RU2615954C1 - Method of fire extinguisher activation and device for its realisation - Google Patents
Method of fire extinguisher activation and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615954C1 RU2615954C1 RU2015156108A RU2015156108A RU2615954C1 RU 2615954 C1 RU2615954 C1 RU 2615954C1 RU 2015156108 A RU2015156108 A RU 2015156108A RU 2015156108 A RU2015156108 A RU 2015156108A RU 2615954 C1 RU2615954 C1 RU 2615954C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- fire
- sensitive element
- heating
- zone
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C13/00—Portable extinguishers which are permanently pressurised or pressurised immediately before use
- A62C13/76—Details or accessories
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
- A62C37/08—Control of fire-fighting equipment comprising an outlet device containing a sensor, or itself being the sensor, i.e. self-contained sprinklers
- A62C37/10—Releasing means, e.g. electrically released
- A62C37/11—Releasing means, e.g. electrically released heat-sensitive
- A62C37/14—Releasing means, e.g. electrically released heat-sensitive with frangible vessels
Landscapes
- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к жидкостному и порошковому пожаротушению, применяемому как при объемном, так и при поверхностном тушении в автоматических и автономных системах пожаротушения.The invention relates to fire fighting equipment, in particular to liquid and powder fire extinguishing, used both for volumetric and surface extinguishing in automatic and autonomous fire extinguishing systems.
Заявляемые способ и устройство предназначены для использования в обычном порошковом огнетушителе для подачи при пожаре в контролируемую зону огнетушащих жидкостей или порошка.The inventive method and device are intended for use in a conventional powder fire extinguisher for supplying in a controlled area fire extinguishing liquids or powder.
Известно (Огнетушитель - Википедия.mhl), что огнетушитель - переносное или передвижное устройство для тушения очагов пожара за счет выпуска запасенного огнетушащего вещества. Ручной огнетушитель обычно представляет собой цилиндрический баллон красного цвета с соплом или трубкой. При введении огнетушителя в действие из его сопла под большим давлением начинает выходить вещество, способное потушить огонь. Таким веществом может быть пена, вода, какое-либо химическое соединение в виде порошка, а также диоксид углерода, азот и другие химически инертные газы.It is known (Fire extinguisher - Wikipedia.mhl) that a fire extinguisher is a portable or mobile device for extinguishing fires due to the release of a stored fire extinguisher. A manual fire extinguisher is usually a cylindrical red cylinder with a nozzle or tube. When a fire extinguisher is put into action, a substance capable of extinguishing a fire begins to escape from its nozzle under high pressure. Such a substance may be foam, water, any chemical compound in the form of a powder, as well as carbon dioxide, nitrogen and other chemically inert gases.
Известен огнетушитель (Авторское свидетельство SU №608529, кл. А62С 13/42, опубл. 12.05.1978), содержащий разрывной баллон для огнегасительного состава с рукояткой, в которой размещен сосуд для сжатого газа и запорно-пусковое устройство с элементом задержки распыления огнегасительного состава.A fire extinguisher is known (Author's certificate SU No. 608529, class А62С 13/42, publ. 12.05.1978) containing a bursting cylinder for a fire extinguishing composition with a handle, in which a vessel for compressed gas and a locking and starting device with a delay element for spraying the extinguishing composition are placed .
Для приведения огнетушителя в действие необходимо сорвать колпачок с предохранительной чекой с теплового замка и бросить огнетушитель в очаг пожара. Под действием температуры тепловой замок расплавляется, в результате чего сжатый газ перемещает элементы запорно-пускового устройства и огнегасительный состав распыляется в контролируемой зоне.To bring the fire extinguisher into action, it is necessary to tear off the cap with the safety pin from the thermal lock and throw the fire extinguisher into the fire. Under the influence of temperature, the thermal lock melts, as a result of which the compressed gas moves the elements of the locking and starting device and the extinguishing agent is sprayed in the controlled area.
Недостатком работы огнетушителя является неэффективное использование огнегасительного состава. Это связано с тем, что при наддуве разрывного баллона сжатым газом происходит местный разрыв его оболочки ввиду невозможности изготовления оболочки равнопрочной. Это сказывается на работе огнетушителя в целом.The disadvantage of the fire extinguisher is the inefficient use of the extinguishing agent. This is due to the fact that when a blasting cylinder is pressurized with compressed gas, a local rupture of its shell occurs due to the impossibility of producing an equally strong shell. This affects the operation of the fire extinguisher as a whole.
Известен спринклерный ороситель (Свидетельство Российской Федерации на полезную модель №18931, МПК А62С 37/12, опубл. 10.08.2001), содержащий корпус со штуцером, распылительную розетку, тепловой замок, выполненный в виде стеклянной колбы с легкокипящей жидкостью, и запорный клапан, состоящий из крышки и компенсатора. В устройстве дополнительно предусмотрена пружина сброса крышки запорного клапана, закрепленная за дужки корпуса и огибающая с одной стороны крышку.Known sprinkler sprinkler (Certificate of the Russian Federation for utility model No. 18931, IPC А62С 37/12, published on 08/10/2001), comprising a housing with a fitting, a spray outlet, a heat lock made in the form of a glass flask with boiling liquid, and a shut-off valve, consisting of a cover and compensator. The device additionally provides a reset spring for the shut-off valve cover fixed to the arms of the body and envelope the cover on one side.
Благодаря такому конструктивному решению пружина при освобождении срабатывает как сбрасыватель и устраняет зависание элементов запорного клапана.Thanks to this constructive solution, the spring, when released, acts as a dropper and eliminates the hanging of the shut-off valve elements.
Однако в этом устройстве не предусмотрены меры по интенсификации процесса разрушения стеклянной колбы с легкокипящей жидкостью.However, this device does not provide measures to intensify the process of destruction of a glass flask with a boiling liquid.
Известен способ зарядки самосрабатывающего огнетушителя (Патент Российской Федерации №2372953, кл. А62С 2/00, A62D 1/00, опубл. 20.11.2009), который осуществляют путем послойного засыпания огнетушащего порошка и газообразующего агента, причем газообразующий агент размещают между слоями огнетушащего порошка, дополнительного раздельного уплотнения каждого слоя и последующей герметизации сосуда. Данное устройство является автономным и срабатывает непосредственно от очага пожара без участия человека при разрыве стеклянного сосуда после нагрева до определенной температуры.A known method of charging a self-extinguishing fire extinguisher (Patent of the Russian Federation No. 2372953,
Однако устройство, реализующее данный способ, обладает высокой инерционностью срабатывания и низкой эффективностью подавления огня.However, a device that implements this method has a high inertia of response and low fire suppression efficiency.
Известен термочувствительный спринклер (Патент Российской Федерации №2339419, МПК А62С 37/08 (2006.01), опубл. 27.11.2008), имеющий ампулу, при этом ампула содержит: корпус, в котором имеется пустое пространство; способную расширяться текучую среду, содержащуюся в пустом пространстве, и электронагревательную спираль, предназначенную для нагрева способной расширяться текучей среды, при этом электронагревательная спираль содержит первую электронагревательную спираль, образованную из первого проводника, и вторую электронагревательную спираль, образованную из второго проводника, причем первая и вторая электронагревательные спирали прикреплены друг к другу, в результате чего создается элемент для измерения температуры.Known heat-sensitive sprinkler (Patent of the Russian Federation No. 2339419, IPC A62C 37/08 (2006.01), publ. 11/27/2008) having an ampoule, wherein the ampoule contains: a housing in which there is empty space; capable of expanding the fluid contained in the empty space, and an electric heating coil designed to heat the expanding fluid, the electric heating coil comprising a first electric heating coil formed from a first conductor and a second electric heating coil formed from a second conductor, the first and second electric heating spirals are attached to each other, as a result of which an element for measuring temperature is created.
Однако в этом устройстве на предусмотрены меры по интенсификации процесса разрушения ампулы с текучей средой, способной расширяться при нагреве последней.However, this device does not provide measures to intensify the process of destruction of the ampoule with a fluid that can expand when the latter is heated.
Известен спринклерный ороситель с управляемым пуском (Патент Российской Федерации №2379080, МПК А62С 37/08 (2006.01), А62С 35/10 (2006.01), опубл. 20.01.2010), принятый за прототип заявляемого технического решения.Known sprinkler sprinkler with controlled launch (Patent of the Russian Federation No. 2379080, IPC А62С 37/08 (2006.01), А62С 35/10 (2006.01), published on January 20, 2010), adopted for the prototype of the claimed technical solution.
Устройство содержит корпус, в котором размещен прижатый через уплотняющую дисковую пружину запорный клапан, терморазрушающийся чувствительный элемент, соединенный с термонагревательным элементом, с выводами для связи с управляющим источником питания, снабжен нормально-замкнутой контактной группой, связанной с выводами термонагревательного элемента.The device comprises a housing in which a shut-off valve is pressed, pressed through a sealing disc spring, and a thermally decomposing sensitive element connected to a thermal heating element, with terminals for communication with a control power source, equipped with a normally closed contact group associated with the terminals of the thermal heating element.
