IT201800005394A1 - Dispositivo elettronico di rilevazione per impianti automatici antincendio di tipo sprinkler - Google Patents

Description

DISPOSITIVO ELETTRONICO DI RILEVAZIONE PER IMPIANTI

AUTOMATICI ANTINCENDIO DI TIPO SPRINKLER

La presente invenzione si riferisce, in genere, ad un dispositivo elettronico di rilevazione per impianti automatici antincendio di tipo sprinkler; più in particolare, l’invenzione riguarda un dispositivo elettronico da associare ad un impianto automatico antincendio comprendente una serie di erogatori sprinkler, che è atto a rilevare un pericolo di incendio ed a confermare l’avvenuta attivazione dell’impianto e/o del singolo erogatore sprinkler nel caso in cui sia stato inviato un segnale di allarme e l’impianto antincendio sia stato attivato da remoto. Un impianto sprinkler è un sistema automatico di estinzione degli incendi a pioggia; ha lo scopo di rilevare la presenza di un incendio e di controllarlo in modo che l’estinzione possa essere completata con altri mezzi oppure di estinguere l’incendio nello stadio iniziale.

Un impianto sprinkler comprende un’alimentazione idrica ed una rete di tubazioni, solitamente posizionate a livello del soffitto o della copertura, alla quale sono collegati degli ugelli erogatori, chiusi da un elemento termosensibile, che funzionano automaticamente da estintori in caso di incendio.

In tal caso, infatti, il calore sviluppato provoca l’apertura degli erogatori, che si trovano direttamente sopra l’area interessata, e, di conseguenza, la fuoriuscita di acqua in goccioline, che permette il controllo dell’incendio.

Ogni ugello erogatore include un corpo, un elemento termosensibile, un tappo, un orifizio ed un deflettore. Il corpo costituisce la struttura dell’erogatore e la tubazione di alimentazione è collegata alla base del corpo che tiene insieme il tappo e l’elemento termosensibile e supporta il deflettore durante l’uscita dell’acqua.

L’elemento termosensibile, realizzato in lega metallica fusibile o costituito da un bulbo di vetro frangibile, è il componente che attiva l’uscita dell’acqua, in modo che, in condizioni normali, il tappo rimanga nella sua posizione e non vi sia fuoriuscita di acqua, mentre, non appena l’elemento viene esposto al calore, cede e rilascia il tappo; una volta raggiunta la temperatura di funzionamento, l’effettiva apertura dell’elemento termosensibile avviene dopo un intervallo di tempo necessario affinché si attivi il fusibile o il bulbo si rompa e dipende dalle tipologie di materiali di cui è composto l’elemento e dalla sua massa.

Il tappo è il componente che impedisce la fuoriuscita dell’acqua; è collocato sopra l’orifizio ed è tenuto nella sua posizione dall’elemento termosensibile. L’attivazione dell’elemento termosensibile fa sì che il tappo cada, permettendo così la fuoriuscita dell’acqua necessaria per lo spegnimento dell’incendio attraverso un orifizio situato alla base del corpo dell’ugello erogatore; il deflettore è montato sul corpo dell’erogatore da parte opposta rispetto all’orifizio ed è atto a frazionare il flusso d’acqua che fuoriesce dall’orifizio in modo da ottenere una maggiore capacità estinguente.

Generalmente, gli ugelli erogatori sono montati rivolti verso l’alto (sopra le tubazioni), rivolti verso il basso (sotto le tubazioni) o rivolti orizzontalmente (con erogazione dell’acqua parallelamente ad un muro e/o parete laterale).

Per progettare un impianto sprinkler è necessario riferirsi a specifiche norme tecniche con cui determinare tutte le caratteristiche del sistema (in particolare, le prestazioni richieste all’impianto in termini di quantità di acqua erogata in un tempo prefissato su una determinata superficie e di superficie massima su cui si prevede il funzionamento dell’impianto); per questo motivo non esiste un impianto sprinkler con caratteristiche fisse, ma ogni attività, in genere, richiede impianti differenziati, in termini di prestazioni, nelle diverse aree protette. Gli impianti sprinkler a umido sono i più comuni ed impiegano tubazioni riempite con acqua in pressione; il calore sviluppato dall’incendio provoca l’apertura degli erogatori che si trovano sopra l’area interessata e l’immediata fuoriuscita di acqua, che continua ad essere erogata dall’alimentazione idrica fino a quando viene chiusa una valvola di controllo.

