本發(fā)明屬于報(bào)警裝置的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于形狀記憶聚合物材料的火災(zāi)觸發(fā)報(bào)警裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置是由觸發(fā)裝置、火災(zāi)報(bào)警裝置、聯(lián)動(dòng)輸出裝置以及其它輔助功能裝置組成，能在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰等物理量，通過(guò)火災(zāi)探測(cè)器變成電信號(hào)，傳輸?shù)交馂?zāi)報(bào)警的控制器，控制器作用報(bào)警器發(fā)出警報(bào)，通知險(xiǎn)情的功能。

傳統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置包含有傳感器、信息傳遞裝置和處理裝置以外，以及對(duì)應(yīng)的應(yīng)急的電路系統(tǒng)，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，而且在面對(duì)一些電力系統(tǒng)斷電的緊急情況，或者在某些需遠(yuǎn)離電路、電子儀器的高危物品時(shí)無(wú)法有效應(yīng)對(duì)。

此外，傳統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置一般僅僅有報(bào)警裝置而沒有相應(yīng)的應(yīng)急處理功能，導(dǎo)致在消防人員接收到報(bào)警信號(hào)趕來(lái)的時(shí)間差內(nèi)，無(wú)法阻止火勢(shì)的擴(kuò)大和蔓延。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種基于形狀記憶聚合物材料的火災(zāi)觸發(fā)報(bào)警裝置，以解決傳統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，使用條件受限的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種基于形狀記憶聚合物材料的火災(zāi)觸發(fā)報(bào)警裝置，包括溫控探頭和觸發(fā)裝置；

溫控探頭包括在達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)、脫離其下端卡合的圓環(huán)的形狀記憶件；形狀記憶件設(shè)于支撐框架內(nèi)，圓環(huán)設(shè)置于所述支撐框架底部；支撐框架固定于觸發(fā)裝置底部，其上均勻分布有若干用于形狀記憶件與空氣接觸的槽縫；

觸發(fā)裝置包括設(shè)于箱體內(nèi)的觸發(fā)桿，觸發(fā)桿的下端延伸到支撐框架內(nèi)與形狀記憶件上端卡合連接；位于支撐框架內(nèi)的觸發(fā)桿上設(shè)有形狀記憶件脫離圓環(huán)時(shí)，用于帶著觸發(fā)桿向箱體內(nèi)運(yùn)動(dòng)的第一彈簧；觸發(fā)桿上端與杠桿固定連接；杠桿與擊發(fā)錘卡合相連；箱體頂壁設(shè)有與擊發(fā)錘連接，用于擊發(fā)錘與杠桿分離時(shí)，帶著擊發(fā)錘與滅火裝置接觸的第二彈簧。

優(yōu)選地，觸發(fā)裝置側(cè)壁上設(shè)有滅火裝置；滅火裝置內(nèi)設(shè)有配合擊發(fā)錘的觸發(fā)開關(guān)；觸發(fā)開關(guān)底部設(shè)有噴頭。

優(yōu)選地，噴頭為噴霧式噴頭或噴水式噴頭。

優(yōu)選地，杠桿通過(guò)鉸鏈固定于箱體內(nèi)壁上；鉸鏈為柔順鉸鏈。

優(yōu)選地，擊發(fā)錘與軸承連接，并固定于箱體頂壁。

優(yōu)選地，第一彈簧為線性彈簧，第二彈簧為扭轉(zhuǎn)彈簧。

優(yōu)選地，形狀記憶件呈倒“S”型，其材質(zhì)為形狀記憶聚合物高分子材料。

優(yōu)選地，觸發(fā)桿底部設(shè)有一圓環(huán)；圓環(huán)與形狀記憶件卡合連接。

本發(fā)明提供的基于形狀記憶聚合物材料的火災(zāi)觸發(fā)報(bào)警裝置，具有以下有益效果：

機(jī)械式報(bào)警：形狀記憶件為形狀記憶聚合物高分子材料，屬于溫度敏感材料，在達(dá)到一定溫度值時(shí)，形狀記憶件發(fā)生形變，與觸發(fā)桿下端脫離，觸發(fā)桿帶動(dòng)杠桿做順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，即杠桿與擊發(fā)錘脫離卡合，觸發(fā)報(bào)警。

整個(gè)報(bào)警過(guò)程不需要任何電力維持工作，節(jié)約電力能源的消耗，除此，本發(fā)明裝置體積小，可以大批量裝備設(shè)置在狹小空間內(nèi)，適用范圍廣。

