ES2354240T3 - Extintor automático de protección contra incendios dotado de cuerpo extendido. - Google Patents
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Abstract
Un extintor vertical de protección contra incendios (100) que comprende: un orificio de entrada (110) en un extremo de entrada del extintor para recibir el fluido; un orificio de salida (125) en un extremo de salida del extintor para la descarga de fluido; un cuerpo (101) que se extiende entre el orificio de salida y el orificio de entrada cuyo cuerpo presenta una sección de conexión (115) en el extremo de entrada; un par de brazos en marco (135) que se extienden desde el extremo de salida y se unen a un manguito (140) situado en alineación axial con el orificio de salida; y un deflector (160) situado en el manguito para dirigir la salida de fluido desde el orificio de salida básicamente hacia atrás en dirección hacia el extremo de salida, caracterizándose en que el cuerpo comprende: una sección extendida (105) y un buje protuberante o una acanaladura circular (407) para recibir una unión acanalada situada entre la zona de conexión y la parte extendida.
Description
Extintor automático de protección contra
incendios dotado de cuerpo extendido.
El presente invento se refiere a un extintor
automático de protección contra incendios y en concreto a un
extintor vertical dotado de un cuerpo extendido.
Los extintores convencionales de protección
contra incendios están conectados a un conducto para recibir un
fluido a presión de protección contra incendios, como, por ejemplo,
agua. Un extintor suele estar provisto de una base con una sección
roscada para conectar al conducto y un orificio de salida para la
descarga de fluido destinado a la protección o la extinción de un
incendio. El orificio de salida está cerrado herméticamente por una
tapa estanca que se mantiene en su lugar mediante un mecanismo de
liberación. Este mecanismo de liberación se ha diseñado para que la
tapa se suelte bajo condiciones predeterminadas, de manera que se
permita la descarga del fluido contra incendios. Un mecanismo
clásico de liberación comprende un elemento que reacciona
térmicamente como, por ejemplo, una ampolla frangible o un elemento
fusible, y también puede contener un mecanismo de bloqueo.
Algunos extintores convencionales disponen de un
par de brazos que se extienden desde la zona de la base para unirse
en una sección del manguito formando un marco. La sección del
manguito está separada del orificio de descarga de la sección de la
base y está alineada al eje longitudinal del mismo. La sección del
manguito puede disponer de un tornillo de fijación configurado de
modo que permita la aplicación de una fuerza de
pre-tensión al mecanismo de liberación. Se puede
montar un deflector en el manguito en dirección transversal al
orificio de descarga a fin de facilitar la dispersión del fluido de
descarga.
Los extintores de protección contra incendios se
pueden montar en un conducto de fluido que transcurra por el techo
y pueden colgar del conducto, lo que se denomina una configuración
"colgada", o pueden extenderse hacia arriba, lo que se
denomina una configuración "en vertical". Los extintores en
vertical se pueden montar en un vástago, lo cual consiste en una
línea de suministro que se extiende en vertical desde el conducto
de fluido para el suministro de cada uno de los extintores.
Se puede formar un vástago uniendo una sección
corta de conducto (denominado "boquilla") a una pieza en forma
de T o conexión de empalme de soldadura de unión. Por ejemplo, se
puede formar un empalme en forma de T uniendo una pieza mecánica en
forma de T al conducto, cuya base se adapta al conducto y una
sección roscada o acanalada que se extiende desde la base. Por
ejemplo, se pueden formar empalmes de soldadura de unión soldando
un empalme al conducto de suministro, como un Weldolet® (Bonney
Forge, Mount Union, Pensilvania), que consiste en un empalme de
acero forjado que se adapta al contorno del conducto de suministro.
El extintor se instala en una conexión roscada situada en el
extremo del vástago. En el caso de una conexión de empalme provista
de conexión acanalada, la sección del conducto puede consistir en
una "boquilla de adaptación" que por un extremo se acanalada y
por el otro tenga una toma roscada en la que se conecte el extremo
roscado del extintor.
Una de las desventajas que presenta una
configuración convencional de vástago es que se precisa utilizar
una sección separada de conducto para cada extintor, lo cual
incrementa el número de componentes del sistema. Esto también
supone un aumento del tiempo de instalación, ya que requiere
efectuar en fases diferentes la conexión al empalme y la conexión
del extintor a la sección de conducto. Esta configuración también
incrementa la posibilidad de que se produzcan pérdidas, ya que se
dobla el número de conexiones entre los extintores y los conductos
(es decir, se requieren dos conexiones por extintor). Además, los
cuerpos de los extintores convencionales verticales no están
configurados para que se puedan ajustar a las conexiones acanaladas
sin usar un adaptador.
