Запорно-пусковое устройство

 

Устройство может быть использовано в установках пожаротушения и позволяет обеспечить быстрый выпуск огнетушащей жидкости из баллона и создать возможность встраивания баллонов с огнетушащей жидкостью в батареи с созданием системы требуемой емкости. Устройство содержит смонтированный на сифонной трубке корпус с входным и выходным отверстиями, расположенными соосно сифонной трубке, средство разрыва мембраны с пиропатроном и средство удержания разрывного элемента, выполненное в виде улавливателя обтекаемой формы. Улавливатель установлен внутри корпуса соосно его отверстиям и с образованием кольцевого прохода для огнетушащей жидкости. Разрывной элемент мембраны выполнен в виде цилиндрического стержня, подпружиненного относительно улавливателя и имеющего возможность перекрытия входного отверстия корпуса. Цилиндрический стержень имеет на одном основании конусообразный обтекатель, направленный в сторону сифонной трубки, а на другом - соосный с обтекателем фиксирующий палец. В улавливателе выполнен направляющий канал для прохода пальца при разрыве мембраны. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к противопожарной технике и предназначено для использования в установках пожаротушения для сокращения времени выпуска огнетушащего вещества из преимущественно объединенных в батарею баллонов единичных модулей.

Известно запорно-пусковое устройство огнетушителя, содержащее корпус с входным и выходным отверстиями, разрушаемую мембрану, перекрывающую входное отверстие, и пиропобудитель (SU 1544448 A1, 23.02.1990).

В данном устройстве отсутствует средство удержания мембраны, а выходные отверстия направлены под углом к входному отверстию, что создает дополнительное гидравлическое сопротивление потоку выпускаемой огнетушащей жидкости.

Известно устройство для подачи огнетушащей жидкости, в котором имеется средство удержания мембраны, однако выходные отверстия не обеспечивают прямоточное движение потока выпускаемой огнетушащей жидкости, что также не обеспечивает оптимальные, с точки зрения обеспечения минимального гидравлического сопротивления, условия прохода потока (SU 1489786 А1, 20.06.1989).

Известно запорно-пусковое устройство для установок пожаротушения, содержащее корпус с отверстиями для входа и выхода огнетушащей жидкости, разрывную мембрану, средство разрыва мембраны, включающее пиропатрон, и средство удержания разрывного элемента мембраны, образующегося после разрушения последней (RU 2092204 С1, 10.10.1987).

Однако в данном устройстве не обеспечено освобождения проходного канала от остатков разрушенной мембраны, что ухудшает условия прохода огнетушащей жидкости, вследствие чего увеличивается время выпуска последней из баллона. Кроме того, наличие в конструкции таких элементов, как ветви тросовой связи, снижает надежность устройства в целом. Далее, рассматриваемое устройство снижает эффективность батарей баллонов в ситуации, когда имеет место последовательный выпуск огнетушащей жидкости из разных баллонов, т.е. когда выпуск огнетушащей жидкости из последующего баллона происходит в условиях, когда предыдущий баллон пуст. В этом случае выходящая под давлением из последующего баллона жидкость вначале заполняет пустой баллон, а затем уже поступает по коллектору к месту возгорания.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является известное запорно-пусковое устройство баллона установки пожаротушения, содержащее смонтированный на сифонной трубке корпус с входным и выходным отверстиями, расположенными соосно сифонной трубке, и средство разрыва мембраны, имеющее пиропатрон (US 5816330 А, 06.10.1998).

В данном устройстве не устранены указанные выше недостатки, связанные с эффективностью работы батарей баллонов.

Задачей изобретения является создание надежного запорно-пускового устройства баллона установки пожаротушения, позволяющего получить технический результат, состоящий в повышении эффективности батарей баллонов системы требуемой емкости при обеспечении быстрого выпуска огнетушащей жидкости из баллонов.

Этот технический результат достигается тем, что запорно-пусковое устройство баллона установки пожаротушения содержит смонтированный на сифонной трубке корпус с входным и выходным отверстиями для огнетушащей жидкости, расположенными соосно сифонной трубке, разрывную мембрану, средство разрыва мембраны, имеющее пиропатрон, и средство удержания разрывного элемента мембраны после ее разрушения, выполненное в виде улавливателя обтекаемой формы, установленного внутри корпуса соосно его отверстиям и с образованием кольцевого прохода для огнетушащей жидкости, при этом разрывной элемент мембраны выполнен в виде цилиндрического стержня подпружиненного относительно улавливателя и имеющего возможность перекрытия входного отверстия корпуса, причем цилиндрический стержень имеет на одном основании конусообразный обтекатель, направленный в сторону сифонной трубки, а на другом - соосный с обтекателем фиксирующий палец, при этом в улавливателе выполнен направляющий канал для прохода пальца при разрыве мембраны.

Площадь проходного сечения пальцевого прохода для огнетушащей жидкости соответствует площади проходного сечения выходного отверстия корпуса.

Цилиндрический стержень подпружинен относительно улавливателя посредством конической спиральной пружины, причем шаг пружины выбран из условия возможности размещения витков пружины в одной плоскости при ее полном сжатии.

Конусообразный обтекатель выполнен пустотелым и связан с цилиндрическим стержнем посредством разъемного соединения, например резьбы.

В конусообразном обтекателе может быть выполнен сквозной продольный проход.

Для дальнейшего снижения гидравлического сопротивления потоку жидкости целесообразно диаметр цилиндрического стержня выполнить равным диаметру цилиндрической части улавливателя, длину улавливателя выбрать меньшей длины цилиндрической части фиксирующего пальца, а свободный конец фиксирующего пальца выполнить конусообразным.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено запорно-пусковое устройство до срабатывания пиропатрона; на фиг.2 - то же, после срабатывания пиропатрона.

