FR2778576A1 - FIRE EXTINGUISHING DEVICE COMPRISING A THERMOCHEMICAL GAS GENERATOR - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif d'extinction (1) comportant un réservoir (2) de liquide d'extinction et un générateur thermochimique (3) de gaz pour brumiser ledit liquide d'extinction. Le problème est d'obtenir les conditions optimales de fonctionnement et d'avoir un dispositif présentant une sécurité de fonctionnement maximale. Pour cela ledit dispositif (1) est tel qu'il comporte de plus une chambre de mélange alimentée par des débits contrôlés de gaz provenant du générateur (3) et de liquide d'extinction provenant du réservoir (2) et que ladite chambre (4) est reliée à au moins un diffuseur (5) tel que la pression du mélange de gaz et de liquide d'extinction dans la chambre de mélange (4) est comprise entre environ 0,5 MPa et environ 10 MPa.Le dispositif selon l'invention est préférentiellement utilisé pour éteindre des incendies dans des locaux fermés ou semi-fermés.The present invention relates to an extinguishing device (1) comprising a reservoir (2) for extinguishing liquid and a thermochemical gas generator (3) for misting said extinguishing liquid. The problem is to obtain the optimum operating conditions and to have a device with maximum operating safety. For this, said device (1) is such that it further comprises a mixing chamber supplied with controlled flows of gas from the generator (3) and of extinguishing liquid from the reservoir (2) and that said chamber (4 ) is connected to at least one diffuser (5) such that the pressure of the mixture of gas and extinguishing liquid in the mixing chamber (4) is between approximately 0.5 MPa and approximately 10 MPa. The device according to l The invention is preferably used for extinguishing fires in closed or semi-closed premises.
Description
i La présente invention concerne un dispositif d'extinction d'incendie.The present invention relates to a fire extinguishing device.
Plus particulièrement elle concerne un dispositif utilisant un générateur thermochimique de gaz pour produire un mélange de gaz5 d'inertage et de liquide d'extinction brumisé sur un incendie. Les incendies ou feux ici considérés sont essentiellement de deux types. Le premier type concerne des feux de solides, généralement d'origine organique, dont la combustion se fait par la formation de braises; ces feux sont parfois assimilables à des feux de surface. Le second type concerne des feux de liquides ou de solides liquéfiables. Le dispositif d'extinction ici15 considéré est notamment utilisé contre des incendies se More particularly, it relates to a device using a thermochemical gas generator to produce a mixture of inerting gas and extinguishing liquid misted on a fire. The fires or fires considered here are essentially of two types. The first type concerns solid fires, generally of organic origin, the combustion of which takes place by the formation of embers; these fires are sometimes assimilated to surface fires. The second type concerns fires of liquids or liquefiable solids. The extinguishing device here15 considered is used in particular against fires
développant dans les locaux fermés ou semi-fermés. developing in closed or semi-closed premises.
Trois méthodes sont exploitées pour éteindre ces Three methods are used to extinguish these
types de feux ou d'incendies.types of fires or fires.
Une première méthode utilise des gaz qui inhibent les réactions en chaîne de la combustion. Ces gaz sont des hydrocarbures halogénés tels que les "HALON". Les dispositifs d'extinction utilisant de tels gaz sont très efficaces et performants. Mais, de part leurs effets sur la couche d'ozone et sous la poussée écologiste certains de ces gaz sont interdits à l'utilisation ou déconseillés; d'autres produits ou méthodes sont recherchés. Une deuxième méthode utilise des gaz d'inertage qui chassent l'oxygène et étouffent l'incendie. Ces gaz sont par exemple du dioxyde de carbone, de l'azote ou de l'argon. Les dispositifs qui les utilisent sont lourds et nécessitent une maintenance importante: bouteilles de stockage de gaz liquéfiés ou sous pression élevée. De plus, lorsque ces dispositifs sont mis en oeuvre dans des locaux fermés ils nécessitent des procédures d'évacuation des personnels qui sont exposés à des risques d'asphyxie pour les forts taux de gaz A first method uses gases which inhibit chain reactions of combustion. These gases are halogenated hydrocarbons such as "HALON". Extinguishing devices using such gases are very effective and efficient. However, due to their effects on the ozone layer and under the environmental pressure, some of these gases are prohibited for use or not recommended; other products or methods are sought. A second method uses inerting gases which expel oxygen and suppress the fire. These gases are, for example, carbon dioxide, nitrogen or argon. The devices that use them are heavy and require significant maintenance: liquefied gas or high pressure storage cylinders. In addition, when these devices are used in closed premises they require procedures for the evacuation of personnel who are exposed to the risk of asphyxiation for high gas rates
nécessaires à l'inertage.necessary for inerting.
