ES2264805T3 - Extintor de fuego de respuesta electrica. - Google Patents

Abstract

Un aparato extintor de combustión para sofocar un evento de combustión, caracterizado porque comprende un contenedor (24) que contiene un suministro de material sofocante para eventos de combustión guardado en el contenedor (24) bajo presión, dicho contenedor es provisto con un orificio (27) para llevar el material sofocante presurizado al evento de combustión, y un disco de ruptura (29) localizdo a través del orificio (27) para prevenir normalmente el escape del material sofocante presurizado del contenedor (24), y un cartucho activador generador de gas (17) caracterizado porque comprende: una unidad tubular alargada (45) que tiene una cabina propulsora (47) y un extremo de descarga de gas (53) comunicándose con la cabina (47); una carga sólida propulsora (63) dentro de esa cabina (47) de la unidad (45); una cantidad de un agente de ignición propulsor (65) en la cabina (47) para encender el propulsor y de ese modo producir productos gaseosos de combustión; un cierre vaporizable no fragmentable (77) para la cabina (47) localizado entre la carga propulsora (63) y dicho extremo de descarga (53) de la unidad tubular (45); en donde dichos productos gaseosos de combustión resultan de la ignición de la carga propulsora desplazando el cierre (77) para permitir que los productos de combustión se expulsen de la unidad tubular (45) a través de dicho extremo de descarga (53); y medios (61, 63, 67, 69) conectados a dicho agente de ignición (65) para selectivamente activarlo y encender la carga propulsora y de este modo producir dichos productos de combustión, en donde dicha unidad tubular (45) está colocada para causar que los productos de combustión descargados por dicho extremo de descarga (53) de la unidad una vez se encienda la carga propulsora se afecten y rompan dicho disco de ruptura (29) para ocasionar la liberación del material sofocante del envase (24), habiendo una cantidad suficiente de material propulsor en la cabina de modo que al encenderse la carga propulsora, se produzcan productos gaseosos de combustión adecuados a una presión suficiente para ocasionar que el disco de ruptura se rompa para de este modo liberar el material sofocante del contenedor pero insuficiente para ocasionar la ruptura o fragmentación de la unidad tubular.

Description

Extintor de fuego de respuesta eléctrica.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

Esta invención trata acerca de los sistemas de sofocación de incendios y sistemas de protección en contra de explosiones para la sofocación de incendios y prevenir explosiones en áreas protegidas tales como cuartos cerrados. En particular, la invención se relaciona a un actuador operado manualmente para generar una corriente activadora para activar un dispositivo de respuesta eléctrica tal como un iniciador o un actuador por cartucho de generador de gas, en un sistema de sofocación de incendios o sistema de protección contra explosiones.

2. Descripción de los antecedentes de la invención

Los sistemas de sofocación de incendios y de protección contra explosiones son comúnmente instalados en áreas industriales y comerciales para la sofocación de incendios y la prevención de explosiones en áreas protegidas. Típicamente los sistemas de sofocación de incendios y protección contra explosiones incluyen un sin número de contenedores con material sofocador presurizado guardado dentro de ellos y espaciados por toda el área protegida. Cada uno de los contenedores incluye un dispositivo de escape como un disco de ruptura para mantener el material presurizado en el contenedor.

Cada uno de los contenedores también incluye un iniciador de respuesta eléctrica, como por ejemplo, un detonador, el cual rompe su respectivo disco de ruptura de escape en respuesta a recibir una corriente eléctrica activadora. La corriente activadora es típicamente provista por un panel de control, el cual responde a un sin número de sensores de eventos de combustión como lo son los detectores de humo, infrarrojos, iones, presión y ultravioleta (UV). El panel de controles automáticamente activa los iniciadores para que rompan las válvulas de escape y entonces dejar salir el material sofocador presurizado de los contenedores en el momento en el que cualquiera de los sensores detecte condiciones peligrosas asociadas con incendios o explosiones en áreas
protegidas.

Aunque están diseñados para ser substancialmente aprueba de fallas, los sistemas de sofocación de incendios y de protección contra explosiones fallan en algunas ocasiones a causa de que el panel de controles o los detectores de eventos de combustión pierdan la fuente de energía o de que el cableado entre el panel de control y el actuador se dañe. En adición, los detectores de humo y otros sensores fallan en detectar condiciones peligrosas con rapidez suficiente.

Debido a estos problemas, muchos códigos de edificios requieren que los sistemas de sofocación de incendios y protección contra explosiones sean provistos con actuadores operados manualmente para activar los iniciadores. Existen generalmente dos tipos conocidos de actuadores operados manualmente. El primer tipo es simplemente un interruptor manual conectado con el control y configurado para activar un contacto en el panel de controles cada vez que una persona opera el interruptor. Desafortunadamente, esta clase de interruptor manual no provee un verdadero apoyo al panel de controles debido a que obtiene su energía operacional del panel de controles. Por lo tanto, si el panel de controles falla, el interruptor manual también fallará.

