CN202933411U - 灭火装置、电气盒、开关柜和电器设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种灭火装置、电气盒、开关柜和电器设备。其中，灭火装置包括：传感器单元，用于检测目标对象的环境状态并产生输出电压；保护单元，与电源供电线连接，其中，电源供电线为目标对象的电源供电线；灭火气囊；以及控制板，与传感器单元、保护单元和灭火气囊均相连接，用于在输出电压大于预设电压时发送启动控制指令至保护单元以控制保护单元启动及发送开度控制指令至灭火气囊以控制灭火气囊张开与输出电压相对应的预设张度。通过本实用新型，解决了现有技术中用电设备无法进行自动灭火的问题，进而达到了提高用电设备的安全性和延长用电设备使用寿命的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及安全技术领域，具体而言，涉及一种灭火装置、电气盒、开关柜和电器设备。
背景技术
用电设备实际使用中，其电气盒或开关柜内线路会因为长时间的使用而出现电路老化，或者会因为使用环境较差而造成灰尘积累，无论是电路老化还是灰尘积累均容易造成电气盒或开关柜出现火情，现有技术中的用电设备由于在实际生产时并没有考虑容易出现火情这些情况，这就使得用电设备在实际使用过程中因为电气盒或开关柜内的火情没有及时得到遏制而出现火灾事故和漏电现象，严重时甚至会发生人员触电伤亡。
针对相关技术中用电设备在使用过程中无法对电气盒或开关柜出现的火情进行自动灭火的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种灭火装置、电气盒、开关柜和电器设备，以解决现有技术中用电设备无法进行自动灭火的问题。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种灭火装置，包括：传感器单元，用于检测目标对象的环境状态并产生输出电压；保护单元，与电源供电线连接，其中，电源供电线为目标对象的电源供电线；灭火气囊；以及控制板，与传感器单元、保护单元和灭火气囊均相连接，用于在输出电压大于预设电压时发送启动控制指令至保护单元以控制保护单元启动及发送开度控制指令至灭火气囊以控制灭火气囊张开与输出电压相对应的预设张度。
进一步地，控制板包括：用于接收选择指令的第一接收单元；用于确定与选择指令相对应的灵敏度等级，并与第一接收单元相连接的第一处理单元，其中，在灭火装置的数据库中存储有与不同选择指令相对应的灵敏度等级；以及用于接收输出电压，并与传感器单元相连接的第二接收单元；用于在确定出的灵敏度等级中查找输出电压所处的电压区间，并获取查找到的电压区间所对应的预设开度，以及产生启动控制指令，并产生与预设开度相对应的开度控制指令，以及与第二接收单元和第一处理单元均相连接的第二处理单元，其中，在数据库中还存储有多个电压区间，每一个电压区间对应一个预设开度；用于发送启动控制指令至保护单元，并与第二处理单元相连接的第一发送单元；以及用于发送开度控制指令至灭火气囊，并与第二处理单元相连接的第二发送单元。其中，第一处理单元可以为CPU处理芯片，灭火装置的数据库可以设置在这个CPU处理芯片中，也可以设置在与CPU处理芯片相连接的存储单元中；第二处理单元也可以为一个CPU处理芯片；第一处理单元和第二处理单元还可以集成为同一个CPU处理芯片。
进一步地，灭火气囊包括：气囊；灭火剂，填充在气囊内；以及气体发生器，设置在气囊内，并与控制板相连接，用于在接收到开度控制指令后产生气体以将灭火剂填充到第一部件内。
进一步地，气体发生器包括：固态燃料；以及点火部件，用于在接收到开度控制指令后点燃固态燃料以产生气体。
