ES2248926T4 - Dispositivo de extincion de incendios. - Google Patents

Abstract

Un aparato de extinción de incendios (1) del tipo que incluye al menos un conducto de líquido (13, 14), y el cual en un extremo esté conectado a una fuente con un líquido extintor de incendios a presión, y en otro extremo con canales (40, 23) en un cabezal de boquilla (21) con un número de boquillas (24, 27), los canales del cabezal de boquilla incluyen al menos un primer canal (40) conectado a al menos una boquilla pulverizadora (27) para disparar líquido en forma atomizada, y al menos un segundo canal (23) que tiene al menos una entrada de aire (25) y debajo de éste está conectado a al menos una boquilla de espuma (24) para disparar líquido en forma espumosa a una distancia desde una apertura de boquilla (29) de al menos una boquilla pulverizadora (27), se coloca un tabique de separación (32) extendido transversalmente hacia la parte interna de la boquilla y junto con ésta define una cámara de boquilla (36), que se fabrica una apertura central (31) y al menos una apertura lateral (34) enel tabique de separación, y de que existen medios para fabricar el líquido, el cual en funcionamiento fluye a través al menos de una apertura de un lado (34), describe un movimiento rotatorio en la cámara de boquilla (36).

Description

Dispositivo de extinción de incendios.

La presente invención se refiere a un dispositivo de extinción de incendios del tipo que comprende por lo menos un conducto de líquido, el cual en un extremo está conectado a una fuente con un líquido de extinción de incendios a presión, y en el otro extremo está conectado a unos canales en un cabezal de boquilla con un grupo de boquillas, comprendiendo los canales de la tobera por lo menos un primer canal conectado a por lo menos una boquilla de pulverización para descargar líquido en forma pulverizada, y por lo menos a un segundo canal que tenga por lo menos una entrada de aire y en su parte inferior está conectada a por lo menos una boquilla de espuma para descargar líquido en forma de espuma.

Es un hecho muy conocido que el agua en estado natural no es un medio muy efectivo para apagar un incendio debido a que hasta un 98% del agua no participa en la extinción sino que al contrario resbala de los objetos candentes sin alcanzar siquiera la combustión primaria. Si el incendio se ha declarado en líquidos particularmente inflamables, como la gasolina, rociar con agua en estado natural puede, por el contrario, dar como resultado que el incendio se propague.

La mejor manera de utilizar el agua es en pequeñas gotas. Sin embargo, la utilización óptima únicamente se obtiene con agua finamente pulverizada que alcanza una superficie total muy extensa y se evapora inmediatamente cuando se pulveriza sobre áreas en las que acontece una combustión a temperatura elevada.

Este último efecto mencionado es muy conveniente ya que los gases de combustión del incendio se enfrían momentáneamente a medida que la formación del vapor intenso desplaza asimismo los gases de combustión y reduce el contenido de oxígeno en el aire.

Durante un incendio, el aire se desplazará hacia la zona primaria de combustión en la que el contenido de oxígeno en el aire alimentará la combustión. Sin embargo, las finas gotas de agua son tan pequeñas y poseen una masa tan pequeña que tenderán a dispersarse en el aire y por lo tanto a ser dirigidas hacia la zona de combustión en la que, de este modo, se impide o se obstaculiza totalmente la combustión.

El agua finamente pulverizada podrá también penetrar en el material fibroso y así ser capaz de una manera ventajosa de reducir su combustibilidad a la vez que las gotas pequeñas permanecen sólo en la superficie del material.

En una nube de agua finamente pulverizada, las gotas además serán tan pequeñas y tendrán una distancia recíproca tan grande que la conductividad eléctrica de la nube será muy pequeña. Se puede, por lo tanto, utilizar agua finamente pulverizada con un mínimo riesgo para el operario incluso si hubiera alambres conductores en la escena del incendio.

Convencionalmente, se han usado medidas de presión altas comprendidas entre 150 y 250 bares con el propósito de pulverizar agua de manera suficientemente fina como para combatir un incendio. Sin embargo, las altas presiones requieren un equipo muy pesado que normalmente sólo puede estar ubicado en unidades fijas y/o grandes.

