IT201600090459A1 - Gruppo valvola di allarme a secco per il controllo di un sistema antincendio a sprinkler - Google Patents

Description

“GRUPPO VALVOLA DI ALLARME A SECCO PER IL CONTROLLO DI UN SISTEMA ANTINCENDIO A SPRINKLER”

La presente invenzione è relativa ad un gruppo valvola di allarme a secco per il controllo di un sistema antincendio a sprinkler.

Com’è noto, gli impianti antincendio a sprinkler si suddividono essenzialmente in due categorie, ossia in impianti ad umido, in cui la rete di canali che alimenta gli sprinkler è normalmente piena d’acqua in pressione; ed impianti a secco, in cui la rete di canali contiene aria in pressione, e l’acqua viene alimentata agli sprinkler solamente quando uno degli sprinkler si attiva e quindi la pressione dell’aria cade improvvisamente.

In questa seconda tipologia di impianti, è previsto un gruppo valvola di allarme con un otturatore che è girevole per aprire/chiudere una valvola. Quando la valvola è chiusa, l’otturatore separa a tenuta di fluido l’acqua in pressione da una camera che comunica in modo permanente con la rete di canali contenente l’aria in pressione. Quando la valvola è aperta l’acqua in pressione arriva agli sprinkler fluendo attraverso tale camera.

Il gruppo valvola di allarme ha un dispositivo di bloccaggio avente un attuatore che è alimentato dall’acqua in pressione per mantenere l’otturatore in posizione di chiusura fino a quando la pressione dell’aria cade nella rete di canali collegata agli sprinkler. In particolare, il gruppo valvola di allarme è provvisto di un dispositivo per fare scendere immediatamente la pressione dell’acqua nella linea che alimenta l’attuatore in presenza di cadute di pressione dell’aria e, quindi, per sbloccare la rotazione dell’otturatore. In questa situazione, la pressione dell’acqua provoca l’immediata rotazione dell’otturatore, per cui gli sprinkler vengono alimentati prontamente.

Le soluzioni note del tipo appena descritto sono ampiamente utilizzate e sono generalmente soddisfacenti, ma possono diventare completamente inefficaci se vengono installate ed utilizzate in ambienti dove la temperatura scende al di sotto di 0 °C.

In questi casi, infatti, nella linea che alimenta l’attuatore del dispositivo di bloccaggio, l’acqua è soggetta ad un serio rischio di congelamento, anche a causa del diametro relativamente piccolo di tale linea, per cui l’attuatore potrebbe rimanere bloccato. Di conseguenza, l’otturatore non può ruotare per aprire la valvola, per cui il suddetto congelamento impedisce l’alimentazione dell’acqua antincendio agli sprinkler.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un gruppo valvola di allarme a secco per il controllo di un sistema antincendio a sprinkler, il quale consenta di risolvere l’inconveniente sopra esposto in modo semplice ed economico e, preferibilmente, consenta di ottenere una soluzione relativamente semplice dal punto di vista costruttivo e dell’installazione e/o per quanto riguarda l’eventuale riarmo o reset del gruppo valvola di allarme dopo lo spegnimento di un incendio.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un gruppo valvola di allarme a secco per il controllo di un sistema antincendio a sprinkler, come definito nella rivendicazione 1.

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista in prospettiva dall’alto di una preferita forma di attuazione del gruppo valvola di allarme a secco, per il controllo di un sistema antincendio a sprinkler, secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra il gruppo valvola di allarme, in prospettiva dal basso ed in sezione secondo un piano di sezione verticale identificato dalla linea II-II in figura 1;

- la figura 3 illustra il gruppo valvola di allarme, in prospettiva ed in spaccato secondo piani di sezione diversi da quello di figura 2; e

- la figura 4 è una prospettiva di un dettaglio del gruppo valvola di allarme, mostrato in scala ingrandita ed in sezione.

In figura 1, il numero di riferimento 1 indica un gruppo valvola di allarme a secco, per il controllo di un impianto antincendio comprendente una pluralità di sprinkler (non illustrati) collegati ad una rete di canali di distribuzione (non illustrata).

Il gruppo 1 comprende una valvola 3 avente un ingresso 4 ed un’uscita 5, le quali sono configurate in modo da poter essere collegate a tenuta di fluido ad una sorgente di acqua in pressione (non illustrata) e, rispettivamente, con la rete di canali di distribuzione. In particolare, l’ingresso 4 e l’uscita 5 sono definite da rispettive bocche di un corpo valvola 6, avente un condotto 7 che si estende lungo un asse 8, preferibilmente verticale.

