ПРОТИВОПОЖАРНЫЙ КЛАПАН
FIRE-PREVENTION VALVE

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к устройствам для предотвращения распространения дыма и пламени через системы вентиляции и кондиционирования воздуха.
В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) заявленного противопожарного клапана выбран известный из уровня техники противопожарный клапан (см. патент RU 130858, опубликованный 10.08.2013), содержащий корпус, в котором установлена закрепленная на оси заслонка, приводимая во вращение ручкой с пружиной кручения. К фиксирующему элементу прикреплен тепловой замок из биметаллической пластины. С наружной стороны корпуса на выступающей части оси установлен кулачок, взаимодействующий с датчиком системы автоматического пожаротушения. Клапан снабжен уплотнительными ограничителями, препятствующими распространению высокотемпературных газов.
Недостатком данного технического решения является использование прямой биметаллической пластины, которая упирается в заслонку и удерживает ее. Заслонка под действием пружины постоянно давит на биметаллическую пластину, и при повышении температуры внутри вентиляционного канала может не дать пластине выйти из зацепления для закрытия клапана. Кроме того, заслонка через ось вращения находится под действием раскручивающей пружины, а своим краем удерживается биметаллической пластиной. Такая конструкция постоянно действует на расшатывание/разрушение крепления заслонки на оси.
Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в сложности эксплуатации, связанной с разрушаемостью запирающего элемента клапана, а также в недостаточной надежности известных противопожарных клапанов.
Технический результат, достигаемый при использовании заявленного изобретения, заключается в повышении точности срабатывания противопожарного клапана и обеспечении многократности использования, а также в расширении ассортимента противопожарных клапанов.
Техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что противопожарный клапан включает корпус (1), выполненный с возможностью интеграции в вентиляционный канал, поворотную заслонку (2), жестко закрепленную на оси (3), которая установлена внутри корпуса (1), ручку (4), жестко соединенную с осью (3) заслонки (2) с внешней стороны корпуса (1) и подпружиненную пружиной кручения (5), причем ручка (4) выполнена с возможностью приведения во вращение посредством пружины кручения (5), фиксирующий элемент (6), установленный на поворотной оси (9) снаружи корпуса (1) и выполненный с возможностью удержания ручки (4) для фиксации заслонки (2) в открытом положении, эксцентрик (8), проходящий через стенку корпуса (1) и выполненный с возможностью передачи крутящего момента фиксирующему элементу (6), и спиральную биметаллическую пружину (7), размещенную внутри корпуса (1), причем один конец (а) биметаллической пружины (7) закреплен на корпусе (1), а другой конец (б) соединен с эксцентриком (8) с возможностью передачи ему крутящего момента.
За счет использования спиральной биметаллической пружины (7) обеспечивается многократность использования противопожарного клапана, поскольку механизм закрытия клапана запускается за счет обратимой температурной деформации пружины (7), а не ее разрушения. Подпружинивание ручки (4) пружиной кручения (5), а также удержание ручки (4) фиксирующим элементом (6) обеспечивает точное срабатывание, надежность и долговечность механизма клапана за счет исключения разрушающих нагрузок, в частности, давления, непосредственно на заслонку (2).
Техническая проблема решается, а технический результат достигается также в частных вариантах осуществления противопожарного клапана.
В одном из вариантов осуществления клапан может быть дополнительно снабжен удерживающей пружиной (10), выполненной с возможностью удержания фиксирующего элемента (6) в зацеплении с ручкой (4). Такая пружина (10) исключает случайное расцепление фиксирующего элемента (6) и ручки (4) под воздействием вибраций или случайного задевания, также она облегчает процесс зацепления фиксирующего элемента (6) и ручки (4) при повторном открытии клапана после решения нештатной ситуации.
В одном из вариантов осуществления клапан может быть дополнительно снабжен дополнительно снабжен микропереключателем (13), выполненным с возможностью подачи сигнала при закрытии заслонки (2). Наличие такого микропереключателя (13) обеспечивает своевременное информирование ответственных лиц о потенциально опасной ситуации. Тем самым повышается надежность работы предложенного клапана.
В одном из вариантов осуществления клапан может быть дополнительно снабжен микропереключателем (14), выполненным с возможностью подачи сигнала при достижении заданной температуры внутри корпуса (1). Наличие такого микропереключателя (14) обеспечивает своевременное информирование ответственных лиц о потенциально опасной ситуации. Позволяет вовремя принять меры по предупреждению или устранению опасной ситуации. Тем самым повышается надежность работы предложенного клапана. В одном из вариантов осуществления клапан может быть дополнительно снабжен узлом принудительного расцепления фиксирующего элемента (6) и ручки (4). Узел принудительного расцепления позволяет оператору, машинисту или другому ответственному лицу по своему усмотрению, например, при возникновении нештатной ситуации, подать сигнал для расцепления фиксирующего элемента (6) и ручки (4) и тем самым своевременно перекрыть вентиляционный канал поворотной заслонкой (2). Дублирование механизма расцепления фиксирующего элемента (6) и ручки (4) позволяет существенно повысить надежность срабатывания противопожарного клапана.
В одном из вариантов осуществления в качестве узла принудительного расцепления может применяется соленоид (11), соединенный с фиксирующим элементом (6) посредством поводка (12).
