FR2662608A1 - FRANGIBLE CARTRIDGE FOR EXTINGUISHING ADDITIVES IN PRESSURIZED WATER EXTINGUISHERS AT THE TIME OF USE WITH COMPRESSED GAS. - Google Patents
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- A62C13/00—Portable extinguishers which are permanently pressurised or pressurised immediately before use
Abstract
Description
i "Cartouche frangible pour additifs d'extinction dans des extincteurs ài "Frangible cartridge for extinguishing additives in fire extinguishers
eau mise sous pression au moment de l'emploi par un gaz comprimé" L'invention se rapporte à une cartouche frangible pour extincteur à eau mise sous pression par libération, dans l'extincteur, d'un gaz propulseur comprimé dans les instants qui précèdent l'utilisation de l'extincteur, cartouche contenant des additifs propres à améliorer les propriétés water pressurized at the time of use by a compressed gas "The invention relates to a frangible cartridge for a fire extinguisher pressurized water by releasing, in the extinguisher, a propellant compressed in the preceding moments the use of the extinguisher, cartridge containing additives capable of improving the properties
extinctrices de l'eau.water extinguishers.
On connaît de telles cartouches frangibles, qui sont reliées à la source de gaz propulseurs; à la mise en état de l'extincteur, la pression du gaz propulseur libéré fait éclater la cartouche, qui répand dans l'eau les additifs qui Such frangible cartridges are known, which are connected to the source of propellants; when the extinguisher is put into operation, the pressure of the propellant released releases the cartridge, which spills the additives into the water
sont ainsi mélangés à cette eau.are thus mixed with this water.
Ces additifs peuvent être du type tensio-actif, pour favoriser la formation d'une mousse et le contact de l'eau avec les substances en feu; on utilise largement, actuellement, comme additif, des fluorocarbones aptes à These additives can be of the surfactant type, to promote the formation of a foam and the contact of water with the substances on fire; currently used as additive, fluorocarbons capable of
former un film flottant à la surface de l'eau. form a floating film on the surface of the water.
Ces additifs ont un caractère corrosif qui s'oppose à ce qu'ils soient mis en solution ou suspension dans l'eau à l'origine, sous peine de voir l'extincteur mis hors d'usage par corrosion dans un délai qui peut ne pas excéder un an La cartouche frangible, réalisée en un matériau inerte visà-vis These additives have a corrosive nature which prevents them from being dissolved or suspended in water at the origin, on pain of seeing the extinguisher put out of use by corrosion within a period which may not not exceed one year The frangible cartridge, made of an inert material vis-à-vis
des additifs, évite cette mise hors service prématurée. additives, avoids this premature decommissioning.
En outre, elle autorise un dosage précis des additifs, In addition, it allows precise dosing of additives,
et assure leur conservation sur de longues périodes. and ensures their conservation over long periods.
Toutefois on peut leur reprocher de compliquer la structure de l'extincteur, avec des dérivations de tubulures de gaz pour assurer l'éclatement de la cartouche, et des joints étanches pour relier la cartouche à la canalisation de However, they can be criticized for complicating the structure of the fire extinguisher, with diversions of gas pipes to ensure the bursting of the cartridge, and tight seals to connect the cartridge to the pipeline.
gaz, et donc augmenter le prix de revient de l'extincteur. gas, and therefore increase the cost price of the extinguisher.
De plus, la vérification du bon état de l'extincteur nécessaire périodiquement, entraîne pratiquement le remplacement de la cartouche, l'étanchéité des joints n'étant plus assurée après un démontage D'ailleurs les cartouches neuves présentent généralement un dispositif de In addition, checking the good condition of the extinguisher required periodically, practically leads to the replacement of the cartridge, the sealing of the seals no longer being ensured after disassembly. Moreover, new cartridges generally have a device for
membrane frangible, garante de leur état. frangible membrane, guaranteeing their condition.
