АВТОНОМНОЕ УСТРОЙСТВО ПОЖАРОТУШЕНИЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ Российский патент 2005 года по МПК A62C37/08 

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к автоматическим устройствам сигнализации о пожарной обстановке и последующим мерам пожаротушения, и может быть использовано для противопожарной защиты удаленных редко посещаемых объектов.

Уровень техники.

Известна установка импульсного пожаротушения, содержащая устройство распыления вещества, включающее ствол, и стреляющее приспособление, включающее камеру сгорания, затворный узел, ударно-спусковой механизм (Заявка на выдачу патента РФ №2000111626, МПК А 62 С 19/00, 2002 (аналог)).

Наиболее близким к заявляемому по совокупности признаков является автономное устройство пожаротушения, содержащее корпус с закрепленными на нем приемниками излучения, каждый из которых выполнен в виде параболического зеркального отражателя, в фокальной плоскости которого установлен термочувствительный элемент из материала с термомеханической памятью формы в виде изогнутой пластины, при этом пластины механически связаны с электровыключателями и поршнями, перекрывающими пневмосистему подачи пожарогасящей среды, поворотные сопла-патрубки подачи пожарогасящей среды в зону возгорания и электрически связано с электровыключателем силовой электросети пожароопасного объекта и электроцепью пожарной сигнализации (Патент РФ №2198007, МПК А 62 С 37/08, 2003 (прототип)).

Сущность изобретения

При создании изобретения решалась задача расширения арсенала автономных устройств пожаротушения и сигнализации.

Технический результат заключается как в расширении арсенала автономных устройств пожаротушения и сигнализации, так и в исключении ложных срабатываний.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что автономное устройство пожаротушения и сигнализации, содержащее термочувствительные элементы из материала с термомеханической памятью формы, согласно изобретению снабжено двумя парами соединенных одноименными полюсами постоянных магнитов, каждая из которых размещена в соответствующем корпусе, закреплена на соответствующем нагруженном в ее сторону, имеющем головку штоке из немагнитного материала и установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей катушкой индуктивности, расположенной в магнитопроводной опоре, и двумя соответствующими парам постоянных магнитов блоками герконов, каждый из которых установлен с возможностью попадания его герконов в зону действия соответствующей пары постоянных магнитов, при этом каждый из нормально разомкнутых контактов первого и второго герконов первого блока герконов соединен с одним из контактов катушки индуктивности второй пары постоянных магнитов, каждый из нормально разомкнутых контактов первого и второго герконов второго блока герконов соединен с одним из контактов катушки индуктивности первой пары постоянных магнитов, выходы первых и вторых герконов попарно подсоединены к контактам огнетушителя, причем каждый из третьих герконов блоков встроен через нормально замкнутый контакт и выход в один из шлейфов, а каждый из термочувствительных элементов установлен в соответствующем корпусе с возможностью освобождения охватываемой им головки соответствующего штока.

При этом согласно изобретению термочувствительный элемент из материала с термомеханической памятью формы выполнен из никелида титана в виде разомкнутого кольца.

При этом согласно изобретению головка штока имеет сквозное отверстие.

При этом согласно изобретению каждый из штоков снабжен предохранителем, установленным в сквозном отверстии головки штока.

При этом согласно изобретению предохранитель выполнен в виде шплинта.

При этом согласно изобретению корпус выполнен из термоустойчивого и ударопрочного материала, например из алюминия, стеклонаполненного полиамида и т.п.

При этом согласно изобретению магниты соединены северными полюсами.

При этом согласно изобретению шток нагружен пружиной, установленной в направляющих корпуса.

При этом согласно изобретению катушка индуктивности имеет каркас, выполненный из немагнитопроводного материала.

При этом согласно изобретению каркас катушки индуктивности дополнительно снабжен юбочкой.

