以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器的制作方法

文档序号:2404361阅读:236来源:国知局
专利名称:以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种灭火器,具体讲是涉及一种以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器,属于灭火设备技术领域。
背景技术
现代普通(手提)灭火器是以钢瓶贮存高压灭火气体,以气体本身或伴以灭火干粉,在火灾发生时,人工按压手把,以杠杆作用,快速释放钢瓶内高压气体,高速喷灭火源。这类灭火器,轻便、快捷、价廉,灭火气流速度快,灭火效果好。是火灾初发时效果极佳的常用灭火工具。但是这类灭火器只是灭火人员的工具,没有人的因素,灭火器就没有用处了。
自动灭火器是灭火的主体,机器尽职,没有懈怠,这是机器的长处。但是总体来说,机器的判断、灵活处理火灾的能力不如人力。
古典的自动灭火系统是玻璃球自动喷水灭火系统,当火将玻璃球烧炸,一定水压下的水从烧炸玻璃球处喷洒下来,达到灭火的目的。这种系统管网结构复杂,造价高,更重要的是其响应时间长,必需将玻璃球烧炸,火将成灾系统才能工作。
现在有一种"探火管自动灭火装置 是将钢瓶的高压灭火气体,通过一根"探火管''通过被保护区域。当火烧破"探火管",灭火气体溢出达到灭火目
的。这种灭火装置结构大大简化,缺点仍是响应时间长;必须将探火管烧破,且烧破处不具必然的方向性,给灭火效果带来不确定性。这二种灭火器(系统)的优点是利用火灾的能量自动启动灭火介质的释放,绝无误动作之虞。当火
将成灾,亦无拒动作之虞,问题是火将成灾系统才工作风险太大。
现在的电子技术成就了新的机电结合的自动灭火器。以坦克用的80 — 84型自动灭火系统为代表的这类灭火系统方框图如图1所示。
这类灭火系统均需一定功率的不间断电源为支撑,当然需要由市电(系统)转变为一定电压的直流电源的变压整流系统。80 — 84型自动灭火系统的执行机构为火药爆破专用的高压钢瓶阀门, 一般的灭火系统多用电磁阀为执行机构。
这类灭火器不但需要不间断电源,而且需要温度采样(亦有另加光电采样)、电流、电压比较、延时分析、放大命令等系统。电路复杂,造价昂贵。由于电
器多且复杂,误动拒动的可能存在,可靠性反而不一定特别高(神7航天器火灾误报就是典型实例)。
比较上述二类自动灭火器(系统)可知,前者无电力供应问题的羁絆,无误动、拒动之虞,工作可靠;缺点是响应时间长,有压力的灭火介质需引导到工作现场。为此,管网系统要求高亦复杂。后者响应时间短,管网系统可简可繁。缺点是不可断电且电器多,电路复杂,因之可能影响系统工作的可靠性。
传感器的灵敏度、可靠性和传感器的多功能性决定了整个系统的设置,亦决定了系统灵敏度、可靠度、工艺上的复杂程度、造价的高低,现场安装的简复度等等。
古典的自动灭火系统与探火管灭火系统工作可靠,几可无需维保,是因为它们以火灾本身的能量来启动系统工作的。玻璃球、探火管可以看成机电结合自动灭火器的传感器,同时它们又是可靠的执行终端,这就省去了机电结合自动灭火器程序中的很大部分,不但技术上大为减化,成本节约,还大大提高了系统工作的可靠性。然而作为传感器,它们的灵敏度实在是不尽人意,响应时间一般要大于200秒,对应于机电结合自动灭火器的热电偶、红外光电传感器的响应时间来说,相差了 2个数量级。然而,为了这个目的,后者又必需增加电源变压整流系统、分析比较系统、放大命令系统和终端启动系统。不仅复杂、成本昂贵、而且系统必须时刻处于主动值班状态、可靠性亦打折扣。
实用新型内容
为解决现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器,提高灭火器的工作可靠性,縮短响应时间,提高灵敏性。