Работает спринклерный ороситель следующим образом. В дежурном режиме по электрической цепи оросителя протекает ток, недостаточный для разогрева нагревательного элемента, обеспечивающего терморазрушение чувствительного элемента для открытия выходного отверстия оросителя. Этот ток используется для контроля целостности цепи управления и, соответственно, индикации состояния оросителя (открыт/закрыт).The sprinkler sprinkler operates as follows. In standby mode, insufficient current flows through the irrigation circuit to heat the heating element, which provides thermal destruction of the sensing element to open the irrigation outlet. This current is used to control the integrity of the control circuit and, accordingly, to indicate the state of the sprinkler (open / closed).
При возникновении пожара и последующем тепловом воздействии на ороситель происходит разрушение чувствительного элемента. Так как чувствительный элемент является устройством, фиксирующим запорный клапан оросителя, то под воздействием давления воды/воздуха в спринклерной системе и усилия уплотняющей дисковой пружины происходит выталкивание запорного клапана вместе с конусной чашкой, что приводит к открытию выходного отверстия оросителя и одновременно размыканию контактной группы управляющей цепи, в результате обеспечена возможность контроля срабатывания оросителя.In the event of a fire and subsequent thermal exposure to the irrigator, the destruction of the sensitive element occurs. Since the sensitive element is a device that fixes the sprinkler shut-off valve, under the influence of water / air pressure in the sprinkler system and the efforts of the sealing disc spring, the shut-off valve is pushed out together with the cone cup, which leads to the opening of the sprinkler outlet and at the same time opening the contact group of the control circuit , as a result, it is possible to control the operation of the sprinkler.
Дополнительно к вышеуказанному варианту возможен принудительный способ вскрытия оросителя до момента разрушения чувствительного элемента от воздействия пожара. В случае более раннего обнаружения возгорания (средствами автоматической пожарной сигнализации, визуально и т.д.) возможно осуществление вскрытия оросителя путем подачи через управляющую цепь тока, существенно превышающего ток в дежурном режиме, способного разогреть нагревательный элемент до значений, позволяющих разрушить чувствительный элемент и открыть выходное отверстие оросителя для подачи огнетушащего вещества и проконтролировать срабатывание оросителя при размыкании контактной группы.In addition to the above option, a forced method of opening the sprinkler is possible until the destruction of the sensitive element from the effects of a fire. In case of earlier detection of fire (by means of an automatic fire alarm system, visually, etc.), it is possible to open the sprinkler by supplying through the control circuit a current significantly exceeding the current in standby mode, capable of heating the heating element to values that allow the sensor to be destroyed and open the outlet of the sprinkler to supply the extinguishing agent and to control the operation of the sprinkler when the contact group is opened.
Однако в этом устройстве также на предусмотрены меры по интенсификации процесса разрушения чувствительного элемента.However, this device also does not provide measures to intensify the process of destruction of the sensitive element.
Задача настоящего изобретения - повысить эффективность процесса разрушения термочувствительного элемента в устройстве для приведения в действие огнетушителя за счет применения нового способа его разрушения.The objective of the present invention is to increase the efficiency of the process of destruction of a heat-sensitive element in a device for actuating a fire extinguisher through the use of a new method of its destruction.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что в способе приведения в действие огнетушителя, включающем в себя конфигурирование термочувствительного элемента, зоны его нагрева тепловым потоком непосредственно от очага пожара и зоны локального нагрева термочувствительного элемента термонагревательным элементом, формирование в ограниченном объеме внутри термочувствительного элемента средства разрушения в виде терморасширяющегося вещества, обладающего при нагревании свойствами значительного увеличения в объеме, разрушение термочувствительного элемента после обнаружения очага пожара в одной из зон нагрева и пропуск огнетушащего вещества из огнетушителя для подачи его в зону горения, при конфигурировании термочувствительного элемента в зоне его нагрева тепловым потоком непосредственно от очага пожара создают дополнительный слой покрытия на наружной поверхности термочувствительного элемента, которое обладает максимальным коэффициентом поглощения лучистой энергии для данного вида покрытия, ограниченный объем внутри термочувствительного элемента заполняют вспучивающимся при нагревании веществом, а при тепловом воздействии на термочувствительный элемент от очага пожара формируют направленный поток тепловых лучей, сфокусированных от вогнутого сферического зеркального устройства на соответствующую зону нагрева.The essence of the proposed method lies in the fact that in the method of actuating a fire extinguisher, which includes configuring a thermosensitive element, a zone of its heating by heat flow directly from the fire source and a local heating zone of a thermosensitive element with a thermo-heating element, formation of a destruction means in a limited volume inside the thermosensitive element in the form of a thermally expanding substance, which, when heated, has the properties of a significant increase in volume; After detecting a fire center in one of the heating zones and passing the extinguishing agent from the fire extinguisher to supply it to the combustion zone, when configuring a thermosensitive element in its heating zone by heat flow directly from the fire zone, an additional coating layer is created on the outer surface of the heat-sensitive element, which has the maximum absorption coefficient of radiant energy for this type of coating, a limited volume inside the heat-sensitive element fill yayut intumescent substance when heated, and the thermal effect on the temperature sensing element formed from fire site directed flow heat ray, focused by a concave spherical mirror device corresponding to the heating zone.
Сущность заявляемого устройства заключается в том, что в устройстве для приведения в действие огнетушителя, содержащем корпус с входным и выходным отверстием для пропуска огнетушащего вещества в зону горения, в котором размещен прижатый через уплотняющую дисковую пружину запорный клапан, термочувствительный элемент, выполненный в виде стеклянной колбы, средства нагрева его зон, одно из которых выполнено в виде термонагревательного элемента, чашку, расположенную между запорным клапаном и термочувствительным элементом, и средство его разрушения, заключенное герметично внутри стеклянной колбы названного элемента и выполненное в виде вещества, обладающего при нагревании свойствами значительного увеличения в объеме, наружная поверхность термочувствительного элемента, находящаяся в зоне его нагрева тепловым потоком непосредственно от очага пожара, окрашена дополнительным слоем покрытия, которое обладает максимальным коэффициентом поглощения лучистой энергии для данного вида покрытия, терморасширяющееся вещество выполнено в виде вспучивающегося при нагревании вещества, а чашка выполнена в виде вогнутого сферического зеркального устройства, например вогнутой полусферы, обращенной к названной зоне.The essence of the claimed device lies in the fact that in the device for actuating a fire extinguisher, comprising a housing with an inlet and an outlet for passing the extinguishing agent into the combustion zone, in which a shut-off valve pressed through the sealing disc spring is placed, a heat-sensitive element made in the form of a glass flask , means for heating its zones, one of which is made in the form of a thermo-heating element, a cup located between the shut-off valve and the heat-sensitive element, and its means p damage, enclosed hermetically inside a glass flask of the named element and made in the form of a substance having properties of a significant increase in volume when heated, the outer surface of the heat-sensitive element located in the zone of its heating by the heat flux directly from the fire, is painted with an additional coating layer, which has a maximum coefficient absorption of radiant energy for this type of coating, a thermally expanding substance is made in the form of things that swell when heated substance, and the cup is made in the form of a concave spherical mirror device, for example, a concave hemisphere, facing the named zone.
Технический эффект, реализуемый в способе приведения в действие огнетушителя, обуславливается следующим.The technical effect realized in the method of actuating a fire extinguisher is determined by the following.
Создание дополнительного слоя покрытия на наружной поверхности термочувствительного элемента, которое обладает максимальным коэффициентом поглощения лучистой энергии для данного вида покрытия, позволяет интенсифицировать процесс нагрева этого элемента. Это приводит к увеличению скорости разрушения оболочки (стенок) стеклянной колбы термочувствительного элемента после повышения температуры окружающей среды до определенного критического уровня.The creation of an additional coating layer on the outer surface of the heat-sensitive element, which has a maximum absorption coefficient of radiant energy for this type of coating, allows to intensify the heating process of this element. This leads to an increase in the rate of destruction of the shell (walls) of the glass bulb of the heat-sensitive element after increasing the ambient temperature to a certain critical level.
Заполнение ограниченного объема внутри термочувствительного элемента вспучивающимся при нагревании веществом позволяет использовать новое эффективное вещество для разрушения стенок названного элемента, изготовленных из хрупкого материала, чаще всего из стекла.Filling a limited volume inside a thermally sensitive element with a swellable material when heated allows the use of a new effective substance to break down the walls of the named element made of brittle material, most often glass.
Создание при тепловом воздействии на термочувствительный элемент от очага пожара направленного потока тепловых лучей позволяет:The creation of a directed flow of thermal rays during a thermal action on a heat-sensitive element from a fire source allows:
- сфокусировать его с помощью вогнутого сферического зеркального устройства на соответствующей зоне нагрева;- focus it with a concave spherical mirror device on the corresponding heating zone;
- интенсифицировать скорость нагрева терморасширяющегося вещества.- to intensify the heating rate of thermally expanding substances.
