CN110409971A - 一种节能型铝合金防火窗 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑防火技术领域，公开了一种节能型铝合金防火窗，包括窗框，窗框包括四个边框，其一竖直边框上铰接有窗扇，边框内固定有多块隔板将边框内部分成多个空腔，空腔内设有灭火组件，灭火组件包括固定在隔板上的壳体，壳体内堆放有碳酸盐粉末，壳体内顶壁上固定有装有浓酸溶液的液囊，壳体内侧壁上固定有由遇热膨胀材料制成的膨胀块，膨胀块朝向液囊的一侧上固定有用于刺破液囊的尖刺，壳体顶部还连通有与室内空气相通的出气管。本方案中，当防火窗遭受热时，尖刺将液囊刺破，此时液囊内的浓酸与壳体内的碳酸盐反应生成二氧化碳，二氧化碳沿出气管进入室内，以此降低室内氧气浓度，达到遏制火灾蔓延甚至熄灭火苗的目的。

Description

一种节能型铝合金防火窗
技术领域
本发明涉及建筑防火技术领域，特别涉及一种节能型铝合金防火窗。
背景技术
随着生活水平的日益提高，人们对建筑的隔热保温节能要求越来越高，同时，人们也逐渐越来越关注房屋的防火安全性能，特别是各地频发的建筑火灾，引起人们和消防部门的重视。针对高层建筑的火灾，在建筑的设计过程中应采取相应的防火措施，以防止火灾发生，并减少火灾对生命、财产的危害。防火窗是其中一种常用的防火建筑结构，防火窗是指在一定时间内，连同框架能满足耐火稳定性和耐火完整性要求的窗。防火窗的性能取决于窗框和玻璃两个部分，其中，现有的防火窗窗框大多由铝合金材料制成。
目前，公布号为CN107217968A的中国发明专利公开了一种铝合金防火窗，在窗扇内设置防火玻璃，窗扇与防火玻璃的相接处设有防火密封条，且窗框内设有防火填充物，防火填充物在预热时能够吸收热量并发生膨胀硬结，以填充窗框内部空间。
上述技术方案通过防火填充物来增强防火窗的耐火性能，但铝合金防火窗的熔点在660摄氏度，耐火时间不长，当火焰直接灼烧窗户时，上述防火窗难以支撑。而火灾发生的最初时间乃是灭火的最佳时间，为此，亟需一种节能型铝合金防火窗，具有灭火作用，能够在火灾发生初期起到遏制甚至消灭火灾的作用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种节能型铝合金防火窗，具有灭火作用，能够在火灾发生初期起到遏制甚至消灭火灾的作用。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种节能型铝合金防火窗，包括窗框，所述窗框包括四个边框，其一竖直边框上铰接有窗扇，所述边框内固定有多块隔板将边框内部分成多个空腔，所述空腔内设有灭火组件，所述灭火组件包括固定在隔板上的壳体，所述壳体内堆放有碳酸盐粉末，所述壳体内顶壁上固定有装有浓酸溶液的液囊，所述壳体内侧壁上固定有由遇热膨胀材料制成的膨胀块，所述膨胀块朝向液囊的一侧上固定有用于刺破液囊的尖刺，所述壳体顶部还连通有与室内空气相通的出气管。
通过采用上述技术方案，利用膨胀块预热膨胀的特性，使得尖刺在防火窗遭受火焰灼烧或室内温度升高后能够将液囊刺破，此时液囊内的浓酸与壳体内的碳酸盐反应生成二氧化碳，二氧化碳沿出气管进入室内，以此降低室内氧气浓度，达到遏制火灾蔓延的目的；若火源靠近窗框，则二氧化碳甚至可以熄灭火苗，阻止火灾的发生，且由于二氧化碳是逐步反应生成，给予了室内人员逃生的时间。
本发明进一步设置为，所述出气管内填充有两个熔点为45-55℃的蜡块，所述蜡块之间填充有超细干粉灭火剂粉末，所述出气管底部还连通有用于收纳受热熔化后的蜡块的收纳槽，所述收纳槽顶部呈漏斗状，且所述收纳槽的开口宽度小于蜡块的宽度。
