CN100445622C - 防火圈 - Google Patents

Abstract

一种防火圈(10)，用于安装在可变形导管(14)的周围的混凝土板内(46)，它具有壳体，该壳体具有通道(16)，其中导管(14)穿过该通道(16)。防火圈(10)具有壳体(12)，在壳体(12)内设置有具有臂(30，32)的两压缩弹簧(18，20)，其中所述臂通过可熔断的连接件(34，36)克服弹簧(18、20)的弹力而被保持。当位于混凝土板(46)一侧上的火的热量使可熔断连接件(34，36)软化或发生熔化时，弹簧(18，20)的弹力使弹簧臂(30，32)朝导管(14)的方向发生旋转，从而与导管(14)接合并使其坍塌。膨胀层(42)可位于导管(14)的周围以辅助其产生坍塌。

Description

防火圈

技术领域

本发明涉及一种用于防止火势从障碍物通过延伸穿过障碍物的管道系统或者输送管蔓延到另一侧的装置，其中障碍物例如为墙、地板、隔离物或者在结构上的类似物。特别的是，本发明主要是涉及一种位于形成多层建筑物的地板和墙壁的混凝土板内的防火圈的新结构。

背景技术

通常有两种类型的装置用于防止火势通过墙壁、地板、隔离物和类似物内的管道、导管或者输送管蔓延。挡火器通常位于障碍物内并且连接在管道系统或者输送管上。它们包括当位于障碍物的一侧的火触发挡火器内的热量探测器时可由阀装置关闭的通道。这种类型的挡火器的例子在WO03/023267A1内有说明。

防火圈通常和管道系统或者输送管一起使用，其中所述管道系统或输送管由包括例如为PVC、橡胶的塑料材料在内的可变形材料或者可变形金属或者合成材料制成。普通类型的防火圈包括金属圈，该金属圈固定在由塑料材料制成的、穿过混凝土板的管道的周围，在此区域中所述管横贯所述板。金属圈上围绕有膨胀材料。当混凝土板一侧上的火势达到非常剧烈的程度时，它使得膨胀材料发生膨胀，从而，以这种方式，防止火势通过穿过导管蔓延至混凝土板的另一侧。这种防火圈的例子在US5058346A和US5347767A中有描述。在另一种类型的防火圈中，火的热量将管熔化，在此处管穿过混凝土层，膨胀材料随后发生的膨胀将熔化的管所残留下的空心部分封闭。

现有技术中的防火圈存在的主要问题是，在火势快速向前蔓延的情况下，膨胀材料将管或者熔化的管所残留下的空心部分封闭所花费的时间过长，因此，火势仍然能够蔓延到障碍物的另一侧。

克服此问题的一个新尝试是，一种防火圈，它包括管状的插入部，该插入部具有沿着管或管道的直径穿过而形成的网状膨胀材料。然而，虽然，这种构造便于非常快速地密封，但是它也有不足，即它使得流体沿着管或管道的流速降低了。在管或管道横穿混凝土板的每一个地方都会出现这种流量的下降，直至达到这样一种程度，即流体流动的最终会发生停滞。

发明内容

本发明的目的就是提供一种改进的防火圈。

本发明提供了一种用于防止火势从障碍物的一侧蔓延到所述障碍物的另一侧的防火圈，所述防火圈适于位于所述障碍物内并且适于将横穿过所述障碍物的可变形导管围绕或者包含于其内，所述防火圈还适于通过使所述可变形导管发生坍塌而响应于所述火势，其特征在于所述防火圈包括夹紧装置，其中所述夹紧装置通过保持装置被保持在第一位置处，其中由于所述火势的原因当达到预定温度时，所述保持装置被致动，从而所述夹紧装置被释放，借此移向第二位置，因此它首先与所述导管接触并且然后使所述导管发生坍塌。

在整个说明书中，术语“障碍物”指得是墙壁、地板(特别是用于多层建筑物中的那种类型的混凝土地板)，隔离物或者类似物，它们具有例如为建筑物的结构特征。在整个说明书中，术语“导管”指得是管、管道工程、导管、管道或者类似物，它们具有例如为建筑物的结构特征。

