ES2337426T3 - Boquilla contra incendios mejorada y metodo que incluye caracteristicas de regulacion de presion, quimicas y de evacuacion. - Google Patents

Abstract

Una boquilla contra incendios reguladora de presión automática (N) que tiene una abertura de descarga variable (P), definida al menos en parte por un cabezal deflector (B) estructurado para mantener una caída de presión preseleccionada a través de la abertura a pesar de los caudales variables del fluido contra incendios (W), caracterizada por: un sistema para proporcionar un concentrado de espuma (FC) a un fluido contra incendios que fluye de forma variable en la abertura de descarga de la boquilla, incluyendo un paso de concentrado de espuma (28, 90), que tiene en su interior un orificio de medición del concentrado de espuma variable (94), dispuesto para que esté en comunicación fluida con el fluido contra incendios que pasa a través de la boquilla, disponiéndose el orificio al menos en parte para que esté definido por un tubo de medición de espuma (96), estando conectados el cabezal deflector y el tubo de medición de espuma de manera que afectan a la cantidad de fluido en forma de espuma que pasa a través del paso por lo que el grado de abertura del orificio depende del ajuste longitudinal relativo del cabezal deflector y el tubo de medición conectado.

Description

Boquilla contra incendios mejorada y método que incluye características de regulación de presión, químicas y de evacuación.

La invención se refiere a boquillas contra incendios y de prevención de incendios y, más particularmente, a boquillas para la extinción o prevención de grandes incendios a nivel industrial incluyendo incendios de un líquido inflamable y/o a boquillas para la supresión de vapor e incluye mejoras en las características de regulación de presión, de evacuación y de descarga química, además de métodos de uso.

Las patentes anteriores relevantes con respecto a la presente invención incluyen: (1) la Patente de Estados Unidos Nº 4.640.461 (Williams) dirigida a una boquilla con auto-evacuación de niebla de espuma; (2) la patente de Estados Unidos Nº 5.779.159 (Williams) dirigida a una boquilla de canalización periférica de un fluido aditivo; y (3) las Patentes de Estados Unidos Nº 5.275.243; Nº 5.167.285 y Nº 5.312.041 (Williams) dirigidas a una boquilla de expulsión de una sustancia química y un fluido o dos fluidos. También es relevante la técnica anterior de boquillas automáticas, incluyendo (4) las Patentes de Estados Unidos Nº 5.312.048; Nº 3.684.192 y Nº 3.863.844 de McMillan/Task Force Tips y las Patentes de Estados Unidos Nº Re 29.717 y Nº 3.893.624 de Thompson/Elkhart Brass. También se tienen en cuenta la Patente de Estados Unidos Nº 5.678.766 de Peck y la publicación de PCT WO 97/38757 de Baker.

El documento US 3.684.192 (McMillan) describe una cierta especie de boquillas contra incendios con regulación de presión automática. "Regulación de presión automática" como se usa en este contexto indica una boquilla contra incendios que regula automáticamente la presión de descarga para aproximarse a alguna presión diana de descarga, a pesar de variaciones en la presión de abastecimiento y el caudal de fluido a través de la boquilla.

El mantenimiento de una presión de descarga constante desde una boquilla tiende a producir un alcance y una "autoridad" constantes para la descarga mientras que permite que el caudal de la boquilla absorba variaciones en la carga de presión. En ciertas aplicaciones, tales como la supresión de vapor, una boquilla contra incendios es útil si se autorregula para descargar con una presión aproximadamente constante o diana. La presión de descarga tiende a regir lo que se denomina la "autoridad" del chorro de descarga y hasta un cierto grado el alcance del chorro y puede afectar al suministro de una niebla de supresión de vapor apropiada.

Por tanto, una aplicación en la que puede ser útil una boquilla autorreguladora es un sistema de protección que incluye boquillas estacionarias de forma permanente alrededor de lugares que podrían estar sujetos a la fuga de sustancias químicas tóxicas. Tras una fuga, dicha configuración estacionaria permanente de boquillas, probablemente con control a distancia, se activaría de forma óptima para proporcionar una cortina previamente diseñada de agua/niebla para contener y reprimir cualquier vapor tóxico. En tales circunstancias puede ser óptimo que las boquilla descarguen su fluido con un alcance y una autoridad más o menos constantes, al contrario de tener su descarga estructurada y regulada para un caudal relativamente constante, como es más común entre boquillas contra incendios. El agua/niebla creada con un alcance y una autoridad más o menos constantes durante el funcionamiento, con las condiciones de que la presión variada del cabezal de una boquilla fija tenderá a formar de forma más fiable una cortina en una región preseleccionada, lo que puede ser útil de nuevo para contener vapores que se escapan de un lugar fijo.

Típicamente, las boquillas se estructuran para suministrar un caudal en metros cúbicos (galones) por minuto previamente ajustado, suponiendo una carga de presión nominal tal como 689,48 kPa (100 psi) en la boquilla. Como la carga de presión disponible para la boquilla en una emergencia varía realmente, el caudal permanece más consistente con tal diseño que la presión de descarga. La estructuración de una boquilla para dirigir y regular como alternativa su presión de descarga provocará que el caudal varíe más con variaciones en la presión suministrada, pero puede ser un diseño óptimo para ciertas circunstancias.

De acuerdo con la invención se proporciona una boquilla contra incendios con regulación de presión automática que tiene una abertura de descarga variable definida al menos en parte por un cabezal deflector estructurado para mantener una caída de presión preseleccionada a través de la abertura, a pesar de los caudales variables del flujo del fluido contra incendios, caracterizada por un sistema para proporcionar un concentrado de espuma al fluido contra incendios que fluye de forma variable en la abertura de descarga de la boquilla, incluyendo un paso de concentrado de espuma que tiene un orificio de medición variable de concentrado de espuma dispuesto para que esté en comunicación fluida con el fluido contra incendios que pasa a través de la boquilla, disponiéndose el orificio al menos en parte para definirse por un tubo de medición de espuma, conectándose el cabezal deflector y el tubo de medición de espuma de manera que afectan a la cantidad de fluido de espuma que pasa a través del paso, donde el grado de abertura del orificio depende del ajuste relativo longitudinal del cabezal deflector y el tubo de medición conectado.

Preferiblemente, la boquilla incluye una válvula de alivio y las áreas efectivas de la superficie de presión opuesta del cabezal deflector son mayores que las áreas efectivas de la superficie de presión delantera. Preferiblemente, el deflector define una cámara deflectora y la válvula de alivio, si se utiliza una, se sitúa al menos parcialmente en el interior de la cámara deflectora.

Preferiblemente, la boquilla incluye la incorporación de características de evacuación de fluido a la boquilla con auto-ajuste. Las características de evacuación de fluido están diseñadas particularmente para un concentrado de espuma y podrían proporcionar la canalización central o periférica del concentrado de espuma.

Preferiblemente, la presente invención también proporciona la incorporación de una capacidad de lanzar una sustancia química seca con la boquilla con auto-ajuste y la boquilla con auto-ajuste y auto-evacuación.

La invención también proporciona características de evacuación aumentadas cuando el segundo concentrado de fluido o espuma se canaliza periféricamente alrededor de la pared. Estas características de evacuación aumentadas se podrían utilizar con o sin un cabezal deflector con auto-ajuste. Las características de evacuación aumentadas incluyen conformar el chorro de fluido contra incendios primario cerca de una descarga de la boquilla para formar un chorro anular que tiene un área del corte transversal que disminuye gradualmente. La abertura de evacuación para el segundo fluido o concentrado de espuma se abre hacia el chorro anular justamente aguas abajo del área del corte transversal mínima. El chorro anular se expande gradualmente después de llegar al mínimo. Adicionalmente, se pueden proporcionar pequeñas toberas para el fluido contra incendios primario a través de las paredes de canalización periféricas para aumentar la evacuación del segundo concentrado de fluido o espuma.

