PT1897596E - Aspersor automático de protecção contra incêndios com um corpo estendido - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"ASPERSOR AUTOMÁTICO DE PROTECÇÃO CONTRA INCÊNDIOS COM UM CORPO ESTENDIDO"

ANTECEDENTES DO INVENTO

Campo do Invento O presente invento diz respeito a um aspersor automático de protecção contra incêndios, e em particular a um aspersor direito que tem um corpo estendido. Técnica Relacionada

Os aspersores de protecção contra incêndios convencionalmente estão ligados a uma conduta para receber um fluido pressurizado para a extinção dos incêndios, tal como a água. Um aspersor típico tem uma base com uma parte roscada para a ligação a uma conduta e um orifício de saída de modo a que o fluido saia de proporcionando um controlo e/ou uma supressão do incêndio. 0 orifício de saída é vedado por meio de um tampão de vedação, que é mantido no lugar por meio de um mecanismo de libertação. 0 mecanismo de libertação é concebido de modo a libertar o tampão sob condições predeterminadas, dando assim início ao fluxo de fluido para a extinção de incêndio. Um mecanismo de 2 ΡΕ1897596 libertação típico inclui um elemento de resposta térmica, e.g. uma ampola frangível ou uma ligação por fusível, e pode também incluir um mecanismo de trinco.

Determinados aspersores convencionais têm um par de braços que se estendem a partir da parte da base e que se ligam à parte do cubo de modo a formar uma estrutura. A parte do cubo fica afastada do orifício de saída na parte da base e fica alinhada com o seu eixo longitudinal. Δ parte do cubo pode ter uma configuração com parafuso de regulação para aplicar uma força de pré-tensão ao mecanismo de libertação. Pode ser montado um deflector no cubo, transversal ao orifício de saida, a fim de proporcionar uma dispersão do fluido que sai.

Os aspersores de protecção contra incêndios podem ser montados numa conduta de fluido que corra ao longo do tecto e podem também pender para baixo a partir da conduta, ao que se faz referência como uma configuração "pendente", ou pode-se estender a direito ao que se refere como uma configuração "a direito". Um aspersor direito pode ser montado numa derivação ("sprig") ou numa derivação para cima ("sprig-up") que exista numa linha de abastecimento que se estenda verticalmente a partir da conduta do fluido a fim de abastecer um único aspersor.

Uma derivação pode ser formada ligando uma curta secção de tubo (referida como uma "união roscada" a um "tê" ou uma ligação de ramal por soldadura topo a topo. Uma 3 ΡΕ1897596 ligação em tê pode ser formada, por exemplo, ligando mecanicamente um tê ao tubo, que tem uma base, que é conforme com o tubo, e uma parte roscada ou com ranhura que se estende a partir da base. Os ramais com soldadura topo a topo podem ser formados, por exemplo, soldando um acessório ao tubo de abastecimento, tal como um Weldolet® (Bonney Forge, Mount Union, Pennsylvania), que é um acessório em aço forjado que está em conformidade com o contorno do tubo de abastecimento. 0 aspersor é instalado numa ligação roscada na extremidade da derivação. No caso de uma ligação de um ramal que tenha uma ligação com ranhura, a secção do tubo pode ser uma "união roscada adaptadora", que tem uma extremidade com a ranhura e uma abertura roscada na outra extremidade para receber a extremidade roscada do aspersor.

Um dos inconvenientes da configuração em derivação convencional consiste em ela requerer a utilização de uma secção de tubo separada para cada aspersor, o que aumente o número de componentes no sistema. Isto também ajuda no tempo de instalação, porque requer etapas separadas para ligar a secção de tubo ao ramal e para ligar o aspersor à secção do tubo. Esta configuração também aumenta as probabilidades de fuga, porque duplica o número de ligações entre os aspersores e as condutas (isto é, requer duas ligações por aspersor). Além disso os corpos dos aspersores direitos convencionais não são configurados para se acomodarem a uma ligação com ranhura sem um adaptador. 4 ΡΕ1897596

Os aspersores podem de uma maneira geral ser categorizados como de "modo de controlo" ou de "modo de supressão". Os aspersores do modo de controlo são concebidos para limitar a dimensão de um incêndio por meio da distribuição de água, de modo a diminuir a taxa de calor libertada e pré humidificar os combustíveis adjacentes, enquanto controla as temperaturas dos gases do tecto a fim de evitar danos estruturais. Os aspersores do modo de supressão são concebidos para reduzir rapidamente a taxa de libertação de calor de um incêndio e impedir que ele volte a crescer por meio da aplicação directa e suficiente de água através de uma coluna de água à superfície de combustível que está inflamada. A sensibilidade térmica do aspersor é uma medida da rapidez com que funciona o mecanismo de libertação ao responder termicamente quando instalado num aspersor ou num conjunto aspersor especifico. Uma medida da sensibilidade térmica é o índice de tempo de resposta (RTI do inglês "response time index") quando medido segundo condições de ensaio normalizadas. Os aspersores definidos como de resposta rápida têm um elemento térmico com um RTI de 50 m-s14 ou menos. Os aspersores definidos como normalizados têm um elemento térmico com um RTI de 80 m-s14 ou mais.