进一步地，传感器单元包括以下传感器中的至少之一：烟雾传感器、异味传感器和电光传感器。
为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种电气盒，包括：壳体；以及灭火装置，设置在壳体内，其中，灭火装置为本实用新型上述内容所提供的任一种灭火装置。
进一步地，灭火装置的传感器单元设置在第一接线端子的上部，其中，第一接线端子为壳体内连接电网电压的接线端子。
为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种开关柜，包括：柜体；以及灭火装置，设置在柜体内，其中，灭火装置本实用新型上述内容所提供的任一种灭火装置。
进一步地，灭火装置的传感器单元设置在第一接线端子的上部，其中，第一接线端子为柜体内连接电网电压的接线端子。
为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种电器设备，包括；权利本实用新型上述内容所提供的任一种电气盒；或本实用新型上述内容所提供的任一种开关柜。
通过本实用新型，采用包括以下结构部件的灭火装置：传感器单元，用于检测目标对象的环境状态并产生输出电压；保护单元，与电源供电线连接，其中，电源供电线为目标对象的电源供电线；灭火气囊；以及控制板，与传感器单元、保护单元和灭火气囊均相连接，用于在输出电压大于预设电压时发送启动控制指令至保护单元以控制保护单元启动及发送开度控制指令至灭火气囊以控制灭火气囊张开与输出电压相对应的预设张度。通过设置在灭火装置内的传感器单元对目标对象工作时的环境状态进行检测，得到能反应其环境状态的输出电压，由于使用灭火装置的目标对象在出现火情的情况下，会造成传感器的输出电压增大，本实用新型通过将输出电压与预设基本电压进行对比，能够准确确定出目标对象内是否出现火情，进而在输出电压大于预设基准电压的情况下计时控制保护单元启动以断开用电设备的供电，并通过控制灭火气囊张开相应地开度以将目标对象内的火苗熄灭，解决了现有技术中用电设备无法进行自动灭火的问题，进而达到了提高用电设备的安全性和延长用电设备使用寿命的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是根据本实用新型实施例的灭火装置的示意图；
图2是本实用新型实施例的灭火装置所采用的灵敏度等级和检测等级的示意图；以及
图3是根据本实用新型实施例的灭火装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
本实用新型实施例提供了一种灭火装置，以下对本实用新型实施例所提供的灭火装置进行具体介绍：
图1是根据本实用新型实施例的灭火装置的示意图，如图1所示，该实施例的灭火装置包括传感器单元、保护单元、灭火气囊和控制板。
具体地，传感器单元、保护单元、灭火气囊和控制板均设置在目标对象的内部，这个目标对象可以为电气盒也可以为开关柜，还可以为任何需要安全防爆功能的电器件，其中，传感器单元设置在目标对象的顶部靠近强电端子的位置，用于对目标对象工作时的环境状态进行检测，并产生与检测信号相对应的输出电压，其中，所述强电端子是指目标对象中连接电网电压或市电电压的接线端子，传感器单元可以为烟雾传感器、异味传感器和电光传感器中的任意一种，也可以为这几种传感器的结合形式；保护单元安装在电源线接入目标对象的进线位置，即，电源供电线通过保护单元接入目标对象内，在本实用新型实施例中，保护单元可以为任何启动后能够断开目标对象供电的电子器件或电子电路，在本实用新型实施例中保护单元可以为断路保护器；控制板可以为微处理器控制板，它与传感器、断路保护器和灭火气囊均电连接，用于接收来自传感器的输出电压，并将输出电压与预设基准电压进行比较，以在输出电压大于预设电压时发送启动控制指令至断路控制器以控制断路保护器的启动，断路保护器的控制端在得到一个短脉冲信号的启动控制指令后，完成一次通/断的转换，将目标对象的供电电源切断，控制板还在输出电压大于预设基准电压的情况下发送开度控制指令至灭火气囊以控制灭火气囊张开与输出电压相对应的预设张度，当灭火气囊张开时，灭火气囊内的灭火剂将被弹射出来填充到目标对象内。
