Устройство выброса распыленной струи - заявка 2016145679 на патент на изобретение в РФ

1. Устройство выброса распыленной струи, содержащее вентилятор с рабочим колесом с возможностью вращения внутри кожуха, электродвигатель для приведения в действие рабочего колеса для создания воздушного потока, гидравлический трубопровод для соединения с источником жидкости, при этом указанный трубопровод содержит распылительные форсунки (17) для распыления жидкости внутри выбрасываемого потока воздуха для создания распыленной струи, и опоры для крепления вентилятора, при этом указанное устройство отличается тем, что:
- вентилятор является центробежным со спиральным кожухом (1), и
- максимальная скорость распыленной струи, соответствующая максимальной скорости вращения двигателя рабочего колеса, измеренная в центре выпускного отверстия устройства, составляет не менее 300 км/ч.
2. Устройство выброса распыленной струи по п. 1, отличающееся тем, что указанная максимальная скорость распыленной струи на выходе из устройства составляет не менее 400 км/ч.
3. Устройство выброса распыленной струи по п. 1 или 2, пригодное для установки в стационарном пункте или на наземном транспортном средстве, самоходном или перевозимом на прицепе, отличающееся тем, что рабочее колесо вентилятора приводит в действие гидравлический двигатель (2), масло к которому поступает по гидравлическому контуру (52), причем опора вентилятора содержит:
- U-образное опорное основание (20), с которым спиральный кожух (1) шарнирно соединен в двух точках (21), (22), расположенных на двух плечах "U" и образующих воображаемую горизонтальную ось, вокруг которой вращается спиральный кожух (1) для обеспечения возможности изменения угла наклона выбрасываемой струи в вертикальной плоскости, в направлении вверх или вниз,
- опорную стойку (19) с возможностью вращения, содержащую неподвижный внутренний ствол по существу цилиндрической формы, внешнюю оболочку (29), охватывающую ствол и установленную с возможностью вращения вокруг воображаемой вертикальной оси, при этом указанная оболочка (29) жестко соединена с U-образным опорным основанием (20) таким образом, чтобы ее вращение приводило также к вращению центробежного вентилятора вокруг указанной вертикальной оси, вызывая повороты выбрасываемой распыленной струи влево или вправо,
причем неподвижный внутренний ствол одновременно является центральным распределителем (31) масла, подающим масло как минимум на гидравлический двигатель (2) рабочего колеса, и имеет как минимум два отверстия (40) в нижней части для соединения с масляными трубами, выходящими из насоса подачи масла, при этом эти отверстия служат впускными отверстиями в каналы, проходящие внутри цилиндрического ствола, каждый из которых выходит в отдельную кольцевую канавку (41), при этом эти канавки расположены по периферии цилиндра, каждая канавка на различной осевой высоте вдоль цилиндра, таким образом, внутренняя стенка вращающейся оболочки (29) в сочетании с канавками (41) цилиндрического распределителя и с уплотнениями (42), предусмотренными на боковых стенках канавок (41), образуют отдельные герметичные кольцевые масляные камеры, две из которых образуют часть гидравлического контура (52) двигателя (2), при этом одна относится к линии подачи, а другая - к линии возврата,
причем наружная оболочка (29) содержит радиальное сквозное отверстие (32) напротив каждой канавки (41), при этом указанные сквозные отверстия имеют средства соединения с масляными шлангами (24), идущими по меньшей мере к гидравлическому двигателю (2) рабочего колеса.
4. Устройство выброса распыленной струи по п. 3, отличающееся тем, что центральный распределитель (31) масла содержит осевое сквозное отверстие в центре, причем U-образное опорное основание (20) содержит соответствующее сквозное отверстие, а также трубу (18), подающую жидкость на распылительные форсунки (17), проходящую через указанные отверстия, или же указанные сквозные отверстия сами образуют часть трубы, подающей жидкость (18), причем указанная труба содержит вращающуюся муфту (43) в точке своей вертикальной трассы.
5. Устройство выброса распыленной струи по п. 3 или 4, отличающееся тем, что спиральный кожух (1) содержит:
- рукоятку (65) с возможностью ручного вращения центробежного вентилятора, как в горизонтальной плоскости, налево или направо, при одновременном вращении U-образного основания (20) и наружной оболочки (29) вокруг вертикальной оси, так и в вертикальной плоскости, вверх и вниз, вокруг горизонтальной оси,
причем точки шарнирного соединения (21), (22) между U-образным опорным основанием (20) и спиральным кожухом (1) расположены таким образом, что момент массы центробежного вентилятора вокруг указанной горизонтальной оси уравновешен с моментом, создаваемым силой реакции, воздействующей распыленной струей на устройство, и
- регулятор (61), шланги (24), подающие масло к двигателю (2), проходящие через указанный регулятор, также содержащий средства (63) регулировки расхода масла и тем самым скорости вращения рабочего колеса и скорости вылета распыленной струи.
