СПРИНКЛЕР Российский патент 2003 года по МПК A62C37/14 

Изобретение относится к противопожарной технике и предназначено для автоматического включения установок пожаротушения.

Известен спринклер, содержащий хрупкую разрушающую ампулу, в которой помещены сжиженный газ и электрическая спираль, включенная в сигнальную цепь пожарного извещателя (FR 2171476 А, 21.09.1973).

При достижении температуры окружающей среды выше допустимой ампула нагревается, в результате чего сжиженный газ испаряется и разрывает ампулу. При срабатывании спринклера от пожарного извещателя происходит нагрев электрической спирали, которая вызывает аналогичное взаимодействие содержимого ампулы.

Недостатком спринклера является его большая инерционность, ввиду низкой теплопроводности оболочки ампулы и отсутствия непосредственного контакта содержимого ампулы с окружающей средой.

Известен спринклер, разрушаемый элемент которого в нормальном положении препятствует выходу огнетушащего средства из него (US 4281718 А, 04.08.1981).

Способ приведения спринклера в рабочее состояние предусматривает образование сплошного тела из мелких невзрывающихся частиц путем их сжатия. При возгорании компактное тело, состоящее из частиц, входит в контакт с хрупким элементом. В результате хрупкий элемент разрушается, освобождая огнетушащее средство. Это вызывает распад компактного тела на отдельные летящие частицы, эффект действия которых возрастает по мере удаления от спринклерной головки.

Недостатком этого устройства является то обстоятельство, что компактное тело, состоящее из частиц, не является монолитным, а каждая частица, обладая небольшой массой, самостоятельно может разрушить хрупкий элемент только после придания ей значительного ускорения. Поэтому минимальное усилие для разрушения хрупкого элемента будет в указанном устройстве большим по сравнению с заявляемым устройством, в котором средство разрушения представляет собой единое целое в виде проволочного элемента.

Известно устройство для тушения пожара, которое содержит цилиндрический стеклянный баллон с огнетушащим средством. Обе концевые области баллона закреплены в держателях на несущем элементе для установки устройства на стенах, перекрытиях и т.п. В устройстве предусмотрены пружинящие, действующие как подушка вкладыши между верхней частью баллона и несущим элементом. Вокруг баллона проложены, каждая в своей канавке, пружины, служащие элементами крепления. Предварительное натяжение пружин и их термическая обработка обеспечивают раздавливание баллона при повышении температуры. Снизу и с боков устройство закрыто кожухом из пластичного материала (DE 2264406 А, 20.12.1973).

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие, так как удельное давление при раздавливании баллона при повышении температуры в контролируемой зоне распределено по всей площади контакта пружины с поверхностью канавки. При этом между стенкой баллона (в канавке) и металлической пружиной не предусмотрены компенсаторы вибрации, что влияет на надежность данного устройства в реальном производстве.

Наиболее близким аналогом является запорно-пусковое устройство (спринклер), содержащее корпус, дефлектор, запорный элемент, перекрывающий выходное отверстие корпуса, заключенное между запорным элементом и дефлектором упорное средство, средство разрушения упорного средства и термочувствительный элемент (SU 1625500 А1, 07.02.1991).

При возникновении пожара и повышении температуры окружающей среды до 70-90^o спирт, расширяясь, разрушает стеклянную колбу, пробка, освобождаясь, открывает выходное отверстие и включает установку пожаротушения, обеспечивая подачу огнетушащей жидкости на очаг пожара. При разрушении стеклянной колбы пружина контактной пластины сбрасывает остатки фиксатора. При этом разрывается соединение чувствительного элемента с контактной пластиной, подается сигнал о разрыве цепи чувствительного элемента в следящую систему, что служит для формирования импульса в дистанционной системе для подачи электропитания на чувствительные элементы заданного количества соответствующих запорно-пусковых устройств. Чувствительные элементы, нагреваясь, вызывают расширение спирта в соответствующих стеклянных колбах запорно-пусковых устройств, обеспечивая их вскрытие.

