本发明涉及一种防火结构及其制作方法。

背景技术

目前人们对产品的防火耐火性能要求越来越高 ， 例如防火门、 油箱、 保险柜、 防火墙、 线缆、 安装母线的母线槽， 乃至轮船、 坦 克等， 都对防火性能有着特别高的要求。

举例来说， 现有的防火门包括防火芯板和包覆该防火芯板 的防 火饰面层， 防火芯板以硅酸铝棉或膨胀珍珠岩棉为主要材 料。然而， 防火门的防火芯板以硅酸铝棉为主要材料， 其产生的烟气具有毒 性； 防火门的防火芯板以膨胀珍珠岩棉为主要材料 ， 其强度和防火 燃烧性能差。

又如耐火电力电缆， 人们对其在火灾中持续供电能力也有着越 来越高的要求， 耐火电力电缆的绝缘性能对其火灾中持续供电 能力 有着重要影响。 目前耐火电缆的电缆填充绳的绳体为聚乙烯发 泡体 或者由聚乙烯发泡体及外包的护层构成。 然而， 采用上述电缆填充 绳的耐火电缆在遇到火灾烧蚀时会变成灰质， 填充绳仅能起到填充 作用， 不能阻止火焰进一歩对电缆的进一歩破坏。

再如母线槽， 其在电力输送干线工程项目中已越来越多地代 替 了电线电缆。 母线槽内设置有母线， 用以传输电能， 具有汇集和分 配电力的功能， 通过它能将发电机、 变压器或整流器输出的电能输 送给各个用户或其他变电所， 在发达国家及香港、 澳门等已普及。 在中国的广州， 凡 12层以上楼宇配电房出线， 即引至楼层的主干 线 90%以上使用母线槽； 630KVA变压器至配电柜要使用母线槽。 大中型城市的公建项目，酒店,写字楼使用母� �槽也普及化，母线槽是 户内额定电压 1000V以下电力输送干线的最佳选择。 由于母线槽在 电能传输过程中， 承载着大电流、 高电压， 因此， 母线槽产品对绝 缘性能、 耐火性能具有极高的要求， 但现有的母线槽仍然难于满足 耐火性能要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种不产生有害气 体、 防火耐火性 能好的防火结构。 为实现上述目的， 本发明采用以下技术方案：

一种防火结构， 包括至少一层吸热层， 所述吸热层包含在受热 时能够吸热并且能够释放出水蒸气的无机吸热 材料。

所述无机吸热材料为氢氧化镁、 氢氧化铝、 水合硫酸铝钾、 水 合硫酸钙中的一种或多种的组合。

所述无机吸热材料通过耐火纤维固定。

所述耐火纤维为玻璃纤维。

所述无机吸热材料中添加有陶瓷化硅橡胶。

还包括至少一层隔热层。

所述隔热层含有陶瓷化硅橡胶、 陶瓷化硅橡胶发泡材料、 聚苯 泡沬、 酚醛泡沬、 聚氨酯、 岩棉、 矿棉、 玻璃棉、 防火棉、 云母和 陶瓷纤维中的一种或多种的组合。

所述隔热层和所述吸热层中至少一者有两层且 所述隔热层和 所述吸热层交替设置。

还包括包覆所述隔热层和所述吸热层的包覆层 。

所述包覆层为金属层。

一种防火门， 包括门体， 所述门体包括所述的防火结构。

一种防火门， 具有所述的防火结构， 其中所述包覆层为所述防 火门的门体面板。

所述面板为钢质板或铝合金板。

一种防火油箱， 包括箱体和盖， 所述箱体和所述盖中至少一者 包括所述的防火结构。

一种防火保险柜， 包括柜体和柜门， 所述柜体和所述柜门中至 少一者包括所述的防火结构。

一种耐火电缆，包括缆芯，所述缆芯上包覆有 所述的防火结构。 所述防火结构中的所述吸热层直接包覆所述缆 芯， 所述隔热层 为包覆在所述吸热层上的护层， 所述包覆层作为护套包覆在所述护 层上。

