BR112016030500B1

BR112016030500B1 - Extintor de incêndio com mistura interna e cartucho de gás

Info

Publication number: BR112016030500B1
Application number: BR112016030500-0A
Authority: BR
Inventors: Randy Rousseau; Hector Rousseau; Ryan H. Barrows; Justun C. Seymour
Original assignee: Rusoh, Inc
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2015-06-22
Publication date: 2022-04-05
Also published as: WO2015200174A1; BR112016030500A2; EP3160598A4; AP2017009699A0; US9993673B2; NZ757070A; CA3167186A1; US20150367155A1; EP3160598A1; EP3160598B1; MY192768A

Abstract

"EXTINTOR DE INCÊNDIO COM MISTURA INTERNA E CARTUCHO DE GÁS". São descritos aperfeiçoamentos em extintor de incêndio portátil. Os aperfeiçoamentos permitem a manutenção e inspeção simplificada e frequente de um extintor de incêndio com um treinamento mínimo e sem a necessidade de equipamento especializado. Os aperfeiçoamentos incluem um mecanismo anti-ponte que pode ser articulado a partir do exterior da câmara para remexer, misturar ou agitar o pó dentro da câmara para mantê-lo em estado liquefeito. Aperfeiçoamentos adicionais incluem uma abertura maior para preencher mais rapidamente e inspecionar o pó dentro da câmara. Outro aperfeiçoamento inclui o uso de um cartucho de CO2 localizado externo à câmara para permitir mais fácil manutenção ou substituição apenas do cartucho de CO2, bem como a capacidade de manter a câmara em uma condição não pressurizada, permitindo o transporte não-HASMAT. Esses recursos estenderão os intervalos de manutenção enquanto mantêm o extintor em condições de prontidão.

Description

Referência cruzada com pedidos relacionados

[01] Este pedido é uma continuação em parte do pedido co-pendente do depositante 14/704.820 depositado em 5 de maio de 2015 que é uma continuação em parte do pedido 14/313.761 depositado em 24 de junho de 2014, os conteúdos dos quais são ora expressamente incorporados a este por referência.

CAMPO TÉCNICO

[02] Esta invenção se refere a melhorias em extintores de incêndio portáteis. Mais particularmente, a presente invenção se refere a um extintor de incêndio que usa um cartucho de gás substituível que fornece um propulsor para empurrar os meios de extinção de incêndio para fora do extintor de incêndio.

ANTECEDENTES

[03] A maioria dos extintores de incêndio são de design semelhante onde o pó extintor de incêndio é contido em uma câmara continuamente pressurizada. Os extintores de incêndio deste tipo exigem manutenção programada por técnicos treinados e certificados com certificação emitida pelo corpo de bombeiros de cada estado. Esta manutenção envolve descarregamento, limpeza, e recarga do extintor. Se feita periodicamente, o pó na câmara se torna compacto e/ou a pressão na câmara pode vazar e ser insuficiente para impulsionar o pó para fora do bocal dispensador. Se a manutenção é feita corretamente, a absorção de umidade pelo pó extintor causará aglomeração e bloqueará o bocal dispensador. As condições supracitadas preveniriam a distribuição adequada de pó extintor quando necessário.

[04] Os extintores atuais são abertos ao desgaste devido ao processo de pressão e de destruição constante. Quando reparados são descartados em uma câmara de reciclagem e todas as peças devem ser desmontadas e limpas. Todos os anéis de pressão devem ser substituídos e cada parte deve ser então re-montada com um novo pó sendo colocado na câmara antes de pressurizar a câmara. O reparo de extintores de incêndio atuais muitas vezes cria mais desgaste no extintor de incêndio do que quando ele é usado para extinguir um incêndio.

[05] A Patente Americana Número 6.189.624 emitida para James em 20 de fevereiro de 2001 e a Patente Japonesa Número JP 9.225.056 emitida para Yamazaki Tomoki em 2 de setembro de 1997 divulgam mecanismos de extintores de incêndio onde a câmara não é continuamente pressurizada, e o cartucho pressurizado é uma entidade separada integrada na câmara. Enquanto estas patentes divulgam um cartucho pressurizado separado, o cartucho não é localizado em uma posição que seja fácil para reparar, substituir, ou inspecionar. Isto minimiza a habilidade de determinar o nível de carga do cartucho pressurizado.

[06] A Patente Americana 2.541.554 (“US 551”) emitida para C H Smith em 13 de fevereiro de 1951 e Patente Russa Número RU 2.209.101 (“RU 101”) emitida para Glavatski G. D. et Al. em 2 de novembro de 2002 divulgam um extintor de incêndio com um cartucho de gás CO2 externo. No caso da US 554 o cartucho de gás CO2 fica no topo da câmara do extintor de incêndio e não é integrado à alça do extintor de incêndio. No caso da RU 101 o cartucho de gás CO2 é externo ao extintor e é conectado ao extintor com um tubo ou mangueira. Enquanto ambas as patentes divulgam um cartucho de CO2 que é externo à câmara, nenhum deles é colocado na alça para permitir uma configuração do extintor de incêndio que seja simples de inspecionar e substituir.

