具有滅火監控系統的排煙櫃的製作方法

2023-10-20 18:21:32 4

專利名稱：具有滅火監控系統的排煙櫃的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種排煙櫃，且特別是關於一種具有滅火監控系統的排煙櫃。
背景技術：
日前各專業學術機構及科技產業所使用的實驗室，其大多都設有一具有抽風排煙 效果的排煙櫃，除了用來進行各項的研究實驗外，排煙櫃所設置的排氣裝置也能夠用來抽 取及排除實驗過程所產生的濃煙或有毒氣體，避免濃煙或有毒氣體外洩而充滿實驗室中造 成危險。但是，這樣的排煙櫃並非都配有自動滅火設備與滅火監控系統，以致相關人員無 法立刻得知與滅火監控系統連結且配設於排煙柜上的偵測裝置(例如溫度偵測器)所感 測排煙櫃現場位置的實際溫度，因此如果因為高溫或加熱等化學實驗而引發火災時，一般 就只能靠現場人員使用手動滅火裝置加以噴灑滅火，當人員若無法即時使用手動滅火裝置 加以噴灑滅火時，就會造成火苗蔓延，嚴重時可能會引發火災災情，實驗室人員的安全性尚 待考驗。日前，市面上已有可自動滅火的排煙櫃產品，但是這些可自動滅火的排煙櫃，其使 用的滅火設備為兩種一種是含二氧化碳藥劑的滅火器，另一種則是含七氟丙烷(FM200) 藥劑的滅火器。然而，使用含二氧化碳藥劑的滅火器，其所含的二氧化碳具有毒性對人體有害；且 使用含七氟丙烷(FM200)藥劑的滅火器，其所含氟化物則對環境影響很大，如溫室效應， 因此，上述的排煙櫃產品並不符合人體安全及綠色環境的考量。

發明內容
有鑑於此，本發明提供一種具有滅火監控系統的排煙櫃，以解決上述背景技術中 存在的技術問題。本發明提出一種具有滅火監控系統的排煙櫃，包含至少一排煙櫃體、氮氣滅火裝 置及監控系統。排煙櫃體包括實驗桌臺、偵測裝置及排氣裝置，排氣裝置包括配置於實驗桌 臺上方的排氣口，通過馬達的運轉以將排煙櫃體內的空氣從排氣口由通風管連通到室外。 偵測裝置配置於排氣口下方，氮氣滅火裝置具有配置於實驗桌臺上方的噴出口。監控系統 具有顯示單元、控制單元及裝置監控界面。顯示單元用以顯示一監控畫面；控制單元用以供 使用者輸入一控制信號；裝置監控界面電性連接偵測裝置、馬達及氮氣滅火裝置。當監控系 統接收偵測裝置傳送的火警參數後，若此火警參數大於一預設參數，監控系統則自動啟動 氮氣滅火裝置。依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述監控 系統為RS485監控系統，且裝置監控界面包含可程序邏輯控制器(Programmable LogicController, PLC)，所述可程序邏輯控制器電性連接一變頻器以控制此馬達的轉速。依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述裝置監控界面更 電性連接一定時器，以控制氮氣滅火裝置啟動的時間長度。
依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述裝置監控界面更 電性連接一觸控操作面板，所述觸控操作面板配置於排煙櫃體的第一外表面上。依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述裝置監控界面更 電性連接一溫度設定操作面板，所述溫度設定操作面板配置於排煙櫃體的第二外表面上。依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述排煙櫃體更包括 一開口，並於此開口處設有拉門裝置，所述拉門裝置電性連接裝置監控界面，其用以供使用 者手動或自動控制此開口的大小。依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述排煙櫃體數量為 多個。依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述偵測裝置為火焰 偵測器。