Dicho equipo pesado no puede ser usado o se pude utilizar únicamente con dificultad para combatir un fuego ofensivo y el agua pulverizada formada finamente ha resultado que tiene un recorrido demasiado corto para ser capaz de impedir adecuadamente que los bomberos resulten heridos debido al calor emanado del fuego.

Para una extinción rápida y efectiva de un fluido inflamable (fuego clase B) y para garantizar la seguridad contra una reactivación, puede ser necesario utilizar espuma que forme una alfombra estable de pequeñas burbujas para enfriar y apagar fuegos que sean difíciles de controlar de cualquier otra manera.

En la aparición de un incendio, no siempre resultará inmediatamente claro si el fuego en cuestión es un incendio de clase A, B, C ó D. Esto significa que, en el momento de la aparición, puede ser incierto si es un tipo de equipamiento de extinción de incendios u otro el que sería más efectivo en una situación dada, y por consiguiente el que hay que llevar. Por lo tanto, es una ventaja si tanto el agua finamente pulverizada y la espuma pueden salir del mismo dispositivo de extinción de incendios, con lo que la elección de agua finamente o espuma pulverizadas como medios de extinción de incendios sólo es necesario hacerla cuando la brigada antiincendios ha llegado a la escena del fuego.

Además es una ventaja si la cantidad de medios de extinción de incendios necesarios para extinguir un incendio es tan pequeña como sea posible para que el dispositivo de extinción de incendios no esté restringido a una ubicación fija sino que se puede usar también de manera ofensiva.

Un dispositivo de extinción de incendios combinado se da a conocer entre otros en la patente US nº 2.832.424. Este dispositivo puede coincidir, con una válvula, para descargar agua pulverizada o espuma pero con el mismo tipo de boquilla. Sin embargo, una boquilla para espuma no puede utilizarse para una pulverización fina de agua. Las gotas del agua pulverizada, que el dispositivo convencional de extinción de incendios es capaz de descargar, serán por lo tanto demasiado gruesas para poder combatir un fuego de manera óptima.

A partir del documento WO 94/06517 se conoce otro dispositivo de extinción de incendios que presenta un único conducto de líquido. Dicho dispositivo sólo puede usar líquido para apagar un incendio y no espuma. El conducto de líquido tiene una primera rama conectada a una boquilla para la salida de agua concentrada a propulsión y una segunda rama conectada a un cabezal de boquilla para la salida del líquido en forma de pulverizador. El líquido es forzado hacia una rotación helicoidal en un muelle helicoidal para pulverizar el líquido. Para proteger de manera eficaz al operario de la exposición al calor proveniente del fuego se debe usar una presión elevada de aproximadamente 300 bares. Además, este diseño es pesado y costoso de fabricar.

La patente US nº 4.420.047 da a conocer un instrumento de extinción de fuego similar para utilizarlo en un avión. El dispositivo puede descargar selectivamente espuma o agua pulverizada pero también en este caso, con el mismo tipo de boquilla. Este dispositivo no es apto para combatir un incendio sólo por medio de agua finamente pulverizada.

El objetivo de la invención consiste en proporcionar un dispositivo de extinción de incendios del tipo mencionado en el párrafo introductorio con el que se puede combatir de forma óptima fuegos de clase A, B, C ó E, con un único mango que converja para combatir incendios ya sea con agua o con espuma, y que pueda atomizar agua finamente por medio de una presión relativamente ligera comprendida aproximadamente entre 10 y 25 bares y descargar el agua finamente pulverizada a una distancia horizontal de aproximadamente 10 metros.

Esto se alcanza según la invención gracias a que se coloca a una distancia de la abertura de boquilla de por lo menos una boquilla pulverizadora, una pared de separación que se extiende transversalmente hacia la parte interna de la boquilla y junto con ésta define una cámara de boquilla, a que en la pared de separación, hay una abertura central y por lo menos una abertura lateral, y a que existen unos medios para hacer que el líquido, que en funcionamiento fluye a través por lo menos de una abertura lateral, describa un movimiento giratorio en la cámara de boquilla.