[07] Patente Americana Número 7.128.163 emitida em 21 de novembro de 2006, Patente Americana Número 7.318.484 emitida em 15 de janeiro de 2008 e Patente Americana Número 7.793.737 emitida em 14 de setembro de 2010, todas para Hector Rousseau divulgam um extintor de incêndio com um cartucho de gás na alça e um mecanismo de pelugem. Enquanto estas patentes têm características semelhantes, o cartucho de gás é orientado para descarregar verticalmente para cima. Quando o gás é descarregado de um cartucho contendo gás liquefeito comprimido, tal como CO2, a evaporação deve ocorrer do líquido contido a fim de manter o equilíbrio termodinâmico com o cartucho. O calor é exigido para conduzir a evaporação, e se o calor disponível do ambiente circundante do cartucho for insuficiente, a temperatura do gás liquefeito comprimido e a pressão cairão. Para o CO2, se a pressão cair abaixo de 75 psig, CO2 líquido se solidificará em gelo seco. Já que extintores de incêndio de estilo de cartucho são normalmente usados imediatamente após perfurar o cartucho, e o gelo seco formado não terá tempo para absorber calor suficiente para mudar de fase para gás e contribuir para o descarregamento eficaz do extintor de incêndio. O efeito é ampliado em baixas temperaturas ambientais, quando extintores de incêndio comerciais de estilo de cartucho foram medidas para gastar 40% por massa de carga de CO2 quando condicionadas a -40°C. Porém, apesar de este gás não ser usado durante descarga típica, o extintor deve ser estruturalmente projetado baseado na carga total de gás pressurizado, levando a projetos menos que ótimos. Além disso, com base nas propriedades únicas do CO2, caminhos tortuosos entre a câmara principal do extintor de incêndio e o cartucho devem ser evitados para minimizar o risco de bloquear o caminho do fluxo com gelo seco ou válvulas congelantes devido a temperaturas baixas resultantes de expansão de CO2.

[08] Devido à condição pressurizada que existe com extintores de incêndio pressurizado, a abertura onde o pó é colocado ao extintor é limitada devido à exigência estrutural para manter a pressão na câmara a todo tempo. O pedido proposto elimina esta necessidade ao fornecer um cartucho de gás externo, assim permitindo que a câmara exista em uma condição normalmente não pressurizada. Porque a câmara não está sob pressão, a abertura superior do extintor pode ser alargada para facilitar o enchimento do extintor de incêndio com pó, o verificar a quantidade e/ou condição do pó na câmara.

[09] O que é necessário é um extintor de incêndio com um cartucho de gás substituível onde o cartucho de gás seja orientado para descarregar apenas propelente líquido para o corpo do extintor e o extintor de incêndio ainda tem uma tampa que é acessível de fora da câmara, e a câmara tem uma abertura superior alargada para encher o extintor. O extintor de incêndio proposto fornece esta solução ao fornecer um extintor de incêndio com um cartucho de gás externo orientado para descarregar para baixo, mecanismo externo para atuar uma tampa interna, e uma abertura grande. Ao descarregar o gás liquefeito comprimido para baixo, o líquido é descarregado para dentro do extintor de incêndio, e como tal, o cartucho não precisa absorver tanto calor para conduzir a evaporação necessária para manter temperatura e pressão dentro do cartucho acima do ponto triplo, e assim, a solidificação do propulsor é evitada. Para CO2 liquefeito comprimido, este conceito foi experimentalmente demonstrado para descarregar quase 100% do CO2 do cartucho, mesmo com o extintor de incêndio pré- condicionado a -40°C.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0010] É um objeto do extintor de incêndio para eliminar a necessidade para pessoal de serviço de entrar em áreas seguras. O extintor pode ter um nível mais alto de serviço; pode ser operado por um “auto-serviço” automático e/ou manualmente manuseado pelo dono ou usuário final. Isto elimina a necessidade de não empregados entrar na privacidade de empresas e áreas governamentais. Este extintor pode ser operado, mantido, recarregado, e carregado com treinamento mínimo e sem a necessidade de equipamento personalizado.

[0011] O serviço externo reduzido e manutenção do extintor de incêndio é ideal para a colocação do extintor de incêndio em áreas seguras. Isto reduzirá ou eliminará a possibilidade que terroristas poderiam utilizar o extintor de incêndio como uma arma, ou usar identidade falsa como uma pessoa de serviço de extintor para obter acesso a uma área segura.

[0012] É um objeto do extintor de incêndio para fornecer um extintor de incêndio com um cartucho de gás externo. O cartucho de gás externo invertido permite que o líquido no cartucho de gás ventile diretamente para o extintor de incêndio. Cartuchos de gás bem aceitos, tais como cartuchos de CO2 ou nitrogênio, que são usados em outras aplicações podem ser adaptados para operar com o extintor de incêndio. Já que o cartucho de gás é externo à câmara, ele pode ser facilmente substituído ou trocado sem substituir o extintor de incêndio todo. Isto fornece um benefício tremendo quando um grande número de extintores de incêndio precisa de assistência ao mesmo tempo.

[0013] Um outro objeto do extintor de incêndio é fornecer um extintor de incêndio com um mecanismo opcional externo de maceração acessível externamente. O tamanho, estrutura e necessidade do mecanismo de maceração pode ser baseado no tamanho do extintor de incêndio. O mecanismo externamente acessível de maceração promove anti-ligação do pó com a câmara para mantê-la macerada, agitada, mexida ou perturbada para evitar aglomeração do pó e manter o pó em um estado liquefeito para assegurar descarregamento adequado a um incêndio. A maceração é realizada com pás, línguas, hastes de corrente ou outros mecanismos de mistura localizados na câmara. O mecanismo de mistura é acessível por uma conexão parte superior, inferior ou lateral da câmara e pode ser operado tanto manualmente quanto com uma ferramenta de algum tipo.