Une troisième méthode est la brumisation de liquide d'extinction, les gouttelettes formées agissent par différents mécanismes. Les fines gouttelettes font écran au rayonnement infrarouge et réduisent l'échauffement des surfaces soumises à ce rayonnement, la vaporisation du liquide d'extinction constituant ces gouttelettes d'une part absorbe de la chaleur et donc refroidit le milieu et d'autre part chasse l'oxygène et contribue à A third method is the misting of extinguishing liquid, the droplets formed act by different mechanisms. The fine droplets shield infrared radiation and reduce the heating of the surfaces subjected to this radiation, the vaporization of the extinguishing liquid constituting these droplets on the one hand absorbs heat and therefore cools the medium and on the other hand flushes out the medium. and contributes to
l'inertage du milieu.inerting of the environment.
Remarquons que la technique d'extinction par brumisation se distingue de la technique d'aspersion utilisée par des dispositifs tels que les "sprinklers" pour laquelle le local est inondé, le feu contrôlé mais Note that the technique of extinguishing by mist differs from the spraying technique used by devices such as "sprinklers" for which the room is flooded, the fire controlled but
pas nécessairement éteint.not necessarily off.
D'autres dispositifs encore sont utilisés pour réaliser la vaporisation de liquide. Par exemple la demande de brevet WO 95/00205 décrit un dispositif comportant un générateur pyrotechnique dont les produits de combustion sont dirigés vers un réservoir d'eau attenant au générateur pyrotechnique. Ces produits de combustion vaporisent l'eau qui est ensuite entraînée Still other devices are used to carry out the vaporization of liquid. For example, patent application WO 95/00205 describes a device comprising a pyrotechnic generator whose combustion products are directed to a water tank adjoining the pyrotechnic generator. These products of combustion vaporize the water which is then entrained
sur l'incendie.on the fire.
Un premier problème est de trouver des conditions optimales de fonctionnement pour obtenir, dans un encombrement réduit, des gaz d'inertage en quantité suffisante et une brumisation efficace du liquide A first problem is to find optimal operating conditions to obtain, in a small footprint, sufficient inerting gases and effective misting of the liquid.
d'extinction notamment par la taille des gouttelettes. of extinction in particular by the size of the droplets.
Un second problème est lié à l'utilisation d'un générateur thermochimique de gaz qui est soumise à la réglementation sur les produits et les objets pyrotechniques. Cette réglementation définit des procédures permettant de classer ces produits et objets dans des classes de risque, à chacune de ces classes sont associées des règles définissant notamment les conditions d'exploitation à respecter. Pour une exploitation la plus large il est souhaitable que le dispositif d'extinction soit classé dans la classe des A second problem is related to the use of a thermochemical gas generator which is subject to regulations on pyrotechnic products and objects. These regulations define procedures for classifying these products and objects in risk classes, with each of these classes being associated with rules defining in particular the operating conditions to be observed. For the widest possible use, it is desirable that the extinguishing device be classified in the class of
risques les plus faibles.lowest risks.
Le dispositif d'extinction d'incendie selon l'invention comporte un réservoir de liquide d'extinction et un générateur thermochimique de gaz tel qu'il comporte de plus une chambre de mélange alimentée par des débits contrôlés de gaz provenant du générateur thermochimique et de liquide d'extinction provenant du réservoir et que ladite chambre de mélange est reliée à au moins un diffuseur tel que la pression du mélange gaz et liquide d'extinction dans ladite chambre de mélange The fire extinguisher device according to the invention comprises a reservoir of extinguishing liquid and a thermochemical gas generator such that it also comprises a mixing chamber supplied with controlled gas flows from the thermochemical generator and extinguishing liquid from the tank and that said mixing chamber is connected to at least one diffuser such as the pressure of the gas and extinguishing liquid mixture in said mixing chamber
est comprise entre environ 0,5MPa et environ lOMPa. is between about 0.5 MPa and about lOMPa.
Le débit de gaz, provenant du générateur thermochimique, est contrôlé par la géométrie du bloc de propergol du générateur thermochimique et la géométrie de l'orifice mettant le générateur en communication avec la chambre de mélange. Le débit de liquide d'extinction provenant du réservoir, est contrôlé par le système The gas flow rate, coming from the thermochemical generator, is controlled by the geometry of the propellant block of the thermochemical generator and the geometry of the orifice putting the generator in communication with the mixing chamber. The flow of extinguishing liquid from the tank is controlled by the system
d'injection du liquide dans la chambre de mélange. injecting liquid into the mixing chamber.
