CN2590605Y - 自动跟踪式干粉灭火器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动跟踪式干粉灭火器，为解决利用率低、扑救不及时的问题而设计，其结构是将干粉灭火器装在挂板座上，挂板座底板上装有驱动干粉灭火器旋转的慢速电机，在干粉灭火器顶部设有护罩，护罩内设有控制灭火器阀针开启的控制机构，护罩外侧设置有水平电子眼，灭火器的喷嘴软管穿出护罩，在喷嘴软管上套接有滑板和装有垂直电子眼的条板，在挂板座顶板上装有控制滑板升降的慢速电机，控制电路中装有温度传感器和烟雾传感器。本实用新型充分提高了干粉灭火器的利用率，实现了火灾的及时扑救，将损失减少到最低程度。

Description

自动跟踪式干粉灭火器

本实用新型涉及一种干粉灭火器，具体地说是一种自动跟踪式干粉灭火器。

干粉灭火器目前已广泛配置在各类房屋建筑、运输工具等多种场合，以便用来及时扑灭随时可能发生的火灾。但是，现有的干粉灭火器均需要由人工操作实施灭火工作，而大多数的火灾却是在无人知晓的情况下发生的。等到人们赶来救火时，往往火势已猛，此时再用干粉灭火器灭火，常常不足以扑灭大火，从而造成巨大的物质损失或人员伤亡。由此也可看出，干粉灭火器的利用率实际是很低的。

本实用新型的目的就是提供一种可自动操作的智能型自动跟踪式干粉灭火器，以在火灾初起时，即可使干粉灭火器自动实施灭火工作，从而及时扑灭火灾，最大限度地减少物质损失和人员伤亡。

本实用新型是这样实现的：将干粉灭火器安装在挂板座上，在挂板座底板上装有可驱动干粉灭火器沿纵向中心轴旋转的慢速电机，在干粉灭火器顶部与挂板座顶板之间设有护罩，护罩内设有控制灭火器阀针开启的控制机构，护罩外侧设置有水平电子眼，灭火器的喷嘴软管穿出护罩，在喷嘴软管上套接有滑板和装有垂直电子眼的条板，在挂板座顶板上装有控制滑板升降的慢速电机，各电机、控制机构以及电子眼均与控制电路电连接，在控制电路中还装有温度传感器和烟雾传感器。将本装置悬挂在房屋建筑的室内墙壁上，如果房屋内起火，则温度传感器和烟雾传感器对烟雾、温度和火光进行自动探测，并自动寻找火源的根部位置，然后自动打开干粉灭火器实施喷粉灭火，从而在起火的第一时间内将火灾消灭，以有效地减少因扑救不及时形成火势蔓延而造成的各类损失。

本实用新型将原有普遍配置的、形成死物的干粉灭火器转变成为具有智能化的自动操作装置，充分提高了干粉灭火器的利用率，并可由此实现火灾的及时扑救，将损失减少到最低程度。

下面结合附图对本实用新型做进一步详述。

图1、图2是本实用新型的主视图和侧视图。

图3是护罩的俯视图。

图4是本实用新型控制电路的电路框图。

图5是控制电路中稳压电源及自动充电电路的电原理图。

图6、图7是控制电路中水平和垂直电子眼电路的电原理图。

图8是控制电路中灭火器阀针控制电路的电原理图。

图9、图10是控制电路中水平和垂直喷粉程序控制器的电原理图。

图11是控制电路中温度和烟雾传感驱动和报警电路的电原理图。

如图1、图2所示，挂板座9为带上顶板和下底板并有斜侧护板的壁挂板，内装干粉灭火器8。在挂板座的底板上装有慢速电机12。在干粉灭火器8的底部有支撑托板10，托板中心轴与挂板座9底板上的电机轴相接，相接部分通过盖板11支撑。当慢速电机12旋转时，托板10受控带动干粉灭火器8沿纵向中心轴旋转，以使灭火器喷嘴实现水平转动。在干粉灭火器8的顶部与挂板座的顶板之间设有护罩3，护罩的顶面由挂板座顶板上的螺钉1穿过定位螺母2予以中心定位，以使护罩3可随干粉灭火器8同步转动。

