專利名稱：自動(dòng)跟蹤式干粉滅火器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種干粉滅火器，具體地說是一種自動(dòng)跟蹤式干粉滅火器。
干粉滅火器目前已廣泛配置在各類房屋建筑、運(yùn)輸工具等多種場(chǎng)合，以便用來及時(shí)撲滅隨時(shí)可能發(fā)生的火災(zāi)。但是，現(xiàn)有的干粉滅火器均需要由人工操作實(shí)施滅火工作，而大多數(shù)的火災(zāi)卻是在無人知曉的情況下發(fā)生的。等到人們趕來救火時(shí)，往往火勢(shì)已猛，此時(shí)再用干粉滅火器滅火，常常不足以撲滅大火，從而造成巨大的物質(zhì)損失或人員傷亡。由此也可看出，干粉滅火器的利用率實(shí)際是很低的。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種可自動(dòng)操作的智能型自動(dòng)跟蹤式干粉滅火器，以在火災(zāi)初起時(shí)，即可使干粉滅火器自動(dòng)實(shí)施滅火工作，從而及時(shí)撲滅火災(zāi)，最大限度地減少物質(zhì)損失和人員傷亡。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的將干粉滅火器安裝在掛板座上，在掛板座底板上裝有可驅(qū)動(dòng)干粉滅火器沿縱向中心軸旋轉(zhuǎn)的慢速電機(jī)，在干粉滅火器頂部與掛板座頂板之間設(shè)有護(hù)罩，護(hù)罩內(nèi)設(shè)有控制滅火器閥針開啟的控制機(jī)構(gòu)，護(hù)罩外側(cè)設(shè)置有水平電子眼，滅火器的噴嘴軟管穿出護(hù)罩，在噴嘴軟管上套接有滑板和裝有垂直電子眼的條板，在掛板座頂板上裝有控制滑板升降的慢速電機(jī)，各電機(jī)、控制機(jī)構(gòu)以及電子眼均與控制電路電連接，在控制電路中還裝有溫度傳感器和煙霧傳感器。將本裝置懸掛在房屋建筑的室內(nèi)墻壁上，如果房屋內(nèi)起火，則溫度傳感器和煙霧傳感器對(duì)煙霧、溫度和火光進(jìn)行自動(dòng)探測(cè)，并自動(dòng)尋找火源的根部位置，然后自動(dòng)打開干粉滅火器實(shí)施噴粉滅火，從而在起火的第一時(shí)間內(nèi)將火災(zāi)消滅，以有效地減少因撲救不及時(shí)形成火勢(shì)蔓延而造成的各類損失。
本實(shí)用新型將原有普遍配置的、形成死物的干粉滅火器轉(zhuǎn)變成為具有智能化的自動(dòng)操作裝置，充分提高了干粉滅火器的利用率，并可由此實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的及時(shí)撲救，將損失減少到最低程度。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述。


圖1、圖2是本實(shí)用新型的主視圖和側(cè)視圖。
圖3是護(hù)罩的俯視圖。
圖4是本實(shí)用新型控制電路的電路框圖。
圖5是控制電路中穩(wěn)壓電源及自動(dòng)充電電路的電原理圖。
圖6、圖7是控制電路中水平和垂直電子眼電路的電原理圖。
圖8是控制電路中滅火器閥針控制電路的電原理圖。
圖9、
圖10是控制電路中水平和垂直噴粉程序控制器的電原理圖。
圖11是控制電路中溫度和煙霧傳感驅(qū)動(dòng)和報(bào)警電路的電原理圖。
如
圖1、圖2所示，掛板座9為帶上頂板和下底板并有斜側(cè)護(hù)板的壁掛板，內(nèi)裝干粉滅火器8。在掛板座的底板上裝有慢速電機(jī)12。在干粉滅火器8的底部有支撐托板10，托板中心軸與掛板座9底板上的電機(jī)軸相接，相接部分通過蓋板11支撐。當(dāng)慢速電機(jī)12旋轉(zhuǎn)時(shí)，托板10受控帶動(dòng)干粉滅火器8沿縱向中心軸旋轉(zhuǎn)，以使滅火器噴嘴實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)動(dòng)。在干粉滅火器8的頂部與掛板座的頂板之間設(shè)有護(hù)罩3，護(hù)罩的頂面由掛板座頂板上的螺釘1穿過定位螺母2予以中心定位，以使護(hù)罩3可隨干粉滅火器8同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