Esistono anche impianti sprinkler a secco, in cui le tubazioni sono riempite con aria in pressione anziché acqua, al fine di proteggere spazi non riscaldati o refrigerati dove i sistemi a umido potrebbero non funzionare a causa del congelamento dell’acqua all’interno dei tubi; un’apposita valvola di controllo viene posizionata in un’area riscaldata ed evita l’ingresso dell’acqua nelle tubazioni fino a quando un incendio provoca l’attivazione degli erogatori sprinkler. Con l’apertura degli erogatori l’aria fuoriesce e la valvola si apre, facendo entrare acqua nelle tubazioni, in modo da erogare l’acqua tramite gli erogatori sprinkler sull’incendio in atto.

Tuttavia, i sistemi sprinkler attualmente in uso non sono in grado di prevedere né di anticipare il probabile propagarsi di un incendio e, inoltre, non sono in grado di accertare se, dopo la conferma di avvenuto allarme e di attivazione dell’elemento termosensibile, gli erogatori sono effettivamente in funzione e stanno erogando acqua sull’incendio; infatti, potrebbero sorgere problematiche nella rottura del bulbo oppure degli inceppamenti del tappo che provocano la mancata erogazione di acqua, evento che peraltro non può essere verificato da remoto.

Nell’ambito delle esigenze sopra menzionate, quindi, scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti dell’arte nota e, in particolare, è quello di realizzare un dispositivo elettronico di rilevazione per impianti automatici antincendio di tipo sprinkler, che consenta di impiegare gli erogatori sprinkler come elementi attivi e di allarme.

Altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo elettronico di rilevazione per impianti automatici antincendio di tipo sprinkler, che consenta di effettuare la segnalazione di una situazione di pericolo di incendio, anticipando così l’evento ed evitando ulteriori danni.

Altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo elettronico di rilevazione per impianti automatici antincendio di tipo sprinkler, che consenta di inviare a distanza una conferma dell’avvenuta attivazione degli erogatori sprinkler collegati ad una tubazione.

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di realizzare un dispositivo elettronico di rilevazione per impianti automatici antincendio di tipo sprinkler, che risulti estremamente compatto ed ergonomico, nonché comodo e semplice da utilizzare.

Questi ed altri scopi sono raggiunti, nell’ambito della presente invenzione, da un dispositivo elettronico di rilevazione per impianti automatici antincendio di tipo sprinkler, secondo la rivendicazione 1 allegata; altre caratteristiche di dettaglio del dispositivo sono riportate nelle rivendicazioni dipendenti successive. Ulteriori scopi e vantaggi appariranno in misura maggiore dalla descrizione che segue, relativa a una preferita forma esecutiva del dispositivo elettronico di rilevazione, secondo l’invenzione, fornita a titolo esemplificativo e preferito, ma non limitativo, con l’ausilio dell’allegata tavola di disegno (figura 1), che mostra una vista prospettica del dispositivo elettronico di rilevazione per impianti automatici antincendio di tipo sprinkler, oggetto dell’invenzione. Con riferimento alle figure menzionate, con 10 è indicato un ramo di una condotta o tubazione, in particolare una tubazione idraulica, a cui è agganciato, tramite apposite mollette 14, il dispositivo elettronico di rilevazione, oggetto della presente invenzione, che comprende un involucro 11, realizzato in materiale plastico, contenente i circuiti elettronici di funzionamento ed avente esternamente un sensore di temperatura 12 ed un sensore di radiazione termica 13, come, per esempio, un sensore PIR, atto a rilevare la temperatura a distanza, che sono rivolti verso l’area da monitorare sottostante all’erogatore sprinkler 17.

I circuiti elettronici di funzionamento contenuti nell’involucro o contenitore 11 sono collegati, tramite un connettore 15, ad un sensore di pressione o manometro digitale 16, che è connesso al rispettivo erogatore sprinkler 17 e che è atto a rilevare la pressione a riposo, la pressione di innesco e la pressione di lavoro all’interno della condotta o tubazione 10; inoltre, l’erogatore sprinkler 17, comprensivo di un corpo 18, di un elemento termosensibile o bulbo 19, di un tappo 20 e di un deflettore 21, è, a sua volta, collegato al ramo della condotta 10.

