Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа



Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа
Устройство пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также соответствующим баллоном для сжатого газа

 


Владельцы патента RU 2407570:

ЛЮКСЕМБУРГ ПЕЙТЕНТ КОМПАНИ С.А. (LU)

Устройство (50, 50', 50'') пожаротушения, включающее в себя резервуар (10, 10') огнегасящего средства, закрытый с обеих сторон оболочкой (12, 12'), поршень (20, 20'), выполненный с возможностью осевого перемещения в оболочке резервуара и отделяющий в резервуаре огнегасящего средства пространство (22, 22') огнегасящего средства от расширительного пространства (24, 24'). В соответствии с изобретением внутри резервуара (10, 10') огнегасящего средства расположен аккумулятор (28, 28') давления в виде пространственно отделенной от расширительного пространства камеры (26, 26') сжатого газа для хранения под высоким давлением газа-вытеснителя и для управляемой его подачи к расширительному пространству (24, 24') со сниженным давлением тушения. При этом поршень (20, 20') расположен с возможностью перемещения вдоль камеры (26, 26') сжатого газа. 19 з.п. ф-лы, 15 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству пожаротушения с резервуаром для огнегасящего средства, а также к соответствующему баллону для сжатого газа, который, прежде всего, подходит для использования вместе с этим резервуаром для огнегасящего средства.

Уровень техники

Известно множество разнообразных устройств пожаротушения или огнетушителей с резервуаром для огнегасящего средства. В принципе можно различать переносные огнетушители и стационарные или мобильные устройства для пожаротушения. Первые подходят, прежде всего, для ручного использования, в то время как последние часто используются в автоматических системах пожаротушения или пожарных машинах.

Многие огнетушители, в частности переносные, имеют следующий недостаток, заключающийся в отсутствии возможности их надежного использования в любой пространственной направленности. Ибо огнегасящее средство не может полностью выходить в любом направлении.

Этой проблемы можно избежать, если в резервуаре огнегасящего средства подвижно расположен жесткий поршень или гибкая мембрана, и отделяет пространство огнегасящего средства от пространства вытеснителя, которое одновременно служит расширительным пространством. Подобные резервуары огнегасящего средства известны прежде всего в связи с автоматизированными системами пожаротушения. В отличие от описанных выше огнетушителей они имеют то преимущество, что полный выход огнегасящего средства гарантируется также при любой пространственной направленности резервуара огнегасящего средства. Поэтому они уже используются в фиксированно установленных в транспортных средствах, автоматизированных системах пожаротушения, где в результате несчастного случая возможна любая направленность резервуара огнегасящего средства.

Резервуар огнегасящего средства с поршнем описан в WO 96/36398. Он особенно подходит для закрытых пространств, например пассажирских отделений или моторных отсеков, и включает в себя резервуар огнегасящего средства с цилиндрической, закрытой с обеих сторон оболочкой резервуара и выполненным с возможностью осевого перемещения в оболочке резервуара поршнем. Поршень отделяет в резервуаре огнегасящего средства пространство огнегасящего средства, которое содержит огнегасящее средство, от пространства вытеснителя, которое содержит находящийся под давлением газ-вытеснитель. Пространство огнегасящего средства имеет на выходе спусковой клапан для огнегасящего средства. При срабатывании спускового клапана газ-вытеснитель может за счет перемещения поршня внутрь пространства огнегасящего средства выталкивать огнегасящее средство из резервуара огнегасящего средства.

Устройство пожаротушения с резервуаром огнегасящего средства согласно WO 96/36398 имеет прежде всего недостаток, что давление огнегасящего средства во время выхода огнегасящего средства не постоянно. Для того чтобы гарантировать полный выход, необходимо существенное расширение объема газа-вытеснителя. Однако во время выталкивания огнегасящего средства (при неизменной температуре) это вызывает сильное падение давления газа-вытеснителя, а следовательно, также и давление огнегасящего средства. Кроме того, при продолжающемся выходе ухудшается согласование давления огнегасящего средства с обычно подключенными распылительными форсунками для огнегасящего средства такой системы.

US 4,889,189 описывает конструкцию резервуара огнегасящего средства с внутренней расширяемой мембраной, которая отделяет пространство огнегасящего средства от пространства вытеснителя. Кроме того, описывается способ выбора оптимального количества огнегасящего средства и наилучшим образом подходящего давления вытеснителя. Конструкция, так же как и способ согласно US 4,889,189 направлены прежде всего на то, чтобы снизить вышеуказанное, имеющее недостаток падение давления. Однако падение давления огнегасящего средства и пропускной способности огнегасящего средства во время процесса тушения нельзя предотвратить ни с помощью этого резервуара огнегасящего средства, ни с помощью этого способа.

Еще одна обусловленная конструкцией проблема известного резервуара огнегасящего средства с поршнем или мембраной обусловлена тем фактом, что как вытеснитель, так и огнегасящее средство в течение срока службы прибора пожаротушения постоянно находятся под номинальным давлением (обычно порядка 100 бар или более). Таким образом, увеличивается риск утечки обоих средств, за счет чего снижается надежность устройства пожаротушения. Кроме того, возникают относительно строгие требования к конструкции резервуара огнегасящего средства, а также подключенной арматуры.

Задача изобретения

Следовательно, задача настоящего изобретения заключается в разработке устройства пожаротушения, которое работоспособно в любой пространственной направленности и гарантирует высокую надежность.

Общее описание изобретения

Согласно изобретению эта задача решается за счет устройства пожаротушения, включающего в себя резервуар огнегасящего средства с закрытой с обеих сторон оболочкой резервуара и выполненным с возможностью осевого перемещения в оболочке резервуара поршнем, который отделяет в резервуаре огнегасящего средства пространство огнегасящего средства от расширительного пространства. Согласно изобретению в резервуаре огнегасящего средства предусмотрен расположенный внутри аккумулятор давления. Аккумулятор давления образует камеру сжатого газа, пространственно отделенную от расширительного пространства. Камера сжатого газа служит для накопления газа-вытеснителя при высоком давлении аккумулятора давления и для управляемой подачи давления расширительного пространства со сниженным давлением тушения. При этом поршень расположен с возможностью перемещения вдоль камеры сжатого газа.

Согласно изобретению встроенная в резервуар посредством аккумулятора давления камера сжатого газа не зависит от расширительного пространства, а тем самым также от изменяемого объема расширительного пространства, служащего для приема вытеснителя. За счет этого, с одной стороны, можно с помощью подходящего переключающего средства избежать того, что расширительное пространство и огнегасящее средство в состоянии покоя находятся под рабочим давлением, с другой стороны, это расположение позволяет при использовании подходящих средств управления давлением выполнять управляемую подачу давления в расширительное пространство, прежде всего с относительно низким постоянным давлением в течение всей продолжительности выхода огнегасящего средства. Давление вытеснителя в расширительном пространстве, а следовательно, и давление (огнегасящего средства) тушения при предлагаемой в изобретении конструкции не только, по существу, постоянно в течение выхода огнегасящего средства, но и может свободно выбираться по абсолютному значению, а тем самым может корректироваться для различных вариантов применения. Кроме того, получают компактную, малогабаритную конструкцию устройства пожаротушения, которая объединяет резервуар огнегасящего средства и источник вытеснителя в одном узле. Благодаря этому это устройство пожаротушения особенно интересно для использования в транспортных средствах, предназначенных для перевозки грузов и людей. Расходы на трубопроводы, которые возникают при использовании отдельных, расположенных снаружи аккумуляторов давления в качестве источников вытеснителя, практически исчезают, вследствие чего помимо снижения расходов происходит повышение безопасности и надежности.

В предпочтительной с конструктивной точки зрения конструкции оболочка резервуара выполнена цилиндрически, и камера сжатого газа расположена коаксиально относительно оболочки резервуара. Подходящий для коаксиальной камеры сжатого газа кольцевой поршень имеет, например, наружную круговую цилиндрическую форму и имеет коаксиальное круговое цилиндрическое направляющее отверстие.

