PL218072B1 - Zespół przeciwpożarowej klapy odcinającej - Google Patents

Abstract

Przekładka izolacyjna w postaci obwodowego uszczelnienia termopęczniejącego charakteryzuje się tym, że znajduje się na zewnętrznej powierzchni obwodowego pasa perforacji (11) korpusu (1) przeciwpożarowej klapy odcinającej, przy czym uszczelnienie (15) jest ustalone na obwodowym pasie perforacji (11) korpusu (1) za pośrednictwem zewnętrznego elementu ustalającego. Zewnętrzny element ustalający przekładki izolacyjnej stanowi opaska (16) wokół uszczelnienia termopęczniejącego (15).

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół przeciwpożarowej klapy odcinającej, zwłaszcza dla przewodów wentylacyjnych. Zespół przeciwpożarowej klapy odcinającej znajduje zastosowanie w systemach wentylacyjnych obiektów mieszkalnych oraz obiektów użytkowych, jako część składowa przewodów systemu wentylacyjnego.

Przeciwpożarowe klapy odcinające wytwarzane są zwykle w postaci odrębnych zespołów, przez szereg producentów. Zespół klapy stanowi zwykle korpus obudowy w postaci odcinka przelotowej rury o przekroju okrągłym, prostokątnym, lub innym dostosowanym do przekroju przewodu wentylacyjnego, na którym ma być zamontowany w układzie poosiowym. Z obu stron korpus zakończony jest zwykle połączeniami wsuwanymi w wersji mufowej lub w wersji nyplowej. We wnętrzu korpusu znajduje się wahliwa przegroda. Zespół wmontowany w przewód wentylacyjny, staje się jego częścią, przez którą przepływa powietrze. W przypadku zaistnienia pożaru w strefie pożarowej, w zespole klapy, na skutek wzrostu temperatury następuje zwolnienie blokady topikowej, co powoduje zadziałanie sprężyny i obrót przegrody, zwykle o kąt prosty. Powoduje to odcięcie zagrożenia pożarowego występującego w strefie pożarowej, co zabezpiecza sąsiednie strefy pożarowe przed przeniesieniem pożaru przez przewód wentylacyjny.

Głównymi elementami składowymi zespołu przeciwpożarowej klapy odcinającej są korpus oraz umieszczona w jego wnętrzu przekładka izolacyjna oraz obrotowa przegroda odcinająca.

W znanych rozwiązaniach elementami utrzymującymi klapę w położeniu „otwarte” są mechanizm zamykający i mechanizm zwalniający.

Tego rodzaju znane rozwiązanie przedstawiono w amerykańskim opisie patentowym nr US 4,858,517 na rysunku fig. 3. Według tego znanego rozwiązania zespół klapy stanowi fragment wycinka przewodu wentylacyjnego, gdzie we wnętrzu zamocowana jest na osi obrotu przegroda odcinająca. Ten wycinek przewodu wentylacyjnego przeznaczony jest do zamocowania na długości przewodu wentylacyjnego. Kształt zewnętrzny klapy jest w tym znanym rozwiązaniu dostosowany do kształtu przekroju wewnętrznego przewodu wentylacyjnego tak, aby w położeniu „zamknięte” światło przewodu wentylacyjnego było zamknięte przez przegrodę klapy. Jak to pokazano na rysunkach w tym znanym rozwiązaniu, kształt przekroju poprzecznego wnętrza przewodu wentylacyjnego może być okrągły, ale też może mieć kształt prostokątny. Stosownie do tego dobrany jest kształt płyty przegrody odcinającej. W tym znanym rozwiązaniu przegroda zamocowana jest wychylnie we wnętrzu wycinka przewodu wentylacyjnego, stanowiącego korpus, na osi zamocowanej do przeciwległych części wewnętrznej ścianki korpusu. W płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu przegrody odcinającej zamocowana jest sprężyna do wewnętrznej powierzchni ściany korpusu klapy. Drugi koniec sprężyny zamocowany jest do skrajnej części przegrody. Przegroda utrzymywana jest w położeniu „otwarte” za pośrednictwem elementu topikowego, mocującego tę górną połówkę przegrody, a więc i całą przegrodę do wewnętrznej powierzchni ściany korpusu. W położeniu „otwarte” przegrody sprężyna jest naciągnięta. Wzrost temperatury w przewodzie wentylacyjnym poza granicę wyznaczoną przez graniczną temperaturę pracy elementu topikowego powoduje zadziałanie elementu topikowego, zwolnienie przegrody i na skutek zadziałania sprężyny, ustawienie przegrody w położeniu „zamknięte” wewnątrz przewodu wentylacyjnego, a co za tym idzie zamknięcie tego przewodu.

