МЕТАТЕЛЬНО ОГНЕТУШАЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2010 года по МПК A62C19/00 A62C13/22 

Предложенное изобретение относится к противопожарной технике, в частности к устройствам, генерирующим газоаэрозольную смесь ингибиторов горения, и предназначено для объемного тушения пожара в замкнутых помещениях путем ручного метания устройства в очаг пожара.

Уровень данной области техники характеризует огнетушащее устройство, описанное в патенте RU 2237503, А62С 13/22, 3/00, 2004 г., которое содержит узел инициирования (воспламенения), корпус, составленный из двух встречно скрепленных емкостей тарельчатой формы с зазором между их отбортовками, образующими кольцевое выходное сопло, и закрепленные в каждой емкости через теплозащитную прослойку из строительного гипса пиротехнические заряды, при горении генерирующие огнетушащую газоаэрозольную смесь.

Особенностью описанного устройства является выполнение узла инициирования в виде залитого клеящим воспламенительным составом резистора, помещенного между пиротехническими зарядами, диаметр которых в 1,7-2,5 раза меньше габаритного диаметра устройства, при этом отбортовки емкостей заполнены строительным гипсом, формируя дисковое футерованное сопло.

Воспламенение обеих частей заряда происходит из центра динамично, практически мгновенно по всей открытой поверхности торцов.

Площадь дискового сопла на выходе заметно превышает площадь критического сечения на его входе, что обеспечивает расширение тушащего потока при увеличении скорости истечения, что позволило смонтировать пиротехнические шашки заподлицо с футеровкой отбортовок емкостей корпуса.

Дополнительный эффект от футеровки отбортовок емкостей корпуса строительным гипсом заключается в том, что автоматически на всем протяжении дискового сопла тушащая газоаэрозольная смесь активно охлаждается контактно выпариваемой водой.

Однако продолжением достоинств является присущий недостаток: невозможность использования огнетушащего устройства в качестве метательной гранаты для первичного подавления очага пожара в закрытом объеме, с целью дальнейшего активного его тушения после сопутствующего снижения температуры в помещении.

Описанный массивный генератор огнетушащей смеси является стационарным и предназначен функционировать для автономного автоматического тушения очага возгорания от датчиков температуры или задымления.

Для ручного метания конструкция непригодна из-за балластного содержания теплозащитной прослойки и футеровки сопла строительным гипсом, низкой эффективности пожаротушения относительно малых пиротехнических зарядов и отсутствия средств ручного запуска в работу.

Отмеченные недостатки устранены в метательном огнетушащем устройстве по патенту RU 2164809, А62С 19/00, 2001 г., которое по назначению и числу совпадающих признаков выбрано в качестве наиболее близкого аналога предложенному.

Известное устройство содержит генерирующий газоаэрозольную смесь пиротехнический заряд, выполненный из двух частей, каждая из которых закреплена через несущую теплозащитную прослойку из строительного гипса в емкости тарельчатой формы, образующих корпус. Емкости корпуса скреплены встречно с зазором между их отбортовками, образующими кольцевое выходное сопло.

Под радиальной рукояткой-скобой соосно соплу смонтирован узел воспламенения терочного типа.

Свободный торец пиротехнических зарядов расположен ниже отбортовок, чем формируется ресивер для накопления и перемешивания генерируемой тушащей смеси, выравнивания давления перед равномерным струйным истечением по кругу в защищаемый объем.

Недостатком этого метательного огнетушащего устройства является неудовлетворительная эффективность основного действия при относительно низком коэффициенте наполнения из-за конструктивного расположения свободных торцов пиротехнических зарядов ниже отбортовок емкостей корпуса, необходимого для формирования ресивера, посредством которого организуется заданный термодинамический режим истечения тушащей газоаэрозольной смеси через примыкающее кольцевое выходное сопло.

