ITMI20081936A1 - DEVICE FOR FIRE EXTRACTION IN FIREPLACES AND SMOKE RODS - Google Patents
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Description
“DISPOSITIVO PER L'ESTIZIONE DI INCENDI IN CAMINI E CANNE FUMARIE†⠀ œDevice for extinguishing fires in chimneys and fluesâ €
La presente invenzione concerne un dispositivo per lo spegnimento di incendi in camini e canne fumarie. Detto dispositivo à ̈ basato su un sistema di estinzione che fa uso di acqua nebulizzata ottenuta mediante spruzzatura ad alta pressione, attraverso ugelli di piccolissimo diametro. The present invention relates to a device for extinguishing fires in chimneys and flues. Said device is based on an extinguishing system that makes use of nebulized water obtained by high pressure spraying, through very small diameter nozzles.
Gli incendi che si verificano nei camini e nelle canne fumarie sono normalmente conseguenza della scarsa manutenzione degli stessi. Infatti, con l'uso, sulle pareti interne di detti camini e canne fumarie si depositano delle incrostazioni carboniose che sono combustibili e quindi, per effetto di un surriscaldamento, dette incrostazioni possono incendiarsi. L'incendio si propaga a tutto il camino, aiutato in questo dalla forte corrente ascensionale che si genera e che provoca un forte apporto di ossigeno. Fires that occur in chimneys and flues are normally a consequence of poor maintenance of the same. In fact, with use, carbon deposits are deposited on the internal walls of said chimneys and flues which are combustible and therefore, due to overheating, said deposits can catch fire. The fire spreads throughout the chimney, aided in this by the strong updraft that is generated and which causes a strong supply of oxygen.
Normalmente un camino à ̈ presente un edifici residenziali arredati. Qualora si intervenisse con mezzi tradizionali per spegnere un eventuale incendio nella canna fumaria, nel locale sottostante, sul quale detto camino à ̈ localizzato, si riverserebbe un'ingente quantità d'acqua che provocherebbe danni anche maggiori di quelli provocati dall'incendio stesso. Nasce quindi la necessità di spegnere l'incendio limitando il più possibile la quantità d'acqua utilizzata. Altro grave inconveniente consiste nel fato che à ̈ molto forte lo stress termico sulle pareti della canna fumaria che, solitamente, dopo l'intervento devono essere ripristinate. Normally a fireplace is present in a furnished residential buildings. If one intervenes with traditional means to extinguish a possible fire in the flue, in the room below, on which said chimney is located, a large amount of water would be poured which would cause even greater damage than those caused by the fire itself. Hence the need to put out the fire by limiting the amount of water used as much as possible. Another serious drawback consists in the fact that the thermal stress on the walls of the flue is very strong, which usually must be restored after the intervention.
A tale scopo il brevetto US 4393941 propone un dispositivo costituito da una testa porta ugelli collegata, attraverso un tubo flessibile, ad una presa d'acqua, detti ugelli spruzzando acqua in direzione orizzontale e radiale rispetto alla testa stessa. Calando la testa porta ugelli dalla parte superiore del camino e facendola scorrere verticalmente agendo sul tubo flessibile, si ottiene il risultato di portare l'elemento spruzzatore nelle immediate vicinanze dell'incendio. In tal modo sarà sufficiente l'impiego di una limitata quantità d'acqua per spegnere l'incendio, certamente assai inferiore a quella che verrebbe impiegata se si fosse agito riversando notevoli quantità d'acqua nell'apertura superiore della canna fumaria. For this purpose, US patent 4393941 proposes a device consisting of a nozzle holder head connected, through a flexible tube, to a water intake, said nozzles spraying water horizontally and radially with respect to the head itself. By lowering the nozzle holder head from the top of the chimney and making it slide vertically by acting on the flexible pipe, the result is that the sprayer element is brought in the immediate vicinity of the fire. In this way, the use of a limited quantity of water will be sufficient to extinguish the fire, certainly much lower than that which would be used if one had acted by pouring considerable quantities of water into the upper opening of the flue.