管道工程和管道用于将流体在许多结构内进行输送。由管道工程和管道所输送的流体包括气体和液体，其中气体例如为空调气体和废气，液体例如为废水和水。导管被用于输送线缆，例如电缆、电话线、计算机网线、光缆和类似物。在许多结构中，必须要最大限制地减小在所述结构内的区域中行进的可能性。例如，在多层建筑物中，管、导管和管道穿过例如层与层之间的混凝土板的隔离物。本发明的防火圈适用于各种用途的管道工程、导管和管道的各种变形中。

本发明实施例的防火圈用于使可变形导管在火灾出现在障碍物的一侧时发生坍塌，其中防火圈位于所述侧。在一种结构下，防火圈可安装在管道工程或者管道上，其中所述管道工程或管道自身可产生变形并且所述管道工程或管道因此而形成可变形导管。可供选择的是，防火圈可以具有延伸在其中的可变形圈体，可变形导管在其两端具有适配器用于容纳管道工程或管道或者被所述管道工程或管道所容纳。可变形的导管可以具有任何惯用的、适于与管道工程或管道形成为一体的截面。

可变形管道可以采用任何现有的可变形材料制成。适合的可变形材料包括例如为PVC和橡胶的塑料材料，或者为可变形金属或合成材料。本领域的技术人员将明了的是，在上下文中的术语“可变形”指得是，导管可发生弹性或塑性变形以至于到导管能够基本上发生坍塌或者缩紧所需的程度。优选的是，可变形导管可以为PVC管，处于火中的这种PVC管在承受一定温度下能够产生这种变形。应该理解的是，导管的这些材料属性适用于其能够发生坍塌所需的温度和条件下。例如，虽然在室温下，PVC管不能够发生到达坍塌点的变形，但是在出现火灾的情况下，管处于特定的温度下时，能够在来自夹紧装置的压力下发生坍塌。

本发明实施例的防火圈可以为任何适宜的形状并且优选的是具有通道，其容纳有穿过其中的可变形导管。优选的是，穿过防火圈的通道将具有足够大的横截面以允许当导管坍塌时其所发生的变形。

在本发明的一个实施例中，夹紧装置可被设置于防火圈内。可替换的是，夹紧装置可被安装在防火圈的外表面上。通常，当把防火圈设计成安装在混凝土板内时，优选的是，夹紧装置和与其相连的制动件都被设置在防火圈内，从而可在与混凝土层不发生干涉的情况下能够进行自由地活动。

防火圈可由任何适当的材料制成，这些材料包括塑料材料。防火圈可被安装。优选的是，防火圈可包括膨胀材料，从而在出现火灾的情况下，防火圈的膨胀材料发生膨胀并且进一步使可变形导管发生坍塌从而产生导管改进的密封并且最大限度地降低任何火势通过障碍物进行的可能性。

夹紧装置可由一个或多个活动臂形成并且可包括固定的平台(anvil)，其中一个或多个活动臂在垂直方向上支承于其上。在本发明的优选实施例中，夹紧装置包括一对相向的臂，其中可变形的导管响应于障碍物一侧处的火势在这一对臂之间发生坍塌。