El segundo tipo conocido de actuador operado manualmente incluye un interruptor manual conectado a una pila de emergencia o a una segunda fuente de energía de corriente alterna AC. Cuando el interruptor es activado, el mismo envía una corriente activadora desde la pila hasta los iniciadores. A pesar de que este actuador manual provee un verdadero interruptor de apoyo el cual es independiente del panel de controles, la construcción e instalación del mismo son costosas, debido a que requiere el uso de una fuente de energía por separado y también requiere de el cableado relacionada a conectar la fuente de energía con los iniciadores. Esta clase de actuador manual también requiere mas mantenimiento debido a que las pilas de emergencia o alguna otra fuente independiente de energía debe ser continuamente probada y periódicamente remplazada para asegurar la operación apropiada de la misma.

Aquellos con conocimiento en el arte pueden apreciar que estos problemas no son únicos para los sistemas de sofocación de incendios y sistemas de protección contra explosiones si no que existen en todos los sistemas que requieran una señal eléctrica activadora para activar un dispositivo de respuesta eléctrica.

Objetivos y resumen de la invención

De acuerdo a un primer aspecto de la invención un aparato extintor de combustión para sofocar un suceso de combustión es proporcionado de acuerdo a la reivindicación 1. Realizaciones particulares de la invención están definidas en las reivindicaciones dependientes.

Por medio del uso de polvo que no produce humo como medio propulsor dentro del cartucho, los productos de combustión resultantes al encender el polvo que no produce humo son adecuados para inmediatamente iniciar la liberación del sofocador del contenedor de almacenaje, pero el quemado del polvo que no produce humo no ocurre a una razón suficiente como para crear una explosión que rompa o fragmente el cuerpo del cartucho. Además, la utilización de una cerradura aprueba de fragmentación para el cuerpo del cartucho como lo es Mylar es completamente volatilizada por los productos calientes de la combustión del quemado del polvo que no produce humo.

El actuador de cartucho generador de gas de esta invención para iniciar la liberación de sofocante de los contenedores de almacenamiento califica para una categoría menor dentro los materiales peligrosos bajo el Departamento de Transportes (DOT ) y por los estándares de transportes de la Organización de las Naciones Unidas ONU, permitiendo de esta manera embarques de actuadores a precios más bajos y a través de transportistas comunes, lo que no es el caso para los iniciadores por detonación que están clasificados entre las categorías más peligrosas de transportes promulgados por el Departamento de Transportes y las Naciones Unidas.

Descripción breve de las figuras

En los dibujos:

La figura 1 es una vista isométrica de un cuarto con un sistema de protección contra incendios construido de acuerdo a una de las realizaciones preferidas de la invención instalada en el cuarto.

La figura 2 es una vista en perspectiva de un accionador de operación manual construido de acuerdo a una de las realizaciones preferidas de la invención, mostrando el accionador en una primera posición desactivada.

La figura 3 es una vista en perspectiva del accionador de operación manual en una posición intermedia.

La figura 4 es una vista en perspectiva del accionador de operación manual en una segunda posición activado.

La figura 5 muestra una vista esquemática de algunos de los componentes del accionador de operación manual.

La figura 6 muestra una vista lateral, en elevación, de una primera realización preferida de una unidad de sofocación de incendios con las partes siendo separadas y en secciones para revelar los detalles de los componentes de la unidad, en donde el iniciador para abrir el disco de ruptura el cual controla la liberación del sofocante presurizado del contenedor consiste de un actuador de cartucho generador de gas.

La figura 7 muestra una vista transversal agrandada del cuerpo de la unidad del cartucho actuador mostrado en la figura 6 y también ilustrando los cables eléctricos del actuador.

La figura 8 es una representación esquemática de los cables conectados al actuador de la figura 7.

La figura 9 es una vista transversal, esencialmente esquemática, del disco deflagrador que esta incrustado en los gránulos de polvo que no produce humo contenidos en la unidad del cuerpo del cartucho del actuador y que esta conectado a los cables eléctricos extendidos del panel de control o actuador manual de la figuras anteriores;

La figura 10 es una vista esquemática plana de la parte trasera del disco deflagrador mostrado en la figura 9; y

La figura 11 es una vista lateral, en elevación, en una sección parcial de una unidad de sofocación de explosión construida de acuerdo con esta invención e incorporando una unidad de cartucho generador de gas como el representado en las figuras 6 y 7.

Descripción detallada de la realización preferida

Pasando ahora a describir las figuras, y particularmente las figuras 2-4, muestran un actuador de operación manual 10 construido de acuerdo con una realización preferida de la invención. Como se muestra en la figura 1, el actuador 10 esta conectado preferiblemente con un sistema de sofocación de fuego o de protección de explosión generalmente indicado con el número 12. El sistema de sofocación de fuego o de protección de explosión 12 está colocado en una zona protegida como lo es un cuarto 14 e incluye una serie de unidades de escape sofocadoras de fuego 16 como lo son los discos de ruptura, una serie de sensores de eventos de combustión 18 para detectar un fuego o explosión incipiente, un panel principal de control 20, y una alarma visual o auditivo 22. Como se describirá detalladamente más adelante, el actuador de operación manual 10 provee un pulso o señal de acción eléctrico generado manualmente a los iniciadores 26 como detonadores o cartuchos actuadores de generación de gas que es completamente independiente de la operación de los sensores 18 y el panel principal de control 20.

