СИСТЕМА ПРОФИЛАКТИКИ И ТУШЕНИЯ ПОЖАРА
SYSTEM OF PREVENTION AND FIRE FIGHTING

Предлагаемое изобретение относится к средствам противопожарной защиты одиночных деревянных жилых домов и общественных здании, в т.ч. расположенных в лесу или вблизи лесных массивов, от наружных и внутренних пожаров.
В жаркое лето 2010 г. в России сгорело более 2000 домов, что свидетельствует об отсутствии в РФ средств противопожарной защиты самых обычных деревенских домов. От лесных пожаров горели не только отдельные дома, но и целые деревни. Практика прошлых лет показала, что от горящих лесов горели дома также в Австралии, Греции, Испании, Португалии, Франции, США (Калифорния) и прочих странах, что свидетельствует о Глобальном характере проблемы и отсутствии эффективные средств защиты.
Известно изобретение по а.с. №1621957 AI: Способ противопожарной защиты внутренних помещений зданий с помощью пенной установки. Указанное изобретение ввиду сложности и дороговизны оборудования практически недоступно сельским жителям для защиты от надвигающегося лесного пожара.
Целью настоящего предлагаемого изобретения является создание простой и эффективной системы пожарной защиты одиночных строений, которая бы обеспечивала защиту и тушение как деревенских домов, так и дачных коттеджей от лесных пожаров и пожаров, вызванных хозяйственной деятельностью жильцов или умышленным поджогом.
Эта цель достигается тем, что предлагаемая система представляет собой конструктор: набор функциональных приборов, назначение, количество и взаимосвязь которых подчинены задаче пожарной профилактики и тушения пожаров как внутри, так и снаружи объекта защиты в зависимости от его конструктивных особенностей и размеров.
В общем случае система включает в себя емкость для воды, закопанную в землю, в которой установлен погружной насос, соединенный трубопроводом с сетью мелких разводящих трубопроводов с распылителями. Трубопроводы заводятся в случае необходимости как внутрь помещений, так и снаружи объекта. Наружные водопроводы прокладывают вдоль конька крыши объекта и под карнизом крыши по ее периметру с ориентацией распылителей на поверхности крыши и стены объекта. Воду, стекающую с крыши и стен объекта, собирает система желобов под крышей и в отмостке объекта, направляя ее в емкость для повторного использования.
Кругооборот воды в системе обеспечивает эффективную и длительную работу системы с минимальными ее потерями.
Система-конструктор включает в себя так же: извещатели пожара, водозапорный клапан, распределительный водозапорный клапан и различные распылители воды.
Устройство системы поясняется чертежами, где изображено:
на Фиг.1. Общий вид системы - аксонометрическая схема защиты от наружного пожара.
на Фиг.2. Монтаж системы на деревенском доме с двухскатной крышей, крытой рубероидом (аксонометрическая схема);
на Фиг.3. Фрагмент монтажа системы на деревенском доме (вид с торца);
на Фиг.4. Конструкция пожарного извещателя (разрез);
а) в исходном положении;
б) в рабочем положении.
на Фиг.5. Схема трубопроводов защиты коттеджа (пожар внутри и снаружи):
на Фиг.6. Электрическая схема автоматики включения насоса;
на Фиг.7. Устройство водозапорного клапана (разрез);
на Фиг.8. Устройство распределительного водозапорного клапана.
Простейший случай устройства системы для защиты деревенского (садового) дома от наружного пожара показан на Фиг.1 и 2.
Система защиты состоит из емкости 1 с водой. В емкости установлен погружной насос 2, соединенный с магистральным водопроводом 3. От водопровода 3 отходят разводящие трубопроводы 4 с распылителями 5. Распылители ориентированы таким образом, чтобы при подаче воды насосом они орошали кровлю и стены. По периметру кровли установлены водосборные желоба 6 с опускными стояками 7. В бетонной отмостке дома сделаны желоба 8 с уклоном в сторону емкости.
Работает система следующим образом.
При визуальном обнаружении пожара (горит сарай, соседний дом или надвигается лесной пожар) жители включают насос 2 нажатием кнопки 10 и покидают дом (режим профилактики пожара от постороннего источника огня). Насос подает воду в распылители 5, которые орошают все наружные поверхности дома (кровлю, стены) и таким образом предотвращают их воспламенение. Вода, стекающая с крыши и стен, собирается желобами 7 и 8 и через фильтр 9 стекает в емкость. Кругооборот воды в системе обеспечивает ее работу и эффективную защиту дома в течение времени работы насоса.
