PL232566B1 - Zawór sterujący ciśnieniem zasilania sprężonym powietrzem siłowników pneumatycznych mechanizmu otwierająco-zamykającego klapy oddymiającej z funkcją wentylacji - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zawór sterujący ciśnieniem zasilania sprężonym powietrzem siłowników pneumatycznych mechanizmu otwierająco-zamykającego klapy oddymiającej z funkcją wentylacji.

Klapy oddymiające są samoczynnymi urządzeniami zarówno oddymiającymi jak i oddymiająco-wentylacyjnymi, a ich podstawową funkcją jest odprowadzanie z zamkniętych pomieszczeń, zwłaszcza hal produkcyjnych, hal magazynowych, budynków użyteczności publicznej dymów, gazów pożarowych i energii cieplnej powstałych w czasie pożaru na zewnątrz tych obiektów, przyczyniając się do ochrony życia i mienia przez utrzymanie dróg ewakuacyjnych w stanie małego zadymienia i ułatwienie zwalczania ognia.

Znana jest z publikacji na stronie internetowej (http://rewa.com.pl) klapa oddymiająca uruchamiana siłownikiem pneumatycznym sterowanym za pomocą termobezpiecznika alkoholowego, centralki automatycznego wykrywania zadymienia i skrzynki sterowniczej, która wyposażona jest w dodatkowy siłownik elektryczny 230 V, służący do uchylania wieka tej klapy, co pozwala na naturalną wentylację danego obiektu budowlanego, przy czym uruchomienia tej wentylacji dokonuje się ręcznie za pomocą specjalnego przełącznika do przewietrzania.

Znana jest również z publikacji na stronie internetowej (http://pcpartners.pl/) klapa pneumatyczna z przewietrzaniem połączona przegubowo z siłownikiem pneumatycznym otwierającym tę klapę w przypadku oddymiania oraz z siłownikiem elektrycznym 230 V/Ac uchylającym tę klapę w przypadku konieczności przewietrzania danego obiektu budowlanego. Siłownik pneumatyczny połączony jest za pomocą instalacji pneumatycznej w postaci rurek miedzianych poprzez termowyzwalacz butli CO2 ze skrzynką alarmową, wyposażoną w termowyzwalacz elektryczny, ręczną dźwignię alarmową i nabój z CO2, przy czym ta skrzynka alarmowa połączona jest z centralą systemu przeciwpożarowego, sprzężoną z ręcznym przyciskiem alarmowym i z czujką dymową. Z kolei siłownik elektryczny tej klapy połączony jest z centralą pogodową sprzężoną elektrycznie z przyciskiem sterowania przewietrzaniem oraz z czujką pogodową.

W obu tych rozwiązaniach technicznych elementem napędowym mechanizmu otwierającego klapę dymową jest siłownik hydrauliczny, a energię do otwarcia tej klapy zapewniają naboje gazowe zawierające sprężony gaz CO2, natomiast środkiem napędzającym mechanizmu uchylającego tę klapę w przypadku przewietrzania jest siłownik elektryczny, wymagający stosowania oddzielnej instalacji elektrycznej, co stanowi o niedogodności tych rozwiązań.

Dotychczas nie są znane mechanizmy otwierająco-zamykające klap oddymiających wyposażone w uniwersalny zawór sterujący ciśnieniem zasilania sprężonym powietrzem dwóch siłowników pneumatycznych, powodujących otwieranie tej klapy w przypadku konieczności oddymiania związanego z pożarem danego obiektu budowlanego lub konieczności wentylacji tego obiektu.

Zatem celem wynalazku jest opracowanie prostej w budowie i zwartej konstrukcji zaworu sterującego, zaspokajającej od dawna oczekiwane potrzeby użytkowników klap oddymiająco-wentylacyjnych. Zawór ten winien pozwalać na zasilanie dwóch siłowników pneumatycznych klapy oddymiająco-wentylacyjnej, każdego z nich za pomocą jednego przewodu ciśnieniowego, połączonego z tym zaworem sterującym.