通过采用上述技术方案，在出气管内填充超细干粉灭火剂粉末，当窗框受热时，蜡块熔化，此时壳体内生成的二氧化碳冲出出气管，并将超细干粉灭火剂粉末带入室内空气中，超细干粉灭火剂粉末平均粒径10在微米左右，其具有良好抗复燃性、弥散性和电绝缘性，超细干粉灭火剂粉末进入室内空气并形成气溶胶，从物理上实现了被保护物与空气的隔绝，阻断再次燃烧所需的氧气；同时，超细干粉灭火剂粉末通过与燃烧物火焰接触，产生化学反应迅速夺取燃烧自由基与热量，从而切断燃烧链实现对火焰的扑灭，达到有效遏制火势、扑灭火焰的目的。
本发明进一步设置为，所述出气管一端与延伸至边框侧壁上，所述边框上设有封盖，所述封盖一侧固定有插接柱，所述出气管端部侧壁内开设有供所述插接柱插接配合的插孔，且所述插孔内固定有由遇热膨胀材料制成的膨胀柱。
通过采用上述技术方案，设置封盖以便隔绝壳体与外部空气之间的流通，以此防止碳酸盐受潮、变质，且封盖将出气管开口处遮盖，消除了开口对使用者产生的美观性缺陷。
本发明进一步设置为，所述窗扇与窗框之间设有铰链，所述铰链包括与所述窗扇固定的链座以及与所述窗框固定的套筒，所述链座上固定有与所述套筒转动连接的轴柱，所述轴柱周侧底部固定有一凸块，所述套筒上开设有供所述凸块滑入的安装槽以及供所述凸块滑动的环形槽，所述环形槽内固定有由遇热膨胀材料制成并用于驱动轴柱转动以关闭窗扇的自闭块。
通过采用上述技术方案，当铰链受热时，自闭块受环形槽限制沿环形槽膨胀，并推动凸块沿环形槽滑动，此时轴柱在凸块滑动过程中转动直至与窗框抵紧，以此达到遇火自动闭合窗扇的目的，隔绝室外氧气的进入，有利于遏制火势的蔓延。
本发明进一步设置为，竖直设置的所述边框内开设有条形槽，所述条形槽内填充有隔热棉，水平设置的所述边框两端固定有与所述条形槽端部插接配合的连接板。
通过采用上述技术方案，利用隔热棉提升边框的隔热性能，减少室内外热量的传递，有利于建筑节能；而连接板与条形槽的配合使得边框之间的连接更为紧密，提升了边框的强度以及密封性能。
本发明进一步设置为，所述窗扇周侧开设有缺口，所述缺口两边缘上设有与窗扇一体成型的三折型材，所述三折型材之间设有一密封套，所述密封套包括与三折型材滑移配合的扣接部以及与所述扣接部一体成型并与缺口处的三折型材侧壁紧贴的封堵部。
通过采用上述技术方案，利用密封套封堵缺口，并利用扣接部与三折型材的滑移配合增大窗扇内外空气的流通障碍，以此提升窗扇的密封性。
本发明进一步设置为，所述窗扇周侧设有与其一体成型的凸缘，所述边框上开设有用于容纳所述凸缘的阶梯槽，所述凸缘上固定有密封条，所述阶梯槽上开设有与所述密封条卡接配合的卡槽。
通过采用上述技术方案，利用卡槽与密封套之间的卡接配合提升窗框与窗扇之间的密封性，且阶梯槽与凸缘的设计亦有利于阻碍空气进出，有利于在火灾时遏制火势蔓延。
本发明进一步设置为，所述卡槽槽底上固定有磁贴，所述密封条内嵌设有与所述磁贴磁性相吸的磁条。
通过采用上述技术方案，利用磁条与磁贴的磁力加强窗框与窗扇之间连接的牢固度，有利于提高密封性，且方便使用者的日常关窗。
本发明进一步设置为，所述边框与建筑物接触的侧壁上设有外凹陷部。
通过采用上述技术方案，设计外凹陷部以增大边框与建筑物之间的接触面积，以此增强窗框的牢固度以及窗框与建筑物之间的隔热性、密封性。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.本方案中，当防火窗遭受热时，尖刺将液囊刺破，此时液囊内的浓酸与壳体内的碳酸盐反应生成二氧化碳，二氧化碳沿出气管进入室内，以此降低室内氧气浓度，达到遏制火灾蔓延甚至熄灭火苗的目的；
2.本方案在出气管内填充超细干粉灭火剂粉末，当窗框受热时，蜡块熔化，此时壳体内生成的二氧化碳冲出出气管，并将超细干粉灭火剂粉末带入室内空气中，利用超细干粉灭火剂粉末的灭火能力实现对火焰的扑灭，达到有效遏制火势、扑灭火焰的目的；