[0014] É ainda outro objeto do extintor de incêndio fornecer um extintor de incêndio com uma abertura de enchimento alargada. A abertura de enchimento alargada torna mais fácil e mais rápido encher ou esvaziar a câmara. O topo também pode ser removido para visualmente inspecionar a condição do pó dentro da câmara.

[0015] É ainda outro objeto do extintor de incêndio fornecer um alojamento de topo de abertura e fechamento rápidos assim permitindo um usuário a rapidamente abrir e encher o extintor de incêndio. Isto também permite a um bombeiro a carga de meio de extintor de incêndio desejada baseada no tipo de incêndio.

[0016] Vários objetos, características, aspectos e vantagens da presente invenção se tornarão mais aparentes a partir da descrição detalhada a seguir das materializações preferidas da invenção, juntamente com os desenhos que acompanham nos quais os numerais semelhantes representam componentes semelhantes.

BREVE DESCRIÇÃO DO(S) DESENHO(S)

[0017] A Fig. 1 mostra uma vista em perspectiva do extintor de incêndio.

[0018] A Fig. 2 mostra uma vista em corte transversal do extintor de incêndio.

[0019] A Fig. 3 mostra uma vista detalhada da válvula dispensadora.

[0020] A Fig. 4 mostra uma vista seccional da cabeça do extintor de incêndio.

[0021] As Figs. 5A, 5B e 5C mostram estágios da remoção do dispositivo de segurança antes de descarregar o extintor de incêndio.

[0022] A Fig. 6 mostra uma vista detalhada do mecanismo de perfuração do cartucho de gás pressurizado.

[0023] A Fig. 7 mostra uma vista em corte transversal detalhada do pino de punção.

[0024] A Fig. 8 mostra um gráfico da quantidade de Gelo Seco que é gerada baseada na orientação do gás pressurizado.

[0025] A Fig. 9 mostra o tubo de maceração e sifão.

[0026] A Fig. 10 mostra um detalhe dos orifícios de entrada múltipla do sifão e o braço de maceração.

MELHOR MODO DE REALIZAR A INVENÇÃO

[0027] A Fig. 1 mostra uma vista em perspectiva exterior do extintor de incêndio 19. O extintor de incêndio 19 é substancialmente um formato cilíndrico com um invólucro 20 e invólucro superior. Na materialização preferida o invólucro inferior 20 e o invólucro superior 30 é feito de um material resistente de peso leve tal como plástico, mas também poderia ser feito de outros materiais, incluindo aço, latão, cobre ou alumínio. O invólucro inferior 20 pode ainda ser fabricado de um material transparente para permitir a inspeção visual do extintor de incêndio 19. O invólucro superior 30 é aparafusado ao invólucro inferior 20, mas também poderia ser anexado com uma baioneta mecanismo de ou mecanismo de trava. O invólucro inferior 20 tem uma apertura ampliada para permitir o preenchimento mais fácil do invólucro inferior 20 com materiais supressores de incêndio. Um mecanismo de suspensão de parede pode ser incorporado ao invólucro superior 30 do extintor de incêndio 19, ou poderia envolver o corpo do invólucro inferior 20, ou poderia bifurcar o alojamento superior 30 do extintor de incêndio 19.

[0028] Com relação às FIGs. 1 & 2, uma alça 40 permite que o operador segure o extintor de incêndio 19 ao colocar uma mão através da área de aderência 41. Isto permite que o extintor de incêndio 19 seja segurado em uma orientação vertical quando estiver sendo transportado ou usado. O extintor de incêndio 19 também pode ser armazenado ou transportado na orientação vertical, mas a orientação vertical não é crítica para o armazenamento ou operação do extintor de incêndio 19. Parcialmente dentro da alça 40 e um invólucro superior 30 um cartucho de gás pressurizado substituível 50 é localizado sob uma parte transparente 42 da alça 40. A parte transparente 42 fornece a habilidade de verificar que o cartucho de gás pressurizado 50 é instalado no extintor de incêndio 19. Enquanto na materialização preferida o cartucho de gás pressurizado 50 é mostrado parcialmente dentro da alça 40 e o invólucro superior 30 outros locais são contemplados.

[0029] O cartucho de gás pressurizado substituível 50 consiste essencialmente de um cartucho de gás comprimido de CO2, mas cartuchos de diferentes tipos de gás são possíveis que não promovem a propagação de um incêndio. Porque o gás dentro do cartucho está sob alta pressão e possivelmente em um estado líquido, um pequeno cartucho de propulsor é exigido para expulsar o material interno inibidor de incêndio 99 do extintor de incêndio 19. Também se contempla que cartuchos de gás múltiplos podem ser usados para acomodar um extintor de incêndio maior sem se desviar da natureza inventiva do design. Cartuchos de gás pressurizado estão disponíveis e podem ser substituídos ou reparados sem a necessidade de reparar o extintor de incêndio 19 todo. A alça 40 e sua parte transparente 42 fornece proteção ao cartucho de gás pressurizado 50 caso o extintor de incêndio 19 cair ou for grosseiramente manipulado. Um mecanismo de gatilho 60 ativa o cartucho de gás pressurizado 50 para pressurizar a câmara 22 e expulsar o material inibidor de incêndio 99 para dentro e fora da mangueira 81 e porto de saída 90.