Las unidades de escape de sofocación de fuego 16 están esparcidas a lo largo del cuarto protegido 14 y cada unidad incluye una porción contenedora 24 y una porción iniciadora de respuesta eléctrica 26. Cada porción contenedora 24 contiene adentro una cantidad de material sofocante presurizado e incluye un disco de ruptura interna 10 para retener el material sofocante presurizado en el contenedor. Un material sofocante preferido para la sofocación de fuego es heptafluoropropano (FM200, Química Grandes Lagos).

La figura 6 muestra una de las unidades de escape de sofocación de fuego 16 como se representa, por ejemplo, en la figura 1, excepto que el montaje iniciador 26 mostrado en la figura 6 incluye un actuador de cartucho generador de gas 17 para controlar la liberación selectiva de material sofocante presurizado de un respectivo envase 24 a través de un respectivo tubo 19. Los iniciadores 26 son preferiblemente iniciadores tipo cartucho de gas como los fabricados por la corporación Fike de Blue Springs, Missouri y cada uno de los iniciadores 26 descrito en adelante tiene un par de primero y segundo elementos de resistencia de puente separados dentro de una carga propulsora de polvo que no produce humo dentro del cuerpo del cartucho. En el caso de un sistema de sofocación de fuego, el montaje 26 preferiblemente incluye un conector tubular 23 unido al orificio de salida 25 del envase 24. Una boquilla 27 conectada dentro del final del conector 23 sirve para retener un disco de ruptura de metal 29, preferiblemente de acero inoxidable, dentro del final del conector 23. El disco de ruptura preferido 29 es del tipo fabricado por la corporación Fike de Blue Springs, Missouri, el apoderado de la invención, y es del tipo protuberante presentando superficies opuestas cóncavas-convexas. La superficie convexa del disco 29 es provista con marcas cruzadas de modo que al romperse, el disco abre hacia afuera desde el centro en forma de cuatro pétalos discretos, cada uno de los cuales se mantiene pegado a la porción del borde circular del disco. El disco 29 es por lo tanto del tipo no fragmentado. Cada una de las unidades de escape de sofocación de fuego 16 puede incluir también un pistero de dispersión 27 conectado con su respectiva porción contenedora 24 para dispersar el material sofocante de su porción contenedora 24 dentro del cuarto protegido 14.

Cada iniciador 26 esta conectado operacionalmente con la válvula de escape de su respectivo contenedor 24 para romper las válvulas de escape una vez recibida una señal de acción eléctrica del panel de control 20 o del actuador de activación manual 10 descrito a continuación. Si un iniciador de tipo detonador se usa como el iniciador 26, la fuerza explosiva sirve para efectuar ruptura de un disco de ruptura correspondiente cerrando el conector de descarga del respectivo envase 24. Por otra parte, si un cartucho generador de gas es usado como el iniciador, el polvo que no produce humo dentro de cada cuerpo del cartucho es encendido y produce productos de combustión los cuales sirven para romper sus respectivas válvulas de escape cuando una señal de acción eléctrica llega a cualquiera de sus puentes. Es preferible que el actuador de cartucho generador de gas se use en sistemas de sofocación de fuego; se ha encontrado que los iniciadores de tipo detonadores son muy satisfactorios para los sistemas de sofocación de explosión, particularmente porque estos iniciadores tienen un tiempo de respuesta rápida.

Los sensores 18 están también distribuidos a lo largo del cuarto protegido 14 y funcionan para detectar condiciones peligrosas dentro del cuarto protegido. Los sensores 18 son preferiblemente sensores convencionales de humo, infrarrojos, de iones, de presión o ultravioleta, sensores de tipo similares o combinaciones de estos.

El panel de control principal 20 está montado preferiblemente dentro o cerca del cuarto protegido 14 y está provisto para el control de la operación de los otros componentes del sistema 12. El panel de control 20 está adaptado para ser conectado a una fuente de energía eléctrica adecuada como lo es una fuente de energía de corriente alterna de 120 voltios, e incluye un circuito apropiado para rectificar y reducir el voltaje a un nivel de control adecuado.

El panel de control 20 está conectado eléctricamente al primero de lo elementos de puente de cada uno de los iniciadores de tipo cartucho 26, o a los respectivos detonadores mediante cablería convencional llevado dentro de un conducto protector 28. El panel de control 20 está también conectado eléctricamente a cada uno de los sensores 18 mediante cablería dentro de un conducto 30.

Cuando los sensores 18 detectan una condición de peligro dentro del cuarto protegido 14, envían una señal o accionan un contacto dentro del panel de control principal 20. El panel de control principal 20 responde a los sensores 18 enviando una señal de corriente al primero de los elementos de puente en cada uno de los iniciadores de tipo cartucho 26, o a los respectivos detonadores, para encender los mitigadores. Como resultado, los iniciadores 26 rompen los discos de ruptura en sus respectivas unidades de escape de sofocación de fuego 16, liberando de esta manera el material sofocante de los contenedores 24 dentro del cuarto protegido 14 para extinguir fuegos o sofocar explosiones dentro del cuarto.

