WO2020014757A1

WO2020014757A1 - Esfera corta-fogo

Info

Publication number: WO2020014757A1
Application number: PCT/BR2019/050218
Authority: WO
Inventors: Ricardo BURLE
Original assignee: Burle Ricardo
Priority date: 2018-06-07
Filing date: 2019-06-11
Publication date: 2020-01-23
Also published as: BR102018011520A2

Abstract

Sistema de combate a princípio de incêndios de acionamento automático e/ou remoto, carregado com agentes extintores e carga explosiva. Quando acionada explode pulverizando os agentes extintores no ambiente. Também permite o uso manual ao ser lançada no foco de incêndios, explodindo ao entrar em contato com as chamas. Seu projeto básico é constituído por invólucro oco pré-fragmentado, fabricado em material de baixa densidade, carregado com agentes extintores sólidos, líquidos ou gasosos, em múltiplos compartimentos concêntricos. No seu centro de massa é instalado carga pirotécnica/gerador de gases de baixo rendimento, suficiente somente para abrir e estourar a esfera, lançando os agentes extintores no ar, sem gerar onda de choque ou fragmentos contundentes. A inicialização da carga pirotécnica/gerador de gases, é feito por acionadores elétricos (Skib) e/ou cordas de fusão(pavios), fixados na superfície externa da esfera ou perto dela, permitindo-se a associação a centrais de detecção e alarme contra incêndios. A Esfera Corta-Fogo é vestida externamente com filme plástico termo retrátil, pré-fragilizado, conferindo ao conjunto unidade, resistência a abrasão e um idade, servindo de "tela", de selo para rotulagem, grafismos e instruções de uso.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO

ESFERA CORTA-FOGO

[001 ] Uma esfera carregada com agentes extintores e carga explosiva de acionamento automático e/ou remoto é indicada para o combate automático de princípios de incêndios, em áreas abrigadas ou confinadas, podendo também ser usada manualmente, como aplicação complementar, ao ser lançada no foco de incêndio, explodindo em contato com o fogo e pulverizando agentes extintores no ambiente.

[002] Seu projeto básico é constituído por invólucro oco pré-fragmentado, fabricado em material leve de baixa densidade como o poliestireno expandido (EPS), ou outro material com as mesmas características, sendo carregada com agentes extintores sólidos, líquidos ou gasosos, em múltiplos compartimentos concêntricos e esféricos, mas não se limitando a este formato.

[003] Em seu centro de massa é instalada carga pirotécnica/gerador de gases pré- formado, de baixo rendimento, com pequena força explosiva, suficiente somente para abrir e estourar a esfera, lançando os agentes extintores no ar, sem gerar onda de choque ou fragmentos contundentes.

[004] Ligando o núcleo da esfera ao meio externo, responsáveis pelo acionamento/detonação da carga pirotécnica/gerador de gases, são instalados acionadores elétricos(Skib) e cordas de fusão(pavios), que são fixados na superfície externa da esfera ou perto dela e podem ser ligados eletricamente e associados a centrais de detecção e alarme contra incêndios.

[005] A Esfera Corta-Fogo é vestida externamente com filme plástico termo retrátil, pré-fragilizado, conferindo ao conjunto unidade, resistência a abrasão e um idade, além de servir de“tela”, de selo para rotulagem, grafismos e instruções de uso. Associado à esfera sempre existe um suporte de fácil instalação, fabricado em metal ou outro material, fixado por buchas e/ou parafusos, rebites, em paredes, tetos, quadros elétricos, cofres de motores, etc. Campo técnico e aplicação industrial da invenção:

[006] A presente invenção se refere aos sistemas de combate a princípio de incêndios de acionamento automático ou remoto, classes ABC, entre outras possíveis classes mais especificas, como a D e a K, dependendo apenas dos agentes extintores utilizados. Especificamente, a presente invenção refere-se a um dispositivo que pode dispersar simultaneamente e, por meio de explosão controlada, automaticamente até 3 agentes extintores, sólidos, como o PQS (pó químico seco), líquidos refrigerantes, como H20 pulverizada, e agentes extintores gasosos, como o dióxido de carbono C02. O equipamento preenche um nicho de mercado onde sistemas automáticos conhecidos como“sprinklers” são de difícil ou impossível instalação e sistemas automáticos de combate através de gases extintores são financeiramente inviáveis e/ou não indicados.