夹紧装置通常被(normally)偏压向第二位置，其中夹紧装置支承在可变形导管上并使其发生坍塌。夹紧装置可通过采用例如弹簧的弹性元件偏压向第二位置。夹紧装置的活动臂或者臂可由弹簧所偏压。在一个优选结构中，可通过枢转地安装在可变形导管的相对侧处的防火圈内的一对相向而置的臂来提供所述夹紧装置。相向的臂可以弹簧钢制成并且为位于弹簧安装架处可枢转的卷簧的一部分。卷簧的一端形成了夹紧装置的活动臂。卷簧的另一端从卷簧处延伸并且被保持住而不能发生旋转，从而在活动臂一旋转到第一位置时，能量便被存储在弹簧臂中。制动件(detent)将弹簧臂保持在第一位置。那对相向而置的臂中的每一个都被偏压，从而它们一旦处于松弛的状态下时，它们中的每一个都会横跨于穿过防火圈的通道而运动。在可变形的导管处于适当位置的情况下，相应的臂将使可变形的导管在直径方向上横跨于穿过防火圈的通道而发生坍塌。优选的是，防火圈具有相对而置的可活动臂，以便可变形的导管在大致为直径方向发生坍塌。据发现，由于为了完全使可变形导管发生坍塌，单个臂需要穿过整个通道，而两相对而置的臂中的每一个仅仅只需要穿过通道的一半即可，因此采用两对置的臂使可变形导管发生坍塌比采用单个抵靠在平台(anvil)上的活动臂快。

将要理解的是，还可采用其它的偏压装置，该偏压装置包括在张紧状态或压缩状态下处于第一位置的弹簧，从而夹紧装置的活动臂被迫使朝第二位置运动。

在另一实施例中，夹紧件可以由两位置在导管相对侧上的相对而置的杆形成。通过采用预张紧弹簧将相对而置的杆朝向第二位置偏压。该预张紧弹簧可将相对而置的杆彼此相连或者连接到防火圈上。在通过采用预张紧的弹簧将相对置的杆彼此相连处，优选的是，该连接部相对于与导管接合的那部分杆凹陷。以这种方式，预张紧弹簧可坍塌在凹陷部那，以便杆在第二位置处完全将导管坍塌在其间。在预张紧弹簧与防火圈接合的地方，预张紧弹簧可自由地穿过相对置的杆从而帮助保持各自相对置杆的位置。

在本发明的另一实施例中，夹紧件可为拉紧在导管周围处的线圈或者绳索。可采用由制动件将其保持在预张紧状态下的预张紧的线圈鼓(coil drum)对所述绳索进行偏压。在激活制动件的情况下，线圈鼓将拉紧线圈或绳索从而使可变形导管封闭或坍塌。例如，线圈或绳索的一端可以被连接到防火圈上并且线圈或绳索可一次或多次地在导管的周围穿过，然后被连接到线圈鼓中，从而在激活线圈鼓的情况下，线圈或绳索张紧以使导管封闭或坍塌。

已发现，火灾发生期间，在采用在温度上升的情况下产生变形的PVC导管时，坍塌的PVC导管熔结到一起以将导管封闭，这对进一步防止烟和气体穿过导管而进行传播是有利的。

夹紧装置可通过至少一个制动件被保持在第一位置处。夹紧装置可是可熔断性的或者是易折断性的。在一种形式中，夹紧装置可采用具有双重性质的材料制成，首先，这种材料能够在正常的条件下将夹紧装置保持在第一位置处，其次，这种材料能够被加热到当设置有防火圈的障碍物的一侧处发生火灾时所遭遇到的这种类型的预定温度时发生弯曲。这些性质能够使得制动件被设计成为热敏感元件并且以将夹紧装置保持在第一位置处的方式被设置，但是当达到预定温度时却发生弯曲，从而使得夹紧装置运动至第二位置，并且因此使导管发生坍塌。

制成制动件的合适的热敏感元件材料包括铅和它的合金、塑料材料和各种合成物。通常，这种材料会根据特殊的应用场合在60°到120°的温度范围内发生屈服(yield)，从而满足政府或者当地协会(council)的需求。

在本发明的另一种形式中，制动件可由热电偶或者其它温度或者烟气敏感元件操作。该敏感元件通过适当的线路被连接到螺线管上，所述螺线管可使制动件收缩或者释放以允许夹紧装置在敏感元件检测到预定温度值时封闭。这种情况还允许防火圈被重置到第一位置。

