SE514193C2 - Brandsläckare för slutna utrymmen - Google Patents

Description

25 30 35 514 193 2 För tillgodoseende av detta ändamål kännetecknas brandsläckaren enligt uppfinningen av en med en utlösningsventil försedd tryckbehållare, vilken i anslutning till utlösningsventilen innehåller en släckvätska och på den relativt utlösningsventilen motsatta sidan om släckvätskan innehåller en komprimerad drivgas för att vid verksamgöring av utlösningsventilen under högt tryck driva ut släckvätskan ur tryckbehållaren, och av åtminstone ett till utlösningsventilen anslutet munstycke för finfördelning av den munstycket från utlösningsventilen under högt tryck tillförda släckvätskan för bildande av en det slutna utrymmet utfyllande vätskedimma.

Den av brandsläckaren enligt uppfinningen bildade vätskedimman har förmåga att utfylla ett slutet utrymme, i vilket brand utbrutit, och att i utrymmet undantränga syret, samtidigt som vätskedimman har en kylande verkan. Genom undanträngandet av syret och kylningen släckes den brand som utbrutit i det slutna utrymmet även i sådana fall, där mycket eldfarliga material, såsom olja, bensin, lösningsmedel och liknande, fattat eld.

Lämpligen utgöres släckvätskan av vatten, varvid brandsläckaren, då den utlöses, sålunda alstrar en av vatten bestående vätskedimma. Användningen av vatten har fördelen av att vattnet är miljövänligt, oskadligt för människor och djur samt billigt.

Det är möjligt att tillsätta vattnet ett ytspänningssänkande medel, t ex en tensid, vilket medför en ytterligare förbättring av släckningens effektivitet och försvårar återantändning.

Företrädesvis innefattar brandsläckarens tryckbehållare två medelst en rörlig vägg från varandra skilda kamrar, av vilka den ena kammaren är anordnad i anslutning till utlösningsventilen och innehåller släckvätskan, och den andra kammaren innehåller den komprimerade drivgasen, varvid den komprimerade drivgasen vid verksamgöring av utlösningsventilen genom förflyttning av den rörliga väggen in i den första kammaren under högt tryck driver ut släckvätskan genom utlösningsventilen.

En på detta sätt utformad brandsläckare enligt uppfinningen tömmer hela sin mängd släckvätska oberoende av brandsläckarens läge. Vid denna utföringsform av brandsläckaren enligt uppfinningen erhålles således fullständig tömning av släckvätskan, även om brandsläckaren befinner sig i ett fordon, som intar ett upp- och nedvänt läge. 20 25 30 35 5143193 Den rörliga vägg, som skiljer kammaren med släckvätska från kammaren med komprimerad drivgas kan utgöras av en i tryckbehållaren förskjutbart anordnad kolv, men kan även vara bildad av en membran. Membranen kan vid ett alternativt utförande av brandsläckaren ha formen av en blåsa, vilken bildar den kammare, som innehåller den komprimerade drivgasen.

Brandsläckaren enligt uppfinningen kan även utfonnas så, att brandsläckarens tryckbehàllare innefattar två med var sin utlösningsventil försedda kamrar för släckvätska och en mellan dessa kamrar anordnad och från dessa kamrar medelst rörliga väggar skild kammare för den komprimerade drivgasen, varvid det är möjligt att tillföra de båda kamrarna för släckvätska olika mängder släckvätska med hänsyn till storleken av det slutna utrymme, till vilket respektive kammare är ansluten.

