Модуль двухпорогового режима работы и автоматическая система пожаротушения
Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к устройствам порошкового пожаротушения с двухпороговым режимом работы, которые могут быть использованы как самосрабатывающие или срабатывающие от внешнего сигнала самостоятельные единицы или могут быть использованы в качестве составного элемента в стационарных автоматических системах пожаротушения различного назначения, а также к стационарным автоматическим системам пожаротушения, в которых используются модули с двухпороговым режимом работы. Модуль двухпорогового режима работы содержит заполненный огнетушащим средством корпус с элементами крепления, газогенератор, установленный, по меньшей мере, частично внутри корпуса, по меньшей мере, одну пару, установленных вне корпуса термочувствительных элементов, один из которых предназначен для контроля предпорогового значения температурного фактора пожара, а другой - для контроля порогового значения температурного фактора пожара. Модуль также содержит систему сигнализации и управления, связанную с термочувствительными элементами и газогенератором. Система сигнализации и управления содержит, по меньшей мере, блок режима готовности и два блока режима пуска, при этом термочувствительный элемент предпорогового значения температурного фактора пожара связан со входом блока режима готовности с возможностью формирования сигнала готовности, выход блока режима готовности связан со входами первого и второго блоков режима пуска, а термочувствительный элемент порогового значения температурного фактора пожара связан со входом первого блока пуска с возможностью формирования общего с сигналом готовности сигнала пуска, и выходы первого и второго блоков пуска связаны с газогенератором модуля с возможностью передачи на него сигнала пуска. Автоматическая система пожаротушения образована распределенными по защищаемому объему сооружения модулями двухпорогового режима работы и соединение модулей осуществлено так, что каждый из модулей автоматической системы связан с модулями путем соединения выхода первого блока режима пуска одного модуля со входом второго блока режима пуска смежных с ним модулей. Модуль двухпорогового режима работы и автоматическая система пожаротушения, образованная этими модулями, позволяет эффективно тушить очаги возгорания с учетом их размеров, существенно уменьшить количество ложных срабатываний модулей и системы и тем самым значительно уменьшить материальный ущерб. Кроме того, автоматическая система может быть эффективно использована в помещениях с подвесными потолками с возможностью скрытой установки модулей. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к противопожарной технике, в частности устройствам порошкового пожаротушения с двухпороговым режимом работы, которые могут быть использованы как самосрабатывающие или срабатывающие от внешнего сигнала самостоятельные единицы или могут быть использованы в качестве составного элемента в стационарных автоматических системах пожаротушения различного назначения, а также к стационарным автоматическим системам пожаротушения, в которых используются модули с двухпороговым режимом работы.
Известна автоматическая система пожаротушения, содержащая оросительные устройства с замками, связанными с чувствительными элементами, которые также связаны с замками смежных оросительных устройств, таким образом, чтобы при вскрытии в системе одного оросительного устройства одновременно с ним вскрывались смежные оросительные устройства (патент РФ №2023457, кл. А 62 С 37/08, 1991 г.). Недостаток системы заключается в том, что при возникновении очага пожара вскрываться будут одновременно несколько оросительных устройств, даже если очаг пожара совсем незначительный и его можно было бы погасить только одним оросительным устройством. Кроме того, вскрытие оросительного устройства, возможность работы всей системы в вышеуказанном режиме определяется материалом, из которого сделаны термочувствительные элементы, который при этом должен иметь дополнительное свойство - память формы. По патенту термочувствительные элементы предлагается делать из нитинола. Известно, что нитинол восстанавливает свою форму при температуре выше 90°С. Зависимость порогового значения температуры начала срабатывания устройства от материала термочувствительного элемента ограничивает диапазон использования оросительных устройств, так как для некоторых случаев это достаточно высокая температура для начала тушения пожара.
Известен модуль порошкового пожаротушения, содержащий герметичный корпус, заполненный огнетушащим порошком, камеру с газогенерирующим веществом и инициирующим устройством, а также термочувствительный элемент, закрепленный на стенке корпуса с внутренней стороны. Снаружи на корпусе смонтирована система сигнализации и управления - энергозапасающий или питающий элемент и устройство формирования команды на срабатывание модуля, связанные с инициирующим устройством. Термочувствительный элемент связан с устройством формирования команды на срабатывание модуля (патент РФ №2142837, кл. А 62 С 35/10, 1999 г.).
Из этого же патента известна замкнутая автоматическая система пожаротушения, которая образована распределенными по защищаемому объему модулями. Модули последовательно включены в замкнутую цепь через устройство формирования команды на срабатывание модуля, при этом выход этого устройства соединен со входом такого же устройства аналогичного модуля.