En una forma de realización preferida, los medios para hacer que el líquido describa un movimiento giratorio en la cámara de boquilla están constituidos por lo menos por un orificio principalmente helicoidal que se extiende a lo largo de la periferia de la pared de separación desde por lo menos un orificio de un lado en la cámara de boquilla.

Cuando el dispositivo de extinción de incendios se utiliza para combatir el fuego con agua pulverizada, se descarga un cono de agua finamente pulverizada a través de la abertura de boquilla, cuyo cono de agua se rellena con gotas de agua más grandes para transportar el agua finamente pulverizada con ella y por lo tanto aumentar la distancia de éste considerablemente.

Se pueden colocar un número de boquillas pulverizadoras de manera ventajosa a una distancia recíproca a lo largo de un círculo en la tapa extrema del cabezal de boquilla mediante el cual al dispositivo se le permite descargar una cantidad de agua pulverizada relativamente grande en una combinación conjunta.

Cuando las aberturas centrales de las boquillas pulverizadoras están además dispuestas en diferentes tamaños, se obtiene un haz de agua pulverizada con grados de pulverización que de manera ventajosa cubren un amplio espectro.

Mediante la colocación de la boquilla de espuma en el centro del círculo o próxima al mismo a lo largo del cual están colocadas las boquillas pulverizadoras, se consigue que la espuma y el agua pulverizada se descarguen a lo largo del mismo eje con lo que el operario puede fácilmente cambiar entre los dos medios de extinción sin tener que alterar directamente la orientación axial del cabezal de boquilla.

En una forma de realización preferida de la invención, el conducto del líquido del dispositivo de extinción de incendios puede tener una primera rama conectada al primer canal del cabezal de boquilla y un segunda rama conectada al segundo canal del cabezal de boquilla. Esta construcción es especialmente fácil de fabricar.

En un punto de la rama, asimismo puede estar prevista una válvula de inversión para cerrar de manera selectiva el primero o el segundo canal completamente o de forma parcial para que, con un único mango, pueda ser cambiado de manera fácil y rápida entre la descarga de espuma y la descarga de agua finamente pulverizada.

El funcionamiento del dispositivo de extinción de incendios se facilita cuando en el conducto del líquido se inserta una pistola de flujo con una válvula de pistola para que entre y salga el líquido respectivamente.

La invención se explicará con mayor detalle a continuación, describiendo una forma de realización por medio de un ejemplo, haciendo referencia únicamente a los dibujos, en los cuales:

La Fig. 1 muestra a un operario apagando un incendio por medio de un dispositivo de extinción de incendios según la invención.

La Fig. 2 es una vista transversal axial de un cabezal de boquilla para el dispositivo de extinción de incendios según la Fig. 1,

La Fig. 3 es una vista en alza del cabezal de boquilla.

La Fig. 4 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea IV-IV de la Fig. 2,

La Fig. 5 es una vista fraccionada a gran escala del cabezal de boquilla en la Fig. 2, y

La Fig. 6 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea VI-VI de la Fig. 5.

El término "agua" se refiere en adelante al agua que se ha añadido a un agente espumante. El término "espuma" se refiere en adelante a una espuma que está compuesta de agua a la que se le ha añadido un agente espumante y se ha espumado con aire.

La Fig. 1 muestra esquemáticamente un operario 2 que está apagando un incendio 3 por medio de un dispositivo de extinción de incendios designado generalmente por el número de referencia 1.

El líquido de extinción de incendios 4 se mantiene en un tanque 5, el cual mediante los conductos de gas 7 y 8 está conectado a una botella de presión 6 que contiene un gas a presión para mantener el líquido de extinción de incendios a una temperatura comprendida, por ejemplo, entre 10 y 20 bares. En el conducto de gas 7 se inserta una válvula de regulación de presión 11 para regular la presión en el tanque 5 y una válvula de retención 9 para prevenir el reflujo en los conductos del gas.

En el conducto de gas 8 se inserta además un acoplamiento de liberación rápida 10 para un rápido y fácil montaje y desmontaje del tanque 5 y de la botella de presión 6. Un acoplamiento de liberación rápida similar 12 se inserta entre el conducto de líquido 13 extendiéndose hacia abajo dentro del líquido de extinción de incendios 4 en el tanque 5 y un conducto de líquido 14 para llevar el líquido de extinción de incendios 4 hacia el resto del dispositivo de extinción de incendios.