依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述偵測裝置為煙霧 偵測器。依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述偵測裝置為溫度 偵測器。依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述氮氣滅火裝置為 低壓氮氣滅火裝置，且低壓氮氣滅火裝置的氮氣壓力實質上為7公斤/平方釐米(kg/cm2)。依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述實驗桌臺上方設
有一照明單元。依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述監控系統包含用 以記錄排煙櫃體相關火警裝置資訊記憶單元。依照本發明的一實施例所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，上述排氣裝置更配置 有用以控制空氣通過與否閘門。綜上所述，本發明所提供的具有滅火監控系統的排煙櫃，相關人員能夠於遠端，由 顯示單元所顯示的監控畫面，去監控排煙櫃體相關滅火裝置的相關設定參數或這些滅火裝 置目前的作業狀況等信息，以確保其運作狀況的良好與否，且若火警發生所造成溫度過高 或煙霧濃度大於火警預設參數時，監控系統會啟動氮氣滅火裝置的低壓氮氣，也就是說，相 關人員能夠依照排煙櫃當時周遭環境的實際狀況，去預設符合當時環境的火警預設參數。 且氮氣滅火裝置能夠避免目前的二氧化碳藥劑的滅火器對人體所產生的傷害，或避免使用 含七氟丙烷(FM200)藥劑的滅火器對環境產生的汙染。


圖1是本發明一實施例的具有滅火監控系統的排煙櫃其排煙櫃體的立體示意圖；圖2是本發明一實施例的具有滅火監控系統的排煙櫃的正視圖；圖3是本發明圖1觸控操作面板的示意圖；以及圖4是本發明另一實施例的具有滅火監控系統的排煙櫃的正視圖。附圖標記說明10-具有滅火監控系統的排煙櫃；100-排煙櫃體；110-實驗桌臺；120-偵測裝置； 130-排氣裝置；131-排氣口 ；132-閘門；140-開口 ；141-拉門裝置；150-第一外表面；151第二外表面；160-觸控操作面板；161-蜂鳴器；162-緊急滅火裝置按鈕；170溫度設定操作 面板；200-氮氣滅火裝置；201-噴出口 ；300-監控系統；301裝置監控界面；302顯示單元； 303控制單元；304可程序邏輯控制器；305變頻器；306定時器；307照明單元；400-馬達； 401-通風管。
具體實施例方式為讓本發明的上述特徵能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作 詳細說明如下。圖1是本發明一實施例的具有滅火監控系統的排煙櫃其排煙櫃體的立體示意圖， 圖2是本發明一實施例的具有滅火監控系統的排煙櫃的正視圖。請參閱圖1及圖2，本發明所示的具有滅火監控系統的排煙櫃10，包含至少一排煙 櫃體100、氮氣滅火裝置200、監控系統300與照明單元307。監控系統300於此以RS485監控系統為例，監控系統300由RS485裝置監控界面 301去電性連接排煙櫃體100相關的滅火裝置，其中裝置監控界面301能夠電性相互連接 可程序邏輯控制器304 (Programmable Logic Controller, PLC)、變頻器305及定時器306。 監控系統300具有顯示單元302、控制單元303以及用以記錄排煙櫃體100相關滅火裝置的 操作狀態資訊的記憶單元。顯示單元302用以顯示監控畫面；控制單元303用以供使用者 輸入排煙櫃體100相關滅火裝置的控制信號或參數設定值。 