粉滅火劑主要通過在加壓氣體作用下噴出的粉末與火焰接觸、混合 時發(fā)生的物理、化學作用滅火一是干粉中的無機鹽的揮發(fā)性分解物，與燃燒過程中燃料所 產(chǎn)生的自由基或活性基團發(fā)生化學抑制和副催化作用，使燃燒的鏈反應中斷而滅火；二是 干粉的粉末落在可燃物表面外，發(fā)生化學反應，并在高溫作用下形成一層玻璃狀覆蓋層，從 而隔絕氧，進而窒息滅火。另外，還有部分稀釋氧和冷卻作用。主要用來撲滅易燃液體或電 氣用具失火。(2) 二氧化碳滅火器二氧化碳滅火劑，價格低廉，獲取、制備容易，其主要依靠窒 息作用和部分冷卻作用滅火。二氧化碳滅火劑內(nèi)充裝的是液態(tài)的二氧化碳，在常壓下，液態(tài) 的二氧化碳會立即汽化，一般Ikg的液態(tài)二氧化碳可產(chǎn)生約0. 5立方米的氣體，二氧化碳從 儲存容器中噴出時，會由液體迅速汽化成氣體。滅火時，二氧化碳氣體可以排除空氣而包圍 在燃燒物體的表面或分布于較密閉的空間中，降低可燃物周圍或防護空間內(nèi)的氧濃度，產(chǎn) 生窒息作用而滅火。另外，二氧化碳汽化時，從周圍吸引部分熱量，可以起到冷卻的作用。二 氧化碳滅火器主要用于撲救貴重設備、檔案資料、儀器儀表、600伏以下電氣設備及油類的 初起火災?？捎脕頁錅绺黝愂Щ?，但不適宜油爐失火或小火。(3)泡沫滅火器泡沫滅火器內(nèi)有兩個容器，分別盛放兩種液體硫酸鋁和碳酸氫 鈉溶液，兩種溶液互不接觸，不發(fā)生任何化學反應。當需要泡沫滅火器時，把滅火器倒立，兩 種溶液混合在一起，就會產(chǎn)生大量的二氧化碳氣體，泡沫從滅火器中噴出，覆蓋在燃燒物品 上，使燃著的物質與空氣隔離，并降低溫度，達到滅火的目的。由于泡沫滅火器噴出的泡沫 中含有大量水分，它不如二氧化碳液體滅火器，滅火后有污染物質，易留痕跡。適用于撲救 一般B類火災，如油制品、油脂等火災，也可適用于A類火災，但不能撲救B類火災中的水溶 性可燃、易燃液體的火災，如醇、酯、醚、酮等物質火災；也不能撲救帶電設備及C類和D類火 災。(4)鹵代烷滅火器充裝的滅火劑是鹵代烷滅火劑。我國只發(fā)展了兩種，一種是二 氟一氯一溴甲烷，簡稱1211滅火器，另一種是1301滅火器。鹵代烷滅火劑是以鹵素原子取 代一些低級烷烴類化合物分子中的部分或全部氫原子后所生成的具有一定滅火能力的化 合物的總稱。鹵代烷滅火器的滅火效率高，滅火速度快，當防火區(qū)內(nèi)的滅火劑濃度達到臨界 滅火值時，一般為體積的5%就能在幾秒鐘內(nèi)甚至更短的時間內(nèi)將火焰撲滅。鹵代烷滅火器滅火主要通過抑制燃燒的化學反映過程，中斷燃燒的鏈反應而迅速滅火的，屬于化學滅火。 能有效撲滅各類火災。(5)水基型滅火器水基型滅火器內(nèi)充裝水基型滅火劑，其由水加添加劑構成。它 主要依靠冷卻和窒息作用進行滅火。每千克水蒸發(fā)汽化，可以吸收2593. 4KJ的熱量，另外， 水被汽化后形成的水蒸氣為惰性氣體，且體積將膨脹1700倍左右。在滅火時，由水汽化產(chǎn) 生的水蒸氣將占據(jù)燃燒區(qū)域的空間、稀釋燃燒物周圍的氧含量，阻礙新鮮空氣進入燃燒區(qū)， 使燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度大大降低，從而達到窒息滅火的目的。