En general, los extintores se pueden clasificar
en "modo de protección" y "modo de supresión". Los
extintores de modo de protección están diseñados para reducir las
dimensiones de un incendio mediante la distribución de agua, de
manera que disminuya el índice de desprendimiento de calor y se
humedezcan previamente los materiales combustibles adyacentes
mientras se controla la temperatura de los gases del techo a fin de
evitar daños en la estructura. Los extintores de modo de supresión
están diseñados para disminuir en gran medida el índice de
desprendimiento de calor de un incendio y evitar su reactivación
mediante la administración directa y suficiente de agua a través del
penacho de fuego sobre la superficie de combustible que se está
quemando.
La sensibilidad térmica de un extintor es la
medida de la rapidez con que funciona un mecanismo de liberación
por reacción térmica cuando está instalado en un extintor
determinado o en un conjunto de extintores. Una medida de
sensibilidad térmica es el índice el tiempo de respuesta (ITR)
medido bajo condiciones estándar de prueba. Los extintores que se
definen de respuesta rápida disponen de un elemento térmico cuyo ITR
es de 50 m-s^{1/2} o menor. Los extintores que se
definen como de respuesta estándar disponen de un elemento térmico
cuyo ITR es de 80 m-s^{1/2} o mayor.
Los extintores de "almacenamiento en modalidad
de protección de aplicación específica", según se definen en UL
199 ("Norma para extintores automáticos de servicios de protección
contra incendios", Underwriter's Laboratories, 11ª ed., 4 de
noviembre de 2005), se han diseñado para la protección de productos
almacenados, según se especifica en la NFPA 13 ("Norma para la
instalación de sistemas de extintores", Asociación nacional de
protección contra incendios, Inc., edición de 2002) o limitaciones
concretas de uso final especificadas para el extintor (es decir,
peligros específicos o características de construcción). De
conformidad con la sección 3.6.2.12 de la NFPA 13, un extintor de
modalidad de protección de aplicación específica (para uso en
almacenamientos) es un tipo de extintor de aspersión relacionado a
una presión mínima de funcionamiento con un número específico de
extintores en funcionamiento para un esquema de protección
determinado. Estos extintores se pueden utilizar para la protección
de productos almacenados de la clase I a la clase IV, productos de
plástico, almacenamientos mixtos y otros almacenamientos, tal como
se especifica en el capítulo 12 de la NFPA 13 (ver la sección
12.1.2.3).
En las secciones 8.5 y 8.6 de la NFPA 13 se
especifican los requisitos para la instalación de extintores
normalizados colgantes y verticales. En concreto, en la sección
8.6.5.2.1.3 se especifican los requisitos para la separación de los
extintores estándar verticales con respecto a las obstrucciones que
pudieran interferir con el diseño de la aspersión del extintor. Sin
embargo, según se indica en la sección 8.6.5.2.1.8, estos
requisitos de separación no son de aplicación a los extintores
verticales que están instalados directamente, es decir, sin
instalación con vástago para conductos de suministro de un diámetro
inferior a 7,62 cm (3 pulgadas). Por consiguiente, los extintores
que han sido diseñados para instalarse sin usar vástagos tienen la
ventaja de que precisan unos requisitos de separación menos
rigurosos.
En las secciones 8.5 y 8.11 se especifican los
requisitos para la instalación de extintores de modalidad de
protección de aplicación especial para aplicaciones de
almacenamiento. En la sección 8.11.5 se especifican los requisitos
para la instalación de extintores de modalidad de protección de
aplicación especial en la proximidad de obstáculos que pudieran
interferir con el diseño de la aspersión del extintor. En la sección
8.11.5.2.2 se expone que se permite que los extintores se puedan
instalar directamente a líneas de empalme de menos de 5,1 cm (2
pulgadas) de diámetro. Los extintores también se pueden instalar
directamente en líneas de empalme de mayor diámetro. Sin embargo,
son de aplicación ciertas distancias mínimas para el uso de vástagos
(o "boquillas elevadoras"). En particular, los extintores
provistos de una boquilla elevadora deben elevar el deflector del
extintor un mínimo de 33 cm (13 pulgadas aprox.) desde el eje
central de un tubo de 6,35 cm (2,5 pulgadas aproximadamente) y un
mínimo de 38 cm (15 pulgadas aprox.) desde el eje central de un tubo
de 7,62 cm (3 pulgadas aprox.). Por consiguiente, los extintores
que han sido diseñados para ser instalados sin vástagos ofrecen la
ventaja de que permiten una mayor flexibilidad de instalación.
En el documento US 2006/0060361 A figuran
ejemplos de extintores de protección contra incendios.
