CN102225227A - 集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置。目前的自动灭火装置必须配备专门的电子火灾报警控制系统，易受环境温湿度，灰尘，电磁等因素的干扰，导致灭火装置误动作或者失灵，维护成本高。本发明目的是研制一种集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置。结构是灭火开启机构是由热熔密封片(3)、带有发热药剂(4)的接头(14)与连接件连接在灭火剂输送管(5)一端组成；火灾探测开启机构(17)连接在灭火剂输送管(5)上的各个灭火剂喷口处。优点是免去了多种电子探测控制装置，使灭火系统构成更简单，成本更低，使用空间减小，能够输送气体、液体及粉体等不同类型的灭火介质，扩大了灭火介质的适用范围和更为广阔适用场所。
Description
一、技术领域
本发明涉及应用于消防领域中的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置。
二、背景技术
自动灭火装置被广泛地应用于火灾防护。但目前的自动灭火装置必须配备专门的电子火灾报警控制系统，但电子火灾报警控制系统，容易受环境温湿度，灰尘，电磁等因素的干扰，从而经常导致灭火装置误动作或者失灵，而且，整个系统的安装及维护复杂成本高。
国家知识产权局网分别在2004.07.28，2007.01.17及2007.05.02公开的专利文件，名称分别为“探火管自动灭火装置”，申请号：03258975.1，“汽车自动灭火装置”，申请号：200520041783.4，“汽车探火管自动灭火装置”，申请号：200620072273.8，均是一种集火灾探测与灭火于一体的灭火装置，其自身不需要电子火灾报警系统。它用一种内部充压、在一定温度下可熔化的非金属探火管作为火灾探测及灭火剂释放部件，灭火剂容器阀依靠探火管内压力与灭火剂容器内压力平衡而关闭。当发生火灾时，火焰温度使探火管熔化破裂，其内部预先充装的气体泄压，灭火剂容器阀因探火管内部压力泄露使灭火剂容器阀开启，灭火剂沿探火管的熔化破裂口释放至火灾区域实施灭火。目前探火管灭火装置利用柔性的非金属探火管来作火灾探测部件，同时又将探火管用作灭火剂输送管，由于目前材料的技术所限，满足这样要求的探火管只能做成小管径，一般在内径在5mm以下，这样自然就不能输送大流量的灭火剂，同时由 于管径小，阻力就很大，输送的距离就小了，一般最长在30m左右，只能适应气体灭火剂。对于液体，粉状灭火剂，管道阻力就更大，几乎没有实用意义了。这种探火管由于对长期耐压及在设定温度必须熔化的性能要求，导致现有的材料只能制造小管径的探火管(内径不超过5mm)，这样，探火管在灭火剂的输送流量以及输送距离上受到了很大限制，满足不了在火势较大情况下对大流量灭火剂的需求，也满足不了灭火剂长距离(大于30M)输送的需要。另外，由于火探管管径过细，也不适合对粉体、液体灭火介质的输送与喷放。
国家知识产权局网在1997.7.7公开名称为一种自动灭火装置的专利申请，申请号：97125700.0，其装置包括：由砂箱、砂箱小门和固定砂箱吊杆组成贮砂部分；由砂箱小门吊杆、槽钢支架、销子、砂箱小门吊杆轴承、支撑轴承、传动拉杆、条型齿轮、传动电机、圆型齿轮、手动推杆、电机手动启动按扭组成传动部分；报警部分；在地面上设有防火槽。其虽有优点，但其结构也较为复杂。
三、发明内容
本发明的目的是研制一种集火灾探测与灭火于一体的自动灭火装置。即在不使用电子报警控制系统，也不使用任何电源的情况下，灭火装置自身能够根据发生火灾时的温度变化，启动灭火装置即刻实施灭火，而且，灭火剂的释放能够按流量需要选配任何管径的输送管，还能够满足气体灭火剂，干粉灭火剂，泡沫灭火剂等多种灭火剂的释放需要。
本发明的技术解决方案：为了理解发明方便，请同时参看附图，图中标号放在括号内。