Перечень фигур чертежей и иных материалов

Изобретение поясняется описанием конкретного примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, где на:

фиг.1 изображен общий вид автономного устройства пожаротушения и сигнализации и принципиальная схема соединения (в статике);

фиг.2 - вид устройства при срабатывании одного термочувствительного элемента;

фиг.3 - вид устройства при срабатывании двух термочувствительных элементов.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Автономное устройство пожаротушения и сигнализации содержит два термочувствительных элемента 1 и 2 из материала с термомеханической памятью формы, первую пару постоянных магнитов 3, размещенную в корпусе 4, закрепленную на нагруженном в ее сторону штоке 5 и установленную с возможностью взаимодействия с катушкой 6 индуктивности, расположенной в магнитопроводной опоре 7, вторую пару постоянных магнитов 8, размещенную в корпусе 9, закрепленную на нагруженном в ее сторону штоке 10 и установленную с возможностью взаимодействия с катушкой 11 индуктивности, расположенной в магнитопроводной опоре 12, первый блок 13 герконов, второй блок 14 герконов (фиг.1).

Каждый из термочувствительных элементов 1 и 2 изготовлен из материала с термомеханической памятью формы, например никелида титана, в виде, например, разомкнутого кольца.

Каждый из постоянных магнитов 3 первой пары и из постоянных магнитов 8 второй пары выполнен в виде толстостенного цилиндра, причем в каждой из пар постоянные магниты соединены одноименными полюсами, например северными.

Постоянные магниты 3 первой пары закреплены на штоке 5, а постоянные магниты 8 второй пары закреплены на штоке 10.

Каждый из штоков 5 и 10 представляет собой двухступенчатую ось, имеющую со стороны ступени большего диаметра головку 15, в которой выполнено сквозное отверстие 16 для размещения предохранителя 17.

Каждый из штоков 5 и 10 имеет шейку с коническим переходом к головке 15. Каждый из штоков 5 и 10 выполнен из немагнитного материала, например из латуни, бронзы и т.п..

Предохранитель 17 может быть выполнен в виде, например, шплинта.

Постоянные магниты закреплены на ступени меньшего диаметра соответствующего штока традиционным способом, например посредством шайбы и гайки.

Закрепленные на штоке 5 постоянные магниты 3 первой пары установлены с возможностью взаимодействия с катушкой 6 индуктивности.

Закрепленные на штоке 10 постоянные магниты 8 второй пары установлены с возможностью взаимодействия с катушкой 11 индуктивности.

Каждая из катушек 6 и 11 индуктивности выполнена в виде тора со сквозным отверстием в ее каркасе для прохода закрепленных на соответствующем штоке постоянных магнитов 3 первой пары и постоянных магнитов 8 второй пары.

Каждая из катушек 6 и 11 индуктивности имеет традиционный каркас, выполненный из немагнитопроводного материала, например из полиамида.

Каркас в верхней части может иметь юбочку 18 для предотвращения выхода постоянных магнитов за пределы катушки индуктивности и предотвращения перекоса штока как при сборке, так и при срабатывании термочувствительного элемента.

Каркас катушки индуктивности имеет полые цилиндрические выступы, которые служат для вывода входного и выходного концов провода соответствующей катушки индуктивности за пределы магнитопроводных опор.

Каждая из магнитопроводных опор 7 и 12 выполнена из стали, например электротехнической.

Каждая из магнитопроводных опор 7 и 12 выполнена в виде стакана, в дне которого выполнены отверстие для прохода закрепленных на соответствующих штоках 5 и 10 постоянных магнитов 3 первой пары и постоянных магнитов 8 второй пары, два отверстия для выхода полых цилиндрических выступов каркаса с входным и выходным концами провода соответствующей катушки 6 и 11 индуктивности и два отверстия под винты для крепления магнитопроводной опоры к фланцу соответствующего корпуса 4 или 9.

Каждая из размещенных в соответствующей магнитопроводной опоре 7 и 12 катушка индуктивности сверху зажата завальцованной крышкой.

Закрепленные на штоке 5 постоянные магниты 3 первой пары и магнитопроводная опора 7 с катушкой 6 индуктивности размещены в корпусе 4.

В верхней части корпуса 4, как в направляющих, размещена пружина 19, которой шток 5 нагружен в сторону постоянных магнитов 3 первой пары.

Закрепленные на штоке 10 постоянные магниты 8 второй пары и магнитопроводная опора 12 с катушкой 11 индуктивности размещены в корпусе 9.