所述防火结构中的所述隔热层为包覆所述缆芯 的护层， 所述吸 热层包覆在所述护层上， 所述包覆层作为护套包覆在所述吸热层 上。

所述耐火电缆还包括直接包覆所述缆芯的另一 层所述吸热层。 所述耐火电缆包括多条所述缆芯， 直接包覆所述缆芯的所述吸 热层填充于多条所述缆芯之间。

所述护套由内至外依次包括内护套、 编织层和外护套。 一种密集型绝缘母线槽， 包括母排防护壳和并排设置于所述母 排防护壳内的多个母排， 每个所述母排包括导体和包覆所述导体的 绝缘层， 所述母排防护壳与所述多个母排之间填充有耐 火料， 其特 征在于： 所述母线槽具有所述的防火结构， 所述防火结构中的所述 隔热层为所述耐火料， 所述吸热层由所述耐火料包围。

所述多个母排间隔设置， 相邻母排之间设置有所述吸热层。 所述多个母排外包覆有所述吸热层。

所述密集型绝缘母线槽还包括一金属壳， 所述金属壳设置在所 述母排防护壳内部， 所述多个母排设置在所述金属壳内； 所述金属 壳外包覆有所述吸热层， 所述金属壳与所述多个母排之间形成有第 一填充槽， 所述无机吸热材料与所述母排防护壳之间形成 有第二填 充槽， 所述第一填充槽、 第二填充槽分别填充有所述耐火料。

所述母排防护壳外设有防火涂料层。

一种轮船， 包括船体， 所述船体包括所述的防火结构。

一种坦克，包括坦克壳体，所述坦克壳体包括 所述的防火结构。 一种防火结构的制作方法， 包括形成至少一层吸热层， 所述 吸热层包含在受热时能够吸热并且能够释放出 水蒸气的无机吸热 材料。

所述方法还包括形成至少一层隔热层， 所述隔热层与所述无机 吸热材料层叠在一起或是一者将另一者包覆。

所述方法还包括形成将所述吸热层和所述隔热 层包覆的包覆 层。

如上所述， 本发明防火结构的吸热层含有无机吸热材料， 该无 机吸热材料在受热到一定程度时能够释放出水 蒸汽， 在无机吸热材 料释放水蒸汽的过程中吸热， 这个吸热过程本身能够起到降温作 用， 而且水蒸汽挥发能够源源不断地带走热量， 使温度降低， 这能 提高耐火性能， 减少火灾发生时对具有此防火结构的物件或设 备的 损毁， 保障人们生命财产安全。

进一歩地， 隔热层起到隔热作用， 能够阻止外界热量的传递， 提高防火耐火性能。

附图说明

图 1为本发明防火结构第一实施例的截面结构示� �图； 图 2为本发明防火结构第二实施例的截面结构示� �图； 图 3为本发明防火门第一实施例的截面结构示意� �；

图 4为本发明防火门第二实施例的截面结构示意� �； 图 5为本发明防火油箱实施例的立体结构示意图� � 图 6为图 5所示防火油箱实施例的横向截面结构示意图� � 图 7为本发明防火保险柜实施例的立体结构示意� �；

图 8为图 7所示防火保险柜实施例的横向截面结构示意� �； 图 9为本发明耐火电缆第一实施例的截面结构示� �目

图 10为本发明耐火电缆第二实施例的截面结构示� ��

图 1 1为本发明耐火电缆第三实施例的截面结构示� �

图 12为本发明耐火电缆第四实施例的截面结构示� ��

图 13为本发明耐火电缆第五实施例的截面结构示� ��

图 14为本发明耐火电缆第六实施例的截面结构示� ��

图 15是密集型绝缘母线槽第一实施例的截面结构� ��

图 16是密集型绝缘母线槽第二实施例的截面结构� ��

图 17是密集型绝缘母线槽第三实施例的截面结构� ��

图 18是密集型绝缘母线槽第四实施例的截面结构� ��

图 19是密集型绝缘母线槽第五实施例的截面结构� ��

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、 构造特征、 所实现目的及效 果， 以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图 1， 一种防火结构， 包括吸热层 1 10、 隔热层 120和 包覆层 130。 吸热层 1 10、 隔热层 120设置于包覆层 130意意意意意图图图图图内。 吸热 图图图图图 层 1 10内填充有无机吸热材料， 无机吸热材料为在受热时能够吸热 并且能够释放出水蒸气的无机材料。

