CN1279304C - 防火阀 - Google Patents

Abstract

一种位于建筑物的混凝土板内的防火环或防火阀。该装置包括阀结构(12)和带有金属合金或铅的热探测器(18、19)，当达到预定温度时，该金属合金或铅熔化，使阀结构密封相关的输送管或排放管。

Description

防火阀

技术领域

本发明涉及一种防止火焰借助于隔断墙上的输送管或排放管从隔断墙一侧蔓延到另一侧的装置。具体地说，本发明主要涉及一种位于使地板和多层建筑墙壁隔开的混凝土板内的新型防火阀和防火环。

背景技术

普通的防火环包括金属环，金属环固定在穿过混凝土板的塑料管与混凝土板相交的位置上；所述环封闭了一种膨胀材料。当在混凝土板一侧火焰达到足以熔化穿入该混凝土板的管道的强度时，所述火焰也导致膨胀材料扩张并使由熔化的管道留下的空洞封闭。这样，就形成了一道屏障从而阻止火焰蔓延到混凝土板另一侧。

CN 2313618揭示了一种阻火圈，该种阻火圈设有一个中心部分，该中心部分包括一种可扩张的材料。

这种防火环的主要问题是，膨胀材料在迅速蔓延的火焰中形成密封所需的时间太长，结果该火焰仍然会蔓延到隔断墙的另一侧。

近年来试图解决这个问题的办法为，提供一种防火阀，该防火阀包括具有形成在输送管或排放管周围的膨胀材料格栅的管形插件。然而，虽然这种设计能迅速地形成密封，但存在使流体沿着输送管或排放管流通减慢的缺点。这种减慢因输送管或排放管穿过的混凝土板数量而加剧，最后会达到出现流体完全阻塞的程度。

CN 2118211揭示了一种防火阀，其中设有一个平面状的阀板，该阀板被保持在打开位置然而却被偏压向关闭位置，其中的阀板由一个组件所保持，该组件结合了一个压块，该压块通过铅膜而固定到一个调节板上。一旦到达预定温度，铅膜屈服，从而阀板将阀关闭。

US 3,782,681揭示了一种阀结构，其中一个旋塞在外部壳体内形成一种压缩配合，通过在正常工作温度下存在的过盈配合而被保持在其打开状态。旋塞被偏压向关闭位置，在一个预定的流体温度下，允许其间在不同扩张下的相对运动。

发明目的

因此，本发明的目的是提供一种新型的防火环/防火阀，所述防火环/防火阀克服了上述缺点，或者至少为公众提供有用的选择。

发明概述

根据最宽形式的本发明，提供一种防火阀，该包括：壳体，该壳体具有适于连接到入口导管的入口以及适于连接到出口导管的出口；位于所述壳体内的阀元件，该阀元件适于从打开位置向关闭位置移动，其中在打开位置，阀元件允许流体从所述入口流向所述出口，在关闭位置，阀元件禁止流体从所述入口流向所述出口，所述阀元件中具有流动通道，该流动通道具有通道入口和通道出口，当所述阀元件位于打开位置时，所述通道入口和所述通道出口适于分别与所述壳体的入口和出口对齐，以及位于所述壳体内的一定量的膨胀材料。

所谓“流体”是指如空调空气、废气等气体和如液体废物和水的液体。

发明详细描述

优选的是，该阀结构包括具有内部通道的圆筒或球形阀，而该通道具有与所嵌入的输送管或排放管相同或相近的直径。圆筒或球形阀设计成可绕一轴线在通常时打开位置和与该打开位置大致成直角的位置之间旋转，其中在打开位置，经过输送管或排放管的流体通道没有被阻断，而在与打开位置大致成直角的位置，流体通道阻断。

可通过机械和/或电动装置实现圆筒或球阀的旋转。例如，机械旋转可以利用保持在壳体外壁上形成凹口内的螺旋弹簧，该螺旋弹簧具有由壳体保持的外端和由圆筒或球阀保持的内端。在日常情况的结构下，弹簧保持张力但不能使球或圆筒旋转到闭合位置，直到热探测器对预定温度值作出反应。闭合位置可通过位于壳体壁内的销而获得，其中当旋转90℃时该销与止动件接触。

在发明的一个形式中，热探测器由这样的材料制成，该材料具有两种特性，第一特性为能与阀结构和壳体的部件结合或互锁，第二特性为当加热到预定温度值时能够解除其这种结合和锁定。这些特性使热探测器以这样方式设计和定位，即在通常情况下确保阀结构保持在打开位置，而当达到预定即预设温度时会屈服而使阀结构闭合。

适当的热探测器材料为铅及其合金、塑料和各种合成物。一般地，根据具体用途，这种材料在60℃到120℃的范围内屈服，从而满足政府或当地机构的要求。

热探测器可以位于例如壳体的内圆周位置，其中阀结构部件处于打开状态时与该位置相邻接。这样，在球阀的情况下，如铅环这样的热探测器材料的圆形密封件可位于壳体和球阀之间的入口和出口侧。

