ГЕНЕРАТОР ОГНЕТУШАЩЕГО АЭРОЗОЛЯ

Полезная модель относится к противопожарной технике, а более конкретно, к автоматическим устройствам для тушения пожаров в закрытых объемах посредством генерируемых при сгорании их пиротехнического снаряжения газообразных и конденсированных ингибиторов горения, организованно струйно направляемых в очаг возгорания.
Уровень данной области техники характеризует генератор огнетушащего аэрозоля, описанный в патенте RU 2256475, A62C 3/00, 2005 г., содержащий два пиротехнических заряда в соотношении масс 3:7, помещенных через прослойку из строительного гипса во встречно скрепленных с гарантированным зазором емкостях, одна из которых имеет тарельчатую форму.
Зазор между емкостями образует выходное дисковое сопло, где аксиально установлен электровоспламенитель.
Отбортовка емкости корпуса тарельчатой формы заполнена строительным гипсом заподлицо с пиротехническим зарядом меньшей массы, а вторая емкость выполнена цилиндрической по диаметру отбортовки тарельчатой емкости, которые скреплены посредством болтовых стяжек в конструктивное единство.
Проходное сечение дискового сопла формируется посредством мерных втулок, коаксиально установленных на болтовых стяжках в распор с обеими емкостями.
Особенностью описанного генератора является функционирование в двух последовательных режимах генерирования аэрозоля: для создания в защищаемом объеме огнетушащей концентрации ингибиторов горения и последующей замедленной подачи аэрозоля при торцевом горении только заряда большей массы в цилиндрической емкости.
Недостатками описанного генератора являются следующие:
- прямое действие высокоскоростной струи горячего аэрозоля на приборы, оборудование и средства коммуникации в охраняемом объеме, что может причинить повреждения и сбои в их работе;
- термодинамическое взаимодействие двух встречных фронтов торцевого горения зарядов и нелинейный характер соотношения площадей критического и выходного сечений дискового сопла, ограничивающие произвольное изменение массогабаритных параметров обоих пиротехнических зарядов, то есть являются уникальными и не масштабируются;
- сложность крепления генератора посредством специального устройства, которое не универсально для различных пространственных условий охраняемого помещения.
Более совершенным и унифицированным является конструкция генератора аэрозоля по патенту RU 80119 U1, A62C 13/00, 2009 г., который по технической сущности и числу совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному мобильному генератору.
Известный генератор содержит корпус, выполненный из двух частей, скрепленных с зазором, образуя выходное кольцевое сопло, причем одна из частей корпуса имеет тарельчатую форму, где через прослойку строительного гипса закреплена функциональная шашка пиротехнического состава с аксиально расположенным электровоспламенителем, а вторая часть корпуса имеет форму опорного диска, диаметр которого в 1,5-1,7 раза превышает диаметр тарельчатой части.
На открытом торце тарельчатой емкости монолитно смонтированы соединительные пластины, устанавливаемые через тарированные шайбы в сквозных прорезях опорного диска, на который снизу они загибаются внатяг, формируя конструктивное единство.
Сменные шайбы на соединительных пластинах позволяют регулировать высоту зазора между частями корпуса и определяют проходное сечение выходного кольцевого сопла.
Опорный диск большего диаметра, чем установленная над ним с зазором тарельчатая емкость, экранирует струйные потоки горячих продуктов горения пиротехнической шашки, пространственно переориентируя их и распределяя в объеме, дополнительно охлаждая.
Особенностью конструкции является наличие распределенных вы-штамповок на опорной поверхности диска, которые образуют продуваемое пространство под генератором.
Сквозные отверстия в опорном диске предназначены для размещения винтов или болтов для простого и надежного крепления генераторов на различных несущих поверхностях в охраняемом помещении.
Конструкция известного генератора унифицирована для различных типоразмеров структурных элементов и расширяет технологические возможности его применения.
Недостатком известного компактного и эффективного генератора аэрозоля является то, что он не предназначен функционировать автономно из-за привязки к внешнему инициирующему импульсу, что определяет задержку в запуске (пока пожар развивается) и при ручном инициировании - субъективный фактор.