При отсутствии жильцов в доме насос может быть включен автоматически при дополнительной установке извещателей пожара 11 с электрической схемой (Фиг.6).
Устройство извещателя пожара показано на Фиг.4. Он состоит из корпуса 12, разделенного перегородками 13 и 14 на три полости „А”; „Б” и „В”. Корпус снабжен донцем 15 и крышкой 16. В центре перегородок 13 и 14 имеется отверстие, в котором перемещается шток 17 с пружиной 18. В полости ″В″ шток снабжен тарелью 19 с прокладкой 20, взаимодействующей с посадочным отверстием (″седлом") 21. Полость ″В″ имеет сбросные отверстия 22. Левый конец штока в полости ″А″ взаимодействует через мембрану 23 с кнопкой концевого выключателя 24, закрепленного на донце 15. Концевой выключатель через разъем 25 включен в цепь катушки промежуточного реле 41 (Фиг.6). Правый конец штока через отверстие в крышке 16 взаимодействует с двумя рычагами 26, шарнирно закрепленными на крышке 16 и соединенными между собой тепловым замком 27 (например, полипропиленовой лентой). Полость ″Б″ снабжена штуцером 28 для соединения через импульсную трубку с надмембранной полостью водозапорного или водораспределительного клапана (Фиг.7 и 8).
Работает извещатель следующим образом.
Установленный в месте наиболее вероятного появления пламени при пожаре тепловой замок 27 плавится. Усилием пружины 18 рычаги 26 расходятся (Фиг.4б), и правый конец штока выходит за пределы крышки 16. Левый конец штока 17 при перемещении последнего вправо освобождает кнопку концевого выключателя 24, что приводит к включению эл. питания (12÷36 В) катушки промежуточного реле 41 (Фиг.6). Реле включат эл. питание катушки пускателя насоса. Пускатель включает насос в емкости. Вода поступает в трубопровод 3 (Фиг.1) и из него в сеть мелких трубопроводов с распылителями.
На Фиг.5 показана аксонометрическая схема защиты коттеджа с подачей распыленной воды при пожаре внутри здания или на наружные поверхности (только трубопроводная сеть). Магистральный трубопровод 3 заканчивается у водораспределительного клапана 29, который в зависимости от места пожара направляет воду внутрь объекта по трубопроводу 30 или в наружную сеть по трубопроводу 31. На трубопроводе 30 сделаны ответвления в отдельные помещения объекта с установкой на них водозапорных клапанов 33 (Фиг.7) и полусферических распылителей воды 32. Запуск клапанов 33 обеспечивается извещателями пожара 11 (Фиг.4), соединенными с последними импульсными трубками 34.
Электрическая схема управления работой системы показана на Фиг.6. Схема включает в себя пакетные выключатели (рубильники) 35 и 36, предохранители 37, эл. магнитный пускатель 38, кнопочную станцию 39, понижающий трансформатор (220/12 В) 40, промежуточное реле 41.
Работает схема следующим образом.
В дежурном режиме (ожидание) Фиг.6а включен пакетник 37, через который осуществляется эл. питание схемы запуска двигателя насоса 2. При угрозе пожара (режим профилактики) или начавшемся пожаре пусковой кнопкой 10 (Фиг.2) запускают эл. двигатель насоса 2. Отключают насос кнопкой ″Стоп″ на кнопочной станции 39.
В ночное время или при отсутствии людей на объекте, перед тем как его покинуть, вкючают пакетный выключатель 36, через который подключается сигнальная схема с извещателями пожара 11 (Фиг.6б).
При возникновении пожара в зоне контроля извещателя последний срабатывает: плавится тепловой замок, и шток 17 (Фиг.4) замыкает цепь катушки реле 41, которая, в свою очередь, замыкает контакт 242 и шунтирует пусковую кнопку эл.двигателя насоса 2. Насос включается и качает воду в распределительные трубопроводы системы. Для остановки насоса выключают пакетник 36 и нажимают на кнопку "Стоп" кнопочной станции 39.
Возможны другие схемы управления системой, например, при использовании фотоэлектрических извещателей пожара.
