CZ28711U1 - Protipožární ventilační mřížka - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká ventilačních mřížek, které samočinně dokáží zastavit šíření požáru, nebo horkého kouře a vzduchu procházejícího skrz ně.

Dosavadní stav techniky

Se stále pokročilejšími stavebními materiály a technologiemi je potřeba, aby postavené objekty větraly uměle vytvořenými ventilačními cestami. Současně je potřeba, aby do ventilačních cest nevnikala zvířata, hmyz, či větrem nesené nečistoty, nebo aby nebylo možné skrz ventilace vidět do objektu. Proto jsou ventilační cesty opatřeny mřížkami, které propustí vzduch, ale brání objektům v průniku.

Nevýhody ventilačních cest spočívají v tom, že v případě vypuknutí požáru se ventilační cesty mění v komíny a v zásobní cesty nového vzduchu, který požár podporuje. Je proto nezbytné instalovat do ventilačních cest uzavíratelné přepážky, které se v případě požáru aktivují a přeruší proudění vzduchu, či kouře.

Jsou známy systémy zahrnující nehořlavé klapky spřažené s předpjatou pružinou, která je zajištěna materiálem citlivým na teplo. Jakmile překročí teplota okolí únosnou mez, materiál citlivý na teplo povolí a předpjatá pružina se vrátí do svého rovnovážného stavu, čímž zaklapne nehořlavou klapku a přeruší ventilační cestu. Případně je klapka spřažena s bimetalovým páskem, který působením teploty nad únosnou mez změní své napružení, čímž současně změní polohu klapky z polohy otevřeno do polohy zavřeno. Vynález využívající bimetalové zavírání je prezentován např. v dokumentu FR 2627261 Al.

Jsou také známy systémy pro ventilační cesty, které mají elektronická čidla propojená se spouštěmi, ať požárních poplachů, s ovládáním protipožárních klapek, či s ovládáním hasících prostředků. Nevýhody všech výše uvedených systému spočívají vtom, že jsou konstrukčně komplikované, nákladné na výrobu, mohou se mechanicky, či elektronicky porouchat.

Některé výše uvedené nevýhody odstraňují protipožární systémy zahrnující nehořlavou zpěňovací (expanzní) hmotu. Zpěňovací hmota vlivem teploty nad únosnou mez začne expandovat a změnou svého objemu ucpe ventilační cesty. Příkladem takového řešení je například vynález uvedený v dokumentu DE 10113371 Al, ve kterém je prezentován ventil pro ventilační potrubí. Ventil je tvořen dvěma částmi upevněnými na axiální ose, procházející středem průřezu ventilačního potrubí. Vnější část je tvořena pevným terčem, který slouží k ochraně vnitřní pohyblivé části. Vnitřní část je vyplněna expanzní hmotou. Posunem obou částí po oseje regulován průtok vzduchu potrubím, pokud je vzduch horký, dojde k expanzi hmoty, která vytvoří klín mezi vnější částí a vnitřní Částí, čímž vnitřní část přimáčkne k ventilačnímu potrubí a tím jej utěsní. Podobné řešení je uvedeno například i v dokumentu GB 2488796 A.

Nevýhody výše uvedených řešení spočívají vtom, že jsou příliš složité, mají pohyblivé části, které se mohou porouchat, nejsou příliš vizuálně zdařilé, tudíž se musejí schovávat za ozdobné mřížky, a mají velkou spotřebu expanzní látky, která je nákladná.

Úkolem technického řešení je vytvoření ventilační mřížky, která by z vizuálního hlediska nepotřebovala další kryty a součásti, která by neměla žádné pohyblivé části, která by byla v čase a v klimatickém prostředí stálá, která by měla nízké výrobní náklady oproti dosavadním řešením.

Podstata technického řešení

Vytčený úkol je vyřešen pomocí protipožární mřížky vytvořené podle níže uvedeného technického řešení.

Ventilační protipožární mřížka je tvořená kulatým, nebo polygonním, nehořlavým rámečkem, který je opatřen alespoň jedním mřížováním z nehořlavých příček uchycených v rámečku.

