RU196602U1

RU196602U1 - Micro fire extinguisher

Info

Publication number: RU196602U1
Application number: RU2019145219U
Authority: RU
Inventors: Павел Анатольевич Авдеев; Андрей Анатольевич Шерекин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "РУССКИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗАЦИИ"; Рахимов Марс Галимзянович
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2020-03-06

Abstract

Полезная модель относится к средствам предотвращения пожаров, которые могут возникнуть в результате локальных перегревов и неисправности электрооборудования. Микроогнетушитель выполнен в виде пластины, включающей полимерный носитель 1 с распределенными в нем микрокапсулами 2 с огнегасящим составом. На внешней поверхности полимерного носителя выполнены углубления 3 в форме пирамид. В полимерное связующее может быть дополнительно введен медный и/или серебряный компонент 4 в виде опилок, стружки, пыли, фольги или ее частиц. За счет увеличения площади поверхности выхода огнетушащего вещества и его направленного воздействия достигается повышение эффективности тушения очага возгорания. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to means of preventing fires that may occur as a result of local overheating and malfunction of electrical equipment. The micro-extinguisher is made in the form of a plate including a polymer carrier 1 with microcapsules 2 distributed in it with an extinguishing agent. On the outer surface of the polymer carrier are made recesses 3 in the form of pyramids. A copper and / or silver component 4 in the form of sawdust, shavings, dust, foil or its particles can be additionally introduced into the polymer binder. By increasing the surface area of the exit of the extinguishing agent and its directional effects, an increase in the efficiency of extinguishing the source of fire is achieved. 4 s.p. f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к средствам контроля за предпожарными ситуациями, возникающими в результате локальных перегревов и неисправности электрооборудования, и предназначено для предупреждения пожаров, возникающих в результате подобных неисправностей в замкнутых пространствах, и может быть использована в подрозеточном пространстве, электрощитах, шкафах управления, и распределительных коробках, трансформаторных и серверных станций, других электрокоммутационных и силовых агрегатах.The utility model relates to means for monitoring pre-fire situations resulting from local overheating and electrical equipment malfunctions, and is intended to prevent fires resulting from similar malfunctions in confined spaces, and can be used in the subgrid space, electrical panels, control cabinets, and junction boxes , transformer and server stations, other electrical switching and power units.

Предотвращение пожара подразумевает под собой создание условий, при которых дальнейшее распространение огня невозможно. В настоящее время проявляется большой интерес к микрокапсулированной форме жидких огнегасящих агентов. Чаще всего возгорание возникает в области электрических контактов. При плохом контакте в розетках или распределительных щитах возникает повышенное сопротивление, а, следовательно, это источник повышенной температуры. Провод под действием теплового расширения деформируется, а множественные циклы нагрева и остывания делают его деформацию критичной. В месте подключения провода нарушается качество контакта. Следствием этого является дальнейшее увеличение сопротивления в месте соединения, а значит, еще большее увеличение нагрева, что, как правило, приводит к возникновению возгорания, а при не своевременном принятии мер и к пожару.Fire prevention means creating the conditions under which the further spread of fire is impossible. Currently, there is great interest in the microencapsulated form of liquid fire extinguishing agents. Most often, ignition occurs in the area of electrical contacts. In case of poor contact in sockets or switchboards, increased resistance occurs, and, therefore, it is a source of increased temperature. The wire is deformed under the influence of thermal expansion, and multiple heating and cooling cycles make its deformation critical. At the point where the wire is connected, the quality of the contact is impaired. The consequence of this is a further increase in resistance at the junction, which means an even greater increase in heating, which, as a rule, leads to a fire, and if measures are not taken in a timely manner, to a fire.

Известно автономное средство пожаротушения (RU 109668, кл. A62D 1/08, опубл. 27.10.2011), выполненное из материала с огнегасящими свойствами, содержащего микрокапсулы с огнегасящим составом и связующее. Микрокапсулы с огнегасящим составом представляют собой галогенуглерод, заключенный в полимерную оболочку из полимочевины и/или полиуретана на основе преполимера полиизоцианата, и имеют размеры от 2 до 100 мкм. Связующее представляет собой композиционный материал, включающий полимерную составляющую и минеральные волокна и/или частицы. В качестве галогенуглерода может быть использован 1,1,2,2-тетрафтордибромэтан и/или 1,1,2-трифтортрихлорэтан и/или 2-иод-1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропан и/или их смесь с другими галогенуглеродами.A self-contained fire extinguishing agent is known (RU 109668, class A62D 1/08, publ. 10/27/2011), made of a material with fire extinguishing properties, containing microcapsules with an extinguishing composition and a binder. Fire extinguishing microcapsules are halocarbon enclosed in a polymeric urea and / or polyurethane shell based on a polyisocyanate prepolymer and have sizes from 2 to 100 microns. A binder is a composite material comprising a polymer component and mineral fibers and / or particles. As halocarbon, 1,1,2,2-tetrafluorodibromoethane and / or 1,1,2-trifluorotrichloroethane and / or 2-iodo-1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane and / or can be used their mixture with other halocarbons.

