CN115054854A - 机械式导通装置和机械式区域选择系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消防技术领域，具体而言，涉及一种机械式导通装置和机械式区域选择系统。机械式导通装置包括针刺阀及探火单元；针刺阀用于与主管路以及子管路连接；探火单元与针刺阀连接；其中，探火单元用于与灭火装置连接，并在所处的环境的环境温度高于预设温度时，使得灭火装置向主管路导入灭火剂，并使得针刺阀处于导通的状态，进而使得与针刺阀连接的子管路通过针刺阀与主管路导通，从而将灭火剂引入子管路。由于机械式导通装置中不含有电子元器件，故，该机械式导通装置的可靠性高，造价低，稳定性好，且能够避免出现误报和误启动的问题。

Description

机械式导通装置和机械式区域选择系统

技术领域

本发明涉及消防技术领域，具体而言，涉及一种机械式导通装置和机械式区域选择系统。

背景技术

消防领域中的管路区域选择功能的实现大多采用电子探测装置与电磁阀结合的方式实现，但这样的结构设置容易出现误报和误启动的问题；并且电子探测装置大多需要额外的电源供电，可靠性不高；电磁阀造价高昂且无法实现阀门开启后的复位功能。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种机械式导通装置和机械式区域选择系统，由于机械式导通装置中不含有电子元器件，故，其可靠性高，造价低，稳定性好，且能够避免出现误报和误启动的问题。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种机械式导通装置，机械式导通装置包括针刺阀及探火单元；

针刺阀用于与主管路以及子管路连接；探火单元与针刺阀连接；

其中，探火单元用于与灭火装置连接，并在所处的环境的环境温度高于预设温度时，使得灭火装置向主管路导入灭火剂，并使得针刺阀处于导通的状态，进而使得与针刺阀连接的子管路通过针刺阀与主管路导通，从而将灭火剂引入子管路。

在可选的实施方式中，针刺阀包括阀体、第一连接头、第二连接头、刺针及密封膜片；

阀体开设有容腔；沿容腔的延伸方向，第一连接头及第二连接头连接于阀体的两端，且第一连接头用于与主管路连接，第二连接头用于与探火单元及子管路连接；

刺针及密封膜片中的一个可滑动地设置于容腔内，刺针及密封膜片中的另一个容置于容腔；密封膜片用于阻断容腔；

其中，刺针或密封膜片用于在探火单元所处的环境的环境温度高于预设温度时，在探火单元的驱动作用下向靠近密封膜片或刺针的方向滑动，以使得密封膜片被刺针刺破，进而使得第一连接头与第二连接头通过容腔导通。

在可选的实施方式中，机械式导通装置还包括三通接头，三通接头包括第一端、第二端及第三端；第一端、第二端及第三端两两连通，且第一端与第二端的轴线重合；

第一端与第二连接头连通，第二端与探火单元连通，第三端与子管路连通。

在可选的实施方式中，密封膜片可滑动地设置于容腔内，刺针容置于容腔；

针刺阀还包括活塞，活塞沿容腔的延伸方向可滑动地设置于容腔内；沿容腔的延伸方向，活塞开设有通道，通道用于供刺针通过，且密封膜片容置于通道。

在可选的实施方式中，针刺阀还包括膜片垫片以及膜片压帽；

膜片垫片及膜片压帽均容置于通道；密封膜片位于膜片垫片及膜片压帽之间。

在可选的实施方式中，膜片压帽与通道的内壁螺纹连接。

在可选的实施方式中，针刺阀还包括弹性件，弹性件容置于容腔内，且位于活塞及刺针之间，刺针用于使得活塞具备向背离刺针的方向运动的趋势。

在可选的实施方式中，密封膜片由厚度为0.05-0.2mm的铝箔制成。

在可选的实施方式中，探火单元包括感温自启动气源模块，感温自启动气源模块用于在所处的环境温度高于预设温度时，产生高压气体，并驱动活塞朝向刺针的方向运动，进而使得密封膜片被刺针刺破。

第二方面，本发明提供一种机械式区域选择系统，机械式区域选择系统包括灭火装置、主管路、多个子管路以及多个机械式导通装置；

灭火装置与主管路连通，并与探火单元连接；多个子管路与多个机械式导通装置一一对应，且每个子管路均通过对应的机械式导通装置与主管路连接；

其中，灭火装置用于在其中一个或多个探火单元所处的环境的环境温度高于预设温度时，向主管路导入灭火剂，进而使得灭火剂导入与主管路导通的所有的子管路。

本发明实施例的有益效果包括：

该机械式导通装置包括针刺阀及探火单元；针刺阀用于与主管路以及子管路连接；探火单元与针刺阀连接；其中，探火单元用于与灭火装置连接，并在所处的环境的环境温度高于预设温度时，使得灭火装置向主管路导入灭火剂，并使得针刺阀处于导通的状态，进而使得与针刺阀连接的子管路通过针刺阀与主管路导通，从而将灭火剂引入子管路。