CZ 28711 Ul

Podstata technického řešení spočívá v tom, že v rámečku a/nebo v alespoň v některých příčkách jsou vyfřézované drážky, ve kterých je zapuštěna expanzní nehořlavá hmota, přičemž je alespoň část povrchu ventilační protipožární mřížky přelepená hořlavým obalem.

Mezi výhody protipožární mřížky je možné zařadit nízké výrobní náklady, tvarovou stálost, odolnost vůči změnám klimatu, bezporuchovost, jednoduchost. Mřížování může být dimenzováno podle aplikace mřížky, např. proti průchodu zvířat, proti nasátí nečistot, či je mřížování neprůhledné. Expanzní hmota může být zalepena pod obal, takže svévolně z drážky nevypadne, přičemž obal nebrání protipožární funkci. Současně hořlavý obal může ovlivnit výsledný vzhled celé ventilační protipožární mřížky.

V dalším výhodném provedení ventilační protipožární mřížky podle technického řešení je mřížování tvořeno řadou příček, které v bočním řezu mají tvar čtyřúhelníku, jehož homí podstava a dolní podstava mají vyfrézovanou alespoň jednu drážku, uvnitř které je zapuštěna expanzní nehořlavá hmota. Toto uspořádání příček v mřížování je nejednoduší. Expanzní hmota, která dokáže až desetinásobně zvětšit svůj objem, v případě požáru ucpe průchozí oblasti mřížky a z mřížky se stane zátka ucpávající ventilační cestu.

V jiném dalším výhodném provedení ventilační protipožární mřížky podle technického řešení jsou příčky nakloněny pod ostrým úhlem vůči vodorovné rovině, přičemž jsou k rámečku na začátku a na konci řady příček uspořádány dvě doplňkové příčky mající v řezu tvar pravoúhlého trojúhelníku, které jsou opatřeny drážkou pro expanzní nehořlavou hmotu. Nakloněním příček je zamezeno průhlednosti skrz mřížku, což je vhodné například u ventilačních cest procházejících dveřmi, či rámem oken. Díky naklonění je nutné zmenšit mezery mezi rámečkem a první (a poslední) příčkou mřížování v řadě, což je provedeno doplňkovými příčkami, které jsou uspořádány přímo k rámečku. I doplňkové příčky jsou opatřeny drážkou, aby expanzní hmota dokonale uzavřela mezeru mezi příčkami.

V jiném dalším výhodném provedení ventilační protipožární mřížky podle technického řešení je mřížování je tvořeno řadou vodorovných příček s vertikálními výstupky střídavě vytvořenými na jednotlivých stranách příček a vedenými po celé délce příček, příčky mají v bočním řezu tvar připomínající ležící písmeno „Z“, kde na každém z vertikálních výstupků je vyfrézovaná alespoň jedna vodorovná drážka s expanzní nehořlavou hmotou, přičemž jsou k rámečku upevněny dvě doplňkové příčky, kde první příčka je uspořádána k rámečku na začátku řady příček a druhá doplňková příčka je uspořádána k rámečku na konci řady příček, doplňkové příčky jsou opatřeny vyfrézovanou drážkou s expanzní nehořlavou hmotou. Použití příček ve tvaru písmene „Z“ přejímá výhody z vodorovně uspořádaných příček, současně však zabraňují průhlednosti mřížkou. Tvarované příčky nechávají dostatečně proudit vzduch, ale v případě požáru díky tvarování dokonale utěsní mřížku, která vytvoří ucpávku dostatečné tloušťky.

V jiném dalším výhodném provedení ventilační protipožární mřížky podle technického řešení je drážka s expanzní nehořlavou hmotou vytvořena na protilehlé straně vertikálního výstupku příček. Vytvořením drážky pod vertikálním výstupkem se zmenší v případě požáru průchozí otvor mezi spodkem a dalším výstupkem v řadě z obou stran. Těsnost je maximální možná a tím je zaručena protipožární ochrana.

