Изобретение относится к пожарной технике, а именно к конструкции огнетушителей, и может найти широкое применение при разработке и производстве средств пожаротушения, в частности порошковых огнетушителей.
Особенность порошковых огнетушителей состоит в том, что они являются высокоэффективным средством тушения и применяются для ликвидации очагов возгорании и пожаров всех классов (А, В, С, Д, Е).
Известен воздушно-пенный огнетушитель (см. Я.Я.Щербина. Основы противопожарной техники. Головное издательство издательского объединения "Вища школа", Киев, 1977, стр. 190-191), содержащий корпус, горловину, баллон с углекислым газом, крышку с запорно-пусковым устройством, сифонную трубку и насадку.
Такие огнетушители нашли широкое применение во многих областях народного хозяйства.
К недостаткам воздушно-пенных огнетушителей относятся узкий температурный диапазон применения (только в области температур выше 0oС), высокая коррозионная активность заряда, а также невозможность применения при ликвидации пожаров и возгораний электроустановок и других объектов, находящихся под электрическим напряжением.
Задачей данного технического решения является создание огнетушителя, применяемого главным образом при тушении возгораний твердых материалов органического происхождения, без предъявления требований по ликвидации возгораний объектов, находящихся под электрическим напряжением.
Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией огнетушителя является наличие корпуса, горловины, запорно-пускового устройства и сифонной трубки.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является порошковый огнетушитель, содержащий корпус с доньями, горловину, запорно-пусковое устройство с сифонной трубкой, аккумулирующую полость и заряд огнетушащего порошка, также способ его сборки, включающий введение огнетушащего порошка, установку запорно-пускового устройства с сифонной трубкой, поджатие резинового уплотнения и создание рабочего давления (см. Я.Я. Щербина. Основы пожарной техники. Головное издательство издательского объединения "Вища школа", Киев, 1977, 27, стр.190-194), принятый авторами за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного огнетушителя, принятого авторами за прототип, относится то, что тушение пожара и подавление очага возгорания обеспечивается в основном за счет объема огнетушащего порошка, подаваемого из огнетушителя, а не за счет его оптимального распределения по поверхности очага возгорания в течение времени разряда огнетушителя, при этом, как показывает практика, не обеспечиваются требуемое время разряда огнетушителя, масса остатка заряда огнетушащего порошка и герметичность соединения корпуса и запорно-пускового устройства в процессе производства, эксплуатации и хранения.
Таким образом, задачей данного технического решения (прототипа) является подавление очага возгорания без обеспечения требований по времени действия огнетушителя и остатку заряда огнетушащего порошка после разряда огнетушителя.
Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией порошкового огнетушителя являются наличие корпуса с доньями, горловины, запорно-пускового устройства с сифонной трубкой, аккумулирующей полости и заряда огнетушащего порошка.
В отличие от прототипа в предлагаемом авторами огнетушителе внутренний диаметр сифонной трубки составляет 0,03-0,13 внутреннего диаметра корпуса, толщина стенки трубки не менее 0,3 толщины стенки корпуса, а нижний срез трубки размещен от дна корпуса на расстоянии не более 3,0 внутреннего диаметра трубки, при этом объем аккумулирующей полости составляет не менее 10% объема корпуса.
Общими признаками с предлагаемым авторами способом сборки огнетушителя являются введение огнетушащего порошка, установка запорно-пускового устройства с сифонной трубкой, поджатие резинового уплотнения и создание рабочего давления.
В отличие от прототипа в предлагаемом авторами способе сборки огнетушителя сначала устанавливают запорно-пусковое устройство с сифонной трубкой, поджимают резиновое уплотнение с крутящим моментом 1,5-4,0 кг•м, затем через заправочное отверстие вводят огнетушащий порошок, после чего в аккумулирующей полости огнетушителя создают рабочее давление.
В отличие от прототипа в предлагаемом авторами способе сборки огнетушителя одновременно с введением огнетушащего порошка создают рабочее давление в аккумулирующей полости огнетушителя.
В отличие от прототипа в предлагаемом авторами способе сборки огнетушителя сначала вводят огнетушащий порошок, затем устанавливают запорно-пусковое устройство с сифонной трубкой и поджимают резиновое уплотнение с крутящим моментом 1,5-4,0 кг•м.