Устройство водозапорного клапана 33 (Фиг.5) показано на Фиг.7. Он состоит из полого корпуса 43 с крышкой 44 и входного и выходного штуцеров 45. Внутри корпуса расположен запорно-пусковой узел ввиде подвижной эластичной мембраны 46, взаимодействующей с впускным отверстием 47 ("седлом"). Края мембраны защемлены между фланцами корпуса и крышки, а центральная часть зажата между опорным диском 48 и направляющей обоймой 49 болтом со сквозным отверстием в теле 50. Крышка снабжена штуцером 51 для подключения импульсной трубки к водяной полости "Б" извещателя пожара (Фиг.4)
Работает клапан следующим образом.
При подаче воды под давлением во входной штуцер 45 она через отверстие болта 50 заполняет надмембранную полость под крышкой 44. При отсутствии сброса воды из надмембранной полости давление под мембраной и над ней выравнивается. Ввиду того что опорный диск мембраны 48 имеет площадь большую, чем площадь отверстия "седла", сила, прижимающая опорный диск к "седлу", больше силы, стремящейся поднять мембрану. Таким образом происходит самозакрытие клапана. При сбросе давления из надмембранной полости через штуцер 51 и импульсную трубку 34 (Фиг.5), соединяющую ее с водяной полостью извещателя пожара, сработал извещатель), возникает перепад давления между полостями над и под мембраной. Мембрана поднимается, и через "седло" вода поступает в выходной штуцер и трубопровод к распылителю 32 (Фиг.5).
Конструктивное выполнение узла опоры края диска 48 на тело фланца корпуса при закрытом положении клапана и опоры подвижной части эластичной мембраны на тело крышки при открытии клапана исключает пробой мембраны при перепаде давления над и под ней, что обеспечивает надежную работу клапана.
Распределительный водозапорный клапан 29 (Фиг.5) показан на Фиг.8. Он предназначен для подачи воды при пожаре в ту часть трубопроводной сети системы, которая обслуживает внутренний объем здания или его наружные поверхности.
Клапан состоит из корпуса 52 с входным 53 и двумя выходными штуцерами 54 и 55, установленными на левой и правой секциях корпуса. Торцы секций корпуса закрыты крышками, под которыми установлены запорно-пусковые узлы ввиде "седел" и эластичных мембран с опорными дисками (полная аналогия в этой части с клапаном Фиг.7). Крышки снабжены штуцерами для соединения посредством импульсных трубок с водяными камерами "В" извещателя пожара (Фиг.4).
Работает клапан следующим образом.
При срабатывании извещателя наружного пожара происходит запуск насоса и под давлением воды создается перепад давления на мембране правой секции клапана, в результате чего мембрана открывает правое "седло" и вода через штуцер 55 поступает в трубопровод, подающий воду на наружные поверхности объекта (Фиг.5). Аналогично, при срабатывании извещателя внутри одного из помещений объекта открывается левое "седло" клапана и вода через штуцер 54 поступает в трубопровод внутренней разводки (Фиг.5).
Отличительная особенность клапана состоит в том, что его корпус может быть снабжен неограниченным количеством секций и соответствующим количеством отходящих штуцеров. Например, если в здании есть подвал и в нем возможен пожар или есть сауна и в ней возможен пожар, то корпус клапана необходимо будет выполнить с четырьмя секциями с выводом от них импульсных трубок к соответствующим извещателям. Если здание многоэтажное, то каждый этаж может обслуживатья автономно дополнительными секциями корпуса.
Система может быть оснащена извещателями пожара фотоэлектрического или иного типа с соответствующей схемой включения насоса.
В целях раннего обнаружения загорания извещатели следует устанавливать таким образом, чтобы они "обозревали" наружные стены объекта. В случаях отсутствия центролизованного эл. снабжения могут использоваться эл. генераторы с приводом от бензинового двигателя. Для подачи воды в систему могут использоваться насосы наружной установки как с эл. приводом, так и с бензиновым двигателем. Емкость для воды может быть изготовлена из бетонных колец, применяемых для сооружения колодцев.
Система может применяться для пожарозащиты церковных деревянных строений. Эффективность системы обеспечивается интенсивным орошением наружных поверхностей объекта защиты как в плане профилактики пожара, так и при тушении уже начавшегося. Надежность системы обеспечивается простотой устройства и кругооборотом воды при минимальных ее потерях.