56. Устройство выброса распыленной струи по п. 3 или 4, отличающееся тем, что:
- вращение центробежного вентилятора вокруг указанной горизонтальной оси в направлении вверх или вниз осуществляют при помощи гидравлического цилиндра (23), один конец которого шарнирно соединен с одним из плеч U-образного основания (20), а другой конец шарнирно соединен с соответствующей боковой поверхностью спирального кожуха (1), при этом масло на указанный гидравлический цилиндр (23) поступает по гидравлическому контуру (54),
- вращение центробежного насоса вокруг указанной вертикальной оси в левую или в правую сторону осуществляют при помощи гидравлического двигателя (38), что вызывает вращение наружной оболочки (29) вокруг указанной оси, при этом масло на указанный гидравлический двигатель (38) поступает по гидравлическому контуру (55), и
- центральный маслораспределитель (31) содержит как минимум шесть отверстий (40) в нижней части и такое же число каналов, проходящих через него, и такое же число кольцевых канавок (41), т.е. кольцевых масляных полостей, расположенных на его периферии, а вращающаяся наружная оболочка (29) имеет такое же число радиальных сквозных отверстий (32), три пары указанных кольцевых масляных полостей, отверстий (40), каналов и радиальных сквозных отверстий (32), являющихся частью указанных трех гидравлических контуров (52), (54) и (55), гидравлического двигателя (2), приводящего в движение рабочее колесо центробежного вентилятора, гидравлического цилиндра (23) для изменения угла наклона распыленной струи в вертикальной плоскости и гидравлического двигателя (38) для поворота распыленной струи соответственно налево или направо.
7. Устройство выброса распыленной струи по п. 6, отличающееся тем, что гидравлический двигатель (38) установлен на наружной оболочке (29), при этом его ведущий вал расположен вертикально и содержит шестерню (39), входящую в зацепление с неподвижным зубчатым колесом (34), соединенным с по существу цилиндрическим неподвижным внутренним стволом опорной стойки (19) и соосным ему,
причем во время вращения ведущего вала гидравлического двигателя (38) шестерня (39) перекатывается по зубцам неподвижного зубчатого колеса (34), в результате чего сам двигатель (38) вращается вокруг указанной вертикальной оси и одновременно вызывает вращение наружной оболочки (29) вокруг этой оси.
8. Устройство выброса распыленной струи по п. 6 или 7, отличающееся тем, что указанные гидравлические контуры (52), (54) и (55) гидравлического двигателя (2), приводящего в движение рабочее колесо центробежного вентилятора, и гидравлического цилиндра (23) для изменения угла наклона распыленной струи в вертикальной плоскости, и гидравлического двигателя (38) для поворота распыленной струи налево или направо содержат электрические клапаны (48), (50) и (51) соответственно для регулирования движения гидравлических деталей, причем указанные электрические клапаны (48), (50) и (51) приводят в действие при помощи пульта (47) дистанционного управления.
9. Устройство выброса распыленной струи по п. 6 или 7, отличающееся тем, что гидравлические линии (54) и (55) гидравлического цилиндра (23), предназначенного для изменения угла наклона распыленной струи в вертикальной плоскости, и гидравлического двигателя (38) для поворота распыленной струи влево или вправо содержат электрические клапаны (50) и (51) соответственно для регулирования движения указанных гидравлических деталей, при этом скорость вращения гидравлического двигателя (2), приводящего в действие рабочее колесо, регулируют при помощи привода, регулирующего скорость вращения двигателя, приводящего в действие насос, подающий масло на гидравлический двигатель (2), причем указанные электрические клапаны (50), (51) и указанный привод приводят в действие при помощи пульта (47) дистанционного управления.
10. Устройство выброса распыленной струи по любому из пп. 3-9, отличающееся тем, что второе опорное основание (26) устанавливают между U-образным основанием (20) и вращающейся опорной стойкой (19), в форме пластины, расположенной под горизонтальной пластиной "U" U-образного опорного основания (20), шарнирно соединенной с U-образным основанием (20) при помощи одного или нескольких горизонтально расположенных шарниров (27) вдоль одной кромки, перпендикулярной плоскости, параллельной элементу "U" U-образного основания (20),
причем нижнее основание (26) жестко соединено с наружной оболочкой (29) опорной стойки (19), вращающейся вместе с ней и заставляющей вращаться верхнее U-образное основание (20) и центробежный вентилятор налево или направо,
причем, если верхнее U-образное основание (20) содержит сквозное отверстие в своем центре для прохождения через него трубы, то нижнее основание (26) также содержит соответствующее сквозное отверстие,
причем верхнее U-образное основание (20) выполнено с возможностью вращения относительно нижнего основания (26) вокруг оси на шарнирах (27) таким образом, чтобы спиральный кожух (1) мог перемещаться между вертикальным положением для использования устройства и горизонтальным сложенным положением для транспортировки устройства.