La alarma 22 puede colocarse en o cerca del cuarto protector 14 y está conectada eléctricamente con el panel de control 20 por una cablería convencional llevada dentro de un conducto protector 32. La alarma 22 responde al panel de control 20 de modo que indica la detección de una condición de peligro por los sensores 18 o la descarga de material de sofocación de fuego de las unidades de escape 16.

El actuador de operación manual 10 está colocado preferiblemente en o cerca del cuarto protector 14 pero también puede colocarse lejos del cuarto. El actuador 10 está conectado eléctricamente con los segundos elementos de puente de los iniciadores 26 por una cablería cargada en un conducto protector 34.

Como se describe detalladamente más adelante, el actuador 10 provee un pulso de corriente eléctrica activadora generada manualmente a los segundos elementos de puente en cada uno de los iniciadores 26 que es completamente independiente de la señal activadora provista por el panel de control principal 20. Por lo tanto, el actuador de operación manual 10 provee una verdadera reserva manual al panel de control 20 y a los sensores 18 de modo que el sistema de sofocación de fuego o protector de explosión 12 es operable incluso cuando el panel de control o los sensores pierdan energía o fallen de alguna otra manera.

Con referencia a las figuras 2-5, el actuador de operación manual 10 generalmente incluye un generador 36, una manivela alargada y manualmente movible 38, y una estructura para conectar operacionalmente la manivela con el generador, generalmente referida por el número 40. Los componentes del actuador 10 están preferiblemente montados y colocados dentro de un contenedor 42 que incluye instrucciones apropiadas impresas en el mismo para enseñar a las personas a operar el actuador 10.

Como se muestra en la figura 5, el generador 36 está montado a un soporte 44 que está atornillado o sujetado de alguna otra manera a la superficie interior de la pared trasera del contenedor 42. El generador 36 incluye un eje rotable 46, un armazón interno (no ilustrado) conectado magnéticamente con el eje y un par de cables 48 que se extienden del armazón. El generador 36 es operable para generar una corriente de pulso activadora en los cables 48 para llevar la corriente a los segundos elementos de puente de cada uno de los iniciadores 26 cuando el eje 46 es rotado.

El generador preferido 36 es un motor convencional de corriente directa que tiene un relación de cambio aproximadamente de 20:1, un embobinado de voltaje de corriente directa de 30.3 y ruedas dentadas de superficie ancha como las de motor GM9414 fabricado por la corporación Pittman. Las personas con conocimiento en al arte apreciaran que el generador 36 puede incluir también otros dispositivos convencionales generadores de corriente.

La manivela 38 está preferiblemente montada de manera giratoria a la superficie de afuera de la pared derecha del contenedor 42 y está conectada operacionalmente con el eje 46 del generador 36 por la estructura conectable 40 descrita abajo. La manivela 38 se puede mover entre una primera posición baja y desactivada representada en la figura 2 y una segunda posición alta y activa representada en la figura 4. Las personas con conocimiento en el arte apreciarán que la manivela 38 puede se colocada en cualquier lado del envase, y la dirección de movimiento de la manivela puede ser al revés de modo que la posición alta es la posición desactivada. De igual forma, la manivela 38 y la estructura conectable 40 se pueden configurar de modo que la manivela 38 cause que el generador 36 genere una corriente de pulso eléctrico activadora sin importar en que dirección se mueva la manivela.

La estructura conectable 40 conecta operacionalmente la manivela 38 con el eje 46 del generador 36 para girar el eje a una velocidad fija seleccionada cuando la manivela es movida entre su posición alta y su posición baja sin importar la velocidad a la que la manivela es movida y la cantidad de fuerza ejercida en la manivela. Esto permite que el generador 36 genere una corriente de pulso activadora en un rango de magnitud seleccionado que llegue a los iniciadores 26 cada vez que la manivela 38 es movida entre su posición alta y su posición baja sin importar la fuerza de la persona que opere el actuador.

La magnitud seleccionada de la corriente de pulso generada por el generador 36 es determinada por las características de encendido de los iniciadores 26. En el caso de activadores de tipo cartucho descritos aquí, los elementos de puente de cable de estos activadores requieren un corriente de pulso activadora de al menos 800 miliamperios para garantizar encendido bajo todas las condiciones operacionales. Por consiguiente, la estructura conectable 40 y el generador 36 están configurados cooperativamente para generar una corriente de pulso activadora de aproximadamente 800 miliamperios para una duración de 5-10 milisegundos. Esto asegura que los iniciadores de tipo cartucho 26 reciban una corriente de pulso activadora adecuada para romper los discos de ruptura de sus respectivas unidades de escape de sofocación de fuego cuando una persona cambie la manivela 38 de su posición baja a su posición alta.