In altre forme realizzative, i circuiti elettronici di funzionamento del dispositivo di rilevazione sono integrati direttamente nel manometro digitale 16 o posti in un involucro/contenitore, che può essere fissato tramite viti direttamente al soffitto in prossimità dell’erogatore sprinkler 17 e del ramo di tubazione 10 da controllare.

Gli erogatori sprinkler 17, infatti, sono normalmente raggruppati per locali, stanze, rami e/o sezioni da monitorare, per cui è sufficiente installare un unico dispositivo di rilevazione per ciascun ramo, area o sezione.

In pratica, il dispositivo elettronico di rilevazione, che è oggetto della presente invenzione, trasforma l’erogatore sprinkler 17 in un vero e proprio elemento attivo e di allarme, sia in presenza di fiamma e, quindi, in presenza di un vero e proprio incendio, sia nei momenti precedenti all’innesco, in quanto consente di trasmettere un allarme anche nel caso in cui vi sia solamente un pericolo di incendio e, infine, anche nella fase attiva di intervento segnalando il suo corretto intervento.

A tale proposito, il sensore di radiazione termica 13 provvede a rilevare la temperatura nell’ambiente e, in particolare, nella zona sottostante l’erogatore sprinkler 17; in considerazione del fatto che gli elementi termosensibili, quale il bulbo 19, hanno una temperatura di funzionamento normale tra 57°C e 77°C, i circuiti elettronici di funzionamento contenuti nell’involucro 11 verificano che, al superamento di un certo valore di temperatura letto dal sensore 12 e/o dal sensore 13, l’erogatore sprinkler 17 sia effettivamente entrato in funzione e/o un allarme sia stato inviato ad una centralina di controllo remota per segnalare il probabile inizio di un incendio o la presenza effettiva di fiamma e quindi dell’incendio. Sempre secondo l’invenzione, il dispositivo elettronico di rilevazione consente di effettuare una verifica locale, al fine di controllare che ogni singolo erogatore sprinkler 17, a seguito del comando di attivazione fornito dal sensore di temperatura 12 e dal sensore di radiazione termica 13, si sia effettivamente attivato, con la rottura del bulbo 19 e la conseguente rimozione del tappo 20.

Ciò avviene tramite il controllo della pressione, tramite il sensore di pressione o manometro digitale 16, da parte dei circuiti elettronici di funzionamento del dispositivo rilevatore, i quali controllano se, a seguito del comando di attivazione, sia effettivamente variata (con variazione impulsiva) la pressione dell’acqua o dell’aria all’interno del ramo della condotta 10, rilevando quindi la presenza del caratteristico colpo d’ariete che sopraggiunge nel caso in cui l’erogatore sprinkler 17 funzioni correttamente. Il rilevamento della pressione nell’impianto tramite il controllo del colpo d’ariete della pressione di acqua o aria nel ramo della condotta 10, nonché il rilevamento del raffreddamento e/o della variazione di temperatura (effettuato dalla stessa elettronica di controllo del dispositivo rilevatore), costituiscono dati fondamentali per la verifica del corretto funzionamento e, in particolare, dell’avvenuta attivazione, in caso di incendio, di ogni singolo erogatore sprinkler 17. Le modalità di funzionamento sopra descritte sono realizzate grazie all’interazione dei circuiti elettronici di controllo presenti nel contenitore 11 con i sensori di temperatura 12 e di radiazione termica 13 e con il sensore di pressione 16; inoltre, la stessa elettronica di controllo può essere programmata secondo semplici algoritmi, in modo da verificare le condizioni ambientali e comunicarle a distanza, al fine di agire prontamente in caso di allarme.

Per esempio, se la pressione misurata all’interno del ramo di condotta 10 è all’interno di un intervallo di valori ritenuti corretti e se la temperatura rilevata dal sensore 12 è superiore alla temperatura di rottura del bulbo 19, ma i circuiti elettronici non rilevano il colpo d’ariete nel ramo di condotta 10, è necessario prevedere l’invio di un segnale di allarme alla centralina di comando remota, in quanto tale condizione rivela una anomalia dell’erogatore sprinkler 17, che è rimasto chiuso e non ha permesso di irrorare l’ambiente anche se in presenza di incendio.

