ES2933003T3 - Sistema de extinción de incendios - Google Patents
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Abstract
Un sistema de detección de incendios incluye un tubo de detección (22) y un dispositivo sensor (16). el tubo de deteccion (22) contiene un fluido de deteccion (23) que tiene una primera condicion fisica y una segunda condicion fisica. el fluido sensor (23) esta en la primera condicion fisica por debajo de un umbral de temperatura, y esta en la segunda condicion fisica por encima del umbral de temperatura. El fluido de detección (23) es al menos parcialmente líquido en la primera condición física. El dispositivo de detección (16) se puede mover para abrirse en respuesta a una transición de una parte del fluido de detección desde la primera condición física a la segunda condición física. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de extinción de incendios
Antecedentes de la invención
Esta divulgación se refiere a la detección de calor y, más particularmente, a un sistema de detección de incendios.
Existen sistemas que detectan calor dentro o alrededor de un vehículo y distribuyen un agente extintor de incendios si el calor detectado representa un incendio. Estos sistemas pueden dirigir el agente extintor de incendios hacia los neumáticos, por ejemplo, para suprimir incendios de neumáticos. Dichos sistemas han utilizado mecanismos de detección de incendios autodestructivos para detectar calor. Por ejemplo, el mecanismo puede derretirse o explotar en respuesta al calor, para desencadenar la liberación del agente extintor de incendios. Tales sistemas y mecanismos, por lo tanto, no son reutilizables.
Un sistema de detección de incendios que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1 se describe en el documento US-A-3593801.
Resumen de la invención
Según la invención, se proporciona un sistema de detección de incendios y de actuación tal como se expone en la reivindicación 1.
Estas y otras características de la presente divulgación se pueden entender mejor a partir de la siguiente memoria descriptiva y de los dibujos, de los cuales lo siguiente es una breve descripción.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 ilustra esquemáticamente un sistema de extinción de incendios.
La figura 2 es un gráfico que muestra un ejemplo de cómo la presión del fluido y una velocidad de cambio de la presión del fluido de un fluido de detección, pueden variar con la temperatura.
La figura 3 ilustra esquemáticamente el sistema de extinción de incendios de la figura 1 en un entorno de automóvil.
La figura 4a ilustra esquemáticamente un conjunto de accionamiento de válvula de descarga, según la invención, en una posición no accionada.
La figura 4b ilustra esquemáticamente el conjunto de accionamiento de válvula de descarga de la figura 4a, en una posición accionada.
La figura 5 ilustra esquemáticamente una válvula de ejemplo compatible con el conjunto de accionamiento de válvula de las figuras 4a-b.
La figura 6a ilustra esquemáticamente otro ejemplo de conjunto de accionamiento de válvula de descarga, no según la presente invención, en una posición no accionada.
La figura 6b ilustra esquemáticamente el conjunto de accionamiento de válvula de descarga de la figura 6a, no según la presente invención, en una posición accionada.
La figura 7a ilustra esquemáticamente otro conjunto de accionamiento de la válvula de descarga, no según la presente invención, en una posición no accionada.
La figura 7b ilustra esquemáticamente el conjunto de accionamiento de válvula de descarga de la figura 7a, no según la presente invención, en una posición accionada.
La figura 8 ilustra esquemáticamente una válvula de ejemplo no según la presente invención, compatible con los conjuntos de accionamiento de válvula de las figuras 6a-b y 7a-b.
La figura 9 ilustra esquemáticamente un conjunto de notificación de incendios no según la presente invención.
Descripción detallada de la realización preferida
La figura 1 ilustra esquemáticamente un sistema de extinción de incendios 10 que incluye un tubo de detección 22 y una válvula 16. El tubo de detección 22 contiene un fluido de detección 23 que tiene una primera condición física y una segunda condición física. El fluido de detección 23 está en la primera condición física cuando está por debajo de un umbral de temperatura, y está en la segunda condición física cuando está por encima del umbral de temperatura. Aunque en la realización de la figura 1, el sistema de extinción de incendios 10 tiene componentes adicionales, en cierto sentido esos componentes pueden ser opcionales, y pueden tener otras estructuras distintas de las que se muestran en el ejemplo de la figura 1.