高性能：本發(fā)明機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作性能穩(wěn)定且易于維修，同時(shí)，采用形狀記憶件作為溫控探頭的核心元件，對(duì)溫度感應(yīng)靈敏，可重復(fù)塑形，多次使用。

預(yù)處理：觸發(fā)報(bào)警的同時(shí)，并觸發(fā)滅火裝置，使之釋放滅火物質(zhì)（水或二氧化碳），以期在消防人員趕來(lái)之前控制火勢(shì)或者阻止火勢(shì)的進(jìn)一步蔓延，甚至在人無(wú)法到達(dá)的位置執(zhí)行滅火功能。

本發(fā)明通過(guò)巧妙的構(gòu)思，將形狀記憶件作為觸發(fā)報(bào)警的核心元件，利用其記憶功能和對(duì)溫度的敏感性，實(shí)現(xiàn)了全機(jī)械式的觸發(fā)報(bào)警模式，且本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，便于維修，可重復(fù)使用，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和推廣性。

附圖說(shuō)明

圖1為基于形狀記憶聚合物材料的火災(zāi)觸發(fā)報(bào)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為基于形狀記憶聚合物材料的火災(zāi)觸發(fā)報(bào)警裝置支撐框架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為基于形狀記憶聚合物材料的火災(zāi)觸發(fā)報(bào)警裝置形狀記憶件溫度與模量函數(shù)圖。

圖4為基于形狀記憶聚合物材料的火災(zāi)觸發(fā)報(bào)警裝置的形狀記憶件名義應(yīng)變和溫度函數(shù)圖。

其中，1、箱體；2、支撐框架；3、滅火裝置；4、軸承；5、第二彈簧；6、擊發(fā)錘；7、杠桿；8、鉸鏈；9、觸發(fā)桿；10、第一彈簧；11、形狀記憶件；12、圓環(huán)；13、觸發(fā)開關(guān)；14、噴頭；15、槽縫。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明：

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，如圖1-4所示，本方案的基于形狀記憶聚合物材料的火災(zāi)觸發(fā)報(bào)警裝置，包括溫控探頭和觸發(fā)裝置。

溫控探頭包括形狀記憶件11，形狀記憶件11為形狀記憶聚合物高分子材料，具有形狀記憶效應(yīng)，當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，其形狀發(fā)生變化，伸長(zhǎng)或彎曲，當(dāng)降溫時(shí)，形狀記憶件11可恢復(fù)到原有形狀，即可重復(fù)使用，節(jié)約資源。

如圖3所示，形狀記憶件11隨著溫度的升高，其模量不斷減小，當(dāng)溫度到達(dá)45°時(shí)，其模量已明顯變小，此時(shí)，形狀記憶件11將發(fā)生明顯的形變，即配合觸發(fā)裝置，觸發(fā)報(bào)警。

如圖4所示，隨著溫度的升高，形狀記憶件11內(nèi)的名義應(yīng)變逐漸降低，尤其在溫度到達(dá)45°時(shí)，名義應(yīng)變明顯降低，即形狀記憶件11所需形變的應(yīng)力減小，利于形狀記憶件11配合觸發(fā)裝置，觸發(fā)報(bào)警。

形狀記憶件11設(shè)于支撐框架2內(nèi)，支撐框架2底部設(shè)有圓環(huán)12。形狀記憶件11呈倒“S”型，其下端與圓環(huán)12卡合，其上端與觸發(fā)桿9底部的圓環(huán)卡合。如此，通過(guò)卡合連接的方式，將形狀記憶件11固定于支撐框架2內(nèi)。

支撐框架2固定于觸發(fā)裝置底部，溫控探頭設(shè)于本發(fā)明的最低處，能夠在第一時(shí)間觸感到環(huán)境內(nèi)的溫度變化，支撐框架2呈梳狀，其上均勻分布有若干的槽縫15，槽縫15的設(shè)計(jì)使形狀記憶件11與空氣直接接觸，保證形狀記憶件11第一時(shí)間接觸周圍環(huán)境的溫度變化，進(jìn)而觸發(fā)火災(zāi)報(bào)警。