在本发明的一个实施例中，可变形的导管可被包裹在膨胀材料的套筒内。将可变形的导管包裹在膨胀材料的套筒内有利地加速了可变形导管在例如火灾发生中所遭遇到的升高的温度的情况下进行的封闭。膨胀材料的套筒优选地由柔性但无弹性的材料，例如玻璃纤维织物制成的外套所包围。采用玻璃纤维织物的外层将膨胀材料包裹防止了膨胀材料向外膨胀，从而导引其朝内发生膨胀，进一步地迫使可变形的导管产生坍塌。

附图说明

现在结合附图将对本发明的实施例进行详细的描述，其中：

图1为本发明实施例的防火圈的一个实施例的仰视图；

图2为位于混凝土板内的、图1中的防火圈的截面图；

图3为本发明另一实施例的防火圈的仰视图；

图4为位于混凝土板内的、图3中的防火圈的截面图。

具体实施方式

图1示出了与周围的管、导管、管道或者类似物14相配的防火圈10。该防火圈10包括壳体12，此壳体具有延伸穿过其中的通道16，PVC导管14位于所述通道16中。

在壳体12内，还设置有两弹簧18、20。弹簧18、20大致相同并且位于通道16相对侧处的壳体12内。每一弹簧18、20优选地为压缩弹簧。弹簧18可枢转地安放在弹簧安装架22上，并且弹簧20可枢转地安装在弹簧安装架24上。弹簧18的一端26永久地由壳体12限制其绕安装架22作旋转运动，并且弹簧20的一端28永久地由壳体12限制其绕安装架24作旋转运动。

弹簧18的另一端30被延伸，形成了一臂，而弹簧20的另一端32也被延伸，形成了一臂。臂30在制动件34的作用下克服弹簧18的弹力被支承在适当位置处，其中所述制动件34可以为可熔断的连接弹簧臂释放件(fusible link spring arm release)，而臂32在制动件36的作用下克服弹簧20的弹力被支承在适当位置处，其中所述制动件34可以为可熔化的连接弹簧臂释放件。制动件34、36可是采取任何类型，只要它们以预定温度操作，以在弹簧18、20的相应弹力下释放臂30、32，以使它们朝图1所示箭头方向的第二位置运动。一种可优选的可溶化连接34、36为现有的缆绳，它通常被用于固定例如一捆匝加强杆和类似物。缆绳由塑料材料制成，该材料至少是柔软并且发现当火势出现在混凝土板46的一侧上时能够在此温度下发生熔化，然后允许臂30、32在弹簧18、20弹力的作用下发生松弛(collapse)。在正常的情况下，缆绳理想地会将臂30、32保持在第一位置，并且将会以与这种缆绳惯用的方式一样被运用。

通道16大致与导管14的外轮廓相同，但是它被侧向地延伸，从而它能够允许导管14以此后将会说明的方式发生变形。通道16的侧向延伸最大限度地阻止了导管的坍塌。

导管14分别由连接管38、40形成。膨胀套筒42可被设置于外导管40的周围。玻璃外套覆盖件44可被设置在膨胀套筒42之上。

防火圈10位于例如墙、地板、隔离物或者类似的障碍物内。图2示出了图1中的防火圈10，它位于100mm的混凝土板内。防火圈10内的导管14由水平管道38形成，其中所述管道38位于弯管40的一端内。竖直管道48位于弯管40的另一端。管道38、48以及弯管40优选的是每一个都由能使至少管道38和弯管40发生变形的PVC或者另一材料制成。防火圈10的壳体12具有内部平台50(internal land)，PVC导管38容纳于其中。PVC导管40可以容纳于第一PVC导管38之上的防火圈10内。PVC导管40可紧密地容纳于膨胀衬垫42内并延伸到防火圈壳体12内直至平台50。

防火圈10以如下方式操作。位于防火圈10一侧上的火将穿过PVC导管14。这将使导管14被加热至软化。膨胀衬垫42将发生膨胀并旦开始使PVC导管14发生坍塌。一旦温度到达一预定值，可熔化连接弹簧释放件34、36便被启动。当该释放件释放时，弹簧臂30、32将在弹簧18、20弹力的作用下在前述箭头方向上旋转以至使PVC导管14发生坍塌。一旦PVC导管14已经发生坍塌后，相邻的内表面将趋于彼此熔化。膨胀衬垫42将继续发生膨胀，进一步将导管14封闭。防火圈10也由膨胀材料形成，并且能将导管以及障碍物46内的任意开口进一步封闭。

