ОГНЕТУШАЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2005 года по МПК A62C35/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к устройствам, генерирующим газоаэрозольную смесь ингибиторов горения, которые после инициирования вбрасываются в очаг возгорания для объемного тушения пожаров в замкнутых объемах.

Уровень техники характеризует устройство для тушения пожара, описанное в патенте RU 2071194 С1, А 62 С 31/00, 1996 г., которое содержит генерирующий газоаэрозольную смесь пиротехнический заряд с защитной оболочкой, размещенный внутри теплозащитной прослойки корпуса, выполненного из двух встречно скрепленных емкостей тарельчатой формы с зазором между их отбортовками, образующими кольцевое выходное сопло, соосно которому под скобой-рукояткой смонтирован узел воспламенения с предохранительной чекой.

Крепление частей корпуса позволяет регулировать геометрические параметры кольцевого выходного сопла для обеспечения адекватного изменения скорости выхода огнетушащей газоаэрозольной смеси.

Узел воспламенения имеет средство временной задержки воспламенения заряда для подготовки и осуществления ручного метания генератора в очаг возгорания.

Недостатком этого устройства является нестабильность горения пиротехнического заряда из-за того, что теплозащитная прослойка представляет собой насыпной порошок абляционного материала, эндотермически разлагающегося под воздействием температуры горения заряда, и которая просыпается в верхней части на заряд, где физически перекрывает зону горения и химически дестабилизирует горение ингибирующим действием продуктов реакции.

При этом нарушается теплозащита корпуса, который разогревается до температуры, превышающей температуру воспламенения органических соединений материалов, на которых лежит вброшенный генератор. Также возможем прорыв горячей газоаэрозольной смеси через прожоги корпуса, что является источником вторичных возгораний, проплавлений, короблений и иных негативных проявлений, усугубляющих действие пожара.

Поэтому функциональная надежность указанного аналога неудовлетворительная.

Кроме того, производительность генерирования тушащей смеси при регрессивном горении заряда низкая, что увеличивает время достижения тушащей концентрации в защищаемом объеме, то есть продлевает разрушающее действие огня развивающегося пожара.

Отмеченные недостатки устранены в метательном огнетушащем устройстве по патенту России 2164809, кл. А 62 С 19/00, 2001 г., выбранном в качестве наиболее близкого аналога по числу совпадающих признаков и технической сущности, которое содержит генератор аэрозоля, включающий две пиротехнические шашки, укрепленные посредством теплозащитных гипсовых прослоек во встречно смонтированных частях корпуса тарельчатой формы, имеющих отбортовки, образующие кольцевое выходное сопло, и терочный узел воспламенения с чекой.

Выполнение пиротехнического заряда из двух разделенных поперечным зазором частей в четыре раза повысило производительность дымообразования, что ускорило достижение тушащей концентрации в защищаемом объеме.

Свободный объем корпуса, разделяющий две части заряда, дополнительно выполняет функции ресивера, где накапливаются продукты горения пиротехнического состава шашек, происходит их перемешивание с выравниванием давления для всестороннего распределения тушащей смеси через кольцевое сопло в защищаемый от пожара объем.

При этом газоаэрозольная тушащая смесь внутри генератора более эффективно охлаждается до температуры на выходе ниже температуры воспламенения органических веществ (около 300°С).

Выполнение несущих теплозащитных прослоек корпуса из строительного гипса, который изменяет агрегатное состояние от раствора при формировании устройства до твердого монолита в готовом виде, упрощает технологию сборки генератора, обеспечивает жесткое неизменное при эксплуатации крепление шашек в корпусе и стабилизирует горение их пиротехнического состава.

Выпаривание связанной гипсом воды обеспечивает снижение температуры тушащей смеси на выходе генератора и разбавление их дополнительным экологически чистым ингибитором горения.

Размещение обеих пиротехнических шашек с поперечным сквозным зазором, сопряженным с отбортовками тарельчатых емкостей корпуса, обеспечивает их воспламенение от общего соосного узла инициирования и равномерное двухстороннее торцевое горение с повышенной скоростью генерирования тушащей смеси.

Однако недостатком известного огнетушащего устройства является ограничение использования только ручным инициированием и активным метанием генератора человеком, то есть его невозможно применить для пассивной противопожарной охраны помещения с автоматическим запуском при возникновении пожара.

Кроме того, эффективность пожаротушения снижается из-за субъективного фактора, инерционной временной паузы от сигнала срабатывания пожарных извещателей до запуска генератора, с учетом задержки до метания генератора в очаг пожара.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение области применения метательного огнетушащего устройства в автоматическом режиме с более мобильным запуском в работу.