本实用新型实施例的灭火装置通过设置传感器对目标对象工作时的环境状态进行检测，得到能反应其环境状态的输出电压，由于目标对象内出现火情的情况下，会造成传感器的输出电压增大，本实用新型通过将输出电压与预设基本电压进行对比，能够准确确定出目标对象内是否出现火情，进而在输出电压大于预设基准电压的情况下计时控制断路保护器启动以断开用电设备的供电，通过控制灭火气囊张开相应地开度以将灭火剂填充到目标对象内，将目标对象内的火焰扑灭、空气排除，实现及时将目标对象内的火苗熄灭，解决了现有技术中用电设备无法进行自动灭火的问题，进而达到了提高用电设备的安全性和延长用电设备使用寿命的效果。
进一步地，本实用新型实施例的控制板包括第一接收单元、第二接收单元、第一处理单元、第二处理单元、第一发送单元和第二发送单元，其中，在控制板的预设数据库中存储有进行火情监测的灵敏度等级，当在目标对象内安装灭火装置时，工程安装人员可根据目标对象的具体安装使用位置来进行灵敏度等级的选择，具体地，可以通过设置在目标对象上的拨码按键或者触摸按键等进行选择指令的下发以选择所需的灵敏度等级，控制板通过其第一接收单元来接收工程安装人员下发的选择指令，并由第一处理单元根据选择指令确定出相对应的灵敏度等级，然后在第二接收单元接收到来自传感器的输出电压后，由第二处理单元在确定出的灵敏度等级中查找输出电压所处的电压区间，并获取查找到的电压区间所对应的预设开度，其中，在控制板的预设数据库中存储有多个电压区间，一个电压区间对应一个预设开度，在本实用新型实施例中，不同电压区间表明检测到的火情严重程度不同，不同电压区间所对应的预设开度不同，第二处理单元获取到对应的预设开度后产生与获取到的开度相对应的开度控制指令，同时还产生启动控制指令，最后，由第一发送单元将启动控制指令发送至断路保护器，由第二发送单元将开度控制指令发送灭火气囊。图2是本实用新型实施例的灭火装置所采用的灵敏度等级和检测等级的示意图，如图2所示，本实用新型优选实施例的灵敏度等级包括低等灵敏度的I等级、中等灵敏度的II等级和高等灵敏度的III等级，在由传感器对电气盒或开关柜工作时的内部状态进行检测时包括等级1至等级4共4个等级，等级1到4说明电气盒或开关柜内的火情现象逐渐加强。
具体地，I等级灵敏度中，等级1对应的电压区间为大于或等于基准电压值，并且小于120%的基准电压值；等级2对应的电压区间为大于或等于120%的基准电压值，并且小于145%的基准电压值；等级3对应的电压区间为大于或等于145%的基准电压值，并且小于165%的基准电压值；等级4对应的电压区间为大于或等于165%的基准电压值，并且小于5V电压值；
II等级灵敏度中，等级1对应的电压区间为大于或等于基准电压值，并且小于115%的基准电压值；等级2对应的电压区间为大于或等于115%的基准电压值，并且小于135%的基准电压值；等级3对应的电压区间为大于或等于135%的基准电压值，并且小于160%的基准电压值；等级4对应的电压区间为大于或等于160%的基准电压值，并且小于5V电压值；
