防火環的製作方法

2023-09-13 18:44:20

專利名稱：防火環的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種防止火焰藉助於隔斷牆上的輸送管或排放管從隔斷牆一側蔓延到另一側的裝置。具體地說，本發明主要涉及一種位於使地板和多層建築牆壁隔開的混凝土板內的新型防火閥和防火環。
背景技術：
普通的防火環包括金屬環，金屬環固定在穿過混凝土板的塑料管與混凝土板相交的位置上；所述環封閉了一種膨脹材料。當在混凝土板一側火焰達到足以熔化穿入該混凝土板的管道的強度時，所述火焰也導致膨脹材料擴張並使由熔化的管道留下的空洞封閉。這樣，就形成了一道屏障從而阻止火焰蔓延到混凝土板另一側。
這種防火環的主要問題是，膨脹材料在迅速蔓延的火焰中形成密封所需的時間太長，結果該火焰仍然會蔓延到隔斷牆的另一側。
近年來試圖解決這個問題的辦法為，提供一種防火閥，該防火閥包括具有形成在輸送管或排放管周圍的膨脹材料格柵的管形插件。然而，雖然這種設計能迅速地形成密封，但存在使流體沿著輸送管或排放管流通減慢的缺點。這種減慢因輸送管或排放管穿過的混凝土板數量而加劇，最後會達到出現流體完全阻塞的程度。
發明目的因此，本發明的目的是提供一種新型的防火環/防火閥，所述防火環/防火閥克服了上述缺點，或者至少為公眾提供有用的選擇。
發明概述根據最寬形式的本發明，提供一種在輸送管或排放管與隔斷牆相交處嵌入到該輸送管或排放管的殼體，該殼體包括閥結構和熱探測器，其中該閥結構設計成這樣，即在通常情況下不妨礙經過輸送管或排放管的流體流動，而當熱探測器對預定溫度值作出反應時封閉該輸送管或排放管。
所謂「流體」是指如空調空氣、廢氣等氣體和如液體廢物和水的液體。
發明詳細描述優選的是，該閥結構包括具有內部通道的圓筒或球形閥，而該通道具有與所嵌入的輸送管或排放管相同或相近的直徑。圓筒或球形閥設計成可繞一軸線在通常時打開位置和與該打開位置大致成直角的位置之間旋轉，其中在打開位置，經過輸送管或排放管的流體通道沒有被阻斷，而在與打開位置大致成直角的位置，流體通道阻斷。
可通過機械和/或電動裝置實現圓筒或球閥的旋轉。例如，機械旋轉可以利用保持在殼體外壁上形成凹口內的螺旋彈簧，該螺旋彈簧具有由殼體保持的外端和由圓筒或球閥保持的內端。在日常情況的結構下，彈簧保持張力但不能使球或圓筒旋轉到閉合位置，直到熱探測器對預定溫度值作出反應。閉合位置可通過位於殼體壁內的銷而獲得，其中當旋轉90℃時該銷與止動件接觸。
在發明的一個形式中，熱探測器由這樣的材料製成，該材料具有兩種特性，第一特性為能與閥結構和殼體的部件結合或互鎖，第二特性為當加熱到預定溫度值時能夠解除其這種結合和鎖定。這些特性使熱探測器以這樣方式設計和定位，即在通常情況下確保閥結構保持在打開位置，而當達到預定即預設溫度時熔化，會屈服而使閥結構閉合。
適當的熱探測器材料為鉛及其合金、塑料和各種合成物。一般地，根據具體用途，這種材料在60℃到120℃的範圍內屈服，從而滿足政府或當地機構的要求。
熱探測器可以位於例如殼體的內圓周位置，其中閥結構部件處於打開狀態時與該位置相鄰接。這樣，在球閥的情況下，如鉛環這樣的熱探測器材料的圓形密封件可位於殼體和球閥之間的入口和出口側。