當水呈噴淋霧狀時，形成的水滴 和霧滴的比表面積將大大增加，增強了水與火之間的熱交換作用，從而強化了其冷卻和窒 息作用。另外，對一些易溶于水的可燃、易燃液體還可起稀釋作用；采用強射流產(chǎn)生的水霧 可使可燃、易燃液體產(chǎn)生乳化作用，使液體表面迅速冷卻、可燃蒸汽產(chǎn)生速度下降而達到滅 火的目的。水基型滅火器主要用來撲滅木材、布料等的失火。嚴禁用來撲滅未截斷電源的 電器失火，或易燃液體(如汽油、酒精和食用油))的失火。目前市場上述滅火器中，有些對環(huán)境有污染，如鹵代烷滅火器，有些適用場合有 限，如泡沫滅火器不適合用于圖書館、檔案室等場所，不能有效撲滅電氣類火災。水基型滅 火器不能撲滅電火。手提式細水霧滅火器是通過高壓氣體將滅火介質——水通過噴嘴壓出，形成霧粒 直徑很小的水霧顆粒(通常小于100 μ m)。高壓細水霧滅火的主要作用機理是窒息、冷卻和 沖擊。水汽化時，體積增大到1700多倍，并在此過程在火焰周圍形成屏障，阻止新鮮空氣進 入，形成窒息；細水霧霧化時顆粒越小，表面積越小，吸熱越多，冷卻效果越好。細水霧滅火 的效果受壓力影響較大，在一定的壓力范圍內(nèi)(O-IOMPa)，隨著壓力的增加，細水霧霧粒直 徑減小，窒息和冷卻作用越明顯，速度增加，噴射距離增加，能夠穿透熱氣場進入火焰區(qū)和 燃燒表面，沖擊作用加強。同二氧化碳、干粉、泡沫、鹵代烷滅火器相比，滅火效率高，滅火介質易獲得，同時， 其對環(huán)境友好，對人員無傷害；同水基型滅火器相比，具有霧粒更小，用水量小，水漬損失 小，適合于有效撲滅各種類型，特別是電氣火災。另外，滅火器在地面使用時，在重力場的作用下，液體具有沿重力方向沉積或分層 的趨勢，密度大的在下面，輕的在上邊，所以常規(guī)滅火器如水基型滅火器、干粉滅火器，滅火 劑與高壓氣體沒有分開儲存，而是高壓氣體直接作用在滅火劑上。而當重力場趨于零時，不 同密度的介質將不再相對地沉積或分層，而是彼此相互混合在一起，所以滅火器在微重力 條件使用，應將滅火劑與高壓氣體分開儲存。專利文獻20101014M63公布了一種滅火器。該滅火器主要由滅火劑供給包和滅 火槍組成，滅火劑供給包主要供應滅火劑，其中裝有能承壓的橡膠皮囊，橡膠皮囊里盛裝滅 火劑。橡膠皮囊中的滅火劑在高壓氣體的作用下排出。滅火槍為一手動操作開關，兩者由 軟管相連。該滅火器滅火劑供給包出口有壓力調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)噴射壓力，滅火槍中裝有多 個噴嘴。該滅火器能使滅火槍和與滅火劑相距較遠操作，但橡膠皮囊在高壓工況下使用壽 命短，不能長時間使用，同時，該滅火器裝配復雜，拆裝不太方便，結構不太緊湊。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有手提式滅火器存在的污染環(huán)境、不適合所有滅火場所等缺點，本發(fā)明提出了能適用于常規(guī)重力和微重力條件下的一種新型的活塞式手提細水霧滅火器。該滅火 器直接以自來水為工作介質，不加添加劑，滅火效率高，對環(huán)境友好，水漬損失小，采用內(nèi)置 活塞的形式，將滅火劑與高壓氣體分開，工作不受重力影響，能有效撲滅各種類型火災，且 系統(tǒng)結構緊湊，裝配簡單。