WO2011060644A1 - 带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置及制造方法 - Google Patents

带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置及制造方法 Download PDF

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fire extinguishing
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郭鸿宝
张三学
马承攻
张为鹏
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Definitions

  • the present invention provides an aerosol fire extinguishing device and a method of manufacturing the same, and more particularly to an aerosol fire extinguishing device with a high temperature resistant ablative insulating layer and a method of manufacturing the same.
  • Aerosol fire extinguishing is a kind of fire extinguishing technology based on pyrotechnics developed in recent years. It has the characteristics of simple unit, low cost, high fire extinguishing efficiency and no secondary pollution.
  • the fire extinguishing mechanism of the aerosol is that the fire extinguishing agent generates a large amount of metal ions and oxides through chemical reaction, and these metal ions and oxides react with the active groups in the flame, thereby blocking the chain reaction of the flame and achieving the purpose of extinguishing the fire. .
  • a chemical reaction that produces a fire-extinguishing aerosol a large amount of heat is generated, and if the wall temperature of the device is too high, a secondary fire can be caused. Therefore, the fire extinguishing device must have insulation material to prevent the wall temperature from being too high.
  • the patent application Nos. 200820110213.X and 02278270.2 disclose an aerosol fire extinguishing device comprising a tank, a cooling zone, a reaction chamber, and a heat insulating layer, wherein the insulating material is silicic acid. Aluminum plate and rubber wool board.
  • the patent specifications of Application Nos. 97248609.7, 9912556.4, 01277738.2, 02262244.6 also disclose several aerosol fire extinguishing devices, the structures of which are mostly similar and most of the insulating materials are aluminum silicate fibers.
  • the filling method of the heat insulation layer is generally a manual plug filling method.
  • the method of artificial plug filling has three disadvantages: one is that the process is cumbersome and the work efficiency is low; the second is that the filling is uneven, resulting in uneven heat insulation effect. , the part of the device often has ablation phenomenon; Third, the loading amount is not suitable for control, it is difficult to standardize. Summary of the invention
  • the present invention provides an aerosol fire extinguishing device with high temperature resistance, ablation resistance and heat insulation effect, and a manufacturing method thereof, which are capable of ensuring the problem that the above-mentioned aerosol fire extinguishing device has poor heat insulating effect and the heat insulating layer filling method is complicated.
  • the device meets the wall temperature requirements required by GA499.1-2004 in the national industry standard, and there is no ablation on the surface.
  • the invention provides a hot aerosol fire extinguishing device with a high temperature resistant ablation heat insulation layer, comprising a device casing, a heat insulation layer, an aerosol generating agent column, a cooling material and a starter, wherein: the heat insulation
  • the layer is a silicone rubber material comprising 30-50% by mass of a silicone rubber matrix, 1-10 mass 7.
  • the heat insulating layer is cast by a silicone rubber material.
  • the heat insulating layer has a starter, a cooling material, an aerosol generating agent column and a spacer; the heat insulating layer is fixed in the device casing; a top cover is arranged on the mesh; and an aerosol nozzle is arranged on the top cover .
  • the silicone rubber matrix is 201 mercapto silicone oil, 106 silicone rubber or 107 silicone rubber.
  • crosslinking agent is phenylethynyl polysiloxane or tetraethyl orthosilicate.
  • the coupling agent is ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -glycidyloxypropyltrimethoxysilane or ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane.
  • the flame retardant is ⁇ 1( ⁇ ) 3 , melamine, mica powder or Mg(OH) 2 ;
  • the high temperature resistant substance is Fe 2 O 3 , hydrotalcite or talc.
  • the catalyst is N, N, ⁇ ', N'-tetramethyl phosphonium salt or dibutyltin laurate.
  • the invention also provides a method for manufacturing a hot aerosol fire extinguishing device with a high temperature resistant ablative thermal insulation layer, comprising:
  • Step 1 The aerosol generating agent column 4 and the silicone rubber are cast into one body in the mold, and after cross-linking and solidification at normal temperature, the heat insulating layer 1 is formed; Step 2: placing the starter 2 in the medicine column 4, topping up the cooling material 3 above, and blocking the upper part of the cooling material 3 with the partition 5;
  • Step 3 The heat insulating layer 1 containing the aerosol generating agent column 4, the starter 2 and the cooling material 3 is placed in the device casing 6 and sealed with a top cover 7.
  • the superiority of the hot aerosol fire extinguishing device with high temperature ablation insulation layer of the invention compared with the manual plugging device is as follows: (1) the heat insulation effect of the silicone rubber heat insulation layer is good; (2) the aerosol generating agent medicine The column has enhanced moisture resistance and can be burned smoothly to prevent bonfire and deflagration. (3) The pouring and assembly process is simple and convenient for mass production.
  • Figure 1 Schematic diagram of a hot aerosol fire extinguishing device with a silicone rubber insulation.
  • the hot aerosol fire extinguishing device of the present invention comprises a device casing 6, a heat insulating layer 1, an aerosol generating agent column 4, a cooling material 3, and a starter 2, wherein the heat insulating layer 1 is different from the prior art.
  • the constituent material that is, the silicone rubber material, includes 30-50% by mass of a silicone rubber matrix, 1-10% by mass of a crosslinking agent, 5-50% by mass of a flame retardant, 5-50% by mass of a high temperature resistant substance, 0.1 - 5 mass% of a coupling agent and 0.1 to 5 mass% of a catalyst.
  • the heat insulating layer 1 is fixed in the device casing 6, and the heat insulating layer 1 is provided with a starter 2, a cooling material 3, an aerosol generating agent column 4, and a spacer 5.
  • a top cover 7 is provided above the screen 5, and an aerosol nozzle 8 is provided on the top cover 7.
  • the hot aerosol fire extinguishing device with the high temperature ablation heat insulation layer of the invention starts the starter 2, introduces the gas aerosol generating agent medicine column, generates the fire extinguishing aerosol, and then extinguishes the fire through the aerosol nozzle 8 .
  • the heat in the direction of the nozzle is absorbed by the cooling material 3, and the heat of the side wall is blocked by the heat insulating layer 1 so that the temperature of the nozzle, the side wall and the bottom can reach the indexes required by the GA49.1-2004 technical standard.

