CN2495322Y - 红外线诱导寻的全自动灭火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种红外线诱导寻的全自动灭火装置。其特征是在寻的头(11)的底罩(26)上互相垂直设置有四个I级探头(15),壳体(3)内设寻有水平扫描旋转机构和垂直扫描定位旋转机构,其中,水平扫描旋转机构中的齿盘(14)通过齿轮(20)与由电机(18)驱动的蜗轮蜗杆(19)啮合,持架(21)固定在齿盘(14)底部;垂直扫描定位旋转机构主要是由转鼓(25)和转轴(24)组成,转轴(24)又与由电机(22)驱动的蜗轮蜗杆(23)啮合,III级探头(17)和喷嘴(5)同时固定在转鼓(25)上,软管(4)穿过壳体(3)后与喷嘴(5)连通。它可以在全方位自动寻找火源并定位喷射灭火剂,迅速将火源扑灭在萌生状态,从而可防止或减少生命财产的损失。

Description

红外线诱导寻的全自动灭火装置

技术领域

本实用新型涉及一种室内自动灭火装置，特别是通过红外探头感知火源后寻的定位并自动喷射灭火剂的装置。

背景技术

近年来，我国在众多的宾馆、饭店、办公楼等建筑物中采用了一种玻璃柱喷头式的自动灭火***。它是当室内着火而温度升高后使玻璃柱内的液体膨胀，最终导致玻璃柱爆裂，才使闭门打开进行喷水灭火的。这种***需要敷设一套布满整个建筑物的水网管道，而且还要一套专用水泵、蓄水池以及能在火灾中不停电的线路来支持，成本相当昂贵。这种***的玻璃柱一旦爆裂就不可复原，即使火已熄灭也不能自动关闭，阀门仍旧喷水不停，往往会使火灾变成水患。再者喷水无方向性，无定位，不管火源在何处而盲目地满屋子喷水。另外，玻璃柱感温器件对火源不敏感，当室内温度升到68℃时才能爆裂，而此时室内的火灾已使国家、集体、个人的生命财产造成损失。中国专利CN1170616A公告了一种采用红外、烟、气体、温度四个参量多参数地来感知火源的报警***，也使用了水平、垂直的云台扫描等确定火源方位。但其云台只能做±170°的水平旋转和±15°的俯仰运动，仍然存在着找火死角，不能全方位地工作，并且它只是一种火源探测装置，而未包括灭火部分的设计。

实用新型的内容

本实用新型要解决的技术问题是为克服背景技术中存在的不足，而提供一种能自动在室内全方位探知火源，并可使火灾刚起就能进行自动灭火的装置。

与背景技术相比，本实用新型的技术改进在于：寻的头的底罩上互相垂直设置有四个I级探头，壳体内设有水平扫描旋转机构和垂直扫描定位旋转机构，其中，水平扫描旋转机构中的齿盘通过齿轮与由电机驱动的涡轮涡杆啮合，持架固定在齿盘底部；垂直扫描定位旋转机构主要是由转鼓和转轴组成，转轴又与由电机驱动的涡轮涡杆啮合，III级探头和喷嘴同时固定在转鼓上，软管穿过壳体后与喷嘴连通。

本实用新型的进一步技术改进是：包容转鼓的底罩与壳体通过环形槽连接，底罩与持架联动，在底罩上还设有II级探头。齿盘的中间具有空心轴。III级探头和喷嘴露于底罩外。软管穿入壳体后又依次穿入齿盘的空轴、持架和转鼓的通孔槽又与喷嘴相通。水平扫描旋转机构在390°范围内往复运动，垂直扫描定位旋转机构在110°范围内往复运动。软管的一端与储剂罐的电动阀门连接。

本实用新型的效果：该结构中主要包括了一套完善的红外线感知元件，一套能够完成390°水平方位扫描和110°垂直俯仰扫描的能在三维立体空间内全方位自动寻找火源并予以瞄准定位的寻的机构。它能在其监保区范围内一旦发现火情，即可以在几秒钟内自动完成扫描，引导喷嘴瞄准火源并定位喷射灭火剂，确保把火灾消灭在萌生状态，从而减少损失并能防止火灾蔓延酿成大祸。由于它具有自备的灭火剂，故无需敷设管网和专用水泵，大大降低成本。它还带有自备电源，不用专供电力线路，不仅节约投资，还可用于无电的边远山区、旷野、边疆、科考帐篷或独立仓舍的防火。

