烟气出口启闭装置及无尘室消防排烟系统的制作方法

1.本实用新型涉及无尘室消防排烟系统技术领域，具体涉及一种烟气出口启闭装置及无尘室消防排烟系统。


背景技术：

2.芯片制造需在无尘室内进行，若大量颗粒物进入无尘室将导致产品异常。因此，芯片制造企业对于无尘室颗粒物管控非常严格。
3.而基于消防管理要求，目前的无尘室一般都是安装有消防排烟系统的，但消防排烟系统一般都是直通室外的，虽然这种直通室外的消防排烟系统的管道内设置有排烟阀，但由于排烟阀密闭性不良，且排烟口分布在各个防烟分区内，分布范围较广，这就很容易导致存在颗粒物从消防排烟风管道进入无尘室的可能，影响无尘室的洁净程度，进而对芯片制造带来损害。


技术实现要素：

4.为了解决因消防排烟系统的密闭性导致的颗粒物易从排烟口经排烟管道进入无尘室、从而影响无尘室的洁净程度、容易导致芯片制造产品异常的问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种烟气出口启闭装置。
5.该烟气出口启闭装置包括可枢转地设在消防排烟系统的管道的出口端上的盖板；设在管道和盖板两者中的至少一个上的密封件；以及至少设在管道的出口端上的、能够在接收到第一信号时对盖板施加不小于预设值的外力，使盖板将密封件夹紧在盖板和管道的出口端之间，以使盖板与管道的出口端之间密封的助动单元。
6.由此，在未发生火灾等险情时，可以通过给该烟气出口启闭装置中的助动单元传输第一信号，在接收了第一信号的助动单元的辅助下，盖板能够将密封件夹紧在其与管道的出口端之间，以将管道的出口密封盖合，避免无尘室外的烟尘、颗粒通过消防排烟系统的管道进入无尘室。示例性地，助动单元可以设置成在接收到第一信号时，通过向盖板施加不小于预设值的外力来辅助盖板将密封件夹紧在盖板和管道的出口端之间。
7.在一些实施方式中，助动单元设置成在接收到第二信号时，向盖板施加小于预设值的外力，以使盖板在将密封件压紧在管道的出口端的状态下，具有在其自身重力的作用下朝向远离管道的出口端的一侧转动的趋势。
8.当无尘室发生火灾等险情时，可以通过给助动单元发送第二信号来改变助动单元对盖板施加的外力，由于接收了第二信号的助动单元对盖板施加的外力小于预设值，此时，盖板可以在其自身重力的作用下朝远离管道的一侧转动，以将管道的出口打开，便于无尘室内的烟尘经由管道排出室外，由此，本实用新型提供的烟气出口启闭装置不但能够在无险情时保证良好的密封性，为无尘室提供优质的空气洁净度保障，而且在发生险情时，还能够自动打开处理，保证在发生险情时的及时消防响应。
9.在一些实施方式中，密封件设在管道的出口端上，且密封件的远离管道的出口端
的端面朝下设置。由此，当助动单元向盖板施加的外力较小时，盖板就可以在自身重力的作用下向远离管道的一侧转动，使得盖板与密封件的远离管道的出口端的端面分离，从而实现在险情发生时自动打开管道的出口端。
10.作为能够通过接收到的信号改变助动单元对盖板施加的外力的大小的其中一种实施方式，助动单元包括设在盖板上的、能够被磁力所吸引的铁磁件，以及设在管道的出口端上的、能够根据接收到的信号改变其施加至铁磁件上的磁力的大小的电磁铁组件；其中，信号为流入电磁铁组件的电流。
11.作为能够通过接收到的信号改变助动单元对盖板施加的外力的大小的另一种实施方式，盖板的材料为能够被磁力所吸引的铁磁性材料，助动单元包括设在管道的出口端上的、能够在接收到第一信号时对盖板施加不小于预设值的磁力，以吸引盖板将密封件夹紧在盖板与管道的出口端之间的电磁铁组件；其中，信号为流入电磁铁组件的电流。