В отличие от прототипа в предлагаемом авторами способе сборки огнетушителя сначала вводят огнетушащий порошок, затем устанавливают запорно-пусковое устройство с сифонной трубкой и поджимают резиновое уплотнение с крутящим моментом 1,5-4,0 кг•м, после поджатая резинового уплотнения в аккумулирующей полости огнетушителя создают рабочее давление.
В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:
- донья скреплены сваркой,
- между доньями размещена цилиндрическая обечайка, скрепленная с ними сваркой,
- заряд огнетушащего порошка выполнен на основе сульфата аммония,
- заряд огнетушащего порошка выполнен на основе фосфата моноаммония,
- заряд огнетушащего порошка выполнен на основе сульфата аммония и фосфата моноаммония,
- заряд огнетушащего порошка выполнен на основе хлорида калия,
- горловина скреплена с корпусом сваркой,
- на нижнем дне выполнено не менее трех штампованных пуклей,
- корпус запорно-пускового устройства выполнен из латуни,
- корпус запорно-пускового устройства выполнен из алюминиевого сплава,
- корпус запорно-пускового устройства выполнен из полимерного материала,
- материал корпуса запорно-пускового устройства содержит не менее 15% стекловолоконного наполнителя,
- сифонная трубка выполнена из алюминиевого сплава,
- сифонная трубка выполнена из пластмассы,
- корпус выполнен из стали с механической прочностью не менее 30,0 кг/мм2,
- огнетушитель оснащен заправочным отверстием,
- на корпусе запорно-пускового устройства размещен манометр,
- запорно-пусковое устройство оснащено спринклером,
- спринклер оснащен съемным защитным кожухом,
- спринклер снабжен электронагревателем,
- огнетушитель оснащен газогенерирующим устройством,
- к верхнему дну приварены одна или несколько ручек,
- на корпусе размещен держатель шланга,
- на нижнем дне размещено дренажное устройство,
- на нижнем дне размещены упор и колесная пара,
- на боковой поверхности корпуса размещена инструкция по применению,
- на корпус огнетушителя нанесено покрытие на эпоксидной, пентафталевой, глифталевой, поливинилбутеральной основах или на основе порошковых композиций.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатам.
Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.
Задачей предлагаемого изобретения является создание порошкового огнетушителя, обеспечивающего повышенную огнетушащую способность за счет оптимального времени выброса и уменьшенного остатка заряда огнетушащего порошка, повышение технико-экономических показателей за счет снижения габаритно-массовых характеристик и обеспечение устойчивости сифонной трубки к воздействию продольных и поперечных нагрузок, а также герметичности соединения запорно-пускового устройства с корпусом в условиях воздействия циклических нагрузок при зарядке-разрядке огнетушителя.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном порошковом огнетушителе, содержащем корпус с доньями, горловину, запорно-пусковое устройство с сифонной трубкой, аккумулирующую полость и заряд огнетушащего порошка, особенность заключается в том, что внутренний диаметр сифонной трубки составляет 0,03-0,13 внутреннего диаметра корпуса, толщина стенки трубки не менее 0,3 толщины стенки корпуса, а нижний срез трубки размещен от дна корпуса на расстоянии не более 3,0 внутреннего диаметра трубки, при этом объем аккумулирующей полости составляет не менее 10% объема корпуса.
Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет:
- выполнения внутреннего диаметра трубки 0,03-0,13 внутреннего диаметра корпуса - обеспечить оптимальное время разряда огнетушителя, необходимое для ликвидации очага возгорания. При отношении внутреннего диаметра трубки к внутреннему диаметру корпуса менее 0,03 происходит замедленное истечение порошка, при этом струя огнетушащего порошка не успевает полностью охватить очаг возгорания. При отношении внутреннего диаметра трубки к внутреннему диаметру корпуса более 0,13 происходит интенсивный и неравномерный выброс порошка в течение времени меньше заданного, при этом газопорошковая струя не имеет требуемой дальности, что резко затрудняет процесс тушения очага возгорания,
- выполнения толщины стенки трубки не менее 0,3 толщины стенки корпуса - обеспечить постоянство формы поперечного сечения сифонной трубки в процессе запуска и работы огнетушителя. При выполнении толщины стенки трубки менее 0,3 толщины стенки корпуса в начальный момент запуска огнетушителя вследствие значительного перепада давления внутри трубки и в полости корпуса под действием поперечных нагрузок на стенках образуются продольные складки, что приводит к значительному уменьшению поступления огнетушащего порошка,
- размещения нижнего среза трубки от дна корпуса на расстоянии не более 3,0 внутреннего диаметра трубки - организовать интенсивный подход периферийных слоев огнетушащего порошка к зоне его поступления в сифонную трубку, обеспечив тем самым минимальную массу остатка заряда огнетушащего порошка в огнетушителе. Размещение нижнего среза трубки от дна корпуса на расстоянии более 3,0 внутреннего диаметра трубки приводит к образованию застойных зон в периферийных слоях огнетушащего порошка и резкому росту массы остатка заряда огнетушащего порошка после разряда огнетушителя,
- выполнения аккумулирующей полости огнетушителя объемом не менее 10% объема корпуса - создать необходимый запас вытесняющего газа для обеспечения требуемой длины струи огнетушащего порошка и минимальной массы остатка заряда. Уменьшение объема аккумулирующей полости менее 10% объема корпуса потребует значительного повышения рабочего давления вытесняющего газа, что неизбежно приведет к необходимости увеличения толщины стенки корпуса (для обеспечения прочностных характеристик конструкции).
Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения, позволяют, в частности, за счет:
- скрепления доньев и горловины с корпусом сваркой - достигать требуемой герметичности и прочности соединения,
- наличия цилиндрической обечайки между доньями и скрепления их сваркой - производить огнетушители любых типоразмеров,
- выполнения заряда огнетушащего порошка на основе сульфата аммония, фосфата аммония, композиции сульфата аммония и фосфата моноаммония или хлорида калия - повысить технико-экономические характеристики огнетушителя за счет оптимального выбора сырьевой базы, а также особенностью их применения при ликвидации конкретных типов очагов возгорания и большой номенклатурой типоразмеров огнетушителей (от 1 до 100 и более литров),
- наличия на нижнем дне трех и более штампованных пуклей - повысить жесткость корпуса огнетушителя, и они служат его опорой,
- выполнения запорно-пускового устройства из латуни, алюминиевого сплава или полимерного материала - реализовать технологические возможности конкретного производства и обеспечить требуемые технико-экономические характеристики применительно к различным условиям эксплуатации,
- введения в полимерный материал корпуса запорно-пускового устройства не менее 15% стекловолоконного наполнителя - повысить прочность конструкции устройства,
- выполнения сифонной трубки из пластмассы или алюминиевого сплава - повысить технико-экономические характеристики огнетушителя за счет применения более дешевых и коррозионно-стойких материалов,
- выполнения корпуса из стали с механической прочностью не менее 30,0 кг/мм2 - обеспечить рабочие параметры огнетушителя при высоких технико-экономических характеристиках,
- оснащения огнетушителя заправочным отверстием и дренажным устройством - значительно облегчить процессы его заправки и перезарядки,
- размещения на корпусе огнетушителя манометра - осуществлять контроль работоспособности в процессе эксплуатации,
- оснащения запорно-пускового устройства спринклером - осуществлять запуск огнетушителя в автоматическом режиме, например, в ночное время, в отсутствие персонала (без участия человека),
- оснащения спринклера съемным защитным кожухом - исключить несанкционированное срабатывание огнетушителя при эксплуатации и в служебном обращении,
- снабжения спринклера электронагревателем - осуществлять запуск огнетушителя в автоматическом режиме от пожарных извещателей,
- оснащения огнетушителя газогенерирующем устройством - отказаться от создания постоянного избыточного давления в аккумулирующей полости и тем самым разгрузить корпус и запорно-пусковое устройство в процессе хранения, а также удлинить цикл между плановыми проверками и перезарядками огнетушителя,
- оборудования огнетушителя одной или несколькими транспортными ручками, упором, колесной парой и инструкцией к применению - значительно расширить его эксплуатационные возможности,
- нанесения на корпус огнетушителя защитного покрытия на эпоксидной, пентафталевой, глифталевой поливинилбутеральной основах или на основе порошковых композиций - предохранить материал корпуса от воздействия коррозирующих агентов окружающей среды и заряда огнетушащего порошка.
