阅读说明：本技术 一种穿墙灭火装置 (Through-wall fire extinguishing device ) 是由 李明轩 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种穿墙灭火装置,包括供水泵和灭火喷头,供水泵与灭火喷头之间设置有用于产生抽取负压的负压喷射管,负压喷射管还连接有旁通管,旁通管的另一端与大气连通,且在旁通管上还设置有吸料口,吸料口插入到位于缓冲罐内的墙体冲击料中；本发明在使用时通过文丘里效应在负压喷射管中产生抽取负压,从而将缓冲罐内的墙体冲击料抽入到负压喷射管中与水混合后高速喷出,从而大大提高了灭火高压水的冲击力,实现灭火现场的快速穿墙作业,大大提高了灭火效率。(The invention discloses a through-wall fire extinguishing device, which comprises a water supply pump and a fire extinguishing nozzle, wherein a negative pressure injection pipe for generating extraction negative pressure is arranged between the water supply pump and the fire extinguishing nozzle, the negative pressure injection pipe is also connected with a bypass pipe, the other end of the bypass pipe is communicated with the atmosphere, a suction port is also arranged on the bypass pipe, and the suction port is inserted into a wall impact material in a buffer tank; when the device is used, the suction negative pressure is generated in the negative pressure jet pipe through the Venturi effect, so that the wall impact material in the buffer tank is sucked into the negative pressure jet pipe and is mixed with water and then is ejected at high speed, the impact force of the fire extinguishing high-pressure water is greatly improved, the rapid wall penetrating operation of a fire extinguishing site is realized, and the fire extinguishing efficiency is greatly improved.)

一种穿墙灭火装置

技术领域

本发明涉及灭火装置设备技术领域，具体涉及一种穿墙灭火装置。

背景技术

目前，火灾已经成为城市的主要公共灾害，而为了提高空间利用率，在建筑内部均会通过设置大量的墙体来分隔室内空间，但是在灭火过程中，建筑物内部的墙体则会阻挡消防员的视线和行动路线，导致消防员往往需要绕道才能进行灭火作业，极大的耽误了灭火效率；而现有技术中，一般通过喷射高压水实现灭火作业，但是由于水自身的特性，在供水泵提供的压力有限的情况下，其对墙体的冲击力有限，其对于钢筋混凝土墙体没有任何的穿墙能力，而对于砖混结构的墙体穿透力有限，因此急需一种穿透力腔的灭火装置，以方便在火灾现场实现快速穿墙作业。

发明内容

针对现有技术中存在的墙体难以击穿，灭火效率低的缺陷，本发明公开了一种穿墙灭火装置，采用本装置能够有效增大高压灭火用水的冲击力，通过高压灭火用水即可打穿着火建筑的墙体，从而在紧急情况下实现快速灭火，提高灭火效率。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：

一种穿墙灭火装置，包括相互连接的供水泵和灭火喷头，所述灭火装置还包括旁通管、用于产生抽取负压的负压喷射管和用于存放墙体冲击料的缓冲罐；所述负压喷射管的进口端和出口端分别连接供水泵和灭火喷头，旁通管的一端与负压喷射管连通，另一端与外界大气连通，同时在旁通管上还设置有吸料口，所述吸料口插入到存放于缓冲罐的墙体冲击料内。