附图说明：

图1：本实用新型的整体结构示意图。

图2：寻的头的整体结构示意图。

图3：本实用新型的电路原理框图。

图4：放大器和比较器的电路原理图。

图5：延迟器、驱动器及控制部分的电路原理图。

图6：脉冲延迟输出器的电路原理图。

图7：数字编码发射电路原理图。

本实用新型的具体实施方式

如图1所示，本实用新型主要以寻的头11为主，它通过一水平活节12与输送灭火剂的软管4连接。而软管4则通过电动阀门2又与存放灭火剂的储剂罐1相接。在储剂罐1上设有充气阀口6、注剂口7、压力表8和左、右支架9、10。储剂罐1内由注剂口7注入70％体积的灭火剂，剩余30％的体积由充气阀口6充入1.2Mpa的工业用氮气，被压缩而充入的氮气就成为灭火剂喷射的动力。当电动阀门2感受到火灾信号而被打开时，灭火剂在压缩氮气的压力下顺软管4流入寻的头11后又由喷嘴5喷射至火源。

图2示出了寻的头11的详细结构，它具有一个壳体3、壳体3下端口内设有环形卡槽，而底罩26上端口的卡环嵌入壳体3的环形卡槽内并可自由转动。在底罩26上部的同一平面内均匀垂直分布有四个I级探头15，底罩26的中部又设有一个II级探头16。这个底罩26基本上是一个封闭的罩体，其表面只露出II级探头16、III级探头17和喷嘴5。在壳体3和底罩26内，设计有水平扫描旋转机构和垂直扫描定位旋转机构。其中，水平扫描旋转机构是由I级探头15、II级探头16、电机18、涡轮涡杆19、齿轮20、齿盘14、持架21构成，由电机18带动涡轮涡杆19，又通过与涡轮同轴的齿轮20驱动齿盘14绕空轴13在水平方向作390°反复运动。持架21与齿盘14固定，所以，当齿盘14转动时持架21也随之同步转动。垂直扫描定位旋转机构是由电机22、涡轮涡杆23、齿轮24、转鼓25、安装于转鼓25内的III级探头17和喷嘴5构成。持架21为一U型结构，转鼓25通过轴转24与持架21连接。由电机22带动涡轮涡杆23驱动与转鼓25固定的转轴24，同时带动转鼓5以及III级探头17和喷嘴5在垂直方向作110°上下反复扫描运动。由储剂罐1及电动阀门2输出的软管4进入壳体3并通过一水平活节12(为能更清楚地反映寻的头的内部结构，图2中省略了水平活节)又与软管4相接后穿过空轴13和持架21，并穿入设有转鼓25内的通孔槽27与喷嘴5相通；也可以将软管4穿入空轴13和持架21后直接与转鼓25的空心转轴24相接，这个空心转轴24又与喷嘴5相通，以形成一个畅通的灭火剂喷射通道。底罩26以及I级探头15与水平扫描旋转机构联动，而转鼓25则在水平方向390°反复转动的同时又在垂直方向作110°反复转动。

所说的I级探头15、II级探头16和III级探头17均为红外线探头。整个寻的头11除电机18、22和探头外均可以塑料或金属制成。

该寻的头11安装在室内屋顶的中心，而贮剂罐1则安置于室外的走廊或其它部位，二者之间只有软管4连接。因室内起火往往是发生在一间内，很少有几间甚至几十间室内同时起火，所以最好是由几个甚至几十个寻的头11共用一个储剂罐1，这样即能大大减少投资。

图3是寻的部分的红外线感知、探测和控制***的电子电路原理框图。从该图中可以看出，整个电路是由几乎完全相同的三个单元电路组成，每个单元电路中都包括了探头、运算放大器28a、28b、28c，比较器29a、29b、29c，时间延迟器30a、30b、30c，驱动器31a、31b、31c，控制开关(继电器)32a、32b、32c，其运作过程如下：

第I路为广泛探知电路。其I级探头15是由四个仅对火源所辐射的红外线敏感的红外探头组成的多位传感装置。当I级探头15感知到室内火源的红外线能量信号后，就会转化为电讯号输入运算放大器28a予以充分放大，又经比较器29a比较，排除细小干扰、确认火灾信号后，再经由数字电路组成的逻辑电路处理并予以时间延迟30a，去启动驱动器31a来打开控制开关32a，使电机18开始旋转，寻的头11便在水平面上进行扫描，寻找火源所处的水平位置。

第II路为水平探知电路，其II级探头16装在底罩26上。当第I路探到火源启动后，第II路的II级探头16随底罩26一同转动作水平扫描，II级探头16探到火源后，同样将红外线能量信号转化为电讯号，经与第I路同样电路的同样处理去驱动控制开关32b。此时它完成两个动作，一是让水平电机18停转，被告知火源在水平面上的位置已经找到。二是启动垂直电机19开始旋转，使垂直于地面安装的转鼓25作110°垂直方向反复转动，即开始垂直方向扫描寻找火源。