Nonostante la quantità d'acqua impiegata sia fortemente limitata con l'impiego di dispositivi conformi al citato brevetto, tuttavia essa non à ̈ esigua sia perché lo spegnimento non à ̈ istantaneo, sia perché, per avere la sicurezza di aver spento completamente l'incendio, à ̈ necessario spruzzare quantità d'acqua superiori a quelle strettamente indispensabili. Ciò anche in considerazione del fatto che la localizzazione dell'incendio à ̈ tale da non consentire un'ispezione visiva dello stesso. La conseguenza à ̈ che una certa quantità d'acqua invade comunque il locale sottostante ed à ̈ suscettibile di provocare qualche danno. Although the quantity of water used is severely limited with the use of devices compliant with the aforementioned patent, however it is not small both because the switch-off is not instantaneous, and because, to have the security of having completely switched off the fire, it is necessary to spray more water than strictly necessary. This also in consideration of the fact that the location of the fire is such as not to allow a visual inspection of the same. The consequence is that a certain amount of water still invades the room below and is likely to cause some damage.
Un ulteriore inconveniente dei dispositivi della tecnica nota, consiste nel fatto che La testa porta ugelli viene calata nella canna fumaria dall'apertura superiore della stessa, da un operatore che effettua l'operazione manualmente. Detto operatore à ̈ sottoposto all'azione di una corrente di fumi e gas caldi, o addirittura roventi, dell'incendio sottostante, per cui, oltre a necessitare di una protezione adeguata, deve agire con molta cautela. A further drawback of the devices of the known art consists in the fact that the nozzle holder head is lowered into the flue from the upper opening of the same, by an operator who carries out the operation manually. Said operator is subjected to the action of a stream of hot or even red-hot fumes and gases from the underlying fire, therefore, in addition to requiring adequate protection, he must act with great caution.
La presente invenzione si propone di ridurre drasticamente la quantità d'acqua impiegata per lo spegnimento, attraverso l'impiego di un dispositivo, conforme alla rivendicazione 1, che impiega acqua nebulizzata ottenuta mediante spruzzatura ad alta pressione, attraverso ugelli di piccolissimo diametro. The present invention proposes to drastically reduce the quantity of water used for extinguishing, through the use of a device, according to claim 1, which uses atomized water obtained by high pressure spraying, through very small diameter nozzles.
In particolare questi scopi sono raggiunti da un dispositivo per lo spegnimento di incendi in camini e canne fumarie, detti incendi essendo causati da accensioni di incrostazioni carboniose formatesi sulle pareti interne di detti camini e canne fumarie, detto dispositivo comprendendo mezzi spruzzatori, collegati tramite un tubo flessibile ad una presa d'acqua o ad un serbatoio, mezzi atti ad aumentare la pressione dell'acqua, in modo da ottenere getti d'acqua nebulizzata attraverso detti mezzi spruzzatori, detti mezzi spruzzatori comprendendo una pluralità di ugelli alloggiati su una o più teste porta ugelli e collegati idraulicamente con detto tubo flessibile, caratterizzato dal fatto che detta testa porta ugelli comprende: In particular, these purposes are achieved by a device for extinguishing fires in chimneys and flues, said fires being caused by ignitions of carbon deposits formed on the internal walls of said chimneys and flues, said device comprising sprinkler means, connected by means of a pipe flexible to a water intake or to a tank, means adapted to increase the water pressure, so as to obtain jets of atomized water through said spray means, said spray means comprising a plurality of nozzles housed on one or more heads nozzle holder and hydraulically connected to said flexible hose, characterized in that said nozzle holder head comprises:
a. un corpo centrale, prismatico, nel quale à ̈ praticato un foro assiale, sulle facce di detto corpo centrale prismatico essendo realizzata una serie di fori radiali che sboccano nel foro assiale e detto foro assiale prevedendo mezzi di collegamento, ad una sua estremità , con detto tubo flessibile; to. a central, prismatic body, in which an axial hole is made, on the faces of said prismatic central body being made a series of radial holes which open into the axial hole and said axial hole providing means of connection, at one of its ends, with said hose;