L'invention se propose, tout en conservant les avantages des cartouches frangibles connues, de pallier les inconvénients qui viennent d'être signalés. A cet effet, l'invention propose une cartouche frangible pour extincteur à eau mise sous pression par libération, dans l'extincteur, d'un gaz propulseur comprimé, dans les instants qui précèdent l'utilisation de l'extincteur, cartouche contenant des additifs propres à améliorer les propriétés extinctrices de l'eau, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps tubulaire oblong, rigide avec une extrémité ouverte, cette extrémité étant obturée par un opercule prévu pour se déchirer sous une pression différentielle déterminée inférieure à la pression maximale subie par l'eau après libération du gaz propulseur, le volume d'additif dans la cartouche étant d'au plus 80 % du volume The invention proposes, while retaining the advantages of known frangible cartridges, to overcome the drawbacks which have just been reported. To this end, the invention provides a frangible cartridge for a water extinguisher pressurized by releasing, in the extinguisher, a compressed propellant gas, in the moments preceding the use of the extinguisher, cartridge containing additives suitable for improving the extinguishing properties of water, characterized in that it comprises an oblong, rigid tubular body with an open end, this end being closed by a cover provided for tearing under a determined differential pressure less than the maximum pressure undergone by water after release of the propellant gas, the volume of additive in the cartridge being at most 80% of the volume
intérieur du corps.inside the body.
La rupture de l'opercule s'effectuant sous l'effet d'une surpression externe à la cartouche, celle-ci ne demande aucune liaison avec un autre organe de l'extincteur Celui-ci aura une structure aussi simple que s'il ne comportait pas de cartouche frangible Par ailleurs cette cartouche reste-dans son état d'origine jusqu'à l'utilisation de l'extincteur pour combattre un feu Lors des visites périodiques de l'extincteur, il suffira de vérifier l'intégrité de la cartouche, et celle-ci ne sera remplacée que si son intégrité The rupture of the cover being effected under the effect of an overpressure external to the cartridge, the latter does not require any connection with another member of the extinguisher. included no frangible cartridge In addition this cartridge remains in its original state until the use of the extinguisher to fight a fire During periodic visits of the extinguisher, it will suffice to check the integrity of the cartridge , and it will only be replaced if its integrity
est douteuse.is doubtful.
L'invention propose un certain nombre de dispositions secondaires, qui concourent à améliorer les résultats The invention proposes a certain number of secondary provisions, which contribute to improving the results
techniques primordiaux.essential techniques.
Ainsi la cartouche sera dotée d'une flottabilité positive et disposée libre dans l'extincteur; sa longueur sera telle que, disposée avec son extrémité ouverte vers le Thus the cartridge will be provided with a positive buoyancy and placed free in the extinguisher; its length will be such that, arranged with its end open towards the
bas, elle ne pourra se retourner dans l'extincteur. low, it will not be able to turn over in the extinguisher.
La cartouche sera réalisée de préférence en polyéthylène translucide, avec l'opercule en feuille d'aluminium doublée de polyéthylène sur la face tournée vers l'intérieur du corps, le doublage de polyéthylène étant soudé thermiquement au bord D'une part les additifs ne réagissent pas sur le polyéthylène, ce qui assure la durée de la cartouche; et le niveau d'additif dans la cartouche est The cartridge will preferably be made of translucent polyethylene, with the aluminum foil cover lined with polyethylene on the side facing the inside of the body, the polyethylene lining being thermally welded to the edge. On the one hand, the additives do not react. not on polyethylene, which ensures the life of the cartridge; and the level of additive in the cartridge is
contr 8 lable visuellement.vis 8 lable visually.
