本发明针对的是用于多点抽吸气体或烟检测系统的旋转取样阀。
背景技术：
污染监测、及火灾防护和抑止系统可通过检测烟和其它空气中污染物的存在来操作。当微粒的临界标度被检出时，警报或其它讯号可被激活，且火灾抑止系统的操作及/或人为干预可被启动。
如图1A中所示，呈抽吸微粒检测系统(1)形式的空气取样污染监测设备可并入取样管网络(2)，其由一个或更多的取样管(3、4、5、6)所组成，而具有一个或更多个取样孔或入口(3A、4A、5A、6A)，安装在烟或火灾前散发物可被由一受监测区域或环境收集的位置处，该区域或环境通常在该取样管网络外部。空气会被通过由抽吸机或风扇(7)经由取样孔吸取，然后沿该管或管网络(2)被导经设在远处的检测器(8)。呈取样入口形式的取样点位在需要被微粒检测的区域。这些区域通常远离该实际的检测器。虽有许多不同类型的微粒检测器可被用作上述系统中的检测器，一种可供用于此系统中的特别适合的检测器形式为光散射检测器，其能够以合理的成本提供可适用的灵敏度。此装置的一个示例如本申请人所销售的LaserPlusTM烟检测器。譬如图1A中所示的多导管抽吸气体或烟警报系统能作烟及/或气体事件的早期检测，且还能够迅速地定位出此事件的源头。
一种如此的系统被示于GB 2243475B专利中，其描述旋转式空气选择阀能作事件的快速检测，接着快速定位该源头，还会赋予抓取瞬时事件以及区分瞬时和后续事件的能力。如所示之的此阀9，被用于图1A的系统中来将该多个取样管3、4、5、6连接于该检测器8。在操作时，来自不同区的空气会被由入口管导经该阀而至共同的气体或烟检测器8。当检测到气体或烟时，警报会被激发，且该阀会操作来继续地由各管导引空气至该检测器，以便进行产生该气体或烟的区的定位。
传统的多点气体或烟取样系统使用结合在歧管上的个别操作的阀或旋转阀等，譬如上述的类型，而容许数个管能被以一装置依序地扫描。
若要被取样的管的数目很高，那么个别阀系统或多个旋转阀的成本及/或空间需求则会变得令人不敢问津。
本发明的目的要至少部份消减与现有多导管抽吸气体和烟警报系统相关联的问题，以及提供一种具成本效益并有效率的监测系统。
参考本说明书中的任何现有技术并非承认或暗示该现有技术在任何辖区形成一般普通常识的一部份，或此现有技术可能合理地被预期会被本领域技术人员所了解、认为是有关的、及/或与该现有技术的其它片段结合。
技术实现要素：
本发明基于单旋转阀机构，其具有多个取样腔室可容许大数目的取样导管能被有效率地监测。
依据第一方面，本发明提供一种用于多点抽吸气体或烟检测系统的旋转取样阀，该旋转取样阀具有多个取样腔室，各腔室会连接多个入口端口至分别的共同出口。
依据第二方面，本发明提供一种用于多点抽吸气体或烟检测系统的旋转取样阀，该旋转取样阀包含多组的入口端口组，通过此，在第一操作模式时，空气会被经由全部的入口端口同时地吸取，且在第二操作模式时，空气会被经由从各入口端口组的一个入口端口同时地吸取。
较佳的是，该第一操作模式将各入口端口组的入口端口配置成与对应的共同取样腔室连通，通过共同取样腔室空气会被吸取至对应的出口。该第二操作模式将所选择的入口端口配置成与该对应的出口连接。在第二操作模式时，于组内的入口端口会被依序地选择来与该对应的出口连接。
依据第三方面，本发明提供一种用于多点抽吸气体或烟检测系统的旋转取样阀，该旋转取样阀包含：
多个流动网络，每个流动网络具有：
一组入口端口组；
共同出口；及
取样腔室；
通过此，每个流动网络可被选择地配置成界定第一流路或多个
第二流路中的一个，其中该第一流路会从每个入口端口将空气
吸取到该流动网络中，而经由该取样腔室至该共同出口，且其
中该第二流路会经由分别的选择的单个入口端口将空气吸取到
该网络中而至该共同出口；
其中该多个流动网络可各被配置成能同时地界定该第一流路。
较好是，第二流路会绕过该取样腔室。第二流路可通过对准转子中的入口与定子上选择的入口端口而被依序地界定。
该阀可包含定子，一个或多个转子旋转地连接于该定子。该转子和定子较好地被成形为在其间形成取样腔室。该定子转好地包含入口端口和出口。