b. dei blocchetti, sui quali à ̈ ricavata una serie di fori, applicati sulle facce stesse di detto prisma costituente detto corpo centrale prismatico, detti fori essendo coassiali, ed in collegamento idraulico, con detti fori radiali che sboccano nel foro assiale, detti ugelli essendo alloggiati all'interno di detti fori, ricavati in detti blocchetti. Il dispositivo secondo l'invenzione sfrutta la grande capacità di scambio del calore tra l'ambiente e l'acqua stessa per abbattere drasticamente la temperatura dei fumi. Ciò avviene in quanto l'acqua finemente nebulizzata, con gocce di diametro di 50 ÷ 150 m, evaporando istantaneamente, sottrae rapidamente calore all'incendio. Il conseguente rapido aumento del volume delle singole gocce, dovuto al cambio di stato dell'acqua, provoca la rarefazione dell'ossigeno e crea una barriera all'irradiazione del calore dell'incendio. b. of the blocks, on which a series of holes is obtained, applied on the same faces of said prism constituting said prismatic central body, said holes being coaxial, and in hydraulic connection, with said radial holes opening into the axial hole, said nozzles being housed inside said holes, obtained in said blocks. The device according to the invention exploits the great heat exchange capacity between the environment and the water itself to drastically reduce the temperature of the fumes. This happens because the finely atomized water, with droplets having a diameter of 50-150 m, evaporates instantly and quickly removes heat from the fire. The consequent rapid increase in the volume of the individual drops, due to the change in the state of the water, causes the rarefaction of oxygen and creates a barrier to the irradiation of the heat of the fire.
Come si vede il meccanismo di estinzione consiste nella formazione di vapore che viene disperso all'esterno attraverso la canna fumaria, in questo aiutato dalla forte corrente ascensionale dovuta all'incendio. Solo verso la fine delle operazioni l'acqua spruzzata non evaporerà più e, quindi, comincerà a colare verso il basso. Tuttavia, trattandosi di quantità sensibilmente inferiori a quelle impiegate dai dispositivi della tecnica nota, gran parte dell'acqua rimarrà assorbita nelle porosità dei residui della combustione e solo quantità insignificanti di essa coleranno al di fuori del camino. As you can see, the extinguishing mechanism consists in the formation of vapor that is dispersed outside through the flue, in this aided by the strong updraft due to the fire. Only towards the end of the operations will the sprayed water no longer evaporate and, therefore, will begin to flow downwards. However, since the quantities are considerably lower than those used by the devices of the prior art, most of the water will remain absorbed in the porosity of the combustion residues and only insignificant quantities of it will flow out of the chimney.
In pratica, la presente invenzione comprende una testa porta ugelli collegata, attraverso un tubo flessibile, ad una presa d'acqua, ma con l'interposizione di mezzi atti ad aumentare la pressione fino a valori tipicamente compresi fra 100 e 200 bar. A questa pressione l'acqua uscirà dagli ugelli finemente nebulizzata ed effettuerà la sua azione estinguente in modo assai efficace. È evidente che l'impiego di un dispositivo conforme all'invenzione comporta sia il vantaggio di eliminare qualsiasi danno all'ambiente interno, sia di non sottoporre le strutture della canna fumaria a stress termici distruttivi. In practice, the present invention comprises a nozzle holder head connected, through a flexible tube, to a water intake, but with the interposition of means suitable for increasing the pressure up to values typically comprised between 100 and 200 bar. At this pressure the water will come out of the nozzles finely atomized and will carry out its extinguishing action very effectively. It is evident that the use of a device according to the invention entails both the advantage of eliminating any damage to the internal environment and of not subjecting the structures of the flue to destructive thermal stress.