Cette cartouche est particulièrement appropriée aux additifs en fluorocarbones principalement, notamment du type formant un film flottant La rupture de l'opercule est prévue pour une pression différentielle de 0, 4 M Pa environ, soit 4 bars, cette pression étant à la fois suffisamment éloignée de la pression maximale développée dans l'extincteur immédiatement avant son utilisation pour que la rupture soit suivie d'une dispersion efficace des additifs contenus, et suffisamment élevée pour qu'une rupture accidentelle prématurée ne soit pas à craindre, et que la rupture normale This cartridge is particularly suitable for fluorocarbon additives mainly, in particular of the type forming a floating film. The rupture of the cover is provided for a differential pressure of approximately 0.4 M Pa, ie 4 bars, this pressure being both sufficiently distant of the maximum pressure developed in the extinguisher immediately before its use so that the rupture is followed by an effective dispersion of the additives contained, and sufficiently high so that a premature accidental rupture is not to be feared, and that the normal rupture
détermine une chasse efficace dans la cartouche. determines an effective flush in the cartridge.
On utilisera de préférence des doses d'additif représentant 1 % au moins en volume du volume nominal de l'extincteur; plus précisément, pour un extincteur de 6 litres nominaux, le volume de la cartouche sera de millilitres, et pour un extincteur de 9 litres et plus, le volume de la cartouche sera d'environ 1,1 t en volume du Preferably, doses of additive representing at least 1% by volume of the nominal volume of the extinguisher will be used; more precisely, for a fire extinguisher of 6 liters nominal, the volume of the cartridge will be milliliters, and for a fire extinguisher of 9 liters and more, the volume of the cartridge will be approximately 1.1 t in volume of the
volume nominal de l'extincteur.nominal volume of the fire extinguisher.
Les caractéristiques et avantages de l'invention The characteristics and advantages of the invention
seront mieux manifestes dans la description qui va suivre, à will be more apparent in the description which follows,
titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe axiale de la partie supérieure d'un extincteur comportant une cartouche selon l'invention; la figure 2 est une coupe d'une cartouche selon l'invention. Selon le mode de réalisation choisi et représenté sur les figures, une cartouche 5 pour additif de liquide d'extincteur est placée librement dans un extincteur by way of example, with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is an axial section of the upper part of a fire extinguisher comprising a cartridge according to the invention; Figure 2 is a section through a cartridge according to the invention. According to the embodiment chosen and represented in the figures, a cartridge 5 for additive of extinguisher liquid is placed freely in an extinguisher
classique à eau, projetée par un gaz sous pression. classic water, sprayed by pressurized gas.
L'extincteur comprend un corps 1 de forme tubulaire avec des extrémités en dômes Dans le dôme d'extrémité supérieure est fixée une tête 2 Sur cette tête 2 sont fixés, vers l'intérieur du corps 1, une capsule 3 confinant une charge d'anhydride carbonique liquide, et un tube plongeur 6, parallèle à l'axe du corps 1 et qui s'étend à peu près sur la hauteur totale de ce corps Ce tube plongeur 6 est prolongé, The fire extinguisher comprises a body 1 of tubular shape with domed ends In the upper end dome is fixed a head 2 On this head 2 are fixed, towards the inside of the body 1, a capsule 3 confining a load of liquid carbon dioxide, and a dip tube 6, parallel to the axis of the body 1 and which extends approximately over the total height of this body This dip tube 6 is extended,
après traversée de la tête 2, par une buse de projection 6 a. after crossing of the head 2, by a projection nozzle 6 a.
La tete 2 comporte un mécanisme de percussion 4, avec un percuteur 4 a apte à perforer un diaphragme d'obturation de la capsule 3, maintenu par ressort à distance du diaphragme, et The head 2 comprises a percussion mechanism 4, with a striker 4 able to perforate a diaphragm for closing the capsule 3, held by spring away from the diaphragm, and
susceptible d'être enfoncé par rabattement d'un levier 4 b. likely to be pushed in by folding down a lever 4 b.
