一種適用于微重力環境的滅火器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及消防領域，尤其涉及一種適用于微重力環境的滅火器。
【背景技術】
[0002]地面用滅火器中滅火劑與擠壓氣體混合貯存在滅火器儲罐內，滅火劑在重力作用下沉在儲罐底部，當滅火器開啟時，滅火劑在擠壓氣體作用下通過虹吸管和噴嘴噴出，達到滅火功能。但空間環境由于其微重力特點，如果采用地面滅火器的儲存方式，儲罐中的滅火劑與擠壓氣體混合，氣一液界面位置、形狀不確定，滅火器開啟時，滅火劑將和擠壓氣體一起從噴嘴噴出，造成擠壓氣體消耗，致使滅火劑噴射時間延長，降低滅火劑濃度，滅火劑剩余率大增，無法達到滅火效果。同時，空間用滅火器與其他航天產品一樣，要求重量和體積必須小，導致其攜帶滅火劑量較小，因此，要求微重力環境下使用的滅火器應具有很高的滅火效率。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明為克服微重力環境對滅火劑儲存和噴射霧化難題，提供一種能在微重力環境使用的效率高、體積小、質量輕的滅火器。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明是這樣實現的:
[0005]—種適用于微重力環境的滅火器，包括壓把、提把、頂桿、噴嘴、儲罐、膜片閥、液口單向閥、氣口單向閥、導流桿、皮囊(10)以及瓶口連接件；
[0006]所述皮囊置于儲罐中，用于盛裝滅火劑，皮囊的開口端的外圓周面固定在儲罐的瓶口內壁上；所述瓶口連接件固定在儲罐的瓶口上；瓶口連接件的中間開有通孔，通孔的上部直徑小于下部直徑；所述膜片閥密封于所述瓶口連接件上部的通孔上端；所述液口單向閥置于瓶口連接件下部的通孔內，液口單向閥的鋼球通過彈簧抵在所述瓶口連接件上部的通孔下端；
[0007]所述導流桿置于所述皮囊內部，一端與所述瓶口連接件下部的通孔下端連接；
[0008]所述頂桿的下端設置有活塞刀，并對準膜片閥的膜片；
[0009]所述氣口單向閥設置在儲罐外壁，作為儲罐的充氣通道。
[0010]較佳的，所述活塞刀的端部開有小孔，頂桿的圓周面上也開有與活塞刀的小孔聯通的小孔。
[0011]較佳的，所述的噴嘴的內壁加工有螺旋狀的凹槽。
[0012]較佳的，所述的膜片閥采用金屬膜片結構。
[0013]較佳的，所述導流桿側壁上加工有導流孔。
[0014]較佳的，所述導流孔在導流桿側壁上均布，直徑為Φ2πιπι。
[0015]較佳的，所述滅火器開啟力為120Ν?150Ν。
[0016]較佳的，所述儲罐最大工作壓力為1.0MPa。
[0017]較佳的，所述皮囊盛裝滅火劑的質量為1.1Okg?1.15kg。
[0018]較佳的，所述滅火器總重為2.2kg±0.1kg0
[0019]本發明具有如下有益效果:
[0020](I)本發明的適用于微重力環境的滅火器為國內首次研制太空微重力環境下使用的滅火器，無相同條件下的借鑒技術。現有的地面滅火器采用滅火劑和擠壓氣體混合儲存方式，無法在微重力條件下實現氣液分離，并且地面用滅火器噴嘴為直流式結構，在微重力條件下無法實現霧化。本次發明的微重力環境下的滅火器專門針對太空微重力環境特點進行設計，滅火劑和擠壓氣體采用物理隔離方式儲存，當滅火器開啟時，滅火劑在擠壓氣體作用下從噴嘴噴出，不會有擠壓氣體同時噴出情況。噴嘴采用離心式結構，通過噴嘴內部的螺旋通道，使滅火劑能夠充分霧化，提高滅火效果。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的適用于微重力環境的滅火器結構示意圖。