В первом возможном варианте осуществления в качестве аккумулятора давления предусмотрен расположенный внутри резервуара огнегасящего средства баллон для сжатого газа с по меньшей мере частично цилиндрической наружной стенкой. При этом поршень выполнен в виде кольцевого поршня и направлен с возможностью перемещения вдоль цилиндрической части наружной стенки баллона для сжатого газа. В этом варианте осуществления камера сжатого газа образована предпочтительно специально обработанным баллоном для сжатого газа таким образом, что поршень выполнен с возможностью самостоятельного перемещения на баллоне, благодаря чему не требуется дополнительная направляющая.

Во втором возможном варианте осуществления устройство пожаротушения включает в себя расположенную внутри резервуара огнегасящего средства цилиндрическую направляющую оболочку, при этом аккумулятор давления выполнен в виде баллона для сжатого газа, который расположен внутри цилиндрической направляющей оболочки. При этом поршень выполнен в виде кольцевого поршня, который направлен вдоль цилиндрической части наружной стенки баллона для сжатого газа с возможностью смещения. Существенное отличие от первого варианта осуществления заключается в том, что обычный газовый баллон используется в качестве аккумулятора давления, т.е. для образования камеры сжатого газа, и может быть встроен в резервуар огнегасящего средства. Однако это подразумевает использование отдельной направляющей для поршня.

Кроме того, предпочтительно предусмотрен переключающий клапан для управляемой подачи давления к расширительному пространству, который подключен со стороны входа к камере сжатого газа, а со стороны выхода - к расширительному пространству для того, чтобы при открытии переключающего клапана подавать в расширительное пространство газ-вытеснитель. Кроме того, вместе с переключающим клапаном устройство пожаротушения предпочтительно включает в себя клапан регулировки давления для управляемой подачи давления в расширительное пространство, который подключен к входу или выходу переключающего клапана, чтобы при процессе тушения подавать в расширительное пространство газ-вытеснитель с заданным, по существу, постоянным давлением. Для управления переключающим клапаном в предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, что переключающий клапан имеет по меньшей мере один пневматический контакт, и имеется термочувствительная детекторная линия под давлением, которая подключена к пневматическому управляющему контакту переключающего клапана, чтобы при падении давления в детекторной линии открывать переключающий клапан. За счет этого простым и надежным образом обеспечивается автоматическое срабатывание устройства пожаротушения в случае необходимости.

В еще одном возможном варианте осуществления устройство пожаротушения включает в себя переключающий клапан с первым и вторым пневматическим управляющим контактом, первый клапан регулировки давления и контакт для детекторной линии, причем первый клапан регулировки давления подключен со стороны входа непосредственно к камере сжатого газа, а также со стороны выхода - к входу переключающего клапана, при этом контакт для детекторного трубопровода подключен к первому управляющему контакту, а выход второго клапана регулировки дополнительно подключен ко второму управляющему контакту, и при этом переключающий клапан со стороны выхода соединен с расширительным пространством. Этот вариант осуществления, в частности, подходит для выталкивания огнегасящего средства при среднем давлении, которое совпадает с давлением в детекторной линии.

В еще одном варианте осуществления устройство пожаротушения включает в себя дополнительно второй клапан регулировки давления, который со стороны входа подключен к выходу первого клапана регулировки давления, а со стороны выхода - к входу переключающего клапана или со стороны входа - к выходу переключающего клапана и со стороны выхода - к расширительному пространству. Этот вариант осуществления подходит, в частности, для выталкивания огнегасящего средства при низком давлении, которое меньше, чем давление в детекторной линии.

В другом возможном варианте осуществления устройство пожаротушения дополнительно включает в себя второй клапан регулировки давления, который со стороны входа подключен к первому управляющему контакту, и со стороны выхода - к контакту для детекторной линии. Этот вариант осуществления подходит, в частности, для выталкивания огнегасящего средства при высоком давлении, которое больше, чем давление в детекторной линии.

Кроме того, устройство пожаротушения предпочтительным образом включает в себя уравнительный трубопровод для компенсации утечек в детекторной линии, который подключен к выходу первого клапана регулировки давления и соединен с контактом для детекторной линии, причем в уравнительном трубопроводе расположен обратный клапан, который при большой потери давления в детекторной линии предотвращает избыточную потерю вытеснителя через уравнительный трубопровод.

Кроме того, устройство пожаротушения предпочтительным образом включает в себя предохранитель потери газа, который подключен к выходу переключающего клапана для того, чтобы предотвратить скрытое увеличение давления в расширительном пространстве.

В особенно компактной и прочной конструкции устройство пожаротушения, кроме того, включает в себя расположенный внутри резервуара огнегасящего средства баллон для сжатого газа, причем баллон для сжатого газа включает в себя камеру сжатого газа и имеет утолщенное дно баллона, которое в виде арматурного блока заключает в себе по меньшей мере переключающий клапан, первый клапан регулировки давления и при необходимости второй клапан регулировки давления. При этом предпочтительно, чтобы соединительный трубопровод, который проходит через переключающий клапан, первый клапан регулировки давления и при необходимости второй клапан регулировки давления от камеры сжатого газа к расширительному пространству был образован отверстиями в арматурном блоке. В этой конструкции устройство пожаротушения становится еще компактнее, прочнее и надежнее защищается от утечек.

При использовании расположенного внутри резервуара огнегасящего средства баллона для сжатого газа предпочтительным оказался такой выбор размеров, при которых газовый баллон занимает от 10% до 35% полезного объема резервуара огнегасящего средства.

В отличие от предшествующего уровня техники предлагаемый здесь вариант осуществления резервуара огнегасящего средства позволяет рассчитать резервуар огнегасящего средства на меньшее давление (тушения), например <90 бар, хотя газ-вытеснитель хранится при существенно более высоком давлении, например >150 бар, в отдельном аккумуляторе давления.

Для того чтобы разместить в резервуаре максимально возможный объем огнегасящего средства, предпочтительным является, если поршень включает в себя внутреннюю направляющую втулку для направления на цилиндрической части баллона для сжатого газа или по направляющей оболочке и внешний направляющий кожух для направления по оболочке резервуара, и при этом направляющая втулка имеет меньшую осевую протяженность, чем направляющая оболочка. За счет этого на поршень также и при упоре можно подать вытеснитель из центральной части резервуара.

Поршень предпочтительно направляется по камере сжатого газа с помощью соответствующей ее сечению газа выемки, таким образом что он охватывает камеру сжатого газа. Также можно расположить поршень и камеру сжатого газа с соответствующими друг другу сечениями в оболочке резервуара таким образом, чтобы поршень не охватывал камеру сжатого газа.

Независимо от устройства пожаротушения настоящее изобретение относится также к специально разработанному баллону для сжатого газа и прежде всего к способу его изготовления. Не ограничиваясь этим использованием, применение такого специального газового баллона в устройстве пожаротушения согласно изобретению является особенно предпочтительным.

Способ изготовления такого газового баллона согласно изобретению включает в себя следующие шаги:

- обратное выдавливание из заготовки отформованного изделия, которое включает в себя дно баллона и цилиндрическую оболочку баллона, при этом оболочка баллона с одной стороны закрыта дном баллона;

- обработка отформованного изделия для получения заготовки баллона для сжатого газа за счет пластического деформирования цилиндрической оболочки баллона в горловину баллона в концевой, противоположной дну баллона, области;

- обработка заготовки газового баллона для получения газового баллона;

Согласно изобретению способ производства отличается тем, что

- обратное выдавливание выполняют таким образом, что дно баллона выполнено в виде массивной, утолщенной плиты дна и

- обработка заготовки баллона для сжатого газа для получения баллона для сжатого газа включает в себя по меньшей мере изготовление отверстия под клапан в массивной, утолщенной плите дна.

Предпочтительным образом в способе массивную, утолщенную плиту дна выполняют в виде цилиндрической сплошной детали, которая после обратного выдавливания имеет тот же радиус, что и цилиндрическая оболочка баллона.

В данном случае обработка заготовки баллона для сжатого газа для получения баллона для сжатого газа предпочтительно включает в себя изготовление по меньшей мере одного отверстия корпуса и седла клапана в качестве приемного отверстия для клапана.

