ГЕНЕРАТОР ОГНЕТУШАЩЕГО АЭРОЗОЛЯ
FIRE EXTINGUISHING AEROSOL GENERATOR

Изобретение относится к области пожаротушения, а именно к устройствам, генерирующим газоаэрозольные ингибиторы горения, образующиеся при сгорании пиротехнического состава и организованно направляемые в защищаемый объем и предназначенным для использования как в ручном, так и в стационарном исполнении как в автономных, так и в автоматических системах пожаротушения легковоспламеняющихся и горючих веществ, твердых материалов и электрооборудования, в том числе и находящегося под напряжением.
Известно устройство для объемного аэрозольного тушения пожара, содержащее узел инициирования, заряд аэрозолеобразующего состава, установленный с зазором, заполненным связующим веществом в перфорированном металлическом корпусе в форме стакана таким образом, что у открытого торца стакана в свободном пространстве образован ресивер, связанный через коммуникационные отверстия с ресиверным кольцевым каналом между перфорированным металлическим корпусом и перфорированной металлической обечайкой, установленной с зазором, заполненным связующим веществом, в цилиндрическом металлическом кожухе, закрытом металлической крышкой, под которой расположена камера, имеющая выпускные отверстия, в которую открыт реверсивный кольцевой канал (патент РФ №2164808, опубл. 10.04.2001).
Недостатками данного устройства являются необходимость использования в узле инициирования промежуточного заряда иного химического состава, что приводит к появлению в начальный период времени в продукте сгорания компонентов, не присущих генерируемому аэрозолю, невозможность инициирования возгорания заряда без воздействия импульса электрического тока, отсутствие гидроизоляции пиротехнического аэрозолеобразующего состава, что, в силу гигроскопичности последнего, приводит к осложнениям при использовании устройства в условиях повышенной влажности, что ограничивает область применения устройства, а так же высокая температура образующегося ингибитора, что зачастую приводит к негативным последствиям использования устройства.
Указанные недостатки частично устранены в известном техническом решении, а именно в устройстве для объемного аэрозольного тушения пожара, включающем перфорированный металлический корпус в форме стакана с расположенным в нем с зазором, заполненным связующим веществом, зарядом аэрозолеобразующего состава и узлом инициирования с образованием у открытого конца стакана ресивера, соединенного коммуникационными отверстиями с реверсивным кольцевым каналом, образованным между перфорированным металлическим корпусом и перфорированной металлической обечайкой, размещенной с зазором, заполненным связующим веществом, в цилиндрическом металлическом кожухе, закрытом металлической крышкой, камеру, размещенную под крышкой, и выпускные отверстия, расположенные на цилиндрическом металлическом кожухе вблизи металлической крышки и/или на ней (патент РФ №2206353, опубл. 20.06.2003).
Однако, указанное техническое решение не решает вопросы гидроизоляции пиротехнического аэрозолеобразующего состава, расширения возможности запуска узла инициирования и недостаточно изолирует корпус от продуктов горения пиротехнического состава, что приводит к его чрезмерному нагреванию.
Техническим результатом, на который направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности использования устройства в различных климатических условиях, расширение вариантов запуска работы устройства, повышение качества и формирование требуемого направления аэрозольного потока при работе, удобство применения устройства на различных объектах пожаротушения, а также снижение температуры корпусных деталей в процессе горения пиротехнического аэрозолеобразующего состава.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в целях обеспечения гидроизоляции каждый заряд пиротехнического аэрозолеобразующего состава размещается в оболочке из влагонепроницаемого полимерного материала.
В целях повышения надежности и расширения вариантов запуска узел инициирования возгорания пиротехнического аэрозолеобразующего состава представляет собой запальную дозу легковоспламеняющегося состава, достаточную для воспламенения основного пиротехнического заряда, выполненный в виде терочной головки/набора терочных головок из зажигательной смеси с возможностью воспламенения как от воздействия импульса электрического тока, так и вручную - путем кратковременного трения терочных головок/ одной из терочных головок о любую поверхность либо протягивания вдоль хотя бы одной терочной головки тела с шероховатой поверхностью (терочной поверхности). При этом, при ручной активации достаточно одной головки, воспламеняемой путем трения, а при использовании в составе генераторов для автоматического пожаротушения либо дистанционном запуске целесообразно использовать набор контактирующих между собой терочных головок из зажигательной смеси, как минимум одна из которых плотно контактирует с твердосплавным проводником, способным под воздействием импульса электрического тока нагревать ее до температуры воспламенения.
В целях снижения температуры получаемого аэрозолесодержащего состава и корпусных деталей части устройства, контактирующие с зарядом пиротехнического аэрозолеобразующего состава, при необходимости снижения температуры покрываются вспучивающейся огнезащитной краской, чья термодинамика разложения при нагревании вызывает высвобождение определенного количества воды, на испарение и преобразование в перегретый пар которой расходуется часть энергии горения заряда, интенсивно охлаждая образующийся огнетушащий аэрозолесодержащий состав, а огнезащитная краска вспучивается и ее толщина кратно увеличивается, образуя пористый термоизоляционный слой, предотвращающий сверхнормативный нагрев корпусных деталей.