При параллельной установке в защищаемом помещении автоматической установки пожарной сигнализации срабатывают при пожаре электрические пожарные извещатели, и через систему дистанционного управления подается электропитание на заданные чувствительные элементы. Дальнейшая работа установки пожаротушения аналогична описанной.

Недостатком известного устройства является его большая инерционность вследствие низкой теплопроводности стеклянной колбы и отсутствия непосредственного контакта содержимого колбы с окружающей средой.

Задачей изобретения является создание спринклера, обеспечивающего получение технического результата, состоящего в снижении инерционности.

Этот технический результат в спринклере, содержащем корпус, дефлектор, запорный элемент, перекрывающий выходное отверстие корпуса, заключенное между запорным элементом и дефлектором упорное средство, средство разрушения упорного средства и термочувствительный элемент, достигается тем, что средство разрушения упорного средства, выполненного в виде стеклянной трубки, выполнено в виде пружины кручения, один изогнутый конец которой зафиксирован жестко по одну сторону стеклянной трубки на корпусе, а другой ее изогнутый конец зафиксирован в напряженном состоянии в канавке, выполненной в термочувствительном элементе, изготовленном в виде легкоплавкого замка, смонтированного на выносном кронштейне, жестко закрепленном на корпусе.

Преимущество заявляемого изобретения заключается в том, что термочувствительный элемент контактирует непосредственно с окружающей средой, а ударный способ разрушения стеклянной трубки или колбы позволяет осуществить разрушение упорного средства за весьма малый промежуток времени (Б.С. Яворский, А.А. Детлоф, Справочник по физике, Москва, Наука, с.68-70). В то время как способ разрушения упорного средства в запорно-пусковом устройстве (SU 162550 А, 07.02.1991) представляет собой применение деформации всестороннего растяжения, процесс которого до полного разрушения стеклянной трубки или колбы значительно растянут во времени по сравнению с первым случаем (там же, с. 281-284, рис. 11.9.5; И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Р.М. Шнейдерович, Расчет на прочность деталей машин. Справочное пособие, Москва, Машиностроение, с.579, рис.20).

Термочувствительный элемент расположен на выносном кронштейне корпуса относительно дефлектора таким образом, что последний не экранирует конвективные потоки продуктов сгорания и нагретых газов в отличие от известного запорно-пускового устройства, где такое техническое решение отсутствует.

Использование в качестве средства разрушения пружины кручения, один из изогнутых концов которой вступает в силовое взаимодействие со стеклянной трубкой после срабатывания при пожаре легкоплавкого замка, позволяет упростить конструкцию устройства.

На фиг.1 изображен общий вид спринклера в разрезе; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.3 - общий вид спринклера в разрезе в момент силового взаимодействия свободного изогнутого конца пружины с трубкой после разрушения термочувствительного элемента; на фиг.4 - общий вид спринклера в разрезе в момент полного разрушения трубки и начала истечения огнетушащей жидкости из выходного отверстия корпуса; фиг.5 - вид А на фиг.1; на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг.2.

Спринклер содержит корпус 1, выходное отверстие 2 которого закрыто пробкой 3, удерживаемой упорным средством, выполненным в виде стеклянной трубки 4, заключенной между верхней 5 и нижней 6 опорами. Нижняя опора 6 поджата вдоль оси трубки 4 с помощью подпятника 7 винтом 8, размещенным в дефлекторе 9, соединенным с корпусом посредством дужек 10 и 11.