Ruchoma przegroda wewnątrz przewodu wentylacyjnego w szeregu rozwiązaniach wykonana jest z metalu. Inna grupa rozwiązań zawiera klapy wykonane z ognioodpornych tworzyw nieorganicznych, w tym ceramicznych. Tego rodzaju znane rozwiązanie przedstawiono w opisie patentowym niemieckim nr DE 101 04 923, gdzie przegroda wykonana jest z dwóch warstw tworzywa sylikatowego, pomiędzy którymi zamocowana jest uszczelka dla uszczelnienia styku krawędzi przegrody z wewnętrzną powierzchnią korpusu klapy. W innych znanych rozwiązaniach przegroda odcinająca jest wykonana z płyty gipsowej lub płyty wermikulitowej.

Przegrody z tworzyw nieorganicznych w szeregu znanych rozwiązaniach obłożone są obustronnie blachą stalową ocynkowaną lub nierdzewną. Wymieniona uszczelka wentylacyjna zamocowana jest wówczas pomiędzy płaszczyzną blachy okładzinowej, a powierzchnią przegrody i krawędź uszczelki wystaje poza obręb krawędzi przegrody.

Kolejne znane rozwiązanie przedstawiono w katalogu firmy Prefco Products, Inc., Buckingham, PA 18912 z roku 1989, arkusz 5630F. W pokazanym tam znanym rozwiązaniu metalowa okrągła przegroda odcinająca utrzymywana jest w położeniu „otwarte” z jednej strony przez sprężynę zamocowaną do tej przegrody i do korpusu, i z drugiej strony utrzymywana jest przez topikowy element

PL 218 072 B1 odciągowy, również zamocowany do ścianki korpusu. Zespół przegroda, sprężyna oraz element topikowy zamocowane są w tym znanym rozwiązaniu wewnątrz korpusu. Korpus klapy odcinającej zamocowany jest jako jeden z odcinków przewodu wentylacyjnego. Wzrost temperatury wewnątrz przewodu wentylacyjnego poza znamionową temperaturę pracy elementu topikowego, powoduje zwolnienie przegrody i jej obrót w położenie „zamknięte” na skutek działania sprężyny.

W kolejnych znanych rozwiązaniach zaproponowano dalsze uszczelnienie styku krawędzi przegrody z wewnętrzna powierzchnią korpusu, w postaci przekładki izolacyjnej. W rozwiązaniach klap o symbolu FKA-3-PL, FKR-ll-PL, FKR-12-PL oraz FRK-2 firmy Gebmder Trox GmbH, Neukirchen-Vlyun,

Niemcy, na obwodzie wewnątrz korpusu, w obrębie styku korpusu z krawędzią przegrody w położeniu „zamknięte”, zamocowano wewnątrz korpusu jako główny element przekładki izolacyjnej, uszczelnienie pęczniejące pod wpływem wzrastającej temperatury. Tego rodzaju uszczelnienie, zwiększając swoją objętość w warunkach wzrastającej temperatury doszczelnia styk krawędzi klapy z wewnętrzną ścianką korpusu. Podobne rozwiązanie przekładki izolacyjnej w postaci uszczelnienia termopęczniejącego zawiera klapa przeciwpożarowa odcinająca typu EN-FRKS-PL firmy Trox Austria GmbH. W związku z występującym w warunkach pożarowych dużym naciskiem na ściankę korpusu oraz na klapę w przypadku zwłaszcza klapy z tworzyw ceramicznych, ze strony uszczelnienia termopęczniejącego będącego częścią składową przekładki izolacyjnej, pojawiło się zagrożenie rozszczelnienia korpusu. Dlatego w wymienionych znanych rozwiązaniach firm Gebmder Trox GmbH, oraz Trox Austria

GmbH, zastosowano jako kolejny element przekładki izolacyjnej, w ściance korpusu, na jego obwodzie wokół znajdującej się we wnętrzu uszczelki termopęczniejącej, szczelinowe nacięcia, układające się w postać obwodowego pasa perforacji. Ten pas perforacji ulega łatwiejszemu i głębszemu odkształceniu, niż lity materiał z jakiego wytworzono korpus klapy. Jednocześnie wymieniony obwodowy pas perforacji będący kolejnym elementem przekładki izolacyjnej, stanowi barierę termiczną przeciwdziałającą przyrostowi temperatury obudowy przewodu wentylacyjnego na skutek przewodnictwa cieplnego materiału przewodu, w części poza miejscem instalacji korpusu klapy odcinającej.