Для подключения клапана или клапанов, интегрируемых в дно баллона, обработка заготовки баллона для сжатого газа для получения баллона для сжатого газа предпочтительно включает в себя изготовление по меньшей мере одного соединительного отверстия от приемного отверстия во внутреннее пространство баллона для сжатого газа и по меньшей мере одного выпускного отверстия от приемного отверстия наружу в утолщенной, массивной плите дна.

Чтобы позволить полную установку необходимой арматуры, в способе обратное выдавливание преимущественно выполняется таким образом, что плита дна имеет протяженность в продольном направлении баллона для сжатого газа, которая составляет от 5- до 15-кратного значения толщины стены оболочки баллона или по меньшей мере 50 мм.

В частности, для производства баллона для сжатого газа для более сложных случаев применения обработка заготовки баллона для сжатого газа для получения газового баллона также предпочтительным образом включает в себя следующие операции:

- изготовление нескольких отверстий корпуса и седла клапана, по меньшей мере одного соединительного отверстия от первого отверстия корпуса и седла клапана к внутреннему пространству газового баллона и по меньшей мере одного соединительного отверстия от еще одного отверстия корпуса и седла клапана наружу, причем все отверстия корпуса и седла клапана расположены в утолщенной, массивной плите дна; и

- изготовление по меньшей мере одного соединительного отверстия между первым отверстием корпуса и седла клапана и еще одним отверстием корпуса и седла клапана, причем соединительное отверстие проходит в утолщенной, массивной плите дна с наклонном относительно продольной оси баллона для сжатого газа.

Благодаря этому можно выполнить все необходимые шаги обработки арматурного блока с торцевой стороны дна баллона. Перезакрепление заготовки не требуется. Интеграция соединительных линий между арматурами в дно баллона, выполненное в виде арматурного блока, может выполняться простым способом.

При преднамеренной подготовке баллона для сжатого газа для использования в качестве направляющей для поршня в резервуаре огнегасящего средства согласно изобретению обработка заготовки баллона для сжатого газа для получения баллона для сжатого газа предпочтительно включает в себя кроме того обработку наружной поверхности оболочки баллона в цилиндрическую направляющую посредством пластического деформирования резанием.

Перечень фигур

В дальнейшем поясняется подробнее лишь некоторые варианты осуществления изобретения с помощью прилагаемых, служащих для иллюстрации фигур. На фигурах используются одинаковые или снабженные апострофом ссылочные позиции для обозначения одинаковых или же схожих компонент. Показано на:

фиг.1: продольный разрез резервуара огнегасящего средства согласно первому варианту осуществления изобретения;

фиг.2: продольный разрез резервуара огнегасящего средства согласно второму варианту осуществления изобретения;

фиг.3: схематичное представление первого устройства пожаротушения для низкого давления огнегасящего средства с резервуаром огнегасящего средства согласно изобретению;

фиг.4: схематичное представление второго устройства пожаротушения для среднего давления огнегасящего средства с резервуаром огнегасящего средства согласно изобретению;

фиг.5: схематичное представление третьего устройства пожаротушения для высокого давления огнегасящего средства с резервуаром огнегасящего средства согласно изобретению;

фиг.6: вид сбоку резервуара огнегасящего средства согласно фиг.2;

фиг.7: частичный продольный разрез резервуара огнегасящего средства согласно плоскости разреза VII-VII на фиг.3;

фиг.8: частичный продольный разрез резервуара огнегасящего средства согласно плоскости разреза VIII-VIII на фиг.3;

фиг.9: частичный продольный разрез резервуара огнегасящего средства согласно плоскости разреза IX-IX на фиг.3;

фиг.10: частичный продольный разрез резервуара огнегасящего средства согласно плоскости разреза Х-Х на фиг.3;

фиг.11: частичный продольный разрез резервуара огнегасящего средства согласно плоскости разреза XI-XI на фиг.3;

фиг.12: частичный продольный разрез резервуара огнегасящего средства с согласно плоскости разреза XII-XII на фиг.3;

фиг.13: частичный продольный разрез резервуара огнегасящего средства согласно плоскости разреза XIII-XIII на фиг.3;

фиг.14: продольный разрез заготовки баллона для сжатого газа для применения в резервуаре огнегасящего средства согласно фиг.2;

фиг.15: продольный разрез обработанной, альтернативной заготовки баллона

для сжатого газа для применения в резервуаре огнегасящего средства согласно фиг.2.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на фигуры

На фиг.1 показан резервуар огнегасящего средства согласно первому варианту осуществления изобретения, который в общем обозначается ссылочной позицией 10'. Резервуар 10' огнегасящего средства включает в себя цилиндрическую оболочку 12' резервуара, который с обеих сторон герметично закрыт посредством первой крышки 14' и второй крышки 12'. Крышки 14', 16' накручены на наружную резьбу оболочки 12' резервуара посредством внутренней резьбы и уплотнены с помощью уплотнительных колец. Цилиндрическая направляющая оболочка 18' расположена в резервуаре 10' огнегасящего средства коаксиально относительно оболочки 12' резервуара. Поршень 20' охватывает направляющую оболочку 18' и благодаря этой оболочке и внутренней поверхности оболочки 12' резервуара установлен в резервуаре 10' огнегасящего средства с возможностью осевого перемещения. Поршень 20' выполнен в виде кольцевого поршня с центральной направляющей втулкой. Поршень 20' отделяет в резервуаре 10' огнегасящего средства пространство 22' огнегасящего средства от расширительного пространства 24'. Расположенная внутри резервуара огнегасящего средства коаксиальная камера 26' сжатого газа вновь пространственно отделяется баллоном 28' для сжатого газа обычной конструкции от пространства 22' огнегасящего средства и расширительного пространства 24'. Баллон 28' для сжатого газа и камера 26' сжатого газа находятся внутри направляющей оболочки 28' таким образом, чтобы поршень 20' мог перемещаться по направляющей оболочке 18' вдоль камеры 26' сжатого газа. Тем самым, по меньшей мере в области перемещения поршня 20' как направляющая оболочка 18', оболочка 12' резервуара, так и поршень 20' выполнены в виде цилиндрических тел в геометрическом смысле (т.е. не обязательно круглоцилиндрически).

При варианте осуществления согласно фиг.1 на соединительную резьбу в горловине баллона 28' для сжатого газа навинчен арматурный блок 30'. Арматура в арматурном блоке 30' (подробно описывается далее ниже) служит прежде всего для управляемой подачи давления газом-вытеснителем из баллона 28' для сжатого газа в расширительное пространство 24'. Как следует далее из фиг.1, как направляющая оболочка 18', баллон 28' для сжатого газа, так и блок 30' арматуры надежно удерживаются в резервуаре 10' огнегасящего средства за счет соответствующей формы крышек 14', 16' и держателя 29' и расположены с защитой от повреждений. Благодаря вышеописанному расположению получают компактную, малогабаритную конструкцию, которая, не требуя существенного дополнительного конструктивного объема, позволяет объединить поршневой резервуар огнегасящего средства с отдельным аккумулятором давления. На самом деле следует учитывать, что, например, при показанной конструкции отграниченный внутренней оболочкой 18' внутренний объем, включая баллон 28' для сжатого газа и арматурный блок 30', составляет только около 25% общего полезного объема резервуара 10' огнегасящего средства. Отдельная камера 26' сжатого газа позволяет поддерживать необходимый в рабочем состоянии для газа-вытеснителя объем сравнимым или даже меньшим, чем в поршневых резервуарах огнегасящего средства согласно настоящему уровню техники.

С помощью подходящих уплотнителей отграниченный направляющей оболочкой 18' внутренний объем уплотняется относительно внешнего пространства и пространства 22' огнегасящего средства. На внутренней поверхности оболочки 12' резервуара, а также на направляющей оболочке 18' поршень 20' оснащен самими по себе известными уплотнительными кольцами круглого сечения, которые надежно предотвращают проникновение огнегасящего средства в расширительное пространство 24' и проникновение газа-вытеснителя в пространство 22' огнегасящего средства, однако, не ухудшают возможность перемещения поршня 20'.