Une tuyauterie, dont la longueur et la disposition sont appropriées à la zone à protéger, relie ladite chambre de mélange à un ou plusieurs diffuseurs. Le nombre et la disposition des diffuseurs sont adaptés à la configuration du local et des objets protégés contre5 l'incendie. Ce sont ces diffuseurs, qui sont des tuyères amorcées, qui règlent, en fonction des débits entrants, A pipe, the length and arrangement of which are appropriate for the area to be protected, connects said mixing chamber to one or more diffusers. The number and arrangement of diffusers are adapted to the configuration of the room and the objects protected against fire. These diffusers, which are primed nozzles, regulate, depending on the incoming flow rates,
la pression du mélange dans la chambre de mélange. the pressure of the mixture in the mixing chamber.
Avantageusement le dispositif d'extinction est tel que la pression dans la chambre de mélange est comprise entre environ 2MPa et environ 5MPa. Préférentiellement la pression dans la chambre de mélange est d'environ 4MPa. Préférentiellement le réservoir de liquide d'extinction est disposé, au moins partiellement, autour Advantageously, the extinguishing device is such that the pressure in the mixing chamber is between approximately 2MPa and approximately 5MPa. Preferably, the pressure in the mixing chamber is around 4 MPa. Preferably the extinguishing liquid tank is arranged, at least partially, around
du générateur thermochimique.of the thermochemical generator.
Avantageusement le liquide d'extinction est à base d'eau qui est le liquide le moins cher et le plus performant pour éteindre les incendies. A cette eau on peut ajouter différents additifs notamment pour améliorer encore son pouvoir d'extinction, éviter le gel. Dans la chambre de mélange, le mélange gaz et liquide d'extinction est saturé en liquide d'extinction de façon à constituer un mélange biphasique comportant des gouttelettes condensées de liquide d'extinction. Le cisaillement aérodynamique de ces gouttelettes lors du passage dans les diffuseurs produit la brumisation du Advantageously, the extinguishing liquid is water-based, which is the cheapest and most effective liquid for extinguishing fires. Various additives can be added to this water, in particular to further improve its extinguishing power, to prevent freezing. In the mixing chamber, the mixture of gas and quenching liquid is saturated with quenching liquid so as to constitute a two-phase mixture comprising condensed droplets of quenching liquid. The aerodynamic shearing of these droplets when passing through the diffusers produces the misting of the
liquide d'extinction.extinguishing liquid.
Avantageusement la chambre de mélange est alimentée en liquide d'extinction par un système d'injection disposé autour de ladite chambre de mélange. Le système Advantageously, the mixing chamber is supplied with extinguishing liquid by an injection system arranged around said mixing chamber. The system
d'injection est réalisé par une ou plusieurs rangées circonférentielles de trous ou de buses disposées autour de la chambre de mélange. Préférentiellement cette5 injection se fait à la partie amont de cette chambre de mélange. injection is achieved by one or more circumferential rows of holes or nozzles arranged around the mixing chamber. Preferably, this injection takes place at the upstream part of this mixing chamber.
Dans une première réalisation la communication entre le générateur thermochimique et la chambre de mélange se fait par un orifice qui permet de maintenir une pression interne du générateur thermochimique qui In a first embodiment, the communication between the thermochemical generator and the mixing chamber takes place through an orifice which makes it possible to maintain an internal pressure of the thermochemical generator which
est supérieure à environ le double de la pression dans la chambre de mélange. Dans ce cas, l'orifice est dit amorcé soniquement et le fonctionnement du générateur15 est découplé de celui de la chambre de mélange. is greater than about twice the pressure in the mixing chamber. In this case, the orifice is said to be sonically primed and the operation of the generator 15 is decoupled from that of the mixing chamber.
Dans une deuxième réalisation la communication entre le générateur thermochimique et la chambre de mélange se fait par un orifice qui permet de maintenir une légère perte de charge entre le générateur et la chambre de mélange. Dans cette configuration le fonctionnement du générateur et de la chambre de mélange ne sont plus découplés, mais la pression dans le générateur thermochimique est plus faible et l'enveloppe du générateur pourra être plus mince et donc plus légère. Avantageusement, pour ces deux configurations, l'orifice de communication entre le générateur thermochimique et la chambre de mélange est initialement obturé par un opercule. Cet opercule protège le générateur thermochimique de l'humidité et facilite le mise en régime du générateur thermochimique au moment de l'allumage. Préférentiellement cet opercule, en général métallique, est pétalable pour éviter de projeter dans la chambre de mélange, puis dans les tuyauteries, des morceaux métalliques plus ou moins importants risquant In a second embodiment, the communication between the thermochemical generator and the mixing chamber takes place through an orifice which makes it possible to maintain a slight pressure drop between the generator and the mixing chamber. In this configuration, the operation of the generator and the mixing chamber are no longer decoupled, but the pressure in the thermochemical generator is lower and the envelope of the generator may be thinner and therefore lighter. Advantageously, for these two configurations, the communication orifice between the thermochemical generator and the mixing chamber is initially closed by a cover. This cover protects the thermochemical generator from humidity and facilitates the start-up of the thermochemical generator at the time of ignition. Preferably this cover, generally metallic, is petalable to avoid projecting into the mixing chamber, then into the pipes, more or less large metal pieces risking
de boucher des diffuseurs.to plug diffusers.
