ПОРТАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА Российский патент 2024 года по МПК A62C13/22 

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к ручным устройствам, генерирующим газоаэрозольную смесь ингибиторов горения, предназначенную для первичного подавления очагов пожара направленным потоком тушащей смеси.

Портативное устройство для тушения пожара предложенной конструкции предназначено для объемного, направленного аэрозольного тушения пожаров твердых и жидких горючих веществ, а также электрооборудования, в том числе находящегося под напряжением.

Уровень данной области техники характеризует ручной генератор огнетушащего аэрозоля описанный в патенте RU 2597580 С2 от 09.02.2015, А62С 13/22, который содержит функциональный заряд из пиротехнических шашек, последовательно установленных в полимерном или картонном корпусе трубчатой формы.

Между шашками и корпусом размещена термоизолирующая асбестовая трубка, опирающаяся через обтюратор на инертную массивную перемычку.

Корпус изнутри сопряжен с несущим хвостовиком, на который внатяг установлена рифленая рукоятка, до упора в корпус, диаметром под кисть руки человека.

С противной стороны на корпусе закреплен кожух, формирующий остронаправленный поток генерируемого аэрозоля при горении функционального заряда пиротехнических шашек.

Внутри кожуха расположена свободно перемещаемая цилиндрическая полая пробка, на торце которой закреплена терка.

Центральная пробка с кожухом жестко связаны посредством шплинта с кольцом выдергивания.

В диафрагме размещена примыкающая к верхнему торцу пиротехнической шашки функционального заряда огнепередаточная втулка, наполненная чувствительным к трению пиротехническим составом, избыток которого формообразует воспламентельную головку для взаимодействия с теркой.

Функционирует известный ручной генератор аэрозоля следующим образом.

Для приведения генератора в рабочее состояние его удерживают одной рукой за рукоятку, а другой - за кольцо выдергивают шплинт (чеку), освобождая пробку, снимая ступень предохранения в служебном обращении.

Затем свободную пробку с теркой на ее торце подают вдоль кожуха до упора в головку воспламенительного состава, после чего производят вращательное движение пробки, осуществляя чиркание терки касательно головки, после чего пробку извлекают из кожуха, а генератор направляют на очаг возгорания.

При этом чувствительный к трению состав головки воспламеняется и горит в огнепередаточной втулке, в конце которой локализована передача импульса тепловой энергии на пиротехнический состав шашки, который воспламеняется, обеспечивая тем самым устойчивое ее торцевое горение.

Газообразные продукты горения пиротехнической шашки струйно истекают через свободное сопловое отверстие втулки вовнутрь кожуха, где расширяются и перемешиваются, формируя направленный поток огнетушащего аэрозоля на очаг возгорания, в узины и иные труднодоступные места для активного воздействия на прерывание цепных окислительных реакций горения, исключающего образование активных радикалов, в результате чего при достижении тушащей концентрации ингибиторов горения очаг пожара подавляется.

Струя тушащей смеси вручную направляется непосредственно на очаг возгорания для эффективного локального воздействия и подавления очагов возгорания.

Недостатком данного генератора является наличие высокотемпературной струи аэрозоля и пламени, что может привести к сопутствующему ущербу материального имущества.

Отмеченный недостаток устранен в генераторе огнетушащего аэрозоля, описанном в патенте RU 2770196 С1 от 21.06.2021, А62С 13/22, который по числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному портативному устройству для тушения пожара.

Известный генератор содержит трубчатый корпус-рукоятку с крышкой, шашку из пиротехнического состава огнетушащего аэрозоля, терочный капсюль-воспламенитель с теркой и перфорированную диафрагму, расположенные внутри корпуса-рукоятки.

Особенностью предложенного технического решения является то, что терочный капсюль-воспламенитель установлен в направляющей трубке, закрепленной на перфорированной диафрагме, окна перфорации которой перекрыты металлической сеткой, а кольцевое пространство между трубкой и диафрагмой заполнено таблетками из легкогазифицирующегося вещества, например, оксалата аммония, продукты разложения которого обладают огнетушащим действием, при этом зазор между срезом трубки и шашкой составляет не менее ¼ внутренней полости корпуса-рукоятки, а расстояние от диафрагмы до среза корпуса - не менее ½ внутреннего диаметра этого корпуса.

Таблетки из легкогазифицирующегося вещества обеспечили эффективный отбор тепловой энергии газообразных продуктов горения шашки из пиротехнического состава.

Легкогазифицирующееся вещество, например оксалат аммония, выполняет несколько функций, с одной стороны охлаждает огнетушащий аэрозоль, образующийся при горении пиротехнического состава, и обеспечивает внутреннее пламягашение, а с другой, продукты разложения в частности, вода и углекислый газ, усиливают огнетушащий эффект аэрозоля.

Наличие металлической сетки усиливает эффект пламягашения в корпусе и исключает вылет вместе с высокодисперсным аэрозолем крупных фрагментов.

