BR112020027030A2

BR112020027030A2 - Conjunto de borrifador a seco, e, borrifador a seco

Info

Publication number: BR112020027030A2
Application number: BR112020027030-0A
Authority: BR
Inventors: Stephen Pechacek
Original assignee: Victaulic Company
Priority date: 2018-08-23
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2021-04-06
Also published as: WO2020041550A1; CN112654401A; NZ771569A; KR102651259B1; MX2021002153A; PE20220029A1; AU2024200184A1; SA521421046B1; EP3840848A4; CA3106551A1; IL280860B1; AU2022201645A1; US20200061401A1; AU2019325570B2; US20210361989A1; CN112654401B; KR20210038972A; AU2019325570A1; IL280860A; IL280860B2

Abstract

conjunto de borrifador a seco, e, borrifador a seco. um conjunto de borrifador a seco para supressão de incêndio usa um tubo dentro de um elemento de cano para manter uma válvula acionada por mola em uma posição fechada na extremidade do elemento de cano conectada a uma rede de tubulação. o tubo é mantido contra a força de solicitação da mola da válvula por um tampão acionado pelo gatilho sensível a temperatura do borrifador montado na extremidade oposta do elemento de cano.

Description

1 / 15 CONJUNTO DE BORRIFADOR A SECO, E, BORRIFADOR A SECO Referência Cruzada a Pedidos Relacionados

[001] Esse pedido é baseado e reivindica benefício de prioridade para o Pedido Provisório dos E.U.A. nº 62/721.753, depositado em 23 de agosto de 2018 e por meio disso incorporado por referência aqui. Campo da Invenção

[002] Essa invenção se refere a borrifadores a seco para uso em condições de ambientes subcongelantes. Fundamentos

[003] Sistemas de borrifador para supressão de incêndio são usados para proteger estruturas que separam ou encerram regiões adjacentes tendo grandes diferenças de temperatura uma da outra. Exemplos de tais estruturas incluem congeladores, sacadas de apartamentos, e docas de carregamento de armazéns. Cada uma dessas estruturas tem uma ou mais paredes e/ou tetos, que separam uma região em que a temperatura é mantida acima do ponto de congelamento da água de uma região onde a temperatura é mantida abaixo do congelamento, ou pode cair abaixo do congelamento.

[004] É um desafio prover proteção contra incêndio a tais estruturas, especialmente quando água é o líquido de supressão de incêndio preferido em virtude de medidas terem que ser adotadas para assegurar que a água não congela na rede de tubulação. Para satisfazer esse desafio, é conhecido posicionar a rede de tubulação no ambiente “quente” com temperatura controlada onde água nos canos não congelará, e prover conjuntos de borrifadores tipo “seco” que se estendem da rede de tubulação através de aberturas no teto ou paredes da estrutura e ao interior do ambiente “frio” ou descontrolado. Tais conjuntos de borrifadores a seco têm elementos de cano alongados que se estendem entre o borrifador e a rede de tubulação com uma válvula interna para manter o conjunto de borrifador em um estado “seco”, isto é, sem água no elemento de cano, até que o borrifador seja ativado pelo

2 / 15 calor de um incêndio. Um gatilho sensível a calor, por exemplo, um bulbo frangível cheio com líquido, que quebra quando submetido a calor de um incêndio, abre o borrifador para permitir descarga da água e também atua para abrir a válvula e permitir que água escoe da rede de tubulação através do conduto e para fora através do borrifador.

[005] Seria vantajoso prover conjuntos de borrifadores a seco que possam alcançar vazões tendo fatores k nominais de 11,2 ou mais durante uso, por exemplo, cano NPS de 25,4 milímetros (1 polegada) para o elemento de cano compreendendo o conjunto de borrifador a seco que conecta à rede de tubulação no ambiente quente e que tem a saída do borrifador localizada no ambiente frio. (O fator k é definido como onde q é a taxa de descarga do conjunto de borrifador a seco em galões por minuto e p é a pressão no elemento de cano em psi (manométrica)). Seria particularmente vantajoso prover conjuntos de borrifadores a seco tendo fatores k nominais maiores ou iguais a k17 usando cano NPS de 25,4 milímetros (1 polegada) para o elemento de cano compreendendo o borrifador a seco. Todos os borrifadores a seco comercialmente disponíveis conhecidos de k17, tais como o Borrifador Pendente Tipo Seco Modelo ESFR-17 vendido pela Tyco Fire Products, e o Borrifador de Armazenamento Pendente K17 Dry ESFR vendido pela Viking Group, Inc., compreendem elementos de cano tendo um tamanho maior que o do cano NPS de 25,4 milímetros (1 polegada). Borrifadores a seco feitos de cano de maiores tamanhos pesam mais, são disponíveis a maiores custos, e são mais desafiadores de instalar. Existe claramente uma necessidade de prover borrifadores a seco de fator k 11,2 e mais, particularmente, fator k 17, compreendendo elementos de cano NPS de tamanho 25,4 milímetros (1 polegada). Sumário

[006] A invenção se refere a um conjunto de borrifador a seco para uso com uma rede de tubulação de um sistema de supressão de incêndio. Em