Le générateur thermochimique comporte un dispositif d'allumage dont le fonctionnement est commandé par un The thermochemical generator includes an ignition device whose operation is controlled by a
système de détection d'incendie.fire detection system.
Le générateur thermochimique comporte un bloc de propergol contenu dans une enveloppe convenablement dimensionnée et protégée pour résister à la pression et à la chaleur. Le propergol solide choisi est tel que sa combustion produise essentiellement des gaz et notamment des gaz tels que du dioxyde de carbone, de l'azote et de15 la vapeur d'eau. La forme et les dimensions du bloc sont adaptées pour obtenir une durée de fonctionnement de quelques dizaines de secondes à quelques minutes, pour The thermochemical generator comprises a block of propellant contained in an envelope suitably sized and protected to withstand pressure and heat. The solid propellant chosen is such that its combustion essentially produces gases and in particular gases such as carbon dioxide, nitrogen and water vapor. The shape and dimensions of the block are adapted to obtain an operating time of a few tens of seconds to a few minutes, to
que le dispositif ait un temps d'action prolongé. that the device has an extended action time.
Le réservoir de liquide d'extinction peut être pressurisé par un dispositif auxiliaire: par exemple un "sparklet" de dioxyde de carbone liquide ou d'azote, une pressurisation permanente ou un générateur auxiliaire de gaz. Mais préférentiellement le générateur thermochimique, décrit au paragraphe précèdent, comporte un moyen de pressurisation du réservoir du liquide d'extinction par un prélèvement de gaz convenablement agencé, ce qui évite le recours à des dispositifs auxiliaires et simplifie grandement le fonctionnement du dispositif. Ce moyen de pressurisation du réservoir de liquide d'extinction comporte un détendeur pour réguler et échelonner les pressions dans les différentes parties The extinguishing liquid tank can be pressurized by an auxiliary device: for example a "sparklet" of liquid carbon dioxide or nitrogen, a permanent pressurization or an auxiliary gas generator. But preferably the thermochemical generator, described in the preceding paragraph, comprises a means of pressurizing the reservoir of the extinguishing liquid by a suitably arranged gas sample, which avoids the use of auxiliary devices and greatly simplifies the operation of the device. This means of pressurizing the extinguishing liquid tank includes a pressure reducer to regulate and stagger the pressures in the different parts
du dispositif d'extinction.of the extinguishing device.
Très avantageusement le réservoir de liquide d'extinction entoure totalement le générateur thermochimique. Selon une réalisation préférée le réservoir de liquide d'extinction entoure également la chambre de mélange située dans le prolongement du Very advantageously the extinguishing liquid tank completely surrounds the thermochemical generator. According to a preferred embodiment, the extinguishing liquid reservoir also surrounds the mixing chamber situated in the extension of the
générateur thermochimique.thermochemical generator.
Selon une autre réalisation préférée, le générateur thermochimique et la chambre de mélange sont disposés verticalement de façon que le liquide d'extinction entoure, le plus longtemps possible, pendant le fonctionnement, le générateur thermochimique et According to another preferred embodiment, the thermochemical generator and the mixing chamber are arranged vertically so that the extinguishing liquid surrounds, as long as possible, during operation, the thermochemical generator and
éventuellement la chambre de mélange. possibly the mixing chamber.
Dans une première réalisation la chambre de mélange surmonte le générateur pyrotechnique et un tube plongeur relie le fond du réservoir de liquide d'extinction au système d'injection du liquide dans ladite chambre de mélange. Ce tube plongeur permet d'utiliser quasiment In a first embodiment, the mixing chamber overcomes the pyrotechnic generator and a dip tube connects the bottom of the extinguishing liquid tank to the system for injecting the liquid into said mixing chamber. This dip tube makes it possible to use almost
tout le liquide d'extinction.all the extinguishing liquid.
Dans une deuxième réalisation le générateur In a second embodiment the generator
thermochimique surmonte la chambre de mélange. thermochemical overcomes the mixing chamber.
