ES2944326T3 - Dispositivo de supresión de incendios mediante agua nebulizada y método de fabricación - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo de extinción de incendios por niebla de agua incluye un cuerpo de boquilla dispuesto alrededor de un eje central. También se incluye un arreglo de boquilla configurado para expulsar agua. La disposición de boquilla incluye una ranura anular. La disposición de boquilla también incluye una microboquilla que se extiende desde una cámara impelente de agua hasta la ranura anular, en la que la microboquilla está orientada angularmente desde el eje central. La boquilla incluye además un labio deflector situado cerca de una salida de la boquilla, en el que el labio deflector está situado para hacer contacto con el agua que sale por la salida de la disposición de boquilla. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de supresión de incendios mediante agua nebulizada y método de fabricación
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las realizaciones del presente documento se refieren a sistemas de supresión de incendios mediante agua nebulizada y, más en particular, a una boquilla o dispositivo automático de nebulización de agua (también denominado en este documento "rociador"), así como a un método de fabricación de dicha boquilla.
Los sistemas tradicionales de supresión de incendios (por ejemplo, sistemas de rociadores) rocían agua en un área para extinguir o contener un incendio. Los sistemas tradicionales dependen de un volumen relativamente grande de agua para humedecer suficientemente el contenido del área y aplicar agua directamente sobre el fuego. La sabiduría convencional ha sido rociar agua directamente en las paredes de un espacio cerrado como una habitación. Algunos estándares de la industria requieren rociar agua directamente sobre las paredes a una altura que sea una distancia mínima desde el techo. Parte del agua aplicada a las paredes empapa el material de la pared. Parte del agua salpica la pared y cae al suelo, muebles u otros elementos de la habitación.
Un inconveniente del enfoque convencional es que requiere un volumen relativamente grande de agua u otro fluido de extinción de incendios. Empapar las paredes y el contenido de una habitación aumenta la probabilidad de tener que reparar o reemplazar los materiales de las paredes y los muebles u otros elementos de la habitación, incluso si no fueron dañados por un incendio. El agua se filtrará a las áreas circundantes y los pisos inferiores y causará daños por agua en las áreas circundantes. A menudo, los daños causados por el agua superan los daños directos causados por el fuego. Otro inconveniente de tales sistemas es que los diversos tamaños y configuraciones de las habitaciones normalmente requieren diferentes disposiciones de múltiples boquillas dentro de la habitación o área dentro de la cual se desea la supresión de incendios. Esto introduce una complejidad adicional para los instaladores y diseñadores de sistemas de extinción de incendios.
Los sistemas de agua nebulizada utilizan menos agua que los sistemas de rociadores tradicionales, lo que reduce el daño por agua descrito anteriormente causado por la humectación de las estructuras circundantes. Los sistemas de agua nebulizada utilizan pequeñas partículas de agua para llenar el espacio para bloquear la transferencia de calor radiante y humedecer las superficies de volumen. El agua nebulizada se aplica como chorros desde la boquilla al volumen protegido y los chorros penetran en el fuego, enfriando así el fuego y reemplazando el oxígeno con agua nebulizada. Para la penetración del chorro de agua nebulizada, es importante una línea directa al fuego. Para obtener el mejor rendimiento, la boquilla debe rociar directamente a la región del incendio o cerca de la región del incendio.
Se han realizado esfuerzos para rociar agua directamente debajo de un dispositivo de aspersión. Un requisito común se denomina "prueba bajo uno" en la que se inicia un incendio directamente debajo de la boquilla de agua nebulizada. Desafortunadamente, los esfuerzos hasta este punto han dado como resultado características de pulverización inadecuadas y/o han requerido procesos de fabricación y montaje complicados. Cada uno de los documentos US 2011/061879, WO 2011/074979, y NO 20110479 divulga varios dispositivos de supresión de incendios.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención proporciona un dispositivo de supresión de incendios mediante agua nebulizada, como se reivindica en la reivindicación 1.
Además de una o más de las características descritas anteriormente, o como alternativa, otras realizaciones pueden incluir que la microboquilla esté alineada perpendicularmente a la porción de pared axial de la ranura anular.
Además de una o más de las características descritas anteriormente, o como alternativa, otras realizaciones pueden incluir que la microboquilla esté configurada para dirigir el agua desde la cámara de agua hasta la ranura anular, la microboquilla alineada para expulsar el agua al interior de la ranura anular en una dirección que haga contacto con el labio del deflector.