Con riferimento alla figura 2, la valvola 3 comprende una sede valvola 9, disposta nel corpo valvola 6 in posizione fissa; ed un otturatore 10, il quale è mobile rispetto al corpo valvola 6 per aprire/chiudere un flusso di acqua attraverso la sede valvola 10. Infatti, quando la valvola 3 è aperta, l’ingresso 4 comunica con l’uscita 5 per alimentare acqua alla rete di canali di distribuzione attraverso il condotto 7. Quando la valvola 3 è chiusa, invece, l’otturatore 10 separa a tenuta di fluido due regioni o camere 11,12 del condotto 7: prima di un eventuale intervento dell’impianto antincendio, la regione 11 è piena di acqua in pressione proveniente dall’ingresso 4, mentre la regione 12 comunica con una sorgente di aria in pressione, come verrà descritto più in dettaglio nel seguito.

Preferibilmente, l’otturatore 10 è definito da un piattello girevole all’interno della regione 12, attorno ad un asse di cerniera 13 che è ortogonale e distanziato rispetto all’asse 8. In genere, questo tipo di otturatore viene denominato “clapet”.

La valvola 3 comprende, inoltre, una molla di posizionamento 14 che esercita una spinta sull’otturatore 10 per portarlo automaticamente in una posizione di riferimento, corrispondente alla posizione in cui la valvola 3 è chiusa.

Vantaggiosamente, il gruppo 1 comprende uno sportello 15, il quale è fissato al corpo valvola 6, ad esempio tramite viti 16, in modo da chiudere a tenuta di fluido un’apertura frontale 17 della regione 12 e può essere smontato da un operatore per ispezionare i componenti interni alla regione 12.

Con riferimento alla figura 3, preferibilmente il gruppo 1 comprende due condotti di drenaggio 18, i quali sono indipendenti tra loro, comunicano rispettivamente con le regioni 11 e 12 e, in particolare, sono disposti su un lato che è diametralmente opposto all’apertura 17. I condotti 18 sono dotati di rispettivi rubinetti 19, che vengono aperti per drenare acqua a monte e, rispettivamente, a valle della sede valvola 9, ad esempio dopo un intervento dell’impianto antincendio.

Come visibile in figura 1, vantaggiosamente il gruppo 1 comprende, poi, una pluralità di accessori o strumenti idraulici 20, quali ad esempio manometri, pressostati, rubinetti, dispositivi di allarme, ecc… connessi alle regioni 11 e/o 12 in modo non descritto in dettaglio, per la gestione dell’acqua.

Sul lato opposto, come mostrato in figura 3, il gruppo 1 ha un ingresso 21 che, in uso, è collegato alla sorgente di aria in pressione, sopra menzionata, e comunica, attraverso una tubazione o linea pneumatica 22, con una apertura posteriore 23 della regione 12. Il gruppo 1 comprende una valvola unidirezionale o valvola di ritegno 24 (schematicamente illustrata) disposta nella tubazione 22 ed avente caratteristiche costruttive tali da lasciare fluire aria dall’ingresso 21 verso la regione 12 (quando la valvola 3 è chiusa) e da impedire all’acqua di fluire verso l’ingresso 21 (quando la valvola 3 è aperta).

Quando la valvola 3 è chiusa, la pressione dell’acqua nella regione 11 genera una spinta che è sufficiente a spostare l’otturatore 10 e quindi aprire la valvola 3. Per contrastare la pressione dell’acqua, il gruppo 1 comprende un dispositivo di bloccaggio 25, il quale mantiene l’otturatore 10 accoppiato contro la sede valvola 9 e comprende, a sua volta, un attuatore 26 ed un elemento di ritenzione 27, mobile sotto l’azione dell’attuatore 26 tra una posizione di sblocco ed una posizione di blocco. Nella posizione di blocco, l’elemento 27 interagisce con l’otturatore 10 in modo da mantenerlo stabilmente chiuso. Nella posizione di sblocco, invece, l’otturatore 10 è libero di spostarsi per aprire la valvola 3 sotto la spinta dell’acqua nella regione 11.

Secondo la presente invenzione, come visibile in figura 2, l’attuatore 26 è un attuatore ad azionamento pneumatico. In particolare, l’attuatore 26 ha almeno una camera 28 che riceve alimentazione di aria in pressione tramite una linea o tubazione pneumatica 29.

Come visibile in figura 2, preferibilmente la tubazione 29 riceve l’aria in pressione dall’ingresso 21, e non da un altro ingresso dedicato. In particolare, la tubazione 29 è collegata alla tubazione 22 tramite un raccordo di derivazione 30, disposto a monte della valvola 24.