Принцип работы резервуара 10' огнегасящего средства можно обобщить следующим образом. В состоянии рабочей готовности пространство 22' огнегасящего средства заполнено огнегасящим средством, таким как, например, вода с присадкой. Ни пространство 22' огнегасящего средства, ни расширительное пространство 24' в начале не находятся под давлением, т.е. постоянное давление огнегасящего средства в состоянии рабочей готовности может, например, равняться атмосферному давлению. Фактически расширительное пространство 24' в состоянии рабочей готовности изолировано переключающим клапаном 32' в арматурном блоке 30' от баллона 28' для сжатого газа. В случае необходимости переключающий клапан 32' срабатывает, например, посредством поясняемого далее ниже детекторного устройства, чтобы газ-вытеснитель из камеры 26' сжатого газа устремлялся в расширительное пространство 24' только при срабатывании (только начиная с этого момента расширительное пространство служит в качестве «пространства вытеснителя» для приема вытеснителя из камеры сжатого газа, подобно тому, как в известном из WO 96/36398 устройстве). Давление газа-вытеснителя при этом предпочтительным образом снижается посредством клапана регулировки давления или редукционного клапана в арматурном блоке 30' (не показан на фиг.1) до предварительно заданного давления тушения, например 4 бар, 15 бар или 90 бар. Под воздействием газа-вытеснителя поршень 20' при постоянном давлении тушения перемещается по направлению стрелки 34' в исходное пространство 22' огнегасящего средства. При достижении предварительно определенного давления огнегасящее средство выталкивается посредством разрывной мембраны или предохранительного клапана 36' из резервуара 10' огнегасящего средства и известным способом направляется посредством контакта 38' в место тушения. При этом поршень движется по направляющей оболочке 18' вдоль камеры 26' сжатого газа от контакта 16' (как на фиг.1) к контакту 14' (не показан) и достигает последнего, когда огнегасящее средство полностью вышло. Баллон 28' для сжатого газа заполнен газом-вытеснителем конечно под достаточным рассчитанным давлением хранения, чтобы полный выход всего огнегасящего средства обеспечивался даже при небольших утечках.

На фиг.2 показан продольный разрез резервуара 10 огнегасящего средства согласно второму, усовершенствованному варианту осуществления изобретения. Подобно первому варианту осуществления резервуар 10 огнегасящего средства включает в себя оболочку 12 резервуара, которая закрыта с двух сторон посредством первой и второй крышки 14, 16. Поршень 20 расположен в оболочке 12 резервуара с возможностью осевого перемещения и отделяет в ней пространство 22 огнегасящего средства от расширительного пространства 24. Расположенная внутри резервуара 10 огнегасящего средства камера 26 сжатого газа расположена в резервуаре 10 огнегасящего средства коаксиально относительно оболочки 12 резервуара. Поршень 20 выполнен в виде кольцевого поршня и расположен с возможностью перемещения вдоль камеры 26 сжатого газа. Как видно на фиг.2, в отличие от первого варианта осуществления камера 26 сжатого газа пространственно отделена от пространства 22 огнегасящего средства и расширительного пространства 24 не посредством дополнительной направляющей оболочки, а полностью и исключительно образована за счет цилиндрического баллона 28 для сжатого газа новой конструкции. Кроме того, вариант осуществления согласно фиг.2 отличается тем, что в баллоне 28 для сжатого газа новой конструкции, а точнее в его массивном, утолщенном по сравнению с обычными баллонами для сжатого газа дне баллона корпус и седла клапанов выполнены практически для всей необходимой арматуры в форме отверстий. Другими словами, само дно баллона 28 для сжатого газа образует арматурный блок 30, поэтому несколько элементов арматуры могут располагаться в дне баллона 28 для сжатого газа компактно и с защитой от повреждений. Упомянутая арматура будет далее подробно пояснена.

Из фиг.2 следует, что поршень 20 расположен непосредственно на наружной поверхности баллона 28 для сжатого газа с возможностью осевого перемещения согласно стрелкам 34. При этом может быть преимуществом, если эта наружная сторона обработана с соответствующей точностью посадки, что, однако, при достаточно небольшом производственном допуске не является обязательным. Из фиг.2 также следует, что поршень 20 включает в себя внутреннюю направляющую втулку 40 для перемещения по камере 26 сжатого газа, т.е. баллона 28 для сжатого газа, и внешний направляющий кожух 42 для перемещения по оболочке 12 резервуара. При этом направляющая втулка 40 имеет меньшую осевую протяженность, чем направляющая оболочка 42. Когда поршень 20 перемещается к первой крышке 14, то огнегасящее средство выталкивается через предохранительный клапан 36 (или разрывную мембрану) из резервуара 10 огнегасящего средства. К контакту 38, в общем, подключен трубопровод огнегасящего средства для того, чтобы направлять огнегасящее средство в необходимое место. Как показано на фиг.2, могут быть предусмотрены несколько контактов 38, например, для питания нескольких трубопроводов огнегасящего средства, которые ведут в различные места.

Прежде чем подробно пояснить второй, усовершенствованный вариант осуществления изобретения согласно фиг.2, сначала будут пояснены несколько вариантов предлагаемых изобретением устройств пожаротушения и их принципы работы. Как резервуар 10' огнегасящего средства согласно первому варианту осуществления, так и резервуар 10 огнегасящего средства согласно второму варианту осуществления подходят для ниже описанных устройств пожаротушения, однако для упрощения ссылаться будут на второй вариант осуществления.

На фиг.3 показано первое устройство 50 пожаротушения для низкого давления огнегасящего средства (например, 4 бара) в упрощенном, схематическом представлении. Устройство 50 пожаротушения включает в себя резервуар 10 огнегасящего средства с выполненным с возможностью осевого перемещения поршнем 20, который отделяет пространство 22 огнегасящего средства от расширительного пространства 24. Согласно изобретению в резервуаре 10 огнегасящего средства расположен аккумулятор 28 давления с камерой 26 сжатого газа. Следует учитывать, что для наглядности на фиг.3-5 камера 26 сжатого газа и баллон 28 для сжатого газа показаны невстроенными в резервуар 10 огнегасящего средства, а отдельно. Арматурный блок 30 соединяет внутреннее пространство газового баллона 28 также с расширительным пространством 24 посредством различной арматуры.

Непосредственно к выходу баллона 28 для сжатого газа подключен первый 52 клапан регулировки давления, который снижает давление хранения р1 (например, 20 бар) вытеснителя в баллоне 28 для сжатого газа до первого промежуточного давления р2 (например, 15 бар). К выходу клапана 52 регулировки давления подключен переключающий клапан 32. Переключающий клапан 32 является, например, 2/2-ходовым клапаном с блокировкой в направлении противопотока, который имеет пневматические управляющие контакты 56, 58. Выход переключающего клапана 32 соединен со вторым клапаном 60 регулировки давления, который снижает промежуточное давление р2 до давления вытеснения или давления тушения р3 (например, 4 бара) для расширительного пространства 4. В качестве альтернативы клапан 60 регулировки давления можно было бы расположить также и непосредственно сверху по направлению потока переключающего клапана 32. Выход второго клапана 60 регулировки давления соединен посредством пружинного предохранительного клапана 62 (или разрывной мембраны) с расширительным пространством 24 резервуара 10 огнегасящего средства. Предохранительный клапан 62 установлен на определенное минимальное давление (меньше р3), которое должно быть использовано для заполнения расширительного пространства. Кроме того, выход переключающего клапана 32 выведен через предохранитель 64 скрытого выхода газа наружу. Неидеальное долговременное уплотнение переключающего клапана 32 компенсируется посредством предпочтительно такого же неидеального или худшего долговременного уплотнения предохранителя 64 скрытого выхода газа наружу. Благодаря этому вместе с подходящим предварительным напряжением на обратном клапане 62 предотвращается скрытое увеличение давления в расширительном пространстве 24. Однако кратковременные изменения давления предохранитель 64 медленного выхода газа не снижает.