Además de una o más de las características descritas anteriormente, o como alternativa, otras realizaciones pueden incluir que la porción de pared radialmente exterior comprenda un primer segmento y un segundo segmento, formando el segundo segmento el labio deflector.
Además de una o más de las características descritas anteriormente, o como alternativa, otras realizaciones pueden incluir que el segundo segmento se desplace angularmente del primer segmento.
Además de una o más de las características descritas anteriormente, o como alternativa, otras realizaciones pueden incluir además una pluralidad de boquillas, comprendiendo cada una de las boquillas la ranura anular, la microboquilla y el labio deflector.
La presente invención también proporciona un método para fabricar un dispositivo de supresión de incendios mediante agua nebulizada según se reivindica en la reivindicación 5.
Además de una o más de las características descritas anteriormente, o como alternativa, otras realizaciones pueden incluir que perforar la al menos una microboquilla comprende perforar a través de la porción de pared axial hasta la cámara impelente de agua en un ángulo perpendicular a la porción de pared axial.
Además de una o más de las características descritas anteriormente, o como alternativa, otras realizaciones pueden incluir que la formación integral del labio deflector comprenda girar a presión una porción de la porción de pared radialmente exterior.
Además de una o más de las características descritas anteriormente, o como alternativa, otras realizaciones pueden incluir que la formación integral del labio deflector forme un primer segmento de la porción de pared radialmente exterior y un segundo segmento de la porción de pared radialmente exterior, el segundo segmento orientado angularmente con respecto al primer segmento.
Además de una o más de las características descritas anteriormente, o como alternativa, otras realizaciones pueden incluir que formar integralmente el labio deflector comprenda posicionar el labio deflector para redirigir un rocío de agua expulsado desde la microboquilla.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
El objeto que se considera como la invención se indica en particular y se reivindica claramente en las reivindicaciones al final de la memoria descriptiva. Lo anterior y otras características y ventajas de la invención son evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada junto con los dibujos adjuntos en los que:
La figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema de extinción de incendios en funcionamiento;
La figura 2 es una vista en sección transversal de un dispositivo de aspersión de agua para extinción de incendios del sistema de extinción de incendios;
La figura 3 es una vista en sección transversal de una región de boquilla del dispositivo de aspersión de agua para supresión de incendios de acuerdo con una realización;
La figura 4 es una vista en sección transversal de una configuración fabricada final de la región de la boquilla del dispositivo de aspersión de agua para la supresión de incendios de acuerdo con otra realización; y
La figura 5 es una vista esquemática de la región de la boquilla del dispositivo de aspersión de agua para extinción de incendios que ilustra varias dimensiones.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Haciendo referencia a la figura 1, se ilustra esquemáticamente un sistema de extinción de incendios 20 que se usa para suprimir o extinguir un incendio dentro de un área 22. En la realización ilustrada, el área 22 es un espacio generalmente cerrado, como una habitación dentro de un edificio. El área 22 incluye una superficie generalmente horizontal 26. En un ejemplo, la superficie horizontal 26 es un suelo. En otro ejemplo, la superficie horizontal 26 es una plataforma dentro del área 22. Un techo 28 es paralelo a la superficie 26 y normalmente está ubicado cerca de la parte superior del área 22. Otros ejemplos de áreas o habitaciones pueden incluir superficies en ángulo que no son paralelas a la superficie 26 o pueden incluir superficies a diferentes alturas con respecto a la superficie 26. Debe apreciarse que los ejemplos anteriores del área 22 y la superficie horizontal 26 son meramente ilustrativos de entornos en los que puede emplearse el sistema de supresión de incendios 20. Para que quede claro, un área objetivo es a lo que se refiere la superficie horizontal 26, y el área objetivo puede incluir cualquier superficie de cualquier orientación y puede contener o incluir numerosos artículos contemplados, como muebles, maquinaria, artículos de almacenamiento, etc.