La pressione dell’aria nella camera 28 provoca lo spostamento dell’elemento 27 dalla posizione di sblocco alla posizione di blocco. Preferibilmente, l’attuatore 26 è definito da un cilindro a semplice effetto, per cui il dispositivo 25 comprende almeno una molla 31 che esercita una spinta opposta a quella della pressione nella camera 28 in modo da spostare l’elemento 27 nella posizione di sblocco quando tale pressione scende al di sotto di un valore di soglia.

Secondo un aspetto preferito della presente invenzione, il gruppo 1 comprende, inoltre, una valvola di sfiato 32 comunicante con la tubazione 29 e montata, preferibilmente, sulla tubazione 29 stessa vicino all’attuatore 26. Come visibile in figura 4, la valvola 32 ha un canale di scarico 33 uscente direttamente in atmosfera e comprende un otturatore 34, il quale è mobile tra una posizione avanzata ed una posizione arretrata sotto le spinte opposte esercitate dalla pressione nella tubazione 29, in un senso, e da una molla 35 e/o dal peso dell’otturatore 34, nel senso opposto. Nella posizione arretrata, la tubazione 29 comunica con il canale 33 attraverso un passaggio; nella posizione avanzata (non illustrata), questo passaggio è chiuso dall’otturatore 34. Quest’ultimo arretra automaticamente quando la pressione dell’aria nella tubazione 29 scende al di sotto di un valore di soglia (definito dal precarico della molla 35 e/o dal peso dell’otturatore 34).

La commutazione nella posizione arretrata avviene quando almeno uno degli sprinkler si attiva, e quindi la pressione nella rete di canali di distribuzione, nella regione 12 e nelle tubazioni 22 e 29 inizia a scendere, rispetto alla situazione in cui gli sprinkler sono tutti chiusi. In particolare, la valvola 32 è tarata in modo da essere sensibile a cadute di pressione relativamente piccole.

L’arretramento dell’otturatore 34 provoca lo sfiato di aria in atmosfera e, quindi, una ulteriore ed improvvisa caduta di pressione nella tubazione 29. Tale caduta di pressione, a sua volta, provoca l’istantanea disattivazione del dispositivo 25 (ossia l’istantaneo spostamento dell’elemento 27 nella posizione di sblocco), per cui la pressione dell’acqua nella regione 11 apre automaticamente l’otturatore 10 per alimentare gli sprinkler che si erano attivati.

L’otturatore 34 necessita di un comando manuale a distanza o di una azione manuale diretta per essere fatto avanzare in assenza di pressione nella tubazione 29, in occasione della prima installazione del gruppo 1 ed in occasione delle necessarie operazioni di riarmo o reset sul gruppo 1 dopo un intervento dell’impianto antincendio.

In particolare, una estremità 36 dell’otturatore 34 sporge all’esterno del canale 33, per cui può essere afferrata e tirata dall’operatore nella posizione avanzata. Questo spostamento manuale viene eseguito solo dopo aver tolto momentaneamente l’alimentazione di acqua all’ingresso 4 (in queste condizioni, l’otturatore 10 chiude certamente la valvola 3, per effetto della molla 14 e/o del proprio peso). Dal momento che l’eliminazione dello sfiato dal canale 33 ripristina la pressione di aria nella tubazione 29 e nella camera 28, l’elemento 27 si sposta nella posizione di blocco e quindi ferma l’otturatore 10 nella sua posizione di chiusura. A questo punto, si può ripristinare l’alimentazione di acqua all’ingresso 4.

Vantaggiosamente, come mostrato in figura 1, il gruppo 1 comprende una pluralità di strumenti o accessori pneumatici 37, quali ad esempio manometri, pressostati, rubinetti, dispositivi di allarme, ecc… collegati alla tubazione 29 e/o alla tubazione 22, in modo non descritto in dettaglio, per la gestione dell’aria in pressione. Preferibilmente, gli strumenti 37 e l’attuatore 26 sono disposti su un lato del gruppo 1 (lato destro o sinistro, guardando frontalmente lo sportello 15), mentre gli strumenti 20 sono disposti sul lato opposto, per comodità di visualizzazione e/o di manutenzione.

Da quanto precede risulta che l’attuatore 26 è alimentato da una tubazione (ossia la tubazione 29) che non trasporta acqua, ma aria in pressione, per cui è esente da rischi di bloccaggio dovuti a congelamento del fluido operativo. Pertanto, il gruppo 1 può essere installato senza alcun inconveniente anche in ambienti dove la temperatura ambiente arriva a valori sotto zero.

