CN104200605A - 一种吸气式感烟探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消防器材技术领域，本发明提供的一种吸气式感烟探测装置,设有若干个采样孔的采样管，采样管设有的端帽上设有通气孔，采样管与烟感探测器中分区器进气口连接，分区器出气口和风机进气端连接，风机排气端与消音器连接，消音器设有进气口和排气口，分区器还设有检测气体回风口，检测气体回风口与激光探测器出风口连接，激光探测器入风口与过滤器出风口连接，过滤器入风口和消音器出风口连接。本发明有风机体积小、省电、低噪声的优点；分区设置可靠、能长期无障碍工作，适合污染环境；外置式分区器使探测器保护区报警显著缩小；采样孔贴薄膜有效延长孔的使用寿命且保证孔的绝对精度和一致性，防止孔被堵塞。

Description

一种吸气式感烟探测装置

技术领域

本发明涉及消防器材技术领域，具体涉及的是一种吸气式感烟探测装置。 

背景技术

现有技术中，常用的感烟型火灾探测器有普通探头感烟探测器、红外对射感烟探测器和吸气式感烟火灾探测器，在消防设备中，烟雾探测报警是最常用的探测手段，探测器报警后，可启动消防广播疏散人员，落下放火分区卷帘门防止火势蔓延，启动消防水泵等，有效和准确的探测是校方那个环节中非常重要的一环。 

现有的点式感烟探头使用面最广，数量最多，其灵敏度较低，一般都大于2 obs/m(遮光率)，但造价低廉；红外对射感烟探头可以有效地探测器大空间内的火灾烟雾，灵敏度也较低。由于其探测原理的局限性，有些场所无法大量有效使用。 

吸气式感烟火灾探测器是烟雾探测近期发展的一种极早期烟雾探测装置，其报警灵敏度可达0.001obs/m，是传统点式烟雾探头的近千倍，对发现早期阴燃阶段产生的微量烟雾有极强的探测能力，近几年得到迅速推广，且GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》也做了明确的规定。 

如图1所示的现有技术，一般在现场顶部铺设长度50～200m长，直径为25mm阻燃PVC管，简称采样管，根据设备的保护面积不同，可以有50m×1根；50m×2根；100m×2根；100m×4根等不同组合，构成吸气式感烟火灾探测器的系列产品。如果空气流动非常频繁的超净间保护区，采样管可以布置在回风口处，根据现场情况可以灵活布管，非常方便。另外，每一个或几个采样孔可对应一个保护区域的监控或探测，还可以采取所有采样孔对应一个大的空间的方式，如物流库的保护区域，在采样管末端的采样孔处放烟，设备必须在120s内报警，这样就限定了消防报警装置中采样管的长度。当某一个采样孔进烟，而其它采样孔无烟，烟雾就容易被稀释N倍，N为采样孔上所有孔的总数，当进烟孔烟雾达0.5obs/m(遮光率)时，设备必须报火警。N数值越大，采样孔数量越多，越不容易达到报警值，所以限定了采样孔N的数量。 

现有技术中的吸气式探测装置中采用电机驱动翻板阀结构：举例说明如果有四个线路的吸气式探测器，管路分别为P1-P4，正常进气状态时，4个阀门全部开启，需要关闭某一管路时，由对应的步进马达电机(P1～P4)使阀门旋转90°关闭，如果P3管路进烟，当激光探测腔发出总的报警信号后，主板控制所有管路关闭，待激光器探测腔的烟雾排净后，开始开启P1管路，查看烟雾浓度是否重新上升到可报警的阈值，然后再关闭P1，再 排净激光腔里的空气，以此类推，将P2、P3、P4逐一进行判断。每判断一个管路需要时间20秒(排净激光腔的时间)+5秒(吸入对应采样管烟雾的时间)，共需要25秒,诊断4根管需要时间25秒×4次＝100秒，这样耗时过长。在空气洁净度较差场所，一般使用一段时间后，在翻转阀内壁上有大量灰尘沉积，导致经常出现90°旋转不到位，例如旋转到85°时，已经被卡死了，但位置传感器显示未关闭到位，步进马达又继续旋转，这样有可能将步进马达的传动齿轮打坏，形成不可恢复的损坏。同时由于是灰尘堆积卡死，关闭不严造成漏气，判断时出现误诊断，后果更加严重。 