[0030] Enquanto algumas figuras neste documento mostram e descrevem uma mangueira flexível 81, algumas materializações contempladas podem incluir um duto, passagem oca ou bocal 97 onde o meio de extinção de incêndio passa de corpo do extintor de incêndio para fora do bocal 97 para extinguir um incêndio. Uma alavanca de válvula de controle 92 abre e fecha o porto de saída ou para evitar que o material inibidor de incêndio 99 seja despejado para fora do extintor quando a câmara for pressurizada. Quando um bocal 97 for usado, uma válvula de controle pode ser localizada perto do bocal para controlar o fluxo do meio de extinção de incêndio para fora do extintor de incêndio. O mecanismo de perfuração do cartucho de gás pressurizado e o caminho do cartucho de gás 50 para dentro da câmara 22 é mostrado e descrito na figura 2.

[0031] A FIG. 2 mostra uma vista em corte transversal do extintor de incêndio 19. Um operador pode colocar sua mão ou luva através da área de aderência 41 da alça 40 para carregar, transportar ou usar o extintor de incêndio 19 com qualquer uma das mãos. O material inibidor de incêndio 19 é colocado dentro da câmara 22 para dentro do invólucro inferior 20 através de uma abertura cilíndrica aumentada 70 quando o invólucro superior 30 for desengatado do invólucro inferior 20. Ao longo do tempo o material inibidor de incêndio 99 se tornará comprimido e compactado no fundo da câmara 22. Quando o material inibidor de incêndio 99 for compactado, o risco de descarga inadequada aumenta. Dentro do extintor de incêndio 19 uma pluralidade de braços de maceração 120 são arranjados em um eixo central 110. Uma roda de maceração 100 pode ser acessada a partir do lado de baixo do extintor de incêndio 19. Rodar a roda de maceração 100 irá re-macerar o material inibidor de incêndio 99 para minimizar risco de descarregamento inadequado do material inibidor de incêndio 99 do extintor de incêndio 19. Girar a roda de maceração 100 fornecerá um afrouxamento do material inibidor de incêndio 99 conforme pode ser encontrado em um misturador de alimentos.

[0032] O policarbonato é um candidato com boa relação custo-benefício para fornecer um invólucro inferior transparente 20, porém, quando o policarbonato estiver em contato com gás de amônia que é o principal constituinte do material químico seco ABC, a degradação do material ocorrerá, especialmente em temperaturas elevadas, há uma necessidade para isolar ou proteger o policarbonato de exposição direta. Ao usar material de policarbonato, o interior do invólucro inferior 20 é preferencialmente revestido com um revestimento de proteção transparente 21 com uma base de Siloxano, ou equivalente. Este revestimento 21 melhora a resistência química e de abrasão bem como fornece proteção UV. O revestimento 21 pode ser aplicado em qualquer número de métodos para isolar a exposição do policarbonato ao fosfato de Monoamônio e qualquer gás de amônia emitido. O revestimento 21 fornecerá a resistência química necessária enquanto o invólucro inferior de policarbonato 20 fornecerá a força necessária e resistência a impacto.

[0033] Em outra materialização contemplada, construa o invólucro inferior 20 como um cilindro transparente a partir de dois cilindros separados onde o cilindro interno 21 é inserido para dentro do cilindro externo 23 do invólucro inferior 20. Isto poderia ser realizado em moldagem com inserção de um cilindro interno transparente de tritão, acrílico, san ou um outro material de execução equivalente para dentro do cilindro externo de policarbonato 23. O cilindro externo 23 seria de policarbonato, e serviria para fornecer a montagem com força necessária e resistência de impacto, enquanto o cilindro interno 21 forneceria a resistência química necessária para o fosfato de Monoamônio. Para estas materializações a força do cilindro interno 21 poderia ser suficiente para assegurar operação segura na hipótese de o cilindro externo 23 do invólucro 20 for danificado de um ambiente severo ou impacto.

[0034] Para expulsar o material inibidor de incêndio 99 de dentro do extintor de incêndio 19 um operador deve perfurar o cartucho de gás pressurizado 50. O cartucho de gás pressurizado 50 é seguro por fios 52 ou de outra forma seguro ao invólucro superior do extintor de incêndio 19. Dentro do invólucro superior 30 um cartucho de gás pressurizado substituível 50 é localizado sob uma parte transparente 42 da alça 40. A alça 40 e sua parte transparente 42 fornecem proteção ao cartucho de gás pressurizado 50 na hipótese de o extintor de incêndio cair, e também permite que o operador verifique que o cartucho de gás pressurizado 50 seja instalado no extintor de incêndio 19. Para perfurar o cartucho de gás pressurizado 50, o operador abaixa ou roda o mecanismo de gatilho 60 que empurra o pino de punção 62 para dentro do cartucho de gás pressurizado 50. Detalhes do mecanismo de gatilho 60 e o pino de punção 62 são mostrados e descritos em mais detalhe nas figuras 6 e 7. Uma vez que o cartucho de gás pressurizado 50 é perfurado, o gás e/ou líquido será forçado para dento da câmara 22.

[0035] Quando o gás liquefeito é descarregado do cartucho de gás pressurizado 50, a evaporação deve ocorrer a partir do líquido contido a fim de manter o equilíbrio termodinâmico dentro do cartucho de gás pressurizado 50. Para manter o equilíbrio termodinâmico, é exigido calor para conduzir a evaporação. Se o calor disponível do ambiente circundante do cartucho for insuficiente, a temperatura do gás liquefeito comprimido e a pressão, cairão. Para CO2 liquefeito, se a pressão cair para 75 psig, o CO2 líquido se solidificará para gelo seco. Se o gelo seco se formar, o gelo seco não terá tempo de absorver suficiente da massa termal circundante para aquecer o gelo seco para mudar a fase para gás e contribuir para o descarregamento eficaz do extintor de incêndio 19.