La presente invención, en un aspecto importante, describe una boquilla reguladora de presión mejorada diseñada dentro de sus límites de funcionamiento para descargar eficazmente un fluido de extinción de incendios con una presión de descarga preseleccionada o diana. De acuerdo con la práctica actual, esta presión de descarga diana sería probablemente aproximadamente 689,48 kPa (100 psi). Sin embargo, debe entenderse que la presión diana preseleccionada se podría variar fácilmente y una presión diana se podría seleccionar de forma más óptima que sea de 827,37 kPa (120 psi). El presente diseño inventivo mejora la eficacia para conseguir una presión diana de este tipo, además de ofrecer un diseño que se combina más fácilmente con las características de auto-evacuación para concentrados de espuma y con la capacidad de lanzar sustancias químicas fluidas, tales como un polvo seco, desde la boquilla.

En otro aspecto importante, la presente invención muestra técnicas de evacuación aumentadas para la canalización periférica y central, evacuación aumentada que puede ser particularmente de ayuda en boquillas automáticas o cuando también se lanza una sustancia química tal como un polvo seco.

Una boquilla automática típica diseñada de acuerdo con la presente invención se diseñaría para funcionar en un intervalo de caudales, tal como de 1,89 m^{3} por minuto (500 galones por minuto) a 7,57 m^{3} por minuto (2000 galones por minuto), a una presión de descarga diana, tal como 689,48 kPa (100 psi). Para dirigir una presión de descarga, o una presión autorreguladora, el diseño de la boquilla incorpora un deflector con auto-ajuste cerca de la descarga de la boquilla. Generalmente, cuando se considera que una presión del fluido en el deflector, detectada más o menos directamente o indirectamente, se sitúa por debajo de la diana, el deflector se estructura en combinación con la boquilla para "comprimir" el tamaño efectivo de la abertura de descarga para la boquilla. Cuando se considera que la acumulación de presión en el deflector, como se detecta directamente o indirectamente, llega a o supera una presión diana, el deflector se estructura para parar la compresión y, si es necesario, cambiar a aumentar el tamaño efectivo de una abertura de descarga anular. Tal aumento continuaría, generalmente, hasta que la presión de descarga se reduzca a la diana previamente ajustada o se llegue a un límite. Tales ajustes en el tamaño de la abertura de descarga provocan que el caudal varíe, pero el fluido que se descarga tienda a descargarse con una "autoridad" y un alcance más constantes, una autoridad y un alcance asociados con la presión diana. El presente diseño se estructura para mejorar la eficacia y fiabilidad de ajustarse a o alrededor de una presión diana.

Una realización de la presente invención consigue un sistema regulador de presión proporcionando un diseño con un deflector ajustable que tiene lo que se denomina en este documento superficies de presión de fluido delanteras y opuestas o inversas. La presión de un fluido aplicado a lados opuestos del deflector provoca que el deflector responda, al menos hasta un grado, como un pistón con doble acción, aunque quizás de una manera compleja. Las denominadas direcciones delantera e inversa se refieren a la dirección axial de la boquilla, siendo la delantera en la dirección de la descarga de fluido. Las áreas de la superficie de presión delantera e inversa proporcionadas por el deflector preferiblemente no son iguales. En las realizaciones preferidas, el área efectiva de la superficie de presión del lado inverso supera el área efectiva de la superficie de presión del lado delantero. Por tanto, donde se iguala la presión en ambas superficies, el deflector gravitaría automáticamente hasta su posición más cerrada, minimizando o cerrando la abertura de descarga.

El área efectiva de la superficie de presión delantera variará, probablemente, de hecho, con la presión y con el caudal. La experiencia limitada indica que el área superficial de presión del fluido delantera también varía con el diseño del cabezal deflector y el tamaño de la boquilla. Además, en realizaciones preferidas, a pesar de que la presión del fluido contra incendios primario, directamente o indirectamente, se aplica tanto a la superficie de presión del fluido delantera como a la opuesta, el valor de la presión inversa habitualmente es menor que, a pesar de ser una función de, la presión sobre la superficie delantera.

Se proporciona preferiblemente una válvula de alivio, de manera que a o ligeramente posterior a una presión diana, la válvula puede empezar a aliviar la presión efectiva sobre (al menos) un lado del deflector. Al menos una válvula de alivio promete aumentar la reactividad. En realizaciones preferidas, un lado del deflector sobre el que se alivia la presión sería el lado inverso, el lado opuesto a la presión delantera del fluido primario sobre el cabezal deflector. Específicamente, en una realización de este tipo, cuando la presión del fluido de extinción de incendios primario cerca de la descarga de la boquilla provoca que la presión detectada por cualquier medio por la válvula de alivio supere un valor preseleccionado, la presión inversa se alivia en las superficies de la cámara deflectora interna y el deflector tiende a ajustarse hacia delante como respuesta a la presión del fluido delantera. Como alternativa, el deflector podría estabilizarse simplemente a una posición de presión equilibrada en las realizaciones preferidas, con o sin que la (o una) válvula de alivio se purga ligeramente. De hecho, una boquilla podría diseñarse para conseguir una posición de desviación de presión equilibrada con o sin una válvula de alivio y con o sin cualquier purga de una válvula de alivio. Son recursos prácticos el uso de al menos una válvula de alivio, y de una válvula de alivio de purga.

Para continuar el ejemplo anterior, los ajustes delanteros de un cabezal deflector pueden continuar hasta que la presión delantera del fluido primario en el cabezal deflector, como se detecta directamente o indirectamente, desciende hasta o disminuye por debajo de un valor de la válvula de alivio previamente ajustado. Con eso, se activaría un cierre de la válvula de alivio. El cabezal deflector podría estabilizarse o, si no se consiguiera una estabilización, podría retro-ajustarse, purgando la válvula de alivio o cerrándola, dependiendo del diseño, reduciendo de este modo el tamaño efectivo de la abertura de descarga de la boquilla.

Para resumir las operaciones, ya que el cabezal deflector se ajusta hacia delante y hacia atrás, como se ha descrito anteriormente, la presión de descarga desciende y aumenta, respectivamente. Si una presión de descarga desciende a, o por debajo de, una cantidad preseleccionada, como se detecta directamente o indirectamente, en las realizaciones preferidas como se han descrito anteriormente, una válvula de alivio se ajustaría de manera que tienda a cerrarse. El cierre de la válvula de alivio aumentaría la presión inversa sobre el deflector. Como alternativa, si se considera que una presión suministrada detectada aumenta por encima de una cantidad preseleccionada, la (o una) válvula de alivio se ajustaría preferiblemente de manera que tienda a abrirse. Con la ayuda de la abertura y el cierre de una válvula de alivio, se puede fomentar que un cabezal deflector gravite rápidamente y eficazmente hacia una ubicación equilibrada en la que la presión efectiva sobre el cabezal deflector en la dirección delantera desplaza la presión efectiva sobre el cabezal deflector en la dirección inversa, teniendo en cuenta el grado de abertura, y cualquier purga, de una válvula o válvulas de alivio, además de otros factores del diseño y la presión abastecida. Por supuesto, podrían estar presentes otros factores de desviación sobre el cabezal deflector, tales como muelles, etc. y tendrían que tenerse en cuenta.