Uma "aplicação específica do modo de controlo em armazenagem" dos aspersores é definida na UL 199 ("Standard for Automatic Sprinklers for Fire-Protection Service", Underwriters' Laboratories, llth Ed., November 4, 2005), é 5 ΡΕ1897596 concebida para a protecção de mercadorias armazenadas, tal como é especificado na NFPA 13 ("Standard for the installation of Sprinkler Systems", Natural Fire Protection Association, Inc. 2002 Edition) ou uma finalidade particular de usos limitados especificada para os aspersores (e.g., riscos específicos ou características de construção). De acordo com a "Section 3.6.2.12 of NFPA 13", uma aplicação específica dos aspersores de modo de controlo (para utilização em armazenagem) é um tipo de aspersor de pulverização catalogado para uma pressão mínima de funcionamento com um número específico de aspersores operacionais para um dado esquema de protecção. Tais aspersores podem ser utilizados para proteger o armazenamento de mercadorias desde a Classe I até à Classe IV, mercadorias de plástico, armazenagem de miscelâneas, e outras armazenagens tal como é especificado no Capítulo 12 da NFPA 13 (ver Secção 12.1.2.3).

As secções 8.5 e 8.6 da NFPA 13 especificam os requisitos para a instalação de pendentes normalizados e dos aspersores direitos. Em particular, a Secção 8.6.5.2.1.3 especifica os requisitos para o espaçamento dos aspersores direitos normalizados em relação às obstruções que podem interferir com o padrão da pulverização dos aspersores. Contudo, tal como é indicado na Secção 8.6.5.2.1.8 estes requisitos de espaçamento não se aplicam aos aspersores direitos que estão directamente fixados, i.e., fixados sem uma derivação, a um tubo de abastecimento que tenha um diâmetro de menos do que 3 polegadas 6 ΡΕ1897596 (7,62 cm). Assim, os aspersores que são concebidos para serem instalados sem derivação têm a vantagem de requisitos de espaçamento menos rigorosos.

As Secções 8.5 e 8.11 especificam requisitos para a instalação de aplicações especiais dos aspersores do modo de controlo para aplicações em armazenagem. A Secção 8.11.5 especifica os requisitos para a instalação de aplicações especiais dos aspersores do modo de controlo próximo de obstruções que podem interferir com o padrão de pulverização dos aspersores. A Secção 8.11.5.2.2 determina que é permitido que os aspersores sejam fixados directamente a linhas de ramais com um diâmetro de menos do que 2 polegadas (5,1 cm). Os aspersores podem também ser fixados directamente a linhas de ramais de maior diâmetro. Contudo, certas distância mínimas aplicadas à utilização de derivações para cima (ou "uniões roscadas levantadas"). Especificamente, os aspersores fornecidos com uniões roscadas levantadas têm que elevar o deflector do aspersor de um mínimo de 13 polegadas (aproximadamente 33 cm) em relação à linha central do tubo de 2,5 polegadas (aproximadamente 6,35 cm) e de um mínimo de 15 polegadas (aproximadamente 38 cm) em relação à linha central do tubo de 3 polegadas (aproximadamente 7,62 cm). Assim, os aspersores que são concebidos para serem instalados sem derivações têm a vantagem de permitir maior flexibilidade na instalação.

Os aspersores de protecção contra incêndios são 7 ΡΕ1897596 conhecidos a partir do documento US 2006/0060361 A.

SUMÁRIO DO INVENTO O presente invento proporciona um aspersor direito para protecção contra incêndios de acordo com as reivindicações que se apresentam adiante.