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Description

说 明 书 带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置及制造方法
技术领域
本发明提供了一种气溶胶灭火装置及其制造方法，尤其涉及一种带有耐 高温烧蚀隔热层的气溶胶灭火装置及其制造方法。 背景技术
气溶胶灭火是近年来发展起来的一种基于火工品的灭火技术，具有装置 筒单、 造价低廉、 灭火效能高、 无二次污染等特点。 气溶胶的灭火机理是灭 火发生剂通过化学反应， 产生大量的金属离子和氧化物， 这些金属离子和氧 化物与火焰中的活性基团发生反应， 从而阻断火焰的链式反应， 达到灭火目 的。 在产生灭火气溶胶的化学反应中， 会产生大量的热， 如果装置的壁温过 高， 可以引起二次火灾。 所以灭火装置必须有隔热材料， 防止壁温过高。
在本发明以前的现有技术中， 申请号为 200820110213.X和 02278270.2 的专利公布了一种包括箱体、 降温区、 反应室、 隔热层的气溶胶灭火装置， 其中隔热材料为硅酸铝板和橡胶棉板。 申请号为 97248609.7、 9912556.4、 01277738.2、 02262244.6的专利说明书也公开了几种气溶胶灭火装置， 这些 装置的结构大都相似且大部分隔热材料都是硅酸铝纤维。 实践证明， 采用硅 酸铝板或橡胶棉板或硅酸铝纤维隔热材料气溶胶灭火装置的隔热性能一般， 勉强能够达到对气溶胶灭火装置壁温的技术标准要求，且外壳体被烧蚀的情 况时有发生。 其隔热层的装填方法一般采用的是人工塞填的方式， 这种人工 塞填的方式有三个缺点： 一是工艺繁琐， 工作效率低； 二是填充不均勾， 导 致隔热效果不均衡， 装置上局部时常有烧蚀的现象； 三是装填量不宜控制， 难以标准化。 发明内容
针对上述气溶胶灭火装置隔热效果差及隔热层装填方法复杂的问题，本 发明提供一种耐高温、耐烧蚀、隔热效果好的气溶胶灭火装置及其制造方法， 该装置可以确保装置满足国家行业标准中 GA499.1-2004 所要求的壁温指 标， 且表面不出现烧蚀现象。
本发明提供一种带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置， 包括装置 外壳、 隔热层、 气溶胶发生剂药柱、 冷却材料和启动器， 其特征在于： 所述 的隔热层为硅橡胶材料， 包括 30-50质量％的硅橡胶基质、 1-10质量 7。的交 联剂、 5-50质量％的阻燃剂、 5-50质量％的耐高温物质、 0.1-5质量％的偶联 剂和 0.1-5质量％的催化剂。
进一步地， 所述的隔热层由硅橡胶材料浇注成形。
进一步地， 所述的隔热层内有启动器、 冷却材料、 气溶胶发生剂药柱及 隔网； 隔热层固定于装置外壳中； 隔网上方有顶盖； 顶盖上有气溶胶喷口。
进一步地， 所述的硅橡胶基质为 201 曱基硅油、 106硅橡胶或 107硅橡 胶。
进一步地， 所述的交联剂为苯乙炔基聚硅氧烷或正硅酸乙酯。
进一步地， 所述的偶联剂为 γ -氨丙基三乙氧基硅烷、 γ -缩水甘油醚氧 丙基三甲氧基硅烷或 Υ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
进一步地， 所述的阻燃剂为 Α1(ΟΗ)3、 三聚氰胺、 云母粉或 Mg(OH)2; 所述的耐高温物质为 Fe203、 水滑石或滑石粉。
进一步地， 所述的催化剂为 N, N, Ν', N'—四甲基胍盐或月桂酸二丁 基锡。