De nuevo, suponiendo que el área superficial de presión inversa ofrecida por la cámara del cabezal deflector es mayor que el área efectiva de la superficie de presión delantera ofrecida por el cabezal deflector y, que el lado inverso del deflector está provisto de una medición de presión de fluido del fluido contra incendios primario como se suministra a la boquilla y, después, un cabezal deflector y una boquilla se podrían diseñar (ignorando los efectos de cualquier activación de una válvula de alivio) de manera que si desciende la presión del fluido de extinción de incendios a través de la boquilla, el cabezal deflector se ajusta en la dirección inversa hasta que cierra o choca con un tope o se equilibra (o activa una válvula de alivio). La compresión del tamaño de la abertura de descarga aumenta la presión de descarga. De nuevo, como se ha expuesto anteriormente, un diseño podría incorporar, sin ninguna válvula de alivio, una posición de presión equilibrada en la que, con la presión diana, la presión efectiva sobre la superficie de presión delantera del deflector desplaza la presión efectiva sobre la superficie del deflector inversa opuesta. El diseño tendría en cuenta el hecho de que las presiones y las áreas serían diferentes y típicamente variarían. Sin embargo, generalmente, las superficies delanteras y las superficies inversas del cabezal deflector junto con la estructura de descarga de la boquilla, la estructura del deflector y cualquier válvula de alivio y cualquier otro medio de apoyo de la desviación deberían estar diseñadas y estructuradas en combinación, de manera que se consigue una presión de descarga diana de forma efectiva y eficaz sin ninguna fluctuación indebida. Como se ha mencionado anteriormente, una válvula o válvulas de alivio mejoran probablemente la eficacia del diseño y, en el punto de equilibrio, podrían estar estructuradas de forma óptima para que estén ligeramente abiertas o purgadas.

Para resumir adicionalmente las operaciones, la presión delantera sobre el cabezal deflector es el producto de la presión del líquido suministrada en la superficie deflectora del cabezal deflector por el área efectiva de la superficie delantera del deflector. La presión opuesta sobre el cabezal deflector es la presión del fluido desarrollada con respecto a la superficie opuesta del cabezal deflector (preferiblemente, el fluido primario que actúa en el interior de una cámara deflectora) por el área superficial del cabezal deflector opuesto. El área superficial opuesta preferiblemente es mayor que el área efectiva de la superficie delantera, y la presión inversa del fluido, tal como se desarrolla en el interior de una cámara deflectora, probablemente es menor que, a pesar de ser una función de, la presión del fluido, suministrada en el cabezal deflector. Como se ha expuesto anteriormente, mientras que sea posible diseñar un cabezal deflector con auto-ajuste en combinación con una estructura de boquilla de manera que un cabezal deflector se equilibre a una presión diana sin la ayuda de cualquier válvula de alivio, una válvula de alivio probablemente facilita la velocidad, la sensibilidad y la eficacia del diseño para la mayoría de los tamaños de boquilla. De este modo, usando una o más válvulas de alivio, una presión de activación de la válvula se seleccionaría de manera que, cuando a un dispositivo de detección le parece que la presión del fluido sobre las superficies delanteras del deflector empieza a superar significativamente la presión diana, la válvula de alivio se abre o al menos empieza a abrirse. En dicho punto, la válvula alivia o empieza a aliviar la presión del fluido sobre una superficie del deflector, tal como la superficie inversa, permitiendo que el deflector que se estabilice o que empiece a reajustarse. El reajuste afecta a la presión de descarga del fluido en la abertura de descarga. Un diseño preferido incluye la estructuración del área superficial del cabezal deflector y una válvula de alivio en combinación, de manera que, con la válvula de alivio cerrada, el cabezal deflector esencialmente cierra la boquilla; además, el cabezal deflector se equilibra a una presión de suministro diana con la válvula de alivio parcialmente abierta o purgada. Con la válvula de alivio completamente abierta, el cabezal deflector se movería hasta su posición totalmente abierta.

La presente invención tiene al menos tres objetivos. Un objetivo es proporcionar una boquilla automática con auto-ajuste que pueda controlar de forma precisa, rápida y fiable la presión de descarga de la boquilla incluso dentro de un intervalo pequeño. Un segundo objetivo es proporcionar un diseño de una boquilla con auto-ajuste que se ajusta de forma suave y precisa en ambas direcciones, de hecho, tanto desde una situación de presión demasiado alta como desde una situación de presión demasiado baja hacia una presión diana. La estructura para conseguir estos dos objetivos se ha analizado anteriormente. El tercero y objetivos adicionales son proporcionar un diseño mejorado de una boquilla con auto-evacuación, de por sí útil y también de manera que una boquilla con auto-ajuste se pueda combinar e incorporar eficazmente en una boquilla de espuma/niebla con auto-evacuación. Adicionalmente, sería útil incorporar al diseño de evacuación mejorado una boquilla que incorpora una capacidad para lanzar sustancias químicas fluidas, tales como un polvo seco. Por tanto, la invención se refiere también a las características de evacuación mejoradas que se pueden aplicar a diversas boquillas. De acuerdo con un aspecto adicional de la invención, se proporciona un método para ajustar una abertura del fluido contra incendios en una boquilla contra incendios para mantener la caída de presión predeterminada a través del orificio si varía el caudal de fluido contra incendios a través de la boquilla, caracterizado por proporcionar un concentrado de espuma al fluido contra incendios que fluye de forma variable en la salida de descarga de la boquilla, incluyendo la provisión variar un orificio de concentrado de espuma, junto con un ajuste de la abertura del fluido contra incendios; y, suministrando un concentrado de espuma a través del orificio de concentrado al fluido contra incendios, aproximarse a una caída de presión de manera que se mantiene aproximadamente constante una proporción de concentrado para la formación de espuma proporcionado al fluido contra incendios que fluye de forma variable.

Se puede obtener una comprensión mejor de la presente invención cuando se consideran las siguientes descripciones detalladas de realizaciones preferidas de la invención junto con los siguientes dibujos, en los que:

La Figura 1 ilustra en corte, para propósitos de antecedentes, una estructura típica de una boquilla con auto-evacuación de la técnica anterior que no tiene auto-ajuste.

La Figura 2A ilustra en corte una realización de la invención para una boquilla con auto-ajuste, teniendo la realización una válvula de alivio centralizada.

La Figura 2B ilustra en corte un detalle ampliado de la Figura 2A, en concreto una realización de un cabezal deflector ajustable, con una válvula de alivio auxiliar situada de forma central.

La Figura 2D ilustra también en corte una realización para una boquilla con auto-ajuste que tiene un ensamblaje de alivio auxiliar que no se sitúa de forma central.

La Figura 3A ilustra en corte una realización de una boquilla con auto-evacuación y auto-ajuste de acuerdo con la invención, que incluye el transporte y la descarga de un concentrado de espuma a través del centro de la boquilla y que tiene un ensamblaje de alivio auxiliar, que detecta la presión en el interior de una cámara deflectora.

La Figura 3B ilustra con más detalle un ensamblaje de alivio auxiliar como en la Figura 3A, en el que se detecta la presión en el interior de una cámara deflectora.

La Figura 3C ilustra una realización de una boquilla automática de acuerdo con la invención que proporciona la evacuación de un concentrado de espuma y la canalización periférica del concentrado de espuma evacuado, ilustrándose un ensamblaje de alivio auxiliar que detecta la presión a lo largo de áreas delanteras de la superficie del cabezal deflector.

La Figura 3D ilustra en corte una realización de una boquilla automática de acuerdo con la invención que proporciona la evacuación de un concentrado de espuma con una canalización central para el concentrado de espuma, ilustrándose un ensamblaje de alivio auxiliar que detecta la presión en un área superficial delantera de un deflector.

