ES2355391T3

ES2355391T3 - Disco de ruptura.

Info

Publication number: ES2355391T3
Application number: ES05251333T
Authority: ES
Inventors: Jean-Marie Bocquart
Original assignee: Kidde IP Holdings Ltd
Current assignee: Kidde IP Holdings Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2011-03-25
Anticipated expiration: 2025-03-04
Also published as: BRPI0501108A; US20050217724A1; BRPI0501108B1; RU2005109124A; GB2412583B; ATE489574T1; GB0407142D0; RU2010102697A; US7281544B2; GB2412583A; CN1692969B; CN1692964A; HK1085148A1; DE602005024883D1; EP1582789B1; EP1582789A1; RU2386463C2

Abstract

Un dispositivo (1) para controlar la liberación de una sustancia que comprende un alojamiento que tiene una entrada (3) para la conexión a una fuente de la sustancia, una salida (5) y un paso (7) que se extiende entre ambas, estando cerrado el paso (7) por un elemento cerámico (9) y estando previstos medios (10) para aplicar un impulso eléctrico, caracterizado porque el impulso eléctrico se aplica al elemento (9) para romperlo y conectar así la entrada (3) con la salida (5), comprendiendo el elemento cerámico (9) un material cerámico que contiene un óxido metálico y que tiene una resistencia dieléctrica igual a o menor de 10 5 Vm -1 .

Description

: [0001] La invención se refiere a dispositivos y métodos para controlar la liberación de una sustancia. En particular es adecuada, pero no de forma limitativa, al control de sustancias tales como medios de extinción de incendios a presión. 5

: [0002] Un dispositivo conocido para controlar la liberación de una sustancia comprende un alojamiento que tiene una entrada para la conexión a una fuente de la sustancia, una salida y un paso que se extiende entre las mismas, estando cerrado el paso, por ejemplo, por un disco de metal frangible que se puede romper por medios electro-mecánicos o químicos (pirotécnicos o explosivos) para conectar la entrada con la salida y liberar la sustancia.

: [0003] La DE 197 36 247 A1 describe, en la figura 5 de la misma, un dispositivo que tiene las características de los 10 preámbulos de las reivindicaciones independientes.

: [0004] De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un dispositivo para controlar la liberación de una sustancia que comprende un alojamiento provisto de una entrada para la conexión a una fuente de la sustancia, una salida y un paso que se extiende entre ambas, estando cerrado el paso por un elemento cerámico y estando previstos medios para aplicar un impulso eléctrico al elemento para romperlo y conectar así la entrada con 15 la salida, caracterizado porque el elemento cerámico comprende un material cerámico que contiene un óxido metálico y que tiene una resistencia dieléctrica igual a o menor de 105Vm-1.

: [0005] De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método para controlar la liberación de una sustancia, que comprende las etapas de: contener la sustancia en un recipiente, conectar el recipiente con un dispositivo que comprende un alojamiento que tiene una entrada para la conexión con la fuente de la sustancia, 20 una salida y un paso que se extiende entre ambas, estando cerrado el paso por un elemento cerámico, y aplicar un impulso eléctrico al elemento cerámico para romperlo y conectar así la entrada con la salida, caracterizado porque el elemento cerámico comprende un material cerámico que contiene un óxido metálico y que tiene una resistencia dieléctrica igual a o menor de 105Vm-1.

: [0006] Se describirán ahora aparatos y métodos para controlar la liberación de una sustancia en forma de medios 25 de extinción de incendios a presión de acuerdo con la invención, con referencia a los dibujos adjuntos en donde:

La figura 1A muestra un alzado esquemático de una válvula para controlar la liberación de medios de extinción de incendios a presión conectada entre una fuente de los medios de extinción de incendios y una salida, en donde el paso entre la fuente y la salida está cerrado por una primera forma de disco cerámico;

La figura 1B es una vista similar a la figura 1A pero mostrando un circuito eléctrico, un sistema de control y un 30 conmutador para controlar la apertura del dispositivo;

La figura 1C es una vista similar a las figura 1A y 1B pero mostrando el elemento cerámico roto; y

La figura 2 es una vista en perspectiva del elemento cerámico que incluye una acanaladura circunferencial.

