ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОЕ ОКНО

Полезная модель относится к области взрывобезопасности, а именно к устройствам, понижающим негативные действия взрыва газопаровоздушных смесей (ГПВС).
Устройство предназначено для легкораспашных и легкосбрасываемых светопрозрачных конструкций, применяемых на взрывоопасных объектах с целью исключения нарастания избыточного давления внутри помещения во время аварийного взрыва ГПВС.
Устройство обеспечивает надежное запирание оконной конструкции при использовании его в штатном режиме и мгновенное раскрывание конструкции в случае опасного нарастания давления внутри помещения. При этом устройство не имеет искрящих частей, что исключает создание потенциальной опасности самим устройством.
Устройство является светопрозрачной оконной конструкцией, имеющей несущую (основную) и сбрасываемую (распашную) рамы, с одним либо несколькими взрывопредохраняющими элементами, каждый из которых содержит постоянный магнит 1, катушку индуктивности 2 с сердечником 3 из феррита либо другого ферромагнитного материала, схему импульсного питания 4 и датчик (датчики) давления 5. Основным компонентом схемы импульсного питания является конденсаторная емкость, запас энергии которого, в случае взрыва ГПВС, разряжается через катушку индуктивности 2. Коммутации схемы осуществляется электрическим ключом, в качестве которого может быть использован, например, транзистор IGBT достаточной импульсной мощности, управляемый от датчика давления. Постоянный магнит закрепляется в сбрасываемой (распашной) раме, а остальные компоненты, кроме датчика давления, в стойках окна, что позволяет скрыть всю конструкцию внутри оконного профиля. Датчики давления могут быть установлены как непосредственно на оконной конструкции, так и внутри помещения, что уменьшает задержку времени срабатывания устройства.
На фиг.1 приведена схема устройства в горизонтальном разрезе.
На фиг.2 приведена схема взрывопредохраняющего элемента.
В штатном режиме (при закрытом окне), сбрасываемая рама удерживается на несущей раме за счет того, что сердечник 3 притянут постоянным магнитом 1. Использование в конструкции современных магнитов, например, из сплава неодим-железо-бор, обеспечивает высокую силу запирания окна.
В случае превышения допустимого давления внутри помещения (аварийный режим), сигнал от датчика давления 5 включает схему импульсного питания 4, пропускающую заряд конденсатора через катушку индуктивности 2, в результате чего в сердечнике возникает магнитное поле, вектор индукции которого направлен навстречу магнитному полю постоянного магнита 1. Импульсное магнитное поле выталкивает поле постоянного магнита, и наводит в металле сбрасываемой рамы и теле магнита индуктивный ток, собственное магнитное поле которого, также как и постоянное поле магнита, направлено навстречу полю катушки. В результате магнит откидывает раму, на которой он установлен.
В случае использования постоянного магнита изготовленного из непроводящего материала (например, изготовленного с использованием полимерного связующего), между магнитом и катушкой следует расположить лист металла связанного с откидываемой рамой, в роли которого может использоваться как участок самой рамы (при закреплении магнита внутри рамы), так и дополнительная металлическая пластина.
Конструкция устройства исключает наличие искрящих промежутков в самом устройстве, обеспечивает бесшумное и быстрое срабатывание, время которого составляет несколько микросекунд, простой монтаж, и многократную возможность использования. Представленная конструкция позволяет изготавливать взрывобезопасные окна из обычного оконного профиля без дополнительного усиления каркаса, и обеспечивает высокое раскрывающее усилие в случае нарастания давления при взрыве ГПВС.