[发明专利]用于空气净化系统的防火系统

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明大体上涉及一种用于空气净化系统中的防火系统，并且更特别地，涉及一种多部件的防火系统。

2.相关技术的说明

空气净化系统具有出现严重的火灾隐患的可能性。火灾发生在三个必需要素：氧、燃料以及热量存在时。空气净化系统通常包括鼓风机，所述鼓风机强制空气流穿过一个或更多个过滤器部件(filter element)。所述空气流包括供应充裕的氧，这意味着火灾隐患的该要素在任何空气净化系统中一直存在。

燃料也是经常存在的。所述过滤器部件本身经常包括可燃材料，例如纤维素、合成物或棉质滤布。从所述空气流中移除的灰尘颗粒时常是可燃的，尤其在工业环境(industrial settings)中。例子包括焊接烟尘、锯屑、棉尘(cotton dust)、面粉等。这些材料的小的粒径进一步加剧了上述问题。在很多情况下，所述空气流包括易燃液体或蒸气。举例来说，为了润滑或为了工件的保护或抗氧化，油类被用于金属部件的焊接和机加工。油以蒸气和小液滴的形式进入所述空气流。油被截留在覆盖所述过滤器部件的灰尘中，并且被滤布材料的纤维吸收。此外，在空气净化系统的导管内部表面上可以形成油膜，尤其是在过滤器部件的上游。

因此，氧，火灾所需的第一要素，存在于几乎每个空气净化系统中。燃料，第二要素，存在于很多空气净化系统中。热量本不应存在，但是可以进入所述系统，经常是以火花的形式。

正如普遍发生在用于焊接和机加工操作的空气净化系统中的那样，进入空气净化系统的火花的主要来源包括从所述系统外进入所述空气净化系统的火花。这些火花由干燥的金属制造工艺(例如，焊接、磨削、激光和等离子切割等)形成。

已经提出了用于在空气净化系统中使用以移除焊接烟尘的各种火花捕获器。

授予Schlapman等的美国专利号4,358,300公开了一种火花阱(spark trap)，所述火花阱包括用于降低通过所述阱的空气流速度的内部挡板。颗粒由空气流沉降出来进入容纳于所述设备底部的水室中的水中。

授予Mellen的美国专利号5,145,496公开了一种置于过滤器壳体的空气进入开口处的多挡板火焰捕获器。

授予Taylor的美国专利号6,626,984公开了一种圆柱形过滤器部件，所述圆柱形过滤器部件安装在圆柱形收集桶之内，以便在所述过滤器部件和收集桶两者间限定环状流动空间。叶片组件被安装于所述收集桶的顶部，用来导引进入的空气流沿着大体上气旋的路径穿过所述流动空间，以致火花和重的颗粒被向外地强制离开所述过滤器部件的表面，从而增加过滤器寿命并且减少火灾的机会。

授予Reid等的美国专利号6,758,875公开了一种具有火花捕获器的机器人焊接工位。所述火花捕获器包括挡板，所述挡板以可移动的方式配置于壳体上以从空气室移除颗粒。

Barkdoll的美国专利申请公开2010/0229727公开了一种用于减少织物过滤器集尘系统的火灾发生的系统。所述系统包括火花捕获器，所述火花捕获器具有多个隔开的楔形构件，所述构件在邻近的构件之间具有间隙，所述间隙足以打断可燃颗粒从来源至所述集尘系统的流动。

Schlebes等的美国专利申请公开2006/0260286公开了一种用于从气态流移除火花或其他热颗粒的设备。所述设备包括散装陶瓷或矿物材料。整个气态流被强制地引导穿过所述散装材料，以致所述气态流在离开所述散装材料后基本上没有火花。

除Schlebes等的参考文献以外，通常的方法似乎是利用惯性来从所述气体流分离火花，或通过将所述气体流冲击于一个或更多个挡板上，或通过强制所述气体流成为气旋模式。尽管从原则上来说合理，该方法不可避免地容许较小火花的通过，所述较小火花可能仍然包括在所述空气净化系统中导致火灾的足够的热量。并且，这些火花捕获器的部件是暴露于所述空气流的污染物(例如，油)的，这使得定期清洁成为必要。现有技术的火花捕获器的设计使得清洁困难，或者甚至不可能。

Schlebel等的火花移除设备被设计来捕捉可能存在于气体流中的全部火花。显然，所述设备在捕捉油方面也同样有效，使得所述火花捕获器本身是火灾隐患。

因此，存在对于一种对改进的火花捕获器的需要，所述火花捕获器有效地将火花从进入的空气流分离，还易于清洁。

存在对于能够使颗粒材料(例如石灰)定量给料(dosing)进入空气净化系统中的装置的进一步的需要。