Противопожарная дверь и система противопожарной защиты
Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям противопожарных дверей. Изобретение позволит обеспечить высокую огнестойкость двери и создать компактную систему пожаротушения. Гидравлическая противопожарная дверь, например раздвижная дверь, выполнена с возможностью избирательного открытия или закрытия, причем дверь снабжена исполнительным механизмом для перемещения двери из открытого в закрытое положение. Гидравлический исполнительный механизм выполнен с возможностью подачи к противопожарной двери жидкости на водной основе для охлаждения двери с использованием этой жидкости на водной основе. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к гидравлической противопожарной двери, в особенности к раздвижной двери, которая может избирательно открываться или закрываться, причем противопожарная дверь снабжена исполнительным механизмом, предназначенным для перевода двери из открытого положения в закрытое положение.
Гидравлические противопожарные двери хорошо известны. Обычно, т.е. не в случае пожара, они используются с дверными проемами, которые держат открытыми. В случае пожара или в случае возникновения дымовых газов противопожарные двери закрывают, чтобы не допустить распространения пожара или дымовых газов.
Если требуется, чтобы противопожарная дверь обладала устойчивостью к воздействию высоких температур, двери придают соответствующие размеры и изготавливают ее из материала или материалов, выдерживающих высокие температуры. Поэтому поверхности противопожарной двери обычно изготавливают из стали. Стальные противопожарные двери не позволяют наблюдать за огнем и/или дымовыми газами сквозь дверь. Людей, которые могут находиться за закрытыми стальными дверями, невозможно даже увидеть. Прозрачность могла бы, однако, способствовать оценке распространения огня и дымовых газов, а также обнаружению людей, что естественно является преимуществом в случае пожара. Большой вес стали делает стальные двери тяжелыми. В случае применения, например, на судах, большой вес противопожарных дверей является серьезным недостатком. Известные противопожарные двери снабжены гидравлической трубопроводной системой и системами управления, что делает гидравлические противопожарные двери довольно дорогостоящими.
Изобретение относится также к системе противопожарной защиты, содержащей систему пожаротушения и гидравлическую противопожарную дверь, конкретнее раздвижную дверь, которая может избирательно открываться или закрываться, причем противопожарная дверь снабжена исполнительным механизмом, предназначенным для перевода двери из открытого положения в закрытое положение. Система противопожарной защиты обычно включает несколько распыляющих головок и противопожарные двери. Для этих противопожарных дверей также характерны проблемы, описанные выше.
Противопожарные двери, включающие гидравлические системы, выполнены исключительно как системы, обособленные от систем пожаротушения, поэтому блок поршневого цилиндра в противопожарных дверях, содержащий питающие трубы и систему управления, размещается отдельно от трубопроводной системы и системы управления системы противопожарной защиты, что делает противопожарную систему очень дорогостоящей.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание гидравлической пожарной двери, обладающей повышенной огнестойкостью, причем вне зависимости от этого противопожарную дверь можно при желании изготовить из материала, обладающего не очень высокой огнестойкостью.
Этого добиваются с помощью противопожарной двери согласно настоящему изобретению, отличающейся тем, что исполнительный механизм сконструирован таким образом, что может подавать к противопожарной двери жидкость на водной основе, чтобы охлаждать дверь с использованием этой жидкости. Жидкость, применяемая в исполнительном механизме, используется для закрывания двери. Лицевая поверхность двери предпочтительно охлаждается; термин "лицевая поверхность" в данном контексте означает любую большую дверную поверхность. Лицевая поверхность может быть наружной поверхностью или внутренней поверхностью.
Предпочтительные варианты осуществления противопожарной двери согласно настоящему изобретению заявлены в пунктах 2-23 прилагаемой формулы изобретения.
