CN114252303A - 烟雾检测采样点 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“烟雾检测采样点”。本发明描述了烟雾检测采样点和***。一种烟雾检测采样点包括：主体；腔室，该腔室形成在主体内，腔室具有第一孔和第二孔，该第一孔允许空气在待采样的区域和腔室之间通过，该第二孔允许空气在腔室和第二壳体内的空间之间通过；阀，该阀定位在腔室内；第一壳体，该第一壳体围绕主体，但允许第一孔使空气在待采样区域和腔室之间通过，并且允许第二孔使空气在腔室和第二壳体内的空间之间通过；以及第二壳体，该第二壳体围绕第一壳体并且具有第三孔，该第三孔允许第二壳体内的空间中的空气在第二壳体和连接到第二壳体的管之间通过。

Description

烟雾检测采样点
技术领域
本公开涉及烟雾检测，并且具体地讲，涉及用于烟雾检测***的采样点设备。
背景技术
一些烟雾检测***具有围绕建筑物间隔开的多个采样点，这些采样点经由采样管连接到中央分析装置，该中央分析装置从采样点采样空气以确定在建筑物的区域中是否存在烟雾或火。例如，此类***可以被称为极早期烟雾探测设备(VESDA)***。
采样点通常具有其中形成有腔室的设备主体。该腔室包括第一孔和第二孔，该第一孔允许空气在待采样区域和腔室之间通过，该第二孔允许空气在腔室和管之间通过，该管在其自身另一端处连接到中央分析装置。腔室中还包括单向阀，该单向阀允许空气从待采样区域流入，并限制空气从腔室流出。
当这些***将空气通过采样点抽吸到中央分析装置时，管可能变得与采样腔室分离，或者可能以空气从除预期采样的空间之外的空间泄漏到管中的方式被损坏。断开或泄漏的状况被认为是故障状况，且必须被检测到，并且故障被报告给监测***。
为了检查该故障状况，***尝试通过相对于腔室环境施加正压来迫使空气通过取样腔室出来。如果管未受损并且完全连接到采样腔室，则管中的气体流动受到采样点腔室中的单向阀的限制。如果***测得管流出量高于阈值，或者如果测得的背压较低，则***确定存在泄漏或者采样点腔室已与管部分或完全断开，并向监测装置发出故障通知。
另外，在一些具体实施中，壳体可固定在采样点的腔室周围，如图3A至图3B所示，以便保护采样点。然而，如果在保护壳体中出现泄漏或裂口，也如图3A至图3B所示，则可从图3B中的336所示的非预期空间对空气进行采样并将其视为故障状况。图3A和图3B的当前设计不能识别泄漏或裂口已经出现，因为单向阀激活限制向外气流，因此由中央***执行的泄漏测试将通过，如图3A所示。因此，裂口334不可被中央***检测到。
附图说明
图1示出了现有技术采样点的成角度透视图。
图2A示出了现有技术采样点的剖面侧视图，其中阀处于打开(流入)位置。
图2B示出了现有技术采样点的剖面侧视图，其中阀处于闭合(流出)位置。
图3A示出了具有壳体的现有技术采样点的剖面侧视图，其中阀处于闭合(流出)位置。
图3B示出了具有壳体的现有技术采样点的剖面侧视图，其中阀处于打开(流入)位置。
图4A示出了根据本公开的一个实施方案的采样点的剖面侧视图，其中阀处于打开(流入)位置。
图4B示出了根据本公开的一个实施方案的采样点的剖面侧视图，其中阀处于闭合(流出)位置。
图5示出了根据本公开的一个实施方案的采样点的剖面侧视图，其中阀处于闭合(流出)位置并且在外壳中存在裂口。
图6示出了根据本公开的一个实施方案的采样点的剖面侧视图，其中阀处于闭合(流出)位置并且在内壳中存在裂口。
具体实施方式
如上所述，本文描述了烟雾检测采样点和***。本公开的实施方案允许***可靠地测试泄漏，如下文更详细地描述。
例如，在一个实施方案中，烟雾检测采样点包括主体、第一壳体和第二壳体；形成在主体内的腔室，腔室具有第一孔和第二孔，该第一孔允许空气在待采样的区域和腔室之间通过，该第二孔允许空气在腔室和第二壳体内的空间之间通过。阀也定位在腔室内。