V jiném dalším výhodném provedení ventilační protipožární mřížky podle technického řešení je v rámečku proti prvnímu vertikálnímu výstupku vytvořena drážka s expanzní nehořlavou hmotou a dále proti poslednímu vertikálnímu výstupku je v rámečku vytvořena drážka s expanzní nehořlavou hmotou. Krajní průchozí otvory jsou jištěny expanzní hmotou pouze z jedné strany, což může snížit bezpečnost. Přidáním drážek do rámečku je tento nedostatek odstraněn a bezpečnost je zaručena.

V jiném dalším výhodném provedení ventilační protipožární mřížky podle technického řešení je expanzní nehořlavá hmota uspořádána ke straně vertikálního výstupku, která je blíže ke středu příčky, a dále je expanzní nehořlavá hmota uspořádána ke straně doplňkových příček bližší ke středu příček mřížování. V lomeném průchozím otvoru je expanzní hmota ukryta před mechanickým poškozením, současně v případě požáru takto umístěná hmota kompletně utěsní mřížku.

-2CZ 28711 Ul

V jiném dalším výhodném provedení ventilační protipožární mřížky podle technického řešení je hořlavý obal tvořen materiálem ze skupiny dýha, textil, papír. Obal díky hořlavosti nijak nebrání expanzní hmotě ve fungování, současně, ji ale chrání před vnějšími vlivy a před svévolným uvolněním z drážek. Obal je s výhodou opatřen povrchovou úpravou ze skupiny potisk, barevná úprava, rytí, textura. Takže lze protipožární ventilační mřížku vizuálně upravovat přesně podle místa aplikace. Mřížka může díky povrchové úpravě splynout se dřevem, cihlami, atp.

V neposlední řadě je výhodné provedení ventilační protipožární mřížky podle technického řešení, ve kterém jsou rámeček a příčky vyrobeny z materiálu ze skupiny Grenamat, šamot, směs expandovaného vermikulitu a žáruvzdorného pojivá. Případně je mřížka vyrobena z dubového a bukového dřeva. Materiál je výborně tvárný, snadno obrobitelný a odolný do teplot pohybujících se do výše okolo 1200 °C.

Ventilační protipožární mřížka vytvořená podle technického řešení má nízké výrobní náklady, velmi vysokou efektivitu při přerušení ventilačních cest, vizuální variabilitu, časovou stálost, odolnost proti klimatickým vlivům a vysokou funkční spolehlivost.

Objasnění výkresů

Uvedené technické řešení bude blíže objasněno na následujících vyobrazeních, kde:

obr. 1 znázorňuje pohled na mřížku a její řez s vodorovnými příčkami s obdélníkovým průřezem, obr. 2 znázorňuje pohled na mřížku a její řez s nakloněnými příčkami, obr. 3 znázorňuje pohled na mřížku a její řez s příčkami s vertikálními výstupky připomínající ležící písmeno „Z“, obr. 4 znázorňuje pohled na protipožární ventilační mřížku se svislými výztužnými příčkami v mřížování.

Příklad uskutečnění technického řešení

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení technického řešení na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících nároků na ochranu.

Ventilační protipožární mřížka I vyobrazená na obr. 1 má čtvercový rámeček 2. Mřížování ventilační protipožární mřížky i je tvořeno vodorovnými příčkami 3, které mají na vyobrazeném řezu B-B obdélníkový tvar. Na příčkách 3 jsou po celé délce vytvořeny drážky 4, ve kterých je uložena expanzní hmota 8. Ve vyobrazeném obdélníkovém průřezu se tyto drážky 4 jeví jako dvě vybrání na homí podstavě a jako a dvě vybrání na dolní podstavě. Drážky 4 s expanzní hmotou 8 jsou ukryty pod hořlavým obalem 5 vyrobeným z voskem napuštěného tvrdého papíru. V jiném příkladu provedení je hořlavý obal 5 tvořen dýhou.