Vid en brandsläckare enligt uppfinningen är det önskvärt att släckvätskan vid utlösning av brandsläckaren finfördelas till en vätskedimma med en droppstorlek av 15 - 80 um. För att åstadkomma en droppstorlek av denna storleksordning är det nödvändigt att släckvätskans och den komprimerade drivgasen under tömningsförloppet har ett genomsnittligt tryck av 70 bar, vilket innebär att laddningstrycket före verksamgöringen av utlösningsventilen måste uppgå till omkring 100 bar. Detta höga tryck ställer stora krav på utlösningsventilens utformning både vad gäller ventilens förmåga att tillsluta den släckvätskan innehållande kammaren och att vid utlösning av brandsläckaren snabbt och säkert åstadkomma släckvätskans utströmning. En utlösningsventil, som tillgodoser dessa krav, innefattar en utloppsöppning, vilken är tillsluten av en av ett rörligt stödelement på den relativt kammaren för släckvätska motsatta sidan understödd membran, varvid stödelementet är anordnat att vid verksamgöring av utlösningsventilen förflyttas från sitt membranen understödjande läge och membranen är anordnad att i det av stödelementet icke understödda läget sönderslitas av släckvätskans tryck, varefter släckvätskan avgår från tryckbehållaren genom utlösningsventilens utloppsöppning. Härvid kan utlösningsventilens stödelement utgöras av en i utlösningsventilen förskjutbart lagrad kolv, vilken i sitt membranen understödjande läge med en ändyta anligger mot membranen.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas under hänvisning till bifogade ritningar. 20 25 30 514 193 Fig. 1 visar i axialsektion en utföringsform av en brandsläckare enligt uppfinningen i laddat men icke utlöst tillstånd.

Fig. 2 visar en ändvy av brandsläckaren enligt fig. 1.

Fig. 3 visar i axialsektion och i förstorad skala en utlösningsventil vid brandsläckaren enligt fig. 1 och 2.

Fig. 4 visar brandsläckaren enligt fig. 1 och 2 i utlöst tillstånd.

Fig. 5 visar en mot fig. 3 svarande sektion av brandsläckarens utlösningsventil, då brandsläckaren är i utlöst tillstånd enligt fig. 4.

Fig. 6 visar en modifierad utföringsform av brandsläckaren enligt uppfinningen i utlöst tillstånd.

Fig. 7 visar ännu en utföringsform av brandsläckaren enligt uppfinningen i laddat men icke utlöst tillstånd.

Fig. 8 visar schematiskt utformningen av en för fordon avsedd brandsläckare enligt uppfinningen.

Fig. 9a och 9b visar från sidan respektive uppifrån ett fordon, utrustat med brandsläckaren enligt fig. 8.

Fig. 10 visar schematiskt en brandsläckare utformad för ett motorutrymme vid en båt.

Fig. 11 åskådliggör installationen av den i fig. 10 visade brandsläckaren i ett motorutrymme vid en båt.

Den i fig. 1 i axialsektion visade utföringsformen av en brandsläckare enligt uppfinningen innefattar en tryckbehållare 2, en utlösningsventil 4 och ett munstycke 6, vilket är anslutet till utlösningsventilen med hjälp av en rörledning 8.

Tryckbehållaren 2 består av en cylindrisk vägg 10 med en fast ändvägg 12 och en till 20 25 30 35 514 193 5 den cylindriska väggen 10 med hjälp av en tätningsring 14 och en Iåsring 16 ansluten ändvägg 18.

Tryckbehållaren 2 bildar två kamrar, en första kammare 20 för släckvätska och en andra kammare 22 för drivgas. Kamrarna 20 och 22 är skilda från varandra medelst en i tryckbehållaren förskjutbart anordnad, mot den cylindriska väggen 10 med hjälp av tätningsringar 24 avtätad kolv 26.

Brandsläckaren har en till tryckbehållaren 2 ansluten fastsättningsanordning 28, vilken kan vara utformad med hänsyn till brandsläckarens avsedda användningsändamål och inte närmare beskrives. Ändväggen 12 är försedd med en fyllningsventil 30 för drivgas, medan ändväggen 18 är försedd med en fyllningsventil 32 för släckvätska och dessutom är försedd med en manometer 34, vilken utvisar trycket i tryckbehållaren 2.

Släckvätskan i kammaren 20 utgöres i huvudsak av vatten, eventuellt med en tillsats av någon tensid, som sänker vattnets ytspänning och ger en klibbig, täckande yta på brinnande material eller föremål enligt samma princip som vid skumsläckning. Filmen hindrar effektivt återantändning. Det är även möjligt att tillsätta vattnet en emulsion, som medför att vattnet vid släckning av en brand i en brinnande vätska blandas med vätskan och därmed hindrar återantändning. Drivgasen i kammaren 22 utgöres av kvävgas, men det är givetvis möjligt att använda annan lämplig gas som drivgas.