Kolejne znane rozwiązanie zawierające przekładkę izolacyjną termo pęczniejącą ułożoną obwodowo wewnątrz obwodowego pasa perforacji, podobne do rozwiązań firm Prefco Products Inc, Gebriider Trox GmbH oraz Trox Austria GmbH przedstawiono w polskim opisie patentowym nr 205587.

W znanych rozwiązaniach stosuje się w szeregu przypadkach uszczelnienie termopęczniejące, w którym bazę stanowi żywica PVC, zawierająca domieszkę grafitu.

W innym rozwiązaniu, znanym z opisu zgłoszenia międzynarodowego nr WO 2007/068788, przedstawiono osłonę przewodu przegrody pożarowej. Przewód w tym rozwiązaniu stanowi pusty wewnątrz odcinek rurowy, będący fragmentem instalacji wentylacyjnej. Przewód zawiera obwodową perforację, wokół której, od strony zewnętrznej ułożony jest obwodowy pas uszczelnienia z materiału ogniotrwałego, ustalony na tym przewodzie za pomocą zewnętrznego elementu ustalającego, który może mieć postać kołnierza wokół tego obwodowego pasa uszczelnienia. Materiały elastyczne uszczelnienia, stanowią według tego znanego rozwiązania materiały włókniste ogniotrwałe, na przykład włókna silikatowe.

Według wynalazku, zespół przeciwpożarowej klapy odcinającej ma postać przelotowego korpusu. Korpus zawiera wewnątrz co najmniej jedną przegrodę zamocowaną wychylnie na osi zamocowanej do wewnętrznej powierzchni korpusu. Przegroda, zawierająca obwodową uszczelkę, wyposażona jest w zespół zamykania oraz zespół zwalniania. Zespół zamykania zawiera element sprowadzający klapę do położenia zamkniętego, zaś zespół zwalniania zawiera element zwalniający klapę z położenia otwartego. W obrębie obwodowego pasa perforacji ścianki korpusu znajduje się zewnętrzne obwodowe uszczelnienie W postaci przekładki izolacyjnej ustalonej na tym obwodowym pasie perforacji za pomocą zewnętrznego elementu ustalającego.

Według wynalazku, zespół przeciwpożarowej klapy odcinającej charakteryzuje się tym, że wymieniona przekładka izolacyjna ma postać obwodowej warstwy uszczelnienia termopęczniejącego.

Zewnętrzny element ustalający stanowi opaska wokół uszczelnienia termopęczniejącego.

W rozwiązaniu według wynalazku zaproponowano odwrócenie znanego układu w jakim dotąd mocowano elementy składowe przekładki izolacyjnej klapy. W znanych rozwiązaniach element przekładki izolacyjnej w postaci uszczelnienia termopęczniejącego mocowany był do obwodowego pasa perforacji wewnątrz korpusu klapy. Skutkowało to ekspansją wymiarową uszczelki termopęczniejącej na zewnątrz korpusu, kosztem zmniejszenia ekspansji tworzywa termopęczniejącego do wewnątrz, w kierunku do krawędzi przegrody, co mogło doprowadzać do niepełnego uszczelnienia styku krawędzi

PL 218 072 B1 przegrody z materiałem uszczelnienia. Mogło to występować zwłaszcza w przypadkach, gdy przewód wentylacyjny osadzony był w ścianie lekkiej, lub poza ścianą ograniczającą strefę pożarową. W tych przypadkach ekspansja tworzywa uszczelnienia w przekładce izolacyjnej przebiegała w dużej części na zewnątrz poprzez uwypuklenie obwodowej strefy perforacji. W innych rozwiązaniach stosowano uszczelnienie po zewnętrznej stronie obwodowego pasa perforacji, lecz przewidziano tu uszczelnienie z materiałów włóknistych ognioodpornych, co nie zabezpiecza gazoszczelności tego rodzaju uszczelnienia, istotnej w przypadku zagrożeń o charakterze pożarowym.