La longitud del conducto de líquido 14 es tal que asegura al operario una distancia suficientemente grande durante la extinción del incendio. Con el fin de evitar que el conducto de líquido 14 durante el incendio se cruce en el camino del operario está enrollado en una bobina 15. El conducto de líquido 14 está conectado mediante un acoplamiento de liberación rápida 16 al extremo de la entrada de una pistola de flujo con la que una válvula de pistola puede abrir o cerrar la toma del líquido de extinción de incendios 4.

Corriente abajo de la pistola de flujo 17 hay un punto de la rama desde el cual se insertan una primera rama 18 y una segunda rama 19. En el punto de la rama se coloca una válvula de inversión 20 para desconectar alternativamente la primera o la segunda de las ramas 18 ó 19.

Ambas ramas 18 y 19 están además conectadas a un cabezal de boquilla 21 dispuesto para descargar tanto agua finamente pulverizada como espuma. El agua para el agua finamente pulverizada se suministra a través de la primera rama 18 y la espuma a través de la segunda rama 19.

En la proximidad del cabezal de boquilla 21, las ramas están dobladas en un ángulo \theta con el que el operario está convenientemente capacitado para dirigir el cabezal de boquilla hacia el fuego y alcanzar zonas que no son muy accesibles.

En la Fig. 1, la primera rama 18 está abierta, y como se puede observar, el dispositivo de extinción de incendios 1 está descargando agua finamente pulverizada.

La Fig. 2 es una vista transversal axial del cabezal de boquilla 21 a gran escala. El cabezal de boquilla tiene un primer canal 40 conectado a la primera rama 18 y que sirve para conducir el agua a un número de boquillas pulverizadoras 27 a través de una cámara de distribución 42.

El cabezal de boquilla 21 presenta además una cámara de espuma 41 que se conecta mediante una cámara de turbulencia 44 a una segunda rama 19 y a través de las aberturas de entrada de aire 25. La cámara de espuma está además conectada a una boquilla de espuma 24 mediante un segundo canal 23. Cuando el dispositivo de extinción de incendios está funcionando con espuma como medio de extinción de incendios, el agua se dispersa a través de la cámara de turbulencia 44 en la que el agua se introduce mediante turbulencia en la cámara de espuma 41 en la que está el aire, a través de las aberturas de entrada de aire 25, de manera que el agua turbulenta se vuelve espumosa. La espuma formada se transporta a través del segundo canal 23 a la boquilla de espuma 24 y a través de éste fuera hacia el fuego.

El cabezal de boquilla tiene una tapa extrema 26 que con una rosca 2 se enrosca al extremo del cabezal de boquilla. Las boquillas pulverizadoras 27 con las aberturas de boquilla 29 están realizadas en esta cubierta.

La Fig. 3 muestra el cabezal de boquilla 21 visto desde el extremo con una tapa ajustada extrema 26, y la Fig. 4 muestra esta tapa vista desde la parte posterior. Como se puede apreciar, hay siete boquillas pulverizadoras 27 situadas a lo largo de un círculo. Con esta disposición, es posible aplicar una cantidad de agua suficientemente grande para combatir un fuego a la vez que se mantiene la fina pulverización de agua. La Fig. 3 también muestra que se coloca una boquilla de espuma 24 entre las boquillas pulverizadoras 27.

La Fig. 5 muestra en mayor detalle como se coloca una boquilla pulverizadora 27. A una distancia de la abertura de boquilla 29, se coloca de manera desmontable una pared de separación 32 por medio de una rosca 33 que define una cámara de boquilla 36 en la boquilla. La unión por rosca posibilita que se retire la pared de separación de manera rápida y fácil cuando se deba inspeccionar o limpiar la respectiva boquilla.

