МЕТАТЕЛЬНОЕ ОГНЕТУШАЩЕЕ УСТРОЙСТВО
MISSILE FIRE-EXTINGUISHING DEVICE

Предложенное изобретение относится к области противопожарной техники, а более конкретно, к устройствам, генерирующим газоаэрозольную смесь ингибиторов горения, и предназначено для объемного тушения пожара в замкнутых помещениях путем ручного метания устройства в очаг возгорания.
Уровень данной области техники характеризует метательное огнетушащее устройство, описанное в патенте RU 2164809, A62C 19/00, 2001 г., которое содержит функциональную шашку, выполненную из двух пиротехнических зарядов, установленных во встречно смонтированных корпусных емкостях тарельчатой формы, скрепленных между собой отбортовками с зазором, образующим дисковое выходное сопло.
Пиротехнические заряды установлены в емкостях ниже уровня их отбортовок, совместно формируя ресивер для накопления генерируемой тушащей газоаэрозольной смеси, выравнивания пульсаций давления и температуру при турбулентном перемешивании встречных потоков.
На отбортовках закреплена скоба-рукоятка для метания устройства, под которой установлен узел воспламенения терочного типа.
Заряды покрыты защитной оболочкой, предохраняющей от воздействия атмосферной влаги, проникающей через открытое выходное сопло.
Пиротехнические заряды укреплены в емкостях посредством прослойки из строительного гипса, служащего вяжущим конструкционным материалом и теплоизолирующим, так как имеет низкую теплопроводность.
Недостатком описанного устройства является неудовлетворительная эффективность основного действия по назначению из-за относительно низкого коэффициента функционального наполнения, масса пиротехнических зарядов которого при наличии между ними ресивера на четверть уменьшена от максимального объема, что, как следствие, снижает защищаемый объем по заданному лимиту концентрации в нем ингибиторов горения.
Соосное выходному соплу расположение узла ручного воспламенения терочного типа под скобой-рукояткой неудобно в эксплуатации, для мобильного использования в экстремальных условиях из-за ограниченного рабочего пространства и затруднительного доступа.
Более совершенным является метательное огнетушащее устройство по патенту RU 66683 U1, A62C 19/00, 2007 г., которое по технической сущности и числу совпадающих признаков выбрано в качестве наиболее близкого аналога предложенному.
Известное метательное огнетушащее устройство содержит две пиротехнические шашки, установленные через картонные термоизолирующие прослойки в емкостях тарельчатой формы, соединенных отбортовками встречно через зазор, образующий дисковое выходное сопло, соосно которому укреплен воспламенитель узла инициирования терочного типа.
На отбортовках емкостей закреплена скоба-рукоятка, несущая быстроразъемный пенал, в котором помещен узел инициирования, сообщающийся огнепроводом с пиротехническим замедлителем, примыкающим к воспламенителю, установленные непосредственно внутри пиротехнических зарядов функциональной шашки для активного их воспламенения по торцам горения.
Известное высокоэффективное устройство представляет собой самодостаточный генератор огнетушащего аэрозоля, образующегося при горении функциональной шашки, воспламенение которой перед метанием в очаг возгорания инициируется вручную.
Теплозащитные прослойки корпуса из картона, обеспечивая функциональность устройства за весь цикл работы, заметно высвобождают объем под дополнительную массу пиротехнического заряда.
Размещение воспламенителя с примыкающим пиротехническим замедлителем внутри функциональной шашки способствует динамичному распространению теплового инициирующего импульса непосредственно по открытым торцам обоих ее зарядов, обеспечивая быстродействие запуска и стабильность горения.
Недостатком известного метательного огнетушащего устройства является незащищенность пиротехнических зарядов его функциональной шашки от инициирующего действия случайного источника тепловой энергии, в частности при проникновении сварочных искр через открытое выходное сопло внутрь корпуса устройства, что имело место на практике при проведении сварочных работ на складе готовой продукции без надлежащего соблюдения правил техники безопасности и послужило причиной серьезного пожара с тяжелыми последствиями.
