Устройство газопорошкового пожаротушения для замкнутого помещения

Полезная модель относится к области пожаротушения и касается конструкции модуля газопорошкового пожаротушения, используемого в качестве средства тушения пожара в закрытом объеме или в объеме, ограниченном стенами, методом обволакивания очага пожара газопорошковой смесью, исключающей доступ кислорода к этому очагу.
В частности, в рамках настоящей заявки рассматривается конструкция модуля, выполненного с функцией либо автоматического инициирования либо с функцией удаленной подачи управляющего сигнала для инициирования процесса химической реакции с целью образования газопорошкового тушащего облака, направляемого в область возгорания или охватывающего область возгорания. В частности рассматривается модуль, используемый для размещения на потолке или балке помещения с целью подачи газопорошковой тушащей среды от потолка к полу помещения.
Модули газопорошкового пожаротушения, несмотря на общность с огнетушителями ручного инициирования путем перемещения рычага в применении вытесняющего газа и порошка, имеют отличия в том, что инициирование начала химической реакции происходит либо полностью автоматически, либо при нажатии на удаленно находящуюся кнопку. Выброс газопорошкового облака происходит практически мгновенно и из-за этого в объеме, покрывающем практически все транспортное средство. Это приводит к быстрому и надежному тушению возгорания. Другой особенностью является то, что создание масштабного газопорошкового пламягасящего облака не зависит от объема химических реагентов, а зависит от скорости выхода газа, приравненной к скорости реакции этих химических реагентов. Это позволяет существенно уменьшить вес пожаротушащего модуля, а так же и вес его корпуса.
Современное развитие общества в части развития и усложнения инфраструктур социального назначения приводит к росту техногенных последствий, обусловленных отказами техники, человеческим фактором и природными явлениями. Например, обилие электронной техники, расширенное освещение помещений, применение систем автоматизации некоторых работ приводит к необходимости серьезного расширения. электроразводки в помещении для обеспечения питания всех находящихся в этом помещении потребителей. Ошибки в проектировании электроразводки или перегрузка электрической сети в помещении может привести к пожару в замкнутом объеме, который не сразу может быть визуально определен со стороны.
Зависимость от техногенных последствий обусловила потребность в создании средств, позволяющих с участием или без участия человека обеспечить гашение очага пожара в начальной стадии его развития. Для этой цели были созданы газопорошковые огнетушители в форме закрепляемых на потолке помещения или на его стенках емкостей и баллонов, содержащих химические раздельно хранимые средства, при соединении которых происходит реакция с выделением газотушащего состава, распыляемого по объему помещения. При этом начало химической реакции может быть инициировано как самим человеком, так и обеспечено режимом автоматического запуска процесса по управляющему сигналу, поступившему, например, от датчика температуры в помещении или датчика газоанализирующего типа.
Традиционно, все средства пожаротушения, независимо от внешней формы и внутреннего конструктивного исполнения, выкрашивались в красный цвет. Примером может служить любой огнетушитель. С одной стороны такой цвет используется в качестве «формы» этого типа устройств, а с другой - предназначен для быстрого обнаружения огнетушителя в случае пожара. Когда речь идет об огнетушителях небольших размеров, то потребитель или покупатель или находящийся в помещении человек воспринимает это устройство как необходимый элемент интерьера или обстановки, который всегда попадается на вид. К этому все привыкли и что-то красное и продолговатое в углу помещения не вызывает диссонанса в понимание зачем это тут стоит. Но выкрашенный в красный цвет пожаротушащий баллон на потолке в любом помещении не вписывается и не может вписаться в интерьер любого офиса или квартиры (пример исполнения овалообразного корпуса модуля описан в полезных моделях RU 28622 и RU 50841). Проблема так же состоит в том, что с увеличением габаритов промышленных модулей порошкового пожаротушения (с целью увеличения объема газового выпуска и площади тушения) такие устройства, как функциональные системы, порой вызывают внутреннее чувство повышенной опасности, исходящей от того места, где находится человек или работник и эта система. Воздействие чисто психологическое, но оно, если уже проявилось, то остается на подсознании и это мешает выполнять работнику свои функции. Чувство самосохранения как результат понимания возможной опасности отрицательно действует на работника и на состав работников в целом. И это при том, что модули порошкового пожаротушения не требуют участия в их работе самих работников: срабатывание модуля происходит автоматически и вне желания работников.