В верхней части корпуса 9, как в направляющих, размещена пружина 20, которой шток 10 нагружен в сторону постоянных магнитов 8 второй пары.

Каждый из корпусов 4 и 9 выполнен в виде колпачка с двумя проушинами по нижнему торцу для крепления на фланце 21 (фиг.2) и с отверстием для прохода соответствующего штока в верхней его части.

Каждый из корпусов 4 и 9 имеет прорезь для фиксации расположенного вне корпуса соответствующего термочувствительного элемента 1 и 2, охватывающего головку 15 соответствующего штока и упирающегося в дно 22 прорези на корпусе (фиг.1).

Корпус 1 может быть выполнен из термоустойчивого и ударопрочного материала, например из алюминия, стеклонаполненного полиамида и т.п.

Снизу каждый из корпусов закрыт фланцем 21 с отверстием для обеспечения полного прохода закрепленными на соответствующем штоке постоянными магнитами соответствующей катушки индуктивности. Дно фланца может играть также и роль ограничителя движения хода штока.

Снизу под фланцем 21 корпуса имеется полость, в которую выходят соответственно традиционно выполненные контакты 23 и 24 катушки 6 индуктивности и контакты 25 и 26 катушки 11 индуктивности, и два канала для прохода проводов.

Один из размещенных на фланце 21 контактов соединен, например, посредством пайки с входным концом провода соответствующей катушки индуктивности, а выходной конец провода последней соединен с другим контактом через диод, который позволяет обеспечить направление тока в катушке только в одну сторону: от минуса к плюсу.

Под первой парой постоянных магнитов 3, размещенных в корпусе 4, расположен первый блок 13 герконов.

Под второй парой постоянных магнитов 8, размещенных в корпусе 9, расположен второй блок 14 герконов.

Каждый из блоков 13 и 14 выполнен в виде, например, трех отдельных герконов, закрепленных на соответствующей колодке. Каждый из блоков 13 и 14 может иметь собственный корпус (на чертеже не показан).

Каждый из блоков 13 и 14 установлен с возможностью попадания его герконов в зону действия соответствующей пары постоянных магнитов.

Таким образом, автономное устройство пожаротушения и сигнализации, содержащее термочувствительные элементы из материала с термомеханической памятью формы, снабжено двумя парами соединенных одноименными полюсами постоянных магнитов, каждая из которых размещена в соответствующем корпусе закрепленной на соответствующем нагруженном в ее сторону имеющем головку штоке из немагнитного материала и установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей катушкой индуктивности, расположенной в магнитопроводной опоре, и двумя соответствующими парам постоянных магнитов блоками герконов, каждый из которых установлен с возможностью попадания его герконов в зону действия соответствующей пары постоянных магнитов.

Нормально разомкнутый контакт первого 27 геркона первого блока 13 герконов соединен, например, с контактом 25 катушки 11 индуктивности второй пары постоянных магнитов 8, второй контакт 26 которой соединен с нормально разомкнутым контактом второго 28 геркона первого блока 13.

Нормально разомкнутый контакт первого 29 геркона второго блока 14 герконов соединен, например, с контактом 24 катушки 6 индуктивности первой пары постоянных магнитов 3, второй контакт 23 которой соединен с нормально разомкнутым контактом второго 30 геркона второго блока 14.

Выход первого 27 геркона первого блока 13 и, например, выход первого 29 геркона второго блока 14 подключены к контакту 31 огнетушителя, а выход второго 28 геркона первого блока 13 и выход второго 30 геркона второго блока 14 подключены к контакту 32 огнетушителя.

Таким образом, каждый из нормально разомкнутых контактов первого и второго герконов первого блока герконов соединен с одним из контактов катушки индуктивности второй пары постоянных магнитов, каждый из нормально разомкнутых контактов первого и второго герконов второго блока герконов соединен с одним из контактов катушки индуктивности первой пары постоянных магнитов, выходы первых и вторых герконов попарно подсоединены к контактам огнетушителя.

Третий 33 геркон первого блока 13 через нормально замкнутый контакт и выход встроен посредством традиционного наладочного сопротивления Rш1 в шлейф 1 пульта (пульт на чертеже не показан).