[0036] A formação de gelo seco é exacerbada em temperaturas baixas. Agências de teste tais como UL, CSA e outras exigem operação de um extintor de incêndio em temperaturas abaixo de -40°C (-40°F). Se um cartucho de gás pressurizado com CO2 for orientado com o porto de descarregamento vertical em uma posição vertical (isto é, com fios 52 na posição vertical), testes mostraram que até 50% do CO2 (por massa) pode permanecer na forma de gelo seco após o término do descarregamento do extintor de incêndio. Quando o cartucho de gás pressurizado 50 contiver CO2 e for orientado em uma orientação invertida (por exemplo, com fios 52 na posição mais baixa), o cartucho não precisa absorver tanto calor para evaporar o CO2 líquido do cartucho de gás pressurizado 50 para manter a temperatura e a pressão acima do ponto triplo, e assim, a criação de gelo seco no cartucho 50 é evitada. Este conceito foi experimentalmente desenvolvido para descarregar perto de 100% do CO2 do cartucho, mesmo com o extintor de incêndio pré-condicionado a -40°C (-40°F). Uma vez que o CO2 entra na câmara 22, há calor suficiente e área de superfície no volume grande comparativamente para rapidamente converter CO2 líquido em CO2 gasoso.

[0037] A mistura de material inibidor de incêndio 99 e o gás são empurrados através do eixo central 110 e então através do caminho de fluxo 80 para o invólucro superior 30 onde eles são empurrados através da mangueira 81 a uma válvula operável manualmente 95 e são expulsos para fora do porto de saída 90. O eixo central 110 tem um tubo de sifão integral 112 onde o material inibidor de incêndio 99 é empurrado para múltiplos orifícios no fundo do eixo central 110 através do tubo de sifão 112. O bocal dispensador 96 tem uma válvula 95 que é operada com uma haste de controle 94 para abrir e fechar a válvula 95. A haste de controle 94 segura a válvula 95 fechada com uma mola 93. Um operador deprime a alavanca da válvula de controle 92 para superar a mola 93 e abre a válvula 95. O bocal dispensador 96 pode ser operado por qualquer uma das mãos. Isto é mostrado e descrito em mais detalhes na figura 3.

[0038] A FIG. 3 mostra uma vista detalhada do bocal dispensador 96. Esta vista mostra uma parte da alça 40 e a área de aderência 41. O invólucro superior 30 inclui um caminho de fluxo 80 de dentro do extintor de incêndio 19, através do invólucro superior 30. Com a válvula 95 na posição fechada, o extintor de incêndio 19 pode permanecer em uma condição pressurizada após o cartucho de gás pressurizado 50 ter sido perfurado. Nesta condição “iniciada” todo o material inibidor de incêndio e de pressão 99 dentro do extintor de incêndio 19 é controlado pela válvula 95. O bocal dispensador 96 tem uma válvula 95 que é conectada para uma haste de controle 94. A haste de controle 94 é puxada de volta para permitir o fluxo a partir da mangueira 81 para o porto de saída 90.

[0039] Um operador pode segurar o bocal dispensador 96 do extintor de incêndio 19 em uma mão e operar a alavanca 92 com a mesma mão. O operador pode então direcionar o bocal dispensador 96 para o incêndio. Quando a alavanca 92 é apertada, a alavanca será apertada contra a mola 93 e escorregará a haste de controle 94 para abrir a válvula 95. Quando a válvula 95 for aberta, o material inibidor de incêndio 99 fluirá para fora do porto de saída 90. Quando a alavanca 92 é liberada, a mola 93 fechará a válvula 95 para evitar dispensação adicional do material inibidor de incêndio 99. Isto reterá a pressão da câmara 22 do extintor de incêndio 19.

[0040] A FIG. 4 mostra uma vista em corte do invólucro superior 30 do extintor de incêndio 19. A alça 40 permite que o operador segure o extintor de incêndio 19 ao colocar uma mão através da área de aderência 41. O mecanismo de gatilho 60 é conectado a uma placa de elevação 55 que eleva o pino de punção 62 para dentro da extremidade selada do cartucho de gás pressurizado 50 sob a parte transparente 42 da alça 40. O cartucho de gás pressurizado 50 é seguro pelos fios 52 ou de outra forma seguro ao invólucro superior 30. Detalhe do mecanismo de gatilho 60 e o pino de punção 62 é mostrado e descrito em mais detalhe nas figuras 5 e 6, Quando o cartucho 50 é enchido com CO2 líquido comprimido, o caminho de fluxo entre o cartucho de gás pressurizado 50 e o interior do extintor de incêndio 19 deve ser o mais suave possível para limitar o risco de gelo seco se formando que possa bloquear ou restringir o caminho de fluxo. O invólucro inferior 20 é mostrado conectado ao invólucro superior 30. Quando a válvula 95 for aberta, a pressão estática do CO2 ou gás comprimido do cartucho de gás 50 empurra o material inibidor de incêndio 99 para baixo nas aberturas do eixo central 110 e para cima através do tubo de sifão integral 112 e então através do caminho de fluxo 80 para a mangueira 81. Se os selos 109 vazam em relação ao invólucro superior 30, o gás do cartucho de gás 50 ignorará o material inibidor e viajará diretamente para o caminho de fluxo 80 e eventualmente sair da válvula 95, levando a um alcance reduzido e quantidade de descarga de material inibidor 99. Para assegurar a montagem adequada dos selos 109 para o invólucro superior 30, características chave do invólucro superior 30 capturam o eixo central 110 durante a instalação do invólucro inferior 20 para o invólucro superior 30.

