Пожарный мини-робот с тонкораспыленной водой высокого давления Российский патент 2024 года по МПК A62C3/00 A62C31/03 A62C37/00 

Изобретение относится к устройствам пожаротушения, а именно к пожарным стволам, ствольным пожарным роботам и роботизированным установкам пожаротушения.

Известны пожарные стволы, например, ручной пистолет-распылитель высокого давления HI-FOG® фирмы Marioff Corporation Oy, Финляндия, см. Каталог оборудования HI-FOG®, электронный ресурс: http://www.hifog.ru/ru/equipment-catalog-hi-fog.

Недостатком известных устройств является низкая дальность струи, обусловленная формированием тонкораспыленной воды в виде отдельных струек, диспергируемых из малых отверстий, имеющих низкую кинетическую энергию.

Известны роботизированные установки пожаротушения с применением тонкораспыленной воды под высоким давлением на базе пожарных роботов, например роботизированная установка пожаротушения РУП-10ПР-ЛСД-С60У-ИК-ТВ, см. п. 4.14 Защита объектов деревообрабатывающей промышленности в монографии Ю.И. Горбань. Пожарные роботы и ствольная техника в пожарной автоматике и пожарной охране. М.: Пожнаука, 2013, 352 с. (л.1).

Недостатком известных устройств является то, что повышение дальности привело к понижению дисперсности воды и, как следствие, к снижению эффективности тушения.

Наиболее близким по технической сути и конструктивному исполнению является пожарный мини-робот, см. патент № 2808264, который включает в себя пожарный ствол, установленный на стойке с фланцем, потоконаправляющие конструкции с приводами горизонтального и вертикального наведения, соединенные с насадком, состоящим из корпуса и тарельчатого сердечника со штоком, формирующим струю через кольцевой щелевой зазор, и втулки с приводом для регулирования угла распыливания струи, устройство обнаружения загорания и блок программного управления.

Недостатком данного устройства является то, что при достаточно высокой дальности струи не обеспечивается дисперсность воды, необходимая для эффективного тушения.

В основу изобретения поставлена задача создания пожарного мини-робота с тонкораспыленной водой (ТРВ), работающего под высоким давлением и с повышенными показателями по дисперсности и дальности подачи струи.

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве шток на выходе выполняют в виде головки с пазами, формирующими струи тонкораспыленной воды, расположенными по окружности головки, размещенной в корпусе насадка на выходе с минимальным зазором, соединенной с тарельчатым сердечником, образующим кольцевой щелевой зазор с торцом корпуса насадка.

Предложенное техническое решение позволяет повысить дисперсность и увеличить дальность струи при сохранении струйного истечения капель через отверстия, формирующие тонкораспыленную воду за счет применения механизма формирования распыленного потока с созданием технического вакуума за тарельчатым сердечником, создающего направленный сфокусированный поток тонкораспыленной воды высокой кинетической энергии и повышенной дальности.

Автору не известны устройства с отличительными признаками в соответствии с заявляемыми техническими решениями.

Изобретение отвечает требованиям новизны и положительного эффекта, а также критерию “существенные отличия”.

На фиг.1 представлен пожарный мини-робот ТРВ высокого давления.

Устройство включает в себя пожарный ствол 1, установленный на стойке с фланцем 2, потоконаправляющее шарнирное соединение 3 с приводом 4 для наведения струи в горизонтальной плоскости, соединенное с потоконаправляющим шарнирным соединением 5 с приводом 6 для наведения струи в вертикальной плоскости, соединенное с насадком 7, состоящим из корпуса насадка 8 и тарельчатого сердечника 9 со штоком 10 и втулки 11 для регулирования угла распыливания струи с приводом 12, устройство обнаружения загорания и блок программного управления (не показано). Шарнирные соединения 3, 5 пожарного ствола 1 высокого давления могут быть выполнены, например, из унифицированных шарнирных угловых соединений высокого давления типа GG90 фирмы Tubes International. Шток 10 на выходе выполняют в виде головки 13 с пазами 14, формирующими струи тонкораспыленной воды, расположенными по окружности головки 13, размещенной в корпусе насадка 8 на выходе с минимальным зазором, соединенной с тарельчатым сердечником 9, образующим кольцевой щелевой зазор 15 с торцом 16 корпуса насадка 8.

