一种多种开启方式的消防排烟窗系统技术方案

本发明专利技术公开一种多种开启方式的消防排烟窗系统，倾斜安装在大型商业综合体中庭上空以及机场航站楼倾斜外墙，窗扇包括窗扇框架和扇面，扇面由充气气枕组成，充气气枕的四周通过熔断电阻丝与窗扇框架相连，窗框的下框架上设有充气支管和充气阀，充气支管与充气气枕相连为充气气枕充气；窗框上端安装有手动电动一体电磁锁，窗扇框架上端安装有与手动电动一体电磁锁的锁舌相互配合的锁扣；窗框的侧面还设有供电模块。本发明专利技术通过多种开启方式保证火灾发生时，排烟窗系统能够高效稳定开启，降低了排烟窗系统在火灾时的失效率；所述开启方式综合了手动、电动以及烟气融化等多种手段，且采用多种供电方式，即使外接电源失效，也能够保证排烟窗的开启。

【技术实现步骤摘要】
一种多种开启方式的消防排烟窗系统
本专利技术涉及一种消防排烟窗，具体涉及一种多种开启方式的消防排烟窗系统，属于消防工程防排烟

技术介绍
随着越来越多大型商业综合体与机场航站楼的建设，消防火灾等问题也成为影响此类工程建设安全评估的重要因素，由于该类场所火灾荷载巨大，高发烟量物质众多，一旦发生火灾，大量的CO2气体及燃烧后消耗掉空气中氧气，引起人体缺氧而窒息，且火灾时物质燃烧产生大量热量，使烟气温度迅速升高，火灾初起5～20min烟气温度可达250℃，高温还会使人昏厥、烧伤；根据有关研究，烟气的蔓延速度在水平方向扩散速度是0.3～0.8m/s，垂直向上扩散速度是3～4m/s，烟气的扩散速度快，因此，要在发生火灾时及时有效地排除火灾中产生的大量烟气，在各类建筑中设置排热排烟窗就显得尤为重要。现有建筑内部的机械排烟装置很难短时间内控制烟气层的沉降；现最常使用的手段是通过专用消防排热排烟窗，其结构一般包括通过有线或无线方式连接到控制柜上的烟雾传感器、温度传感器以及与控制排烟窗开启的机械传动装置，一旦烟雾传感器或者温度传感器检测到火灾信号时，会第一时间将信号传送到控制柜，控制柜控制机械传动装置打开排热排烟窗，但是这种结构设计成本较高，且在通过消耗能源来达到打开排热排烟窗的目的，一旦电路发生问题，还会造成整体系统失效，难以打开排烟窗。因此，该类区域的排烟手段很大程度上还是需要依赖自然排烟，自然排烟手段是否及时有效则依赖于排烟窗系统的稳定性与可靠性。现有公开的排烟窗设计方案虽然存在电动或气动的开启方式，但是多数开启方式单一，稳定性不高。中国专利文献CN206942464U公开了一种气动开窗系统，提供一种在失电情况下，能缩短开窗机上的锁定气缸响应时间的远程释放机构，同时也提供了一种手动释放的机构，保证开窗系统的稳定增加了有手动开启方式，但是手动开启方式效率低，无法在短时间内实现完全开启，影响排烟效率。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的各种不足，本专利技术提供一种多种开启方式的消防排烟窗系统，具有多种开启方式，防止由于断电、人为等各种原因造成排烟窗无法打开的情况发生，同时开启速度快，排烟效率高。为了解决上述问题，本专利技术一种多种开启方式的消防排烟窗系统，包括窗框和窗扇，窗框倾斜安装于商业体中庭顶部四周或者机场航站楼外墙，窗扇的底部铰接在窗框上，窗框与窗扇之间连接有电动关窗机，通过电动关窗机实现窗扇的开启和关闭；窗扇包括窗扇框架和扇面，扇面由充气气枕组成，充气气枕的四周通过熔断电阻丝与窗扇框架相连，窗框的下框架上设有充气支管和充气阀，充气支管与充气气枕相连为充气气枕充气；窗框上端安装有手动电动一体电磁锁，窗扇框架上端安装有与手动电动一体电磁锁的锁舌相互配合的锁扣；窗框的侧面还设有供电模块，供电模块包括供电控制电路、充电管理电路和锂电池组，锂电池组与充电管理电路相连，充电管理电路同时还具有两路外接电源分别连接市政电源和消防电源，充电管理电路与供电控制电路相连，供电控制电路具有两路供电，其中，A路为手动电动一体电磁锁供电，B路则分别为电动关窗机和熔断电阻丝供电；供电控制电路接出反馈线路与控制线路分别连接消防控制机柜，两条供电电路的通断状态由消防机柜控制，并实时向消防控制机柜反馈电路状态信息。