По этой причине требованием основного потребителя генераторов аэрозоля является механическое предотвращение несанкционированного запуска функционирования метательного огнетушащего устройства без предварительного снятия дополнительной ступени предохранения.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является усовершенствование известного метательного огнетушащего устройства путем оснащения его дополнительной механической ступенью предохранения инициирования воспламенения пиротехнических зарядов функциональной шашки.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном метательном огнетушащем устройстве, содержащем 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, которая закреплена на отбортовках корпуса, согласно изобретению, 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.
Отличительные признаки гарантированно обеспечили невозможность инициирования воспламенителя устройства от собственного узла запуска или от направленного действия случайного источника тепловой энергии без предварительного снятия механической ступени предохранения, которой дополнительно снабжен генератор аэрозоля.
Оснащение выходного сопла огнепреградителем надежно перекрывает доступ к пиротехническим зарядам функциональной шашки.
Выполнение огнепреградителя в форме упругого кольца, преимущественно из резины, является простейшим конструктивным решением быстросъемного затвора выхода дискового сопла, который плотно примыкает к торцовому профилю отбортовок. Резиновое кольцо технологически легко устанавливается между отбортовками внатяг, перекрывая доступ внутрь корпуса, и быстро вручную снимается, открывая выходное сопло при аварийном запуске огнетушителя в работу.
Размещение воспламенителя в изолированном пенале, отдельно от пиротехнических зарядов функциональной шашки, направлено на повышение безопасности хранения огнетушащих устройств, так как непосредственное инициирование воспламенения шашки без термочувствительного усилительного заряда воспламенителя практически не представляется возможным.
Непосредственное примыкание воспламенителя к пиротехническому замедлителю, помещенных в автономном пенале, закрепленном в скобе-рукоятке, позволяет точно установить время задержки на передачу инициирующего теплового импульса, необходимое и достаточное для метания устройства в очаг возгорания.
Дюза пенала формирует остронаправленный форс огня, ориентированный внутрь дискового сопла, по которому инициирующий импульс распространяется вдоль примыкающих открытых торцов зарядов шашки, надежно воспламеняя их в условиях ограниченного щелевого объема камеры горения.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, то есть поставленная в полезной модели техническая задача решается не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по противопожарной технике, показал, что оно неизвестно, а с учетом практической возможности серийного изготовления метательного огнетушащего устройства на действующем производстве позволяет сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.
Сущность предложенного изобретения поясняется чертежами, которые имеют чисто иллюстративную цель и не ограничивают объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертежах изображены:
на фиг.1 - предложенное устройство, поперечный разрез по А-А на фиг.2;
на фиг.2 - вид по стрелке Б на виг.1;
на фиг.3 - разрез по В-В на фиг.2.
Метательное огнетушащее устройство для объемного аэрозольного тушения пожара выполнено из двух идентичных частей, каждая из которых включает корпусную емкость 1 тарельчатой формы. Внутри каждой емкости 1 заподлицо с отбортовками 2 установлен через картонную прослойку 3 пиротехнический заряд 4 функциональной шашки.
Снаряженные емкости 1 смонтированы встречно, формируя корпус устройства, и соединены встречно отбортовками 2 с гарантированным зазором, образующим выходное кольцевое сопло 5, соосное щелевой камере 6 торцового горения пиротехнических зарядов 3 функциональной шашки, между которыми помещена сгорающая технологическая прокладка 7, механически фиксирующая пространственное положение зарядов 4 в емкостях 1.
Установка пиротехнических зарядов 4 заподлицо с отбортовками 2 емкостей 1 корпуса устройства формирует при запуске в работу общий, равного проходного сечения, газовод в зазоре между свободными торцами зарядов 4, совмещенный с дисковым выходным соплом 5, способствуя беспрепятственному, практически одновременному по всей поверхности горения, стабильному воспламенению обоих пиротехнических зарядов 4.