Технический эффект, реализуемый заявляемым устройством, обуславливается следующим.The technical effect realized by the claimed device is determined by the following.
Создание на наружной поверхности термочувствительного элемента дополнительного слоя покрытия, обладающего максимальным коэффициентом поглощения лучистой энергии для данного вида покрытия, позволяет интенсифицировать процесс нагрева стеклянной колбы тепловым потоком непосредственно от очага пожара, а также заключенного герметично внутри названного элемента терморасширяющегося вещества.The creation on the outer surface of the heat-sensitive element of an additional coating layer having a maximum absorption coefficient of radiant energy for this type of coating allows one to intensify the process of heating a glass bulb with a heat flux directly from the fire site, as well as a thermally expanding substance enclosed hermetically inside the said element.
Применение в качестве терморасширяющегося вещества, выполненного в виде вспучивающегося при нагревании вещества, позволяет создать новое эффективное средство разрушения стеклянной колбы термочувствительного элемента.The use as a thermally expanding substance, made in the form of a substance that swells when heated, allows you to create a new effective means of destroying a glass bulb of a heat-sensitive element.
Применение вогнутого сферического зеркального устройства для дополнительного нагрева тепловым потоком непосредственно от очага пожара позволяет применить новый способ запуска запорно-пусковых устройств огнетушителя.The use of a concave spherical mirror device for additional heating with a heat flux directly from the fire allows you to apply a new method of starting the shut-off and starting devices of a fire extinguisher.
Признаки, приведенные в формуле изобретения, являются необходимыми и достаточными для достижения указанного технического результата, то есть являются существенными.The signs given in the claims are necessary and sufficient to achieve the specified technical result, that is, they are essential.
Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения являются новыми и отвечают критерию «новизна».Thus, the distinguishing features of the proposed technical solution are new and meet the criterion of "novelty."
При определении соответствия отличительных признаков предлагаемого изобретения критерию «изобретательский уровень» был проанализирован уровень техники и, в частности, известные способы и устройства, относящиеся к противопожарной технике, в том числе, известные способы разрушения термочувствительных элементов запорно-пусковых устройств.When determining the conformity of the distinguishing features of the invention with the criterion of “inventive step”, the prior art and, in particular, known methods and devices related to fire fighting equipment, including known methods of destroying heat-sensitive elements of locking and starting devices, were analyzed.
Известен способ приведения в действие установки для тушения пожара (варианты) и устройство для его реализации (варианты) (Патент Российской Федерации №2566491, МПК А62С 37/40 (2006.01), опубл. 27.10.2015).A known method of putting into operation a fire extinguishing installation (options) and a device for its implementation (options) (Patent of the Russian Federation No. 2566491, IPC A62C 37/40 (2006.01), publ. 10.27.2015).
В одном из вариантов способа и устройства предусмотрено создание зоны разрушения мембраны и формирование ограниченного объема между слоями мембраны, при этом ограниченный объем заполняют веществом, обладающим значительным коэффициентом объемного расширения при повышении температуры до определенных значений, и производят после приложения электрического импульса нагревание вещества и разрушение мембраны в зоне ее разрушения за счет значительного увеличения объема названного вещества в ограниченном объеме между слоями мембраны.In one embodiment of the method and device, it is provided that a membrane destruction zone is created and a limited volume is formed between the membrane layers, while the limited volume is filled with a substance having a significant coefficient of volume expansion when the temperature rises to certain values, and after the application of an electric pulse, the substance is heated and the membrane is destroyed in the zone of its destruction due to a significant increase in the volume of the substance in a limited volume between the layers of the membrane.
Однако в отмеченном техническом решении не рассматривались следующие вопросы:However, the following issues were not addressed in the noted technical solution:
- разрушения хрупкого элемента, выполненного, например, из стекла, с помощью вещества, обладающего значительным коэффициентом объемного расширения при повышении температуры до определенных значений;- destruction of a brittle element made, for example, of glass, using a substance with a significant coefficient of volume expansion with increasing temperature to certain values;
- альтернативного варианта разрушения мембраны взамен создания только зоны ее разрушения при приложении электрического импульса к нагревательному элементу.- an alternative option for the destruction of the membrane instead of creating only a zone of its destruction when an electric pulse is applied to the heating element.
В заявляемом техническом решении для интенсификации процесса разрушения термочувствительного элемента предусмотрены две зона его нагрева: одна - тепловым потоком непосредственно от очага пожара, другая - зона нагрева термочувствительного элемента термонагревательным элементом при подачи электрического импульса.In the claimed technical solution for intensifying the process of destruction of the thermally sensitive element, two zones of its heating are provided: one - by the heat flux directly from the fire source, the other - the heating zone of the thermally sensitive element by the thermal element when an electric pulse is applied.
Известен порошковый автоматический огнетушитель (Патент Российской Федерации №2060742, МПК А62С 35/10, опубл. 27.05.1996), содержащий герметичный разрушаемый сосуд с огнетушащим порошком, автономный источник генерации рабочего газа и пусковое устройство с термочувствительным и электронагревательным элементами, размещенными внутри герметичного разрушаемого сосуда. Термочувствительный элемент выполнен в виде обруча из термочувствительного полимерного материала, прилегающего к внутренней поверхности стенки разрушаемого сосуда и обжимающего упругую скобу пускового устройства, имеющую подвижные в тангенциальном направлении рабочие губки, между которыми размещен автономный источник генерации рабочего газа, а электронагревательный элемент выполнен из электропроводной краски, нанесенной на поверхность термочувствительного элемента или на внутреннюю поверхность стенок герметичного разрушаемого сосуда.A powder automatic fire extinguisher is known (Patent of the Russian Federation No. 2060742, IPC А62С 35/10, publ. 05.27.1996) containing a sealed destructible vessel with fire extinguishing powder, an autonomous source of working gas generation and a starting device with heat-sensitive and electric heating elements located inside the sealed destructible vessel. The thermosensitive element is made in the form of a hoop made of a thermosensitive polymer material adjacent to the inner surface of the wall of the vessel to be destroyed and compresses the starting device with an elastic bracket, working jaws movable in the tangential direction, between which there is an autonomous source of working gas generation, and the electric heating element is made of conductive paint, deposited on the surface of the heat-sensitive element or on the inner surface of the walls of the sealed destructible vessel.
Однако созданное на поверхности термочувствительного элемента покрытие не приспособлено к улавливанию максимального количества лучистой энергии, доходящей от очага пожара до указанного устройства.However, the coating created on the surface of the heat-sensitive element is not adapted to capture the maximum amount of radiant energy coming from the fire to the specified device.
Известен спринклер (Авторское свидетельство СССР №1839812, МПК А62С 37/08, опубл. 27.07.2005), содержащий корпус с дужками, дефлектор, запорный элемент, перекрывающий отверстие корпуса, упорное средство в виде стеклянной трубки, имеющей участок сужения по наружному диаметру, заключенной между нижней и верхней опорами, средство разрушения трубки и термочувствительный элемент.Known sprinkler (USSR Author's Certificate No. 1839812, IPC А62С 37/08, publ. 07/27/2005), comprising a housing with arches, a deflector, a locking element that covers the opening of the housing, a stop tool in the form of a glass tube having a narrowing section along the outer diameter, concluded between the lower and upper supports, a means of destruction of the tube and a heat-sensitive element.
Средство разрушения выполнено в виде изогнутого посередине отрезка проволоки из материала, обладающего пружинистыми свойствами, отрезок проволоки огибает трубку на участке ее сужения и зафиксирован посередине термочувствительным элементом в виде легкоплавкой нити, причем концы отрезка проволоки помещены с возможностью осевого перемещения в выполненные в соответствующих дужках корпуса отверстиях, которые смещены от оси спринклера на величину эксцентриситета, равную или большую диаметра трубки в месте ее сужения.The destruction tool is made in the form of a spring wire curved in the middle of a piece of material having springy properties, the wire segment bends around the tube in the area of its narrowing and is fixed in the middle by a heat-sensitive element in the form of a low-melting thread, and the ends of the wire segment are placed with the possibility of axial movement in holes made in the corresponding arches of the housing which are offset from the axis of the sprinkler by an eccentricity equal to or greater than the diameter of the tube at the point of narrowing.
Устройство содержит устройство фиксации нити, размещенное в неподвижном блоке, установленном на периферии сферического экрана, смонтированного на корпусе.The device comprises a thread fixing device located in a fixed unit mounted on the periphery of a spherical screen mounted on the housing.
Однако конструкция спринклера не приспособлена (по сравнению с заявляемым техническим решением) к тому, чтобы интенсифицировать процесс нагрева термочувствительного элемента: экран не имеет зеркального покрытия, наружная поверхность термочувствительного элемента, находящаяся в зоне его нагрева тепловым потоком непосредственно от очага пожара, не окрашена дополнительным слоем покрытия, которое обладает максимальным коэффициентом поглощения лучистой энергии для данного вида покрытия и т.д.However, the sprinkler design is not adapted (in comparison with the claimed technical solution) to intensify the heating process of the heat-sensitive element: the screen does not have a mirror coating, the outer surface of the heat-sensitive element located in the zone of its heating by heat flow directly from the fire, is not painted with an additional layer a coating that has a maximum absorption coefficient of radiant energy for a given type of coating, etc.
