Устройство для запуска установки пожаротушения

 

Использование: в противопожарной технике, в автономных автоматических установках пожаротушения, применяющихся для защиты подвижных транспортных средств и изделий бытовой техники. Сущность: устройство содержит термоэлементы в виде упругого кольца из материала с памятью формы, п-образную скобу для поджатия и фиксации термоэлемента, электроконтактное средство с подпружиненным штоком. При повышении температуры выше порогового значения сила деформации кольца воздействует на шток и перемещает его на длину, необходимую для переключения контактов электроконтактного средства. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к конструкции термочувствительных устройств с контактами сигнализации для автономных установок автоматического пожаротушения, устанавливаемых на подвижных транспортных средствах (автомобилях, автобусах, тепловозах и др.), а также в бытовой технике, например в телевизорах, срабатывающих в случае повышения температуры окружающей среды выше установленного предела в результате загорания (пожара). Наиболее перспективными автономными установками автоматического пожаротушения являются аэрозольные пожаротушащие системы, которые состоят из устройств автоматической пожарной сигнализации и аэрозольных генераторов составом из твердого топлива. Исходя из условий эксплуатации к данным системам пожаротушения в целом предъявляются жесткие требования по климатическим режимам, по длительному воздействию интенсивных вибраций, ударов. При этом устройства сигнализации и запуска установок пожаротушения должны обеспечивать: высокое быстродействие ≅4 с, высокую степень живучести при аварийных ситуациях, исключение самопроизвольных и случайных срабатываний, надежную работу, не зависящую от состояния действующих вблизи механизмов и оборудования, при значительных перепадах рабочих температур.

Известно устройство управления установкой пожаротушения (авт. св. N 4669853/12, 1989), содержащее термоэлемент, выполненный из материала с памятью формы, и электроконтактное средство, взаимодействующее с термоэлементом.

Термоэлемент представляет собой проволоку из нитинола, натянутую прямолинейно и закрепленную на концах, которая на середине своей длины опирается на подвижный шток. Под воздействием усилия деформации, возникающего при нагревании проволоки до температуры выше порогового значения, проволока укорачивается, давит на шток, который перемещается и включает контактное устройство. Однако, это устройство имеет большие размеры, так как для получения значительных рабочих линейных перемещений штока устройства ПКН-41-1-2 (1 мм и более), необходимо существенное сокращение длины проволоки. Это принципиально возможно при большой длине проволочного термоэлемента ≈100-150 мм, что обуславливает значительные размеры устройства, в случае его практической реализации.

Цель изобретения уменьшение габаритов, упрощение конструкции и повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что термоэлемент из материала с памятью формы выполнен в виде тонкой ленты толщиной не более 100 мкм, шириной 2-5 мм, свитой в упругое многовитковое кольцо с закрепленным на нем концом, например, сваркой.

В кольце, предварительно сжатом в эллиптическую форму, при воздействии температуры окружающей среды выше порогового значения возникает сила деформации, направленная навстречу силе сжатия пружины штока. Величина силы деформации определяется числом витков и диаметром кольца. Для развития в кольце силы деформации величиной 0,1-0,3 кгс, достаточной для технической реализации надежного переключения устройств, необходимым является использование многовиткового ленточного кольца диаметром 4-5 мм, изготовленного из ленты металла с памятью формы. В качестве электроконтактного средства использован малогабаритный переключатель с хорошо защищенными от воздействия окружающей среды электрическими контактами и подвижным подпружиненным штоком. Кольцо термоэлемента поджимают к подпружиненному штоку с усилием, меньшим усилия переключения устройства, придавая ему форму эллипса, с помощью приспособления, имеющего форму П-образной скобы со сквозными отверстиями в средней ее части для достижения быстрой реакции термочувствительного элемента на изменение температуры окружающей среды. Для обеспечения надежной работы устройства при поджатии кольца одновременно его устанавливают и фиксируют симметрично и перпендикулярно оси штока, и затем закрепляют оба конца скобы на корпусе переключающего устройства в местах, имеющих сквозные отверстия. На чертеже схематично приведена конструкция устройства.

На чертеже изображено устройство, находящееся в исходном состоянии.

Устройство содержит термоэлемент 1 в виде упругого кольца, например, из никелида титана (нитинола), П-образную скобу 3, закрепленную на корпусе 2 контактного средства, например, с помощью заклепок. В качестве контактного средства использован стандартный микропереключатель 4 с подпружиненным штоком, например,типа МП. К контактам 5 микропереключателя подключаются провода электрических цепей сигнализации и исполнительных устройств. При воздействии на устройство воздушной среды с возрастающей температурой термоэлемент быстро нагревается, так как лента из материала с памятью формы имеет малую толщину и прямой тепловой контакт кольца со средой через отверстие в П-образной скобе. При достижении температуры термоэлемента порогового значения ( ≥70^оС) термоэлемент вспоминает свою форму и начинает деформироваться. За счет усилия деформации кольцо приобретает первоначальную форму (форму круга) и при этом оказывает значительное давление на шток, который, преодолевая сопротивление пружины, начинает перемещаться и переключает контактное устройство. В электрической цепи, образованной контактами переключателя, источником тока и устройством инициации аэрозольных генераторов формируется команда для сигнализации и запуска автоматических пожаротушащих систем.

После ликвидации загорания (пожара) термоэлемент остывает и возвращается в исходное состояние. Электроконтактное средство при этом вновь переключается и устройство оказывается готовым к работе. Благодаря малым габаритам устройства запуска (Объем ≈2 см³, вес ≈7 гр) его можно устанавливать практически в любом месте защищаемых от пожара двигательных отсеков транспортных средств, электронных блоков телевизоров, не создавая затруднений и помех для их нормальной эксплуатации. Предложенное конструктивное решение устройства запуска обеспечивает высокую надежность при длительной эксплуатации устройства (не менее 5 лет) в широком диапазоне температур -60 +100^оС.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПУСКА УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ, содержащее термоэлемент, выполненный в виде кольца с памятью формы, и электроконтактное средство с подпружиненным штоком, взаимодействующее с термоэлементом, отличающееся тем, что термоэлемент выполнен с числом витков n > 1 из ленты, конец которой скреплен с наружным витком кольца, поджатого к штоку приспособлением П-образной формы, закрепленным на корпусе электроконтактного средства, причем термоэлемент зафиксирован перпендикулярно и симметрично к оси штока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приспособление в месте поджатия к кольцу имеет отверстие, диаметр которого не превышает ширины ленты.

РИСУНКИ

Рисунок 1