本发明还提供一种带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置的制造 方法， 包括：
步骤 1 : 将气溶胶发生剂药柱 4与硅橡胶在模具中浇注成一体， 常温下 交联固化后， 形成隔热层 1 ; 步骤 2: 将启动器 2置于药柱 4中， 上方加满冷却材料 3后， 冷却材料 3上方用隔网 5阻挡；
步骤 3: 将装有气溶胶发生剂药柱 4、 启动器 2及冷却材料 3的隔热层 1置于装置外壳 6中， 用顶盖 7封口固定。
本发明的带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置同人工塞填装置 相比的优越性在于： （ 1 )硅橡胶隔热层隔热效果好； （2 ) 气溶胶发生剂药 柱抗潮性增强， 且能平稳燃烧， 可防止窜火、 爆燃等现象； （3 ) 浇注与装 配工艺简单， 便于批量生产。 附图说明
图 1 : 带有硅橡胶隔热层的热气溶胶灭火装置结构示意图。
其中： 1隔热层 2启动器 3冷却材料 4气溶胶发生剂药柱 5隔网 6装置外壳 7顶盖 8气溶胶喷口 具体实施方式
下面结合附图详细地对本发明的带有硅橡胶隔热层的热气溶胶灭火装 置进行说明。
如图 1所示， 本发明的热气溶胶灭火装置包括装置外壳 6、 隔热层 1、 气溶胶发生剂药柱 4、 冷却材料 3和启动器 2 , 其中隔热层 1采用了与以往 不同的构成材料， 即硅橡胶材料， 包括 30-50质量％的硅橡胶基质、 1-10质 量％的交联剂、 5-50质量％的阻燃剂、 5-50质量％的耐高温物质、 0.1-5质量 %的偶联剂和 0.1-5质量 %的催化剂。
隔热层 1 固定于装置外壳 6中， 在该隔热层 1内设置有启动器 2、 冷却 材料 3、 气溶胶发生剂药柱 4及隔网 5。 隔网 5上方设置有顶盖 7， 顶盖 7 上有气溶胶喷口 8。
实施例 1
将 100g的 106硅橡胶胶体搅拌均匀， 然后将 500g的 Φ 65ηιηι的锶盐型 气溶胶发生剂药柱置入模具中， 将 106硅橡胶浇注于模具中， 24 小时硫化 成型。 硫化成型后， 将启动器置入发生剂药柱中， 上方加满冷却材料 3， 冷 却材料上方用隔网阻挡。 将装有气溶胶发生剂药柱 4、 启动器 2及冷却材料 3的隔热层 1 固定于装置外壳 6中， 用顶盖 7封口固定。 装置启动后， 气溶 胶从顶盖 7上的气溶胶喷口 8中喷出。 用感温探头测喷口、 侧壁及底部的温 度。 喷口最高温度： 84 °C , 侧壁最高温度： 117 °C , 底部最高温度： 145 °C。
实施例 2
将 150g的 107硅橡胶胶体搅拌均勾后， 然后将 1000g的 Φ 75ηιηι的钾 盐型气溶胶发生剂药柱置入模具中， 将 107硅橡胶浇注与模具中， 12 小时 硫化成型。 硫化成型后， 将启动器 2置入发生剂药柱 4中， 上方加满冷却材 料 3 , 冷却材料 3上方用隔网 5阻挡。 将装有气溶胶发生剂药柱 4、 启动器 2及冷却材料 3的隔热层 1 固定于装置外壳 6中， 用顶盖 7封口固定。 装置 启动后， 用感温探头测喷口、 侧壁及底部的温度。 喷口最高温度： 122 °C ， 侧壁最高温度： 13CTC , 底部最高温度： 132 °C。
本发明的带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置在收到火灾信号 后， 启动器 2启动， 引燃气溶胶发生剂药柱， 产生灭火气溶胶， 经气溶胶喷 口 8喷口进而灭火。 沿喷口方向的热量有冷却材料 3吸收， 侧壁的热量则有 隔热层 1 进行隔挡， 从而使喷口和侧壁、 底部温度都能达到 GA499.1-2004 技术标准中所要求的指标。