Площадь дискового сопла 5 на выходе заметно превышает площадь критического сечения на его входе, чем обеспечивается расширение потока тушащей смеси при увеличении скорости истечения, что в свою очередь позволило смонтировать пиротехнические заряды 4 заподлицо с отбортовками 2 корпусных емкостей 1.
На отбортовках 2 закреплена скоба-рукоятка 8 (фиг.2), за которую осуществляется метание устройства в очаг возгорания.
В скобе-рукоятке 8 закреплен пенал 9 с быстросъемной крышкой 10, под которой помещен узел 11 инициирования, в частности шнур терочного механизма, пиротехнического замедлителя 12.
Особенностью установки пенала 9 является его смещение к краю скобы 8 от собственно рукоятки, что создает удобство удерживать устройство одной рукой, а другой свободно производить манипуляции с крышкой 10 и шнуром узла 11 при запуске генератора в работу.
Пиротехнический замедлитель 12 примыкает к усилительному воспламенительному заряду 13, который сообщается с дюзой 14 пенала 9.
Дюза 14 направлена вовнутрь выходного дискового сопла 5, между отбортовками 2 корпусных емкостей 1.
В служебном обращении, при хранении устройств на складе и при их транспортировании, в торце дискового сопла 5 внатяг установлено резиновое кольцо 15, плотно примыкающее к торцам отбортовок 2, выполняя функции огнепреградителя, в результате чего камера 6 горения изолируется от внешней среды (фиг.1 и 3).
Функционирует устройство следующим образом.
Перед метанием устройства вручную извлекают резиновое кольцо 15 (оттянув его подручным рычагом или за вмонтированный «язычок»), освобождая сопло 5.
Затем, открыв крышку 10, за шнур терочного механизма запускают узел 11 инициирования, тепловым импульсом которого воспламеняется пиротехнический замедлитель 12.
Время горения замедлителя 12 достаточно для подготовки и прицельного метания за рукоятку 8 устройства в очаг возгорания.
Сработавший от замедлителя 12 чувствительный усилительный заряд 13 формирует через дюзу 14 направленный внутрь дискового сопла 5 форс пламени, который динамично распространяется по щелевой камере 6 горения, воспламеняя примыкающие открытые торцы пиротехнических зарядов 4 функциональной шашки.
При горении пиротехнического состава зарядов 4 образуются газоаэрозольная смесь ингибиторов горения в виде газообразных соединений и высокодисперсных конденсированных частиц, которая равномерно во всех направлениях выбрасывается через дисковое сопло 5 струйным расширяющимся потоком, который в очаге пожара осуществляет обрыв цепной реакции механизма воспроизводства активных радикалов. При достижении необходимой концентрации ингибиторов горения пожар подавляется.
Симметричная форма корпуса устройства допускает произвольную ориентацию при падении (с перегрузкой до 3g) в защищаемом помещении, которая не отражается на характере генерирования и истечения тушащей смеси.
Установка устройства на цилиндрическую боковую поверхность практически не изменяет газодинамику генерируемого потока тушащей смеси.
Предложенное устройство целесообразно использовать в качестве первичного средства подавления огня, до проведения разведки, в частности до обесточивания силовых электросетей, приборов и оборудования, после чего возможно тушение, в случае необходимости, проливом воды из технических средств.
Это дает оперативный выигрыш по времени в борьбе с пожарами в закрытых объемах салонов транспортных средств, шкафах управления, моторных отсеках и т.п.
Натурные испытания опытных образцов метательного устройства подтвердили эффективность пожаротушения и его функциональную надежность, при этом воспламенения пиротехнических зарядов через огнепреградительное кольцо в дисковом сопле не происходит ни от узла запуска, ни от направленного снопа сварочных искр, что подтверждает надежность дополнительной ступени предохранения и позволяет рекомендовать заказчику конструкцию для эксплуатации по назначению.