Antecedentes da técnica:

[007] É de conhecimento geral, dentro da classe de profissionais envolvidos na prevenção e combate a incêndios, que a rápida detecção e o combate ao princípio de incêndio são fundamentais para se evitar a perda de património e vidas humanas. Em ambientes desprovidos de sistemas automatizados de alarme e combate a princípios de incêndio, longe dos olhos do ser humano capaz de tomar a decisão correta ao ver um princípio de incêndio, normalmente quando a brigada de incêndios ou o corpo de bombeiros chega ao local, o fogo já tomou conta de todo aquele ambiente.

[008] As altas temperaturas envolvidas e a fumaça tóxica já não permitem a aproximação de pessoas sem treinamento e equipamentos apropriados. Nessas situações a perda parcial ou total do património é inevitável, quando por sorte pessoas não foram feridas, intoxicadas pela fumaça ou o pior acontece, vidas foram perdidas. Neste momento de generalização do fogo, quando o incêndio se alastrou, o único método de extinção apropriado, economicamente viável e efetivo, é usar água em abundância e o que o fogo não destruiu a água poderá destruir. [009] Os sistemas de combate automáticos de incêndio conhecidos como “sprinklers” são chuveiros ou aspersores instalados no sistema de distribuição de água. A automaticidade do sistema decorre da existência de uma ampola de “quartzóide”, localizada no corpo do aspersor. Esta ampola contém um líquido que se expande com a elevação da temperatura, no início do incêndio, rompendo a ampola e permitindo a aspersão da água. Esses sistemas, quando não previstos na construção das edificações, são de difícil instalação, funcionam basicamente usando a água como único agente extintor e não se aplicam a máquinas e equipamentos elétricos, entre outras áreas carentes de prevenção contra incêndios.

[010] Outros sistemas automatizados difundidos no mercado também necessitam de tubulações e pulverizam pó químico seco - PQS, ou gases extintores pressurizados, através de bicos pulverizadores, instalados ao longo da tubulação. A automaticidade desses sistemas decorre do uso de válvulas e atuadores elétricos associados a detectores de fumaça, sensores infravermelhos, entre outros sensores para detecção de princípio de incêndios. São sistemas caros e complexos, de difícil instalação, que requerem manutenção periódica para não perder a eficiência.

[01 1 ] Granadas extintoras não letais e bolas extintoras já foram desenvolvidas, mas sempre com foco na substituição de extintores portáteis, no uso manual, onde a falta da possibilidade de direcionar o“esguicho” do agente extintor compromete e limita a eficiência a cenários confinados e livres de barreiras físicas.

[012] Algumas bolas extintoras disponíveis no mercado contam com acionamento automático por pavios e cordas de fusão em sua superfície externa, mas necessitam de contato direto com as chamas, fogo em abundância, durante um período de tempo significativo para derreter o invólucro de filme plástico externo e acender o pavio, o que compromete as possibilidades de aplicação e eficiência, pois é imperativa a proximidade de menos de 1 m com o foco de incêndio para existir a chance real de combate ao princípio de incêndio, antes que ocorra o aquecimento excessivo do ambiente até temperaturas de auto-ignição, propiciando a reignição. Na prática essas bolas extintoras são vendidas prometendo uma eficiência e desempenho que não condizem com a realidade.