En el lado de la pared de separación opuesto a la abertura de boquilla se realiza un orificio transversal 30 relativamente profundo (Fig. 5). Se realiza una abertura central 31 en la pared de separación 32 que se forma desde el fondo de este orificio que se alinea con la abertura de boquilla 29. En la pared de separación, además se realizan dos aberturas laterales 34 que se originan desde cada lado del fondo del orificio 30. Cada abertura lateral se comunica con la cámara de boquilla 36 mediante unos orificios helicoidales 35 realizados en la periferia de la pared de separación 32.

Cuando la válvula de pistola 43 se activa y la válvula de inversión 20 se coloca para que la primera rama 18 esté abierta y la segunda rama 19 esté cerrada, brota agua a presión a través del segundo canal 40 hacia dentro de la cámara de distribución 42.

Parte de este agua fluye a través de la abertura central 31 de cada pared de separación 32 dentro de la cámara de boquilla 36 de las boquillas pulverizadoras respectivas 27 mientras la otra parte fluye hacia la cámara a través de las aberturas laterales 34.

Como se indica con los vectores en la Fig. 6, el agua continua desde la abertura central 31 principalmente en un chorro central 39 hacia la abertura de boquilla 29 en la cámara de boquilla 36 mientras el agua de las aberturas laterales se dispone en rotación fuerte en una capa líquida giratoria 37 en la pared de la cámara de boquilla como resultado del paso de agua a través de los orificios helicoidales 35 en la periferia de la pared de separación. Estos dos recorridos de flujo tan diferentes significan que debido a la interferencia de la cámara de boquilla se forma una capa intermedia 38 que en la transición de la capa líquida giratoria 37 gira de forma considerable y en la transición del chorro central 39 sigue principalmente su movimiento transversal hacia la izquierda y hacia la derecha hacia la abertura de boquilla 29.

Los flujos sustancialmente diferentes en la cámara de boquilla resultan en combinación al descargar a través de la abertura de boquilla un abanico de agua finamente pulverizada, la cual llena el interior del cono. Las partículas de agua más gruesas tienen relativamente una gran inercia y por lo tanto un gran recorrido. Durante su paso a través del aire, las partículas de agua más gruesas generan una presión negativa en el aire circundante. La presión negativa tiene el efecto de llevar el agua finamente pulverizada junto con el agua pulverizada más gruesa a la mitad del cono. Por lo tanto, también el agua finamente pulverizada obtiene un gran recorrido.

Cuando las aberturas centrales 31 de las seis boquillas pulverizadoras además están dispuestas en diferentes tamaños, se obtiene un haz de agua pulverizada con grados de pulverización que de manera ventajosa cubren un amplio espectro.

Por lo tanto, el agua finamente pulverizada descargada obtiene una configuración ventajosa, ya que el agua finamente pulverizada se expande inicialmente en forma de abanico hacia fuera mientras que después se cierra a un diámetro menor como resultado de dicha presión negativa.

Por lo tanto, el agua finamente pulverizada primeramente obtiene una gran extensión, que es conveniente para proteger al operario de la radiación térmica del fuego. La estrechez subsiguiente capacita al operario para utilizar agua finamente pulverizada para un ataque concentrado en el fuego.

Cuando la válvula de pistola 43 se activa y la válvula de inversión 20 está dispuesta de manera que la primera rama 18 esté cerrada y la segunda rama 19 esté abierta, el agua junto con el agente espumante está fluyendo a través del segundo canal 41 dentro de la cámara de espuma 41 en la que el aire entra a través de las aberturas de entrada de aire 25. El aire convierte en espuma al agua y la espuma elaborada se transporta a través del segundo canal 23 hacia la boquilla de espuma 24 y a través de ésta fuera hacia el fuego.

Ejemplo 1

Con dicha presión de gas comprendida entre 10 y 20 bares, el mismo dispositivo de extinción de incendios se utilizó con agua finamente pulverizada para apagar un incendio en una habitación completamente amueblada de 19 m^{2}. El fuego fue apagado en 15 segundos con un consumo de agua de aproximadamente 6 litros.

La cantidad tan reducida de agua que se utiliza para apagar un fuego mediante un dispositivo de extinción de incendios según la invención significa que éste con una modesta cantidad de agua se puede transportar en un vehículo pequeño, por ejemplo, una motocicleta. Este vehículo llegaría a la escena del incendio más rápido que un vehículo de extinción incluso con tráfico denso en grandes ciudades.