Устройство работает следующим образом. При поступлении сигнала о пожаре блок программного управления (на показано) включает приводы горизонтального и вертикального перемещения 4, 6, см. фиг.1, в режим кругового обзора, и устройство обнаружения загорания (на показано) производит поиск очага возгорания. При идентификации загорания и определении его координат приводами 4, 6 ствол 1 наводится на очаг возгорания. Подается команда на тушение, и вода поступает от пожарного трубопровода в пожарный ствол 1 через стойку с фланцем 2, потоконаправляющие шарнирные соединения 3, 5 на струеформирующий насадок 7. На участке между корпусом насадка 8 и головкой 13 через пазы 14 формируются струи тонкораспыленной воды, которые в кольцевом щелевом зазоре 15 формируются в поток распыленной воды, созданию которого способствует технический вакуум, возникающий за тарельчатым сердечником, создающий направленный сфокусированный поток ТРВ высокой кинетической энергии и повышенной дальности. При формировании струи реализуется несколько гидродинамических эффектов. На вылете струи в атмосферу появляется гидродинамический эффект диспергирования тонкораспыленной воды, ее дробления на мелкие капли, возникающий при контакте скоростного потока струи жидкости с воздухом. На выходе струи из насадка 7 возникает также гидродинамический эффект появления вакуума в зоне за тарельчатым сердечником 9, который, в свою очередь, вызывает эффект кавитации, проявляющийся в виде схлопывающихся микроскопических пузырьков. В совокупности эти одновременно используемые гидродинамические эффекты образуют тонкораспыленную воду высокой дисперсности, сформированную в направленный поток высокой кинетической энергии, обеспечивающей повышенную дальность. Сформированная струя ТРВ подается на очаг возгорания строчным сканированием по площади очага по программе тушения от блока программного управления (не показано).

Предложенный пожарный мини-робот является эффективным автоматическим и дистанционно управляемым средством борьбы с пожарами, позволяющим направить поток огнетушащего вещества непосредственно на очаг загорания, обнаруженный в ранней стадии.

В отличие от известных, предложенный пожарный мини-робот позволяет получить повышенную дисперсность капель и повысить дальность струй ТРВ, что значительно повышает эффективность тушения на защищаемых объектах значительно большей площади.

Изобретение относится к области пожаротушения, а именно к пожарному роботу тушения тонкораспыленной водой высокого давления, который включает в себя пожарный ствол, установленный на стойке с фланцем, потоконаправляющие конструкции с приводами горизонтального и вертикального наведения, соединенные с насадком, состоящим из корпуса и тарельчатого сердечника со штоком, и втулки с приводом для регулирования угла распыливания струи, а также устройство обнаружения загорания и блок программного управления, при этом на выходе корпуса насадка шток выполнен в виде головки с пазами для формирования струй тонкораспыленной воды, расположенными по окружности головки, которая размещена в корпусе насадка с зазором, при этом головка соединена с тарельчатым сердечником, образующим кольцевой щелевой зазор с торцом корпуса насадка. Предложенное техническое решение позволяет повысить дисперсность и увеличить дальность струи при сохранении струйного истечения капель через отверстия, формирующие тонкораспыленную воду за счет применения механизма формирования распыленного потока, с созданием технического вакуума за тарельчатым сердечником, создающего направленный сфокусированный поток тонкораспыленной воды высокой кинетической энергии и повышенной дальности. 1 ил.

Пожарный робот тушения тонкораспыленной водой высокого давления, включающий в себя пожарный ствол, установленный на стойке с фланцем, потоконаправляющие конструкции с приводами горизонтального и вертикального наведения, соединенные с насадком, состоящим из корпуса и тарельчатого сердечника со штоком, и втулки с приводом для регулирования угла распыливания струи, а также устройство обнаружения загорания и блок программного управления, отличающийся тем, что на выходе корпуса насадка шток выполнен в виде головки с пазами для формирования струй тонкораспыленной воды, расположенными по окружности головки, которая размещена в корпусе насадка с зазором, при этом головка соединена с тарельчатым сердечником, образующим кольцевой щелевой зазор с торцом корпуса насадка.