Наиболее важными преимуществами противопожарной двери согласно настоящему изобретению является ее высокая огнестойкость, достигаемая без особо высокой жаропрочности ее базовой конструкции, т.е. рамы и лицевых поверхностей двери, благодаря чему дверь может быть, например, прозрачной и выполненной из стекла, а также то, что исполнительный механизм, такой как блок поршневого цилиндра, применяется для улучшения ее огнестойкости с целью охлаждения двери, в соответствии с чем противопожарная дверь и устройство охлаждения двери образуют компактный узел.
Система противопожарной защиты согласно настоящему изобретению отличается тем, что исполнительный механизм сконструирован таким образом, что может подавать к противопожарной двери жидкость на водной основе, чтобы охлаждать дверь с использованием этой жидкости.
Наиболее предпочтительно, чтобы исполнительный механизм соединялся с линией в системе пожаротушения для подачи жидкости через выход, начинающийся от исполнительного механизма и питающий канал, ведущий к верхней части противопожарной двери и оттуда далее к лицевой поверхности двери. Таким образом, большие поверхности двери могут равномерно охлаждаться с самого начала, поскольку охлаждение является наиболее эффективным там, где существует наибольшая вероятность высокой температуры в случае пожара.
Линией предпочтительно является та, которая ведет к распылительным головкам системы пожаротушения или противопожарной системы, поскольку линии, предназначенные для распылительных головок, используются затем так же, как и давление в них, при закрывании и охлаждении двери, а гидравлика двери не отличается от гидравлики пожаротушения. Это позволяет добиться значительного снижения затрат.
Исполнительным механизмом предпочтительно является блок поршневого цилиндра, содержащий поршень и цилиндр, поскольку конструкция такого блока проста.
Наиболее важным преимуществом системы противопожарной защиты согласно настоящему изобретению является то, что в дополнение к системе пожаротушения она содержит противопожарную дверь, обладающую высокой огнестойкостью, достигаемой без особо высокой жаропрочности ее базовой конструкции, т.е. рамы и лицевых поверхностей двери, благодаря чему дверь может быть, например, выполненной из стекла и прозрачной, а также то, что исполнительный механизм применяется для улучшения ее огнестойкости (с целью охлаждения двери), в соответствии с чем противопожарная дверь и устройство охлаждения двери образуют компактный узел. Поскольку исполнительный механизм соединяется также с линией, идущей к распылительным головкам в системе пожаротушения, достигается значительное снижение затрат, поскольку значительно уменьшается количество линий в системе противопожарной защиты, а также потребность в управлении.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее изобретение будет описано более подробно на примере предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
на фиг.1 показан первый вариант осуществления противопожарной двери в открытом положении;
на фиг.2 - вид по линии II-II на фиг.1;
на фиг.3 - противопожарная дверь по фиг.1 в закрытом положении;
на фиг.4 - второй вариант осуществления противопожарной двери в открытом положении;
на фиг.5 - изображение по линии V-V на фиг.4 b;
на фиг.6 - противопожарная дверь по фиг.4 в закрытом положении.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 показана противопожарная дверь согласно изобретению, выполненная из стекла, в открытом положении или стандартном положении использования. Ссылочным номером 100 обозначен дверной проем. В случае пожара и/или при попытке не допустить проникновение через дверной проем 100 дымовых газов указанный дверной проем закрывают с помощью противопожарной двери.
Противопожарная дверь является раздвижной дверью. Блок 3 поршневого цилиндра, помещенный над дверью, позволяет двери сместиться в положение, показанное на фиг.3, в котором дверь перекрывает дверной проем.
Блок 3 поршневого цилиндра соединяется посредством дроссельного клапана 11 с линией 4, ведущей к распылительным головкам 10. В нормальном состоянии дроссельный клапан 11 закрыт.
Дроссельный клапан 11 содержит тепловое пусковое средство 12 и соленоид 13. Соленоид 13 выполнен с возможностью открытия дроссельного клапана 11 после получения сигнала от детектора (не показан). Тепловое пусковое средство может, например, иметь форму стеклянной ампулы 12, которая приспособлена для открывания дроссельного клапана 11 после ее взрыва при высокой температуре. Дроссельный клапан 11 может также, или в качестве альтернативы, быть выполнен в виде механического устройства.