La Figura 3E ilustra en corte un detalle de la Figura 3D, en concreto, un ensamblaje de alivio auxiliar que no se sitúa de forma central, para detectar la presión en un área superficial delantera de un deflector.

La Figura 4A se incluye principalmente para ilustrar una ubicación posible para el caudalímetro en una realización de la presente invención; en la Figura 4A, se indica una boquilla reguladora de presión con auto-evacuación en la que se ha diseñado una válvula de alivio como una válvula de alivio anular que rodea el tubo que proporciona el fluido evacuado a un área de tipo de mezcla de la boquilla. Se ilustra un caudalímetro que tiene una unión a un indicador visible en el exterior de la boquilla, indicándose el propio caudalímetro como residente en el interior del deflector.

La Figura 4B ilustra una realización alternativa de la invención en la que una cámara deflectora se desliza sobre un vástago fijo y un pistón fijo y un muelle ubicado en un vástago fijo, sustituyéndose el pistón por una válvula de alivio u otras realizaciones y desviando el muelle como alternativa el pistón hacia el exterior o hacia el interior, dependiendo del diseño.

La Figura 4C ilustra en corte una realización de una boquilla automática que proporciona el transporte y la descarga de una sustancia química fluida, tal como un polvo seco, a través del centro y que proporciona una válvula de alivio activada por la presión de la cámara deflectora.

La Figura 4D ilustra en corte una realización de una boquilla automática que proporciona la descarga de forma central de una sustancia química fluida con una válvula de alivio activada por la presión del fluido de la superficie delantera del deflector.

La Figura 5A ilustra en corte una realización de una boquilla automática de acuerdo con la invención que proporciona la evacuación aumentada y la canalización del concentrado de espuma periféricamente y la descarga de una sustancia química fluida de forma central.

La Figura 5B ilustra en corte una realización de una boquilla automática que proporciona la evacuación de un concentrado de espuma periféricamente y la descarga de una sustancia química fluida de forma central, incluyendo la realización de 5B también una tobera para ayudar en la evacuación del concentrado de espuma.

La Figura 5C ilustra una realización de una boquilla automática que proporciona la evacuación de un concentrado de espuma periféricamente y la descarga de sustancias químicas fluidas de forma central y que tiene un tipo adicional de eyector de tobera para la espuma.

La Figura 6 ilustra en un recorte una boquilla automática de acuerdo con la invención en la que tanto el concentrado de espuma como la sustancia química fluida se canalizan a través de la boquilla de forma central.

La Figura 7 ilustra una realización de una boquilla automática de acuerdo con la invención, que proporciona la evacuación de una espuma con una descarga periférica aumentada.

La Figura 8 ilustra una boquilla similar a la realización de la Figura 7, pero sin la característica automática.

La Figura 9 ilustra una característica de descarga de evacuación aumentada en la que el concentrado de espuma se transporta de forma central.

Los dibujos son principalmente ilustrativos. Se debe entender que una estructura se puede haber simplificado y pueden haberse omitido detalles para transmitir ciertos aspectos de la invención. La escala puede ser no real para que quede más claro. En general, una boquilla que tiene un deflector "ajustable" para descargar un fluido de extinción de incendios a una presión diana requiere un medio de desviación opuesto a un movimiento natural de un deflector ajustable hacia el exterior como respuesta a la presión del fluido, movimiento hacia el exterior que tiende a abrir el tamaño efectivo de la abertura de descarga. Lo más sencillamente, el medio de desviación se desvía con una fuerza hacia atrás igual a la fuerza de la presión de fluido deseada o diana sobre las superficies delanteras del deflector. Por lo tanto, el movimiento hacia delante del deflector equilibra contra la presión de desviación hacia atrás del deflector a una presión diana. Las superficies delanteras del deflector son superficies que presenta el deflector al fluido de extinción de incendios que se mueve a través y hacia el exterior de la abertura de descarga. En teoría, se podría proporcionar la fuerza de desviación por un muelle que, por el intervalo de ajuste del deflector entre sus puntos extremos que pueden ser no mayor de aproximadamente 1,27 cm (media pulgada), presenta una fuerza de desviación esencialmente constante a una presión diana. La presión diana puede ser 689,48 kPa (100 psi). Tal diseño simple se indica en la Figura 4B.

Como alternativa, se podría diseñar un cabezal deflector ajustable que define una cámara en el interior del cabezal deflector y que presenta superficies delanteras y posteriores contra las que podría actuar el fluido de extinción de incendios primario. Se entiende que la cámara definida en el interior del cabezal deflector tendría medios para permitir que una parte del fluido de extinción de incendios entre en la cámara. En tales diseños el área efectiva de la superficie de presión posterior superaría habitualmente el área efectiva de la superficie de presión delantera del deflector. Se espera que la presión del fluido en el interior del deflector, sin embargo, sea al menos ligeramente menor que la presión ejercida sobre las superficies del deflector orientadas hacia adelante. Esto tiende a ser contrario al hecho de que el área superficial de presión posterior que se presenta al fluido en el interior del deflector, al menos en las realizaciones preferidas en este documento, supera el área superficial de presión delantera que se presenta en el deflector. De tal manera, el fluido en el interior del deflector actúa contra un área superficial mayor y, a pesar de ser menor respecto al valor, puede conducir potencialmente el cabezal hacia atrás contra el flujo de fluido a través de la boquilla. La anticipación de la diferencia entre las presiones, en el exterior e interior del deflector, a presiones diferentes de fuente y la anticipación de la diferencia en las áreas efectivas presentadas a las presiones del fluido a diferentes presiones del cabezal y caudales conduce a un diseño para un "deflector equilibrado" a una presión del fluido diana. Se debe entender que siempre se pueden añadir mecanismos de muelle para aumentar las fuerzas de desviación proporcionadas por la presión del fluido de extinción de incendios primario sobre las superficies delantera y posterior del cabezal deflector.

Se debe entender que si o cuando el ajuste del deflector tiene como resultado una variación del volumen de la cámara deflectora definida, como por el deflector que se desliza sobre un pistón fijo, se proporcionará un alivio para purgar el fluido del interior de la cámara.

La presente invención puede incluir el uso de al menos una válvula de alivio para elevar la precisión y la velocidad de equilibrio y para disminuir una fluctuación o una histéresis indebida. Una válvula de alivio purga la presión del fluido de un lado u otro del deflector, preferiblemente, desde el interior de la cámara deflectora, cuando la presión del fluido varía de la presión diana. Tal purga típicamente provoca que el deflector se mueva, como en un caso ilustrado, hacia el exterior hacia uno de los puntos extremos de ubicación del deflector. Un movimiento hacia el exterior o hacia la dirección del extremo exterior provocará una disminución de la presión del fluido sobre el deflector. Tal disminución de la presión de fluido podría provocar que se cierre de nuevo la válvula de alivio, permitiendo de nuevo la acumulación de presión del fluido en el lado posterior del deflector. La acumulación de presión del fluido en el lado posterior del deflector debería ayudar a ajustar el deflector hacia una posición equilibrada en la que la presión del fluido sobre las superficies delanteras del deflector equilibra la presión del fluido sobre las superficies posteriores del deflector, incluyendo tener en cuenta otros elementos de desviación tales como una válvula de alivio con una "purga" continua y cualquier muelle utilizado en el diseño.