El presente invento se refiere a un extintor
vertical de protección contra incendios de conformidad con las
reivindicaciones que figuran a continuación.
Estos y otros elementos, características y
ventajas se pueden apreciar con detalle en la descripción que sigue
de las realizaciones preferidas del presente invento.
El presente invento se comprenderá con mayor
profundidad a partir de la descripción detallada de las
realizaciones preferidas en combinación con las figuras
siguientes:
La figura 1 consiste en una vista en perspectiva
de un extintor vertical con un cuerpo extendido, de conformidad con
el presente invento.
La figura 2 consiste en una vista transversal de
un extintor vertical con un cuerpo extendido en un plano
perpendicular al plano de los brazos del marco.
La figura 3 consiste en una vista lateral de un
extintor vertical convencional sin un cuerpo extendido.
La figura 4 consiste en una vista en perspectiva
de un extintor vertical con un cuerpo extendido configurado para
una conexión acanalada.
La figura 5 consiste en una vista lateral de un
extintor vertical montado en un conducto de suministro.
La figura 6A consiste en una tabla que contiene
los cálculos de los efectos de sombreado de un extintor como el del
presente invento.
La figura 6B consiste en una tabla que contiene
los cálculos de los efectos de sombreado de un extintor
convencional.
La figura 7 consiste en una tabla que contiene
los cálculos de los efectos de sombreado de un extintor como el del
presente invento correspondiente a productos almacenados.
Las figuras 1 y 2 muestran un extintor vertical
100 de conformidad con el presente invento, provisto de un cuerpo
cilíndrico 101 que contiene el paso axial de un fluido. El cuerpo
101 tiene un orificio de entrada 110 en el extremo de admisión por
el que recibe el fluido a presión contra incendios, como, por
ejemplo, agua, procedente de un conducto (no se muestra). El cuerpo
101 también tiene un orificio de salida 125 en el extremo de salida
del mismo.
En el extremo de admisión del extintor 100 hay
una sección de conexión roscada 115 que permite la conexión del
extintor a un conducto a fin de suministrar fluido al paso de
fluido. Un buje protuberante 120, que consiste en una profusión
circular de bordes planos como, por ejemplo, una protuberancia de
forma cuadrada o hexagonal, facilita la conexión del extintor 100
al conducto de suministro mediante una llave de ajuste o una
herramienta similar. El buje protuberante 120 estará situado de
modo preferente inmediatamente sobre la sección de conexión 115.
El cuerpo 101 tiene una parte alargada 105 que
se extiende entre el buje protuberante 120 y el orificio de salida
125. Como se expone más adelante con mayor detalle, la sección que
se extiende 105 proporciona un diseño mejorado de la salida del
extintor al reducir el bloqueo que pudieran causar posibles
estructuras que sobresalieran del cuerpo 101, como el buje
protuberante 120.
El orificio de salida 110 puede tener un
diámetro de, por ejemplo, 2,54 cm (aproximadamente 1 pulgada, NPT -
national pipe thread o estándar de tubos roscados). El
extintor puede presentar un factor K de, por ejemplo, aprox. 19,6,
que se define como
K =
Q/\surdp,
donde Q es el índice de fluidez en
galones por minuto y p es la presión residual en la entrada del
extintor en libras por pulgada cuadrada (K = 280, donde Q son litros
por minuto y p son bars). También pueden tenerse en cuenta otros
factores K, como, por ejemplo de 16,8 (240 en el sistema
internacional de unidades) o superior. El extintor puede tener una
separación máxima de, por ejemplo, unos 3,05 metros X 3,05 metros
(aprox. 10 pies X 10 pies), una zona máxima de cobertura de aprox.
9,3 m^{2} (aprox. 100 pies^{2}) y una presión máxima de trabajo
de, por ejemplo, unos 1,20658 MPa (aprox. 125 psi). También es
posible usar otras separaciones y zonas de cobertura como, por
ejemplo, una separación de 3,66 m por 3,66 m (aprox. 12 pies por 12
pies) o de 3,6 m por 3,05 m (aprox. 12 pies por
8 pies).
8 pies).
El orificio de salida 125 está sellado con una
tapa de estanqueidad 130 (esta tapa de estanqueidad puede estar
rodeada por un resorte plano en forma de anillo 132). Los dos brazos
del marco 135 se extienden desde el extremo de salida y se juntan
en el manguito 140 colocado en alineación axial con el orificio de
salida 125. Según se expone con mayor detalle más adelante, un
mecanismo de liberación, como un conjunto de elemento fusible 150,
está colocado entre el manguito 140 y la tapa de estanqueidad 130 a
fin de mantener en su lugar dicha tapa de estanqueidad encima del
orificio de salida 125.