在护罩3内装有控制灭火器阀针7开启的控制机构。该机构可以是电磁阀，但为降低启动电流，保证灭火器开启的可靠性，灭火器阀针控制机构最好是由慢速电机4和丝母压板6组成，慢速电机4固定在护罩3的内顶面，电机轴上有螺纹，旋接丝母压板6，丝母压板设置在阀针7的上部，并支撑在与护罩3相接的档板5中间。由于慢速电机的输出力矩很大，所以当其启动旋转后，会带动丝母压板6对阀针7施以很大的压力，从而确保干粉灭火器8的可靠开启。

图2中，在护罩3外侧设置有水平电子眼13，该电子眼是在护罩3外侧正面同一高度均布的六只红外接收管13，中间有一竖直遮光板20设在喷嘴软管18的正上方(图3所示)。竖直遮光板20相当于一个鼻子，以使水平电子眼根据其两侧接收的光强差异，通过慢速电机12自动调整喷嘴的水平方向，以使喷嘴对准火源，实现水平方向的自动跟踪。

在喷嘴软管18上套接有滑板15和条板17，在条板17上装有垂直电子眼19。垂直电子眼是在条板17上下分装的四只红外接收管19。垂直电子眼19也是根据上下接收的光强差异，通过驱动装置来调整喷嘴的上扬和下俯角度，实现喷嘴在垂直方向的自动跟踪。

在喷嘴软管18上套接的滑板15，其上端背面连接有螺母16，在挂板座9顶面安装的慢速电机14的电机轴上有螺纹，旋接在螺母16上。电机14旋转，螺母16随之升降，带动滑板15同时升降，使在滑板上套接的喷嘴改变上扬和下俯的角度，以实现垂直跟踪。

本装置各部分动作的实现，均是由控制电路操作控制的。控制电路用以连接电源和各电机及电子眼，并根据电子眼的观测信号，控制电机实施自动跟踪和自动喷粉灭火操作。其结构框图如图4所示，是由温度传感器和烟雾传感器分别驱动水平电子眼电路和垂直电子眼电路，水平电子眼电路和垂直电子眼电路共同作用于灭火器阀针控制电路，并分别与灭火器阀针控制电路输出共同控制水平喷粉程序控制器和垂直喷粉程序控制器，稳压电源及自动充电电路为各部分提供工作电源。

本装置控制电路的工作原理如下：

首先，本实用新型采用交直流双重供电，控制电路中稳压电源及自动充电电路(如图5所示)的工作过程是：当市电正常供电时，电路系统由市电经变压器B降压，二极管D₁、D₂全波整流及IC₁稳压集成电路输出稳恒直流并向时基器555集成电路IC₂提供+12V直流电源，C₁、C₂为滤波电容。IC₂的输出脉冲经电阻R₄为三极管T₁、T₂提供基极电流，经复合放大后做为蓄电池的脉冲充电电流，D₄为隔离二极管，发光二极管LED₁为充电指示灯，R₁₂为限流电阻。

二极管D₁、D₂全波整流后的直流电流经C₁滤波后向蓄电池提供正向充电电流，负极则由复合三极管T₁、T₂及二极管D₄提供。其充电的脉冲宽度则由电阻R₂及电容C₃决定。如果R₂阻值远大于R₁，该时基器的输出近似为方波。二极管D₃、电阻R₃、电容C₅串接后，并接于端子DZ₁、DZ₂之间(即蓄电池两端)，并使C₅两端电压被充至接近电池的电压。该电压基本代表蓄电池的充电、放电、亏电等各阶段的电压，并用作为红外探测器的基准电压。电阻R₅、稳压管DW₁、DW₂串联后并接于C₅两端，如果选取DW₁(V)+DW₂(V)≤蓄电池的标准电压，那么在S₁、S₂两节点将产生两个基本稳定的基准电压，而R₅两端电压将跟随电池的充电和放电状态而变化。又因为R₆、W₁、R₈串联后并接到S₁与S₃两端(R₆＝R₈)，故此，电位器W₁中点电压将随电池的电压而变化。该变化电压再经R₇接至三极管T₃的基极，而T₃的发射极接S₂点。此时如果电池被充至15V时，调整W₁至输出电压高于S₂点电压0.4-0.65V，那么三极管T₃将导通，其集电极电流经电阻R₉为T₄提供正向基极电流，使得T₄也饱和导通，而T₄的集电极将变成高电位，并经二极管D₅、电阻R₁₀给T₃提供基极电流，并使T₃、T₄两管均处于稳定饱和导通状态(二极管D₆、电阻R₁₁、发光二极管LED₁是电池充满指示电路)。同时，T₄集电极的高电位经二极管D₁₃、电阻R₄₀给三极管T₁₄提供基极电流而饱和，并使IC₂输出的充电脉冲信号被短路，迫使T₁、T₂两管截止而停止充电。