Secondo una forma preferita di attuazione dell'invenzione, à ̈ prevista una diramazione di detto tubo flessibile, alla cui estremità à ̈ applicata una ulteriore testa porta ugelli, detta testa essendo mantenuta in corrispondenza della parte superiore della canna fumaria, per ridurre la temperatura dei gas caldi provenienti dall'incendio ed abbattere i fumi. In questo modo si ottengono sensibili vantaggi per la sicurezza dell'operatore. According to a preferred embodiment of the invention, a branch of said flexible pipe is provided, at the end of which a further nozzle holder head is applied, said head being kept in correspondence with the upper part of the flue, to reduce the temperature of the nozzles. hot gases coming from the fire and breaking down the fumes. In this way, significant advantages are obtained for the safety of the operator.
L'invenzione verrà ora descritta, a scopo illustrativo e non limitativo, secondo una forma preferita di attuazione e con riferimento alle figure allegate, in cui: The invention will now be described, for illustrative and non-limiting purposes, according to a preferred embodiment and with reference to the attached figures, in which:
la figura 1 Ã ̈ una vista d'assieme del dispositivo secondo l'invenzione; la figura 2 mostra gli elementi di una testa porta ugelli; Figure 1 is an overall view of the device according to the invention; figure 2 shows the elements of a nozzle holder head;
la figura 3 mostra una testa porta ugelli assemblata. figure 3 shows an assembled nozzle holder head.
Con riferimento alla fig.1, con (1) à ̈ indicato un ambiente abitativo sul quale si apre un camino (2), collegato con l'esterno tramite una canna fumaria (3). Poiché con il termine camino si può indicare sia l'impianto domestico in cui si accende il fuoco, sia il condotto verticale sovrastante che lo collega con l'esterno, per far uscire i fumi ad altezza adeguata e provvedere ad un efficiente tiraggio, nel seguito, per non ingenerare confusioni, verrà sempre chiamato camino (2) l'impianto domestico in cui si accende il fuoco, e canna fumaria (3) il condotto verticale che lo collega con l'esterno. With reference to fig. 1, (1) indicates a living area on which a chimney (2) opens, connected to the outside by a flue (3). Since the term fireplace can be used to indicate both the domestic system in which the fire is lit, and the vertical duct above that connects it with the outside, to let the fumes out at an adequate height and provide an efficient draft, in the subsequently, in order not to create confusion, the domestic system in which the fire is lit will always be called chimney (2), and flue (3) the vertical duct that connects it with the outside.
Sulle pareti interne della canna fumaria (3) tendono, con l'uso, a formarsi incrostazioni carboniose, a causa delle particelle incandescenti, ma non ancora completamente combuste, che si alzano dal focolare e vengono trasportate verso l'alto dalla corrente ascensionale che si forma, nella canna fumaria (3), per effetto del riscaldamento della colonna gassosa in essa presente. Dette particelle, al contatto con le pareti sensibilmente più fredde, si spengono e si depositano sulle stesse, formando uno strato che aumenta continuamente di spessore con l'uso. Se la canna fumaria (3) non viene periodicamente sottoposta ad una adeguata pulizia, col tempo lo spessore diventa così elevato che aumenta sensibilmente la coibentazione della canna fumaria stessa, con la conseguenza che, in caso di accensione prolungata del fuoco, le incrostazioni (4) si surriscaldano al punto da non riuscire a raffreddare le particelle incandescenti che si depositano, le quali appiccano l'incendio alle incrostazioni stesse. On the internal walls of the flue (3), with use, carbon deposits tend to form, due to the incandescent particles, but not yet completely burned, which rise from the hearth and are carried upwards by the rising current that occurs. shape, in the flue (3), due to the heating of the gas column present in it. These particles, in contact with the considerably colder walls, are extinguished and deposited on them, forming a layer that continuously increases in thickness with use. If the flue (3) is not periodically subjected to adequate cleaning, over time the thickness becomes so high that the insulation of the flue itself significantly increases, with the consequence that, in the event of prolonged fire ignition, the incrustations ( 4) overheat to the point of not being able to cool the incandescent particles that are deposited, which set fire to the incrustations themselves.