Este e outros objectivos, características e vantagens tornar-se-ão aparentes a partir da descrição que se segue dos modelos de realização preferidos do presente invento.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS O presente será mais facilmente compreendido a partir de uma descrição pormenorizada dos modelos de realização preferidos considerada em conjunto com as seguintes figuras. A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um aspersor direito com um corpo estendido, de acordo com o presente invento. A Figura 2 é uma vista em corte de um aspersor direito com um corpo estendido segundo um plano perpendicular ao plano dos braços da estrutura. A Figura 3 é uma vista em alçado lateral de um ΡΕ1897596 aspersor direito convencional sem um corpo estendido. A Figura 4 é uma vista em perspectiva de um aspersor direito com um corpo estendido configurado para uma ligação com ranhura. A Figura 5 é uma vista em alçado lateral de um aspersor direito montado numa conduta de abastecimento. A Figura 6A é uma tabela resumindo os efeitos de sombra calculados para um aspersor do presente invento. A Figura 6B é uma tabela resumindo os efeitos de sombra calculados para um aspersor convencional. A Figura 7 é uma tabela resumindo os efeitos de sombra calculados para um aspersor do presente invento no que respeita a mercadorias empilhadas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS MODELOS DE REALIZAÇAO PREFERIDOS

As Figuras 1 e 2 mostram um aspersor direito 100, de acordo com o presente invento, que tem um corpo cilíndrico 101 que define uma passagem axial para um fluido. 0 corpo 101 tem um orifício de entrada 110 na sua 9 ΡΕ1897596 extremidade de entrada para receber um fluido pressurizado para extinguir incêndios, tal como a água, a partir de uma conduta (que não se mostra) . 0 corpo 101 também tem um orifício de saída 125 na sua extremidade de saída.

Proporciona-se uma parte de ligação roscada 115 na extremidade de entrada do aspersor 100 a fim de permitir que o aspersor seja ligado a uma conduta que proporcione o fluido à sua passagem. Uma protuberância 120 para a chave de porcas que é uma protuberância circunferencial com bordos planos, e.g. uma protuberância com uma forma quadrada ou hexagonal, facilita a ligação do aspersor 100 à conduta de abastecimento utilizando uma chave de porcas ou uma ferramenta semelhante. A protuberância 120 para a chave de porcas está de preferência posicionada imediatamente acima da parte de ligação 115. O corpo 101 tem uma parte estendida 105 que se estende entre a protuberância 120 para a chave de porcas e o orifício de saída 125. Tal como se vai debater mais abaixo, a parte que se estende 105 proporciona um padrão de saída do aspersor melhorado reduzindo o bloqueio que pode ser causado pelas estruturas que se projectam a partir do corpo 101, tais como a protuberância 120 para a chave de porcas. O orifício de entrada 110 pode ter um diâmetro de rosca nacional para tubos (NPT do inglês "national pipe thread"), por exemplo, de 1 polegada (aproximadamente 10 ΡΕ1897596 2,54 cm). O aspersor pode ter um factor K de, por exemplo, cerca de 19,6 que é definido por K = Q/^lp onde Q é o caudal do fluxo em galões por minuto e p é a pressão residual na entrada do aspersor em libras por polegada quadrada, (K = 280 quando Q é em litros por minuto e p é em bar). Outros factores K também estão contemplados, tal como cerca de 16, 8 (240 no sistema internacional de unidades) e mais elevados. O aspersor pode ter um afastamento máximo de, e.g. 10 pés por 10 pés (aproximadamente 3,05 m X 3,05 m) e uma área máxima de cobertura de e.g., 100 ft2 (9,3 m2) e uma pressão de trabalho máxima de e.g., 175 psi (1,20658 MPa). Outros espaçamentos e áreas de cobertura também são possíveis, tais como, por exemplo, um espaçamento de 12 pés por 12 pés (aproximadamente 3,66 m por 3,66 m) ou 12 pés por 8 pés (aproximadamente 3,6 m por 3,05 m). O orifício de saída 125 é vedado por meio de um tampão de vedação 130 (o tampão de vedação pode ser circundado por uma mola plana 132 em forma de anel) . Dois braços da estrutura 135 estendem-se desde a extremidade de saída e vão-se ligar ao cubo 140 posicionado em alinhamento axial com o orifício de saída 125. Tal como em seguida se debaterá mais adiante, um mecanismo de libertação tal como um conjunto de ligação 150 com fio fusível, é posicionado entre o cubo 140 e o tampão de vedação para manter o tampão de vedação no seu lugar por cima do orifício de saída 125. 11 ΡΕ1897596