Средство разрушения устройства выполнено в виде пружины кручения 12, один изогнутый конец 13 которой зафиксирован жестко по одну сторону стеклянной трубки 4 на корпусе 1 (фиг.6), а другой изогнутый конец 14 зафиксирован в напряженном состоянии в канавке 15 термочувствительного элемента 16, смонтированного на выносном кронштейне 17, установленном жестко на корпусе 1 (фиг. 1) При этом термочувствительный элемент 16 расположен на выносном кронштейне 17 относительно дефлектора 9 таким образом, что последний не экранирует конвективные потоки продуктов сгорания и нагретых газов, то есть выполняется условие, когда а>R₂.

Трубка 4 выполнена в месте ее разрушения изогнутым концом 14 пружины 12 с участком уменьшения 18 толщины стенки.

Для получения требуемой карты орошения в дефлекторе 9 предусмотрены сквозные пазы 19 и отверстия 20.

Спринклер работает следующим образом.

При возникновении пожара и повышении температуры окружающей среды выше допустимой термочувствительный элемент 16 в месте фиксации изогнутого конца 14 пружины 12 в канавке 15 разрушается. В результате чего указанный конец 14 пружины 12 ударным способом разрушает трубку 4 на участке уменьшения 18 толщины стенки (фиг.3), после чего выходное отверстие 2 корпуса 1 вскрывается и поток огнетушащей жидкости смывает остатки трубки 4 и другие, не удерживаемые элементы устройства, и происходит подача огнетушащей жидкости на очаг пожара. После разрушения трубки 4 свободный изогнутый конец 14 пружины 12, продолжая дальнейшее движение по траектории, описываемой радиусом R₁, в конце своего перемещения упирается в корпус 1 вне зоны орошения (фиг.4).

Одновременно при повышении температуры окружающей среды выше допустимой происходит аналогичное вскрытие других спринклеров, установленных на распределительном трубопроводе, тем самым осуществляется автоматическое включение установки пожаротушения.

Спринклер может быть использован для автоматического включения установок пожаротушения и позволяет снизить инерционность. Спринклер содержит корпус, дефлектор, запорный элемент, перекрывающий выходное отверстие корпуса, и термочувствительный элемент. Между запорным элементом и дефлектором заключено упорное средство в виде стеклянной трубки. Средство разрушения стеклянной трубки выполнено в виде пружины кручения, один изогнутый конец которой зафиксирован жестко по одну сторону стеклянной трубки на корпусе, а другой ее изогнутый конец зафиксирован в напряженном состоянии в канавке, выполненной в термочувствительном элементе, изготовленном в виде легкоплавкого замка, смонтированного на выносном кронштейне, жестко закрепленном на корпусе. При возникновении пожара и повышении температуры окружающей среды выше допустимой термочувствительный элемент разрушается в месте фиксации изогнутого конца пружины в канавке термочувствительного элемента. В результате этого указанный конец пружины ударным способом разрушает трубку на участке уменьшения толщины стенки, после чего выходное отверстие корпуса вскрывается и поток огнетушащей жидкости смывает остатки трубки и другие неудерживаемые элементы устройства, тем самым происходит подача огнетушащей жидкости на очаг пожара. После разрушения трубки указанный свободный изогнутый конец пружины, продолжая дальнейшее движение, в конце своего перемещения упирается в корпус вне зоны орошения. Спринклер имеет простую конструкцию и отвечает всем требованиям, предъявляемым к противопожарной технике, предназначенной для автоматического включения установок пожаротушения. 6 ил.

Спринклер, содержащий корпус, дефлектор, запорный элемент, перекрывающий выходное отверстие корпуса, заключенное между запорным элементом и дефлектором упорное средство, средство разрушения упорного средства и термочувствительный элемент, отличающийся тем, что средство разрушения упорного средства, выполненного в виде стеклянной трубки, выполнено в виде пружины кручения, один изогнутый конец которой зафиксирован жестко по одну сторону стеклянной трубки на корпусе, а другой ее изогнутый конец зафиксирован в напряженном состоянии в канавке, выполненной в термочувствительном элементе, изготовленном в виде легкоплавкого замка, смонтированного на выносном кронштейне, жестко закрепленном на корпусе.