АВТОНОМНОЕ УСТРОЙСТВО ПОЖАРОТУШЕНИЯ
AUTONOMOUS FIRE EXTINGUISHING DEVICE

Изобретение относится к противопожарной технике, а более конкретно к устройствам автоматического тушения пожаров посредством генерируемых при горении пиротехнического состава шашки газоаэрозольных ингибиторов горения, организованно направляемых в защищаемый объем, которые предназначены для использования на транспортных средствах, в складских и производственных помещениях.
Уровень данной области техники характеризует автономное устройство пожаротушения и сигнализации, описанное в изобретении RU 2003125939 А, А62С 37/08, опубл. 27.02.2005, Бюл. №6, которое по технической сущности и числу совпадающих признаков выбрано в качестве наиболее близкого аналога предложенному устройству.
Известное автономное устройство пожаротушения содержит импульсный пускатель, оснащенный термочувствительным элементом из материала с термомеханической памятью формы, который взаимодействует с электротехническим механизмом генерирования управляющего сигнала, передаваемого на контакты средства инициирования огнетушащего устройства.
Термочувствительный элемент представляет собой разомкнутое кольцо из никелида титана, которое установлено в проточке штока, нагруженного пружиной.
Особенностью этого термочувствительного разомкнутого кольца является возможность при нагреве принимать форму технологической переработки, когда зазор между концами кольца был заведомо больше диаметра головки штока, за которую он стопорится на корпусе, где шток, несущий на свободном конце постоянные магниты, аксиально установлен.
Постоянные магниты штока пускателя имеют возможность взаимодействия с катушкой индуктивности, вырабатывающей токовый сигнал управления, электрически связанной с контактами огнетушащего устройства.
Известное автономное устройство автоматически запускается в работу при повышении температуры помещения до соответствующей температуры, при которой было изготовлено разомкнутое кольцо, когда силами неупругой деформации кольцо из материала с памятью формы разжимается. При этом шток освобождается и пружиной перемещается в направлении катушки индуктивности.
От пересечения постоянными магнитами витков обмотки катушки индуктивности наводится ЭДС в форме электрического импульса тока, поступающего на контакты огнетушащего устройства, которое автоматически запускается в работу.
Недостатком известного автономного устройства пожаротушения является ограничение по использованию в среде высоких электрических полей, например в электровозах, трансформаторных подстанциях и проч., из-за несанкционированного срабатывания катушки намагничивания импульсного пускателя от наведенных токовых нагрузок, что недопустимо.
При этом известная конструкции электромагнитного механизма инициирования управляющего сигнала запуска в работу функционального огнетушащего средства сложна и требует прецизионной точности изготовления, наладки и профилактического обслуживания, что повышает потребительскую стоимость изделия.
Кроме того, при генерировании слабого и короткого сигнала управления требуется дополнительный усилитель для инициирования устройства пожаротушения.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является упрощение быстродействующей конструкции, пригодной для ручного использования по назначению.
Требуемый технический результат достигается тем, что в автономном устройстве пожаротушения, включающем источник ингибиторов горения, средство его инициирования в форме импульсного пускателя, содержащего подпружиненный шток, застопоренный посредством установленного в головной проточке разомкнутого кольца из материала с термомеханической памятью формы, согласно изобретению на торце штока закреплено накольное жало, взаимодействующее с капсюлем-воспламенителем, размещенным в монтажной сопловой втулке, сообщающейся с канальной пиротехнической шашкой, генерирующей при горении функциональный аэрозоль, закрытой с противного торца диафрагмой с распределенными выпускными отверстиями, перекрытыми сгорающей мембраной.
Другой особенностью устройства по изобретению является то, что на сопловой втулке соосно смонтированы трубчатые корпус, несущий импульсный пускатель, и оболочка генератора функционального аэрозоля.
Отличительные признаки предложенного технического решения сформировали простое и высоконадежное автономно действующее устройство, представляющее собой компактный генератор огнетушащего аэрозоля, струйно выбрасываемого через торцевую диафрагму для локального подавления очагов возгорания, которое возможно применять вручную с прямым воздействием на пламя, включая труднодоступные места и узины в охраняемом помещении.
Устройство по изобретению характеризуется высокой функциональной надежностью за счет создания посредством мембраны, перекрывающей выпускные отверстия диафрагмы, изолированного объема генератора, чем предотвращается доступ атмосферной влаги к пиротехнической шашке и капсюлю-воспламенителю, длительно сохраняющим работоспособность, а также обеспечивается быстродействие по инициированию воспламенения пиротехнической шашки посредством «стреляющего» механизма.
Размещение капсюля-воспламенителя в сопловой втулке направлено на практически мгновенную передачу тепловой энергии формируемого при его срабатывании форса пламени на всю развитую поверхность пиротехнической шашки для интенсификации ее воспламенения и стабильного горения, результатом чего является конечная цель - максимально быстрое создание заданной концентрации ингибиторов горения в охраняемом ограниченном объеме пультов управления приборных шкафов, электронных блоков и т.п.
При этом резьбовая втулка служит базовым опорным элементом для соосного крепления трубчатых оболочки генератора и корпуса инициирующего механизма, формируя компактное самодостаточное устройство автономного и автоматического действия.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы.
На чертеже изображено в продольном разрезе предложенное автономное устройство для объемного тушения пожара.