Cette disposition est classique et fonctionne ainsi pour mettre en service l'extincteur, on rabat le levier 4 b qui enfonce le percuteur 4 a dans le diaphragme d'obturation de la capsule 3 En fin d'enfoncement du levier 4 b, la partie du percuteur 4 a sur laquelle porte le levier 4 _ pénètre, sous l'effet de son ressort, dans un logement prévu dans ce levier 4 b; le percuteur 4 a se dégage du diaphragme, et laisse ainsi l'anhydride carbonique se répandre dans l'espace situé sous la tête 2 au- dessus du niveau de l'eau la de remplissage, tandis que le levier 4 b se trouve verrouillé en position This arrangement is conventional and thus works to put the extinguisher into service, the lever 4 b which folds the striker 4 a into the diaphragm closing the capsule 3 At the end of the lever 4 b being pressed in, the part of the striker 4 a on which carries the lever 4 _ penetrates, under the effect of its spring, into a housing provided in this lever 4 b; the striker 4 a emerges from the diaphragm, and thus lets the carbon dioxide spread in the space located under the head 2 above the level of the filling water, while the lever 4 b is locked in position
rabattue, ce qui signale que l'extincteur a été utilisé. folded down, which indicates that the extinguisher has been used.
Couramment, on ajoute à l'eau des additifs pour Additives for water are commonly added to
améliorer ses propriétés extinctrices, tels que des tensio- improve its extinguishing properties, such as surfactants
actifs, ou des produits capables de former des couches superficielles minces à la surface de l'eau De tels additifs peuvent présenter une stabilité insuffisante au contact de l'eau Aussi la solution utilisée couramment consistait à enfermer les additifs dans une cartouche capable d'éclater sous l'effet d'une surpression interne, et de relier cette cartouche par une canalisation à la chambre qui entoure le percuteur 4 a Lorsque la capsule 3 libère l'anhydride carbonique propulseur, celui-ci pénètre dans la cartouche qui active, or products capable of forming thin surface layers on the surface of water Such additives may have insufficient stability in contact with water Also the commonly used solution consisted in enclosing the additives in a cartridge capable of bursting under the effect of an internal overpressure, and to connect this cartridge by a pipe to the chamber which surrounds the striker 4 a When the capsule 3 releases the propellant carbon dioxide, this penetrates into the cartridge which
éclate et libère à son tour son contenu dans l'eau. bursts and in turn releases its contents into the water.
Selon l'invention, la cartouche 5 est formée d'un corps 10, tubulaire, oblong, en polyéthylène rigide, avec une extrémité supérieure fermée 11 sensiblement hémisphérique, surmontée d'un anneau 16 L'extrémité inférieure 12 est fermée par un opercule 13, constitué d'une feuille d'aluminium 13 a garnie d'une couche de polyéthylène 13 b, du côté de l'intérieur de la cartouche 5 Cette couche de polyéthylène permet la fixation étanche, par soudure According to the invention, the cartridge 5 is formed of a body 10, tubular, oblong, of rigid polyethylene, with a closed upper end 11 substantially hemispherical, surmounted by a ring 16 The lower end 12 is closed by a cover 13 , consisting of aluminum foil 13 a filled with a layer of polyethylene 13 b, on the inside of the cartridge 5 This layer of polyethylene allows the waterproof fixing, by welding
thermique avec la tranche d'extrémité 1, de l'opercule 13. thermal with the end edge 1, of the cover 13.
Dans l'exemple représenté, le corps 10 présente des diamètres intérieur et extérieur respectivement de 35 et 40 mm La hauteur totale est de 146 mm environ, anneau In the example shown, the body 10 has internal and external diameters of 35 and 40 mm respectively. The total height is approximately 146 mm, ring
compris Le volume intérieur du corps est d'environ 125 ml. included The internal volume of the body is approximately 125 ml.