为实现上述目的,本实用新型是通过以下的技术方案来实现的一种以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器,包括灭火器、压把、导管和喷嘴,压把通过压把轴安装在灭火器的顶端,导管连接灭火器和喷嘴,其特征在于在所述的喷嘴上装有传感器座,在传感器座上安装两个双金属片温度传感器,其中一个传感器的外周包有塑料薄膜保护罩,在喷嘴和两个双金属片温度传感器的外周安装金属网罩;在灭火器上通过机身定位铁和专用箍安装有机身,摆杆通过扭簧轴安装在机身中,扭簧套装在扭簧轴上,其一端顶在摆杆上,另一端顶在机身上,将摆杆的上端顶向灭火器侧;在摆杆的上端安装有拉手,拉手的一端伸出机身,另一端凸出到摆杆的另一侧,压把的末端伸进机身中,扣在拉手凸出到摆杆另一侧的部分上;在机身中安装有拉簧,拉簧的一端勾在机身拉簧轴上,另一端勾在压把拉簧轴上,成拉伸状态;在机身中安装有微牵引机,微牵引机通过牵引带与摆杆下端连接,在机身中还装有微动开关、电池和印刷电路板,微动开关压片与摆杆下端的位置相对应,传感器、微牵引机、微动开关、电池和印刷电路板通过电线连接。
前述的以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器,其特征在于在机身上还装有喇叭和发光二极管,所述的喇叭和发光二极管与印刷电路板电连接。
前述的以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器,其特征在于所述的压把的横截面为"U"形,"U"形的底部朝上,扣在拉手凸出到摆杆另一侧的部分上。
前述的以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器,其特征在于所述的摆杆为方管或圆管,在摆杆的上端开有供压把摆动而进出的槽,扭簧的一端顶在摆杆的内壁上,另一端顶在机身上。
前述的以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器,其特征在于所述的摆杆下端的摆杆头为条形,与微动开关压片的形状相适应。
前述的以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器,其特征在于在所述的机身的外侧装有电器按钮,与印刷板电路板电连接。
本实用新型的有益效果是本实用新型采用双金属片温度传感器作为信号源和控制端,并且一个裸露,另一个用塑料薄膜保护罩包围,既保证了响应时间短,又提高了动作可靠性,并延长了传感器的使用寿命。
同时,本实用新型不需要外接电源,只需使用正常干电池即可,方便、节约成本,不受外界电源的限制。管网简单,可灵活的通过管网实现一机对多点、多机对一点的监控。
另外,本实用新型的灭火器的驱动由拉簧的预紧力来实现,快速可靠。

图1是现有技术中80-84型自动灭火器的灭火系统的方框图;图2是本实用新型的自动灭火器的结构示意图;图3是本实用新型中的印刷电路板的电路接线图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作具体的介绍。
为了縮短响应时间、提高响应速度,本实用新型将传感器同时设成灭火器的控制端,既能做信号源又能做控制端的温度传感器有电接点温度计和双金属片温度传感器。它们在设定以下的温度输出是关闭信号,在设定以上的温度输出的是开启信号。其中双金属片温度传感器优点更多,本实用新型采用双金属片传感器。
双金属片温度传感器,结构简单成本低,牢固耐用。在用于火灾工程中,既是温度传感器又是以火灾的温度驱动的无源开关。同时它还有一定量的温度惯性,这个温度惯性,正好相当于机电自动灭火器的延时、分析定性方框部分。可以过滤掉偶发的非火灾的温度突发;在突发火灾在短时内已被控制时自动灭火系统不做无谓的启动。
如图2所示,图2示出了本实用新型的一个实施例。本实用新型的以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器,包括灭火器1、压把10、导管8和喷嘴6等,压把10通过压把轴9安装在灭火器1的顶端,导管8连接灭火器l和喷嘴6,在喷嘴6上装有传感器座,在传感器座上安装两个双金属片温度传感器3,其中一个传感器的外周包有塑料薄膜保护罩,在喷嘴6和两个双金属片温度传感器3的外周安装金属网罩4;在灭火器1上通过机身定位铁25和专用箍2安装有机身13,摆杆14通过扭簧轴16安装在机身14中,扭簧15套装在扭簧轴16上,其一端顶在摆杆14上,另一端顶在机身13上,将摆杆14的上端顶向灭火器侧。