Были попытки спрятать огнетушители в кожухи, которые не прямо не указывают на наличие в них огнетушителей. Например, в патентном документе JP 2002282376, А62С 13/76, опубл. 02.10.2002, описан кожух в виде пакета с ручкой, в котором хранится огнетушитель, или в виде колпака, одеваемого сверху на огнетушитель. А в US 2805724, А62С 13/78, опубл. 10.09.1957 г. описан трубчатый в сеточку кожух с дверцей, навешенный на стенку и внутри которого размещен огнетушитель. А в RU 201144, А62С 8/00, А62С 13/00, опубл. 30.11.2020 г. огнетушитель размещен в кожухе, выполнено в виде предметов естественной среды, привлекающих внимание людей (в форме яблока или ананаса, клубники или тыквы и т.д.), при этом пусковые части огнетушителя специально выведены наружу корпуса. Эти попытки скрыть огнетушитель не удачно решены с позиций дизайна.
Анализ уровня техники показывает, что вопрос скрытного хранения модулей порошкового пожаротушения, которые имеют возможность срабатывать автоматически без участия человека, остается нерешенным и психологически востребованным в условиях необходимости постоянного нахождения пожаротушащих устройств в зонах замкнутых объемов.
Так, известно устройство порошкового пожаротушения, навешиваемое на потолок, которое описано в патенте на пром. образец №50088, 29-01, опубл. 16.03.2002 г. Это решение принято в качестве прототипа.
Это устройство содержит подвешиваемый к потолку корпус в виде цилиндра, сопряженного с полусферами, которые образуют днище и верхнюю часть. Крепежное приспособление для крепления модуля к. потолку выполнено в виде чаши в форме полусферы с фланцем. В корпусе смонтирована насадки-распылитель в виде расположенной. в центре днища U-образной перфорированной головки с диаметром, значительно меньшим диаметра днища. Вокруг корпуса закреплена люминесцентная лампа тороидальной формы, которая придает модулю вид подвесного светильника.
Маскировочные действия в этом решении носят косметический характер и, по сути, не маскируют модуль, а придают ему вид странного светильника. Правда здесь есть одно преимущество. При включенной люминесцентной лампе создается облако яркого свечения, за которым самого устройства не видно.
В этом устройстве реагенты, образующие газопорошковую среду, размещены в корпусе в небольшом количестве, что позволяет получить малый выход среды, достаточной только для небольшого замкнутого помещения. После этого устройство утилизируется, так как его конструктив не позволяет использовать корпус повторно. Устройство не может по типу подобия быть увеличено в размерах с целью покрытия большей площади помещения, так как это связано с увеличением его веса и с потерей, такого свойства как маскировка устройства под светильник. При увеличении размеров корпуса изменяется не только геометрия, но и конструктив исполнения модуля как пожаротушащего устройства в том числе и в вопросе его прочности. В этом случае он уже не может рассматриваться как подвесной светильник.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной надежности подвешиваемого к потолку устройства, в корпусе которого размещен модуль газопорошкового пожаротушения с автоматическим инициированием или инициированием в удаленном режиме за счет применения компоновки наклонного расположения баллонов высокого давления и изменения структуры их опирания внутри корпуса.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство газопорошкового пожаротушения для замкнутого помещения содержит модуль газопорошкового пожаротушения, размещенный в корпусе, на котором закреплен подвес для прикрепления к элементам потолочной части помещения, корпус выполнен из тонколистового коррозионно-стойкого материала восьмигранной формы в поперечном сечении в виде восьмиугольной призмы с боковыми гранями, располагаемыми по длине корпуса, один торец которой выполнен глухим, а другой торец закрыт перфорированной перегородкой, за которой в корпусе размещена поперечная плоская перегородка, точки прикрепления подвеса к корпусу смещены по длине корпуса в сторону глухого торца для расположения корпуса в подвешенном состоянии наклонно к полу помещения, модуль газопорошкового пожаротушения включает в себя два рядом расположенных баллона высокого давления с реагентами для получения газопорошковой среды, каждый из которых сообщен через отдельный запорно-пусковой узел с общим для обоих баллонов выведенным наружу корпуса через плоскую поперечную и перфорированную перегородки патрубком выхода газотушащей среды, при этом в корпусе смонтированы опоры для закрепления баллонов наклонно в сторону нижней стенки корпуса у указанных перегородок под углом к продольной оси корпуса и опора для закрепления патрубка выхода газопорошковой среды в верхней части корпуса у указанных перегородок, каждый запорно-пусковой узел выполнен с подвижным элементом, используемым. для пробивания мембраны, изолирующей полость баллона от внешней среды, и с пиротехническим элементом для формирования газового давления для смещения подвижного элемента в сторону мембраны, а провода пиротехнических элементов заключены в жесткие трубчатые направляющие и подключены к используемому для связи с источником электропитания коммуникационному блоку, закрепленному на этих трубчатых направляющих.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
Фиг. 1 - общий вид устройства газопорошкового пожаротушения в ракурсе 3/4;
фиг. 2 - продольное сечение запорно-пускового узла;
фиг. 3 - компоновка модуля газопорошкового пожаротушения внутри корпуса.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция устройства газопорошкового пожаротушения, выполненного в маскировочной форме прожекторного светильника с размещенным внутри него модулем порошкового пожаротушения с автоматическим инициированием химической реакции или с инициированием в режиме удаленной посылки управляющего сигнала на начало химического процесса. Устройство предназначено для закрепления на подвесе на потолке или потолочной балке. Это указывает на то, что процесс пожаротушения начинается либо без участия человека или с его участием на удалении от очага возгорания. Например, кнопка удаленного инициирования может быть выведена на стену помещения или в другое помещение или выполнена с функцией срабатывания от дистанционного пульта.