El fluido de supresión de incendios, como el agua, es proporcionado por una fuente (no ilustrada) a través de una red de tuberías a un dispositivo rociador de agua de supresión de incendios 30. El dispositivo rociador de agua para extinción de incendios 30 incluye un cuerpo de boquilla 32 (figura 2) que tiene un depósito de agua 34 que está en comunicación fluida con una o más boquillas para su expulsión al área 22. El dispositivo rociador de agua para extinción de incendios 30 introduce líquido de extinción de incendios en el área 22 cuando es necesario. El dispositivo rociador de agua para extinción de incendios 30 se coloca dentro del área 22 y está configurado para dirigir el fluido de extinción de incendios a lo largo de una trayectoria principal 36 que apunta directamente a la superficie generalmente horizontal 26. En este ejemplo, la trayectoria principal 36 apunta directamente a la superficie del suelo La trayectoria principal de ejemplo 36 está alineada sustancialmente de manera perpendicular a la superficie generalmente horizontal 26. Un ángulo de orientación relativamente pronunciado de la trayectoria principal 36 asegura que la mayor parte del fluido de extinción de incendios que sale del dispositivo rociador de agua de extinción de incendios 30 se dirija directamente al suelo o a la superficie generalmente horizontal 26.
Con referencia ahora a la figura 2, el dispositivo rociador de agua para extinción de incendios 30 se ilustra con mayor detalle. El cuerpo de boquilla 32 está orientado alrededor de un eje central 38 que se extiende longitudinalmente a través del cuerpo de boquilla 32. La cámara impelente de agua 34 ubicada en una ubicación interior del cuerpo de boquilla 32 está en comunicación fluida con al menos una, pero típicamente una pluralidad de boquillas para la expulsión de fluido de extinción de incendios (por ejemplo, agua). Una jaula de bulbo 40 está operativamente acoplada al cuerpo de la boquilla 32. La jaula de bulbo 40 está mecanizada para formar una sola pieza con el cuerpo de la boquilla 32 para formar una fijación permanente al mismo. Para lograr la expulsión del fluido de extinción de incendios en la trayectoria principal 36, el dispositivo de rociado de agua de extinción de incendios 30 está configurado para hacerlo mientras expulsa el fluido de extinción de incendios alrededor de la jaula del bulbo 40.
Se forma una disposición de boquilla 42 cerca de un extremo del cuerpo de boquilla 32 (también mostrado en las figuras 3 y 4). Debe apreciarse que el dispositivo 30 incluye varios componentes configurados para bloquear el flujo de agua a través de un orificio central 31, asegurando así que el flujo de agua deseable se dirigirá a través de los orificios 46 (también denominados en este documento como microboquillas). Las microboquillas se extienden desde la cámara impelente de agua 34 del cuerpo de boquilla 32 y a través del cuerpo de boquilla 32 hasta el entorno circundante. El término microboquilla, como se emplea aquí, se refiere a un orificio, tal como un orificio perforado, definido por el cuerpo de la boquilla 32, que tiene un área de sección transversal pequeña en relación con el área de tubería del sistema. Por ejemplo, en una realización, la tubería que proporciona agua a la boquilla tiene un diámetro interior de unos 8 mm, mientras que la microboquilla tiene un diámetro igual o inferior a unos 1,4 mm. Visto en términos del área de la sección transversal, dicha realización tiene una tubería de aproximadamente 50,3 mm cuadrados que alimenta agua a la boquilla del rociador, que tiene perforaciones de microboquilla en el cuerpo de la boquilla 32. Estas microboquillas en el cuerpo de la boquilla 32 tienen un área de sección transversal de aproximadamente 1,54 mm cuadrados o menos, de manera que las microboquillas individuales son más de 30 veces más pequeñas que la tubería del sistema. Debe apreciarse que las dimensiones descritas anteriormente son meramente ejemplos y que la proporción de las microboquillas y la tubería de suministro de agua es ejemplar. La proporción puede variar según la aplicación y las especificaciones particulares. En algunas realizaciones, la relación es al menos aproximadamente 10, siendo las microboquillas individuales al menos aproximadamente 10 veces más pequeñas (en área de sección transversal) que la tubería de suministro de agua. En una realización, las microboquillas se perforan con un diámetro igual o inferior a aproximadamente 2 mm. En algunas realizaciones, el diámetro de la microboquilla oscila entre aproximadamente 0,5 mm y aproximadamente 0,7 mm.
La boquilla 42 incluye una ranura anular 44 que se extiende circunferencialmente alrededor del cuerpo de la boquilla 32. Un orificio 46 se extiende entre la cámara impelente de agua 34 y la ranura anular 44 y se acopla de manera fluida. El orificio 46 está posicionado para dirigir el fluido de extinción de incendios desde la cámara impelente de agua 34 hasta la ranura anular 44 en un ángulo con respecto al eje central 38 del cuerpo de la boquilla 32. El ángulo oscila entre unos 15 grados y unos 50 grados. En una realización, el ángulo es de unos 30 grados (figura 5), pero se contemplan orientaciones angulares alternativas. La ranura anular 44 está definida por una porción de pared axial 48, una porción de pared radialmente interna 50 y una porción de pared radialmente externa 52. El orificio 46 está formado en la porción de pared axial 48 y en la realización representada está orientado perpendicularmente a la porción de pared axial 48.