在摆杆14的上端安装有拉手12,拉手12的一端伸出机身13,另一端凸出到摆杆14的另一侧,压把10的末端伸进机身13中,扣在拉手12凸出到摆杆14另一侧的部分上。在机身13中安装有拉簧17,拉簧17的一端勾在机身拉簧轴18上,另一端勾在压把拉簧轴11上,成拉伸状态。在机身13中安装有微牵引机22,微牵引机22通过牵引带20与摆杆14下端连接,在机身13中还装有微动开关27、电池26和印刷电路板23,微动开关压片21与摆杆14下端的位置相对应,传感器3、微牵引机22、微动开关27、电池26和印刷电路板23通过电线连接。相对于其它温度传感器,双金属片温度传感器的精度不高,接点易老化,然而在用于火灾中它的精度却己经足够。对温度的响应速度,可以专门设计,亦可做得最佳。接点老化是因为接点暴露于空气,易受环境与温度的影响。在工程中,可以用玻璃做其基座,同时做一个玻璃保护罩将之保护在罩内。这样
的设计可以保证它有20年以上的设计寿命。但是由于玻璃罩的隔离,使之不能直接接受火灾的对流热,影响了它的响应速度。这种有玻璃罩的双金属片传感器从室温到200'C的响应速度约为7秒,要提高它的响应速度,可将玻璃罩舍去,换成厚度小于0. 05的塑料簿膜保护罩,寿命在10年以上,如图2中的塑料薄膜保护罩5。当火灾发生时塑料薄膜保护罩瞬时溶縮,双金属片可立即接受火灾的对流热,动片膨胀伸长、变形,使弯曲部分伸直,与静片相接触,导通电路,这种传感器响应速度为1.5秒。在本实用新型中,将这二种金属片传感器并连(即有保护罩和没有保护罩),用于同一灭火系统。前者为后者热备用,以提高系统的可靠性。亦可将响应时间不同的传感器分别用于两个灭火系统,服务于同一个重要的服务对象,以一个系统为另一个系统的保险备用。对于特别重要的服务对象,还可以用金属罩罩住双金属片传感器3的第3系统服务之,其响应速度为15秒,以期获得极大的保险系数。
自动灭火器的执行部分的任务是在接到系统开启灭火器的命令后,尽快打开灭火器。为了克服灭火器钢瓶内气体1.2Mpa以上的压强,打开灭火器就必须要有一个相当的力,除了为其它电气部门供电,为打开灭火器的执行部分提供较大功率的电源,是机电自动灭火器需要市电支持的主要原因。然而为达到这个目的,整个灭火器又产生了受市电供应的羁绊,不能成为自由的独立系统,形成工程上、安装上的不便和限制。
如果能以很小的力就可以打开灭火器,就可以化解上述的矛盾,在本实用新型中是这样是吸纳的实现的将打开灭火器的力事先就贮存在拉簧上,将"何时打开灭火器"变为"何时允许打开灭火器"就可以以很小的力量间接的打开灭火器,这个力量以普通的小容量的电池就可以满足。
解决了传感器的问题,又解决了启动执行部件的选择和电源问题, 一个集玻璃球自动灭火器及探火管自动灭火器工作可靠无需电源、自成体系的优点,又有机电自动灭火器响应迅速、运用灵活的优点,成本低,几乎免维保的新型自动灭火器就应运而生了。本实用新型除了必须安装于监控点的传感器和喷嘴及相应的管网外,其余的结构件、功能件、电气件都安装在以专用箍及紧固螺钉紧固在普通手提灭火机
的机身上。通过压把IO、压把拉簧轴ll,在出厂前就将需要打开灭火器的力储存在拉簧17上。压把10的末端由摆杆14上的拉手12支撑着。传感器3在接受到火灾的温度后变形导通,微牵引机22得电工作,通过牵引带20的作用,牵引摆杆14下端克服扭簧15的阻力,转动至压把10脱滑,拉簧17将压把10向下拉动,在拉簧17作用下打开灭火器1,实现自动启动,进行灭火工作。摆杆14被牵引到设定位置,摆杆14下端压迫微动开关压片21,使微动开关27工作,切断微牵引机22电源,微牵引机22停转,维持灭火器l打开位置。