As Figuras 1 e 2 mostram além disso que 0 aspersor 100 tem um mecanismo de libertação, e.g., um conjunto de ligação 150 com fio fusível, que tem um elemento que responde termicamente, e.g. uma ligação com fio fusível 235, está posicionada entre o cubo 140 e o tampão de vedação 130 a fim de manter o tampão de vedação no seu lugar por cima do orifício de saída 125. Tal como se mostra na vista em corte da Figura 2, o conjunto de ligação 150 inclui uma alavanca 205 posicionada num parafuso de regulação 210 que se estende para cima a partir do cubo 140. Um esteio 215 está posicionado entre o tampão de vedação 130 e a alavanca 205, de modo tal a que uma extremidade do esteio 215 seja posicionada numa ranhura 220 na superfície do tampão de vedação 130 e a outra sua extremidade seja posicionada na ranhura 225 na alavanca, ligeiramente fora do alinhamento com o parafuso de regulação 210. A pressão do fluido no tampão de vedação 130 provoca uma força para cima no esteio 215, que por sua vez faz com que a extremidade estendida 230 da alavanca 205 tenha que rodar afastando-se do esteio 215 (isto é, a alavanca 205 roda no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio na vista da Figura 2) . A força rotativa na alavanca 205 cria uma tensão na ligação por fusível 235, que liga a extremidade estendida 230 da alavanca 205 e o gancho 240 na parte superior do esteio 215. A ligação por fusível 235 compreende duas placas 12 ΡΕ1897596 metálicas finas, e.g. em liga de berílio e níquel, uma ligada à alavanca 205 e outra ligada ao esteio 215. As placas ligam-se por solda de um modo com sobreposição e elas derretem-se a uma temperatura predeterminada. A ligação 235 desfaz-se a uma temperatura predeterminada, devido a força de tensão aplicada pela alavanca 205 e o esteio 215, permitindo que a alavanca 205 e o esteio 215 rodem para fora. Isto por sua vez liberta o tampão de vedação 130 e permite que o fluido saia pelo orifício 125. Certamente que podem ser utilizados outros tipos de mecanismo de libertação, incluindo, mas não ficando a ele limitado, por exemplo, uma ampola frangível ou um sensor, um esteio, e um conjunto de alavanca.

Um deflector 160 é posicionado no cubo 140, de modo a que o fluido que sai colida com ele, aquando da activação do aspersor 100, e conduza a água segundo uma direcção para baixo, na direcção da área a ser protegida por baixo do aspersor 100. O deflector 160 neste modelo de realização em particular é um disco cónico que se centra com a perpendicular ao eixo de passagem do fluido, ficando o lado côncavo diante do orifício de saída 125. O disco tem um certo número de dentes 165 de comprimento e forma variáveis dispostos em torno da sua periferia.

Uma parte do fluido que sai é deflectido para baixo pelo deflector 160 podendo colidir com o bordo superior 170 do corpo 101, criando uma sombra de baixa densidade de saída por baixo do aspersor 100. Tal como se 13 ΡΕ1897596 mostra na Figura 2 o ângulo de sombra (a) pode ser definido entre o bordo superior 170 do corpo 101 e a direcção vertical, o ângulo (a) tem o vértice num ponto 204 onde o lado de baixo do deflector 160 encontra o bordo superior do cubo 140. O ângulo de sombra (a), que é calculado a partir das dimensões do aspersor 100, proporciona uma estimativa teórica da dimensão da região de sombra de forma cónica e com uma saida de baixa densidade por baixo do aspersor. O ângulo de sombra (a) pode ser calculado como se segue. A dimensão D2, definida entre o lado debaixo do deflector 160 e o bordo superior 170 do corpo 101, pode ser, por exemplo, de cerca de 2 polegadas (aproximadamente 5,1 cm) (e em certos modelos de realização pode ser de cerca de 2,06 polegadas (aproximadamente 5,23 cm). O corpo 101 pode ter um diâmetro (W) tão grande como cerca de 1,1 polegadas (aproximadamente 2,79 cm) e de preferência de cerca de 1,2 polegadas (aproximadamente de 3,05 cm). O cubo 140 tem um raio de X, entre cerca de 0,125 polegadas (aproximadamente 0,3175 cm) e cerca de 0,325 polegadas (aproximadamente 0,8255 cm) e de preferência de cerca de 0,3 polegadas (aproximadamente 0,762 cm). O ângulo de sombra (a) é dado por: cx = arctang [(W/2) - X)/D2]

