ШИБЕРНЫЙ КЛАПАН Российский патент 1999 года по МПК F24F13/10 F16K3/04 

\ \ 2 Изобретение относится к устройствам вентиляции, используется для противодымной защиты зданий и позволяет повысить надежность срабатывания.

Известно устройство для перекрытия проема вытяжной шахты /авторское свидетельство SU 1016625 F 24 F 13/08; F 23 J F 13/08/, содержащее поворотную створку, фиксируемую в закрытом положении поворотным рычагом с грузом на свободном конце. Рычаг с грузом стремится опуститься вниз, но удерживается в верхнем положении с помощью электромагнитного привода. В случае пожара на привод поступает электрический сигнал, и привод освобождает рычаг, который под действием груза поворачивается вокруг своей оси, освобождает створку. Створка, имея смещенный центр масс, стремится повернуться и открыть проем шахты. В случае, если створка при длительном закрытом вертикальном положении "залипла" на ограждении проема, рычаг с грузом при дальнейшем повороте своим выступом нажимает на створку в сторону открытия и заставляет ее выйти из состояния покоя и откинуться в горизонтальное положение, открывая проем шахты. Этим и достигается повышение надежности устройства.

Недостатками этого устройства являются наличие металлоемкого груза и расположение электромагнитного привода над клапаном, что делает невозможным размещение клапана непосредственно под потолком.

Известно также устройство для перекрытия вытяжной шахты /авторское свидетельство SU 1060887A F 24 F 13/00/, также содержащее поворотную створку, эксцентрично установленную на оси и стремящуюся под действием момента от силы тяжести в открытое горизонтальное положение. Со створкой жестко связан рычаг, на котором закреплен постоянный магнит. Устройство имеет электромагнит, якорь которого используется в качестве намагничиваемого элемента конструкции. В обесточенном состоянии электромагнита якорь находится напротив постоянного магнита, который притягивает рычаг к якорю. Связанная с рычагом створка при этом прижимается к плоскости опоры. Этим обеспечивается высокая герметичность клапана. Но в результате длительного контакта поверхности створки с опорной поверхностью может произойти "залипание" створки в состоянии покоя. Для повышения надежности устройства на якоре электромагнита установлен второй постоянный магнит одноименной с первым полярности, в обычном обесточенном состоянии якоря находящийся ниже первого и не взаимодействующий с ним. При включении электромагнита якорь втягивается, и расположенный на нем постоянный магнит, проходя мимо первого магнита, в силу одноименной полярности оттолкнет рычаг, а, следовательно, и связанную с ним створку, и откроет проем дымовой шахты. Недостатком этого устройства является слабое воздействие на створку, которое может не обеспечить желаемых результатов, а также размещение привода над клапаном, что делает невозможной установку клапана под самым потолком.

Наиболее близким к заявляемому клапану является шиберный затвор /авторское свидетельство SU 1298494 A1 F 24 F 13/08/. Шиберный затвор содержит заслонку, перемещающуюся по вертикальным направляющим. Заслонка удерживается в верхнем положении рычажным механизмом подвеса с электромагнитным приводом.

При высокой надежности данного подвеса и привода заслонка, тем не менее, может зависнуть в направляющих в верхнем положении из-за грязи или из-за деформации заслонки или направляющих, и не упадет вниз. Недостатками клапана являются также расположение привода над клапаном и сложность конструкции подвеса.

В основу изобретения положена задача повышения надежности срабатывания клапана при одновременном упрощении его конструкции.

Указанная задача решается тем, что шиберный клапан, содержащий пластинчатую заслонку, установленную с возможность перемещения ее в направляющих корпуса, механизм подвеса заслонок и приводной электромагнит, согласно изобретению дополнительно снабжен одной или несколькими заслонками, снабженными жесткими упорами и соединенными с приводом, расположенными в направляющих корпуса параллельно друг другу на некотором расстоянии одна от другой, причем подвес заслонки осуществляется сбоку рычажным механизмом привода.

В сравнении с известным шиберным затвором заявляемый клапан обладает новизной, отличаясь от него наличием двух или нескольких заслонок, снабженных жесткими упорами, расположенных в направляющих корпуса с образованием воздушных промежутков между ними, и наличием бокового механизма подвеса.

Соединение всех заслонок с приводом позволяет при поступлении сигнала на последний обеспечить падение либо всех заслонок одновременно, либо части из них. Падение даже одной из заслонок вызывает столкновение ее с упора с упором соседней заслонки, и с помощью динамического удара увлекает за собой эту заслонку, та увлекает за собой следующую и так возникает цепная реакция падения заслонок, что исключает зависание какой-либо из заслонок и гарантирует открытие проема вентиляционной или какой-либо другой системы.

