САМОЗАПИРАЮЩИЙСЯ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ БЛОК, УВЕЛИЧИВАЮЩИЙСЯ В ОБЪЕМЕ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТЕПЛА ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ САМОЗАПИРАЮЩЕГОСЯ ВЕНТИЛЯЦИОННОГО БЛОКА И ОГНЕСТОЙКИЙ КАБЕЛЬНЫЙ КОРОБ, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКОЙ ВЕНТИЛЯЦИОННЫЙ БЛОК Российский патент 2021 года по МПК A62C2/06 A62C3/16 H02B1/28 

[0001] ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Предложенное техническое решение относится к вентиляционным блокам, в частности, к самозапирающимся вентиляционным блокам, и может быть использовано для обеспечения пассивной огнезащиты кабельного хозяйства и иных строительных конструкций, в том числе на атомных и тепловых электростанциях.

[0003] УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0004] Из заявки РФ №2014147704 (Д1) известно электрическое устройство, имеющее металлический корпус устройства и по меньшей мере один электрический компонент, который находится в металлическом корпусе устройства, отличающееся тем, что в металлическом корпусе устройства имеется отверстие, в которое вставлен вентиляционный элемент, обеспечивающий возможность конвекционной вентиляции корпуса устройства по меньшей мере через один вентиляционный канал вентиляционного элемента, при этом вентиляционный элемент содержит элемент, который в случае нагрева при достижении температуры активирования увеличивает свой объем и при этом перекрывает по меньшей мере один вентиляционный канал.

[0005] Недостатками известного из Д1 ближайшего аналога является невозможность удерживания увеличивающего объем элемента в вентиляционном канале в случае достижения им определенного объема, а также необходимость использования вентиляционных элементов, при этом эффективность запирания вентиляционного канала также снижается из-за особенностей исполнения увеличивающегося в объеме элемента.

[0006] РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Технической проблемой, решаемой при реализации заявленного изобретения, является создание устройства, не обладающего недостатками ближайшего аналога, и таким образом обеспечивающего удержание увеличивающегося в объеме элемента преимущественно в пределах вентиляционного блока, позволяющего обеспечивать гарантированную герметизацию вентиляционного канала в течение всего нормативного времени огневого воздействия, тем самым защищая кабели, проложенные в огнестойком кабельном коробе от негативного воздействия внешнего пожара, обеспечивая при этом более эффективную огнезащиту и при этом обеспечивая требуемую эффективность отвода тепла из огнестойкого кабельного короба в процессе нормальной эксплуатации. Другой технической проблемой является расширение арсенала технических средств определенного назначения самозапирающихся вентиляционных блоков.

[0008] Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного, изобретения, помимо реализации им своего назначения, является устранение недостатков ближайшего аналога и, как следствие, обеспечение удерживания увеличивающегося в объеме элемента в пределах вентиляционного блока, исключение необходимости использования вентиляционных элементов (вентиляторов) в составе вентиляционных каналов для огнестойких кабельных коробов, обеспечение возможности огнезащиты огнестойкого кабельного короба, повышение эффективности запирания вентиляционного канала, повышение эффективности огнезащиты вентиляционного блока и вентиляционного канала в целом, а также обеспечение требуемой эффективности отвода тепла из огнестойкого кабельного короба.

[0009] Технический результат достигается за счет того, что обеспечивается самозапирающийся вентиляционный блок, представляющий собой вентиляционный канал с решетками с каждой стороны канала, пространство между которыми заполнено увеличивающимся в объеме при воздействии тепла элементом, содержащим отверстие для прохождения через него воздушных потоков.

[0010] КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0011] Иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения описываются далее подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые включены в данный документ посредством ссылки, и на которых:

[0012] На фиг. 1 показан примерный вариант исполнения увеличивающегося при воздействии тепла элемента внутри самозапирающегося вентиляционного блока.

[0013] На фиг. 2 показан примерный другой вариант исполнения увеличивающегося при воздействии тепла элемента внутри самозапирающегося вентиляционного блока.

[0014] На фиг. 3 показан примерный еще один вариант исполнения увеличивающегося при воздействии тепла элемента внутри самозапирающегося вентиляционного блока.

