CN115498520A - 一种具有自动灭火功能的配电箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的一种具有自动灭火功能的配电箱，包括配电箱、进风口和出风口，所述配电箱内腔安装有用于检测配电箱内部是否起火的传感器，配电箱内部安装有可以喷出二氧化碳的灭火组件，进风口和出风口外侧安装有通风管，通风管外端安装有能够对通风管进行密封的密封组件，配电箱内部设有控制灭火组件和密封组件开关的处理器。当配电箱内发生短路等故障导致起火时，传感器发出信号给处理器，处理器控制第一电磁铁和第二电磁铁通电工作，通过密封组件动作将配电箱进行密封，防止外界空气进入配电箱；同时灭火组件喷出大量二氧化碳，使氧气含量迅速降低，从而使得氧气浓度无法满足配电箱内火焰的燃烧条件，进而实现配电箱的自动灭火。
Description
技术领域
本发明涉及配电箱技术领域，具体涉及一种具有自动灭火功能的配电箱。
背景技术
配电箱是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电箱。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。配电箱作为指挥供电线路中各种元器件合理分配电能的控制中心，是可靠接纳上端电源，正确馈出荷载电能的控制环节。
然而由于配电箱中搭载了大量的电子元件，在发生短路等电路故障时容易发生火灾，通常配电箱内会配备检测着火的报警器，虽然能够在着火时第一时间发出警报，但是起火后缺乏自动扑灭火焰的功能，导致火焰无法第一时间被扑灭，等工作人员来完成救火，已经造成了较大损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种当配电箱内部出现火情时，能够进行自动灭火的具有自动灭火功能的配电箱。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有自动灭火功能的配电箱，包括配电箱、进风口和出风口，所述进风口和出风口开设于配电箱两侧，其特征在于：所述配电箱内腔安装有用于检测配电箱内部是否起火的传感器，所述配电箱内部安装有可以喷出二氧化碳的灭火组件，所述进风口和出风口外侧安装有通风管，所述通风管外端安装有能够对通风管进行密封的密封组件，所述配电箱内部设有控制灭火组件和密封组件开关的处理器。
优选的，所述灭火组件包括安装于配电箱内腔底部的储液箱，所述储液箱内部开有上下布置的两层储液槽，两层储液槽内分别填充有硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液，所述储液箱内部位于两层储液槽一端开有π字形的通液槽，所述通液槽内滑动安装有密封柱，所述密封柱上开有U形槽，密封柱顶部固定连接有铁片，所述储液箱内部开有与底部储液槽连通的排气槽，所述储液箱位于铁片正上方安装有第一电磁铁，所述第一电磁铁与处理器电性连接；
通过第一电磁铁工作时将铁片吸起，从而带动密封柱上移，使得U形槽和通液槽连通，此时碳酸氢钠溶液经过U形槽和通液槽进入下方的储液槽内与硫酸铝溶液混合反应，从而生成大量二氧化碳。
优选的，所述排气槽位于下方储液槽的另一端，所述排气槽外端固定连接有排气管，所述排气管中部固定连接有单向阀，通过单向阀使得二氧化碳气体在下方的储液槽内形成一定量产生压力时，才能将二氧化碳气体排出，防止下方储液槽内的溶液经过排气管泄露。
优选的，所述U形槽的直径为通液槽直径的9/10，所述密封柱和储液箱均为硫酸瓶胆相同材质的构件；
通过U形槽的直径为通液槽直径的9/10，使得U形槽和通液槽完全对正后，流量达到最大状态；通过密封柱和储液箱均为硫酸瓶胆相同材质的构件，便于对硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液进行储存。
