Un aspersor en seco (10) que tiene un modo inactivo y un modo activado que comprende:

una estructura (20) que define un paso que se extiende a lo largo de un eje longitudinal (A-A) entre una entrada (12) y una salida (14), teniendo la estructura un factor K nominal que define un flujo de fluido esperado en litros por minuto desde la salida (14) dividido por la raíz cuadrada de la presión manométrica del flujo de fluido alimentado a la entrada (12) del paso en 105 Pascales; una estructura (70) de deflexión o desviación del fluido próxima a la salida (14) a una primera distancia en el modo inactivo y a una segunda distancia en el modo activado, siendo la primera y segunda distancias iguales; y medios para establecer un trayecto de flujo de fluido generalmente simétrico alrededor del eje longitudinal (A-A) a través de la salida (14) a un caudal de al menos el 95% del factor K nominal multiplicado por la raíz cuadrada de la presión manométrica del flujo de fluido alimentado a la entrada (12) en 105 Pascales, incluyendo los medios: un posicionador (50) que tiene un miembro tubular con un primer extremo, un segundo extremo y un canal que se extiende entre el primer y segundo extremos coaxialmente con el eje longitudinal (A-A) para definir un paso de fluido, siendo el posicionador (50) móvil a lo largo del eje longitudinal (A-A) entre una primera posición y una segunda posición; un conjunto deflector (40) soportado por el posicionador (50) para ocluir o taponar un flujo de fluido a través del paso cuando el posicionador (50) está en la primera posición; y una disposición que impide que el conjunto deflector (40) gire con respecto al posicionador (50)

Aspersor seco con un conjunto de cierre hermético deflector.

Antecedentes del invento

Los sistemas de aspersores o rociadores automáticos son algunos de los dispositivos usados de forma más universal para la protección contra incendios. Estos sistemas tienen aspersores que son activados una vez que la temperatura ambiente en un entorno, tal como una habitación o sala o en un edificio excede de un valor predeterminado. Una vez activados, los aspersores distribuyen el fluido para extinguir el incendio, preferiblemente agua, en la habitación o edificio. Un sistema de aspersores es considerado efectivo si extingue o impide el aumento de un incendio. Pueden ocurrir fallos de tales sistemas cuando el sistema ha sido hecho inoperante durante la alternancia o falta de uso del edificio, o se ha incrementado el peligro de ocupación más allá de la capacidad inicial del sistema. Ejemplos de aspersores automáticos conocidos incluyen: la patente norteamericana nº 6.367.599 que está dirigida a un conjunto aspersor de pared lateral de aspersor de descarga automático, y la patente norteamericana nº 6.554.077 que está dirigida a disposiciones de aspersores automáticos ajustables de respuesta rápida.

La alimentación de fluido para un sistema de aspersores puede estar separada de la utilizada por el cuerpo de bomberos. Una tubería principal subterránea para el sistema de aspersores entra en el edificio para alimentar una columna o tubería ascendente. Conectados en la columna ascendente hay válvulas, medidores, y preferiblemente una alarma que suena cuando el flujo de fluido dentro del sistema excede de un mínimo predeterminado. En la parte superior de una columna ascendente vertical, una agrupación de tubos dispuestos horizontalmente se extiende en todo el compartimiento contra incendios del edificio. Otras columnas ascendentes pueden alimentar redes de distribución a sistemas en compartimientos contra incendios adyacentes. La compartimentación puede dividir un gran edificio horizontalmente, en un solo piso, y, verticalmente, piso a piso. Así, varios sistemas de aspersores pueden dar servicio a un edificio.

En la red de distribución de tuberías, las tuberías secundarias o de derivación llevan los aspersores. Un aspersor puede extenderse desde una tubería secundaria, colocando el aspersor relativamente cerca del techo, o un aspersor puede estar suspendido por debajo de la tubería secundaria. Para usar con tubería oculta, un aspersor suspendido montado al ras puede extenderse sólo ligeramente por debajo del techo.

