[发明专利]一种用于高层建筑火灾的机载液氮灭火弹及其工作方法

权利要求书

1.一种用于高层建筑火灾的机载液氮灭火弹，其特征在于，包括弹头和弹体，弹头与弹体一体化成型，

所述弹头表面镶嵌有测温及发送装置，所述测温及发送装置包括温度传感器、控制器和无线通信模块，温度传感器处于弹头表面，控制器和无线通信模块处于弹头内部，控制器分别与温度传感器和无线通信模块连接，温度传感器将检测的实时温度值反馈给控制器，控制器将其通过无线通信模块进行发送；

所述弹体包括壳体、隔热层和液氮存储腔，壳体为圆柱形，液氮存储腔处于壳体内，隔热层处于壳体和液氮存储腔之间、且隔热层将液氮存储腔包裹；在弹体外圆周面设有第一液氮释放组、第二液氮释放组和第三液氮释放组，第一液氮释放组由多个液氮释放孔Ⅰ组成，多个液氮释放孔Ⅰ环绕弹体一周且处于同一横截面上，每个液氮释放孔Ⅰ均穿过隔热层与液氮存储腔连通；第二液氮释放组由多个液氮释放孔Ⅱ组成，多个液氮释放孔Ⅱ环绕弹体一周且处于同一横截面上，每个液氮释放孔Ⅱ均穿过隔热层与液氮存储腔连通；第三液氮释放组由多个液氮释放孔Ⅲ组成，多个液氮释放孔Ⅲ环绕弹体一周且处于同一横截面上，每个液氮释放孔Ⅲ均穿过隔热层与液氮存储腔连通；所述每个液氮释放孔Ⅰ均采用锡铋合金的密封堵头进行封口；每个液氮释放孔Ⅱ均采用锡铅合金的密封堵头进行封口；每个液氮释放孔Ⅲ均采用铅铟合金的密封堵头进行封口；壳体底端开设带有密封盖的液氮注入孔，液氮注入孔穿过隔热层与液氮存储腔连通。

2.根据权利要求1所述的用于高层建筑火灾的机载液氮灭火弹，其特征在于，所述控制器为单片机。

3.根据权利要求1所述的用于高层建筑火灾的机载液氮灭火弹，其特征在于，所述锡铋合金的密封堵头熔点为60℃；锡铅合金的密封堵头熔点为110℃；铅铟合金的密封堵头熔点为210℃。

4.根据权利要求1所述的用于高层建筑火灾的机载液氮灭火弹，其特征在于，所述弹头和弹体的材质均为航空铝。

5.一种根据权利要求1所述的用于高层建筑火灾的机载液氮灭火弹的工作方法，其特征在于，具体步骤为：

A、当高层建筑某处发生火灾后，将液氮灭火弹通过无人机到达火灾区域附近；

B、无人机将液氮灭火弹抛掷或发射，使液氮灭火弹穿过高层建筑上的玻璃到达火场内；

C、灭火弹到达火场后，根据其当前所处的环境温度，分别将液氮以不同释放速率的方式进行释放；其中若环境温度大于60℃，则采用锡铋合金的密封堵头熔化，从而使液氮存储腔内的液氮气化后从各个液氮释放孔Ⅰ释放至火场中，对火场进行降温及灭火；

若环境温度大于110℃，则采用锡铋合金的密封堵头和采用锡铅合金的密封堵头均熔化，从而使液氮存储腔内的液氮气化后从各个液氮释放孔Ⅰ和液氮释放孔Ⅱ同时释放至火场中，对火场进行降温及灭火；

若环境温度大于210℃，则采用锡铋合金的密封堵头、采用锡铅合金的密封堵头和采用铅铟合金的密封堵头均熔化，从而使液氮存储腔内的液氮气化后从各个液氮释放孔Ⅰ、液氮释放孔Ⅱ和液氮释放孔Ⅲ同时释放至火场中，对火场进行降温及灭火；

D、在液氮灭火弹释放液氮灭火过程中，测温及发送装置中的温度传感器将检测的实时温度值反馈给控制器，控制器将其通过无线通信模块进行发送；地面消防人员通过无线接收终端接收无线通信模块发送的实时温度数据，从而确定火灾现场的温度情况；该液氮灭火弹持续工作一段时间后，若火场实时温度处于设定阈值以下，则判断火灾被扑灭，此时消防人员能进入火场；若火场实时温度未处于设定阈值以下，则判断未完成火灾扑灭过程，此时，重复A至C再次投放一个液氮灭火弹，继续进行火灾灭火工作，直至火场实时温度处于设定阈值以下，则判断火灾被扑灭，完成本次火灾救援过程。