Il dispositivo, oggetto della presente invenzione, comprendente una o più teste porta ugelli (10), collegate, tramite un tubo flessibile (20), a mezzi (21) atti ad aumentare la pressione dell'acqua, proveniente da una presa d'acqua o ad un serbatoio (22), fino a pressioni tipicamente comprese fra 100 e 200 bar. The device, object of the present invention, comprising one or more nozzle holder heads (10), connected, by means of a flexible tube (20), to means (21) able to increase the water pressure, coming from a water intake or to a tank (22), up to pressures typically comprised between 100 and 200 bar.
L'impiego di più teste porta ugelli consente di intervenire su un lungo tratto della canna fumaria (3), riducendo quindi i tempi di spegnimento. The use of several nozzle holder heads allows to intervene on a long section of the flue (3), thus reducing the extinguishing times.
Le teste porta ugelli (10) vengono calate nella canna fumaria (3) dall'apertura superiore della stessa, da un operatore (non rappresentato) che effettua l'operazione manualmente. Detto operatore à ̈ sottoposto all'azione di una corrente di fumi e gas caldi, o addirittura roventi, dell'incendio sottostante, per cui, oltre a necessitare di una protezione adeguata, deve agire con molta cautela. The nozzle holder heads (10) are lowered into the flue (3) from the upper opening of the same, by an operator (not shown) who carries out the operation manually. Said operator is subjected to the action of a stream of hot or even red-hot fumes and gases from the underlying fire, therefore, in addition to requiring adequate protection, he must act with great caution.
Secondo una forma preferita di attuazione, à ̈ prevista una diramazione (20a) del tubo (20), alla cui estremità à ̈ installato una ulteriore testa porta ugelli (10a), che viene mantenuta al di fuori della canna fumaria, ma in prossimità della sua estremità superiore. Durante l'operazione di spegnimento detta testa porta ugelli (10a) crea una cortina di acqua nebulizzata che raffredda i gas, abbatte i fumi e protegge l'operatore. According to a preferred embodiment, a branch (20a) of the pipe (20) is provided, at the end of which a further nozzle holder head (10a) is installed, which is kept outside the flue, but close to the its upper extremity. During the extinguishing operation, said nozzle holder head (10a) creates a curtain of atomized water which cools the gases, reduces the fumes and protects the operator.
In fig. 2 sono mostrati i componenti di detta testa porta ugelli (10). Secondo una forma preferita di attuazione, detta testa porta ugelli (10) comprende un corpo centrale (11), prismatico, di asse longitudinale (100), nel quale à ̈ praticato un foro assiale (12) alle cui estremità sono realizzate delle filettature (13), preferibilmente a tenuta di tipo gas. In fig. 2 shows the components of said nozzle holder head (10). According to a preferred embodiment, said nozzle holder head (10) comprises a central body (11), prismatic, with a longitudinal axis (100), in which an axial hole (12) is made at the ends of which threads are made ( 13), preferably gas-tight.
Le due filettature servono per poter collegare due o più teste porta ugelli (10) in serie. Nel caso di impiego di una sola testa porta ugelli (10), e comunque nel caso di quella applicata all'estremità del tubo, viene impegnata una sola delle due filettature (13). L'altra deve ovviamente essere chiusa con un tappo di chiusura (14). Detto tappo può essere di forma ad ogiva e realizzato in materiale pesante, in modo da tenere ben disteso il tubo flessibile (20) quando il dispositivo vene calato nella canna fumaria (3) e, soprattutto, favorire la penetrazione nella canna fumaria quando si formano tappi di fuligine. The two threads are used to connect two or more nozzle holder heads (10) in series. If only one nozzle holder head (10) is used, and in any case in the case of the one applied to the end of the pipe, only one of the two threads (13) is engaged. The other must obviously be closed with a closure cap (14). Said cap can be of an ogive shape and made of heavy material, so as to keep the flexible pipe (20) well extended when the device is lowered into the flue (3) and, above all, to facilitate penetration into the flue when forming soot plugs.
