ОГНЕТУШИТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК A62C13/22 

Изобретение относится к пожарной технике и может быть использовано как средство первичного тушения.

Известны устройства для тушения пожара (например, Н.В. Исавнин. Средства порошкового пожаротушения, М. Стройиздат, 1983 г; а.с. 1207008, кл. A 62 C 13/50, 15.06.84, a.c. 1216856, кл. A 62 C 13/50, 28.03.83, a.c. 1264432, кл. А 62 C 31/16, 22.12.83, a.c. 1559483, 11.07.88), в которых описаны различные порошковые огнетушащие средства. Указанные устройства снабжены значительными по габаритам резервуарами с огнетушащим порошком, так как рассчитаны на большие периоды действия, что усложняет управление такими огнетушителями при тушении пожаров.

В последнее время получил признание импульсный способ пожаротушения, преимущество которого заключается в том, что огнетушащий состав, попадая в очаг пожара с высокой скоростью, дополнительно усиливает свои свойства за счет кинетических параметров (В.Виноградов, В.Титков. "Импульсное пожаротушение", Пожарное дело, N 12-1989 г. с.22).

К средствам, осуществляющим этот способ, можно отнести известные изобретения по а. с. 952276 от 25.11.80, кл. A 62 C 37/28; по а.с. 121743 от 14.02.84, кл. A 62 C 13/22; по а.с. 1648509 от 04.04.88, кл. A 62 C. Наиболее близкими к изобретению являются порошковый огнетушитель по а.с. 1151245 от 03.05.83 и дополнительное изобретение к последнему по а.с. 132672 12.07.85, кл. A 62 C 13/00 (прототип), который состоит из цилиндрического контейнера для размещения огнетушащего порошка, заряда взрывчатого вещества (метательного заряда) с детонатором, размещенным на дне контейнера. Для ослабления силы отдачи заряд размещен на пенополиуретановом демпфере. Кроме того, перегородка, размещаемая между зарядом и огнетушащим порошком, выполнена из эластичного материала, а крышка, предохраняющая порошок от высыпания, выполнена в виде полого конуса (сегмента, полусферы). Для распыления огнетушащего порошка на внутренней поверхности контейнера у выходного отверстия размещен распылитель в виде винтообразных ребер треугольного сечения переменной толщины.

Недостатками описанного огнетушителя по прототипу является необходимость использования материалов со специальными свойствами для патрона с взрывчатым веществом и перегородки, расположенной между патроном и огнетушащим порошком. Наличие дополнительного пыжа между перегородкой и огнетушащим порошком требует увеличение необходимой энергии для преодоления сопротивления пыжа при выбрасывании порошка и несколько снижает надежность работы огнетушителя из-за возможности перекоса пыжа. Конструктивное выполнение корпуса огнетушителя и патрона по прототипу затрудняет использование ударного механизма в качестве средства инициирования как наиболее простого и нетребующего дополнительных элементов в виде источников электрического тока, лучевой энергии и т. п. Завихритель, выполненный в виде продольных ребер переменного сечения, уменьшает эффективную площадь проходного сечения для выбрасывания огнетушащего порошка. Эти недостатки делают невозможным использование огнетушителя как автономного, ручного средства подавления очага пожара.

Наконец, энергия метательного заряда затрачивается не только на выбрасывание огнетушащего порошка, но и на открытие крышки и преодоление сил сопротивления при прохождении порошка через распылитель (завихритель). Более того, передача усилий для открытия крышки происходит через огнетушащий порошок, что влечет спрессовывание последнего перед выбросом. С другой стороны, ослабление крышки ужесточает требования к условиям транспортирования и обращения с огнетушителем до момента его использования.

Целью изобретения является устранение названных недостатков и повышение эффективности тушения пожара.

Сущность изобретения заключается в том, что в дне корпуса выполнена выемка, заполненная метательным зарядом (порохом, взрывчатым веществом или пиротехническим составом) и закрытая тонкой форсирующей разрушаемой мембраной для создания условий более полного сгорания метательного заряда. Выемка с метательным зарядом соединена каналом с капсюлем -воспламенителем ударного действия, что позволяет отказаться от специально выполненного патрона.