第一壳体围绕主体，但允许第一孔在待采样区域和腔室之间传递空气，并且允许第二孔在腔室和第二壳体内的空间之间传递空气。第二壳体围绕第一壳体并且具有第三孔，该第三孔允许第二壳体内的空间中的空气在第二壳体和连接到第二壳体的管之间通过。为了实现这一点，第一壳体还可具有定位在主体的第一孔和待采样的区域之间的第一孔，以及定位在主体的第二孔和第二壳体之间的第二孔。将参考随本公开提供的附图更详细地讨论该实施方案和其他实施方案。
在以下具体实施方式中，参考形成其一部分的附图。附图以举例说明的方式示出了可以实践本公开的一个或多个实施方案的方式。
这些实施方案被描述得足够详细，以使得本领域普通技术人员能够实践本公开的一个或多个实施方案。应当理解，可以利用其他实施方案并且可以作出处理、计算机化和/或结构改变而不脱离本公开的范围。
应当理解，可添加、交换、组合和/或消除本文各实施方案中所示的元件，以便提供本公开的多个另外实施方案。附图中提供的元件的比例和相对尺寸旨在示出本公开的实施方案，并且不应该是限制性的。
本文的附图遵循如下编号惯例：一个或多个第一位数字对应于附图编号，而其余数字标识附图中的元件或部件。在不同附图之间的类似元件或部件可通过使用类似的数字来标识。例如，118可引用图1中的元件“18”，并且类似元件可被引用为图2A中的218。
如本文所用，“一个”或“许多”某物可以指一个或多个这样的事物。例如，“多个孔”可指一个或多个孔。如本文所用，“多个”是指两个或更多个事物。
图1示出了现有技术采样点的成角度透视图。图1表示可以与本公开的实施方案一起使用的可替换的烟雾检测采样点。所示的采样点提供具有第一孔118和第二孔105的单一主体102。第二孔105可释放地连接到管的一端，该管在其另一端处连接到中央分析装置。
此类烟雾探测器采样点可以例如安装在建筑物的天花板中，使得具有孔118的主体102的端部部分在待采样的区域中(例如，天花板下方的区域)，并且装置的其余部分在天花板上方或其中。由于这些取样装置有时会被碎屑污染，因此该装置设计允许从管移除采样点以用于检查管的内部和主体102内的腔室。这还允许在采样点无法防污的情况下容易地更换采样点。
图2A示出了现有技术采样点的剖面侧视图，其中阀处于打开(流入)位置。图2B示出了现有技术采样点的剖面侧视图，其中阀处于闭合(流出)位置。
图2A和图2B表示与图1所示类似但以两种不同操作状态示出的采样点的剖面图。例如，图2A和图2B的采样点包括主体202，该主体具有形成于其中的腔室204并具有第一孔218和第二孔205。
第一孔218被定位成使得其自身处于待对空气206进行采样的区域中。在操作中，该空气206将经由孔218被吸入采样点到腔室204中，然后其将经由孔205进入管中，在那里其将行进到中央分析装置。
为了实现这一点，第二孔205的尺寸被设定成用于具有类似尺寸直径的管的端部的***和附连，以摩擦地紧固或通过一些其他机构(诸如粘合材料)紧固到主体202。孔的尺寸和/或附连应被设定成使得管和主体之间的空气泄漏被最小化或消除。
图2A和图2B示出了阀210位于腔室204内。该阀可以是单向阀，如图所示，其中阀210处于打开位置，并且空气220在采样点的正常操作期间朝向中央分析装置流动。如本文所用，正常操作是当采样点试图经由第一孔218感测被吸入采样点202中的空气206中的烟雾时。
当检查泄漏或执行维护操作时，可反转空气的流动。在此类实例中，空气经由第二孔205流入腔室中，但关闭阀，从而减慢或基本上阻止空气流动，如222所示。
为了检查泄漏，中央分析装置感测给定气压的受限向外气流(由于阀的关闭)，并且基于所测量的气流特性(流量与压力)确定不存在泄漏，该特性在可接受的范围内指示不存在泄漏。如果向外气流保持高于给定压力的极限，或者如果不能实现所需的压力，则中央分析装置确定在以下任一位置存在泄漏：管、主体202或阀210。
此类***在大多数应用中极为奏效，但在一些应用中，诸如医院、学校，可能期望将整个主体定位在天花板中或天花板上方，例如以避免房产权人篡改待采样的空间。然而，将整个主体定位在天花板中或天花板上方的问题是，被吸入到采样点中的空气将可能是来自天花板上方的空气，而不是来自待采样区域的空气，这使得采样点无效。图3和图4示出了用于克服此类放置的该问题的一种此类设计。