Третий 34 геркон второго блока 14 через нормально замкнутый контакт и выход встроен посредством традиционного наладочного сопротивления Rш2 в шлейф 2 этого же пульта (пульт на чертеже не показан).

Таким образом, каждый из третьих герконов блоков встроен через собственные нормально замкнутый контакт и выход в один из шлейфов.

В зависимости от объема помещения термочувствительные элементы 1 и 2, закрепленные в соответствующих корпусах 9, могут быть разнесены друг от друга, если их порог чувствительности одинаков, например, для каждого из них порядка 72°С, а могут быть расположены рядом друг с другом, если пороги их чувствительности различны, например у одного 72°С, а у другого - 93°С.

Автономное устройство пожаротушения и сигнализации работает следующим образом.

Для упрощения описания работы устанавливаем термочувствительные элементы с одинаковым порогом чувствительности, например 72°С.

Автономное устройство пожаротушения и сигнализации на месте установки подсоединяют к устройствам пожаротушения, например огнетушителям, и к шлейфам пожарной сигнализации.

После монтажа автономного устройства пожаротушения и сигнализации на месте его установки предохранители 17 вытаскивают из сквозных отверстий 16 головок 15 штока 5 и штока 10. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации “взведено”, т.е. перешло в дежурный режим.

При повышении температуры в зоне расположения одного из термочувствительных элементов, например 1 (фиг.2), до порога срабатывания или случайном ударе по термочувствительному элементу термочувствительный элемент 1, расходясь, освобождает головку штока 5, т.е. термочувствительный элемент установлен с возможностью освобождения охватываемой им головки соответствующего штока.

Закрепленная на штоке 5 пара магнитов 3, проходя сквозь катушку индуктивности 6, вырабатывает импульс тока, который доходит до разомкнутых контактов первого 29 и второго 30 герконов второго блока 14. По мере приближения пары магнитов 3 к первому блоку 13 в его поле попадают герконы первого блока 13. Происходит замыкание ранее разомкнутых контактов первого 27 и второго 28 герконов первого блока 13 и размыкание ранее замкнутого контакта третьего 33 геркона. В результате размыкания в цепи шлейфа 1 на пульте появился сигнал о срабатывании одного из термочувствительных элементов автономного устройства пожаротушения и сигнализации, при этом сама система пожаротушения в действие не приведена.

Если термочувствительный элемент 2 не срабатывает следом за первым, то система пожаротушения не включается, что и позволяет исключить ложное срабатывание системы пожаротушения, т.к. с точки зрения пожаротушения сигнал термочувствительного элемента 1 был “ложным”.

Если температура в зоне расположения термочувствительного элемента 2 повышается до порога срабатывания (фиг.3), то установленный с возможностью освобождения охватываемой им головки термочувствительный элемент 2, расходясь, освобождает головку 15 штока 10. Закрепленная на штоке 10 пара магнитов 8, проходя сквозь катушку индуктивности 11, вырабатывает импульс тока, который проходит через уже замкнутые контакты первого 27 и второго 28 герконов первого блока 13 и поступает на контакты 31 и 32 огнетушителя. Система пожаротушения приведена в действие.

По попадании герконов второго блока 14 в поле пары магнитов 8 происходит замыкание ранее разомкнутых контактов первого 29 и второго 30 герконов второго блока 14 и размыкание ранее замкнутого контакта третьего 34 геркона. В результате размыкания ранее замкнутого контакта третьего 34 геркона в цепи шлейфа 2 на пульте появился сигнал о срабатывании термочувствительного элемента 2 и автономного устройства пожаротушения в целом.

Заявленное автономное устройство пожаротушения и сигнализации отличается от известных тем, что оно является энергонезависимым, т.к. не требует дополнительных источников питания для запуска системы пожаротушения, а само вырабатывает импульс тока, достаточный для приведения в действие системы пожаротушения. В связи с этим заявленное устройство может быть использовано во взрывоопасных помещениях. Кроме того, заявленное автономное устройство пожаротушения и сигнализации может быть использовано для противопожарной охраны удаленных объектов, редко посещаемых персоналом, с выводом информации о возникшей пожарной ситуации на удаленный от объекта пульт противопожарной охраны.