在另一个形式中，热探测器材料可包括形成在支撑轴末端的合金垫，其中该支撑轴穿过壳体壁延伸到壳体内的位置上，优选在不阻碍流体经过壳体流动的位置上。保持在壳体外侧凹口内的螺旋弹簧把轴连接到壳体上。该弹簧在通常情况下保持在压缩状态，只有当合金垫受热到预定温度而屈服时，该弹簧才从压缩状态下释放，从而使轴和阀旋转到闭合位置。

在本发明的又一个形式中，热探测器为热电偶。该热电偶可通过适当的电路连接到螺线管上，而该螺线管可使在壳体和阀结构之间延伸的销缩回，从而当热电偶探测到预定温度值时使阀结构闭合。这种结构还允许阀预设成打开状态，以及可同时操作隔断墙内其他防火环。

为了测试防火环/阀结构的整体性，可提供允许阀在打开和闭合状态之间运动的测试装置。这种测试装置可以是自动或手动的。自动测试装置可包括电动机，该电动机驱动例如上述支撑轴，从而使所连接的阀旋转。手动测试装置包括一个嵌入到支撑轴上的单杠杆。

根据本发明的防火环最好由陶瓷材料制成，然而，根据具体用途，也可采用由如纤维增强混凝土、金属等其他材料制成。优选的是，阀结构包括由塑料制成的圆筒或球，其中塑料在其内层和外层之间埋设有膨胀材料。当圆筒或求旋转到闭合位置时，该膨胀材料扩张，从而提供了附加的防火特征。

防火环/防火阀的应用范围包括从管道工程到通风装置以及空调安装的许多领域。

附图说明

图1为示出了闭合阀结构的本发明的防火环俯视图；

图2为图1所示其中防火阀结构打开的防火环俯视图；

图3为图1所示防火环的端视图；

图4为图1所示防火环的侧视图；

图5为根据本发明另一个方面的防火环侧视图；

图6为根据本发明又一个方面的防火环侧视图；

图7为根据本发明再一个方面的防火阀组件的端视图；

图8为图7所示防火阀组件的侧视图；

具体实施方式

下面参见附图来描述本发明的优选实施例，在每个附图中，相同标号表示相同部件。

首先参见图1到4，防火环包括陶瓷壳体10，该壳体10具有部分呈球面的陶瓷球阀11，也就是说，从图3中可以看出，该球阀在对称于其中心的位置上去掉了两个相对的部分。该陶瓷壳体在球阀11已经置于其内部之后可，通过把两个半球热熔接而形成。

该球形球阀11具有从一侧延伸到另一侧的通道12，该通道的直径与壳体入口13和出口14的直径对应。而壳体入口13和出口14具有这样的直径，该直径不阻碍流体经过连接的管道或输送管的流动。因此也不阻碍流经防火环的流体的流动。

凹口24形成在壳体的外壁，同时不锈钢螺旋弹簧15位于其内部。该螺旋弹簧具有折弯成可保持在壳体套节内一个端部16和被球阀11弯曲以用来保持的另一端17。

两个铅合金环18、19结合在壳体和球阀之间，并同时在球阀及其阀座之间密封较小间隙20的端部。间隙20可通过形成在球阀表面上的较小突脊来维持。这种间隙对于阻止球阀及其阀座之间的黏结是有用的，这种黏结随着时间的流逝有可能发生。

弹性材料密封件21、22能迅速地把小配件固定到塑料通风管上，其中通风管从厕所或类似臭味发生设施中延伸出。

图1到4所示的防火环设计成要被置于高层建筑的混凝土板内。在使用中，防火环将保持例如图2所示的打开状态，直到火情出现了混凝土板的任何一侧。当火焰到达通风-水管固定在防火环处，且温度升到预定值时，铅合金环密封件18、19熔化，接着球阀被释放而在螺旋弹簧15弹簧力的作用下旋转。旋转持续进行，直到球阀中通道12与入口13和出口14对齐，在此处，在球阀四分之一圆周上的止动销23阻止了进一步的转动。

参见图5，防火环包括两个部分的塑料壳体50、51，这两个部件压合在一起，从而围成局部呈球面的空心塑料球52，该球具有相对的开口，以在打开状态时提供流体通道。球52包括嵌入在球壁内的膨胀材料。球52可围绕着一体形成的枢轴53、54而在打开和封闭位置之间旋转，而这两个枢轴套在壳体壁上形成的凹口内。在日常的使用状态下，通过容纳在壳体入口以及在球侧部的环形凹口内的两个铅环55、56，球保持在开口位置。

借助于平面螺旋弹簧57的弹簧力，球53保持在打开位置。当铅环55、56在预定温度下屈服时，弹簧被压紧使球旋转九十度。由壳体壁形成的止动件58阻止了球53的持续旋转。