而当蓄电池在继续使用后电压再次下降，使电位器W₁中点输出电压明显下降时，R₁₀与R₇的分压值≤S₂点电压(即T₃发射极电压)时，T₃将被迫截止，T₄也截止，两管均退出饱和，而T₁₄也截止，T₁、T₂便开始工作并对蓄电池恢复充电。能够使充电器恢复充电的电池电压即为回充电压，其大小由电阻R₇的阻值决定：其值越大，回充电压就越低；而充电时的终止电压则由W₁决定，电位器向上调，则终止电压下降；反之则上升。

控制电路中红外线探测水平电子眼电路(如图6所示)是由12V蓄电池直接供电；电路的感光(红外线)元件由六只红外光电接收管GM₁～GM₆串并联组成。其中GM₁～GM₃做为遮光板(鼻子)左侧的电子眼，GM₄～GM₆为鼻右侧电子眼。六只电子眼均按30°角均匀分布，共形成180°视角，用于对水平方向的探测。垂直方向的探测，则只需四只眼GM₇～GM₁₀形成120°视角(如图7所示)，而其他电路及工作原理则完全相同。

其工作原理是：当有火灾(或红外线)出现时，首先被电子眼感知，但由于鼻子的遮光作用(由于鼻子两侧的光线强度不可能绝对相等)，这就使得Z点电位不在电源电压的中点上，如果鼻子左侧光线强，即GM₁～GM₃接收光线强，就会使Z点电位向上偏离，运放IC_3-1的同相端电位上升，而IC_3-1的输出端变为高电位从而使T₅导通，继电器J₁吸合，并接通水平旋转电机M₁向左旋转，使得电子眼(连同灭火器喷嘴同时旋转)，直至右侧电子眼所接收到的红外线强度与左侧相同时，便停止转动，反之则向另一方向转动。

控制电路中灭火器喷头水平喷粉程序控制器电路(如图9所示)是由时基器电路IC₄组成双稳态工作方式，并由二个限位开关XW₁、XW₂进行电路切换及方向转换。时基器IC₄的输入端电阻R₂₃、R₂₄阻值对称，电容C₁₁、C₁₂的容量也相同。当电路通电时，如两限位开关XW₁、XW₂均处于开路状态，其输出端3脚电位的高低决定于输入端的差值触发作用。当输出端为高电位时，继电器J₃通电吸合，此时，+12V直流电可经J_3-1a触点及J_4-1a触点接电机M₁上端，而负极(地)则经J_Q-2、J_3-2a、J_4-2a接至电机M₁下端，从而带动喷嘴作左右方向的慢速移动，直至喷嘴接触限位开关XW₁时，时基器电路被反向触发，输出端变为低电位，继电器J₃释放它的常闭触点，以使M₁得到反向电压而反转，并以此循环。本程序控制器电路的作用，是使灭火器的喷嘴能够对准火源根部，实施往复的喷粉操作，以便有效地扑灭火源。

水平旋转电机M₁的工作同时受到J_Q和J₄两个继电器的控制，J_Q的作用是必须在接收到烟雾或超温信号后方能启动M₁电机，J₄的作用是当其吸合时电机M₁由程控电路控制，在J₄未吸合前则由电子眼电路控制。而J₄的吸合条件是仅当电子眼移动停止后方可。

灭火器喷头垂直喷粉程序控制器电路如图10所示，其工作原理与上述的水平喷粉程序控制器完全相同。

图8是灭火器阀针控制电路，该部分电路是由555时基器IC₅组成单稳态电路，其输入端由二极管D₇-D₁₀组成四与门电路，四与门的输入端SC₁一SC₄是与图6、图7中的水平和垂直电子眼的四路输出端相接，当电子眼任一输出端为高电位时，均可通过J_Q常开触点(该触点是当有烟雾或超温信号时闭合)和电阻R₂₈使三极管T₈导通，并经R₂₉对电容C₁₇放电，使IC₅的2、6脚电位低于1/3V_DD时，输出端3脚为高电位，再经R₃₃使T₉导通，再经按钮AN_1-2常闭点接通慢速电机M₂，使之旋转，通过与电机轴连接的丝母压板，使灭火器阀针打开并喷粉。