Brandsläckaren laddas lämpligen till ett tryck av minst 100 bar genom att drivgas först tillföres genom fyllningsventilen 30 till ett tryck av ca 20 bar, varvid kolven 26 således förflyttas till ett ändväggen 18 närliggande läge och gasen utfyller hela tryckbehållaren, varefter släckvätska tillföres genom fyllningsventilen 32 till dess att trycket i tryckbehållaren uppgår till minst omkring 100 bar, då kolven 26 förflyttats till det i fig. 1 visade läget och drivgasen således komprimerats i kammaren 22. Efter laddning på detta sätt innehåller brandsläckaren 80% släckvätska och 20% drivgas, räknat på volymen.

Efter laddning men före utlösning har brandsläckaren således det i fig. 1 visade utseendet. l5 20 25 30 35 514 193 6 Utlösningsventilen 4, vilken visas i större skala ifig. 3 har ett till en utloppsöppning 36 i ändväggen 18 anslutet ventilhus 38, vilket är inskruvat i ändväggen 18. Mellan en inre ändyta av ventilhuset 38 och en motstående yta av ändväggen är- inspänd en utloppsöppningen 36 tillslutande membran 40 av ett mjukt material, t ex gummi eller plast, som eventuellt kan vara armerat på något lämpligt sätt. Membranen 40 understödjes vid sin relativt kammaren 20 motsatta sida av en i ventilhuset 38 förskjutbart lagrad kolv 42, vilken med en ändyta 44 anligger mot membranen.

Kolven är förskjutbart lagrad i en borrning 46 i ventilhuset 38 och är avtätad mot borrningens 46 vägg med hjälp av tätningsringar 48.

Kolven 42 har en kolvstång 50, vilken vid sin fria ändyta ingriper med en spärryta 52 på en vid utlösningsventilen kring en axeltapp 53 svängbart lagrad utlösningsspärr 54. Då brandsläckaren är i icke utlöst tillstånd, är således kolven 42 säkrad i sitt membranen 40 understödjande läge av utlösningsspärren 54, vilken under transport och före installation av brandsläckaren i sin tur är säkrad med hjälp av en transportsäkring 56. Utlösningsspärren 54 uppvisar en manöverarm 58, till vilken utlösningsvajrar 60 är anslutna. Utlösningsvajrarnas innertrådar 62 är anslutna till ett fäste 64 på ändväggen 18. Genom att axeltappen 53 enligt fig. 3 och 5 är förskjuten uppåt från kolvstångens 50 geometriska axel erhålles en förspänning av utlösningsspärren 54 mot det säkrade läget för kolven 42. l ändväggen 18 är efter utlösningsventilen 4 utformad en utloppskanal 62. Till utloppskanalen 62 är ansluten en utloppsstuts 65, med vilken rörledningen 8 är förbunden. Det till rörledningen 8 anslutna munstycket 6 är av i och för sig känd utformning och är av sådant slag, att det vid tillförsel av vätska från rörledningen 8 vid de tryck, där brandsläckaren enligt uppfinningen är avsedd att arbeta, har förrnåga att finfördela vätskan till en vätskedimma med en droppstorlek, som företrädesvis ligger inom området 15 - 80 pm.

Vid utlösning av brandsläckaren, vilket antingen kan ske manuellt genom påverkan av någon av utlösningsvajrama 60, som kan dragas till olika ställen, eller med hjälp av någon alternativ anordning, som avkänner värme- och/eller rökutveckling, svänges utlösningsspärrens 54 arm 58 moturs, varvid spärrytan 52 förflyttas ur ingrepp med kolvstångens 50 fria ändyta. Härvid upphör stödet på membranen 40 från kolvens 42 stödyta 44, varvid membranen 40 pressas inåt från kammaren 20 av trycket från den i kammaren befintliga släckvätskan, vilket leder till att kolven pressas 20 25 30 5147193 undan och membranen brister till följd av det uteblivna stödet från stödytan 44.