Descrição da invenção:

[013] O objeto da presente invenção é o fornecimento de um sistema automático de dispersão de múltiplos agentes extintores, capaz de combater todas as classes de incêndios, de acordo com o modelo e agentes extintores selecionados. Indicado para aplicação e uso em áreas abrigadas(indoor) ou confinadas, é de fácil instalação sem a necessidade de obra civil ou mão de obra especializada.

[014] Uma esfera carregada com agentes extintores e carga explosiva/gerador de gases de acionamento automático é indicada para o combate automático de princípios de incêndios, em áreas abrigadas ou confinadas, podendo também ser usada manualmente, como aplicação complementar, ao ser lançada no foco de incêndio e explodindo em contato com o fogo, pulverizando agentes extintores no ambiente. Seu projeto básico é constituído por invólucro oco pré-fragmentado, fabricado em material leve de baixa densidade como o poliestireno expandido (EPS), ou outro material com as mesmas características, sendo carregada com agentes extintores sólidos, líquidos ou gasosos, em múltiplos compartimentos esféricos e concêntricos.

[015] Em seu centro de massa é instalada carga pirotécnica/gerador de gases pré- formado, de baixo rendimento, com pequena força explosiva, suficiente somente para abrir e estourar a esfera, lançando os agentes extintores no ar, sem gerar onda de choque ou fragmentos contundentes. Ligando o núcleo da esfera ao meio externo, responsáveis pelo acionamento/detonação da carga pirotécnica/gerador de gases, são instalados acionadores elétricos(Skib) e cordas de fusão(pavios), que são fixados na superfície externa da esfera ou perto dela e podem ser ligados eletricamente e associados a centrais de detecção e alarme contra incêndios.

[016] A Esfera Corta-Fogo é vestida externamente com filme plástico termo retrátil, pré-fragilizado, conferindo ao conjunto unidade, resistência a abrasão e um idade, além de servir de“tela”, de selo para rotulagem, grafismos e instruções de uso. Associado à esfera sempre existe um suporte de fácil instalação, fabricado em metal ou outro material similar, fixado por buchas e/ou parafusos, rebites, em paredes, tetos, quadros elétricos, cofres de motores, etc.

[017] A construção da Esfera Corta-Fogo prevê múltiplas camadas, múltiplos compartimentos concêntricos de formato esférico, cilíndrico ou ovalado, não se limitando a esses formatos quando aplicações específicas necessitem de geometrias especiais. Estes múltiplos compartimentos permitem o uso de diferentes agentes extintores potencializando a eficiência no combate ao fogo. A combinação de agentes abafadores com agentes extintores refrigerantes é impactante no aumento da eficiência da extinção.

[018] A Esfera Corta-Fogo possui incorporada a sua construção acionador elétrico do tipo “Skib”, usado para acionamento remoto, via cabo ou rádio, de cargas explosivas e/ou pirotécnicas. Esta ignição elétrica permite associar as Esferas Corta-Fogo a qualquer sistema de detecção de incêndios e centrais de alarme existentes no mercado. Como exemplo da amplitude de aplicação desta funcionalidade, a ignição elétrica incorporada permite associar a Esfera Corta-Fogo a modernos sistemas de alarme contra incêndios que recebem alarme e imagens via aplicativos em celulares. Desta forma é possível acionar o ignitor elétrico via celular e estourar a Esfera Corta-Fogo de qualquer parte do planeta que tenha rede telefónica GSM ou similar, sendo uma das grandes inovações desta invenção.

[019] Além do sistema elétrico de acionamento, a Esfera Corta-Fogo possui pavios e cordas de fusão externas à esfera. Estes pavios externos, similares a cabos elétricos, são instalados ao longo de paredes, pisos, cofres de motores permitindo o acionamento antecipado da Esfera Corta-Fogo, ainda quando as chamas estão distantes da mesma. Esta funcionalidade incorpora eficiência e flexibilidade de instalação nunca vistos antes em granadas ou esferas extintoras.