入口端口可被布置成两个或更多个同心环，每一环会界定一组入口端口组。取样腔室较好地为同心的环状或部份环状腔室。
入口端口可延伸穿过该定子的一段来界定一通道，该通道具有第一开孔和第二开孔，其中该第一开孔有比该第二开孔更大的直径。入口端口较好地各连接于分开的取样导管，较有利是在该第一开孔处。在一种配置中，围绕其中一个同心环的入口端口具有径向地偏移的第一开孔及定位在共同的径向距离处的第二开孔。
依据第四方面，本发明提供一种多点抽吸气体或烟检测系统，包含依据前述方面任一种的旋转取样阀及至少一个微粒计数器、烟检测器或气体分析器。
在一实施例中，各流动网络与分开的微粒计数器、烟检测器或气体分析器连通。
在可替换的实施例中，单个微粒计数器、烟检测器或气体分析器在第一操作模式时会连接于全部的取样腔室，直到微粒被检测出高于临界标度，于是该系统会切换至第二操作模式，其中依序取样会在一个选择的取样腔室或数个腔室处进行，直到一讯号被发现，于是该系统会切换至第三操作模式，其中在该被识别的取样腔室中的每个入口端口会被依序地取样，直到一讯号被识别为止。
附图说明
现将参照所附的附图，仅通过举例来描述本发明，其中：
图1A示出依据现有技术的抽吸微粒检测系统：
图1B示出依据本发明实施例的取样阀由第一侧的分解图；
图2示出图1B的取样阀由第二侧的分解图；
图3示出该转子的内面的概略平面图；
图4示出该定子的内面的概略平面图；及
图5示出依据本发明一个方面的多点抽吸气体或烟检测系统。
具体实施方式
图1B示出依据本发明较佳实施例的旋转取样阀10的分解图。该旋转取样阀10欲图供与在引言中所述的取样管网络(未示出)一起使用。抽吸机(未示出)会经由该取样管网络吸取空气至并通过该旋转取样阀10，然后至检测器(未示出)。该检测器可为任何类型的微粒测器，例如包含微粒计数式系统，譬如申请人所销售的LaserPlusTM烟检测器。典型地该检测器包含检测腔室、指示器构件及抽吸机用以将取样空气吸取到该检测腔室中。所示实施例是本发明的一个四十个通道的示例。综观而言，该阀10包含转子20及定子12。该转子20可旋转地安装于该定子，并能被旋转来选择该阀10的操作模式。该定子12有两组同心圆状的入口端口14、16。被取样的四十支管连接于入口端口14、16，每一组有二十支管。
转子20会界定用于两个取样腔室22、24的孔隙，各与一组二十支取样管呈流体导通，而使第一组的入口端口14导入该第一个内取样腔室22，及第二组的入口端口16导入该第二个外取样腔室24。该定子12会封闭这些腔室，以不同的Ο形密封环(未示出)密封不同的腔室和通道。
依据所示的实施例，在第一操作模式时，为一正常取样模式，第一流路会被界定，此时空气会被由全部的入口端口14、16同时地连续吸取。来自端口14的空气被导入内腔室22，而来自端口16的空气被导入外腔室24，如图1B的箭头A和B所示。该内腔室22的空气会以箭头C的方向流经该定子12中的弧形端口26。端口26经由该定子12中的管道(未示出)连接于端口28。故，进入端口26中的样品空气会由该定子中的端口28流出，其在此第一操作模式时，与该转子20中的端口30对准；该空气会以箭头D的方向流动。端口30经由中央通道34与该出口32连通，以将该取样空气输送至该检测器(未示出)。同时，该外腔室24的空气会经由内部管道流过该定子12中的两个端口36，并流出端口38，其与该转子20中的端口40对准，于是该空气会经由环状通道44流至出口42。在此第一操作模式时，来自每一入口端口组14、16的全部入端口皆会被同时地取样。该第一入口端口组14结合该内腔室22和出口32及连接管道会一起形成第一流动网络。该第二端口组16结合该外腔室24和出口42及连接管道会一起形成第二流动网络。此两个流动网络通常保持互相隔离，而使来自一个流动网络的样品中的微粒检测可容许识别该流动网络，从而能使后续识别被检出微粒来源的相关取样导管。