优选的，负压管的横截面呈锥形，其进口端和出口端的通流面积比为 (5-10):1。

优选的，旁通管呈一整段直管设置，也可以根据需要完成为T形或U形设置，所述吸料口呈人字形切口设置。

优选的，旁通管与大气连通的一端还设置有调节阀。

优选的，旁通管位于负压喷射管的一段向负压喷射管出口端一侧偏折，且旁通管的轴线与负压喷射管的轴线重合。

优选的，旁通管位于负压喷射管内外的两段通过倾斜设置的连接管平滑相连，所述连接管与旁通管为一体式结构。

优选的，旁通管包括相互分离的空气输送管和物料输送管，所述空气输送管的出口端和物料输送管的进口端均为与其轴线呈一定角度的斜向切口，且两斜向切口相互拼合成人字形。

优选的，空气输送管和物料输送管的斜向缺口与其轴向之间的夹角为30° -60°。

优选的，墙体冲击料为石榴砂、金刚砂或铁砂中的一种或几种的任意比混合物。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明包括供水泵和灭火喷头，供水泵与灭火喷头之间设置有用于产生抽取负压的负压喷射管，同时负压喷射管还连接有旁通管，所述旁通管的另一端与大气连通，且在旁通管上还设置有吸料口，吸料口插入到位于缓冲罐内的墙体冲击料中；本发明在使用时灭火用水经供水泵加压后流向负压喷射管，在负压喷射管处通过文丘里效应产生负压，由于旁通管的一端与负压喷射管连通，另一端连通大气，同时还设置有插入到墙体冲击料中的吸料口，因此位于缓冲罐内的墙体冲击料将因为缓冲罐与负压喷射管之间的压差而被抽出并从吸料口进入旁通管，并最终在负压喷射管中与水流混合后高速喷出，同时空气从旁通管的另一端进入到缓冲罐中以保持缓冲罐内气压的恒定，进而确保形成稳定的压差，保证墙体冲击料源源不断的进入到负压喷射管中；

与现有技术相比，本发明通过在灭火高压水中掺入大量的榴砂、金刚砂或铁砂作为墙体冲击料，大大提高了灭火高压水柱的冲击力，从而快速击穿火场的阻挡墙体，实现紧急情况下的快速灭火作业；

本发明通过文丘里效应巧妙的在灭火喷枪内形成抽料负压，其结构简单、可靠，保证了在火场等复杂环境中的稳定工作；同时设备维护也简单方便，降低设备的硬件投入和维护成本；

同时本发明巧妙的将喷砂系统与现有技术中的灭火装置巧妙结合，大大降低了需要增设的外部设备，在保证使用效果的同时不会额外增加消防车等转运设备的工作负荷，也不会占用宝贵的车内空间，设备的适用范围更广；且在火灾现场不需要或搬运额外的设备即可实现穿墙作业，其在穿墙作业与灭火作业之间能够方便的实现快速转换，大大提高了灭火作业的效率。

2、本发明的负压的进口端和出口端通流面积比为5-10:1，增大进口端和出口端的通流面积比，从而形成足够的负压，保证诸如石榴砂、金刚砂或铁砂等物料的顺利吸入及喷出初速，进而确保对墙体形成足够的冲击力。

3、本发明的旁通管为直管、T形管或U形管，同时吸料口的切口呈人字形设置，旁通管呈T形或U形设置能够方便将吸料口插入到缓冲罐内，同时将吸料口设置为人字形的切口，切口的两侧分别为空气出口端和墙体冲击料进口端，此种设置一方面保证吸料口足够大，确保能够供给足够的墙体冲击料，同时旁通管也能够根据需要弯折不同的角度，方便布管，同时减小管道转角，使气路更加平缓，避免气流因转急弯而影响气压和流速；另一方面，人字形的设置能够保证空气的出口端和墙体冲击料的进口端以最小的间距设置在一起，避免空气在缓冲罐内急剧失压，从而保证在墙体冲击料的进口端有足够的吸力将诸如石榴砂、金刚砂或铁砂等墙体冲击料以较高的初速抽出。

4、本发明所述旁通管与大气连通的一端还设置有调节阀，在使用时能够通过调节阀调节空气的进入两量，从而控制墙体冲击料的抽取压力，进而实现对墙体冲击力的调节；在不使用时封闭进气管，避免杂物进入到缓冲罐，同时也可以通过旁通管的该端箱缓冲罐内补充墙体冲击料；在完成穿墙作业后，通过关闭调节阀切断缓冲罐与外界的气流通道，保证缓冲罐处于密闭的状态，此时继续排出墙体冲击料时罐体内部将逐步形成负压，进而与负压喷射管内的压力形成平衡，自动截断墙体冲击料的输送，