Per di più, la presenza della valvola 32 consente di sbloccare in modo pronto il dispositivo 25 non appena la pressione nelle tubazioni 22,29 tende a scendere a causa dell’attivazione di uno o più sprinkler. La relativa vicinanza tra la camera 28 e la valvola 32 rende ancora più pronto lo sbloccaggio del dispositivo 25.

La prima installazione del gruppo 1 e il suo eventuale riarmo dopo un intervento dell’impianto antincendio sono relativamente semplici da eseguire, in quanto richiedono essenzialmente solo due operazioni, ossia lo spostamento dell’otturatore 34 nella posizione avanzata per attivare il dispositivo 25 e la successiva apertura dell’alimentazione dell’acqua.

Nel contempo, il gruppo 1 è relativamente semplice dal punto di vista costruttivo. In particolare, le parti impegnate da aria (le tubazioni 22 e 29, gli strumenti 37, l’attuatore 26) sono separate dalle parti impegnate da acqua (gli strumenti 20), ed il gruppo 1 non prevede alcun dispositivo specifico per interfacciare acqua e aria quando la valvola 3 è chiusa, fatta eccezione per l’otturatore 10. Il gruppo 1 è semplice anche dal punto di vista della manutenzione e dell’ispezione, grazie alla presenza dello sportello 15 e/o della particolare disposizione degli strumenti 20,37 ai lati opposti del corpo valvola 6.

Da quanto precede appare, infine, evidente che al gruppo 1 descritto possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

In particolare, la valvola 32 potrebbe essere assente o avere una configurazione diversa da quella descritta a titolo di esempio preferito; e/o le caratteristiche costruttive dell’otturatore 10 e/o del dispositivo 25 potrebbero essere diverse da quelle illustrate.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Gruppo valvola di allarme a secco per il controllo di un impianto antincendio a sprinkler, il gruppo comprendendo: - un primo ingresso (21) adatto ad essere collegato ad una sorgente di aria in pressione; - un secondo ingresso (4) adatto ad essere collegato ad una sorgente di acqua in pressione, - una uscita (5) adatta ad essere collegata ad una rete di canali per l’alimentazione degli sprinkler, - una valvola (3) che si apre/chiude per controllare un flusso di acqua dal secondo ingresso (4) all’uscita (5); - un dispositivo di bloccaggio (25) comprendente un attuatore (26) azionabile per mantenere chiusa detta valvola (3); - una camera (12) disposta tra detta valvola (3) e detta uscita (5) e comunicante con detto primo ingresso (21) tramite una prima linea pneumatica (22); - una valvola unidirezionale (24) disposta in detta prima linea pneumatica (22); caratterizzato dal fatto di comprendere una seconda linea pneumatica (29) collegata a detto attuatore (26) per azionare detto attuatore (26) tramite aria in pressione. 2.- Gruppo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta seconda linea pneumatica (29) comunica con detto primo ingresso (21). 3.- Gruppo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto di comprendere una valvola di sfiato (32) comunicante con detta seconda linea pneumatica (29) e comprendente: - uno scarico (33) sfociante in atmosfera; - un otturatore (34) mobile tra una posizione arretrata, in cui detta seconda linea pneumatica (29) comunica con detto scarico (33) attraverso un passaggio, ed una posizione avanzata, in cui detto passaggio è chiuso. 4.- Gruppo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto otturatore (34) è configurato in modo da spostarsi automaticamente nella posizione arretrata quando la pressione dell’aria in detta seconda linea pneumatica (29) scende al di sotto di un valore di soglia. 5.- Gruppo secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che detto otturatore (34) è configurato in modo da necessitare un azione manuale diretta o un comando manuale a distanza per essere spostato nella posizione avanzata. 6.- Gruppo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto otturatore (34) sporge all’esterno rispetto a detto scarico (33). 7.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 6, caratterizzato dal fatto che detta valvola di sfiato (32) è montata su detta seconda linea pneumatica (29). 8.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto attuatore (26) è definito da un cilindro pneumatico a semplice effetto. 9.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta valvola (3) comprende un corpo valvola (6), e dal fatto di comprendere una pluralità di strumenti idraulici (20) ed una pluralità di strumenti pneumatici (37), rispettivamente disposti su lati opposti del detto corpo valvola (6). 10.- Gruppo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta valvola (3) comprende un corpo valvola (6) avente una apertura frontale (17) chiusa a tenuta di fluido da uno sportello (15) fissato a detto corpo valvola (6) e rimovibile da detto corpo valvola (6).