在護(hù)罩3內(nèi)裝有控制滅火器閥針7開啟的控制機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)可以是電磁閥，但為降低啟動(dòng)電流，保證滅火器開啟的可靠性，滅火器閥針控制機(jī)構(gòu)最好是由慢速電機(jī)4和絲母壓板6組成，慢速電機(jī)4固定在護(hù)罩3的內(nèi)頂面，電機(jī)軸上有螺紋，旋接絲母壓板6，絲母壓板設(shè)置在閥針7的上部，并支撐在與護(hù)罩3相接的檔板5中間。由于慢速電機(jī)的輸出力矩很大，所以當(dāng)其啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)后，會(huì)帶動(dòng)絲母壓板6對(duì)閥針7施以很大的壓力，從而確保干粉滅火器8的可靠開啟。
圖2中，在護(hù)罩3外側(cè)設(shè)置有水平電子眼13，該電子眼是在護(hù)罩3外側(cè)正面同一高度均布的六只紅外接收管13，中間有一豎直遮光板20設(shè)在噴嘴軟管18的正上方(圖3所示)。豎直遮光板20相當(dāng)于一個(gè)鼻子，以使水平電子眼根據(jù)其兩側(cè)接收的光強(qiáng)差異，通過慢速電機(jī)12自動(dòng)調(diào)整噴嘴的水平方向，以使噴嘴對(duì)準(zhǔn)火源，實(shí)現(xiàn)水平方向的自動(dòng)跟蹤。
在噴嘴軟管18上套接有滑板15和條板17，在條板17上裝有垂直電子眼19。垂直電子眼是在條板17上下分裝的四只紅外接收管19。垂直電子眼19也是根據(jù)上下接收的光強(qiáng)差異，通過驅(qū)動(dòng)裝置來調(diào)整噴嘴的上揚(yáng)和下俯角度，實(shí)現(xiàn)噴嘴在垂直方向的自動(dòng)跟蹤。
在噴嘴軟管18上套接的滑板15，其上端背面連接有螺母16，在掛板座9頂面安裝的慢速電機(jī)14的電機(jī)軸上有螺紋，旋接在螺母16上。電機(jī)14旋轉(zhuǎn)，螺母16隨之升降，帶動(dòng)滑板15同時(shí)升降，使在滑板上套接的噴嘴改變上揚(yáng)和下俯的角度，以實(shí)現(xiàn)垂直跟蹤。
本裝置各部分動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)，均是由控制電路操作控制的。控制電路用以連接電源和各電機(jī)及電子眼，并根據(jù)電子眼的觀測(cè)信號(hào)，控制電機(jī)實(shí)施自動(dòng)跟蹤和自動(dòng)噴粉滅火操作。其結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示，是由溫度傳感器和煙霧傳感器分別驅(qū)動(dòng)水平電子眼電路和垂直電子眼電路，水平電子眼電路和垂直電子眼電路共同作用于滅火器閥針控制電路，并分別與滅火器閥針控制電路輸出共同控制水平噴粉程序控制器和垂直噴粉程序控制器，穩(wěn)壓電源及自動(dòng)充電電路為各部分提供工作電源。
本裝置控制電路的工作原理如下首先，本實(shí)用新型采用交直流雙重供電，控制電路中穩(wěn)壓電源及自動(dòng)充電電路(如圖5所示)的工作過程是當(dāng)市電正常供電時(shí)，電路系統(tǒng)由市電經(jīng)變壓器B降壓，二極管D1、D2全波整流及IC1穩(wěn)壓集成電路輸出穩(wěn)恒直流并向時(shí)基器555集成電路IC2提供+12V直流電源，C1、C2為濾波電容。IC2的輸出脈沖經(jīng)電阻R4為三極管T1、T2提供基極電流，經(jīng)復(fù)合放大后做為蓄電池的脈沖充電電流，D4為隔離二極管，發(fā)光二極管LED1為充電指示燈，R12為限流電阻。