11. Устройство выброса распыленной струи по п. 10, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью перемещения между указанным вертикальным положением и указанным сложенным положением вручную, при этом предусмотрена защелка (64) для фиксации верхнего U-образного основания (20) и нижнего основания (26), когда верхнее основание устанавливают на верхнюю часть второго основания, для закрепления устройства в вертикальном положении.
12. Устройство выброса распыленной струи по п. 10, отличающийся тем, что оно содержит гидравлический цилиндр (28) для переведения устройства из вертикальной позиции в сложенную горизонтальную позицию, при этом один конец цилиндра шарнирно соединен с вращающейся наружной оболочкой (29) опорной стойки (19), а другой его конец шарнирно соединен с плечом верхнего U-образного основания (20), расположенного на той же стороне, что и шарниры (27).
13. Устройство выброса распыленной струи по п. 12, отличающееся тем, что масло в гидравлический цилиндр (28) поступает по гидравлическому контуру (53), содержащему электрический клапан (49) для регулировки перемещения цилиндра, при этом клапан приводят в действие при помощи пульта (47) дистанционного управления.
14. Устройство выброса распыленной струи по п. 12, отличающееся тем, что шланги, подающие масло на гидравлический цилиндр (28), разветвлены на линию подачи и линию возврата гидравлического контура (54) цилиндра (23) для изменения угла наклона распыленной струи в вертикальной плоскости, при этом шланги также снабжены ручными клапанами (30).
15. Устройство выброса распыленной струи по п. 1 или 2, выполненное с возможностью установки в стационарном пункте или же на передней или задней стороне наземного транспортного средства, самоходного или перевозимого на прицепе, отличающееся тем, что двигатель, приводящий в действие рабочее колесо, является гидравлическим (2), и масло к нему поступает по гидравлическому контуру (52), причем опора вентилятора содержит:
- U-образное основание (20), расположенное таким образом, что элемент "U" параллелен горизонтальной плоскости, при этом спиральный кожух (1) шарнирно соединен с плечами "U" в двух точках (21), (22), образуя воображаемую горизонтальную ось с возможностью вращения вокруг нее спирального кожуха (1) для изменения угла наклона выбрасываемой распыленной струи в вертикальной плоскости, вверх или вниз,
- неподвижное опорное основание (26) в форме вертикально расположенной пластины, шарнирно соединенной вдоль одной вертикальной кромки с U-образным основанием (20) при помощи одного или нескольких шарниров (27) вертикальной оси,
причем U-образное основание (20) выполнено с возможностью вращения относительно неподвижного основания (26) вокруг оси шарниров (27), приводя спиральный кожух (1) во вращение в горизонтальной плоскости, налево или направо,
- неподвижную опорную стойку (71), к которой крепят неподвижное основание (26).
16. Устройство выброса распыленной струи по п. 15, отличающееся тем, что:
- вращение центробежного вентилятора вокруг указанной горизонтальной оси вверх или вниз осуществляют при помощи гидравлического цилиндра (23), один конец которого шарнирно соединен с одним из плеч "U" основания U-образной формы (20), а другой конец шарнирно соединен с соответствующей боковой поверхностью спирального кожуха (1), и
- поворачивание U-образного основания (20) относительно неподвижного основания (26) вокруг оси шарниров (27), вызывающее вращение центробежного вентилятора влево или вправо, осуществляют при помощи гидравлического цилиндра (75), один конец которого шарнирно соединен с кронштейном (74), выходящим из опорной стойки (71) в перпендикулярном направлении, а другой конец шарнирно соединен с плечом "U" основания U-образной формы (20), расположенным на одной стороне с шарнирами (27).