该机械式导通装置能够在环境温度大于预设温度，即，被检测的区域存在火情或存在火灾隐患时，通过探火单元的动作，使得灭火装置向主管路导入灭火剂，并使得针刺阀处于导通的状态，进而能够将主管路与存在火情或存在火灾隐患区域的子管路导通，由此，能够将灭火装置导入主管路中的灭火剂引入对应的子管路中，从而消除火情或火灾。

该机械式导通装置在工作的过程中，由于机械式导通装置中不含有电子元器件，故，该机械式导通装置的可靠性高，造价低，稳定性好，且能够避免出现误报和误启动的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中机械式导通装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中机械式导通装置的安装示意图；

图3为本发明实施例中机械式导通装置的剖视图；

图4为本发明实施例中针刺阀的剖视图；

图5为本发明实施例中活塞的剖视图；

图6为本发明实施例中感温自启动气源模块的结构示意图；

图7为本发明其他实施例中双路感温自启动气源模块的结构示意图；

图8为本发明其他实施例中三路感温自启动气源模块的结构示意图；

图9为本发明实施例中机械式区域选择系统的结构示意图。

图标：200-机械式区域选择系统；210-灭火装置；220-主管路；230-子管路；100-机械式导通装置；110-针刺阀；120-探火单元；111-阀体；112-第一连接头；113-第二连接头；114-刺针；115-密封膜片；116-容腔；117-活塞；118-膜片垫片；119-膜片压帽；141-弹性件；121-感温自启动气源模块；122-主体管；123-摩擦点火机构；124-摩擦火帽；125-燃烧室；126-固体推进剂。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1及图2，本实施例提供了一种机械式导通装置100，机械式导通装置100包括针刺阀110及探火单元120；

针刺阀110用于与主管路220以及子管路230连接；探火单元120与针刺阀110连接；

其中，探火单元120用于与灭火装置210连接，并在所处的环境的环境温度高于预设温度时，使得灭火装置210向主管路220导入灭火剂，并使得针刺阀110处于导通的状态，进而使得与针刺阀110连接的子管路230通过针刺阀110与主管路220导通，从而将灭火剂引入子管路230。

该机械式导通装置100的工作原理是：

请参考图1及图2，该机械式导通装置100能够在环境温度大于预设温度，即，被检测的区域存在火情或存在火灾隐患时，通过探火单元120的动作，使得灭火装置210向主管路220导入灭火剂，并使得针刺阀110处于导通的状态，进而能够将主管路220与存在火情或存在火灾隐患区域的子管路230导通，由此，能够将灭火装置210导入主管路220中的灭火剂引入对应的子管路230中，从而消除火情或火灾。

该机械式导通装置100在工作的过程中，由于机械式导通装置100中不含有电子元器件，故，该机械式导通装置100的可靠性高，造价低，稳定性好，且能够避免出现误报和误启动的问题。

进一步地，请参考图1-图5，在本实施例中，在设置针刺阀110时，针刺阀110包括阀体111、第一连接头112、第二连接头113、刺针114及密封膜片115；

其中，阀体111开设有容腔116；沿容腔116的延伸方向，第一连接头112及第二连接头113连接于阀体111的两端，且第一连接头112用于与主管路220连接，第二连接头113用于与探火单元120及子管路230连接；需要说明的是，在安装第一连接头112及第二连接头113时，为提高第一连接头112及第二连接头113与阀体111连接处的密封性，故第一连接头112及第二连接头113与阀体111连接处均设置有密封件；

而刺针114及密封膜片115中的一个可滑动地设置于容腔116内，刺针114及密封膜片115中的另一个容置于容腔116；密封膜片115用于阻断容腔116；

其中，刺针114或密封膜片115用于在探火单元120所处的环境的环境温度高于预设温度时，在探火单元120的驱动作用下向靠近密封膜片115或刺针114的方向滑动，以使得密封膜片115被刺针114刺破，进而使得第一连接头112与第二连接头113通过容腔116导通。