集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，由灭火开启机构和火灾探测开启机构(17)组成，其特征是：灭火开启机构是由热熔密封片(3)、带有发 热药剂(4)的接头(14)与连接件连接在灭火剂输送管(5)一端组成；火灾探测开启机构(17)连接在灭火剂输送管(5)上的各个灭火剂喷口处。
本发明的技术解决方案还包括：
所述的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，其特征是：在灭火开启机构中，用接头(14)左端面把热熔密封片(3)顶紧固定在灭火剂储存容器(1)的容器阀(2)出口上，当灭火剂输送管(5)采用刚性的金属管时，其左端部的连接件采用传统的管件直通、三通连接固定带有发热药剂(4)的接头(14)。
所述的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，其特征是：在灭火开启机构中，用接头(14)左端面把热熔密封片(3)顶紧固定在灭火剂储存容器(1)的容器阀(2)出口上，当灭火剂输送管(5)采用柔性非金属管或较软的金属管，如紫铜管时，其左端部的连接件采用输送管压帽(15)连接固定带有发热药剂(4)的接头(14)。
所述的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，其特征是：在火灾探测开启机构(17)中，其第一种是感温熔孔贴结构，由感温启动熔孔贴(6)、感温启动药剂(8)和传热药剂涂层(7)组成，其中传热药剂涂层(7)喷涂在灭火剂输送管(5)内壁上；当灭火剂输送管(5)的材质是可通过感温启动药剂(8熔化形成喷出口的柔性的非金属管材质时，感温启动熔孔贴(6)安装时应将感温启动药剂(8)固定在灭火剂输送管(5)的管壁上将来需要形成喷出口的相应部位。
所述的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，其特征是：其第一种是感温熔孔贴结构中，当灭火剂输送管(5)管壁是不能通过感温启动药剂(8)熔化成喷出口的材质时，感温启动熔孔贴(6)将感温启动药剂(8)固定在灭 火剂输送管(5)的管壁上预先开设的通孔喷出口处，该喷出口处是灭火剂出口(9)。
所述的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，其特征是：在火灾探测开启机构(17)中，其第二种是感温启动喷嘴结构，由带有喷嘴热熔密封片(11)的感温启动喷嘴(10)和传热药剂涂层(7)组成，其中传热药剂涂层(7)喷涂在灭火剂输送管(5)内壁上；在灭火剂输送管(5)的管壁上开有各个通孔称作灭火剂出口(9)，灭火剂输送管(5)外壁上对应灭火剂出口(9)处固定带有喷嘴热熔密封片(11)的感温启动喷嘴(10)，灭火剂出口(9)与喷嘴热熔密封片(11)在位置上相对应。
所述的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，其特征是：在火灾探测开启机构(17)中，第三种是感温启动引线结构，由感温启动引线(12)组成，用感温启动引线(12)布置在灭火剂输送管5内，感温启动引线(12)一端与接头(14)中的发热药剂(4)直接接触并固定，灭火剂输送管(5)的管壁上开有各个通孔称作灭火剂出口(9)，感温启动引线(12)从灭火剂出口(9)引出一段，并用喷口固定件(13)固定。
本发明的优点和效果：
①采用本发明，不用再设置各类电子火灾温度探测装置、灭火控制器以及启动装置，也不需要电源，因此避免了电子探测及控制部件受环境温度、湿度，灰尘，电磁场等干扰引起的灭火系统误报警、误启动、不启动等问题，大大提高了灭火装置的可靠性。而且，由于免去了多种电子探测控制装置，从而使灭火系统构成更简单，成本更低，使用空间减小，扩大了适用范围。