Istota zaworu sterującego ciśnieniem zasilania sprężonym powietrzem siłowników pneumatycznych mechanizmu otwierająco-zamykającego klapy oddymiającej z funkcją wentylacji charakteryzuje się tym, że posiada on monolityczny korpus z wykonanym w nim okrągłym trójstopniowym przelotowym otworem i dwa prostopadle usytuowane do niego oraz obok siebie dwustopniowe otwory, przy czym zarówno oba końce otworu trójstopniowego o najmniejszej i największej średnicy jak i górne końce otworów dwustopniowych o większej ich średnicy są nagwintowane. Ponadto w środkowej części otworu przelotowego osadzony jest przesuwnie suwak, na którego odsądzeniu o mniejszej średnicy osadzona jest ściskana sprężyna śrubowa, a na przeciwległym jego czole wykonany jest osiowy otwór, którego koniec połączony jest z prostopadle usytuowanym do niego przelotowym otworem. Z kolei w nagwintowany koniec otworu przelotowego wkręcona jest złączka tulejowa, a w nagwintowany koniec otworu o największej średnicy tego otworu przelotowego wkręcona jest tulejka z wkręconym w nią nagwintowanym kołkiem, których wewnętrzne czoła są zlicowane ze sobą, zaś w nagwintowane dwustopniowe otwory wkręcone są analogiczne złączki tulejkowe. Korzystnym jest, gdy na tulejkę wkręconą w otwór o największej średnicy otworu przelotowego nakręcona jest nakrętka kontrująca przylegająca do czoła korpusu, a na kołek wkręcony w tą tulejkę nakręcona jest nakrętka kontrująca, przylegająca do

PL 232 566 B1 zewnętrznego czoła tulejki. Korzystnym jest także, gdy suwak tego zaworu na swym obwodzie ma wykonane kanałki z osadzonymi w nich uszczelkami o-ringowymi, usytuowanymi naprzeciw prostopadle usytuowanych do otworu przelotowego obu dwustopniowych otworów korpusu jak również, gdy na nagwintowane końce tulejkowych złączek nakręcone są elementy tulejkowe z odsadzeniami wewnętrznymi, a pomiędzy nimi umieszczone są przewody rurkowe.

Zawór sterujący według wynalazku odznacza się wieloma zaletami gdyż, oprócz prostej i zwartej jego konstrukcji minimalizującej koszty jego wytwarzania, umożliwia zasilanie tylko za pomocą jednego przewodu dwóch siłowników pneumatycznych, wykorzystując w tym celu różnicę ciśnień sprężonego powietrza, a mianowicie ciśnieniem powyżej 1MPa zasilany jest siłownik oddymiający, a ciśnieniem do 0,8 MPa siłownik wentylacyjny. Poza tym zawór ten połączony jest ze skrzynką sterującą wyposażoną w urządzenia sterujące połączone z nabojem ze sprężonym CO2, przeznaczonym do zasilania siłownika pneumatycznego, przy czym nabój ten dodano tak, aby w instalacji ciśnienie robocze wynosiło powyżej 1 MPa. Z kolei urządzenia sterujące skrzynki sterującej połączone z kompresorem podającym ciśnienie powietrza poniżej 0,8 MPa, którym zasilany jest siłownik wentylacyjny zawór sterujący według wynalazku rozpoznaje panujące ciśnienie w instalacji pneumatycznej powodując, że przy ciśnieniu do 0,8 MPa suwak tego zaworu przesuwa się w stronę złączki zasilającej ten zawór i sprężone powietrze jest przesyłane do siłownika wentylacyjnego, natomiast gdy ciśnienie to wzrośnie powyżej 0,8 MPa sprężyna walcowa naciskana tym suwakiem zostaje ściśnięta i suwak ten przesuwa się, powodując zasilanie siłownika oddymiającego, a siłownik wentylacyjny w tym czasie zostaje pozbawiony zasilania.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładzie jego wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zawór sterujący ciśnieniem zasilania siłowników pneumatycznych mechanizmu otwierająco-zamykającego klapy oddymiającej z funkcją przewietrzania w widoku perspektywicznym, fig. 2 - ten sam zawór sterujący w widoku z góry, fig. 3 - ten sam zawór sterujący w czasie zasilania pierwszego siłownika pneumatycznego sprężonym powietrzem i otwierania klapy w celu oddymiania w przekroju pionowym wzdłuż linii A-A, fig. 4 - ten sam zawór sterujący w czasie zasilania drugiego siłownika pneumatycznego sprężonym powietrzem i uchylania klapy tylko w celu odpowietrzania (wentylacji) w tym samym przekroju wzdłuż linii A-A, fig. 5 - ten sam zawór sterujący w stanie rozłożenia jego elementów składowych w widoku perspektywicznym, a fig. 6 - uproszczony schemat ideowo-blokowy połączenia tego zaworu z elementami mechanizmu otwierająco-zamykającego klapę oraz z układem zasilania i sterowania tego zaworu.