[020] O preço do equipamento é extremamente acessível e possui custo benefício inigualável, quando comparado aos sistemas “sprinklers” tradicionais. O equipamento é favorável ao meio ambiente, além de ser de uso amigável e intuitivo. [021 ] A Esfera Corta-Fogo, apesar de ser do tipo explosiva, é projetada e construída de maneira a não oferecer nenhum risco sério à segurança durante seu acionamento, pois não gera onda de choque e fragmentos contundentes, funcionando como uma“granada não letal”.

[022] Embora sua concepção seja de sistema automático de combate a princípio de incêndios, existe ainda a possibilidade de aplicação secundária, através de uso manual similar ao uso das Bolas Extintoras existentes hoje no mercado. Essa aplicação é limitada apenas à classe A de incêndios e a casos em que o princípio de incêndio está contido em áreas sem barreiras físicas, de maneira a tornar possível que os agentes extintores alcancem todas as superfícies em chamas.

Descrição geral:

[023] Em seu núcleo a Esfera Corta-Fogo possui um pequeno compartimento esférico responsável por abrigar o gerador de gases extintores. Este mesmo gerador de gases é responsável pela expansão e explosão da esfera. Ligados a este gerador de gases, a este núcleo, estão um ignitor elétrico (skib) e uma corda de fusão (pavio), responsáveis pela iniciação do artefato. Em uma configuração realizada, o núcleo da esfera é carregado com cerca de 5 gramas de pólvora negra e aditivos capazes de estourar o artefato e gerar dióxido de carbono (C02) durante a queima. A expansão em alta velocidade do C02 varre o ambiente e é indicada para combater as classes B e C de incêndio. A quantidade de C02 gerada, durante a queima da pólvora negra, não é suficiente para oferecer risco de asfixia ao ser humano. O invólucro do núcleo da esfera,“porta-pólvora”, é feito e conformado em plástico fino ou material frágil similar.

[024] O segundo compartimento, de dentro para fora, de formato esférico e dividido em duas partes iguais, faz a função de invólucro oco pré-fragmentado, fabricado em material leve de baixa densidade como o poliestireno expandido (EPS), ou outro material similar, e é carregado com agentes extintores sólidos como o pó químico seco ABC (PQS) à base de monofosfato de amónia. Quando a necessidade é combater a classe D de incêndio, esse compartimento da esfera pode ser carregado com agentes extintores à base de cloreto de sódio. O pó químico seco pode ser ensacado em bolsas plásticas de material frágil, depositadas dentro das semiesferas, antes da colagem, ou envasado através de janela de enchimento, como é feito na carga de extintores portáteis tradicionais. Para se manter o posicionamento do núcleo no centro de massa da esfera maior, usam-se os próprios pavios e fios do ignitor elétrico como auxílio, guia para o posicionamento correto do núcleo gerador de gases. O segundo compartimento pode ser fabricado em diferentes tamanhos e comportar diferentes quantidades de pó químico seco, dependendo da aplicação. Na linha padrão da Esfera Corta-Fogo a intenção é fabricar Esferas Corta-Fogo de 0,5kg a 2kg. Esferas maiores necessitam de maior carga explosiva, perdendo as características de não letalidade.