В системе среды человека, в которой он работает или отдыхает, постоянно присутствует большое количество функциональных устройств с явно или неявно выраженным дизайном в части подчеркивания этого функционала. К таким устройствам относятся банкоматы, терминалы, различные столбики и панно информационной поддержки и т.д. В повседневной жизни эти устройства, как правило, находятся на втором плане визуальной доступности, если на первом плане у человека целевое направление, и воспринимаются как должное в части функциональности, если это устройство как целевое направление востребовано. Иначе говоря, на пути к работе человек не обращает внимания на выставленные по стенам или в углах терминалы, не видит их прямого назначения, для него это просто элементы оформления маршрута. И только при необходимости производства оплаты, эти терминалы приобретают материальную ощутимость и тогда человек ясно оценивает эти терминалы и выбирает тот, который ему нужен. Это психология поведения человека в развитой социальной инфраструктуре.
Этот принцип психологической оценки обстановки, согласно которому, что «не важно, то не видно», позволяет человеку не перегружать сознание обилием информации, большая часть из которой не отвечает в настоящий момент его целевому движению. Но это позволяет дизайнеру манипулировать внешним обликом объекта с целью выведения его визуально на первый план или превращения в визуально недоминирующий объект. Пример, можно на белой стене закрепить красный выключатель, что позволит его видеть и увидеть в любых случаях (точка привлечения внимания) или на белой стене закрепить белый выключатель, который приобретает скрытность и требует повышенной внимательности для его обнаружения.
В рамках настоящей заявки эти психологические особенности восприятия внешней среды человеком лежат в основе формирования маскирующей части устройства газопорошкового пожаротушения потолочного типа.
В общем случае, конструктивный алгоритм заявленной полезной модели -устройства газопорошкового пожаротушения. для потолочного навешивания, сформулирован в следующем виде:
содержит модуль газопорошкового пожаротушения, размещенный в корпусе, на котором закреплен подвес для прикрепления к элементам потолочной части помещения с расположением точек прикрепления подвеса к корпусу смещенными по длине корпуса в сторону глухого торца для расположения корпуса в подвешенном состоянии наклонно к полу помещения;
корпус выполнен из тонколистового коррозионно-устойчивого материала восьмигранной формы в поперечном сечении в виде восьмиугольной призмы с боковыми гранями, располагаемыми по длине корпуса, один торец которой выполнен глухим, а другой торец закрыт перфорированной перегородкой, за которой в корпусе размещена поперечная плоская перегородка;
модуль газопорошкового пожаротушения включает в себя два рядом расположенных баллона высокого давления с реагентами для получения газопорошковой среды, каждый из которых сообщен через отдельный запорно-пусковой узел с общим для обоих баллонов выведенным наружу корпуса через плоскую поперечную и перфорированную перегородки патрубком выхода газопорошковой среды;
в корпусе смонтированы опоры для закрепления баллонов наклонно в сторону нижней стенки корпуса у указанных перегородок под углом к продольной оси корпуса и опора для закрепления патрубка выхода газопорошковой среды в верхней части корпуса у указанных перегородок;
каждый запорно-пусковой узел выполнен с подвижным элементом, используемым для пробивания мембраны, изолирующей полость баллона от внешней среды, и с пиротехническим элементом для формирования газового давления для смещения подвижного элемента в сторону мембраны;
провода пиротехнических элементов заключены в жесткие трубчатые направляющие и подключены к используемому для связи с источником электропитания коммуникационному блоку, закрепленному на этих трубчатых направляющих.