Блок 3 поршневого цилиндра содержит цилиндр 2 и размещенный в нем поршень 1. Ссылочным номером 18 обозначен свободный конец поршня, а ссылочным номером 19 - другой конец поршня, к которому прикреплен шток 20 поршня. Отверстие 21 в хорде 62 цилиндра окружает шток поршня 20 таким образом, что непроницаемая для жидкости стенка отверстия окружает шток поршня. Шток 20 поршня содержит сквозной канал 22, проходящий сквозь дроссель 70 до свободного конца 18 поршня. От канала 22 отходят каналы 24, ведущие в полость 25, ограниченную концом 19 поршня, штоком 20 поршня и концом 62 в отверстии 21 цилиндра 2. Канал, проходящий сквозь поршень, дроссель 70 и каналы 24, имеет такие размеры, при которых давление, возникающее в канале 22 (давление возрастает при открывании дроссельного клапана 11), вызывает повышение давления в полости 25 и затем в полости 23, ограниченной цилиндром 2 и свободным концом 19 поршня. Гидравлическое сопротивление в каналах 24 ниже гидравлического сопротивления в поршне 1 благодаря наличию дросселя 70. Конструкция может содержать всего один канал вместо нескольких каналов.
Цилиндр 2 содержит выпускное отверстие 5, ведущее к питающему каналу 6. Питающий канал 6, будучи выполнен в начале в форме трубы, проходит вниз от выпускного отверстия по проходу 61 на вертикальной кромке двери. В центральной или средней части двери труба 6 продолжается горизонтально мимо исполнительного средства 9, предназначенного для открывания двери, и через открывающий клапан 8 двери к противоположной кромке двери, где образуется питающий канал из относительно узкого вертикального прохода 60. Дверная рама образует проход 60. Проход 60 ограничивается снизу упором 80 и продолжается вверх до угла двери и оттуда в горизонтальном направлении в форме прохода, идущего вдоль верхней кромки двери, с несколькими распылительными отверстиями 7 в нижней его поверхности, размещенными по существу по всей ширине двери.
Открывающий клапан 8 в нормальном состоянии находится в открытом положении. Открывающий клапан 8 закрывается только в том случае, когда надо открыть закрытую дверь, ср. фиг.3. Труба 6 содержит запорный клапан 90. Открывающий клапан 8 можно закрыть ручкой 9 в открывающем клапане 8. Привод может быть механическим и/или электрическим.
На фиг.2 показано, что дверь содержит две пространственно разделенные стеклянные поверхности 14а и 14b, образующие так называемое двойное остекление, между которыми формируется просвет 15.
Ниже описана работа системы противопожарной защиты, показанной на фиг.1-3.
В случае возникновения пожара детектор (не показан), которым может быть любой детектор, реагирующий на огонь, такой как детектор дыма, выдает сигнал на соленоид 13 дроссельного клапана, который открывает дроссельный клапан 11. Альтернативно, дроссельный клапан может открывать ампула 12, прикрепленная к дроссельному клапану 11 и взрывающаяся под воздействием нагрева; таким образом получается альтернативное средство открывания дроссельного клапана. Вода под давлением в линии 4 движется через дроссельный клапан 11 к блоку 3 поршневого цилиндра таким образом, что в полости 25 создается более высокое давление, чем в полости 23. За счет этого цилиндр 2 перемещается относительно поршня 1 и тянет за собой дверь, поскольку дверь прикреплена к цилиндру. Когда цилиндр 2 перемещается из положения, показанного на фиг.1, вправо и оказывается в положении, показанном на фиг.3, вода перетекает в полость 23. Вода течет через выпускное отверстие 5 в трубу 6 и через открывающий клапан 8 в проход 60, который заполняется снизу доверху. Проход 60 заполняется быстро, поскольку его объем довольно мал будучи во много раз меньше объема просвета 15 между стеклянными поверхностями 14а и 14b. Текущая вода достигает верхней кромки двери и вода через распылительные отверстия 7 начинает распыляться