Un cilindro 12 que contiene un agente extintor de incendios 13 puede ser accionado para distribuir el agente extintor de incendios 13 a través de un tubo de distribución 14 por medio de la válvula de descarga 16. Algunos ejemplos de agentes extintores de incendios incluyen los siguientes: agentes gaseosos que incluyen gases inertes (p. ej., CO2 o N2), halones (p. ej., halón 1211 o halón 1301), hidrofluorocarbonos (HFC) (p. ej., FM200®, también conocido como heptafluoropropano, y FE36®, también conocido como hexafluoropropano), per fluorocarbonos (PFC) (p. ej., Novec1230®, también conocido como per cetona fluorada) y polvos químicos secos (p. ej., polvos de BC o polvos de ABC). El agente extintor de incendios 13 también podría incluir una espuma, tal como espuma de fluoroproteína ("FP"), espuma de fluoroproteína formadora de película ("FFFP"), espuma acuosa formadora de película (AFFF) o espumas resistentes al alcohol (por ejemplo, AR-AFFF o AR-FFFP). Por supuesto, se podrían usar otros agentes extintores de incendios.
El tubo de distribución 14 incluye una boquilla 18 a través de la cual se puede emitir el agente extintor de incendios 13. En un ejemplo, el tubo de distribución 14 puede estar fabricado de acero inoxidable o de otro metal ferroso o no ferroso o de aleaciones metálicas. Por supuesto, el tubo de distribución 14 se podría construir de otros materiales. La válvula de descarga 16 descansa en una posición cerrada hasta que es abierta por el conjunto de accionamiento 20 de la válvula de descarga, que se describirá con mayor detalle a continuación.
Como se describió anteriormente, el tubo de detección 22 contiene un fluido de detección 23. En un ejemplo, el fluido de detección 23 incluye un solo componente, tal como un gas o un líquido. En un ejemplo, el fluido de detección 23 incluye una mezcla de múltiples componentes, tal como un gas disuelto en un líquido. Cuando está contenido dentro de un volumen restringido, tal como el tubo de detección 22, el fluido de detección 23 muestra un rápido aumento en la velocidad de cambio de presión en función de la temperatura cuando se calienta por encima de un umbral de temperatura.
La figura 2 es un gráfico 90 que muestra un ejemplo de cómo la presión 94 del fluido y una velocidad de cambio de la presión 96 del fluido de un fluido de detección 23 pueden variar con la temperatura. Como se muestra en la figura 2, en el umbral de temperatura 92, la presión del fluido 94 aumenta y la velocidad de cambio de la presión del fluido 96 aumenta. El rápido aumento en la velocidad de cambio de presión acciona el conjunto de accionamiento 20. En un ejemplo, el fluido de detección 23 se selecciona para tener una velocidad de cambio de presión asociada de tal manera que el dispositivo de detección se puede mover para abrir si solo una parte del fluido de detección 23 (por ejemplo, al menos el 10 % del fluido de detección 23) está por encima del umbral de temperatura.
En un ejemplo, el fluido de detección 23 se selecciona de modo que en la primera condición física el fluido de detección 23 o un componente del fluido de detección 23 esté por debajo de una temperatura crítica asociada, y en la segunda condición física el fluido de detección 23 esté por encima de la temperatura crítica, o cerca de estar por encima de la temperatura crítica. En un ejemplo, el fluido de detección 23 se selecciona de modo que en la primera condición física se disuelva un gas en el fluido de detección, y en la segunda condición física el gas sea expulsado del fluido de detección. Por supuesto, podrían usarse diversas combinaciones de los fluidos de detección 23 descritos, y también podrían usarse otros fluidos de detección no explicados.
Como se explicó anteriormente, el fluido de detección 23 se selecciona de tal manera que la presión en el tubo de detección 22 aumenta más allá del umbral de presión 92 predefinido en respuesta a un evento de calentamiento (por ejemplo, un incendio) que supera una temperatura predefinida asociada con una amenaza de incendio en la proximidad del tubo de detección 22. En un ejemplo, el tubo de detección 22 está fabricado de un metal base, tal como acero inoxidable, cobre, latón o aluminio. Por supuesto, podrían usarse otros metales, o incluso no metales. El tubo de detección 22 y el fluido de detección 23 dentro del tubo de detección 22 son completamente reutilizables por medio de múltiples ciclos de cambios de condición física o múltiples emisiones de agente extintor de incendios 13, y no requieren fusión o explosión, por ejemplo.