3 / 15 uma modalidade exemplificativa, o conjunto de borrifador a seco compreende um elemento de cano NPS de 25,4 milímetros (1 polegada) tendo uma primeira extremidade afixável em comunicação fluídica com a rede de tubulação. Em um projeto prático, é vantajoso que o elemento de cano NPS de 25,4 milímetros (1 polegada) tenha uma espessura de parede menor que 2,413 milímetros (0,095 polegada). Uma válvula é posicionada dentro do elemento de cano próxima à primeira extremidade. A válvula tem um primeiro membro de fechamento móvel entre uma posição fechada que impede o fluxo de fluido através do elemento de cano, e uma posição aberta que permite o fluxo de fluido através do elemento de cano. Um borrifador de supressão de incêndio é montado em uma segunda extremidade do elemento de cano. O borrifador define um furo em comunicação fluídica com o elemento de cano. Em uma modalidade exemplificativa o borrifador compreende um segundo membro de fechamento em engate com o furo. Um gatilho sensível a temperatura é engatado com o segundo membro de fechamento e mantém o segundo membro de fechamento em engate com o furo até que uma temperatura ambiente exceda um limiar predeterminado. O gatilho libera o segundo membro de fechamento do engate com o furo quando a temperatura ambiente atinge ou excede o limiar predeterminado, por meio disso permitindo o fluxo de fluido através do elemento de cano, em que, quando o primeiro membro de fechamento está na posição aberta e o segundo membro de fechamento é liberado do engate com o furo, o conjunto de borrifador atinge uma taxa de descarga maior ou igual a um fator k de 17.

[007] A título de exemplo, o conjunto pode adicionalmente compreender um tubo coaxialmente posicionado no elemento de cano. O tubo tem um perímetro externo menor que um perímetro interno do elemento de cano e é móvel longitudinalmente ao longo do elemento de cano. O primeiro membro de fechamento é montado em uma primeira extremidade do tubo, uma segunda extremidade do tubo é engatada com o segundo membro de

4 / 15 fechamento quando o segundo membro de fechamento está no engate com o furo.

[008] A título de exemplo, o tubo tem uma seção transversal redonda com um diâmetro externo menor que um diâmetro interno do elemento de cano. Em uma modalidade exemplificativa adicional, o tubo compreende uma parede lateral que define uma pluralidade de aberturas através da mesma. Em uma modalidade exemplificativa, as aberturas compreendem uma pluralidade de fendas orientadas longitudinalmente ao longo do tubo. Em uma modalidade exemplificativa, uma porção da parede lateral próxima à segunda extremidade do tubo não tem aberturas através da mesma. A título de exemplo, as aberturas podem compreender pelo menos 30% de uma área superficial da parede lateral.

[009] Em uma modalidade de conjunto exemplificativa, a válvula compreende uma sede montada próxima à primeira extremidade do elemento de cano. O primeiro membro de fechamento é engatável com a sede. A título de exemplo, o primeiro membro de fechamento compreende uma plataforma montada a pivô na primeira extremidade do tubo. Um corpo de obturação é montado na plataforma. O corpo de obturação é pivotável entre uma primeira posição voltada para a sede e engatável com a mesma, e uma segunda posição angularmente orientada em relação à sede. Em uma modalidade exemplificativa específica, o corpo de obturação compreende uma arruela Bellville.

[0010] Em uma modalidade exemplificativa, um suporte pivô é montado na primeira extremidade do tubo. A plataforma é montada a pivô no suporte pivô. Uma superfície de batente é posicionada no suporte pivô. Uma projeção se estende a partir da plataforma e é engatável com a superfície de batente para limitar o movimento pivô da plataforma. Adicionalmente, a título de exemplo, um membro de solicitação atua entre o tubo e a plataforma para solicitar o corpo de obturação para a segunda posição.

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[0011] Em uma modalidade exemplificativa, o borrifador compreende um corpo que define o furo. Um par de braços se estende do corpo para fora da segunda extremidade do elemento de cano. Uma placa defletora é montada nos braços. O gatilho é posicionado entre a placa defletora e o segundo membro de fechamento. O gatilho pode compreender um frasco frangível cheio com um líquido sensível a calor.

[0012] Em uma modalidade exemplificativa, o borrifador compreende pelo menos uma superfície de batente engatável com o tubo para limitar o movimento de deslizamento do mesmo em relação ao elemento de cano. Em um exemplo específico, a superfície de batente compreende pelo menos uma projeção que se estende de um dos braços. Um borrifador exemplificativo pode compreender adicionalmente um niple que se estende a partir do corpo. O niple pode ter roscas de parafuso macho no mesmo. Em uma outra modalidade exemplificativa, o borrifador compreende um ressalto no corpo. O ressalto se projeta ao interior do furo e define a superfície de batente. Nessa modalidade exemplificativa, o tubo compreende pelo menos um detentor que se projeta para fora do mesmo. Pelo menos um detentor é posicionado em relação espaçada da segunda extremidade do tubo e é engatável com a superfície de batente mediante movimento do tubo dentro do elemento de cano. Em uma modalidade exemplificativa específica, o ressalto compreende uma coroa anular que circunda o furo. Adicionalmente, a título de exemplo, o corpo pode compreender roscas fêmeas que circundam o furo. Um par de braços se estende do corpo para fora da segunda extremidade do elemento de cano. Em uma modalidade exemplificativa particular, a segunda extremidade do elemento de cano tem roscas de parafuso macho na mesma que engatam as roscas fêmeas que circunda o dito furo. Uma placa defletora é montada nos braços. O gatilho é posicionado entre a placa defletora e o segundo membro de fechamento.