本發(fā)明提出的技術方案是一種活塞式手提細水霧滅火器，包括開關閥組件，殼體，活塞，底座，充氣閥組件， 底蓋，孔用彈性擋圈和噴嘴，所述開關閥組件安裝在殼體上部，活塞安裝于殼體內(nèi)，將殼體 內(nèi)腔分為上下兩腔，其中上腔充水，下腔充高壓氣，所述底座通過孔用彈性擋圈限位在殼體 下方；所述充氣閥組件安裝在底座上，用于給下腔充氣；噴嘴安裝在開關閥組件上，用于產(chǎn) 生細水霧。進一步地，所述的開關閥組件包括閥體，壓力表，彈簧底座，彈簧，閥芯和手柄組 件，噴嘴安裝在所述閥體上，所述壓力表與閥體通過螺紋連接，彈簧上部與閥芯上的鎖緊螺 母接觸，下部支撐在彈簧底座上，手柄組件設置在閥體上部。進一步地，閥芯與閥體用0型圈密封，并裝有擋圈。進一步地，所述開關閥采用軟密封，閥芯上的密封墊片為工程塑料或橡膠，閥體為 金屬基體，密封可靠，閥芯有圓柱面用于導向。進一步地，所述充氣閥組件包括充氣閥閥芯，充氣閥密封墊片，充氣閥彈簧和充氣 閥鎖緊螺母，所述充氣閥密封墊片通過過盈配合裝在充氣閥閥芯上；所述充氣閥彈簧一端 與底座接觸，另一端支撐在充氣閥鎖緊螺母上。進一步地，所述充氣閥彈簧的壓縮量通過所述充氣閥鎖緊螺母進行調(diào)整。進一步地，所述活塞上裝有格萊圈，并裝有耐磨環(huán)。進一步地，所述高壓氣為惰性氣體。進一步地，所述底座下方裝有底蓋。本發(fā)明的手提式細水霧滅火器直接以自來水作為工作介質進行作業(yè)，環(huán)境相容性 好；控制閥結構簡單，閥口采用軟密封形式，可實現(xiàn)對低粘度水介質的可靠密封；系統(tǒng)內(nèi)置 活塞，用于將滅火劑與高壓氣體分開，保證其不受重力影響；充氣閥與底座集成，系統(tǒng)結構 緊湊。本發(fā)明的有益效果是該滅火器能有效的撲滅各種類型火災，并能在微重力條件 下使用。環(huán)境相容性好，滅火效率高。重量輕，體積小。本發(fā)明的優(yōu)點是1.以自來水為工作介質，綠色、環(huán)保，對環(huán)境完全沒有污染；2.控制閥結構簡單，閥口采用軟密封形式，可實現(xiàn)對低粘度水介質的可靠密封；3.系統(tǒng)內(nèi)置活塞，用于將滅火劑與高壓氣體分開，保證其不受重力影響；4.皮囊式滅火器由于皮囊反復充壓，特別是橡膠與金屬連接處容易出現(xiàn)應力集中 和兩者的剝離，從而影響其壽命。同時，橡膠材料容易老化，也是影響皮囊式滅火器壽命的 重要因素。而采用活塞隔離滅火劑與高壓氣體，同皮囊式滅火器相比，具有壽命長，結構緊 湊，工藝簡單、裝配方便等突出優(yōu)點。5.噴嘴采用高壓細水霧單相流噴嘴，噴嘴噴射距離遠，霧化效果好，耗水量?。?.除可以正常正立使用外，還可以傾斜使用，倒立使用。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖2是本發(fā)明的開關閥結構示意圖。圖3是本發(fā)明的充氣閥結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明本發(fā)明的手提式細水霧滅火器包括開關閥組件1，殼體3，活塞4，底座5，充氣閥組 件6，底蓋7，孔用彈性擋圈8，噴嘴11。如圖1所示。