[0041] As FIGs. 5A, 5B e 5C mostram etapas de reposicionamento do botão de segurança 72 antes de descarregar o extintor de incêndio 19. A etapa inicial a 5A é como o extintor de incêndio 19 existirá antes da ativação. Nesta posição o botão de segurança 72 restringe que o mecanismo de gatilho 60 se mova. O botão de segurança 72 é essencialmente retangular assim trancando ou bloqueando o mecanismo de gatilho 60 em uma orientação e permitindo que as laterais do mecanismo de gatilho 60 passem pelo botão de segurança72 quando o botão de segurança 72 for rodado em 90 graus. Os lados verticais opostos do mecanismo de gatilho 60 são seguros com as partes de flange 76 do botão de segurança 72. Para permitir ativação, o botão de segurança 72 é rodado 68. O botão de segurança 72 pode ser operado por qualquer uma das mãos.

[0042] Na figura 5B o botão de segurança 72 é mostrado na orientação vertical para permitir que o mecanismo de gatilho 60 passe pelas laterais do botão de segurança 72. Quando o botão de segurança 72 é rodado, a rotação faz com que os pinos internos 74 se rompam e liberem ou ejetem o indicador de lacre 73. A liberação do indicador de lacre 73 identifica que o extintor de incêndio 19 pode ter sido descarregado e exige inspeção de serviço. Também, quando o botão de segurança 72 estiver na orientação vertical, o acesso ao cartucho de gás 50 ao abrir a parte transparente 42 da alça 40 foi bloqueada. O design evita a inserção de um novo cartucho de gás pressurizado 50 sem o mecanismo de gatilho 60 devolvido a uma orientação vertical e travada para evitar a perfuração do novo cartucho de gás pressurizado 50 na inserção.

[0043] Na figura 5C um operador pode então puxar ou empurrar o mecanismo de gatilho 60 para baixo 69 para onde o mecanismo de gatilho 60 é mostrado em uma posição mais baixa 67 (como linhas tracejadas). Quando o mecanismo de gatilho 60 é rodado a partir da posição superior para a posição inferior 67, o pino de punção é empurrado para dentro e perfura o cartucho de gás pressurizado 50. O mecanismo de gatilho 60 pode ser operado por qualquer uma das mãos.

[0044] A FIG. 6 mostra uma vista detalhada do mecanismo de perfuração do cartucho de gás pressurizado 50. O cartucho de gás pressurizado 50 é seguro por fios 52 para um retentor 56 dentro do invólucro superior 30. O cartucho de gás pressurizado 50 e o fio retentor 56 permanece estacionário conforme a extremidade do cartucho de gás pressurizado 50 é perfurada. Desta figura, um conjunto de prendedores e peças duplicadas foi removido para visualização. O mecanismo de gatilho 60 gira através de um eixo 58 para aumentar a vantagem mecânica para perfurar a extremidade do cartucho de gás pressurizado 50. As extremidades livres do mecanismo de gatilho 60 são conectadas a hastes de elevação 53 e molas de retorno 54 que mantêm o mecanismo de gatilho 60 em uma condição normal onde o pino de punção 62 não está em contato com a extremidade do cartucho de gás pressurizado 50. Hastes de elevação 53 (apenas uma mostrada) são conectadas juntas e operam em uníssono para elevar a placa de elevação 55 em uma relação paralela para levantar o pino de punção 62 em um movimento linear.

[0045] A FIG. 7 mostra uma vista em corte transversal do pino de punção 62. O pino de punção 62 tem uma extremidade pontiaguda 62 para perfurar o selo na extremidade do cartucho de gás pressurizado 50. Um centro parcialmente oco 65 permite que CO2 gasoso ou líquido passe do cartucho de gás pressurizado 50 para a câmara 22 do extintor de incêndio 19 mesmo quando o pino 62 for segurado na posição de perfuração no cartucho de gás 50. O pino de punção 62 tem uma trava 66 para aumentar o tamanho do orifício conforme o pino é inserido no cartucho de gás pressurizado 50 e a trava 66 fornece esboço para o pino rapidamente ejetar do cartucho 50 através da força aplicada pela mola 54. Uma extremidade do pino de punção 62 tem uma característica de montagem 64 onde o pino de punção 62 é retido na placa de elevação 55. Uma haste alargada 63 apoia o pino de punção 62 entre a característica de montagem 64 e o centro parcialmente oco 65. Já que o pino de punção 62 é rigidamente apoiado, a perfuração inadvertida do cartucho de gás 50 durante um evento de queda ou uso grosseiro é evitada.

[0046] Extintores de incêndio geralmente exigem aprovação de agências regulatórias tais como Underwriters Laboratory (UL). Na maioria dos extintores de incêndio o invólucro é pressurizado. O extintor de incêndio divulgado neste documento usa um cartucho pressurizado separado 50 que é enchido com gás liquefeito que deve sair do cartucho 50 e se expandir para dentro do invólucro 20.

[0047] Para extintores operados por cartuchos, um intervalo de 5 segundos é capaz de decorrer após o cartucho ser perfurado para que a pressão se acumule antes do descarregamento do agente ser iniciado. Um extintor terá a duração de descarregamento de não inferior a 8 segundos, ou a duração mínima especificada no Padrão para Avaliação e Teste de Incêndio de Extintores de Incêndio.