El orificio 46 define una trayectoria de flujo de fluido y da como resultado una trayectoria de chorro en la ranura anular 44. En las realizaciones representadas, una porción de la porción de pared radialmente externa 52 está orientada angularmente con respecto al resto de la porción de pared radialmente externa 52 para definir lo que se denomina un labio deflector 54 (figuras 3 y 4). La trayectoria del chorro que comprende la trayectoria del flujo de fluido expulsado se cruza con el labio deflector 54 para garantizar que el fluido que se expulsa a través del orificio 46 contacta con el labio deflector 54 y se desvía en consecuencia. La desviación del fluido es en una dirección consistente con la facilitación de la formación de la trayectoria principal 36 descrita en detalle anteriormente. La porción de pared radialmente exterior 52 en estas realizaciones está formada por múltiples segmentos, como un primer segmento 56 y un segundo segmento 58, comprendiendo el segundo segmento el labio deflector 54 y formando un ángulo con el primer segmento 56. Las realizaciones ejemplares del labio deflector 54 se ilustran en las figuras 3 y 4, pero debe apreciarse que la orientación precisa del labio deflector 54 no está limitada por las realizaciones ilustradas y puede comprender variaciones de la misma.
Aunque anteriormente se describió una sola boquilla, debe apreciarse que se puede incluir una pluralidad de boquillas alrededor de la circunferencia del cuerpo de boquilla 32, formando así una pluralidad de salidas alrededor del cuerpo de boquilla 32 desde las cuales se puede expulsar fluido de extinción de incendios. En particular, en algunas realizaciones, la disposición de la boquilla de agua nebulizada se compone de una pluralidad de micro orificios de boquilla y un labio deflector que están todos contenidos en el mismo cuerpo.
Como se muestra, además de la trayectoria principal 36, el dispositivo rociador de agua para extinción de incendios 30 puede incluir boquillas adicionales que pueden denominarse boquillas secundarias 60. Las boquillas secundarias 60 pueden orientarse para expulsar fluido en una dirección hacia abajo y radialmente hacia afuera desde el cuerpo de la boquilla 32. En una realización, las boquillas secundarias 60 están orientadas angularmente desde el eje central 38 en un ángulo de aproximadamente 65 grados, pero se contemplan variaciones dependiendo de la aplicación particular.
La estructura descrita anteriormente supera ventajosamente los desafíos de fabricación asociados con la formación de una boquilla única, uniforme e integralmente construida que está configurada para expulsar fluido en la trayectoria principal 36 que anteriormente se aceptaba como una "zona muerta". En particular, se proporciona un método para formar el dispositivo 30 de pulverización de agua para extinción de incendios.
El método incluye formar integralmente la jaula del bulbo con el cuerpo de la boquilla 32. La formación integral de la jaula del bulbo con el cuerpo de la boquilla 32 puede incluir cualquier proceso de unión, como fundición, soldadura, soldadura fuerte y disolución química, por ejemplo. Estos son procesos meramente ejemplares, y debe apreciarse que los procesos descritos anteriormente son meramente ilustrativos y no pretenden ser limitativos. La ranura anular 44 está mecanizada en el cuerpo de la boquilla 32. Debe apreciarse que pueden mecanizarse numerosos perfiles de ranura. La ranura anular 44 facilita una región en la que se puede perforar el orificio 46. En particular, se inserta una broca en la ranura anular 44 y se perfora el orificio 46 a través del cuerpo de la boquilla 32 hasta la cámara impelente de agua 34. El ángulo del orificio puede ser perpendicular a la porción de pared axial 48, como se describe en detalle anteriormente, pero como se ha indicado, la configuración de la ranura anular 44 y, por lo tanto, la porción de pared axial 48 puede variar. El labio deflector 54 se forma integralmente dentro de la ranura anular 44 cerca de una salida de la boquilla 42. El labio deflector 54 se puede formar girando a presión el cuerpo de la boquilla 32 y el labio deflector 54 resultante facilita la desviación del rociado hacia abajo alrededor de la jaula del bulbo 40.