Para um modelo de realização em que D2 = 2,06 polegadas (aproximadamente 5,23 cm), X = 0,3 polegadas (aproximadamente 7,6 cm), e W = 1,2 polegadas 14 ΡΕ1897596 (aproximadamente 3,05 cm), o ângulo de sombra (a) será de 8o. Em outros modelos de realização o ângulo de sombra (a) pode estar entre cerca de 6o e cerca de 13°. Tal como se fez notar acima, o corpo 101 cilíndrico do aspersor tem uma parte estendida 105 que se estende acima da protuberância 120 da chave de porcas. Assim, o ângulo de sombra (a) é definido pelo diâmetro (W) da parte estendida 105, em vez da largura da protuberância 120 da chave de porcas. Isto resulta num ângulo do sombra (a) reduzido quando comparado com um aspersor convencional, tal como o que se mostra na Figura 3, o que se debate mais abaixo, em que a protuberância 320 da chave de porcas define o bordo superior 330 do aspersor. O aspersor 100 pode ter uma altura total de cerca de 4,6 polegadas, uma vez medido desde o orifício de entrada 110 até ao topo do deflector 160, caso em que o corpo 101 terá um comprimento de cerca de 1,2 polegadas (aproximadamente 3,05 cm) (uma vez medido desde o bordo do topo da protuberância 120 para a chave de porcas até ao bordo do topo 170 do corpo 101 do aspersor) . Noutros modelos de realização, o corpo do aspersor 101 pode ter um comprimento entre cerca de 1,25 polegadas (3,175 cm) até cerca de 1,5 polegadas (aproximadamente 3,81 cm). A Figura 3 mostra um aspersor direito convencional 300 que tem um corpo 301 com uma parte roscada 315 na extremidade de entrada e uma protuberância 320 para a chave de porcas posicionada imediatamente acima da parte 15 ΡΕ1897596 roscada 315 na extremidade de saída do corpo 301. O corpo 301 não se estende acima da protuberância 320 para a chave de porcas.

Tal como acima, o ângulo de sombra (a) pode ser definido entre o bordo superior 330 do aspersor 300 e a direcção vertical, o ângulo (a) tendo um vértice num ponto 305 onde o lado debaixo do deflector 360 se liga ao bordo do cubo 340 (o lado debaixo do deflector) não é visível na vista da Figura 3, pelo que é indicada a localização aproximada do ponto 305) . O bordo superior 330 do corpo 301 é definido pela protuberância 320 para a chave de porcas, que é mais larga do que o resto do aspersor, resultando assim num aumento do ângulo de sombra (a) . Por exemplo, a protuberância 320 para a chave de porcas pode ter uma largura de 1,5 polegadas (aproximadamente 3,81 cm), enquanto que a parte do aspersor por baixo da protuberância 320 para a chave de porcas tem um diâmetro de 1,2 polegadas (aproximadamente 3,05 cm).

Um aspersor convencional que tenha uma largura na protuberância 320 para a chave de porcas de 1,5 polegadas (aproximadamente 3,81 cm), sendo as outras dimensões semelhantes â do modelo de realização da Figura 2, terá um ângulo de sombra (a) de 12°, em oposição a 8o para a configuração da Figura 2. Isto resulta numa região de sombra, significativamente maior, por baixo do aspersor. Além do mais, o ângulo de sombra (a) do aspersor convencional 300 varia em torno da circunferência do corpo 16 ΡΕ1897596 301 em correspondência com a forma da protuberância 320 para a chave de porcas. Assim no caso de uma protuberância quadrada 320 para a chave de porcas, o ângulo de sombra (a) do aspersor 300 convencional, nos cantos da protuberância 320 para a chave de porcas, será maior do que 12°. A Figura 4 mostra um modelo de realização do aspersor direito 400 que tem um corpo 401 configurado para ser instalado utilizando uma ligação com ranhura. Uma ranhura circunferencial 407 fica posicionada perto da extremidade de entrada do corpo, e.g. aproximadamente a 0,6 polegadas (aproximadamente 2,29 cm) da extremidade de entrada. O corpo 401 tem uma parte de ligação 415 por baixo da ranhura e uma parte estendida 405 que se estende acima da ranhura 407. Para fazer a ligação por ranhura, a parte de ligação 415 do aspersor faz batente (ou é levada a uma restrita proximidade) da extremidade de ligação por ramal (que não se mostra) que tiver uma ranhura semelhante. A ligação por ranhura com uma forma semelhante a um "C" alongado é fixada em torno das extremidades de batente do aspersor e do ramal. A ligação adapta-se à ranhura 407 do aspersor e à ranhura do ramal a fim de manter estes componentes juntos. As ligações assentam num empanque que circunda as extremidades dos componentes a fim de impedir as fugas. A configuração da Figura 4, é vantajosa porque não requer uma protuberância para chave de porcas e por isso não tem o problema do aumento da sombra, tal como se 17 ΡΕ1897596 debateu em cima em relação à Figura 3. Assim, a configuração que se mostra deverá ter um ângulo de sombra (a) semelhante ao do modelo de realização que se mostrou na Figura 2 (cerca de 8°). Adicionalmente, a ligação por ranhura permite uma instalação conveniente, sem a utilização de derivações. Um aspersor convencional, por contraste, requererá um adaptador para fazer uma ligação utilizando uma ligação com ranhura.