Ниже приводится описание конкретного примера исполнения заявленной полезной модели со ссылкой на фиг. 1-3.
Рассматриваемое устройство композиционно состоит из корпуса 1 (фиг. 1) и модуля газопорошкового пожаротушения (фиг. 3).
Модуль газопорошкового пожаротушения. состоит из двух рядом расположенных на закрепленных в корпусе опорах 2 баллонов 3 вытянутой цилиндрообразной формы. В красных баллонах находится вытесняющий газ и порошкообразное вещество. При срабатывании системы обнаружения сопутствующих возгоранию признаков, происходит соединение газа с порошкообразным веществом, приводящее к химической реакции, сопровождающейся образованием выбрасываемого в окружающую среду (внутрь помещения) газопорошкового облака, изолирующего очаг возгорания от соединений с кислородом из воздуха.
Предлагается разместить этот функционал в специальном корпусе с плоскими стенками и с постоянной толщиной. Суть выбора такой концепции основана на придании модулю привычной для восприятия формы подвесного прожекторного фонаря.
Вытянутый по длине корпус 1 выполнен восьмигранной формы в поперечном сечении. Корпус из тонколистового коррозионностойкого материала несет на себе подвес 4 (элемент прикрепления к балке или потолку). Корпус имеет форму восьмиугольной призмы с измененной пропорцией ширин граней. Конструктивно такое объемное тело имеет восемь боковых граней, каждая вторая из которых по ширине меньше смежно расположенной. Все узкие боковые грани выполнены одной ширины, все широкое боковые грани также выполнены одинаковой ширины. Один торец закрыт крышкой и является глухим. А другой торец призмы выполнен открытым, в него вставлена перфорированная перегородка 5, через которую происходит выпуск газообразного облака в помещение. Перегородка 5 расположена утопленно в полости корпуса (расположена наискосок). В верхней части перегородки одно из перфорационных отверстий выполнен большего размера, чем остальные и является технологическим проемом для выхода газопорошковой среды. Напротив этого проема располагается патрубок 6 выброса пожаротушащего средства. За перфорационной перегородкой на небольшом расстоянии от нее расположена глухая стенка, так же являющаяся плоской поперечной перегородкой, изолирующей модуль порошкового типа от возможности его увидеть. Патрубок 6 выброса пожаротушащего средства проходит через эту глухую плоскую перегородку, но не доходит до перфорационной перегородки.
Каждый из двух рядом расположенных баллонов 3 высокого давления с реагентами для получения газопорошковой среды сообщен через отдельный запорно-пусковой узел 7 с общим для обоих баллонов выведенным наружу корпуса через плоскую поперечную и перфорированную перегородки патрубком 6 выхода газопорошковой среды. Патрубок 6 насажен на выводную жесткую трубку 8, которая удерживается в корпусе на кронштейне 9, являющейся опорой для закрепления патрубка выхода газопорошковой среды в верхней части корпуса у перфорированной и поперечной перегородок.
На опорах 2 баллоны 3 расположены наклонно в сторону нижней стенки корпуса у указанных перегородок (перфорированной и плоской поперечной) под углом к продольной оси корпуса. На этих опорах так же предусмотрены ленты типа Велкро для прикрепления баллонов к ложементам опор 2
Все компоненты модуля порошкового пожаротушения внутри корпуса жестко связаны между собой посредством жестких промежуточных элементов. Например, запорно-пусковое устройство 7, которое одним концом 10 ввернуто или вставлено в баллон 3 позиционируется баллоном 3 как его продолжение. Но конструктивно запорно-пусковое устройство 7 состоит из корпуса, внутри которого размещена полая втулка 11, пружиной поджатая в сторону от мембраны 12, которая герметизирует полость баллона от внешней среды. В корпусе выполнен поперечный канал, в котором размещен пиротехнический элемент 13, и выходная часть этого канала сообщена с управляющей полостью полой втулки 11. Пиротехнический элемент 13 выполнен с контактными проводами, которые пропущены через ввернутую в корпус запорно-пускового устройства трубчатую направляющую 14 и соединены с контактными группами в коммуникационном блоке 15, сидящем на этой направляющей 14. Провода пиротехнических элементов, заключенные в жесткие трубчатые направляющие, подключены к используемому для связи с источником электропитания коммуникационному блоку 15, закрепленному на этих трубчатых направляющих, как на опорах.
