CN1676178A - 防火罩及其散热片专用膨胀材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于照明灯具电器部分，可阻止火势快速蔓延，致使火苗缺乏燃烧的条件而自行熄灭的防火罩及其散热片专用膨胀材料。该防火罩包括罩顶、斜边、罩围和罩裙，斜边上设有散热片，散热片上设有气孔和穿线孔；散热片由下层膨胀材料片和上层陶瓷纤维纸构成；罩顶、斜边、罩围和罩裙采用一侧涂有防火涂料层耐高温的玻璃纤维布材料做成：罩围内设内罩支撑架；罩围上设安装支架。上述散热片专用膨胀材料片选用陶瓷纤维、32目膨胀石墨和聚乙烯醇为主要原材料制成，且32目膨胀石墨的含量为20％～50％。。本发明的防火罩上散热片专用膨胀材料片具有膨胀性能特别好，可使防火罩的散热片上气孔瞬间完全封闭，并达到自动熄火的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种照明电器防护装置及其散热片专用膨胀材料，尤其涉及一种用于照明灯具电器部分的防火罩及其散热片专用膨胀材料，该防火罩用于控制因电线或电器短路或接触不良产生电火花点燃周围易燃物品而引起的燃烧，可阻止火势快速蔓延，致使火苗缺乏燃烧的条件而自行熄灭。
背景技术
在现有的装修装饰中，照明灯具的尾部和电器部分(包括接线部分和电器配件如整流器、变压器、触发器、电容器等)通常是暗藏在面板(如吊顶板、护墙板等)的后面裸露着，一旦电线或电器零部件发生短路或接触不良产生电火花后，很容易点燃电器周围的易燃物品引起燃烧从而导致火灾。尤其是在一些大型的歌厅、舞厅、商场、会场、影院、办公室等公众场所及木结构的住宅，因照明电器引起的火灾时有发生，其造成的危害和损失极其严重。
虽然广大公众对由此造成的灾难已产生共识，并采取了相应的措施，但至今没有一项产品能完全有效地遏止火势蔓延，达到使火焰熄灭的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：(一)提供一种可有效控制因照明灯具电器问题而引起燃烧的燃烧范围，延缓引发火灾的时间，甚至可将火苗与外界空气隔绝，从而使火焰自行熄灭的防火罩；(二)提供一种上述防火罩上使用的散热片专用膨胀材料。
本发明的技术方案如下：
一种防火罩，它包括一罩体，罩体上设有带气孔的散热片；该散热片是由下层膨胀材料片和上层陶瓷纤维纸构成的，即在膨胀材料片上盖有耐高温(耐温＞1000℃)的陶瓷纤维纸，确保膨胀材料横向膨胀。
上述罩体包括罩顶、斜边、罩围和罩裙，斜边上设有散热片，散热片上设有多个气孔。
上述罩顶、斜边、罩围和罩裙采用一侧涂有防火涂料层耐温＞750℃的玻璃纤维布材料做成，使其耐温＞750℃，形成一个密闭的筒体；罩围内部可设内罩支撑架。
上述防火罩的罩围上连接有安装支架，安装支架上留有安装孔。
根据照明灯具及其电器部分的不同形状和尺寸，防火罩可做成正方形、长方形、圆拱形或其它任意形状。通过安装架上设有的安装孔可方便地将防火罩安装在不同使用场所。
本发明的工作原理如下：电器产品引发火灾的原因大部分是由于裸露的导线及其它电器零部件短路或接触不良产生电火花后，点燃电器周围的易燃物品引起的。针对上述情况，需要有一种产品可以使已燃烧起来的电器尽量少接触周围易燃物品，尽量少接触空气，将燃烧面积控制在一定范围内，遏止其燃烧的速度，限制其燃烧的条件，直至使火焰自行熄灭。这样既可以避免造成更大的损失，又能让人们有充分的时间逃脱或进行灭火抢救。本发明就是针对上述要求而制成的防火罩，在建筑物的面板内将灯具的尾部和电器裸露的接线装置全部罩入其中，在罩的斜边上装有散热片，散热片上设有气孔，该气孔平时是通气的，与外界流通，用于保证灯具的电器部分在工作时散发出的热量能排放出去，保证灯具电器部分的正常工作。当罩内出现燃烧产生热量时，不断升温的热量只能从气孔中排放出来，由于气孔周围的散热片是用膨胀材料做的，一旦受热就会膨胀，散热片上的这些气孔就会在瞬间自动封闭起来，使外界空气无法从气孔进入防火罩内，由此达到控制燃烧面积，并使火焰由于缺乏空气流通而自动熄灭的目的。