Данное устройство затруднительно использовать для тушения возгораний в небольших объемах до 300 мл, в так называемых «розеточного типа. Существующие «стаканы»/подрозетники, в которых по рекомендациям и ТУ производителей автоматических установках пожаротушения должны крепится огнетушащие пластины, имеют специфическую форму с выступающими на внутренней поверхности цилиндра/стакана наплывами высотой до 5 мм, под фиксирующие их саморезы. Данное конструктивное решение является типовым и имеет массовый выпуск всеми производителями. Крепление пластин осуществляют посредством двустороннего скотча, фиксирующего её к внутренней верхней поверхности подрозетника/«стакана». Однако в случае плоской и жесткой формы пластины, крепление будет осуществлено только крайними частями/полосками прямоугольного устройства и его центральной частью. Общая площадь фиксации составляет в этом случае не более полосы шириной 1 мм по краям и 2 мм по центру, суммарно полоса 4 мм по длине от 20 до 30 мм в зависимости от формы огнегасящей пластины, что составляет не более 13 % от общей расчётной площади крепления по всей его плоскости.This device is difficult to use to extinguish fires in small volumes up to 300 ml, in the so-called "outlet type. Existing “glasses” / socket boxes, in which, according to the recommendations and specifications of manufacturers of automatic fire extinguishing systems, fire extinguishing plates should be attached, have a specific shape with protrusions protruding on the inner surface of the cylinder / glass to a height of 5 mm for fixing self-tapping screws. This design solution is typical and has mass production by all manufacturers. The plates are fastened by means of double-sided tape fixing it to the inner upper surface of the undergrowth / “glass”. However, in the case of a flat and rigid plate shape, the fastening will be carried out only by the extreme parts / strips of the rectangular device and its central part. In this case, the total fixation area is no more than a strip 1 mm wide at the edges and 2 mm in the center, a total of 4 mm strip in length from 20 to 30 mm, depending on the shape of the fire extinguishing plate, which is no more than 13% of the total calculated mounting area all over its plane.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели относится средство с огнегасящими свойствами, содержащее твердофазный носитель с нанесенным на него микрокапсулированным огнегасящим составом в виде галогенуглерода, заключенного в полимерную оболочку и распределенного в полимерном связующем. Твердофазным носителем является подложка, выполненная из металла или полимерного материала, а полимерным материалом оболочки микрокапсул является полимочевина или полиуретан на основе преполимера полиизоцианата. Капсулы имеют различающиеся между собой размеры от 2 до 100 мкм, а массовое содержание галогенуглерода в огнегасящем составе составляет 70-90% (RU 90994, кл. A62D 1/08, 2010 г.)Closest to the claimed utility model is a fire extinguishing agent containing a solid phase carrier coated with a microencapsulated fire extinguishing composition in the form of a halocarbon enclosed in a polymer shell and distributed in a polymer binder. A solid-phase carrier is a substrate made of metal or a polymeric material, and the polymeric urea or polyurethane based on a polyisocyanate prepolymer is the polymeric material of the microcapsule shell. Capsules have different sizes from 2 to 100 microns, and the mass content of halocarbon in the extinguishing composition is 70-90% (RU 90994, class A62D 1/08, 2010)

Однако для защиты малых объемов и это устройство будет неэффективным из-за сложности его размещения в подрозеточном пространстве. Кроме того, это средство пожаротушения способно срабатывать только при температуре выше 150°С, что превышает требования к защите подрозеточного пространства, где средство пожаротушения должно срабатывать при температуре от 120°С. However, to protect small volumes, this device will also be ineffective due to the complexity of its placement in the sub-outlet space. In addition, this fire extinguishing agent can only operate at temperatures above 150 ° C, which exceeds the requirements for protecting the sub-rosette space, where the fire extinguishing agent must operate at temperatures from 120 ° C.