Sulle facce del corpo centrale prismatico (11) viene realizzata una serie di fori radiali (15) che sboccano nel foro assiale (12). Sulle facce stesse vengono applicati, ad esempio con delle viti inserite nei fori filettati (16), dei blocchetti (17) sui quali à ̈ ricavata una serie di fori (18), atti a ricevere degli ugelli (19), detti ugelli essendo di diametro compreso fra 100 e 500 m ed atti a nebulizzare l'acqua pressurizzata proveniente dal tubo flessibile (20). I blocchetti (17) sono realizzati in modo tale che gli ugelli (19), montati all'interno dei fori (18), spruzzino l'acqua nebulizzata in direzione radiale rispetto all'asse (100) della testa porta ugelli (10). A series of radial holes (15) are made on the faces of the prismatic central body (11) which open into the axial hole (12). On the faces themselves are applied, for example with screws inserted in the threaded holes (16), blocks (17) on which a series of holes (18) is obtained, suitable for receiving nozzles (19), said nozzles being of diameter between 100 and 500 m and suitable for nebulising the pressurized water coming from the flexible hose (20). The blocks (17) are made in such a way that the nozzles (19), mounted inside the holes (18), spray the atomized water in a radial direction with respect to the axis (100) of the nozzle holder head (10).
Detti ugelli (19), essendo in sé noti, non verranno descritti ulteriormente. Said nozzles (19), being known per se, will not be described further.
Una testa porta ugelli (10) assemblata à ̈ mostrata nella successiva fig.3. Secondo una forma preferita di attuazione dell'invenzione, detti mezzi (21), atti ad aumentare la pressione dell'acqua fino a pressioni tipicamente comprese fra 100 e 200 bar, comprendono una pompa per altre pressioni. In questo caso il dispositivo si attiva avviando la pompa, la quale può essere azionata da un motore elettrico a da un piccolo motore a scoppio. An assembled nozzle holder head (10) is shown in the following fig. 3. According to a preferred embodiment of the invention, said means (21), adapted to increase the water pressure up to pressures typically comprised between 100 and 200 bar, comprise a pump for other pressures. In this case the device is activated by starting the pump, which can be driven by an electric motor or by a small combustion engine.
Secondo un'altra forma di attuazione dell'invenzione, detti mezzi (21) comprendono una o più bombole di azoto, caricate ad alta pressione (tipicamente 200 bar) che agiscono su dell'acqua contenuta in una o più bombole. In questo caso il dispositivo si attiva aprendo delle valvole che mettono in comunicazione le bombole di azoto con quelle contenenti l'acqua. In questo modo l'acqua viene posta in pressione e viene inviata nel tubo flessibile (20). According to another embodiment of the invention, said means (21) comprise one or more nitrogen cylinders, loaded at high pressure (typically 200 bar) which act on the water contained in one or more cylinders. In this case the device is activated by opening the valves that put the nitrogen cylinders in communication with those containing water. In this way the water is pressurized and sent into the flexible tube (20).
Facendo scorrere verticalmente il tubo flessibile (20), con le teste porta ugelli (10), all'interno della canna fumaria (3), dette teste porta ugelli (10) saranno portate in corrispondenza delle zone in cui sono presenti le fiamme, in modo che l'acqua nebulizzata, uscente dagli ugelli stessi possa esercitare la funzione estinguente in modo efficace. By making the flexible pipe (20) slide vertically, with the nozzle holder heads (10), inside the flue (3), said nozzle holder heads (10) will be brought to the areas where the flames are present, in so that the nebulized water, coming out of the nozzles themselves, can perform the extinguishing function effectively.
L'innovazione à ̈ stata descritta a scopo esemplificativo e non limitativo, secondo una forma di attuazione preferita. Il tecnico esperto del settore potrà trovare numerose altre forme di attuazione, tutte ricadenti nell'ambito di protezione delle rivendicazioni che seguono. The innovation has been described by way of non-limiting example, according to a preferred embodiment. The person skilled in the art will be able to find numerous other embodiments, all of which fall within the protection scope of the following claims.
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|---|---|
| IT (1) | IT1392146B1 (en) |
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2008
- 2008-11-03 IT ITMI2008A001936A patent/IT1392146B1/en active
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| IT1392146B1 (en) | 2012-02-22 |
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