Кроме того, на фиг.3 показан пружинный предохранительный клапан 66, подключенный к расширительному пространству 24, который обеспечивает при дефекте, например, одного из клапанов 52, 60 регулировки давления за счет подходящего предварительного натяга максимальное, со значением более р3 давление вытеснителя в расширительном пространстве 24. Благодаря этому предотвращается возможный ущерб, например, вследствие взрыва резервуара 10 рабочей среды для человека и прибора. Ручной клапан 68 удаления воздуха упрощает заполнение резервуара 10 огнегасящего средства, а точнее пространства 22 огнегасящего средства огнегасящим средством, поскольку здесь можно снизить противодавление, возникающее при этом в расширительном пространстве 24. На фиг.3 также показан пружинный предохранительный клапан 36 на выходе резервуара 10 огнегасящего средства, который позволяет огнегасящему средству выходить только при превышении установленного за счет предварительного натяга, предопределенного давления (со значением менее р3). Таким образом, предотвращается случайный выход огнегасящего средства, например, при обусловленном температурой изменении объема. Из вышеприведенных объяснений следует, что расчет резервуара огнегасящего средства на давление, лишь слегка превышающее давление р3, является достаточным.

Также на фиг.3 представлен подключенный к арматурному блоку 30 шаровой клапан 70, который с одной стороны соединен с первым управляющим контактом 56 переключающего клапана 32, а также дополнительно посредством обратного клапана 72 - с выходом первого клапана 52 регулировки давления, и с другой стороны - с детекторным трубопроводом 74. В готовом к работе состоянии шаровой клапан 70 открыт, поэтому детекторная линия 70 непосредственно связана с первым управляющим подключением 56 переключающего клапана 32. Шаровой клапан 70 служит также для замены детекторного трубопровода 74 после применения. Детекторный трубопровод 74 включает в себя специальный шланг, на который посредством газообразной рабочей среды подается давление. Этот специальный шланг, находящийся под давлением, помещают над местом потенциальной опасности пожара. Он состоит из специально разработанного, устойчивого к старению и герметичного к диффузии полимерного материала и рассчитан таким образом, что стенка шланга разрывается, например, при температуре от 100 до 110°С и позволяет газообразной рабочей среде вытечь. Кроме того, как показано на фиг.3, в целях контроля подключен манометр 78, а также заправочный контакт 80 для начальной подачи давления на детекторный трубопровод 74. Обратный клапан 72 находится в уравнительном трубопроводе, который за счет трубопровода меньшего диаметра служит для компенсации возможного удаленного по времени падения давления, например, из-за неидеальной герметичности шарового клапана 70, заправочного контакта 80 или других микроутечек, посредством газа-вытеснителя из баллона 28 для сжатого газа. При этом обратный клапан 72 предотвращает потерю вытеснителя через уравнительный трубопровод в случае срабатывания детекторного трубопровода 74. Принцип действия подобен принципу действия предохранителя 64 скрытого выхода газа.

Далее кратко описывается принцип работы устройства 50 пожаротушения с детекторным трубопроводом 74. В готовом к работе состоянии давление в детекторном трубопроводе 74 установлено на р2, то есть равно давлению на выходе первого клапана 52 регулировки давления. Как только давление в детекторном трубопроводе 74 падает, возникает разница давления между управляющими контактами 56, 58, за счет чего переключающий клапан 32 открывается без посторонней энергии. Падение давления в детекторном трубопроводе 74 возникает естественно тогда, когда в случае пожара детекторный трубопровод 74 в любом месте, прежде всего в защищаемом, опасном месте 76 разрывается под воздействием температуры. При открытом переключающем клапане 32 в расширительное пространство 24 поступает вытеснитель из баллона 28 для сжатого газа по обоим клапанам 52, 60 регулировки давления с постоянным давлением р3. За счет этого поршень перемещается к пространству 24 огнегасящего средства, в результате чего это пространство постоянно уменьшается, и огнегасящее средство выталкивается через предохранительный клапан 36 из резервуара 10 огнегасящего средства. Следует учитывать, что при описанном расположении огнегасящее средство выталкивается в течение всего выхода с постоянным расходом и давлением р3. Огнегасящее средство направляется по трубопроводам 82 огнегасящего средства к распылительным форсункам 84 известной конструкции, под которые оптимально скорректировано давление р3 огнегасящего средства в течение всего процесса тушения. Через распылительные форсунки 84 в опасном месте выводится огнегасящее средство, которое борется с пожаром.

На фиг.4 показано устройство 50" пожаротушения согласно второму варианту осуществления для среднего давления огнегасящего средства (например, 15 бар) в упрощенном, схематическом представлении. Вариант осуществления второго устройства 50" пожаротушения в основном соответствует варианту осуществления первого устройства 50 пожаротушения. Устройство 50" пожаротушения отличается только тем, что нет второго клапана регулировки давления. В результате этого давление огнегасящего средства во время процесса тушения соответствует давлению р2 (например, 15 бар) на выходе первого клапана 52 регулировки давления и в детекторном трубопроводе 74. Этот вариант с одноступенчатым снижением давления подходит тем самым, например, для огнегасящего средства и, в частности, для форсунок 80 огнегасящего средства, которые должны использоваться при среднем давлении р2. Так как несмотря на различное давление тушения и соответственно измененный блок арматурный 30", принцип работы и конструкция устройства 50" пожаротушения в основном соответствуют вышеприведенным пояснениям, повторение здесь не приводится.

На фиг.5 показано устройство 50'" пожаротушения согласно третьему варианту осуществления для высокого давления огнегасящего средства (например, 90 бар) в упрощенном, схематическом представлении. В отличие от первого и второго варианта в третьем варианте второй клапан 60'" регулировки давления расположен между шаровым клапаном 70 и обратным клапаном 72, перед отводом для первого управляющего контакта 56. Это позволяет выбирать давление р2 на выходе первого клапана 52 регулировки давления существенно выше (например, 90 бар) с сохранением среднего давления р4 (например, 15 бар) в детекторном трубопроводе 72 посредством второго клапана 60'" регулировки давления. Как видно на фиг.5, в этом варианте давление р2 соответствует давлению тушения при процессе тушения. То есть этот вариант, в частности, подходит для огнегасящих средств и для форсунок огнегасящих средств, которые должны использоваться при относительно высоком давлении р2. Так как принцип работы и конструкция в остальном соответствуют описанию выше, также и здесь избыточное повторение не приводится.

На основании фиг.2 и фиг.6-15 далее подробнее поясняется конструкция резервуара 10 огнегасящего средства и, в частности, баллона 28 для сжатого газа, а также его встроенного арматурного блока 30. Следует отметить, что резервуар 10 огнегасящего средства и арматурный блок 30 на этих фигурах по конструкции соответствуют схематичному представлению согласно фиг.3, т.е. первому устройству 50 пожаротушения для относительно низкого давления тушения (например, 4 бара). Однако специалист сможет без проблем выполнить необходимые корректировки соответственно второму и третьему варианту осуществления для среднего или высокого давления тушения.

На фиг.2 показан в сечении первый клапан 52 регулировки давления, который расположен в качестве первой ступени снижения давления с соответствующим образом выполненным многоступенчатым отверстием 89 корпуса и седла клапана в утолщенном дне газового баллона 28. На фиг.2 также показано устройство 88 с предохранительными мембранами, которое обеспечивает максимальное внутреннее давление баллона 28 для сжатого газа, например для того, чтобы в случае пожара предотвратить взрыв из-за избыточного нагревания. Для обоих элементов арматуры утолщенная плита дна, которая образует основной элемент арматурного блока 30, служит в качестве корпуса, а для клапана 52 регулировки давления - также и в качестве седла клапана. Из фиг.2 следует, что клапан 52 регулировки давления подключен посредством соединительного отверстия 91 непосредственно к внутреннему пространству баллона 28 для сжатого газа. Устройство 88 с предохранительными мембранами также включает в себя многоступенчатое отверстие и соединено посредством соединительного отверстия 93 с внутренним пространством. В горловине баллона 28 для сжатого газа предусмотрен заправочный или контрольный контакт 86, посредством которого можно снова заполнить или проверить баллон 28 для сжатого газа.