Las figuras 1 y 2 muestran, además, que el
extintor 100 tiene un mecanismo de liberación, por ejemplo, un
conjunto de elemento fusible 150 dotado de un elemento de respuesta
térmica, por ejemplo, un elemento fusible 235, colocado entre el
manguito 140 y la tapa de estanqueidad 130 para mantenerla en su
lugar sobre el orificio de salida 125. Según se muestra en la vista
transversal de la figura 2, el conjunto de elemento fusible 150
comprende un elevador 205 situado sobre un tornillo sujetador 210
que se extiende hacia arriba desde el manguito 140. Un puntal 215
está situado entre la tapa de estanqueidad 130 y el elevador 205 de
modo que un extremo del puntal 215 está situado en la ranura 220 de
la superficie de la tapa de estanqueidad 130 y su otro extremo está
situado en una ranura 225 del elevador, ligeramente desplazado del
tornillo sujetador 210.
La presión del fluido en la tapa de estanqueidad
130 genera una fuerza hacia arriba en el puntal 215 que a su vez
hace que el extremo extendido 230 del elevador 205 efectúe un
movimiento de rotación que lo aleja del puntal 215 (es decir, en la
vista de la figura 2, el elevador 205 gira en dirección contraria a
las agujas del reloj). La fuerza de rotación del elevador 205 crea
una fuerza de tensión en el elemento fusible 235 que está situado
entre el extremo extendido 230 del elevador 205 y el gancho 240 de
la sección superior del puntal 215.
El elemento fusible 235 está formado por dos
placas delgadas de metal, por ejemplo, una aleación de berilio y
níquel, una de ellas conectada al elevador 205 y la otra conectada
al puntal 215. Las placas están unidas de modo que se solapan con
una soldadura que se funde a una temperatura determinada. El
elemento fusible 235 se separa a dicha temperatura determinada
debido a la fuerza de tensión que aplica el elevador 205 y el
puntal 215, permitiendo que el elevador 205 y el puntal 215 oscilen
hacia el exterior. Esto a su vez hace que se libere la tapa de
estanqueidad 130 permitiendo que el fluido salga por el orificio
125. Por descontado, se pueden utilizar otros tipos de mecanismos
de liberación, los cuales, aunque sin limitación a ellos, por
ejemplo, pueden consistir en un sensor o una ampolla frangible, un
sensor, un puntal o un conjunto elevador.
Un deflector 160 está situado en el manguito 140
de modo que pueda ser accionado por el fluido de salida cuando se
active el extintor 100 y dirija el agua en dirección al suelo hacia
la zona que se desee proteger situada debajo del extintor 100. En
esta realización concreta, el deflector 160 consiste en un disco
cónico centrado de modo ortogonal al eje del paso del fluido, con la
cara cóncava encarada hacia el orificio de salida 125. El disco
tiene varios dientes 165 de diferente longitud y forma dispuestos
alrededor de su perímetro.
Una parte del fluido de salida que expele hacia
abajo el deflector 160 impacta contra el borde superior 170 del
cuerpo 101 creando un sombreado de menor densidad de salida debajo
del extintor 100. Según se muestra en la figura 2, se puede definir
un ángulo de sombreado (\alpha) entre el borde superior 170 del
cuerpo 101 y la dirección vertical, teniendo dicho ángulo
(\alpha) un vértice en un punto 204 donde la parte inferior del
deflector 160 se une con el borde superior del manguito 140. El
ángulo de sombreado (\alpha), que se calcula a partir de las
dimensiones del extintor 100, proporciona una estimación teórica del
tamaño de la zona con forma cónica de menor densidad de salida
situada debajo del extintor.
El ángulo de sombreado (\alpha) se puede
calcular del modo siguiente: una dimensión D2, comprendida entre la
parte inferior del deflector 160 y el borde superior 170 del cuerpo
101 puede tener, por ejemplo, unos 5 cm (aprox. 2 pulgadas, que en
ciertas realizaciones puede ser de 5,23 cm o 2,06 pulgadas aprox.).