Härigenom upprättas förbindelse mellan utloppsöppningen 36 och utloppskanalen 62 och avgår släckvätskan genom utloppsstutsen 65 till rörledningen 8 och munstycket 6.

I fig. 4 och 5 visas brandsläckaren efter verksamgöring av utlösningsventilen 4.

Såsom framgår av fig. 4 har kolven 26 förflyttats något åt vänster genom inverkan av trycket från den i kammaren 22 komprimerade gasen, som således med hjälp av kolven driver ut släckvätskan ur kammaren 20. Vid en lämplig utföringsform av uppfinningen utsprutas omkring hälften av den totala mängden släckvätska under den första tredjedelen av den totala utsprutningstiden.

Efter tömning förses brandsläckaren med en ny membran 40, varefter fyllning av brandsläckaren kan ske på det tidigare beskrivna sättet.

I fig. 6 visas en modifierad utföringsforrn av brandsläckaren enligt uppfinningen.

Brandsläckaren innefattar liksom vid utföringsformen enligt fig. 1 - 5 en tryckbehållare 102 med en cylindrisk vägg 110. Tryckbehållaren 102 har emellertid vid utföringsformen enligt fig. 6 två till den cylindriska väggen 110 med hjälp av tätningar 114a och 114b och låsringar 116a och 116b anslutna ändväggar 118a och 118b. Därjämte är tryckbehållaren 102 uppdelad i tre kamrar, två kamrar 120a och 120b för släckvätska och en mellanliggande kammare 122 för drivgas.

Kamrama 120a och 120b för släckvätska har var sin utlösningsventil 4a och 4b.

Ventilerna 4a och 4b är utformade på samma sätt som ventilen 4 vid utföringsformen enligt fig. 1. Kammaren 122 för drivgas är försedd med en påfyllningsventil 130, och vardera kammaren 120a och 120b har en i respektive ändvägg 118a och 118b anordnad, inte visad påfyllningsventil för släckvätska. Till vardera ändväggen 118a och 118b är ansluten en rörledning 8a respektive 8b med munstycke 6a respektive 6b.

Utlösningsventilerna 4a och 4b är försedda med var sin uppsättning utlösningsvajrar 60a respektive 60b på samma sätt som utlösningsventilen 4 enligt fig. 1.

Den i fig. 6 visade brandsläckaren kan användas t ex i ett fordon, varvid kamrama 120a och 120b anslutes till fordonsutrymmen av olika storlek och mängden 20 25 30 514 193 8 släckvätska i vardera kammaren härvid anpassas till storleken av respektive utrymme. l övrigt verkar brandsläckaren enligt fig. 6 på samma sätt som brandsläckaren enligt fig. 1. Då brandsläckaren är avsedd att användas för fordon, är det lämpligt att den förses med till utlösningsventilerna 4a och 4b anslutna kontaktdon 104a och 104b, vilka är anslutna till fordonets bensinpump för att stänga av denna, då utlösningsventilerna verksamgöres.

Den i fig. 7 visade utföringsformen av en brandsläckare enligt uppfinningen innefattar en tryckbehållare 202, vilken är bildad av en stel yttervägg, som har ett cylindriskt mittparti 210 och i ett stycke med denna utfonnade ändväggar 212 och 218. I tryckbehållaren är anordnad en av en böjlig membranvägg bildad blåsa 226, vilken avgränsar en kammare 222 för drivgas. Utanför blåsan 226 bildar tryckbehållaren en kammare 220 för släckvätska. Till kammaren 220 är ansluten en utlösningsventil 204 av i princip samma utformning som utlösningsventilen 4 vid utföringsforrnen av brandsläckaren enligt fig. 1. Till utlösningsventilen 204 är ansluten en rörledning 208 med ett munstycke 206 av samma utformning som munstycket 6 vid utföringsformen enligt fig. 1. Till en på utlösningsventilen 204 anordnad utlösningsspärr 254 är liksom vid utföringsformen enligt fig. 1 ansluten en utlösningsvajer 260.