氮氣滅火裝置200電性連接裝置監控界面301，所述氮氣滅火裝置200為填充有低 壓氮氣的滅火裝置，於此，氮氣壓力實質上為7公斤/平方釐米(kg/cm2)的穩態氣體，其中 氮氣滅火裝置200的至少一噴出口 201的位置配置於實驗桌臺110上方，當引發火災時，能 夠通過配置於實驗桌臺110上方的噴出口 201噴出此低壓氮氣。所述氮氣滅火裝置200的氮氣噴出方向，如圖2的箭頭所示的方向噴出，由於氮氣 氣體為一種不可燃氣體，因此通過氮氣滅火裝置200所噴出的氮氣，能夠隔絕可燃物體與 氧氣的接觸，當可燃物沒有可燃氣體的提供時，其火勢大小就能夠得到相對應的控制。另 外，通過定時器306的設置，監控系統300能夠控制氮氣滅火裝置200啟動氮氣的滅火時間 長度。這樣的話，本發明的具有滅火監控系統的排煙櫃10所使用氮氣滅火裝置200，就 能夠避免其他如二氧化碳藥劑的滅火器對人體產生的傷害或含七氟丙烷(FM200)藥劑的 滅火器對環境產生的汙染。另外，氮氣滅火裝置200的噴出口 201的位置更能夠配置一電磁閥，電磁閥用於控 制氮氣滅火裝置200的噴灑。且當氮氣滅火裝置200在不須使用的情況下，電磁閥也能夠 關閉滅火裝置的噴出口 201，不會造成氮氣滅火裝置200內氮氣量的浪費。排煙櫃體100於本實施例僅繪示一個來作說明，所述排煙櫃體100包括實驗桌臺 110、偵測裝置120、排氣裝置130。排氣裝置130包括排氣口 131，排氣口 131配置於實驗桌 臺110上方，通過電性連接於裝置監控界面301變頻器305的馬達400的運轉，能夠將排煙 櫃體100內的空氣從排氣口 131由通風管401連通到室外。簡單說來，一般實驗操作多在實驗桌臺110上進行，所以當不小心發生火災時，配 置於排氣口 131附近的偵測裝置120會先感應到火源的存在，這時排氣裝置130的馬達400
6會先停止運轉，且設於排氣裝置130的一閘門132也會自動關上，這樣的話，空氣就無法順 利地從通風管401中排出，因此以減少火苗經由相連的通風管401引發其他火災的可能性。其中，偵測裝置120能夠為火焰偵測器、煙霧偵測器或溫度偵測器，所述偵測裝置 120電性連接於裝置監控界面301上的可程序邏輯控制器304，其配置於排氣口 131下方。 偵測裝置120用於瞬間感測任何關於火苗、濃煙或是高溫的信號。另外，排煙櫃體100的第一外表面150與第二外表面151更分別設置有觸控操作 面板160與溫度設定操作面板170。所述觸控操作面板160與溫度設定操作面板170電性 連接於裝置監控界面301上的可程序邏輯控制器304，其中，觸控操作面板160用以供實驗 人員直接控制排煙櫃體100相關的滅火裝置；溫度設定操作面板170用以供實驗人員依照 排煙櫃體100當時周遭環境的實際狀況，去預設符合當時環境的火警預設參數，例如使用 者能夠依照排煙櫃體100當時周遭環境的溫度，去設定火警溫度的預定參數，以確實掌握 排煙櫃周遭溫度是否會過高而更易於實驗人員實驗時，發生火警的可能性。當然，相關人員也能夠通過裝置監控界面301，於監控系統300的控制單元303預 先輸入火警溫度或其煙霧濃度等相關的火警預設參數，因此，當偵測裝置120偵測到這些 相關的火警參數時，會傳送此火警參數至監控系統300，此時，若此火警參數大於火警預設 參數時，也就是說，當實驗桌臺110火警發生所造成溫度過高或煙霧濃度大於火警預設參 數時，監控系統300會啟動氮氣滅火裝置200，以進行撲滅火源的動作。排煙櫃體100更包括開口 140，並於此開口 140處設有拉門裝置141，此拉門裝置 141電性連接裝置監控界面301，因此實驗人員或監控人員能夠於觸控操作面板160直接電 控操作或通過控制單元303於遠端電控操作此拉門裝置141的升降，通過這樣的拉門裝置 141設計能夠用於控制此開口 140的大小。且當實驗進行時，實驗人員能將拉門裝置141電 控下降或者直接用手動的方式拉下此拉門裝置141，這樣能夠避免實驗意外對實驗人員的 影響，或者，人員也能夠直接通過控制單元303，預先設定火災發生時，拉門裝置141自動電 控下降，阻隔外界空氣，以降低其他可燃氣體的提供，而可更快速的抑制火源的蔓延。