ОГНЕТУШИТЕЛЬ ПОРОШКОВЫЙ ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ САМОСРАБАТЫВАЮЩИЙ
SELF-ACTUATING PYROTECHNIC POWDER FIRE EXTINGUISHER

Изобретение относится к области противопожарной техники, а именно к пиротехническим устройствам одноразового использования, как к средствам объемного тушения пожаров.
Из существующего уровня техники известен огнетушитель, генерирующий газоаэрозольные ингибиторы горения, струйно выбрасываемые в защищаемый объем, при использовании пиротехнического состава шашки.
Огнетушитель имеет аксиально установленные устройство запуска, пиротехническую шашку, генерирующую газоаэрозольный ингибитор горения, и блок охлаждения, помещенные в корпусе, который установлен внутри оболочки с кольцевым зазором, заполненным теплозащитной прослойкой и сообщающимся с выходными отверстиями на выпуклой крышке посредством радиальных каналов, расположенных над блоком охлаждения. Теплозащитная прослойка выполнена из гипса, фиксирующего шашку по периметру непосредственно с корпусом, жестко закрепленным на блоке охлаждения, внутри которого смонтировано устройство запуска, а выходные отверстия распределены по периферии крышки, жестко связанной с оболочкой (Патент РФ №2136338, МПК А62С 13/22, 1998).
Достижению требуемого технического результата в известном устройстве препятствует то, что оно имеет повышенные габариты, определяемые схемой размещения устройства запуска, при этом уменьшается полезный объем генерирующего заряда. Конструкция усложнена тем, что ограничивает область использования огнетушителя целевым применением для эффективного, но только ручного тушения пожара.
Из существующего уровня техники известно также метательное огнетушащее устройство, содержащее два пиротехнических заряда, установленных через картонные прослойки в корпусных емкостях тарельчатой формы, соединенных отбортовками встречно, образуя выходное дисковое сопло, соосное щелевой камере горения, и воспламенитель, сообщающийся посредством пиротехнического замедлителя с узлом инициирования, помещенным в быстроразъемном пенале, смонтированном в скобе-рукоятке.
Скоба-рукоятка закреплена на отбортовках корпуса, причем камера горения перекрыта огнепреградителем, выполненным в форме упругого кольца, установленного в сопле, внатяг с торцом отбортовок, между которыми направлена дюза пенала, где размещен воспламенитель, примыкающий непосредственно к пиротехническому замедлителю (Патент РФ №2483771, МПК А62С 19/00, 2012).
Достижению требуемого технического результата в известном устройстве препятствует то, что оно имеет неудовлетворительную эффективность основного действия по назначению из-за относительно низкого коэффициента функционального наполнения, масса пиротехнических зарядов которого уменьшена от максимального объема, что, как следствие, снижает защищаемый объем по заданному лимиту концентрации в нем ингибиторов горения.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является забрасываемый огнетушитель, содержащий корпус, заполненный огнетушащим составом, и инициирующее устройство, причем огнетушащий состав формирует корпус огнетушителя, а замедлитель и воспламенитель инициирующего устройства расположены внутри корпуса (Патент РФ №2099113, МПК А62С 19/00, 1996).
Достижению требуемого технического результата в известном устройстве препятствует то, что при возникновении очага пожара огнетушитель сначала берут в руки, потом поджигают (или воздействуют путем трения) инициатор и только после этого забрасывают огнетушитель в очаг пожара. Затем происходит последовательное горение замедлителя и воспламенителя, воспламеняющего корпус. При горении корпуса происходит интенсивное образование огнетушащего вещества (аэрозоля), которое распределяется в горящем помещении и подавляет очаг пожара. Огнетушитель не предназначен для «автономного» использования, будучи заведомо размещенным в потенциально пожароопасном помещении - для инициирования огнетушителя требуется воздействие оператора.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание огнетушителя легкого по весу и простого в исполнении, не содержащего сложных ударно-спусковых механизмов, самосрабатывающего при воздействии на него пламени пожара, не имеющего элементов, дополнительно снижающих массу огнетушащего вещества, и обеспечивающего высокую надежность и эффективность при простоте его использования.