噴嘴11安裝在開關閥組件1上，通過 螺紋連接；開關閥組件1安裝在殼體3上，通過螺紋連接；活塞4安裝在殼體3內(nèi)，將殼體內(nèi) 腔分為上下兩腔，活塞4上腔充水，下腔充氣，為保證密封，活塞4上裝有格萊圈9，并裝有耐 磨環(huán)10 ；底座5設置在殼體3下部，與殼體3用孔用彈性擋圈8限位，并用0型圈保證其與 殼體3密封良好；充氣閥組件6安裝在底座5上。為使系統(tǒng)美觀，底座5下方裝有底蓋7。開關閥組件包括閥體101，壓力表104，彈簧底座107，彈簧108，閥芯1011，手柄組 件1012。如圖2所示。噴嘴11安裝在閥體101上。開關閥組件與殼體3螺紋連接，并用0 型圈12保證可靠密封。為保證開關閥在高壓工況下密封良好，開關閥采用軟密封的結構形 式，密封墊片106為塑料墊片，密封墊片下端有平墊1010支撐。壓力表104與閥體101通過 螺紋連接，用于實時監(jiān)測殼體3內(nèi)的壓力。彈簧108上部與鎖緊螺母109接觸，下部支撐在 彈簧底座107上。為保證密封，閥芯1011與閥體101用0型圈103密封，并裝有擋圈102。充氣閥包括充氣閥閥芯601，充氣閥密封墊片602，充氣閥彈簧603，充氣閥鎖緊螺 母604。充氣閥密封墊片602裝在閥芯601上，過盈配合；密封墊片602采用工程塑料或橡 膠，保證充氣閥芯601和底座5的軟密封；同時，密封墊片和底座閥口處均采用球面形狀，從 而使得密封墊片具有自定位功能，進一步保證了充氣閥的密封。充氣閥彈簧603 —端與底 座5接觸，另一端支撐在鎖緊螺母604上。為保證充氣閥密封良好，充氣閥彈簧603要有一 定的預壓縮量，用鎖緊螺母604來調(diào)整。為保證充氣閥閥芯601密封可靠，充氣閥閥芯601 有導向臺階，導向臺階與底座5內(nèi)孔間隙配合，以保證充氣閥閥芯安裝時位置垂直，同時， 導向臺階外圓上銑出兩平面，以使充氣時處于開啟狀態(tài)時，高壓氣體通過。本發(fā)明的工作原理是充裝過程中，先將開關閥組件卸下，往殼體內(nèi)上腔充裝指定 體積的自來水，然后裝上開關閥，開關閥處于關閉狀態(tài)，然后將外界高壓氣源與底座連接， 將充氣閥閥芯601頂開，開始充氣，充裝完成后，殼體3內(nèi)活塞4上腔充滿水，下腔充滿高壓 惰性氣體，格萊圈9保證水與高壓氣不相互滲透。工作過程中，將開關閥手柄壓下，作用于 閥芯1011，壓縮彈簧108，開關閥開啟。在高壓氣的作用下，活塞4上移，向外排水，高壓水 經(jīng)閥芯1011進入噴嘴11霧化后噴出。工作完成后，若需再充裝，需將殼體3內(nèi)下腔殘存氣 卸壓。
權利要求
1.一種活塞式手提細水霧滅火器，包括開關閥組件(1)，殼體(3)，活塞(4)，底座(5)， 充氣閥組件(6)，底蓋(7)，孔用彈性擋圈(8)和噴嘴(11)，所述開關閥組件(1)安裝在殼體 (3)上部，所述活塞(4)安裝于殼體(3)內(nèi)，將該殼體(3)內(nèi)腔分為上下兩腔，其中上腔充水， 下腔充高壓氣，所述底座(5)通過孔用彈性擋圈(8)限位在殼體(3)下方；所述充氣閥組件(6)安裝在底座(5)上，用于給所述殼體(3)下腔充氣，所述噴嘴(11)安裝在開關閥組件(1) 上，用于產(chǎn)生細水霧。