El dispositivo de extinción de incendios puede también de manera conveniente ser colocado en un automóvil, en un avión, o en un barco, y en estaciones de esquí no muy accesibles, por ejemplo, una moto de nieve se puede usar para transportar el dispositivo de extinción de incendios a la escena del fuego.

Claims (9)

1. Dispositivo de extinción de incendios (1) del tipo que comprende por lo menos un conducto de líquido (13, 14), y el cual en un extremo está conectado a una fuente con un líquido de extinción de incendios a presión, y en el otro extremo con unos canales (40, 23) en un cabezal de boquilla (21) con marcas de boquillas (24, 27), comprendiendo los canales del cabezal de boquilla por lo menos un primer canal (40) conectado a por lo menos una boquilla pulverizadora (27) para descargar líquido en forma pulverizada, y por lo menos un segundo canal (23) que presenta por lo menos una entrada de aire (25) y corriente abajo de éste está conectado a por lo menos una boquilla de espuma (24) para descargar líquido en forma espumosa, en el que a una distancia desde una abertura de boquilla (29) de por lo menos una boquilla pulverizadora (27), está dispuesta una pared de separación (32) que se extiende transversalmente hacia el lado interno de la boquilla y junto con ésta define una cámara de boquilla (36), que en la pared de separación, se forman una abertura central (31) y por lo menos una abertura lateral (34), y que existen unos medios para hacer que el líquido, que en funcionamiento fluye a través de dicha por lo menos una abertura lateral (34), describan un movimiento giratorio en la cámara de boquilla (36).

2. Dispositivo de extinción de incendios (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios que permiten que el líquido describa un movimiento giratorio en la cámara de boquilla (36) están constituidos por al menos un orificio principalmente helicoidal (35) que a lo largo de la periferia de la pared de separación (32) se extiende desde por lo menos un orificio lateral (34) hacia la cámara de boquilla.

3. Dispositivo de extinción de incendios (1) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque varias boquillas pulverizadoras (27) están dispuestas con una distancia mutua a lo largo de principalmente un círculo y en una tapa extrema (26) en el cabezal de boquilla (21).

4. Dispositivo de extinción de incendios (1) según la reivindicación 1 a 3, caracterizado porque por lo menos dos paredes de separación (32) de las boquillas pulverizadoras (27) presentan unas aberturas centrales (31) de diferente tamaño.

5. Dispositivo de extinción de incendios (1) según la reivindicación 1 a 4, caracterizado porque la pared de separación (32) de otra boquilla pulverizadora (27) no presenta una abertura central.

6. Dispositivo de extinción de incendios (1) según la reivindicación 3, 4 ó 5, caracterizado porque la boquilla de espuma (24) está dispuesta en el o próxima al centro del mismo a lo largo del cual se disponen las boquillas pulverizadoras (27).

7. Dispositivo de extinción de incendios (1) según la reivindicación 1 a 6, caracterizado porque por lo menos una boquilla pulverizadora (27) está dispuesta para descargar líquido de extinción de incendios pulverizado, con un contenido sustancial de gotas con tamaños inferiores a 1.000 micras.

8. Dispositivo de extinción de incendios (1) según la reivindicación 1 a 7, caracterizado porque el conducto de líquido presenta una primera rama (18) conectada a un primer canal (40) del cabezal de boquilla (21), y una segunda rama (19) conectada a un segundo canal (23) del cabezal de boquilla (21), y porque en un punto de la rama, se dispone una válvula de inversión (20) para cerrar selectivamente el primer o el segundo canal completa o parcialmente.

9. Dispositivo de extinción de incendios (1) según la reivindicación 8, y que comprende, una pistola de flujo (17), que está insertada en el conducto de líquido, y que está provista de una válvula de pistola (43) para abrir e interrumpir la alimentación del líquido respectivamente, caracterizado porque el punto de la rama del conducto del líquido se dispone corriente abajo de la pistola, y porque las primera y segunda ramas (18, 19) están dobladas en un ángulo obtuso en la proximidad del cabezal de boquilla.