5、本发明的旁通管位于负压喷射管内的一端向负压喷射管一侧偏折，此种设置一方面能够引导墙体冲击料自然转向，缩小其运动方向与水流运动方向的夹角，避免二者发生不必要的碰撞，影响初速，保证其混合过程的平顺进行；同时旁通的出口端偏向于水流的出口一侧，能够有效防止水流经旁通管反流到缓冲罐内；同时旁通管的轴线与负压管轴线重合时能够有效避免墙体冲击料与负压喷射管内壁发生碰撞，降低压力损失，提高喷射初速。

6、本发明的旁通管位于负压喷射管内外的两段通过倾斜设置的连接管平滑连接，此种设置的好处在于一方面能够保证旁通管的出口端以最平缓的方式向负压喷射管出口端一侧偏折，从而将其墙体冲击料在运动过程中的压力损耗，保证去具有足够的冲击力；另一方面旁通管位于负压喷射管内的一端可以津贴于负压喷射管的内表面设置，避免其对水流造成干扰，造成水流喷射初速的降低。

7、本发明的负压喷射管包括相互分离的空气输送管和物料输送管，与一体式的管道相比，分体式的管道能够方便管道的布设和设备的运输；同时所述空气输送管的出口端和物料输送管的进口端均为与其轴线呈一定角度的斜向切口，且两斜向切口相互拼合呈人字形，保证墙体冲击料的足量、足压输送。

8、本发明的空气输送管和物料输送管上的斜向切口与其轴向之间的夹角为 30°-60°，此倾斜夹角一方面能够保证吸料口足够大，确保能够供给足够的墙体冲击料，另一方面还能够兼顾两斜向切口之间的间距最小，避免空气在缓冲罐内急剧失压，从而保证在墙体冲击料的进口端有足够的吸力将诸如石榴砂、金刚砂或铁砂等墙体冲击料以较高的初速抽出。

9、本发明的墙体冲击料采用石榴砂、金刚砂或铁砂中的任意一种或几种的任意比混合物，一方面上述原料是现有技术中广泛使用的水刀切割材料，其来源广泛，能够有效降低使用成本；另一方面上述物质在加压高速喷出时具有较高的冲击力，能够保证顺利穿墙，同时降低对供水泵的功率要求。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明负压喷射管结构示意图；

图3为本发明实施方式2结构示意图；

图4为本发明实施方式3结构示意图；

图5为本发明实施方式4结构示意图；

附图标记：1、供水泵，2、灭火喷头，3、旁通管，4、负压喷射管，5、墙体冲击料，6、缓冲罐，7、吸料口，8、调节阀，9、连接管，31、空气输送管， 32、物料输送管，33、斜向切口。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施方式。

实施方式1

本实施方式作为本发明的最佳实施方式，其公开了一种穿墙灭火装置，具体结构如图1和图2所示，包括供水泵1、灭火喷头2、旁通管3、负压喷射管 4和缓冲罐6，所述负压喷射管4包括相互密闭连接的进口段41、收敛段42和出口段43，所述进口段41通过消防输水管与供水泵1相连，其出口段43与灭火喷头2相连，所述进口段41和出口段43均为直管，且根据需要，所述进口段41的通流面积是出口段43通流面积的5-10倍，所述收敛段42为锥形，其大口端通流面积与进口段相同，小口端与出口段43通流面积相等，从而通过收敛段将进口段41和出口段43相连；

所述旁通管3为一整段直管，根据管道设置的需要，旁通管3被弯折为U 形，其两端为开口结构，旁通管3的一端与负压喷射管4的出口段43连通，另一端与大气连通，同时在旁通管3中部的折弯处设置有吸料口7，安装时，将设置有吸料口7的一段管道插入到缓冲罐6的底部，以保证储存在缓冲罐6内的墙体冲击料5将旁通管3完全淹没，同时根据需要，所述墙体冲击料5选用金刚砂、石榴砂或铁砂中的一种或任意集中的任意比混合物；