另外須說明的是，上述的馬達400能夠由變頻器305的頻率控制而具有不同的轉 速，且馬達400會隨拉門裝置141的高度變化而改變，詳言的，當拉門裝置141升高時，馬達 400的轉速會增大進而增加排氣量，以發揮極佳抽風效果；當拉門裝置141下降時，馬達400 的轉速將同步減慢，基於此原理，當實驗桌臺110或其周遭處有火警發生而此火警發生所 造成溫度過高或煙霧濃度大於火警預設參數時，拉門裝置141會自動電控下降，馬達400的 轉速也會自動停止，同時閘門132自動關閉，如此一來，可立即阻隔火苗燃燒所需的空氣， 同時由監控系統300啟動氮氣滅火裝置200而從噴出口 201於一預設時間長度內，噴出低 壓氮氣，即可瞬間撲滅火源，因此馬達400提供實驗人員於使用具有滅火監控系統的排煙 櫃10時，保持排煙櫃體100基本的通風效果；以及火災發生時，迅速抑制火苗蔓延的效能。於此，須說明的是，當實驗桌臺110火警發生所造成溫度過高或煙霧濃度仍然大 於火警預設參數時，監控系統300會自動執行另一次的啟動氮氣滅火裝置200，直到火源被 撲滅為止，也就是說，具有滅火監控系統的排煙櫃10依據相關人員的設定，能夠具有至少 兩段以上的滅火功能。舉例來說，當偵測裝置120所偵測到的此火警參數大於火警預設參數時，具有滅 火監控系統的排煙櫃10會通過警報器(例如蜂鳴器)先發出警報，以警示人員排煙櫃體100周遭溫度有異常，之後，監控系統300會自動停止馬達400，以停止將排煙櫃體100內的 空氣從排氣口 131經由通風管401排除到室外，而於第一時間內阻絕實驗桌臺110或其周 遭處的火苗擴大，若偵測裝置120所偵測到的此火警參數持續上升，並大於使用者所設定 的另一火警預設參數時，監控系統300會自動啟動氮氣滅火裝置200以噴出低壓氮氣瞬間 滅火。續請同時參閱圖3，圖3為本發明圖1觸控操作面板的示意圖。由圖3可知，觸控操作面板160上具有控制排煙櫃體100相關滅火裝置的觸控按 鈕，例如馬達400的運轉頻率調整、緊急排氣、時間設定、照明單元307的啟閉、閘門132的 啟閉等或拉門裝置141的升降。其中，通過馬達400的運轉頻率調整觸控按鈕，相關人員能夠直接操控馬達400的 運轉速度；通過緊急排氣觸控按鈕，相關人員能夠直接控制具有滅火監控系統的排煙櫃10 的排氣量。另外，觸控操作面板160具有記憶功能，當發生斷電而後又復電狀況時，可利用 該記憶功能自動恢復斷電前的操作狀態。觸控操作面板160包括一蜂鳴器161，當火災發生時，能夠據以通報其他實驗室人 員知道；此外，觸控操作面板160也包括一緊急滅火裝置按鈕162，當火災發生時，實驗室 人員能夠直接按壓此緊急滅火裝置按鈕162，直接開起氮氣滅火裝置200 ；同時，此緊急滅 火裝置按鈕162的外側更能夠配置透明保護蓋，此透明保護蓋用於保護緊急滅火裝置按鈕 162，如此以避免實驗室人員誤碰緊急滅火裝置按鈕162而造成操作上的不當。由此可知，由於觸控操作面板160電性連接裝置監控界面301，因此上述觸控操作 面板160的設定數據或裝置狀態，能夠以一監控畫面，通過監控系統300的顯示單元302顯 示出來，且由監控系統300的記憶單元(例如硬碟或記憶體)，能夠記錄例如觸控操作面 板160、溫度設定操作面板170、氮氣滅火裝置200、馬達400轉速、變頻器305、可程序邏輯 控制器304等相關滅火裝置其過去的操作記錄或目前操作狀態等資訊及參數，以供相關人 員能夠於爾後從記憶單元查詢這些相關滅火裝置的操作信息。由此可知，相關人員能夠於 遠端監控及掌握排煙櫃體100這些相關滅火裝置的相關設定參數或這些滅火裝置目前的 作業狀況等信息。另外，圖4是本發明另一實施例的具有滅火監控系統的排煙櫃10的正視圖。