Проблемой полезной модели является создание мини огнетушителя, предназначенного для защиты от возгорания подрозеточного пространства, с увеличенной площадью поверхности огнетушащего вещества.The problem of the utility model is the creation of a mini fire extinguisher designed to protect against ignition of the sub-rosette, with an increased surface area of the extinguishing agent.

Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности тушения очага возгорания за счет направленного воздействия огнетушащего вещества и увеличения площади поверхности выхода огнетушащего вещества.The technical result of the utility model is to increase the extinguishing efficiency of the fire source due to the directed action of the extinguishing agent and increasing the surface area of the exit of the extinguishing agent.

Поставленная проблема и указанный технический результат достигаются тем, что микроогнетушитель выполнен в виде пластины, включающей полимерный носитель с распределенными в нем микрокапсулами с огнегасящим составом. Согласно полезной модели на внешней поверхности полимерного носителя выполнены углубления в форме пирамид. The posed problem and the indicated technical result are achieved in that the micro-extinguisher is made in the form of a plate including a polymer carrier with microcapsules distributed in it with an extinguishing composition. According to a utility model, recesses in the form of pyramids are made on the outer surface of the polymer carrier.

Углубления в виде пирамид преимущественно выполнены с высотой в вершине от 1,0 до 2 мм. The recesses in the form of pyramids are mainly made with a height at the apex of 1.0 to 2 mm.

Огнегасящий состав микрокапсул выполнен, как правило, на основе галогенуглерода, являющегося наиболее эффективным и доступным составом, обладающий необходимыми характеристиками для использования в мини устройстве для тушения возгорания. При возникновении локального возгорания, огнетушащее вещество внутри микрокапсулы под действием температуры увеличивает свое давление на её оболочку. Выделяющееся газообразное огнетушащее вещество вытесняет воздух и кислород, как составляющую, переходит из жидкого состояния в газообразное, понижая температуру в защищаемом объеме, и оказывает ингибирующее действие на процесс горения непосредственно в месте возникновения пожара.The extinguishing composition of microcapsules is made, as a rule, on the basis of halocarbon, which is the most effective and affordable composition, which has the necessary characteristics for use in a mini fire extinguishing device. When a local fire occurs, the extinguishing agent inside the microcapsule under the influence of temperature increases its pressure on its shell. The evolving gaseous extinguishing agent displaces air and oxygen, as a component, passes from a liquid state to a gaseous one, lowering the temperature in the protected volume, and has an inhibitory effect on the combustion process directly at the site of the fire.

Для увеличения коэффициента термопередачи в полимерный носитель дополнительно можно вводить металлический компонент, преимущественно медный и/или серебряный в виде опилок, стружки, пыли, фольги или ее частиц. Введение в пластину медного компонента в виде опилок, стружек, пыли, фольги и вкраплений позволит почти в 2 раза увеличить скорость прогрева пластины, а, следовательно, повысит время реагирования на тушение очага возгорания.In order to increase the thermal transfer coefficient, it is additionally possible to introduce into the polymer carrier a metal component, mainly copper and / or silver, in the form of sawdust, shavings, dust, foil or its particles. The introduction of a copper component in the plate in the form of sawdust, shavings, dust, foil and impregnations will almost double the speed of heating the plate, and, consequently, increase the response time to extinguish the fire.

Крепление микроогнетушителя осуществляют посредством двухстороннего скотча, фиксируемого на плоской стороне огнегасящей пластины в процессе её производства с тыльной стороны.The micro-fire extinguisher is mounted using double-sided tape fixed on the flat side of the extinguishing plate in the process of its production from the back side.

Выполнение на поверхности пластины углублений в форме пирамид позволяет увеличить площадь поверхности, а, следовательно, площадь и скорость выхода огнетушащего вещества, тем самым повышая эффективность тушения возгорания при минимальных размерах пластин. Это, в свою очередь, позволяет эффективно использовать мини огнетушителя в маленьких объемах. Повышению эффективности пожаротушению также способствует и форма углублений. The execution on the surface of the plate of the recesses in the form of pyramids allows you to increase the surface area, and, consequently, the area and speed of the extinguishing agent, thereby increasing the efficiency of extinguishing the fire with a minimum size of the plates. This, in turn, allows the efficient use of a mini fire extinguisher in small volumes. The shape of the recesses also contributes to increasing the efficiency of fire fighting.

