【摘要】 本发明涉及一种低温无氧空气森林消防灭火机, 它利用纯相变无热制冷装置高效制取深冷冷量, 在森林火场现 场冷凝液化无氧空气, 同时利用人工低温冷量与高热烟气之间 的温差能量产生机械动力, 提供航空动力, 驱动森林火场无氧空 气相变热力循环, 并提供大量高压低温无氧空气形成无氧空气 幕墙灭火。本发明是一种成本低廉、安全可靠的森林消防灭火 机, 可熄灭任意规模森林火灾, 有效地避免森林火灾所造成的巨 大经济损失与严重环境污染。 【专利类型】发明申请 【申请人】易元明 【申请人类型】个人 【申请人地址】100093北京市第9303信箱 【申请人地区】中国 【申请人城市】北京市 【申请人区县】海淀区 【申请号】CN98121996.9 【申请日】1998-11-12 【申请年份】1998 【公开公告号】CN1223155A 【公开公告日】1999-07-21 【公开公告年份】1999 【授权公告号】CN1099898C 【授权公告日】2003-01-29 【授权公告年份】2003.0 【IPC分类号】A62C3/02; A62C99/00 【发明人】易元明 【主权项内容】1、一种低温无氧空气森林消防灭火机，其基本部件与以水为工质的 热力蒸汽发动机相类似，利用纯相变无热制冷技术的多级制冷循环，它包 括由制冷压缩机、冷凝器、节流器和蒸发器组成的提供原始制冷量的首级 蒸气压缩制冷循环装置，过冷液态工质冷凝板，次一级液态制冷工质，以 及将上述部件均设置在内的第一保温压力容器，连同工质泵；包括装有中 间级制冷蒸发器、过冷液态工质冷凝板和液态制冷工质的中间N级保温压 力容器，连同工质泵； 其特征在于，它还包括装有中间N级制冷蒸发器、过冷液态工质冷凝 板的末端保温压力容器，末端保温压力容器的下部装有换热器和高压工质 泵，并在末端保温压力容器内的下部灌注液态无氧空气，使换热器浸泡在 液态无氧空气中，末级相变制冷循环的制冷工质为液态无氧空气，首级相 变制冷循环至末级相变制冷循环的各级制冷工质的蒸发温度，依级次排列 顺序递增，首级制冷工质蒸发温度最低； 灭火机的外形主体是一底部呈内凹形半球壳状的大型容器，该大型容 器由抗压导热的金属板密封制成，其内部分隔成一层以上环状形隔离空 间，其中心空间设置第一保温压力容器，在第一保温压力容器的外层空间 设置中间N级保温压力容器，在中间N级保温压力容器的下方空间设置 末端保温压力容器，在末端保温压力容器的内侧空间设置液态无氧空气高 压储液舱；以上部分为灭火机副装置，副装置各个部件通过联接管连接； 本发明还包括发动机主装置，主装置与副装置之间通过输液管及输气管连 接； 所述灭火机主装置包括由结构圆壳和保温层构成的换热腔，在该换热 腔内安装的使液态无氧空气吸热汽化成高压无氧空气的蒸发器，在蒸发器 上方设置的涡轮风扇叶片，从大型容器的中心处穿过并垂直设置的机轴， 使高压无氧空气透平作功的透平膨胀机和发电机，为灭火机提供航空推力 的呈水平状的航空螺旋桨，以及将低温高压无氧空气喷向森林火场的高压 无氧空气喷管；高压无氧空气喷管设置在大型容器的内凹形半球壳状底板 上，让高热高密度无氧压缩空气与深冷液态无氧空气进行热量交换的换热 腔悬置在大型容器下方的内凹形半球壳状空间的中心位置，位于换热腔内 的涡轮风扇叶片安装在机轴的下端，透平膨胀机设置在机轴的上端即大型 容器中心处的上方，透平膨胀机叶轮受力面所承受的轴向推力朝向上空方 向，透平膨胀机与涡轮风扇叶片同轴安装，在透平膨胀机的上方位置同轴 安装发电机，在发电机的上方位置同轴安装呈水平状的航空螺旋桨； 所述灭火机主装置上装有输气换向阀和输液换向阀，输气换向阀通过 第一高压输气管连接高压无氧空气活动喷管，输气换向阀还通过第二高压 输气管与透平膨胀机连接，第三高压输气管将输气换向阀与液态无氧空气 高压储液舱内的低温无氧空气层接通；输液换向阀通过第一高压输液管与 位于末端保温压力容器下部的高压工质泵连接，输液换向阀还通过第二高 压输液管与换热腔内的蒸发器接通，又由三通高压输液管连接到液态无氧 空气高压储液舱； 所述灭火机主装置上的换热腔通过输气管与灭火机副装置内的位于末 端保温压力容器内的换热器连接，主装置上的透平膨胀机的尾气管则与副 装置内的末端保温压力容器内冷凝空间连通； 上述蒸发器，透平膨胀机，使低温无氧空气冷凝成液态无氧空气的末 端保温压力容器内的冷凝空间，以及使液态无氧空气重新进入蒸发器的高 压工质泵，由此形成热力蒸气作功循环；上述涡轮风扇叶片，换热腔，将 压缩无氧空气再次在液态无氧空气中快速冷却的换热器，使低温无氧空气 最后冷凝成液态无氧空气的冷凝空间，液态无氧空气高压储液舱，高压工 质泵，末级制冷蒸发器，以及将高压无氧空气喷向自然空间的活动喷管， 由此构成森林火灾现场无氧空气流的相变热力循环； 所述热力蒸气作功循环与所述纯相变无热制冷中末级相变以冷制冷循 环构成同一热力循环，其对外制冷量用来消耗高热烟气中的热量，其热力 蒸气作功能量产生机械动力并发电； 所述森林火灾现场无氧空气流的相变热力循环，与所述纯相变无热制 冷中的另一支末级相变以冷制冷循环构成同一相变热力循环，其对外制冷 量用来消耗高热烟气中的热量，为森林消防灭火提供大量高压低温无氧空 气。 【当前权利人】易元明 【当前专利权人地址】北京市第9303信箱 【被引证次数】5.0 【被他引次数】5.0 【家族引证次数】4.0 【家族被引证次数】20.0

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