Это на четверть уменьшает массу функционального пиротехнического заряда и, как следствие, защищаемый объем по заданному лимиту концентрации в нем газоаэрозольных ингибиторов горения.

Соосное выходному соплу расположение узла ручного воспламенения терочного типа (под скобой-рукояткой) неудобно в эксплуатации, для мобильного использования в экстремальной ситуации из-за ограниченного рабочего пространства.

Кроме того, устройство не герметично, что снижает функциональную надежность и срок службы, ограничивает область использования в условиях повышенной влажности атмосферы.

Пенопластовая прокладка между свободными торцами пиротехнических зарядов, необходимая для их изолирования в служебном обращении от атмосферной влаги, является физическим препятствием на пути распространения инициирующего теплового импульса от узла воспламенения, что, как минимум, не улучшает условий огнепередачи и воспламенения зарядов по всей поверхности торцевого горения.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности основного действия и функциональной надежности по назначению.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном метательном огнетушащем устройстве, содержащем корпус из двух емкостей тарельчатой формы, скрепленных встречно, при этом их отбортовки образуют кольцевое выходное сопло для генерируемой газоаэрозольной смеси при горении пиротехнических зарядов, установленных в каждой емкости корпуса через прослойку строительного гипса, и узел воспламенения, расположенный под радиальной рукояткой, согласно изобретению, узел воспламенения установлен в резьбовой втулке монтажной скобы, закрепленной соосно сквозному отверстию в емкости, перекрытому пенопластовой заглушкой и примыкающему к огнепередаточному наклонному каналу сообщения с зазором между свободными торцами пиротехнических зарядов, установленных заподлицо с отбортовками емкостей, при этом оба заряда автономно упакованы в полимерные пленочные чехлы, причем сопло сформировано посредством совмещения пуклей, выполненных на опорной поверхности отбортовок, а прослойки строительного гипса армированы металлической сеткой.

Отличительные признаки обеспечили стабильность мобильного удобного ручного инициирования работы устройства, заметное увеличение функциональной надежности, технологическую доступность структурных элементов для регламентных работ: профилактического осмотра и ремонта.

Крепление на одной из емкостей корпуса монтажной скобы с резьбовой втулкой под установку узла воспламенения создает смещение в его расположении под рукояткой - ниже выходного кольцевого сопла, что обеспечивает доступность узла воспламенения для ручного инициирования и освобождает рукоятку для беспрепятственного захвата кистью руки в экстремальной ситуации для метания генератора в очаг пожара.

Размещение узла воспламенения соосно сквозному отверстию в емкости корпуса обеспечивает конструктивное единство цепи огнепередачи форса пламени к свободным торцам пиротехнических зарядов, образующих технологический зазор.

Выполнение внутри наклонного пиротехнического канала, примыкающего к коммуникационному сквозному отверстию в емкости корпуса с одной стороны и поперечному зазору между свободными торцами обоих пиротехнических зарядов с другой стороны, предназначено для передачи огневого импульса от узла воспламенения при запуске на одновременный поджиг функциональных шашек по всей торцевой поверхности горения.

Установка пиротехнических зарядов заподлицо с отбортовками емкостей корпуса формирует при запуске в работу общий, равного проходного сечения, газовод в зазоре между свободными торцами зарядов, совмещенный с кольцевым выходным соплом, способствуя беспрепятственному, практически одновременному по всей поверхности, стабильному воспламенению обоих пиротехнических зарядов.

Упаковка пиротехнических зарядов в пленочный полимерный чехол создает их автономную герметичность и позволяет выполнить технологический зазор между свободными торцами пиротехнических зарядов открытым для динамического распространения теплового инициирующего импульса.

Механически прижатая пенопластовая заглушка между узлом воспламенения и емкостью корпуса обеспечивает изолирование коммуникационного разъема огнепередаточного наклонного канала по сквозному отверстию в емкости.