优选的，所述铁片与通液槽顶端接触时，U形槽和通液槽连通；所述密封柱底端与通液槽底端接触时，U形槽与通液槽不相通；用于确保正常状态下，两种溶液不会发生混合。
优选的，位于下方的所述储液槽内的溶液为硫酸铝溶液且溶液高度为对应储液槽深度的1/2，位于上方的所述储液槽内的液体为碳酸氢钠溶液。
优选的，所述密封组件包括与通风管可拆卸连接的矩形空心块，所述矩形空心块内部固定连接有定位环，所述定位环内部转动连接有传动轴，所述传动轴下端沿圆周均布有多个第一扇形叶片，第一扇形叶片和定位环之间连接有扭簧，所述矩形空心块内周面下端均布有与第一扇形叶片大小和数量相同的第二扇形叶片，所述第一扇形叶片为铁材质构件，所述矩形空心块一侧固定连接有第二电磁铁，所述第二电磁铁与处理器电性连接；
通过第二电磁铁工作时产生磁力，从而吸引第一扇形叶片靠近并带动传动轴和扭簧旋转，使第一扇形叶片呈现与第二扇形叶片间隔排列的状态，从而将矩形空心块内部进行密封；当第二电磁铁失电时，所述扭簧会带动第一扇形叶片复位，此时矩形空心块内部通道打开，从而起到通风的作用。
优选的，所述第二扇形叶片位于第一扇形叶片的正下方，第二扇形叶片为橡胶材质构件，所述第一扇形叶片的下表面和第二扇形叶片的上表面贴合；
用于实现当配电箱内气压过大时，第二扇形叶片会在气压的作用下发生形变，从而使得配电箱内的气体可以排出配电箱，防止配电箱内因气压过高而发生爆炸，同时防止外界气体进入配电箱内。
本发明的有益效果是：
1、当配电箱内发生短路等故障导致起火时，传感器检测出火情后发出信号给处理器，通过处理器控制第一电磁铁和第二电磁铁得电工作，通过第二电磁铁通电后控制密封组件动作将配电箱进行密封，能够防止外界空气进入配电箱；同时第一电磁铁通电后控制灭火组件内的溶液混合反应，从而产生大量二氧化碳喷出，使配电箱内的氧气含量迅速降低，使得氧气浓度无法满足配电箱内火焰的燃烧条件，进而实现配电箱的自动灭火；
2、通过密封组件在工作时，第一扇形叶片和第二扇形叶片呈间隔排列，可将配电箱的进风口和出风口与外界进行封闭，能够防止外界空气进入配电箱；当配电箱内气压过大时，通过第二扇形叶片发生形变，能够将配电箱内的气体排出配电箱，可防止配电箱内气压过大，导致配电箱发生爆炸；
3、通过密封组件在配电箱正常工作时，可以起到通风的作用，具有辅助配电箱散热的功能。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明去掉箱门后的立体结构图；
图3为本发明的灭火组件的结构剖视图；
图4为本发明的密封组件的结构剖视图。
附图标记说明：
1、配电箱；2、进风口；3、出风口；4、传感器；5、灭火组件；5.1、储液箱；5.2、储液槽；5.3、硫酸铝溶液；5.4、碳酸氢钠溶液；5.5、通液槽；5.6、密封柱；5.7、U形槽；5.8、铁片；5.9、排气槽；5.10、第一电磁铁；6、通风管；7、密封组件；7.1、矩形空心块；7.2、定位环；7.3、传动轴；7.4、第一扇形叶片；7.5、扭簧；7.6、第二扇形叶片；7.7、第二电磁铁；8、处理器；9、排气管；10、单向阀。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1-4所示的一种具有自动灭火功能的配电箱，包括配电箱1、进风口2和出风口3，进风口2和出风口3开设于配电箱1的两侧，配电箱1内腔顶部安装有传感器4，用于检测配电箱1内部是否起火。所述传感器4为烟雾传感器或火焰传感器。
在配电箱1内部安装有可以喷出二氧化碳的灭火组件5，所述灭火组件5包括安装于配电箱内腔底部的储液箱5.1，所述储液箱5.1内部开设有上下布置的两层储液槽5.2，两层储液槽5.2内分别填充有硫酸铝溶液5.3和碳酸氢钠溶液5.4，且位于下方的所述储液槽5.2内的溶液为硫酸铝溶液5.3且溶液高度为对应储液槽5.2深度的1/2，位于上方的所述储液槽5.2内的液体为碳酸氢钠溶液5.4；