二極管D1、D2全波整流后的直流電流經(jīng)C1濾波后向蓄電池提供正向充電電流，負(fù)極則由復(fù)合三極管T1、T2及二極管D4提供。其充電的脈沖寬度則由電阻R2及電容C3決定。如果R2阻值遠(yuǎn)大于R1，該時(shí)基器的輸出近似為方波。二極管D3、電阻R3、電容C5串接后，并接于端子DZ1、DZ2之間(即蓄電池兩端)，并使C5兩端電壓被充至接近電池的電壓。該電壓基本代表蓄電池的充電、放電、虧電等各階段的電壓，并用作為紅外探測(cè)器的基準(zhǔn)電壓。電阻R5、穩(wěn)壓管DW1、DW2串聯(lián)后并接于C5兩端，如果選取DW1(V)+DW2(V)≤蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓，那么在S1、S2兩節(jié)點(diǎn)將產(chǎn)生兩個(gè)基本穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓，而R5兩端電壓將跟隨電池的充電和放電狀態(tài)而變化。又因?yàn)镽6、W1、R8串聯(lián)后并接到S1與S3兩端(R6＝R8)，故此，電位器W1中點(diǎn)電壓將隨電池的電壓而變化。該變化電壓再經(jīng)R7接至三極管T3的基極，而T3的發(fā)射極接S2點(diǎn)。此時(shí)如果電池被充至15V時(shí)，調(diào)整W1至輸出電壓高于S2點(diǎn)電壓0.4-0.65V，那么三極管T3將導(dǎo)通，其集電極電流經(jīng)電阻R9為T4提供正向基極電流，使得T4也飽和導(dǎo)通，而T4的集電極將變成高電位，并經(jīng)二極管D5、電阻R10給T3提供基極電流，并使T3、T4兩管均處于穩(wěn)定飽和導(dǎo)通狀態(tài)(二極管D6、電阻R11、發(fā)光二極管LED1是電池充滿指示電路)。同時(shí)，T4集電極的高電位經(jīng)二極管D13、電阻R40給三極管T14提供基極電流而飽和，并使IC2輸出的充電脈沖信號(hào)被短路，迫使T1、T2兩管截止而停止充電。
而當(dāng)蓄電池在繼續(xù)使用后電壓再次下降，使電位器W1中點(diǎn)輸出電壓明顯下降時(shí)，R10與R7的分壓值≤S2點(diǎn)電壓(即T3發(fā)射極電壓)時(shí)，T3將被迫截止，T4也截止，兩管均退出飽和，而T14也截止，T1、T2便開始工作并對(duì)蓄電池恢復(fù)充電。能夠使充電器恢復(fù)充電的電池電壓即為回充電壓，其大小由電阻R7的阻值決定其值越大，回充電壓就越低；而充電時(shí)的終止電壓則由W1決定，電位器向上調(diào)，則終止電壓下降；反之則上升。
控制電路中紅外線探測(cè)水平電子眼電路(如圖6所示)是由12V蓄電池直接供電；電路的感光(紅外線)元件由六只紅外光電接收管GM1～GM6串并聯(lián)組成。其中GM1～GM3做為遮光板(鼻子)左側(cè)的電子眼，GM4～GM6為鼻右側(cè)電子眼。六只電子眼均按30°角均勻分布，共形成180°視角，用于對(duì)水平方向的探測(cè)。垂直方向的探測(cè)，則只需四只眼GM7～GM10形成120°視角(如圖7所示)，而其他電路及工作原理則完全相同。
其工作原理是當(dāng)有火災(zāi)(或紅外線)出現(xiàn)時(shí)，首先被電子眼感知，但由于鼻子的遮光作用(由于鼻子兩側(cè)的光線強(qiáng)度不可能絕對(duì)相等)，這就使得Z點(diǎn)電位不在電源電壓的中點(diǎn)上，如果鼻子左側(cè)光線強(qiáng)，即GM1～GM3接收光線強(qiáng)，就會(huì)使Z點(diǎn)電位向上偏離，運(yùn)放IC3-1的同相端電位上升，而IC3-1的輸出端變?yōu)楦唠娢粡亩筎5導(dǎo)通，繼電器J1吸合，并接通水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)M1向左旋轉(zhuǎn)，使得電子眼(連同滅火器噴嘴同時(shí)旋轉(zhuǎn))，直至右側(cè)電子眼所接收到的紅外線強(qiáng)度與左側(cè)相同時(shí)，便停止轉(zhuǎn)動(dòng)，反之則向另一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