Учитывая, что площадь боковой поверхности правильной пирамиды соответствует S = 1/2P×h при высоте углубления пирамиды h=1 мм, апофеме составляет 1,4 мм, при угле пирамиды в 45° и стороне 2 мм имеем площадь S равную 5,6 мм², что на 40% больше площади основания в 4,0 мм². Таким образом, мощность выхода огнетушащего вещества увеличивается на 40%, что позволяет более эффективно использовать основную массу при формировании необходимой площади изделия в зависимости от назначения и объема. Кроме того, вектор силы одной волны выделяемого огнегасящего вещества при отражении от стенок углублённой пирамиды или конуса накладываться на другой вектор силы, тем самым увеличивая скорость движения огнетушащего вещества при максимально быстром заполнении всего защищаемого объема. При этом кислород полностью вытесняется из защищаемого объема, останавливая процесс горения.Considering that the side surface area of the regular pyramid corresponds to S = 1 / 2P × h with the height of the pyramid recess h = 1 mm, the apofem is 1.4 mm, and at the pyramid angle of 45 ° and 2 mm side, we have an area S of 5.6 mm ² , which is 40% more than the base area of 4.0 mm ² . Thus, the output power of the extinguishing agent increases by 40%, which allows more efficient use of the bulk when forming the required product area, depending on the purpose and volume. In addition, the force vector of one wave of the extinguishing agent when reflected from the walls of an in-depth pyramid or cone is superimposed on another force vector, thereby increasing the speed of the fire extinguishing agent while filling the entire protected volume as quickly as possible. In this case, oxygen is completely displaced from the protected volume, stopping the combustion process.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлен разрез пластины микроогнетушителя по вершинам пирамид; на фиг. 2 - разрез пластины в увеличенном размере; на фиг. 3 - внешняя поверхность пластины с пирамидальными углублениями. The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a section through a micro-extinguisher plate along the tops of the pyramids; in FIG. 2 - section of the plate in an enlarged size; in FIG. 3 - the outer surface of the plate with pyramidal recesses.

Микроогнетушитель выполнен в виде пластины, включающей полимерный носитель 1, в котором распределены микрокапсулы 2 с огнегасящим составом. На всей внешней поверхности полимерного носителя 1 выполнены углубления 3 в форме правильных пирамид, основания которых расположены на внешней поверхности. Высота углублений в вершине выполнена от 1,0 до 2 мм. В полимерный носитель 1 введен медный компонент 4 в виде опилок, стружки, частиц, пыли или фольги. На нижней стороне полимерного носителя прикреплен двухсторонний скотч 5, внешняя тыльная сторона которого защищена подложкой 6.The micro-extinguisher is made in the form of a plate comprising a polymer carrier 1, in which microcapsules 2 with an extinguishing agent are distributed. On the entire outer surface of the polymer carrier 1, recesses 3 are made in the form of regular pyramids, the bases of which are located on the outer surface. The height of the recesses in the apex is made from 1.0 to 2 mm. A copper component 4 is introduced into the polymer carrier 1 in the form of sawdust, shavings, particles, dust or foil. On the underside of the polymer carrier is attached a double-sided tape 5, the outer back of which is protected by a substrate 6.

Для получения пластин микроогнетушителя, полимерный материал в жидком состоянии, в котором распределены микрокапсулы 2 с огнегасящим составом и опилки медного компонента 4, заполняют форму с пирамидальными выступами, высота которых соответствует заданным размерам, например 1 мм. Внутренние края формы имею высоту соответствующую производимой толщине пластины. Сверху, форму, заданной толщины с полимерным составом выравнивают валиком, убирая излишки массы полимера с формируемой пластины. Дают полимеру высохнуть. Затем извлеченную пластину раскраивают по необходимым размерам в зависимости от того, где она будет применяться и на нижней поверхности размещают двухсторонний скотч 5 и подложку 6. To obtain micro-extinguisher plates, a polymer material in a liquid state in which microcapsules 2 with an extinguishing composition and sawdust of a copper component 4 are distributed, fill a form with pyramidal protrusions, the height of which corresponds to a given size, for example 1 mm. The inner edges of the mold have a height corresponding to the plate thickness produced. From above, a shape of a given thickness with a polymer composition is leveled with a roller, removing excess polymer mass from the formed plate. Allow the polymer to dry. Then, the extracted plate is cut to the required size, depending on where it will be used and double-sided tape 5 and the substrate 6 are placed on the lower surface.