Входная контактная группа коммуникационного блока предназначена для подключения либо к датчику температуры или газоанализирующему датчику, которые могут функционировать как инициаторы выдачи управляющего сигнала пиротехническому элементу для его подрыва либо к проводной системе связи с удаленно расположенной кнопкой, нажатием которой обеспечивают выдачу управляющего сигнала пиротехническому элементу для его подрыва. При получении сигнала происходит подрыв пиротехнического элемента, газовое давление от которого поступает в управляющую полость полой втулки 11 и, преодолевая усилии поджатия пружины, смещает втулку в сторону мембраны и прорывает ее, обеспечивая прохождение потока среагировавших компонентов баллона через полость втулки к выходу из корпуса, к которому подсоединена выходная жесткая трубка 8 подачи газового облака в патрубок. Учитывая данное компоновочное построение модуля, становится ясным необходимость сохранения механических связей и исключения действия на них динамических нагрузок.
Точки 16 прикрепления подвеса 4 к корпусу 1 смещены по длине корпуса в сторону глухого торца для расположения корпуса в подвешенном состоянии наклонно к полу помещения (за счет обеспечения смещения центра тяжести). Это позволяет направить патрубок 6 в сторону пола или центральной зоны помещения.
Настоящая полезная модель промышленно применима и может быть многократно повторена. Модель позволяет спрятать чисто функциональное устройство - модуль порошковый для пожаротушения - в оболочку, которая внешне имитирует прожекторный фонарь и не позволяет определить реальное назначение изделия. Данный кожух создан для применения на модули суммарной емкостью 10 л по два баллона красного цвета высокого давления, находящиеся в исполнении «совместное хранение». Кожух изготовлен из коррозионностойких материалов, представляет собой ящик закрытый со всех сторон с подвесом для обеспечения монтажа на потолок или балку здания (сооружения).
Заявленная полезная модель является оригинальным примером современного феномена «бестелесного дизайна», когда в форме предмета не проявляется его функция. То есть, потеряна составляющая, которая увязывает форму предмета с назначением предмета. В реальности это соответствует ситуации, когда внешняя форма нравится потребителю, но он не понимает из этой формы, что за изделие и для чего оно предназначено. Прием феномена «бестелесного дизайна» используют исключительно для случаев, когда необходимо «спрятать от глаз» изделие (по причине того, например, что не вписывается в интерьер, а по нормам должно быть). Несовпадение формы корпуса устройства с его функционалом позволило скрыть назначение устройства и тем самым разделило на независимые компоненты форму и назначение за счет утраты признаков, указывающих на назначение модуля. При этом внешняя форма кожуха для сокрытия порошкового модуля выполнена в интересной форме, имитирующей прожекторный фонарь, на который привычно никто не обращает внимание и который не вызывает чувств возможной опасности или настороженности. В то же время для специалистов такой имитирующий прожектор корпус формирует сигнальную информацию в виде цветового пятна, выделяющегося по отношению к обычным цветам прожекторных фонарей.
Несмотря на возможность решения задачи по маскированию функциональной составляющей объекта так же решается задача повышения прочностных свойств устройства за счет придания корпусу восьмигранной формы призмы в продольном и наклонным расположением ее боковых стенок. Внутри подвешиваемого корпуса располагается довольно весомый модуль, нагрузка от которого приходится на нижнюю стенку корпуса. Но при восьмиугольной форме каждая рядом расположенная стенка, которая находится. под углом к соседней, выполняет функцию ребра жесткости, в котором вектор деформации меняет свое направление.
Это позволяет равномерно распределить весовую нагрузку нижней стенки на рядом расположенные в сторону верхнее расположенной стенки. Усилению прочностных качеств корпуса служат стенка глухого торца и плоская перегородка на другом торце. Это позволило на стенках корпуса внутри него организовать систему опор для компонентов модуля, положение которых в точках соединения с корпусом позиционно не меняется. Такая силовая структура корпуса обеспечивает возможность размещения двух баллонов с целью масштабирования размеров газотушащего облака, и применять устройство в помещениях большой площади. При наклонном расположении баллонов высокого давления (по сути, про диагонали призмы корпуса) уменьшаются продольные габариты устройства, и появляется соразмерность длины и высоты корпуса, которые начинают соответствовать габаритным пропорциям прожекторного фонаря традиционного исполнения.