[0013] Em uma modalidade exemplificativa adicional de acordo com

6 / 15 a invenção, o segundo membro de fechamento compreende um tampão. Em um exemplo específico, o tampão compreende uma pluralidade de corpos de tampão engatáveis com o furo. Os corpos de tampão definindo uma lacuna que permite drenagem de condensado do elemento de cano. Essa modalidade exemplificativa pode compreender adicionalmente um apoio de gatilho engatável com a pluralidade de corpos de tampão e o gatilho.

[0014] A invenção também engloba um conjunto de borrifador a seco para uso com uma rede de tubulação de um sistema de supressão de incêndio, o conjunto de borrifador a seco tendo uma taxa de descarga maior ou igual a um fator k de 11,2. Em uma modalidade exemplificativa, o conjunto de borrifador a seco de acordo com a invenção compreende um elemento de cano NPS de 25,4 milímetros (1 polegada) tendo uma primeira extremidade afixável em comunicação fluídica com a rede de tubulação. Em um projeto prático, é vantajoso que o elemento de cano NPS de 25,4 milímetros (1 polegada) tenha uma espessura de parede menor que 2,413 milímetros (0,095 polegada). Uma válvula é posicionada dentro do elemento de cano próxima à primeira extremidade. A válvula tem um primeiro membro de fechamento móvel entre uma posição fechada que impede o fluxo de fluido através do elemento de cano, e uma posição aberta que permite o fluxo de fluido através do elemento de cano. A válvula compreende uma sede montada próxima à primeira extremidade do elemento de cano. O primeiro membro de fechamento é engatável com a sede. Um tubo é coaxialmente posicionado dentro do elemento de cano. O tubo tem um perímetro externo menor que um perímetro interno do elemento de cano e é móvel longitudinalmente ao longo do elemento de cano. O primeiro membro de fechamento é montado em uma primeira extremidade do tubo. A título de exemplo, o primeiro membro de fechamento compreende um suporte pivô montado na primeira extremidade do tubo. Uma plataforma é montada a pivô no suporte pivô. Um corpo de obturação é montado na plataforma. O corpo de obturação é pivotável entre

7 / 15 uma primeira posição voltada para a sede e engatável com a mesma, e uma segunda posição angularmente orientada em relação à sede. Uma superfície de batente é posicionada no suporte pivô. Uma projeção se estende a partir da plataforma e é engatável com a superfície de batente para limitar o movimento pivô da plataforma. Um borrifador de supressão de incêndio é montado em uma segunda extremidade do elemento de cano. O borrifador define um furo em comunicação fluídica com o elemento de cano. A título de exemplo, o borrifador compreende adicionalmente um segundo membro de fechamento em engate com o furo. Uma segunda extremidade do tubo é engatada com o segundo membro de fechamento quando o segundo membro de fechamento está em engate com o furo. Um gatilho sensível a temperatura é engatado com o segundo membro de fechamento e mantém o segundo membro de fechamento em engate até que uma temperatura ambiente exceda um limiar predeterminado. O gatilho libera o segundo membro de fechamento do engate com o furo quando a temperatura ambiente atinge ou excede o limiar predeterminado. Quando o primeiro membro de fechamento está na posição aberta e o segundo membro de fechamento é liberado do engate, o conjunto de borrifador atinge uma taxa de descarga maior ou igual a um fator k de 11,2. Breve Descrição dos Desenhos

[0015] A Figura 1 é uma vista isométrica de uma modalidade exemplificativa de um conjunto de borrifador a seco de acordo com a invenção em um estado “carregado”; a Figura 1A é uma vista explodida isométrica de um componente exemplificativo de um conjunto de borrifador a seco de acordo com a invenção; a Figura 2 é uma vista seccional longitudinal do conjunto de borrifador a seco mostrado na Figura 1; a Figura 2A é uma vista explodida isométrica de um

8 / 15 componente exemplificativo de um conjunto de borrifador a seco de acordo com a invenção; as Figuras 3 e 4 são vistas seccionais isométricas parciais de uma porção do conjunto de borrifador a seco mostrado na Figura 1; a Figura 5 é uma vista seccional de um componente do conjunto de borrifador a seco mostrado na Figura 1; a Figura 6 é uma vista seccional longitudinal do conjunto de borrifador a seco mostrado na Figura 1 em um estado “carregado”; a Figura 6A é uma vista seccional longitudinal de uma porção do conjunto de borrifador a seco mostrado na Figura 6 em uma escala ampliada; a Figura 6B é uma vista em seção transversal feita na linha 6B- 6B da Figura 6A; a Figura 6C é uma vista seccional longitudinal de uma outra modalidade exemplificativa de um conjunto de borrifador a seco em um estado “carregado”; a Figura 7 é uma vista seccional longitudinal do conjunto de borrifador a seco mostrado na Figura 1 em um estado “disparado”; e a Figura 8 é uma vista seccional longitudinal de uma porção de uma modalidade exemplificativa de um conjunto de borrifador a seco de acordo com a invenção. Descrição Detalhada