Las válvulas de alivio ilustradas para las presentes realizaciones detectan más bien directamente la presión del fluido de extinción de incendios primario que se presenta a áreas de la superficie delantera del deflector en la boquilla o detectan más indirectamente una presión del fluido más secundaria generada en el interior de una cámara en el interior del deflector. La diferencia entre tales diseños, u otros diseños que pueden presentarse a los que son especialistas en la técnica, puede ser en gran medida una cuestión de la selección de diseño y la sencillez de ingeniería.

Una función seleccionada para la válvula de alivio podría ser ayudar a conseguir la situación en la que se llega de forma consistente a una posición de presión equilibrada desde la misma dirección que podría ser el movimiento hacia el exterior o el movimiento hacia el interior del deflector. Un diseño de este tipo puede facilitar una ingeniería con un mayor grado de precisión alrededor del punto de equilibrio con menor fluctuación y una mayor velocidad para conseguir el equilibrio.

La presente invención puede incluir también características de auto-evacuación mejoradas que son particularmente de ayuda y útiles en una boquilla con regulación de presión, además de diseños de evacuación y reguladores de evacuación y presión aumentados, que son útiles cuando se lanza una sustancia química fluida tal como un polvo seco, con o sin una boquilla automática.

La Figura 1 ilustra una boquilla con auto-evacuación típica. FEF indica un fluido de extinción de incendios. El fluido de extinción de incendios FEF evacua el concentrado de espuma FC mediante un eyector E a un vástago fijo central FS de la boquilla N. La corriente principal del fluido de extinción de incendios FEF, que habitualmente es agua W, pasa por aletas F, se desvía hacia el exterior por la superficie deflectora delantera del deflector 20 y fluye hacia el exterior del hueco o la parte de descarga de la boquilla P. El concentrado de espuma FC y una pequeña cantidad de un fluido de extinción de incendios FEF que fluye a través del eyector E mediante la boquilla de tobera J fluye a través del vástago y más allá de la placa de mezcla M para mezclarse posteriormente con el cuerpo principal de un fluido de extinción de incendios FEF que fluye hacia el exterior del hueco o la abertura P en la boquilla a un área de mezcla 22. El manguito S se ajusta desde una posición posterior que se muestra en la Figura 1, para lanzar un patrón de niebla, a una posición delantera para lanzar un patrón de "chorro recto". La abertura P se define por la superficie 20 del deflector B y por la superficie 21 de la boquilla N. La boquilla N puede ser un ensamblaje de partes.

Las Figuras 2A, 2B y 2C ilustran una boquilla N reguladora de presión o con auto-ajuste o automática construida usando una estructura básica de una boquilla con auto-evacuación, pero con la entrada de evacuación de espuma bloqueada por el módulo 32. (Las fotos en la solicitud provisional, a la que se ha hecho referencia anteriormente, ilustran la realización de las Figuras 2A, 2B y 2C. Las fotos incluyen los muelles utilizados). Las Figuras 2A, 2B y 2C son particularmente útiles para describir una realización de la característica de regulación de presión automática. La boquilla de las Figuras 2A, 2B y 2C posee la sencillez de no tener una auto-evacuación ni de estar estructurada para lanzar una sustancia química seca. En la realización de las Figuras 2A, 2B y 2C se utiliza una válvula auxiliar o de alivio 42. El diseño sencillo permite que la válvula auxiliar o de alivio se centre en el vástago de la boquilla. Cuando se tiene que utilizar el centro de la boquilla para canalizar el concentrado de espuma o la sustancia química seca, una válvula auxiliar asociada con el deflector con auto-ajuste se ubicaría mejor descentrada sobre el deflector. Tal diseño alternativo se ilustra en la Figura 2D, que también es una realización de una boquilla automática sin proporcionar la evacuación de espuma o lanzar una sustancia química seca, a pesar de que podría modificarse fácilmente para hacer esto. Se puede ver que el diseño de la característica automática de la Figura 2D se presta más para evacuar el concentrado de espuma o canalizar una sustancia química a través del centro de la boquilla.

La boquilla N de la Figura 2A ilustra el cabezal deflector ajustable B que se desliza sobre el vástago de soporte fijo 28. El vástago de soporte 28 se ancla en el adaptador 29 del vástago. El fluido de extinción de incendios FEF o agua W entra a la boquilla N desde la izquierda y fluye hasta la derecha, saliendo de la abertura P entre la superficie 20 definida por el cabezal deflector B y la superficie 21 definida por un elemento de la boquilla N. Se prevé que el fluido de extinción de incendios entre al centro del vástago de soporte 28, presionando de este modo una superficie del elemento auxiliar 42 situado esencialmente en el interior del cabezal deflector B. El elemento auxiliar 42 presenta la abertura 40 de la superficie de presión del elemento auxiliar para exponer una superficie de detección de presión al fluido de extinción de incendios o agua que entra al vástago de soporte 28 de la boquilla N.

El pistón 26 en el extremo del vástago de soporte 28 está fijo, como el vástago de soporte 28. El cabezal deflector B define una cámara deflectora 24 dentro de las partes interiores del cabezal deflector B, utilizando el pistón fijo 26 para formar un extremo de la cámara. Se proporciona preferiblemente un filtro 34 a la entrada de agua del vástago de soporte 28 para evitar que las impurezas bloqueen la superficie de presión del elemento auxiliar en la abertura 40. La base rebordeada 36 se conoce en la técnica como un medio para conectar una boquilla N a un abastecimiento de fluido de extinción de incendios o agua. El filtro 34 se puede retener por la tuerca de retención del filtro 35.

La Figura 2C ilustra más claramente el funcionamiento de la válvula auxiliar 42. El fluido de extinción de incendios FEF está presente en el interior del vástago fijo 28 y presiona sobre la superficie de control auxiliar 41 en el interior de la abertura de entrada de detección de presión 40. El fluido de extinción de incendios FEF entra también a la cámara interior 24 del cabezal deflector B por aberturas de entrada laterales 58 como se ilustra por las flechas en la Figura 2C. Las aberturas de entrada laterales 58 de la realización de la Figura 2C están en el exterior de la superficie de control auxiliar 41. El cabezal deflector B deslizante, que se desliza sobre el pistón fijo 26, se empuja hacia delante por la presión del fluido de extinción de incendios contra la superficie delantera del deflector 20 y se empuja hacia atrás por la presión del fluido de extinción de incendios en el interior de la cámara deflectora 24 contra superficies inversas u opuestas 23 del cabezal deflector. Durante el funcionamiento, las superficies inversas 23 en la realización de la Figura 2C presentan un área efectiva mayor de la superficie que las superficies delanteras del cabezal deflector 20, cuando se tiene en cuenta el flujo del fluido, desde la parte inferior a la parte superior en la Figura 2C, más allá del cabezal deflector B. Se muestra un muelle de reajuste 50 del cabezal deflector que reajusta el cabezal deflector hasta su posición cerrada cuando está ausente una presión del agua neutralizada. La presión del fluido de extinción de incendios en el interior de la cámara del cabezal deflector 24 es menor que la presión del fluido de extinción de incendios sobre las superficies delanteras 20 del cabezal deflector B, como se ha determinado por
ensayo.