Анализ других технических решений показал, что известные способы и устройства не решают отмеченные ранее задачи, решаемые заявляемыми способом и устройством.Analysis of other technical solutions showed that the known methods and devices do not solve the previously mentioned problems, solved by the claimed method and device.
На основании изложенного можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», а само изобретение является новым.Based on the foregoing, we can conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step", and the invention itself is new.
Осуществление технического решения, заложенного в способе приведения в действие огнетушителя и устройстве для его осуществления, может быть реализовано следующим образом.The implementation of the technical solution inherent in the method of actuating a fire extinguisher and a device for its implementation can be implemented as follows.
При реализации заявляемого технического решения необходимо учитывать следующие сведения.When implementing the proposed technical solution, the following information must be considered.
Известно (http://studopedia.net/4_16214_ognegasyashchie-sredstva.html), что основными огнегасящими веществами являются вода, химическая и воздушно-механическая пены, водные растворы солей, инертные и негорючие газы, водяной пар, галоидоуглеводородные огнегасящие составы и сухие огнетушащие порошки.It is known (http://studopedia.net/4_16214_ognegasyashchie-sredstva.html) that the main fire extinguishing agents are water, chemical and air-mechanical foams, aqueous solutions of salts, inert and non-combustible gases, water vapor, halocarbon extinguishing fire-extinguishing compounds and .
Применение воды в качестве огнетушащего вещества, как было отмечено ранее, ограничено в области низких температур.The use of water as a fire extinguishing agent, as noted earlier, is limited at low temperatures.
Применение химической и воздушно-механической пены в качестве огнетушащего вещества практически невозможно потому, что, как отмечено в работе (Баратов А.Н. Горение-Пожар-Взрыв-Безопасность. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2004, с. 228), пены характеризуются агрегативной и термодинамической неустойчивостью.The use of chemical and air-mechanical foam as a fire extinguishing agent is almost impossible because, as noted in the work (Baratov A.N. Gorenie-Fire-Explosion-Safety. - M.: FGU VNIIPO EMERCOM of Russia, 2004, p. 228) , foams are characterized by aggregative and thermodynamic instability.
Применение водных растворов солей, даже имеющих низкую точку замерзания, в качестве огнетушащего вещества ограничено тем, что, как отмечено в работе (Баратов А.Н. Горение-Пожар-Взрыв-Безопасность. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2004 с. 220-221), для понижения температуры замерзания воды применяют специальные добавки (антифризы): минеральные соли (K2CO3, MgCl2, СаСl2), некоторые спирты (гликоли). Однако соли повышают коррозионную способность воды, поэтому их практически не используют. Применение гликолей существенно повышает стоимость тушения.The use of aqueous solutions of salts, even having a low freezing point, as a fire extinguishing agent is limited by the fact that, as noted in the work (Baratov A.N. 220-221), to reduce the freezing point of water, special additives (antifreezes) are used: mineral salts (K 2 CO 3 , MgCl 2 , CaCl 2 ), some alcohols (glycols). However, salts increase the corrosion ability of water, so they are practically not used. The use of glycols significantly increases the cost of quenching.
Применение инертных и негорючих газов в качестве огнетушащего вещества, например углекислоты, ограничено их использованием, как правило, в закрытых помещениях для объемного пожаротушения и обязательно при отсутствии людей в контролируемой зоне.The use of inert and non-combustible gases as a fire extinguishing agent, such as carbon dioxide, is limited to their use, as a rule, in enclosed spaces for volumetric fire extinguishing and is mandatory in the absence of people in the controlled area.
Применение галоидоуглеводородных огнегасящих составов в качестве огнетушащего вещества ограничено их использованием, как правило, в закрытых помещениях для объемного пожаротушения.The use of halocarbon fire extinguishing compositions as a fire extinguishing agent is limited to their use, as a rule, in enclosed spaces for volumetric fire extinguishing.
Применение водяного пара в качестве огнетушащего вещества ограничено тем, что пар при длительном хранении в замкнутом пространстве начинает конденсироваться и превращаться в воду, применение которой в названном устройстве ограничено, как было отмечено ранее, в области низких температур.The use of water vapor as a fire extinguishing agent is limited by the fact that the vapor during long-term storage in a confined space begins to condense and turn into water, the use of which in the said device is limited, as noted earlier, in the low-temperature region.
Известно, что среди существующих средств пожаротушения - водных, пенных, газовых, аэрозольных и порошковых, порошковые имеют ряд принципиально важных преимуществ (http://www.tungus.net/Преимущества порошковых средств пожаротушения). Они универсальны, имеют высокую эффективность и невысокую стоимость. В отличие от систем объемного пожаротушения (газового, аэрозольного) для них не требуется обеспечение условий герметичности защищаемых объектов и трубной разводки для подачи внутрь защищаемого объекта огнетушащего порошка, а в отличие от водных и пенных они имеют значительно более широкий диапазон температурного использования (особенно в области низких температур) и длительный срок эксплуатации. При этом они не причиняют значительного ущерба для окружающих предметов, не содержат в своем составе токсичных веществ и могут использоваться практически на любых объектах. Поэтому именно порошковые огнетушители являются наиболее распространенным средством тушения очагов пожара и составляют свыше 80% от всех выпускаемых в мире огнетушителей.It is known that among the existing fire extinguishing means - water, foam, gas, aerosol and powder, powder have a number of fundamentally important advantages (http://www.tungus.net/ Advantages of powder fire extinguishing means). They are universal, have high efficiency and low cost. Unlike volumetric fire extinguishing systems (gas, aerosol), they do not need to ensure the tightness of the protected objects and piping for supplying the extinguishing powder into the protected object, and unlike water and foam, they have a much wider range of temperature use (especially in the field of low temperatures) and long service life. At the same time, they do not cause significant damage to surrounding objects, do not contain toxic substances in their composition and can be used on almost any objects. Therefore, it is powder extinguishers that are the most common means of extinguishing fires and make up over 80% of all fire extinguishers produced in the world.
Известно (Огнетушитель - Википедия.mhl.), что огнетушители различают по способу срабатывания:It is known (Fire extinguisher - Wikipedia.mhl.) That fire extinguishers are distinguished by the way they fire:
- автоматические (самосрабатывающие) - обычно стационарно монтируются в местах возможного возникновения пожара;- automatic (self-working) - usually mounted permanently in places of a possible fire;
- ручные (приводятся в действие человеком) - располагаются на специально оформленных стендах;- manual (driven by a person) - located on specially designed stands;
- универсальные (комбинированного действия) - сочетают в себе преимущества обоих вышеописанных типов.- universal (combined action) - combine the advantages of both of the above types.
Огнетушители порошковые самосрабатывающие предназначены для тушения без участия человека огнетушащими порошками типа ABC загораний твердых и жидких веществ, нефтепродуктов, электрооборудования под напряжением до 5000 В, в небольших складских, технологических, бытовых помещениях, гаражах и пр. без постоянного пребывания в них людей. При необходимости могут использоваться вместо или вместе с переносными огнетушителями.Self-powered powder fire extinguishers are designed for extinguishing, without human intervention, ABC-type fire extinguishing powders of ignitions of solid and liquid substances, petroleum products, electrical equipment under voltage up to 5000 V, in small storage, technological, domestic premises, garages, etc., without people being permanently in them. If necessary, they can be used instead of or together with portable fire extinguishers.
Огнетушители (http://occtv.ru/okhrana/ognetushiteli/ustrojjsvo-ognetushitelya.html) также различаются по способу подачи огнетушащего состава. Каждый способ определяет, каким именно образом происходит вытеснение огнетушащего состава из корпуса:Fire extinguishers (http://occtv.ru/okhrana/ognetushiteli/ustrojjsvo-ognetushushi.html) also differ in the method of supplying the extinguishing agent. Each method determines how the fire extinguisher is forced out of the enclosure:
- под давлением газа, который подается из специального баллона, расположенного в корпусе огнетушителя;- under gas pressure, which is supplied from a special cylinder located in the body of the fire extinguisher;
- под давлением газа, который образуется в результате химической реакции;- under the pressure of the gas, which is formed as a result of a chemical reaction;
- под собственным давлением огнетушащего вещества;- under its own pressure of the extinguishing agent;
- под давлением газа, который был предварительно закачан в корпус огнетушителя.- under the pressure of the gas that was previously pumped into the fire extinguisher body.