на стеклянные поверхности 14а, 14b. Распылительные отверстия 7 размещаются таким образом, чтобы сначала охлаждать верхнюю часть двери, где огонь вызывает наибольшее тепловое напряжение в двери. Нижняя кромка двери содержит порты 16 для выпуска жидкости. Через нижние выпускные порты 16 выходит меньше жидкости, чем через распылительные отверстия 7. Поэтому просвет 15 заполнен водой. Порты 16 для выпуска жидкости обеспечивают эффективную циркуляцию охлаждающей воды в просвете 15. Естественно, что порты 16 для выпуска жидкости предназначены также для удаления воды, скопившейся в просвете 15 после того, как дверь больше не подвергается фактической тепловой нагрузке. На верхней кромке двери выполнено сливное отверстие 17, не допускающее создания избыточного давления жидкости в просвете 15. Воду, нагретую огнем, также можно удалить через сливное отверстие 17 из верхней части просвета 15, где огонь нагревает воду в наибольшей степени. Вода течет вдоль прохода 61 через сливное отверстие 17 к выпускному порту в нижней части двери, а свежая холодная и охлаждающая вода непрерывно впрыскивается в просвет 15 из распылительных отверстий 7.
Если закрытую дверь, находящуюся в положении, показанном на фиг.3, требуется открыть, тянут рукоять 9, после чего открывающий клапан 8 закрывается, вода больше не может поступать внутрь двери и дверь открывается. Дверь открывается благодаря нормализации давления с обеих сторон поршня 1 блока 3 поршневого цилиндра, т.е. в полостях 23 и 25. В полости 23 поверхность свободного конца 18 поршня, на которую воздействует давление, больше, чем поверхность конца 19 поршня, обращенная в полости 25 к штоку поршня. Когда дверь закрывается, жидкость вытекает из полости 25.
На фиг.4-6 показан другой вариант осуществления изобретения. Для обозначения соответствующих элементов на фиг.4-6 используются те же ссылочные номера, что и на фиг.1-3.
Вариант осуществления изобретения, показанный на фиг.4-6, отличается от показанного на фиг.1-3 тем, что рядом с открывающим клапаном 8' размещаются ампула 120' и соленоид 130'. Дроссельным клапаном служит простой механический закрывающий клапан 11' без ампулы или соленоида. Дроссельный клапан 11' обычно находится в открытом положении, а распылительные головки 10' являются типичными разбрызгивателями с ампулами, реагирующими на нагрев.
Детектор (не показан) которым может быть любой детектор, реагирующий на огонь, такой как детектор дыма, выдает в случае возгорания по электрическому проводу 63' сигнал на соленоид 130', который открывает открывающий клапан 8'. Затем, поскольку дверь открыта и находится в положении, показанном на фиг.4, цилиндр 2' смещается вправо и дверь перемещается в положение, показанное на фиг.6. Альтернативно, открывающий клапан может открывать ампула 120', прикрепленная к открывающему клапану 8, после взрыва под воздействием нагрева, создаваемого огнем. Кроме того, возможно, что ампула 120' может также, или в качестве альтернативы, взрываться путем нагрева с помощью электрического тока. Когда открывающий клапан 8' открывается, вода поступает в полость 23', откуда передается по выпускному отверстию 5' и трубе 6' в проход 60'. После заполнения прохода 60', что происходит достаточно быстро, вода начинает распыляться из распылительных отверстий 7' в просвет 15' и вытекать через выпускные отверстия 16'.
Если противопожарную дверь нужно открыть из положения, показанного на фиг.6, открывающий клапан 8' закрывают, например, подавая на него электрический импульс через ручку 9', причем в этом случае имеет место механико-электрическое открывание. Альтернативно, электрический импульс может быть подан без применения ручки 9' или иного механического устройства, использующего детектор. Дверь открывается, когда открывающий клапан 8' закрывается, а жидкость вытекает из полости 25'.