Новая совокупность приемов и операций, характеризующих способ сборки, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет:
- поджатия резинового уплотнения с крутящим моментом 1,5...4,0 кг•м - обеспечить герметичность соединения запорно-пускового устройства с корпусом при эксплуатации и хранении. При моменте поджатия уплотнения менее 1,5 кг•м не обеспечивается требуемая степень деформации уплотнения для получения герметичного соединения. Увеличение крутящего момента свыше 4,0 кг•м приводит к резкому росту деформации уплотнения, что вызывает потерю эластичных свойств материала уплотнения, сопровождающегося образованием трещин и расслоений, и, как следствие, нарушению герметичности соединения,
- установки запорно-пускового устройства перед введением огнетушащего порошка через заправочное отверстие - снизить трудоемкость зарядки, сборки огнетушителей объемом 25-100 л и более, так как установка запорно-пускового устройства с сифонной трубкой значительной длины после введения огнетушащего порошка потребует приложения значительных осевых усилий, что может привести к сплющиванию, перегибу сифонной трубки, а следовательно, к уменьшению площади проходного сечения или демонтажу соединения с запорно-пусковым устройством,
- создания рабочего давления в аккумулирующей полости огнетушителя одновременно с введением огнетушащего порошка - повысить уровень автоматизации процесса сборки и заправки огнетушителей объемом менее 5 литров,
- введения огнетушащего порошка до установки запорно-пускового устройства и поджатия резинового уплотнения и последующее создание рабочего давления в аккумулирующей полости огнетушителя - ускорить сборку и зарядку огнетушителей объемом 5-10 л газогенераторного типа,
- введения огнетушащего порошка после установки запорно-пускового устройства и поджатия резинового уплотнения, создание в аккумулирующей полости огнетушителя рабочего давления - ускорить сборку и зарядку огнетушителей объемом 5-10 л закачного типа.
Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизны".
Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".
Сущность изобретения заключается в том, что порошковый огнетушитель, содержащий корпус с доньями, горловину, запорно-пусковое устройство с сифонной трубкой, аккумулирующую полость и заряд огнетушащего порошка, в отличие от прототипа согласно изобретению имеет внутренний диаметр трубки, составляющий 0,03-0,13 внутреннего диаметра корпуса, толщину стенки трубки не менее 0,3 толщины стенки корпуса, а нижний срез трубки размещен от дна корпуса на расстоянии не более 3,0 внутреннего диаметра трубки, при этом объем аккумулирующей полости составляет не менее 10% объема корпуса.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен разрез порошкового огнетушителя, на фиг.2 - общий вид порошкового огнетушителя с конструктивными особенностями в зависимости от типоразмеров и исполнения.
Предлагаемый порошковый огнетушитель содержит корпус 1 (выполненный из стали с механической прочностью не менее 30,0 кг/мм2 (294 МПа) с доньями (верхнее 2 и нижнее 3), горловину 4, запорно-пусковое устройство 5, сифонную трубку 6, резиновое уплотнение 7, заряд огнетушащего порошка 8, аккумулирующую полость А, внутренний диаметр корпуса - D, внутренний диаметр сифонной трубки - d, высота сифонной трубки - Н, расстояние от нижнего среза сифонной трубки до дна корпуса - h, Мкр - крутящий момент, толщина стенки сифонной трубки - t, толщина стенки корпуса - Т.
В частных случаях, то есть в конкретных формах исполнения огнетушитель снабжен цилиндрической обечайкой 9, штампованными пуклями 10, заправочным отверстием 11, дренажным устройством 12, манометром 13, газогенерирующим устройством 14, транспортными ручками 15, упором 16, колесной парой 17, держателем шланга 18, инструкцией по применению 19, спринклером 20, спринклер снабжен съемным защитным кожухом 21 и электронагревателем 22.
Вышеописанное устройство работает следующим образом.
После запуска огнетушителя (ручного или в автоматическом режиме) вытесняющий газ, находящийся в аккумулирующей полости А (герметичность обеспечивается резиновым уплотнением 7 между корпусом 1 и запорно-пусковым устройством 5) вытесняет огнетушащий порошок 8, который поступает вверх по сифонной трубке 6 и через запорно-пусковое устройство 5 подается в зону тушения очага возгорания. При этом обеспечивается высокая эффективность пожаротушения за счет постоянства дальности газопорошковой струи, оптимального времени выброса и минимальной массы остатка заряда огнетушащего порошка после полного разряда огнетушителя.
Осуществление способа сборки (в зависимости от выбранного варианта или типоразмера огнетушителя применяется разная последовательность приемов и операций) производится следующим образом.