La figura 3 ilustra esquemáticamente el sistema de extinción de incendios 10 de la figura 1 en el entorno de un automóvil 24 que tiene neumáticos 26. El tubo de detección 22 está dispuesto cerca de los neumáticos 26 de tal manera que si el calor de los neumáticos 26 supera la temperatura umbral del fluido de detección 23, el fluido de detección 23 cambiará las condiciones físicas y hará que la presión del fluido de detección 23 en el tubo de detección 22 aumente más allá del umbral de presión predefinido, lo que hace que el conjunto de accionamiento 20 de la válvula de descarga active la válvula 16. El accionamiento de la válvula 16 hace que el agente extintor de incendios fluya desde el cilindro 12 a través del tubo de distribución 14 hasta las boquillas 18.
Las boquillas 18 pueden estar configuradas para distribuir el agente extintor de incendios hacia una zona de seguridad. Haciendo referencia a la figura 3, la zona de seguridad puede estar cerca de los neumáticos 26, por ejemplo. Sin embargo, debe entenderse que aunque la figura 3 ilustra esquemáticamente una zona de seguridad de los neumáticos, serían posibles otras configuraciones, tales como boquillas configuradas para enfriar un motor, o aplicaciones no relacionadas con automóviles.
La figura 4a ilustra esquemáticamente un primer ejemplo de conjunto 20a de accionamiento de válvula de descarga en una posición no accionada. El conjunto 20a está diseñado para ser utilizado con una válvula controlada por presión, tal como la válvula química húmeda Kidde Fenwal (disponible con el número de pieza 87-12009-001), que se ilustra esquemáticamente en la figura 5.
El conjunto 20a incluye una clavija 30 que se puede mover a lo largo de un eje 31 entre una primera posición (ver figura 4a) y una segunda posición (ver figura 4b). La clavija 30 incluye una primera parte 32, una segunda parte 34 y un canal 33 que se extiende entre las partes 32, 34. El fluido de detección 23 en el tubo de detección 22 aplica presión a la clavija 30. Cuando la presión dentro del tubo de detección 22 aumenta más allá de un umbral de presión predefinido, la clavija 30 comprime el elemento de desviación 36 para alinear el canal 33 con el canal 38 de presión de control (ver figura 4b). Una vez que se produce esta alineación, el canal 38 de presión de control aplica presión a la válvula 16, que libera el agente extintor de incendios. El canal 38 de presión de control puede aplicar presión, por ejemplo, permitiendo un flujo de un fluido a través del canal 38.
Haciendo referencia a la figura 5, la válvula 16' incluye un orificio de entrada 39 de presión de control que puede funcionar para recibir una presión de control. La presión de control, si es suficiente, mueve un mecanismo de válvula (no mostrado) dentro de la válvula 16' a lo largo del eje 80, para permitir un flujo de agente extintor de incendios a través de la válvula 16'. Por supuesto, debe entenderse que se pueden usar alternativamente otras válvulas controladas por presión con el conjunto 20a.
En un ejemplo, a medida que la temperatura del tubo de detección 22 desciende por debajo del umbral de temperatura (lo que indica, por ejemplo, que se ha extinguido un incendio), la presión en el tubo de detección 22 disminuye por debajo del umbral de presión, lo que permite que el elemento de desviación 36 se expanda y mueva la clavija 32 de nuevo hacia la primera posición (ver figura 4a), cerrando así la válvula de descarga 16.