Natomiast w rozwiązaniu według wynalazku, zaproponowano zastosowanie zewnętrznego uszczelnienia termopęczniejącego w postaci przekładki izolacyjnej na zewnętrznej powierzchni obwodowej perforacji korpusu i tę przekładkę opasano dodatkową opaską ustalającą. Dzięki temu rozwiązaniu ukierunkowano ekspansję tworzywa termopęczniejącego do wnętrza korpusu klapy poprzez pas perforacji, pozostawiając możliwość ekspandowania tworzywa, termopęczniejącego w szczeliny perforacji do wnętrza korpusu. Dzięki takiemu rozwiązaniu, w skrajnym przypadku, obwodowa strefa perforacji na skutek ekspansji wymienionego uszczelnienia odkształca się w kierunku do wnętrza korpusu klapy, a nie na zewnątrz co w skrajnym przypadku mogłoby doprowadzić do rozszczelnienia korpusu w strefie perforacji, gdzie materiał korpusu jest osłabiony. Pas perforacji odkształcając się do wnętrza korpusu klapy, opiera się na krawędzi przegrody w położeniu „zamknięte”. Dodatkowo odkształcona do wewnątrz strefa perforacji tworzy przerwę izolacyjną dla temperatury, hamując jej wzrost na części przewodu poza zespołem klapy odcinającej, zaś opaska stanowi zewnętrzne wzmocnienie opisanej strefy odkształceń w przypadku zaistnienia zagrożenia pożarowego. Nieoczekiwanie okazało się, że ta odkształcona do wewnątrz obwodowa strefa perforacji znacznie lepiej umacnia pozycję przegrody w położeniu „zamknięte”, ze względu na przylegające do jej powierzchni krawędzie otworów wymienionej perforacji. Jednocześnie odkształcona do wnętrza korpusu i/lub zniszczona perforacja stanowi barierę dla wzrostu temperatury przewodu wentylacyjnego poza klapą. Dodatkową barierę stanowi wypełniona uszczelnieniem termopęczniejącym zewnętrzna szczelina pomiędzy korpusem klapy, a opaską dociskową uszczelnienia termopęczniejącego.

Przedmiot wynalazku pokazano w przykładzie wykonania na załączonych rysunkach, na których poszczególne figury rysunku obrazują:

Fig. 1 - półwidok półprzekrój zespołu przeciwpożarowej klapy odcinającej zgodnie z kierunkiem osi obrotu przegrody, w położeniu „otwarte”.

Fig. 2 - wycinek obwodowej strefy perforacji.

Fig. 3 - półwidok półprzekrój zespołu według fig. 1, w położeniu „zamknięte”,

Fig. 4 - przekrój korpusu zespołu klapy w obrębie przekładki izolacyjnej.

Jak to pokazano na załączonych rysunkach fig. 1 oraz fig. 3, zespół przeciwpożarowej klapy odcinającej ma postać przelotowego korpusu 1. W pokazanym przykładowym wykonaniu korpus 1 ma kształt cylindryczny typu mufowego i wykonany jest z blachy stalowej ocynkowanej o grubości 0,5 mm. Nie wyklucza to innego przykładu wykonania korpusu 1, o innym kształcie przekroju poprzecznego, z innego tworzywa. Korpus 1 zawiera wewnątrz przegrodę 2 zamocowaną wychylnie na osi 3 zamocowanej do wewnętrznej powierzchni korpusu 1. Przegroda 2 ma postać jednolitej płyty gipsowej o średnicy mniejszej niż wynosi średnica wewnętrzna korpusu 1. Przegroda 2 zawiera na obu płaskich powierzchniach płyty 4, 5 z blachy stalowej. W innych przykładach wykonania według wynalazku, przegroda 2 może być wykonana z płyty krzemianowo wapniowej, lub z innych tw orzyw ognioodpornych.

Przegroda 2 zawiera zamocowaną na powierzchni od strony wylotu przewodu wentylacyjnego ze strefy pożarowej, obwodową uszczelkę 6. Pokazano to na załączonym rysunku fig. 4. W innych przykładach wykonania uszczelka 6 może być ustalona w obwodowym rowku na krawędzi przegrody 2.