优选地， 所述无机吸热材料为氢氧化镁、 氢氧化铝、 水合硫酸 铝钾、 水合硫酸钙中的一种或多种。 无机吸热材料不限于上述列举 的几种， 只要是加热后能够吸热并且能够释放水蒸气的 无机材料都 可以。 优选地， 所述无机吸热材料通过耐火纤维固定。

隔热层 120主要起到耐火、隔热作用。优选地， 所述隔热层 120 为陶瓷化硅橡胶层， 更具体来说， 可为陶瓷化硅橡胶发泡保温层。 陶瓷化硅橡胶层可由硅橡胶、 二氧化硅、 硅油、 瓷化粉与发泡剂发 泡后形成，即主要用陶瓷化防火耐火硅橡胶作 为主要基材，其在 350 °C温度以上可以转变为陶瓷状坚硬外壳， 具备阻燃、 无卤、 无毒、 低烟、 隔热等特点。 这进一歩增加了防火结构的耐火效果。

隔热层 120也可以含有聚苯泡沬、 酚醛泡沬、 聚氨酯、 岩棉、 矿棉、 玻璃棉、 防火棉和陶瓷纤维中的一种或若干种材料的组 合。 包覆层 130主要起到包覆吸热层、 隔热层的作用， 包覆层优选 金属层， 如铝合金层。 当然， 包覆层还可以根据需要具有其他功能， 例如起骨架支撑作用。

防火结构具有吸热层 1 10和隔热层 120， 吸热层 1 10 内填充有 无机吸热材料， 该无机吸热材料在受热到一定程度时能够释放 出水 蒸汽， 在无机吸热材料释放水蒸汽的过程中吸热， 这个吸热过程本 身能够起到降温作用， 而且水蒸汽挥发能够源源不断地带走热量， 使温度降低， 这能提高耐火性能， 减少火灾发生时对具有此防火结 构的物件或设备的损毁， 保障人们生命财产安全。 隔热层起到隔热 耐火作用， 能够阻止外界热量的传递， 提高防火耐火性能。

优选地， 所述无机吸热材料中添加有陶瓷化硅橡胶， 二者混合 形成强大的耐火效果， 火灾发生时首先无机吸热材料在受热到一定 程度时能够释放出水蒸汽吸热， 这在起初受热到一定程度时无机吸 热材料主要起降温作用， 火焰烧至陶瓷化硅橡胶时， 陶瓷化硅橡胶 烧蚀转化成陶瓷状坚硬外壳， 能够隔绝外界火焰。

请参阅图 2， 第二实施例与第一实施例类似， 其区别在于： 隔 热层 120有两层， 设置于包覆层 130内， 吸热层 1 10分布在两隔热 层 120之间。 这能进一歩加强吸热隔热效果， 提高防火耐火性能。

在另一些实施例中， 吸热层和隔热层可以分别有多层， 可以相 间隔设置。

请参阅图 3 和图 4， 一种防火门， 包括门体面板 210， 门体面 板 210 内填充有无机吸热材料 220， 其中无机吸热材料 220为在受 热时能够吸热并且能够释放出水蒸气的无机材 料。

优选地， 所述无机吸热材料为氢氧化镁、 氢氧化铝、 水合硫酸 铝钾、 水合硫酸钙中的一种或多种。 优选地， 所述无机吸热材料通 过耐火纤维固定。 优选地， 所述无机吸热材料内添加有陶瓷化硅橡 胶。

门扇面板可以为钢质门扇面板或铝合金门扇面 板。

请参阅图 4， 第二实施例与第一实施例类似， 其区别在于： 门 扇面板 210 内进一歩设置有陶瓷化硅橡胶层 230， 所述无机吸热材 料 220填充于陶瓷化硅橡胶层 230之间。 陶瓷化硅橡胶层 230增加 了防火门的耐火效果。 陶瓷化硅橡胶层 230优选陶瓷化硅橡胶发泡 保温层，进一歩增强防火门的隔热效果。当然 ， 陶瓷化硅橡胶层 230 还可以用防火棉层代替。 请参阅图 5， 一种防火油箱， 包括箱体 3 10和盖 （图中未示）。 箱体 3 10 的内部形成有一个上部开口的油腔 （图中未示）。 盖用于 打开或关闭箱体 3 10的开口 3 1 1。