由圖4可知，具有滅火監控系統的排煙櫃10包含多個(二個或二個以上)排煙櫃 體100、氮氣滅火裝置200及監控系統300。其中於本實施例排煙櫃體100的數量以三個為例。這些排煙櫃體100能夠彼此相鄰配置或是分開配置，因此實際應用於實驗室時， 這些排煙櫃體100能夠同時配置在同一間實驗室或是不同間實驗室，依實際需求而定，且 這裡所述的三個排煙櫃體100為舉例說明，實際應用並不以此數目為限。詳言之，此實施例的多個排煙櫃體100能夠同時由同一個氮氣滅火裝置200及監 控系統300操控，換句話說，氮氣滅火裝置200僅需要一組，就能夠同時支援這些排煙櫃體 100，同樣地不同的排煙櫃體100的相關滅火裝置也能夠由同一個監控系統300於遠端被控 制，也就是說，相關人員能夠於遠端，通過顯示單元302，切換監控這些排煙櫃體100相關滅 火裝置的監控畫面。其中，關於監控系統300如何控制這些相關滅火裝置的原理於上述實 施例已提及，於此不加贅述。
另外，當同一個監控系統300同時控制這些排煙櫃體100，且其中只有一個排煙櫃 體100發生火災時，這時監控系統300就只會將這個發生火災的排煙櫃體100的電磁閥會 打開，同時並保持其他的電磁閥同樣維持關閉的狀態，這樣就能夠預防氮氣滅火裝置200 內氮氣量的浪費。綜上所述，本發明的具有滅火監控系統的排煙櫃具有下列特點1.有別於公知排煙櫃未具有監控能力的滅火監控系統，本發明提供相關人員能夠 於遠端，由顯示單元所顯示的監控畫面，去監控排煙櫃體相關滅火裝置的相關設定參數或 這些滅火裝置目前的作業狀況等信息，以確保其運作狀況的良好與否，且若火警發生所造 成溫度過高或煙霧濃度大於火警預設參數時，監控系統會啟動氮氣滅火裝置的低壓氮氣， 也就是說，相關人員能夠依照排煙櫃當時周遭環境的實際狀況，去預設符合當時環境的火 警預設參數。2.當實驗桌臺火警發生所造成溫度過高或煙霧濃度仍然大於火警預設參數時，監 控系統會自動執行另一次的啟動氮氣滅火裝置，直到火源被撲滅為止，也就是說，滅火監控 系統的排煙櫃依據相關人員的設定，能夠具有至少兩段以上的滅火功能。3.相關人員能夠預先設定氮氣滅火裝置噴出低壓氮氣的時間長度，因此能夠調整 低壓氮氣於滅火時的使用量，減少氮氣的浪費。4.氮氣滅火裝置能夠避免目前二氧化碳藥劑的滅火器對人體所產生的傷害，或避 免使用含七氟丙烷(FM200)藥劑的滅火器對環境產生的汙染。5.當引發火警時，通過氮氣滅火裝置所噴出的低壓氮氣，以隔絕可燃物體與氧氣 的接觸，因此火勢大小能夠立即被撲滅。6.滅火監控系統的排煙櫃的各項功能都能夠由觸控顯示面板及溫度設定操作面 板進行操控設定，或是由監控系統的控制單元進行操控設定，同時具有手動及自動操作模 式及緊急強制排氣功能，不僅無機械延遲導致實驗結果不準確之虞，更具有集中操控、易於 操作及程序化、電腦化設計的功效。以上對本發明的描述是說明性的，而非限制性的，本專業技術人員理解，在權利要 求限定的精神與範圍之內可對其進行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本發明的 保護範圍內。
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權利要求
1.一種具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，包含至少一排煙櫃體，包括一實驗桌臺、一偵測裝置及一排氣裝置，該排氣裝置包括一排氣 口，該排氣口配置於該實驗桌臺上方，通過一馬達的運轉，以將該排煙櫃體內的空氣從該排 氣口由一通風管連通到室外，該偵測裝置配置於該排氣口下方；一氮氣滅火裝置，具有至少一噴出口，該噴出口配置於該實驗桌臺上方；以及一監控系統，具有一顯示單元、一控制單元及一裝置監控界面，該顯示單元用以顯示一 監控畫面，該控制單元用以供使用者輸入一控制信號，該裝置監控界面電性連接該偵測裝 置、該馬達及該氮氣滅火裝置，當該監控系統接收該偵測裝置所傳送的一火警參數後，若該 火警參數大於一預設參數，該監控系統則啟動該氮氣滅火裝置。