El fluido para luchar contra el fuego puede ser proporcionado a los aspersores en distintas configuraciones. En un sistema de tubos húmedos, para edificios con espacios calentados para tuberías secundarias, todos los tubos del sistema contienen agua para su liberación inmediata a través de cualquiera espesor que sea activado. En un sistema de tubos secos, que puede incluir tubos, columnas ascendentes, y tuberías principales de alimentación, dispuestas en áreas abiertas sin calentar, habitaciones frías, pasos, u otras áreas expuestas a temperaturas de congelación, tales como edificios sin calefacción en climas fríos o salas de almacenamiento en frío, las tuberías secundarias y otros tubos de distribución pueden contener un gas seco (aire o nitrógeno) a presión. Esta presión de gas mantiene cerrada una válvula de tubo seco en la columna ascendente. Cuando el calor de un incendio activa un aspersor, el gas escapa y la válvula del tubo seco se abre, el agua entra en las tuberías secundarias, y comienza la lucha contra el incendio cuando el aspersor distribuye el fluido.

Los aspersores secos son usados cuando los aspersores pueden quedar expuestos a temperaturas de congelación. Un aspersor seco puede incluir una entrada roscada que contiene un conjunto de cierre, y una cierta longitud de tubería conectada a la entrada roscada, y una estructura deflectora del fluido situada en el otro extremo de la tubería. Puede también haber un mecanismo que conecte el componente que responde térmicamente al conjunto de cierre.

La entrada roscada está asegurada preferiblemente a una tubería secundaria. Dependiendo de la instalación particular, la tubería secundaria puede ser rellenada con fluido (sistema de tubo húmedo) o ser rellenada con un gas (sistema de tubo seco). En cualquier instalación, el medio dentro de la tubería secundaria está generalmente excluido de la tubería del aspersor seco mediante el conjunto de cierre hasta la activación del componente que responde térmicamente. En algunos aspersores secos, cuando el componente que responde térmicamente se libera, el conjunto de cierre o partes del mecanismo pueden ser expulsados desde la tubería y del aspersor en seco por el fluido a presión y la gravedad. En otros tipos de aspersores secos, el conjunto de cierre está montado pivotablemente en un mecanismo móvil que es una estructura de tubo, y el conjunto de cierre está diseñado para pivotar sobre un eje de pivotamiento de pasador trasversal al eje longitudinal del aspersor seco, mientras la estructura de tubo es mantenida dentro de la tubería del aspersor seco.

Ejemplos de aspersores secos conocidos incluyen: patente norteamericana nº 5.180.185, que está dirigida a un aspersor seco; patente norteamericana nº 1.903.150, que está dirigida a una cabeza de aspersor para un sistema de extinción de incendios de tubo seco y patente norteamericana nº 5.775.431, que está dirigida a disposiciones de aspersores secos. En los aspersores secos conocidos, se ha previsto un tapón de cierre hermético como un componente de un conjunto de cierre para cerrar herméticamente la entrada del aspersor seco. El tapón de cierre hermético incluye un anillo metálico que tiene una cara dispuesta alrededor de un eje central entre un perímetro interior y un perímetro exterior. Cuando el aspersor seco está en estado inactivo, el eje central del tapón de cierre hermético es generalmente paralelo y está alineado con el eje longitudinal de la tubería de modo que el anillo metálico es deformado elásticamente. Al producirse la activación del aspersor seco, el anillo proporciona una fuerza para ayudar al movimiento del conjunto de cierre a lo largo del eje longitudinal de la tubería.

A fin de utilizar el tapón de cierre hermético, hay prevista una disposición de componentes dentro de los aspersores secos conocidos. Esta disposición de componentes posiciona el tapón de cierre hermético dentro del paso definido por la estructura de tubo para impedir y permitir el flujo de fluido a través del aspersor seco. El tapón de cierre hermético está posicionado en la entrada para proporcionar un cierre hermético de la entrada, y dentro del paso para permitir el flujo a través del aspersor seco. Cuando el tapón de cierre hermético está posicionado para ocluir la entrada, la disposición de componentes orienta el eje central del tapón de cierre hermético generalmente paralelo al eje longitudinal y alineado con él. Cuando el tapón de cierre hermético está posicionado dentro del paso para permitir el flujo a través de la salida del aspersor seco, la disposición de componentes traslada el tapón de cierre hermético a lo largo del paso.