Автономное устройство пожаротушения и сигнализации относится к противопожарной технике и может быть использовано для противопожарной защиты редко посещаемых объектов. Данное устройство позволяет исключить ложные срабатывания. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации содержит термочувствительные элементы из материала с термомеханической памятью формы. Оно снабжено двумя парами соединенных одноименными полюсами постоянных магнитов, каждая из которых размещена в соответствующем корпусе, закреплена на соответствующем нагруженном в ее сторону, имеющем головку штоке из немагнитного материала и установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей катушкой индуктивности, расположенной в магнитопроводной опоре, и двумя соответствующими парами постоянных магнитов блоками герконов, каждый из которых установлен с возможностью попадания его герконов в зону действия соответствующей пары постоянных магнитов. Каждый из нормально разомкнутых контактов первого и второго герконов первого блока герконов соединен с одним из контактов катушки индуктивности второй пары постоянных магнитов. Каждый из нормально разомкнутых контактов первого и второго герконов второго блока герконов соединен с одним из контактов катушки индуктивности первой пары постоянных магнитов. Выходы первых и вторых герконов попарно подсоединены к контактам огнетушителя. Каждый из третьих герконов блоков встроен через нормально замкнутый контакт и выход в один из шлейфов. Каждый из термочувствительных элементов установлен в соответствующем корпусе с возможностью освобождения охватываемой им головки соответствующего штока. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации, содержащее термочувствительные элементы из материала с термомеханической памятью формы, отличающееся тем, что оно снабжено двумя парами соединенных одноименными полюсами постоянных магнитов, каждая из которых размещена в соответствующем корпусе, закреплена на соответствующем нагруженном в ее сторону имеющем головку штоке из немагнитного материала и установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей катушкой индуктивности, расположенной в магнитопроводной опоре, и двумя соответствующими парам постоянных магнитов блоками герконов, каждый из которых установлен с возможностью попадания его герконов в зону действия соответствующей пары постоянных магнитов, при этом каждый из нормально разомкнутых контактов первого и второго герконов первого блока герконов соединен с одним из контактов катушки индуктивности второй пары постоянных магнитов, каждый из нормально разомкнутых контактов первого и второго герконов второго блока герконов соединен с одним из контактов катушки индуктивности первой пары постоянных магнитов, выходы первых и вторых герконов попарно подсоединены к контактам огнетушителя, причем каждый из третьих герконов блоков встроен через нормально замкнутый контакт и выход в один из шлейфов, а каждый из термочувствительных элементов установлен в соответствующем корпусе с возможностью освобождения охватываемой им головки соответствующего штока.2. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации по п.1, отличающееся тем, что термочувствительный элемент из материала с термомеханической памятью формы выполнен из никелида титана в виде разомкнутого кольца.3. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации по п.1, отличающееся тем, что головка штока имеет сквозное отверстие.4. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации по п.3, отличающееся тем, что каждый из штоков снабжен предохранителем, установленным в сквозном отверстии головки штока.5. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации по п.4, отличающееся тем, что предохранитель выполнен в виде шплинта.6. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен из термоустойчивого и ударопрочного материала.7. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации по любому из пп.1 и 6, отличающееся тем, что корпус выполнен из алюминия.8. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации по любому из пп.1 и 6, отличающееся тем, что корпус выполнен из стеклонаполненного полиамида.9. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации по п.1, отличающееся тем, что магниты соединены северными полюсами.10. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации по п.1, отличающееся тем, что шток нагружен пружиной, установленной в направляющих корпуса.11. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации по п.1, отличающееся тем, что катушка индуктивности имеет каркас, выполненный из немагнитопроводного материала.12. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации по п.11, отличающееся тем, что каркас катушки индуктивности выполнен из полиамида.13. Автономное устройство пожаротушения и сигнализации по любому из пп.1 и 11, отличающееся тем, что каркас катушки индуктивности дополнительно снабжен юбочкой.