La superficie de control auxiliar 41 en la abertura de entrada de presión 40 se desvía por el muelle de desviación auxiliar 48. El muelle de desviación 48 establece el valor con el que la válvula auxiliar se abre o al menos se purga. Cuando la presión contra la superficie de control auxiliar 41 crea una fuerza que supera la presión de desviación del muelle de desviación auxiliar 48, el pistón de la válvula auxiliar 47 con el precinto auxiliar 45 se mueve hacia delante en la dirección del flujo de la boquilla, abriendo la válvula auxiliar 47. El fluido de extinción de incendios FEF en el interior del cabezal deflector 24 entra por las aberturas y llena la cámara 62 en el interior de la válvula auxiliar 42. Cuando se abre la válvula auxiliar 47, el fluido desde la cámara de la válvula auxiliar 62 fluye a través de la cámara de la válvula auxiliar 64 y más hacia adelante y hacia el exterior de los orificios de purga atmosférica 56. La tuerca de retención del pistón 46 sujeta el pistón fijo 26 sobre el vástago fijo 28. El cabezal deflector flotante B se desliza más allá del pistón fijo 26 y se precinta mediante el precinto principal 54 con respecto a la superficie del pistón fijo 56. Si o cuando la válvula auxiliar 47 se abre solamente una pequeña cantidad, el elemento auxiliar 42 se purgará o tendrá una fuga lentamente a través de las cámaras 62, 64 y hacia el exterior por los orificios de purga atmosférica 56. Como se permite que el fluido se mueva hacia el exterior de la cámara del cabezal deflector 24 a través de la cámara 62 y la cámara 64 y los orificios de purga atmosférica 56 en el interior de la válvula auxiliar, se alivia la presión con respecto a la superficie interna del cabezal deflector opuesta o inversa 23. Como se alivia la presión con respecto a la superficie 23, la fuerza de la presión del fluido de extinción de incendios contra la superficie 20 puede deslizar el cabezal deflector B hacia delante sobre el pistón fijo 26. Un elemento de guía 43 de la válvula auxiliar 42 sirve para guiar el movimiento del pistón de la válvula auxiliar 47 en el interior de la válvula auxiliar 42. La guía 43 puede estar precintada con respecto al vástago fijo 28 con precintos de guía 49. El tornillo de ajuste de tensión 44 del muelle se puede proporcionar para variar la desviación del muelle de desviación auxiliar 48.

La Figura 2D ilustra un cabezal deflector B ajustable, deslizante, análogo que tiene un ensamblaje de alivio auxiliar 42 descentrado. El ensamblaje de alivio auxiliar 42 detecta la presión en partes de la superficie delantera del deflector 20 del cabezal deflector deslizante B. La presión se detecta a través de una abertura de entrada de detección de presión 40 proporcionada para el ensamblaje de alivio auxiliar 42. Se ilustran elementos de indicación de flujo 70 en la Figura 2D que utilizan sensores 74 y 72 para dar una indicación visual y una lectura de salida del flujo al operario. Las entradas de agua 58 en la Figura 2D proporcionan un acceso a la cámara interior 24 del cabezal deflector para que el fluido de extinción de incendios primario cree una presión inversa o una presión hacia atrás contra el cabezal deflector deslizante B.

Las Figuras 3A y 3B ilustran una boquilla reguladora de presión con auto-evacuación donde el concentrado de espuma FC se canaliza de forma central a través del tubo de medición de flujo deslizable 96 y el vástago fijo 28. En el diseño preferido de las Figuras 3A y 3B, el agua W, el fluido de extinción de incendios primario típico, entra a una cámara deflectora 24 mediante entradas de agua 58, pasando desde la superficie delantera 20 del cabezal deflector B a la cámara 24 y alrededor de la superficie que se orienta hacia atrás 23 del cabezal deflector B. El ensamblaje de la válvula de alivio auxiliar 42 de la realización de la Figura 3A detecta la presión del fluido de extinción de incendios o agua W en el interior de la cámara deflectora 24. La Figura 3B ofrece una ampliación del ensamblaje de alivio auxiliar 42 de la Figura 3A. En el presente diseño, la válvula de alivio auxiliar o válvula de resorte 47 se desvía por resorte por el muelle de desviación auxiliar 48 de manera que el resorte 47 se mueve desde su asiento 45 y alivia la presión a una presión de la válvula de alivio seleccionada que, en las realizaciones preferidas, se puede ajustar a aproximadamente dos tercios de una carga de presión diana de la boquilla de 689,48 kPa (100 psi). La experiencia ha indicado que dicho valor es apropiado para que una válvula de alivio detecte la presión del fluido de extinción de incendios en el interior de una cámara deflectora de una boquilla. Los ensayos existentes y la experiencia indican que la presión de desviación del muelle ajustada para la presión del fluido en el interior de la cámara deflectora, como en la Figura 3, sería de aproximadamente 448,16 kPa (65 psi) para conseguir el equilibrio apropiado de la presión del fluido hacia el interior y hacia el exterior sobre las superficies del deflector delanteras y posteriores para conseguir una presión diana de aproximadamente 689,48 kPa (100 psi), teniendo en cuenta otra desviación tal como se puede usar para que un deflector vuelva a una posición cerrada sin ningún flujo de agua a través del mismo.

En la Figura 3B, cuando la fuerza contra la superficie de control auxiliar 41 es mayor que la fuerza del muelle auxiliar 48, la válvula de alivio auxiliar 47 se abre, emitiendo un fluido desde el interior de la cámara deflectora 24 para fluir a través de la válvula de alivio auxiliar o la cámara del resorte 64 y hacia el exterior por los orificios de purga atmosférica 56. De nuevo, dependiendo del diseño, la intención y las presiones implicadas, la válvula de alivio auxiliar puede purgarse ligeramente o abrirse completamente.

La Figura 3A incorpora un tubo de medición de flujo deslizable 96 que se desliza con el cabezal deflector B sobre el vástago fijo 28. El tubo de medición de flujo 96 se desliza sobre el orificio fijo de medición de espuma 94. El orificio de medición de espuma 94, de acuerdo con su grado de abertura, afecta a la cantidad de espuma evacuada a través de la entrada de espuma 90 por el agua W que transcurre a través de la tobera de entrada 92 y a través de la tobera eyección J. De tal manera, la posición relativa del cabezal deflector B deslizante sobre el vástago 28 y en el interior de la boquilla N puede afectar a la medición o la cantidad de espuma evacuada a través del vástago 28 y el tubo 96. La Figura 3A ilustra además la opción de añadir un ensamblaje de calibre flotante 98 conectado a un ensamblaje de bomba de alimentación de calibre 100. El concentrado de espuma FC fluye a través de la entrada de espuma 90 y al vástago 28 a través del orificio de medición de espuma 94. El grado de abertura del orificio de medición de espuma 94 depende del ajuste longitudinal relativo del cabezal deflector C y el tubo de medición de espuma conectado
96.

Las realizaciones de las Figuras 3D y 3E son similares a la realizaciones de las Figuras 3A y 3B. La diferencia es que el ensamblaje de alivio auxiliar 42, en las realizaciones de las Figuras 3D y 3E, detecta la presión del agua más o menos directamente en la superficie delantera 20 del cabezal deflector flotante B.

La realización de la Figura 3C ilustra una boquilla automática que proporciona la auto-evacuación de un concentrado de espuma pero que canaliza periféricamente el concentrado de espuma alrededor de alas partes de la pared del tambor de la boquilla, en lugar de canalizar centralmente la espuma. El vástago central en la Figura 3C se ilustra como sólido. El vástago central podría, por supuesto, utilizarse como un canal para canalizar una sustancia química tal como un polvo seco a través de la boquilla.