②本发明为了解决材料上的技术问题，达到大管径、长距离输送灭火剂的目的，实现使用各种灭火剂都能适应各种场合、各个范围的灭火效果。采用将 火灾探测部件与灭火剂输送管分离结构，这样灭火剂输送管就可以选择目前广泛使用的金属的管道和非金属的管道，管径可以根据需要多范围的选择，所以解决了在不用电，不用电子火灾报警控制系统的自动灭火装置的流量及输送距离的问题。本发明克服了目前探火管灭火装置只能应用于小流量，短距离，单一使用气体灭火剂的场所。本发明可以根据保护对象的不同，选配不同管径的灭火剂输送管，满足更大范围灭火剂流量需要及输送距离需要
③本发明与目前的探火管灭火装置比较，摆脱了只能用管径很小的探火管作为灭火剂输送管的限制，使灭火剂输送管可以采用目前消防工程上普遍使用的管材及管径，如管道直径尺寸数字2毫米至300毫米范围，也包括涵盖了目前消防用的所有管径。实际上，采用本发明就不再使用探火管较细的管道了，而是能够采用目前消防常用的任何管道。在灭火剂储存容器内压力一定的情况下，管道材质及直径决定了灭火剂输送的流量及距离，所以，根据火灾类型以及保护对象的不同，本发明能够输送气体、液体及粉体等不同类型的灭火介质，从而扩大了灭火介质的适用范围和更为广阔适用场所。
四、附图说明：
附图1是本发明集火灾探测与灭火于一体的灭火装置结构示意图。图2是图1中A部放大结构图，也是第一种火灾探测开启机构的感温熔孔贴结构示意图；图3是图1中B部放大结构图，也是第二种火灾探测开启机构的感温启动喷嘴结构示意图；图4是图1中C部放大结构图，也是第三种火灾探测开启机构的感温启动引线结构示意图。
图中标号说明：1-灭火剂储存容器，2-容器阀，3-容器阀热熔密封片，4-发热药剂，5-灭火剂输送管，6-感温启动熔孔贴，7-传热药剂涂层，8-感温启动药剂，9-灭火剂出口，10-感温启动喷嘴，11-喷嘴热熔密封片， 12-感温启动引线，13-喷口固定件。14-接头，15-输送管压帽，16-灭火剂充装单向阀，17-火灾探测开启机构。
五、具体实施方式：
参看图1，将本发明按图1所示安装，灭火剂储存容器1上端固定容器阀2，容器阀2左端是灭火剂充装口，连接灭火剂充装单向阀16，用于向灭火剂储存容器1内灌装灭火剂。灭火开启机构是由带有发热药剂4的接头14与输送管压帽15或者刚性连接件组成。在灭火开启机构中，容器阀2右端是灭火剂喷出出口，连接接头14，它具有紧固容器阀热熔密封片3、盛装发热药剂4及连接容器阀2与灭火剂输送管5的多重作用；其中容器阀热熔密封片3是由锡、铅等金属材料制作，位于接头14前端与容器阀2灭火剂喷出出口之间，也就是在容器阀2右端灭火剂喷出口内止口上安置容器阀热熔密封片3，通过螺纹连接接头14，并顶紧容器阀热熔密封片3。接头14轴向通孔内填充发热药剂4，输送管压帽15将灭火剂输送管5连接在接头14右端。
这里需要说明的是：1、当灭火剂输送管5采用刚性的金属管时，此处的连接可以采用传统的管件直通、三通等刚性连接方式；当采用柔性非金属管或者材质较软的金属管时，如用橡胶、塑料、铝塑等复合材料制作的柔性非金属管及紫铜等金属管，此处的连接采用输送管压帽15连接结构。2、在灭火剂输送管5上可根据火灾防护需要，在适当的位置装配多个火灾探测开启机构17，数量多少根据灭火剂储存容器1的装载容量大小和现场灭火面积大小来决定。3、同时参看图2，传热药剂涂层7直接或者不直接与发热药剂4接触连接，都是能够达到本发明的目的，传热药剂涂层7与发热药剂4不一定非要接触才能达到传热效果，实际上，考虑制造及安装工艺，很多应用场合，传热药剂涂层7与发热药剂4对加热对象是非直接接触的。至于需要多少药剂，多厚等问 题这与药剂成分有关，也与具体工程采用的灭火剂输送管道材质、直径，灭火剂储存容器内的压力等因素有关。