Зазор между срезом трубки и шашкой, составляющий не менее ¼ внутренней полости корпуса-рукоятки, образует свободный внутренний объем, выполняющий роль камеры смешения огнетушащего аэрозоля, где также завершаются процессы пламягашения.

Внутренний объем корпуса-рукоятки между диафрагмой и его срезом составляющий не менее ½ внутреннего диаметра этого корпуса помимо того, что в нем в транспортном положении (с установленной крышкой) располагается кольцо и шнур терки, формирует струю огнетушащего аэрозоля.

Недостатком известного генератора является неудовлетворительная надежность воспламенения пиротехнического состава при срабатывании капсюля-воспламенителя, из-за большого зазора между срезом трубки и шашкой, составляющего не менее ¼ внутренней полости корпуса-рукоятки.

Еще одним недостатком известного генератора является достаточно долгое время задействования устройства при его использовании из-за наличия двух действий - отвинчивания крышки и выдергивания шнура, инициирующего воспламенение шашки.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение функциональных возможностей портативного устройства для тушения пожара с высокой надежностью воспламенения пиротехнического состава и малого времени задействования устройства.

Требуемый технический результат достигается тем, что портативное устройство для тушения пожара содержит трубчатый корпус-рукоятку с крышкой, шашку из пиротехнического состава огнетушащего аэрозоля, терочный капсюль-воспламенитель с теркой, перфорированную и направляющую оболочки, соосно соединенные посредством контактной сварки, металлическую сетку, перекрывающую окна перфорации перфорированной оболочки, при этом пространство между перфорированной оболочкой и направляющей оболочкой заполнено гранулированным охладителем.

Особенностью предложенного технического решения является то, что терочный капсюль-воспламенитель установлен в канале трубки, которая внатяг закреплена на направляющей оболочке, при этом расстояние от терочного капсюля воспламенителя до шашки из пиротехнического состава огнетушащего аэрозоля составляет не более 1/4 по длине свободного объема устройства, а крышка корпуса-рукоятки выполнена из полимерного материала - термопластичного эластомера (например марки «Teplex 220») и соединена при помощи капроновой нити с терочным капсюлем- воспламенителем.

Шашка из пиротехнического состава огнетушащего аэрозоля покрыта термостойкой эмалью, исключающей нестационарное горение состава.

Крышка имеет удобный язычок для ее извлечения, выполненный из полимерного материала в виде полосы из материала крышки, обеспечивающий быстродействие при ее удалении из корпуса.

Устройство, выполненное с соотношением массы гранулированного охладителя к массе огнетушащего состава определяют в диапазоне от 0,2 до 0,5, что обеспечивает возможность значительного уменьшения доли охладителя по отношению к массе огнетушащего состава и одновременное снижение температуры стенок корпуса.

Гранулированный охладитель состоит из оксалата аммония или карбамида или аммофоса.

Отличительные признаки обеспечили высокую надежность воспламенения пиротехнического состава и малое время задействования устройства.

Трубка, закрепленная, внатяг на направляющей оболочке обеспечивает надежное воспламенение пиротехнического состава при срабатывании капсюля-воспламенителя, а указанное ограничение на размер зазора между срезом трубки и шашкой исключает возможность невоспламенения.

Удлиненный язычок на крышке позволяет легко извлекать ее из устройства одновременно задействуя посредством капроновой нитки капсюль-воспламенитель (в одно движение).

Термостойкая эмаль, покрывающая шашку из пиротехнического состава, исключает возможность нестационарного горения.

Заданное ограничение на отношение массы охладителя к массе огнетушащего состава позволяет добиться максимальной эффективности работы устройства.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная техническая задача решается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня данной области техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста противопожарной техники, показал, что она неизвестна, а с учетом возможности практического серийного изготовления портативного устройства для тушения пожара на действующем производстве, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом (фиг. 1), который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы изобретения. На чертеже изображено предложенное портативное устройство для тушения пожара.

В полости корпуса-рукоятки (1) размещена шашка (2) из пиротехнического состава.

Над шашкой (2) из пиротехнического состава при помощи стопорных колец (3) закреплена перфорированная оболочка (4), окна перфорации которой перекрыты металлической сеткой (5), и в которую при помощи точечной сварки соосно установлена направляющая оболочка (6).

На направляющую оболочку (6) внатяг установлена удлиненная трубка (7).

Кольцевое пространство между перфорированной оболочной и направляющей оболочкой заполнено таблетками (8) из легкогазифицирующегося вещества, например оксалата аммония, или карбомида, или амафоса. Таблетки при своем разложении от нагрева охлаждают проходящий через них аэрозоль.

Для предотвращения перемещения таблеток (8) относительной друг друга, они поджаты металлической сеткой (5), поджатие которой обеспечивается закаткой перфорированной оболочки (4).