III等级灵敏度中，等级1对应的电压区间为大于或等于基准电压值，并且小于110%的基准电压值；等级2对应的电压区间为大于或等于110%的基准电压值，并且小于130%的基准电压值；等级3对应的电压区间为大于或等于130%的基准电压值，并且小于155%的基准电压值；等级4对应的电压区间为大于或等于155%的基准电压值，并且小于5V电压值；
在已选定灵敏度等级的情况下，当根据传感器检测出来的电弧光、焦味、烟雾等信号确定输出电压所处的电压区间表示电气盒或开关柜内部实际烟雾、焦味等级为1级时微处理器控制板立即将断路保护器启动，切换家电设备（如空调器）的电源，将事故控制在着火的萌芽期。当等级为2级时，微处理器控制板给灭火气囊发送张开40%的指令，并将断路保护器启动。当等级为3级时，微处理器控制板给灭火气囊发送张开70%的指令，并将断路保护器启动。当等级为4级时，微处理器控制板给灭火气囊发送张开100%的指令，并将断路保护器启动。
其中，以目标对象为电气盒或开关柜为例来举例说明本实用新型实施例中的预设基准电压值的确定方式：
（1）如果电气盒或开关柜开始工作2分钟后，检测到传感器输出的第一个电压值小于1.25V，则将此电压值作为基准值，如果第一个电压值大于1.25V则将1.25V作为基准值；
（2）基准值确定之后，一旦检测到的传感器输出的电压值小于基准值，则将此电压值作为新的基准值。
需要说明的是，本实用新型实施例中的第一接收单元、第二接收单元、第一发送单元和第二发送单元均为任何具有确定形状、构造且占据一定空间的接收器件，其中，本实用新型实施例中的两个接收单元可以为两个独立的接收器件，也可以为一个能够进行多路信号接收的接收器件；实用新型实施例中的两个发送单元可以为两个独立的发送器件，也可以为一个能够进行多路信号发送的接收器件。第一处理单元可以为一个CPU处理芯片，第二处理单元也可以为一个CPU处理芯片，或者，第一处理单元和第二处理单元为同一个CPU处理芯片，这一个CPU处理芯片在不同时刻执行不同的处理步骤。
更具体地，本实用新型实施例的灭火装置中的灭火气囊包括灭火剂、气体发生器和气囊，气囊容量约在(0.5-2)L，气体发生器与灭火装置的控制板相连接，气体发生器包括固态燃料和点火部件，在控制板发送开度控制指令至灭火气囊后，气体发生器根据微处理器控制器板信号指示产生触发动作，由点火部件点燃固态燃料并产生气体向气囊充气，使气囊迅速膨胀，气囊迅速膨胀后并将气囊内的灭火剂（主要是由碳酸氢钠、滑石粉、云母粉和硬脂酸组成）弹出填满目标对象，灭火材料迅速将目标对象内的火焰扑灭、空气排出，阻止其燃烧，避免着火事故发生。当气体发生器接收到开度控制指令时，会按照控制指令中的参数信息计算对应的气体产生量，然后按照计算出的气体产生量点燃相应量的固态燃料。本实用新型实施例中的灭火气囊的组成方式只需要在触发气囊膨胀前的瞬间由微处理器控制器板给出一个触发信号即可了，触发之后灭火气囊、微处理器控制器板都不需要电源维持，并且相对于现有的二氧化碳储液罐而言，由于利用二氧化碳储液罐进行灭火的方式需要二氧化碳在钢瓶内维持高压状态下以液态存在，使得生产成本较高，本实用新型实施例中采用灭火气囊的形式，不仅使得灭火装置体积小，而且还降低里生产成本，利用灭火剂排出电气盒或开关柜中气体的方式使得灭火更彻底。
本实用新型实施例还提供了一种电气盒，该电气盒包括壳体和设置在壳体内的灭火装置，其中，灭火装置为本实用新型实施例上述内容所提供的任一种灭火装置。优选地，灭火装置中的传感器单元设置在电气盒的第一接线端子的上部，所谓第一接线端子是指电气盒连接电网电压的接线端子，也即是强电端子。因为在电气盒出现火情时，起火点一般情况下都强电端子，并且起火时产生的烟雾会向上飘，所以将传感器单元设置在强电端子较靠上的位置能够在第一时间检测到电气盒内的火情，以达到及时将火焰扑灭。