12.由此，仅需将助动单元设置成包括分别设置在管道和盖板上的电磁铁组件和铁磁件，或在将助动单元设置成包括设置在管道上的电磁铁组件的同时，采取能够被磁力吸附的材料制备盖板，即可通过根据接收到的信号改变电磁铁组件的磁力，就能通过在电磁铁组件上产生大于预设值的磁力吸附连接在盖板上的铁磁件或盖板，使盖板能够将密封件夹紧在盖板和管道的出口之间，或能够通过在电磁铁组件上产生小于预设值的磁力，使处于盖合在管道的出口端上的盖板在自身重力的作用下，能够克服电磁铁组件的磁力，向远离管道的一侧转动，以通过简化的助动单元的结构辅助盖板实现自动开合。
13.在一些实施方式中，密封件为橡胶发泡空心密封条。以便于在接收了第一信号的助动单元将盖板压紧在密封件上时，密封件发生变形，进一步提高盖板与管道的出口端的密封性。
14.根据本实用新型的一个方面，提供了一种无尘室消防排烟系统。
15.该无尘室消防排烟系统包括消防控制模块和烟气出口启闭装置；其中，消防控制模块设置成在未接收到消防预警信号时发送第一信号至烟气出口启闭装置；消防控制模块还设置成根据接收到消防预警信号发送第二信号至烟气出口启闭装置；烟气出口启闭装置为前述的烟气出口启闭装置。
16.在未发生火灾等险情时，消防控制模块不会接收到消防预警信号，此时，消防控制模块向烟气出口启闭装置发送第一信号，以控制延期出口启闭装置保持管道的出口处于密封的状态，避免室外的烟尘、颗粒通过消防排烟系统的管道进入无尘室；当发生火灾等险情时，消防控制模块会接收到消防预警信号，此时，消防控制模块会向烟气出口启闭装置发送第二信号，通过减弱助动单元施加在盖板上的外力，使盖板能够在其自身重力的作用下朝向远离所述管道的出口端的一侧转动，以将管道的出口端打开，使管道的出口端不再处于密封状态，进而使得管道中的烟气可以通过管道排出室外。由此，可以通过仅控制输入消防控制模块预警信号，来控制消防控制模块的输出信号，以实现对烟气出口启闭装置的控制，使该无尘室消防排烟系统便于操控。
17.在一些实施方式中，该无尘室消防排烟系统还包括将无尘室与外部连通的管道；管道的出口端的端面朝下设置。由此，密封件可以采用常用的密封圈，且无论密封件设在管道上，还是设在盖板上，当助动单元向盖板施加的外力小于预设值时，盖板都可以在自身重力的作用下朝向远离管道的一侧转动，使得盖板与密封件的远离管道的出口端的端面分
离。
18.在一些实施方式中，管道的出口端的壁厚大于10mm。以保证密封件与管道的出口端的端面具有一定的接触面积，进而保证盖板将密封件压紧在管道的出口端的端面上时的密封性。
19.在一些实施方式中，盖板可枢转地连接在管道的出口端的下侧上。由此，当烟气出口启闭装置接收到第二信号时，盖板受自身重力相对管道转动至静止时，盖板与管道的出口端的端面之间能够形成较大的夹角，以便管道中的气体排出。
20.在一些实施方式中，消防控制模块包括主控单元和调控单元；其中，主控单元设置成在感烟探测器未检测到烟雾的信号时，生成第一控制信号控制调控单元工作，以使调控单元将第一信号发送至烟气出口启闭装置；主控单元还设置成根据感烟探测器检测到烟雾时发送的消防预警信号，生成第二控制信号控制调控单元工作，以使调控单元将第二信号发送至烟气出口启闭装置。
21.由此，主控单元可以根据感烟探测器的检测情况，确定向调控单元输出的控制信号的类型，以通过控制调控单元的工作方式，来控制调控单元向烟气出口启闭装置发送的信号类型，使得无尘室消防排烟系统能够根据无尘室的烟雾状况控制盖板实现适应性的自动开闭，以在减少人力成本的同时，实现盖板的实时自动控制。
附图说明
22.图1为本实用新型一实施方式的烟气出口启闭装置的出口处于封闭状态的结构示意图；
23.图2为图1所示烟气出口启闭装置的出口处于打开状态的结构示意图；
24.图3为图2所示烟气出口启闭装置的另一视角的结构示意图；
25.图4为本实用新型一实施方式的无尘室消防排烟系统的模块结构示意图；