在机身13上还装有喇叭24和发光二极管(未图示),喇叭24和发光二极管与印刷电路板23电连接,由印刷电路板23驱动。当发生火灾,微牵引机22转动使灭火器l打开,微动开关压片21切断了微牵引机22的电源,微牵引机22停转,同时启动声光报警系统,喇叭24发出90dB救火车报警声。电压下降至4.3V,报警声停止,报警灯发光二极管(红色)亮至电池耗尽。这样设计,在微牵引机22工作时,喇叭24和发光二极管并不工作,保证全部电能都提供给微牵引机22,使灭火器l打开可靠。当灭火器l打开后,微牵引机22不再需要电源,此时再将电源接通喇叭24和发光二极管,提高了工作的可靠性。
为了提高传动系统的结构强度,将压把的横截面设成"U"形,"U"形的底部朝上,末端扣在拉手12凸出到摆杆14另一侧的部分上。
另外,将摆杆14设为方管或圆管,在摆杆14的上端开有供压把10摆动而进出的槽,保证动作时压把10末端可以顺利地从摆杆14中转动出来。扭簧15的一端顶在摆杆14的内壁上,另一端顶在机身13上。这样可以保证在不工作时摆杆14和压把10的末端贴合完全,防止无动作。
同时,摆杆14下端的摆杆头19设为条形,与微动开关压片21的形状相适应,利于微动开关压片21的正确动作。
图3是本实用新型中的印刷电路板23的电路接线图。无罩传感器Zl和有罩传感器Z2并联在电路中,当发生火灾时,无罩传感器Z1由于受热快,先导通,接通电路,当温度升到一定时,塑料薄膜保护罩5熔融,有罩传感器Z2导通,保证电路的有效导通,防止无罩传感器Z1触头老化导致的接触不良。当微动开关压片21动作,使微动开关WK动触头动作,切断微牵引机22的供电电路,微牵引机22停转,微动开关WK同时接通喇叭M和发光二极管电路,使喇叭M发出告警声音,并且发光二极管点亮,提示人们。具体为-
当被测温度〉200度,维持时间〉1秒,无罩传感器Zl (有效寿命〉2年)导
通;
当被测温度〉200度,维持时间〉5秒,有罩传感器Z2 (有效寿命〉10年)导通。
微牵引机22得电工作,通过牵引带20牵引摆杆14至压把IO脱滑,在拉簧17的作用下打开灭火器1。摆杆14被牵引到设定位置,微动开关27工作,切断微牵引机22电源,停运微牵引机22;同时可控硅得电导通报警发光二极管亮,喇叭声响。当电压下降至4.3V时,报警声停,报警灯发光二极管亮至电池耗尽。
在电路还设有用于电气紧急启动和试验的开关A1、 A2和K,开关K为联动开关,设有K11和K12两个触头,在报警灯发光二极管亮的过程中,按一下开关Al报警停止。
试验时按开关A1,机器应发出声光报警,如有光无声,说明电池U需换新。
按开关K提示绿灯亮,警告机器不在值班期,火烤传感器,机器即应报警,
再按开关K至复位,报警停止,绿灯熄灭,机器回复值班状态。紧急启动同时按动开关A1和A2,即立即打开灭火器。同时,本实用新型也可以手动机械紧急启动用力拉动拉手12,使摆杆14
和压把10脱离即可立即打开灭火器1。
为了方便电气紧急启动,在机身13上设有电器按钮,分别与印刷板电路板
23上的开关电连接。灭火器上的气压表的指针应保持在合格区。
灭火器是"养兵千日,用兵一时"的机器,要求好养,使用寿命长,好用。本实用新型的可靠性及寿命,取决于传感器3、电池26、微牵引机22、拉
簧17等几个重要的零部件的状态。传感器3采用了保护罩隔绝了空气,老化问
题即可无虞
在正常环境下,电池等同贮藏时间,可达2年以上。本实用新型使用4F22方形6V电池,储藏5年以上电压仍可有4. 5V以上。微电机工作电压3V, 6V可短期工作,2V仍可工作,电池服役寿命足够。
微牵引机22采用工程塑料与金属结合的机械配合,除了防绣油的保护, 可避免运动部件因锈蚀相互咬死不能工作,寿命在IO年以上没有问题。 拉簧17设计拉力大于需要力的一倍,可无虞。
其余结构件尽可能采用不绣钢材料,以延长整机的寿命。 本实用新型应用的扩展
1、本实用新型使用方便,可灵活通过管网实现一机对多点、多机对一点的 监控。
2 、以本实用新型的技术可引伸出单独的无外接电源、无电池消耗的双金 属片温度传感器火灾声光报警器,外形几同于传感器及喷嘴部件。
3、 本实用新型特别适用于对火灾高危险度的设备的点状监控,如机车的发 动机仓、油箱、计算机房、厨房灶具点、化工行业、高危油气暴露的工作面等 等,但是由于火灾发生地的不确定性,自动灭火器加以普通手提灭火器并存的 灭火机组组式可更有效的控制初期的火灾。