17. Устройство выброса распыленной струи по пп. 6-10, 12 или 13, выполненное с возможностью подвешивания с воздушного судна, дополнительно содержащее:
- раму (89), на которой монтируют все компоненты устройства, при этом устройство по пп. 6-10, 12 или 13 монтируют на указанной раме в обратном порядке, а именно, таким образом, что плечи U-образного основания (20) обращены вниз, когда устройство находится в рабочем положении,
- резервуар для жидкости (87) и насос (92) для подачи жидкости, распыляемой форсунками (17) для создания распыленной струи,
- двигатель (91), предпочтительно бензиновый или дизельный, и топливный бак к нему, причем двигатель (91) приводит действие по меньшей мере один масляный насос (44), подающий масло в гидравлические линии устройства, и насос (92), подающий жидкость для распыления, а также генератор, вырабатывающий электричество, для удовлетворения потребностей устройства в электроэнергии,
- по меньшей мере два двигательных приспособления (94), расположенные с левой и с правой стороны устройства, чьи оси вращения являются параллельными или по существу горизонтальными, при этом скорости вращения двигателей (96), приводящих в движение эти двигательные приспособления, регулируют индивидуально с панели управления (99) таким образом, чтобы обеспечить равновесие устройства под влиянием сил, действующих на него, и/или обеспечить возможность его вращения влево или вправо,
- гироскоп (98), с которого направляются команды на панель управления (99), и
- видеокамеру (101) для записи изображений поля действия устройства.
18. Устройство выброса распыленной струи по п. 17, отличающееся тем, что двигательные приспособления (94) крепят как минимум на двух консолях (93), шарнирно соединенных с монтажной рамой (89), при этом консоли передвигают с помощью гидравлических цилиндров (97) из первой позиции устройства, т.е. укладки для транспортировки, во вторую, выдвинутую, позицию для использования устройства, причем каждую консоль (93) в такой второй позиции, вместе с соответствующим двигательным приспособлением (94), выдвигаются с левой или с правой стороны устройства.
19. Устройство выброса распыленной струи по п. 17 или 18, отличающееся тем, что указанные двигательные приспособления (94) являются воздушными винтами.
20. Устройство выброса распыленной струи по пп. 17-19, дополнительно содержащее сиденье (100), оборудованное устройствами управления для того, чтобы человек, сидящий на нем, мог управлять устройством.
21. Устройство выброса распыленной струи по пп. 17-19, дополнительно содержащее пульт (47) дистанционного управления для управления устройством с воздушного судна, при помощи изображений, получаемых с видеокамеры (101).
22. Устройство выброса распыленной струи по любому из пп. 3-21, отличающееся тем, что коническая насадка (13) с постепенно суживающимся сечением установлена на выпускное отверстие спирального кожуха (1) для ускорения распыленной струи.
23. Устройство выброса распыленной струи по п. 22, отличающееся тем, что указанная коническая насадка (13) соединена с выпускным отверстием (14) воздуховода, имеющим постоянное сечение, которое выпрямляет поток перед выбросом распыленной струи.
24. Устройство выброса распыленной струи по п. 1 или 2, выполненное с возможностью переносного использования, отличающееся тем, что опора вентилятора содержит два взаимосвязанных подблока:
- первый подблок или жилет (102), надеваемый оператором устройства, и
- второй подблок (103), содержащий опорную раму (113), на которой монтируют двигатель (115), приведящий в движение рабочее колесо (116), с относящимся к нему топливным баком, и центробежный вентилятор со спиральным кожухом (1),
причем трубчатый удлинитель (124) присоединен к выпускному отверстию спирального кожуха (1) и выходит по одну сторону от оператора, при удлинителе содержит ручку (126), за которую оператор может держать этот трубчатый удлинитель и нацеливать выбрасываемую распыленную струю в нужном направлении,
причем гидравлический трубопровод для соединения с источником жидкости, оборудованный распылительными форсунками (17), содержит ручной клапан (128) для регулировки расхода жидкости, расположенный в месте, доступном для оператора.
25. Устройство выброса распыленной струи по п. 24, отличающееся тем, что трубчатый удлинитель (124) содержит сегмент из гибкой трубы (125), причем указанная ручка (126) расположена за ним с возможностью поворота выбрасываемой распыленной струи оператором устройства в нужном направлении.
26. Устройство выброса распыленной струи по п. 24 или 25, отличающееся тем, что трубчатый удлинитель (124) на выходе имеет форму конуса (13) с постепенно уменьшающимся сечением.
27. Устройство выброса распыленной струи по любому из пп. 24-26, отличающееся тем, что жилет (102) и второй подблок (103) соединены друг с другом с возможностью разъединения.