В книге (Н.Ф. Бубырь, В.П. Бабуров, В.А. Потапов. Производственная и пожарная автоматика. Часть II. Пожарная автоматика. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1986, с. 147-148, рис. 11.1) приведено описание установки автоматической пожарной автономной, в том числе, в порошковом варианте. Для запуска этой установки предусмотрен спринклер с тепловым замком.In the book (N.F. Bubyr, V.P. Baburov, V.A. Potapov. Production and fire automatics. Part II. Fire automatics. M: VIPTSh MVD USSR, 1986, p. 147-148, Fig. 11.1 ) describes the installation of an autonomous fire autonomous, including in powder form. To start this installation, a sprinkler with a thermal lock is provided.
В книге (Н.Ф. Бубырь, В.П. Бабуров, В.И. Мангасаров. Пожарная автоматика. Издание 2-е, переработанное и дополненное. М.: Стройиздат, 1984, с. 61-62, рис. 39,6) приведено описание спринклерного оросителя с замком в виде стеклянной колбы, заполненной жидкостью с высоким коэффициентом объемного расширения.In the book (N.F. Bubyr, V.P. Baburov, V.I. Mangasarov. Fire automatics. 2nd edition, revised and supplemented. M: Stroyizdat, 1984, p. 61-62, Fig. 39, 6) a description is given of a sprinkler sprinkler with a lock in the form of a glass flask filled with a liquid with a high coefficient of volume expansion.
Известно запорно-пусковое устройство (Авторское свидетельство СССР №1625500, опубл. 07.02.1991), содержащее корпус с выходным отверстием, закрытым пробкой, удерживаемой фиксатором с чувствительным элементом, включенным в электрическую цепь следящей системы и в цепь системы дистанционного управления, и дефлектор.Known locking and starting device (USSR Author's Certificate No. 1625500, publ. 07.02.1991), containing a housing with an outlet, closed with a plug held by a latch with a sensing element included in the electrical circuit of the tracking system and in the circuit of the remote control system, and a deflector.
Чувствительный элемент представляет собой герметичную стеклянную колбу, в которую помещен спирт, легко испаряющийся при нагревании.The sensing element is a sealed glass flask in which alcohol is placed, which easily evaporates when heated.
При возникновении пожара и повышении температуры окружающей среды до 70-90°C спирт, расширяясь до критического давления, разрушает стеклянную колбу, пробка, освобождаясь, открывает отверстие и включает установку пожаротушения, обеспечивая подачу огнетушащей жидкости на очаг пожара.When a fire occurs and the ambient temperature rises to 70-90 ° C, expanding to a critical pressure, the glass breaks the glass flask, the cork, when released, opens the hole and turns on the fire extinguishing system, providing a fire extinguishing fluid to the fire.
Однако минимальная масса легкоиспаряющегося при нагревании вещества (в данном случае - спирта), необходимая для разрушения стеклянной колбы, в отмеченном изобретении не определена.However, the minimum mass of a substance (in this case, alcohol) that evaporates easily when heated, required to break a glass flask, is not defined in the invention.
Известно (В.М. Яворский, А.А. Детлаф. Справочник по физике. М.: Физматгиз, 1963, с. 137-138), что с достаточной степенью точности газы можно считать идеальными в тех случаях, когда рассматриваются их состояния, далекие от области фазовых превращений. Для идеальных газов справедливо уравнение состояния идеального газа.It is known (V.M. Yavorsky, A.A.Detlaf. Handbook of Physics. M: Fizmatgiz, 1963, p. 137-138) that, with a sufficient degree of accuracy, gases can be considered ideal when their states are considered, far from the region of phase transformations. For ideal gases, the equation of state of an ideal gas is valid.
Общую массу минимально необходимого легко испаряющегося при нагревании вещества, заключенного в оболочку (стеклянную колбу), можно определить по формуле:The total mass of the minimum necessary easily evaporated when heated substance enclosed in a shell (glass flask) can be determined by the formula:
где μ - молекулярный вес,where μ is the molecular weight,
V0 - объем воздушной прослойки (она практически занимает небольшой объем и возникает при заполнении стеклянной колбы;V 0 - the volume of the air gap (it almost occupies a small volume and occurs when filling a glass flask;
V1 - объем пара, легко испаряющегося при нагревании вещества;V 1 - the volume of steam that evaporates easily when the substance is heated;
Vμ - молярный объем; полученный легко испаряющегося при нагревании вещества при достижении давления и температуры внутри оболочки значений Ркр и Ткр.V μ is the molar volume; obtained easily evaporating when the substance is heated when pressure and temperature inside the shell reach the values of P cr and T cr .
При нормальных условиях Р'=105 Ра, Т'кр=273 K общий объем ядра равенUnder normal conditions, P '= 10 5 Pa, T' cr = 273 K, the total core volume is
Известно, что 1 кг моль любого вещества в газообразном состоянии занимает объем Vμ' при Р'=105 Ра, Т'кр=273 К, где Р' и Ткр' - справочные величины.It is known that 1 kg mol of any substance in the gaseous state occupies the volume V μ 'at P' = 10 5 Pa, T ' cr = 273 K, where P' and T cr 'are reference values.
Число молей легко испаряющегося при нагревании вещества определяется по формуле:The number of moles of a substance that easily evaporates when heated is determined by the formula:
n=М/μ.n = M / μ.
Vμ можно вычислить из уравнения 
где Vμ' - справочная величина.where V μ 'is a reference value.
Отсюда 
Тогда в критических условиях 
Отсюда следует, что при условии полного испарения названного вещества выполняется следующее условие:It follows that with the complete evaporation of the named substance, the following condition is fulfilled:
В данном расчете авторы изобретения определяют минимально необходимую массу легко испаряющегося при нагревании вещества, при достижении значений критического давления паров которого, равных Ркр, происходит разрушение стеклянной колбы.In this calculation, the inventors determine the minimum necessary mass of a substance that easily evaporates when heated, upon reaching a critical vapor pressure of equal to P cr , the glass bulb is destroyed.
Известен ряд легко испаряющихся при нагревании веществ (Коэффициенты объемного расширения жидкостей.mht).A number of substances are known to evaporate easily upon heating (Volume expansion coefficients of liquids.mht).
Коэффициенты объемного расширения жидкостей приведены в табл.Volume expansion coefficients of liquids are given in table.
Известно (П.И. Самойленко, А.В. Сергеев. Физика. - М.: 2002), что все тела расширяются при нагревании, однако степень этого расширения различна для различных веществ: какие-то расширяются значительно, а какие-то практически не расширяются. Эта степень характеризуется коэффициентом теплового расширения. Как правило, наибольшие коэффициенты расширения у газов, затем у жидкостей, а затем у твердых тел. Сильнее всего при нагревании расширяются газы, потом жидкости и потом твердые тела.It is known (P.I. Samoilenko, A.V. Sergeev. Physics. - M .: 2002) that all bodies expand when heated, but the degree of this expansion is different for different substances: some expand significantly, and some practically not expand. This degree is characterized by the coefficient of thermal expansion. As a rule, the highest expansion coefficients are for gases, then for liquids, and then for solids. Most strongly, when heated, gases expand, then liquids and then solids.
Из твердых тел сильнее всех расширяется воск, превышая в этом отношении многие жидкости. Коэффициент теплового расширения воска в зависимости от сорта в 25-120 раз больше, чем у железа. Из жидкостей сильнее других расширяется эфир. Однако есть жидкость, расширяющаяся в 9 раз сильнее эфира - жидкая углекислота (СО3) при +20 градусах Цельсия. Ее коэффициент расширения в 4 раза больше, чем у газов.Of solids, wax expands most of all, exceeding many liquids in this regard. The coefficient of thermal expansion of wax, depending on the variety, is 25-120 times greater than that of iron. Of liquids, ether expands stronger than others. However, there is a liquid that expands 9 times stronger than ether - liquid carbon dioxide (CO 3 ) at +20 degrees Celsius. Its expansion coefficient is 4 times greater than that of gases.
Отсюда следует, что в заявляемом техническом решении следует применить вещество, обладающее при нагревании свойствами значительного увеличения в объеме в качестве локального механического средства разрушения стеклянной колбы.It follows that in the claimed technical solution, a substance should be used that possesses when heated the properties of a significant increase in volume as a local mechanical means of destruction of a glass bulb.
В соответствии с современными представлениями о механизме вспучивания, когда под воздействием пламени и высокой температуры происходит размягчение связующего, вспучивание его выделяющимися при разложении антипиренов газами (И.Г. Романенко, Ф.А. Левитес. Огнезащита строительных конструкций, М.: Стройиздат, 1991, с. 213). При действии высоких температур вещество, например краска, вспучивается, многократно увеличиваясь в объеме с образованием пористого слоя.In accordance with modern ideas about the mechanism of expansion, when under the influence of flame and high temperature the binder softens and swells with gases released during the decomposition of flame retardants (I. G. Romanenko, F. A. Levites. Fire protection of building structures, M .: Stroyizdat, 1991 , p. 213). Under the action of high temperatures, a substance, such as paint, swells, repeatedly increasing in volume with the formation of a porous layer.