Кроме того, снаружи к дну корпуса с выемкой для метательного заряда, каналом и капсюлем-воспламенителем присоединен с зазором и возможностью возвратно -поступательного движения относительно дна ударный механизм, что обеспечивается скрепляющими (винтами и т. п. ) и амортизирующими элементами (пружинами, резиновыми прокладками и т.д.). Это позволяет осуществить срабатывание капсюля-воспламенителя от удара, отказавшись от других средств инициирования (электротока, лучевой или тепловой энергии и т.п.), что в конечном итоге позволит выполнить огнетушитель компактным и простым в обращении.

Ударный механизм может быть выполнен в виде диска, установленного с зазором относительно дна огнетушителя при помощи амортизирующих и скрепляющих элементов, или в виде упругой (пружинной) пластины, один конец которой жестко скреплен с дном огнетушителя. В обоих вариантах ударный механизм содержит боек, обращенный к дну корпуса огнетушителя.

Ударный механизм может быть выполнен не только с возможностью возвратно-поступательного движения, но и с возможностью вращательного движения. При этом в дне огнетушителя выполняются один или более каналов с капсюлем -воспламенителем и по меньшей мере одно несквозное отверстие, а ударный механизм содержит бойки в количестве, равном сумме каналов с капсюлями-воспламенителями и несквозных отверстий. Такое конструктивное исполнение дна и ударного механизма до поворота последнего, т.е. до совпадения бойков с капсюлями -воспламенителями, увеличивает степень безопасности пользования огнетушителя, а после поворота ударного механизма дает возможность увеличить надежность срабатывания метательного заряда за счет использования более одного капсюля-воспламенителя.

Распылитель по изобретению выполнен в виде радиальных стержней, жестко закрепленных с корпусом огнетушителя. Причем для увеличения степени распыления на этих стержнях может быть закреплена одна или несколько пластин.

Для исключения предварительного спрессования огнетушащего вещества огнетушитель снабжен огнепередаточным элементом, например детонирующим шнуром, который передает форс огня от метательного заряда непосредственно на крышку, минуя стадию предварительного спрессовывания огнетушащего вещества, чем обеспечивается вскрытие крышки раньше выброса огнетушащего вещества, таким образом, улучшаются эксплуатационные характеристики.

Как вариант исполнения огнепередаточный элемент может быть выполнен в виде трубки, полость которого образует огнепередаточную цепь от метательного заряда к крышке. Причем трубка заканчивается раструбом, основание которого обращено к крышке, что позволяет улучшить распыление огнетушащего вещества при его выбрасывании из корпуса за счет обтекания поверхности конуса потоком огнетушащего вещества.

Цель может быть достигнута также тем, что огнепередаточный элемент выполнен в виде обкладки из горящего материала, которая приложена, приклеена или нанесена на внутреннюю поверхность корпуса огнетушителя.

На фиг.1 показан вариант конструктивного исполнения предлагаемого огнетушителя, который состоит из корпуса 1; дна 2 корпуса 1; метательного заряда 3; капсюля -воспламенителя 4; огнетушащего вещества 5, отделенного от метательного заряда 3 мембраной 6; распылителя 7 и крышки 8. Причем метательный заряд 3 размещен в выемке 9, выполненной в дне 2 корпуса 1 и соединенной каналом 10 с капсюлем -воспламенителем 11, который при помощи скрепляющих (например, винтов) и амортизирующих (например, резиновой прокладки) элементов 12 имеет возможность совершать возвратно-поступательное движение относительно дна 2. Ударный механизм 11, выполненный, например, в виде круглого диска, содержит боек 13, обращенный к дну 2 и расположенный против канала 10 с капсюлем-воспламенителем 4.

Работа огнетушителя происходит следующим образом.

Наносят удар, например рукой, по ударному механизму 11, который вместе с бойком 13, преодолевая сопротивление амортизирующего элемента, совершает поступательное движение относительно дна 2. При этом боек 13 накалывает капсюль -воспламенитель 4, от которого через канал 10 начинает гореть метательный заряд 3, размещенный в выемке 9 дна 2 огнетушителя. Газы, образующиеся при горении метательного заряда 3, разрушают (прожигают или разрывают) форсирующую мембрану 6 и выбрасывают огнетушащее вещество 5, разрушая при этом крышку 8.

Таким образом выемка, заполненная метательным зарядом, закрытая тонкой форсирующей мембраной и соединенная, в свою очередь, каналом с капсюлем-воспламенителем, а также ударный механизм с возможностью возвратно-поступательного движения относительно дна огнетушителя позволяют отказаться от использования материалов со специальными свойствами отдельно выполненных патрона и пыжа, а также применить энергию механического удара как наиболее простую и не требующую других источников энергии, что в конечном итоге делает огнетушитель компактным, автономным, ручным средством первичного подавления очага пожара.

