ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ЗАДВИЖКА (ВАРИАНТЫ)

Устройство относится к отопительно-вентиляционной технике, противопожарному оборудованию производственных и жилых помещений, а именно к устройствам для регулирования расхода воздуха в системах естественной приточно-вытяжной вентиляции и перекрытия воздуховода в случае пожарной ситуации на объекте с целью предотвращения притока воздуха к очагу возгорания и/или распространения пламени и раскаленных газообразных продуктов горения в смежные с ним помещения.
Известно устройство для подачи вентиляционного воздуха, включающее перфорированные диски, один из которых установлен с возможностью поворота относительно другого. Недостатком этого устройства является ручное регулирование положения дисков относительно друг друга с помощью винтов. Кроме того, устройство не реагирует на изменение температуры воздушного потока. [SU 295496, A1, 1971].
Известны саморегулирующиеся жалюзи, которые обеспечивают постоянство скорости прохождения пропускаемого воздуха путем автоматического изменения площади живого сечения вентиляционных шахт в домах повышенной этажности при колебаниях давления воздушного потока в результате изменения температуры наружного воздуха. Недостатком жалюзи является громоздкость конструкции и отсутствие возможности регулирования жалюзи по заданной температуре воздушного потока [SU 504912. A1, 1976].
Наиболее близкой к заявляемому устройству является вентиляционная задвижка для многоэтажных зданий в виде неподвижной и подвижной перфорированных заслонок, причем подвижная заслонка установлена в вентиляционной шахте с возможностью поворота или продольного перемещения относительно неподвижной заслонки с помощью ручки. [SU 21036217, A1, 1995]. Недостатком вентиляционной решетки является отсутствие автоматического закрытия (открытия) решетки.
Задачей является создание устройства, обеспечивающего автоматическое перекрытие вентиляционной шахты при изменении температуры воздушного потока в пределах заданных пороговых значений, например, при опасности пожара для предотвращения доступа воздуха к очагу возгорания.
Технической задачей полезной модели является обеспечение автоматического перекрывания вентиляционной задвижки в случае
возникновения возгорания на объекте, а также возможность открытия вентиляционной задвижки в ручном и автоматическом режиме.
Поставленная задача достигается тем, что конструктивно вентиляционная задвижка состоит из двух перфорированных решеток, одна из которых неподвижная, а вторая выполнена с возможность перемещения относительно первой, по крайней мере, вручную.
Первый вариант задвижки отличается тем, что она дополнительно содержит термочувствительный элемент, выполненный в виде, по меньшей мере, одной пластины или пружины, один конец, которого закреплен на неподвижной решетке, а другой на подвижной решетке.
Кроме того, для автоматического перемещения решеток относительно друг друга задвижка дополнительно содержит упругий возвратный элемент в виде, например, стальной пружины. При этом в качестве термоэлемента использованы пружины различных типов, например, пружина сжатия, спиральная пружина и выполнен термоэлемент из сплава с эффектом памяти формы (ЭПФ), например, из никелида титана.
Второй вариант задвижки отличается тем, что она дополнительно содержит общую ось, жестко скрепленную, по крайней мере, с одной из решеток и термочувствительный элемент, выполненный в виде, по меньшей мере, одной пластины или пружины, один конец, которого закреплен на неподвижной решетке, а другой на подвижной решетке.
Кроме того, общая ось жестко может быть скреплена с обеими решетками и быть термочувствительным элементом. Для автоматического перемещения решеток относительно друг друга задвижка дополнительно содержит упругий возвратный элемент в виде, например, стальной пружины. При этом в качестве термоэлемента выбраны пружины различных типов, например, пружина сжатия, спиральная пружина и выполнен термоэлемент из сплава с эффектом памяти формы (ЭПФ), например, из никелида титана.