基于上述结构，请参考图1-图6，在本实施例中，采用的是密封膜片115可滑动地设置于容腔116内的方式，其原因在于密封膜位于容腔116内时，能够将容腔116阻断，而本实施例中的探火单元120包括感温自启动气源模块121，感温自启动气源模块121用于在所处的环境温度高于预设温度时，产生高压气体，并驱动活塞117朝向刺针114的方向运动，进而使得密封膜片115被刺针114刺破；由此，当探火单元120启动后，其产生的高压气体便可推动密封膜片115相对于容腔116的延伸方向滑动，进而能够使得膜片朝向靠近刺针114的方向运动，并在密封膜片115被刺针114刺破后，使得第一连接头112与第二连接头113通过容腔116导通，从而使得连接于第一连接头112的主管路220与连接于第二连接头113的子管路230连通；进而使得灭火装置210产生的灭火剂能够经主管路220导入子管路230中，从而能够用于灭火。

基于上述内容，请参考图1-图8，在本实施例中，在设置探火单元120时，其采用的是感温自启动气源模块121的设置方式；具体的，感温自启动气源模块121中利用感温玻璃泡在特定温度下破裂的特性，进行特定场所的热失控探测，感温自启动气源模块121时会产生高压气体；具体的，请参照图6，感温自启动气源模块121包括主体管122、摩擦点火机构123、摩擦火帽124及燃烧室125，其中，摩擦点火机构123、摩擦火帽124及燃烧室125均位于主体管122内，而烧室内填充有固体推进剂126；当感温玻璃泡感温破裂时，便会解除对摩擦点火机构123的限位，摩擦点火机构123摩擦点燃摩擦火帽124，并点燃填充在燃烧室125内的固体推进剂126，从而会产生高压气体。

而感温自启动气源模块121产生的高压气体既可以是开启针刺阀110的动力源，也可以作为驱动灭火装置210的触发源。具有原理简单、结构紧凑、适应环境温度宽泛、应用范围广，安全可靠的特点，为无电的灭火系统提供了热失控预警、自启动及管路区域选择的解决方案。

需要说明的是，在本实施例中，在设置感温自启动气源模块121时，根据安装环境的不同，感温自启动气源模块121可以是单路感温自启动气源模块121(如图6所示)、双路感温自启动气源模块121(如图7所示)或三路感温自启动气源模块121(如图8所示)。其外，由于环境温度升温至90℃-170℃时，感温自启动气源装置上的感温玻璃泡破裂，故，本实施例中的预设温度可以设置为90℃。

进一步地，由上述内容可知，在本实施例中，第二连接头113与探火单元120及子管路230连接，由此，机械式导通装置100还包括三通接头，三通接头包括第一端、第二端及第三端；第一端、第二端及第三端两两连通，且第一端与第二端的轴线重合；第一端与第二连接头113连通，第二端与探火单元120连通，第三端与子管路230连通。由此，通过这样的方式，能够在探火单元120启动后，使得高压气体能够采用直通的方式进入第二连接头113，从而驱动密封膜片115运动，同时，在主管路220与子管路230连通，使得主管路220中的灭火剂能够经针刺阀110及三通接头导入子管路230中。需要说明的是，在本实施例中，采用的是三通接头与第二连接头113分体设置的方式；而在本发明的其他实施例中，也可以采用将第二连接头113制作为三通接头的方式。

由上述内容可知，请参考图1-图6，在本实施例中，采用的是密封膜片115可滑动地设置于容腔116内，刺针114容置于容腔116的方式，由此，为便于密封膜片115在容腔116内的滑动，故，针刺阀110还包括活塞117，活塞117沿容腔116的延伸方向可滑动地设置于容腔116内；沿容腔116的延伸方向，活塞117开设有通道，通道用于供刺针114通过，且密封膜片115容置于通道。

通过这样的设置方式，能够保证密封膜片115的安装稳定性，并降低密封膜片115的安装难度，同时，通过活塞117的滑动，能够提高滑动的顺畅度，进而使得该机械式导通装置100能够及时响应探火单元120的动作。

在设置有活塞117的情况下，为便可密封膜片115与活塞117的连接，故，针刺阀110还包括膜片垫片118以及膜片压帽119；膜片垫片118及膜片压帽119均容置于通道；密封膜片115位于膜片垫片118及膜片压帽119之间。另外，在安装膜片压帽119时，可以采用膜片压帽119与通道的内壁螺纹连接。

由此，在安装密封膜片115时，先将膜片垫片118装入通道，随后安装密封膜片115，再装入膜片压帽119，并通过转动膜片压帽119，使得膜片压帽119伸入通道并与密封膜片115，并在膜片垫片118、密封膜片115及膜片压帽119抵接后，停止转动膜片压帽119，由此，能够将密封膜片115压紧于通道内，从而能够提高膜片的稳定性，而且这样的设置方式，使得密封膜片115与活塞117可拆卸地连接，进而使得该针刺阀110能够通过替换密封膜片115的方式重复利用，进而能够降低使用成本。