参看图2，这是第一种火灾探测开启机构感温熔孔贴结构示意图，该结构适用于灭火剂输送管5的材质为较易熔化的柔性的非金属材质，如用橡胶、塑料、铝塑等复合材料制作的柔性非金属管材质，由感温启动熔孔贴6、传热药剂涂层7和感温启动药剂8组成，其中传热药剂涂层7喷涂在灭火剂输送管5内壁上；药剂涂层7厚度及灭火剂输送管5管壁厚度均与各自组份材料有关，与灭火系统设计采用的压力有关，感温启动熔孔贴6以粘贴、扎箍、卡扣等结构方式固定，在灭火剂输送管5上使装有感温启动药剂8的部分朝向最理想的灭火剂喷洒方向。感温启动熔孔贴6的作用就是依靠感温启动药剂8产生的热量在灭火剂输送管5上熔化出一个灭火剂喷出口，使得灭火剂输送管5管内传热药剂涂层7受热传至容器阀2上的发热药剂4、发热药剂4反应产生的热量使容器阀热熔密封片3熔化，从而开启容器阀2，使灭火剂喷出。
参看图3，这是第二种火灾探测开启机构的感温启动喷嘴结构示意图，该结构适用于用难熔材料制造的灭火剂输送管5，或者灭火剂本身喷出时对喷口结构有特殊要求，如难熔材料是钢管等类材料，当灭火剂是泡沫灭火剂时，喷嘴的具体结构需要根据灭火剂种类应用时重新设计。其结构基本同图2所示，不同点是：在灭火剂输送管5的管壁预先开有通孔称作灭火剂出口9；在灭火剂出口9外面，也就是灭火剂输送管5外壁上对应灭火剂出口9处固定感温启动喷嘴10，如采用粘贴、扎箍、卡扣等固定结构方式。喷嘴热熔密封片11属于感温启动喷嘴10的一个零件，在实际安装时，这两个是一个整体，灭火剂出口9与感温启动喷嘴10上的喷嘴热熔密封片11在位置上相对应。
参看图4，是第三种火灾探测开启机构的感温启动引线结构示意图，其结 构基本同图2所示，不同点是：灭火剂输送管5内壁不再喷涂传热药剂涂层7，而用感温启动引线12布置在灭火剂输送管5内，代替图2-图3中的传热药剂涂层7及感温启动熔孔贴6或感温启动喷嘴10的火灾探测启动功能。具体说，灭火剂输送管5的管壁上开有通孔称作灭火剂出口9，感温启动引线12从灭火剂出口9引出一段，并用喷口固定件13固定。感温启动引线12与接头14中的发热药剂4直接接触并固定。
下面是本发明的工作原理：
参看图1-图2，，在灭火剂输送管5上需要喷洒灭火剂的部位安装感温熔孔贴6。当发生火灾时，感温熔孔贴6上的感温启动药剂8在设定温度下产生化学放热反应，其热量使灭火剂输送管5相应部位熔化，形成灭火剂喷孔，同时引发灭火剂输送管5内壁的传热药剂涂层7产生化学放热反应，该反应借用管道效应，迅速传至容器阀2上的发热剂4，发热剂4发生反应产生更大的热量熔化容器阀热熔密封片3，从而开启容器阀2，使灭火剂储存容器1中的灭火剂沿灭火剂输送管5至感温启动熔孔贴6熔化的出口释放至火灾区域实施灭火。
参见图1和图3，对于某些灭火剂比如泡沫灭火剂，上述感温启动熔孔贴6所产生的灭火剂释放孔可能不会满足灭火剂的理想释放，这时，可以采用感温启动喷嘴10替代感温启动熔孔贴6。感温启动喷嘴10的结构可以按照所释放灭火剂的需要而设计。当发生火灾时，感温启动喷嘴10上的喷嘴热熔密封片11熔化开启，灭火剂输送管5内壁的传热药剂涂层7受热发生放热化学反应，依照上述同样的原理使灭火剂释放。
参见图1和图4，灭火剂输送管5内壁的传热药剂涂层7的传热功能以及感温启动熔孔贴6、感温启动喷嘴10的探测火灾及启动装置的功能也能使用 感温启动引线12替代，其作用原理及效果分别与传热药剂涂层7及感温启动药剂8相同。
需要说明的是：
1、当采用的灭火剂输送管5的材料很难依靠化学产热剂熔化时，可以在灭火剂输送管5的相应部位预先开出灭火剂出口9，然后在灭火剂出口9处安装感温启动熔孔贴6，或者感温启动喷嘴10。如果此时灭火剂输送管5内用感温启动引线12替代了内壁传热剂涂层7，则可以把感温启动引线12从灭火剂出口9引出适当长度，并用喷口固定件13固定于灭火剂输送管5外壁，使感温启动引线12作为火灾探测及启动灭火装置的部件。
2、一旦发生火灾，当温度达到设定温度以上时，感温启动药剂8或者喷嘴热熔密封片11或者感温启动引线12才起作用，传热药剂涂层7或者感温启动引线12的以一定的速度将热量传导到发热药剂4处，发热药剂4在设定的温度以上时工作，熔化容器阀热熔密封片3。
3、上述的所有药剂，包括发热药剂4、传热药剂涂层7、感温启动药剂8及感温启动引线12都是现有的技术。