Известно (Огнезащитные материалы.mht), что при нагревании толщина слоя краски увеличивается в 10-40 раз. Как правило, вспучивающиеся краски более эффективны, так как при тепловых воздействиях происходит образование вспененного слоя, представляющего собой закоксовавшийся расплав негорючих веществ (минеральный остаток). Образование этого слоя происходит за счет выделяющихся при нагревании газо- и парообразных веществ.It is known (Fireproof Materials.mht) that when heated, the thickness of the paint layer increases 10-40 times. As a rule, intumescent paints are more effective, since thermal influences the formation of a foamed layer, which is a coked melt of non-combustible substances (mineral residue). The formation of this layer occurs due to gas and vapor substances released during heating.
Известно применение огнетушащих порошков, обладающих повышенной огнетушащей и изолирующей за счет вспучивания на нагретых поверхностях способностью (http://www.innovaterussia.ru/project/blog/current/8382. А.В. Беловошин. Огнетушащий порошок, с повышенной изолирующей способностью нагретых поверхностей). Проведенный анализ научно-технической информации в области патентования и исследований в данной области (Патент RU №2220998, 2002, МПК C09D123/08; патент RU №2232612, 2003, МПК A62D 1/00; патент RU №223588, 2003, МПК A62D 1/00) показал наличие возможности применения огнетушащего порошка, обладающего способностью вспучивания.It is known to use fire extinguishing powders with enhanced fire extinguishing and insulating ability due to expansion on heated surfaces (http://www.innovaterussia.ru/project/blog/current/8382. A. Belovoshin. Fire extinguishing powder, with increased insulating ability of heated surfaces). The analysis of scientific and technical information in the field of patenting and research in this field (Patent RU No. 2220998, 2002, IPC C09D123 / 08; Patent RU No. 2232612, 2003, IPC A62D 1/00; Patent RU No. 223588, 2003, IPC A62D 1 / 00) showed the possibility of using a fire extinguishing powder with the ability to expand.
Из приведенных данных о вспучивающихся при нагревании веществах следует в первую очередь обратить внимание, по мнению авторов изобретения, на вспучивающиеся краски, обладающие более значительным коэффициентом объемного расширения по сравнению с другими приведенными в таблице жидкостями, например по сравнению с этиловым спиртом.From the data on swelling when heated substances, it is first of all necessary to pay attention, according to the authors of the invention, to swellable paints having a more significant coefficient of volume expansion compared to other liquids shown in the table, for example, compared to ethyl alcohol.
Известно (http://www.bankreferatov.ru/referats), что при попадании лучистой энергии на какое-либо тело поглощается лишь часть этой энергии; другая ее часть отражается, а некоторая часть проходит сквозь тело. Тела, поглощающие всю падающую на них лучистую энергию, называются абсолютно черными. Тела, полностью отражающие падающую на них лучистую энергию, называются абсолютно белыми, а тела, пропускающие всю падающую на них энергию, - абсолютно прозрачными.It is known (http://www.bankreferatov.ru/referats) that when radiant energy enters a body, only part of this energy is absorbed; another part of it is reflected, and some part passes through the body. Bodies that absorb all the radiant energy incident on them are called completely black. Bodies that completely reflect radiant energy incident on them are called absolutely white, and bodies that transmit all the energy incident on them are called absolutely transparent.
Абсолютно черных, белых и прозрачных тел в природе не существует.Absolutely black, white and transparent bodies in nature do not exist.
Поглощение и отражение лучистой энергии твердыми телами в значительной степени зависит от состояния их поверхности: гладкие и полированные поверхности обладают высокой отражательной способностью; шероховатые поверхности, наоборот, обладают высокой поглощательной способностью. Наиболее высокой поглощательной способностью, близкой к абсолютно черному телу, обладает сажа, которая поглощает 90-96% падающей на нее лучистой энергии.Absorption and reflection of radiant energy by solids largely depends on the state of their surface: smooth and polished surfaces have a high reflectivity; rough surfaces, on the contrary, have a high absorption capacity. The highest absorption capacity, close to a completely black body, has soot, which absorbs 90-96% of the radiant energy incident on it.
По данным (http://teplodom42.ru/vio/konvekcija_i_luchistaja energija.html), в качестве примера, можно привести то, что для лака черного матового при t=40-100°C ε=0,96-0,98.According to (http://teplodom42.ru/vio/konvekcija_i_luchistaja energija.html), as an example, we can cite the fact that for matt black varnish at t = 40-100 ° C ε = 0.96-0.98.
Известно (http://studopedia.net/8_36270_energii.html), что поглощательная способность абсолютно черного тела А=1. Реальные тела, даже такие как сажа или черный бархат, отражают не менее 2-3% всей падающей лучистой энергии. Модель абсолютно черного тела представляет собой «ловушку» для лучей, в которой попавший луч поглощается полностью после многократных отражений.It is known (http://studopedia.net/8_36270_energii.html) that the absorption capacity of an absolutely black body is A = 1. Real bodies, even such as soot or black velvet, reflect at least 2-3% of all incident radiant energy. The model of a completely black body is a “trap” for rays, in which a hit ray is absorbed completely after multiple reflections.
Известно (http://stringer46.narod.ru/Radiation.htm), что плотность потока собственного интегрального излучения абсолютно черного тела можно найти на основании закона Планка как суммарную энергию излучения тела по всем длинам волнIt is known (http://stringer46.narod.ru/Radiation.htm) that the flux density of the integral integral radiation of an absolutely black body can be found on the basis of Planck's law as the total radiation energy of the body over all wavelengths
В результате интегрирования найдемAs a result of integration, we find
где с0=5,67 Вт/(м2⋅K4) - коэффициент излучения абсолютно черного тела. Индекс «О» указывает на то, что рассматривается излучение абсолютно черного тела. Этот закон опытнымпутем найден Стефаном и теоретически обоснован Больцманом задолго установления закона Планка.where c 0 = 5.67 W / (m 2 ⋅K 4 ) is the emissivity of a completely black body. Index “O” indicates that absolutely blackbody radiation is being considered. This law was experimentally found by Stefan and theoretically substantiated by Boltzmann long before the establishment of Planck's law.
Спектры излучения реальных тел отличны от спектра излучения абсолютно черного тела. При этом спектральная интенсивность излучения тела на любой длине волны никогда не превышает соответствующую спектральную интенсивность излучения абсолютно черного тела. В случае селективного спектра излучения на некоторых участках длин волн интенсивность излучения равна нулю. Частным случаем реальных тел являются серые тела, спектр излучения которых подобен спектру излучения абсолютно черного тела. Интенсивность излучения для каждой длины волны серого тела Jλ составляет одну и ту же долю интенсивности излучения черного тела J0λ, то естьThe emission spectra of real bodies are different from the emission spectrum of a completely black body. Moreover, the spectral radiation intensity of a body at any wavelength never exceeds the corresponding spectral radiation intensity of an absolutely black body. In the case of a selective radiation spectrum in some sections of wavelengths, the radiation intensity is zero. A special case of real bodies is gray bodies, the emission spectrum of which is similar to the emission spectrum of a completely black body. The radiation intensity for each wavelength of the gray body J λ is the same fraction of the blackbody radiation intensity J 0λ , i.e.
Здесь величина ε - степень черноты тела, зависящая от физических свойств тела, но всегда ε<1. Большинство реальных тел с определенной степенью точности можно считать серыми. Закон Стефана-Больцмана для серого тела с учетом выражения (9) имеет вид:Here, ε is the degree of blackness of the body, depending on the physical properties of the body, but always ε <1. Most real bodies with a certain degree of accuracy can be considered gray. The Stefan-Boltzmann law for a gray body, taking into account expression (9), has the form:
где с - коэффициент излучения серого тела.where c is the emissivity of the gray body.
Совершенно очевидно, что создание на наружной поверхности термочувствительного элемента, находящейся в зоне его нагрева тепловым потоком непосредственно от очага пожара, дополнительного слоя покрытия, обладающего максимальным коэффициентом поглощения лучистой энергии для данного вида покрытия, позволяет:It is quite obvious that the creation on the outer surface of a heat-sensitive element located in the zone of its heating by the heat flux directly from the fire source, an additional coating layer with a maximum absorption coefficient of radiant energy for this type of coating, allows you to:
- изменять такие параметры, как степень черноты при создании на наружной поверхности названного элемента дополнительного наружного слоя;- change parameters such as the degree of blackness when creating on the outer surface of the named element an additional outer layer;
- получить в реальных условиях эффективное покрытие, обладающее максимальным коэффициентом поглощения лучистой энергии для данного вида покрытия.- get in real conditions an effective coating with a maximum absorption coefficient of radiant energy for this type of coating.
Вещества, используемые для создания слоя черного цвета, широко используются и в технике и в быту (Раков Э. / Самое черное изобретение / Газета «Химия» №15/2008).The substances used to create the black layer are widely used both in engineering and in everyday life (E. Rakov / Blackest invention / Newspaper "Chemistry" No. 15/2008).