Expanzní hmota 8 změní svůj objem několikanásobně, proto je nezbytné, aby celková velikost průchozí mezery mezi drážkami 4 nebyla větší, než je mocnost expanzní hmoty 8 po vypěnění, v případě umístění hmoty 8 na protilehlých stranách mezery je přípustná velikost mezery mezi vodorovnými příčkami 3 zdvojnásobena.

Na obr. 2 je vyobrazena protipožární ventilační mřížka I, která brání viditelnosti skrz. Toho je docíleno nakloněním příček 3 o úhel velikosti 40° od vodorovné roviny. Současně však vznikne mezi rámečkem 2 a první příčkou 3 mřížování, a dále mezi rámečkem 2 a poslední příčkou 3 mřížování, velká mezera, kterou expanzní hmota 8 v případě požáru nemusí zcela vyplnit a utěsnit. Z těchto důvodů je k rámečku 2 upevněna doplňková příčka 6. Doplňková příčka 6 má tvar pravoúhlého trojúhelníku, ve kterém úhel mezi odvěsnou spojenou ležící na rámečku a přeponou

-3CZ 28711 Ul odpovídá velikosti úhlu naklonění příček 3. Na doplňkové příčce 6 jsou rovněž drážky 4 pro expanzní hmotu 8, čímž je i tato krajní pozice kompletně utěsněna.

Na obr. 3 je vyobrazen příklad ventilační protipožární mřížky I, jejíž příčky 3 mřížování mají průřez tvaru ležícího písmene „Z“. Vertikální výstupky 7 příčky 3 jsou u každé strany příčky 3 směrovány nahoru nebo dolů, přičemž je na vertikálním výstupku 7 vytvořena drážka 4 pro expanzní hmotu 8. Expanzní hmota 8 je ukryta pod hořlavým obalem 5 z dýhy. Mezi krajními příčkami 3 a rámečkem 2 kvůli tvaru příček 3 s vertikálními výstupky 7 vznikne širší mezera. Ta je eliminována doplňkovými příčkami 6, které jsou připevněny k rámečku 2. Doplňkové příčky 6 mají tvar vertikálního výstupku 7 a jsou opatřeny drážkou 4 s expanzní hmotou 8.

Pro maximalizaci efektu utěsnění může být na svislých stranách vertikálních výstupků 7 orientovaných ke středu mřížky 1 nanesena přidaná vrstva expanzní hmoty 8, která v případě požáru vyplní mezeru mezi příčkami 3.

V příkladu provedení vyobrazeném na obr. 4 má mřížování protipožární mřížky 1 velký plošný obsah. Vodorovné příčky 3, které by mohli mít tendenci se prohýbat, jsou vyztuženy alespoň jednou svislou příčkou 9, která je rovněž opatřena vyfrézovanou drážkou 4 pro expanzní protipožární hmotu 8, přičemž je v rámci celého mřížování obalena hořlavým obalem 5.

Expanzní hmota 8 je vytvořena na bázi grafitu a je distribuována ve formě pásků, které lze jednoduše vkládat do vyfrézo váných drážek 4. Materiál mřížky I a příček 3 a 7 je např. v těchto příkladech provedení zcela nehořlavý šamot, čije materiál tvořen bukovým, nebo dubovým, dřevem, které spadá do kategorie těžce hořlavých materiálů s časově omezenou, avšak nezanedbatelnou, nehořlavostí. Tvrdé dřevo je dobře obrobitelné a odolává biologické degradaci po dobu až 20 let.

Průmyslová využitelnost

Ventilační protipožární mřížka podle technického řešení nalezne uplatnění při výrobě protipožárních dveří a ventilačních systémů, zejména ve stavebnictví.