Распределенные на отбортовках пукли мерной высоты при совмещении соосных отверстий в них под крепеж при сборке обеих емкостей корпуса автоматически образуют кольцевое выходное сопло заданного проходного сечения (величину зазора между зарядами), без применения дополнительных средств.

Оснащение теплозащитной прослойки из строительного гипса арматурной сеткой существенно повышает ее динамическую прочность (до 5g) и функциональность по назначению при дистанционном метании устройства, а также несущую монолитность генератора огнетушащей смеси в целом.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.

Сущность предложенного изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративную цель и не ограничивают объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертежах изображено:

на фиг.1 - вид на устройство снизу;

на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

В тарельчатой формы металлических емкостях 1 корпуса устройства установлены пиротехнические заряды 2, помещенные в пленочный (0,3 мм) двойной полиэтиленовый чехол 3.

Каждый заряд 2 с емкостью 1 (фиг.2) скреплен посредством теплозащитной прослойки 4 из строительного гипса (ГОСТ 125-79), которая по условиям эксплуатации может быть армирована металлической сеткой 5 (№8-0,1 по ГОСТ 533-67).

Емкости 1 корпуса соединены между собой встречно посредством болтового крепежа 6, смонтированного в отверстиях пуклей 7, выполненных на опорных поверхностях отбортовок 8 каждой емкости 1.

Суммарная высота совмещенных пуклей 7 составляет ширину поперечного зазора 9 между свободными торцами зарядов 2, расположенными на одном уровне с отбортовками 8 (заподлицо), и формирует проходное сечение кольцевого выходного сопла 10.

В поперечном зазоре 9 на двух болтах 6 крепежа закреплена радиальная рукоятка 11 (фиг.1).

Под рукояткой 11 на нижней по чертежу (фиг.1 и 2) емкости 1 закреплена скоба 12 с резьбовой втулкой 13, в которую вкручен узел 14 воспламенения, соосно коммуникационному сквозному отверстию 15 в емкости 1.

Отверстие 15 (фиг.2) перекрыто пенопластовой заглушкой 16, прижатой вкрученным узлом 14 воспламенения.

К коммуникационному отверстию 15 примыкает наклонный огнепередаточный канал 17 сообщения, выполненный в пиротехническом заряде 2, который выходит на свободную его торцовую поверхность, то есть в поперечный зазор 9.

Канал 17 формируют при прессовании заряда 2 и заливке строительного гипса на сборке посредством установки технологического знака.

Торец пенопластовой заглушки 16 покрыт защитным слоем лака, предотвращающим проникновение атмосферной влаги внутрь устройства.

При сборке пиротехнический заряд 2 устанавливают на дно емкости 1, где находится армирующая металлическая сетка 5 в слое раствора строительного гипса, и с усилием внедряют его до совмещения свободного торца с отбортовкой 8 заподлицо.

Затем в зазор между пиротехническим зарядом 2 и боковой поверхностью емкости 1 заливают раствор строительного гипса, при застывании которого формируется несущая теплозащитная прослойка 4, связывающая структурные элементы в монолитное конструкционное единство.

Далее подготовленные две сборки комплекта соединяют встречно, совмещая их пукли 7 на отбортовках 8, и скрепляют крепежными болтами 6, на двух из которых предварительно монтируют рукоятку 11.

Перед метанием устройства («гранаты») вручную инициируется узел 14 воспламенения, форсом пламени которого прожигается пенопластовая заглушка 16

Узел 14 воспламенения снабжен средством временной задержки инициирования горения пиротехнических зарядов 2 длительностью, достаточной для подготовки и доставки устройства в очаг пожара.

За рукоятку 11 устройство вручную с размаха вбрасывают в объем горящего помещения через проем окна, двери, которые затем захлопывают.

Тепловой импульс далее по наклонному каналу 17 передается в зазор 9, где воспламеняются пиротехнические заряды 2 с открытых торцовых поверхностей практически мгновенно.