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供的一种吸气式感烟探测装置，能够解决现在的风机体积大、费电、噪声大的问题，尤其适合国内污染环境，采用外置分区器可以使探测器的保护区显著缩小，提高灵敏度和稳定性，达到使温度范围更宽，预警更早和灵敏度更高的目的。 

本发明是通过如下技术方案实现的，一种吸气式感烟探测装置，包括采样管，所述采样管上设有若干个采样孔，所述每个采样管末端设有端帽，所述端帽上设有用于平衡气流的通气孔，所述采样管与烟感探测器中分区器的进气口连接，所述分区器出气口和风机进气端连接，所述风机排气端与消音器连接，所述消音器设有进气口和排气口，所述分区器还设有检测气体回风口，所述检测气体回风口与激光探测器的出风口连接，所述激光探测器入风口与过滤器出风口连接，所述过滤器入风口和所述消音器出风口连接，所述激光探测器将探测到的气体信息传输给控制装置和显示装置。 

进一步地，所述采样管为Y型结构，所述分区器通过进气管连接在所述Y型采样管的交点上。 

进一步地，所述采样管为设有若干个Y型结构构成的树枝状结构，所述分区器通过进气管连接在每一个所述Y型采样管的交点上。 

进一步地，所述采样管为T型结构，所述分区器通过进气管连接在所述T型采样管的交点上和\或所述分区器通过进气管连接在所述直线型采样管上。 

进一步地，所述消音器进气口和排气口之间设有第一消音腔和第二消音腔，所述消音器外壁上设有隔音毡。 

进一步地，所述风机设置在所述消音器的进气口处。 

进一步地，所述风机为2个、3个或4个。 

进一步地，所述采样孔上贴有单面胶纸，所述单面胶纸上设有第一通孔，所述采样孔与所述第一通孔的圆心同心，所述第一通孔的直径小于所述采样直径，所述第一通孔圆周 到所述采样孔圆周形成的圆环是由薄膜材料制成，薄膜厚度为0.01-0.03mm。 

进一步地，所述采样孔上贴有单面胶纸，所述单面胶纸上设有第一通孔，所述采样孔与所述第一通孔的圆心同心，所述第一通孔的直径小于所述采样孔的直径。 

进一步地，所述第一通孔的圆周和所述采样孔的圆周之间是透明环形薄膜。 

与现有技术相比，优越效果在于：本发明的风机具有体积小、省电、降低噪声的优点；分区可靠，长期无障碍工作，更适合污染环境，外置分区器使探测器的保护区报警显著缩小；灵敏度、稳定性提高，温度范围宽，能够更早预警，灵敏度更高，可达0.0001％obs/m；分区器可灵活地分到每一个或多个普通点式探头的探测点，采样孔上贴薄膜有效延长孔的使用寿命，防止孔被堵塞。 

附图说明

图1为现有技术结构示意图； 

图2为本发明所述探测装置结构示意图； 

图3为发明所述探测装置的分区器外置式Y结构示意图； 

图4为发明所述探测装置的分区器外置式T结构示意图； 

图5为发明所述探测装置的消音器结构示意图； 

图6为本发明所述探测装置的提示单面胶纸示意图； 

图7为所述探测装置的采样孔贴薄膜的结构示意图。 

附图标记如下： 

1-负压吸气腔，2-采样管，3-采样孔，4-端帽，5-激光探测器，6-过滤器，7-控制装置，8-烟感探测器，9-风机，10-激光传感器，11-壳体，12-排气口，13-消音器，14-检测气体回风口，15-分区器，16-接线口，17-探测区域，18-第一消音腔，19-第二消音腔，20-隔音毡，21-第一通孔，22-透明环形薄膜，23-单面胶纸，24-进气口。 