Claims

1、 带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置， 具有装置外壳 （6 ) 、 隔热层 （ 1 ) 、 气溶胶发生剂药柱 （ 4 ) 、 冷却材料（ 3 ) 和启动器 （ 2 ) , 其 特征在于： 所述的隔热层（ 1 )为硅橡胶材料， 包括 30-50质量％的硅橡胶基 质、 1-10质量％的交联剂、 5-50质量％的阻燃剂、 5-50质量％的耐高温物质、 0.1-5质量％的偶联剂和 0.1-5质量％的催化剂。
2、根据权利要求 1所述的带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置， 其特征在于： 所述的隔热层 （ 1 ) 由硅橡胶材料浇注成形。
3、根据权利要求 2所述的带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置， 其特征在于： 所述的隔热层 （ 1 ) 内有启动器 （2 ) 、 冷却材料 （3 ) 、 气溶 胶发生剂药柱 （4 )及隔网 （5 ) ； 隔热层 （ 1 ) 固定于装置外壳 （6 ) 中； 隔 网 （5 ) 上方有顶盖 （7 ) ； 顶盖 （7 ) 上有气溶胶喷口 （8 ) 。
4、根据权利要求 1所述的带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置， 其特征在于： 所述的硅橡胶基质为 201甲基硅油、 106硅橡胶或 107硅橡胶。
5、根据权利要求 1所述的带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置， 其特征在于： 所述的交联剂为苯乙炔基聚硅氧烷或正硅酸乙酯。
6、根据权利要求 1所述的带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置， 其特征在于： 所述的偶联剂为 γ -氨丙基三乙氧基硅烷、 γ -缩水甘油醚氧丙 基三曱氧基硅烷或 γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
7、根据权利要求 1所述的带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置， 其特征在于： 所述的阻燃剂为 Al(OH)3、 三聚氰胺、 云母粉或 Mg(OH)2。
8、根据权利要求 1所述的带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置， 其特征在于： 所述的耐高温物质为 Fe203、 水滑石或滑石粉。
9、根据权利要求 1所述的带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置， 其特征在于： 所述的催化剂为 N， N, N'， N'—四甲基胍盐或月桂酸二丁基 锡。
10、根据权利要求 1所述的带有耐高温烧蚀隔热层的热气溶胶灭火装置 的制造方法， 其特征在于： 按照下述步骤进行：
步骤 1: 将气溶胶发生剂药柱 （4) 与硅橡胶在模具中浇注成一体， 常 温下交联固化后， 形成隔热层 （ 1) ；
步骤 2: 将启动器 （2) 置于药柱 （4) 中， 上方加满冷却材料（3) 后， 冷却材料（3) 上方用隔网 （5) 阻挡；
步骤 3: 将装有气溶胶发生剂药柱 （4) 、 启动器 （2) 及冷却材料（3) 的隔热层 （ 1) 置于装置外壳 （6) 中， 用顶盖 （7) 封口固定。
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