[0016] A Figura 1 mostra uma modalidade exemplificativa de um conjunto de borrifador a seco 10 de acordo com a invenção. O conjunto de borrifador 10 compreende um elemento de cano National Pipe Standard (NPS) de 25,4 milímetros (1 polegada) 12 para uso com uma rede de tubulação de um sistema de supressão de incêndio (não mostrado). Consistente com a National Pipe Standard, o elemento de cano 12 tem um diâmetro externo básico de 33,401 milímetros (1,315 polegada) e uma

9 / 15 espessura de parede variando de 1,443 milímetros (0,0568 polegada) a 3,378 milímetros (0,133 polegada) consistente com as espessuras de parede e tolerâncias para programas de 5, 10s/20, 30 e 40s/40 que são exequíveis para um projeto prático. Para atingir as vazões desejadas através do elemento de cano 12, é vantajoso que a espessura de parede seja menor que 2,413 milímetros (0,095 polegada). O elemento de cano 12 pode também ter um comprimento de cerca de 304,8 milímetros (12 polegadas) a cerca de 914,4 milímetros (36 polegadas) em um conjunto de acordo com a invenção. Um adaptador 14 é montado em uma primeira extremidade 16 do elemento de cano 12, o adaptador tendo um niple rosqueado 18 para afixação do conjunto em comunicação fluídica com a rede de tubulação. Um borrifador de supressão de incêndio 20 é montado em uma segunda extremidade 22 do elemento de cano 12. O borrifador 20 compreende um corpo 24 que define um furo 26 (vide também Figura 2A) em comunicação fluídica com o elemento de cano 12. Como mostrado na Figura 2, a montagem do borrifador 20 no elemento de cano 12 é realizada por meio de um niple rosqueado macho 23 que se estende a partir do corpo 24 e que engata roscas fêmeas compatíveis 25 na superfície interna do elemento de cano 12. Em uma modalidade alternativa, mostrada na Figura 2A, corpo do borrifador 24 compreende roscas fêmeas 27 dentro do furo 26 que recebem o elemento de cano 12 tendo roscas macho 29 em sua segunda extremidade 22. O uso de um elemento de cano 12 com roscas macho 29 para engatar roscas fêmeas 27 de um corpo do borrifador 24 é vantajoso em virtude de permitir que a parede do elemento de cano seja mais fina que se o elemento de cano tivesse roscas fêmeas, por meio disso permitindo potencialmente uma maior vazão através do elemento de cano pela maximização do diâmetro interno. Em ambas as modalidades (Figuras 2 e 2A), um par de braços 28 se estende a partir do corpo 24, os braços suportando uma placa defletora 30 montada nos mesmos.

[0017] Como mostrado na Figura 2, um tubo 32 é substancialmente

10 / 15 coaxialmente posicionado dentro do elemento de cano 12. O tubo 32 tem um menor perímetro externo 34 do que o perímetro interno 36 do elemento de cano 12, e é móvel longitudinalmente ao longo do elemento de cano. Nessa modalidade exemplificativa, o tubo 32 tem uma seção transversal redonda 38 com um diâmetro externo 40 menor que um diâmetro interno 42 do elemento de cano 12. O tubo 32 compreende uma parede lateral 44 que define uma pluralidade de aberturas 46, nesse exemplo, fendas 48 orientadas longitudinalmente ao longo do tubo. As aberturas 46 podem compreender pelo menos 30% da área superficial da parede lateral 44 para permitir máximo fluxo através do elemento de cano 12 usando ao máximo possível o diâmetro interno total do elemento de cano.

[0018] Uma válvula 50 é posicionada dentro do elemento de cano 12 próxima à primeira extremidade 16. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 3, a válvula 50 compreende uma sede 52 integralmente formada com o adaptador 14 e montada na primeira extremidade 16 do elemento de cano. A válvula 50 compreende adicionalmente um primeiro membro de fechamento 54 engatável com a sede 52. Na válvula exemplificativa mostrada, o primeiro membro de fechamento 54 compreende um suporte pivô 56 montado em uma primeira extremidade 58 do tubo 32. Uma plataforma 60 é montada a pivô no suporte pivô 56. Um corpo de obturação 62 é montado na plataforma 60. Nessa modalidade exemplificativa, o corpo de obturação 62 compreende uma arruela Bellville 64 (vide também Figura 5) que é envolta com uma camada de material conformacional 65, por exemplo, politetrafluoretileno, para assegurar uma vedação hermética a fluido quando a arruela 64 engata a sede 52. A arruela Bellville 64 atua como uma mola quando o conjunto 10 é disparado, como descrito a seguir. O corpo de obturação 62 (arruela 64) é pivotável por meio da plataforma 60 entre uma primeira posição voltada para a sede da válvula 52 (Figura 3), e uma segunda posição angularmente orientada em relação à sede (Figura 4). O ângulo de

11 / 15 orientação 66 do corpo 62 é selecionado para prover a mínima perda de coluna de pressão (menor resistência) ao fluxo de fluido através do elemento de cano 12. Nesse exemplo, o ângulo de orientação 66 da arruela 64 é 90˚, o ângulo sendo estabelecido por uma combinação de um membro de solicitação 68 (vide Figura 3) e uma superfície de batente 70 posicionada, nessa modalidade, no suporte pivô 56. O membro de solicitação 68, nesse exemplo, uma mola de torção 72, atua entre o suporte pivô 56 e a plataforma 60 para solicitar a plataforma para a segunda posição orientada angularmente. Uma projeção 74 que se estende a partir da plataforma 60 engata a superfície de batente 70 para limitar a rotação da plataforma no ângulo de orientação desejado 66. Alternativamente (não mostrado), a projeção poderia ser localizada no suporte pivô 56 ou na primeira extremidade 58 do tubo 32, para engatar uma superfície de batente localizada na plataforma 60. O membro de solicitação 68 é projetado para ter rigidez suficiente para manter substancialmente a orientação da plataforma a despeito do fluxo de fluido turbulento através do elemento de cano 12.