图中箭头所示方向为空气或检测气体流动方向。 

具体实施方式

下面结合说明书附图2-7对本发明具体实施方式作进一步详细说明。 

如图2所示，本发明提供了一种吸气式感烟探测装置，包括采样管2，所述采样管2上设有若干个采样孔3，所述采样管2一端设有用于气流平衡的端帽4，所述端帽4上设有通气孔，在采样管2上开φ8(实施例中未标注长度单位均以毫米为单位)的通孔作为采样孔3，由设备内部的风机将采样孔3处的气体吸入设备，所述端帽4上的通气孔直径 根据采样管2的长度或几根管的连接方式，并针对采样管2的进气量进行配置，以保证每根管都能平衡进气，且保证每个采样孔3都能按接近相同的比例进气。所述采样管2另一端与烟感探测器8中的分区器15的进气口24连接，所述分区器15出气口和风机9进气端连接，所述风机9排气端连接有消音器13，所述消音器13设有出气口12，所述分区器15还设有检测气体回气口14，所述检测气体回气口14与激光探测器5的回气口连接，所述激光探测器5与过滤器6连接，所述过滤器6和所述消音器13连接形成检测气体进风口，所述过滤器13和激光器5形成检测气体通路，并形成从所述消音器13到风机9前部负压区的循环，所述风机9可以设置多个，优选2个、3个或4个。所述激光探测器5将探测到的气体信息传输给控制装置7和显示装置,激光探测器5将探测空气中微小粒子的浓度，微小粒子主要包括细小灰尘、火灾发生时的烟雾粒子等，探测后，将此浓度信息传递给控制装置7，由控制装置7提供各种报警信号。分区器15的结构特点决定了其可以在污染环境长时间、高效率、高可靠性地工作，使用外置分区器时的激光探测器5能精确诊断到任何一个采样孔3，使得激光探测器5的分区地址点数量等同于采样孔3数量，而每一个采样孔3都是高灵敏度。这样，可以在适当环境中，取代传统感烟探头成为现实。 

如图3所示，所述采样管2为Y型结构，所述分区器15通过进气管连接在所述Y型采样管的交点上，所述采样管2还可以设有若干个Y型结构构成的树枝结构，所述分区器15通过进气管连接在每一个所述Y型采样管的交点上。采样管2在伸出设备后，还可以采用树形结构，每一个交叉点放置一个分区器，每N个采样点，对应特定保护区，首级分区为F1，二级分区为F2、F2’，三级分区为F3、F3’、F3”，四级分区为F4，一直到更多级分区，平时所有分区都打开。如最远端A区出现烟雾，可采用渐次逼近法判断，当主机报警时，即F1判断右侧有烟，再启动F2’判断右侧有烟，再启动F3”判断作业左侧有烟，再启动F4判断，即可得到A区有烟。也可以采用二分法或其它方式，快速找到A点。这些的循环诊断有效将每个保护区都能精确快速判断，由于每个保护区内的采样孔都是高灵敏度，所以这种结构方式可以有效取代普通的低灵敏度感烟探头，达到使吸气式感烟火灾探测器保持采样孔的高灵敏度，又能精确定位，每一个保护区，甚至到一个采样孔，从而代替传统的感烟探头。这是一个消防探测技术的革命性提升，具有深远意义。 

如图4所示，所述采样管2为T型结构，所述分区器15通过进气管连接在所述T型采样管2的交点上和\或所述分区器15通过进气管连接在所述直线型采样管2上，另外，也可以采用直线型连接方式分区，还可以采用混合连接方式分区，由于每一个分区器中都有气流传感器，故除了对火灾烟雾精确定位外，还可以对每一个保护区中的采样孔3是否堵塞进行精确定位判断，大大提升了使用效能。 