进一步地，请参考图1-图6，在本实施例中，为避免出现针刺阀110误将主管路220与子管路230导通的情况，即，避免活塞117因晃动而出现错误的位移而导致密封膜片115被刺针114刺破，故，针刺阀110还包括弹性件141，弹性件141容置于容腔116内，且位于活塞117及刺针114之间，刺针114用于使得活塞117具备向背离刺针114的方向运动的趋势。由此，通过这样的设置方式，能够在探火单元120未启动的情况下，使得活塞117在弹性件141的作用下与刺针114保持间隔，避免密封膜片115被刺破；而且这样的设置方式，还能够在活塞117在探火单元120启动后，在高压气体的作用下，向靠近刺针114的方向运动，并在密封膜片115被刺破后，使得活塞117回复至原位，以保证针刺阀110内部的畅通。

在设置密封膜片115时，密封膜片115由厚度为0.05-0.2mm的铝箔制成。而在设置刺针114时，刺针114材质为铜合金或不锈钢，硬度≥80HB；

基于上述内容，请参考图1-图9，本发明提供一种机械式区域选择系统200，机械式区域选择系统200包括灭火装置210、主管路220、多个子管路230以及多个机械式导通装置100；

灭火装置210与主管路220连通，并与探火单元120连接；多个子管路230与多个机械式导通装置100一一对应，且每个子管路230均通过对应的机械式导通装置100与主管路220连接；

其中，灭火装置210用于在其中一个或多个探火单元120所处的环境的环境温度高于预设温度时，向主管路220导入灭火剂，进而使得灭火剂导入与主管路220导通的所有的子管路230。

需要说明的是，在本实施例中，灭火装置210采用的是与探火单元120机械连通的方式，其原理在于：利用探火单元120启动产生的高压气体驱动灭火装置210产生灭火剂，并将灭火剂导入主管路220。而在本发明的其他实施例中，也可以采用信号导通的方式，即，利用探火单元120发出的信号控制灭火装置210的工作状态。

在本实施例中，通过设置多个多个子管路230以及多个机械式导通装置100，多个机械式导通装置100分布于不同的区域内，且通过对应的子管路230与主管路220导通；进而能够通过机械式导通装置100中的探火单元120对所处区域进行监测，并在所处的区域存在隐患或火情时，通过探火单元120将对应的子管路230与主管路220导通，进而能够将灭火装置210产生的灭火剂引入对应的子管路230中，以对该区域进行灭火处理。

由此，通过这样的方式，能够通过机械式导通装置100的设置，达到灭火区域自动选择的作用，从而能够通过这样的方式，实现灭火的快速响应，并提高灭火的准确率。

综上，请参考图1-图9，该机械式区域选择系统200可以应用于非储压式或储压式灭火系统的喷淋管路中，其工作过程如下：

当其中一个探火单元120所处的区域发生火灾或存在火灾隐患时，探火单元120上的感温玻璃泡破裂，从而使得探火单元120启动，并产生高压气体；

探火单元120产生的导入针刺阀110时，高压气体能够驱动针刺阀110中的活塞117运动，从而使得刺针114刺破膜片，针刺阀110处于导通的状态，进而使得主管路220与该探火单元120对应的子管路230导通；与此同时，探火单元120会通过向灭火装置210输送高压气体的方式或向灭火装置210传递火灾信号的方式，使得灭火装置210启动；

当灭火装置210启动后，便会将灭火剂喷入主管路220中，并且主管路220中的灭火剂便会进入与其导通的子管路230中，从而使得灭火剂进入探火单元120对应的子管路230中，进而实现灭火区域的选择。

基于上述内容，本发明装置提供的机械式区域选择系统200相比于现有技术，无需独立电力和电源启动和支撑，解决了火灾现场断电情况下的火灾探测及管路区域选择问题：火灾时，可能首先或之前已经发生断电，消防感应系统中的传统装置，如烟雾报警器、报警器和声光感应器等都以电力正常为启动前提，而机械式区域选择系统200可以在不需要电力的情况下完成火灾探测、灭火系统启动及管路区域选择。

该机械式区域选择系统200具备以下优点：

结构和原理简单，即通过感温玻璃泡感测火灾现场的温度变化，达到感温玻璃泡的敏感温度，感温玻璃泡破裂启动探火单元120产生高压气体从而开启与其相连的针刺阀110，进而实现管路区域的选择；