Изобретение описано выше на двух не ограничивающих его примерах и поэтому понятно, что детали изобретения могут быть реализованы иным образом, с отклонением от примеров, но в пределах объема прилагаемой формулы изобретения. Поэтому дверь, например, может состоять из одного стекла вместо двойного остекления 14а, 14b, 14а', 14b' или может содержать многослойное остекление. В одинарной стеклянной двери распылительные средства 7, 7' могут быть приспособлены для обрызгивания одной из двух наружных поверхностей стекла или же обеих наружных поверхностей. Дверь необязательно должна быть стеклянной дверью, хотя это и рекомендуется. Вместо блока поршневого цилиндра может использоваться другой гидравлический исполнительный механизм, позволяющий открывать и закрывать дверь и наоборот. Однако поршневой цилиндр наиболее прост для использования в качестве исполнительного механизма. Вместо раздвижной двери, по меньшей мере в принципе, возможно применение двери на петлях, причем в этом случае исполнительный механизм, обычно блок поршневого цилиндра, поворачивает дверь вокруг ее оси. Однако раздвижная дверь во многих отношениях больше подходит для использования в качестве противопожарной двери, чем дверь на петлях. В этом случае возможно начать закрывание двери и впрыскивание жидкости внутрь двери вручную без того, чтобы начать выполнение этих функций с помощью детектора или ампулы.
1. Гидравлическая противопожарная дверь, например раздвижная дверь, выполненная с возможностью избирательного открытия или закрытия, причем дверь снабжена гидравлическим исполнительным механизмом (3, 3') для перемещения двери из открытого в закрытое положение, отличающаяся тем, что гидравлический исполнительный механизм (3, 3') выполнен с возможностью подачи к противопожарной двери жидкости на водной основе для охлаждения двери с использованием этой жидкости на водной основе.
2. Дверь по п.1, отличающаяся тем, что исполнительный механизм выполнен с возможностью подачи жидкости на водной основе на лицевую поверхность двери.
3. Дверь по п.1, отличающаяся тем, что исполнительный механизм (3, 3') выполнен с возможностью для подачи жидкости на водной основе через питающий канал (6, 6') к верхней части противопожарной двери.
4. Дверь по п.3, отличающаяся тем, что питающий канал (6, 6') содержит ряд распылительных отверстий (7, 7'), размещенных в верхней части двери для подачи жидкости на лицевые поверхности противопожарной двери.
5. Дверь по любому из пп.3 и 4, отличающаяся тем, что питающий канал (6, 6') содержит открывающий клапан (8, 8') для открывания двери при ее нахождении в закрытом положении.
6. Дверь по п.5, отличающаяся тем, что открывающий клапан (8, 8') функционально связан с исполнительным средством (9, 9'), выполненным с возможностью открывания двери, с закрытием открывающего клапана, используя исполнительное средство для открывания закрытой двери.
7. Дверь по п.6, отличающаяся тем, что исполнительное средство является механическим устройством (9), размещенным по центру двери.
8. Дверь по п.6, отличающаяся тем, что исполнительное средство, по меньшей мере, частично является электрическим устройством (9').
9. Дверь по п.6, отличающаяся тем, что открывающий клапан (8') содержит соленоид (130') для открывания открывающего клапана и для закрывания двери из открытого положения.
10. Дверь по п.6, отличающаяся тем, что открывающий клапан (8') содержит тепловое пусковое устройство (120') для открывания открывающего клапана и закрывания открытой противопожарной двери.
11. Дверь по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что исполнительный механизм (3, 3') соединен с линией (4, 4'), ведущей к распылительным головкам (10, 10') в системе пожаротушения.
12. Дверь по п.11, отличающаяся тем, что дроссельный клапан (11, 11') размещен между линией (4, 4') и исполнительным механизмом (3, 3').
13. Дверь по п.12, отличающаяся тем, что дроссельный клапан (11) содержит соленоид (13) для закрывания дроссельного клапана и открывания двери из закрытого положения.