Le contrôle des débits de gaz et de liquide d'extinction injectés dans la chambre de mélange et le domaine de pression de fonctionnement de cette chambre permettent de réaliser l'optimisation fonctionnelle recherchée: taux convenable de gaz d'inertage et The control of the gas and extinguishing liquid flow rates injected into the mixing chamber and the operating pressure range of this chamber allow the desired functional optimization to be achieved: suitable rate of inerting gas and
tailles adaptées des gouttelettes.suitable droplet sizes.
Le nuage de brumisation produit par mélange avec le liquide d'extinction et par détente par les diffuseurs est "tiède" ce qui évite d'une part les chocs thermiques sur les matériels et les recondensations sur les équipements et d'autre part d'éventuelles brûlures des The mist cloud produced by mixing with the extinguishing liquid and by expansion by the diffusers is "lukewarm" which on the one hand avoids thermal shocks on the materials and recondensations on the equipment and on the other hand possible burns
personnels présents à proximité des diffuseurs. personnel present near the diffusers.
Le problème de classement du générateur thermochimique peut être résolu par le choix d'un propergol classé en risque faible. Mais de plus, la disposition du réservoir de liquide d'extinction autour du générateur de gaz et éventuellement autour de la chambre de mélange, qui constitue un ensemble très compact, résout les problèmes précédemment cités. D'une part, la présence de ce réservoir de liquide autour du générateur thermochimique réduit considérablement les risques d'une explosion éventuelle par échauffement extérieur de ce générateur et donc permet de ranger le dispositif en classe de risque minimum avec des conditions d'utilisation peu contraignantes. D'autre part la présence de cette enveloppe liquide augmente l'inertie thermique du dispositif et homogénéise sa température pendant le fonctionnement ce qui permet d'obtenir un mélange biphasique sensiblement constant The problem of classification of the thermochemical generator can be resolved by choosing a propellant classified as low risk. But in addition, the arrangement of the extinguishing liquid reservoir around the gas generator and possibly around the mixing chamber, which constitutes a very compact assembly, solves the problems mentioned above. On the one hand, the presence of this reservoir of liquid around the thermochemical generator considerably reduces the risks of a possible explosion by external heating of this generator and therefore makes it possible to classify the device in the minimum risk class with low conditions of use. binding. On the other hand, the presence of this liquid envelope increases the thermal inertia of the device and homogenizes its temperature during operation, which makes it possible to obtain a substantially constant two-phase mixture.
propice à améliorer la brumisation finale. conducive to improving the final misting.
En plus de la solution des problèmes précédemment In addition to solving the problems previously
évoqués ce dispositif présente d'autres avantages. mentioned this device has other advantages.
Les gaz produits par la combustion du bloc de propergol sont des gaz essentiellement inertes, et préexistant dans la nature, il n'y a pas production de gaz halogénés interdits ou déconseillés. De plus le taux des gaz qui participent à l'inertage étant faible, il est compatible avec la présence de personnel dans le local. Suivant le dispositif réalisé, les gaz générés portent le nuage d'eau brumisé ce qui lui donne une certaine dynamique qui favorise l'extinction, notamment The gases produced by the combustion of the propellant block are essentially inert gases, and preexisting in nature, there is no production of halogenated gases prohibited or not recommended. In addition, the rate of gases participating in inerting being low, it is compatible with the presence of personnel in the premises. Depending on the device produced, the gases generated carry the cloud of misted water which gives it a certain dynamic which promotes extinction, in particular
des feux cachés.hidden lights.
Ci-dessous l'invention est exposée plus en détail Below the invention is explained in more detail
par la description de trois réalisations particulières, by the description of three particular realizations,
il est entendu que ces exemples ne sont pas limitatifs. it is understood that these examples are not limiting.
La figure i représente schématiquement une réalisation très compacte dans laquelle le générateur thermochimique est en position basse et est entièrement Figure i schematically represents a very compact embodiment in which the thermochemical generator is in the low position and is entirely
entouré par le réservoir de liquide d'extinction. surrounded by the extinguishing liquid tank.
La figure 2 représente, de même, une réalisation de l'invention dans laquelle le générateur thermochimique FIG. 2 likewise represents an embodiment of the invention in which the thermochemical generator
est en position haute.is in the high position.