2.根據(jù)權利要求1所述的滅火器，其特征在于，所述的開關閥組件(1)包括閥體(101)， 壓力表(104)，彈簧底座(107)，彈簧(108)，閥芯(1011)和手柄組件(1012)，所述噴嘴(11) 安裝在所述閥體(101)上，所述壓力表(104)與閥體(101)螺紋連接，所述彈簧(108)上部與 閥芯(1011)上的鎖緊螺母(109)接觸，下部支撐在彈簧底座(107)上，所述手柄組件(1012) 設置在閥體(101)上部。
3.根據(jù)權利要求2所述的滅火器，其特征在于，所述閥芯(1011)與閥體(101)之間通 過0型圈(103)密封，并裝有擋圈(102)。
4.根據(jù)權利要求1-3之一所述的滅火器，其特征在于，所述開關閥組件(1)采用軟密封。
5.根據(jù)權利要求1-4之一所述的滅火器，其特征在于，所述充氣閥組件(6)包括充氣閥 閥芯(601)，充氣閥密封墊片(602)，充氣閥彈簧(603)和充氣閥鎖緊螺母(604)，所述充氣 閥密封墊片(602)通過過盈配合裝在充氣閥閥芯(601)上，所述充氣閥彈簧(603) —端與所 述底座(5)接觸，另一端支撐在充氣閥組件(6)下部的充氣閥鎖緊螺母(604)上。
6.根據(jù)權利要求5所述的滅火器，其特征在于，所述充氣閥彈簧(603)的壓縮量通過所 述充氣閥鎖緊螺母(603)進行調(diào)整。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的滅火器，其特征在于，所述充氣閥密封墊片(602)采用工 程塑料或橡膠。
8.根據(jù)權利要求1-7之一所述的滅火器，其特征在于，所述活塞(4)在殼體(3)內(nèi)腔內(nèi) 可滑動地密封所述上腔和下腔，該活塞(4 )上裝有格萊圈(9 )，并裝有耐磨環(huán)(10 )。
9.根據(jù)權利要求1-8之一所述的滅火器，其特征在于，所述高壓氣為惰性氣體。
10.根據(jù)權利要求1-9之一所述的滅火器，其特征在于，所述底座(5)下方裝有底蓋(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種活塞式手提細水霧滅火器，該滅火器包括開關閥組件(1)，殼體(3)，活塞(4)，底座(5)，充氣閥組件(6)，底蓋(7)，孔用彈性擋圈(8)和噴嘴(11)，所述開關閥組件(1)安裝在殼體(3)上部，活塞(4)安裝于殼體(3)內(nèi)，將殼體(3)內(nèi)腔分為上下兩腔，其中上腔充水，下腔充高壓氣，所述底座(5)通過孔用彈性擋圈(8)限位在殼體(3)下方；所述充氣閥組件(6)安裝在底座(5)上，用于給下腔充氣；噴嘴(11)安裝在開關閥組件(1)上，用于產(chǎn)生細水霧。本發(fā)明的滅火器能有效的撲滅各種類型火災，能各個任意方向使用，并能在微重力條件下使用。環(huán)境相容性好，滅火效率高，重量輕，體積小，同時加工與裝配工藝簡單、壽命長，使用可靠。
文檔編號A62C13/64GK102068777SQ20111003039
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權日2011年1月26日
發(fā)明者劉銀水, 吳德發(fā), 唐群國, 朱碧海, 李曉暉, 羅小輝, 蔣卓, 賀小峰, 郭志恒 申請人:華中科技大學