Недостатки модуля заключаются в том, что расположение термочувствительного элемента на корпусе модуля с внутренней стороны повышает инертность работы модуля в связи с тем, что термочувствительный элемент среагирует на повышение температуры только после того, как корпус прогреется до необходимой температуры. Кроме того, при таком расположении термочувствительного элемента отсутствует возможность расширения контролируемой им зоны, т.к. жестко установленный внутри корпуса на его стенке термочувствительный элемент реагирует на повышение температуры в зоне, находящейся непосредственно под модулем. На повышение температуры, при расположении очага возгорания несколько в стороне, термочувствительный элемент прореагирует с задержкой, т.е. когда сам очаг пожара расширится или сместится в зону, находящуюся под модулем. Еще одним недостатком модуля является то, что он не может быть установлен полностью скрытно в помещениях с подвесными потолками, т.к. выброс огнетушащего порошка у такого модуля происходит при раскрытии самого корпуса или его части. При его установке раскрывающаяся часть корпуса, имеющая значительные габариты, полностью должна выступать относительно подвесного потолка.
Недостаток автоматической системы заключается в том, что независимо от размера очага возгорания срабатывают все последовательно включенные в цепь модули, установленные по всему защищаемому помещению и в результате, например, даже при небольшом очаге возгорания вся защищаемая площадь будет подвергнута воздействию огнетушащего порошка, нанося, таким образом, существенный материальный ущерб, особенно неприятный при ложном срабатывании системы. Конструктивное исполнение модулей и их последовательное подключение позволяет работать системе именно в таком режиме.
Целью изобретения является создание модуля двухпорогового режима работы и автоматической системы пожаротушения с использованием этих модулей, обеспечивающих эффективное тушение пожара как по всему объему, так и локальное тушение очага возгорания, возможность тушения вновь возникающих очагов возгорания при возможном их развитии с минимальным материальным ущербом, а также исключение ложных срабатываний модулей и автоматической системы.
Другой целью изобретения является повышение эффективности тушения пожара за счет расширения зоны, контролируемой термочувствительными элементами, и уменьшения времени от начала возгорания до срабатывания модуля путем снижения его инерционности.
Еще одной целью изобретения является возможность практически полностью скрытой установки модуля и монтажа всей автоматической системы в помещениях с подвесными потолками.
Цель достигается тем, что в модуле двухпорогового режима работы, содержащем заполненный огнетушащим средством корпус с элементами крепления, газогенератор, установленный, по меньшей мере, частично внутри корпуса, термочувствительный элемент порогового значения температурного фактора пожара и систему сигнализации и управления, связанную с термочувствительным элементом порогового значения температурного фактора пожара и газогенератором, модуль дополнительно снабжен термочувствительным элементом предпорогового значения температурного фактора пожара, причем термочувствительные элементы установлены снаружи корпуса модуля, система сигнализации и управления содержит, по меньшей мере, блок режима готовности и два блока режима пуска, при этом термочувствительный элемент предпорогового значения температурного фактора пожара связан с входом блока режима готовности с возможностью формирования сигнала готовности, выход блока режима готовности связан со входами первого и второго блоков режима пуска, а термочувствительный элемент порогового значения температурного фактора пожара связан со входом первого блока пуска с возможностью формирования общего с сигналом готовности сигнала пуска, причем выходы первого и второго блоков пуска связаны с газогенератором модуля с возможностью передачи на него сигнала пуска.
Термочувствительные элементы модуля предпорогового и порогового значений температурного фактора пожара модуля предпочтительно установлены парой. Установка термочувствительных элементов парой повышает надежность работы модуля и уменьшает вероятность несанкционированного пуска. Модуль снабжен, по меньшей мере, одной дополнительной парой термочувствительных элементов.
Пары термочувствительных элементов установлены снаружи корпуса по разные его стороны предпочтительно на равном угловом расстоянии: либо на самом корпусе, или на системе сигнализации и управления, или на элементе его крепления, либо на введенных в модуль выносных элементах на одном из их концов, а другим концом установленных на системе сигнализации и управления с возможностью передачи информации от термочувствительных элементов на газогенератор. Выносные элементы выполнены из гофрорукава, внутри которого проложен электрический кабель, соединяющий термочувствительные элементы с системой сигнализации и управления.
В автоматической системе пожаротушения, образованной распределенными по защищаемому объему сооружения модулями, связанными через систему сигнализации и управления, используются вышеуказанные модули двухпорогового режима работы, при этом каждый из модулей автоматической системы связан со смежными модулями путем соединения выхода первого блока режима пуска одного модуля со входом второго блока режима пуска смежных с ним модулей.