На сифонной трубке 1 огнетушителя установлен корпус 2 запорно-пускового устройства 3. Корпус 2 имеет входное 4 и выходное 5 отверстия. Разрушаемая мембрана 6 выполнена с разрывным элементом в виде цилиндрического стержня 7, который перекрывает входное отверстие 4. На обращенном в сторону сифонной трубки основании стержня 7 имеется конусообразный пустотелый обтекатель 8 со сквозным проходом, а на противоположном основании - фиксирующий палец 9, свободный конец которого также может быть выполнен конусообразным.

Стержень 9 подпружинен пружиной 10, преимущественно конической, относительно улавливателя 11 обтекаемой формы, установленного внутри корпуса 2 с образованием относительно его стенок кольцевого прохода 12 для огнетушащей жидкости. В улавливателе 11 выполнен сквозной направляющий канал 13, соответствующий фиксирующему пальцу 9, при этом длина улавливателя меньше длины фиксирующего пальца. На цилиндрической поверхности тела разрывного элемента (стержня 7) выполнена ослабляющая проточка 14, связанная каналом с полостью пиропатрона (не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При срабатывании пиропатрона образующиеся газы способствуют повышению давления в проточке 14, ослабляющей сечение, до величины, достаточной для разрушения мембраны 6. В результате разрушения мембраны 6 по упомянутой проточке происходит отрыв цилиндрического стержня 7 и перемещение его под действием потока огнетушащей жидкости к улавливателю 11, преодолевая сопротивление пружины 10.

При наибольшей величине перемещения цилиндрического стержня 7, т.е. при полном вхождении фиксирующего пальца 9 в отверстие улавливателя 11, размещенная между последним и стержнем 7 коническая спиральная пружина 10 сжимается полностью, причем ее витки в этом случае располагаются в одной плоскости, что достигается благодаря шагу, величина которого специально выбрана из этого условия.

Фиксирующий палец 9 цилиндрического стержня 7 проходит в направляющий канал 13 улавливателя и при движении потока огнетушащей жидкости стержень 7 удерживается в улавливателе 11 за счет динамической нагрузки потока на стержень 7. Равенство диаметров цилиндрического стержня и цилиндрической части улавливателя, а также указанное соотношение длин улавливателя и фиксирующего пальца, наряду с выполнением свободного конца последнего конусообразным, обеспечивает минимальное сопротивление в гидравлически гладком проходе для потока огнетушащей жидкости.

При резьбовом соединении пустотелого обтекателя 8 с цилиндрическим стержнем 7 в режиме ожидания между обтекателем и стержнем создается повышенное давление, соответствующее давлению в сифонной трубке огнетушителя. Для стравливания повышенного давления после срабатывания устройства в обтекателе выполнен сквозной проход, что повышает надежность устройства, а выполнение обтекателя пустотелым уменьшает его массу, снижая тем самым нагрузки при срабатывании пиропатрона.

После выхода огнетушащей жидкости давление в огнетушителе и сифонной трубке снижается и цилиндрический стержень 7 возвращается на место под действием пружины 10 для предотвращения попадания в пустой огнетушитель жидкости, например, из соседних огнетушителей, объединенных с этим, уже сработавшим, огнетушителем в общую гидравлическую линию и еще находящихся в стадии срабатывания.

Таким образом, описанное запорно-пусковое устройство обеспечивает надежное срабатывание устройства при минимальном времени выпуска огнетушащей жидкости из баллона за счет обеспечения гидравлически гладкого прохода огнетушащей жидкости и удаления из прохода остатков разрушенного элемента с одновременным созданием системы пожаротушения требуемой емкости за счет объединения баллонов в батареи без ухудшения динамических качеств системы по сравнению с отдельным баллоном.

Формула изобретения

1. Запорно-пусковое устройство баллона установки пожаротушения, содержащее смонтированный на сифонной трубке корпус с входным и выходным отверстиями для огнетушащей жидкости, расположенными соосно сифонной трубке, разрывную мембрану, средство разрыва мембраны, имеющее пиропатрон, и средство удержания разрывного элемента мембраны после ее разрушения, выполненное в виде улавливателя обтекаемой формы, установленного внутри корпуса соосно его отверстиям и с образованием кольцевого прохода для огнетушащей жидкости, при этом разрывной элемент мембраны выполнен в виде цилиндрического стержня, подпружиненного относительно улавливателя и имеющего возможность перекрытия входного отверстия корпуса, причем цилиндрический стержень имеет на одном основании конусообразный обтекатель, направленный в сторону сифонной трубки, а на другом - соосный с обтекателем фиксирующий палец, при этом в улавливателе выполнен направляющий канал для прохода пальца при разрыве мембраны.

2. Устройство по п. 1, в котором площадь проходного сечения кольцевого прохода для огнетушащей жидкости соответствует площади проходного сечения выходного отверстия корпуса.

3. Устройство по п. 1, в котором цилиндрический стержень подпружинен относительно улавливателя посредством конической спиральной пружины, причем шаг пружины выбран из условия возможности размещения витков пружины в одной плоскости при полном ее сжатии.

4. Устройство по п. 1, в котором конусообразный обтекатель выполнен пустотелым и связан с цилиндрическим стержнем посредством разъемного соединения, например резьбы.

5. Устройство по п. 1, в котором диаметр цилиндрического стержня равен диаметру цилиндрической части улавливателя.

6. Устройство по п. 1, в котором в конусообразном обтекателе выполнен сквозной продольный проход.

7. Устройство по п. 1, в котором длина улавливателя меньше длины цилиндрической части фиксирующего пальца.

8. Устройство по п. 1, в котором свободный конец фиксирующего пальца выполнен конусообразным.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2