请参阅图 6， 箱体 3 10的主体层 3 12外包覆有由无机吸热材料 层 321、 耐火层 322 形成的防火隔热组 320。 无机吸热材料层 321 的无机吸热材料为在受热时能够吸热并且能够 释放出水蒸气的无 机材料。

与箱体类同， 盖体外依序设有至少一由无机吸热材料层、 耐火 层形成的防火隔热组。

优选地， 所述无机吸热材料为氢氧化镁、 氢氧化铝、 水合硫酸 铝钾、 水合硫酸钙中的一种或多种。 优选地， 所述无机吸热材料通 过耐火纤维固定。 优选地， 所述无机吸热材料内添加有陶瓷化硅橡 胶。

优选地， 所述耐火层为陶瓷化硅橡胶层， 尤其是陶瓷化硅橡胶 发泡保温层， 也可以为防火棉或云母层等其他能够起到耐火 作用的 材料层。 在外界发生火灾时， 亦会因陶瓷化硅橡胶层的阻燃耐火或 烧蚀形成保护壳而将火源阻挡在箱体外， 避免箱体着火造成火灾的 蔓延。

为加强油箱的防火耐火效果， 箱体 3 10和盖的防火隔热组可以 有层叠的多组。

请参阅图 7， 一种防火保险柜， 包括柜体 410和柜门 420。 柜 体 410 的内部形成有一个开口 41 1 的容纳空间 （图中未示）。 柜门 420用于打开或关闭柜体 410的开口 41 1。

请参阅图 8， 柜体 410 由内到外依序设有主内层 412和由无机 吸热材料层 413、 耐火层 414形成的防火隔热组， 其中无机吸热材 料层 413邻接主内层 412。 无机吸热材料层 413 的无机吸热材料为 在受热时能够吸热并且能够释放出水蒸气的无 机材料。

与柜体类同， 柜门 420由内到外依序设有主内层 422和由无机 吸热材料层 423、 耐火层 424形成的防火隔热组。

优选地， 所述无机吸热材料为氢氧化镁、 氢氧化铝、 水合硫酸 铝钾、 水合硫酸钙中的一种或多种。 优选地， 所述无机吸热材料通 过耐火纤维固定。 优选地， 所述无机吸热材料内添加有陶瓷化硅橡 胶。

优选地， 所述耐火层为陶瓷化硅橡胶层， 尤其是陶瓷化硅橡胶 发泡保温层， 也可以为防火棉或云母层等其他能够起到耐火 作用的 材料层。 在外界发生火灾时， 亦会因陶瓷化硅橡胶层的阻燃耐火或 烧蚀形成保护壳而将火源阻挡在柜体外， 避免柜体着火造成火灾的 蔓延。

优选地， 所述主内层为金属材质内层， 优选钢、 铁或铜材质主 内层。 当然， 主内层也可水泥或石材制成。

为加强保险柜的防火耐火效果， 柜体 410和柜门 420的防火隔 热组可以有层叠的多组。

请参阅图 9， 一种耐火电缆， 包括若干缆芯 5 10。 该等缆芯 5 10 之间设置有填充层 520， 并外加护层 530， 护层 530外依次设置有 内护套 540、 编织层 550和外护套 560。 填充层 520 内填充有无机 吸热材料 521， 无机吸热材料 521 为在受热时能够吸热并且能够释 放出水蒸气的无机材料。

缆芯 5 10的具体结构随低压、 中压、 高压、 超高压电缆的要求 而不同， 例如缆芯 510可以包括导体和导体外的绝缘层， 或者缆芯 5 10 包括导体和从内到外包覆导体的内屏蔽、 绝缘层、 外屏蔽和铜 带屏蔽， 或者缆芯 510包括导体和从内到外包覆导体的内屏蔽、 耐 火层、 外屏蔽和铜带屏蔽， 或者缆芯 510包括导体和从内到外包覆 导体的内屏蔽、 耐火层、 绝缘层、 外屏蔽和铜带屏蔽， 或者缆芯 510 包括导体和从内到外包覆导体的内屏蔽、 绝缘层、 耐火层、 外屏蔽 和铜带屏蔽， 当然缆芯 510的结构并不局限这些， 这为现有技术， 不予赘述 o