实施方式2

本实施方式作为本发明的一较佳实施方式，其公开了一种穿墙灭火装置，具体结构如图2和图3所示，包括供水泵1、灭火喷头2、旁通管3、负压喷射管4和缓冲罐5，所述负压喷射管4包括相互密闭连接的进口段41、收敛段42和出口段43，所述进口段41的通流面积是出口段43通流面积的5-10倍，所述旁通管3为一整段直管，其两端为开口结构，一端与外界大气连通，且在该端设置有控制与外界大气环境通流面积的调节阀8，另一端则插入到负压喷射管4的出口段43，同时该段旁通管3的出口端通过直角转角向负压喷射管4的出口端偏折，且旁通管3的轴线与负压喷射管4的轴线重合；

所述旁通管3从缓冲罐6的底部贯通整个缓冲罐6，位于缓冲罐6内的一段旁通管上3设置有吸料口7，所述吸料口7设置于旁通管3的下侧面，且吸料口 7的切口呈人字形设置。

实施方式3

本实施方式作为本发明的又一较佳实施方式，其公开了一种穿墙灭火装置，具体结构如图2和图4所示，包括供水泵1、灭火喷头2、旁通管3、负压喷射管4和缓冲罐6，所述负压喷射管4包括相互密闭连接的进口段41、收敛段42和出口段43，所述进口段41的通流面积是出口段43通流面积的5-10 倍，所述旁通管3为一整段直管，并被根据实际需要弯折为T形，其两端为开口结构，一端与外界大气连通，且在该端设置有控制与外界大气环境通流面积的调节阀8，另一端则插入到负压喷射管4的出口段43，所述旁通管3插入到负压喷射管4出口段的部分贴合于出口段43底部内壁设置，同时其进口端通过倾斜设置的连接管9与位于负压喷射管4外的旁通管3相连，从而实现内外旁通管3的平滑连接，所述连接管9与旁通管3为一体式结构。

实施方式4

本实施方式作为本发明的又一较佳实施方式，其公开了一种穿墙灭火装置，具体结构如图2和图5所示，包括供水泵1、灭火喷头2、旁通管3、负压喷射管4和缓冲罐5，所述负压喷射管4包括相互密闭连接的进口段41、收敛段42 和出口段43，所述进口段41的通流面积是出口段43通流面积的5-10倍，所述旁通管3包括相互分离的空气输送管31和物料输送管32，所述空气输送管31 和物料输送管32的两端均为开口式结构，空气输送管31的出口端和物料输送管32的入口端均设置有与其轴线呈一定夹角的斜向切口33，根据实际需要，该夹角为为30°-60°，所述空气输送管31的出口端和物料输送管32的入口端均插入到缓冲罐6的底部，同时两斜向切口33拼合出呈人字形的吸料口7；

所述空气输送管31的另一端位于缓冲罐6内，且在该端还设置有调节阀8；物料输送管32的另一端插入到负压喷射管4的出口段43，同时其出口向负压喷射管4的出口端一侧偏折。

本发明所述穿墙灭火装置在使用时按照以下步骤进行：

S1、将各个关键密闭连接，同时打开位于旁通管上的调节阀，使缓冲罐与外界大气连通；

S2、打开供水泵，通过供水泵向负压喷射管中输送消防灭火用水；

S3、将灭火喷头对准需要进行穿墙作业的阻挡墙；

本发明的工作原理使：灭火用水通过供水泵加压后输送到负压喷射管内，由于负压喷射管收敛段通流面积的缩小，在负压喷射管内将形成强烈的文丘里效应，进而形成负压，而缓冲罐通过旁通管与负压喷射管的负压区连通的同时，还同时与外界大气连通，从而在缓冲罐与负压喷射管之间形成稳定的压差，通过负压将存放于缓冲罐内的墙体冲击料抽出并输送到负压喷射管中与灭火用水混合后从灭火喷头高速喷出；

与现有技术相比，本发明通过在灭火用水中掺入石榴砂、金刚砂或铁砂等墙体冲击料大大提高了对墙体的冲击力，进而实现火灾现场的穿墙作业，提高对危险点的灭火效率。

同时本发明通过对文丘里效应的巧妙应用，最大程度的简化了设备结构，保证了设备的稳定、可靠工作，且额外增加的设备少，不但硬件投资得到了降低，同时也不会占用消防车内的宝贵空间，具有良好的实用性。