本申请要求于 2011 年 08 月 23 日提交中国专利局、 申请号为 201110242840.5、 发明名称为"水带的增压装置、 方法及消防设备"的中国 专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及消防领域， 具体地说， 涉及水带的增压装置、 方法及消防 设备。

背景技术

随着建筑物高度的不断增加， 消防设备的作业范围越来越大， 消防水 带的长度也相应地不断增加。 对于超长消防水带而言， 常常会因为水压不 足而影响消防灭火的效率。 因此， 本领域技术人员通常在消防设备上设置 增压装置， 以提高水带的供水压力。

目前已有的部分管道泵中， 可以起到增加水带的供水压力的作用。 其 动力系统一般由电动机、 汽油机驱动。 该增压装置重量较大， 安装繁瑣。 而且， 在水流输送过程中， 由于水流与水带壁的摩擦阻力， 在水带两端的 水压差距悬殊， 往往在水枪口处的喷射力小， 水流的喷射距离近， 水柱的 打击力和水花的溅射面积较小。

此外， 也有在水枪口处设置增压装置的方案。 该增压装置采用水泵和 气动马达组成。 由于水枪口设置在消防水带的顶部， 该增压装置需要采用 较长的气压管路。 较长的气压管路不仅会导致气流输送过程的损 失， 而且 也具有较大的体积和重量。 该增压装置设置在水枪口处， 使得水枪口结构 笨重、 操作起来十分不方便。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷和不足， 本发明的目的在于提供一种水 带增压装置， 该水带增压装置重量轻、 结构筒单、 操作灵活， 能够对水带 进行有效的接力式增压。

本发明的水带增压装置， 包括由多段互相连通的水带形成的水流输送 带， 在各相邻两段的水带之间的节点设置轴流电泵 ， 所述轴流电泵的叶片 的轴心与水带内的水流方向平行， 所述轴流电泵用于将流经节点的水沿水 流方向增压。 作为上述技术方案的优选 , 所述轴流电泵的电源线设置在水带壁内。 作为上述技术方案的优选， 所述电源线的端部设置有防水接头， 所述 防水接头和与其相邻的轴流电泵连接。

作为上述技术方案的优选， 在所述轴流电泵停机时， 水流自由经过该 轴流电泵。

作为上述技术方案的优选， 所述各段水带和轴流电泵之间为可拆卸式 密封连接。

作为上述技术方案的优选， 所述各段水带和轴流电泵之间串联连接。 作为上述技术方案的优选， 在所述轴流电泵为多个时， 各轴流电泵同 步工作， 并同向增压。

本发明还提供一种水带增压方法， 其用于对流经水流输送带的水流增 压， 所述水流输送带包括多段互相连通的水带， 两相邻水带之间形成一节 点， 该水带增压方法包括：

将水流泵至水流输送带；

对流经节点的水沿水流方向增压；

将水流输送至出口。

本发明的另一个目的在于提供一种消防设备， 该消防设备使用前述的 水带增压装置或水带增压方法。

作为上述技术方案的优选， 所述消防设备具体为消防车。

本发明的水带增压装置、 方法及消防设备， 通过在相邻各段的水带之 间设置增压节点， 水流依次经过节点后被接力式增压， 解决了高层消防送 水难的问题。 与现有技术相比， 本发明通过轴流电泵对水流进行了高效增 压， 因而在水枪口处的喷射力大， 水流的喷射距离远， 水柱的打击力和水 花的溅射面积较大， 因此大大地提高了灭火效率； 而且， 本发明不需要在 水枪口处设置水泵和气动马达， 不需要对现有结构的水枪口进行改动， 其 操作灵活， 并且不需要改变原有的消防操作规程； 另外， 本发明的增压电 泵与水带安装在一起， 其结构紧凑、 体积较小， 不会明显增加消防设备的 空间， 尤其适用于配置超长水带的消防车对高层建筑 进行消防灭火作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案， 下面将对 实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作 筒单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例 ， 对于本领域普通技术人员 来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的 附图。

图 1是本发明一实施例的水带增压装置的局部结� �图；

图 2是本发明一实施例的轴流电泵的剖面图。

图 3是本发明一实施例的水带增压方法的流程图� �

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进 行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没 有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例， 都属于本发明保护的 范围。

本发明提供一种水带增压装置及方法， 该装置或方法可以用于各种结 构的水带中， 本发明并不受限于此。 优选本发明的水带增压装置及方法应 用于消防设备的水带中， 以便于对失火物尤其是高层建筑物进行消防灭 火 作业。 虽然目前世界上的高层建筑自身都有消防装置 和自动灭火系统， 但 是， 若遇到特殊的情况下， 例如建筑物内的供电系统出现故障， 建筑物内 的水泵则无法开动， 此时就只能依赖于外部消防设备的干涉和参与 。 但由 于受软体水带自身抗压能力以及输送过程中的 压力损失的影响， 高层消防 送水难一直是一个本领域技术人员亟待解决的 问题。

鉴于此， 本发明提出了一种稳定可靠的水带增压解决方 案。 图 1所示 是本发明一实施例的水带增压装置的局部结构 图。 本发明将现有技术中整 条的水带分为多段， 可以是两段或两段以上， 本发明并不受限于此。 各段 水带互相连通并整体形成水流输送带。 图 1中显示了相邻两段水带之间的 节点部分的结构图。 如图 1所示， 本发明在各相邻两段的水带 1之间的节 点设置轴流电泵 2,轴流电泵 2用于将流经节点的水沿水流方向增压。 图 2 所示是本发明一实施例的轴流电泵 2的剖面图， 从图中可以看出， 轴流电 泵 2的叶片 23的轴心与水带 1内的水流方向平行， 优选该叶片 23的轴心 与水带 1的管道轴心一致。 轴流电泵 2的设置可以保证水流的方向在水带 1内不会改变。 应当清楚， 上述平行是指包括本领域常规制造误差的平行 。 轴流电泵 2包括电机 24和叶片 23 , 电机 24的输出轴位于叶片 23的 轴心， 用于驱动叶片 23的旋转。 叶片 23根据水流的方向有规则地布置， 水流经过叶片 23后方向不会发生变化， 但通过叶片 23旋转的力矩可以促 使水流压力有所增加。在工作过程中， 电机 24和叶片 23均位于水流之中， 因此要求本发明的电机 24具有相应的防水性能。