[0022]1-壓把、2-提把、3-頂桿、31-活塞刀、4_噴嘴、5_膜片閥、6_液口單向閥、7-氣口單向閥、8-儲罐、9-導流桿、I O-皮囊、11 -滅火劑、12-擠壓氣體、13-瓶口連接件。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。
[0024]如圖1所示，為本發明的一種適用于微重力環境的滅火器，由壓把1、提把2、頂桿
3、噴嘴4、膜片閥5、液口單向閥6、氣口單向閥7、儲罐8、導流桿9、皮囊10、滅火劑11以及瓶口連接件13。
[0025]其中，壓把1、提把2、頂桿3以及噴嘴4的連接關系與現有的滅火器相同，其工作原理也一致。不同的是，本發明設置了皮囊10，置于儲罐8中，用于盛裝滅火劑11，皮囊10的開口端外圓周面固定在儲罐8的瓶口內壁上；瓶口連接件13固定在儲罐8的瓶口上；瓶口連接件13的中間開有通孔，通孔的上部直徑小于下部直徑；膜片閥5密封于上部的通孔上端；液口單向閥6置于下部的通孔內，液口單向閥6的鋼球通過彈簧抵在所述上部通孔下端。導流桿9置于所述皮囊10內部，一端與所述下部的通孔下端連接。頂桿3的下端設置有活塞刀31，并對準膜片閥5的膜片，當按下壓把I后，所述活塞刀31刺破膜片閥5的膜片。氣口單向閥7設置在儲罐8外壁，用于對儲罐8充氣。
[0026]現有的滅火器，滅火劑11從頂桿3的周圍空隙流向噴嘴4，本發明中，活塞刀31的端部開有小孔，頂桿3的圓周面上也開有與活塞刀31的小孔聯通的小孔，如此，滅火劑11不但可通過頂桿3的周圍空隙流向噴嘴4，也可以通過聯通的小孔流向噴嘴4，可增大流量，提尚滅火效率。
[0027]本發明中膜片閥5采用金屬膜片結構。滅火器開啟力為120N?150N。儲罐8最大工作壓力為1.0MPa0皮囊10可盛裝滅火劑11的質量為1.1Okg?1.15kg。滅火器總重為(2.2±0.l)kg。
[0028]儲罐8與皮囊10之間的空間通過氣口單向閥7充擠壓氣體12，皮囊10將滅火劑和擠壓氣體12物理隔離.當壓下壓把1，頂桿3向下運動，活塞刀31刺破膜片閥5，繼續向下運動，穿過瓶口連接件13的上部通孔，頂開下部通孔內的液口單向閥6后，密封在皮囊10內的滅火劑11通過導流桿9流到噴嘴4，經噴嘴4內壁的螺旋凹槽的旋轉霧化后噴出，實施滅火。為了提高導流桿9的導流效果，本發明在導流桿9側壁上開有小孔，當擠壓氣體12作用在皮囊時，導流桿9的底部開有以及側壁小孔均可以進滅火劑11，進一步提高流量，提高滅火效率。本實施例中小孔數量為30，直徑為Φ2_。當滅火作業完成，松開壓把1，頂桿3在彈簧作用下向上運動，使得液口單向閥6關閉，將剩余的滅火劑11密封在皮囊10內，當火災再次發生時，可繼續使用該滅火器。
[0029]滅火器采用囊式貯箱結構，利用儲罐8內的皮囊10將滅火劑11和擠壓氣體12進行物理隔離，當滅火器開啟時，皮囊10在擠壓氣體12壓力作用下收縮，導致皮囊10內的滅火劑11通過導流桿9和噴嘴4排出，確保滅火器開啟后，噴嘴排出的為不夾雜氣體的滅火劑11，噴射過程僅為單相噴射，與地面用滅火器噴射存在很大差別，地面用噴嘴4在噴射單相液體時，噴嘴的射流呈“集束”形，無明顯霧化跡象，達不到滅火要求。
[0030]微重力環境下使用的滅火器采用的單相噴嘴4主要是利用壓力作用使液體在通過噴嘴時獲得較大動能，射流后液膜與環境空氣存在很高的速度差，形成劇烈摩擦而被撕裂為微粒。在噴嘴4內部，設計有旋轉通道，當滅火器開啟時，滅火劑11在噴嘴4內旋轉通道作用下，使液體通過時產生旋轉以形成較大離心作用，可以增強霧化效果。