Aunque los aspersores secos conocidos han empleado un tapón de cierre hermético con un anillo metálico elásticamente deformable para trasladar el conjunto de cierre dentro del paso, la disposición de componentes, incluyendo el tapón de cierre hermético, se ha encontrado inadecuada para el rendimiento del aspersor seco. Específicamente, los inventores han descubierto que las disposiciones conocidas de componentes aparentemente fallan a la hora de proporcionar un caudal en el que los aspersores conocidos fueran considerados adecuados en un sistema de protección contra incendios.

Sumario del invento

El presente invento proporciona un aspersor seco para un sistema de protección contra incendios. El presente invento permite que un aspersor seco funcione sobre un margen de presiones de puesta en marcha para un factor K nominal. El presente invento proporciona un aspersor seco operativo manteniendo un cierre hermético positivo mientras el aspersor en seco está en estado de espera o estacionario, es decir en modo inactivo, y permitiendo un flujo de al menos el 95% del flujo nominal según se ha determinado por el producto del factor K nominal del aspersor seco y la raíz cuadrada de la presión del fluido alimentado a una entrada en 10⁵ Pascales cuando un disparador que responde al calor acciona el aspersor seco.

En un aspecto del presente invento, hay previsto un aspersor seco que tiene un modo inactivo y un modo activado...

1. Un aspersor en seco (10) que tiene un modo inactivo y un modo activado que comprende: una estructura (20) que define un paso que se extiende a lo largo de un eje longitudinal (A-A) entre una entrada (12) y una salida (14), teniendo la estructura un factor K nominal que define un flujo de fluido esperado en litros por minuto desde la salida (14) dividido por la raíz cuadrada de la presión manométrica del flujo de fluido alimentado a la entrada (12) del paso en 10⁵ Pascales; una estructura (70) de deflexión o desviación del fluido próxima a la salida (14) a una primera distancia en el modo inactivo y a una segunda distancia en el modo activado, siendo la primera y segunda distancias iguales; y medios para establecer un trayecto de flujo de fluido generalmente simétrico alrededor del eje longitudinal (A-A) a través de la salida (14) a un caudal de al menos el 95% del factor K nominal multiplicado por la raíz cuadrada de la presión manométrica del flujo de fluido alimentado a la entrada (12) en 10⁵ Pascales, incluyendo los medios: un posicionador (50) que tiene un miembro tubular con un primer extremo, un segundo extremo y un canal que se extiende entre el primer y segundo extremos coaxialmente con el eje longitudinal (A-A) para definir un paso de fluido, siendo el posicionador (50) móvil a lo largo del eje longitudinal (A-A) entre una primera posición y una segunda posición; un conjunto deflector (40) soportado por el posicionador (50) para ocluir o taponar un flujo de fluido a través del paso cuando el posicionador (50) está en la primera posición; y una disposición que impide que el conjunto deflector (40) gire con respecto al posicionador (50).

2. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 1, en el que la estructura (20) comprende un miembro tubular dispuesto alrededor del eje longitudinal (A-A).

3. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 2, en el que el posicionador (50) comprende una horquilla que tiene partes de pared simétricas con relación al eje longitudinal (A-A).

4. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 3, en el que el conjunto deflector (40) incluye además: un anillo metálico (32) que tiene una primera y segunda superficies metálicas (32a, 32b) espaciadas a lo largo del eje longitudinal (A-A) entre una circunferencia interior y una circunferencia exterior con respecto al eje longitudinal (A-A), ocluyendo el anillo metálico (32) el flujo del fluido a través del paso cuando el posicionador (50) está próximo a la primera posición; una pantalla (30) que tiene una primera cara (30a) expuesta a la entrada (12), una segunda cara (30b) enfrentada a la primera superficie metálica (32a) para definir un espacio entre ellas; y la parte de montaje (34) que soporta el anillo metálico (32) y la pantalla (30), teniendo además la parte de montaje (34) una tercera cara (34) enfrentada a la segunda superficie metálica (32b).

5. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 4, en el que la primera cara (30a) de la pantalla (30) comprende una superficie cónica generalmente dispuesta alrededor de un eje que se extiende a través de la pantalla (30), incluyendo la primera cara (30a) un primer área en sección transversal dispuesta alrededor del eje.

6. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 5, en el que la segunda cara (30b) de la pantalla (30) comprende una superficie generalmente plana dispuesta alrededor del eje, incluyendo la segunda cara (30b) una segunda área en sección transversal dispuesta alrededor del eje.

7. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 6, en el que el eje comprende un eje de la pantalla (30) generalmente coincidente con el eje longitudinal (A-A).

8. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 4, en el que la tercera cara (34a) de la parte de montaje (34) está separada de la primera y segunda superficies de la pantalla (30) y enfrentada a la segunda superficie metálica (32b) del anillo metálico (32), en el que la pantalla (30) define un primer área en sección transversal y el anillo metálico (32) define una segunda área en sección transversal, incluyendo la tercera cara de la parte de montaje (34) una tercera área en sección transversal ortogonal alrededor del eje longitudinal (A-A).

9. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 4, en el que la tercera cara (34a) comprende una parte que se extiende a través del espacio entre la segunda cara (30 b) y el anillo metálico (32).

10. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 1, en el que el posicionador (50) comprende un miembro alargado dispuesto dentro de la estructura.

11. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 10, en el que el posicionador (50) está acoplado al conjunto deflector (40) por una espiga (33) dispuesta a lo largo de un eje generalmente ortogonal al eje longitudinal (A-A).

12. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 1, en el que la entrada (12) comprende una superficie de cierre hermético (16d) dispuesta alrededor del eje longitudinal (A-A) próximo a la entrada (12).

13. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 12, en el que el posicionador (50) tiene una primera posición inactiva y una segunda posición activada, y la primera y segunda superficies metálicas (32a, 32b) definen un plano generalmente ortogonal al eje longitudinal (A-A), siendo la primera superficie metálica (32a) contigua a la superficie de cierre hermético (16d) de la entrada (12) en la primera posición del posicionador (50).

14. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 13, en el que la primera y segunda superficies metálicas (32a, 32b) rodean al eje longitudinal (A-A) para definir un cono generalmente truncado con su base generalmente ortogonal al eje longitudinal (A-A) en la segunda posición del posicionador (50).

15. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 14, en el que la entrada (12) comprende una superficie exterior generalmente cilíndrica que tiene una de las siguientes roscas NPT: 19,05 mm ('', tres cuartos de pulgada), 25,4 mm (1'', una pulgada), 31,75 mm (1,25 pulgadas) y 7-1 ISO formadas en él.

16. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 15, en el que la entrada (12) comprende además una superficie curvada (16) expuesta a la entrada (12), estando la superficie curvada (16d) conectada a una superficie de cierre hermético generalmente plana (16d), estando la superficie de cierre hermético (16d) generalmente plana acoplada a una superficie troncocónica (16e) opuesta al eje longitudinal (A-A) adyacente a la superficie (16d) de cierre hermético generalmente plana, extendiéndose la superficie troncocónica (16e) formando un ángulo de aproximadamente sesenta grados con respecto al eje longitudinal (A-A).

17. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 15, en el que la entrada (12) comprende una superficie de entrada (16c) que tiene un primer extremo y un segundo extremo dispuestos a lo largo y rodeando el eje longitudinal (A-A) con una superficie de curvatura generalmente redondeada y una superficie de asiento (16d) adyacente al segundo extremo de la superficie de entrada (16c) que proporciona un cierre hermético en unión con el anillo metálico (32).

18. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 17, en el que la superficie de entrada (16c) comprende una superficie convexa que rodea al eje longitudinal (A-A) y la superficie de asiento (16d) comprende una superficie anular plana que rodea al eje longitudinal (A-A).

19. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 18, en el que la entrada (12) comprende además una superficie oblicua (16e) adyacente a la superficie plana anular.

20. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 4, en el que la primera cara (30a) comprende una superficie generalmente cónica dispuesta alrededor de un eje que se extiende a través de la primera cara (30a), incluyendo la primera cara (30a) un primer área en sección transversal dispuesta alrededor del eje, teniendo la primera superficie metálica (32a) un saliente ortogonal que define una segunda área en sección transversal dispuesta alrededor del eje, incluyendo la tercera cara (34a) de la parte de montaje (34) una superficie generalmente plana dispuesta alrededor del eje que define una tercera área en sección transversal dispuesta alrededor del eje, y teniendo cada una de las primera y tercera áreas en sección transversal una magnitud menor que la segunda área en sección transversal.

21. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 20, en el que la parte de montaje (34) comprende una parte que se extiende a través del espacio entre la segunda cara (30b) y la primera superficie metálica (32a).

22. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 21, en el que la estructura comprende un miembro tubular dispuesto alrededor del eje longitudinal (A-A) y el posicionador (50) comprende una horquilla que tiene partes de pared (511, 512) simétricas con relación al eje longitudinal (A-A).

23. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 22, en el que la entrada (12) comprende una superficie de cierre hermético (16d) dispuesta alrededor del eje longitudinal (A-A) próximo a la entrada (12).

24. El aspersor en seco (10) según la reivindicación 23, en el que la primera y segunda superficies metálicas (32a, 32b) comprenden una superficie plana generalmente ortogonal al eje longitudinal (A-A), siendo la primera superficie metálica (32a) contigua a la superficie de cierre hermético (16d) en la primera posición del posicionador (50).

25. El aspersor en seco según la reivindicación 24, en el que la primera y segunda superficies metálicas (32a, 32b) rodean al eje longitudinal (A-A) para definir un cono con su base generalmente ortogonal al eje longitudinal (A-A) en la segunda posición del posicionador (50).

26. El aspersor en seco según la reivindicación 1, en el que la entrada (12) incluye: una superficie de cierre hermético plana (16d) dispuesta alrededor y perpendicular al eje longitudinal (A-A); una superficie de entrada (16c) dispuestas alrededor del eje longitudinal (A-A), convergiendo la superficie de entrada (16c) hacia el eje longitudinal (A-A) de modo que define un perfil curvado que corta la superficie de cierre hermético (16d), y una superficie divergente (16e) dispuesta alrededor del eje longitudinal (A-A), cortando la superficie divergente a la superficie de cierre hermético (16d) y definiendo un perfil que diverge del eje longitudinal (A-A) formando un ángulo.

27. El aspersor en seco según la reivindicación 26, en el que el conjunto deflector (40) incluye además: un anillo metálico (32) que tiene una primera y segunda superficies metálicas (32a, 32b) separadas a lo largo del eje longitudinal (A-A) entre una circunferencia interior y una circunferencia exterior con respecto al eje longitudinal (A-A), aplicándose una parte de la primera superficie metálica (32a) a la superficie de cierre hermético plana (16d) de la entrada (12) para ocluir el flujo del fluido a través del paso cuando el posicionador (50) está próximo a la primera posición; y una pantalla (30) que define un eje central (X-X), coaxial con el eje longitudinal (A-A), estando la pantalla (30) conectada a la parte de montaje (34) de tal modo que la pantalla (30) forma un espacio con la primera superficie metálica (32a) del anillo metálico (32) y el eje central (X-X) de la pantalla (30) permanece coaxial con el eje longitudinal (A-A) cuando el posicionador (50) se mueve desde la primera posición a la segunda posición.