在储液箱5.1内部位于两层储液槽5.2一端开设有π字形的通液槽5.5，在通液槽5.5内滑动安装有密封柱5.6，在密封柱5.6上开设有U形槽5.7，该U形槽5.7的直径为通液槽5.5直径的9/10，所述密封柱5.6和储液箱5.1均为硫酸瓶胆相同材质的构件；在密封柱5.6顶部固定连接有铁片5.8，所述铁片5.8与通液槽5.5顶端接触时，U形槽5.7和通液槽5.5连通；所述密封柱5.6底端与通液槽5.5底端接触时，U形槽5.7与通液槽5.5不相通；
在储液箱5.1内部开有与底部储液槽5.2连通的排气槽5.9，排气槽5.9位于下方的储液槽5.2的另一端，在排气槽5.9外端固定连接有排气管9，排气管9中部固定连接有单向阀10，在储液箱5.1上位于铁片5.8正上方安装有第一电磁铁5.10；所述第一电磁铁5.10通过继电器与处理器8电性连接。
通过第一电磁铁5.10工作时得电将铁片吸起，从而带动密封柱5.6上移，使得U形槽和通液槽连通，此时碳酸氢钠溶液经过U形槽和通液槽进入下方的储液槽内与硫酸铝溶液混合反应，从而生成大量二氧化碳通过排气管9排出。所述进风口2和出风口3外侧安装有通风管6，在通风管6外端安装有能够对通风管6进行密封的密封组件7，所述配电箱1内部设有控制灭火组件5和密封组件7开关的所述处理器8。所述处理器8优选为PLC可编程控制器。
所述密封组件7包括通过螺纹可拆卸连接在通风管6外端的矩形空心块7.1，在矩形空心块7.1内部固定连接有定位环7.2，在定位环7.2内部转动连接有传动轴7.3，传动轴7.3下端沿圆周均布固定有多个第一扇形叶片7.4，在其中一个第一扇形叶片7.4和定位环7.2之间连接有扭簧7.5，扭簧7.5套设在传动轴7.3上，在矩形空心块7.1内周面下端沿圆周均布固定有多个与第一扇形叶片7.4大小和数量相同的第二扇形叶片7.6，第二扇形叶片7.6位于第一扇形叶片7.4的正下方且为橡胶材质构件，所述第一扇形叶片7.4为铁材质构件，且第一扇形叶片7.4的下表面和第二扇形叶片7.6的上表面贴合；所述矩形空心块7.1一侧固定连接有第二电磁铁7.7；所述第二电磁铁7.7通过继电器与处理器8电性连接。
当配电箱1内发生短路等问题导致起火时，传感器4检测到火情后发出信号给处理器8，处理器8通过继电器控制第一电磁铁5.10和第二电磁铁7.7通电工作，第一电磁铁5.10得电后将铁片5.8吸起，铁片5.8带动密封柱5.6在通液槽5.5内向上移动，当铁片5.8与通液槽5.5内顶端贴合时，此时位于上方储液槽5.2内的碳酸氢钠溶液5.4经过通液槽5.5和U形槽5.7进入下方储液槽5.2内，与硫酸铝溶液5.3发生化学反应，反应方程式为：Al2(SO4)3+6NaHCO3＝＝3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑，从而产生大量的二氧化碳，产生的二氧化碳经过排气槽、排气管9和单向阀10，进入配电箱1内部；
与此同时第二电磁铁7.7得电工作时，通过磁力吸引第一扇形叶片7.4旋转靠近，第一扇形叶片7.4带动扭簧7.5转动，此时第一扇形叶片7.4和第二扇形叶片7.6间隔排列，将矩形空心块7.1下端口封闭，此时配电箱1内部与外界空气隔离，能够防止外界空气进入配电箱内。同时随着配电箱1内二氧化碳含量的增多，配电箱1内的氧气含量迅速降低，从而使得氧气浓度无法满足配电箱1内火焰的燃烧条件，从而实现配电箱1的自动灭火。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (9)