结构紧凑，即仅需将探火单元120与穿刺阀相连，即可完成系统的组件，成本低，适应于各场所的安装环境；

适应环境温度宽泛的特点，即感温玻璃泡在未发生火灾的环境中，可以实现储备温度宽泛的特点，即环境温度可以为-60℃至+80℃；

装置结构不含有电子元器件，纯机械结构组成，具有安全可靠，无需额外电力的特点；

拓展应用范围广泛，可作为不仅适用于常规消防灭火系统的管路区域选择，还可适用于无电力或无法提供电源场景下消防灭火系统的管路区域选择。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机械式导通装置，其特征在于：

所述机械式导通装置包括针刺阀及探火单元；

所述针刺阀用于与主管路以及子管路连接；所述探火单元与所述针刺阀连接；

其中，所述探火单元用于与灭火装置连接，并在所处的环境的环境温度高于预设温度时，使得所述灭火装置向所述主管路导入灭火剂，并使得所述针刺阀处于导通的状态，进而使得与所述针刺阀连接的所述子管路通过所述针刺阀与所述主管路导通，从而将灭火剂引入所述子管路。

2.根据权利要求1所述的机械式导通装置，其特征在于：

所述针刺阀包括阀体、第一连接头、第二连接头、刺针及密封膜片；

所述阀体开设有容腔；沿所述容腔的延伸方向，所述第一连接头及所述第二连接头连接于所述阀体的两端，且所述第一连接头用于与所述主管路连接，所述第二连接头用于与所述探火单元及所述子管路连接；

所述刺针及所述密封膜片中的一个可滑动地设置于所述容腔内，所述刺针及所述密封膜片中的另一个容置于所述容腔；所述密封膜片用于阻断所述容腔；

其中，所述刺针或所述密封膜片用于在所述探火单元所处的环境的环境温度高于预设温度时，在所述探火单元的驱动作用下向靠近所述密封膜片或所述刺针的方向滑动，以使得所述密封膜片被所述刺针刺破，进而使得所述第一连接头与所述第二连接头通过所述容腔导通。

3.根据权利要求2所述的机械式导通装置，其特征在于：

所述机械式导通装置还包括三通接头，所述三通接头包括第一端、第二端及第三端；所述第一端、所述第二端及所述第三端两两连通，且所述第一端与所述第二端的轴线重合；

所述第一端与所述第二连接头连通，所述第二端与所述探火单元连通，所述第三端与所述子管路连通。

4.根据权利要求2所述的机械式导通装置，其特征在于：

所述密封膜片可滑动地设置于所述容腔内，所述刺针容置于所述容腔；

所述针刺阀还包括活塞，所述活塞沿所述容腔的延伸方向可滑动地设置于所述容腔内；沿所述容腔的延伸方向，所述活塞开设有通道，所述通道用于供所述刺针通过，且所述密封膜片容置于所述通道。

5.根据权利要求4所述的机械式导通装置，其特征在于：

所述针刺阀还包括膜片垫片以及膜片压帽；

所述膜片垫片及所述膜片压帽均容置于所述通道；所述密封膜片位于所述膜片垫片及所述膜片压帽之间。

6.根据权利要求5所述的机械式导通装置，其特征在于：

所述膜片压帽与所述通道的内壁螺纹连接。

7.根据权利要求4所述的机械式导通装置，其特征在于：

所述针刺阀还包括弹性件，所述弹性件容置于所述容腔内，且位于所述活塞及所述刺针之间，所述刺针用于使得所述活塞具备向背离所述刺针的方向运动的趋势。

8.根据权利要求2所述的机械式导通装置，其特征在于：

所述密封膜片由厚度为0.05-0.2mm的铝箔制成。

9.根据权利要求4所述的机械式导通装置，其特征在于：

所述探火单元包括感温自启动气源模块，所述感温自启动气源模块用于在所处的环境温度高于预设温度时，产生高压气体，并驱动所述活塞朝向所述刺针的方向运动，进而使得所述密封膜片被所述刺针刺破。

10.一种机械式区域选择系统，其特征在于：

所述机械式区域选择系统包括灭火装置、主管路、多个子管路以及多个如权利要求1-9中任意一项所述的机械式导通装置；

所述灭火装置与所述主管路连通，并与所述探火单元连接；多个所述子管路与多个所述机械式导通装置一一对应，且每个所述子管路均通过对应的所述机械式导通装置与所述主管路连接；

其中，所述灭火装置用于在其中一个或多个所述探火单元所处的环境的环境温度高于预设温度时，向所述主管路导入灭火剂，进而使得灭火剂导入与所述主管路导通的所有的所述子管路。

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