当发生火灾发生时，消防控制机柜通过控制线路控制供电电路中的A路，使手动电动一体电磁锁失电解锁，窗扇在重力作用下快速开启，此为第一种开启方式；如果此时A路供电失效并通过反馈线路向消防控制机柜反馈失败信号，人员确定无误后通过控制线路控制熔断电阻丝所在供电线路的常开触点闭合，实现通电，熔断电阻丝在1min之内升温至300℃左右，与之啮合的充气气枕受热从窗扇框架上脱落，并且气枕炸裂，此为第二种开启方式；如果熔断电阻丝也未成功实现熔断作业，并通过反馈线路向消防控制机柜继续报送失败信号，此时排烟窗可以采用外部人工强制性开启；人工打开手动电动一体电磁锁，使锁舌离开锁扣，窗扇在重力作用下快速开启，此为第三种开启方式。进一步的，所述锁扣采用易熔合金材料制成，易熔合金材料的熔点范围在60℃-90℃。当上述三种排烟窗开启方式均失效时，易熔合金材料制成的锁扣2在上层热烟气的作用下开始熔化逐渐失去支持力，窗扇失去锁扣锁紧力后在重力的作用下快速开启，完成第四种开启方式，这种开窗方式不受消防联动动作控制，只由热烟气层温度触发。进一步的，所述充气气枕采用易熔膜材料制成；充气气枕的工作压力为200Pa-250Pa。易熔膜材料为难燃材料，离火自熄，当温度达到200℃以上时，材料会受热挥发，无滴落现象，此时充气气枕会变软失去承载力，并从窗扇框架上脱落；易熔膜气枕工作压力为200Pa-250Pa，接触到明火时，内部气压会快速升高将气枕炸裂。所述手动电动一体电磁锁包括锁舌、环形钢片、环形电磁铁，锁舌固定在环形钢片的中间并穿过环形电磁铁的中心区域，环形电磁铁固定在锁壳内，锁舌的外壁固定安装有齿条，齿条与传动齿轮组啮合，所述传动齿轮组中的主动轮与手柄相连并在手柄的带动下转动；环形电磁铁下端还设有复位机构，复位机构包括上导套、复位弹簧和下导套，下导套与外部锁壳固定，上导套固定在锁舌上，复位弹簧安装在上导套和下导套之间，锁舌下端依次穿过下导套和锁壳。手动电动一体电磁锁的环形电磁铁在日常状态下始终处于通电状态，与锁舌相连的环形钢片在环形电磁铁的磁力吸引下克服复位弹簧的阻力带动锁舌下移，锁舌伸出锁壳与锁扣相连将窗扇锁定在窗框上；当供电控制电路中为手动电动一体电磁锁供电的A路常闭触点断开时，环形电磁铁失电失去磁力，锁舌在复位弹簧的弹性恢复力作用下带动上导套、环形钢片上移，从而脱离锁扣将电磁锁解开，窗扇在重力作用下快速开启。电力解锁失效时，需要人工解锁，通过旋转手柄带动传动齿轮组中与齿条啮合的齿轮转动，从而带动齿条上下移动，当齿条向上移动时会带动与之相连的锁舌克服环形电磁铁的磁阻力向上移动，从而使锁舌的下端脱离锁扣，实现人工解锁。为了进一步保证手工解锁时锁舌稳定上移，齿条的一侧连接有滑键，锁壳内设有固定轴，固定轴上设置有与滑键配合的滑槽；为了避免解锁过程中锁舌的上扬惯性损坏锁体，固定轴的上方固定有挡块。进一步的，所述传动齿轮组包括主动大齿轮和从动小齿轮，主动大齿轮固定安装在主动轴的一端，手柄固定在主动轴的另一端，主动轴通过轴承安装在锁壳内，扭矩弹簧一端固定在主动轴上，另一端固定在锁壳上；从动小齿轮通过轴承安装在从动轴上，从动轴的两端固定在锁壳内壁上。手柄旋转带动主动轴旋转从而带动主动大齿轮旋转，主动大齿轮与从动小齿轮啮合从而带动从动小齿轮围绕从动轴旋转，从动小齿轮与齿条啮合从而带动齿条的上下移动。连接手柄的主动轴与锁壳之间设有扭矩弹簧，当手柄失去外力时主动轴带动主动大齿轮在扭矩弹簧的弹性恢复力作用下复位，使电磁锁继续保持锁紧状态。进一步的，所述电动关窗机为螺杆式关窗机，螺杆式关窗机包括螺杆和电机，螺杆伸缩端通过可以180°旋转的铰接接头铰接在窗扇框架两侧的中间位置，电机通过旋转接头与固定在窗框两侧中间位置的电机支架连接，所述旋转接头设有可实现90°旋转的限位器。