Para obtener una corriente de pulso de aproximadamente 800 miliamperios, la estructura conectable preferida 40 así como la manivela 38 y el contenedor 42 están provistos por un interruptor de seguridad número TG3221 modelo 8 fabricado por la corporación General Electric. El solicitante a descubierto que el interruptor de seguridad de General Electric gira rápidamente el eje 46 del generador aproximadamente ¼ - ½ de una rotación dentro de 5-10 milisegundos, cuando dicho interruptor está conectado con el generador 36 descrito arriba. Dado que el generador preferido 36 es un motor con una relación de cambio de 20:1, la rotación del eje de ¼ - ½ corresponde a aproximadamente 5-10 rotaciones del armazón, que genera los 800 miliamperios y 5-10 milisegundos corriente de pulso activadora deseados.

Aquellos con conocimiento del arte podrán apreciar que la estructura conectable 40 y el generador 36 pueden ser configurados coperativamente para generar un pulso de corriente activadora de cualquier magnitud y de cualquier duración variando el tamaño del generador 36 y/o la velocidad en la cual la manivela 38 y la estructura conectable 40 rotan el eje del generador. Esto permite que la presente invención se utilice con cualquier tipo de iniciador.

Como se muestra en la figura 5, la estructura conectable 40 preferida incluye generalmente un soporte 50, miembros giratorios 52, 54, 56, un conector de motor 58, y un mecanismo de resorte centrado generalmente referido como el número 60. El soporte 50 es generalmente rectangular y esta fijamente asegurado a la superficie interior de la pared derecha del contenedor 42 por tornillos o algún otro medio de sujeción. El soporte 50 incluye un agujero central 62, un par de aletas 64, 66, que se extienden lateralmente, y una ranura de montaje 68. Las funciones del agujero 62, de las aletas 64,66, y de la ranura de montaje 68 están discutidas con respecto a los otros componentes de la estructura conectable 40 abajo.

El miembro giratorio 52 es generalmente circular e incluye un agujero central 70 y una porción de eje acortada 72 extendiéndose desde el lado derecho del soporte. La porción de eje 72 se extiende a través del agujero 62 del soporte 50 y de la pared derecha del contenedor 42. Una clavija de montaje 74 se extiende a través del agujero 70, del eje 72, el agujero 62 y el agujero 76 formados al final de la manivela 38 para asegurar fijamente la manivela al miembro giratorio 52 mientras se conecta de manera giratoria la manivela al soporte 50 y a la pared derecha del contenedor 42. El miembro giratorio 52 también incluye un par de orejas 78,80, que se extienden axialmente y separadas circunferencialmente, extendiéndose de su periferia.

El miembro giratorio 54 está colocado a la izquierda del miembro giratorio 52 y también es generalmente en forma circular. El miembro giratorio 54 incluye un agujero central 82 y una aleta de conexión 86 extendida radialmente. La clavija de montaje 74 está insertada a través del agujero 82 para conectar giratoriamente el miembro giratorio 54 al lado de la superficie izquierda del miembro giratorio 52. El miembro giratorio 54 también incluye una porción de extensión 84 agrandada y extendida radialmente, recibida entre las orejas 78, 80 del miembro giratorio 52 para limitar el desplazamiento del miembro giratorio 54 relativo al miembro giratorio 52.

El miembro giratorio 56 está colocado hacia la izquierda del miembro giratorio 54 e incluye un par de superficies apartadas axialmente y una sección entrante interconectada. La clavija 74 es introducida a través de agujero 88 formado en la superficie derecha del miembro giratorio 56 para conectar giratoriamente el miembro giratorio 56 al lado de los miembros giratorios 54, 52. El miembro giratorio 56 también está conectado a la aleta de conexión 86 del miembro giratorio 54 por un resorte pequeño 90 de modo que el miembro giratorio 56 siga el movimiento del miembro giratorio 54. La superficie izquierda del miembro giratorio 56 incluye un agujero 92 generalmente de forma cuadrada formado en dicha superficie.

El conector de motor 58 está conectado entre el eje 46 del generador 36 y la superficie izquierda del miembro giratorio 56 para transferir la rotación del miembro giratorio 56 al eje. El conector de motor 58 incluye una porción de eje 94 generalmente de forma cuadrada, una porción de eje 96 generalmente de forma circular y una extensión interconectada 98. La porción de eje 94 es recibida dentro de la apertura 92 de la superficie izquierda del miembro giratorio 56. La porción de eje 96 tiene un agujero 100 formado en dicha porción de eje el cual es recibido sobre el eje 46 del generador 36.

El mecanismo de resorte centralizado 60 esta operacionalmente unido entre el miembro giratorio 54 y el soporte 50. Como está descrito en detalle abajo, el mecanismo de resorte 60 guarda temporalmente una porción de la fuerza mecánica ejercida en la manivela 38 cuando la manivela es cambiada entre su posición baja y la alta rápidamente envía la fuerza guardada del miembro rotante 54 para entregarla al eje 46 del generador 36 para generar el pulso de corriente activador descrito arriba.

El mecanismo de resorte 60 incluye una barra alargada 102, un resorte en espiral alargado 104 colocado a lo largo de la barra, un soporte para montaje en forma de L 106 unido en forma giratoria al soporte 52. La parte final superior de la barra 102, como se puede apreciar en la figura 5, incluye un par de orejas 108 derechas y separadas las cuales están colocadas alrededor y conectadas giratoriamente a la aleta de conexión 89 del miembro giratorio 54 por una clavija de conexión 110.