El cuerpo 101 puede tener un diámetro (W) superior a 2,79 cm
(aprox. 1,1 pulgadas), siendo preferible unos 3,05 cm (aprox. 1,2
pulgadas). El manguito 140 tiene un radio X de entre 0,3175 cm y
0,8255 cm (entre 0,125 y 0,325 pulgadas), siendo preferible de
0,762 cm aprox. (0,3 pulgadas). El ángulo de sombreado se obtiene
mediante:
\alpha =
arctan [(W/2) -
X)/D2]
Para una realización en la que D2 = 5,23 cm
(aprox. 2,06 pulgadas), X = 7,6 cm (aprox. 0,3 pulgadas) y W = 3,05
cm (aprox. 1,2 pulgadas), el ángulo de sombreado (\alpha) sería de
unos 8º. En otras realizaciones, el ángulo de sombreado (\alpha)
sería de entre 6º y 13º. Según se indica más arriba, el cuerpo
cilíndrico del extintor 101 tiene una parte extendida 105 que se
alarga por encima del buje protuberante 120. Por consiguiente, el
ángulo de sombreado (\alpha) está definido por el diámetro (W) de
la sección extendida 105 y no por la anchura del buje protuberante
120. Esto produce un ángulo de sombreado (\alpha) de dimensiones
reducidas en comparación con un extintor convencional como el que
se muestra en la figura 3 que se expone más adelante, en el que el
buje protuberante 320 define el borde superior 330 del extintor.
El extintor 100 puede tener una altura total de
11,68 cm (4,6 pulgadas) desde el orificio de entrada 110 hasta la
parte superior del deflector 160, en cuyo caso el cuerpo 101 tendría
una longitud de unos 3,05 cm. (aprox. 1,2 pulgadas, medido desde el
borde superior del buje protuberante 120 hasta el borde superior
170 del cuerpo del extintor 101). En otras realizaciones, el cuerpo
del extintor 101 puede tener una longitud de entre 3,175 cm y 3,81
cm (aprox. entre 1,25 y 1,5 pulgadas).
La figura 3 muestra un extintor vertical
convencional 300 dotado de un cuerpo 301 con una parte roscada 315
en el extremo de entrada y un buje protuberante 320 situado
inmediatamente por encima de la parte roscada 315 en el extremo de
salida del cuerpo 301. Este cuerpo 301 no se extiende por encima del
buje protuberante 320.
Igual que anteriormente, el ángulo de sombreado
(\alpha) puede estar comprendido entre el borde superior 330 del
extintor 300 y la dirección vertical, teniendo el ángulo (\alpha)
un vértice en el punto 305 en el que la parte inferior del
deflector 360 se une con el borde del manguito 340 (la parte
inferior del deflector no se muestra en la vista de la figura 3, de
modo que se indica la situación aproximada del punto 305). El borde
superior 330 del cuerpo 301 está definido por el buje protuberante
320 que es más ancho que el resto del extintor, por lo que produce
un aumento del ángulo de sombreado (\alpha). Por ejemplo, el buje
protuberante 320 puede tener una anchura de 3,81 cm (aprox. 1,5
pulgadas), mientras que la sección del extintor por debajo del buje
protuberante 320 tiene un diámetro de 3,05 cm (aprox. 1,2
pulgadas).
Un extintor convencional con una anchura del
buje protuberante de unos 3,81 cm (aprox. 1,5 pulgadas), con otras
dimensiones similares a las de la realización de la figura 2,
tendría un ángulo de sombreado (\alpha) de 12º en vez de los 8º
de la configuración que se muestra en la figura 2. Esto produce una
zona considerablemente mayor de sombreado debajo del extintor.
Además, el ángulo de sombreado (\alpha) del extintor convencional
300 varía alrededor del perímetro del cuerpo 301 en concordancia con
la forma del buje protuberante 320. Por consiguiente, en el caso de
un buje protuberante cuadrado 320, el ángulo de sombreado (\alpha)
del extintor convencional 300 en los ángulos del buje protuberante
320 mediría más de 12º.
La figura 4 muestra una realización del extintor
vertical 400 provisto de un cuerpo 401 que está configurado para
ser instalado usando un conexión acanalada. Una ranura circular 407
está situada cerca del extremo de entrada del cuerpo, es decir,
aproximadamente a 2,29 cm (aprox. 0,6 pulgadas) del extremo de
entrada. El cuerpo 401 presenta una zona de conexión 415 por debajo
de la ranura y una parte extendida 405 que se alarga por encima de
la ranura 407. Para efectuar una conexión acanalada, la sección de
conexión 415 del extintor es colindante (o situada muy cerca de) al
extremo de la conexión del empalme (no se muestra) provista de una
acanaladura similar. Una unión acanalada, en forma de C
longitudinal, está unida alrededor de los extremos colindantes del
extintor y el empalme. Para mantener unidos estos elementos, la
unión se introduce en la ranura 407 del extintor y la ranura del
empalme. La unión descansa sobre una junta que rodea los extremos de
los componentes a fin de evitar pérdidas.
