Тепловой пожарный извещатель Советский патент 1981 года по МПК G08B17/06 

I

Изобретение относится к тепловым пожарным извещателям с легкоплавким соединением максимального действия для систем пожарной сигнализации и автоматики.

Известен тепловой пожарный извещатель, содержащий размещенные на корпусе две контактные пружины, обладающие упругими свойствами, пластины соединены между собой легкплавким материалом - сплавом Вуда с ° 72 ° С, нижние концы пластин закреплены винтовыми соединениями на основании извещателя. К этим винтам присоединяются электрические проводники, соединяющие извещатель с приемным устроством l.

Наиболее близким по технической супщости и достигаемому результа -ту к предлагаемому является тепловой пожарный извещатель, содержащий размещенные на корпусе две контактные пластины, соединенные между собой легкоплавким материалом, по меньшей

мере одна из которых обладает упругими свойствами, участок каждой контактной пластины, примыкающий к месту соединения с другой контактной пластиной имеет площадь сечения меньшую площади ее сечения в месте соединения контактных пластин, и . расположен перпендикулярно к .плоскос их соединения, кроме того, площадь уменьшенного сечения относится к площади сечения контакта в месте спая, как 1:2...3. Извещатель имеет корпус для крепления контактных пластин и съемную крышку. Пластины установлены под крыщкой внутри корпуса, концы их соединены легкоплавким спаем, другие концы крепятся к корпусу,например, винтовым соединениями 2.