[0019] Como mostrado na Figuras 1, 1A e 2, um segundo membro de fechamento 76 fica em engate com furo 26 definido pelo corpo do borrifador

24. Nessa modalidade exemplificativa, o segundo membro de fechamento 76 compreende um tampão dividido 78. Tampão dividido 78 compreende três componentes, o apoio do gatilho 75 e os corpos de tampão 77, posicionados em relação espaçada circundando o apoio do gatilho. O apoio do gatilho 75 se acavala em uma lacuna 79 definida pelos corpos de tampão 77 quando instalado dentro do furo 26, a lacuna permitindo que condensado drene para fora do elemento de cano 12. O tampão dividido 78 é mantido em engate com o furo 26 por um gatilho sensível a temperatura 80 que atua entre o apoio do gatilho 75 e um nariz 31 suportado pelos braços 28. No exemplo mostrado, o gatilho 80 compreende um frasco frangível 82 contendo um líquido sensível a calor. Um outro gatilho bem conhecido compreende uma articulação

12 / 15 mecânica mantida unida por um material de solda forte eutético.

[0020] Como mostrado na Figura 2, o segundo membro de fechamento 76 mantém o primeiro membro de fechamento 54 engatado com a sede 52 engatando e suportando a segunda extremidade 84 do tubo 32, por meio disso impedindo o fluxo através do elemento de cano 12, e vazamento para o mesmo. O tubo 32 tem um comprimento de maneira tal que, quando ele é engatado e suportado pelo segundo membro de fechamento 76, o primeiro membro de fechamento 54 engata de forma vedada a sede 52 para impedir o fluxo através do elemento de cano 12. Quando o primeiro membro de fechamento 54 compreende uma arruela Bellville 64 como mostrado nas Figuras 2 e 3, a arruela é comprimida contra a sede 52 e atua como uma mola pré-carregada para mover o tubo 32 longitudinalmente através do elemento de cano 12 e para sua segunda extremidade 22 quando o segundo membro de fechamento 76 é liberado de engate com o furo do borrifador 26 como descrito a seguir. A rigidez do membro de solicitação 68 pode também atuar para mover o tubo 32 para a segunda extremidade 22.

[0021] Em operação, o conjunto 10 é afixado a uma linha de derivação de um sistema de supressão de incêndio (não mostrado) usando o niple 18, que pode ser rosqueado como mostrado ou provido com um sulco para uso com acoplamentos mecânicos. O conjunto 10 fica inicialmente na configuração “carregada” mostrada nas Figuras 3 e 6, com a arruela Bellville 64 em sua posição fechada, confrontante e pré-carregado contra a sede 52. Como mostrado nas Figuras 6 e 6A, a arruela 64 é mantida na posição fechada pré-carregada pelo segundo membro de fechamento 76 (tampão 78) pelo engate com o tubo 32, o tampão engatando o furo 26 do borrifador 20. Por sua vez, o tampão 78 é mantido em engate com o furo 26 pelo gatilho sensível a temperatura 80, o frasco frangível 82 atuando entre o nariz 31 e o apoio do gatilho 75 do tampão 78.

[0022] As Figuras 4 e 7 mostram o conjunto 10 na configuração

13 / 15 “disparada” que permite o fluxo de fluido através do elemento de cano 12. Isso ocorre quando a temperatura ambiente que circunda o gatilho 80 atinge ou excede um limiar predeterminado (por exemplo 155˚F) fazendo com que o gatilho térmico, nesse caso, o frasco frangível 82 estilhace e por meio disso removendo o suporte do tampão 78. Sem força de restrição axial no tubo 32 a arruela Bellville 64 faz pressão contra a sede 52, movendo o tubo 32 axialmente para fora da sede. Esse movimento é auxiliado pelo membro de solicitação 68 e a ação de pressão de fluido na linha de derivação que atua no primeiro membro de fechamento 54. O movimento do tubo 32 desengata a arruela 64 da sede 52 o que permite que a plataforma 60 que apoia a arruela pivote no suporte pivô 56 (solicitada pela mola de torção 72, vide Figura 3) para a posição angularmente orientada mostrada na Figura 4. O ângulo de orientação 66 é estabelecido quando a projeção 74 que se estende a partir da plataforma 60 engata a superfície de batente 70 no suporte pivô 56. O movimento do tubo 32 para fora da sede 52 ejeta o segundo membro de fechamento 76, a construção em múltiplas peças do tampão 78 auxiliando na ejeção do tampão do furo 26. Para a modalidade de borrifador mostrada na Figura 2A tendo roscas fêmeas 27 dentro do furo 26, o movimento do tubo 32 dentro do elemento de cano 12 é limitado por uma pluralidade de detentores 33 (vide Figuras 6A e 6B) que se projetam para fora do tubo 32 e engatam um ressalto 35 que se projeta ao interior do furo 26 definido pelo corpo do borrifador 24. O ressalto 35 nesse exemplo compreende uma coroa anular e circunda o furo 26. Os detentores 33 são convenientemente formados por perfurações para fora do tubo 32 posicionadas a uma distância 37 da segunda extremidade 84 do tubo (vide Figura 6) para permitir que o tubo mova e permitir rotação da plataforma 60 como mostrado na Figura 7. Em um projeto prático existem quatro detentores 33 angularmente espaçados em intervalos de 90° em torno do tubo 32.