[0015] ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016] Описанные в данном разделе возможные осуществления вариантов настоящего изобретения представлены на неограничивающих объем правовой охраны примерах, применительно к конкретным вариантам осуществления настоящего изобретения, которые во всех их аспектах предполагаются иллюстративными и не накладывающими ограничения. Альтернативные варианты реализации настоящего изобретения, не выходящие за пределы объема его правовой охраны, являются очевидными специалистам в данной области, имеющим обычную квалификацию, на которых это изобретение рассчитано.

[0017] Предпочтительно, не ограничиваясь, заявлен самозапирающийся вентиляционный блок (100), представляющий собой вентиляционный канал (101) с решетками (102) с каждой стороны канала, пространство между которыми заполнено увеличивающимся в объеме при воздействии тепла элементом (103), содержащим отверстие (104) для прохождения через него воздушных потоков. Предпочтительно, не ограничиваясь, вентиляционный канал выполнен из металла, например, не ограничиваясь, из стали и/или иного пригодного материала. Предпочтительно, не ограничиваясь, с каждой стороны вентиляционного блока закреплена решетка, являющаяся вентиляционной решеткой. Предпочтительно, не ограничиваясь, решетка выполнена из металла, например, не ограничиваясь, из стали и/или иного пригодного материала. Предпочтительно, не ограничиваясь, пространство между решетками заполнено увеличивающимся в объеме при воздействии тепла элементом. Предпочтительно, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент представляет собой вспучивающуюся при воздействии тепла композицию, содержащую следующие компоненты при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

дисперсия сополимера винилового эфира версатиковой кислоты в воде 30-70 графит окисленный терморасширяющийся 10-25 фибра базальтовая 15-40

[0018] Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент представляет собой вспучивающуюся при воздействии тепла композицию, содержащую следующие компоненты при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

дисперсия сополимера винилового эфира версатиковой кислоты в воде 55 графит окисленный терморасширяющийся 15 фибра базальтовая 30

[0019] Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент представляет собой вспучивающуюся при воздействии тепла композицию, содержащую следующие компоненты при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

дисперсия сополимера винилового эфира версатиковой кислоты в воде 50 графит окисленный терморасширяющийся 25 фибра базальтовая 25

[0020] Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент представляет собой вспучивающуюся при воздействии тепла композицию, содержащую следующие компоненты при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

дисперсия сополимера винилового эфира версатиковой кислоты в воде 70 графит окисленный терморасширяющийся 15 фибра базальтовая 15

[0021] Предпочтительно, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент получают следующим образом. Предпочтительно, не ограничиваясь, на первом этапе перемешивают дисперсию сополимера винилового эфира версатиковой кислоты в воде, графит окисленный терморасширяющийся, фибру базальтовую до получения смоченной смеси. Предпочтительно, не ограничиваясь, на втором этапе выкладывают по формам полученную упомянутую смоченную смесь и помещают в предварительно разогретую до температуры в диапазоне от 180 до 220 градусов Цельсия печь. Предпочтительно, в качестве упомянутой печи используют известную из уровня техники печь сушки и полимеризации с микропроцессорным управлением. Предпочтительно, на третьем этапе выдерживают упомянутую смоченную смесь в упомянутой предварительно разогретой печи до получения высушенной смеси, при этом под высушенной смесью является получаемая смесь, характеризующаяся относительной влажностью не более 1%. Предпочтительно, не ограничиваясь, влажность смеси в процессе высушивания в печи контролируют по ГОСТ 14870-77 «Продукты химические. Методы определения воды» (с Изменениями Ν 1, 2), который таким образом включен в настоящее описание посредством ссылки.

[0022] Предпочтительно, не ограничиваясь, на последнем этапе высушенную смесь обрабатывают механическим способом, например, не ограничиваясь, при помощи известной из уровня техники ленточной пилы, для получения увеличивающегося в объеме при воздействии тепла элемента требуемой формы.