: [0007] Con referencia a la figura 1A, la válvula 1 comprende un alojamiento (no mostrado) hecho de metal o de cualquier otro material adecuado que tiene una entrada 3, una salida 5 y un paso 7 que se extiende entre la entrada 35 3 y la salida 5. La entrada 3 está conectada a una fuente 4 de medios de extinción de incendios a presión y la salida 5 a un paso de suministro 6. El paso 7 está cerrado por una primera forma de disco cerámico 9. En esta modalidad, el disco cerámico 9 comprende un solo material cerámico que tiene una baja resistencia dieléctrica y que a continuación se describirá con mayor detalle. Con referencia a la figura 1B, el disco cerámico 9 está conectado a una fuente 10 de corriente eléctrica 11 por vía de un controlador 12 accionado por un conmutador u otro medio 13. 40

: [0008] En la práctica, la válvula 1 es activada por accionamiento del conmutador u otro medio 13 lo cual hace que el controlador aplique un impulso eléctrico al disco 9. El impulso eléctrico causa una sobrecarga de voltaje o una sobrecarga de corriente eléctrica en el disco cerámico 9 que conduce a la disgregación del óxido dentro del material cerámico del disco cerámico 9, dando lugar a fisuras que se propagan bajo presión a través del disco 9. Este mecanismo conduce a la rotura del disco 9, como se muestra en la figura 1C, conectando con ello la entrada 5 con 45 la salida 7 y permitiendo la liberación de los medios de extinción de incendios a presión.

: [0009] Para optimizar el mecanismo de rotura de acuerdo con esta primera modalidad, la resistencia dieléctrica del material cerámico que forma el disco 9 es con preferencia igual a o menor de 105 Vm-1. Para la rotura del disco resultante de una sobrecarga de voltaje, el material cerámico es con preferencia uno de un material compuesto de ZrO2/MgO, MgO, MgAl2O4, Al2O3 o Y2O3. Para la rotura del disco resultante de la sobrecarga de corriente eléctrica, 50 el material cerámico es preferentemente uno de LaCrO3, LaCoO3, La2NiO4 o NiMn2O4.

: [0010] En la modalidad aquí descrita con referencia a las figuras 1A a 1C, y con el fin de facilitar de manera conveniente la rotura del disco 9, el disco 9 puede estar formado con una primera y una segunda caras opuestas 23, 25 y con una acanaladura 27 en la segunda cara 25. Esto se ilustra en la figura 2, en donde la acanaladura 27 es circunferencial con respecto al disco 9, siendo la acanaladura 27 una acanaladura angular 27 concéntrica con el disco 9 y situada hacia la periferia del disco 9. El mecanismo de fallo del disco 9 es en este caso la propagación de 5 fisuras y fractura desde la acanaladura 27, de manera que el centro del disco 9 se separa para conectar la entrada con la salida y liberar así los medios de extinción. En la práctica, el disco cerámico 9 está instalado con la segunda cara 25 enfrentada a la salida 5. Se ha comprobado que se requiere menos potencia para causar la rotura del disco 9 con dicha acanaladura 27. Según un ensayo, se comprobó que el campo eléctrico es aproximadamente tres veces más fuerte alrededor de la acanaladura 27, en comparación con un disco sin la acanaladura 27, conduciendo ello a 10 una mayor carga. La presencia de la acanaladura 27 también conduce a una rotura más limpia y más controlada del disco 9. Aunque se describe una acanaladura 27 para facilitar la rotura del disco 9, para este fin se pueden proporcionar otros medios. Por ejemplo, se puede emplear alguna otra forma de debilitamiento de la superficie.

: [0011] Como es lógico, el experto en la materia podrá apreciar que podría utilizarse cualquier material cerámico alternativo adecuado, combinación de materiales cerámicos o material compuesto cerámico, todo ello de acuerdo 15 con las modalidades aquí descritas. Además, las modalidades aquí descritas no son consideradas ni deberán ser consideradas como limitativas del alcance de la invención. En su lugar, podrá apreciarse que podría utilizarse cualquier disposición adecuada de un alojamiento que comprende un disco cerámico para cerrar el paso entre la entrada y la salida, como una válvula para el control de la liberación de una sustancia tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. 20

: [0012] La válvula descrita anteriormente controla la liberación de un medio de extinción de incendios. El control de la liberación del medio de extinción de incendios se consigue mediante la rotura de un disco cerámico. Por tanto, la válvula solo puede funcionar una vez tras lo cual se requiere intervención para sustituir el disco cerámico roto con el fin de que la válvula pueda funcionar de nuevo.