3.本方案中，当铰链受热时，自闭块沿环形槽膨胀并将凸块推开，此时轴柱随之转动并将窗扇转到至窗框内，以此达到遇火自动闭合窗扇的目的，隔绝室外氧气的进入，有利于遏制火势的蔓延。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中铰链的剖面结构示意图；
图3是本发明中窗框和窗扇上部的爆炸结构示意图；
图4是以图1中A-A为剖切线所作的剖面结构示意图；
图5是图4中C处结构的放大示意图；
图6是以图1中B-B为剖切线所作的剖面结构示意图
图7是图6中D处结构的放大示意图。
附图标记：1、窗框；11、边框；111、条形槽；112、隔热棉；113、连接板；114、内凹陷部；115、外凹陷部；12、隔板；121、空腔；13、阶梯槽；131、卡槽；132、磁贴；2、窗扇；21、凸缘；211、密封条；212、磁条；22、把手；23、缺口；24、三折型材；25、密封套；251、扣接部；252、封堵部；3、铰链；31、链座；311、轴柱；312、凸块；32、套筒；321、环形槽；322、安装槽；323、自闭块；4、灭火组件；41、壳体；42、液囊；43、膨胀块；44、尖刺；45、出气管；451、蜡块；452、插孔；453、膨胀柱；46、封盖；461、插接柱；47、收纳槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：如图1所示，一种节能型铝合金防火窗，包括窗框1和窗扇2。窗框1整体呈长方形，由两个竖直设置的边框11和两个水平设置的边框11拼接而成；边框11由铝合金材料制成，具有良好的耐火性能。窗扇2亦为长方形，由铝合金材料制成，且窗扇2与窗框1之间设有铰链3以实现铰接。窗扇2上还安装有一个把手22以便使用者开闭窗扇。
如图1、图2所示，铰链3包括链座31和套筒32。链座31与窗扇2靠近窗框1的一侧侧壁固定，套筒32与一竖直边框11固定，且链座31底部固定有轴柱311，轴柱311可插入套筒32中并与套筒32转动连接。轴柱311周侧侧壁底部固定有一个凸块312，凸块312截面呈长方形，套筒32内壁上开设有供凸块312滑入的安装槽322。套筒32内还开设有一个环形槽321，环形槽321与安装槽322连通，且环形槽321与凸块312滑移配合，轴柱311转动时，凸块312可沿环形槽321滑动。环形槽321上还固定有有一个自闭块323，自闭块323由遇热膨胀材料制成，当铰链3受热时，自闭块323膨胀，由于自闭块323受环形槽321限制只能沿环形槽321膨胀，自闭块323膨胀时推动凸块312沿环形槽321滑动，此时轴柱311随之转动并带动窗扇2向窗框1转动直至窗扇2与窗框1抵紧，以此达到遇火自动闭合窗扇2的目的，隔绝室外氧气的进入，有利于遏制火势的蔓延。
如图3所示，竖直的边框11侧壁内开设有条形槽111，条形槽111的延伸方向与边框11的长度方向一致。结合图4所示，条形槽111内填充有隔热棉112，用于提升边框11的隔热性能，减少室内外热量的传递，有利于建筑节能。水平设置的边框11的两端上固定有连接板113，连接板113与条形槽111插接配合，以此实现边框11之间的拼接，提升了边框11的强度以及密封性能。每一边框11与建筑物接触的侧壁上设有外凹陷部115，外凹陷部115截面呈梯形，用于增大边框11与建筑物之间的接触面积，以此增强窗框1的牢固度以及窗框1与建筑物之间的隔热性、密封性。
如图1、图5所示，窗扇2周侧边缘设有凸缘21，凸缘21与窗扇2一体成型。窗框1上开设有阶梯槽13，当窗扇2关闭时，凸缘21与阶梯槽13抵紧。凸缘21朝向室外的一侧上固定有密封条211，密封条211的长度方向与窗扇2的长度方向相同，且密封条211内嵌设有磁条212。阶梯槽13上开设有一个与密封条211等长的卡槽131，卡槽131与密封条211卡接配合，以此阻碍空气进出，提高窗框1与窗扇2之间的密封性。且卡槽131的槽底上固定有磁贴132，磁贴132成薄片状，其长度与卡槽131长度相等，且磁贴132与磁条212的磁性相吸，用于加强窗框1与窗扇2之间连接的牢固度。