La porción vertical extendida del soporte para montaje en forma de L 106 está conectada giratoriamente por una clavija 112 dentro de la ranura de montaje 68 del soporte. Como se muestra en la figura 2, la porción extendida horizontalmente del soporte 106 tiene una ranura 114 formada en dicha porción.

La parte final baja de la barra 102 es recibida deslizablemente dentro de la ranura 114 del soporte 106. Cuando el miembro giratorio 54 es girado como se describe abajo, la parte final de arriba de la barra 102 gira en la aleta de conexión 89 relativa al miembro giratorio 54 mientras que la parte final baja de la barra 102 y el soporte de montaje en forma de L 106 gira relativa al soporte 50. Esto causa que la parte baja de la barra 102 se deslice dentro y fuera de la ranura 114 en el soporte de montaje 106.

En función, la manivela 38 es inicialmente colocada en su primera posición baja y desactivada como se muestra en la figura 2. Luego, cuando una persona siente una condición de peligro en el cuarto protegido 14, la persona cambia la manivela hacia arriba como lo muestra la flecha 116.

Mientras la manivela 38 es cambiada a la posición de arriba, esta gira el miembro giratorio 52 en contra del reloj como se ve en las figuras 2-5. Después que el miembro giratorio 52 gira una distancia corta, su primera oreja 78 engancha el lado adyacente de la porción de extensión 84 del miembro giratorio 54 y gira del miembro giratorio 54 junto con la manivela 38.

La aleta de conexión 86 en el miembro rotante 54 a su vez cambia y gira a la barra alargada 102 hacia abajo de modo que la parte baja de la barra se desliza a través de la ranura 114 formada en el soporte de montaje 106. Esto comprime el resorte 104 colocado sobre la barra 106 y por lo tanto almacena una porción de la energía mecánica ejercida sobre la manivela 38 en el resorte. Durante este movimiento, la parte de arriba de la barra alargada 102 gira alrededor de la aleta de conexión 86 y la parte baja de la barra alargada y el soporte de montaje 106 gira relativo al soporte 50 hacia sus posiciones centrales.

Una vez que la manivela 38 es cambiada a la posición mostrada en la figura 3, el mecanismo de resorte centrado 60 está cerca de su punto central y el resorte 104 está completamente comprimido. Por lo tanto, el mecanismo de resorte 60 está almacenando su cantidad máxima de fuerza mecánica.

Luego, cuando la persona cambia la manivela 38 más arriba como muestra la flecha 118 en la figura 3, el mecanismo de resorte centrado 60 cambia sobre su posición central. Esto permite que el resorte 104 se expanda como se muestra en la figura 4 y transfiera su energía almacenada a los miembros giratorios 54, 56, para girar estos miembros giratorios. El miembro giratorio 56 gira a su vez el conector de moto 58, el cual está conectado con el eje 46 del generador 36, causando que el eje gire. Esto genera la corriente de pulso activadora en el armazón del generador 36, la cual llega a los segundos elementos de puente de los iniciadores 26 por el cableado 122 conectada a los cables de salida 48 del generador.

Una vez que la manivela 38 ha sido cambiada a su posición de arriba y activada, el actuador 10 puede ser reajustado simplemente cambiando la manivela a su posición baja y desactivada como se muestra en la figura 4.

El actuador de operación manual 10 puede también incluir un módulo de supervisión 120 eléctricamente conectado entre los cables de salida 48 del generador 36 y el cableado 122 llegando a los iniciadores 26. Un ejemplo de un módulo de supervisión que puede se usado en la presente invención está descrito en detalle en la patente americana US 4,199,029, la cual está aquí incorporada por referencia.

El módulo de supervisión 120 entrega la corriente de pulso activadora generada por el generador 36 a los iniciadores 26 sobre los cables 122. El módulo de supervisión 120 está también eléctricamente conectado con el panel de control principal 20 por medio de un par de cables 124. El módulo de supervisión 120 recibe del panel de control una señal de 24 voltios a través de los cables 124 y entrega una corriente supervisora pequeña de aproximadamente 200 miliamperios o menos a los segundos elementos de puente de los iniciadores 26 a través de los cables 122. Esta corriente supervisora, la cual el demasiado débil para encender los iniciadores 26, es usada para detectar fallas eléctricas como lo son circuitos abiertos o cortos circuitos en los elementos de puente de el cableado 122.

Regresando a la figura 6, se puede apreciar que una protuberancia de rosca interna cruzada 31 está pegada a un conector 23, se comunica con el pasillo 33 y forma parte del conector 23. Un manguito 35 está colocado dentro del interior de la protuberancia 31 y tiene una apertura 37 con el final abierto y extendiéndose longitudinalmente. Un disco de ruptura 39 de metal, preferiblemente acero inoxidable, marcado cruzado y encorvado hacia adentro, cierra el final de la apertura 37 cerca del pasillo 33. Un conector tubular 41 está enroscado al final de la protuberancia 31 y hace contacto directamente con el manguito 35 para mantenerlo en la posición que se muestra en la figura 6. El conector 41 tiene una apertura alargada 43 del mismo diámetro aproximadamente que la apertura 37.