Las figuras 6a-b y 7a-b ilustran esquemáticamente conjuntos 20b-c de accionamiento de válvula de descarga de ejemplo, no según la presente invención, para usar con válvulas accionadas por pistón accionado por fuerza, o accionadas por clavija, tal como la válvula de la figura 8, que tampoco es según la presente invención. La figura 6a ilustra esquemáticamente otro ejemplo de conjunto 20b de accionamiento de válvula de descarga, no según la presente invención, en una posición no accionada. El conjunto 20b incluye una clavija 42 que puede usarse para aplicar la fuerza requerida para accionar el conjunto 20b de accionamiento de la válvula. La clavija 42 se puede mover a lo largo de un eje 41 entre una primera posición (ver figura 6a) y una segunda posición (ver figura 6b). Cuando la presión dentro del tubo de detección 22 aumenta más allá del umbral de presión predefinido, la presión aplicada a la cabeza 40 de la clavija 42 es lo suficientemente grande como para romper un diafragma 44, forzando a la clavija 42 a atravesar el diafragma 44 (ver figura 6b). El conjunto 20b de accionamiento de la válvula de descarga puede ser configurado de tal manera que la clavija 42 que atraviesa el diafragma 44 acciona la válvula 16 de manera similar a un accionador de pistón accionado por una fuerza o un accionador de clavija tradicional. El diafragma 44 puede comprender un metal ferroso o no ferroso, o una aleación de metal ferroso o no ferroso, por ejemplo, de tal manera que el diafragma 44 explota en el umbral de presión predefinido. Por supuesto, podrían usarse otros materiales para el diafragma. Por lo tanto, aunque en el ejemplo de las figuras 6a-b, es posible que sea necesario reemplazar el diafragma 44 después de que se rompe el diafragma 44, el tubo de detección 22 y el fluido de detección 23 dentro del tubo de detección 22 son completamente reutilizables, y el proceso de detección de incendios dentro del sistema de extinción de incendios 10 no requiere fusión o explosión.
La figura 7a ilustra esquemáticamente un conjunto 20c de accionamiento de válvula de descarga no según la invención en una posición no accionada. En el ejemplo de la figura 7a, el conjunto 20c incluye varias clavijas de accionamiento 50, 52, cada una móvil entre una primera posición (ver figura 7a) y una segunda posición (ver figura 7b). La clavija 50 se puede mover a lo largo del eje 51, y está en contacto con el elemento de desviación 54. La clavija 52 se puede mover a lo largo del eje 53, y está en contacto con el elemento de desviación 56. Cuando la presión dentro del tubo de detección 22 aumenta más allá del umbral de presión predefinido, la clavija 50 comprime el elemento de desviación 54 hasta que el elemento de desviación 54 se comprime y la abertura 60 se alinea con el canal 58 en la clavija 50. Una vez que se produce esta alineación, el elemento de desviación 56 se expande para empujar la clavija 52 a través de los canales 58, 60 (ver figura 6b).
Aunque el elemento de desviación 36 se ilustra en el conjunto 20a como un resorte y los elementos de desviación 54, 56 se ilustran en el conjunto 20c como resortes, se entiende que los elementos de desviación 36, 54, 56 podrían ser reemplazados con cualquier otro mecanismo capaz de entregar una fuerza de
accionamiento o de resistencia. Por ejemplo, se podría usar un gas comprimido, o cualquier número de otros mecanismos, como reemplazo de los elementos de desviación 36, 54, 56.
La figura 8 ilustra esquemáticamente una válvula de charnela 16” no según la presente invención. La válvula de charnela 16” permanece en una posición cerrada y es mantenida en la posición cerrada mediante un tapón de perforación 70. El tapón de perforación 70 es mantenido en su lugar mediante un travesaño 72 que es mantenido en posición mediante un husillo de operación 74. Un brazo operativo (no mostrado) está fijado al husillo de operación 74. Cuando se aplica una fuerza (por ejemplo, el movimiento de la clavija 40 o 52) al brazo de operación, el husillo de operación 74 gira permitiendo el movimiento del travesaño 72, que libera el tapón de perforación 70 y permite un flujo de agente extintor de incendios desde una entrada de la válvula 76 hasta una salida de la válvula 78.
La figura 9 ilustra esquemáticamente un conjunto 100 de notificación de incendio no según la presente invención. Un conmutador 104 de presión normalmente abierto (OFF) incluye un diafragma flexible 106 y una clavija de contacto 108. A medida que la presión del fluido de detección 101 dentro del volumen restringido del tubo de detección 102 aumenta más allá del umbral de presión predefinido, el diafragma flexible 106 es desviado hacia la clavija de contacto 108, que cierra (enciende) el conmutador 104 para activar una notificación (p. ej. una alarma de incendio). Por supuesto, serían posibles otras configuraciones. En un ejemplo, el conjunto 100 de notificación de incendio podría omitir el diafragma flexible 106 y la clavija de contacto 108 podría ser reemplazada con un transductor de presión o un dispositivo piezorresistivo.
