Extintor automático para protección de cuadros eléctricos.

Extintor automático practicable para protección principalmente de cuadros de aparellaje eléctrico y maquinaria,

compuesto de una base (3) y un cuerpo (8) dependientes pero separables, lo cual facilita y simplifica las operaciones de supervisión y mantenimiento. Como forma de funcionamiento principal, tras la detección de un incendio por medio de la sonda (9), ubicada preferentemente en el interior del elemento protegido, la placa de control (4) activa una solenoide (27) integrada en un actuador (12), lo que provoca que la punta móvil (21) contacte con el tapón tórico (19), el cual queda erosionado debido a la elevada cantidad de corriente eléctrica que circula en el punto de contacto, liberando el agente extintor (11) contenido en el recipiente (15), que llega hasta el interior del elemento protegido a través de los tubos de descarga (32), extinguiendo el incendio y provocando además, la desconexión del disyunto del cuadro de aparellaje o máquina protegida y la activación de los medios de iluminación (13) y los medios de señalización óptica (14) y acústica (34). Eventualmente, la placa de control (4) puede transmitir información a otros elementos externos con los que se encuentre interconectada. En caso necesario se podrá rearmar el disyuntor del elemento protegido, para lo que previamente se pulsará manualmente el botón de desconexión (23) que partirá el desconectador (22), quedando eliminado el corto circuito existente en el punto de contacto. El modo de funcionamiento auxiliar o secundario actúa en caso de fallo del principal, siendo válido lo expuesto con la salvedad del avance de la punta móvil (21) se produce por el reblandecimiento del elemento termofundente (25) debido al calor producido por el incendio. Alternativamente se puede sustituir la solenoide (27) por un elemento electrofundente, que interpondremos entre el pistón móvil (18) y el tapón tórico (19) pero que no ha de impedir el eventual avance de la punta móvil (21), tomando las debidas precauciones para que el elemento electrofundente quede eléctricamente aislado del tapón tórico (19). Al hacer circular una corriente eléctrica la placa de control (4), a través de este elemento electrofundente, se provocará el reblandecimiento del mismo, permitiendo el avance del pistón móvil (18) y consecuentemente de la punta móvil (21).

Extintor automático para protección de cuadros eléctricos.

Antecedentes de la invención En la actualidad el modo de operar de los sistemas de extinción automática, por lo general, se fundamenta en realizar la detección del incendio mediante sondas de temperatura, de humo o el empleo de sensores de infrarrojos o ultravioletas, dando estos detectores orden de accionamiento, de forma directa o previo filtrado mediante una centralita de control, al dispositivo de abertura del dispositivo de extinción, compuesto generalmente por una válvula electro mecánica solenoide, la cual permite la descarga del agente extintor para sofocar el incendio.

En otras ocasiones los extintores automáticos funcionan mediante dispositivos mecánicos, los cuales debido al proceso físico de dilatación producida por el calor del incendio, hacen actuar o liberan válvulas que producen la descarga del agente extintor.

Particularmente, y como antecedentes de la invención propuesta próximos en el Estado de la Técnica actual, encontramos el modelo de utilidad DE 8913 487 U que se refiere a un extintor automático especialmente diseñado para proteger armarios de conexiones eléctricas y que está básicamente compuesto por un sensor, preferentemente de humo o temperatura, un elemento extintor (botella de CO2) y una central de control que, cuando los sensores miden unos valores por encima de un umbral predefinido, abre la válvula correspondiente y permite que el elemento extintor salga al exterior. Todo el conjunto está montado dentro de una carcasa que puede ser insertada en el armario que se desea proteger y puede tener las medidas estándar correspondientes para su inserción en un sistema de" rack" normalizado.

El documento ES 1 045 478 se refiere a un modelo de utilidad nacional que describe un dispositivo de extinción de incendios automatizado para estaciones de servicio sin vigilancia y está fundamentalmente compuesto por tres partes. La primera integra el elemento de detección (fusible térmico) , el cual en combinación con una aguja percutora y en unas condiciones de tarado establecidas provoca la liberación del CO2 contenido en un depósito. Esta acción hace que el CO2 circule a través de unos conductos hasta el segundo elemento, integrado por una botella con agente extintor, una válvula electromecánica solenoide y un presostato principalmente, provocando la abertura del presostato, el que a su vez libera el agente extintor, contenido en el depósito, que es conducido hasta la zona protegida. Por último, el tercer elemento integra medios para el accionamiento manual el extintor, ya sea accionando la válvula solenoide o preostato del segundo elemento descrito. Además, se establece que el dispositivo de accionamiento esta conectado a un centro de control al que envía una señal cuando actúa.