当气体或烟被以该旋转阀10检测时，在图1B所示的第一配置中，该转子20会进入第二操作模式，其中第二流路会被界定。各第二流路会将来自各端口组14、16的入口端口连接至该检测器。入口端口的选择在各流动网络中依序地进行，以使各取样导管中存在的气体或烟的标度能被判定。在所示的示例中，该两个入口端口组14、16皆同时地被以共同转子20扫描。这是通过直接对准该转子20上的端口30、40与每一组14、16各自的入口端口，以使取样腔室被有效地绕道而完成。于此第二操作模式时，来自该第一网络所择入口端口组14的空气会直接流入端口30，流出中央通道34至出口32。同时，来自该第二网络所择入口端口组16的空气会直接流入端口40，并流出环状通道44至出口42。一旦来自这些分别的入口端口的样品被检测器分析，该转子20会旋转来对准端口30、40与各组14、16的下一对的入口端口。此逐步旋转会持续进行，直到全部的端口皆被扫描，且吸取烟、微粒或气体的一个(或数个)取样导管被识别为止。
应请了解使用独立操作的同心式转子(未示出)，则每个入口端口的圆形数组14、16可被个别地扫描。
如在图1B和图3中所示，入口端口组14、16会延伸穿过该定子12来形成通道，因此在该定子12的相反侧上具有第一开孔50a、50b及第二开孔52a、52b。由图中可见，第一开孔50a、50b具有比第二开孔52a、52b更大的直径，因此通道的直径会向内逐步减少。如图2和图3中所示，此会使各组14、16的第二开孔52a、52b被定位在共同的径向距离来与转子端口30、40对准。该第二组的二十个端口16的第二开孔52b(为外圆圈)的间隔，会使各第一开孔50b之间的间距能以共同的径向距离均匀地相隔开，且第一开孔50b的中心与第二开孔52b轴向地对准。但是，为保持第一组的第二开孔52a与第二组的第二开孔52b对准，如图3中示出地最佳，在端口14中的内阶会轴向地偏移，因此第一开孔50a的中心不会与第二开孔52a的中心对准，如最佳地示于图1B中。为最大化排列成该内圈的该组14中的端口数目，每一第二个第一开孔50a以一相反方向偏移，一个径向朝内，一个由第二开孔52a的圆周线经向朝外。
图5示意地示出使用上述类型的阀10的多点抽吸气体或烟检测系统的一个实施例。该系统91包含多个检测器8A、8B连接于单一空气移动装置7，譬如泵、抽吸机或风扇。各检测器8A、8B连接于该取样阀10分别的出口32、42。该出口32由连接于该入口端口组14的取样导管馈气，而该出口42由连接于该入口端口组16的取样导管馈气。如前所述，该系统会以第一模式操作，其中检测器8A和8B各会被提供空气样品，这些空气样品得自连接于它们对应的入口端口组14、16的整组取样导管。当其中一个检测器检测出微粒或气体在一预定的标度时，该系统会移转至第二操作模式，其中该阀10会将每一入口管依序地连接至其对应出口，使能识别哪根管(或哪些管)正在吸取烟或气体。
依据一实施例，一旦该烟、微粒或气体的来源已被识别，则由所识别的管吸取的样品可被(使用一未示出的阀)转入该两个检测器中。此容许该二检测器能分析相同来源的样品。此能被用来确认该最初检测事件。于此实施例中，检测器可被布置成‘双验’配置，使得整个系统不太容易产生假警报。
依据另一实施例，单个检测器可被连接于上述类型的阀的多个出口。该连接可经由一个或多个阀(较好布置成多阶式)来实现，阀能选择地结合来自两个(或更多)管的流，或能使全部的流在单个出口中前进。于此布置中，该检测器最初能由全部的入口组同时地接收混合的取样空气。当最初检测时，第一阶选择阀可通过将不同的流轮替地导至其出口，而被用来判定其中哪个入口正在提供烟、微粒或气体。若该旋转阀具有一大数目的出口，则多阶的选择阀能被使用。较好是阀能被布置成会使该旋转阀的腔室的搜寻可在一优化的二元排除搜寻中被完成，其中腔室的一半会被搜寻，再来是四分之一并依此类推，直到警报中的一个(或数个)腔室被定位为止。一旦对该烟、气体或微粒的源头的搜寻已被窄缩至该阀的单一腔室，该阀可被用来依序地耦接它的每个入口至它的出口，以容许微粒、烟或气体的来源的最后判定。
本发明能使多点抽吸气体或烟检测系统以单个阀来连接于更多个取样导管，典型地多于两倍。此会大大地减少制造成本。
应理解在本说明书中所描述和界定的发明会扩伸至由正文或附图中可见或所提到的两个或更多的个别特征的所有可替换组合。这些不同组合的全部构成本发明的各种可替换方面。