如图3、图5所示，窗扇2的周侧侧壁上开设有缺口23，缺口23两边缘上均设有三折型材24。三折型材24一侧边缘与窗扇2一体连接，另一边缘弯折三次，每一转角均为90°。缺口23处还安装有密封套25，密封套25包括扣接部251和封堵部252。扣接部251形状与三折型材24形状相配合，两者滑移连接。封堵部252与缺口23卡紧，其两侧与缺口23处的三折型材24侧壁紧贴，以此封堵缺口23，以此提升窗扇2的密封性。
如图1、图6所示，竖直的边框11内固定有多块隔板12，隔板12将边框11内分隔成多个空腔121。每一空腔121内均设有灭火组件4，结合图7所示，灭火组件4包括壳体41、液囊42、膨胀块43、尖刺44、出气管45和封盖46。壳体41为长方体形，其内部中空，其内还堆放有碳酸盐。壳体41底部与隔板12固定，其一侧侧壁与边框11内部固定。液囊42固定在壳体41内顶壁上，其内装有浓酸溶液。膨胀块43由遇热膨胀材料制成，固定在壳体41与边框11固定的一侧内壁的顶部，尖刺44固定在膨胀块43朝向液囊42的一侧表面上，且尖刺44朝向液囊42的一端呈尖锐状。出气管45与壳体41内部相通，其相通处与膨胀块43相对，且出气管45另一端延伸至边框11表面并与室内空气相通。封盖46位于出气管45开口处，其朝向出气管45的一侧上固定有两个插接柱461，出气管45侧壁端部开设有两个对应的插孔452，插接柱461与插孔452插接配合，以此实现封盖46与出气管45的连接。封盖46与出气管45连接时，边框11表面与封盖46表面平齐。插孔452内还固定有膨胀柱453，膨胀柱453亦由遇热膨胀材料制成，用于在防火窗受热时膨胀以便将封盖46与出气管45分离。
本实施例在使用时，当防火窗受热时，热量传递至壳体41以及膨胀块43上，此时膨胀块43受热膨胀并驱动尖刺44刺向液囊42，当液囊42被刺破时，其内的浓酸溶液落入壳体41内堆积的碳酸盐内，此时两者反应生成二氧化碳。在膨胀块43膨胀的同时，膨胀柱453亦受热膨胀并将封盖46推开，使得出气管45与室内空气相通，因而反应产生的二氧化碳气体沿出气管45进入室内空气中，以此降低室内氧气浓度，达到遏制火灾蔓延的目的；若火源靠近窗框1，则二氧化碳甚至可以熄灭火苗，阻止火灾的发生，且由于二氧化碳是逐步反应生成，给予了室内人员逃生的时间，不会造成更大的危险。
实施例2：如图1、图7所示，一种节能型铝合金防火窗，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中，灭火组件4还包括位于出气管45内的两个蜡块451，蜡块451由石蜡制成，熔点在45-55℃之间。两个蜡块451之间填充有超细干粉灭火剂粉末，超细干粉灭火剂粉末平均粒径10在微米左右，其具有良好抗复燃性、弥散性和电绝缘性。出气管45底部还连通有两个收纳槽47，两个收纳槽47与两个蜡块451对应，用于收纳受热熔化后的蜡块451。收纳槽47顶部呈漏斗状，以此便于熔化后的蜡块451流入，防止蜡块451阻碍气体和超细干粉灭火剂粉末喷出，且收纳槽47的开口宽度小于蜡块451的宽度，以此避免蜡块451在日常使用时落入收纳槽47中。