К техническим результатам, получаемым от реализации заявленного технического решения, можно отнести упрощение конструкции огнетушителя, повышение его надежности и эффективности его использования.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в огнетушителе порошковом пиротехническом самосрабатывающем, имеющем корпус с огнетушащим веществом и инициирующее устройство, согласно изобретению корпус огнетушителя выполнен полым в виде одного из Платоновых тел, внутри которого размещено огнетушащее вещество и инициирующее устройство, выполненное, в свою очередь, в виде пиротехнического заряда, снабженного, по крайней мере, одним запальным шнуром, конец которого выведен на внешнюю поверхность корпуса и закреплен на ней, причем корпус выполнен из листа заготовки определенной формы на основе развертки одного из Платоновых тел и зафиксирован в собранном положении замками в виде выступов-клапанов, взаимодействующих с ответными им прорезями, выполненными в развертке корпуса, а на внутренней поверхности корпуса выполнены надрезы внутреннего слоя материала корпуса.
На внешнюю поверхность корпуса поверх расположенного на ней запального шнура пиротехнического заряда может быть нанесена термоусадочная пленка или защитное покрытие, например, в виде жидкой резины.
Надрезы внутреннего слоя материала корпуса могут быть выполнены параллельно линиям ребер образующего его Платонового тела и/или непосредственно по ним.
Корпус огнетушителя может быть выполнен из картона, например из гофрированного картона или же трехслойного гофрированного картона.
Пиротехнический заряд может быть размещен внутри корпуса в подвешенном состоянии, например, за счет запального шнура и, например, по центу корпуса.
Сам же пиротехнический заряд может быть выполнен в виде петарды.
Корпус огнетушителя может быть выполнен в виде одного из Платоновых тел, например в форме тетраэдра, или октаэдра, или икосаэдра, или гексаэдра (куба), или додекаэдра.
В качестве огнетушащего вещества в огнетушителе может быть использован огнетушащий порошок.
Конец запального шнура пиротехнического заряда, выведенный на внешнюю поверхность корпуса, может быть расположен произвольно по всей ее поверхности и, например, может быть дважды обернут вокруг корпуса.
Корпус огнетушителя и его соединения могут быть выполнены герметичными, а соединения листа заготовки в виде развертки корпуса в собранном его положении обработаны герметиком.
Корпус огнетушителя может быть снабжен рукояткой для забрасывания и/или подвешивания огнетушителя.
Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен внешний вид огнетушителя;
на фиг. 2 - вид огнетушителя с частичным разрезом и иллюстрацией расположения пиротехнического заряда внутри него;
на фиг. 3 - пример развертки корпуса в виде икосаэдра;
на фиг. 4 - эскизный рисунок внешнего вида огнетушителя;
на фиг. 5 - эскизный рисунок огнетушителя с частичным разрезом и иллюстрацией расположения пиротехнического заряда внутри него.
Огнетушитель порошковый пиротехнический самосрабатывающий имеет корпус 1 с огнетушащим веществом 2 и инициирующее устройство, выполненное в виде пиротехнического заряда 3 (огнетушащее вещество 2 условно обозначено позицией на фиг. 5).
Корпус 1 огнетушителя выполнен полым в виде одного из Платоновых тел, внутри которого размещено огнетушащее вещество 2 и пиротехнический заряд 3.
Пиротехнический заряд 3 снабжен, по крайней мере, одним запальным шнуром 4, конец которого выведен на внешнюю поверхность корпуса 1 и закреплен на ней.
Корпус 1 выполнен из листа заготовки определенной формы на основе развертки 5 одного из Платоновых тел.
Корпус 1 зафиксирован в собранном положении замками в виде выступов-клапанов 6, взаимодействующих с ответными им прорезями 7, выполненными в развертке 5 корпуса 1.
На внутренней поверхности корпуса 1 выполнены надрезы 8 внутреннего слоя материала корпуса 1.
На внешнюю поверхность корпуса 1 поверх расположенного на ней запального шнура 4 пиротехнического заряда 3 нанесена термоусадочная пленка (не показано) или защитное покрытие, например, в виде жидкой резины (не показано).