Эти вещества предназначены для создания наружного слоя, который обладает максимальным коэффициентом поглощения лучистой энергии для данного вида покрытия.These substances are intended to create an outer layer that has a maximum absorption coefficient of radiant energy for this type of coating.
Наиболее популярные черные вещества - графит, сажа и черные красители - в воздушной среде имеют коэффициент отражения света 5-10%, т.е. с точки зрения и науки, и практики их вовсе нельзя считать действительно черными. Самые-самые черные вещества созданы в лабораториях. В Книге рекордов Гиннесса в 2004 г. появилось сообщение, что самым черным веществом является фосфид никеля Ni3P, у которого при нормальном направлении пучка света к поверхности коэффициент отражения составляет всего 0,16-0,18%. Этот состав отвечает лишь одному из шести известных фосфидов никеля, такой фосфид известен давно, довольно хорошо изучен, выпускается в промышленных масштабах и применяется как катализатор некоторых органических реакций. Его обнаружили и в метеоритах.The most popular black substances - graphite, carbon black and black dyes - in the air have a light reflection coefficient of 5-10%, i.e. from the point of view of both science and practice, they cannot be considered truly black at all. The blackest substances are created in laboratories. In the Guinness Book of Records in 2004, a message appeared that the blackest substance is nickel phosphide Ni 3 P, which with a normal direction of the light beam to the surface, the reflection coefficient is only 0.16-0.18%. This composition corresponds to only one of the six known nickel phosphides; such a phosphide has been known for a long time, has been fairly well studied, is commercially available and is used as a catalyst for some organic reactions. It was found in meteorites.
Когда были проверены оптические свойства фосфида никеля (2003), полученные значения вызвали сенсацию. Но и это вещество все же далеко не идеальный поглотитель: если угол падения лучей близок к 60°, его поверхность отражает 4-5% света.When the optical properties of nickel phosphide (2003) were tested, the resulting values caused a sensation. But this substance is still far from an ideal absorber: if the angle of incidence of the rays is close to 60 °, its surface reflects 4-5% of the light.
Работа над созданием новых черных материалов продолжалась. В марте 2007 г. было объявлено о создании, по словам некоторых журналистов, «кусочка настоящего мрака» - покрытия, имеющего показатель преломления 1,05 и отражающего на воздухе всего 0,1% падающего света.Work on the creation of new black materials continued. In March 2007, it was announced that, according to some journalists, a “piece of real darkness” was created - a coating having a refractive index of 1.05 and reflecting in the air only 0.1% of the incident light.
Ключом к созданию такого материала послужили основные законы прохождения света через материалы, преломления, отражения и дифракции световых лучей на поверхностях.The key to creating such a material was the basic laws of the passage of light through materials, refraction, reflection and diffraction of light rays on surfaces.
Для окраски оболочек капсул применяют красители (Промышленное производство и ассортимент лекарственных средств в капсулах, микрокапсулах, нанокапсулах, revolution.allbest.ru), разрешенные к медицинскому применению: эозин, эритрозин, кислотный красный 2С, тропеолин 00, индиготин, индиго, окрашенные сахара (руберозум, флаворозум, церулезум), а также разнообразные их сочетания. Из пигментных красителей используют оксиды железа, белый пигмент двуокись титана, который окрашивает капсулы в белый цвет, делая их одновременно непрозрачными.Dyes are used to color the capsule shells (Industrial production and the range of medicines in capsules, microcapsules, nanocapsules, revolution.allbest.ru) approved for medical use: eosin, erythrosine, acid red 2C, tropeolin 00, indigotine, indigo, colored sugar ( ruberozum, flavorozum, cerulezum), as well as their various combinations. Of the pigment dyes, iron oxides are used, the white pigment is titanium dioxide, which colors the capsules white, making them simultaneously opaque.
Некоторые производители применяют природные красители (карминовая кислота, хлорофилл и другие), малая токсичность которых позволяет использовать их без ограничений в большинстве стран мира. С добавлением или без добавления титана диоксида они могут использоваться в числе натуральных оттенков как прозрачных, так и непрозрачных. Комбинации натурального желатина с натуральными красителями особенно подходят для активных средств с натуральной основой. Капсулы, предназначенные для заполнения светочувствительными веществами, должны быть непрозрачными. Установлено, что в дополнение цвета капсул: красный, черный, зеленый, голубой, оранжевый и коричневый наиболее подходят для защиты веществ от воздействия света.Some manufacturers use natural dyes (carmine acid, chlorophyll and others), the low toxicity of which allows them to be used without restrictions in most countries of the world. With or without titanium dioxide, they can be used in natural shades, both transparent and opaque. Combinations of natural gelatin with natural dyes are particularly suitable for active agents with a natural base. Capsules intended to be filled with photosensitive substances must be opaque. It was found that in addition to the colors of the capsules: red, black, green, blue, orange and brown are most suitable for protecting substances from exposure to light.
В зависимости от используемых красителей и пигментов капсулы подразделяют на следующие группы:Depending on the dyes and pigments used, capsules are divided into the following groups:
натуральные прозрачные;natural transparent;
окрашенные прозрачные;painted transparent;
окрашенные непрозрачные;painted opaque;
двухцветные прозрачные и/или непрозрачные;two-color transparent and / or opaque;
сочетание прозрачных и непрозрачных частей.combination of transparent and opaque parts.
Известен способ получения красителей из сырья природного (растительного) происхождения (Патент RU, №2159258, опубл. 20.11.2000).A known method of producing dyes from raw materials of natural (plant) origin (Patent RU, No. 2159258, publ. 20.11.2000).
Полученный по предлагаемой технологии черный краситель из зеленого грецкого ореха или его кожуры обладает высокостойкими красящими свойствами в высококонцентрированной форме (для получения рабочей формы красителя концентрат разбавляют в 5000 раз) и предназначен для использования, в основном, в пищевой и фармацевтической промышленности для окрашивания желатиновых или белковых микрокапсул.Obtained by the proposed technology, the black dye made from green walnut or its peel has highly resistant coloring properties in a highly concentrated form (to obtain a working form of the dye, the concentrate is diluted 5,000 times) and is intended for use mainly in the food and pharmaceutical industries for staining gelatin or protein microcapsules.
Предлагаемая технология позволяет получать экологически чистые без посторонних примесей дополнительный слой покрытия на наружной поверхности термочувствительного элемента устойчивого черного цвета, что является предпочтительным, по мнению авторов изобретения, для создания дополнительного наружного слоя на названном элементе в заявляемом техническом решении.The proposed technology allows to obtain environmentally friendly without extraneous impurities, an additional coating layer on the outer surface of the heat-sensitive element of a stable black color, which is preferred, according to the inventors, to create an additional outer layer on the named element in the claimed technical solution.
На фиг. 1 представлен общий вид (продольный разрез) устройства, реализующего заявляемый способ, на фиг. 2 - увеличенный вид термонагревательного элемента зоны локального нагрева термочувствительного элемента.In FIG. 1 shows a General view (longitudinal section) of a device that implements the inventive method, FIG. 2 is an enlarged view of a thermo-heating element of a local heating zone of a thermosensitive element.
Устройство для приведения в действие огнетушителя состоит из корпуса 1 с отверстием 2 для пропуска огнетушащего вещества из огнетушителя для подачи его зону горения. В корпусе 1 размещен прижатый через уплотняющую дисковую пружину 3 запорный клапан 4, 5, выполненный в виде стеклянной колбы, средство локального нагрева термочувствительного элемента, выполненного в виде термонагревательного элемента 6 (фиг. 2).A device for actuating a fire extinguisher consists of a housing 1 with an
Термочувствительный элемент 5 имеет две зоны нагрева: зону нагрева термочувствительного элемента 5 тепловым потоком непосредственно от очага пожара - b1 и зону локального нагрева термонагревательным элементом 6 - b2.The thermally
Между запорным клапаном 4 и термочувствительным элементом 5 размещена чашка 7, которая выполнена в виде вогнутого сферического зеркального устройства, например вогнутой полусферы, обращенной к зоне b1. На внутреннюю поверхность вогнутой полусферы 7 нанесено зеркальное покрытие 8.Between the shut-off
Средство разрушения термочувствительного элемента 5 заключено в ограниченном объеме стеклянной колбы и выполнено в виде вспучивающегося при нагревании вещества 9, обладающего при нагревании свойствами значительного увеличения в объеме.The means of destruction of the heat-
В качестве вспучивающегося вещества в заявляемом техническом решении, по мнению авторов изобретения, можно применить вспучивающуюся краску или огнетушащий порошок, обладающий указанными свойствами.As an intumescent substance in the claimed technical solution, according to the inventors, an intumescent paint or fire extinguishing powder having the indicated properties can be used.
Известно (огнезащита металлоконструкций.htm), что современные огнезащитные составы наносятся на защищаемую поверхность слоем толщиной до 2 мм. Под воздействием высоких температур они увеличиваются в объеме до 70 раз и обладают огнезащитной эффективностью до 90 минут.It is known (fire protection of metal structures. Htm) that modern flame retardants are applied to the surface to be protected with a thickness of up to 2 mm. Under the influence of high temperatures, they increase in volume up to 70 times and have fire-retardant efficiency for up to 90 minutes.