Zawór sterujący według wynalazku posiada prostopadłościenny korpus 1 o prostokątnej podstawie 2, w którym wykonany jest okrągły przelotowy otwór o trójstopniowej średnicy z nagwintowanymi obu jego końcami 4 i 5 o najmniejszej i największej średnicy oraz dwa prostopadle usytuowane do niego i obok siebie analogiczne nagwintowane otwory 6 i 7, w których dnach 8 i 9 wykonane są współosiowo usytuowane przelotowe otwory 10 i 11, połączone z otworem 3 z osadzonym w nim szczelinie walcowym suwakiem 12 o dwustopniowej średnicy, wyposażonym w trzy o-ringowe uszczelki 13, osadzone w jego obwodowych kanałkach 14. Na wewnętrznym odsadzeniu 15 tego suwaka o mniejszej średnicy osadzony jest jeden koniec sprężyny walcowej - ściskanej 16, której drugi koniec umieszczony jest w wewnętrznym nagwintowanym końcu 5 otworu 3 i przylega do czoła wkręconej w ten koniec tulejki 17 i wkręconego w nią kołka 18, przy czym na tę tulejkę nakręcona jest nakrętka kontrująca 19 dociśnięta do czoła korpusu 1, a na wystający na zewnątrz nagwintowany kołek 18 nakręcona jest nakrętka kontrująca 20, przylegająca do zewnętrznego czoła tulejki 17. Z kolei w przednim czole suwaka 12 wykonany jest współosiowo nieprzelotowy otwór 21, którego koniec usytuowany pomiędzy drugą a trzecią o-ringową uszczelką 13 połączony jest z prostopadle usytuowanymi do siebie przelotowymi okrągłymi otworami 22 i 22' zakończonymi gniazdem 23 o profilu stożków ściętych, zlicowanymi z zewnętrzną powierzchnią suwaka 12. Poza tym w przedni nagwintowany koniec otworu 3 korpusu 1 wkręcony jest jeden nagwintowany koniec tulejowej złączki 24 z zewnętrznym odsadzeniem sześciobocznym 25 przylegającym do przedniego czoła korpusu 1, a na jej zewnętrzny nagwintowany koniec 26 nakręcony jest element tulejkowy 27 z odsadzeniem wewnętrznym 28, pomiędzy którymi umieszczony jest przewód rurkowy 29 doprowadzający z zewnątrz sprężone powietrze w oba nagwintowane otwory 6 i 7 prostopadle usytuowane do przelotowego otworu 3 korpusu 1, w które wkręcone są złączki 30 i 31, wyposażone w elementy tulejkowe 32 i 33 z analogicznymi odsadzeniami wewnętrznymi 28 i przewody rurkowe 34 i 35.

Zasada działania tego zaworu sterującego polega na tym, że znany mechanizm otwierająco-zamykający klapy oddymiająco-wentylacyjnej 36 wyposaża się w siłownik pneumatyczny oddymiający 37 i siłownik wentylacyjny 38, których tłoczyska łączy się z tą klapą, połączoną jednym końcem obrotowo

PL 232 566 B1 z ramą 39 otworu dachowego 40, zwieńczoną trawersą 41, oraz wyposaża się go w zawór sterujący 42 odpowiednim ciśnieniem sprężonego powietrza doprowadzanego do obu tych siłowników. Przewody rurkowe 34 i 35 złączek 30 i 31 zaworu 42 łączy się odpowiednio za pomocą łączników tulejkowych 43 i 44 zasilających wysuw tłoka siłownika oddymiającego 37 i wysuw tłoka siłownika wentylacyjnego 38, natomiast przewód rurkowy 29 złączki 24 tego zaworu łączy się z łącznikiem tulejkowym 45 i poprzez termobezpiecznik 46 oraz przewód rurkowy 47 doprowadzający sprężone powietrze do tych siłowników łączy się z centralką sterującą 48 uruchamianiem obu tych siłowników w zależności od potrzeb oraz otwieraniem i zamykaniem tej klapy. Do centralki sterującej 48 dołączony jest także czujnik dymu 49 i kompresor sprężonego powietrza 50, a wewnątrz niej zamontowane są niepokazane na rysunku znane urządzenia sterująco-wyzwalające, w tym pojemnik gazu (nabój) w postaci CO2 wraz z jego przebijakiem.

W przypadku wystąpienia pożaru w zamkniętym obiekcie budowlanym czujnik dymu 49 przekazuje odpowiedni sygnał do centralki sterującej 48, w której znajdują się urządzenia sterująco-wyzwalające, w tym pojemnik gazu - nabój z CO2 wraz z jego przebijakiem.