[025] Um terceiro compartimento concêntrico é aplicado na esfera para armazenar agentes extintores líquidos. Esse terceiro compartimento é adicionado quando o objetivo é potencializar a eficiência no combate à classe A de incêndios. Esse compartimento é necessário, visto que o uso somente do pó químico seco no combate à classe A é sujeito a reignição do fogo, por não retirar calor da reação de combustão. Seguindo a mesma construção supracitada, uma terceira esfera oca, pré-fragmentada, dividida em duas metades iguais, maior que a segunda e capaz de armazenar quantidades acima de 1000ml de líquido extintor, como a água, veste externamente o conjunto anterior. Para que a concentricidade seja mantida, são usados pequenos espaçadores entre as duas esferas. O líquido extintor é armazenado em diversos sacos (bags) de material frágil, de baixa porosidade evitando a evaporação dos líquidos, que se rompem durante a explosão da Esfera Corta-Fogo, pulverizando gotículas de água, criando assim uma névoa que rouba rapidamente calor do ambiente. Na montagem do terceiro compartimento, antes da colagem das duas semiesferas, são depositados os“bags” carregados com agente líquido extintor. Tais invólucros,“bags”, podem assumir qualquer forma dentro dos espaços vazios da esfera oca. Os bags são levemente colados entre si, através de cola líquida, para potenciar o rompimento dos invólucros durante a explosão da esfera. Aditivos, como geradores de espuma (LGE), podem ser adicionados à água. [026] Durante a montagem das partes, tanto as cordas de fusão quanto os fios do ignitor elétrico são esticados e atravessam os compartimentos por pequenos canais, entre as duas semiesferas. A colagem das partes fixa os fios e as cordas nas esferas. As cordas de fusão são envoltas e coladas na superfície externa do último compartimento“cortando” a esfera em 2 planos perpendiculares.

[027] Como arremate final, o conjunto é vestido por peças tubulares de PVC termo- retrátil, conhecidas como“Sleeves” pré-formados. A vestimenta de filme plástico confere ao conjunto unidade, resistência à abrasão e um idade, além de servir de “tela”, de selo para rotulagem, grafismos e instruções de uso. Dependendo do tamanho da esfera e de sua carga, o envelopamento externo pode possuir pontos fragmentados, fragilizados para potencializar o espalhamento dos agentes químicos.

[028] A vestimenta plástica possui ainda dois pequenos orifícios para o meio externo por onde são conectados os pavios externos e a conexão elétrica.

[029] A Esfera Corta-Fogo sempre está associada a um suporte de fácil instalação que já a acompanha em sua embalagem. Tal suporte permite a instalação em tetos, paredes, cofre de motores, quadros elétricos, entre outras inúmeras aplicações.

Breve descrição das figuras:

[030] São incluídos, no presente relatório descritivo, seis desenhos esquemáticos, representações gráficas dos principais elementos da presente invenção.

[031 ] As figuras ilustram todos os elementos essenciais do dispositivo, mas não se destinam a limitar os formatos dos elementos apenas aos exibidos.

Fig.1 . - Representação da seção de corte referencial para as figuras 2, 3, 5, 9 e1 1 ; Fig.2. - Principais componentes da Esfera Corta-Fogo;

Fig.3. - Núcleo Gerador de Gases e seus Ignitores: Corda de Fusão e Skib;

Fig.4. - Representação das cordas de fusão na superfície externa; Fig.5. - Múltiplos compartimentos, múltiplos agentes extintores;

Fig.6. - Representação de uma das partes do envelopamento externo de PVC termorretrátil;

Fig.7. - Representação da segunda parte do envelopamento externo de PVC termorretrátil;

Fig.8. - Representação das duas partes sobrepostas do envelopamento externo

PVC termorretrátil;

Fig.9. - Representação das cordas de fusão, com prolongamento externo;

Fig.10. - Corda de fusão, com prolongamento externo;

Fig.11. - Representação gráfica dos“bags” carregados com líquido extintor;

Lista de algarismos de referência empregados nas figuras:

1 ) Carga Pirotécnica / Gerador de Gases

2 ) Corda de Fusão (Pavio)

3 ) Ignitor Elétrico (Skib)

4 ) Esfera Pré-Fragmentada

5 ) Carga Extintora Primária

6 ) Envelopamento Externo

7 ) Carga Extintora Secundária

8 ) Prolongamento externo da Corda de Fusão

9 ) Sacos (Bags) carregados com agentes extintores líquidos

Claims

REIVINDICAÇÕES ESFERA CORTA-FOGO

1. Esfera Corta-Fogo caracterizada por ser um sistema extintor de princípio de incêndios capaz de espalhar até 3 agentes extintores distintos, confinados em múltiplos recipientes selados, compartimentados e concêntricos, através da explosão do núcleo de acionamento remoto e/ou automático, formado por carga pirotécnica ou gerador de gases.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que através da força da expansão de gases gerados por núcleo carregado com carga pirotécnica ou gerador de gases, estoura, explode múltiplos compartimentos selados concêntricos, carregados com agentes extintores, espalhando-os no ambiente próximo debelando o princípio de incêndios.