4、 本机的传感一启动执行部分亦可用于古典灭火器系统的改造与新建。 本实用新型具有响应速度快,工作可靠,寿命长,几乎无需维保,成本低,
无需外接电源,自成系统、使用方便灵活等等优点,具有广阔的市场前景。
上述实施例不以任何形式限制本实用新型,凡采取等同替换或等效变换的 方式所获得的技术方案,均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1、以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器,包括灭火器、压把、导管和喷嘴,压把通过压把轴安装在灭火器的顶端,导管连接灭火器和喷嘴,其特征在于在所述的喷嘴上装有传感器座,在传感器座上安装两个双金属片温度传感器,其中一个传感器的外周包有塑料薄膜保护罩,在喷嘴和两个双金属片温度传感器的外周安装金属网罩;在灭火器上通过机身定位铁和专用箍安装有机身,摆杆通过扭簧轴安装在机身中,扭簧套装在扭簧轴上,其一端顶在摆杆上,另一端顶在机身上,将摆杆的上端顶向灭火器侧;在摆杆的上端安装有拉手,拉手的一端伸出机身,另一端凸出到摆杆的另一侧,压把的末端伸进机身中,扣在拉手凸出到摆杆另一侧的部分上;在机身中安装有拉簧,拉簧的一端勾在机身拉簧轴上,另一端勾在压把拉簧轴上,成拉伸状态;在机身中安装有微牵引机,微牵引机通过牵引带与摆杆下端连接,在机身中还装有微动开关、电池和印刷电路板,微动开关压片与摆杆下端的位置相对应,传感器、微牵引机、微动开关、电池和印刷电路板通过电线连接。
2、 根据权利要求1所述的以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火 器,其特征在于在机身上还装有喇叭和发光二极管,所述的喇叭和发光二极管 与印刷电路板电连接。
3、 根据权利要求1所述的以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火 器,其特征在于所述的压把的横截面为"U"形,"U"形的底部朝上,扣在拉手 凸出到摆杆另一侧的部分上。
4、 根据权利要求1或3所述的以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动 灭火器,其特征在于所述的摆杆为方管或圆管,在摆杆的上端开有供压把摆动 而进出的槽,扭簧的一端顶在摆杆的内壁上,另一端顶在机身上。
5、 根据权利要求3所述的以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火 器,其特征在于所述的摆杆下端的摆杆头为条形,与微动开关压片的形状相适 应。
6、 根据权利要求1所述的以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火 器,其特征在于在所述的机身的外侧装有电器按钮,与印刷板电路板电连接。
专利摘要本实用新型涉及一种以双金属片温度传感器兼作启动开关的自动灭火器,在喷嘴处装两个双金属片温度传感器;在灭火器上安装机身,摆杆安装在机身中,扭簧套装在扭簧轴上,一端顶住摆杆,另一端顶住机身;在摆杆的上端安装拉手,拉手的一端伸出机身,另一端凸出到摆杆的另一侧,压把的末端扣在拉手凸出到摆杆另一侧的部分上;拉簧的一端勾在机身上,另一端勾在压把上;在机身中安装微牵引机,微牵引机通过牵引带与摆杆下端连接,微动开关压片与摆杆下端的位置相对应,传感器、微牵引机、微动开关、电池和印刷电路板通过电线连接。本实用新型具有响应速度快,工作可靠,寿命长,无需外接电源,自成系统、使用方便灵活等优点,具有广阔的市场前景。
文档编号A62C37/08GK201324460SQ20082021606
公开日2009年10月14日 申请日期2008年11月24日 优先权日2008年11月24日
发明者陈春昶 申请人:陈春昶
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