Po przebiciu tego naboju zostaje uruchomiony system sterująco-wyzwalający tej centralki, w wyniku czego przewodem rurowym 47 poprzez termobezpiecznik 46 i łącznik tulejkowy 45 przesyłany jest sprężony gaz CO2 o ciśnieniu > 0,8 MPa na przykład pod ciśnieniem 1,0 MPa do tulejkowej złączki 24 zaworu sterującego 42, który naciskając na czoło jego suwaka 12 powoduje jego przesuw wraz ze ściskaną sprężyną walcową 16, a zarazem ściśnięcie tej sprężyny do styku drugiego czoła tego suwaka z wewnętrznym czołem tulejki 17 tego zaworu, w wyniku czego otwory 22 i 22' tego suwaka zostają usytuowane w osi otworu 11 złączki tulejowej 31, a następnie jej przewodem rurkowym 35 przesyłane jest do komory siłownika pneumatycznego 37, a wysuwające się z niego tłoczysko powoduje otwarcie klapy oddymiającej 36, zwykle pod kątem rozwartym, umożliwiając tym samym oddymianie otworu dachowego 40.

Z kolei w przypadku konieczności wentylacji (odpowietrzania) otworu dachowego 40 i przylegających do niego pomieszczeń system sterująco-wyzwalający centralki sterującej 48 podaje sprężone powietrze z kompresora 51, w wyniku czego przewodem rurowym 48 przesyłane jest sprężone powietrze o ciśnieniu < 0,8 MPa, na przykład 0,7 MPa do tulejowej złączki 24 zaworu sterującego 42, wówczas sprężyna śrubowa 16 osadzona na odsadzeniu 15 tego zaworu jest całkowicie rozprężona tak, że jej jedno czoło opiera się o pierścieniowe czoło suwaka 12, a drugie jej czoło przylega do wewnętrznego czoła tulejki 17 tego zaworu, w wyniku czego otwór 22 tego suwaka usytuowany jest w osi otworu 10 złączki tulejowej 30, po czym jej przewodem rurowym 34 przesyłane jest do komory siłownika pneumatycznego - wentylacyjnego 38, a wysuwające się z niego tłoczysko powoduje odchylenie klapy oddymiającej 36 pod kątem ostrym, zwykle pod kątem wynoszącym 15°-30°, umożliwiając zarazem przewietrzanie zarówno otworu dachowego 40 jak i przylegających do niego pomieszczeń danego obiektu budowlanego.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawór sterujący ciśnieniem zasilania sprężonym powietrzem siłowników pneumatycznych mechanizmu otwierająco-zamykającego klapy oddymiającej z funkcją wentylacji, znamienny tym, że posiada monolityczny korpus (1) z wykonanym w nim okrągłym trójstopniowym przelotowym otworem (3) i dwa prostopadle usytuowane do niego oraz obok siebie dwustopniowe otwory (6 i 10) oraz (7 i 11), przy czym zarówno oba końce (4 i 5) otworu (3) o najmniejszej i największej średnicy jak i górne końce otworów (6 i 7) są nagwintowane, a ponadto wewnątrz otworu (3) osadzony jest szczelnie i przesuwnie suwak (12), na którego odsadzeniu (15) o mniejszej średnicy osadzona jest sprężyna (16), a na przeciwległym jego czole wykonany jest osiowy otwór (21), którego koniec połączony jest z prostopadle usytuowanymi do niego przelotowymi otworami (22 i 22'), natomiast w nagwintowany koniec (4) otworu (3) wkręcona jest złączka tulejowa (24), a w nagwintowany koniec (5) otworu (3) wkręcona jest tulejka (17) z wkręconym w nią nagwintowanym kołkiem (18), których wewnętrzne czoła są zlicowane ze sobą, zaś w nagwintowane otwory (6 i 7) wkręcane są złączki tulejkowe (30 i 31).
2. 2. Zawór według zastrz. 1 , znamienny tym, że na tulejkę (17) nakręcona jest nakrętka kontrująca (19) przylegająca do czoła korpusu (1), a na kołek (18) nakręcona jest nakrętka kontrująca (20) przylegająca do zewnętrznego czoła tulejki (17).

   PL 232 566 Β1
3. 3. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że suwak (12) na swym obwodzie ma wykonane kanałki (14) z osadzonymi w nich uszczelkami o-ringowymi (13).
4. 4. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że na nagwintowane końce tulejkowych złączek (24, 30 i 31) nakręcone są elementy tulejkowe (27, 32 i 33) z odsadzeniami wewnętrznymi (28), a pomiędzy nimi umieszczone są przewody rurkowe (29, 34 i 35).