На фиг.2 показан вариант конструктивного исполнения огнетушителя, иллюстрирующий третий пункт формулы изобретения и который состоит из корпуса 1; дна 2; метательного заряда 3; капсюля-воспламенителя 4; огнетушащего вещества 5, отделенного от метательного заряда 3 мембраной 6; и крышки 8. Метательный заряд 3 в описываемом варианте размещен в кольцевой выемке 9 дна 2 и соединен каналом 10 с капсюлем-воспламенителем 4. Ударный механизм 11 выполнен в виде упругой пластины, например, из пружинной стали, скрепленной винтом 12 с дном. Ударный механизм 11 содержит боек 13, обращенный к дну огнетушителя против канала 10, выполненного в этом варианте не в центре дна 2.

Работа огнетушителя в этом случае происходит следующим образом.

Оттягивают ударный механизм 11 и отпускают его. Вследствие упругости пластины ударный механизм 11, проскакивая исходное положение, наносит удар бойком 13 по капсюлю-воспламенителю 4. В остальном работа огнетушителя происходит как и в случае, описанном выше.

На фиг. 3 представлен вариант огнетушителя в рабочем положении по четвертому пункту формулы изобретения, который состоит из корпуса 1; дна 2; метательного заряда 3 в кольцевой выемке 9 дна 2; двух (в данном варианте) капсюлей -воспламенителей 4, размещенных в каналах 10, соединяющих капсюли-воспламенители 4 с метательным зарядом 3; огнетушащего вещества 5, отделенного от метательного заряда 3 тонкой форсирующей мембраной 6; распылителя 7 и крышки 8. Ударный механизм выполнен не только с возможностью возвратно -поступательного, но и вращательного вокруг оси движений, что обеспечивается скрепляющим элементом 12 (винтом). Причем ударный механизм содержит три бойка 13, обращенных к дну 2 огнетушителя и выполненных в рассматриваемом варианте на равных радиусах и под равными углами между собой. Кроме того, в дне 2 огнетушителя выполнено одно несквозное отверстие 14 (т.е. не соединенное с метательным зарядом 3 в выемке 9). Несквозное отверстие 14 и каналы 10 с капсюлями -воспламенителями 4 выполнены также под равными углами. В нерабочем состоянии все три бойка 13 расположены между каналами и несквозным отверстием.

Работа огнетушителя происходит следующим образом.

Приводят огнетушитель в рабочее состояние, для чего вращают ударный механизм 11 вокруг оси до совпадения положений трех бойков с двумя каналами 10 капсюлями -воспламенителями 4 и одним несквозным отверстием; наносят удар, например, рукой по ударному механизму 11, при этом два из трех бойков 13 накалывают два капсюля-воспламенителя 4, а третий входит в несквозное отверстие 14. От накола капсюлей -воспламенителей 4 через каналы 10 начинает гореть метательный заряд 3. Газы, образующиеся при горении метательного заряда 3, разрушают формирующую мембрану 6 и выбрасывают огнетушащие вещество 5, разрушая при этом крышку 8.

Таким образом конструктивное выполнение огнетушителя с возвратно-поступательным и вращательным движениями повышает степень безопасности пользования в нерабочем положении за счет несовпадения бойков с капсюлями-воспламенителями.

Распылитель 7 в предлагаемом огнетушителе по пятому пункту формулы изобретения выполнен в виде, например, четырех радиальных стержней (фиг. 1, 3, 4), жестко скрепленных с корпусом огнетушителя.

Работа распылителя происходит следующим образом.

Газы, образующиеся при горении метального заряда 3, разрушают форсирующую мембрану 6 и выбрасывают огнетушащее вещество 5 из корпуса 1 огнетушителя. При этом поток огнетушащего вещества 5, проходя через распылитель 7, усиливает турбулентность, что приводит к расширению площади поперечного сечения потока при его выходе из корпуса 1 огнетушителя.

Таким образом выполнение распылителя в виде стержней увеличивает степень распыления без значительного уменьшения эффективной площади проходного сечения огнетушителя. Выбор количества и формы стержней зависит от тактико-технических требований, предъявляемых к огнетушителю, количества и свойств огнетушащего вещества, мощности метательного заряда.