Однако несмотря на указанное уменьшение инерционности этот извещатель имеет недостаточный запас надежности по инерционности и неполностью использует возможности ее уменьшения. Кроме того, как показывают контрольные опыты, его конструкция достаточно чувствительна к увеличению толщины слоя пайки на концах контактов, что зачастую имеет место при массово производстве с применением высокопроизводительного метода пайки легко плавким сплавом путем погружения контактов в расплав. При этом инерционность работы извещателя увеличирается. Цель изобретения - уменьшение инерционности извещателя. Поставленная цель достигается тем, что в извещатель введены две пластины-тетшоприемники, каждая из которых укреплена на каждой Контактной пластине под углом к той части пластины с уменьшением сечением, которая примыкает к месту соединения контактных пластин, пластины-теплоприемники отклонены в направлении корпуса извещателя. Кроме того, величины угла пластинами-теплоприемниками.обеих контактов пластин составляет 75... 105°, а отношение площаде пластин-теплоприемников и спая составляет 4...6:1. При этом концы контактных пластин выполнены как од целое с пластинами-теплоприемниками из материала с высокой теплопроводностью, например меди и жестко соединены с участками уменьшенного сеч ния пластин, выполненных из материа с упругими свойствами и меньшей теп лопроводностью, например бронзы. Сущность положительного эффекта уменьшение .инерционности, получаемо при использовании предлагаемого извещателя по сравнению с известным, состоит в следующем. В известном извещателе уменьшение инерционности достигается посредством снижения теплопотерь, проявляющихся в виде вредного теп вого потока, направленного от спая в зоне движущегося нагретого газа, к соединительным местам пластин в .- зоне практически неподвижного газа с пониженной температурой. Уменьшение инерционности получают при по щи участков уменьшенного сечения, на которых увеличивается тепловое сопротивление, и ограничением количества сплава за счет перпендикуля ного расположения участков к спаю. При этом полезный приток те1гпа от нагретого газа к спаянным кони-ч пластин определяется размером поверхности спаянных концов, причем удельный приток тепла на единицу площади спая практически остается постоянным для применяемого метода пайки. В предлагаемом извещателе предусматривается, при сохранении всех полезных признаков известного извещателя, увеличить приток тепла к. спаю за счет увеличения полезной поверхности нагрева путем применения дополнительных теплоприемников в зоне уменьшенного сечения контактных пластин и наиболее выгодного расположения теплоприемников относительно пластин для обеспечения конвективного теплообмена. Теплоприемники выполнены как одно целое со спаянными концами, являясь их продолжением на участках уменьшенного сечения, благодаря чему происходит передача, увеличенного по сравнению с известным теплового потока от теплоприемников и концов пластин к легкоплавкому сплаву.в то же время благодаря наличию прорезей между дополнительными тештоприемниками и участками уменьшенного сечения полностью сохраняется длина этих участков по сравнению с известным без увеличения общей длины контактной пластины, что сохраняет величину теплого сопротивления вредному тепловому потоку от вершины к основанию контакта. Предлагаемая Конструкция практрчески не требует дополнителвдых поставок металла, так как пластина изготовляется из заготовки, такой же, как и у известного извещателя(уменьшается количество отходов при удалении части материала на участке уменьшенного сечения) . С целью дополнительно уменьшить инерционность в предлагаемой конструкции сохраняются все параметры, обеспечивающие повьш1енное тепловое сопротивление утечке тепла и необходисое усилие размыкания, применением силовой части и участка уменьшенного сечения, например из бронзы, как в серийных извещателях ДТЛ с концами и теплоприемниками, изготовленными как одно целое из материала высокой теплопроводности, например меди, жестко соединив их между собой обжатием или пайкой. При этом значительно увеличивается теплопроводность элементов, обеспечивающих полезный теплоприток к месту спая, так как коэффициент теплопроводности меди ( ЗОО) значительно больше,чем бронзы (50.,.60) . В массовом производстве достигается определенный экономический эффект за счет замены некоторого количества бронзы менее дорогой медью. .. Теоретической основой предлагаемых конструктивных решений является известная из основ теплопередачи зависимость, определяющая теплопроводность твердых тел произвольной формы: втх, (i) где А. - коэффициент теплопроводности;/. и - определяющий линейный разме тела (толщина стенки, длина стержня и т.п.) t д-Ь - температурный напор; р./ - расчетная поверхность тепа (приближенно принимается ра ной полусуме внутренней и внешней поверхностей тела). В известного извещателя при прочих равных величинах, величина РХП равна полусумме наружной ри внутрен ней F поверхностей конца пластин (полагая, приближенно, что задача нагревания слоя сплава мелдчу концам пластин принята для упрощения, сим.метринной для правой и левой сторон С теми же допущениями для предлагае конструкции ЧК) получаем: fxKl f f b гдд FY - эффективная поверхность теп приемника с учетом экспериментально определяемого угла его наклона. . Все величины в скобках положитель по условию зацачи поэтому Р, ..Ркк следовательно, Q Q. т.е. полез ный тепловой поток в данной конструк ции больше, а это позволяет нагреть одинаковую массу сплава до заданной температуры в более короткое время, чт обеспечивает уменьшение инерционное « Qc -Qt--mc(tc.p-tHc,M), где Q.c)A количество тепла при нагревании сплава от температуры сраба тывания; m - масса сплава; с - теплое жость сплава; top- температура срабатывания; начальная температура сплава. При увеличении Q соотьетственно уменьшается На фиг.1 и фиг.2 изображен извещатель в разрезе, общий вид. Пластмассовый корпус 1 извещателя (фиг.1) имеет монтажные 2 и крепежные 3 отверстия,а также две симметричные стойки 4 с фиксаторами 5. Пластмассовая крьш1ка 6 имеет боковые прорези 7, а в Н1шней плоскости прорези для фиксаторов I(на фиг. не показаны) и центральное отверстие 8. Крышка закреплена на корпусе 1, опираясь на его приливы 9 и 10 и на фиксаторы 5, которые выведены через прорези в нижней плоскости крьппки. Две симметричные контактные пластины 11, со спаяйными концами 12, в зоне уменьшенного сечения снабжены пластинами теплоприемникаьш.13, которые примкнуты к верхнему торцовому сечению легкоплавкого спая 14, отделены прорезями 15 от участков 16 уменьшенного сечения и расположены выше зоны спая под углом оСк участкам. Пластины крепятся к корпусу 1 винтовыми соединениями 17-19 или на заклепках с лепестками и пайкой, либо обжимкой (на фиг. не показано). К этим же винтам крепятся проводники 20 электрической сигнализации. Угол с..для обоих теплоприемников на основании экспериментальньк данных составляет А 45, тогда угол между теплоприемниками равен 75...105°. Отношение площадей дополнительных теплоприемников и спая составляет 4...6:1. При необходимости дополнительно меньшить инерционность извещателя применением несколько более сложой технологии изготовления концы онтактных пластин (фиг.2) выполнены ак одно целое с дополнительными тепоприемниками 13 из материала с выокой теплопроводностью, например еди и жёстко соединены, например, очечной сваркой или пайкой с участом уменьшенного сечения 1б, у оторого в этом случае удалены коны 12 для соединения пайкой и сохраена только перемычка 21. Извещатель работает следующим обазом. При повышении температуры окружаюей средь и возникновении газовых отоков происходит нагревание теплообменников и спая. После нагревания сплава Вуда до заданной температуры происходит размыкание контактов и срабатывает система сигнализации. Инерционность предлагаемого извещателя примерно вдвое меньше инерционности известного, а существенное увеличение толщины слоя сплава Вуда в спае в раза} не оказывает заметного влияния на инерционность пре лагаемого извещателя, что связано с определяющей ролью дополнительных теплоприемников в нагревании спая. Формула изобретения 1. Тепловой пожарный извещатель, содержащий размещенные на корпусе две контактные пластины, соединенные мбжду собой легкоплавким материалом Но меньшей мере одна из пластин обла дает упругими свойствами, участок каждой контактной пластины, примыкающий к месту соединения с другой контактной Пластиной, имеет площадь сечения меньшую площадщ ее сечения в месте,соединения контактньге пласти и расположен перпендикулярно к плоскости их соединения, отличающ и и с я тем, что, с целью уменьше ния инерционности извещателя в него введены две imactHHbi-TemionpHeMHHKH 48 каждая из которых укреплена на каждой контактной пластине под углом к той части пластины с уменьшенным сечением, которая примыкает к месту соединения контактных пластин, пластины теплоприемники отклонены в направлении корпуса извещателя. 2.Извещатель по п.1, отличающийся тем, что величина угла между пластинами-теплоприемниками обеих контактных пластин составляет 75...105 , а отношение площадей ппастин-теплоприемников и спая составляет 4...6:1. 3.Извещатель по п.1, о т л и чающийся тем. Что концы контактных пластин выполнены как одно целое с пластинами-теплоприемниками из материала с высокой теплопроводностью, например меди, и жесткосоединены с участками уменьшеииого сечения пластин, выполненных из материала с упругими свойствами и меньшей теплопроводностью, например бронзы. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Федоров Н.В. Связь в пожарной охране М., Связь, 1976, с.176-177. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2605058/18-24, кл. G 08 В 17/06 10.04.78 (прототип).