На фиг.6 показан вид сбоку на резервуар 10 огнегасящего средства со стороны второго затвора 16. Наряду с различными уровнями разрезов фиг.2 и 7-13, фиг.6 показывает доступную снаружи арматуру в арматурном блоке 30, а именно первый и второй клапан 52, 30 регулировки давления; предохранитель 64 скрытого выхода газа, шаровой клапан 70, устройство 88 с предохранительными мембранами, а также манометр 94 высокого давления для проверки внутреннего давления баллона 28 для сжатого газа.

На фиг.7 показан резервуар 10 огнегасящего средства в частичном продольном разрезе в области арматурного блока 30. Переключающий клапан 32 расположен с соответствующим многоступенчатым отверстием 95 корпуса и седла клапана в арматурном блоке 30. Переключающий клапан 32 включает в себя внутренний, выполненный с возможностью осевого перемещения поршень 96, который посредством управляющих контактов 56, 58 (58 показан на фиг.9) удерживается в положении или смещается. К первому управляющему контакту 56 подключен шаровой клапан 70 с соединительным ниппелем для детекторного трубопровода. Из фиг.7 также следует предпочтительный вариант осуществления обратного клапана 72. Обратный клапан 72 расположен в виде блокирующего элемента для и вместе с центральным, многоступенчатым сквозным отверстием (см. фиг, 10) в управляющем поршне 96. Кроме того, на фиг.7 показан второй клапан 60 регулировки давления и его отверстие 97 корпуса и седла клапана в арматурном блоке 30. Соединение между выходом переключающего клапана 32 и вторым клапаном 60 регулировки давления обеспечивается соединительным отверстием 99, которое располагается под наклоном относительно продольной оси баллона 28 для сжатого газа.

На фиг.8 наряду со вторым видом переключающего клапана 32 и устройством 88 с предохранительными мембранами показан предохранительный клапан 66 и клапан 68 удаления воздуха, который вкручен во второй контакт и подсоединен непосредственно к расширительному пространству 24.

На фиг.9 показан еще один вид переключающего клапана 32 и первого клапана 52 регулировки давления. На фиг.9 показано, в частности, соединение между выходом первого клапана 52 регулировки давления и выходом переключающего клапана 32, которое обеспечено посредством соответствующего соединительного отверстия 101 в утолщенном дне баллона, причем последнее проходит с наклоном относительно продольной оси баллона 28 для сжатого газа. Как следует из фиг.9, вход переключающего клапана 32 совпадает с управляющим контактом 58. На фиг.9 также показано седло 98 клапана, которое образует вместе с отверстием 89 корпуса и седла клапана первый клапан 52 регулировки давления.

На фиг.10 принцип работы и конструкция переключающего клапана 32 представлены точнее. Управляемый поршень 96 установлен с возможностью перемещения в точно пригнанном осевом глухом отверстии 103 в гнезде 104 переключающего клапана 32. Поперечное отверстие 105 в гнезде 104 клапана образует переключаемое соединение между входом и выходом переключающего клапана 32, Положение покоя и начальное положение управляемого поршня 96 установлено на «закрыто», т.е. в упоре у закрытого конца глухого отверстия 103. Это достигается благодаря соответственно выбранным эффективным сечениям давления на управляемом поршне 96 управляющего клапана 32. Если между первым управляющим контактом 56 и вторым управляющим контактом 58 возникает положительная разница давления, т.е. давление на управляющем контакте 56 меньше, чем на управляющем контакте 58, то управляющий поршень 96 смещается в положение «открыто» к первому управляющему контакту 56. Таким образом, открывается проход от входа управляющего клапана 32 (который совпадает со вторым управляющим подключением) через поперечное отверстие 105 к выходу управляющего клапана, т.е. ко второму клапану 60 регулировки давления. На фиг.10 также показан предохранитель 64 скрытого выхода газа, который по расположенному с наклоном соединительному отверстию 107 спускает наружу скрытно увеличивающееся давление. Предохранитель 64 скрытного выхода газа выполнен согласно фиг.10 как соответствующий обратный клапан.

На фиг.11 показан второй клапан 60 регулировки давления и манометр 94 высокого давления в продольном сечении. Наряду с отверстием 97 корпуса и седла клапана для второго клапана 60 регулировки давления на фиг.11 показано в арматурном блоке 30 многоступенчатое отверстие 109 для крепления манометра 94 высокого давления. Отверстие 109 для крепления по осевой выходит в соединительное отверстие 111, которое соединяет манометр 94 высокого давления с внутренним пространством баллона 28 для сжатого газа. На фиг.11 показано также гнездо 102 клапана, которое вместе с отверстием 97 корпуса и седла клапана образует второй клапан 60 регулировки давления.

На фиг.12 и фиг.13 показаны другие сечения арматурного блока 30 в дне баллона 28 для сжатого газа. Выпускное отверстие 113 выводит второй клапан 60 регулировки давления наружу для того, чтобы обеспечить снижение давления, как это показано на фиг.12. За счет удаления воздуха из пространства регулировки пружины клапана 60 регулировки давления в атмосферу выпускное отверстие 113 обеспечивает разницу давления с обеих сторон поршня клапана. На фиг.13 еще раз показаны второй клапан 60 регулировки давления, предохранитель 64 скрытого выхода газа и устройство 88 с предохранительными мембранами. В частности, на фиг.13 показано выпускное отверстие 115 в арматурном блоке 30, проходящее поперек продольной оси баллона 28 для сжатого газа. Выпускное отверстие 115 с одной стороны выходит в выход второго клапана 60 регулировки давления и с другой стороны - в расширительное пространство 24 и образует выпускное отверстие баллона 28 для сжатого газа, т.е. камеру 26 сжатого воздуха для управляемой подачи давления в расширительное пространство 24. Из-за вышеупомянутого, более короткого осевого расширения направляющей втулки 40 поршня 20 устье выпускного отверстия 115 в расширительном пространстве 24 остается постоянно свободным. На фиг.13 показаны также отверстия 117, 119 для крепления предохранителя 64 скрытого выхода газа или для устройства 88 с предохранительными мембранами.

Изготовление баллона 28 для сжатого газа новой конструкции согласно фиг.2 далее поясняется с помощью фиг.14 и фиг.15. Способ изготовления такого баллона 28 для сжатого газа охватывает следующие операции:

- подготовка заготовки, которая по материалу (предпочтительным образом алюминий) и форме (предпочтительным образом округлая цилиндрическая сплошная деталь) подходит для процесса пластической деформации посредством обратного выдавливания;

- обратное выдавливание заготовки посредством соответствующих инструментов для получения отформованного изделия такого рода, что оставшаяся от заготовки доля образует дно баллона, и за счет обратного выдавливания образуется цилиндрическая оболочка баллона, которая с одной стороны закрыта дном баллона;

- производство заготовки 200 баллона для сжатого газа путем пластической деформации отформованного изделия, а точнее говоря цилиндрической оболочки 204 баллона для получения горловины 206 баллона в конечной области, которая располагается противоположно дну 202 баллона;

- обработка заготовки 200 баллона для сжатого газа для получения баллона для сжатого газа.

Способ отличается тем, что, с одной стороны, обратное выдавливание выполняется таким образом, что дно баллона выполнено в виде массивной, утолщенной пластины 202 дна, т.е. как сплошная деталь, и, с другой стороны, обработка заготовки 200 баллона для сжатого газа для получения баллона для сжатого газа включает в себя по меньшей мере изготовление отверстия для крепления клапана в массивной, утолщенной плите 202 дна.

На фиг.14 показана возможная заготовка 200 баллона для сжатого газа, выполненная таким способом, с массивной, утолщенной плитой 202 дна в качестве дна баллона, примыкающей к нему оболочкой 204 баллона и горловиной 206 баллона. Перед дальнейшей обработкой массивная, утолщенная плита 202 дна образует цилиндрическую сплошную деталь с тем же радиусом, что и оболочка баллона 204. Используемые далее в скобках позиции относятся к примерам на фиг.2 и 6-13.