本实用新型实施例还提供了一种开关柜，该开关柜包括柜体和设置在柜体内的灭火装置，其中，灭火装置为本实用新型实施例上述内容所提供的任一种灭火装置。优选地，灭火装置中的传感器单元设置在开关柜的第一接线端子的上部，所谓第一接线端子是指开关柜连接电网电压的接线端子，也即是强电端子。因为在开关柜出现火情时，起火点一般情况下都强电端子，并且起火时产生的烟雾会向上飘，所以将传感器单元设置在强电端子较靠上的位置能够在第一时间检测到开关柜内的火情，以达到及时将火焰扑灭。
以下结合应用于本实用新型实施例的灭火装置的控制方法来进一步说明本实用新型实施例的灭火装置，该控制方法可以通过本实用新型实施例上述内容所提供的灭火装置来执行，具体地：
图3是根据本实用新型实施例的控制方法的流程图，如图3所示，该实施例的控制方法包括如下步骤S301至步骤S303：
S301：接收来自传感器单元的输出电压；具体地，该输出电压由传感器单元对目标对象的环境状态进行检测，产生的与检测信号相对应的输出电压，这个目标对象可以为电气盒也可以为开关柜，还可以为任何需要安全防爆功能的电器件。
S302：判断输出电压是否大于预设电压；具体地，在本实用新型实施例的控制方法中采用以下方式确定预设基准电压（以目标对象为电气盒或开关柜进行举例）：（1）如果电气盒或开关柜开始工作2分钟后，检测到传感器输出的第一个电压值小于1.25V，则将此电压值作为基准值，如果第一个电压值大于1.25V则将1.25V作为基准值；（2）基准值确定之后，一旦检测到的传感器输出的电压值小于基准值，则将此电压值作为新的基准值。
S303：在判断出输出电压大于预设电压时，发送启动控制指令至断路保护器以控制断路保护器开启，断路保护器的控制端在得到一个短脉冲信号的启动控制指令后，完成一次通/断的转换，将目标对象的供电电源切断；并且，在输出电压大于预设电压时，发送开度控制指令至灭火气囊以控制灭火气囊张开与输出电压相对应的预设张度，当灭火气囊张开时，灭火气囊内的灭火剂将被弹射出来填充到目标对象内。
本实用新型实施例的控制方法通过对传感器的输出电压进行接收，由于目标对象内出现火情的情况下，会造成传感器的输出电压增大，本实用新型通过将输出电压与预设基本电压进行对比，能够准确确定出目标对象内是否出现火情，进而在输出电压大于预设基准电压的情况下计时控制断路保护器启动以断开用电设备的供电，通过控制灭火气囊张开相应地开度以将灭火剂填充到目标对象内，将目标对象内的火焰扑灭、空气排除，实现及时将目标对象内的火苗熄灭，解决了现有技术中用电设备无法进行自动灭火的问题，进而达到了提高用电设备的安全性和延长用电设备使用寿命的效果。
进一步地，可以通过以下方式确定开度控制指令：
第一，接收灵敏度等级选择指令；当在目标对象内安装灭火装置时，工程安装人员可根据目标对象的具体安装使用位置来进行灵敏度等级的选择，具体地，可以通过设置在目标对象上的拨码按键或者触摸按键等进行选择指令的下发以选择所需的灵敏度等级。
第二，确定与选择指令相对应的灵敏度等级，其中，在灭火装置的数据库中存储有与不同选择指令相对应的灵敏度等级；
第三，接收到输出电压后，在确定出的灵敏度等级中查找输出电压所处的电压区间，并获取查找到的电压区间所对应的预设开度，其中，在预设数据库中存储有多个电压区间，一个电压区间对应一个预设开度；
第五：输出与预设开度相对应的开度控制指令至灭火气囊以使灭火气囊张开与差值电压相对应的预设张度。具体地，当灭火气囊中的气体发生器接收到开度控制指令时，会按照控制指令中的参数信息计算对应的气体产生量，然后按照计算出的气体产生量点燃相应量的固态燃料以将灭火剂填充到电气盒或开关柜中。