Пластина 15 (фиг.1), как вариант исполнения огнетушителя по шестому пункту формулы изобретения, закрепленная на распылителе 7, усиливает степень распыления огнетушащего вещества 5, выбрасываемого из корпуса 1 огнетушителя. Пластины могут быть закреплены на одном или нескольких стержнях распылителя, поперек или под углом к движущемуся потоку огнетушащего вещества. Выбор формы и количества пластин зависит от тех же условий, что и выбор конструктивного исполнения распылителя.

На фиг. 4 показан вариант конструктивного исполнения предлагаемого огнетушителя по седьмому пункту формулы изобретения, который состоит из корпуса 1; дна 2; метательного заряда 3 и капсюля-воспламенителя 4; огнетушащего вещества 5, отделенного от метательного заряда 3 форсирующей мембраной 6. Кроме этих и других перечисленных выше элементов, огнетушитель снабжен огнепередаточным элементом 16, например, в виде детонирующего шнура, который соединяет метательный заряд 3 и крышку 8.

Работа огнетушителя происходит следующим образом.

Наносят удар, например, рукой по ударному механизму 11. При этом боек 13 накалывает капсюль-воспламенитель 4, от которого через канал 10 начинают гореть метательный заряд 3 и одновременно огнепередаточный элемент 16. Газы (пламя), образующиеся при горении огнепередаточного элемента 16, вскрывают (прожигают) крышку 8, а газы, образующиеся при горении метательного заряда 3, выбрасывают огнетушащее вещество 5.

Таким образом наличие огнепередаточного элемента позволяет вскрывать крышку раньше, чем происходит выбрасывание огнетушащего вещества без предварительного спрессовывания огнетушащего вещества. При этом крышка может быть выполнена с достаточной прочностью для условий транспортирования огнетушителя до момента его использования по прямому назначению.

На фиг. 2 показан вариант конструктивного исполнения огнетушителя, иллюстрирующий восьмой пункт формулы изобретения и который состоит из корпуса 1; дна 2; метательного заряда 3 и капсюля-воспламенителя 4; огнетушащего вещества 5, отделенного от метательного заряда 3 формирующей мембраной 6. Огнетушитель снабжен огнепередаточным элементом в виде трубки 17, конец которого выполнен в виде раструба 18, обращенного к крышке 8. Трубка 17, как вариант исполнения, может иметь радиальные отверстия 19, соединяющие полость трубки 17 с метательным зарядом 3, а в полости трубки 17 может быть размещен, например, дополнительный огнепередаточный элемент 20, который усиливает эффект передачи энергии от метательного заряда 3 к крышке 8, минуя огнетушащее вещество 5.

Работа в этом случае происходит следующим образом.

После накола капсюля-воспламенителя 4 начинает гореть метательный заряд 3. Часть газов (пламени), образующаяся при горении метательного заряда 3, через полость трубки 17 вскрывает (прожигает) крышку 8, а остальная часть газов выбрасывает огнетушащее вещество 5. Как вариант исполнения, газы от метательного заряда 3 через радиальные отверстия 19 в трубке 17 поджигают дополнительный огнепередаточный элемент 20, продукты горения которого вышибают (прожигают) крышку 8. Кроме того, обтекая раструб 18, поток огнетушащего вещества 5 увеличивает площадь поперечного сечения после выхода его у корпуса 1, чем и достигается улучшение распыления.

Таким образом, огнепередаточный элемент в виде трубки также позволяет вскрывать крышку раньше, чем происходит выбрасывание огнетушащего порошка без его спрессовывания, а наличие раструба, обращенного к крышке, позволяет улучшить распыление выбрасываемого огнетушащего вещества.

На фиг. 3 показан возможный вариант конструктивного исполнения предлагаемого огнетушителя по девятому пункту формулы изобретения, который состоит из корпуса 1; дна 2; метательного заряда 3 и капсюля-воспламенителя 4; огнетушащего вещества 5, отделенного от метательного заряда 3 формирующей мембраной 6. В отличие от прототипа на внутреннюю поверхность корпуса 1 приложена или нанесена (приклеена) обкладка 21 из сгорающего материала, скорость горения которого превышает скорость горения метательного заряда 3.

Работа огнетушителя происходит следующим образом.

После срабатывания капсюля-воспламенителя 4 одновременно начинают гореть метательный заряд 3 и обкладка из сгорающего материала 21. Газы, образовавшиеся от горения обкладки 21, по внутренней поверхности корпуса открывают крышку 8 раньше, чем осуществляется выброс огнетушащего вещества 5 от газов, образующихся при горении метательного заряда 3.