在另一個形式中，熱探測器材料可包括形成在支撐軸末端的合金墊，其中該支撐軸穿過殼體壁延伸到殼體內的位置上，優選在不阻礙流體經過殼體流動的位置上。保持在殼體外側凹口內的螺旋彈簧把軸連接到殼體上。該彈簧在通常情況下保持在壓縮狀態，只有當合金墊受熱到預定溫度而屈服時，該彈簧才從壓縮狀態下釋放，從而使軸和閥旋轉到閉合位置。
在本發明的又一個形式中，熱探測器為熱電偶。該熱電偶可通過適當的電路連接到螺線管上，而該螺線管可使在殼體和閥結構之間延伸的銷縮回，從而當熱電偶探測到預定溫度值時使閥結構閉合。這種結構還允許閥預設成打開狀態，以及可同時操作隔斷牆內其他防火環。
為了測試防火環/閥結構的整體性，可提供允許閥在打開和閉合狀態之間運動的測試裝置。這種測試裝置可以是自動或手動的。自動測試裝置可包括電動機，該電動機驅動例如上述支撐軸，從而使所連接的閥旋轉。手動測試裝置包括一個嵌入到支撐軸上的單槓桿。
根據本發明的防火環最好由陶瓷材料製成，然而，根據具體用途，也可採用由如纖維增強混凝土、金屬等其他材料製成。優選的是，閥結構包括由塑料製成的圓筒或球，其中塑料在其內層和外層之間埋設有膨脹材料。當圓筒或求旋轉到閉合位置時，該膨脹材料擴張，從而提供了附加的防火特徵。
防火環/防火閥的應用範圍包括從管道工程到通風裝置以及空調安裝的許多領域。


圖1為示出了閉合閥結構的本發明的防火環俯視圖；圖2為圖1所示其中防火閥結構打開的防火環俯視圖；圖3為圖1所示防火環的端視圖；圖4為圖1所示防火環的側視圖；圖5為根據本發明另一個方面的防火環側視圖；圖6為根據本發明又一個方面的防火環側視圖；圖7為根據本發明再一個方面的防火閥組件的端視圖；圖8為圖7所示防火閥組件的側視圖；具體實施方式
下面參見附圖來描述本發明的優選實施例，在每個附圖中，相同標號表示相同部件。
首先參見圖1到4，防火環包括陶瓷殼體10，該殼體10具有部分呈球面的陶瓷球閥11，也就是說，從圖3中可以看出，該球閥在對稱於其中心的位置上去掉了兩個相對的部分。該陶瓷殼體在球閥11已經置於其內部之後可，通過把兩個半球熱熔接而形成。
該球形球閥11具有從一側延伸到另一側的通道12，該通道的直徑與殼體入口13和出口14的直徑對應。而殼體入口13和出口14具有這樣的直徑，該直徑不阻礙流體經過連接的管道或輸送管的流動。因此也不阻礙流經防火環的流體的流動。
凹口24形成在殼體的外壁，同時不鏽鋼螺旋彈簧15位於其內部。該螺旋彈簧具有折彎成可保持在殼體套節內一個端部16和被球閥11彎曲以用來保持的另一端17。
兩個鉛合金環18、19結合在殼體和球閥之間，並同時在球閥及其閥座之間密封較小間隙20的端部。間隙20可通過形成在球閥表面上的較小突脊來維持。這種間隙對於阻止球閥及其閥座之間的黏結是有用的，這種黏結隨著時間的流逝有可能發生。
彈性材料密封件21、22能迅速地把小配件固定到塑料通風管上，其中通風管從廁所或類似臭味發生設施中延伸出。
圖1到4所示的防火環設計成要被置於高層建築的混凝土板內。在使用中，防火環將保持例如圖2所示的打開狀態，直到火情出現了混凝土板的任何一側。當火焰到達通風-水管固定在防火環處，且溫度升到預定值時，鉛合金環密封件18、19熔化，接著球閥被釋放而在螺旋彈簧15彈簧力的作用下旋轉。旋轉持續進行，直到球閥中通道12與入口13和出口14對齊，在此處，在球閥四分之一圓周上的止動銷23阻止了進一步的轉動。