Изготовление отверстия для крепления клапана при обработке заготовки 200 баллона для сжатого газа для получения баллона 28 в для сжатого газа включает в себя, например, изготовление по меньшей мере одного отверстия (89; 95; 97) корпуса и седла клапана, и в общем по меньшей мере одного соединительного отверстия (91; 93) с внутренним пространством баллона для сжатого газа и по меньшей мере одного выпускного отверстия (115) наружу в утолщенной, массивной плите 202 дна. Благодаря таким отверстиям для крепления и соединительным отверстиям из изначально массивной, утолщенной плиты 202 дна возникает арматурный блок 30, в который могут быть полностью встроены необходимые для использования баллона 28 для сжатого газа клапаны и арматура. Один вариант баллона 28 для сжатого газа, который изготовлен таким образом, показан на фиг.15. Хотя предпочтительным образом предусматривается отверстие для крепления, которое выполняет двойную функцию седла и корпуса клапана, также можно предусмотреть отверстия для крепления, которые служат только для крепления обычных клапанов. Однако в последнем варианте утрачивается преимущество, что соединительная уплотнительная поверхность обычного клапана с собственным корпусом не требуется, если отверстие для крепления также образует седло клапана.

Следует учитывать, что таким способом производится баллон 28, 280 для сжатого газа, в котором арматурный блок 30 является неотъемлемой частью баллона 28, 280 для сжатого газа. Это прежде всего возможно за счет выполненной при обратном выдавливании массивной, утолщенной плиты 202 дна, которая образует дно баллона и служит в качестве основного элемента для изготовляемого далее арматурного блока 30,

Для того чтобы можно было крепить клапаны и арматуру, размер массивной, утолщенной плиты 202 дна составляет после обратного выдавливания предпочтительно по меньшей мере 50 мм и может составлять от 5- до 15-кратной толщины стенки оболочки баллона.

Конечно в массивной, утолщенной плите 202 дна можно разместить несколько отверстий (89; 95; 97). Соединительные трубопроводы между устанавливаемыми позднее клапанами предпочтительным образом образуются через соединительные отверстия (99, 101, 107) в утолщенной, массивной плите 202 дна, которые проходят под наклоном относительно продольной оси баллона для сжатого газа. Это позволяет обрабатывать заготовку 200 баллона для сжатого газа максимально от торцевой стороны плиты 202 дна. Как видно на фиг.2 и 7-13, отверстия (89; 95; 97) корпуса и седла клапана являются многоступенчатыми отверстиями, которые соответствуют закрепляемым деталям.

Прежде всего, в отношении показанного на фиг.15 баллона 280 для сжатого газа, который подходит для установки в резервуар 10 огнегасящего средства согласно второму варианту осуществления изобретения на фиг.2, способ изготовления предпочтительно включает в себя также одну или несколько из следующих операций:

- размещение контакта в горловине 206 баллона, например заправочного или контрольного контакта (86), или герметичное закрытие горловины 206;

- обработка наружной поверхности оболочки 204 баллона с точным соблюдением размеров и формы в качестве цилиндрической направляющей для кольцевого поршня (20), например с помощью зажимного токарного инструмента;

- изготовление одного или нескольких отверстий (109, 117, 119) для крепления арматуры (64, 88, 94), которые не имеют функции клапана, а также при необходимости соответствующих одного или нескольких соединительных отверстий (93; 111) с камерой 26 сжатого газа баллона 280 для сжатого газа или даже одного или нескольких соединительных отверстий (107) с отверстием корпуса и седла клапана (89; 95; 97);

- развертывание отверстия(й) (89; 95; 97) корпуса и седла клапана и/или отверстия(й) (109, 117, 119) для крепления в плите 202 дна с точным соблюдением размеров и формы для подгонки соответствующих гнезд (98, 102, 104) клапана;

- изготовление внутренней резьбы в отверстии(ях) (89; 95; 97) корпуса и седла клапана и/или отверстии(ях) (109, 117, 119) для крепления внутри утолщенной плиты 202 дна таким образом, чтобы могли быть ввернуты гнезда (98, 102, 104) клапана или арматуры (64, 88, 94) с соответствующей наружной резьбой;

- введение гнезд (98, 102,104) клапана и при необходимости другой арматуры (64, 88, 94) в соответствующее отверстие(я) (89; 95; 97) корпуса и седла клапана и/или отверстие(я) (109, 117, 119) для крепления;

- (опция) изготовление наружной канавки для крепления по периметру (см. фиг.2) в области горловины 206 баллона и/или канавки 210 для крепления в области плиты 202 дна, которые взаимодействуют для крепления баллона 28 для сжатого газа в резервуаре 10 огнегасящего средства с соответствующими контактами 14, 16.

Само собой разумеется, не все эти операции необходимы для производства баллона для сжатого газа с встроенными в дно баллона клапанами и арматурой. Важными преимуществами такого баллона 28, 280 для сжатого газа являются, например:

- улучшенная защита клапанов и арматуры от повреждений за счет того, что клапаны и арматуру можно защищенно встраивать в дно баллона;

- улучшенная герметичность за счет избежания обычной уплотнительной поверхности на горловине баллона;

- компактная, малогабаритная конструкция за счет интеграции клапанов/арматуры в дно баллона.

Следует отметить, что такой баллон для сжатого газа новой конструкции может вполне оказаться преимущественным в других сферах применения. В частности, за счет предотвращения потенциального ущерба или срезания клапанов/арматуры при транспортировке баллона для сжатого газа он интересен для связанных с безопасностью вариантов применения, наряду с техникой пожаротушения, например в медицинской сфере, например для дыхательных аппаратов скорой помощи. Также и в других сферах, в которых применяются системы с небольшими баллонами, например в технике производства напитков для карбонизации напитков компактная и безопасная конструктивная форма такого баллона для сжатого газа является преимуществом.

В завершении следует упомянуть некоторые различные варианты осуществления резервуара огнегасящего средства согласно фиг.1 и фиг.2. Важное преимущество заключается в том, что за счет отделения расширительного пространства 24, 24' от камеры 26; 26' сжатого газа возможна управляемая подача давления на расширительное пространство 24, 24' Можно расположить переключающий клапан 32, 32' для управляемой подачи давления на расширительное пространство так, чтобы как пространство 22, 22' огнегасящего средства, так и расширительное пространство 24, 24' во время состояния покоя и готовности к работе не находилось под рабочим давлением. Это уменьшает, с одной стороны, подверженность утечкам, а с другой стороны - конструктивно-технические требования резервуара 10, 10' огнегасящего средства. За счет отделенной камеры 26, 26' сжатого газа также можно поместить клапан 52 регулировки давления (не показан на фиг.1). Клапан 52 регулировки давления предотвращает нежелательное падение давления огнегасящего средства в пространстве 22, 22' огнегасящего средства и тем самым падение расхода огнегасящего средства во время процесса тушения. Результатом является улучшение согласования между давлением огнегасящего средства и обычно подключенными на выходе резервуара огнегасящего средства распылительными форсунками 80. За счет того, что поршень 20, 20' расположен вокруг камеры 26,26' с возможностью осевого перемещения, преимущества поршневого резервуара огнегасящего средства сохраняются в компактной конструкции, и, в частности, вышеперечисленные преимущества возможны без дополнительных расположенных снаружи аккумуляторов давления. Резервуар 10, 10' огнегасящего средства благодаря такой конструкции можно встроить, демонтировать и при необходимости заменить в виде компактного модуля вместе с аккумулятором давления 28, 28' и арматурой, например, для целей предписываемого законом технического обслуживания.

Второй вариант осуществления изобретения согласно фиг.2 дает дальнейшие преимущества. С одной стороны, этот резервуар 10 огнегасящего средства выполнен особенно компактно, так как не требуются специальные держатели для баллона 28 для сжатого газа, и арматура в основном установлена во встроенный в баллон для сжатого газа 28 арматурный блок 30. Последний к тому же защищает арматуру от повреждений, например, при транспортировке или ненадлежащем использовании. Кроме того, улучшается хранение газа-вытеснителя в отношении его защищенности от утечек за счет того, что не требуется по меньшей мере одна уплотняемая уплотнительная поверхность между горловиной баллона и арматурой.