Надрезы 8 внутреннего слоя материала корпуса 1 выполнены параллельно линиям ребер 9 образующего его Платонового тела и/или непосредственно по ним.
Корпус 1 огнетушителя может выполнен из картона, например из гофрированного картона или же трехслойного гофрированного картона.
Пиротехнический заряд 3 размещен внутри корпуса 1 в подвешенном состоянии, например, за счет запального шнура 4 и, например, по центу корпуса 1.
Сам же пиротехнический заряд 3 выполнен в виде петарды.
Корпус 1 огнетушителя выполнен в виде одного из Платоновых тел, например в форме тетраэдра, или октаэдра, или икосаэдра, или гексаэдра (куба), или додекаэдра.
В качестве огнетушащего вещества 2 в огнетушителе может быть использован огнетушащий порошок.
Конец запального шнура 4 пиротехнического заряда 3, выведенный на внешнюю поверхность корпуса 1, расположен произвольно по всей ее поверхности и, например, может быть дважды обернут вокруг корпуса 1.
Корпус 1 огнетушителя и его соединения выполнены герметичными, а соединения листа заготовки 5 в виде развертки корпуса 1 в собранном положении корпуса 1 обработаны герметиком.
Корпус 1 огнетушителя снабжен рукояткой 10 для забрасывания и/или подвешивания огнетушителя.
Огнетушитель порошковый пиротехнический самосрабатывающий функционирует следующим образом.
Огнетушитель порошковый пиротехнический самосрабатывающий - это пиротехническое устройство одноразового использования, предназначенное для тушения пожаров следующих классов:
- пожары твердых горючих веществ и материалов (А);
- пожары горючих жидкостей или плавящихся твердых веществ и материалов (В);
- пожары газов (С);
- пожары горючих веществ и материалов электроустановок, находящихся под напряжением (Е).
Корпус 1 огнетушителя изготавливается, например, из гофрированного картона Т-24, 3 мм, лист 2,6×1,25 с клеевым, механическим креплением боковых стенок или с применением металлических скрепок.
С механическим креплением корпус 1 собран и зафиксирован замками в виде выступов-клапанов 6, взаимодействующих с ответными им прорезями 7, выполненными в развертке 5 корпуса 1.
Форма корпуса 1 представляет собой разные Платоновы тела (икосаэдр, октаэдр, куб, тетраэдр, додекаэдр - форма в виде Платоновых тел - это принципиально и важная особенность изделия).
Собирается корпус 1 из одного листа картона с надрезами 8 внутреннего слоя материала корпуса 1, образуя пустотелый корпус изделия.
Надрезы 8 внутреннего слоя материала корпуса 1 предназначены для равномерного вскрытия корпуса 1 изделия.
Надрезы 8 внутреннего слоя материала корпуса 1 выполнены параллельно линиям ребер 9 образующего его Платонового тела и/или непосредственно по ним.
Корпус 1 изготовлен из листа заготовки определенной формы на основе развертки 5 одного из Платоновых тел.
Форма корпуса в виде одного из Платоновых тел обеспечивает устойчивое положение на горизонтальной поверхности (пол) при забрасывании огнетушителя в очаг пожара.
Полость корпуса 1 обеспечивает вмещение нормативного количества огнетушащего вещества 2 на основе порошка и пиротехнического заряда 3 для вскрытия корпуса 1 и равномерного распыления огнетушащего вещества 2.
Соединения корпуса 1 герметичны, исключая возможность потери массы огнетушащего вещества 2 и попадания внутрь влаги. Корпус 1 при активации не наносит травму человеку в случае срабатывания огнетушителя в его руках.
Пиротехнический заряд 3 располагается внутри корпуса 1 по центру в подвешенном состоянии за счет запального шнура 4, который через два отверстия (не показаны) выводится наружу и крепится по всей площади внешней поверхности корпуса 1 (отверстия закупориваются). Затем через специальное отверстие (не показано) полость корпуса 1 заполняется огнетушащим веществом 2 и уплотняется.