第III路为垂直位置探知电路，它的III级探头17是作过单柱向处理的红外探头。它在随转鼓25运动时遇到火源后同样将红外线能量信号转化为电讯号，经与第I、第II路电路同样处理后去驱动控制开关32c。此时它将完成几个动作：1、控制垂直电机停转，确认火源垂直轴上的位置，此时火源在室内的X、Y、Z三维空间位置已最后确定，完成寻的任务。2、控制设有储剂罐1上的电动阀门2自动打开，喷射灭火剂进行灭火。3、开启无线报警电路33，向总监控室发出火灾警报和寻的头11的地址编码。

由于灭火剂的喷嘴5与III级探头17安装在同一位置，故当寻的完成后，III级探头17与喷嘴5同时瞄准了火源并且定位，灭火剂在高压氮气的作用下直接喷射至火源，瞬间即可把火源扑灭，这样就可做到既迅速又准确地将火源扑灭在萌生状态，以确保人民的生命财产不受或少受损失。它还可以在火源被扑灭后自动使电动阀门2关闭，整个动作均全部自动进行。

图4是放大器28和比较器29的电原理图。由放大器A₁、A₂组成两级运算放大电路，可将探头的输出讯号给以充分放大。而放大器A₃、A₄组成了双向比较鉴出电路，它可以排除杂物干扰，输出脉冲讯号。

图5是延迟电路30的电原理图，其中包括三种延迟电路。由与非门电路Y₁、电阻R₁₂、电容C₉、二极管D₅组成开机延迟电路30，用以防止开机初期整机未完全投入正常工作时引起执行机构的误动作，其延迟时间由电阻R₁₂和电容C₉决定。由与非门电路Y₂、电容C₁₀、电阻R₁₃和二级管D₆组成控制延迟电路30，即当输入端输入一个脉冲讯号时，它仅是一个短暂的脉冲，为保证后面的执行电路正常工作，故在此将脉冲讯号给以充分地延迟，其延迟时间由电阻R₁₃和电容C₁₀决定。另一个延迟电路是一个对控制讯号脉冲的延迟输出器(YS-1，参见图6)它由芯片IC-1(NE555)、三极管BG₁、电容C₁、电阻R₂、电位器W₁和二极管D₁组成，其延迟时间由电容C₁、电阻R₂和电位器W₁决定，并由电位器W₁予以调整。与非门电路Y₃、Y₄以及三极管BG₁、继电器J₁构成了讯号驱动器和控制电路，用以控制其后的电机18、19动作。

图7是无线编码报警发射电路33，由芯片IC-1(VD5026)组成一编码电路，其中1-9脚为三态地址码，10-13脚为数据码，三极管BG-1为高频发射小功率管，SB-1为声表面波稳频器。该电路既可将火灾讯号及地址码反映在总监控室，双确保了发射频率的稳定。

Claims (8)

1、一种红外线诱导寻的全自动灭火装置，其特征在寻的头(11)的底罩(26)上互相垂直设置有四个I级探头(15)，壳体(3)内设有水平扫描旋转机构和垂直扫描定位旋转机构，其中，水平扫描旋转机构中的齿盘(14)通过齿轮(20)与由电机(18)驱动的涡轮涡杆(19)啮合，持架(21)固定在齿盘(14)底部；垂直扫描定位旋转机构主要是由转鼓(25)和转轴(24)组成，转轴(24)又与由电机(22)驱动的涡轮涡杆(23)啮合，III级探头(17)和喷嘴(5)同时固定在转鼓(25)上，软管(4)穿过壳体(3)后与喷嘴(5)连通。

2、如权利要求1所述的灭火装置，其特征是包容转鼓(25)的底罩(26)与壳体(3)通过环形槽连接，底罩(26)与持架(21)联动，在底罩(26)上还设有II级探头(16)。

3、如权利要求1所述的灭火装置，其特征是在齿盘(24)中间具有空心轴(13)。

4、如权利要求1或3所述的灭火装置，其特征是III级探头(17)和喷嘴(5)露于底罩(26)外。

5、如权利要求1所述的灭火装置，其特征是软管(4)穿入壳体(3)后又依次穿入齿盘(14)的空轴(13)、持架(21)和转鼓(25)的通孔槽(27)又与喷嘴(5)相通。

6、如权利要求5所述的灭火装置，其特征是软管(4)穿入壳体(3)后也可连接于转轴(24)的孔内，喷嘴(5)与转轴(24)的孔直接相通。

7、如权利要求1所述的灭火装置，其特征是水平扫描旋转机构在390°范围内往复运动，垂直扫描定位旋转机构在110°范围内往复运动。

8、如权利要求1所述的灭火装置，其特征是软管(4)的一端与贮剂罐(1)上的电动阀门(2)连接。

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