As Figuras 5-7 apresentam cálculos teóricos em que se compara um aspersor direito de acordo com o invento com um aspersor convencional (ambos com e sem derivações). Estes cálculos baseiam-se nas dimensões do aspersor e do tubo de abastecimento e das da ligação entre eles, e.g. uma ligação por ramal. A Figura 5 mostra um aspersor direito 500 que tem um corpo 501 com uma parte estendida 505, de acordo com o presente invento, montado num tubo de abastecimento 503 utilizando uma ligação por ramal roscado 506. O tubo de abastecimento 503 tem um diâmetro interior nominal de, por exemplo 2" ou 3" e um diâmetro exterior (OD) de 2,375" ou 3,5" respectivamente. A ligação por ramal neste exemplo tem uma altura de 1,25" e um diâmetro de 1,90", e pode ser utilizado com tubo de abastecimento quer de 2" quer de 3". Tal como se debateu acima, a dimensão D2, pode ser definida entre o lado debaixo do deflector 560 e o bordo do topo 570 do corpo 501. O bordo do topo 570 do corpo 501 do aspersor tem um diâmetro (W) e o cubo 54 0 tem um raio de X. Uma 18 ΡΕ1897596 altura H, pode ser definida entre o topo do deflector 560 e a linha central do tubo de abastecimento 503.

Com uma finalidade comparativa, um conjunto de dimensões semelhantes pode ser definido para um aspersor convencional posicionado num tubo de abastecimento. Em tal caso, o diâmetro W é definido pela largura da protuberância para a chave de porcas (isto é, a distância entre os bordos planos da protuberância para a chave de porcas), que forma o bordo superior do aspersor convencional. A pretendida altura H pode ser alcançada utilizando uma derivação para cima, que pode ter várias configurações nas secções do tubo e dos adaptadores.

Um diâmetro de sombra S, pode ser definido, o qual corresponde ao diâmetro da região de sombra em forma de cone a uma distância em particular abaixo do aspersor. Para ter em conta a sombra provocada pelo tubo de abastecimento 503 (como oposta à estrutura do aspersor), o diâmetro de sombra (S) é considerada como tendo um valor para a linha de base que corresponde ao diâmetro (OD) do tubo de abastecimento 503. O valor da linha de base pode mudar, de uma quantidade definida como AS, dependendo das dimensões particulares do aspersor, tal como se debate a seguir. O diâmetro de sombra composto (S') resultante, que se baseia nas dimensões do tubo de abastecimento e do aspersor, é dado pela expressão S' = S + AS. O valor de S' pode ser menor, igual, ou maior do que o diâmetro de sombra (S) da linha de base. 19 ΡΕ1897596 A Figura 6A apresenta os resultados calculados para um aspersor do presente invento montado num tubo de abastecimento de 2" (aproximadamente 5,1 cm) ou de 3" (aproximadamente 7,6 cm) (tal como se mostra na Figura 5). Para estes exemplos, D2 = 2,06 polegadas (aproximadamente 5,2 cm) e X = 0,3 polegadas (aproximadamente 0,76 cm). A altura (H) medida a partir da linha do centro do tubo de abastecimento até ao topo do deflector é quer 6,1" (aproximadamente 15,9 cm) quer 7" (aproximadamente 17,8 cm) dependendo do diâmetro do tubo de abastecimento (a altura dos aspersores é de cerca de 4,6 polegadas (aproximadamente 11,7 cm) em ambos os casos). Consideram-se dois valores do diâmetro do corpo (W), 1,1" (aproximadamente 2,79 cm) ou 1,2" (aproximadamente 3,05 cm), o que resulta num ângulo de sombra (a) de 1° ou 8°, respectivamente.

Nos exemplos da Figura 6A, o diâmetro (S) de sombra da linha de base é igual ao diâmetro exterior do tubo (OD). O diâmetro de sombra composto S', é calculado a partir de: S'=2(H tang α +X) O diferencial AS dos diâmetros de sombra exprime-se como uma percentagem do diâmetro de sombra da linha de base (S): 20 ΡΕ1897596

AS = (S' - S)/S

Tal como se mostra na Figura 6A, o aspersor de acordo com o presente invento proporciona de uma maneira geral um diâmetro de sombra composto (S') que é igual ou menor do que o diâmetro de sombra da linha de base (S) , isto é, AS é negativo ou igual a cerca de zero. Isto é vantajoso porque não aumenta a sombra provocada pelo tubo de abastecimento, mantendo assim um diâmetro de sombra mínimo para uma dada combinação de tubo de abastecimento OD e altura do aspersor.