El activador generador de gas de tipo cartucho 17 está conectado directamente al conector 41. El activador 17 incluye una unidad principal 45 provista con una cabina interna recibidora de propulsor 47. La extensión tubular 49 integral y alargada del activador 17 tiene una apertura 51 la cual se comunica en un extremo con la cabina 47 y al extremo opuesto con el final de descarga 53 de la unidad 45. Un conector 55 está enroscado dentro de la extremidad con rosca interna de la unidad principal 45 opuesto a la extensión 49 y está provisto con dos pasillos 57, 59 largos y paralelos, para recibir contactos eléctricos de control generalmente designados 61 y 63, respectivamente.

La cabina 47 de la unidad principal 45 así como la apertura 51 de la extensión 49 contienen una cantidad de un propulsor sólido 63, preferiblemente constando de gránulos de polvo que no producen humo. Además, un disco 65 de una mezcla de ignición está localizado dentro de la cabina 47 al lado de la superficie interior del conector 55. Como se ve en las figuras 9 y 10, el disco 65 está provisto con dos elementos de puente 67 y 69 constando con placas de metal relativamente finas cada una teniendo una resistencia alrededor de 0.75 ohmios, un espesor de aproximadamente 0.002 pulgadas, y separadas una de la otra por aproximadamente 0.08 pulgadas (2 milímetros). Los elementos de puente 67 y 69 están localizados dentro del disco 65 al lado de la superficie trasera y normal 65a. Los contactos eléctricos están conectados a los elementos de puente 67 y 69 como se muestra por ejemplo en la figura 8. Los contactos R y B, 71 y 72, están soldados a extremos opuestos del elemento de puente 67; los contactos Y y G, 73 y 75, están soldados a extremos opuestos del elemento de puente 69.

Un disco de cierre no fragmentado y consumible 77 está montado selladamente a través del extremo de descarga 53 de la extensión 49. Preferiblemente, el disco 77 consta de un elemento Mylar fino y circular que protege la cargar de polvo que no produce humo 63 y al disco de ignición 65 de la exposición a la atmósfera alrededor del activador 17 no solo durante la distribución y almacenamiento de los mismos antes de usar, sino que también mientras el activador 17 está en su sitio dentro del conector 41.

La carga propulsora 63 está hecha de una cantidad de gránulos de polvo que no producen humo de una formulación convencional constando de una mezcla de nitroglicerina, nitrocelulosa y tiocianato de plomo. La formulación tiene preferiblemente una temperatura de auto-ignición no más alta de aproximadamente 325ºF y tiene una clasificación del departamento de transportes de 1.4s y una clasificación de las Naciones Unidas de 0323.

La carga propulsora 63 debe contener una cantidad suficiente de polvo que no produce humo para generar productos de combustión gaseosos adecuados a una presión suficiente para activar el disco de ruptura 39 y el disco de ruptura principal 29 para entonces liberar el heptafluoropropano supresor del contenedor asociado 24. Se ha encontrado que una carga propulsora de al menos aproximadamente 1650mg. de polvo que no produce humo es preferible. De la misma forma, la mezcla de ignición de la cual se hace el disco 65 es preferiblemente una composición explosiva constando principalmente de perclorato de potasio, y tiene aproximadamente 0.02 pulgadas de espesor con un diámetro aproximado de 3/8 a 1/2 pulgada.

Una vez llega una corriente mínima de 800 miliamperios al elemento de puente 67 o al elemento de puente 69 desde el panel de control de sistema 20 o desde el actuador manual 10, el disco de ignición 65 es activado encendiendo la carga de polvo que no produce humo 63. Debido a que la carga 63 está hecha de una cantidad de polvo granular que no produce humo, el encendido de electricidad produce productos calientes de combustión lo que volatiliza el disco Mylar 77 y luego se expulsan de la unidad principal 45 a través del extremo de descarga 53 para pasar a través de las aperturas 43 y 37. El disco 39 es inmediatamente roto, permitiendo que los productos de combustión fluyan dentro del pasillo 33 rompiendo el disco 29 y permitiendo que el material sofocante presurizado dentro del contenedor 24 fluya hacia afuera a través de la protuberancia 27 a través del tubo 19. El material sofocante presurizado pasa a las respectivos boquillas cubriendo el evento de combustión detectado por los sensores 18. El uso de polvo que no produzca humo como medio propulsor para el activador 17 tiene la ventaja de producir productos de combustión adecuados para rápidamente abrir el disco de ruptura 29 y liberar el material sofocante del contenedor 24 sin una explosión concomitante como en el caso de los detonadores. Además, la quema relativamente lenta del polvo que no produce humo, produce productos de combustión calientes pero las presiones creadas de este modo no son suficientes para romper la unidad principal 45 del activador 17. Al mismo tiempo, los discos de ruptura 39 y 29 abren pero no se fragmentan, y el disco Mylar 39 es completamente consumido por los gases calientes. Como consecuencia, no se crean ningún metal o otros fragmentos peligrosos que puedan moverse hacia abajo junto con el material sofocante al área protegida por el sistema sofocante.