26.图5为本实用新型另一实施方式的无尘室消防排烟系统的模块结构示意图；
27.图6为本实用新型又一实施方式的无尘室消防排烟系统的模块结构示意图；
28.附图标记：20、管道；21、出口端；30、烟气出口启闭装置；31、盖板；32、密封件；33、助动单元；331、电磁铁组件；332、铁磁件；34、合页；40、消防控制模块、41、主控单元；411、火灾自动报警主机；412、消防输出单元；42、调控单元；50、感烟探测器；60、电源。
具体实施方式
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”，不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。在本文中所用的术语一般为本领域技术人员常用的术语，如果与常用术语不一致，以本文中的术语为准。
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.图1至图3示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的烟气出口启闭装置30。
33.如图1所示，该烟气出口启闭装置30包括盖板31、密封件32和助动单元33；其中，盖板31的其中一侧可枢转地连接在消防排烟系统的管道20的出口端21上；密封件32连接在管道20和盖板31两者中的至少一个上；助动单元33至少设在管道20的出口端21上，其设置成能够在接收到第一信号时对盖板31施加不小于预设值的外力，使盖板31将密封件32夹紧在盖板31和管道20的出口端21之间，以使盖板31与管道20的出口端21之间密封(如图1所示)。
34.示例性的，密封件32可以仅连接在管道20上，也可以仅连接在盖板31上，还可以分别连接在管道20和盖板31上，只要盖板31将密封件32夹紧在盖板31和管道20的出口端21之间时，夹紧在盖板31和管道20的出口端21支架的密封件32能够将管道20的出口围在其形成的环状结构的内部(如图3所示)，环状结构可以呈圆环或方形环或多边形环，本实用新型对环状结构的具体形状不作限定。示例性的，密封件32可以采用普通密封胶圈。优选的，为了使密封胶圈能够较易被压缩变形，以提高密封效果，密封件32采用橡胶发泡空心密封条。
35.作为助动单元33的第一种实施方式，如图1所示，助动单元33包括铁磁件332和电磁铁组件331；其中，铁磁件332安装在盖板31上，且铁磁件332为能够被磁力吸引；电磁铁组件331安装在管道20的出口端21上，且电磁铁组件331设置成能够根据接收到的信号改变其施加至铁磁件332的磁力的大小，例如，当电磁铁组件331接收到第一信号时，电磁铁组件331产生不小于预设值的磁力，以通过吸引铁磁件332使连接在磁铁件332上的盖板31能够将密封件32夹紧在盖板31与管道20的出口端21之间。
36.作为助动单元33的第二种实施方式，助动单元33仅包括安装在管道20的出口端21上的电磁铁组件331；此时，盖板31需要选用能够被磁力所吸引的铁磁性材料制成；电磁铁组件331设置成能够根据接收到的信号改变其施加至铁磁件332的磁力的大小，例如，当电磁铁组件331接收到第一信号时，电磁铁组件331产生不小于预设值的磁力，以通过磁力吸引盖板31，以使盖板31能够将密封件32夹紧在盖板31与管道20的出口端21之间。电磁铁组件331的磁力的预设值可以根据盖板31的重量进行选取，或者根据盖板31和磁性件的总重量进行选取，磁力的预设值与将密封件32压紧在管道20的出口端21的端面状态下的盖板31的倾斜角度有关，例如，当密封件32安装在管道20的出口端21的端面上，密封件32的远离管道20的出口端21的端面与竖直方向的夹角为45
