CN101757758B - 用于打破盛纳有可流动物质的容器的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于打破盛纳有可流动物质的容器的装置和方法。它包括容器(1)、刺破件(2)、变形杆(3)。其中容器(1)位于在刺破件(2)上方，刺破件(2)固定在变形杆(3)的上端，变形杆(3)的下端固定。当温度升高时，由于变形杆(3)的膨胀系数较大，变形杆(3)受热后将伸长，由于其下端固定，则变形杆(3)在上端产生位移，该位移使刺破件(2)触及容器(1)使之刺破，刺破后容器(1)内的消防介质流出，对下面进行灭火或者降温。本发明的装置和方法可用于消防和利用温度变化进行各种控制。

Description

用于打破盛纳有可流动物质的容器的装置和方法

技术领域

本发明涉及利用热胀冷缩原理对容器实施操作和控制的技术，确切地说，本发明涉及用于打破盛纳有可流动物质的容器的装置和方法。

背景技术

目前，市场上有很多类型的温度探测器，用于测量安装地点的温度，进而依据所测量的温度来进行控制，如自控式消防器材，利用温度的变化使消防器材投入工作。其中的一部分探测器需要用电工作，这消耗了额外的电能，而且当线路断路或者短路时，探测器无法工作或者误动作，另一部分利用物体的热胀冷缩来阻塞或开启流体管道，但结构复杂成本高昂，且精确度较低，降低了可靠性，还有些探测器能无电工作，但其中的温感元件结构比较复杂，成本也高。

发明内容

本发明的要解决的技术问题是提供一种无电感应和无电耗的、可靠性强、结构简单、成本低廉的、可对温度变化做出反应的控制装置和方法。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种用于打破盛纳有可流动物质的容器的装置。这种装置包括容器、刺破件和变形杆，容器具有由柔性材料或脆性材料制成的容器壁，在变形杆上直接或间接安装有、或者与变形杆为一体地形成有刺破件，变形杆的材料和相对容器的布置按照以下方式选择，变形杆能热变形伸长并且变形杆的至少一部分在发生热变形伸长时相对容器保持位置基本不变，由此能使刺破件刺破容器壁并进而使可流动物质流出容器。

作为该装置的一种优选方案，可流动物质是消防介质，容器设置在刺破件的上方，刺破件最好成针状或具有尖头并且被安装在变形杆的上端。

作为该装置的另一个优选方案，所述装置包括位移放大机构，其与变形杆直接或间接相连，用于将变形杆的热变形伸长放大，其中刺破件安装在位移放大机构上。

根据上述装置的又一个优选方案，位移放大机构是杠杆机构或连杆机构，杠杆机构与变形杆直接或间接相连的连接点到杠杆机构支点的距离小于刺破件到支点的距离。

在上述装置的一个优选方案中，所述装置包括拉杆，拉杆为杆状结构，所述变形杆为中空管状结构，所述拉杆按照与所述变形杆基本平行的方式位于变形杆内，拉杆的下端与变形杆的下端相连，拉杆的上端与杠杆机构相连，变形杆的上端固定且作为杠杆机构支点，从而当变形杆在受热变形伸长时以其下端带动拉杆一起向下移动。

根据上述装置的一个优选方案，所述装置包括调控螺母，所述拉杆至少具有一部分螺纹，所述调控螺母与所述拉杆螺纹配合，所述调控螺母相对变形杆和容器按照以下方式布置，调控螺母在所述螺纹上的旋动通过拉杆带动位移放大机构，从而调节所述容器与所述刺破件之间的距离。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种用于打破盛纳有可流动物质的容器的方法。该方法包括以下步骤：将刺破件固定在变形杆的上端；将容器放置在刺破件上方；当温度升高时，变形杆热胀伸长，从而使刺破件刺破容器并使容器内的可流动物质流出。

作为该方法的一种优选方案，所述方法还包括使用位移放大机构对所述变形杆的热变形伸长进行放大，其中所述位移放大机构与所述变形杆直接或间接相连，所述刺破件安装在所述位移放大机构上。

作为该方法的另一种优选方案，所述方法还包括使用分布器来分布在所述容器被刺破后从中流出的所述可流动物质，其中所述分布器设置在所述容器的下方。

综上所述，当温度升高时，变形杆受热后膨胀而伸长，由于变形杆的一端与容器的位置相对固定，变形杆的另一端产生位移，该位移直接地带动或间接地通过拉杆及位移放大机构带动刺破件刺破容器，刺破后容器内的物质流出，对下面进行灭火或者降温。由于上述装置和方法利用变形杆的受热变形伸长来实现，无需电源且结构简单，因此本发明的有益效果是无电感应和无电耗、可靠性强、结构简单、成本低廉。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的原理结构图；