Уплотнение огнетушащего вещества 2 внутри корпуса 1 огнетушителя происходит на этапе наполнения огнетушащим веществом 2 полости корпуса 1, например, с постоянной вибрацией.
После уплотнения и достижения необходимого количества огнетушащего вещества 2 отверстие закупоривается и на корпус 1 наносится термоусадочная пленка или специальное защитное покрытие, например, в виде жидкой резины.
Огнетушитель порошковый пиротехнический самосрабатывающий приводится в действие двумя способами.
Принцип действия огнетушителя заключается в воспламенении запального шнура 4 от открытого пламени с последующим инициированием пиротехнического заряда 3, что приводит к вскрытию корпуса 1 огнетушителя и равномерного распыления огнетушащего вещества 2 по площади или объему горения.
В первом варианте использования огнетушитель забрасывается человеком (оператором), например, за рукоятку 10, в очаг пожара и огнетушитель срабатывает при касании пламени запального шнура 4 пиротехнического заряда 3, выведенного на внешнюю поверхность корпуса 1 и расположенного произвольно по всей ее поверхности.
Запальный шнур 4 пиротехнического заряда 3 воспламеняются и с нормативной скоростью, достигает пиротехнического заряда 3, который, в свою очередь, создает избыточное давление внутри корпуса 1, что заставляет его вскрыться с последующим распылением огнетушащего вещества 2 в объем помещения.
Пиротехнический заряд 3 срабатывает самостоятельно от запального шнура 4, имеющего скоростью горения до 300 мм/с.
Во втором варианте использования огнетушитель стационарно находится в помещении, в месте наиболее пожароопасном или устройстве (электрический щит, трансформатор, капот автомобиля и т.д.), будучи подвешенным, опять же, за, например, рукоятку 10, и самостоятельно срабатывает при касании пламени запального шнура 4. Далее последовательность и принцип действия идентичен первому варианту использования.
Условием приведения огнетушителя в активное состояние (срабатывание) является прямое воздействие пламени на запальный шнур 4, расположенный на наружной (внешней) поверхности корпуса 1 на всей его площади.
Важно отметить, что вскрытие корпуса 1 при срабатывании пиротехнического заряда 3 происходит по линиям надрезов 8 внутреннего слоя материала корпуса 1, выполненных параллельно линиям ребер 9 образующего его Платонового тела и/или непосредственно по ним. Надрезы 8 внутреннего слоя материала корпуса 1 предназначены именно для равномерного вскрытия корпуса 1 изделия.
Выбор внешней формы корпуса 1 в виде одного из Платоновых тел обусловлен тем, что при использовании огнетушителя по первому варианту, будучи заброшенным оператором в очаг пожара, огнетушитель не будет «катиться» по поверхности и закатываться «в дальний угол» помещения, а за счет граней Платонового тела - форме тетраэдра, или октаэдра, или икосаэдра, или гексаэдра (куба), или додекаэдра, ляжет на одну из граней, приняв устойчивое положение.
Наиболее эффективным в этом аспекте является форма в виде икосаэдра, имеющего двадцать граней.
Форма корпуса 1 способствует равномерному разлету огнетушащего порошка в объеме, а соотношение радиуса вписанной сферы к радиусу срединной сферы у икосаэдра самое большое из пяти Платоновых тел и близкое к единице, равное 0,934172359, что обеспечивает наибольшую упаковку порошка при минимальных габаритах огнетушителя. Форма корпуса 1 не позволяет огнетушителю «укатываться» из очага пожара.
Состав огнетушащего вещества 2 (заряда огнетушителя) в виде огнетушащего порошка регламентирован стандартами. В настоящее время в порошковых огнетушителях российского производства используется следующая линейка порошков общего назначения со следующими характеристиками:
- для пожаров класса А - порошок общего назначения АБСЕ (основной активный компонент фосфорноаммонийные соли (Пирант-А, ПФ, П-2АШ, Вексон-АВС и др.));
- для пожаров классов В, С, Е - порошок ВСЕ (основным компонентом могут быть бикарбонат натрия или калия, сульфат калия, хлорид калия, сплав мочевины с солями угольной кислоты).