Сущность изобретения заключается в том, что при возникновении очага возгорания срабатывать будут только те модули, которые получили два сигнала извне: основной модуль, который находится непосредственно в очаге возгорания, сработает при получении информации от двух собственных термочувствительных элементов: порогового и предпорогового значения температурного фактора пожара, а смежные с ним модули, окружающие очаг возгорания, - от собственного термочувствительного элемента предпорогового значения температурного фактора пожара и от системы сигнализации и управления основного модуля.
Выполнение модуля с двухпороговым режимом работы и соединение одного модуля со смежными с ним модулями в автоматической системе позволяет производить тушение небольших очагов возгорания только одним модулем или основным модулем и смежными с ним модулями, при этом все остальные модули не будут задействованы. Кроме того, запуск модуля при наличии одновременно двух сигналов от двух термочувствительных элементов, обеспечивающих двухуровневый контроль повышения температуры, существенно снизит ложные срабатывания системы. Таким образом, локальное тушение очагов возгорания, снижение возможности ложных срабатываний позволит осуществлять тушение пожаров с минимальным материальным ущербом.
Увеличение количества термочувствительных элементов, расположение их вне корпуса с разных его сторон повысит эффективность пожаротушения за счет исключения времени, необходимого для прогрева корпуса, и возможности фиксирования непосредственно температуры окружающей среды; расширения зоны, контролируемой термочувствительными элементами, и возможности контролирования температуры в помещении с разных сторон модуля.
Установка термочувствительных элементов на выносных элементах также способствует повышению эффективности пожаротушения. Выносные элементы могут быть выполнены разной длины, благодаря чему термочувствительные элементы могут располагаться ближе или дальше от корпуса модуля, создавая возможность для регулирования размера контролируемой площади.
Кроме того, установка термочувствительных элементов на выносных элементах позволит монтировать модули и соответственно всю систему пожаротушения в помещениях с подвесными потолками, располагая их между потолочным перекрытием и подвесным потолком.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 показан порошковый модуль пожаротушения;
на фиг.2 - конец выносного элемента с парой термочувствительных элементов;
на фиг.3 - вид сверху на модуль с выносными элементами разной длины;
на фиг.4 - установка модуля в помещениях с подвесными потолками;
на фиг.5 - схема системы сигнализации и управления модуля и соединение его с другими смежными модулями;
на фиг.6 - схема соединения модулей в автоматической системе пожаротушения.
Порошковый модуль двухпорогового режима работы содержит герметичный корпус 1, внутри которого размещено огнетушащее вещество - огнетушащий порошок 2. Модуль снабжен газогенератором 3, который может быть полностью расположен внутри корпуса модуля в верхней или боковой его части, либо внутри корпуса может находиться только часть газогенератора. Газогенератор 3 содержит газогенерирующий состав 4 и инициирующее устройство 5. Инициирующее устройство представляет собой электронагреватель или электровоспламенитель, способный при подаче на него напряжения вызывать повышение температуры газогенерирующего состава 4, выделяющего при нагреве большое количество газа для создания давления в корпусе модуля.
Внизу корпуса модуля выполнен выпускной насадок 6 с мембраной для выпуска огнетушащего порошка в зону возгорания при срабатывании модуля. На корпусе модуля предусмотрены элементы крепления 7 для установки его, например, на потолке. Модуль снабжен системой сигнализации и управления 8, которая установлена либо на корпусе, либо внутри корпуса модуля, либо на элементе крепления и соединена с газогенератором любыми известными средствами. Система сигнализации и управления обеспечивает прием информации о повышении температуры, формирование команды и передачи ее на инициирующее устройство 5 газогенератора и на другие модули, выдачи светового и/или звукового сигнала непосредственно перед срабатыванием модуля и других функций. Модуль также снабжен термочувствительными элементами 9 и 10, один из которых 9 предназначен для контроля предпорогового значения температурного фактора пожара, другой 10 - для порогового значения температурного фактора пожара. Пороговое значение температурного фактора пожара соответствует предельно допустимому значению температуры для конкретного объекта. Предпороговое значение температурного фактора пожара соответствует значению температуры, которая равна или выше установленной температуры условия эксплуатации, но несколько ниже предельно допустимого значения температурного фактора пожара. Термочувствительные элементы предпочтительно устанавливают парой в соответствующем корпусе 11. Такой корпус может быть закреплен на корпусе модуля, на системе сигнализации и управления (фиг.1 справа), а также на введенных в модуль выносных элементах 12. Выносные элементы 12 представляют собой гофрорукав 13, внутри которого проложен электрический кабель 14. На одном конце выносных элементов установлен корпус с термочувствительными элементами, другим концом выносные элементы соединены с системой сигнализации и управления 8. Электрический кабель 14 соединяет термочувствительные элементы с системой сигнализации и управления. В корпусе наряду с термочувствительными элементами могут быть расположены также, например, светодиодный индикатор 15, геркон диагностики 16 и др. функциональные элементы.