如图5所示，所述消音器13设有进气口和排气口12，所述消音器13内部的进气口和排气口之间设有第一消音腔18和第二消音腔19，所述消音器13外壁设有隔音毯20，所述风机9设置在所述消音器13的进气口，并采取在正压腔后设置一个微型的第一消音腔18和第二消音腔19的结构降低噪声，减缓高速气体和流速的冲击力，使气体在第一消音腔18和第二消音腔19种来回改变方向，将降低噪声近20分贝(db)，且保证风机的抽速在可以承受的范围内，末端进烟时，120s应探测出火警。同时，为了能更有效降低噪声，在所有气路经过的部件外侧，包裹一层2～3mm的阻尼隔音毡，隔音毡是以高纯度精细铁粉和橡胶组成的卷材或板材，高达90％的铁粉比重，有效地提高了面密度，面密度越高，材料也重了，隔音效果显著。其中，单体记权隔音量轻松达到20db以上，而厚度仅需2～3mm，同时其阻燃、防潮、无毒、柔软，且易被切割成形，有了消音腔和阻尼隔音毡，克服噪声影响，使小型高速轴流风机进入吸气式感烟探测器成为可能。 

如图7所示，所述采样孔3上贴有单面胶纸23，所述单面胶纸23上设有第一通孔21，所述采样孔3与所述第一通孔21的圆心同心，所述第一通孔21的直径小于所述采样孔3直径，所述第一通孔21圆周到所述采样孔3圆周形成的圆环是由薄膜材料制成，薄膜厚度为0.01～0.03mm，由于薄膜在空气的吹力下抖动，不会让灰尘堆积，起到清洁的作用。还可以在单面胶纸23上印刷上第一通孔21的直径数字，这样的设计，可以使人更加容易找到采样孔3的位置，顺利进行检查和清理工作。另外不加薄膜的采样孔3由于长时间进气，进风切面为管壁的厚度1.5mm，风切面大，易粘灰尘，特别是污染较重的空气进入时容易在进气孔四周粘接灰尘，形成行业内所称“熊猫眼”，且时间久后将孔彻底堵死。故每隔一年左右必须将孔全部清理，当采样管2布置在高大空间时就难清理。而吸气式感烟探测器在高大空间应用很多，通过反吹PVC管路可以去除部分灰尘，但效果不佳。堆积时如空气湿度小，无油性堆积，较松散，易于吹除，但如堆积时空气湿度大或有油性，那将形成粘接力较大的粘土，无论反吹时是潮湿天气或干燥天气形成的硬块难清除，必须采用人工扩孔。本发明上述的设计方案，当在潮湿环境使用时，膜表面也会形成少许堆积，但在天气干燥时，反吹PVC管道，由于反吹压力远大于正常进气，薄膜在φ8的空间内反向凸起，随着反吹压力的不断开和停止，迅速将φ8空间薄膜上的堆积硬块抖落，效果非常明显。在油性环境使用时，由于风切面很薄，厚度仅为0.01-0.03mm之间,尘埃都在薄膜外侧，也易清除。现场使用，油性环境较少。单面胶纸23粘牢后可形成牢固的密封，对不规范的PVC外径无任何要求。根据要求可以粘贴不同孔经的专用膜，施工方便。最主要是由于单面胶纸23在采样孔3为φ8的范围区间底部无支撑体，当正常进气时，薄膜随着开机进气，能在正常进气时发生抖动，即单面胶纸23在透明环形薄膜22区域表面不是一个固定的圆弧面，这样尘埃的堆积不易形成，薄膜很薄，风切面从原采样管2为PVC 管时，PVC管壁厚度1.5-2mm变成0.02毫米左右。在风切面的积尘能下降90％以上，大大降低风切面的积尘数量。通过实践证明，采样孔3的堵塞时间可延长4倍以上，且最后很难彻底堵死。 

本实施例中采用专用膜用极薄的塑料薄膜中心开孔为第一通孔21，开孔规格直径可以从φ2.0-φ4.0之间形成系列孔，且在膜的背面覆胶，而φ2.0孔四周的φ10孔的空间不可覆胶。 