觸發(fā)裝置包括觸發(fā)桿9，觸發(fā)桿9下部延伸到支撐框架2內(nèi)，觸發(fā)桿9下部的圓環(huán)12與形狀記憶件11卡合連接，延伸到支撐框架2內(nèi)的觸發(fā)桿9上設(shè)有第一彈簧10，第一彈簧10為彈性勁度系數(shù)較大的線性彈簧，在正常狀態(tài)下，線性彈簧處于伸張狀態(tài)。

觸發(fā)桿9上端與杠桿7中部固定連接，杠桿7一端通過(guò)鉸鏈8固定于箱體1內(nèi)壁上，鉸鏈8為柔順鉸鏈8，柔順鉸鏈8對(duì)杠桿7僅產(chǎn)生微小的阻力，避免因阻力過(guò)大，對(duì)觸發(fā)報(bào)警的準(zhǔn)確度造成一定的影響。

杠桿7的另一端為尖端，與擊發(fā)錘6上的尖端卡合，擊發(fā)錘6頂部與軸承4活動(dòng)連接，并通過(guò)軸承4固定于箱體1頂壁上，擊發(fā)錘6上部與第二彈簧5連接，第二彈簧5為扭轉(zhuǎn)彈簧，在正常工作狀態(tài)下，扭矩彈簧處于壓縮狀態(tài)。

觸發(fā)裝置側(cè)壁上設(shè)有滅火裝置3，滅火裝置3內(nèi)設(shè)有配合擊發(fā)錘6的觸發(fā)開關(guān)13，觸發(fā)開關(guān)13呈倒“Z”型，其頂部端部為金屬材質(zhì)，與擊發(fā)錘6材質(zhì)相同，擊發(fā)錘6敲擊觸發(fā)開關(guān)13，產(chǎn)生聲響報(bào)警，警示火災(zāi)險(xiǎn)情。

擊發(fā)錘6敲擊觸發(fā)開關(guān)13，觸發(fā)開關(guān)13底部向左移動(dòng)，使噴頭14工作，噴灑水或二氧化碳，阻止險(xiǎn)情的擴(kuò)大，其中噴頭14為噴霧式噴頭或噴水式噴頭，根據(jù)所處環(huán)境選擇不同的噴頭14。

工作過(guò)程：

當(dāng)本發(fā)明所處環(huán)境溫度升高到臨界溫度值時(shí)，溫控探頭內(nèi)的形狀記憶件11感觸到溫度的升高，發(fā)生形變，并與觸發(fā)桿9底部的圓環(huán)12脫離，觸發(fā)桿9上的線性彈簧由伸張狀態(tài)變?yōu)槭湛s，帶動(dòng)觸發(fā)桿9向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)柔順鉸鏈8連接的杠桿7運(yùn)動(dòng)。

杠桿7受到觸發(fā)桿9的推力，其尖端做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使杠桿7尖端與擊發(fā)錘6尖端脫離卡合，此時(shí)，脫離卡合的擊發(fā)錘6上的扭轉(zhuǎn)彈簧解除束縛，扭轉(zhuǎn)彈簧壓縮的彈性釋放，擊發(fā)錘6在扭轉(zhuǎn)彈簧的作用力下，繞軸承4旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)擊發(fā)錘6敲擊觸發(fā)開關(guān)13，產(chǎn)生較大的聲響警示險(xiǎn)情，并使觸發(fā)開關(guān)13底部向左移動(dòng)，促使噴頭14工作，使之釋放滅火物質(zhì)，以期在消防人員趕來(lái)之前控制火勢(shì)或者阻止火勢(shì)的進(jìn)一步蔓延，甚至在人無(wú)法到達(dá)的位置執(zhí)行滅火功能。

本發(fā)明采用形狀記憶聚合物高分子材料作為觸發(fā)報(bào)警的核心元件，其對(duì)溫度具有高敏感性，根據(jù)所處環(huán)境的溫度改變其形狀，當(dāng)溫度到達(dá)臨界值時(shí)，釋放線性彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧的彈力，利用擊發(fā)錘6觸發(fā)報(bào)警。

本發(fā)明機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，價(jià)格低廉，工作性能穩(wěn)定，易于維護(hù)，觸發(fā)報(bào)警的整個(gè)過(guò)程不需任何電力維持工作，節(jié)約電能的同時(shí)，也適用于對(duì)需要遠(yuǎn)離電路、電子儀器的高危物品的火災(zāi)報(bào)警。

雖然結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)地描述，但不應(yīng)理解為對(duì)本專利的保護(hù)范圍的限定。在權(quán)利要求書所描述的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改和變形仍屬本專利的保護(hù)范圍。