Модуль может быть снабжен не менее двумя парами термочувствительных элементов, которые устанавливают с разных сторон корпуса, предпочтительно на равном угловом расстоянии. На фиг.3 показан модуль, снабженный четырьмя выносными элементами, несущими четыре пары термочувствительных элементов.
На модуле могут быть установлены длинные или короткие выносные элементы (фиг.1 и 3) либо одновременно и длинные и короткие (фиг.3). Сочетание длинных и коротких выносных элементов дает возможность контролировать одним модулем небольшие очаги возгорания, возникшие непосредственно под модулем, а также очаги возгорания, возникшие несколько в стороне от модуля.
Модуль, снабженный выносными элементами, может быть установлен в помещениях с подвесными потолками в пространстве между подвесным потолком 17 и элементом конструкции сооружения 18. Для скрытой установки модуль крепится на элементе конструкции сооружения так, чтобы выпускной насадок 6 находился в одном из отверстий подвесного потолка, а выносные элементы - в других отверстиях подвесного потолка (в зависимости от конструкции подвесного потолка). Часть выносных элементов с термочувствительными элементами можно расположить горизонтально в межпотолочном пространстве для возможности контроля повышения температуры в межпотолочном пространстве.
Система сигнализации и управления модуля 8 содержит, по меньшей мере, блок готовности 19 и два блока пуска 20 и 21. Термочувствительный элемент предпорогового значения температурного фактора пожара 9 соединен с входом блока готовности 19 с возможностью формирования сигнала готовности модуля, а выходы блока готовности 19 связаны со входами первого 20 и второго 21 блоков пуска. Термочувствительный элемент порогового значения температурного фактора пожара 10 соединен со входом первого блока пуска 20 для формирования совместно с сигналом готовности, поступающего от блока готовности 19, сигнала пуска. Выходы первого 20 и второго 21 блоков пуска связаны с газогенератором 3 модуля для подачи на него сигнала пуска. Блоки пуска могут быть выполнены в виде одного блока с соответствующим исполнением функций двух блоков.
Автоматическая система пожаротушения содержит распределенные по защищаемому объему модули двухпорогового режима работы в требуемом количестве, например, 22-30 (фиг.5). Каждый из модулей связан со смежными с ним модулями: модуль 22 связан с модулями 23, 24, 25 и 26, модуль 23 - с модулями 22, 27, 28 и т.д. Модули связаны через системы сигнализации и управления: выход первого блока пуска 20 модуля 22 связан со входом второго блока пуска 21 смежных модулей 23, 24, 25 и 26; выход первого блока пуска модуля 23 связан со входом второго блока пуска 21 модулей 22, 27, 28 и т.д. Передача информации в автоматизированной системе может осуществляться любыми известными средствами: с помощью электрических соединений, радиосигналами и т.п. либо сочетанием этих средств.
Модуль пожаротушения работает следующим образом.
При возникновении очага возгорания условно образуются две зоны: порогового значения температурного фактора пожара 31, где температура достигает значений, при которых должно происходить срабатывание модуля, и зона предпорогового значения температурного фактора пожара 32, где температура равна или выше температурных условий эксплуатации, но ниже порогового значения температурного фактора пожара. Термочувствительные элементы предпорогового значения температурного фактора пожара 9 модуля 22, находящегося в зоне 31, передает информацию о повышении температуры на блок готовности 19 системы сигнализации и управления 8 модуля 22. В блоке формируется сигнал готовности и передается на первый 20 и второй 21 блоки пуска. Одновременно термочувствительные элементы порогового значения температурного фактора пожара 10 модуля 22 передают информацию о повышении температуры на блоки пуска 20 и 21. В блоке 20, в котором уже имеется сигнал готовности, поступивший от блока готовности 19, формируется общий с сигналом готовности сигнал пуска, который передается на газогенератор 3. При поступлении сигнала пуска в газогенераторе 3 модуля происходит химическое разложение газогенерирующего вещества 4 с выделением газов, которые поступают внутрь корпуса 1 модуля. Газы заполняют внутреннее пространство корпуса модуля, взрыхляя огнетушащий порошок 2, и при достижении внутри корпуса избыточного давления разрушают защитную мембрану насадка 6. Огнетушащий порошок выбрасывается на защищаемую поверхность.