Кроме того, известный генератор базируется на опорной поверхности помещения посредством разновысоких точечных контактов: направленных вниз выштамповок и загнутых на диск концов соединительных пластин, что определяет неустойчивость крепления и ограничивает мобильную оперативную установку генераторов вблизи очага возгорания.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение эффективности пожаротушения автономно действующего генератора, обеспечив расширение его технологических возможностей через автономность функционирования.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном генераторе огнетушащего аэрозоля, содержащем цилиндрический корпус, скрепленный через тарированный зазор, образующий выходное кольцевое сопло, с опорным диском большего диаметра, оснащенным распределенными по периферии выштамповками, крепежными отверстиями и сквозными прорезями под соединительные пластины, монолитно закрепленные с открытого торца цилиндрического корпуса, в котором посредством прослойки из отверждающегося материала закреплена функциональная пиротехническая шашка с аксиальным воспламенительным зарядом, инициируемым извне, по предложению авторов, между корпусом и примыкающими выштамповками опорного диска, где соосно выполнены прорези, размещены установленные на соединительных пластинах монтажные клипсы, сквозь которые проложен по опорному диску термохимический шнур, соединенный с воспламенительным зарядом.
Другой особенностью предложенного генератора является то, что с внешней плоской стороны опорного диска прикреплен двухсторонний скотч.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили автономный автоматический запуск генератора от превышения в защищаемом объеме температуры воспламенения термохимического шнура и расширили технологические возможности оперативного подавления очага возгорания за счет мобильного ручного крепления генератора на любых опорных поверхностях, примыкающих непосредственно к очагу возгорания, посредством скотча на опорном диске.
Термохимический шнур, который без дополнительных средств инициирования воспламеняется от тепловой энергии окружающей среды при температуре 180°С и стабильно горит, служит в качестве чувствительного элемента автономной охранной противопожарной системы, который автоматически срабатывает и передает тепловой импульс на инициирование функционального заряда внутри генератора.
Пластичность термохимического шнура позволяет его монтировать в лабиринтных зазорах внутри генератора и компактно укладывать на опорном диске, фиксируя пространственное положение посредством монтажных клипс, смонтированных на соединительных пластинах корпуса.
Размещение термохимического шнура по периметру опорного диска генератора позволяет контролировать температурный режим внутри охраняемого объема, автоматически оперативно реагируя на локальное превышение температурного порога со стороны очага возгорания.
Свободное размещение термохимического шнура в монтажных клипсах позволяет извлечь его и расположить в трудно доступном месте наиболее вероятного возникновения пожара, на некотором удалении от закрепленного генератора.
Монтажные клипсы устанавливаются на соединительных пластинах корпуса до их соединения с опорным диском, что исключает надобность в дополнительных средствах их крепления.
При этом монтажные клипсы служат в качестве тарированных шайб, которые, совокупно с примыкающими выштамповками опорного диска, направленными вовнутрь генератора, при сборке конструкции формирует высоту кольцевого зазора между цилиндрическим корпусом и опорным диском - проходное сечение выходного щелевого сопла.
Выполнение сквозных прорезей под установку соединительных пластин корпуса в выштамповках опорного диска позволило разместить загибаемый свободный конец соединительных пластин в габаритах опорного диска, плотно прилегающего к несущей поверхности в охраняемом помещении.
Эта особенность предложенной конструкции генератора расширяет технологические возможности применения: дополнительно к резьбовому креплению через отверстия в опорном диске, оперативно приклеивать генератор к любой поверхности непосредственно у очага возгорания вручную, посредством закрепленного на тыльном его торце двухстороннего скотча, чем повышается эффективность тушения пожара направленным локальным воздействием тушащей смеси на прерывание процесса горения.
Совмещение соосных сквозных прорезей под соединительные пластины с выштамповками опорного диска технологически обеспечивается за один рабочий ход прессового инструмента.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в полезной модели техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность предложенной полезной модели поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности существенных признаков формулы. На чертеже изображены:
на фиг. 1 - предложенный генератор;
на фиг. 2 - вид по стрелке A на фиг. 1.
Мобильный генератор огнетушащего аэрозоля содержит цилиндрический корпус 1, на открытом торце которого закреплены соединительные пластины 2.