优选地， 所述无机吸热材料 521为氢氧化镁、 氢氧化铝、 水合 硫酸铝钾、 水合硫酸钙中的一种或多种。 优选地， 所述无机吸热材 料通过耐火纤维如玻璃纤维包在一起固定。 优选地， 所述无机吸热 材料内添加有陶瓷化硅橡胶。

优选地， 所述护层 530为云母带或陶瓷化硅橡胶复合带饶包而 成。 陶瓷化硅橡胶复合带在火灾发生时能够起到耐 火效果， 能够被 烧蚀成壳体进一歩阻隔火焰。

请参阅图 10，该实施例与图 9所示实施例区别在于护层 530外 仅有外护套 560。

请参阅图 1 1，该实施例与图 9所示实施例区别在于护层 530与 内护套 540之间还设置有所述无机吸热材料 53 1。

请参阅图 12， 该实施例与图 10所示实施例区别在于护层 530 与外护套 560之间还设置有所述无机吸热材料 53 1。 请参阅图 13，该实施例与图 12所示实施例区别在于填充层 520 内不是填充无机吸热材料。

请参阅图 14，该实施例与图 1 1所示实施例区别在于填充层 520 内不是填充无机吸热材料。

请参阅图 15， 一种密集型绝缘母线槽， 大致呈长方体状， 包括 母排防护壳 610和设置于该母排防护壳 610内的多个母排 620。

母排防护壳 610是密集型绝缘母线槽的防护外壳， 一般为金属 壳体， 例如钢或铁质壳体， 具有保护母线槽内部部件的作用。 母排 防护壳 610可由四块金属板 61 1 围成， 两相邻金属板通过螺栓 612 固定在一起， 当然也可以用螺丝固定。

母排 620 包括母排导体 621 和包覆该母排导体 621 的绝缘层 622。 绝缘层 622对母排导体 621 主要起绝缘作用， 可为热縮管， 优选还能够耐火的材料， 例如陶瓷化硅橡胶复合带， 耐火云母带或 者两者的混合。 陶瓷化硅橡胶复合带能够起到阻燃耐火作用， 阻燃 耐火性能优异， 即使超过耐火极限燃烧仍能烧蚀形成坚硬的保 护 壳， 保护壳能够防止火焰进一歩向母排导体 621延伸， 从而保护位 于陶瓷化硅橡胶复合带内的母排导体 621 不受损坏， 确保母排 620 的正常使用功能， 提高了产品的安全性。

母排防护壳 610与多个母排 620之间形成有填充槽 640， 填充 槽 640内填充有耐火料。 耐火料优选为耐火棉或陶瓷化硅橡胶。

耐火棉能够起到耐火作用， 而且其不同于其它耐火物质的作用 是具有散热作用， 能够确保火灾过程中母线槽的温度能够及时释 放 出去， 使得在火灾中母线槽内部能够保持畅通。 耐火棉一般选耐高 温在 1000 °C以上的耐火棉。 耐火棉具有热胀冷縮能力， 绝缘层 622 确保保证绝缘性能， 确保母排 620在火灾过程中的正常运行。

陶瓷化硅橡胶能够起到阻燃耐火作用， 阻燃耐火性能优异， 即 使超过耐火极限燃烧仍能烧蚀形成坚硬的保护 壳， 保护壳能够防 止火焰进一歩向母排导体延伸， 从而保护位于陶瓷化硅橡胶绝缘 层内的母排导体不受损坏， 确保母排的正常使用功能， 提高了产品 的安全性。

密集型绝缘母线槽内设有无机吸热材料 630，无机吸热材料 630 是指在受热时能够吸热并且能够释放出水蒸气 的无机材料。 无机吸 热材料优选氢氧化镁、 氢氧化铝、 水合硫酸铝钾、 水合硫酸钙中的 一种或多种。 优选地， 所述无机吸热材料 630通过耐火纤维固定， 耐火纤维优选玻璃纤维。 优选地， 所述无机吸热材料内添加有陶瓷 化硅橡胶。