图3和图4示出了与图1类似的构造。与图1、3和4相同的附图标记表示相同的特征。应该注意到，图3和4中的防火圈示出为构造在供选的、大致垂直的混凝土板52、54内，该混凝土板形成了墙或者是除了地板之外的其它间隔物。然而，图3和图4中的防火圈可以用于任何障碍物内。

防火圈10可被看作是“全用途”式的防火圈，它能够用于不同厚度的、例如墙式混凝土板的障碍物中。混凝土板52、54可具有共同的表面56，其中虚线58、60示出了相应混凝土板52、54的另一表面，所述混凝土板的厚度例如可分别为125mm和200mm。

壳体12的一端62可以是阶梯状的，以作为连接部配合不同直径的其它导管。例如，如果导管38其内径为100mm或者113mm，那么阶梯状的端部62可以具有内径为92mm、83mm和71mm的部分。

现在特别是参照图3，可以看到与图1和2不同构造的弹簧18、20，其中臂26、30和28、32在大致平行的位置、大致平行于阻挡器10的竖直侧(如图3所示)处于打开的位置。

盘64，优选地为金属盘环绕在膨胀材料42的周围，从而处于着火位置处的膨胀材料42的膨胀方向朝向内部而不是朝向外部，并且这样，就被包含于防火圈10内并且以最优的位置帮助导管38进行坍塌。

本发明的防火圈10可由任何适当的材料制成。金属和/或塑料材料都是适当的材料。

由此将澳大利亚临时专利申请No.2003900592的说明书的整个内容以及附图都引入到本说明书中，权利要求形成了本说明书部分公开的内容。

Claims (12)

1.一种用于防止火势从障碍物的一侧蔓延到所述障碍物的另一侧的防火圈，所述防火圈位于所述障碍物内，并且围绕或者包含横穿过所述障碍物的可变形导管，所述防火圈还通过使所述可变形导管发生坍塌而响应于所述火势，所述防火圈包括通过保持装置被保持在第一位置处的夹紧装置，当由于所述火势的原因达到预定温度时，所述保持装置被致动，从而导致所述夹紧装置被释放，由此移向第二位置，借此所述夹紧装置首先与所述导管接触然后使所述导管发生坍塌，所述夹紧装置包括具有通常被偏压向所述第二位置的臂的致动件，其中所述臂构成了朝向所述第二位置偏压的压缩弹簧的一端。

2.如权利要求1所述的防火圈，其中所述保持装置为制动件。

3.如权利要求2所述的防火圈，其中所述制动件为可熔断的连接件形式，该可熔断的连接件在达到预定温度时将所述臂释放。

4.如权利要求3所述的防火圈，其中所述可熔断连接件为缆绳。

5.如前述任一项权利要求所述的防火圈，包括分别具有相对臂中的一个臂的两弹簧装置，其构成了所述夹紧装置。

6.如前述任一项权利要求所述的防火圈，其具有围绕所述导管的通道，所述通道具有比所述导管更大的横截面。

7.如权利要求6所述的防火圈，其特征在于所述通道将单独的导管包围。

8.如前述任一项权利要求所述的防火圈，其包括可变形导管的一部分。

9.如前述任一项权利要求所述的防火圈，还包括帮助所述导管产生坍塌的膨胀材料。

10.如权利要求9所述的防火圈，其中所述膨胀材料位于封闭装置内，该装置不允许所述膨胀材料在着火的位置处向外膨胀，但允许所述膨胀材料向所述导管内发生膨胀。

11.如权利要求10所述的防火圈，其特征在于所述封闭装置由一部分玻璃纤维织物和/或盘构成。

12.如权利要求11所述的防火圈，其中当所述装置包含有盘时，所述盘为金属盘。

Images