控制電路中滅火器噴頭水平噴粉程序控制器電路(如圖9所示)是由時(shí)基器電路IC4組成雙穩(wěn)態(tài)工作方式，并由二個(gè)限位開關(guān)XW1、XW2進(jìn)行電路切換及方向轉(zhuǎn)換。時(shí)基器IC4的輸入端電阻R23、R24阻值對(duì)稱，電容C11、C12的容量也相同。當(dāng)電路通電時(shí)，如兩限位開關(guān)XW1、XW2均處于開路狀態(tài)，其輸出端3腳電位的高低決定于輸入端的差值觸發(fā)作用。當(dāng)輸出端為高電位時(shí)，繼電器J3通電吸合，此時(shí)，+12V直流電可經(jīng)J3-1a觸點(diǎn)及J4-1a觸點(diǎn)接電機(jī)M1上端，而負(fù)極(地)則經(jīng)JQ-2、J3-2a、J4-2a接至電機(jī)M1下端，從而帶動(dòng)噴嘴作左右方向的慢速移動(dòng)，直至噴嘴接觸限位開關(guān)XW1時(shí)，時(shí)基器電路被反向觸發(fā)，輸出端變?yōu)榈碗娢唬^電器J3釋放它的常閉觸點(diǎn)，以使M1得到反向電壓而反轉(zhuǎn)，并以此循環(huán)。本程序控制器電路的作用，是使滅火器的噴嘴能夠?qū)?zhǔn)火源根部，實(shí)施往復(fù)的噴粉操作，以便有效地?fù)錅缁鹪础?br> 水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)M1的工作同時(shí)受到JQ和J4兩個(gè)繼電器的控制，JQ的作用是必須在接收到煙霧或超溫信號(hào)后方能啟動(dòng)M1電機(jī)，J4的作用是當(dāng)其吸合時(shí)電機(jī)M1由程控電路控制，在J4未吸合前則由電子眼電路控制。而J4的吸合條件是僅當(dāng)電子眼移動(dòng)停止后方可。
滅火器噴頭垂直噴粉程序控制器電路如
圖10所示，其工作原理與上述的水平噴粉程序控制器完全相同。
圖8是滅火器閥針控制電路，該部分電路是由555時(shí)基器IC5組成單穩(wěn)態(tài)電路，其輸入端由二極管D7-D10組成四與門電路，四與門的輸入端SC1一SC4是與圖6、圖7中的水平和垂直電子眼的四路輸出端相接，當(dāng)電子眼任一輸出端為高電位時(shí)，均可通過JQ常開觸點(diǎn)(該觸點(diǎn)是當(dāng)有煙霧或超溫信號(hào)時(shí)閉合)和電阻R28使三極管T8導(dǎo)通，并經(jīng)R29對(duì)電容C17放電，使IC5的2、6腳電位低于1/3VDD時(shí)，輸出端3腳為高電位，再經(jīng)R33使T9導(dǎo)通，再經(jīng)按鈕AN1-2常閉點(diǎn)接通慢速電機(jī)M2，使之旋轉(zhuǎn)，通過與電機(jī)軸連接的絲母壓板，使滅火器閥針打開并噴粉。
二極管四與門電路的輸出端另一路經(jīng)R27接三極管T7的基極，使T7飽和導(dǎo)通，迫使時(shí)基器IC5強(qiáng)迫復(fù)位，即不能輸出高電位，只有當(dāng)與門輸入信號(hào)取消后方可導(dǎo)通，并延時(shí)自動(dòng)關(guān)斷。三極管T6和電阻R26、R25、電容C15是在開機(jī)通電的初期，為T7提供基極電流而迫使555時(shí)基器IC5強(qiáng)行復(fù)位，以防止滅火器在接電時(shí)被誤開啟。
繼電器J4、J4′和可控硅SCR、電阻R32構(gòu)成信號(hào)切斷后才能打開的電路，用來進(jìn)行電子眼電路的控制與程序控制器控制的切換。因?yàn)椋?dāng)滅火器開始噴粉時(shí)，各電子眼將因探測(cè)不到紅外線而均不起作用，此時(shí)就需要轉(zhuǎn)由兩噴粉程序控制器控制電機(jī)M1和M3的旋轉(zhuǎn)，使滅火器噴嘴按照設(shè)定的程序，進(jìn)行往復(fù)的連續(xù)噴粉操作。
按鈕AN1是手動(dòng)復(fù)位按鈕。
控制電路中溫度和煙霧傳感驅(qū)動(dòng)和報(bào)警電路如
圖11所示，該電路受控于煙霧傳感器GY和溫度傳感器GW。當(dāng)這兩種傳感器接收到信號(hào)后，首先經(jīng)二極管D11、D12和電阻R34使T11導(dǎo)通，T10隨之導(dǎo)通。T10的集電極變成高電位，并經(jīng)R35反饋電阻使兩三極管均自鎖導(dǎo)通，同時(shí)供給報(bào)警語音集成電路IC6的電源，使之發(fā)出報(bào)警信號(hào)，再經(jīng)T12、T13放大，由揚(yáng)聲器Y發(fā)出音響警報(bào)；同時(shí)T10集電極的高電位又通過R41使T15導(dǎo)通、JQ吸合，來控制水平與垂直旋轉(zhuǎn)電機(jī)的工作。