В корпусе 1 посредством прослойки 3 из отверждающегося материала (строительный гипс, газобетон или пенопласт) закреплена пиротехническая шашка 4, при горении генерирующая функциональный аэрозоль, включающий газообразные ингибиторы горения и активные частицы конденсированной фазы, прерывающие цепную реакцию горения.
Коаксиально шашке 4 смонтирован воспламенительный заряд 5 из чувствительного к тепловому импульсу состава.
Корпус 1 в сборе устанавливается на примыкающих выштамповках 6 опорного диска 7, имеющего диаметр в 1,5-1,7 раз превышающий диаметр цилиндрического корпуса 1, при этом его соединительные пластины 2 размещаются в сквозных прорезях 8, соосных выштамповкам 6 опорного диска 7.
Предварительно, перед сборкой, на пластинах 2 устанавливают монтажные клипсы 9, которые в виде шайб помещаются на выштамповках 6 опорного диска 7, формообразуя кольцевое выходное сопло.
Между диском 7 и торцом шашки 4 помещена упругая пенопластовая прокладка 10.
Затем выступающие внутри выштамповок 6 концы пластин 2 с усилием загибают, фиксируя монолитное положение структурных элементов генератора в сборе.
При этом примыкающий к воспламенительному заряду 5 и укрепленный внутри прослойки 3 термохимический шнур 11 пропускают сквозь распределенные по периметру генератора клипсы 9, укладывая его на опорный диск 7 (фиг. 2), снизу которого приклеен двухсторонний скотч 12, покрытый предохранительной лентой (условно не показана).
В опорном диске 7 имеются сквозные отверстия 13 под размещение крепежных винтов или болтов для стационарной установки генератора в охраняемом помещении.
Функционирует предложенный генератор следующим образом.
В случае возникновения пожара в замкнутом охраняемом объеме, когда температура среды достигнет уровня 180°C, термохимический шнур 11 воспламеняется и линейно горит.
Воспламенительный заряда 5 при достижении фронта горения шнура 11 инициируется и поджигает пиротехническую шашку 4, генерирующую функциональный аэрозоль, который выбрасывается через щелевое кольцевое сопло между корпусом 1 и диском 7 в охраняемый объем, где подавляется пожар.
Объем внутри генератора, освободившийся после сгорания прокладки 10, выполняет функции ресивера, где генерируемый аэрозоль перемешивается с выпариваемой структурной водой строительного гипса прослойки 3 и охлаждается.
Генерируемые газообразные продукты при торцевом горения шашки 4 тормозятся и поворачиваются вдоль диска 7 на радиальный выход, дополнительно охлаждаясь.
Особенностью предложенного генератора является возможность его мобильного применения для подавления очага возгорания, для чего скотч 12 на тыльной стороне опорного диска 7 освобождают от предохранительной ленты и плотно прижимают к несущей поверхности внутри объема, где возник пожар. Затем закрывают проем, изолируя помещение, в котором происходит вышеописанное действие генератора.
При стационарном креплении генератора возможно извлечь термохимический шнур 11 из клипс 9 и протянуть в сторону вероятного возникновения очага возгорания, чем сократить время запуска в работу пиротехнической шашки 4 и на подавление пожара.
Сравнение предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков полезной модели.
Предложенные отличия генератора огнетушащего аэрозоля не являются очевидными для специалиста по противопожарной технике, которые прямо следуют из постановки технической задачи.
Изготовление совокупности структурных элементов генератора в их взаимосвязи возможно осуществлять на действующем производстве, где серийно изготавливаются генераторы-аналоги по существующей технологии.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии вариантов полезной модели условиям патентоспособности.
Испытания опытных образцов предложенной конструкции генераторов подтвердили функциональную надежность взаимодействия структурных элементов при автономном автоматическом запуске от превышения температуры в замкнутом объеме.
Возможность мобильного крепления генераторов в непосредственной близи от очага возгорания приклеиванием посредством двухстороннего скотча на тыльной плоской стороне опорного диска существенно повысила оперативность активной борьбы с пожарами, упростила монтажные работы, что позволяет рекомендовать предложенную конструкцию для серийного изготовления на поставку заказчикам.