Além disso, tendo um diâmetro de sombra composto (S') menor do que o do tubo de abastecimento OD, isto é, um valor negativo de AS, resulta numa parte da saída do aspersor que é dirigida para cima da superfície do tubo ("pipe wash") . A lavagem do tubo é levada a cabo em torno da superfície do tubo por forças adesivas naturais e deixa a superfície inferior do tubo, devido à força da gravidade. Assim, a lavagem do tubo termina por cair dentro da sombra do tubo de abastecimento, isto é, dentro do diâmetro de sombra S da linha de base. Isto ajuda a aumentar a densidade de saída do fluxo por baixo do tubo de abastecimento, melhorando assim, as capacidades de controlo do incêndio pelo aspersor. A Figura 6B apresenta os resultados calculados para um aspersor convencional montado num tubo de abastecimento de 2" (aproximadamente 5,1 cm) ou de 3" 21 ΡΕ1897596 (aproximadamente 7,6 cm). A dimensão W define a largura do bordo superior do aspersor, que é determinada pela largura da protuberância para a chave de porcas (1,5"). Tal como acima D2 = 2,06 polegadas (aproximadamente 5,2 cm) e X = 0,3 polegadas (aproximadamente 0,76 cm). A altura (H) medida desde a linha central do tubo de abastecimento até ao topo do deflector é de 7" (aproximadamente 17,8 cm), incluindo uma derivação para cima. Com a finalidade comparativa, apresentam-se exemplos para um aspersor convencional sem derivação para cima, caso em que a altura é quer 4,8" (aproximadamente 12,2 cm) quer 5,5" (aproximadamente 14,0 cm) dependendo do diâmetro do tubo de abastecimento (a altura dos aspersor é de 2,8 polegadas (aproximadamente 5,75 cm) em ambos os casos). De uma maneira geral uma derivação para cima será utilizado na maior parte das configurações convencionais.

Tal como se mostra na Figura 6B, o diâmetro de sombra composto (S') é maior do que o OD do tubo de abastecimento, isto é, AS é um valor positivo, para a altura de 7". De facto, para o valor do tubo de abastecimento de 2" (aproximadamente 5,1 cm), o diâmetro da sombra composto (S') é 50% maior do que o devido só à sombra (S) do tubo de abastecimento. A Figura 7 ilustra um efeito de um aumento do diâmetro de sombra composto (S') nas propriedades de controlo de um incêndio pelos aspersores. Nas aplicações em armazenagem, as mercadorias a serem protegidas estão 22 ΡΕ1897596 posicionadas a uma distância particular abaixo do aspersor e têm uma configuração em particular. Por exemplo, mercadorias supostamente em caixas são armazenadas até uma dada altura que é de 3 pés (aproximadamente 91 cm) , abaixo do topo do deflector (He = 36 polegadas (aproximadamente 91 cm) ) e o aspersor é centrado dentro de uma folga entre as caixas 12 polegadas (aproximadamente 30 cm). O diâmetro da sombra projectada sobre as mercadorias (Sc) será de 16" (aproximadamente 40,6 cm) para os aspersores convencionais, versus 11" (aproximadamente 27, 9 cm) para os aspersores de acordo com o presente invento. Isto significa que o padrão de saida dos aspersores convencionais ficará largamente para além da folga entre as caixas, pelo que o bordo interior da sombra cónica lavará por cima das caixas. Por contraste, o bordo interior da sombra cónica para o presente invento cairá dentro da folga entre as caixas, distribuindo assim fluido dentro dessa folga entre caixas e proporcionando um melhor controlo do incêndio.

Se for contemplado que o presente invento possa ser utilizado, por exemplo, como aspersor no modo de controlo para uma aplicação específica, uma aplicação em armazenagem. De acordo com a UL 199, os aspersores para armazéns (referidos como aspersores de área/densidade) são testados em ensaios de incêndio em larga escala, nos quais uma fiada de aspersores é instalada com configurações predeterminadas sobre as mercadorias. O presente invento é concebido para proteger em fiadas únicas, duplas, múltiplas em fileiras de prateleiras portáteis para mercadorias das 23 ΡΕ1897596

Classes I-IV, incluindo os plásticos do Grupo Δ ou do Grupo B, e configurações de pilhas sólidas destas mercadorias. 0 presente invento também é concebido para proteger plásticos não cartonados (expostos) não expandidos (prateleiras e pilhas de sólidos), plásticos expandidos cartonados (prateleiras e pilhas de sólidos) e a armazenagem de paletes inactivas (madeira ou plástico e ambos em prateleiras e no chão). 0 presente invento também é concebido para edifícios elevados dentro da gama que vai desde cerca de 30' (aproximadamente 9 m) até cerca de 45' (aproximadamente 13,7 m) com as correspondentes alturas de armazenagem de cerca de 25' (aproximadamente 7,6 m) até cerca de 40' (aproximadamente 12,2 m), pressão/fluxo de cerca de 15 psi/76 gpm, (aproximadamente 0,1 MPa\3451/m) até cerca de 30 psi/107 gpm (aproximadamente 2 MPa/4861\m).