14. Дверь по п.12, отличающаяся тем, что дроссельный клапан (11) содержит тепловое пусковое средство (12) для открывания противопожарной двери и закрывания открытой противопожарной двери.
15. Дверь по любому из пп.1-14, отличающаяся тем, что противопожарная дверь выполнена из стекла.
16. Дверь по п.15, отличающаяся тем, что она является стеклянной дверью, содержащей пространственно разделенные стеклянные поверхности (14а, 14b, 14а', 14b'), причем питающий канал (6,6') выполнен с возможностью подачи жидкости в просвет (15, 15') между стеклянными поверхностями.
17. Дверь по п.16, отличающаяся тем, что она содержит проход (60, 60'), объем которого мал по сравнению с объемом просвета (15, 15') между стеклянными поверхностями (14а, 14b, 14а', 14b'), причем этот проход является частью питающего канала (6, 6').
18. Дверь по п.17, отличающаяся тем, что проход (60, 60') выполнен внутри рамы двери.
19. Дверь по п.17, отличающаяся тем, что нижняя часть противопожарной двери содержит, по меньшей мере, одно отверстие для выпуска жидкости (16, 16').
20. Дверь по п.19, отличающаяся тем, что верхняя часть противопожарной двери содержит переливное отверстие (17) для сброса жидкости в нижнюю часть двери.
21. Дверь по любому из пп.1-20, отличающаяся тем, что исполнительным механизмом является блок (3, 3') поршневого цилиндра, содержащий поршень (1,1') и цилиндр (2,2').
22. Дверь по п.21, отличающаяся тем, что поршень (1,1') блока (3, 3') поршневого цилиндра содержит свободный конец (18, 18') и противоположный ему конец (19, 19'), причем противоположный конец (19, 19') соединен со штоком (20, 20') поршня, окруженным непроницаемой для жидкости стенкой отверстия (21, 21') в цилиндре, причем шток поршня и поршень содержат сквозной канал (22, 22') для подачи жидкости через шток поршня в первую полость (23, 23') между цилиндром (2, 2') и свободным концом поршня, при этом поршень содержит канал (24, 24'), ведущий во вторую полость (25, 25'), ограниченную штоком поршня, противоположным концом поршня (19, 19'), обращенным к штоку поршня, частью цилиндра, окружающей шток поршня, и отверстием и торцом (62, 62') цилиндра у отверстия (21, 21').
23. Дверь по п.22, отличающаяся тем, что гидравлическое сопротивление в канале (22, 22'), ведущем в первую полость (23, 23') через поршень (1, 1'), превышает гидравлическое сопротивление в канале (24, 24'), ведущем во вторую полость (25, 25').
24. Система противопожарной защиты, содержащая систему пожаротушения и гидравлическую противопожарную дверь, например, раздвижную дверь, выполненную с возможностью избирательного открытия и закрытия, причем дверь снабжена гидравлическим исполнительным механизмом (3, 3') для перемещения двери из открытого в закрытое положение, отличающаяся тем, что гидравлический исполнительный механизм (3, 3') выполнен с возможностью подачи жидкости на водной основе к противопожарной двери для охлаждения двери с использованием этой жидкости на водной основе.
25. Система по п.24, отличающаяся тем, что исполнительный механизм выполнен с возможностью подачи жидкости на водной основе на лицевую поверхность двери.
26. Система по любому из пп.24 и 25, отличающаяся тем, что исполнительный механизм (3, 3') соединен с линией (4, 4') системы пожаротушения для подачи жидкости через выпускное отверстие (5, 5'), начиная от исполнительного механизма (3, 3') и питающего канала (6, 6'), к верхней части двери.
27. Система по п.26, отличающаяся тем, что линия является питающей линией (4, 4'), ведущей к распылительным головкам (10, 10') системы пожаротушения.
28. Система по п.25, отличающаяся тем, что исполнительным механизмом является блок (3, 3') поршневого цилиндра, содержащий поршень (1, 1') и цилиндр (2, 2').