3. Sistema de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por possuir acionamento elétrico(Skib) do núcleo, que é carregado com carga pirotécnica ou gerador de gases, permitindo assim a integração com outros equipamentos de prevenção e combate a princípio de incêndio, como detectores de fumaça, sensores de temperatura, centrais de alarmes, painéis elétricos, sistemas GSM de acionamento remoto, entre outros conhecidos.

4. Sistema de acordo com as reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de possuir, ligando o núcleo da esfera ao meio externo, cordas de fusão(pavios), para acionamento automático do núcleo, quando estas entram em contato direto com o fogo, com a chama.

5. Sistema de acordo com as reivindicações de 1 a 4, caracterizado por ter o pavio instalado na superfície mais externa do equipamento além de possuir prolongamentos externos à esfera, de 1 metro ou mais, superiores à proximidade ideal, ou seja, distância em que o tamanho do fogo, das chamas, compatíveis com princípios de incêndio, possam atingir a superfície externa da esfera durante o tempo e quantidade necessários a acender o pavio.

6. Sistema de acordo com as reivindicações de 1 a 5, caracterizado por possuir um pavio externo ao equipamento (conforme Figura. E), que possibilita o acionamento do núcleo por princípios de incêndios distantes metros da esfera, caso em que o fogo não tocaria a superfície externa da mesma, mas ainda estaria no raio de ação dos agentes extintores pulverizados.

7. Sistema de acordo com as reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que no caso do uso de agentes extintores líquidos, os mesmos são embalados em sacos, feitos de materiais frágeis o suficiente para romperem durante a explosão do artefato e isentos de porosidade, para evitar a evaporação dos líquidos.

8. Sistema de acordo com as reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que os múltiplos recipientes concêntricos são pré-fragmentados de forma regular para potencializar o correto espalhamento dos agentes extintores.

9. Sistema de acordo com as reivindicações de 1 a 8 caracterizado por não gerar fragmentos contundentes durante sua detonação, sendo seguro ao uso do ser humano não treinado para o combate a incêndios.

10. Sistema de acordo com as reivindicações de 1 a 9 caracterizado por ser vestido externamente com filme plástico termo retrátil, pré-fragilizado, conferindo ao conjunto unidade, resistência a abrasão e umidade, além de servir de“tela”, de selo para rotulagem, grafismos e instruções de uso.

1 1 . Sistema de acordo com as reivindicações de 1 a 10 caracterizado por possuir e sempre estar associado a suporte de fácil instalação, fabricado em metal ou outro material, fixado por buchas e/ou parafusos, rebites, em paredes, tetos, quadros elétricos, cofres de motores, entre outras aplicações sujeitas a princípios de incêndio, permitindo a utilização de forma automatizada sem a necessidade de presença e ação do ser humano.

12. Sistema de acordo com as reivindicações de 1 a 1 1 caracterizado por possuir a possibilidade de uso manual, ao ser lançado ou rolado para o foco de princípio de incêndio.

13. Sistema de acordo com as reivindicações de 1 a 12 caracterizado por admitir diversas formas geométricas como esférica, cilíndrica ou ovalada, não se limitando a esses formatos quando aplicações específicas necessitem de geometrias especiais.

14. Sistema de acordo com as reivindicações de 1 a 13 caracterizado por possuir múltiplos compartimentos que permitem o uso de diferentes agentes extintores, possibilitando a combinação de agentes abafadores com agentes extintores refrigerantes, potencializando a eficiência no combate ao princípio de incêndios.