如图6所示，所述采样孔3上贴有鲜艳颜色的单面胶纸23，所述单面胶纸23上设有第一通孔21，所述采样孔3与所述第一通孔21的圆心同心，所述第一通孔21的直径小于所述采样孔3的直径。一般PVC的采样管选用φ25、φ20、φ16、三种规格，每隔一段距离开一个采样孔3，采样孔3在PVC管上直接用钻头开孔，孔直径为φ8，孔与孔的距离在3-8米之间不等。按上述方法开孔后，用一个红色单面胶纸23贴于开孔处，单面胶纸23上开有不同孔径小孔，孔径规格可以为φ2、φ2.5、φ3.0、φ3.2、φ4.0、φ5.0等，由于第一通孔21的打孔为激光高精度打孔，一致性极高。而现采样孔3为φ8，即使φ8不规范，也不影响采样孔2的精度和一致性。使PVC管上孔和胶纸上孔中心重合，目的是识别此处有采样孔3。 

本发明具有如下优点：风机体积小、省电、降低噪声的优点；分区可靠，长期无障碍工作，更适合污染环境，外置分区器是探测器的保护区无限缩小；灵敏度、稳定性提高，温度范围宽，更早预警，目前灵敏度最高为0.0001％obs/m；气流探测提升产品质量，降低人工调试强度，开创同行业首例；外置分区可灵活地分到每一个或多个普通探头的探测点是吸气式产生革命性变革。 

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。 

Claims (10)

1.一种吸气式感烟探测装置，包括采样管(2)，所述采样管(2)上设有若干个采样孔(3)，所述每个采样管(2)末端设有端帽(4)，所述端帽(4)上设有用于平衡气流的通气孔，其特征在于，所述采样管(2)与烟感探测器(8)中分区器(15)的进气口(24)连接，所述分区器(15)出气口和风机(9)进气端连接，所述风机(9)排气端与消音器(13)连接，所述消音器(13)设有进气口和排气口(12)，所述分区器(15)还设有检测气体回风口(14)，所述检测气体回风口(14)与激光探测器(5)的出风口连接，所述激光探测器(5)入风口与过滤器(6)出风口连接，所述过滤器(6)入风口和所述消音器(13)出风口连接，所述激光探测器(5)将探测到的气体信息传输给控制装置(7)和显示装置。

2.根据权利要求1述吸气式感烟探测装置，其特征在于，所述采样管(2)为Y型结构，所述分区器(15)通过进气管连接在所述Y型采样管的交点上。

3.根据权利要求1所述吸气式感烟探测装置，其特征在于，所述采样管(2)为设有若干个Y型结构构成的树枝状结构，所述分区器(15)通过进气管连接在每一个所述Y型采样管的交点上。

4.根据权利要求1所述吸气式感烟探测装置，其特征在于，所述采样管(2)为T型结构，所述分区器(15)通过进气管连接在所述T型采样管(2)的交点上和\或所述分区器(15)通过进气管连接在所述直线型采样管(2)上。

5.根据权利要求1所述吸气式感烟探测装置，其特征在于，所述消音器(13)进气口和排气口(12)之间设有第一消音腔(18)和第二消音腔(19)，所述消音器(13)外壁上设有隔音毡(20)。

6.根据权利要求1所述吸气式感烟探测装置，其特征在于，所述风机(9)设置在所述消音器(13)的进气口处。

7.根据权利要求6所述吸气式感烟探测装置，其特征在于，所述风机(9)为2个、3个或4个。

8.根据权利要求1所述吸气式感烟探测装置，其特征在于，所述采样孔(3)上贴有单面胶纸，所述单面胶纸上设有第一通孔(21)，所述采样孔(3)与所述第一通孔(21)的圆心同心，所述第一通孔(21)的直径小于所述采样孔(3)直径，所述第一通孔(21)圆周到所述采样孔(3)圆周形成的圆环是由薄膜材料制成，薄膜厚度为0.01-0.03mm。

9.根据权利要求1所述吸气式感烟探测装置，其特征在于，所述采样孔(3)上贴有单面胶纸(23)，所述单面胶纸(23)上设有第一通孔(21)，所述采样孔(3)与所述第一通孔(21)的圆心同心，所述第一通孔(21)的直径小于所述采样孔(3)的直径。

10.根据权利要求8所述吸气式感烟探测装置，其特征在于，所述单面胶纸(23)上的第一通孔(21)的圆周和所述采样孔(3)的圆周之间为透明环形薄膜(22)。