利用圆筒连接件59a、59b，防火环能够很容易地连接到管道件上。

图6为图5所示防火环的改型。这种改型使防火环可以根据需要的时间间隔进行测试，以确保该球能够旋转和不被卡住或不存在其他故障。与图5类型的主要不同之处为，热探测元件包括形成在方形驱动轴61末端上的合金垫60。第二内驱动轴62同样与该合金垫连接，并连接到带轮63上，该带轮可以在与电动机65连接的驱动带64的带动下旋转。

在通常的使用中，电机被致动，从而使防火球66在打开和闭合位置之间旋转并恢复原来位置，以按照需要的时间间隔来测试系统的完好性。

在着火过程中，合金垫60屈服，由于方形驱动轴61和内驱动轴62之间的机械连接脱开，于是防火球66在卷簧67的作用下旋转。

图7和8示出了一般的防火阀结构，其基于与图6实施例相同的工作原理。

该防火阀结构包括可旋转阀门70，其中安装有热探测金属合金垫71，并采用与图6所述相同类型的卷簧72和测试结构73。

该防火阀在74、75处与管道连接，并在76处连接枢轴。膨胀材料位于77、78处，膨胀缘密封件定位于79、80处。

这种防火阀的功能与前面的实施例相类似。

Claims (23)

1.一种防火阀，包括：

壳体，该壳体具有适于连接到入口导管的入口以及适于连接到出口导管的出口；

位于所述壳体内的阀元件，该阀元件适于从打开位置向关闭位置移动，其中在打开位置，阀元件允许流体从所述入口流向所述出口，在关闭位置，阀元件禁止流体从所述入口流向所述出口，所述阀元件中具有流动通道，该流动通道具有通道入口和通道出口，当所述阀元件位于打开位置时，所述通道入口和所述通道出口适于分别与所述壳体的入口和出口对齐，以及

位于所述壳体内的一定量的膨胀材料。

2.如权利要求1所述的防火阀，其中在所述壳体内的所述一定量的膨胀材料的至少一部分位于所述阀元件中。

3.如权利要求2所述的防火阀，其中所述膨胀材料被包覆在塑料材料中。

4.如权利要求3所述的防火阀，其中所述塑料材料围绕所述膨胀材料模制。

5.如权利要求1所述的防火阀，其中所述流动通道至少由相互隔开并且相对的第一和第二壁部分所构成，并且当所述阀元件处在关闭位置时，所述第一壁部分关闭所述入口，所述第二壁部分关闭所述出口。

6.如权利要求5所述的防火阀，其中在所述壳体内的所述一定量的膨胀材料的至少一部分位于所述阀元件的外侧。

7.如权利要求6所述的防火阀，其中当所述阀元件位于关闭位置时，所述一定量的膨胀材料适于构成在所述阀元件和所述壳体之间的密封。

8.如权利要求1所述的防火阀，包括偏压装置，该偏压装置用于将所述阀元件偏压到所述关闭位置。

9.如权利要求8所述的防火阀，其中包括用于抵抗所述偏压装置的偏压而将所述阀元件保持在打开位置的保持装置，所述保持装置适于对热作出响应而释放所述阀元件，从而所述偏压装置能够迫使所述阀元件到达关闭位置。

10.如权利要求9所述的防火阀，其中所述阀元件安装成用于围绕一条延伸穿过所述壳体的轴线而旋转。

11.如权利要求10所述的防火阀，其中所述偏压装置包括围绕所述轴线的螺旋弹簧。

12.如权利要求11所述的防火阀，其中所述螺旋弹簧安装在所述阀元件和所述壳体之间。

13.如权利要求10至12中任一项所述的防火阀，其中所述阀元件安装在轴上，该轴被支承以围绕所述轴线在所述壳体内旋转。

14.如权利要求9至12中任一项所述的防火阀，其中所述保持装置的至少一部分位于所述壳体中，并且所述部分适于响应到达预定温度的所述壳体或者在所述壳体内的流体而屈服。

15.如权利要求14所述的防火阀，其中所述至少一部分所述保持装置邻近于所述通道入口而设置。

16.如权利要求15所述的防火阀，其中所述至少一部分所述保持装置是环，该环与所述壳体以及所述阀元件接合，从而将所述阀元件保持在打开位置。

17.如权利要求9至12中任一项所述的防火阀，其中所述保持装置适于在60℃和120℃之间的温度范围内屈服。

18.如权利要求17所述的防火阀，其中所述保持装置实质上由铅或者铅的合金或组合物构成。

19.如权利要求9至12、15、16和18中的任一项所述的防火阀，其中所述保持装置包括销，该销可释放地将所述阀元件固定到所述壳体，并且适于响应到达预定温度的环境空气而释放所述阀元件。

20.如权利要求19所述的防火阀，包括适于探测温度并驱动所述销的热探测装置。

21.如权利要求13所述的防火阀，其中所述轴是第一轴，并且所述保持装置可驱动地将所述第一轴连接到一个第二轴。

22.如权利要求21所述的防火阀，其中所述第二轴可驱动地连接到一个驱动电机。

23.如权利要求1所述的防火阀，其中所述阀元件是圆筒或球阀。

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