В заявляемом устройстве деформация термочувствительного элемента с ЭПФ происходит:
в результате нагрева выше требуемого (порогового) значения температуры после предварительной деформации в мартенситном состоянии (в частности, при нормальной, 18-20°С, температуре) при формовосстановлении в процессе фазового превращения из мартенситной (низкотемпературной) фазы в кубическую высокотемпературную фазу;
- при охлаждении ниже температуры начала фазового превращения из высокотемпературной кубической фазы в мартенситную фазу в присутствии внешних напряжений, генерируемых пружинными элементами, деформированными в процессе предшествующего формовосстановления;
- при изотермическом задании предварительной деформации в мартенситном состоянии элемента с ЭПФ (в частности, при нормальной, 18-20°С, температуре) в процессе принудительного (в частности, ручного) перемещения/поворота рукоятки задвижки.
Вентиляционная задвижка содержит неподвижную решетку 1 с окнами 2 подвижную решетку 3, ручку 4, термочувствительный элемент 5 и возвратную стальную пружину 6. Термочувствительный элемент 5 выполнен в виде пластины (или пружины), противоположные концы которой скреплены с обеими решетками, так же как и концы возвратной стальной пружина 6. Возвратная пружина 6 может быть выполнена в виде пластинчатой пружины, пружина сжатия, растяжения, кручения.
Термочувствительный элемент 5 изготовлен из сплава с ЭПФ (например, никелида титана с содержанием никеля, близким к эквиатомному)
Термочувствительный элемент предварительно, для задания ему исходной прямолинейной формы, возвращаемой при нагреве, помещают в оправку прямолинейной формы и подвергают отжигу в заневоленном состоянии при температуре 500-600°С.
После охлаждения ниже интервала температур мартенситного превращения (до комнатной температуры и ниже ее - в случае использования бинарных сплавов на основе никелида титана с содержанием никеля, близким к эквиатомному), противоположные концы прямолинейной пластины, в виде которой изготовлен термочувствительный элемент, жестко скрепляют с неподвижной и подвижной решетками.
Установленная в систему вентиляции предлагаемая задвижка работает следующим образом. Для осуществления циркуляции воздуха в вентиляционной системе ручкой 4 подвижную решетку 3 перемещают относительно неподвижной решетки 1, изгибая термочувствительный элемент 5 и сжимая/растягивая стальную пружину 6. Окна неподвижной 1 и подвижной 3 решеток совпадают, воздух беспрепятственно проникает из помещения в вентиляционную систему (или наоборот). В случае возникновения очага возгорания в помещении повышается температура. При достижении заданного порогового значения, например, температуры срабатывания датчиков пожарной сигнализации, пластина термочувствительного элемента 5, «вспоминая» заданную ей форму, выпрямляется, преодолевая сопротивление пружины 6 и закрывает окна неподвижной решетки 1, тем самым прекращая циркуляцию воздуха в системе и доступ его к очагу возгорания. После ликвидации угрозы пожара и снижения температуры до нормального значения (18-20°С), которое ниже температуры начала мартенситного превращения при охлаждении, пружина 6 деформирует термоэлемент 5 и вновь приводит задвижку в открытое положение.
На фиг.3 схематически изображена конструкция вентиляционной задвижки, в которой неподвижная решетка 1 с окнами 2 и подвижная решетка 3 имеют совместную ось 4, жестко скрепленную с одной из решеток, а перемещение подвижной решетки 3 относительно неподвижной 1 осуществляется поворотом подвижной решетки вокруг оси 4. Термоэлемент и
пружина (на схеме не показаны) по конструкции аналогичны соответствующим изделиям в первом варианте.
Аналогичным образом работает и задвижка, в которой ось жестко скреплена с обеими решетками и изготовлена из сплава с ЭПФ, являясь одновременно термоэлементом, работающим на кручение при достижении порогового значения температуры, перемещая, таким образом, подвижную решетку относительно неподвижной для закрытия (открытия) вентиляционной задвижки.
При отсутствии в конструкции задвижки возвратной стальной пружины, открытие вентиляционной задвижки после ликвидации пожара (нормализация температуры воздушного потока) производится вручную с помощью ручки.
Применение предлагаемой задвижки позволит повысить пожарную безопасность помещений и обеспечить снижение доступа воздуха по вентиляционным системам к очагам возгораний и одновременно предотвратить распространение пламени или раскаленных газообразных продуктов горения в смежные с очагом возгорания помещения.