Таким образом обкладка, образующая единую цепь горения, позволяет использовать энергию метательного заряда только на выброс огнетушащего вещества без его спрессовывания, что приводит к упрощению конструкции и повышает надежность срабатывания, а значит и эффективность действия огнетушителя. Более того, при горении обкладки по стенке корпуса происходит дополнительное "распушение" огнетушащего вещества, например порошка, что повышает эффективность действия огнетушителя.

Изложенные примеры конструктивного выполнения предлагаемого огнетушителя не исчерпывают всех случаев применения изобретения, а являются лишь его иллюстрацией. На практике могут быть использованы варианты с другим сочетанием основных признаков изобретения без нарушения основной идеи предлагаемого технического решения.

Предлагаемый огнетушитель позволяет быстро и эффективно подавлять очаг пожара, поэтому полезно использовать его как оперативное средство первичного тушения очага пожара.

Использование: изобретение относится к пожарной технике, в частности к первичным средствам подавления очагов пожара. Сущность изобретения: огнетушитель содержит цилиндрический корпус с дном, метательный заряд, капсюль -воспламенитель ударного действия, огнетушащее вещество, распылитель и крышку. Причем метательный заряд размещен в выемке, выполненной в дне корпуса, соединен каналом с капсюлем-воспламенителем и отделен от огнетушащего вещества тонкой форсирующей мембраной. Ударный механизм, присоединенный к дну корпуса с возможностью возвратно -поступательного движения, может быть выполнен в виде диска или упругой пластины. Ударный механизм может быть выполнен с возможностью и вращательного движения. Во всех случаях он содержит по крайней мере один боек, обращенный к дну огнетушителя. Распылитель по изобретению выполнен в виде радиальных стержней, жестко скрепленных с корпусом. Для улучшения распыления на стержнях может быть закреплена одна или несколько пластин. Для улучшения эффективности применения огнетушителя он снабжен огнепередаточным элементом, соединяющим метательный заряд с крышкой. Причем этот элемент может быть выполнен в виде детонирующего шнура либо полой огнепередаточной трубки, либо обкладки из горящего вещества на внутренней поверхности корпуса огнетушителя. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Огнетушитель, содержащий цилиндрический корпус, на дне которого размещен метательный заряд, капсюль-воспламенитель, огнетушащее вещество, крышку, ударный механизм, присоединенный к дну корпуса с возможностью возвратно-поступательного движения, отличающийся тем, что в дне корпуса выполнена выемка, заполненная метательным зарядом, закрытая тонкой форсирующей разрушаемой мембраной и соединенная каналом с капсюлем-воспламенителем ударного действия, а ударный механизм присоединен к дну корпуса посредством амортизирующих и скрепляющих элементов. 2. Огнетушитель по п.1, отличающийся тем, что ударный механизм выполнен в виде диска, установленного с зазором относительно дна корпуса и содержащего боек, обращенный к дну корпуса. 3. Огнетушитель по п.1, отличающийся тем, что ударный механизм выполнен в виде упругой пластины, скрепленной с дном корпуса и содержащей боек, обращенный к дну корпуса. 4. Огнетушитель по п.1, отличающийся тем, что ударный механизм присоединен к дну корпуса с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, при этом в дне корпуса выполнен по меньшей мере один канал с капсюлем-воспламенителем и по меньшей мере одно несквозное отверстие, а ударный механизм содержит бойки в количестве, равном сумме каналов и отверстий. 5. Огнетушитель по п.1, отличающийся тем, что он имеет распылитель, выполненный в виде радиальных стержней, жестко скрепленных с корпусом. 6. Огнетушитель по п.1, отличающийся тем, что он имеет распылитель, выполненный в виде по крайней мере одной скрепленной с корпусом пластины, общая площадь которой меньше площади поперечного сечения корпуса. 7. Огнетушитель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен огнепередаточным элементом, соединяющим метательный заряд с крышкой. 8. Огнетушитель по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что огнепередаточный элемент выполнен в виде трубки, на конце которой выполнен обращенный к крышке раструб. 9. Огнетушитель по пп. 1 и 7, отличающийся тем, что огнепередаточный элемент выполнен в виде обкладки, приложенной или нанесенной на внутреннюю поверхность корпуса.