[0023] A Figura 6C mostra uma outra modalidade exemplificativa

14 / 15 compreendendo um colar de condicionamento de fluxo 89 que é afixado ao tubo 32 próximo à sua segunda extremidade 84. Como na modalidade exemplificativa mostrada, o colar 89 pode sobrepor pelo menos uma porção das aberturas 46 na parede lateral 44. O colar 89 desempenha duas funções. Nessa configuração, o colar 89 provê uma superfície de condicionamento de fluxo que se espera reduza o fluxo turbulento através do tubo 32 antes de ele sair do tubo e provê um batente que engata o ressalto 35 para limitar a extensão de deslocamento do tubo 32 quando o conjunto de borrifador é disparado.

[0024] Em uma outra modalidade exemplificativa, mostrada na Figura 8, o movimento longitudinal (deslizamento) doo tubo 32 em relação ao elemento de cano 12 é limitado pelo engate da segunda extremidade 84 do tubo com uma ou mais superfícies de batente 86 posicionadas em relação espaçada da segunda extremidade 22 do elemento de cano 12. Nesse exemplo, duas superfícies de batente 86 são posicionadas nos braços 28 do borrifador

20. Para ambas as modalidades de borrifador, uma porção de parede lateral 44, localizada próxima à segunda extremidade 84 do tubo 32, não tem aberturas através da mesma e atua como um conduto de condicionamento de fluxo 88 quando água ou outro líquido de supressão de incêndio é descarregado.

[0025] Como mostrado na Figura 7, com ambos do primeiro membro de fechamento 54 em sua posição aberta e o segundo membro de fechamento 76 não mais engatado com o furo 26, fluido de supressão de incêndio (água, por exemplo) pode escoar da rede de tubulação através do elemento de cano 12 e tubo 32 mediante o que ele sai do conduto de condicionamento de fluxo 88 e colide no deflector 30 e é distribuído sobre a área de evento de incêndio.

[0026] Espera-se que os conjuntos de borrifadores a seco de acordo com a invenção melhorem tanto a confiabilidade quanto a eficácia do sistema de supressão de incêndios enquanto se usa o cano NPS de 25,4 milímetros (1

15 / 15 polegada) para o elemento de cano que conecta a rede de tubulação no ambiente quente ao borrifador localizado no ambiente frio.

Espera-se que a taxa de descarga dos conjuntos de borrifadores a seco de acordo com a invenção seja maior ou igual a um fator k de 11,2, em que o fator k é definido como onde q é a taxa de descarga do conjunto 10 em galões por minuto e p é a pressão no elemento de cano 12 em psi (manométrica).

Claims

1 / 11 REIVINDICAÇÕES

1. Conjunto de borrifador a seco para uso com uma rede de tubulação de um sistema de supressão de incêndio, o dito conjunto de borrifador a seco caracterizado pelo fato de que compreende: um elemento de cano NPS de 25,4 milímetros (1 polegada) tendo uma primeira extremidade afixável em comunicação fluídica com a dita rede de tubulação; uma válvula posicionada dentro do dito elemento de cano próxima à dita primeira extremidade, a dita válvula tendo um primeiro membro de fechamento móvel entre uma posição fechada que impede o fluxo de fluido através do dito elemento de cano, e uma posição aberta que permite o fluxo de fluido através do dito elemento de cano; um borrifador de supressão de incêndio montado em uma segunda extremidade do dito elemento de cano, o dito borrifador definindo um furo em comunicação fluídica com o dito elemento de cano e compreendendo: um segundo membro de fechamento em engate com o dito furo; um gatilho sensível a temperatura engatado com o dito segundo membro de fechamento e mantendo o dito segundo membro de fechamento no dito engate até que uma temperatura ambiente exceda um limiar predeterminado, o dito gatilho liberando o dito segundo membro de fechamento do dito engate com o dito furo quando a dita temperatura ambiente atinge ou excede o dito limiar predeterminado; em que quando o dito primeiro membro de fechamento está na dita posição aberta e o dito segundo membro de fechamento é liberado do dito engate, o dito conjunto de borrifador atingindo uma taxa de descarga maior ou igual a um fator k de 17.

2. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a

2 / 11 reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um tubo coaxialmente posicionado dentro do dito elemento de cano, o dito tubo tendo um perímetro externo menor que um perímetro interno do dito elemento de cano e sendo móvel longitudinalmente ao longo do dito elemento de cano, o dito primeiro membro de fechamento sendo montado em uma primeira extremidade do dito tubo, uma segunda extremidade do dito tubo sendo engatada com o dito segundo membro de fechamento quando o dito segundo membro de fechamento está no dito engate com o dito furo.

3. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito tubo tem uma seção transversal redonda com um diâmetro externo menor que um diâmetro interno do dito elemento de cano.

4. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito tubo compreende uma parede lateral que define uma pluralidade de aberturas através da mesma.

5. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas aberturas compreendem uma pluralidade de fendas orientadas longitudinalmente ao longo do dito tubo.

6. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma porção da dita parede lateral próxima à dita segunda extremidade do dito tubo não tem aberturas através da mesma.

7. Borrifador a seco como definido na reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as ditas aberturas compreendem pelo menos 30% de uma área superficial da dita parede lateral.

8. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita válvula compreende uma sede montada próxima à dita primeira extremidade do dito elemento de cano,

3 / 11 o dito primeiro membro de fechamento sendo engatável com a dita sede.

9. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro membro de fechamento compreende: uma plataforma montada a pivô na dita primeira extremidade do dito tubo; um corpo de obturação montado na dita plataforma, o dito corpo de obturação sendo pivotável entre uma primeira posição voltada para a dita sede e engatável com a mesma, e uma segunda posição angularmente orientada em relação à dita sede.

10. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dito corpo de obturação compreende uma arruela Bellville.

11. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um suporte pivô montado na dita primeira extremidade do dito tubo, a dita plataforma sendo montada a pivô no dito suporte pivô; uma superfície de batente posicionada no dito suporte pivô; uma projeção se estendendo a partir da dita plataforma e engatável com a dita superfície de batente para limitar movimento pivô da dita plataforma.

12. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um membro de solicitação que atua entre o dito tubo e a dita plataforma para solicitar o dito corpo de obturação para a dita segunda posição.

13. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito borrifador compreende: um corpo que define o dito furo; um par de braços que se estende a partir do dito corpo para

4 / 11 fora da dita segunda extremidade do dito elemento de cano; uma placa defletora montada nos ditos braços, o dito gatilho sendo posicionado entre a dita placa defletora e o dito segundo membro de fechamento.

14. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dito gatilho compreende um frasco frangível cheio com um líquido sensível a calor.

15. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dito borrifador compreende pelo menos uma superfície de batente engatável com o dito tubo para limitar o movimento de deslizamento do mesmo em relação ao dito elemento de cano.

16. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a dita superfície de batente compreende pelo menos uma projeção que se estende a partir de um dos ditos braços.

17. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dito borrifador compreende adicionalmente um niple que se estende a partir do dito corpo, o dito niple tendo roscas de parafuso macho no mesmo.

18. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que: o dito borrifador compreende um ressalto no dito corpo, o dito ressalto se projetando no interior do dito furo, o dito ressalto definindo a dita superfície de batente; o dito tubo compreende pelo menos um detentor que se projeta para fora do mesmo, o dito pelo menos um detentor sendo posicionado em relação espaçada da dita segunda extremidade do dito tubo e engatável com a dita superfície de batente mediante movimento do dito tubo dentro do dito elemento de cano.

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19. Borrifador a seco como definido na reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o dito ressalto compreende uma coroa anular circundando o dito furo.

20. Borrifador a seco como definido na reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o dito corpo compreende roscas fêmeas que circundam o dito furo.

21. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito segundo membro de fechamento compreende um tampão.

22. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o dito tampão compreende uma pluralidade de corpos de tampão engatáveis com o dito furo, os ditos corpos de tampão definindo uma lacuna que permite a drenagem de condensado do dito elemento de cano.

23. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um apoio de gatilho engatável com a dita pluralidade de corpos de tampão e o dito gatilho.

24. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de cano NPS de 25,4 milímetros (1 polegada) tem uma espessura de parede menor que 2,413 milímetros (0,095 polegada).

25. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um colar de condicionamento de fluxo afixado ao dito tubo próximo à dita segunda extremidade do mesmo, o dito colar sobrepondo pelo menos uma porção da dita pluralidade de aberturas na dita parede lateral do dito tubo.

26. Conjunto de borrifador a seco para uso com uma rede de tubulação de um sistema de supressão de incêndio, o dito conjunto de

6 / 11 borrifador a seco caracterizado pelo fato de que compreende: um elemento de cano NPS de 25,4 milímetros (1 polegada) tendo uma primeira extremidade afixável em comunicação fluídica com a dita rede de tubulação; uma válvula posicionada dentro do dito elemento de cano próxima à dita primeira extremidade, a dita válvula tendo um primeiro membro de fechamento móvel entre uma posição fechada que impede o fluxo de fluido através do dito elemento de cano, e uma posição aberta que permite o fluxo de fluido através do dito elemento de cano, a dita válvula compreendendo uma sede montada próxima à dita primeira extremidade do dito elemento de cano, o dito primeiro membro de fechamento sendo engatável com a dita sede; um tubo coaxialmente posicionado dentro do dito elemento de cano, o dito tubo tendo um perímetro externo menor que um perímetro interno do dito elemento de cano e sendo móvel longitudinalmente ao longo do dito elemento de cano, o dito primeiro membro de fechamento sendo montado em uma primeira extremidade do dito tubo, o dito primeiro membro de fechamento compreendendo: um suporte pivô montado na dita primeira extremidade do dito tubo, uma plataforma sendo montada a pivô no dito suporte pivô; um corpo de obturação montado na dita plataforma, o dito corpo de obturação sendo pivotável entre uma primeira posição voltada para a dita sede e engatável com a mesma, e uma segunda posição angularmente orientada em relação à dita sede; uma superfície de batente posicionada no dito suporte pivô; uma projeção que se estende a partir da dita plataforma e engatável com a dita superfície de batente para limitar o movimento pivô da dita plataforma; em que um borrifador de supressão de incêndio é montado em uma