图3A示出了具有壳体的现有技术采样点的剖面侧视图，其中阀处于闭合(流出)位置。图3B示出了具有壳体的现有技术采样点的剖面侧视图，其中阀处于打开(流入)位置。
图3A和图3B的实施方案解决了通过围绕采样点主体定位壳体来对天花板上方的空气而不是待采样的区域中的空气采样的问题。在图3A和图3B中，主体302定位在天花板303上方，但为了减少或消除对天花板上方的空气338的采样，壳体312定位在主体302周围。壳体在至少五个侧面上(在XYZ轴向空间中)围绕主体302，以限制空气从这些侧面流动，但允许空气经由孔316例如通过剩余侧面(在主体下方)流动。这样，来自待采样区域的空气可(通过壳体312的孔316(该孔可形成于天花板材料中，或者另选地，从形成壳体的其余部分的材料)和主体302的其余部分318)通过被抽吸到腔室304中、通过打开的阀310、并且随后到达管314(在320处)到达连接至管的中央分析装置来实现采样。
然而，如果裂口诸如孔334存在于壳体中(例如，通过篡改而进行刺穿)，则空气338进入壳体并与来自待采样区域306的空气混合。这可使待采样区域的分析失真。
此外，在泄漏检查期间，当气流反转(如图3A所示)并且流量如322所示受到限制时，***将仍然记录到没有泄漏，因为泄漏在阀310之外，并且将提供作为没有泄漏的操作***的特征的气流与压力值。如图3B所示，当来自待采样区域306和天花板338上方的区域(336所示的空气)两者的空气被吸入孔318中并且空气320穿过管314并到达中央分析装置时，这可能是有问题的。
本公开的实施方案克服了该泄漏检测问题，如下文更详细地讨论。图4A示出了根据本公开的一个实施方案的采样点的剖面侧视图，其中阀处于打开(流入)位置。图4B示出了根据本公开的一个实施方案的采样点的剖面侧视图，其中阀处于闭合(流出)位置。
在图4A和图4B中，示出了根据本公开构造的实施方案，并且解决了上述泄漏问题。在该实施方案中，采样点包括围绕第一壳体并且改变管的附接位置的第二壳体。这样，***可识别将从天花板上方将空气引入到***中的泄漏。
在诸如图4A和图4B的实施方案中，采样点400包括安装在第一壳体412内部的主体402，并且第一壳体被第二壳体围绕。该构造可以是一体的，这意味着一旦被构造，主体就不能从第一壳体移除，并且第二壳体不能从第一壳体移除。这样，可能需要周期性地更换整个单一主体和双壳体组合，但泄漏的可能性将被最小化。
主体402包括形成在主体内的腔室404，该腔室具有允许空气在待采样区域406和腔室404之间通过的第一孔418，以及允许空气在腔室404和第二壳体408内的空间之间通过的第二孔405。腔室404还包括定位在其中的阀410。
第一壳体412围绕主体402，但允许第一孔418在待采样区域406和腔室404之间传递空气。第二孔405使空气在腔室404与第二壳体408内的空间之间通过。
第二壳体413围绕第一壳体412并且具有第三孔407。第三孔407允许第二壳体408内的空间中的空气在第二壳体和管414(在420处示出)之间通过。管414在管的第一端部处连接到第二壳体，其中管414的端部***到第三孔407中，并且管的第二端部连接到中央分析装置。
如上所述，腔室404包括阀410，并且当将空气的流出施加到阀时，阀限制空气通过腔室的移动。阀可以是具有阀瓣的单向阀，该阀瓣打开和关闭以允许更多或更少的空气通过第一孔418进入或离开腔室。该阀可用于检查***的泄漏的过程中，如将在下文更详细地讨论。
在一些实施方案中，第一壳体412中的第一孔416可由多个较小孔构成(如图4A和图4B所示)。例如，主体具有其第一孔的侧面可被第一壳体的表面围绕，并且该表面可被穿孔成具有小于第一孔的多个孔，如图4A和图4B所示。