В качестве огнетушащего вещества 2 огнетушителя порошкового пиротехнического самосрабатывающего используется сухой порошок общего назначения по характеристикам, не уступающим порошкам, приведенным выше. Порошок исключает возможность слеживания, кристаллизации или коксования в корпусе 1 изделия. Порошок равномерно распыляется при вскрытии корпуса 1 за счет выталкивающей силы взрыва пиротехнического заряда 3. Порошок безопасен для органов дыхания, зрения и кожи человека. Порошок негигроскопичен.
Пиротехнический заряд 3 (например, модификации бытовой петарды) располагается внутри корпуса 1 и обеспечивает надежное и безопасное для человека вскрытие корпуса 1 и равномерное распыление огнетушащего вещества 2 по всему объему помещения. Пиротехнический заряд 3 не имеет в своей конструкции элементов, способных нанести травму человеку при срабатывании в его руках.
Все признаки независимого пункта формулы изобретения направлены на достижение технического результата.
Выполнение корпуса 1 полым в виде одного из Платоновых тел, в примере икосаэдра, позволяет обеспечить наиболее эффективное наполнение его огнетушащим веществом с использованием максимального внутреннего объема корпуса, что безусловно повышает эффективность его использования.
Выполнение корпуса 1 из листа заготовки определенной формы на основе развертки одного из Платоновых тел служит безусловному упрощению всей конструкции, т.к. корпус 1 выполнен из листа трехслойного картона и в собранном положении зафиксирован замками в виде выступов-клапанов 6, взаимодействующих с ответными им прорезями 7, выполненными в развертке 5 корпуса 1.
Размещение концов запального шнура 4 пиротехнического заряда 3 на внешней поверхности корпуса 1 и закрепление его на ней обеспечивает надежность срабатывания огнетушителя от пламени пожара - пламя пожара так или иначе обязательно воспламенит запальный шнур 4, находящийся на внешней поверхности корпуса 1 и непосредственно взаимодействующий с пламенем пожара.
Надежность огнетушителя также обеспечивается за счет выполнения на внутренней поверхности корпуса 1 надрезов 8 внутреннего слоя материала корпуса, вскрытие корпуса 1 при срабатывании пиротехнического заряда 3 происходит по линиям надрезов 8 внутреннего слоя материала корпуса 1, выполненных параллельно линиям ребер 9 образующего его Платонового тела и/или непосредственно по ним. Надрезы 8 внутреннего слоя материала корпуса 1 предназначены именно для равномерного вскрытия корпуса 1 изделия.
Техническим результатом изобретения является технический эффект и свойства, объективно проявляющиеся при изготовлении и использовании продукта - огнетушителя:
- выполнение корпуса 1 из листа заготовки определенной формы на основе развертки одного из Платоновых упрощает конструкцию огнетушителя, что проявляется при его изготовлении, т.к. корпус 1 выполнен из листа трехслойного картона и в собранном положении зафиксирован замками в виде выступов-клапанов 6, взаимодействующих с ответными им прорезями 7, выполненными в развертке 5 корпуса 1 (упрощение конструкции огнетушителя);
- выполнение корпуса 1 полым в виде одного из Платоновых тел, в примере икосаэдра, позволяет разместить внутри корпуса 1 наибольшее количество огнетушащего вещества и не позволяет огнетушителю «закатываться в дальний угол» в очаге пожара, что проявляется при использовании огнетушителя (повышение надежности и эффективности использования огнетушителя);
- размещение концов запального шнура 4 пиротехнического заряда 3 на внешней поверхности корпуса 1 и закрепление его на ней обеспечивает надежность срабатывания огнетушителя от пламени пожара, что также проявляется при использовании огнетушителя (повышение надежности огнетушителя) и т.п.
Заявленный технический результат безусловно проявляется на фоне простоты использования огнетушителя: огнетушитель либо заведомо находится в потенциально пожароопасном помещении, либо забрасывается туда оператором.
Огнетушитель порошковый пиротехнический самосрабатывающий выполнен из традиционных материалов и с использованием широко распространенных веществ и может быть изготовлен в условиях серийного или экспериментального производства.