Автоматическая система пожаротушения работает следующим образом. Сформированный в блоке готовности 20 модуля 22 сигнал готовности передается на вторые блоки готовности 21 смежных модулей 23, 24, 25, 26, находящихся в зоне предпорогового значения температурного фактора пожара. Термочувствительные элементы предпорогового значения температурного фактора пожара 9 этих модулей реагируют на повышенную до предпорогового значения температуру и передают информацию на собственные блоки готовности 19. Блоки готовности 19 формируют сигнал готовности и передают его на собственные вторые блоки пуска 21. В блоках пуска встречаются два сигнала, один из которых получен от блока пуска 21 модуля 22, и формируются общие сигналы, которые передаются на собственные газогенераторы 3, которые запускают модули.
Если же очаг возгорания небольшой и зона предпорогового значения температурного фактора пожара 32 не достигает зоны, контролируемой термочувствительными элементами предпорогового значения температурного фактора пожара смежных модулей 23, 24, 25 и 26, тушение пожара будет осуществлять только модуль 22, т.к. смежные с ним модули не получат информацию от собственных термочувствительных элементов предпорогового значения температурного фактора пожара, в связи с отсутствием повышенной температуры. В случае расширения очага возгорания, например, зона 31 расширится до зоны 32, модули 23, 24, 25 и 26 сами сформируют сигнал пуска и передадут его на вторые блоки пуска смежных с ним модулей 27, 28, 29 и 30, которые будут находиться в зоне предпорогового значения температурного фактора пожара, и т.д.
Таким образом, модуль двухпорогового режима работы и автоматическая система пожаротушения, образованная этими модулями, позволяет эффективно тушить очаги возгорания с учетом их размеров, существенно уменьшить количество ложных срабатываний модулей и системы и тем самым значительно уменьшить материальный ущерб. Кроме того, автоматическая система может быть эффективно использована в помещениях с подвесными потолками с возможностью скрытой установки модулей.
1. Модуль двухпорогового режима работы, содержащий заполненный огнетушащим средством корпус с элементами крепления, газогенератор, установленный, по меньшей мере, частично внутри корпуса, термочувствительный элемент порогового значения температурного фактора пожара и систему сигнализации и управления, связанную с термочувствительным элементом порогового значения температурного фактора пожара и газогенератором, отличающийся тем, что модуль дополнительно снабжен термочувствительным элементом предпорогового значения температурного фактора пожара, причем термочувствительные элементы установлены снаружи корпуса, а система сигнализации и управления содержит, по меньшей мере, блок режима готовности и два блока режима пуска, при этом термочувствительный элемент предпорогового значения температурного фактора пожара связан со входом блока режима готовности с возможностью формирования сигнала готовности, выход блока режима готовности связан со входами первого и второго блоков режима пуска, а термочувствительный элемент порогового значения температурного фактора пожара связан со входом первого блока пуска с возможностью формирования общего с сигналом готовности сигнала пуска, и выходы первого и второго блоков пуска связаны с газогенератором модуля с возможностью передачи на него сигнала пуска.
2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что термочувствительные элементы модуля предпорогового и порогового значений температурного фактора пожара предпочтительно установлены парой.
3. Модуль по п.1, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, одной дополнительной парой термочувствительных элементов.
4. Модуль по п.1, отличающийся тем, что термочувствительные элементы установлены на корпусе или на системе сигнализации и управления или на элементе крепления корпуса.
5. Модуль по п.1, отличающийся тем, что термочувствительные элементы установлены по разные стороны корпуса предпочтительно на равном угловом расстоянии.
6. Модуль по п.1, отличающийся тем, что термочувствительные элементы установлены на введенных в модуль выносных элементах на одном из их концов, а другим концом установленных на системе сигнализации и управления с возможностью передачи информации от термочувствительных элементов на газогенератор.
7. Модуль по п.6, отличающийся тем, что выносные элементы выполнены из гофрорукава, внутри которого проложен электрический кабель, соединяющий термочувствительные элементы с системой сигнализации и управления.
8. Автоматическая система пожаротушения, образованная распределенными по защищаемому объему сооружения модулями, связанными через систему сигнализации и управления, отличающаяся тем, что в системе использованы модули двухпорогового режима работы по любому из пп.1-7, при этом каждый из модулей автоматической системы связан со смежными модулями путем соединения выхода первого блока режима пуска одного модуля со входом второго блока режима пуска смежных с ним модулей.