La configuración de la figura 4 resulta
ventajosa debido a que no requiere un buje protuberante y, por lo
tanto, no presenta el problema de un aumento de sombreado, según se
ha expuesto antes en relación con la figura 3. Por consiguiente, la
configuración que se muestra tendría un ángulo de sombreado
(\alpha) similar al de la realización que se muestra en la figura
2 (unos 8º). Además, la unión acanalada permite efectuar una
instalación adecuada sin utilizar vástagos. Un extintor
convencional, al contrario, requeriría la incorporación de un
adaptador para su conexión usando una unión acanalada.
Las figuras 5-7 consisten en
cálculos teóricos en los que se compara el extintor vertical del
presente invento con un extintor convencional (ambos con y sin
vástago). Estos cálculos se basan en las dimensiones del extintor y
el conducto de suministro y la conexión entre ellos, por ejemplo una
conexión de empalme.
La figura 5 muestra un extintor vertical 500
dotado de un cuerpo 501 con una sección extendida 505 de
conformidad con el presente invento, montado en un conducto de
suministro 503 mediante una conexión roscada de empalme 506. El
conducto de suministro 503 tiene un diámetro interno nominal de, por
ejemplo, de 5,08 cm o 7,62 cm (2 o 3 pulgadas) y un diámetro
externo (DE) de 6,032 cm o 8,89 cm (2,375 o 3,5 pulgadas)
respectivamente. La conexión de empalme de este ejemplo tiene una
altura de 3,17 cm (aprox. 1,25 pulgadas) y un diámetro de 4,82 cm
(aprox. 1,9 pulgadas) y se puede usar indistintamente con conductos
de 5,08 cm o 7,62 cm (2 o 3 pulgadas). Como se ha expuesto más
arriba, una dimensión D2 puede estar comprendida entre la parte
inferior del deflector 560 y el borde superior 570 del cuerpo 501.
El borde superior 507 del cuerpo del extintor 501 tiene un diámetro
(W) y el manguito 540 tiene un el eje central del conducto de
suministro 503.
Con finalidades de comparación, se puede definir
un conjunto similar de dimensiones para un extintor convencional
situado en un conducto de suministro. En este caso, el diámetro W
está definido por la anchura del buje protuberante (es decir, la
distancia entre los bordes planos del buje protuberante) que forma
el borde superior del extintor convencional. La altura deseada H se
puede obtener utilizando un vástago que puede presentar secciones
de conducto y adaptadores de configuración variada.
Se puede definir un diámetro de sombreado S, que
corresponde al diámetro de la zona de forma cónica de sombreado, a
una distancia determinada debajo del extintor. Para eliminar el
sombreado causado por el conducto de suministro 503 (en
contraposición a la estructura del extintor), se considera que el
diámetro de sombreado (S) tiene un valor de la línea de base que
corresponde al diámetro (DE) del tubo de suministro 503. El valor
de la línea de base puede cambiarse por una cantidad definida como
\DeltaS según las dimensiones particulares del extintor, según se
expone más adelante. El diámetro compuesto de sombreado resultante
(S'), que se basa en las dimensiones del conducto de suministro y
del extintor, se obtiene mediante la fórmula: S' = S + \DeltaS.
El valor de S' puede ser menor, igual o mayor que el diámetro de la
línea de base de sombreado (S).
La figura 6 contiene el resultado de los
cálculos de un extintor como el del presente invento montado en un
conducto de suministro de 5,1 cm o 7,6 cm (aprox. 2 o 3 pulgadas),
según se muestra en la figura 5. Para estos ejemplos, D2 = 5,2 cm
(aprox. 2,06 pulgadas) y X = 0,76 cm (aprox. 0,3 pulgadas).
La altura (H) medida desde el eje central del
tubo de suministro hasta la parte superior del deflector es de 15,9
cm (aprox. 6,1 pulgadas) o 17,8 cm (aprox. 7 pulgadas), según el
diámetro del conducto de suministro (en ambos casos, la altura del
extintor es de 11,7 cm o 4,6 pulgadas). Se toman en consideración
dos valores para el diámetro del cuerpo (W) de 2,79 cm o 3,05 cm
(aprox. 1,1 o 1,2 pulgadas) que producen un ángulo de sombreado
(\alpha) de 7º u 8º respectivamente.
En los ejemplos que se muestran en la figura 6A,
el diámetro de sombreado de la línea de base (S) es igual al
diámetro exterior del conducto (DE). El diámetro compuesto de
sombreado S' se calcula a partir de:
S' = 2 (H tan
\alpha +
X)
El diámetro diferencial de sombreado \DeltaS
se expresa como porcentaje del diámetro de sombreado de la línea de
base (S):
\DeltaS = (S'
-
S)/S
Según se muestra en la figura 6A, el extintor de
conformidad con el presente invento presenta en general un diámetro
de sombreado compuesto (S') que es igual o inferior al diámetro de
sombreado de la línea de base (S), es decir, \DeltaS es negativo
o igual a cero. Esto supone una ventaja, ya que no incrementa el
sombreado causado por el conducto de suministro, de manera que se
mantiene el diámetro mínimo de sombreado para una combinación
determinada del DE del conducto de suministro y la altura del
extintor.