2.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該監控系統為一 RS485監控系統，該裝置監控界面包含一可程序邏輯控制器。
3.如權利要求2所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該可程序邏輯控制 器電性連接一變頻器以控制該馬達的轉速。
4.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該裝置監控界面更 電性連接一定時器，以控制該氮氣滅火裝置啟動的時間長度。
5.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該裝置監控界面更 電性連接一觸控操作面板，該觸控操作面板配置於該排煙櫃體的一第一外表面上。
6.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該裝置監控界面更 電性連接一溫度設定操作面板，該溫度設定操作面板配置於該排煙櫃體的一第二外表面 上。
7.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該排煙櫃體更包括 一開口，並於該開口處設有一拉門裝置，該拉門裝置電性連接該裝置監控界面，用於控制該 開口的大小。
8.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該排煙櫃體數量為 多個。
9.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該偵測裝置為一火 焰偵測器。
10.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該偵測裝置為一煙 霧偵測器。
11.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該偵測裝置為一溫 度偵測器。
12.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該氮氣滅火裝置為 一低壓氮氣滅火裝置。
13.如權利要求12所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該低壓氮氣滅火 裝置的氮氣壓力實質上為7公斤/平方釐米。
14.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該實驗桌臺上方更 設有一照明單元。
15.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該監控系統包含一 記憶單元。
16.如權利要求1所述的具有滅火監控系統的排煙櫃，其特徵在於，該排氣裝置更配置 有用以控制空氣通過與否的一閘門。
全文摘要
一種具有滅火監控系統的排煙櫃，包含排煙櫃體、氮氣滅火裝置及監控系統。排煙櫃體包括實驗桌臺、偵測裝置及排氣裝置，排氣裝置包括配置於實驗桌臺上方的排氣口，通過馬達運轉以將排煙櫃體內的空氣從排氣口排除。偵測裝置配置於排氣口下方，氮氣滅火裝置具有配置於實驗桌臺上方的噴出口。監控系統具有顯示單元、控制單元、裝置監控界面及用以記錄排煙櫃體火警裝置操作資訊的記憶單元。裝置監控界面電性連接偵測裝置、馬達及氮氣滅火裝置，當監控系統接收偵測裝置傳送的火警參數後，若火警參數大於一預設參數，監控系統則啟動氮氣滅火裝置。
文檔編號A62C37/00GK102085525SQ20091025207
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月8日 優先權日2009年12月8日
發明者梁凱雄 申請人:梁凱雄