Przegroda 2 wyposażona jest w zespół zamykania oraz zespół zwalniania. Zespół zamykania zawiera sprężynę 7 zamocowaną z jednej strony do korpusu 1 i z drugiej strony do przegrody 2, w płaszczyźnie prostopadłej do tej przegrody 2, co pokazano na załączonym rysunku fig. 1 oraz fig. 3. Sprężyna 7, naprężona w położeniu „otwarte” przegrody 2, sprowadza przegrodę 2 po jej zwolnieniu do położenia „zamknięte”. Nie wyklucza się w innych przykładach wykonania zastosowania innego zespołu zamykania przegrody 2. Zespół zwalniający 8 zawiera element zwalniający przegrodę 2 z położenia „otwarte”. Element zwalniający stanowi łącznik topikowy 9, który powoduje rozłączenie zespołu zwalniającego po przekroczeniu temperatury zadziałania łącznika topikowego, w tym przykładzie w ykonania po przekroczeniu w przewodzie wentylacyjnym temperatury 72°C. Nie wykluczone są również

PL 218 072 B1 inne przykłady wykonania, gdzie dobór innego typu łącznika topikowego 9 decyduje o innej temperaturze granicznej zwolnienia przegrody 2.

W obrębie styku uszczelki 6 krawędzi 10 przegrody 2 ze ścianką korpusu 1, ta ścianka korpusu wyposażona jest w przekładkę izolacyjną w postaci obwodowego uszczelnienia termopęc zniejącego 15, a także zawiera obwodowy pas perforacji 11. Pas perforacji 11 pokazano w widoku od wnętrza korpusu 1 klapy na załączonym rysunku fig. 1. Jak tam pokazano, na obwodzie korpusu 1 klapy wykonano obok siebie trzy rzędy obwodowych wzdłużnych szczelin 12, 13, 14. Przerwy pomiędzy szczelinami w sąsiednich rzędach 12 i 13 oraz 13 i 14, mijają się. Pokazano to wyraźnie na załączonych rysunkach fig. 1 oraz fig. 2. W innych przykładach wykonania nie wyklucza się innego układu, ilości i kształtu szczelin w tym obwodowym pasie perforacji 11.

Jak to pokazano na załączonym rysunku fig. 4, na zewnętrznej powierzchni obwodowego pasa perforacji 11 korpusu 1 znajduje się przekładka izolacyjna 15 w postaci obwodowego uszczelnienia termopęczniejącego. Termopęczniejące uszczelnienie zawiera bazę w postaci żywicy PVC zawierającą domieszkę grafitu i jest ustalone na obwodowym pasie perforacji 11 korpusu 1, za pośrednictwem zewnętrznego elementu ustalającego w postaci opaski 16 wokół tego uszczelnienia termopęczniejącego. Zewnętrzny obwodowy pas perforacji 11 zawiera 50% otworów w całkowitej powierzchni tego pasa perforacji 11. W innych przykładach wykonania obwodowa perforacja może mieć inny kształt i gęstość nacięć.

Wykaz oznaczeń na rysunkach

1. Korpus.

2. Przegroda.

3. Oś obrotu przegrody.

4. Płyta z blachy stalowej.

5. Płyta z blachy stalowej.

6. Uszczelka przegrody.

7. Sprężyna.

8. Zespół zwalniający przegrodę.

9. Łącznik topikowy.

10. Krawędź przegrody.

11. Pas perforacji.

12. Rząd szczelin.

13. Rząd szczelin.

14. Rząd szczelin.

15. Przekładka izolacyjna.

16. Opaska.

Claims (2)

1. Zespół przeciwpożarowej klapy odcinającej, zawierający wewnątrz przelotowego korpusu co najmniej jedną przegrodę zamocowaną wychylnie na osi zamocowanej do wewnętrznej powierzchni korpusu, przy czym ta przegroda, zawierająca obwodową uszczelkę, wyposażona jest w zespół zamykania oraz zespół zwalniania, gdzie zespół zamykania zawiera element sprowadzający klapę do położenia zamkniętego, zaś zespół zwalniania zawiera element zwalniający klapę z położenia otwartego, przy czym w obrębie obwodowego pasa perforacji ścianki korpusu znajduje się zewnętrzne obwodowe uszczelnienie w postaci przekładki izolacyjnej ustalonej na tym obwodowym pasie perforacji za pomocą zewnętrznego elementu ustalającego, znamienny tym, że przekładka izolacyjna (15) ma postać obwodowej warstwy uszczelnienia termopęczniejącego.

2. Zespół przeciwpożarowej klapy według zastrz. 1, znamienny tym, że zewnętrzny element ustalający stanowi opaska (16) wokół przekładki izolacyjnej (15).