La figura 11 muestra un contenedor sofocante y una unidad de entrega los cuales se ha encontrado que son útiles especialmente en aplicaciones de sofocación de explosión. El contenedor 24 de la figura 4 recibe una cantidad del agente sofocador presurizado el cual el retenido en el contenedor por un disco de ruptura 25. Un montaje de boquilla y cubierta 79 cubren el disco de ruptura 25. El iniciador 26 puede ser un detonador como se describió previamente, o un iniciador de tipo cartucho como el activador 17. El funcionamiento de la unidad de sofocación mostrada en la figura 11 es idéntico al descrito con respecto a la unidad de sofocación de la figura 6 en el caso de un generador de gas tipo cartucho como el activador 17, o al encenderse el detonador dentro del tubo principal del iniciador 26 como se muestra en esa figura.

Aunque la invención se ha descrito con referencia a la realización preferida mostrada en la figuras, se indica que se puede emplear el uso de equivalentes y sustituciones sin que ello implique apartarse de los principios fundamentales que se substancian claramente en la cláusulas reivindicatorias. Por ejemplo, aunque el actuador de operación 10 es usado preferiblemente en conexión con un sistema de sofocación de fuego o con un sistema de protección contra explosiones, las personas con conocimiento en al arte apreciarán que también se puede usar para llevar un pulso o señal accionadora generado manualmente a dispositivos de respuesta eléctrica en otros tipos de sistemas que requieran una señal accionadora.

Claims (7)

1. Un aparato extintor de combustión para sofocar un evento de combustión, caracterizado porque comprende un contenedor (24) que contiene un suministro de material sofocante para eventos de combustión guardado en el contenedor (24) bajo presión, dicho contenedor es provisto con un orificio (27) para llevar el material sofocante presurizado al evento de combustión, y un disco de ruptura (29) localizado a través del orificio (27) para prevenir normalmente el escape del material sofocante presurizado del contenedor (24), y un cartucho activador generador de gas (17) caracterizado porque comprende:

una unidad tubular alargada (45) que tiene una cabina propulsora (47) y un extremo de descarga de gas (53) comunicándose con la cabina (47);

una carga sólida propulsora (63) dentro de esa cabina (47) de la unidad (45);

una cantidad de un agente de ignición propulsor (65) en la cabina (47) para encender el propulsor y de ese modo producir productos gaseosos de combustión;

un cierre vaporizable no fragmentable (77) para la cabina (47) localizado entre la carga propulsora (63) y dicho extremo de descarga (53) de la unidad tubular (45);

en donde dichos productos gaseosos de combustión resultan de la ignición de la carga propulsora desplazando el cierre (77) para permitir que los productos de combustión se expulsen de la unidad tubular (45) a través de dicho extremo de descarga (53); y

medios (61, 63, 67, 69) conectados a dicho agente de ignición (65) para selectivamente activarlo y encender la carga propulsora y de este modo producir dichos productos de combustión,

en donde dicha unidad tubular (45) está colocada para causar que los productos de combustión descargados por dicho extremo de descarga (53) de la unidad una vez se encienda la carga propulsora se afecten y rompan dicho disco de ruptura (29) para ocasionar la liberación del material sofocante del envase (24), habiendo una cantidad suficiente de material propulsor en la cabina de modo que al encenderse la carga propulsora, se produzcan productos gaseosos de combustión adecuados a una presión suficiente para ocasionar que el disco de ruptura se rompa para de este modo liberar el material sofocante del contenedor pero insuficiente para ocasionar la ruptura o fragmentación de la unidad tubular.

2. El sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho cierre (77) está construido de Mylar.

3. El sistema según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho cierre (77) es un disco Mylar relativamente fino abarcando el extremo de descarga (53) de la unidad tubular (45) selladamente.

4. El sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho material propulsor (63) comprende gránulos de polvo que no producen humo.

5. El sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha cabina (47) de la unidad tubular (45) incluye una sección interior agrandada y una sección del extremo exterior (49) dirigida hacia dicho extremo de descarga (53) de la unidad tubular (45), dicha sección del extremo exterior (49) tiene un diámetro lateral más pequeño que la sección agrandada para aumentar la velocidad de los productos de combustión expulsados de dicha cabina (47) de la unidad tubular (45) una vez se encienda la carga propulsora (63).

6. El sistema según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho agente de ignición (65) comprende un disco de material de ignición localizado en dicha sección alargada de la unidad tubular (45) lejos de dicha sección del extremo exterior (49).

7. El sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque se provee la estructura (31) definiendo un pasillo alargado, en donde dicha unidad tubular (45) está colocada en dicha estructura (31) para la descarga de productos de combustión dentro del pasillo a través de dicho extremo de descarga (53) de la unidad tubular (45), y un disco de ruptura (39) cerrando normalmente dicho pasillo hacia abajo de la unidad tubular (45), en donde dicho disco de ruptura (39) es roto por los productos de combustión saliendo del extremo de descarga (53) de la unidad tubular
(45).