[0023] Предпочтительно, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент активируется и начинает увеличение своего объема при воздействии на него теплом примерно не менее 200 градусов Цельсия. Предпочтительно, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент может быть выполнен со сквозным отверстием, обеспечивающим прохождение через него воздушных потоков при размещении увеличивающегося в объеме при воздействии тепла элемента межу упомянутыми решетками. Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент может быть выполнен с несколькими сквозными отверстиями, обеспечивающими прохождение через них воздушных потоков при размещении увеличивающегося в объеме при воздействии тепла элемента межу упомянутыми решетками. Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент может быть выполнен в форме цилиндра со сквозным продольным отверстием (сквозной продольной полостью), обеспечивающим прохождение через него воздушных потоков при размещении увеличивающегося в объеме при воздействии тепла элемента межу упомянутыми решетками (фиг. 1). Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тела элемент может быть выполнен в форме параллелепипеда со сквозным продольным отверстием (сквозной продольной полостью), обеспечивающим прохождение через него воздушных потоков при размещении увеличивающегося в объеме при воздействии тепла элемента межу упомянутыми решетками (фиг. 2). Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тела элемент может быть выполнен в форме листа со сквозным отверстием, обеспечивающим прохождение через него воздушных потоков при размещении увеличивающегося в объеме при воздействии тепла элемента межу упомянутыми решетками, причем в таком случае пространство между упомянутыми решетками заполняется достаточным количеством таких листов (фиг. 3). Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент может быть выполнен в форме цилиндра с несколькими сквозными продольными отверстиями (сквозными продольными полостями), обеспечивающим прохождение через них воздушных потоков при размещении увеличивающегося в объеме при воздействии тепла элемента межу упомянутыми решетками. Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент может быть выполнен в форме параллелепипеда с несколькими сквозными продольными отверстиями (сквозными продольными полостями), обеспечивающими прохождение через них воздушных потоков при размещении увеличивающегося в объеме при воздействии тепла элемента межу упомянутыми решетками. Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент может быть выполнен в форме листа с несколькими сквозными продольными отверстиями, обеспечивающими прохождение через них воздушных потоков при размещении увеличивающегося в объеме при воздействии тепла элемента межу упомянутыми решетками, причем в таком случае пространство между упомянутыми решетками заполняется достаточным количеством таких листов (фиг. 3). Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент может быть выполнен в виде маломерного упомянутого цилиндра, который сам по себе занимает несущественное место внутри объема заявленного самозапирающегося вентиляционного блока, причем в таком случае пространство между упомянутыми решетками заполнено достаточным количеством таких цилиндров (фиг. 1). Предпочтительно при этом, чтобы упомянутые маломерные цилиндры были расположены таким образом, чтобы их сквозные отверстия располагались преимущественно соосно отверстиям упомянутой решетки (фиг. 1). Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент может быть выполнен в виде маломерного параллелепипеда, который сам по себе занимает несущественное место внутри объема заявленного самозапирающегося вентиляционного блока, причем в таком случае пространство между упомянутыми решетками заполнено достаточным количеством таких параллелепипедов (фиг. 2). Предпочтительно при этом, чтобы упомянутые маломерные параллелепипеды при этом были расположены таким образом, чтобы их сквозные отверстия располагались преимущественно соосно отверстиям упомянутой решетки (фиг. 2). Предпочтительно, когда увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент содержит множество отверстий, такие отверстия при размещении такого элемента внутри заявленного самозапирающегося вентиляционного блока были расположены преимущественно соосно отверстиям упомянутой решетки. Например, не ограничиваясь, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент выполнен в виде решетки со множеством отверстий, которые, когда такой элемент размещен внутри заявленного самозапирающегося вентиляционного блока расположены преимущественно соосно отверстиям упомянутой решетки. Специалисту в данном уровне техники, обладающему обычными знаниями, на которого рассчитано настоящее изобретение, при этом должно быть очевидно, что из получаемой высушенной массы может быть получен увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент любой пригодной для размещения внутри заявленного самозапирающегося блока формы, обеспечивающей прохождение воздушных потоков внутри заявленного самозапирающегося вентиляционного блока, например, не ограничиваясь, такой формой может быть многогранник, призма, пирамида, шар и тому подобные формы. Специалисту в данной области техники, обладающему обычными знаниями, на которого рассчитано заявленное изобретение должно быть также очевидно, что выбор формы увеличивающегося в объеме при воздействии тепла элемента между параллелепипедом (тому подобной формой) и цилиндром или шаром (тому подобной формой) зависит от предъявляемых к заявленному самозапирающемуся вентиляционному блоку требований: например, не ограничиваясь, в случае если пространство внутри заявленного самозапирающегося вентиляционного блока заполнено множеством параллелепипедов (множеством самостоятельных увеличивающихся в объеме при воздействии тепла элементов тому подобной формы, например, множеством многогранников, призм, пирамид, содержащих углы), то таким образом уменьшена пропускная способность вентиляционного блока в части проходящих через него воздушных потоков, но при этом увеличено пространство, заполняемое увеличивающимися в объеме при воздействии тепла элементами, то есть увеличена скорость заполнения пространства вентиляционного короба огнеупорным материалом, образующимся в результате активации элемента, так как количество неактивированных элементов и, соответственно, вспучивающейся при воздействии тепла композиции внутри вентиляционного блока больше; например, не ограничиваясь, в случае если пространство внутри заявленного самозапирающегося вентиляционного блока заполнено множеством цилиндров (множеством самостоятельных увеличивающихся в объеме при воздействии тепла элементов тому подобной формы, например, множеством шаров, не содержащих углы), то таким образом увеличена пропускная способность вентиляционного блока в части проходящих через него воздушных потоков, но при этом уменьшено пространство, заполняемое увеличивающимися в объеме при воздействии тепла элементами, то есть снижена скорость заполнения пространства вентиляционного короба огнеупорным материалом, образующимся в результате активации элемента, так как количество не активированных элементов и, соответственно, вспучивающейся при воздействии тепла композиции внутри вентиляционного блока меньше. Заявленный самозапирающийся вентиляционный блок также может являться промежуточным звеном более длинного вентиляционного канала, а решетка может быть ориентирована под углом к основной длине вентиляционного канала, например, не ограничиваясь, перпендикулярно. Такое промежуточное звено при этом предпочтительно содержит размещенные между его решетками увеличивающиеся в объеме при воздействии тепла элементы, представляющие собой, предпочтительно, листы или решетки или тому подобное, то есть такие элементы, отверстия которых могут быть размещены не только лишь преимущественно соосно отверстиям упомянутой решетки, но и соосно подобным элементам, расположенным в расположенном под углом основном вентиляционном канале, причем такое промежуточное звено может иметь только одну решетку, а прочее пространство вентиляционного канала, необязательно полностью, но в достаточной мере, может быть заполнено увеличивающимся в объеме при воздействии тепла элементом, причем специалисту в данной области техники, обладающему обычными знаниями, на которого рассчитано настоящее изобретение, должно быть очевидно, что количество увеличивающегося в объеме при воздействии тепла элемента должно быть таким, чтобы обеспечивалось достаточное его увеличение до границ нижних и верхних стенок вентиляционного канала, а также решетки.