El ensamblaje de alivio auxiliar 42 de la realización de la Figura 3C es similar al mismo de la realización de la Figura 3D. El cabezal deflector B se desliza sobre el vástago de soporte fijo 28 como en la realización de la Figura 2A. De nuevo, se ilustra un indicador de flujo 70 para proporcionar una lectura de salida visual del flujo a través de la boquilla. En la realización de la Figura 3C el concentrado de espuma FC entra por la entrada de espuma 90 y se canaliza a través de canales periféricos 52 al extremo de descarga de la boquilla N. El concentrado de espuma FC sigue una trayectoria a través de canales periféricos 52, que podría ser un canal anular que termina en una salida de espuma anular 27. En la Figura 3C se ilustra una característica de evacuación aumentada o mejorada. La superficie de la boquilla 21 y la superficie del cabezal deflector 20 sirven para conformar el chorro de agua saliente W. El chorro de agua W se conforma por las superficies 21 y 20 para formar un chorro anular relativamente suave con una anchura que disminuye a través de las áreas de sección hasta una anchura mínima que se consigue justamente antes de pasar por o más allá de la salida de espuma 27. La anchura del corte transversal del chorro anular del agua se ensancha ligeramente cuando y después de que pasa la salida de espuma 27. Esto acomoda la pequeña cantidad, típicamente del 3 al 6 por ciento, de concentrado de espuma evacuado al chorro de agua principal W. El agua W y la cantidad apropiada de concentrado de espuma FC después salen juntas de la abertura P, evacuándose el concentrado de espuma a través de la salida de espuma 27 por el paso de agua W a través del punto mínimo que tiene una anchura 220, el hueco de abertura o la abertura P y hacia el exterior hacia el área de mezcla general 22. El área de mezcla 22 se indica más bien de forma amorfa por líneas discontinuas. Los ensayos y la experiencia han indicado que la fuerza de evacuación que se consigue por el agua W que pasa a través de la salida de espuma 27 se aumenta cuando el chorro que sale se conforma a un chorro anular relativamente suave con un área del corte transversal que disminuye en la región 222 a lo largo de una distancia de aproximadamente dos veces a cinco veces la anchura 226 de la salida de espuma 27.

La Figura 4A ilustra una posible ubicación de un caudalímetro en una realización de la presente invención. En la Figura 4A, se indica una boquilla reguladora de presión con auto-evacuación, donde una válvula de alivio se ha diseñado como una válvula de alivio anular que rodea el tubo que proporciona el fluido evacuado al área de la placa de mezcla de la boquilla. Se ilustra un caudalímetro que tiene una unión a un indicador visible en el exterior de la boquilla. El propio caudalímetro se indica como residente en el interior del deflector. Otra ubicación opcional para el caudalímetro es simplemente a lo largo de la pared interna de la boquilla.

La Figura 4B ilustra una realización de la invención que se ensayó pero que no obtuvo la precisión de la válvula de alivio. En la Figura 4B se muestra una cámara deflectora que tiene un deflector que se desliza sobre un vástago fijo y un pistón fijo. El deflector define una cámara deflectora con superficies del deflector posteriores. El fluido en la cámara deflectora actúa hacia atrás contra el deflector mientras que el fluido de extinción de incendios que fluye a través de la boquilla actúa contra las superficies delanteras del deflector para una presión delantera contra el deflector. En la realización de la Figura 4B, un muelle situado alrededor del vástago y pistón fijos se sustituye por la válvula de alivio. El muelle podría desviar el pistón hacia el exterior o el interior dependiendo del diseño del muelle.

La Figura 4C ilustra una boquilla con auto-ajuste diseñada para lanzar también una sustancia química tal como un polvo seco. La entrada de la sustancia química 110 proporciona una base para que la sustancia química C entre a la boquilla y se canalice de forma central a través del vástago fijo 28 y el canal 112 para descargarse hacia el exterior por la parte delantera de la boquilla. Se ilustra en la realización de la Figura 4C que el ensamblaje de alivio auxiliar 42 es similar al ensamblaje de alivio auxiliar 42 de la Figura 3A. La realización de la Figura 4D, de nuevo, es una boquilla con ajuste de presión automático que permite lanzar una sustancia química tal como un polvo seco que se canalizada de forma central a través de la boquilla. La realización de 4D se diferencia de la realización de 4C por que el ensamblaje de alivio auxiliar 42 detecta la presión en las superficies delanteras 20 del cabezal deflector B como opuestas a las superficies interiores de la cámara del cabezal deflector 24.

La realización de la Figura 5A combina una boquilla automática que canaliza de forma central y lanza una sustancia química seca, tal como la realización de la Figura 4D, con una canalización periférica para el concentrado de espuma tal como la realización de 3C. Además, la evacuación para el concentrado de espuma aumenta como en la realización de la Figura 3C.

La realización de la Figura 5B es similar a la realización de la Figura 5A excepto que se proporciona una tobera de espuma JJ para aumentar la evacuación de concentrado de espuma FC a los canales periféricos 52 de la boquilla N, y no se utiliza el diseño de la descarga de evacuación aumentada de la Figura 3A. La realización de la Figura 5C proporciona una versión alternativa para la realización de la Figura 5B en la que la tobera de espuma JJ utiliza un diseño alternativo.

La realización de la Figura 6 canaliza de forma central tanto el concentrado de espuma como la sustancia química seca, proporcionando un cabezal deflector con auto-ajuste.

La realización de la Figura 7 es análoga a la realización de la Figura 3C con la diferencia de que las toberas de espuma 200 proporcionan la evacuación adicionalmente aumentada del concentrado de espuma FC a través de la entrada de espuma 90 y hacia el exterior de las salidas de espuma 27.

Las Figuras 8 y 9 ilustran boquillas que no tienen auto-ajuste. Las boquillas de la Figura 8 y la Figura 9 tienen un cabezal deflector fijo FB. La Figura 8 ilustra el valor de las características de evacuación aumentadas incluso en una boquilla de cabezal deflector fijo que no tiene regulación de presión. Se ilustran aberturas de entrada de tobera de la espuma 200 que expulsan pequeñas cantidades de agua que fluyen a través de la boquilla hacia trayectorias de espuma de la cámara anular 52. Se muestran las superficies 21 y 20 que conforman un chorro anular relativamente suave con un corte transversal para el agua que disminuye justamente antes de pasar por la salida de espuma 27 en el extremo de descarga o abertura P de la boquilla N. La Figura 9 ilustra la característica de auto-evacuación aumentada para el concentrado de espuma FC canalizado de forma central. En la Figura 9 las superficies 21 y 20 conforman de nuevo un chorro anular relativamente suave de agua, justamente adyacente al paso por la abertura de espuma 27, teniendo el chorro anular relativamente suave de agua un área del corte transversal que disminuye ligeramente hasta el área mínima justamente antes de pasar por la abertura del concentrado de espuma 27.