在本实施例中， 多个母排 620间隔设置， 相邻母排 620之间设 有无机吸热材料 630。

为了进一歩提高其耐火效果， 母排防护壳 610外可设有发泡防 火涂料层 （图中未示）。

密集型绝缘母线槽内设有无机吸热材料 630， 该无机吸热材料 630在受热到一定程度时能够释放出水蒸汽， 在无机吸热材料释放 水蒸汽的过程中有吸热过程， 这个吸热过程本身能够起到降温作 用， 而且水蒸汽挥发能够源源不断地带走热量， 使母线槽的温度降 低， 这能提高母线槽的耐火性能， 提高密集型绝缘母线槽在火灾中 的持续供电能力， 延长密集型绝缘母线槽在火灾中持续供电时间 。

请参阅图 16， 本实施例与图 15所示实施例区别在于： 相邻母 排 620不是间隔设置， 而是彼此邻接设置。 无机吸热材料 630包覆 于并排设置的母排 620外。 无机材料这种整体包覆于多个母排 620 外围的方式， 相对于实施例 1 中间隔设置于相邻母排之间的方式， 可在火灾发生时， 更加全面地保护母排， 保护各个母排不受火灾高 温的影响。

请参阅图 17， 本实施例与图 15所示实施例区别在于： 密集型 绝缘母线槽进一歩在多个母排 620外包覆有无机吸热材料 630。 这 种在相邻母排之间和在多个母排 620 外部同时设置无机材料的方 式， 可进行双重保护， 可更好地保护各个母排。

请参阅图 18， 本实施例与图 15所示实施例区别在于： 密集型 绝缘母线槽还包括一金属壳 650，金属壳 650设置在母排防护壳 610 内部， 多个母排 620设置在金属壳 650内。 金属壳 650外包覆有无 机吸热材料 630。 金属壳 650与多个母排 620之间形成有第一填充 槽 651， 无机吸热材料 630与母排防护壳 610之间形成有第二填充 槽 652。 第一填充槽 651、 第二填充槽 652分别填充有耐火料。

金属壳 650主要发挥对外层包覆的无机吸热材料的固定 支撑作 用， 金属壳 650可由四块金属板 653围成， 每一金属板 653的两自 由端均向内垂直弯折形成包覆部 654。

需说明的是， 图 18所示实施例仍然可以按照图 15、 图 16所示 实施例中的方式设置无机吸热材料进行保护。 例如， 使相邻母排间 隔设置， 相邻母排之间设置所述无机吸热材料。 也可使相邻母排邻 接设置， 多个母排外围包覆无机吸热材料。 请参阅图 19， 本实施例与图 18所示实施例类似， 其区别在于： 相邻母排 620间隔设置，相邻母排 620之间设有无机吸热材料 630， 同时多个母排外包覆有无机吸热材料 630。 也即本实施例按照图 18 所示实施例中的方式设置无机吸热材料进行保 护， 母排有双重无机 吸热材料的保护。 再加上金属壳 650外围的无机吸热材料， 即有三 重的无机吸热材料进行保护， 可为母线槽中的母排提供更多保护。

另一些实施例是关于一种轮船， 包括船体， 所述船体包括前述 的一种防火结构。

另一些实施例是关于一种坦克， 包括坦克壳体， 所述坦克壳体 包括前述的一种防火结构。

另一些实施例是关于一种防火结构的制作方法 ， 其包括形成至 少一层吸热层， 所述吸热层包含在受热时能够吸热并且能够释 放出 水蒸气的无机吸热材料。

所述方法还可进一歩包括形成至少一层隔热层 ， 所述隔热层与 所述无机吸热材料层叠在一起或是一者将另一 者包覆。

所述方法还可进一歩包括形成将所述吸热层和 所述隔热层包 覆的包覆层。

另一些实施例是关于前述的防火门、 防火油箱、 防火保险柜、 耐火电缆、 密集型绝缘母线槽的制作方法， 其中使用上述的防火结 构制作方法。

本发明并不局限于上述具体实施方式， 熟悉本技术领域的人 员还可据此做出多种变化， 但任何与本发明等同或相类似的变化 都应涵盖在本发明权利要求的范围内。