參見圖5，防火環包括兩個部分的塑料殼體50、51，這兩個部件壓合在一起，從而圍成局部呈球面的空心塑料球52，該球具有相對的開口，以在打開狀態時提供流體通道。球52包括嵌入在球壁內的膨脹材料。球52可圍繞著一體形成的樞軸53、54而在打開和封閉位置之間旋轉，而這兩個樞軸套在殼體壁上形成的凹口內。在日常的使用狀態下，通過容納在殼體入口以及在球側部的環形凹口內的兩個鉛環55、56，球保持在開口位置。
藉助於平面螺旋彈簧57的彈簧力，球53保持在打開位置。當鉛環55、56在預定溫度下屈服時，彈簧被壓緊使球旋轉九十度。由殼體壁形成的止動件58阻止了球53的持續旋轉。
利用圓筒連接件59a、59b，防火環能夠很容易地連接到管道件上。
圖6為圖5所示防火環的改型。這種改型使防火環可以根據需要的時間間隔進行測試，以確保該球能夠旋轉和不被卡住或不存在其他故障。與圖5類型的主要不同之處為，熱探測元件包括形成在方形驅動軸61末端上的合金墊60。第二內驅動軸62同樣與該合金墊連接，並連接到帶輪63上，該帶輪可以在與電動機65連接的驅動帶64的帶動下旋轉。
在通常的使用中，電機被致動，從而使防火球66在打開和閉合位置之間旋轉並恢復原來位置，以按照需要的時間間隔來測試系統的完好性。
在著火過程中，合金墊60屈服，由於方形驅動軸61和內驅動軸62之間的機械連接脫開，於是防火球66在卷簧67的作用下旋轉。
圖7和8示出了一般的防火閥結構，其基於與圖6實施例相同的工作原理。
該防火閥結構包括可旋轉閥門70，其中安裝有熱探測金屬合金墊71，並採用與圖6所述相同類型的卷簧72和測試結構73。
該防火閥在74、75處與管道連接，並在76處連接樞軸。膨脹材料位於77、78處，膨脹緣密封件定位於79、80處。
這種防火閥的功能與前面的實施例相類似。
(按照條約第19條的修改)1.一種在輸送管或排放管與隔斷牆相交處嵌入到該輸送管或排放管的殼體，該殼體包括閥結構和熱探測器，其中該閥結構設計成這樣，即在通常情況下不妨礙經過輸送管或排放管的流體流動，而當熱探測器對預定溫度值作出反應時能夠封閉該輸送管或排放管，所述閥結構包括具有內部通道的圓筒或球形閥，而該通道具有與輸送管或排放管大致相同的直徑，圓筒或球形閥可在打開位置和閉合位置之間旋轉，其中在打開位置，經過輸送管或排放管的流體通道沒有被阻斷，而在閉合位置，流體通道阻斷。
2.如權利要求1所述的殼體，其中熱探測器為這樣的材料，該材料在達到預定溫度值時屈服，從而使圓筒或球形閥旋轉到閉合位置。
3.如權利要求2所述的殼體，其中熱探測器的材料為鉛或鉛合金，其中該材料在60℃到120℃的溫度範圍內的特定溫度下熔化。
4.如權利要求1所述的殼體，其中熱探測器為位於殼體和閥結構之間的密封件，該密封件使閥結構機械地保持打開，直到熱探測器達到預定溫度值時熔化並使閥結構閉合。
5.如權利要求1所述的殼體，其中熱探測器為具有相關的電路和機械動作的熱電偶，該機械動作可縮回延伸在殼體和閥結構之間的銷，以當熱電偶探測到預定溫度值時使閥結構閉合。
6.如權利要求1所述的殼體，其中通過保持在形成於殼體壁上的凹口內的螺旋彈簧，圓筒或球形閥可進行旋轉，所述螺旋彈簧具有由殼體保持的外端和由圓筒或球閥保持的內端。