Además, si el diámetro compuesto de sombreado
(S') es menor que el DE del conducto de suministro, es decir, un
valor negativo de \DeltaS, se obtiene una sección de la salida del
extintor que se dirige a la superficie del conducto
("humedecimiento del conducto"). El humedecimiento del conducto
se produce alrededor de la superficie del tubo debido a fuerzas de
adhesión naturales y desaparece de la superficie inferior del
conducto debido a la fuerza de la gravedad. Por lo tanto, el
humedecimiento del conducto termina cayendo dentro del sombreado
del conducto de suministro, es decir, dentro del diámetro del
sombreado de la línea de base S. Esto ayuda a incrementar la
densidad del fluido de salida por debajo del conducto de suministro,
con lo que se mejora la capacidad de protección contra incendios
del extintor.
La figura 6B muestra los resultados de los
cálculos para un extintor convencional montado en un conducto de
suministro de 5,1 cm o 7,6 cm (aprox. 2 o 3 pulgadas). La dimensión
W define la anchura del borde superior del extintor, que se
determina por la anchura del buje protuberante (3,81 cm o 1,5
pulgadas). Como se ha expuesto más arriba, D2 = 5,2 cm (aprox. 2,06
pulgadas) y X = 0,76 cm (aprox. 0,3 pulgadas). La altura (H), medida
desde el eje central del conducto de suministro hasta la parte
superior del deflector, es de 17,8 cm (aprox. 7 pulgadas),
incluyendo un vástago. Con finalidades de comparación se ofrecen
ejemplos de un extintor convencional sin vástago, en cuyo caso la
altura es tanto de 12,2 cm (aprox. 4,8 pulgadas) como de 14 cm
(aprox. 5,5 pulgadas), según el diámetro del conducto de suministro
(en ambos casos la altura del extintor es de 5,75 cm o 2,8
pulgadas). En general, se puede utilizar un vástago en la mayoría de
las configuraciones convencionales.
Según se muestra en la figura 6B, el diámetro
compuesto de sombreado (S') es mayor que el DE del conducto de
suministro, es decir, que \DeltaS es un valor positivo, para la
altura de 17,8 cm o 7 pulgadas. De hecho, para el conducto de
suministro de 5,1 cm o 2 pulgadas, el diámetro compuesto de
sombreado (S') es un 50% mayor que el sombreado causado únicamente
por el conducto de suministro (S).
La figura 7 muestra el efecto del incremento de
un diámetro compuesto de sombreado (S') de las propiedades de
protección contra incendios de un extintor. En aplicaciones
destinadas a almacenamientos, los materiales que se desean proteger
están colocados a una distancia concreta por debajo del extintor y
presentan una configuración determinada. Por ejemplo, suponiendo
que productos contenidos en cajas están almacenados a una altura de
hasta 91 cm (aprox. 3 pies) por debajo de la parte superior del
deflector (He = 91 cm, aprox. 36 pulgadas) y el extintor está
centrado en una separación entre las cajas de 30 cm (aprox. 12
pulgadas). El diámetro de sombreado proyectado sobre los productos
(Sc) sería de 40,6 cm (aprox. 16 pulgadas) para el extintor
convencional, en contraposición a los 27,9 cm (aprox. 11 pulgadas)
del extintor de conformidad con el presente invento. Esto significa
que el diseño de la salida del extintor convencional estaría muy por
fuera de la separación sobre las cajas. En contraposición, el borde
interno del sombreado cónico del presente invento caería en el
interior de la separación entre las cajas, de modo que
suministraría fluido en el interior de la separación y
proporcionaría una mejor protección contra incendios.
Se ha tenido en cuenta que el presente invento
se pueda utilizar, por ejemplo, como extintor en modalidad de
protección para aplicaciones específicas de almacenamiento. De
conformidad con UL 199, los extintores para almacenamiento
(denominados extintores de zona/densidad) se prueban mediante
pruebas de protección contra incendios de gran escala, en las que
una alineación de extintores se coloca sobre configuraciones
predeterminadas de productos. El presente invento ha sido diseñado
para proteger productos en hileras de estanterías individuales,
dobles, múltiples o portátiles de las clases I-IV,
incluidos los plásticos del grupo A o B y configuraciones de pilas
sólidas de estos productos. El presente invento también ha sido
diseñado para proteger plásticos sin expandir (pilas sólidas y en
estanterías sin cajas (a la vista), plásticos expandidos en cajas
(pilas sólidas y estanterías) y almacenamientos libres en palets
(madera o plástico en estanterías y en el suelo). El presente
invento ha sido diseñado para obtener alturas que abarcan de 9 m (30
pulgadas) a 13,7 m (45 pulgadas), con alturas correspondientes de
almacenamiento de unos 7,6 m (aprox. 25 pulgadas) a unos 12,2 m
(aprox. 40 pulgadas), y presiones/flujos entre 0,1 MPa/3451 m, (15
psi/76 gpm) y 0,2 MPa/4861 m, (30 psi/107 gpm).