Påfyllning av drivgas till blåsan 226 sker genom en i tryckbehållarens ändvägg 218 anordnad påfyllningsventil 230 medan påfyllning av släckvätska sker genom en i anslutning till utlösningsventilen 204 anordnad påfyllningsnippel 232.

Fyllning av brandsläckaren enligt fig. 7 sker genom att blåsan 222 först fylles med drivgas genom påfyllningsventilen 30 till ett tryck av 20 bar, varefter påfyllningsventilen 230 tillslutes och släckvätska påfylles genom påfyllningsnippeln 232 till ett tryck av 100 bar under kompression av drivgasen i blåsans 226 kammare 222. Sedan påfyllningsnippeln 232 tillslutits, är brandsläckaren klar för användning.

Vid utlösning av utlösningsventilen 204 med hjälp av utlösningsvajrarna 260 verksamgöres utlösningsventilen på samma sätt som ventilen 4 vid utföringsformen enligt fig. 1, varvid släckvätskan pressas ut ur tryckbehållaren 202 av drivgasen och avgår som en vätskedimma genom munstycket 206. l fig. 8 visas en för släckning av bränder i fordon avsedd brandsläckare av det i fig. 1 visade slaget. Således har brandsläckaren en tryckbehållare 2 med utlösningsventil 20 25 30 514 9193 4, utlösningsvajrar 60 och en rörledning 8. Rörledningen 8 övergår i ett fördelningssystem 66 vid vilket systemet grenar sig till tre par av munstycken 68, 70 och 72. Utlösningsventilen 4 är försedd med ett kontaktdon 73 för avstängning av fordonets bränslepump vid utlösning av ventilen 4.

Fig. 9a och 9b visar den i fig. 8 åskådliggjorda brandsläckaren installerad i ett fordon.

Tryckbehållaren 1 är anbringad på fordonets golv vid den bakre delen av fordonet, och från tryckbehållaren sträcker sig rörledningssystemet på sådant sätt, att två munstycken 68 är anbringade i kupéutrymmets främre del, två munstycken 70 är anbringade i kupéutrymmets tak och två munstycken 72 är anbringade i fordonets motorrum. Det kan vara lämpligt även att anbringa två munstycken i anslutning till fordonets bensíntank.

I fig. 10 visas en utföringsform av brandsläckaren enligt uppfinningen, som är lämpad att anbringas i motorutrymmet i en båt. Till tryckbehållaren 2 vilken uppvisar en utlösningsventil 4 av samma slag som utlösningsventilen 4 vid utföringsformen enligt fig. 1 och en till utlösningsventilen ansluten utlösningsvajer 60, är ansluten en rörledning 8 med ett fördelningssystem 74, vilket uppvisar tre munstycken 76. Även här är utlösningsventilen 4 försedd med ett kontaktdon 73 för avstängning av fordonets bränslepump vid utlösning av ventilen 4. l fig. 11 åskådliggöres anslutningen av den ifig. 10 visade brandsläckaren till en låda 78, i vilken en motorlåda 80 är anbringad. Motorlådan 80 är avsedd att innehålla en inombordsmotor för en båt.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för de följande patentkraven.

Claims (15)

20 25 30 35 514 193>Q¿f¿¿ 10 å. PATENTKRAV

1. Brandsläckare för slutna utrymmen, innefattande en med en utlösningsventil (4; 204) försedd tryckbehållare (2; 102; 202), vilken i anslutning till utlösningsventilen inne- håller en släckvätska och på den relativt utlösningsventilen motsatta sidan om släckvätskan innehåller en komprimerad drivgas för att vid verksamgöring av utlös- ningsventilen under högt tryck driva ut släckvätskan ur tryckbehållaren, varvid tryckbe- hållaren (2; 102; 202) innefattar två medelst en rörlig vägg (26; 126a, 126b; 226) från varandra skilda kamrar, av vilka den ena kammaren (20; 120a, 120b; 220) är anordnad i anslutning till utlösningsventilen (4; 204) och innehåller släckvätskan, och den andra kammaren (22; 122; 222) innehåller den komprimerade drivgasen, och varvid den komprimerade drivgasen vid verksamgöring av utlösningsventilen genom förflyttning av den rörliga väggen in i den första kammaren driver ut släckvätskan genom utlösnings- ventilen, k ä n n e t e c k n a d av att brandsläckaren innefattar åtminstone ett till ut- lösningsventilen anslutet munstycke (6; 68, 70, 72; 76) för finfördelning av den mun- stycket från utlösningsventilen under högt tryck tillförda släckvätskan för bildande av en det slutna utrymmet utfyllande våtskedimma.