On a enfermé, dans la cartouche, un volume d'additif 14, ici un agent formateur de film flottant (Afff), qui est un hydrocarbure fluoré vendu par la société 3 M sous la désignation commerciale FC 3041 Dans l'exemple décrit, la quantité d'hydrocarbure fluoré est d'environ 90 ml, et occupe, la cartouche étant verticale, une hauteur d'environ mm Un cordon 14 a, en surépaisseur du corps 10, marque le niveau de la surface de l'additif 14 Le corps en polyéthylène étant translucide, il sera possible de contrôler A volume of additive 14 was enclosed in the cartridge, here a floating film-forming agent (Afff), which is a fluorinated hydrocarbon sold by the company 3M under the commercial designation FC 3041. In the example described, the quantity of fluorinated hydrocarbon is approximately 90 ml, and occupies, the cartridge being vertical, a height of approximately mm A bead 14 a, in excess of the body 10, marks the level of the surface of the additive 14 The body polyethylene being translucent, it will be possible to control
que la cartouche contient le volume voulu d'additif. the cartridge contains the desired volume of additive.
Cet additif présente une densité comprise entre 1,2 et 1,3 Le volume d'additif 14, et d'espace libre 15 au-dessus de cet additif, sont tels que la cartouche présente une flottabilité positive dans l'eau, et que, abandonnée avec l'opercule 13 en bas, cette cartouche s'immerge jusqu'au grand cercle du dôme 15 a, approximativement, dans la position This additive has a density between 1.2 and 1.3 The volume of additive 14, and of free space 15 above this additive, are such that the cartridge has positive buoyancy in water, and that , abandoned with the cover 13 at the bottom, this cartridge is immersed up to the large circle of the dome 15 a, approximately, in the position
représentée figure 1.shown in Figure 1.
On remarquera que la forme oblongue du corps assure que le centre de poussée de l'eau soit plus haut que le centre de gravité de la cartouche remplie, de sorte que sa position flottante verticale est stable, tant que la cartouche n'est pas inclinée jusqu'au voisinage de Note that the oblong shape of the body ensures that the center of pressure of the water is higher than the center of gravity of the filled cartridge, so that its vertical floating position is stable, as long as the cartridge is not tilted to the vicinity of
l'horizontale, sous l'effet d'une action extérieure. horizontal, under the effect of an external action.
Toutefois, un extincteur étant exposé à être manipulé et mis dans une position quelconque, il y aurait eu un risque However, a fire extinguisher being exposed to be handled and put in any position, there would have been a risk
que la cartouche se retourne et flotte opercule en l'air. the cartridge turns over and floats in the air.
Ceci est en fait empêché, la cartouche ne pouvant, en raison de sa longueur par rapport au diamère du corps d'extincteur, se retourner dans l'espace laissé libre dans le corps d'extincteur 1, entre la paroi de ce corps et les organes internes de l'extincteur, tels que tube plongeur 6 et capsule 3. L'épaisseur de l'opercule est déterminée de telle façon qu'elle se déchire sous l'effet d'une pression extérieure de 0,4 M Pa ( 4 bars) On notera que, à la libération du gaz propulseur (anhydride carbonique), la pression dans l'extincteur, après une percussion de la capsule, s'élève progressivement jusqu'à 1,5 M Pa ( 15 bars), This is in fact prevented, the cartridge being unable, due to its length relative to the diameter of the extinguisher body, to turn over in the space left free in the extinguisher body 1, between the wall of this body and the internal extinguisher organs, such as dip tube 6 and capsule 3. The thickness of the cover is determined in such a way that it tears under the effect of an external pressure of 0.4 M Pa (4 bars) It will be noted that, on release of the propellant gas (carbon dioxide), the pressure in the extinguisher, after percussion of the capsule, gradually rises to 1.5 M Pa (15 bars),
et atteint 0,4 M Pa en environ 1 seconde. and reaches 0.4 M Pa in about 1 second.