В удлиненной трубке (7) расположен колпачок с терочным составом (9) выполненным, например, из бертолетовой соли, трехсернистой сурьмы и карбида циркония, и проходящая через него металлическая пружина (10) с хвостовиком, соединенным с отрезком вытяжного шнура (11) с крышкой (12).

На верхнюю часть корпуса-рукоятки надета внатяг крышка (12). Отверстие в верхней части крышки заполнено герметиком (13) любого типа, например силиконовым герметиком по ГОСТ Р 57400-2017.

Функционирует портативное устройство для тушения пожара следующим образом.

Для приведения портативного устройства для тушения пожара в действие, удерживая его за нижнюю часть корпуса-рукоятки (1) одной рукой, другой резким движением руки выдергивают крышку (12) за удлиненный язычок.

При этом за счет силы натяжения шнура (11), кинематически связывающего крышку с пружиной (10), пружина выдергивается и резким движением чиркает по терочному составу (9), вызывая инициирование воспламенения.

Огневым импульсом от терочного состава, проходящим через удлиненную трубку (7), воспламеняется шашка (2) из пиротехнического состава, образуя аэрозольную струю, проходящую через таблетки (8), которые отбирая тепло на разложение, снижают температуру аэрозоля.

Продукты аэрозолеобразования, проходящие через отверстия перфорированной оболочки (4), содержат частицы-ингибиторы, воздействующие на реакционную зону пламени и создающие химические связи препятствующие горению.

При работе устройства отсутствует искрение и пламя, температура аэрозольной струи не приводит к воспламенению материалов и не причиняет материальный ущерб.

Задействование устройства производят в одно движение при снятии крышки (12), что повышает его эффективность в экстремальных ситуациях.

В результате испытаний опытных образцов предложенной конструкции портативного устройства для тушения пожара установлено отсутствие отказов при задействовании устройства, а также простота его использования.

Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.

Предложенные отличия портативного устройства для тушения пожара не являются очевидными для специалиста по противопожарной технике, которые прямо не следуют из постановки технической задачи.

Изготовление совокупности структурных элементов предложенного портативного устройства для тушения пожара в их взаимосвязи в едином устройстве возможно осуществлять на действующем производстве пиротехнических изделий, что было подтверждено при изготовлении опытной партии данного устройства для тушения пожара.

Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к ручным устройствам, генерирующим газоаэрозольную смесь ингибиторов горения, предназначенную для первичного подавления очагов пожара направленным потоком тушащей смеси. Портативное устройство для тушения пожара содержит трубчатый корпус-рукоятку с крышкой, шашку из пиротехнического состава огнетушащего аэрозоля, терочный капсюль-воспламенитель с теркой. Перфорированная и направляющая оболочки соосно соединены посредством контактной сварки. Металлическая сетка перекрывает окна перфорации перфорированной оболочки. Пространство между перфорированной оболочкой и направляющей оболочкой заполнено гранулированным охладителем в виде таблеток из легкогазифицирующегося вещества. Терочный капсюль-воспламенитель установлен в канале трубки, закрепленной с натягом на направляющей оболочке и обеспечивающей расстояние от терочного капсюля-воспламенителя до шашки из пиротехнического состава огнетушащего аэрозоля не более ¹/₄ по длине свободного объема устройства. Крышка корпуса-рукоятки выполнена из полимерного материала и соединена при помощи капроновой нити с терочным капсюлем-воспламенителем. Достигается технический результат - повышение надежности воспламенения пиротехнического состава и сокращение времени задействования устройства. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Портативное устройство для тушения пожара, содержащее трубчатый корпус-рукоятку с крышкой, шашку из пиротехнического состава огнетушащего аэрозоля, терочный капсюль-воспламенитель с теркой, перфорированную и направляющую оболочки, соосно соединенные посредством контактной сварки, металлическую сетку, перекрывающую окна перфорации перфорированной оболочки, при этом пространство между перфорированной оболочкой и направляющей оболочкой заполнено гранулированным охладителем в виде таблеток из легкогазифицирующегося вещества, отличающееся тем, что терочный капсюль-воспламенитель установлен в канале трубки, закрепленной с натягом на направляющей оболочке и обеспечивающей расстояние от терочного капсюля-воспламенителя до шашки из пиротехнического состава огнетушащего аэрозоля не более ¹/₄ по длине свободного объема устройства, а крышка корпуса-рукоятки выполнена из полимерного материала и соединена при помощи капроновой нити с терочным капсюлем-воспламенителем.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шашка из пиротехнического состава огнетушащего аэрозоля покрыта термостойкой эмалью, исключающей нестационарное горение состава.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что крышка корпуса-рукоятки имеет язычок для ее извлечения, выполненный из полимерного материала.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отношение массы гранулированного охладителя к массе огнетушащего состава находится в диапазоне от 0,2 до 0,5.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что гранулированный охладитель состоит из оксалата аммония, или карбамида, или аммофоса.