Воздушные промежутки между пластинчатыми заслонками повышают огнестойкость клапана. Кроме того, наличие нескольких пар "заслонка - направляющие" создает сопротивление газам выше, чем одна, в результате чего повышается герметичность клапана. Принцип бокового подвеса позволяет значительно повысить надежность клапана, упростить механизм подвеса и разместить его сбоку, что позволяет размещать клапан непосредственно под потолком.

Заявителю неизвестны устройства, обладающие совокупностью указанных существенных признаков и обеспечивающие за счет названных отличительных признаков, таких, как несколько заслонок с жесткими упорами, расположенных в корпусе клапана с образованием воздушных промежутков между ними и боковой механизм подвеса, достижение указанного выше технического результата, поэтому он считает, что заявляемое техническое решение, а именно "Шиберный клапан", соответствует критерию "изобретательский уровень".

Сущность заявляемого устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 дан общий вид шиберного клапана, а на фиг. 2 - вид по стрелке А.

Клапан содержит две или более пластинчатые заслонки 1, снабженные жесткими упорами 2, и расположенные в вертикальных направляющих 3 корпуса 4 клапана. Заслонки удерживаются в верхнем положении рычагом 5 электромагнитного привода 6.

Клапан работает следующим образом.

В исходном положении заслонки удерживаются электромагнитным приводом в верхнем положении. При поступлении электрического сигнала привод освобождает все заслонки одновременно. При этом вероятность падения хотя бы одной из них значительно выше вероятности падения одиночной заслонки /например, для 2-х пластинчатых заслонок эта вероятность выше в 2 раза/. Падение одной из заслонок посредством соударения упоров вызывает падение остальных. В результате вероятность открытия проема шахты значительно возрастает. Боковой подвес заслонки клапана еще больше повышает надежность его срабатывания.

Крутящий момент M=Gb, вызываемый весом G заслонки, подвешенной относительно точки C /фиг. 2/ рычага электромагнитного привода, приводит к перекосу заслонки в параллельных направляющих корпуса клапана на небольшой угол Q, определяемый величиной бокового зазора между заслонкой и клапаном. В результате заслонка касается направляющих корпуса в двух точках A и B. В этих точках действуют силы контакта, вызывающие упругие деформации как заслонки, так и корпуса. При срабатывании электромагнита рычаг привода выходит из зацепления с гнездами заслонок, а силы контакта исчезают, что приводит к восстановлению формы контактных площадок, и, как следствие, отталкиванию заслонок от корпуса, чему способствует и крутящий момент относительно т. A M=Ga, вследствие чего заслонки падают вниз.

Для проверки работоспособности клапана с заслонками, оснащенными жесткими упорами, были проведены два эксперимента. Были подвешены на перекладину на нитках параллельно друг другу две стальные пластины массой 0-,5 кг каждая с упорами согласно фиг.1 - на первой пластине два упора и на второй - один, находящийся при закрытом состоянии клапана между упорами первой пластины. В первом опыте обрезали нить, удерживающую первую пластину. Во втором опыте обрезали нить, удерживающую вторую пластину. Результат обоих опытов был один и тот же: в результате динамического соударения упоров оставшаяся нить рвалась и обе пластины падали.

После этого, для проверки эффективности работы бокового подвеса заслонки клапана, был изготовлен опытный образец шиберного клапана с двумя заслонками с жесткими упорами размерами 600х600 мм и боковым электромагнитным приводом. Результаты испытаний полностью подтвердили высокую надежность клапана.

Областями промышленного применения шиберного клапана могут стать вентиляционные системы жилых домов, зданий, сооружений, цехов, складов и других объектов. Важной конструктивной особенностью клапана является его простота и технологичность.

Клапан относится к устройствам вентиляции, используется для противодымной защиты зданий и сооружений. Клапан состоит из нескольких параллельных заслонок с жесткими упорами, подвешенных на рычаг электромагнитного привода, размещенного на боку корпуса клапана. При срабатывании привода заслонки падают вниз. При зависании какой-либо из заслонок свободно падающие заслонки своими упорами ударяют по ее упорам и заставляют ее опуститься вниз. Такое выполнение повышает надежность срабатывания клапана. 2 ил.

Шиберный клапан, содержащий корпус, заслонку, установленную с возможностью перемещения ее в направляющих корпуса, механизм подвеса заслонки и приводной электромагнит, отличающийся тем, что клапан дополнительно содержит по крайней мере одну заслонку с закрепленными на ней упорами, при этом заслонки расположены с зазором параллельно в направляющих корпуса, а механизм подвеса заслонок выполнен сбоку клапана.