7 / 11 segunda extremidade do dito elemento de cano, o dito borrifador definindo um furo em comunicação fluídica com o dito elemento de cano, o dito borrifador compreendendo adicionalmente: um segundo membro de fechamento em engate com o dito furo, uma segunda extremidade do dito tubo sendo engatada com o dito segundo membro de fechamento quando o dito segundo membro de fechamento está no dito engate com o dito furo; um gatilho sensível a temperatura engatado com o dito segundo membro de fechamento e mantendo o dito segundo membro de fechamento no dito engate até que uma temperatura ambiente exceda um limiar predeterminado, o dito gatilho liberando o dito segundo membro de fechamento do dito engate com o dito furo quando a dita temperatura ambiente atinge ou excede o dito limiar predeterminado; em que quando o dito primeiro membro de fechamento está na dita posição aberta e o dito segundo membro de fechamento é liberado do dito engate, o dito conjunto de borrifador atinge uma taxa de descarga maior ou igual a um fator k de 11,2.

27. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dito tubo tem uma seção transversal redonda com um diâmetro externo menor que um diâmetro interno do dito elemento de cano.

28. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dito tubo compreende uma parede lateral que define uma pluralidade de aberturas através da mesma.

29. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que as ditas aberturas compreendem uma pluralidade de fendas orientadas longitudinalmente ao longo do dito tubo.

30. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a

8 / 11 reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que uma porção da dita parede lateral próxima à dita segunda extremidade do dito tubo não tem aberturas através da mesma.

31. Borrifador a seco como definido na reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que as ditas aberturas compreendem pelo menos 30% de uma área superficial da dita parede lateral.

32. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dito corpo de obturação compreende uma arruela Bellville.

33. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um membro de solicitação que atua entre o dito tubo e a dita plataforma para solicitar o dito corpo de obturação para a dita segunda posição.

34. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dito borrifador compreende: um corpo que define o dito furo; um par de braços que se estende do dito corpo para fora da dita segunda extremidade do dito elemento de cano; uma placa defletora montada nos ditos braços, o dito gatilho sendo posicionado entre a dita placa defletora e o dito segundo membro de fechamento.

35. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o dito gatilho compreende um frasco frangível cheio com um líquido sensível a calor.

36. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o dito borrifador compreende pelo menos uma superfície de batente engatável com o dito tubo para limitar o movimento de deslizamento do mesmo em relação ao dito elemento de cano.

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37. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a dita superfície de batente compreende pelo menos uma projeção que se estende a partir de um dos ditos braços.

38. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que o dito borrifador compreende adicionalmente um niple que se estende a partir do dito corpo, o dito niple tendo roscas de parafuso macho no mesmo.

39. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que: o dito borrifador compreende um ressalto no dito corpo, o dito ressalto se projetando ao interior do dito furo, o dito ressalto definindo a dita superfície de batente; o dito tubo compreende pelo menos um detentor que se projeta para fora do mesmo, o dito pelo menos um detentor sendo posicionado em relação espaçada da dita segunda extremidade do dito tubo e engatável com a dita superfície de batente mediante movimento do dito tubo dentro do dito elemento de cano.

40. Borrifador a seco como definido na reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que o dito ressalto compreende uma coroa anular circundando o dito furo.

41. Borrifador a seco como definido na reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que o dito corpo compreende roscas fêmeas que circundam o dito furo.

42. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dito segundo membro de fechamento compreende um tampão.

43. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dito tampão compreende

10 / 11 uma pluralidade de corpos de tampão engatáveis com o dito furo, os ditos corpos de tampão definindo uma lacuna que permite drenagem de condensado do dito elemento de cano.

44. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 43, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um apoio de gatilho engatável com a dita pluralidade de corpos de tampão e o dito gatilho.

45. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de cano NPS de 25,4 milímetros (1 polegada) tem uma espessura de parede menor que 2,413 milímetros (0,095 polegada).

46. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um colar de condicionamento de fluxo afixado ao dito tubo próximo à dita segunda extremidade do mesmo, o dito colar sobrepondo pelo menos uma porção da dita pluralidade de aberturas na dita parede lateral do dito tubo.

47. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito borrifador compreende: um corpo que define o dito furo, o dito corpo compreendendo roscas fêmeas que circundam o dito furo; um par de braços que se estendem do dito corpo para fora da dita segunda extremidade do dito elemento de cano, a dita segunda extremidade do dito elemento de cano tendo roscas de parafuso macho no mesmo que engatam as ditas roscas fêmeas que circundam o dito furo; uma placa defletora montada nos ditos braços, o dito gatilho sendo posicionado entre a dita placa defletora e o dito segundo membro de fechamento.

48. Conjunto de borrifador a seco de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dito borrifador

11 / 11 compreende: um corpo definindo o dito furo, o dito corpo compreendendo roscas fêmeas que circundam o dito furo; um par de braços se estendendo do dito corpo para fora da dita segunda extremidade do dito elemento de cano, a dita segunda extremidade do dito elemento de cano tendo roscas de parafuso macho na mesma que engatam as ditas roscas fêmeas que circundam o dito furo; uma placa defletora montada nos ditos braços, o dito gatilho sendo posicionado entre a dita placa defletora e o dito segundo membro de fechamento.