Por último el documento JP 4049980 describe un extintor automático especialmente diseñado para entornos eléctricos y que esta principalmente compuesto por una carcasa en la que se dispone un detector de incendios de tipo ultravioleta, un detector de humos, una alarma acústica, un centro de control, una botella conteniendo agente extintor y un actuador. El sistema es alimentado por una batería y una vez detectada una situación de incendio, previo filtrado por la centralita de control, se efectúa la activación del actuador, liberando el agente extintor que sofoca el incendio. También en este caso se establecen medios para informar de la situación producida.

Es sabido, que en todos los sistemas de extinción existe el riesgo permanente de la fuga del agente extintor contenido, a través de sus juntas o válvulas, requiriendo de constante atención para que se encuentren operativos, resultando excesivamente complejos y caros, en su instalación y mantenimiento, por lo que rara vez se utilizan en pequeñas instalaciones o en el ámbito domestico, destinándose su uso en la actualidad casi exclusivamente a la protección de grandes instalaciones o de tipo específico (pública concurrencia, con riesgo de explosión y similares) .

Resulta frecuente, además, que ante el estrés producido por una situación de incendio, las actuaciones humanas se desarrollen de forma precipitada, acudiendo al foco del incendio en muchas ocasiones sin medios tan elementales como una simple linterna.

Un gran porcentaje de los incendios actuales son de origen eléctrico, y aunque los sistemas de extinción automática intervienen para sofocarlos, no ejercen actuación alguna sobre las causas eléctricas que lo provocaron, permitiendo, por tanto, que el incendio pueda volver a reproducirse.

La invención propuesta incorpora algunas ventajas sobre los sistemas de extinción de incendios automáticos actuales.

Por una parte se compone de dos elementos, dependientes pero separables, lo cual permite su rápida y fácil instalación, supervisión, mantenimiento y sustitución, pudiendo utilizarse como complemento de sistemas de extinción automática existentes o bien de forma autónoma.

Por otra parte se ha eliminado el empleo de juntas o válvulas en el recipiente que contiene el agente extintor cerrándolo de forma tórica y sellándolo, para evitar la fuga del agente extintor, aunque permite su rápido pesaje para eventuales comprobaciones, a la vez que la sustitución de sus baterías en caso necesario, todo ello sin empleo de herramientas.

Desconecta, además, la instalación el suministro eléctrico del cuadro de aparellaje eléctrico o maquinaria protegida, evitando que el incendio se reproduzca, dejando iluminada la zona afectada, facilitando así la posterior intervención humana.

Descripción de la invención La invención propuesta se compone de dos elementos, dependientes pero separables.

El primer elemento, que denominaremos base, es el zócalo que se fija en las inmediaciones del dispositivo a proteger y en el que se encuentran alojadas las baterías, conectores eléctricos, sondas, manguito de unión, tubo de descarga del agente extintor y cableado de interconexión de los elementos eléctricos descritos y para alimentación del dispositivo.

El segundo elemento, que denominaremos cuerpo, es la parte que se acopla sobre la base, estando en ese momento el sistema operativo y que podemos separar de la misma. En el se encuentran alojados conectores eléctricos, placa de control que incorpora además medios de iluminación y señalización óptica y acústica, botella conteniendo un agente extintor, actuador con doble sistema de accionamiento, manguito de unión, tubo de descarga del agente extintor y cableado de interconexión de los elementos descritos. Cabe destacar que la placa de control también está dotada de medios para la interconexión con otros dispositivos, tales como centrales de alarma, equipos demóticos, señalizaciones ópticas y acústicas externas y análogos.

Esta solución constructiva se adopta para conseguir facilitar y simplificar las operaciones de supervisión y mantenimiento, que se hayan de realizar sobre el citado dispositivo, a la vez que facilitar su montaje.

De todos los componentes referidos, las baterías y la botella con el agente extintor son los únicos que requieren una mayor atención y un control periódico. Las baterías deben ser sustituidas cuando pierden capacidad de carga y la botella requiere supervisión para poder determinar si el agente extintor se encuentra presente en ella.

Por ello, y de forma explícita las baterías se han situado ubicadas en la base, de modo que resulte sencillo el acceso a las mismas para su comprobación y sustitución en caso necesario. Además, al estar las baterías ausentes del cuerpo del dispositivo, conseguimos que la sustitución de las mismas no altere el peso del mismo, y poder de esa manera y de forma rápida y efectiva, comprobar la presencia del agente extintor en la botella simplemente pesando el cuerpo del dispositivo. Complementariamente la carcasa que conforma el cuerpo ha sido diseñada para impedir que esta sea fácilmente desmontada y se acceda a sus componentes, en previsión de posibles alteraciones sobre estos, obteniendo con ello el doble objetivo de conseguir un control de pesaje preciso, a la vez que garantizar el correcto funcionamiento del dispositivo.