Aunque el presente invento ha sido descrito
teniendo en consideración lo que actualmente se considera sus
realizaciones preferentes, debe considerarse que el mismo no se
limita a las realizaciones que se exponen. Al contrario, se
considera que con el presente invento se cubren varias
modificaciones y disposiciones equivalentes que se incluyen en el
ámbito de las reivindicaciones que se adjuntan.
\vskip1.000000\baselineskip
La relación de referencias que menciona el
solicitante se facilita únicamente para una mejor comprensión del
lector y no forma parte del documento correspondiente a la patente
europea. Aunque se ha puesto mucho esmero en la compilación de las
referencias, no se pueden descartar los errores o las omisiones y la
EPO declina cualquier responsabilidad a este efecto.
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- Norma sobre extintores automáticos contra
incendios, Underwriter's Laboratories, 4 de noviembre de 2005
[0009]
Claims (13)
1. Un extintor vertical de protección contra
incendios (100) que comprende:
- un orificio de entrada (110) en un extremo de entrada del extintor para recibir el fluido;
- un orificio de salida (125) en un extremo de salida del extintor para la descarga de fluido;
- un cuerpo (101) que se extiende entre el orificio de salida y el orificio de entrada cuyo cuerpo presenta una sección de conexión (115) en el extremo de entrada;
- un par de brazos en marco (135) que se extienden desde el extremo de salida y se unen a un manguito (140) situado en alineación axial con el orificio de salida; y
- un deflector (160) situado en el manguito para dirigir la salida de fluido desde el orificio de salida básicamente hacia atrás en dirección hacia el extremo de salida, caracterizándose en que el cuerpo comprende:
- una sección extendida (105) y un buje protuberante o una acanaladura circular (407) para recibir una unión acanalada situada entre la zona de conexión y la parte extendida.
2. El extintor vertical de protección contra
incendios de la reivindicación 1, en el que la longitud de la
sección extendida (105) es como mínimo tan larga como la sección de
conexión (115).
3. El extintor vertical de protección contra
incendios de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2, en el
que la longitud de la sección extendida mide como mínimo 3,05
cm.
4. El extintor vertical de protección contra
incendios de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
que la acanaladura circular está situada entre la sección de
conexión y la sección extendida.
5. El extintor vertical de protección contra
incendios de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el
buje protuberante está colocado entre la sección de conexión y la
sección extendida, estando provista de roscado la sección de
conexión.
6. El extintor vertical de protección contra
incendios de la reivindicación 5, en el que el buje protuberante
está colocado justamente junto al extremo de entrada y al extremo de
salida del cuerpo.
7. El extintor vertical de protección contra
incendios de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
que el orificio de entrada tiene un diámetro de 2,54 cm NPT.
8. El extintor vertical de protección contra
incendios de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
que dicho extintor tiene un factor K de aprox. 240 o superior, donde
K = Q/\surdp, siendo Q el flujo de fluido expresado en litros por
minuto y p es la presión residual en la entrada del extintor
expresada en bars.
9. El extintor vertical de protección contra
incendios de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
que dicho extintor tiene un factor K de aprox. 280 o superior, donde
K = Q/\surdp, siendo Q el flujo de fluido expresado en litros por
minuto y p es la presión residual en la entrada del extintor
expresada en bars.
10. El extintor vertical de protección contra
incendios de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el
que dicho extintor tiene un factor K de aprox. 360 o superior, donde
K = Q/\surdp, siendo Q el flujo de fluido expresado en litros por
minuto y p es la presión residual en la entrada del extintor
expresada en bars.
11. El extintor vertical de protección contra
incendios de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que
comprende, además, un mecanismo de liberación situado entre el
manguito y la tapa de estanqueidad a fin de mantener en su lugar
dicha tapa de estanqueidad encima del orificio de salida.
12. El extintor vertical de protección contra
incendios de la reivindicación 11, en el que el mecanismo de
liberación contiene un elemento fusible (235).
13. El extintor vertical de protección contra
incendios de la reivindicación 11, en el que el mecanismo de
liberación contiene una ampolla frangible.
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