图2是本发明的另一个实施例的原理结构图；

图3是本发明的另一个实施例的原理结构图；

图4是本发明的另一个实施例的原理结构图；

图5是本发明的另一个实施例的原理结构图；

图6是本发明的另一个实施例的原理结构图；

图7是本发明的另一个实施例的原理结构图；

图8是本发明的另一个实施例的原理结构图。

具体实施方式

参见图1，本发明的装置包括容器1、刺破件2、变形杆3、拉杆4、位移放大机构5、分布器6和调控螺母7。其中，容器1位于刺破件2之上，刺破件2位于位移放大机构5之上并且刺破件2与位移放大机构5的一端固定连接在一起。变形杆3为中空管状结构，变形杆3设置在位移放大机构5的下面，变形杆3的上端固定在分布器6上，且变形杆3的上端也是位移放大机构(杠杆机构)5的支点，变形杆3的下端为自由端并与拉杆4的下端用螺纹接连在一起。拉杆4为杆状结构并设置在变形杆3的中间，拉杆4和变形杆3基本平行。拉杆4的上端与位移放大机构(杠杆机构)5的另一端相连接。容器1的下面设置分布器6；在变形杆3的自由端即下端与拉杆4下端之间设置有调控螺母7，变形杆3与调控螺母7的相对位置保持不变，拉杆4下端有螺纹，调控螺母7与拉杆4用螺纹旋合。容器1与分布器6固定在使用本装置的设备上。

在上述的装置中，容器1可以是里面充满压缩空气及消防介质的密闭容器，也可以是装有消防介质的上方敞口的非密闭容器。容器可以是一次性的，容器被刺破后可进行更换，容器1的容器壁可以由柔性材料或脆性材料制成，柔性材料包括如橡胶、软金属(如铝、铝合金和铜)等，脆性材料包括如玻璃等，消防介质可以是水、干粉、泡沫或黄沙等。

刺破件2优选是针状或具有尖头，如钢针等，用于刺破或者说打破容器壁。变形杆3由膨胀系数较大的材料制成，优选膨胀系数较高的有机玻璃，也可采用如铝合金、铜等，或者可以选择膨胀系数较高的其它材料。拉杆4用于将变形杆的伸长量按要求的方向传递给位移放大机构，其方向与材料的选用原则是，变形杆的伸长量适当地传递给刺破件2。位移放大机构5用来将变形杆3产生并由拉杆4传递来的位移进行放大。分布器6将刺破后的消防介质按需要分布后喷淋而下，在这里，分布器可以是市场上常见的液体分布器。调控螺母7与拉杆4用螺纹旋合连接，通过调控螺母7在拉杆4上的拧动，可以使拉杆4上下移动并通过位移放大机构5带动刺破件2上下移动，从而能够调节刺破件2与容器之间的距离，以便控制刺破件2刺破容器1的温度。在使用时，可以通过调节调控螺母来预设刺破件2破坏容器1的温度。

当本发明装置周围的温度升高时，变形杆3受热后变形伸长，由于变形杆3的膨胀系数较大且其上端固定，所以变形杆3在下端产生位移，进而通过拉杆4带动位移放大机构5中的杠杆的一端向下运动，另一端则向上运动并将位移量放大，从而使刺破件2向上运动触及容器壁，将其刺破。刺破后，容器1里的消防介质经分布器6流出，对下方施行灭火或降温。

图2是表示本发明的另一个实施例的原理结构图。在该实施例中，刺破件2固定在变形杆3的上面，变形杆3呈弓形。当该装置周围的温度升高时，变形杆3受热后变形伸长，产生使刺破件2向上的位移，从而带动刺破件2将容器刺破。

图3是表示本发明的另一个实施例的原理结构图。在此实施例中，刺破件2固定在位移放大机构5上，该位移放大机构5是杠杆机构。呈椭圆形的变形杆3设置于位移放大机构的下方，变形杆3的上方有开口并由此形成自由端。拉杆4设置于变形杆3的中间，而且在拉杆4的下方设置有调控螺母7。当装置周围的温度升高时，变形杆3热膨胀伸长，变形杆3在其上端即自由端产生向上的位移，在下端产生向下的位移，两者的综合作用使得拉杆4相对于容器向下运动。向下运动的拉杆4拉动杠杆的一端向下运动而杠杆的另一端则向上运动并将位移量放大，从而带动刺破件2将容器刺破。

图4是表示本发明的另一个实施例的原理结构图。在本实施例中，刺破件2固定在位移放大机构5上，位移放大机构5为杠杆机构。半椭圆形的变形杆3设置于位移放大机构的下方，而且在变形杆3的上方有开口，从而形成自由端，拉杆4设置在变形杆3的中间，而且在变形杆3的下方设置有调控螺母7。当该装置周围的温度升高时，变形杆3受热后膨胀而伸长，变形杆3在下端产生向下的位移，使得拉杆4相对于容器向下运动。向下运动的拉杆4拉动杠杆的一端向下运动而杠杆的另一端则向上运动并将位移量放大，从而带动刺破件2将容器刺破。

图5是表示本发明的另一个实施例的原理结构图。在此实施例中，刺破件2直接固定在变形杆3的一端，变形杆3的另一端固定。当该装置周围的温度升高时，变形杆3受热后膨胀而伸长，变形杆3在其自由端产生向上的位移，从而带动刺破件2将容器刺破。