La figure 3 représente schématiquement une réalisation dans laquelle les différents éléments sont séparés. La figure 1 représente une première réalisation particulière de l'invention. Dans cette réalisation du dispositif d'extinction 1, le réservoir de liquide d'extinction 2 entoure complètement le générateur thermochimique 3 de gaz en position basse et la chambre de mélange 4 placée au-dessus selon un même axe vertical. La communication entre le générateur thermochimique 3 et la chambre de mélange 4 se fait par un orifice 7; cet orifice est de dimension réduite, il a la forme et les dimensions d'un col de tuyère tel que la pression dans le générateur thermochimique 3 soit environ le double de celle régnant dans la chambre de mélange 4. Initialement cet orifice est fermé par un opercule 7', cet opercule est pétalable pour éviter les projections de métal dans le dispositif d'extinction. La pression de claquage de l'opercule est choisie en fonction de la pression d'allumage du générateur 3 et de la pression nécessaire pour obtenir la pressurisation du liquide d'extinction dans le réservoir 2.5 Le générateur 3 comporte un bloc de propergol 10, dans le présent exemple il s'agit d'un bloc plein, brûlant en cigarette, ce bloc est inhibé de façon approprié. Sur le générateur thermochimique 3 est monté10 un dispositif d'allumage 9 relié à un système de commande, non représenté, ce système peut être électrique ou mécanique. On trouve, monté sur ce générateur thermochimique, un moyen de pressurisation 11 qui prélève et détent des gaz du générateur15 thermochimique pour pressuriser le réservoir 2 de liquide d'extinction. Le liquide d'extinction est ainsi injecté dans la chambre de mélange 4 par un système d'injection 6 disposé tout autour de cette dernière et dans sa partie amont. Ce système d'injection 6 comporte FIG. 3 schematically represents an embodiment in which the different elements are separated. Figure 1 shows a first particular embodiment of the invention. In this embodiment of the extinguishing device 1, the extinguishing liquid tank 2 completely surrounds the thermochemical generator 3 of gas in the low position and the mixing chamber 4 placed above along a same vertical axis. The communication between the thermochemical generator 3 and the mixing chamber 4 takes place through an orifice 7; this orifice is of reduced size, it has the shape and dimensions of a nozzle neck such that the pressure in the thermochemical generator 3 is approximately double that prevailing in the mixing chamber 4. Initially this orifice is closed by a cover 7 ', this cover is petalable to avoid metal splashes in the extinguishing device. The pressure of breakdown of the cover is chosen as a function of the ignition pressure of the generator 3 and of the pressure necessary to obtain the pressurization of the extinguishing liquid in the reservoir 2.5. The generator 3 comprises a block of propellant 10, in the present example is a solid block, burning in cigarettes, this block is inhibited appropriately. On the thermochemical generator 3 is mounted10 an ignition device 9 connected to a control system, not shown, this system can be electrical or mechanical. Found, mounted on this thermochemical generator, a pressurization means 11 which takes and holds gases from the thermochemical generator to pressurize the tank 2 of extinguishing liquid. The extinguishing liquid is thus injected into the mixing chamber 4 by an injection system 6 arranged all around the latter and in its upstream part. This injection system 6 comprises
un tube plongeur 12 qui va pratiquement jusqu'au fond du réservoir 2 pour utiliser tout le liquide d'extinction. a dip tube 12 which goes almost to the bottom of the tank 2 to use all the extinguishing liquid.
Dans cette configuration le front de flamme à la surface du propergol évolue dans le même sens que le niveau de la surface libre du liquide d'extinction. La sortie de25 la chambre de mélange est reliée par des tuyaux 13 de dimensions appropriées à plusieurs diffuseurs 5, pour répartir et brumiser dans le local, les produits résultant du mélange des gaz de combustion et du liquide d'extinction. La figure 2 représente une autre réalisation 20 de In this configuration, the flame front on the surface of the propellant changes in the same direction as the level of the free surface of the extinguishing liquid. The outlet of the mixing chamber is connected by pipes 13 of suitable dimensions to several diffusers 5, to distribute and mist in the room, the products resulting from the mixture of combustion gases and extinguishing liquid. Figure 2 shows another embodiment of
l'invention. Le générateur thermochimique 23 est au- the invention. The thermochemical generator 23 is