[0048] Quando o extintor de incêndio carregado é segurado na posição vertical, com o bocal de descarregamento na posição horizontal. O extintor então é para ser descarregado, e a duração do ponto de gás e quantidade de produto químico seco descarregado registrada.

[0049] Baseado na temperatura ambiente e a orientação do recipiente de gás, diferentes quantidades de gelo seco (CO2 sólido) são retiradas no cartucho de CO2 quando descarregadas verticalmente para cima; por outro lado, uma quantidade mínima de gelo seco foi retida quando descarregada verticalmente para baixo.

[0050] A FIG. 8 mostra um gráfico da quantidade de Gelo Seco que é gerada com base na orientação do gás pressurizado. O gráfico mostra a quantidade de Gelo Seco nas temperaturas de 70°F 45 e -40°F 46. A 70°F quase todas as posições de orientação mostram que muito pouco Gelo Seco é gerado. A -40°F a quantidade de Gelo Seco pode ir de uma alta acima de 40% quando o cartucho está em uma orientação vertical 47, ou cerca de 15% quando o cartucho 48 está em uma horizontal 48 para quase 0% quando o cartucho 50 é invertido 49. O cartucho invertido 50 empurra o CO2 líquido para fora do cartucho 50 conforme o líquido no cartucho 50 de CO2 do gás vaporizado de peso mais leve empurra o líquido mais pesado no CO2 para fora da abertura do cartucho 50 conforme o cartucho é envolto 52 ao extintor de incêndio 19.

[0051] Estes resultados foram medidos quando os cartuchos de CO2 líquido pressurizado foram acondicionado seja a 70°F ou -40°C e então descarregados em várias orientações. O gelo seco permanecendo nos cartuchos foi medido 30 segundos após a perfuração do cartucho.

[0052] A FIG. 9 mostra os braços de maceração 120 e o tubo de sifão integral 112. Nesta materialização preferida os braços de maceração 120 e o tubo de sifão integral são fabricados como uma unidade única em torno de um eixo central 110. Enquanto esta materialização mostra um tubo de sifão 112 com braços ou lâminas escovadoras 120, algumas materializações são contempladas que podem não incorporar os braços ou lâminas escovadoras 120. A inclusão dos braços ou lâminas escovadoras 120 é geralmente ditada pela capacidade e classificação do extintor de incêndio. A tampa inferior 111 do eixo central 110 se encaixa no fundo do extintor de incêndio 19. Selos em torno da tampa inferior 111 evitam que o gás pressurizado passe para fora do fundo do extintor de incêndio 19. Selos 109 na extremidade superior do eixo central 110 evitam o contorno de gás pressurizado diretamente para o caminho de fluxo 80 e eventualmente para fora da válvula 95, levando a uma gama reduzida de material supressor 99. Os selos 109 e os selos em torno da tampa inferior 111 permitem que o eixo central 110 seja rodado no extintor de incêndio 19. Para ajudar na fabricação, a tampa inferior 111, o tubo de sifão integral 112, e/ou braços de maceração 120 podem ser partes separadas ou combinadas em qualquer maneira eficiente.

[0053] O tubo de sifão integral 112 é construído com um membro de tubo alongado 119 tendo as lâminas 120 moldadas com o tubo alongado. Uma tampa inferior 111 é segura com o tubo alongado 119 por soldagem ultrassônica ou semelhante.

[0054] Porque o cartucho de gás pressurizado 50 é invertido, essencialmente apenas gás liquefeito sai e se expande para o gás no extintor de incêndio 19 portanto essencialmente todo o gás no cartucho é expulso. Porque o líquido/gás é expulso a uma velocidade rápida, uma onda de pressão 113 viajando quase na velocidade do som empurra para o topo dos braços de maceração 120. Uma nesga 116 apoia o braço escovador 120 e evita que o braço escovador 120 seja cortado fora pela onda de pressão. Em um curto período de tempo, a pressão no extintor de incêndio 19 se estabiliza. Uma vez que a válvula 95 seja aberta, a pressão estática na câmara 22 empurra o material inibidor de incêndio 99 na direção de pelo menos um orifício de entrada 114 no fundo do eixo central 110 mostrado nas outras figuras aqui.

[0055] A FIG. 10 mostra um detalhe dos orifícios de entrada múltiplos 114 e o(s) braço(s) escovador(es) 120. Os braços de maceração 120 são estreitos, coroados, escalonados e afunilados 115 para minimizar a resistência de torneamento enquanto maximiza o material inibidor de incêndio embalado 99 e o fluxo de material inibidor 99 durante a descarga. Os orifícios 117 nos braços de maceração 120 permitem que o material inibidor de incêndio 99 passe em torno dos braços de maceração 120 e a nesga de suporte 116. A onda de pressão 113 do gás liquefeito é mostrada empurrando para baixo no braço 120. O fundo do eixo central 110 mostra os orifícios de entrada múltiplos 114 onde o material inibidor de incêndio 99 é empurrado ou sifonado para dentro dos orifícios de entrada 114 e através do tubo de sifão integral 112 onde eles podem sair do extintor de incêndio 19 através da mangueira 81 e o bocal dispensador 96. O selo inferior existe em recessos na tampa inferior 111 do eixo central 110. A parte inferior 118 da tampa inferior 111 é configurada com uma cabeça para aderência externa com uma roda que permite que o eixo central 110 seja rodado externamente. Nesta materialização o disco tem um formato de “+”, mas outros formatos são contemplados que fornecerão essencialmente capacidade equivalente.