图6是表示本发明的另一个实施例的原理结构图。在此实施例中，刺破件2固定于位移放大机构5之上，变形杆3与位移放大机构5相连，变形杆3的一端固定。该位移放大机构为杠杆机构，该杠杆机构的支点与变形杆3之间的距离小于支点与刺破件2之间的距离，从而能将变形杆3产生的位移放大。当该装置周围的温度升高时，变形杆3受热后膨胀而伸长，变形杆3在其自由端产生位移，通过位移放大机构5将该位移放大，从而带动刺破件2将容器刺破。

图7是表示本发明的另一个实施例的原理结构图。在这里，变形杆3呈菱形，其中一个角端点为自由端，将刺破件2固定在变形杆3的自由端上。当该装置周围的温度升高时，变形杆3热膨胀伸长，变形杆3在自由端产生位移，从而带动刺破件2将容器刺破。

图8表示本发明的另一个实施例的原理结构图。在这里，变形杆3的呈菱形结构，各个变形杆之间可相对转动地连接。其中两侧的变形杆的外端的两个角端点在上下方向上可滑动，菱形部分的下面一个角端点固定。菱形变形杆部分的上端是自由端。刺破件2固定在该自由端上。当该装置周围的温度升高时，变形杆3受热后膨胀而伸长，变形杆3带动刺破件2将容器刺破。

本发明可用于各种消防场合，实施全天候、无人工值守、无能耗的智能消防。根据本发明的原理及机构可以依据温度的变化实施各种控制，如智能型灭火装置、森林防护、文物保护、温控炸弹、温控开关等等。当然，可以对本发明做出各种变更，但是这些变更都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于打破盛纳有可流动物质的容器(1)的装置，其中所述容器具有由柔性材料或脆性材料制成的容器壁，所述装置包括变形杆(3)，在所述变形杆上直接或间接安装有、或者与所述变形杆为一体地形成有刺破件(2)，所述变形杆的材料和相对所述容器的布置按照以下方式选择，所述变形杆能热变形伸长，并且所述变形杆的一部分在发生热变形伸长时相对所述容器(1)保持位置基本不变，由此使所述变形杆(3)在温度升高时能带动所述刺破件(2)相对移动并刺破所述容器壁，进而使所述可流动物质流出所述容器(1)，其特征在于，所述装置还包括位移放大机构(5)，其与所述变形杆(3)直接或间接相连，用于将所述变形杆(3)的热变形伸长放大。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述可流动物质是消防介质，并且所述容器(1)设置在所述刺破件(2)的上方，所述刺破件(2)成针状或者具有尖头并且安装在所述变形杆(3)的上端。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是，其中所述刺破件(2)安装在所述位移放大机构(5)上。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征是，所述位移放大机构(5)是杠杆机构或连杆机构，所述杠杆机构与所述变形杆(3)直接或间接相连的连接点到所述杠杆机构的支点的距离小于所述刺破件(2)到所述支点的距离。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征是，所述位移放大机构(5)是杠杆机构，所述装置包括拉杆(4)，所述拉杆(4)为杆状结构，所述变形杆(3)为中空管状结构，所述拉杆(4)按照与所述变形杆(3)基本平行的方式位于所述变形杆(3)内，所述拉杆(4)的下端与所述变形杆(3)的下端相连，所述拉杆(4)的上端与所述杠杆机构相连，所述变形杆(3)的上端固定且作为所述杠杆机构的支点，从而当所述变形杆在受热变形伸长时以其下端带动所述拉杆一起向下移动。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征是，所述装置包括调控螺母(7)，所述拉杆(4)至少具有一部分螺纹，所述调控螺母与所述拉杆(4)螺纹配合，并且所述调控螺母相对所述变形杆和所述容器按照以下方式布置，所述调控螺母在所述螺纹上的旋动通过所述拉杆带动所述位移放大机构，从而来调节所述容器(1)与所述刺破件(2)之间的距离。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征是，所述装置包括分布器(6)，所述分布器(6)设置在所述容器(1)的下方，用于分布在所述容器被刺破后从中流出的所述可流动物质。

8.一种利用如权利要求1所述装置来打破盛纳有可流动物质的容器(1)的方法，即利用温度变化产生的热伸长进行控制的方法，包括使变形杆(3)在温度升高时热变形伸长，从而使刺破件(2)刺破所述容器(1)并进而使所述容器(1)内的可流动物质流出。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征是，在使所述变形杆热变形伸长时，通过位移放大机构(5)放大所述变形杆(3)的热变形伸长，其中所述位移放大机构与所述变形杆直接或间接相连，所述刺破件(2)安装在所述位移放大机构上。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征是，在用所述刺破件(2)刺破所述容器(1)并进而使所述容器内的可流动物质流出时，通过分布器(6)分布所述可流动物质，所述分布器设置在所述容器(1)的下方。

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