dessus de la chambre de mélange 24. Le réservoir de liquide d'extinction 22 entoure complètement le générateur 23 et seulement la partie amont de la chambre de mélange 24, au niveau du système d'injection 26 de liquide d'extinction. La communication entre le générateur thermochimique 23 et la chambre de mélange 24 se fait par un orifice 8 large de façon à ce qu'il ne soit pas soniquement amorcé. Cet orifice crée une perte de charge convenable entre le générateur thermochimique et la chambre de mélange. Comme précédemment cet orifice 8 est fermé par un opercule 8' pétalable. Des tuyaux 33 relient la sortie de la chambre de mélange 24 à des diffuseurs 25. Comme précédemment le générateur 23 comporte un dispositif d'allumage 29 et un moyen de pressurisation 31 du réservoir 22 de liquide d'extinction. La figure 3 représente une réalisation moins compacte de l'invention. Dans cette réalisation du dispositif d'extinction 40 le réservoir de liquide d'extinction 42 est séparé du générateur pyrotechnique 43 et de la chambre de mélange 44. Un conduit relie le réservoir 42 de liquide d'extinction au système d'injection 46 disposé autour de la chambre de mélange 44 qui se prolonge par un tuyau 53 se terminant par un diffuseur 45. Le générateur thermochimique 43 contient un bloc de propergol 50 à combustion frontale, allumé par un dispositif d'allumage 49. Le générateur thermochimique est relié à la chambre de mélange par un orifice 7, du type tuyère amorcée comme dans l'exemple de la figure 1. Enfin le réservoir 42 de liquide d'extinction est pressurisé par un dispositif auxiliaire 51 dont le fonctionnement est synchronisé avec celui du above the mixing chamber 24. The extinguishing liquid reservoir 22 completely surrounds the generator 23 and only the upstream part of the mixing chamber 24, at the level of the injection system 26 for extinguishing liquid. Communication between the thermochemical generator 23 and the mixing chamber 24 takes place through a large orifice 8 so that it is not sonically initiated. This orifice creates a suitable pressure drop between the thermochemical generator and the mixing chamber. As before, this orifice 8 is closed by a seal 8 'petalable. Pipes 33 connect the outlet of the mixing chamber 24 to diffusers 25. As before, the generator 23 includes an ignition device 29 and a means of pressurizing 31 of the tank 22 of extinguishing liquid. FIG. 3 represents a less compact embodiment of the invention. In this embodiment of the extinguishing device 40, the extinguishing liquid reservoir 42 is separated from the pyrotechnic generator 43 and from the mixing chamber 44. A conduit connects the reservoir 42 of extinguishing liquid to the injection system 46 arranged around of the mixing chamber 44 which is extended by a pipe 53 ending in a diffuser 45. The thermochemical generator 43 contains a propellant block 50 with front combustion, ignited by an ignition device 49. The thermochemical generator is connected to the mixing chamber through an orifice 7, of the primed nozzle type as in the example of FIG. 1. Finally the reservoir 42 of extinguishing liquid is pressurized by an auxiliary device 51 whose operation is synchronized with that of the
dispositif 40 et notamment du dispositif d'allumage 49. device 40 and in particular of the ignition device 49.
Les dispositifs de servitude tels que, par exemple l'orifice de chargement du générateur thermochimique, l'orifice de remplissage en liquide d'extinction, d'éventuels robinets de purge, des passages étanches ne Service devices such as, for example, the loading opening of the thermochemical generator, the filling opening with extinguishing liquid, any drain valves, watertight passages
sont ni détaillés ni représentés sur ces figures. are neither detailed nor shown in these figures.
Lorsque l'incendie est détecté, par un système approprié, un ordre d'allumage est transmis au When the fire is detected, by an appropriate system, an ignition order is transmitted to the
dispositif d'allumage 9,29,49 du bloc de propergol. ignition device 9,29,49 of the propellant block.
Cette séquence peut être entièrement automatique. Elle peut être aussi déclenchée manuellement par un opérateur This sequence can be fully automatic. It can also be triggered manually by an operator
présent sur les lieux ou prévenu par une alarme. present on site or warned by an alarm.
Le fonctionnement du dispositif d'allumage 9,29,49 allume le bloc 10,30, 50 de propergol solide, la pression dans la chambre de combustion du générateur thermochimique augmente jusqu'à la pression de rupture de l'opercule 7', 8'. Pour les configurations compactes une partie des gaz produits se détentent par le moyen de pressurisation 11, 21 et pressurisent le réservoir 2,20 de liquide d'extinction. Pour la configuration de la figure 3 un générateur auxiliaire 51 pressurise le réservoir 42. Le liquide d'extinction est chassé vers le système d'injection 6,26,46 dans la chambre de mélange The operation of the ignition device 9,29,49 ignites the block 10,30, 50 of solid propellant, the pressure in the combustion chamber of the thermochemical generator increases until the pressure of rupture of the seal 7 ', 8 '. For compact configurations, part of the gases produced are held by the pressurization means 11, 21 and pressurize the reservoir 2.20 of extinguishing liquid. For the configuration of FIG. 3, an auxiliary generator 51 pressurizes the reservoir 42. The extinguishing liquid is expelled to the injection system 6,26,46 in the mixing chamber
4,24,44.4,24,44.
Les gaz débouchant dans la chambre de mélange 4,24,44 par l'orifice 7,8 se mélangent au liquide d'extinction pulvérisé par le système d'injection 6,26,46 il y a refroidissement de ce mélange. Les gouttelettes de liquide d'extinction sont entraînées par les gaz vers les diffuseurs 5,25,45. Les dits diffuseurs ,25,45 répartissent le mélange gaz-liquide d'extinction The gases emerging in the mixing chamber 4,24,44 through the orifice 7,8 mix with the extinguishing liquid sprayed by the injection system 6,26,46 there is cooling of this mixture. The droplets of extinguishing liquid are entrained by the gases towards the diffusers 5,25,45. The said diffusers, 25.45 distribute the gas-liquid extinguishing mixture
en le brumisant dans le local à protéger. by misting it in the room to be protected.