Требуемый технический результат достигается тем, что в огнетушащем устройстве, содержащем генератор аэрозоля, включающий две пиротехнические шашки, укрепленные

посредством теплозащитных гипсовых прослоек во встречно смонтированных частях корпуса тарельчатой формы, имеющих отбортовки, образующие кольцевое выходное сопло, и терочный узел воспламенения с чекой, согласно изобретению, чека узла воспламенения закреплена на стационарной крышке поворотного контейнера, несущего генератор, при этом контейнер с крышкой связаны между собой шарнирно, а с противной стороны скреплены с помощью как минимум двух тепловых замков, каждый из которых выполнен в виде нагруженного пружиной штока, подвешенного на стопоре из термочувствительного сплава "с памятью формы", обратимого изменения формы, причем тепловые замки настроены на разные температуры срабатывания, а стопор тепловых замков выполнен в виде кольца, прорезью установленного в радиальном пазу подпружиненного штока.

Отличительные признаки обеспечили решение поставленной технической задачи по автоматическому запуску в работу генератора от независимого дублированного срабатывания тепловых замков, настроенных на объективно заданные уровни температуры, характеризующие, в частности, задымление и возгорание в охраняемом помещении. При этом запуск происходит практически мгновенно, без потерь на время установленной задержки для ручного метания.

Конструкция генератора сравнительно с прототипом упростилась за счет исключения предохранительной рукоятки и схемы замедления в узле воспламенения.

Размещение генератора внутри поворотного контейнера, который в открытом положении представляет собой склиз, позволяет метать огнетушитель под действием сил гравитации самопроизвольно, без участия человека. При этом воздействием падающей массы генератора, посредством связанного с чекой, закрепленной на стационарной крышке контейнера, следствием чего является инерционное перемещение воспламенителя терочного типа, а в результате автоматически инициируется горение пиротехнических шашек.

Поворот контейнера в шарнире относительно неподвижной крышки в режиме дежурного охранения предотвращается двумя тепловыми замками, которые автоматически открываются от повышения температуры охраняемого объема до заданного уровня (для каждого теплового замка разного), в частности соответствующего задымленности и возгоранию.

Конструктивное выполнение тепловых замков характеризуется простотой и надежностью функционирования, основанном на использовании в качестве стопора для фиксирования нагруженного пружиной штока, установленного в его радиальном пазу разрезного кольца из термочувствительного сплава обратимого изменения формы ("с памятью формы").

Предложенное техническое решение расширяет технологические возможности использования кинетического импульса движения штока сработавшего теплового замка для синхронного срабатывания пожарного извещателя, информация которого служит для активного контроля охраняемого помещения.

Генератор по изобретению может быть выполнен не во взрывобезопасном исполнении, потому что его узел воспламенения по определению не может инициировать взрыв, так как срабатывает уже после возникновения пожара. Это снижает потребительскую стоимость системы противопожарной защиты охраняемого помещения.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, то есть получения не суммы эффектов признаков, а эффекта их суммы.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение не следует явным образом для специалиста - пожарного, доказал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления самовзводного метательного огнетушащего устройства можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Предлагаемое огнетушащее устройство включает собственно генератор 1 аэрозоля, установленный в поворотном контейнере 2, который посредством шарнира 3 связан со стационарно закрепленной на опоре охраняемого объема его крышкой 4. Контейнер 2 и крышка 4 с противной от шарнира 3 стороны геометрически замкнуты между собой посредством двух тепловых замков 5 и 6, каждый из которых выполнен в виде нагруженного пружиной 7 поперечно установленного штока 8, подвешенного на разрезанном стопорном кольце 9, выполненном из термочувствительного сплава "с памятью", то есть обратимого изменения формы.

Функциональный термочувствительный сплав обратимого изменения формы под действием тепла подвержен термоупругому превращению к форме, которую задали при изготовлении кольца 9, нагретого до этой температуры, а именно с прорезью большего размера, чем диаметр штока 8. При охлаждении кольца 9 до нормальной температуры происходит обратный процесс деформации (8-10%), при которой прорезь кольца 9 уменьшается до диаметра посадочного места в радиальном пазу штока 8.

В описываемом примере кольца 9 тепловых замков 5 и 6 настроены на температуру срабатывания 90 и 120°С соответственно, как того требует НПБ 88-2001.

Корпус генератора 1 выполнен из двух идентичных емкостей 10 тарельчатой формы с отбортовками 11, которые расположены встречно и скреплены болтами через промежуточные мерные шайбы (условно не показаны), которые формируют кольцевое выходное сопло 12.

В каждой емкости 10 посредством несущей термозащитной прослойки 13 из строительного гипса закреплена пиротехническая шашка 14. поверхность которой покрыта защитной оболочкой от воздействия атмосферной влаги, в частности лаковой.

Соосно соплу 12, которое закрыто предохранительной пленкой 15, на корпусе генератора 1 закреплен узел 16 воспламенения терочного типа, который посредством шнура 17 связан с чекой 18, закрепленной на стационарной крышке 4 поворотного контейнера 2.

После установки и монтажа генератора 1 внутри контейнера 2 последний поворачивают относительно шарнира 3 и совмещают со стационарной крышкой 4. При этом в посадочные отверстия совмещенных фланцев контейнера 2 и крышки 1, сжимая пружину 7, снизу устанавливают шток 8 каждого теплового замка 5 и 6 таким образом, чтобы сверху фланца крышки 4 выступал радиальный паз штоков 8.