Ulteriormente, si può prevedere di inviare un segnale di allarme a distanza nel caso in cui la temperatura rilevata dal sensore 12 sia superiore ad un valore di soglia prefissato per un periodo di tempo predeterminato, in quanto tale condizione è sintomo di un probabile inizio di incendio.

Ancora, è possibile inviare un ulteriore segnale di allarme a distanza nel caso in cui il valore di radiazione termica misurato dal sensore 13 sia superiore ad un determinato valore di soglia per un periodo di tempo predeterminato, considerato che tale condizione rivela la presenza di fiamma all’interno dell’ambiente monitorato.

Altre elaborazioni sono possibili e realizzabili in base a specifiche esigenze di controllo.

Dalla descrizione effettuata sono chiare le caratteristiche del dispositivo elettronico di rilevazione per impianti automatici antincendio di tipo sprinkler, che è oggetto della presente invenzione, così come sono chiari i relativi vantaggi.

E’ chiaro, infine, che numerose varianti possono essere apportate al dispositivo di rilevazione in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nell’idea inventiva, così come è chiaro che, nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri equivalenti.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo elettronico di rilevazione per impianti automatici antincendio di tipo sprinkler, caratterizzato dal fatto di comprendere un contenitore o involucro (11), accoppiato ad un ramo di una condotta o tubazione (10), che ha internamente una serie di circuiti elettronici di controllo connessi ad un sensore di pressione (16), atto a rilevare la pressione a riposo, la pressione di innesco e la pressione di lavoro all’interno di detta condotta o tubazione (10), ad un sensore di temperatura (12), atto a rilevare la temperatura in un ambiente, e ad un sensore di radiazione termica (13), atto a rilevare valori di temperatura a distanza all’interno di detto ambiente, detti circuiti elettronici di controllo essendo collegati ad un erogatore sprinkler (17), che è a sua volta collegato a detto ramo di detta tubazione (10) e che è atto così a monitorare e intervenire in detto ambiente in caso di possibile incendio, principio di incendio ed incendio.
2. 2. Dispositivo elettronico come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto erogatore sprinkler (17) include un corpo (18), un elemento termosensibile o bulbo (19), un tappo (20), a copertura di un orifizio atto a far fuoriuscire acqua prelevata da detto ramo di detta tubazione (10) in caso di rottura di detto bulbo (19) provocata da un valore di temperatura dell’ambiente maggiore di una determinata soglia, ed un deflettore (21), atto a direzionare il flusso d’acqua in uscita da detto orifizio.
3. 3. Dispositivo elettronico come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti circuiti elettronici di controllo sono realizzati in modo tale da verificare che, al superamento di determinati valori di soglia di temperatura misurati da detto sensore di temperatura (12) e/o da detto sensore di radiazione termica (13), detto erogatore sprinkler (17) sia effettivamente entrato in funzione e/o un allarme sia stato inviato ad una centralina di controllo remota per segnalare un probabile inizio di incendio o una presenza effettiva di fiamma.
4. 4. Dispositivo elettronico come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti circuiti elettronici di controllo sono realizzati in modo tale da effettuare una verifica locale di effettiva attivazione di ogni singolo erogatore sprinkler (17), tramite un controllo della pressione all’interno di detto ramo di detta tubazione (10), sulla base dei dati forniti da detto sensore di temperatura (12) e/o da detto sensore di radiazione termica (13).
5. 5. Dispositivo elettronico come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti circuiti elettronici di controllo inviano un segnale di allarme a distanza nel caso in cui la pressione misurata nel ramo di detta tubazione (10) è compreso all’interno di un intervallo prefissato di valori ritenuti corretti, la temperatura rilevata da detto sensore di temperatura (12) è superiore ad un valore di temperatura di rottura di detto bulbo (19) e non è rilevata una variazione di pressione all’interno del ramo di detta tubazione (10) per un determinato periodo di tempo.
6. 6. Dispositivo elettronico come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti circuiti elettronici di controllo inviano un segnale di allarme a distanza nel caso in cui il valore di temperatura misurato da detto sensore di temperatura (12) sia superiore ad un valore di soglia prefissato per un intervallo di tempo predeterminato.
7. 7. Dispositivo elettronico come ad almeno una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti circuiti elettronici di controllo inviano un segnale di allarme a distanza nel caso in cui il valore di radiazione termica misurato da detto sensore di radiazione termica (13) sia superiore ad un determinato valore di soglia per un periodo di tempo predeterminato.