Les propergols utilisés dans le dispositif d'extinction selon l'invention doivent essentiellement produire des gaz; préférentiellement les gaz produits sont du dioxyde de carbone, de l'azote de la vapeur d'eau. La plupart des propergols à risque atténué et générant des gaz non toxiques conviennent pour ce genre d'utilisation; par exemple les propergols décrits dans les demandes de brevet FR 2 713 632, à base d'un liant thermoplastique oxygéné et dont la charge oxydante est majoritairement du nitrate d'ammonium; FR 2 728 562 à base d'un liant silicone et dont la charge oxydante est du perchlorate d'ammonium et du nitrate de sodium et FR 2 750 422 à base d'un liant oxygéné et dont la charge oxydante est un mélange de nitrate d'ammonium et de The propellants used in the extinguishing device according to the invention must essentially produce gases; preferably the gases produced are carbon dioxide, nitrogen from water vapor. Most propellants with reduced risk and generating non-toxic gases are suitable for this type of use; for example the propellants described in patent applications FR 2 713 632, based on an oxygenated thermoplastic binder and the oxidizing charge of which is mainly ammonium nitrate; FR 2 728 562 based on a silicone binder and whose oxidizing charge is ammonium perchlorate and sodium nitrate and FR 2 750 422 based on an oxygenated binder and whose oxidizing charge is a mixture of nitrate d ammonium and
perchlorates de potassium et d'ammonium. potassium and ammonium perchlorates.
Le bloc de propergol a la forme d'un bloc à canal The propellant block has the form of a channel block
central ou préférentiellement d'un bloc plein compte- central or preferably from a full account block-
tenu des durées de fonctionnement requises. Ce bloc est un bloc libre convenablement inhibé, ce bloc est chargé et calé dans la structure du générateur thermochimique given the required operating times. This block is a free block suitably inhibited, this block is loaded and wedged in the structure of the thermochemical generator
et changé après fonctionnement.and changed after operation.
Le dispositif d'allumage est adapté à la forme du bloc et à la nature du propergol. Son initiation peut être faite électriquement ou mécaniquement par un dispositif à percussion déclenché automatiquement ou The ignition device is adapted to the shape of the block and the nature of the propellant. Its initiation can be done electrically or mechanically by a percussion device triggered automatically or
manuellement après détection de l'incendie. manually after fire detection.
Le liquide d'extinction est essentiellement à base d'eau. Pour supprimer certains inconvénients et améliorer encore ses performances on lui ajoute certains additifs pour augmenter le pouvoir d'extinction: des retardants chimiques, pour éviter le gel: des produits antigel... Tous ces additifs sont connus de l'homme de métier du domaine qui peut sélectionner les produits qui s'adaptent au dispositif et aux contraintes réglementaires. Pour un local d'environ 30m3 le dispositif d'extinction selon l'invention comporte un bloc de propergol d'environ 4kg et une réserve d'eau d'environ 12kg. La chambre de mélange est pressurisée à 4MPa et saturé en eau, la température du mélange est de 250 C environ. Le dispositif produit un nuage d'eau brumisé dont le diamètre moyen des gouttelettes est inférieur à gm et dont les gaz abaissent le taux final d'oxygène The extinguishing liquid is essentially water-based. To remove certain drawbacks and further improve its performance, certain additives are added to it to increase the extinguishing power: chemical retardants, to prevent freezing: antifreeze products, etc. All these additives are known to those skilled in the art. who can select the products that adapt to the system and regulatory constraints. For a room of approximately 30m3 the extinguishing device according to the invention comprises a propellant block of approximately 4kg and a water reserve of approximately 12kg. The mixing chamber is pressurized to 4MPa and saturated with water, the temperature of the mixture is approximately 250 C. The device produces a cloud of misted water whose average droplet diameter is less than gm and whose gases lower the final oxygen rate
dans le local à environ 19%.in the room at around 19%.
Compte-tenu de la densité des produits, 1,7 pour le propergol, 1 pour l'eau, dans une configuration très Given the density of the products, 1.7 for the propellant, 1 for the water, in a very configuration
compacte comme celle décrite à la figure 1, le volume occupé par le dispositif est voisin de celui d'un15 dispositif au Halon de performance équivalente. compact like that described in FIG. 1, the volume occupied by the device is close to that of a Halon device of equivalent performance.
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