Aunque se han descrito realizaciones de esta invención, un experto en esta materia reconocería que ciertas modificaciones se encontrarían dentro del alcance de esta invención. Por esta razón, las siguientes reivindicaciones deberían ser estudiadas para determinar el verdadero alcance y contenido de esta invención.
Claims (10)
1. Un sistema de detección de incendios y de actuación (10), que comprende:
un tubo de detección (22) que contiene un fluido de detección (23) que tiene una primera condición física y una segunda condición física, estando el fluido de detección (23) en la primera condición física por debajo de un umbral de temperatura y estando en la segunda condición física por encima de la temperatura umbral, en el que el fluido de detección (23) está sellado sin que se pueda escapar dentro del tubo de detección (22), y en el que el fluido de detección (23) es al menos parcialmente líquido en la primera condición física; y
un dispositivo de detección móvil para abrirse en respuesta a una transición de una parte del fluido de detección (23) desde la primera condición física a la segunda condición física; en el que
un dispositivo de detección también es móvil para abrirse en respuesta a una transición de una parte del fluido de detección (23) desde la primera condición física a la segunda condición física;
el dispositivo de detección es un conjunto (20) de accionamiento de válvula de descarga para usar con una válvula de control de presión (16), en el que el conjunto de accionamiento de la válvula de escape incluye una parte de accionamiento que tiene una clavija (30) que se puede mover desde una primera posición a una segunda posición en respuesta a un aumento de presión de una transición entre la primera condición física y la segunda condición física, y el conjunto de accionamiento de la válvula de descarga se abre en respuesta a que la parte de accionamiento se mueve a la segunda posición;
el conjunto de accionamiento de la válvula de descarga (20) incluye, además, un elemento de desviación (36), un canal de presión de control (38) y un alojamiento que recibe la clavija (30);
la clavija (30), que incluye un primer extremo (32), en contacto fluido con el fluido de detección, y un segundo extremo (34), en contacto con el elemento de desviación (36), y una abertura (33) de la clavija (30) se alinea con el canal de presión de control (38) cuando la clavija (30) está en la segunda posición de tal manera que el fluido puede pasar a través de la clavija (30) en la segunda posición para mover la válvula de control de la presión (16).
2. El sistema de la reivindicación 1, en el que el tubo de detección (22) está configurado para ser reutilizable por medio de múltiples ciclos de cambios de condición física.
3. El sistema de la reivindicación 1 o 2, en el que el fluido de detección (23) muestra un rápido aumento en la velocidad de cambio de presión en función de la temperatura por encima del umbral de temperatura; de tal manera que el dispositivo de detección se puede mover para abrirse si solo una parte del fluido de detección está por encima del umbral de temperatura.
4. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el fluido de detección (23) puede cambiar repetidamente entre la primera condición física y la segunda condición física dentro del tubo de detección (22).
5. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la clavija (30) se puede mover para cerrar el conjunto (20) de accionamiento de la válvula de descarga en respuesta a una transición de la segunda condición física a la primera condición física.
6. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además:
un contenedor (12) de agente extintor de incendios (13); y
un canal de distribución de agente extintor (14), dispuesto para recibir el agente extintor de incendios desde el contenedor a través del dispositivo de detección.
7. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que en la primera condición física el fluido de detección tiene una primera velocidad de cambio de presión con respecto a la temperatura, y en la segunda condición física el fluido de detección (23) tiene una segunda velocidad de cambio de presión con respecto a la temperatura, que es mayor que la primera velocidad de cambio de presión.
8. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el umbral de temperatura corresponde a una temperatura crítica del fluido de detección (23) o de un componente del fluido de detección.
9. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y en el que en la primera condición física se disuelve un gas en el fluido de detección, y en la segunda condición física el gas es expulsado del fluido de detección.
10. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tubo de detección (22) comprende al menos uno de acero inoxidable, cobre, latón o aluminio.
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