Наличие узла принудительного расцепления, в частности, соленоида (11) выполненного с возможностью воздействия на фиксирующий элемент (6) посредством тяги поводка (12) обеспечивает обратную связь ответственного лица с противопожарным клапаном и позволяет в случае необходимости принять решение и подать сигнал о перекрытии вентиляционного канала.
Далее настоящее изобретение поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 изображен вид противопожарного клапана со стороны запорного механизма.
На фиг. 2 изображен вид противопожарного клапана изнутри.
В соответствии с настоящим изобретением противопожарный клапан включает корпус (1), выполненный с возможностью интеграции в вентиляционный канал, поворотную заслонку (2), жестко закрепленную на оси (3), которая установлена внутри корпуса (1), Заслонка (2) удерживается в рабочем (открытом) положении фиксирующим элементом (6) посредством удержания ручки (4). Ручка (4) жестко соединена с осью (3) заслонки (2) с внешней стороны корпуса (1) и подпружинена пружиной кручения (5), причем ручка (4) выполнена с возможностью приведения во вращение посредством пружины кручения (5). Фиксирующий элемент (6) установлен на поворотной оси (9) снаружи корпуса (1) и выполнен с возможностью удержания ручки (4) для фиксации заслонки (2) в открытом положении. Спиральная биметаллическая пружина
(7) размещена внутри корпуса (1), причем один конец (а) биметаллической пружины (7) закреплен на корпусе (1), а другой конец (б) соединен с эксцентриком (8) с возможностью передачи ему крутящего момента. Эксцентрик (8) проходит через стенку корпуса (1) и выполнен с возможностью передачи крутящего момента фиксирующему элементу (6), который поворачиваясь вокруг своей оси (9) имеет возможность выходить из зацепления с ручкой (4). Фиксирующий элемент (6) удерживается в положении зацепления с ручкой (4) удерживающей пружиной (10).
Микропереключатель (13) подключен к ручке (4) и выполнен с возможностью подачи сигнала при ее повороте, а, следовательно, и при закрытии заслонки (2).
Микропереключателем (14) подключен к эксцентрику (8) и выполнен с возможностью подачи сигнала при достижении заданной температуры внутри корпуса (1). Микропереключателем (14) может быть настроен даже на малый поворот эксцентрика (8), и, поскольку спиральная биметаллическая пружина является очень чувствительной к температуре окружающей среды, обеспечивается возможность информирования ответственных лиц даже при незначительном повышении температуры в вентиляционном канале, что позволяет своевременно среагировать или даже предотвратить внештатную ситуацию.
Для дублирования системы расцепления фиксирующего элемента (6) и ручки (4) и обеспечения обратной связи ответственного лица с противопожарным клапаном, он может быть снабжен узлом принудительного расцепления. В качестве частного варианта исполнения такого узла может применяться соленоид (11), соединенный с фиксирующим элементом (6) посредством поводка (12). При подаче электрического сигнала на соленоид (11) он оттягивает посредством поводка (12) фиксирующий элемент (6) из зацепления с ручкой (4). Таким образом обеспечивается возможность перекрытия вентиляционного канала по сигналу ответственного лица.
Устройство работает следующим образом. При повышении температуры в вентиляционном канале, например, вследствие возникновения пожара в вагоне поезда, температура внутри клапана также начнет повышаться и спиральная биметалическая пружина (7), закрепленная одним концом (а) на корпусе под действием температуры начнет раскручиваться. Вторым концом (б) пружина (7) начнет вращать эксцентрик (8), который передаст крутящий момент фиксирующему элементу (6) и тот выйдет из зацепления с ручкой (4). Ручка (4) в свою очередь освободившись от удерживающего действия фиксирующего элемента (6) под действием пружины кручения (5) совместно с осью (3) и заслонкой (2) повернется на 90° из положения «Открыто» в положение «Закрыто». При таком повороте ручки (4) микропереключатель (13) подаст сигнал на пульт машинисту, оператору или другому ответственному лицу о срабатывании клапана и предупредит о возникновении нештатной ситуации.
Также клапан может быть закрыт принудительно по сигналу ответственного лица, например, машиниста. В случае принятия решения машинистом о закрытии клапанов системы вентиляции подвижного железнодорожного состава, на соленоид (11) подается ток и соленоид (11) посредством поводка (12) тянет фиксирующий элемент (6). Далее ручка (4) выходит из зацепления с фиксирующим элементом (6) и освободившись от его удерживающего действия под воздействием пружины кручения (5) совместно с осью (3) и заслонкой (2) повернется на 90° из положения «Открыто» в положение «Закрыто». При таком повороте ручки (4) микропереключатель (13) подаст сигнал на пульт машинисту, оператору или другому ответственному лицу о срабатывании клапана.
После разрешения нештатной ситуации для открытия вентиляционного канала необходимо только снова повернуть ручку (4) в положение «Открыто». Под действием удерживающей пружины (10) фиксирующий элемент (6) снова зайдет в зацепление с ручкой (4) и клапан будет готов к дальнейшей эксплуатации.
Таким образом, заявленный противопожарный клапан обладает повышенной точностью срабатывания и многократностью использования, кроме того он расширяет ассортимент известных противопожарных клапанов. Обеспечивается высокая надежность работы противопожарного клапана.