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)跟蹤式干粉滅火器，包括有干粉滅火器(8)，其特征在于干粉滅火器安裝在掛板座(9)上，在掛板座(9)底板上裝有可驅(qū)動(dòng)干粉滅火器沿縱向中心軸旋轉(zhuǎn)的慢速電機(jī)(12)，在干粉滅火器頂部與掛板座(9)頂板之間設(shè)有護(hù)罩(3)，護(hù)罩內(nèi)設(shè)有控制滅火器閥針開啟的控制機(jī)構(gòu)(4、6)，護(hù)罩外側(cè)設(shè)置有水平電子眼(13)，滅火器的噴嘴軟管(18)穿出護(hù)罩，在噴嘴軟管(18)上套接有滑板(15)和裝有垂直電子眼(19)的條板(17)，在掛板座(9)頂板上裝有控制滑板(15)升降的慢速電機(jī)(14)，各電機(jī)、控制機(jī)構(gòu)以及電子眼均與控制電路電連接，在控制電路中還裝有溫度傳感器GW和煙霧傳感器GY。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤式干粉滅火器，其特征在于在干粉滅火器(8)的底部有支撐托板(10)，托板中心軸與掛板座(9)底板上的電機(jī)軸相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤式干粉滅火器，其特征在于所述的滅火器閥針控制機(jī)構(gòu)由慢速電機(jī)(4)和絲母壓板(6)組成，慢速電機(jī)(4)固定在護(hù)罩(3)的內(nèi)頂面，電機(jī)軸上有螺紋，旋接絲母壓板(6)，絲母壓板設(shè)置在閥針上部，并支撐在與護(hù)罩(3)相接的檔板(5)中間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤式干粉滅火器，其特征在于所述的水平電子眼是在護(hù)罩(3)外側(cè)正面同一高度均布的六只紅外接收管(13)，中間有一豎直遮光板(20)設(shè)在噴嘴軟管(18)的正上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤式干粉滅火器，其特征在于所述的垂直電子眼是在條板(17)上下分裝的四只紅外接收管(19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤式干粉滅火器，其特征在于噴嘴軟管(18)上套接的滑板(15)，其上端背面連接有螺母(16)，在掛板座(9)頂面安裝的慢速電機(jī)(14)的電機(jī)軸上有螺紋，旋接在螺母(16)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤式干粉滅火器，其特征在于控制電路是由溫度傳感器和煙霧傳感器分別驅(qū)動(dòng)水平電子眼電路和垂直電子眼電路，水平電子眼電路和垂直電子眼電路共同作用于滅火器控制閥電路，并分別與滅火器控制閥電路輸出共同控制水平噴粉程序控制器和垂直噴粉程序控制器，穩(wěn)壓電源及自動(dòng)充電電路為各部分提供工作電源。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自動(dòng)跟蹤式干粉滅火器，為解決利用率低、撲救不及時(shí)的問題而設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)是將干粉滅火器裝在掛板座上，掛板座底板上裝有驅(qū)動(dòng)干粉滅火器旋轉(zhuǎn)的慢速電機(jī)，在干粉滅火器頂部設(shè)有護(hù)罩，護(hù)罩內(nèi)設(shè)有控制滅火器閥針開啟的控制機(jī)構(gòu)，護(hù)罩外側(cè)設(shè)置有水平電子眼，滅火器的噴嘴軟管穿出護(hù)罩，在噴嘴軟管上套接有滑板和裝有垂直電子眼的條板，在掛板座頂板上裝有控制滑板升降的慢速電機(jī)，控制電路中裝有溫度傳感器和煙霧傳感器。本實(shí)用新型充分提高了干粉滅火器的利用率，實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)的及時(shí)撲救，將損失減少到最低程度。
文檔編號(hào)A62C99/00GK2590605SQ0228955
公開日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2002年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月25日
發(fā)明者丁雅清, 丁建民 申請(qǐng)人:丁雅清