[0024] Заявленное устройство работает следующим образом. Предпочтительно, заявленный самозапирающийся вентиляционный блок (в том числе, не ограничиваясь, в виде промежуточного звена вентиляционного канала) преимущественно размещен на верхней стенке огнестойкого кабельного короба и обеспечивает конвекционный отвод тепла от электрических кабелей, находящихся внутри короба в процессе их эксплуатации. Предпочтительно при этом, не ограничиваясь, упомянутый огнестойкий кабельный короб представляет собой одно из или комбинацию из: огнестойкий кабельный короб, образованный соединением огнестойких плит, например, из силиката кальция; огнестойкий кабельный короб, образованный быстроразъемным соединением теплоизолирующих экранов на основе минеральной каменной ваты; огнестойкий кабельный короб, образованный рулонным (гибким) теплоизолирующим экраном на основе минеральной каменной ваты; огнестойкий кабельный короб, образованный металлокаркасом, на котором закреплены жесткие огнестойкие элементы в виде плит и/или экранов. Специалисту в данной области техники, обладающему обычными знаниями, на которого рассчитано настоящее изобретение, должно быть очевидно, что при этом размещение заявленного вентиляционного блока в составе упомянутого огнестойкого кабельного короба необязательно осуществляется на верхней его стенке, но также может быть осуществлено на других его стенках, что обусловлено предъявляемыми к огнестойкому коробу требованиями по теплоотводу, а также способом его размещения в помещении. В нормальном режиме эксплуатации заявленный вентиляционный блок за счет описанного ранее увеличивающегося в объеме элемента с отверстиями обеспечивает необходимую эффективность отведения избыточного тепла из огнестойкого кабельного короба, предотвращая перегрев кабеля и тем самым повышая надежность и долговечность его эксплуатации. В случае возникновения аварийной ситуации, связанной с возгоранием в каком либо помещении, в котором проложены электрические кабели защищенные огнестойкими коробами с установленными самозапирающимися вентиляционными блоками, тепло начинает воздействовать на увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент, который при достижении температуры воздействия в примерно 200 градусов Цельсия активируется и начинает увеличиваться в объеме, заполняя пространство самозапирающегося вентиляционного блока, препятствуя таким образом дальнейшему прохождению воздушных потоков извне через него и прекращая таким образом подачу продуктов горения и повышенной температуры внутрь огнестойкого короба. В случае возникновения при этом аварийной ситуации, связанной с возгоранием самого кабеля, тепло также начинает воздействовать на увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент, который при достижении температуры воздействия в примерно 200 градусов Цельсия активируется и начинает увеличиваться в объеме, заполняя пространство самозапирающегося вентиляционного блока, препятствуя таким образом доступу кислорода внутрь огнестойкого кабельного короба и предотвращая тем самым дальнейшее развитие пожара. При этом в обоих описанных случаях аварийных ситуаций, в отличие от известных из уровня техники аналогов, увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент при увеличении своего объема остается внутри вентиляционного блока, что в том числе обуславливается и составом композиции, из которой он изготовлен, так как этим обеспечиваются его характеристики в активированном состоянии, а именно - эластичность, твердость и отсутствие крошения.