°
，且助动单元33包括电磁铁组件331和磁性件时，根据杠杆原理可以推导出电磁铁组件331选取在接收到第一信号时能够产生大于盖板31和磁性件的重量之和的倍的磁力的电磁铁组件331；当密封件32安装在管道20的出口端21的端面上，密封件32的远离管道20的出口端21的端面与竖直方向的夹角为45
°
，且助动单元33仅包括电磁铁组件331时，电磁铁组件331选取在接收到第一信号时能够产生大于盖板31的重量的倍的磁力的电磁铁组件331。
37.作为助动单元33的第三种实施方式，助动单元33也可以实现为包括直线电机，直线电机的机座安装在管道20和盖板31两者中的其中一个上，直线电机的驱动轴与管道20和盖板31中的另一个连接，且上述连接中的至少一者为可枢转连接，当直线电机接收到第一信号时，直线电机可以驱动盖板31将密封件32在盖板31与管道20的出口端21之间。
38.作为盖板31可枢转连接在管道20的出口端21上的其中一种实施方式，如图1和图2所示，盖板31通过合页34可枢转地连接在管道20的出口端21上。优选的，合页34的材质为不锈钢。
39.由于盖板31的作用是将密封件32夹紧在管道20的出口端21与盖板31之间，以将管道20的与外部隔开，因此，盖板31要选取无孔洞的板材，例如采用钢板。优选的，盖板31的厚度控制在1mm以下，以便于助动单元33能够在接收了第一信号时对盖板31施加的外力能够对抗盖板31的重力作用，以使盖板31在助动单元33的外力作用下，将密封件32夹紧在盖板31与管道20的出口端21之间。
40.该烟气出口启闭装置30可用于无尘室消防排烟系统上，在未发生火灾等险情时，可以通过给该烟气出口启闭装置30中的助动单元33发送第一信号，在助动单元33的辅助下，盖板31能够将密封件32夹紧在其与管道20的出口端21之间，以将管道20的出口密封盖合，避免无尘室外的烟尘、颗粒通过消防排烟系统的管道20进入无尘室。
41.在其中一种优选实施例中，当助动单元33设置成接收到第二信号时，向盖板31施加小于预设值的外力，当密封件32安装在管道20的出口端21上(如图1至图3所示)时，将密封件32压紧在管道20的出口端21上的盖板31在盖板31的重力的作用下，可以克服助动单元33的外力而朝向远离管道20的出口端21的一侧转动，以在助动单元33接收到第二信号时实现管道20的出口瞬时打开的目的。在该实施例中，可以通过将密封件32的远离管道20的出口端21的端面设置成朝下的方式实现盖合在密封件32上的盖板31在盖板31的重力的作用下具有朝背离管道20的一侧转动的趋势(如图2所示)。
42.在另一种优选实施例中，当助动单元33设置成接收到第二信号时，向盖板31施加小于预设值的外力，当密封件32安装在盖板31的朝向管道20的出口端21的一侧上时，将密封件32压紧在管道20的出口端21上的盖板31在盖板31和密封件32的重力(由于密封件32的重量较轻，起决定作用的主要是盖板31)的作用下，可以克服助动单元33的外力而朝向远离管道20的出口端21的一侧转动，以打开管道20的出口。在该实施例中，可以通过将管道20的出口端21的端面设置成朝下的方式实现通过密封件32盖合在管道20的出口单21上的盖板31在盖板31和密封件32的重力的作用下具有朝背离管道20的一侧转动的趋势。
43.在一些实施方式中，当助动单元33为前述的直线电机时，直线电机可以设置成在接收到第二信号时，驱动31盖板31朝远离管道20的出口端21的一侧运动，以将管道20的出口打开。
