Спосіб автоматичного виявлення небезпеки пожежі і запобігання або гасіння пожежі і пристрій для його здійснення

1. Способ автоматического обнаружения опасности пожара и предотвращения или тушения пожара, например транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания и с системой защитной(ых) подушки(ек), заключающийся в автоматическом обнаружении удара вовлеченного в столкновение транспортного средства посредством датчиков удара и в распылении пожаротушащего агента с помощью средства управляемого клапана в соединении с контейнером с пожаротушащим агентом, отличающийся тем, что распыление пожаротушащего агента обеспечивают с помощью обрабатывающего/управляющего модуля согласно заданной временной программе через множество распределенных по различным частям транспортного средства и независимо действующих форсунок, при этом в качестве пожаротушащего агента используют СО2, имеющийся в транспортном средстве в контейнере и применяемый в качестве хладагента в системе кондиционирования воздуха C2 (54) СПОСІБ АВТОМАТИЧНОГО ВИЯВЛЕННЯ НЕБЕЗПЕКИ ПОЖЕЖІ І ЗАПОБІГАННЯ АБО ГАСІННЯ ПОЖЕЖІ І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ 42871 Автомобильные транспортные средства, имеющие двигатели вышеупомянутого типа, вовлеченные в аварии и подвергшиеся сильному удару (крушению), имеют тенденцию возгорания во время или сразу же после аварий. Это особенно актуально для инжекционных двигателей, в которых подающий насос продолжает подавать топливо под давлением, представляя большую опасность для пассажиров транспортного средства. Использование портативных огнетушителей для тушения пожара в моторном отделении является рискованным и требующим времени, что влечет за собой то, что люди, открывающие моторное отделение, подвергаются воздействию дыма и пламени и, более того, позволяют воздуху ворваться в моторное отделение, способствуя таким образом распространению огня. Поэтому в последнее время развивались различные системы, основанные на автоматическом обнаружении и тушении пожара. Так, известна система, основанная на использовании агента HALON 13-01 в качестве пожаротушащего агента, который находится под давлением в баллоне в моторном отделении и приводится детекторами лобового или бокового удара или дополнительно детекторами дыма и/или пламени (FR 2674441 A1, 02.10.1992). Система трубопроводов и форсунок при вышеупомянутом обнаружении автоматически обеспечивает распыление агента HALОN непосредственно в моторное отделение и одновременно обеспечивает выключение топливного насоса. Известна комбинированная система пожарной защиты персонального транспортного средства и грузовика (грузового автомобиля), основанная на обнаружении пожара и использовании СО2 в качестве пожаротушащего агента (DE 4223293 A1, 09.06.1993). Недостатками, связанными с вводом в действие и использованием этих и других известных противопожарных систем, являются необходимость перемещения объемистых контейнеров и вспомогательного оборудования (детекторы, датчики, преобразователи) в моторное отделение, испытывающее недостаток свободного места, и, кроме того, увеличение веса и, следовательно, стоимости системы обнаружения и тушения пожара. Кроме того, известна противопожарная система, основанная на выпускании охлаждающей текучей среды (воды) радиатора или смеси этиленгликоля для тушения пожара при содействии сжатого пропелланта, например, газа СО2 (RU 2008046 С1, 28.02.1994). Преимущество данного технического решения состоит в избавлении от специальных громоздких контейнеров для пожаротушащих агентов в транспортных средствах. Однако использование охлаждающей воды в качестве противопожарного агента дает низкую эффективность тушения, ограниченный объем (утечки и потери из-за прямого протекания) и определенно не применимо для целей предотвращения пожара. Известен способ автоматического обнаружения опасности пожара и предотвращения или тушения пожара, например транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания и с системой защитной(ых) подушки(ек); заключающийся в ав томатическом обнаружении удара вовлеченного в столкновение транспортного средства посредством датчиков удара и в распылении пожаротушащего агента с помощью средств управляемого клапана в соединении с контейнером с пожаротушашим агентом (US 3788666 А, 29.01.1974). Известно также устройство для автоматического обнаружения опасности пожара и тушения пожара в автомобильных транспортных средствах, содержащее один или более чувствительных детекторов удара, являющихся частями системы обнаружения удара и приведения в действие высвобождения воздушной(ых) подушки(ек), клапанные средства в сочетании с контейнером с пожаротушашим агентом, соединенные с моторным отделением и, возможно, с салоном и топливным баком (US 3788666 A, 29.01.1974). В данных известных технических решениях не устранены указанные выше недостатки. Задачей группы изобретений является создание способа автоматического обнаружения опасности пожара и предотвращения или тушения пожара и устройства для его осуществления, обеспечивающих получение технического результата, состоящего в повышении безопасности для пассажиров автомашин в случае аварий путем упреждающего применения пожаротушащих агентов немедленно после обнаружения удара при сниженном числе применяемых деталей/частей и, таким образом, уменьшенных весе и затратах системы обнаружения и тушения пожара и с использованием пожаротушащего агента (текучей среды), являющегося агентом экологически приемлемого типа и предпочтительно уже введенного/применяемого для других - целей (функций) в транспортном средстве. Этот технический результат в способе автоматического обнаружения опасности пожара и предотвращения или тушения пожара, например транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания и с системой защитной(ых) подушки(ек), заключающемся в автоматическом обнаружении удара вовлеченного в столкновение транспортного средства посредством датчиков удара и в распылении пожаротушащего агента с помощью средства управляемого клапана в соединении с контейнером с пожаротушашим агентом, достигается тем, что распыление пожаротушащего агента обеспечивают с помощью обрабатывающего/управляющего модуля согласно заданной временной программе через множество распределенных по различным частям транспортного средства и независимо действующих форсунок, при этом в качестве пожаротущащего агента используют СО2, имеющийся в транспортном средстве в контейнере и применяемый в качестве хладагента в системе кондиционирования воздуха транспортного средства, причем приведение в действие охлаждающей пожаротушащей форсунки, расположенной в моторном отделении транспортного средства, начинают одновременно с приведением в действие воздушной(ых) подушки(ек), защищающей пассажиров транспортного средства, а приведение в действие пожаротушащих форсунок, расположенных в салоне транспортного средства, задерживают на заданный период времени относительно обнаружения удара. 2 42871 В качестве пожаротушащего агента распыляют СО2 в жидкой фазе. Указанный технический результат в устройстве для автоматического обнаружения опасности пожара и тушения пожара в автомобильных транспортных средствах, содержащем один или более чувствительных детекторов удара, являющихся частями системы обнаружения удара и приведения в действие высвобождения воздушной(ых) подушки(ек), клапанные средства в сочетании с контейнером с пожаротушащим агентом, соединенные с моторным отделением и, возможно, с салоном и топливным баком, достигается тем, что оно содержит являющийся частью системы обнаружения удара и приведения в действие высвобождения воздушной(ых) подушки(ек) обрабатывающий/управляющий модуль для приведения в действие клапанных средств, связанных с моторным отделением, возможно, с салоном и топливным баком посредством трубопровода и независимо действующих форсунок, и распыления по заданной временной программе пожаротушащего агента СО2 в жидкой фазе, имеющегося в транспортном средстве в контейнере и применяемого в качестве хладагента в системе кондиционирования воздуха транспортного средства. Устройство содержит дополнительный контейнер со смесью газов азота и аргона, соединенный с контейнером с пожаротушашим агентом для получения газа, подходящего для тушения пожара в салоне. Быстродействующая система для обнаружения (предотвращения) тушения пожара разработана (в предпочтительном варианте осуществления изобретения) на основе применения СО2 в качестве пожаротушащего агента, который уже ранее употреблялся в качестве охлаждающего вещества в схеме кондиционирования воздуха транспортного средства, и где обнаружение пожара связано непосредственно с обнаружением лобового, бокового и/или заднего удара и с приведением в действие системы защитных воздушных подушек транспортного средства. Очевидное преимущество использования СО2 в качестве пожаротушащего агента в транспортном средстве, вовлеченным в аварию, представляет собой сочетание следующих характерных (отличительных) признаков: - охлаждение всего моторного отсека до температуры ниже температуры воспламенения; - длительный контакт с охлаждающим агентом, обусловленный частичным образованием налипающего снега СО2 и последующий сублимацией (возгонкой), обеспечивающей СО2 в газообразной форме; - и, наконец, эффективное уменьшение содержания О2 в закрытых, герметичных отделениях/отсеках ниже концентрации, требуемой для горения (реакции окисления). В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых: на фиг. 1 изображен схематично вид сбоку транспортного средства, вмещающего детали автоматической системы обнаружения пожарной опасности и предотвращения/тушения пожара; на фиг. 2 - схематично в виде диаграммы система и ее функционально связанные компоненты, применяемые согласно настоящему изобретению; на фиг. 3 - поперечное сечение испытательного устройства, использованного при испытаниях пожаротушения. Фиг. 1 схематично изображает в виде поперечного сечения автомобильное транспортное средство, содержащее традиционно расположенный передний моторный отсек 4, вмещающий двигатель транспортного средства (не показан на фигуре), и расположенный сзади топливный бак 1; позицией 2 обозначен контейнер (баллон), содержащий для примера жидкий СО2 в качестве пожаротушащего агента. Датчики давления (удара) 6, расположенные в стратегически важных местах и уровне(ях) ожидаемого удара в виде детектора переднего удара 6', детектора бокового удара 6" и детектора заднего удара 6'", соответственно функционально связаны линиями передачи сигнала 17', 17", 17'" с обрабатывающим/управляющим модулем 8, передающим управляющий сигнал по линиям передачи 16', 16", 16'" для управления клапанами 9', 9", 9'", открывающимися/закрывающимися для доступа пожаротушащего агента к набору независимо действующих форсунок 3', 3", 3'", последние из которых расположены в моторном отделении 4, причем форсунки 3' обеспечивают распыление агента в топливном баке 1, а форсунки 3" предпочтительно с задержкой на заданный период времени, позволяющий пассажирам покинуть транспортное средство, обеспечивают распыление агента в салон 5. Упомянутое задержанное распыление может быть выполнено схемой задержки в обрабатывающем/управляющем модуле 8, который обеспечивает распыление пожаротушащего агента в соответствии с заданной программой. Эта заданная программа может также включать регулирование продолжительности распыления пожаротушашего агента в каждом местоположении форсунок. Альтернативно, элементы задержки времени и/или ограничители потока могут быть расположены в трубках, подводящих пожаротушащий агент к форсункам. Предпочтительно, чтобы применяемые датчики/детекторы 6 были идентичными с датчиками, применяемыми для приведения в действие воздушных камер 7 для защиты пассажиров переднего сиденья в транспортном средстве. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления системы находящийся под давлением контейнер 2 представляет неотъемлемую часть схемы кондиционирования воздуха, использующей СО2 в качестве хладоагента. Как изображено на фиг. 2, схематично показывающей соединение между предложенной системой предотвращения/тушения пожара и установленным устройством кондиционирования воздуха, детекторы удара 6 соединяются линией передачи сигнала 15 с клапаном 9, прикрепленным к находящемуся под давлением контейнеру 2, являющемуся неотъемлемой частью, в качества буферного баллона (приемного резервуара) (околокритического) цикла сжатия пара, далее содержащего компрессор 10, газовый охладитель 11, дросселирующий кла 3 42871 пан 13 и испаритель 14, последовательно соединенные в замкнутую схему. Предпочтительно, чтобы клапан приводился в действие соленоидом при использовании электронных датчиков, но клапан также может приводиться в действие гидравлическими или пневматическими средствами. При обнаружении удара датчик(и) передают сигнал по линии передачи сигнала 15 к клапану 9, который откроется, чтобы сжатый СО2 протекал по трубопроводу 12 к действительным очагам пожара, как показано в этом варианте осуществления изобретения, к топливному баку 1, к моторному отсеку 4 и к салону 5. Таким образом, нет необходимости ни в каких дополнительных датчиках удара или объемном специальном контейнере для пожаротушащего агента. Простое приспособление буферного баллона (приемного резервуара) 2 путем обеспечения его дополнительным клапаном 9 и соединяющей линии устранит необходимость установки нового контейнера для тушения пожара. Пример Противопожарное испытание было выполнено в контейнере, снабженном закрытыми боковыми стенками 20, частично открытым участком дна 25, и верхней пластиной, перфорированной несколькими маленькими отверстиями 21, как изображено на виде с поперечным разрезом по фиг. 3. Контейнер имел размер, подобный размеру моторного отделения в среднем персональном автомобиле, то есть, высота 0,5 метра, ширина 0,72 метра и длина 1,12 метра. Внутренний объем контейнера составлял приблизительно 400 литров. Устройство форсунки 23 с тремя отверстиями, каждое диаметром 1 миллиметр, помещалось по центру снизу верхней пластины. Баллон 24 с диаметром 0,19 метра и высотой 0,075 метров помещался по центру на дне контейнера. Перед проведением противопожарных испытаний было установлено, что 0,2 литра бензина были способны гореть приблизительно в течение десяти минут. Противопожарное оборудование содержало сжатый СО2, впрыскиваемый через устройство форсунки. Производительность противопожарного оборудования была приблизительно 60 граммов СО2 в секунду. Было проведено четыре противопожарных испытания, в которых противопожарный агент впрыскивался через форсунку после того, как огню давали гореть приблизительно одну минуту. Время тушения огня было меньше, чем 5 секунд во всех проведенных испытаниях. В каждом противопожарном испытании использовалось мeнеe 300 граммов СО2. Использование сжатого СО2, употребляемого в автомобиле в схеме кондиционирования воздуха, применяющей СО2 в качестве хладоагента, обычно дает около 2 килограммов СО2, доступного для целей тушения. Таким образом, должно обеспечиваться достаточное количество СО2, доступного для тушения возможного пожара в моторном отделении в дополнение к возможным загоранням в других местах в автомобиле. В соответствии с другим изобретательским аспектом настоящей системы, присутствие буферного контейнера с СО2, уже употребляемого в схеме кондиционирования воздуха, делает возможным обеспечение более мягкого противопожарного агента для его применения в салоне. Таким образом, например, дополнительный баллон (не показан на фигурах), содержащий смесь газов азота и аргона, может быть установлен в салоне и соединен с контейнером СО2 так, чтббы посредством скоординированного "истечения" некоторого количества СО2 в эту газовую смесь после обнаружения удара, специальный агент или подобные агенты можно было бы получать, чтобы избегать шокового состояния (охлаждения) пассажиров транспортного средства и даже опасности удушья при использовании чистого СО2. Объем патентных притязаний настоящего изобретения, описанного и проиллюстрированного вышеупомянутыми предпочтительными вариантами его осуществления, не ограничивается этими примерами. Раскрытый изобретательский принцип автоматического обнаружения пожарной опасности и система тушения пожара могут также применяться, например, на транспортных средствах с аккумуляторным питанием, и возможна комбинация автоматических полуавтоматических или даже ручных средств для приведения в действие/включения системы в пределах объема патентных притязаний согласно формуле настоящего изобретения. 4 42871 Фиг. 1 Фиг. 2 5 42871 Фиг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6