本实施例在使用时，当防火窗受热时，出气管45内的蜡块451熔化，此时壳体41内生成的二氧化碳冲出出气管45，并将超细干粉灭火剂粉末带入室内空气形成气溶胶。超细干粉灭火剂粉末从物理上实现了被保护物与空气的隔绝，阻断再次燃烧所需的氧气；同时，超细干粉灭火剂粉末通过与燃烧物火焰接触，产生化学反应迅速夺取燃烧自由基与热量，从而切断燃烧链实现对火焰的扑灭，达到有效遏制火势、扑灭火焰的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种节能型铝合金防火窗，包括窗框(1)，所述窗框(1)包括四个边框(11)，其一竖直边框(11)上铰接有窗扇(2)，其特征在于，所述边框(11)内固定有多块隔板(12)将边框(11)内部分成多个空腔(121)，所述空腔(121)内设有灭火组件(4)，所述灭火组件(4)包括固定在隔板(12)上的壳体(41)，所述壳体(41)内堆放有碳酸盐粉末，所述壳体(41)内顶壁上固定有装有浓酸溶液的液囊(42)，所述壳体(41)内侧壁上固定有由遇热膨胀材料制成的膨胀块(43)，所述膨胀块(43)朝向液囊(42)的一侧上固定有用于刺破液囊(42)的尖刺(44)，所述壳体(41)顶部还连通有与室内空气的出气管(45)。
2.根据权利要求1所述的一种节能型铝合金防火窗，其特征在于，所述出气管(45)内填充有两个熔点为45-55℃的蜡块(451)，所述蜡块(451)之间填充有超细干粉灭火剂粉末，所述出气管(45)底部还连通有用于收纳受热熔化后的蜡块(451)的收纳槽(47)，所述收纳槽(47)顶部呈漏斗状，且所述收纳槽(47)的开口宽度小于蜡块(451)的宽度。
3.根据权利要求1所述的一种节能型铝合金防火窗，其特征在于，所述出气管(45)一端与延伸至边框(11)侧壁上，所述边框(11)上设有封盖(46)，所述封盖(46)一侧固定有插接柱(461)，所述出气管(45)端部侧壁内开设有供所述插接柱(461)插接配合的插孔(452)，且所述插孔(452)内固定有由遇热膨胀材料制成的膨胀柱(453)。
4.根据权利要求1所述的一种节能型铝合金防火窗，其特征在于，所述窗扇(2)与窗框(1)之间设有铰链(3)，所述铰链(3)包括与所述窗扇(2)固定的链座(31)以及与所述窗框(1)固定的套筒(32)，所述链座(31)上固定有与所述套筒(32)转动连接的轴柱(311)，所述轴柱(311)周侧底部固定有一凸块(312)，所述套筒(32)上开设有供所述凸块(312)滑入的安装槽(322)以及供所述凸块(312)滑动的环形槽(321)，所述环形槽(321)内固定有由遇热膨胀材料制成并用于驱动轴柱(311)转动以关闭窗扇(2)的自闭块(323)。
5.根据权利要求1所述的一种节能型铝合金防火窗，其特征在于，竖直设置的所述边框(11)内开设有条形槽(111)，所述条形槽(111)内填充有隔热棉(112)，水平设置的所述边框(11)两端固定有与所述条形槽(111)端部插接配合的连接板(113)。
6.根据权利要求1所述的一种节能型铝合金防火窗，其特征在于，所述窗扇(2)周侧开设有缺口(23)，所述缺口(23)两边缘上设有与窗扇(2)一体成型的三折型材(24)，所述三折型材(24)之间设有一密封套(25)，所述密封套(25)包括与三折型材(24)滑移配合的扣接部(251)以及与所述扣接部(251)一体成型并与缺口(23)处的三折型材(24)侧壁紧贴的封堵部(252)。
7.根据权利要求1所述的一种节能型铝合金防火窗，其特征在于，所述窗扇(2)周侧设有与其一体成型的凸缘(21)，所述边框(11)上开设有用于容纳所述凸缘(21)的阶梯槽(13)，所述凸缘(21)上固定有密封条(211)，所述阶梯槽(13)上开设有与所述密封条(211)卡接配合的卡槽(131)。
8.根据权利要求7所述的一种节能型铝合金防火窗，其特征在于，所述卡槽(131)槽底上固定有磁贴(132)，所述密封条(211)内嵌设有与所述磁贴(132)磁性相吸的磁条(212)。
9.根据权利要求1所述的一种节能型铝合金防火窗，其特征在于，所述边框(11)与建筑物接触的侧壁上设有外凹陷部(115)。
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