: [0013] Aunque se describe un disco frangible, deberá apreciarse que este elemento frangible puede ser de 25 cualquier forma adecuada, por ejemplo, circular o rectangular, y puede no ser completamente plano. La forma vendrá en general determinada por la forma interna del alojamiento o conducto en donde se sitúa el elemento frangible. El elemento frangible será generalmente una lámina o membrana plana de material.

: [0014] Igualmente, podrá ser apreciado por el experto en la materia que el dispositivo aquí descrito con referencia a los dibujos adjuntos no solo es adecuado para controlar la liberación de cualquier medio de extinción de incendios 30 a presión que tiene la forma, por ejemplo, de un líquido, un gas o un polvo, sino que también será adecuado para controlar la liberación de cualquier otra sustancia apropiada.

Claims

REIVINDICACIONES

1. - Un dispositivo (1) para controlar la liberación de una sustancia que comprende un alojamiento que tiene una entrada (3) para la conexión a una fuente de la sustancia, una salida (5) y un paso (7) que se extiende entre ambas, estando cerrado el paso (7) por un elemento cerámico (9) y estando previstos medios (10) para aplicar un impulso eléctrico, caracterizado porque el impulso eléctrico se aplica al elemento (9) para romperlo y conectar así la entrada (3) con la salida (5), comprendiendo el elemento cerámico (9) un material cerámico que contiene un óxido 5 metálico y que tiene una resistencia dieléctrica igual a o menor de 105 Vm-1.
2. - Un dispositivo según la reivindicación 1, en donde el elemento cerámico (9) está configurado para proporcionar medios que facilitan la rotura del elemento tras la aplicación del impulso eléctrico.
3. - Un dispositivo según la reivindicación 2, en donde el elemento (9) tiene una primera y una segunda caras opuestas, comprendiendo los medios que facilitan la rotura una acanaladura en la primera superficie del 10 elemento.
4. - Un dispositivo según la reivindicación 3, en donde la primera superficie está más próxima a la salida.
5. - Un dispositivo según la reivindicación 4, en donde el elemento cerámico es un disco (9).
6. - Un dispositivo según la reivindicación 5, en donde la acanaladura es una acanaladura angular concéntrica con el disco y situada hacia la periferia del elemento. 15
7. - Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el elemento cerámico (9) comprende un material compuesto de ZrO2/MgO, MgO, MgAl2O4, Al2O3 o Y2O3.
8. - Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el elemento cerámico (9) comprende un LaCrO3, LaCoO3, La2NiO4 o NiMn2O4.
9. - Aparato para la extinción de incendios que comprende: 20

un recipiente (4) que contiene un medio de extinción de incendios a presión; y el

dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para controlar la liberación del medio de extinción de incendios.
10. - Un método para controlar la liberación de una sustancia, que comprende las etapas de:

contener la sustancia en un recipiente (4); 25

conectar el recipiente (4) a un dispositivo (1) que comprende un alojamiento que tiene una entrada (3) para la conexión a la fuente (4) de la sustancia, una salida (5) y un paso (7) que se extiende entre ambas, estando cerrado el paso por un elemento cerámico (9); y

aplicar un impulso eléctrico;

caracterizado porque el impulso eléctrico se aplica al elemento (9) para romperlo y conectar así la entrada con la 30 salida , comprendiendo el elemento cerámico (9) un material cerámico que contiene un óxido metálico y que tiene una resistencia dieléctrica igual a o menor de 105 Vm-1.
11. - Un método según la reivindicación 10, que comprende además la etapa de configurar el elemento (9) para proporcionar medios que facilitan la rotura del elemento tras la aplicación del impulso eléctrico.
12. - Un método según la reivindicación 11, en donde el elemento (9) tiene una primera y una segunda 35 caras opuestas y para proporcionar los medios que facilitan la rotura del elemento que forma una acanaladura en la primera superficie del elemento.
13. - Un método según la reivindicación 12, en donde la primera superficie está más próxima a la salida.
14. - Un método según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, en donde el elemento cerámico es un disco (9). 40
15. - Un método según la reivindicación 14, en donde la acanaladura es una acanaladura angular concéntrica con el disco y situada hacia la periferia del disco (9).

Siguen 2 hojas de dibujos.