此外，本实用新型实施例还提供了一种电器设备，该电器设备可以是任何包括本实用新型实施例上述内容所提供的灭火装置的电器设备，也可以是任何采用本实用新型实施例上述内容所提供的灭火装置的控制方法的电器设备。另外，该电器设备还可以是任何包括本实用新型实施例上述内容所提供的开关柜或电气盒的电器设备。
从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了能够准确确定出电气盒或开关柜是否出现火情，进而在出现火情的情况下断开用电设备的供电，并将电气盒或开关柜内的火苗熄灭，达到了提高用电设备的安全性和延长用电设备使用寿命的效果。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种灭火装置，其特征在于，包括：
传感器单元，用于检测目标对象的环境状态并产生输出电压；
保护单元，与电源供电线连接，其中，所述电源供电线为所述目标对象的电源供电线；
灭火气囊；以及
控制板，与所述传感器单元、所述保护单元和所述灭火气囊均相连接，用于在所述输出电压大于预设电压时发送启动控制指令至所述保护单元以控制所述保护单元启动及发送开度控制指令至所述灭火气囊以控制所述灭火气囊张开与所述输出电压相对应的预设张度。
2.根据权利要求1所述的灭火装置，其特征在于，所述控制板包括：
用于接收选择指令的第一接收单元；
用于确定与所述选择指令相对应的灵敏度等级，并与所述第一接收单元相连接的第一处理单元，其中，在所述灭火装置的数据库中存储有与不同选择指令相对应的灵敏度等级；
用于接收所述输出电压，并与所述传感器单元相连接的第二接收单元；
用于在确定出的灵敏度等级中查找所述输出电压所处的电压区间，并获取查找到的电压区间所对应的预设开度，以及产生启动控制指令，并产生与所述预设开度相对应的开度控制指令，以及与所述第二接收单元和所述第一处理单元均相连接的第二处理单元，其中，在所述数据库中还存储有多个电压区间，每一个电压区间对应一个预设开度；
用于发送所述启动控制指令至所述保护单元，并与所述第二处理单元相连接的第一发送单元；以及
第二发送单元，与所述第二处理单元相连接，用于发送所述开度控制指令至所述灭火气囊，并与所述第二处理单元相连接的第二发送单元。
3.根据权利要求1所述的灭火装置，其特征在于，所述灭火气囊包括：
气囊；
灭火剂，填充在所述气囊内；以及
气体发生器，设置在所述气囊内，并与所述控制板相连接，用于在接收到所述开度控制指令后产生气体以将所述灭火剂填充到所述第一部件内。
4.根据权利要求3所述的灭火装置，其特征在于，所述气体发生器包括：
固态燃料；以及
点火部件，用于在接收到所述开度控制指令后点燃所述固态燃料以产生气体。
5.根据权利要求1所述的灭火装置，其特征在于，所述传感器单元包括以下传感器中的至少之一：
烟雾传感器、异味传感器和电光传感器。
6.一种电气盒，其特征在于，包括：
壳体；以及
灭火装置，设置在所述壳体内，其中，所述灭火装置为权利要求1至5中任一项所述的灭火装置。
7.根据权利要求6所述的电气盒，其特征在于，所述灭火装置的传感器单元设置在第一接线端子的上部，其中，所述第一接线端子为所述壳体内连接电网电压的接线端子。
8.一种开关柜，其特征在于，包括：
柜体；以及
灭火装置，设置在所述柜体内，其中，所述灭火装置为权利要求1至5中任一项所述的灭火装置。
9.根据权利要求8所述的开关柜，其特征在于，所述灭火装置的传感器单元设置在第一接线端子的上部，其中，所述第一接线端子为所述柜体内连接电网电压的接线端子。
10.一种电器设备，其特征在于，包括；
权利要求6或7所述的电气盒；或
权利要求8或9所述的开关柜。
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