从防火罩的工作原理我们可以看出，散热片所用膨胀材料其膨胀性能的好坏至关重要。膨胀性能好的膨胀材料可使气孔在瞬间完全封闭，并达到自动熄火的目的；膨胀性能差的膨胀材料可能无法使气孔完全封闭，从而影响防火罩的防火熄火效果。已知的可用作防火密封件的膨胀材料，通常是用一种膨胀物质、一种纤维骨架和一种粘合剂配合在一起做成的，而且膨胀物质基本采用片状剥落石墨。
本发明试用了另一种膨胀物质即可膨胀石墨为原料，已知可膨胀石墨具有如下性质：
1、石墨的粒径不同，膨胀性能一般不同。从表1可以看出，石墨的目数越小，其膨胀倍数越高。
2、对于同一种石墨，膨胀温度不同，膨胀倍数也不一样。从图3可以看出，石墨的膨胀温度越高，其膨胀倍数越高。
表1可膨胀石墨技术指标(普通型)
| 指标型号 | 含碳量％ | 挥发分％ | 水分％ | PH值 | 粒度％ | 膨胀度(倍) |
| 32目 | 80-99.9 | ≤13 | ≤2.5(优质品≤1) | 3-6 | 筛上物≥80 | 200-400 |
| 50目 | 150-300 | |||||
| 80目 | 100-200 | |||||
| 100目 | 100-130 |
注：石墨膨胀性能测试方法：
用量筒量取50ml的未膨胀的石墨，放入1000ml的坩埚中。按设计的升温程序升温(升温速率OPH)，冷却至室温再用量筒量取石墨膨胀后的体积(ml)。
石墨膨胀倍数的计算公式：
本发明选用可膨胀石墨与陶瓷纤维和聚乙烯醇为主要原材料制成膨胀材料片，通过研究发现：
1、用目数小的膨胀石墨制成的膨胀材料片，其膨胀性能比采用目数大的膨胀石墨制成的膨胀材料片好。从表2可以看出，采用32目膨胀石墨制成的膨胀材料片比采用80目膨胀石墨制成的膨胀材料片的膨胀倍数高很多。
2、膨胀温度越高，以膨胀石墨制成的膨胀材料片的膨胀倍数越高(参见表3)。
表2以不同粒径膨胀石墨为原料制成的膨胀材料片的膨胀性能
| 目数 | 32目 | 80目 |
| 膨胀前体积(ml) | 50 | 50 |
| 膨胀后体积(ml) | 1500 | 800 |
| 膨胀倍数 | 30倍 | 16倍 |
(测试条件：升温速率OPH设定值为80％，1000℃保温2分钟)
表3不同温度下膨胀材料的膨胀性能(选用32目膨胀石墨为原料)
| 膨胀温度(℃) | 600 | 800 | 1000 |
| 膨胀前体积(ml) | 50 | 50 | 50 |
| 膨胀后体积(ml) | 800 | 1200 | 1500 |
| 膨胀倍数 | 16倍 | 24倍 | 30倍 |
因此，根据本发明中防火罩的实际需要，本发明选择了32目膨胀石墨作为防火罩上使用的散热片专用膨胀材料的原料，即：
上述膨胀材料选用陶瓷纤维、32目膨胀石墨和聚乙烯醇为主要原材料制成。
上述膨胀材料中32目膨胀石墨的含量可为20～50％，上述膨胀材料的最佳原料配比是陶瓷纤维含量为60％，32目膨胀石墨含量为25％，聚乙烯醇含量为15％。
上述防火罩的散热片上的膨胀材料片可由陶瓷纤维、32目膨胀石墨、聚乙烯醇通过搅拌、层压、烘干加工而成。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的防火罩可阻止火势快速蔓延，致使火苗缺乏燃烧的条件而自行熄灭。
2、本发明的防火罩上使用的散热片专用膨胀材料具有膨胀性能特别好，可使防火罩的散热片上气孔瞬间完全封闭，并达到自动熄火的目的。
附图说明：
图1是本发明中一种防火罩的结构示意图；
图2是本发明中防火罩安装在灯具上的示意图；
图3是本发明中所用原料石墨的膨胀倍数随温度变化的曲线关系图；
图4是本发明中膨胀材料片与国外同类材料之间膨胀倍数的比较曲线图。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例
如图1、图2所示的一种防火罩，它包括罩顶1、斜边2、罩围6和罩裙9，斜边上设有由下层膨胀材料片8和上层陶瓷纤维纸4构成的的散热片，该散热片通过铆钉13安装在斜边上，散热片上设有多个气孔3，其中一个是穿线孔5。罩围内部设有内罩支撑架14，罩顶、斜边、罩围和罩裙采用一侧涂有防火涂料层耐温＞750℃的玻璃纤维布材料缝制而成，(从图中还能看到在斜边2和罩围6之间有一条缝制线11)，使其耐温＞750℃，形成一个密闭的筒体。二个金属安装支架10通过铆钉13安装在防火罩的罩围二端，安装支架上留有安装孔7，通过该安装孔可将防火罩安装在天花板12上，并藏在天花板背后，罩住灯具后部的电器部分，灯具尾部的电线从穿线孔5中穿出。上述膨胀材料片8是以陶瓷纤维、32目膨胀石墨、聚乙烯醇为原料加工而成的。