28. Устройство выброса распыленной струи по п. 27, отличающееся тем, что:
- жилет (102) содержит наспинную пластину (104) с как минимум одним простым гнездовым блоком (108) в своей верхней части, при этом простой гнездовой блок (108) содержит глухое отверстие (109) на своей нижней стороне, без механизма фиксации, и по крайней мере один гнездовой блок (111) в его нижней части, при этом указанный один гнездовой блок (111) содержит сквозное отверстие, проходящее вдоль его задней и нижней стороны,
- опорная рама (113) содержит как минимум один штырь (138), выходящий вертикально вверх из ее верхней части, для вставления в глухое отверстие (109) как минимум одного простого гнездового блока (108) жилета, причем форма этого штыря (138) соответствует форме указанного глухого отверстия (109), при этом их посадка является неплотной, и как минимум один крюк (139) в форме перевернутой буквы "L" в нижней части, при этом горизонтальный элемент перевернутой буквы L соединен с опорной рамой (113), а вертикальный элемент остается свободным, при этом указанный крюк (139) выполнен с возможностью вставления его в как минимум один гнездовой блок (111) жилета (102),
- он содержит механизм (112) фиксации и быстрого разъединения с как минимум одним стопорным штифтом (132) с возможностью горизонтального перемещения в плоскости задней стороны как минимум одного гнездового блока (111), в соответствующем пазу (133), расположенном поперечно в указанном блоке,
между "закрытой" позицией, в которой часть указанного как минимум одного штифта (132) выходит из паза (133) и перекрывает нижнюю часть отверстия на задней стороне соответствующего блока (111), прочно удерживая таким образом крюк в форме перевернутой буквы L (139) внутри указанного блока (111), поскольку горизонтальный элемент перевернутой L заходит на штифт (132), а вертикальный элемент предотвращает выход опорной рамы (113) из гнездового блока (111).
и "открытой" позицией, в которой весь штифт полностью (132) втягивается внутрь паза (133), и таким образом крюк в форме перевернутой буквы L (139) освобождается для выхода из отверстия на нижней стороне гнездового блока (111), при этом штырь (138) также получает возможность выдвинуться вниз из глухого отверстия (109) простого гнездового блока (108),
- указанный как минимум один стопорный штифт (132) обычно находится в "закрытом" положении, наклонно выдвигаясь из соответствующего паза (133) под действием возвратной пружины (134), при этом стопорный штифт (132) соединен с тросиком (135), позволяющим перемещать его в "открытую" позицию, поскольку он выполнен с возможностью втягивания штифта вдоль его продольной оси обратно в указанный паз (133), сжимая возвратную пружину (134), при этом на указанном тросике (135) предусмотрена ручка (137) быстрого разъединения, за которую дергает оператор устройства.
29. Устройство выброса распыленной струи по п. 28, отличающееся тем, что:
- наспинная пластина (104) жилета (102) содержит один простой гнездовой блок (108) в верхней части, при этом простой гнездовой блок (108) содержит одно глухое отверстие (109) на нижней стороне, без механизма фиксации, и два гнездовых блока (111) в нижней части, при этом каждый из этих гнездовых блоков (111) имеет сквозное отверстие, идущее вдоль его задней и нижней стороны,
- опорная рама (113) содержит один цилиндрический штырь (138), выходящий вертикально вверх из верхней части, для вставления в глухое отверстие (109) простого гнездового блока (108) жилета, и два крюка (139) в форме перевернутой буквы "L" в его нижней части, в позициях, соответствующих позициям гнездовых блоков (111),
- механизм (112) фиксации и быстрого разъединения содержит два стопорных штифта (132) с возможностью горизонтального перемещения в плоскости задней стороны гнездовых блоков (111) внутри соответствующих пазов (133), расположенных поперечно внутри указанных блоков,
причем каждый стопорный штифт (132) соединен с тросиком (135), обеспечивающим его перемещение в "открытое" положение, поскольку он выполнен с возможностью затягивания штифта вдоль его продольной оси обратно внутрь соответствующего паза (133), сжимая при этом соответствующую возвратную пружину (134),
два тросика соединены на разветвителе (136) с возможностью одновременного воздействия на них третьего тросика (135), на котором предусмотрена ручка быстрого разъединения (137), которую должен дергать оператор устройства.
30. Использование устройства выброса распыленной струи по любому из пп. 1-29 для тушения пожаров, отличающееся тем, что жидкостью, подаваемой на распылительные форсунки (17), является вода или другое жидкое огнетушащее средство.
31. Использование устройства выброса распыленной струи по любому из пп. 1-29 для создания визуальных эффектов, отличающееся тем, что жидкостью, подаваемой на распылительные форсунки (17), является окрашенный водный раствор, и/или тем, что в воздушный поток подают кусочки цветной бумаги или подобных легких материалов или дыма различных цветов, создаваемого одной или несколькими дымовыми шашками.
Наверх