2. Brandsläckare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den rörliga väggen ut- göres av en i tryckbehållaren förskjutbart anordnad kolv (26; 126a, 126b).

3. Brandsläckare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den rörliga väggen ut- göres av en i tryckbehållaren anordnad membran.

4. Brandsläckare enligt krav 3, k å n n e t e c k n a d av att membranen bildar en i tryckbehållaren anordnad, den komprimerade gasen innehållande blåsa (226), vilken utgör den andra kammaren.

5. Brandsläckare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att tryckbehållaren innefattar två med var sin utlösningsventil försedda kamrar (120a, 120b) för släckvätska och en mellan dessa kamrar anordnad och från dessa kamrar , medelst rörliga väggar (126a, 126b) skild kammare (122) för komprimerad drivgas.

6. Brandsläckare enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att de båda kamrama (120a, 120b) för släckvätska innehåller olika mängder släckvåtska. 20 25 30 35 514 19§5%f;ril ~~i a; i u ^

7. Brandslåckare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att ut- lösningsventilen (4) innefattar en utloppsöppning (36), vilken är tillsluten av en av ett rörligt stödelement (42) på den relativt kammaren för släckvätska motsatta sidan un- derstödd membran (40), varvid stödelementet är anordnat att vid verksamgöring av ut- lösningsventilen förflyttas från sitt membranen understödjande läge och membranen är anordnad att i det av stödelementet icke understödda läget sönderslitas av släckväts- kan, som därefter avgår från tryckbehållaren genom utlösningsventilens utloppsöpp- ning.

8. Brandslâckare enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att stödelementet utgöres av en i utlösningsventilen förskjutbart lagrad kolv (42), vilken i sitt membranen (40) un- derstödjande läge med en ändyta (44) anligger mot membranen.

9. Brandsläckare enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att utlösningsventilen (4) har en svängbart anordnad utlösningsspärr (54), vilken med en spärryta (52) anligger mot en till kolven (42) ansluten kolvstång (50) för att vid icke verksamgjord utlösnings- ventil säkra kolven i det membranen (40) understödjande läget och vilken är anordnad att vid verksamgöring av utlösningsventilen svängas till ett kolven frigivande läge.

10. Brandsläckare enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att utlösningsspärren (54) âr svängbart lagrad på en axeltapp (53), vilken är förskjuten från kolvstångens (50) geometriska axel för att åstadkomma en förspänning av utlösningsspärren mot säkrat läge.

11. Brandsläckare enligt .något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att släckvåtskani huvudsak utgöres av vatten.

12. Brandslâckare enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d av att vattnet innehåller ett ytspänningssänkande medel, tex en tensid.

13. Brandsläckare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att _ släckvätskans och den komprimerade drivgasens tryck före verksamgöring av utlös- ningsventilen (4; 204) uppgår till omkring 100 bar och att trycket under utdrivningen av släckvätskan ur tryckbehållaren i genomsnitt uppgår till 70 bar. 514 193¿¿f:fQ n, - = i i

14. Brandsläckare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att munstycket (6; 68, 70, 72; 76) är anordnat att bilda en våtskedimma med en droppstor- lek av 15 - 80 um.

15. Brandsläckare enligt något av föregående krav, avsedd för fordon, k ä n n e - t e c k n a d av att flera munstycken är anslutna till tryckbehållarens kammare för släckvätska och att munstycken (68, 70, 72) är anordnade i fordonets motorutrymme, i fordonets kupé, samt i anslutning till fordonets bensintank.