制备例及试验例
按如下方法制备膨胀材料片：
将60kg陶瓷纤维、25kg的32目膨胀石墨一起加入15kg的聚乙烯醇中，通过搅拌、层压、烘干等工序加工制成2#膨胀材料片。
按以上相似方法分别制备得到1#、3#、4#、5#膨胀材料片。
分别测试1#、2#、3#、4#、5#膨胀材料片在200～600℃范围内不同温度下的膨胀倍数，所得数据见表4：
表4不同成分的膨胀材料片在不同温度下的膨胀倍数(单位：倍)
注：
纤：陶瓷纤维；石：32目膨胀石墨；聚：聚乙烯醇
分别将1#、2#、3#、4#、5#膨胀材料片用在防火罩的散热片上，对其密封性能做对比试验，所得结果见表5：
表5不同成分膨胀材料片的密封性能比较
| 1# | 2# | 3# | 4# | 5# |
| 基本可以密封气孔，但不能完全密封住 | 能完全密封住气孔 | 能完全密封住气孔 | 能完全密封住气孔 | 能完全密封住气孔 |
对1#、2#、3#、4#、5#膨胀材料片进行脆性对比实验，所得结果见表6：
表6不同成分膨胀材料片的脆性比较
| 1# | 2# | 3# | 4# | 5# |
| 成品柔软，柔韧性好 | 成品对折时有折痕，柔韧性一般 | 成品对折时有明显的裂痕，柔韧性差 | 成品对折即断，柔韧性差 | 成品无法成90℃直角，柔韧性差 |
从表4可以看出，膨胀材料片中32目膨胀石墨的含量越高，其膨胀性能越好；从表5、表6可以看出，尽管2#、3#、4#、5#膨胀材料片的膨胀性能都不错，都可以用在防火罩上满足其在高温下迅速膨胀并在瞬间完全封闭散热片上气孔的实际需要，但32目膨胀石墨的含量越高，其做成的膨胀材料片越容易硬化脆裂，柔韧性越不好。因此，我们最终选择了32目膨胀石墨含量为25％的2#膨胀材料片作为本发明中防火罩上散热片专用膨胀材料片的最佳方案。
将本发明中2#膨胀材料片与现有国外同类产品作对比试验，所得结果见表7：
表7本发明的膨胀材料片与国外同类产品的比较
| 膨胀倍数(倍) | |||||
| 温度 | 200℃ | 300℃ | 400℃ | 500℃ | 600℃ |
| 本发明 | 2 | 4.5 | 7 | 9 | 11 |
| 国外的 | 1.5 | 3 | 4 | 5 | 5.5 |
上述实验结果也能从图4中反映出来。从表6和图4中可以看出，本发明的防火罩上使用的散热片专用膨胀材料片比国外同类产品膨胀性能好很多，且温度越高，膨胀性能好得更多。
Claims (10)
1、一种防火罩，其特征在于它包括一罩体，罩体上设有带气孔的散热片；该散热片是由下层膨胀材料片和上层陶瓷纤维纸构成的。
2、根据权利要求1所述的防火罩，其特征在于所述罩体包括罩顶、斜边、罩围和罩裙，斜边上设有散热片，散热片上设有气孔。
3、根据权利要求2所述的防火罩，其特征在于所述罩围内部设有内罩支撑架。
4、根据权利要求1、2或3所述的防火罩，其特征在于所述罩体采用一侧涂有防火涂料层，耐温＞750℃的玻璃纤维布材料做成。
5、根据权利要求4所述的防火罩，其特征在于所述罩围上连接有安装支架，安装支架上留有安装孔。
6、根据权利要求5所述的的防火罩，其特征在于所述膨胀材料片选用32目膨胀石墨、陶瓷纤维和聚乙烯醇为主要原材料制成。
7、根据权利要求6所述的防火罩，其特征在于所述膨胀材料片由60％的陶瓷纤维、25％的32目膨胀石墨、15％的聚乙烯醇通过搅拌、层压、烘干加工制成。
8、一种如权利要求1至7中所述防火罩上使用的散热片专用膨胀材料，其特征在于所述膨胀材料选用32目膨胀石墨、陶瓷纤维和聚乙烯醇为主要原材料制成，其中，32目膨胀石墨的含量为20％～50％。
9、根据权利要求8所述的防火罩上使用的散热片专用膨胀材料，其特征在于它是由陶瓷纤维、32目膨胀石墨、聚乙烯醇通过搅拌、层压、烘干加工而成的一种膨胀材料片。
10、根据权利要求8或9所述的防火罩上使用的散热片专用膨胀材料，其特征在于所述膨胀材料中陶瓷纤维含量为60％，32目膨胀石墨含量为25％，聚乙烯醇含量为15％。
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