Claims (11)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Ventilační protipožární mřížka (1) tvořená kulatým, nebo polygonním, nehořlavým rámečkem (2), který je opatřen alespoň jedním mřížováním z nehořlavých příček (3) uchycených v rámečku (2), vyznačující se tím, že v rámečku (2) a/nebo v alespoň v některých příčkách (3) jsou vyfrézované drážky (4), ve kterých je zapuštěna expanzní nehořlavá hmota (8), přičemž je alespoň část povrchu ventilační protipožární mřížky (1) přelepená hořlavým obalem (5)·
2. 2. Ventilační protipožární mřížka podle nároku 1, vyznačující se tím, že mřížování je tvořeno řadou příček (3), které v bočním řezu mají tvar čtyřúhelníku, jehož homí podstava a dolní podstava mají vyfrézo vanou alespoň jednu drážku (4).
3. 3. Ventilační protipožární mřížka podle nároku 2, vyznačující se tím, že příčky (3) jsou nakloněny pod ostrým úhlem vůči vodorovné rovině, přičemž jsou k rámečku (2) na začátku a na konci řady příček uspořádány dvě doplňkové příčky (6) mající v řezu tvar pravoúhlého trojúhelníku, které jsou opatřeny drážkou (4).
4. 4. Ventilační protipožární mřížka podle nároku 1, vyznačující se tím, že mřížování je tvořeno řadou vodorovných příček (3) s vertikálními výstupky (7) střídavě vytvořenými na jednotlivých stranách příček (3) a vedenými po celé délce příček (3), příčky (3) mají v bočním řezu tvar připomínající ležící písmeno „Z“, kde na každém z vertikálních výstupků (7) je vyfrézovaná alespoň jedna vodorovná drážka (4), přičemž jsou k rámečku (2) upevněny dvě doplň-4CZ 28711 U1 kove příčky (6), kde první doplňková příčka (6) je uspořádána k rámečku (2) na začátku řady příček (3) a druhá doplňková příčka (6) je uspořádána k rámečku (2) na konci řady příček (3), doplňkové příčky (6) jsou opatřeny vyfrézovanou drážkou (4).
5. 5. Ventilační protipožární mřížka podle nároku 4, vyznačující se tím, že drážka (4) je vytvořena spodku vertikálního výstupku (7) alespoň některých příček (3).
6. 6. Ventilační protipožární mřížka podle nároku 5, vyznačující se tím, že v rámečku (2) je proti vertikálnímu výstupku (7) prvnímu v řadě příček (3) vytvořena drážka (4) a dále proti vertikálnímu výstupku (7) poslednímu v řadě příček (3) je v rámečku vytvořena drážka (4).
7. 7. Ventilační protipožární mřížka podle alespoň některého z nároků 4 až 6, vyznačující se tím, že expanzní nehořlavá hmota (8) je uspořádána ke straně vertikálního výstupku (7), která je blíže ke středu příčky (3) mřížování, a dále je expanzní nehořlavá hmota (8) uspořádána ke straně doplňkových příček (6) bližší ke středu příček (3) mřížování.
8. 8. Ventilační protipožární mřížka podle alespoň některého z nároků laž7, vyznačující se tím, že v mřížování se nachází alespoň jedna výstužná svislá příčka (9), která je opatřena alespoň jednou drážkou (4) s expanzní nehořlavou hmotou (8).
9. 9. Ventilační protipožární mřížka podle alespoň některého z nároků laž8, vyznačující se tím, že hořlavý obal (5) je tvořen materiálem ze skupiny dýha, textil, papír.
10. 10. Ventilační protipožární mřížka podle alespoň některého z nároků laž9, vyznačující se tím, že hořlavý obal (5) je opatřen povrchovou úpravou ze skupiny potisk, barevná úprava, rytí, textura.
11. 11. Ventilační protipožární mřížka podle alespoň některého z nároků lažlO, vyznačující se tím, že rámeček (2) a příčky (3, 6) jsou vyrobeny z nehořlavého materiálu ze skupiny Grenamat, šamot, směs expandovaného vermikulitu a žáruvzdorného pojivá, nebo z těžce hořlavého materiálu bukové dřevo, dubové dřevo.

    4 výkresy

    Seznam vztahových značek:

    1 ventilační protipožární mřížka

    2 rámeček

    3 příčka mřížování

    4 drážka pro expanzní hmotu

    5 hořlavý obal

    6 doplňková mřížka

    7 vertikální výstupek

    8 expanzní nehořlavá hmota

    9 svislá příčka mřížování.