Микроогнетушитель устанавливают в потенциально пожароопасное место, например, в подрозетнике или распределительной коробке. Для указанного места крепления микроогнетушителя его выкраивают в виде пластин размерами 10х30 мм. Пластины прикрепляют внутри верхней поверхности подрозетника с двух противоположных сторон от технологического выступа под крепеж. При возникновении возгорания и нагревании носителя 1 свыше 120°С, скорость нагрева которого увеличивается за счет наличия в составе носителя медного компонента 4, происходит активное выделения газообразного огнетушащего вещества, например, различных фреонов или их смеси, из-за разрушения оболочки микрокапсул. При этом пирамидальные углубления 3 создают дополнительный кумулятивный эффект. Выделяемое огнетушащее вещество, выходит из наклонных поверхностей пирамидальных углублений 3, отражается от стен углублённой пирамиды, вектора силы выхода огнетушащего вещества накладываются друг на друга, увеличивая скорость его движения, максимально быстро заполняя весь защищаемый объем, полностью вытесняя кислород, как окислитель, тем самым предотвращая горение. В защищаемых объектах малого объема (типовых подрозетниках), имеющих форму с выступающими на внутренней поверхности цилиндра/стакана наплывами высотой до 5 мм под фиксирующие их саморезы, целесообразно осуществлять установку двух равнозначных пластин меньшей площади по обе стороны указанного конструктивного наплыва, что позволяет закрепить микроогнетушитель по всей его площади, повысив более чем в 5 раз надёжность его крепления, по сравнению с цельными пластинами повышенной жесткости.The micro-fire extinguisher is installed in a potentially fire hazardous place, for example, in a socket box or junction box. For the specified mounting location of the micro-extinguisher, it is cut out in the form of plates with dimensions of 10x30 mm. The plates are attached inside the upper surface of the socket from two opposite sides of the technological ledge under the fasteners. When a fire occurs and the carrier 1 is heated above 120 ° C, the heating rate of which increases due to the presence of the copper component 4 in the carrier, an active extinguishing agent gas, for example, various freons or their mixture, is released due to the destruction of the microcapsule shell. In this case, the pyramidal recesses 3 create an additional cumulative effect. The extinguishing agent emitted exits from the inclined surfaces of the pyramidal recesses 3, is reflected from the walls of the recessed pyramid, the extinguishing agent exit force vectors are superimposed on each other, increasing its speed, filling the entire protected volume as quickly as possible, completely displacing oxygen as an oxidizing agent, thereby preventing combustion. In protected objects of small volume (typical sub-sockets), having a shape with protrusions protruding on the inner surface of the cylinder / glass up to 5 mm high for fixing their self-tapping screws, it is advisable to install two equivalent plates of smaller area on both sides of the indicated structural influx, which allows you to fix the micro-extinguisher on of its entire area, having increased by more than 5 times the reliability of its fastening, in comparison with solid plates of increased rigidity.

Тушение огня с помощью заявленного микроогнетушителя происходит в течение 2-5 секунд после возгорания, что сохраняет защищаемые объекты от разрушения огнем, и в случае возгорания ликвидирует его на начальной стадии, не давая огню распространиться за пределы защищаемого пространства. Extinguishing a fire using the declared micro-extinguisher occurs within 2-5 seconds after a fire, which saves the protected objects from destruction by fire, and in the event of a fire, eliminates it at the initial stage, preventing the fire from spreading outside the protected space.

Полезная модель прошла опытно-лабораторные испытания и показала возможность ликвидации очага возгорания на начальной стадии его возникновения от 2 до 5 секунд.The utility model passed experimental laboratory tests and showed the possibility of eliminating the source of ignition at the initial stage of its occurrence from 2 to 5 seconds.

Claims

1. A micro-extinguisher made in the form of a plate comprising a polymeric carrier with microcapsules with an extinguishing composition distributed in it, characterized in that pyramid-shaped depressions are made on the outer surface of the polymeric carrier.

2. The micro-fire extinguisher according to claim 1, characterized in that the height of the recesses in the form of pyramids is made from 1.0 to 2 mm.

3. The micro-extinguisher according to claim 1, characterized in that the extinguishing composition of the microcapsules is made on the basis of halocarbon.

4. The micro-extinguisher according to claim 1, characterized in that the copper and / or silver component is additionally introduced into the polymer binder in the form of sawdust, shavings, dust, foil or its particles.

5. The micro-extinguisher according to claim 1, characterized in that a double-sided tape is fixed on the back of the polymer carrier.