В целях расширения функциональных возможностей, удобства применения, простоты инициирования возгорания и формирования требуемого направления распространения потока ингибитора предусмотрены различные варианты исполнения:
1 - вариант ручного оперативного исполнения с механическим инициированием возгорания пиротехнического аэрозолеобразующего состава, при котором гидроизолированный в полимерную оболочку заряд пиротехнического аэрозолеобразующего состава располагается в цилиндрическом корпусе, выполненным, например, из прессованного картона. При этом в комплекте может быть терочная поверхность;
2 - вариант стационарного либо оперативного исполнения с объемным распространением ингибитора и инициацией возгорания от импульса электрического тока, при этом пиротехнический аэрозолеобразующий состав, гидроизолированный в полимерную оболочку, смонтирован на дне одной из двух корпусных деталей, покрытых изнутри термоизоляционной прослойкой, которые встречно состыкованы отбортовками, образующими выходное щелевое сопло, при этом над открытым торцом пиротехнического аэрозолеобразующего состава сформирована полость, образующая ресивер, сообщающийся с выходным щелевым соплом, формирующим направление выхода ингибитора.
3 - вариант стационарного исполнения с направленным фронтальным распространением ингибитора и инициацией возгорания от импульса электрического тока, при этом заряд пиротехнического аэрозолеобразующего состава смонтирован на дне одной из двух корпусных емкостей, покрытых изнутри термоизоляционной прослойкой, которые встречно состыкованы и формируют полость, образующую ресивер, сообщающийся посредством реверсивного канала с выходными отверстиями, образующими направленные сопла.
Так же возможны варианты исполнения генераторов огнетушащего аэрозоля, предназначенных для оперативного исполнения (ручного запуска) с инициацией возгорания путем протягивания шероховатого тела вдоль хотя бы одной терочной головки с обеспечением контакта между ними.
Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства в стационарном варианте исполнения с радиальным распространением ингибитора и инициацией возгорания от импульса электрического тока при использовании одного заряда пиротехнического аэрозолеобразующего состава, на фиг. 2 представлено то же устройство с 2-мя зарядами пиротехнического аэрозолеобразующего состава; на фиг. 3 - общий вид узла инициирования, содержащий тугоплавкий проводник для воспламенения запальной дозы путем пропускания импульса электрического тока; на фиг. 4 - общий вид устройства с фронтальным выпуском аэрозоля, на фиг. 5 - вид устройства в исполнении для ручного использования; на фиг. 6 - генератор в процессе испытаний на влагостойкость.
Устройство для объемного аэрозольного тушения пожара в общем случае содержит сборный металлический корпус, состоящий из 2-х разъемных частей 1 и 1а (фиг. 1, 2), покрытых термоизоляционной прослойкой 5, на дне нижней части которого размещается пиротехнический аэрозолеобразующий состав 2, в целях гидроизоляции покрываемый полимерной влагонепроницаемой оболочкой 3, с которым контактирует узел инициирования 4. При этом, между пиротехническим аэрозолеобразующим составом и верхней частью корпуса предусмотрен зазор, образующий полость, выполняющую роль ресивера 6, соединенную с кольцевым зазором, выполняющим функцию щелевого сопла, образованным в месте соединения посредством болтов 7 разъемных частей корпуса, размер которого определяется шайбами 8.
Узел инициирования (фиг. 3) представляет собой запальную дозу легковоспламеняющегося состава зажигательной смеси 9, в целях расширения возможностей запуска выполненную в виде терочной головки либо набора терочных головок. Для возможности дистанционного либо автоматического запуска узла посредством воздействия импульса электрического тока, как минимум одна из головок зажигательной смеси плотно контактирует с тугоплавким проводником 10, способным под воздействием импульса электрического тока нагревать ее до температуры воспламенения, вызывая возгорание.
На фиг. 4 представлен общий вид устройства в исполнении для стационарного использования с фронтальным выпуском аэрозоля.
В ручном исполнении - фиг. 5 - пиротехнический аэрозолеобразующий состав (на фиг. не показан) размещается в корпусе 1, снабженным для удобства рукояткой 13. Работа устройства осуществляется аналогичным образом, но воспламенение узла инициирования осуществляется вручную, путем трения запальной дозы легковоспламеняющегося состава узла инициирования 4, выполненной в виде терочной головки о любую поверхность (по аналогии со спичками). Возможны варианты исполнения, содержащие дополнительно терочную поверхность 14.
Проведенные испытания опытных образцов подтвердили достижение всех заявляемых целей изобретения. В частности, устройства после нахождения в течение 15 часов в воде (фиг. 6) показали надежное срабатывание узлов инициирования и работоспособность, узлы инициирования надежно срабатывают как от импульса электрического тока, так и при трении о поверхность либо путем протягивания шероховатого тела вдоль хотя бы одной терочной головки с обеспечением контакта между ними без ложных срабатываний и осечек, различные варианты исполнения позволяют получать требуемое направление потока ингибитора, что гарантирует надежность и удобство применения устройства на различных объектах пожаротушения.
Таким образом, заявляемые цели настоящего изобретения достигнуты.