1.一种具有自动灭火功能的配电箱，包括配电箱(1)、进风口(2)和出风口(3)，所述进风口(2)和出风口(3)开设于配电箱(1)两侧，其特征在于：所述配电箱(1)内腔安装有用于检测配电箱(1)内部是否起火的传感器，所述配电箱(1)内部安装有可以喷出二氧化碳的灭火组件(5)，所述进风口(2)和出风口(3)外侧安装有通风管(6)，所述通风管(6)外端安装有能够对通风管(6)进行密封的密封组件(7)，所述配电箱(1)内部设有控制灭火组件(5)和密封组件(7)开关的处理器(8)。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动灭火功能的配电箱，其特征在于：所述灭火组件(5)包括安装于配电箱(1)内腔底部的储液箱(5.1)，所述储液箱(5.1)内部开有上下布置的两层储液槽(5.2)，两层储液槽(5.2)内分别填充有硫酸铝溶液(5.3)和碳酸氢钠溶液(5.4)，所述储液箱(5.1)内部位于两层储液槽一端开有π字形的通液槽(5.5)，所述通液槽(5.5)内滑动安装有密封柱(5.6)，所述密封柱(5.6)上开有U形槽(5.7)，密封柱(5.6)顶部固定连接有铁片(5.8)，所述储液箱(5.1)内部开有与底部储液槽(5.2)连通的排气槽(5.9)，所述储液箱(5.1)位于铁片(5.8)正上方安装有第一电磁铁(5.10)，所述第一电磁铁(5.10)与处理器(8)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有自动灭火功能的配电箱，其特征在于：所述排气槽(5.9)位于下方储液槽(5.2)的另一端，所述排气槽(5.9)外端固定连接有排气管(9)，所述排气管(9)中部固定连接有单向阀(10)。
4.根据权利要求2或3所述的一种具有自动灭火功能的配电箱，其特征在于：所述U形槽(5.7)的直径为通液槽(5.5)直径的9/10，所述密封柱(5.6)和储液箱(5.1)均为硫酸瓶胆相同材质的构件。
5.根据权利要求4所述的一种具有自动灭火功能的配电箱，其特征在于：所述铁片(5.8)与通液槽(5.5)顶端接触时，U形槽(5.7)和通液槽(5.5)连通；所述密封柱(5.6)底端与通液槽(5.5)底端接触时，U形槽(5.7)与通液槽(5.5)不相通。
6.根据权利要求2或5所述的一种具有自动灭火功能的配电箱，其特征在于：位于下方的所述储液槽(5.2)内的溶液为硫酸铝溶液(5.3)且溶液高度为对应储液槽(5.2)深度的1/2，位于上方的所述储液槽(5.2)内的液体为碳酸氢钠溶液(5.4)。
7.根据权利要求1所述的一种具有自动灭火功能的配电箱，其特征在于：所述密封组件(7)包括与通风管(6)可拆卸连接的矩形空心块(7.1)，所述矩形空心块(7.1)内部固定连接有定位环(7.2)，所述定位环(7.2)内部转动连接有传动轴(7.3)，所述传动轴(7.3)下端沿圆周均布有多个第一扇形叶片(7.4)，第一扇形叶片(7.4)和定位环(7.2)之间连接有扭簧(7.5)，所述矩形空心块内周面下端均布有与第一扇形叶片(7.4)大小和数量相同的第二扇形叶片(7.6)，所述第一扇形叶片(7.4)为铁材质构件，所述矩形空心块(7.1)一侧固定连接有第二电磁铁(7.7)，所述第二电磁铁(7.7)与处理器(8)电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种具有自动灭火功能的配电箱，其特征在于：所述第二扇形叶片(7.6)位于第一扇形叶片(7.4)的正下方，所述第二扇形叶片(7.6)为橡胶材质构件，所述第一扇形叶片(7.4)的下表面和第二扇形叶片(7.6)的上表面贴合。
9.根据权利要求1所述的一种具有自动灭火功能的配电箱，其特征在于：所述传感器为烟雾传感器或火焰传感器。
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- 2022-09-26 CN CN202211174347.9A patent/CN115498520B/zh active Active
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