Enquanto que o presente invento foi descrito em relação ao que presentemente se considera serem os modelos de realização preferidos, dever-se-á compreender que o invento não está limitado à divulgação feita com os presentes modelos de realização. Pelo contrário, o invento pretende cobrir várias modificações e disposições equivalentes incluídas dentro do alcance das reivindicações anexas.

Lisboa, 3 de Janeiro de 2011

Claims (12)

1 ΡΕ1897596 REIVINDICAÇÕES 1. Aspersor direito (100) para a protecção contra incêndios que compreende: um orifício de entrada (110) na extremidade de entrada do aspersor destinado a receber fluido; um orifício de saída (125) numa extremidade de saída do aspersor destinado a fornecer fluido; um corpo (101) que se estende entre o orifício de entrada e o orifício de saída, tendo o corpo uma parte para ligação (115) na extremidade de entrada; um par de braços de estrutura (135) que se estendem desde a extremidade de saída e indo-se ligar ao cubo (140) posicionado segundo um alinhamento axial com o orifício de saída; e um deflector (160) posicionado no cubo destinado a dirigir a saída do fluido a partir do orifício de saída essencialmente segundo uma direcção de retorno para a extremidade de saída, caracterizado por o corpo compreender: una parte estendida (105), e 2 ΡΕ1897596 uma protuberância para uma chave de porcas ou uma ranhura circunferencial (407) destinada a receber uma ligação por ranhura posicionada entre a parte para ligação e a parte que se estende.

2. Aspersor direito para a protecção contra incêndios de acordo com a reivindicação 1, em que o comprimento da parte que se estende (105) é pelo menos tão comprida como a parte para ligação (115) .

3. Aspersor direito para a protecção contra incêndios de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, em que o comprimento da parte que se estende (105) é de pelo menos cerca de 3,5 cm.

4. Aspersor direito para a protecção contra incêndios de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a ranhura circunferencial está posicionada entre a parte para ligação e a parte que se estende e havendo uma rosca nessa parte para ligação. 5 Aspersor direito para a protecção contra incêndios de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que a protuberância para a chave de porcas é posicionada entre a parte para ligação e a parte que se estende e a parte para ligação tem rosca.

6. Aspersor direito para a protecção contra incêndios de acordo com a reivindicação 5, em que a 3 ΡΕ1897596 protuberância para a chave de porcas está posicionada essencialmente mais próxima da extremidade de entrada do que da extremidade de saida do corpo.

7. Aspersor direito para a protecção contra incêndios de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o orifício de entrada tem um diâmetro NPT de 2,54 cm.

8. Aspersor direito para a protecção contra incêndios de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o aspersor tem um factor K de cerca de 240 ou mais, em que K = Q/^p, onde Q é o caudal em litros por minuto e p é a pressão residual na entrada do aspersor em bar.

9. Aspersor direito para a protecção contra incêndios de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o aspersor tem um factor K de cerca de 280 ou mais, em que K = Q/^p, onde Q é o caudal em litros por minuto e p é a pressão residual na entrada do aspersor em bar.

10. Aspersor direito para a protecção contra incêndios de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o aspersor tem um factor K de cerca de 360 ou mais, em que K = Q/^p, onde Q é o caudal em litros por minuto e p é a pressão residual na entrada do aspersor em bar. 4 ΡΕ1897596

11. Aspersor direito para a protecção contra incêndios de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, que além do mais compreende um mecanismo de libertação posicionado entre o cubo e o tampão de vedação a fim de manter o tampão de vedação no lugar sobre o orifício de saída.

12. Aspersor direito para a protecção contra incêndios de acordo com a reivindicação 11, em que o mecanismo de libertação compreende uma ligação por meio de um fusível (235).

13. Aspersor direito para a protecção contra incêndios de acordo com a reivindicação 11, em que o mecanismo de libertação compreende uma ampola frangível. Lisboa, 3 de Janeiro de 2011 ΡΕ1897596 1/4

110 ΡΕ1897596 2/4 FIG.3

FiG.4

415 410 ΡΕ1897596 3/4 FIG.5

ΡΕ1897596 4/4 Fi&SÂ Aspersorcom corpo estendido

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1 ΡΕ1897596 REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo requerente visa unicamente auxiliar o leitor e não faz parte do documento da Patente Europeia. Mesmo que tenha sido concedido o maior cuidado em compilar as referências, não podem ser excluídos erros ou omissões e a EPO declina toda a responsabilidade no que a isto respeita. Documento de patente citado na descrição US 20060060361 A Literatura não de patente citada na descrição Standard for Automatic Sprinklers for Fire-Protection Service. Unerwriters' Laboratories, 04 November 2005