44.作为电磁铁组件331的其中一种实现方式，电磁铁组件331可以实现为外部缠绕有导电绕组的铁芯，当导电绕组有电流流过时，会使铁芯磁化，为了使导电绕组在没有电流流过时，铁芯能够较容易消磁，一般铁芯采用消磁较快的软铁或硅钢材料制成。在该实现方式中，第一信号和第二信号为用于区分流经导电绕组的电流值的大小的信号，第一信号对应的电流值能够使得铁芯被磁化后的磁力能够吸引连接在盖板31上的铁磁件332或吸引盖板31，使盖板31能够将密封件32夹紧在盖板31与管道20的出口端21之间。第二信号对应的电
流值小于第一信号对应的电流值，第二信号对应的电流值根据其对铁芯的影响可以分为两种情况，作为第二信号对应的电流值的其中一种情况，该电流值等于零，此时，由于导电绕组中没有电流流过，铁芯不具有磁性，铁芯对铁磁件332或盖板31没有吸磁力，由此，盖板31能够在其自身重力的作用下，自将密封件32压紧在管道20的出口端21的位置朝向远离管道20的出口端21的一侧转动，以将管道20的出口打开；作为第二信号对应的电流值的另一种情况，该电流值大于零且小于第一信号对应的电流值，此时，由于导电绕组中流过的电流较小，铁芯具备的磁性较弱，当盖板31处于将密封件32压紧在管道20的出口端21的状态时，铁芯对铁磁件332或盖板31的磁力对盖板31的作用无法对抗盖板31自身重力的作用，因此，即使铁芯仍具有磁性，处在将密封件32压紧在管道20的出口端21的盖板31在自身重力的作用下仍能够克服铁芯的磁力而朝向远离管道20的出口端21的一侧转动。
45.作为电磁铁组件331的另一种实现方式，电磁铁组件331实现为当与电源连通时具有磁力、当与电源断开时失去磁力的电磁铁，在该实现方式中，第一信号为有电流通过，即此时，电磁铁与电源连通；第二信号为没有电流通过，即此时，电磁铁与电源断开。由于电磁铁的磁力的丧失是瞬时的，使得管道20中的气体可以立刻从管道20的出口端21排出。
46.在本实用新型中，端面朝下设置包括朝正下方设置，也包括朝斜下方设置，只要在仰视状态下能够看到端面的设置方式均属于本实用新型的端面朝下设置的实现方式。
47.还可以通过直线电机驱动盖板31朝远离管道20的一侧转动，以打开管道20的开口，还可以将密封件32安装在管道20的出口端21上(如图1至图3所示)，
48.图1至图6示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的无尘室消防排烟系统。
49.如图4所示，该无尘室消防排烟系统包括消防控制模块40和烟气出口启闭装置30；其中，消防控制模块40设置成在未接收到消防预警信号时将第一信号发送至烟气出口启闭装置30；消防控制模块40还设置成根据接收到的消防预警信号将第二信号发送至烟气出口启闭装置30；烟气出口启闭装置30为前述的烟气出口启闭装置30。烟气出口启闭装置30可以通过消防控制模块40与电源60连接，以通过消防控制模块40控制流入烟气出口启闭装置30的电流的大小。
50.图5示例性的显示了消防控制模块40的其中一种实施例，消防控制模块40包括主控单元41和调控单元42；其中，主控单元41设置成在感烟探测器50未检测到烟雾的信号时，生成第一控制信号控制调控单元42工作，以使调控单元42将第一信号发送至烟气出口启闭装置30；主控单元41还设置成根据感烟探测器50检测到烟雾时发送的消防预警信号，生成第二控制信号控制调控单元42工作，以使调控单元42将第二信号发送至烟气出口启闭装置30。烟气出口启闭装置30可以通过调控单元42与电源60连接，以通过主控单元41对调控单元42的工作模式的控制，来控制流入烟气出口启闭装置30的电流的大小。