为了驱动电机 24, 本发明需要对该电机 24供应电源。 鉴于本发明水 带增压装置工作环境的特殊性， 必须严格保持与水隔离， 从而防止可能出 现的短路现象。作为一个实施例，优选轴流电 泵 2的电源线 21设置在水带 壁内。 通过将电源线 21埋置在水带壁内， 可以避免工作环境的影响（如在 有水路面作业时， 路面积水对电源线 21的影响。）各轴流电泵 2之间可以 统一供电， 也可以独立供电， 本发明并不受限于此。 相应地， 其电源线 21 的设置方式也有所不同， 本领域技术人员通过常规设计可以将各电源线 21 以最短的长度合理地设置在水带壁内。

此外，在相邻两段水带之间的节点位置， 电源线 21可以从水带壁内引 出， 并连接设置在该节点的轴流电泵 2。 此时， 可以在电源线 21的端部设 置有防水接头 22, 该防水接头 22和与其相邻的轴流电泵 2连接。 本发明 可以在轴流电泵 2上设置电气盒， 通过该电气盒上的电源接口与防水接头 22之间连接。 防水接头 22可以采用高等级、 高绝缘的电源接头， 保证在 即使有水膜时也不会造成短路。应当清楚，在 电源线 21和轴流电泵 2之间 还可以采用多种其它接线方式， 均能够实现本发明的技术效果， 本发明并 不受限于此。

本发明的轴流电泵 2可以使用高等级防水、 高效率、 小体积的轴流电 泵 2, 该轴流电泵 2可以和水带 1之间尺寸配合并密封。 在轴流电泵 2和 各段水带 1之间进行密封连接时， 该密封连接可以是可拆卸式密封连接。 可以采用连接法兰、 密封圏等结构实现上述密封连接， 本发明并不受限于 此。

本发明可以在整个水流输送带上设置一个或多 个轴流电泵 2, 各段水 带 1和轴流电泵 2之间串联连接， 以提高增压效果。 此外， 在轴流电泵 2 为多个时， 各轴流电泵 2同步工作， 并同向增压。 为了保证水带 1的正常 工作，在其中一个或几个轴流电泵 2出现故障如断电或短路而导致停机时， 水流自由经过该轴流电泵 2, 不会造成水流的截止。 在该技术方案的基础 上， 由于其它未出现故障的轴流电泵 2的叶片 23仍然进行正常旋转，通过 其力矩可以继续推进水流的前进， 从而实现增压。 与现有技术相比， 不必 因抢修故障而中止消防作业， 操作性能明显提高。

本发明的流体力学原理是： 水流与水带壁的磨擦阻力与水流速度的平 方成正比， 如果水流的初始压力过大， 水流的初速过大， 能量在初始段就 损失过半。 使用分段增压， 可以做到流量不减， 输送距离加长， 从而把水 以一定的压力送到超长距离远处。

因而，本发明上述实施例的水带增压装置可以 将水流进行接力式增压， 能够有效地增加水枪口处的喷射力、 喷射距离、 水柱的打击力以及水花的 溅射面积， 大大提高灭火效率。

此外，本发明还提供一种水带增压方法，该方 法的流程图如图 3所示， 从图中可以看出， 本发明的水带增压方法用于对流经水流输送带 的水流增 压， 所述水流输送带包括多段互相连通的水带， 两相邻水带之间形成一节 点， 其特征在于， 该水带增压方法包括：

步骤 1 : 将水流泵至水流输送带；

步骤 2: 对流经节点的水沿水流方向增压；

步骤 3: 将水流输送至出口。

上述方法可以在水流经过节点时， 进行接力式增压， 同样可以明显提 高灭火效率。 该水带增压方法的增压过程及原理已经在前文 进行说明， 在 此不再赘述。

除了前述水带增压装置及方法， 本发明还提供一种包括前述水带增压 装置或水带增压方法的消防设备。 该消防设备的其它结构参考现有技术， 本文不再赘述。 该消防设备可以包括高层建筑内的消防装置或 自动灭火系 统， 优选该消防设备为消防车， 以便于通过外部作业方式对高层建筑进行 消防灭火作业。

综上所述， 本发明的水带增压装置、 方法及消防设备， 通过在相邻各 段的水带之间设置增压节点， 水流依次经过节点后被接力式增压， 解决了 高层消防送水难的问题。 与现有技术相比， 本发明具有以下优点： 1 ) 灭火效率高

本发明通过轴流电泵对水流进行了高效增压， 因而在水枪口处的喷射 力大， 水流的喷射距离远， 水柱的打击力和水花的溅射面积较大， 因此大 大地提高了灭火效率。

2 )操作灵活

本发明不需要在水枪口处设置水泵和气动马达 ， 不需要对现有结构的 水枪口进行改动， 其操作灵活， 并且不需要改变原有的消防操作规程。

3 )结构紧凑

本发明的增压电泵与水带安装在一起， 其结构紧凑、 体积较小， 不会 明显增加消防设备的空间， 尤其适用于配置超长水带的消防车对高层建筑 进行消防灭火作业。

因此， 本发明的有益效果是显而易见的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在 本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包 含在本发明的保护范围之内。