Durante el funcionamiento, como se ha analizado anteriormente, la característica automática de auto-ajuste de la presente invención depende de un deflector ajustable que se ajusta, al menos en una parte significativa, como respuesta a la presión del fluido contra incendios principal que se presenta tanto hacia un lado delantero como uno inverso de una superficie del deflector. De esta manera el deflector funciona al menos en parte como un pistón bidireccional que busca una posición de presión equilibrada. El fluido de la boquilla proporciona una presión del fluido para actuar contra ambos lados del deflector. La presión que actúa en la dirección inversa será al menos una función de la presión delantera. Preferiblemente, la superficie de presión inversa del deflector será mayor que la superficie de presión delantera en el deflector. Se reconoce que la superficie de presión delantera del deflector, de hecho, se puede cambiar para que sea una función de la presión y el flujo de fluido a través de la boquilla y el diseño del deflector y el tamaño de la boquilla. A pesar de que sería posible diseñar un deflector que tiene una posición equilibrada en el que la presión diana delantera por la superficie de presión delantera iguala la presión inversa por la superficie de presión inversa, una técnica de equilibrio de este tipo es difícil de producirse en la práctica. Por tanto, las realizaciones preferidas de la presente invención utilizan al menos una válvula de alivio. Las realizaciones preferidas utilizan además una válvula de alivio para aliviar la presión en la dirección inversa. En las realizaciones preferidas, el área superficial de presión inversa es mayor que el área superficial de presión delantera. Por tanto, en las realizaciones preferidas, cuando la válvula de alivio está cerrada, generalmente, la presión inversa por el área de la superficie de presión inversa será mayor que la presión delantera por el área de la superficie delantera del deflector. Esto dictará que para valores significativos de presión delantera, la boquilla se desvía para cerrarse. Cuando se cierra el deflector, la presión hacia adelante en el cabezal deflector tenderá hacia su presión suministrable máxima en la boquilla. En algún punto cerca de la presión delantera diana, una o más válvulas de alivio empiezan a abrirse, aliviando una presión en el lado inverso del deflector y permitiendo al cabezal deflector que se equilibre hasta estar abierto y se ajuste hacia el exterior. Preferiblemente, la válvula de alivio incorpora un grado de adaptabilidad de manera que la válvula de alivio puede seleccionar una posición parcialmente abierta y asentarse sobre tal posición sin una fluctuación indebida y en la que la presión diana por la superficie delantera a la presión diana es igual a la presión inversa por el área de la superficie de presión inversa, teniendo en cuenta el grado de abertura del sistema de la válvula de alivio.

Aunque se han mostrado y descrito realizaciones actualmente preferidas de la invención, debe entenderse claramente que la invención no se limita a esto, sino que puede realizarse de otra manera y llevarse a la práctica de forma diversa dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (19)

1. Una boquilla contra incendios reguladora de presión automática (N) que tiene una abertura de descarga variable (P), definida al menos en parte por un cabezal deflector (B) estructurado para mantener una caída de presión preseleccionada a través de la abertura a pesar de los caudales variables del fluido contra incendios (W),

caracterizada por:

un sistema para proporcionar un concentrado de espuma (FC) a un fluido contra incendios que fluye de forma variable en la abertura de descarga de la boquilla, incluyendo un paso de concentrado de espuma (28, 90), que tiene en su interior un orificio de medición del concentrado de espuma variable (94), dispuesto para que esté en comunicación fluida con el fluido contra incendios que pasa a través de la boquilla, disponiéndose el orificio al menos en parte para que esté definido por un tubo de medición de espuma (96), estando conectados el cabezal deflector y el tubo de medición de espuma de manera que afectan a la cantidad de fluido en forma de espuma que pasa a través del paso por lo que el grado de abertura del orificio depende del ajuste longitudinal relativo del cabezal deflector y el tubo de medición conectado.

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2. El aparato de la reivindicación 1, en el que el cabezal deflector incluye una válvula auxiliar (42) sensible a un diferencial de presión del fluido en el conducto.

3. El aparato de la reivindicación 1, en el que el paso del concentrado de espuma está estructurado para descargar un concentrado de espuma al fluido contra incendios cerca de la caída de presión (22).

4. El aparato de la reivindicación 1, en el que el fluido contra incendios incluye un conducto interno (28) y el orificio del concentrado de formación de espuma incluye una ranura variable (94, 96) en comunicación fluida con el conducto interno.

5. El aparato de la reivindicación 4, en el que el conducto interno está estructurado y ubicado (92) de manera que una parte del fluido contra incendios pasa a través del conducto interno.

6. El aparato de la reivindicación 1, en el que el paso del concentrado de formación de espuma está en comunicación fluida con una fuente de un concentrado de formación de espuma presurizado a una presión mayor que la atmosférica.

7. El aparato de la reivindicación 1, en el que el paso del concentrado de formación de espuma está en comunicación fluida con una fuente del concentrado de formación de espuma a presión ambiente.

8. El aparato de la reivindicación 1, en el que el cabezal deflector incluye un deflector (B) que se sitúa de forma ajustable cerca de una descarga de la boquilla (P), proporcionando el deflector superficies de presión delanteras (20) y opuestas en comunicación fluida con el fluido contra incendios y en el que está afectado el ajuste del deflector, al menos en parte, por la presión del fluido sobre las superficies del deflector delanteras y opuestas;

y

al menos una válvula de alivio (42) activada para aliviar la presión del fluido sobre una superficie de presión del deflector opuesta cuando se detecta que la presión del fluido contra incendios cerca de una superficie de presión delantera del deflector supera una presión de la válvula de alivio preseleccionada.

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9. La boquilla de la reivindicación 8, en la que el deflector define una cámara deflectora (24) y en la que la presión del fluido contra incendios se detecta sobre el exterior de la cámara deflectora.

10. La boquilla de la reivindicación 8, en la que la válvula de alivio se ubica al menos sustancialmente en el interior de la cámara deflectora.

11. La boquilla de la reivindicación 1, que incluye un eyector (E) unido a la boquilla, estructurada de manera que un abastecimiento de fluido contra incendios a la boquilla proporciona una fuerza de evacuación para evacuar el fluido de concentrado de espuma a la boquilla y para mezclar el concentrado con al menos un predominio del fluido contra incendios cerca de una descarga de la boquilla.

12. El aparato de la reivindicación 11, en el que el eyector está estructurado para evacuar el concentrado a un conducto (28) rodeado por el fluido contra incendios.

13. Un método para ajustar una abertura del fluido contra incendios (P) en una boquilla contra incendios (N) para mantener la caída de presión predeterminada a través de los orificios cuando el caudal de fluido contra incendios (W) varía a través de la boquilla, caracterizado por:

proporcionar un concentrado de formación de espuma (FC) al fluido contra incendios que fluye de forma variable en la abertura de descarga de la boquilla, incluyendo la provisión variar un orificio del concentrado de espuma (94), de acuerdo con un ajuste de la abertura del fluido contra incendios (P);

y

abastecer un concentrado de espuma a través del orificio del concentrando al fluido contra incendios cerca de una caída de presión (22) de manera que una proporción de concentrado de formación de espuma proporcionada al fluido contra incendios que fluye de forma variable se mantiene aproximadamente constante.

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14. El método de la reivindicación 13, en el que el ajuste de la abertura del fluido contra incendios incluye ajustar una válvula auxiliar (42) para mantener una caída de presión preseleccionada.

15. El método de la reivindicación 14, en el que la válvula auxiliar está desviada por un muelle (48).

16. El método de la reivindicación 13, en el que el ajuste de un orificio del fluido contra incendios incluye el ajuste de un movimiento lateral de un deflector (B).

17. El método de la reivindicación 13, que incluye evacuar el concentrado de espuma al fluido contra incendios que fluye a través de la boquilla.

18. El método de la reivindicación 13, en el que el ajuste de una abertura del fluido contra incendios incluye;

proporcionar un deflector ajustable (B) ubicado cerca de una descarga de la boquilla;

ajustar la ubicación de un deflector con respecto a la descarga de la boquilla, al menos en parte, equilibrando la presión del fluido sobre las superficies del deflector delantera (20) y opuesta (23);

detectar la presión del fluido cerca de una superficie de presión delantera del deflector; y

activar al menos una válvula de alivio (42) para aliviar la presión del fluido sobre la superficie de presión del deflector opuesta cuando la presión del fluido detectada supera una presión de la válvula de alivio preseleccionada.

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19. El método de la reivindicación 18 que incluye;

evacuar el concentrado de espuma (FC) a la boquilla usando el medio (E) unido a la boquilla para proporcionar una fuerza de evacuación sobre el concentrado; y

mezclar el concentrado con al menos una parte predominante del fluido contra incendios cerca de una descarga de la boquilla (22).