7.如權利要求1所述的殼體，其中圓筒或球形閥由塑料製成，其中該塑料具有埋在內層和外層之間的膨脹材料。
8.如權利要求1所述的殼體，其中熱探測器為形成在支撐軸上的合金墊，而該支撐軸穿過殼體壁延伸到殼體內的位置上。
9.如權利要求8所述的殼體，其中保持在殼體外側凹口內的螺旋彈簧把軸連接到殼體上，並通常情況下保持在壓縮狀態，當合金墊受熱達到預定溫度而熔化時，該彈簧從壓縮狀態下釋放，從而使軸和閥旋轉到閉合位置。
10.如權利要求8所述的殼體，其中包括帶有電動機的測試裝置，該電動機可驅動支撐軸，從而使連接的閥在打開和閉合位置之間旋轉，之後回復原狀。
權利要求
1.一種在輸送管或排放管與隔斷牆相交處嵌入到該輸送管或排放管的殼體，該殼體包括閥結構和熱探測器，其中該閥結構設計成這樣，即在通常情況下能夠不妨礙經過輸送管或排放管的流體流動，而當熱探測器對預定溫度值作出反應時能夠封閉該輸送管或排放管。
2.如權利要求1所述的殼體，其中該閥結構包括具有內部通道的圓筒或球形閥，而該通道具有與輸送管或排放管大致相同的直徑，圓筒或球形閥可在打開位置和閉合位置之間旋轉，其中在打開位置，經過輸送管或排放管的流體通道沒有被阻斷，而在閉合位置，流體通道阻斷。
3.如權利要求2所述的殼體，其中熱探測器為這樣的材料，其在預定溫度值下屈服，從而使圓筒或球形閥旋轉到閉合位置。
4.如權利要求3所述的殼體，其中熱探測器的材料為鉛或鉛合金，其中該材料在60℃到120℃的溫度範圍內的特定溫度下屈服。
5.如權利要求1所述的殼體，其中熱探測器為位於殼體和閥結構之間的密封件，該密封件使閥結構機械地保持打開，直到熱探測器達到預定溫度值時熔化並使閥結構閉合。
6.如權利要求1所述的殼體，其中熱探測器為具有相關的電路和機械動作的熱電偶，該機械動作可縮回延伸在殼體和閥結構之間的銷，以當熱電偶探測預定溫度值時使閥結構閉合。
7.如權利要求2所述的殼體，其中通過保持在形成於殼體壁上的凹口內的螺旋彈簧，圓筒或球形閥可進行旋轉，所述螺旋彈簧具有由殼體保持的外端和由圓筒或球閥保持的內端。
8.如權利要求2所述的殼體，其中圓筒或球形閥由塑料製成，其中該塑料具有埋在內層和外層之間的膨脹材料。
9.如權利要求1所述的殼體，其中熱探測器為形成在支撐軸上的合金墊，而該支撐軸穿過殼體壁延伸到殼體內的位置上。
10.如權利要求9所述的殼體，其中保持在殼體外側凹口內的螺旋彈簧把軸連接到殼體上，並通常情況下保持在壓縮狀態，當合金墊受熱到預定溫度而屈服時，該彈簧從壓縮狀態下釋放，從而使軸和閥旋轉到閉合位置。
11.如權利要求9所述的殼體，其中包括帶有電動機的測試裝置，該電動機可驅動支撐軸，從而使連接的閥在打開和閉合位置之間旋轉，之後回復原狀。
全文摘要
一種位於建築物的混凝土板內的防火環或防火閥。該裝置包括閥結構(12)和帶有金屬合金或鉛的熱探測器(18、19)，當達到預定溫度時，該金屬合金或鉛熔化，使閥結構密封相關的輸送管或排放管。
文檔編號F16L55/10GK1568410SQ02820157
公開日2005年1月19日 申請日期2002年9月9日 優先權日2001年9月10日
發明者J·W·G·特拉斯 申請人:特拉斯控股私人有限公司