便于疏散的防火门

2022-03-30戴国豪

发明与创新·中学生 2022年4期

本期点评专家

谭迪熬中国发明协會院士专家咨询工作委员会首任专家，中国发明协会中小学创造教育分会会长，科技创新教育特级教师，教育部国培计划专家库专家。

我校每一栋楼的楼梯口都有一扇防火门，这种门是内开式的常闭门，当火灾发生时可起到阻止火势蔓延、防止烟气流动的作用。但在课间做操、临时集会、放学等特殊时段，门一开、一关降低了师生的通行速度。此外，高频率地开关，自动关门器易损坏。为了让师生快速通行，有的同学会手动将门撑开。

在其他单位参观时，我发现很多建筑物楼梯口的防火门被强行撑开，失去了防烟火的作用。如何让防火门既能保持原有作用又方便日常进出？

一、基本思路

我设计的防火门具备如下功能：在人流高度集中出入的时间段，门能敞开并固定，既避免频繁开关门又方便人们快速通过。一旦有火灾发生，门自动或手动关闭。

目前使用的常闭式防火门主要依靠安装在门扇和门框上的关门器实现自动关门。我在防火门后方墙壁上增加一个电磁门吸，起到固定门的作用。电磁门吸上有一个应急（释放）开关，用于紧急状态下手动关闭防火门。延时开关用来控制门敞开的时长，若设定时长到，电磁门吸断电释放，防火门自动关闭。

一旦发生火灾，在设定时长未结束又无人去关门的情况下，新增的烟感开关感应到烟雾后切断电源，电磁门吸释放，防火门自动关闭。这样即使楼道断电，防火门能自动关闭。

二、结构和控制原理

在目前使用的防火门的基础上，我增加了电磁门吸、烟感开关、延时开关、应急开关和配套稳压电源。烟感开关固定在门框上方外侧。电磁门吸的电磁主体固定在墙上，衔铁固定在门板上。延时开关、应急开关和配套电源等固定在门内墙壁合适的位置，相互间由导线连接。

图2是门吸控制原理图。稳压电源输入端接220 V市电，输出端电压24 V，分别为电磁门吸、烟感开关、延时开关供电。电磁门吸由电磁铁和衔铁组成，电磁铁主体固定在门后的墙壁上，接24 V电源，衔铁固定在电磁铁正对着的门板上。烟感开关固定在门框上方外侧，接入24 V电源，输出端（继电器）串接在门吸的供电电路上，控制门吸的释放。

延时开关固定在墙上，接入24 V电源，带启动开关，输出端（继电器）串接在门吸的供电电路上，通过触发开关控制门吸的释放。应急开关串接在门吸的供电电路上。

应急开关常闭，烟感开关、延时开关的电路工作，它们输出端的继电器均处于闭合状态，电磁门吸正常供电，电磁铁主体带磁。第一个从防火门出来的人将防火门推开靠近墙面，门板上的衔铁和电磁主体接触而被吸紧，门处于敞开状态，人员可快速进出。

为了保证防火门处于关闭状态，我设计了三种关闭途径，一种需人工操作，另外两种能自动进行。

需关闭防火门时，手动按下应急开关，电路断开，电磁门吸失磁，防火门自动关闭。松手后，应急开关复位，重新闭合。

如果开门的同时按延时开关上的启动开关（自带的），则延时开关进入关门设定时长状态。一旦到达设定时长，串接在电磁门吸供电电路上的继电器断开，电磁门吸释放，防火门也会自动关闭。

火灾发生时，如果防火门处于敞开的状态，既无人关门又没有设定延时关门，烟感开关探测到烟火信号后，烟感开关（继电器）输出的信号断开，电磁门吸释放，防火门自动关闭。烟火消除，烟感开关自动恢复导通状态。

三、制作过程

1.材料准备

按照制作要求，购买24 V配套用稳压电源套件、电磁门吸套件、烟感开关套件、延时开关套件、常闭式按钮开关、导线、螺钉等元器件。

2.检测器材

（1）对购买的24 V配套用稳压电源套件进行调试，确定其输出电压符合设计要求。

（2）对电磁门吸套件、烟感开关套件、延时开关套件、常闭式按钮开关分别进行通电测试，确保各元器件达到使用要求。