另选地，这种布置方式可通过将网状材料放置在第一孔上方来提供。此类布置可提供保护性屏障，以减少大于可适配穿过较小孔的那些的物体对样品点的堵塞，同时允许空气穿过待采样区域和腔室之间的孔。
如上所述并且如图4A和图4B的实施方案所示，主体可连接到第一壳体。例如，在一些实施方案中，第一壳体412包括形成在壳体内部的喷嘴409，并且主体402连接到喷嘴409。在一些实施方案中，主体可替换地连接到喷嘴，从而允许打开第一壳体(例如，移除第一壳体的侧面的一个侧面)、移除主体，并且可通过将主体402的第二孔放置在喷嘴409的外表面上来将新主体连接到喷嘴。
另选地，主体可以例如以一体设计固定地附接到喷嘴，其中采样点的替换将包括替换包括主体的单元以及第一壳体和第二壳体中的一者或两者的组合。
图4A示出了采样点处于正常操作时的情况。在该示例中，空气从待采样区域406经由孔416流入第一壳体412中，然后经由孔418流入腔室404中。通过孔416和孔418吸入的空气在阀410上的阀瓣进入主体402的腔室404时推动阀瓣打开。
然后空气被抽出腔室404并进入第二壳体413内的区域408中(例如，在形成第一壳体和第二壳体的材料之间)。如本文所用，区域408是第一壳体和第二壳体之间的整个空间。
空气420被进一步从第二壳体中的区域408吸入管414中并到达中央分析装置。为了实现这一点，中央分析装置包括可逆转泵，该可逆转泵将空气从采样点抽吸到中央分析装置或逆转以将空气推送到采样点，以用于例如清洁和泄漏检查。
为了测试***是否需要清洁，中央分析装置可比较当前通过管414抽吸的空气的空气压力值和存储在存储器中的阈值阀，该阈值阀存储在中央分析装置上或远程存储。虽然图中未示出，但一种合适的中央分析装置的示例为由霍尼韦尔公司(Honeywell)制造的VESDAEVEA***的中央检测器单元。
图4B示出了泄漏检查操作，其中反转空气被推出管414并进入第二壳体413中。由于在第二壳体413中不存在产生泄漏的裂口，因此空气随后被推动通过第一壳体412中的第二孔并进入腔室404中。空气推动阀410的阀瓣关闭，从而限制空气流出腔室(如图4B中的420处所指示)。这样做时，气压将升高，并且该当前气压和相关联的向外流量读数可由中央分析装置与预期流量和压力进行比较，以确定***中是否存在泄漏。图5和图6示出了***中存在泄漏的示例。
具体地，图5示出了根据本公开的一个实施方案的采样点的剖面侧视图，其中阀处于闭合(流出)位置并且在外壳中存在裂口。图5示出了与图4A和图4B所示的实施方案类似的实施方案，但是其中第二壳体在侧表面中具有裂口，从而允许空气528在第二壳体的内部和天花板上方的区域之间流动。
在该示例中，正在执行泄漏测试(如由空气524从管514流出到第二壳体513内的区域508中所指示的)。空气也通过主体中的第二孔和第一壳体512中的第二孔被推入主体502的腔室504中，并关闭阀510。因为阀510处于闭合位置，所以***中的压力应更高，因为流出主体的第一孔518的空气流受到限制。
然而，相反，空气528流出裂口530，从而，当中央分析装置测试***时，压力可能不会上升到阈值水平以上或空气流量超过预期值。这将向中央分析装置指示***中存在裂口。
图6示出了根据本公开的一个实施方案的采样点的剖面侧视图，其中阀处于闭合(流出)位置并且在内壳中存在裂口。类似地，图6示出了类似于图4A和图4B所示的实施方案的实施方案，但是其中第一壳体612在侧表面中具有裂口630，该裂口允许空气632在第二壳体613的内部和第一壳体之间流动，但不通过腔室604并经过主体602的阀610。
在该示例中，再次执行泄漏测试(如由空气624从管614流出到第二壳体613内的区域608中所指示的)。同样，在该示例中，因为阀610处于闭合位置，所以***中的压力应当更高，因为流出主体的第一孔618的空气流受到限制。
相反，空气632流动穿过裂口630，从而，当中央分析装置比较空气压力时，压力可不上升到高于阈值水平。这也将向中央分析装置指示***中存在裂口。