[0025] Настоящее описание заявленного изобретения демонстрирует лишь частные варианты осуществления и не ограничивает иные варианты реализации заявленного изобретения, поскольку возможные иные альтернативные варианты осуществления заявленного изобретения, не выходящие за пределы объема информации, изложенной в настоящей заявке, должны быть очевидными для специалиста в данной области техники, имеющим обычную квалификацию, на которого рассчитано заявленное изобретение.

Изобретение относится к вентиляционным блокам, в частности к самозапирающимся вентиляционным блокам, и может быть использовано для обеспечения пассивной огнезащиты кабельного хозяйства и иных строительных конструкций, в том числе на атомных и тепловых электростанциях. Технической проблемой, решаемой при реализации заявленного изобретения, является создание устройства, обеспечивающего удержание увеличивающегося в объеме материала преимущественно в пределах вентиляционного блока, позволяющего обеспечивать гарантированную герметизацию вентиляционного канала в течение всего нормативного времени огневого воздействия, тем самым защищая кабели, проложенные в огнестойком кабельном коробе, от негативного воздействия внешнего пожара, обеспечивая при этом более эффективную огнезащиту и при этом обеспечивая требуемую эффективность отвода тепла из огнестойкого кабельного короба в процессе нормальной эксплуатации. Технический результат достигается за счет того, что самозапирающийся вентиляционный блок представляет собой вентиляционный канал с решетками с каждой стороны канала, пространство между которыми, по меньшей мере частично, заполнено увеличивающимся в объеме при воздействии тепла элементом, содержащим отверстие для прохождения через него воздушных потоков. Также описаны элемент, увеличивающийся в объеме, а также огнестойкий короб. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Самозапирающийся вентиляционный блок, представляющий собой вентиляционный канал с решетками с каждой стороны канала, пространство между которыми, по меньшей мере частично, заполнено увеличивающимся в объеме при воздействии тепла элементом, содержащим отверстие для прохождения через него воздушных потоков.

2. Вентиляционный блок по п. 1, характеризующийся тем, что увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент представляет собой композицию, содержащую следующие компоненты при следующем их соотношении, мас. ч.:

дисперсия сополимера винилового эфира версатиковой кислоты в воде 30-70 графит окисленный терморасширяющийся 10-25 фибра базальтовая 15-40

3. Вентиляционный блок по п. 1, характеризующийся тем, что увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент начинает увеличиваться в объеме при воздействии на него теплом температурой примерно 200 градусов Цельсия.

4. Вентиляционный блок по п. 1, характеризующийся тем, что увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент содержит несколько сквозных отверстий.

5. Вентиляционный блок по п. 1, характеризующийся тем, что увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент выполнен в форме цилиндра со сквозным продольным отверстием.

6. Вентиляционный блок по п. 1, характеризующийся тем, что увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент выполнен в форме параллелепипеда со сквозным продольным отверстием.

7. Вентиляционный блок по п. 1, характеризующийся тем, что увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент выполнен в форме листа со сквозным отверстием.

8. Увеличивающийся в объеме при воздействии тепла элемент, представляющий собой композицию, содержащую следующие компоненты при следующем их соотношении, мас. ч.:

дисперсия сополимера винилового эфира версатиковой кислоты в воде 30-70 графит окисленный терморасширяющийся 10-25 фибра базальтовая 15-40

9. Огнестойкий кабельный короб, содержащий встроенный самозапирающийся вентиляционный блок по любому из пп. 1-7.