При горении пиротехнических зарядов 2 генерируется газоаэрозольная смесь ингибиторов горения, которая струйным расширяющимся потоком распространяется через кольцевое сопло 10 в защищаемый объем, где подавляется очаг возгорания.

Выпаривание связанной гипсом прослоек 4 воды обеспечивает разбавление тушащей смеси дополнительным экологически чистым ингибитором горения и снижение ее температуры на выходе кольцевого сопла 10.

Струйное скоростное истечение генерированных газоаэрозольных продуктов обеспечивает инжекцию воздуха окружающей среды, чем дополнительно охлаждается и разбавляется поток, заполняющий объем защищаемого помещения и создающий огнетушащую концентрацию ингибиторов горения.

Предложенное устройство предназначено для использования в качестве первичного средства подавления огня до проведения разведки, в частности до обесточивания силовых электросетей, приборов и оборудования, после чего возможно тушение проливом воды из технических средств. Это дает оперативный мобильный выигрыш в борьбе с пожарами в закрытых объемах, например моторных отсеков, электрошкафах управления, салонах транспортных средств.

Прослойки 4 из строительного гипса имеют низкую теплопроводность, что полностью предотвращает теплопередачу на емкости 1 корпуса, который не разогревается и не может служить причиной вторичного возгорания в защищаемом объеме.

Предложенное метательное огнетушащее устройство характеризуется повышенной механической прочностью, конструкционной монолитностью, надежной термоизоляцией от горящих внутри пиротехнических зарядов, стабильной газодинамикой генерируемых газоаэрозольных продуктов в форме дисковой струи.

Натурные испытания опытных образцов метательного устройства подтвердили эффективность пожаротушения и его функциональную надежность, что позволяет рекомендовать заказчику промышленную поставку на эксплуатацию.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня данной области техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста-пожарного, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления метательных огнетушащих устройств в действующем производстве, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к устройствам, генерирующим газоаэрозольную смесь ингибиторов горения, и предназначено для объемного тушения пожара в замкнутых помещениях путем ручного метания устройства в очаг пожара. Устройство содержит корпус из двух емкостей тарельчатой формы, скрепленных встречно, при этом их отбортовки образуют кольцевое выходное сопло для генерируемой газоаэрозольной смеси при горении пиротехнических зарядов, установленных в каждой емкости корпуса через прослойку строительного гипса, и узел воспламенения, расположенный под радиальной рукояткой. Узел воспламенения установлен в резьбовой втулке монтажной скобы, закрепленной соосно сквозному отверстию в емкости, перекрытому пенопластовой заглушкой и примыкающему к огнепередаточному наклонному каналу сообщения с зазором между свободными торцами пиротехнических зарядов, установленных заподлицо с отбортовками емкостей. Оба заряда автономно упакованы в полимерные пленочные чехлы, причем сопло сформировано посредством совмещения пуклей, выполненных на опорной поверхности отбортовок, а прослойки строительного гипса армированы металлической сеткой. Технический результат - повышение эффективности действия и надежности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Метательное огнетушащее устройство, содержащее корпус из двух емкостей тарельчатой формы, скрепленных встречно, при этом их отбортовки образуют кольцевое выходное сопло для генерируемой газоаэрозольной смеси при горении пиротехнических зарядов, установленных в каждой емкости корпуса через прослойку строительного гипса, и узел воспламенения, расположенный под радиальной рукояткой, отличающийся тем, что узел воспламенения установлен в резьбовой втулке монтажной скобы, закрепленной соосно сквозному отверстию в емкости, перекрытому пенопластовой заглушкой и примыкающему к огнепередаточному наклонному каналу сообщения с зазором между свободными торцами пиротехнических зарядов, установленных заподлицо с отбортовками емкостей, при этом оба заряда автономно упакованы в полимерные пленочные чехлы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сопло сформировано посредством совмещения пуклей, выполненных на опорной поверхности отбортовок.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прослойки строительного гипса армированы металлической сеткой.