从上面的讨论可以理解，本公开的实施方案提供了关于使用采样点的烟雾检测***的泄漏检测的显著益处，并且提供了可用于一些应用的保护性类型的壳体。这些益处包括更早、更准确的烟雾检测，这可以保护财产，并且在一些情况下，保护被采样区域的居民的生命，以及其他益处。
尽管本文已说明和描述了特定实施方案，但所属领域的技术人员将了解，经计算以实现相同技术的任何布置可替代所展示的特定实施方案。本公开旨在覆盖本公开的各种实施方案的任何和所有修改或变化。
应当理解，以上描述是以说明性方式进行的，而非旨在限制。通过阅读以上描述，上述实施方案的组合以及本文未特别描述的其他实施方案对于本领域技术人员将是显而易见的。
本公开的各种实施方案的范围包括使用上述结构和方法的任何其他应用。因此，应当参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等价物的全部范围来确定本公开的各种实施方案的范围。
在上述具体实施方式中，出于简化本公开的目的，在附图中示出的示例实施方案中将各种特征组合在一起。该公开方法不应被解释为反映本公开的实施方案需要比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。
相反，如以下权利要求所反映的，发明主题在于少于单个公开实施方案的所有特征。因此，以下权利要求在此并入到具体实施方式中，其中每条权利要求作为单独的实施方案独立存在。

Claims (10)

1.一种烟雾检测采样点(400)，所述烟雾检测采样点包括：
主体(402)；
腔室(404)，所述腔室形成在所述主体(402)内，所述腔室(404)具有允许空气在待采样区域(406)和所述腔室(404)之间通过的第一孔(418)，以及允许空气在所述腔室(404)和第二壳体(413)内的空间(408)之间通过的第二孔(405)；
阀(410)，所述阀定位在所述腔室(404)内；
第一壳体(412)，所述第一壳体围绕所述主体(402)，但允许所述第一孔(416)在所述待采样区域(406)和所述腔室(404)之间传递空气，并且允许所述第二孔(405)在所述腔室(404)和所述第二壳体(413)内的所述空间(408)之间传递空气；和
第二壳体(413)，所述第二壳体围绕所述第一壳体(412)并且具有第三孔(407)，所述第三孔(407)允许所述第二壳体(413)内的所述空间(408)中的所述空气在所述第二壳体(413)和连接到所述第二壳体(413)的管(414)之间通过。
2.根据权利要求1所述的烟雾检测采样点(400)，其中所述阀(410)是单向阀。
3.根据权利要求1所述的烟雾检测采样点(400)，其中当将空气的流出施加到所述阀(410)时，所述阀限制空气通过所述腔室(404)的移动。
4.根据权利要求1所述的烟雾检测采样点(400)，其中所述管(414)在所述管的第一端部处连接到所述第二壳体(413)，并且在所述管的第二端部处连接到中央分析装置。
5.根据权利要求1所述的烟雾检测采样点(400)，其中所述管(414)在所述管的第一端部处连接到所述第二壳体(413)。
6.根据权利要求1所述的烟雾检测采样点(400)，其中所述管(414)在所述管的第一端部处连接到所述第二壳体(413)，并且其中所述管的所述第一端部***所述第二壳体(413)的所述第三孔(407)中。
7.根据权利要求1所述的烟雾检测采样点(400)，其中所述第一孔(418)包括位于其上的保护网材料。
8.根据权利要求1所述的烟雾检测采样点(400)，其中所述主体(402)连接到所述第一壳体(412)。
9.根据权利要求1所述的烟雾检测采样点(400)，其中所述阀(410)包括阀瓣，所述阀瓣打开和关闭以限制通过所述阀的空气量。
10.根据权利要求1所述的烟雾检测采样点，其中所述管在所述管的第一端部处连接到所述第二壳体，并且在所述管的第二端部处连接到中央分析装置。
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