51.图6示例性的显示了主控单元41的其中一种实施例，主控单元41包括用于接收感烟探测器50的消防预警信号的火灾自动报警主机411和消防输出单元412，火灾自动报警主机411根据是否接收到消防预警信号输出不同的控制信号，以通过调控单元42以不同的工作模式工作，继而使不同工作模式的调控单元42向烟气出口启闭装置30发送不同的信号，例如，火灾自动报警主机411在未接收到消防预警信号时输出第一控制信号，控制调控单元42以第一种工作模式工作，进而使处于第一种工作模式的调控单元42向烟气出口启闭装置
30发送第一信号；又如，火灾自动报警主机411在接收到消防预警信号时输出第二控制信号，控制调控单元42以第二种工作模式工作，进而使处于第二种工作模式的调控单元42向烟气出口启闭装置30发送第二信号。具体的，感烟探测器50采用现有技术中常用的烟雾探测器即可；主控单元41或火灾自动报警主机411可以采用能够预先嵌入程序的控制模块，例如plc；消防输出单元412采用现有技术中常用的信号输出模块即可，本实用新型对感烟探测器50、火灾自动报警主机411和消防输出单元412的具体实现方式不作限定。
52.由此，在未发生火灾等险情时，烟气出口启闭装置30可以在接收第一信号的情况下保持管道20的出口端21处于密封的状态，避免室外的烟尘、颗粒通过消防排烟系统的管道20进入无尘室；当烟气出口启闭装置30接收第二信号后，由于烟气出口启闭装置30中的助动单元33产生的外力小于预设值，无法使盖板31将密封件32压紧在管道20的出口端21上，管道20的出口端21不再处于密封状态，管道20中的烟气可以通过管道20排出室外。
53.在一些实施例中，如图1和图2所示，该无尘室消防排烟系统还包括将无尘室与外部连通的管道20；管道20的出口端21的端面朝下设置，以使得无论密封件32设置在管道20上，还是设置在盖板31上，当助动单元33接收到第二信号时，盖板31都可以在自身重力的作用下朝向远离管道20的一侧转动，将管道20的出口打开。优选的，管道20的出口端21的壁厚大于10mm，以通过保证密封件32与管道20的出口端21的端面的接触面积确保密封效果。优选的，管道20的出口端21的端面与竖直方向的夹角不小于15
°
，以保证盖体在未受到外力的作用下，其可以在其自身重力的作用下发生转动。优选的，盖板31可枢转地连接在管道20的出口端21的下侧上，以在烟气出口启闭装置30接收到第二信号时，盖板31受自身重力相对管道20转动至静止时，盖板31与管道20的出口端21的端面之间能够形成较大的夹角，以便管道20中的气体排出。
54.在本实用新型中，调控单元42可以根据需要输出的第一信号和第二信号的不同选用不同的电子器件，例如，当第二信号对应的电流值为零时，调控单元可以采用作为开关使用的继电器，当继电器接收到第一信号时，继电器将电源与烟气出口启闭装置30的助动单元33连接，当继电器接收到第二信号时，继电器将电源与烟气出口启闭装置30的助动单元33断开；当第二信号对应的电流值不为零时，调控单元42可以实现为接入在烟气出口启闭装置30的助动单元33和电源60之间的滑变电阻，滑变电阻可以在收到第一信号时，在电源60与助动单元33之间的电路上接入阻值较小的电阻，以使得流入助动单元33的电流值较大，滑变电阻还可以在收到第二信号时，在电源60与助动单元33之间的电路上接入阻值较大的电阻，以使得流入助动单元33的电流值较小。
55.在本实用新型中，连接或安装在没有特殊强调的情况下为固定连接。固定连接可以实现为现有技术中常用的可拆卸连接或不可拆卸连接。可拆卸连接可以采用现有技术实现，例如螺纹连接或键连接等方式。不可拆卸连接也可以采用现有技术实现，例如焊接或胶粘等方式。
56.在本实用新型中，盖板31、密封件32、合页34、电磁铁组件331和继电器的规格根据实际使用的需求选择即可，本实用新型对其具体规格不作限定。
57.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。