Эти сведения показывают, что при разрушении стеклянной колбы термочувствительного элемента 5 вполне возможно использование в качестве рабочего тела вспучивающейся краски или огнетушащего порошка, обладающих указанными свойствами при температуре выше порога, при которой во вспучивающемся веществе, заключенном в стеклянную колбу, происходит начало самопроизвольных химических реакций и физических процессов, приводящих к вспучиванию вещества.This information shows that when the glass bulb of the heat-
Наружная поверхность термочувствительного элемента 5 (фиг. 1, фиг. 2), находящаяся в зоне b1 нагрева тепловым потоком непосредственно от очага пожара, окрашена дополнительным слоем покрытия 10, которое обладает максимальным коэффициентом поглощения лучистой энергии для данного вида покрытия, а наружная поверхность термочувствительного элемента 5 (фиг. 1, фиг. 2), находящаяся в зоне b2 локального нагрева термочувствительного элемента 5 термонагревательным элементом 6 данным дополнительным слоем покрытия 10, не окрашивается.The outer surface of the heat-sensitive element 5 (Fig. 1, Fig. 2), located in the heating zone b 1 by the heat flux directly from the fire, is painted with an
Устройство снабжено П-образной опорной дугой 11, в которой смонтирован соосно термочувствительному элементу 5 монтажный винт 12.The device is equipped with a U-shaped supporting
К термонагревательному элементу 6 подведены выводы 13 и 14 (фиг. 2) для соединения с источником электрического питания (не показан).The
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При пожаре стенки стеклянной колбы термочувствительного элемента 5 нагреваются в зоне нагрева b1 тепловым потоком непосредственно от очага пожара. Под воздействием высоких температур внутри ограниченного объема названного элемента происходит начало самопроизвольных химических реакций и физических процессов, при которых вещество 9 значительно увеличивается в объеме и разрушает изнутри стенки стеклянной колбы термочувствительного элемента 5.In case of fire, the walls of the glass bulb of the heat-
Для интенсификации процесса нагрева термочувствительного элемента 5 чашка 7, выполненная в виде вогнутого сферического зеркального устройства, работает по принципу «миниатюрной» гелеоустановки (https://www.allbeton.ru/wiki/Справочник_по_приборам_инфракрасной_техники_(криксунов), с. 81-84).To intensify the heating process of the heat-
Причем внутреннюю поверхность вогнутой полусферы 7 фокусирует приходящий из очага пожара тепловой поток и направляет его на зону b1 нагрева термочувствительного элемента 5.Moreover, the inner surface of the
Следует отметить, что процесс нагрева наружной поверхности термочувствительного элемента 5 (фиг. 1, фиг. 2), находящейся в зоне b1 нагрева тепловым потоком непосредственно от очага пожара, происходит намного интенсивнее за счет того, что названная поверхность окрашена дополнительным слоем покрытия 10, которое обладает максимальным коэффициентом поглощения лучистой энергии для данного вида покрытия.It should be noted that the process of heating the outer surface of the heat-sensitive element 5 (Fig. 1, Fig. 2), located in the heating zone b 1 by the heat flux directly from the fire, is much more intense due to the fact that the surface is painted with an
При подаче сигнала к вводам 13, 14 от источника электрического питания к термонагревательному элементу 6 происходит быстрый нагрев стеклянной стенки термочувствительного элемента 5 в зоне локального нагрева b2. После чего осуществляется нагрев вспучивающегося вещества 9 и происходит процесс разрушения изнутри стенки стеклянной колбы термочувствительного элемента 5, аналогичный процессу, происходящему в зоне b1.When a signal is supplied to the
Заявляемое техническое решение просто в эксплуатации и может быть использовано в обычном порошковом огнетушителе для подачи при пожаре в контролируемую зону огнетушащих жидкостей или порошка.The claimed technical solution is simple to operate and can be used in a conventional powder fire extinguisher for supplying in a controlled area fire extinguishing liquids or powder.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015156108A RU2615954C1 (en) | 2015-12-25 | 2015-12-25 | Method of fire extinguisher activation and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015156108A RU2615954C1 (en) | 2015-12-25 | 2015-12-25 | Method of fire extinguisher activation and device for its realisation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2615954C1 true RU2615954C1 (en) | 2017-04-11 |
Family
ID=58642830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015156108A RU2615954C1 (en) | 2015-12-25 | 2015-12-25 | Method of fire extinguisher activation and device for its realisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2615954C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020040872A1 (en) | 2018-08-24 | 2020-02-27 | Tyco Fire Products Lp | Fire protection device with conformal coating |
| RU2733250C1 (en) * | 2017-06-21 | 2020-09-30 | Джоб Лиценц ГмбХ унд Ко. КГ | Thermal triggering element |
| EP4008411A1 (en) * | 2020-12-04 | 2022-06-08 | Marioff Corporation OY | Sprinkler bulb |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2104724C1 (en) * | 1996-06-24 | 1998-02-20 | Владимир Михайлович Сакурин | Automatic fire-extinguisher |
| JP2001061988A (en) * | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Nohmi Bosai Ltd | Sprinkler head |
| RU2291729C2 (en) * | 2005-03-21 | 2007-01-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Fire extinguisher |
| CN203139460U (en) * | 2013-02-26 | 2013-08-21 | 深圳市威警安全技术有限公司 | Ultrafine dry powder extinguishing device |
-
2015
- 2015-12-25 RU RU2015156108A patent/RU2615954C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2104724C1 (en) * | 1996-06-24 | 1998-02-20 | Владимир Михайлович Сакурин | Automatic fire-extinguisher |
| JP2001061988A (en) * | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Nohmi Bosai Ltd | Sprinkler head |
| RU2291729C2 (en) * | 2005-03-21 | 2007-01-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" | Fire extinguisher |
| CN203139460U (en) * | 2013-02-26 | 2013-08-21 | 深圳市威警安全技术有限公司 | Ultrafine dry powder extinguishing device |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2733250C1 (en) * | 2017-06-21 | 2020-09-30 | Джоб Лиценц ГмбХ унд Ко. КГ | Thermal triggering element |
| WO2020040872A1 (en) | 2018-08-24 | 2020-02-27 | Tyco Fire Products Lp | Fire protection device with conformal coating |
| EP3840846A4 (en) * | 2018-08-24 | 2022-04-20 | Tyco Fire Products LP | Fire protection device with conformal coating |
| EP4260915A3 (en) * | 2018-08-24 | 2023-12-27 | Tyco Fire Products LP | Fire protection device with conformal coating |
| EP4008411A1 (en) * | 2020-12-04 | 2022-06-08 | Marioff Corporation OY | Sprinkler bulb |
| US11890495B2 (en) | 2020-12-04 | 2024-02-06 | Marioff Corporation Oy | Sprinkler bulb |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2615954C1 (en) | Method of fire extinguisher activation and device for its realisation | |
| US20080087446A1 (en) | Self-activated fire extinguisher | |
| US8517117B2 (en) | Range hood fire suppression system with visible status indication | |
| CN105339051A (en) | Fire extinguisher | |
| ES2348952T3 (en) | CLOSURE FOR SPRAYERS AND NOZZLES WITH HEAT ACTIVATION. | |
| RU2388508C2 (en) | Device for fire extinguishing in building | |
| Prugh | Quantitative evaluation of fireball hazards | |
| KR100313597B1 (en) | Bomb for extinguishing fire | |
| RU2661858C1 (en) | Method of registration of the time of sprinkler refitting movement (options) and device for its implementation | |
| KR101300328B1 (en) | Grenade for fire fighting | |
| Log et al. | ‘Water mist’for fire protection of historic buildings and museums | |
| CN207950380U (en) | Throwing type extinguishing device with nozzle structure | |
| KR20190113328A (en) | Tent for camping | |
| RU2619729C1 (en) | Method of fire extinguisher activation (versions) and device for its realisation (versions) | |
| KR20070023807A (en) | Multiplex Fire Extinguisher | |
| CN102068781B (en) | Intelligent hanged fire extinguishing bullet for high-rise building | |
| WO2020014757A1 (en) | Fire-extinguishing sphere | |
| US20050139367A1 (en) | Fire extinguishing device and method | |
| RU210764U1 (en) | Self-contained, multiple-acting fire-extinguishing device for extinguishing fires in electrical installations or electrical products | |
| RU2099113C1 (en) | Launched fire extinguisher | |
| RU36987U1 (en) | AUTOMATIC EXTINGUISHER GAS GENERATOR HEAT STAR | |
| US1236622A (en) | Method of and means for preventing conflagrations. | |
| RU2291729C2 (en) | Fire extinguisher | |
| RU2754439C1 (en) | Shut-off and starting device of high-speed automatic fire extinguishing system | |
| RU214392U1 (en) | Automatic fire extinguishing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201226 |