Затем стопорные кольца 9 из термочувствительного сплава прорезью закрепляют в радиальном пазу каждого штока 8, чем осуществляется геометрическое и силовое замыкание фланцев контейнера 2 и крышки 4, фиксирующее закрытое положение контейнера 2 на стационарной крышке 4 с расположенным внутри генератором 1, готовым к автономному действию по основному назначению.

Работает устройство следующим образом. При повышении температуры в охраняемом объеме до температуры 90°С, что соответствует задымлению или локальному технологическому перегреву, срабатывает тепловой замок 5, который взаимодействует с чувствительным элементом извещения для активной ревизии обстановки в охраняемом объеме и соответствующих действий.

Термочувствительный сплав "с памятью формы" кольца 9 замка 5 при этом тепловую энергию превращает в механическую работу деформации, при которой прорезь кольца 9 увеличивается до размера, большего, чем диаметр штока 8. В результате под действием пружины 7 свободный от геометрического зацепления с кольцом 9 шток 8 удаляется из отверстий фланцев контейнера 2 и крышки 4, которые удерживаются тепловым замком 6.

При нарастании температуры в защищаемом объеме до 120°С аналогично вышеописанному срабатывает тепловой замок 6, в результате чего контейнер 2 освобождается и под действием гравитационных сил автоматически поворачивается вокруг оси шарнира 3.

Генератор 1, автоматически ускоряясь, скользит по наклоненному контейнеру 2 и свободно падает в очаг возгорания. При этом жестко закрепленный на шнуре 17 воспламенитель узла 16 тормозится и инерционно от трения срабатывает, передавая тепловой импульс через зазор между отбортовками 11 на пиротехнический состав шашек 14, от горения которого образуется огнетушащий аэрозоль, выбрасываемый во всех направлениях через кольцевое сопло 12 в очаг пожара. Предохранительная пленка 15 беспрепятственно сгорает практически мгновенно.

Генерируемая газоаэрозольная смесь ингибиторов горения заполняет защищаемый объем и подавляет пожар автоматически, без участия человека.

Механическая прочность генератора 1 обеспечивает надежное функционирование при тройных динамических перегрузках удара при падении.

Симметричная форма корпуса 10 допускает произвольную ориентацию генератора 1 после падения из контейнера 2, что не отражается на эффективности пожаротушения.

Предложенное огнетушащее устройство предназначено для автоматической защиты от пожара удаленных помещений, длительно не обслуживаемых, преимущественно трансформаторные подстанции, электрощитовые, склады ГСМ и т.п.

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к устройствам, генерирующим газоаэрозольную смесь игибиторов горения, которые после инициирования вбрасываются в очаг возгорания для объемного тушения пожаров в замкнутых объемах. Огнетушащее устройство содержит генератор аэрозоля, включающий две пиротехнические шашки, укрепленные посредством теплозащитных гипсовых прослоек во встречно смонтированных частях корпуса тарельчатой формы, имеющих отбортовки, образующие кольцевое выходное сопло, и терочный узел воспламенения с чекой. Новым является то, что чека узла воспламенения закреплена на стационарной крышке поворотного контейнера, несущего генератор, при этом контейнер с крышкой связаны между собой шарнирно, а с противной стороны скреплены с помощью как минимум двух тепловых замков, каждый из которых выполнен в виде нагруженного пружиной штока, подвешенного на стопоре из термочувствительного сплава "с памятью", обратимого изменения формы, причем тепловые замки настроены на разные температуры срабатывания, а стопор теплового замка выполнен в виде кольца, прорезью установленного в радиальном пазу подпружиненного штока. Предложенное техническое решение обеспечило автоматический запуск в работу автономного генератора от независимого дублирования тепловых замков, настроенных на объективно заданные пороги температур срабатывания, в частности задымления и возгорания в охраняемом помещении. Изобретение расширяет технологические возможности, используя кинетический импульс срабатывания теплового замка для синхронного срабатывания пожарного извещателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Огнетушащее устройство, содержащее генератор аэрозоля, включающий две пиротехнические шашки, укрепленные посредством теплозащитных гипсовых прослоек во встречно смонтированных частях корпуса тарельчатой формы, имеющих отбортовки, образующие кольцевое выходное сопло, и терочный узел воспламенения с чекой, отличающееся тем, что чека узла воспламенения закреплена на стационарной крышке поворотного контейнера, несущего генератор, при этом контейнер с крышкой связаны между собой шарнирно, а с противной стороны скреплены с помощью как минимум двух тепловых замков, каждый из которых выполнен в виде нагруженного пружиной штока, подвешенного на стопоре из термочувствительного сплава “с памятью” обратимого изменения формы, причем тепловые замки настроены на разные температуры срабатывания, а стопор теплового замка выполнен в виде кольца, прорезью установленного в радиальном пазу подпружиненного штока.