La jaula del bulbo 40 está maquinada para formar una sola pieza con el cuerpo de la boquilla 32, reduciendo así la complejidad del ensamblaje y evitando el reensamblaje después del uso del dispositivo de rociado de agua para supresión de incendios 30, como se necesita en una disposición de jaula del bulbo separable. Además, el labio deflector 54 está formado integralmente con el cuerpo de la boquilla 32. Esto permite combinar la fabricación del labio deflector 54 con la misma fase de mecanizado que el resto de fabricación del cuerpo de boquilla. Por lo tanto, el deflector no requiere ensamblaje o piezas por separado y la fabricación puede integrarse a un programa de mecanizado CNC del cuerpo de boquilla total 32.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de supresión de incendios mediante agua nebulizada (30) que comprende:
un cuerpo de boquilla (32) que tiene una cámara impelente de agua (34) y está dispuesto alrededor de un eje central (38);
una jaula de bulbo (40) formada integralmente con el cuerpo de la boquilla; y
una disposición de boquilla (42) formada cerca de un extremo del cuerpo de la boquilla (32) y configurada para expulsar agua, comprendiendo la disposición de boquilla:
una ranura anular (44) que se extiende circunferencialmente alrededor del eje central cerca de una salida de la disposición de boquilla y definida al menos parcialmente por una porción de pared axial (48), una porción de pared radialmente interna (50) y una porción de pared radialmente externa (52);
una microboquilla (46) que se extiende desde la cámara impelente de agua (34) hasta la ranura anular, en el que la microboquilla está orientada angularmente desde el eje central en un ángulo de 15 a 50 grados y se extiende a través de la porción de pared axial (48) de la ranura anular (44); y
un labio deflector (54) formado integralmente con el cuerpo de la boquilla y ubicado cerca de la salida de la disposición de la boquilla, en el que el labio deflector está formado en la porción de pared radialmente exterior y está posicionado para contactar con el agua expulsada de la microboquilla y antes de salir de la salida de la disposición de boquillas.
2. El dispositivo de supresión de incendios mediante agua nebulizada (30) de la reivindicación 1, en el que la microboquilla (46) está alineada perpendicularmente a la porción de pared axial (48) de la ranura anular (44).
3. El dispositivo de extinción de incendios mediante agua nebulizada (30) de la reivindicación 1 o 2, en el que una porción de la porción de pared radialmente exterior (52) está orientada angularmente con respecto al resto de la porción de pared radialmente exterior para definir el labio deflector (54).
4. El dispositivo de extinción de incendios mediante agua nebulizada (30) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la microboquilla (46) está configurada para dirigir el agua desde la cámara impelente de agua (34) hasta la ranura anular (44), la microboquilla alineada para expulsar el agua en la ranura anular en una dirección que haga contacto con el labio del deflector (54).
5. Un método para fabricar un dispositivo de supresión de incendios mediante agua nebulizada (30) que comprende:
mecanizar una jaula de bulbo (40) para que se forme integralmente con un cuerpo de boquilla (32); mecanizar una ranura anular (44) alrededor de un eje central (38) del cuerpo de la boquilla y cerca de un extremo del cuerpo de la boquilla (32), en el que mecanizar la ranura anular (44) comprende formar una porción de pared axial (48), una radialmente porción de pared interna (58) y una porción de pared radialmente externa (52); perforar al menos una microboquilla (46) a través del cuerpo de la boquilla desde la ranura anular hasta una cámara impelente de agua (34) del cuerpo de la boquilla, en el que la microboquilla está orientada angularmente desde el eje central en un ángulo de 15 a 50 grados y se extiende a través de la porción de pared axial (48) de la ranura anular (44);
formar integralmente un labio deflector (54) dentro de la ranura anular cerca de una salida de una disposición de boquilla (42), en el que el labio deflector está formado en la porción de pared radialmente exterior y está posicionado para interferir con un rocío de agua que sale de al menos una microboquilla.
6. El método de la reivindicación 5, en el que perforar al menos una microboquilla (46) comprende perforar a través de la porción de pared axial (48) hasta la cámara impelente de agua (34) en un ángulo perpendicular a la porción de pared axial.
7. El método de la reivindicación 5 o 6, en el que formar integralmente el labio deflector (54) comprende girar a presión una porción de la porción de pared radialmente exterior (52).
8. El método de la reivindicación 5, 6 o 7, en el que la formación integral del labio deflector (54) forma un primer segmento de la porción de pared radialmente exterior (52) y un segundo segmento de la porción de pared radialmente exterior, estando el segundo segmento orientado angularmente en relación con el primer segmento.
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