4、本发明的发明点：容器阀2的出口结构，开启方式，灭火剂输送管5管路上的温度探测、信号传递方式，在灭火剂输送管5管路上热熔开孔或采用的喷嘴结构点。
5、上面所述的各种灭火剂输送管5材质，其灭火开启机构和火灾探测开启机构17连接结构在一定的条件下是可以互换的，并不是非要拘泥为某一种固定格式的结构。
Claims (7)
1.集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，由灭火开启机构和火灾探测开启机构(17)组成，其特征是：灭火开启机构是由热熔密封片(3)、带有发热药剂(4)的接头(14)与连接件连接在灭火剂输送管(5)一端组成；火灾探测开启机构(17)连接在灭火剂输送管(5)上的各个灭火剂喷口处。
2.权利要求1所述的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，其特征是：在灭火开启机构中，用接头(14)左端面把热熔密封片(3)顶紧固定在灭火剂储存容器(1)的容器阀(2)出口上，当灭火剂输送管(5)采用刚性的金属管时，其左端部的连接件采用传统的管件直通、三通连接固定带有发热药剂(4)的接头(14)。
3.权利要求1所述的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，其特征是：在灭火开启机构中，用接头(14)左端面把热熔密封片(3)顶紧固定在灭火剂储存容器(1)的容器阀(2)出口上，当灭火剂输送管(5)采用柔性非金属管或较软的金属管，时，其左端部的连接件采用输送管压帽(15)连接固定带有发热药剂(4)的接头(14)。
4.权利要求1所述的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，其特征是：在火灾探测开启机构(17)中，其第一种是感温熔孔贴结构，由感温启动熔孔贴(6)、感温启动药剂(8)和传热药剂涂层(7)组成，其中传热药剂涂层(7)喷涂在灭火剂输送管(5)内壁上；当灭火剂输送管(5)的材质是可通过感温启动药剂(8)熔化形成喷出口的柔性的非金属管材质时，感温启动熔孔贴(6)安装时应将感温启动药剂(8)固定在灭火剂输送管(5)的管壁上将来需要形成喷出口的相应部位。
5.权利要求4所述的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，其特征是：其第一种是感温熔孔贴结构中，当灭火剂输送管(5)管壁是不能通过感温启动药剂(8)熔化成喷出口的材质时，感温启动熔孔贴(6)将感温启动药剂(8)固定在灭火剂输送管(5)的管壁上预先开设的通孔喷出口处，该喷出口处是灭火剂出口(9)。
6.权利要求1所述的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，其特征是：在火灾探测开启机构(17)中，其第二种是感温启动喷嘴结构，由带有喷嘴热熔密封片(11)的感温启动喷嘴(10)和传热药剂涂层(7)组成，其中传热药剂涂层(7)喷涂在灭火剂输送管(5)内壁上；在灭火剂输送管(5)的管壁上开有各个通孔称作灭火剂出口(9)，灭火剂输送管(5)外壁上对应灭火剂出口(9)处固定带有喷嘴热熔密封片(11)的感温启动喷嘴(10)，灭火剂出口(9)与喷嘴热熔密封片(11)在位置上相对应。
7.权利要求1所述的集火灾探测及灭火于一体的自动灭火装置，其特征是：在火灾探测开启机构(17)中，第三种是感温启动引线结构，由感温引线(12)组成，用感温引线(12)布置在灭火剂输送管5内，感温引线(12)一端与接头(14)中的发热药剂(4)直接接触并固定，灭火剂输送管(5)的管壁上开有各个通孔称作灭火剂出口(9)，感温引线(12)从灭火剂出口(9)引出一段，并用喷口固定件(13)固定。
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