二极管四与门电路的输出端另一路经R₂₇接三极管T₇的基极，使T₇饱和导通，迫使时基器IC₅强迫复位，即不能输出高电位，只有当与门输入信号取消后方可导通，并延时自动关断。三极管T₆和电阻R₂₆、R₂₅、电容C₁₅是在开机通电的初期，为T₇提供基极电流而迫使555时基器IC₅强行复位，以防止灭火器在接电时被误开启。

继电器J₄、J₄′和可控硅SCR、电阻R₃₂构成信号切断后才能打开的电路，用来进行电子眼电路的控制与程序控制器控制的切换。因为，当灭火器开始喷粉时，各电子眼将因探测不到红外线而均不起作用，此时就需要转由两喷粉程序控制器控制电机M₁和M₃的旋转，使灭火器喷嘴按照设定的程序，进行往复的连续喷粉操作。

按钮AN₁是手动复位按钮。

控制电路中温度和烟雾传感驱动和报警电路如图11所示，该电路受控于烟雾传感器G_Y和温度传感器G_W。当这两种传感器接收到信号后，首先经二极管D₁₁、D₁₂和电阻R₃₄使T₁₁导通，T₁₀随之导通。T₁₀的集电极变成高电位，并经R₃₅反馈电阻使两三极管均自锁导通，同时供给报警语音集成电路IC₆的电源，使之发出报警信号，再经T₁₂、T₁₃放大，由扬声器Y发出音响警报；同时T₁₀集电极的高电位又通过R₄₁使T₁₅导通、J_Q吸合，来控制水平与垂直旋转电机的工作。

Claims (7)

1、一种自动跟踪式干粉灭火器，包括有干粉灭火器(8)，其特征在于干粉灭火器安装在挂板座(9)上，在挂板座(9)底板上装有可驱动干粉灭火器沿纵向中心轴旋转的慢速电机(12)，在干粉灭火器顶部与挂板座(9)顶板之间设有护罩(3)，护罩内设有控制灭火器阀针开启的控制机构(4、6)，护罩外侧设置有水平电子眼(13)，灭火器的喷嘴软管(18)穿出护罩，在喷嘴软管(18)上套接有滑板(15)和装有垂直电子眼(19)的条板(17)，在挂板座(9)顶板上装有控制滑板(15)升降的慢速电机(14)，各电机、控制机构以及电子眼均与控制电路电连接，在控制电路中还装有温度传感器G_W和烟雾传感器G_Y。

2、根据权利要求1所述的自动跟踪式干粉灭火器，其特征在于在干粉灭火器(8)的底部有支撑托板(10)，托板中心轴与挂板座(9)底板上的电机轴相接。

3、根据权利要求1所述的自动跟踪式干粉灭火器，其特征在于所述的灭火器阀针控制机构由慢速电机(4)和丝母压板(6)组成，慢速电机(4)固定在护罩(3)的内顶面，电机轴上有螺纹，旋接丝母压板(6)，丝母压板设置在阀针上部，并支撑在与护罩(3)相接的档板(5)中间。

4、根据权利要求1所述的自动跟踪式干粉灭火器，其特征在于所述的水平电子眼是在护罩(3)外侧正面同一高度均布的六只红外接收管(13)，中间有一竖直遮光板(20)设在喷嘴软管(18)的正上方。

5、根据权利要求1所述的自动跟踪式干粉灭火器，其特征在于所述的垂直电子眼是在条板(17)上下分装的四只红外接收管(19)。

6、根据权利要求1所述的自动跟踪式干粉灭火器，其特征在于喷嘴软管(18)上套接的滑板(15)，其上端背面连接有螺母(16)，在挂板座(9)顶面安装的慢速电机(14)的电机轴上有螺纹，旋接在螺母(16)上。

7、根据权利要求1所述的自动跟踪式干粉灭火器，其特征在于控制电路是由温度传感器和烟雾传感器分别驱动水平电子眼电路和垂直电子眼电路，水平电子眼电路和垂直电子眼电路共同作用于灭火器控制阀电路，并分别与灭火器控制阀电路输出共同控制水平喷粉程序控制器和垂直喷粉程序控制器，稳压电源及自动充电电路为各部分提供工作电源。

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