Наконец, следует учитывать, что каждое из устройств 50, 50", 50"' пожаротушения образует автоматическое защитное устройство, работающее без посторонней энергии, которое автоматически срабатывает в случае пожара.

1. Устройство (50, 50', 50'') пожаротушения, включающее в себя резервуар (10, 10') огнегасящего средства с закрытой с обеих сторон оболочкой (12, 12') резервуара и выполненным с возможностью осевого перемещения в оболочке резервуара поршнем (20, 20'), который отделяет в резервуаре огнегасящего средства пространство (22, 22') огнегасящего средства от расширительного пространства (24, 24'), отличающееся наличием расположенного внутри резервуара (10, 10') огнегасящего средства аккумулятора (28, 28') давления, который включает в себя пространственно отделенную от расширительного пространства камеру (26, 26') сжатого газа для хранения под высоким давлением хранения газа-вытеснителя и для управляемой подачи давления к расширительному пространству (24, 24') со сниженным давлением тушения, при этом поршень (20, 20') расположен с возможностью перемещения вдоль камеры (26, 26') сжатого газа.

2. Устройство пожаротушения по п.1, в котором оболочка (12, 12') резервуара выполнена цилиндрически, а камера (26, 26') сжатого газа расположена в резервуаре (10, 10') огнегасящего средства коаксиально относительно оболочки резервуара.

3. Устройство пожаротушения по п.1, в котором аккумулятор давления выполнен в виде расположенного внутри резервуара (10) баллона (28) для сжатого газа с по меньшей мере частично цилиндрической наружной стенкой, и при этом поршень выполнен в виде кольцевого поршня (20), который направлен с возможностью перемещения вдоль цилиндрической части наружной стенки баллона для сжатого газа.

4. Устройство пожаротушения по п.1, включающее в себя также расположенную внутри резервуара огнегасящего средства цилиндрическую направляющую оболочку (18'), при этом аккумулятор давления выполнен в виде баллона (28') для сжатого газа, который расположен внутри цилиндрической направляющей оболочки (18'), и при этом поршень выполнен в виде кольцевого поршня (20'), который направлен вдоль цилиндрической направляющей оболочки (18) с возможностью перемещения.

5. Устройство пожаротушения по пп.1-4, включающее в себя также переключающий клапан (32, 32') для управляемой подачи давления к расширительному пространству (24, 24'), подключенный со стороны входа к камере (26, 26') сжатого газа и со стороны выхода к расширительному пространству (24, 24') для подачи в расширительное пространство сжатого газа посредством открытия переключающего клапана.

6. Устройство пожаротушения по п.5, далее включающее в себя клапан (52) регулировки давления для управляемой подачи давления к расширительному пространству (24, 24'), который подключен к входу или к выходу переключающего клапана (32, 32') для подачи при процессе тушения в расширительное пространство (24, 24') сжатого газа при сниженном, по существу, постоянном давлении тушения.

7. Устройство пожаротушения по п.5, в котором переключающий клапан (32, 32') имеет по меньшей мере один пневматический управляющий контакт (56), включающее в себя также находящийся под давлением термочувствительный детекторный трубопровод (74), который подключен к пневматическому управляющему контакту (56) переключающего клапана (32, 32') для открытия при падении давления в детекторном трубопроводе (74) переключающего клапана (32, 32').

8. Устройство пожаротушения по п.5, в котором переключающий клапан (32, 32') имеет первый и второй пневматический управляющий контакт (56, 58), первый клапан (52) регулировки давления и контакт (70) для детекторного трубопровода, при этом первый клапан (52) регулировки давления со стороны входа подключен непосредственно к камере (26, 26') сжатого газа, а со стороны выхода - к входу переключающего клапана (32, 32'), при этом контакт (70) для детекторного трубопровода подключен к первому управляющему контакту (56), а выход первого клапана (52) регулировки давления - дополнительно ко второму управляющему контакту (58), и при этом переключающий клапан (32, 32') со стороны выхода соединен с расширительным пространством (24, 24').

9. Устройство пожаротушения по п.8, включающее в себя также второй клапан (60) регулировки давления, который со стороны входа подключен к выходу первого клапана (52) регулировки давления, а со стороны выхода к входу переключающего клапана (32, 32') или со стороны входа - к выходу переключающего клапана (32, 32'), а со стороны выхода - к расширительному пространству (24, 24').

10. Устройство пожаротушения по п.8, включающее в себя также второй клапан (60''') регулировки давления, который со стороны входа подключен к первому управляющему контакту (56), а со стороны выхода - к контакту (70) для детекторного трубопровода.

11. Устройство пожаротушения по п.8, включающее в себя также уравнительный трубопровод для компенсации утечек в детекторном трубопроводе, причем уравнительный трубопровод подключен к выходу первого клапана (52) регулировки давления и соединен с контактом (70) для детекторного трубопровода, при этом в уравнительном трубопроводе расположен обратный клапан (72), который при большом падении давления в детекторном трубопроводе (74) предотвращает избыточную потерю вытеснителя через уравнительный трубопровод.

12. Устройство пожаротушения по п.5, включающее в себя также предохранитель (64) скрытого выхода газа, который подключен к выходу переключающего клапана (32, 32') для того, чтобы предотвратить скрытое увеличение давления в расширительном пространстве (24, 24').

13. Устройство пожаротушения по п.5, включающее в себя также расположенный внутри резервуара (10, 10') огнегасящего средства баллон (28) для сжатого газа, причем баллон для сжатого газа включает в себя камеру (26) сжатого газа и имеет утолщенное цилиндрическое дно (202) баллона, которое в виде арматурного блока (30) заключает в себе по меньшей мере переключающий клапан (32, 32').

14. Устройство пожаротушения по п.13, в котором соединительный трубопровод, который проходит через переключающей клапан (32, 32'), первый клапан (52) регулировки давления и при необходимости второй клапан (60) регулировки давления от камеры (26) сжатого газа к расширительному пространству (24), образован отверстиями в арматурном блоке (30).

15. Устройство пожаротушения по п.9, включающее в себя также расположенный внутри резервуара (10, 10') огнегасящего средства баллон (28) для сжатого газа, причем баллон для сжатого газа включает в себя камеру (26) сжатого газа и имеет утолщенное цилиндрическое дно (202) баллона, которое в виде арматурного блока (30) заключает в себе по меньшей мере переключающий клапан (32, 32'), первый клапан (52) регулировки давления и второй клапан (60) регулировки давления.

16. Устройство пожаротушения по п.15, в котором соединительный трубопровод, который проходит через переключающей клапан (32, 32'), первый клапан (52) регулировки давления и при необходимости второй клапан (60) регулировки давления от камеры (26) сжатого газа к расширительному пространству (24), образован отверстиями в арматурном блоке (30).

17. Устройство пожаротушения по одному из пп.1-4, включающее в себя также расположенный внутри резервуара (10, 10') огнегасящего средства баллон (28, 28') для сжатого газа, при этом баллон для сжатого газа занимает от 10 до 35% полезного объема резервуара огнегасящего средства.

18. Устройство пожаротушения по п.3, в котором поршень (20, 20') включает в себя внутреннюю направляющую втулку (40) для направления по цилиндрической части баллона (28) для сжатого газа или по направляющей оболочке (18') и внешний направляющий кожух (42) для направления по оболочке (10, 10') резервуара, при этом направляющая втулка (40) имеет меньшую осевую протяженность, чем направляющая оболочка (42).

19. Устройство пожаротушения по п.4, в котором поршень (20, 20') включает в себя внутреннюю направляющую втулку (40) для направления по цилиндрической части баллона (28) для сжатого газа или по направляющей оболочке (18') и внешний направляющий кожух (42) для направления по направляющей оболочке 18', при этом направляющая втулка (40) имеет меньшую осевую протяженность, чем направляющая оболочка(42).

20. Устройство пожаротушения по п.6, в котором аккумулятор (28, 28') давления рассчитан на давление хранения (р1)>150 бар, а резервуар (10, 10') - на давление тушения (р2, р3)≤90 бар.



 

Наверх