Автономное устройство для объемного тушения пожара по настоящему изобретению содержит соосно скрепленные через резьбовую втулку 1 трубчатую оболочку 2, несущую генератор 3 функционального аэрозоля, и корпус 4 в форме стакана диаметром под кисть руки человека импульсного пускателя 5.
Во втулке 1 установлен капсюль-воспламенитель 6, сообщающийся с соплом 7, направленным на открытый торец канальной пиротехнической шашки 8, смонтированной в корпусе 2 генератора 3.
При горении пиротехнической шашки 8 образуется функциональный аэрозоль, содержащий газообразные и конденсированные ингибиторы горения.
На дне корпуса 2 установлена диафрагма 9 с распределенными выпускными отверстиями 10, которые перекрыты сгорающей мембраной 11.
Аксиально корпусу 4 пускателя 5 размещен шток 12, нагруженный пружиной 13 и оснащенный накольным жалом 14, расположенным на нижнем (по чертежу) торце для взаимодействия с капсюлем-воспламенителем 6.
Противный торец штока 12 выполнен с кольцевой проточкой 15, формообразущей головку 16, выступающую в служебном положении охранения над дном корпуса 4.
Это положение штока 12 фиксируется стопором 17, выполненным в виде разомкнутого кольца из никелида титана, материала с термомеханической памятью формы.
Зазор между концами кольца 17 выполнен под диаметр проточки 15, гарантированно меньше диаметра штока 12, то есть в сборе образуют геометрическое замыкание, в результате чего кольцо 17, опираясь на дно корпуса 4, удерживает за головку 16 шток 12 в крайнем верхнем относительно капсюля-воспламенителя 6 положении при сжатой пружине 13.
Нагруженный пружиной 13 шток 12 с жалом 14, удерживаемый во взведенном положении стопором 17, представляет собой так называемый «стреляющий механизм».
Функционирует автономное устройство для автоматического объемного пожаротушения следующим образом.
Предложенное устройство размещается в охраняемом помещении желательно направленным на возможный очаг возгорания.
Технологией изготовления определена температура обратной неупругой деформации кольцевого стопора 17, когда его концы имеют исходный зазор, превышающий диаметр штока 12, после чего при охлаждении в материале происходят мартенситные превращения, в результате чего рабочий зазор уменьшается адекватно диаметру проточки 15. При этом разомкнутое кольцо 17 сохраняет термомеханическую память формы полуфабриката, его переработки.
При возникновении пожара в охраняемом помещении, когда температура превысит заданный технологией изготовления разомкнутого кольца 17 уровень, она принимает форму памяти, то есть ее концы раздвигаются и выходят из замыкания с проточкой 15, освобождая шток 12.
Под действием сил упругости сжатой пружины 13 шток 12 динамично перемещается вниз (выстреливает), при этом накольное жало 14 инициирует капсюль-воспламенитель 6.
От срабатывания капсюля-воспламенителя 6 формируется форс пламени, который, расширяясь в сопле 7, поджигает открытую поверхность пиротехнической шашки 8.
Генерируемый при горении шашки 8 функциональный аэрозоль прожигает мембрану 11 и распределенными струями выбрасывается в охраняемый объем помещения, заполняя его.
Динамичное движение аэрозоля вызывает пульверизацию окружающего воздуха, который подсасывается внутрь потока аэрозоля и охлаждает его тонкие струи и, смешиваясь, разбавляет тушащую смесь.
При достижении в объеме необходимой концентрации ингибиторов горения очаг возгорания подавляется из-за разрыва цепных реакций окисления.
Предложенное устройство срабатывает автоматически и работает автономно, что упрощает его эксплуатацию, исключая монтаж коммуникаций и средств управления.
Дополнительным преимуществом предложенного устройства является возможность ручного применения по назначению, удерживая за холодный корпус 4 пускателя 5, действием направленных струй аэрозоля в очаг возгорания в закрытых стесненных объемах и узинах помещения, чем повышается эффективность пожаротушения оборудования, находящегося под напряжением.
Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.
Предложенные отличия автономного устройства пожаротушения, которые прямо не следуют из постановки технической задачи, не являются очевидными для специалиста по противопожарной технике.
Изготовление устройства по изобретению возможно на механосборочном производстве пиротехники серийно.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.
Натурные и стендовые испытания опытных образцов предложенного автономного устройства пожаротушения показали полную адекватность автоматического срабатывания импульсного пускателя при заданном уровне температуры и быстродействие мгновенного запуска генератора аэрозоля, пригодность для ручного пожаротушения, что позволяет рекомендовать его серийный выпуск для поставки заказчикам.
Предложенное техническое решение является универсальным, импульсный пускатель которого срабатывает от заданного превышения уровня температуры в охраняемом помещении, формируя тарированный форс пламени для поджига пиротехнической шашки практического ряда генераторов огнетушащего аэрозоля, с которым монолитно монтируется посредством резьбовой втулки, содержащей коммуникационное сопло для локализации факела воспламенительного форса пламени от стандартного капсюля.
Особенностью предложенной конструкции является возможность ручного направленного применения огнетушащего устройства, корпус пускателя которого выполняет функции рукоятки.
Устройство по изобретению характеризуется простой конструкцией надежного функционирования вне зависимости от внешних климатических условий.