[0056] Assim, materializações específicas de um extintor de incêndio portátil foram divulgadas. Deve ser aparente, para um técnico no assunto que muitas outras modificações além destas descritas são possíveis sem sair dos conceitos inventivos desta. O objeto inventivo, portanto, não é restrito exceto no espírito das reivindicações anexas.

APLICAÇÃO INDUSTRIAL

[0057] A aplicação industrial se refere a extintores de incêndio.

Claims

1. Extintor de incêndio (19) portátil caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento inferior (20) com uma câmara (22) que compreende um material supressor de fogo (99); um alojamento superior (30) fixado de maneira removível ao alojamento inferior (20), o alojamento superior (30) compreendendo: um cartucho de gás substituível (50) acondicionado dentro do alojamento superior (30) por uma tampa de vedação acessível a partir do exterior do alojamento superior (30); a tampa de vedação possuindo uma trava de tampa; um mecanismo de gatilho (60), que é, pelo menos, parcialmente localizado no alojamento superior (30), que permite a punção de um selo do cartucho de gás substituível (50); um mecanismo de lacre com um indicador de lacre (73) que indica que o mecanismo de lacre foi perturbado; o cartucho de gás substituível (50) sendo posicionado de tal modo que quando perfurado pelo mecanismo de gatilho (60), a punção é orientada para a câmara (22) do módulo inferior (20) de tal modo que um gás liquefeito a partir de dentro do cartucho de gás substituível (50) entra, a partir da punção, diretamente para a câmara (22) compreendendo o material supressor de fogo (99); a câmara (22) sendo configurada de tal modo que o gás liquefeito é convertido a partir de um líquido para um gás externamente ao cartucho de gás substituível (50), mas dentro da câmara (22) para fazer com que o material supressor de fogo (99) flua em um trajeto de escoamento ligado entre a câmara (22) e uma porta de saída (90); e a porta de saída (90) compreendendo uma válvula (95) que é separada a partir do mecanismo de gatilho (60) para controlar um fluxo do material supressor de fogo (99) pela porta de saída (90).

2. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um botão de segurança (72) que deve ser reposicionado para permitir a operação do mecanismo de gatilho para perfurar a vedação do cartucho de gás substituível (50), em que o botão de segurança (72) compreende o mecanismo de lacre (73) que é perturbado quando o botão de segurança (72) for reposicionado, a perturbação ocorrendo com ou sem a operação do mecanismo de gatilho.

3. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o botão de segurança (72) é reposicionado pela rotação do botão de segurança (72).

4. Extintor de incêndio (19) portátil de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tampa vedante é transparente (42), permitindo assim, por inspeção visual em relação à presença do cartucho de gás substituível (50) estacionário dentro do alojamento superior (30).

5. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cartucho de gás substituível (50) é afixado dentro do alojamento superior (30), de modo que a vedação esteja localizada adjacente à câmara (22) quando o alojamento superior (30) estiver conectado ao alojamento inferior (20).

6. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o reposicionamento do botão de segurança (72) não faz com que o mecanismo de gatilho (60) perfure o cartucho de gás substituível (50).

7. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o indicador de lacre (73) é alterado destrutivamente quando o botão de segurança (72) é reposicionado.

8. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um tubo de sifão (112) fabricado a partir de pelo menos duas partes, a primeira parte sendo um tubo oco (65) alongado e a segunda parte sendo uma tampa inferior.

9. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o botão de segurança (72) é simétrico para uso com as duas mãos de um operador.

10. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o botão de segurança (72), quando em uma primeira posição, bloqueia a ativação do mecanismo de gatilho (60).

11. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que, quando o botão de segurança (72) está numa segunda posição, o acesso para o cartucho de gás substituível (50) é bloqueado, evitando assim uma perfuração inadvertida.

12. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de gatilho (60) compreende um mecanismo de perfuração que compreende ainda um pino de punção (62) que perfura a vedação do cartucho de gás substituível (50) quando um operador ativa o mecanismo de gatilho (60).

13. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cartucho de gás substituível (50) é fixado em uma posição fixa no alojamento superior (30) por um retentor rosqueado.

14. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de gatilho (60) atua sobre hastes (110) de elevação, que causam uma elevação de prato para mover o pino de punção (62) para o selo do cartucho de gás substituível (50).

15. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cartucho de gás substituível (50) é orientado de tal modo que o selo de punção do cartucho de gás substituível (50) se encontra de frente para o material de supressor de fogo (99).

16. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o gás liquefeito vaporiza dentro da câmara (22) que compreende o material supressor de fogo (99).

17. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos uma lâmina de maceração (120), em que quando a pelo menos uma lâmina de maceração (120) é movida, a pelo menos uma lâmina de maceração (120) perturba o material supressor de fogo (99) e evita que o material supressor de fogo (99) fique preso.

18. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma lâmina de maceração (120) ainda inclui um tubo de sifão (112) oco que permite que o material de supressor de fogo (99) entre no tubo de sifão (112) oco e flua a partir da câmara (22).

19. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação18, caracterizado pelo fato de que o tubo de sifão (112) oco tem uma vedação rotativa.

20. Extintor de incêndio (19) portátil, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o tubo de sifão (112) oco é fabricado a partir de pelo menos duas partes tendo uma primeira parte que é um tubo oco (65) alongado e uma segunda parte que é uma tampa de extremidade.