[0031]滅火器的使用方法如下:
[0032](I)用一只手握住滅火器提把2和壓把1，將另一只手的食指穿進滅火器保險銷指環，拔出保險銷，然后將手指從保險銷指環中抽出；
[0033](2)航天員到達著火部位后，使滅火器噴嘴4指向著火部位，然后按下滅火器壓把I，對準著火部位噴射滅火劑；
[0034](3)當火被撲滅或滅火劑耗盡，航天員松開滅火器壓把I ;
[0035](4)將保險銷插入銷孔。
[0036]綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種適用于微重力環境的滅火器，包括壓把(I)、提把(2)、頂桿(3)、噴嘴(4)以及儲罐(8)，其特征在于，還包括膜片閥(5)、液口單向閥(6)、氣口單向閥(7)、導流桿(9)、皮囊(10)以及瓶口連接件(13); 所述皮囊(10)置于儲罐⑶中，用于盛裝滅火劑(11)，皮囊(10)的開口端的外圓周面固定在儲罐(8)的瓶口內壁上；所述瓶口連接件(13)固定在儲罐(8)的瓶口上；瓶口連接件(13)的中間開有通孔，通孔的上部直徑小于下部直徑；所述膜片閥(5)密封于所述瓶口連接件(13)上部的通孔上端；所述液口單向閥(6)置于瓶口連接件(13)下部的通孔內，液口單向閥出)的鋼球通過彈簧抵在所述瓶口連接件(13)上部的通孔下端； 所述導流桿(9)置于所述皮囊(10)內部，一端與所述瓶口連接件(13)下部的通孔下端連接； 所述頂桿(3)的下端設置有活塞刀(31)，并對準膜片閥(5)的膜片； 所述氣口單向閥(7)設置在儲罐(8)外壁，作為儲罐(8)的充氣通道。2.如權利要求1所述的一種適用于微重力環境的滅火器，其特征在于，所述活塞刀(31)的端部開有小孔，頂桿(3)的圓周面上也開有與活塞刀(31)的小孔聯通的小孔。3.根據權利要求1所述的一種適用于微重力環境的滅火器，其特征在于:所述的噴嘴(4)的內壁加工有螺旋狀的凹槽。4.根據權利要求1所述的一種適用于微重力環境的滅火器，其特征在于:所述的膜片閥(5)采用金屬膜片結構。5.根據權利要求1所述的一種適用于微重力環境的滅火器，其特征在于:所述導流桿(9)側壁上加工有導流孔。6.根據權利要求5所述的一種適用于微重力環境的滅火器，其特征在于:所述導流孔在導流桿(9)側壁上均布，直徑為Φ2πιπι。7.根據權利要求1所述的一種適用于微重力環境的滅火器，其特征在于:所述滅火器開啟力為I2ON?ΙδΟΝ。8.根據權利要求1所述的一種適用于微重力環境的滅火器，其特征在于:所述儲罐(8)最大工作壓力為1.0MPa09.根據權利要求1所述的一種適用于微重力環境的滅火器，其特征在于:所述皮囊(10)盛裝滅火劑(11)的質量為1.1Okg?1.15kg。10.根據權利要求1所述的一種適用于微重力環境的滅火器，其特征在于:所述滅火器總重為 2.2kg±0.1kg0
【專利摘要】本發明公開了一種適用于微重力環境的滅火器，還設置了膜片閥、液口單向閥、氣口單向閥、導流桿、皮囊以及瓶口連接件；滅火劑和擠壓氣體采用物理隔離方式儲存，當滅火器開啟時，滅火劑在擠壓氣體作用下從噴嘴噴出，不會有擠壓氣體同時噴出情況。噴嘴采用離心式結構，通過噴嘴內部的螺旋通道，使滅火劑能夠充分霧化，提高滅火效果。
【IPC分類】A62C13/64, A62C3/00
【公開號】CN105169583
【申請號】
【發明人】程彬, 王祥龍, 劉志棟, 朱小蘭, 李玉峰, 徐濤, 于斌
【申請人】蘭州空間技術物理研究所
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月3日