Например, для огнетушителя большой емкости сначала на корпусе 1 устанавливают запорно-пусковое устройство 5 с сифонной трубкой 6, поджимают резиновое уплотнение 7 с крутящим моментом 1,5-4,0 кг•м (14,7-39,2 Н•м), а затем через заправочное отверстие 11 вводят огнетушащий порошок 8, после чего в аккумулирующей полости А огнетушителя создают рабочее давление.
Выполнение порошкового огнетушителя в соответствии с изобретением позволяет обеспечить повышенную огнетушащую способность за счет оптимального времени выброса и уменьшенного остатка заряда огнетушащего порошка, повысить технико-экономические показатели на 10-15% за счет снижения габаритно-массовых характеристик и обеспечения устойчивости сифонной трубки к воздействию продольных и поперечных нагрузок, а также герметичности соединения запорно-пускового устройства с корпусом в условиях воздействия циклических нагрузок при зарядке-разрядке огнетушителя.
Изобретение может быть использовано при разработке различных средств пожаротушения, в том числе порошковых огнетушителей.
Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов огнетушителей, выполненных в соответствии с изобретением.
В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены государственные испытания, намечено серийное производство.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ОГНЕТУШИТЕЛЬ | 2003 |
|
RU2218958C1 |
МОДУЛЬ ПОРОШКОВОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ | 2003 |
|
RU2231381C1 |
ОГНЕТУШИТЕЛЬ | 2005 |
|
RU2291729C2 |
АВТОНОМНОЕ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО | 2005 |
|
RU2290239C1 |
ПОРОШКОВЫЙ ОГНЕТУШИТЕЛЬ | 2019 |
|
RU2704554C1 |
АВТОНОМНОЕ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО | 2005 |
|
RU2296625C1 |
ПОРОШКОВЫЙ ОГНЕТУШИТЕЛЬ | 2020 |
|
RU2729693C1 |
ЗАПОРНО-ПУСКОВАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ПОРОШКОВОГО ОГНЕТУШИТЕЛЯ | 2001 |
|
RU2205672C2 |
СОСУД, РАБОТАЮЩИЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ | 2007 |
|
RU2357147C2 |
Порошковый огнетушитель | 1986 |
|
SU1388061A1 |
Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к конструкции порошковых огнетушителей, и может найти широкое применение при разработке и производстве огнетушителей различных типов. Сущность изобретения заключается в том, что в порошковом огнетушителе, содержащем корпус, запорно-пусковую головку с сифонной трубкой и заряд огнетушащего порошка, сифонная трубка имеет внутренний диаметр, составляющий 0,03-0,13 внутреннего диаметра корпуса, толщину стенки трубки не менее 0,3 толщины стенки корпуса, а нижний срез трубки размещен от дна корпуса на расстоянии не более 3,0 внутреннего диаметра трубки, а объем аккумулирующей полости составляет не менее 10% объема корпуса. Предложен также способ сборки порошкового огнетушителя, включающий введение огнетушащего порошка, установку запорно-пускового устройства с сифонной трубкой, поджатие резинового уплотнения и создание рабочего давления, по которому сначала устанавливают запорно-пусковое устройство, поджимают резиновое уплотнение с крутящим моментом 1,5-4,0 кг•м, а затем через заправочное отверстие вводят огнетушащий порошок, после чего в аккумулирующей полости огнетушителя создают рабочее давление. Выполнение порошкового огнетушителя в соответствии с изобретением позволяет обеспечить повышенную огнетушащую способность за счет оптимального времени выброса и уменьшенного остатка заряда огнетушащего порошка, повысить технико-экономические показатели на 10-15% за счет снижения габаритно-массовых характеристик и обеспечения устойчивости сифонной трубки к воздействию продольных и поперечных нагрузок, а также герметичности соединения запорно-пускового устройства с корпусом в условиях воздействия циклических нагрузок при зарядке-разрядке огнетушителя. 4 с. и 28 з.п. ф-лы, 2 ил.
ЩЕРБИНА Я.Я | |||
Основы пожарной техники | |||
- Киев: Вища школа, 1977, с.190-194 | |||
Кулачковый механизм | 1980 |
|
SU1000635A1 |
Бесколесный шариковый ход для железнодорожных вагонов | 1917 |
|
SU97A1 |
Авторы
Даты
2002-10-20—Публикация
2001-10-17—Подача