On remarquera que la dispersion de l'additif dans le contenu de l'extincteur pourrait paraître, à priori, moins efficace suite à une rupture sous l'effet d'une surpression externe que sous l'effet d'une surpression intérieure Nais en fait, on ne constate pas de différence significative de l'efficacité du mélange sous l'effet d'une explosion et d'une implosion On notera que la rupture de l'opercule se produit dans la zone de liaison avec la tranche 12 d'extrémité du corps, donc de façon dissymétrique par rapport à l'axe, et que le volume 15 se trouve brutalement réduit lors de l'irruption de l'eau dans la cartouche, ce qui provoque des turbulences considérables, favorables à la dispersion de l'additif. On appréciera que la mise en place de la cartouche 5 d'additif se fait simplement en l'introduisant, opercule 13 en bas, dans le corps 1 rempli d'eau, avant ajustement de la tête La structure de l'extincteur est aussi simple que celle d'un extincteur o les additifs sont mélangés au produit de remplissage, tandis qu'aucune corrosion du corps d'extincteur It will be noted that the dispersion of the additive in the contents of the extinguisher could appear, a priori, less effective following a rupture under the effect of an external overpressure than under the effect of an internal overpressure. , there is no significant difference in the effectiveness of the mixture under the effect of an explosion and an implosion. It will be noted that the rupture of the seal occurs in the zone of connection with the end edge 12 of the body, therefore asymmetrically with respect to the axis, and that the volume 15 is suddenly reduced when the water bursts into the cartridge, which causes considerable turbulence, favorable to the dispersion of the additive. It will be appreciated that the installation of the additive cartridge 5 is done simply by introducing it, cover 13 at the bottom, into the body 1 filled with water, before adjusting the head. The structure of the extinguisher is also simple. than that of an extinguisher where the additives are mixed with the filling product, while no corrosion of the extinguisher body
n'est à craindre.is not to be feared.
Par ailleurs, lors des contr 8 les périodiques d'un extincteur, il ne sera nécessaire de changer la cartouche que si l'on constate que le volume d'additif à l'intérieur est incorrect, ce qui peut être fait d'un coup d'oeil, alors que, avec une cartouche à éclatement, le démontage de la cartouche Furthermore, during the periodic checks of a fire extinguisher, it will only be necessary to change the cartridge if it is found that the volume of additive inside is incorrect, which can be done at once at a glance, while, with a burst cartridge, disassembly of the cartridge
pour vérification impose pratiquement son changement. for verification practically requires its change.
On aura bien entendu compris que l'anneau 16 est utilisé, conjointement avec un outil à crochet, pour retirer du corps 1 la cartouche, soit lors des vérifications o elle flotte dans l'eau, soit pour la recharge de l'extincteur It will of course be understood that the ring 16 is used, together with a hook tool, to remove the cartridge from the body 1, either during the checks o it floats in water, or for recharging the extinguisher
après utilisation, o la cartouche repose au fond du corps. after use, o the cartridge rests at the bottom of the body.
La cartouche qui vient d'être décrite peut être utilisée indifféremment dans des extincteurs à capacité nominale de 6 et 9 litres; pour les capacités supérieures, on utilisera des cartouches de volume supérieur, étant entendu qu'il faut prévoir de l'ordre de 1 % en volume d'additif par rapport à la capacité nominale de l'extincteur, et que le volume libre doit être suffisant pour conférer à la cartouche une flottabilité positive, et un équilibre stable The cartridge which has just been described can be used indifferently in fire extinguishers with a nominal capacity of 6 and 9 liters; for higher capacities, cartridges of higher volume will be used, it being understood that provision must be made for around 1% by volume of additive relative to the nominal capacity of the extinguisher, and that the free volume must be sufficient to give the cartridge positive buoyancy and stable balance
en position verticale.upright.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, mais én embrasse toutes les variantes Of course, the invention is not limited to the examples described, but covers all the variants
d'exécution, dans le cadre des revendications. in the context of the claims.
Ceci vaut aussi bien pour les dimensions des cartouches que la nature des additifs, du liquide de This applies to both the dimensions of the cartridges and the nature of the additives,
remplissage et du gaz propulseur.filling and propellant.
Claims (1)
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