También se han adoptado soluciones constructivas con el fin de impedir la fuga indebida del agente extintor, de la botella que lo contiene, evitando el empleo de juntas o medios análogos en los elementos actuadores. Mas concretamente, en la invención propuesta, la botella que contiene el agente extintor se encuentra cerrada mediante un tapón y sellada, liberándose el agente extintor al quedar el tapón perforado por la acción del actuador, el cual al incidir sobre el tapón provoca el paso de una cantidad de corriente eléctrica...

1. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria, que se caracteriza porque comprende medios de almacenamiento de energía (1) , medios de señalización ópticos (14) y acústicos (34) , medios de iluminación (13) autónomos que actúan principalmente en caso de producirse la detección de un incendio o ante la ausencia de suministro de la red eléctrica, al menos una sonda (9) que transmite información a la placa de control (4) la cual a su vez filtra los datos y ante unos parámetros de terminados activa el actuador (12) que comprende un cilindro (17) de material no ferromagnético y conductor eléctrico que contiene un pistón móvil (18) hueco y compuesto por material ferromagnético y conductor eléctrico que tiene la parte posterior abierta, conteniendo la aparte delantera del pistón móvil (18) uno o mas orificios (20) , alojando uno de ellos una punta móvil (21) , siendo la función del resto permitir el paso a través de ellos del agente extintor (11) , practicándole además unas ranuras (33) al pistón móvil (18) para facilitar el paso de dicho agente extintor (11) , prolongándose la punta móvil (21) hasta el imán móvil (24) contenido en el pistón móvil (18) , incluyendo una arandela (26) de material ferromagnético o magnético en la parte posterior del cilindro (17) que impide el avance del pistón móvil (18) hacia el tapón tórico (19) , la cual retiene el pistón móvil (18) que está imantado debido al imán móvil (24) que contiene, incluyendo una solenoide (27) que hará avanzar el cilindro móvil (17) cuando entre en funcionamiento, venciendo la oposición del imán móvil (24) y la arandela (26) a dicho movimiento, permitiendo el contacto entre la punta móvil (21) y el tapón tórico (19) que libera el agente extintor (11) contenido en un recipiente (15) rompiendo el tapón tórico (19) que lo cierra y sella tóricamente, dicho agente extintor (11) a través de unos tubos de descarga (32) es transferido hasta el elemento protegido.

2. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según la reivindicación 1 caracterizado por que comprende además una base (3) y un cuerpo (8) dependientes pero separables para facilitar y simplificar las operaciones de supervisión, mantenimiento y reemplazo, en los que se alojan los distintos componentes, cableado de interconexión de sus componentes y con aparatos externos, y medios que provocan la desconexión del disyuntor del elemento protegido.

3. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque entre la punta móvil (21) y el imán móvil (24) se sitúa un elemento termo fundente (25) que impide el avance de la punta móvil {21) en condiciones normales, pero que permite el avance de la misma en unas condiciones de temperatura determinadas, al reblandecerse el elemento termo fundente (25) .

4. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la solenoide (27) y la arandela (26) son sustituidos por un elemento electro fundente, interpuesto entre el tapón tórico (19) y el pistón móvil {18) y por el que al hacer circular la placa de control (4) , por medio de unos cables, una corriente eléctrica a través de el se reblandecerá, debido a sus característica físicas, permitiendo el avance del pistón móvil (18) que al contener un imán móvil (24) es atraído por el tapón tórico (19) .

5. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque cuando queda en contacto la punta móvil (21) y el tapón tórico (19) debido a la alta intensidad eléctrica producida en ese punto se produce la ruptura del tapón tórico

(19) liberando el agente extintor (11) .

6. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque cuando queda en contacto la punta móvil (21) y el tapón tórico (19) la sobre intensidad producida provoca la actuación del disyuntor del elemento protegido, quedando interrumpido en suministro eléctrico para facilitar la extinción del incendio y evitar que se reproduzca.

7. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el orificio (20) que aloja la punta móvil (21) se encuentra ubicado en el eje central del pistón móvil (18) .

8. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7 caracterizado porque el elemento termo fundente (25) esta compuesto por cualquier material con la característica física de reblandecerse con un aumento de temperatura y mas concretamente por plástico, caucho, cera, o parafina.

9. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8 caracterizado porque el elemento electro fundente es un material termo fundente mezclado con cualquier semiconductor y mas concretamente una mezcla de material termo fundente como

plástico, caucho, cera, o parafina con un semiconductor como cadmio, boro, aluminio, galio, indio, silicio, germanio, fósforo, arsénico, antimonio, azufre, selenio, teluro, carbono, grafito o carbón.

10. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9 caracterizado porque el cableado necesario para unir los componentes eléctricos de la base (3) y el cuerpo (8) , o con aparatos externos, se realiza por medio de unos conectores eléctricos

(5) que se encuentran alojados sobre el zócalo (6) y la placa de control (4) y debidamente alineados, lo que permite que la base (3) y el cuerpo (8) se puedan separar para operaciones supervisión y mantenimiento.

11. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10 caracterizado porque los tubos de descarga (32) de la base (3) y el cuerpo (8) se interconectan por medio de unos manguitos de unión (10) que se encuentran integrados en la base (3) y el cuerpo (8) y debidamente alineados, lo que permite que los mismos se puedan separar para operaciones de supervisión y mantenimiento.

12. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11 caracterizado porque la base (3) y el cuerpo (8) se unen por medios mecánicos, magnéticos, o electromagnéticos y mas concretamente por arpones, tornillos, imanes o solenoides.

13. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 12 caracterizado porque los medios de almacenamiento de energía eléctrica

(1) se alojan en el zócalo (2) situado en la base (3) permitiendo su fácil sustitución, evitando además la alteración el peso del cuerpo (8) .

14. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13 caracterizado porque el cuerpo (8) ha de ser diseñado para impedir que sea fácilmente desmontado y se acceda a sus componentes, en previsión de posibles alteraciones sobre estos, obteniendo con ello el doble objetivo de conseguir un pesaje preciso del cuerpo (8) para poder así determinar en las operaciones de supervisión mantenimiento si se encuentra presente el agente extintor (11) en el recipiente (15) , a la vez que garantizar el correcto funcionamiento de los distintos componentes.

15. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el mismo se instala en las proximidades del elemento a proteger y mas concretamente sobre el elemento a proteger.

16. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 15 caracterizado porque la pulsación del un botón de desconexión (23) rompe el desconectador (22) eliminando en corto circuito existente entre la punta móvil (21) y el tapón tórico (19) permitiendo el rearmado del disyuntor de protección del cuadro de aparellaje o maquina protegida.

17. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la sonda (9) es de temperatura, humos, infrarrojos, ultravioletas, ionización y eventualmente con capacidad de transmisión inalámbrica mediante el empleo de ondas de radio, ultrasonidos, infrarrojos, ultravioletas o similares.

18. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según la reivindicación 17 caracterizado porque la sonda (9) está ubicada en el interior del elemento a proteger.

19. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el agente extintor {11) puede ser cualquier material con capacidad de extinguir un incendio y mas concretamente dióxido de carbono, polvo ABC y 1º específico metales, o hidrocarburos halogenados.

20. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la placa de control (4) es electrónica y es alimentada por la red eléctrica y en ausencia de esta, por los medios de almacenamiento de energía eléctrica (1) .

21. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la placa de control (4) cuando se ha producido una situación de incendio o ante la ausencia de de energía de la red eléctrica, activa los medios de iluminación {13) autónomos, y los medios de señalización ópticos (14) y acústicos (34) .

22. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según la reivindicación 21 caracterizado porque los medios de señalización acústicos (34) son cualesquiera con capacidad de emitir sonidos, y mas concretamente timbres o altavoces.

23. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según las reivindicaciones 21 ó 22 caracterizado porque los medios de iluminación (13) y los medios de señalización óptica (14) son cualesquiera con capacidad de emitir luz, y mas concretamente bombillas, tubos fluorescentes o leds.

24, Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la placa de control (4) cuando se ha producido una situación de incendio opcionalmente transmite esa situación a otros dispositivos interconectados con esta, tales como centrales de alarma, equipos demóticos, señalizaciones ópticas y acústicas externa y análogos.

25. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según la reivindicación 24 caracterizado porque la transmisión de la situación de incendio se realiza por medio de cableado eléctrico o de forma inalámbrica por cualquier medio que lo permita y mas concretamente mediante el empleo de ondas de radio, ultrasonidos, infrarrojos o ultravioletas.

26. Dispositivo de extinción automático para protección principalmente de aparellaje eléctrico y maquinaria según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los medios de almacenamiento de energía eléctrica (1) son cualesquiera con capacidad de almacenar energía eléctrica, y mas concretamente baterías, pilas o condensadores eléctricos.