螺杆式关窗机中电机旋转带动螺杆实现伸缩，从而实现窗扇的打开或关闭；电机采用供电模块中B路供电，接入48V直流电源，冲程为1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多种开启方式的消防排烟窗系统，包括窗框(6)和窗扇(7)，窗框倾斜(6)安装于商业体中庭顶部四周或者机场航站楼外墙，窗扇(7)的底部铰接在窗框(6)上，窗框(6)与窗扇(7)之间连接有电动关窗机(4)，通过电动关窗机(4)实现窗扇(7)的开启和关闭；其特征在于，窗扇(7)包括窗扇框架(71)和扇面，扇面由充气气枕(72)组成，充气气枕(72)的四周通过熔断电阻丝(3)与窗扇框架(71)相连，窗框(6)的下框架上设有充气支管(10)和充气阀(11)，充气支管(10)与充气气枕(72)相连为充气气枕(72)充气；窗框(6)上端安装有手动电动一体电磁锁(1)，窗扇框架(71)上端安装有与手动电动一体电磁锁(1)的锁舌相互配合的锁扣(2)；窗框(6)的侧面还设有供电模块(8)，供电模块(8)包括供电控制电路、充电管理电路和锂电池组，锂电池组与充电管理电路相连，充电管理电路同时还具有两路外接电源分别连接市政电源和消防电源，充电管理电路与供电控制电路相连，供电控制电路具有两路供电，其中，A路为手动电动一体电磁锁(1)供电，B路则分别为电动关窗机(4)和熔断电阻丝(3)供电；供电控制电路接出反馈线路与控制线路分别连接消防控制机柜，两条供电电路的通断状态由消防机柜控制，并实时向消防控制机柜反馈电路状态信息。...

【技术特征摘要】
1.一种多种开启方式的消防排烟窗系统，包括窗框(6)和窗扇(7)，窗框倾斜(6)安装于商业体中庭顶部四周或者机场航站楼外墙，窗扇(7)的底部铰接在窗框(6)上，窗框(6)与窗扇(7)之间连接有电动关窗机(4)，通过电动关窗机(4)实现窗扇(7)的开启和关闭；其特征在于，窗扇(7)包括窗扇框架(71)和扇面，扇面由充气气枕(72)组成，充气气枕(72)的四周通过熔断电阻丝(3)与窗扇框架(71)相连，窗框(6)的下框架上设有充气支管(10)和充气阀(11)，充气支管(10)与充气气枕(72)相连为充气气枕(72)充气；窗框(6)上端安装有手动电动一体电磁锁(1)，窗扇框架(71)上端安装有与手动电动一体电磁锁(1)的锁舌相互配合的锁扣(2)；窗框(6)的侧面还设有供电模块(8)，供电模块(8)包括供电控制电路、充电管理电路和锂电池组，锂电池组与充电管理电路相连，充电管理电路同时还具有两路外接电源分别连接市政电源和消防电源，充电管理电路与供电控制电路相连，供电控制电路具有两路供电，其中，A路为手动电动一体电磁锁(1)供电，B路则分别为电动关窗机(4)和熔断电阻丝(3)供电；供电控制电路接出反馈线路与控制线路分别连接消防控制机柜，两条供电电路的通断状态由消防机柜控制，并实时向消防控制机柜反馈电路状态信息。2.根据权利要求1所述的多种开启方式的消防排烟窗系统，其特征在于，所述锁扣(2)采用易熔合金材料制成，易熔合金材料的熔点范围在60℃-90℃。3.根据权利要求1所述的多种开启方式的消防排烟窗系统，其特征在于，所述充气气枕(72)采用易熔膜材料制成；充气气枕(72)的工作压力为200Pa-250Pa。4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的多种开启方式的消防排烟窗系统，其特征在于，所述手动电动一体电磁锁包括锁舌(13)、环形钢片(17)、环形电磁铁(18)，锁舌(13)固定在环形钢片(17)的中间并穿过环形电磁铁(18)的中心区域，环形电磁铁(18)固定在锁壳内，锁舌(13)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱国庆，潘荣亮，高帅，刘浩男，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32