SISTEMA DE EVALUACIÓN TÉRMICA DE PRENDAS IGNÍFUGAS.

Sistema de evaluación térmica de prendas ignífugas que comprende:

- un equipo de generación de calor (1) radiante, de convección y de conducción, que comprende un conjunto de barras de carburo de silicio (8), al menos un quemador de gas (9) un brazo con extremo calefactable (10)

- un equipo de obturación (2) por el que atraviesa el flujo de calor producido en el equipo de generación de calor (1),

- un equipo de calibración y medida (3) al que llega el flujo de calor obtenido en el equipo de generación de calor y sobre el que se deposita la muestra a ensayar, que comprende un calorímetro (14) y un dispositivo de medida (15) unidos por una estructura motorizada (13).

SISTEMA DE EVALUACIÓN TÉRMICA DE PRENDAS IGNÍFUGAS

Campo de la invención

La presente invención se engloba dentro del campo de los ensayos de medida

5 de la resistencia térmica de materiales y más en concreto, en el estudio de la

resistencia térmica de materiales térmicos ignífugos o estructuras textiles ignífugas.

Antecedentes de la invención

La resistencia térmica de una prenda ignífuga depende del tipo, combinación y

localización de los tejidos que la componen (normalmente se utilizan varios tejidos en

1O disposición multicapa) y de otros elementos constructivos tales como cremalleras o

cintas reflectantes. Por ello, deben ser evaluados los elementos de una prenda

completamente confeccionada.

Para llevar a cabo dicha evaluación existen en la actualidad varios ensayos

normalizados. Entre ellos, el ensayo normalizado TPP (Thermal Protective

15 Performance, norma ISO 17492) permite simular calor radiante y convectivo de

manera conjunta pero no permite estudiar el efecto individual de cada componente.

Otro ensayo normalizado es el RPP (Radiant Protective Performance, norma

ASTM F1939) . La principal limitación de dicho ensayo es que dispone de una única

fuente de generación de calor, en concreto de calor radiante.

20 Por otro lado, las normas europeas EN 6942:2002 y EN 367:1994 definen

sistemas de ensayo de resistencia térmica frente a, respectivamente, calor radiante y

calor convectivo con lo que, al igual que en el caso anterior, solo permiten la

evaluación de la resistencia térmica frente a cada componente por separado.

Otra limitación de los anteriores métodos de ensayo consiste en que el sistema

25 de_medida está basado en el uso de un calorímetro de cobre que permite obtener una

medida global del calor transmitido a través del tejido pero mediante el cual no es

posible evaluar efectos locales en áreas particulares del tejido de muestra. Además de

ello, en todos los casos se evalúa el rendimiento térmico en condiciones extremas de

alto flujo de calor incidente y bajo tiempo de exposición.

30 A partir de un análisis de los ensayos actuales se concluyó que éstos no tratan

varias cuestiones que influyen de manera significativa en el comportamiento de la

prenda, como pueden ser:

1 ) Variación de las propiedades térmicas debido a compresión de la estructura

multicapa de tejidos. Esta compresión puede ser causada por los movimientos del

35 usuario o, incluso, por el propio peso del equipo (por ejemplo en ei área de los

hombros) . 2) Variación de las propiedades térmicas en áreas donde se colocan componentes adicionales, como cremalleras o cintas reflectantes. 3) Larga exposición a flujos de calor inferiores a los niveles especificados en 5 los ensayos existentes. 4) Posibilidad de extrapolar los resultados de cara a estimar los efectqs en el cuerpo humano bajo condiciones de fuego reales. 5) Evaluación del efecto del flujo de calor recibido sobre el aumento de P interna del cuerpo humano y, consecuentemente, sobre el riesgo de desmayo. 1 O . Descripción de la invención La presente invención se refiere a sistema que comprende comprende un equipo de generación de calor, . un dispositivo obturador que sirve para dejar pasar o no el flujo de calor hacia la muestra y que se usa para marcar el inicio/fin de los ensayos, y un equipo de calibración y medida, al que llega el flujo de calor obtenido en el equipo de generación de calor y sobre el que se deposita la mu~stra a ensayar, que permite evaluar la resistencia térmica presentada por estructuras textiles usadas en prendas ignífugas.

El dispositivo permite generar con flujo regulable y simultánea o individualmente calor radiante, convectivo y de conducción y dispone de un elemento 20 destinado a emular térmicamente un cuerpo humano.

El , emulador de cuerpo humano cuenta con un sistema de medida tal que permite determinar tanto los efectos que el flujo de calor tiene sobre la superficie del emulador, lo cual se relaciona con el riesgo de quemaduras en la piel, como el efecto que dicho flujo tiene sobre el aumento de temperatura interna del emulador, lo cual se relaciona con el riesgo de desmayos. El sistema permite tener en cuenta los efectos locales que elementos como cremalleras o cintas reflectantes tienen sobre la resistencia al paso de dicho flujo. La invención tiene por objeto evaluar térmicamente prendas ignífugas teniendo en cuenta las distintas condiciones de trabajo a las que van a ser sometidos, los

cremalleras o cintas reflectantes y que, por tanto, permite evaluar el mayor riesgo de

quemaduras en esas zonas. ,

Un segundo aspecto de la invención es la inclusión de un elemento de

emulación térmica del cuerpo humano que incluye sensores internos de P destinados

5 a la evaluación del riesgo de desmayo.

Como tercer elemento significativo de la invención se incluye un brazo móvil

cuyo extremo es calefactable y que permite simular tanto calor por conducción como

compresiones de capas.

Por último, el sistema incluye mecanismos para simular tanto individual como

1O conjuntamente las tres fuentes de calor existentes (radiante, convección y

conducción) . En todos los casos permite además regular el flujo en un amplio rango de

valores para, con ello, simular todos los escenarios posibles de trabajo.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos

15 que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con

una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de

ésta.

La Figura 1 muestra diagrama de bloques del sistema de ensayo.

La Figura 2 muestra una sección longitudinal de la instalación en posición

20 horizontal.

La Figura 3 muestra una sección longitudinal de la ínstalación en posición

vertical.

La figura 4 muestra una vista frontal del sistema de calibración/medida de la

instalación, sin subsistema portamuestras.

25

La figura 5 muestra una vista lateral del sistema de calibración/medida de la

instalación, con subsistema portamuestras.

En las figuras anteriormente citadas se identifican una serie de referencias que

corresponden a los elementos indicados a continuación, sin que ello suponga carácter

limitativo alguno:

30 1 . -Sistema de generación de Calor

2. Sistema de Obturación

3. Sistema de Calibración y Medida

4. Sistema de Adquisición de datos

5. Sistema de control

Descripción detallada de un modo de realización El sistema de evaluación térmica de la invención comprende:

-un equipo de generación de calor (1) que comprende un conjunto de barras de carburo de silicio (8) , al menos un quemador de gas (9) un brazo con extremo calefactable ( 1 0) , -·un dispositivo obturador que regula el paso del flujo de calor producido en el equipo de generación de calor ( 1 ) , dejando pasar o no el flujo de calor hacia la muestra y que se usa para marcar el inicio/fin de los ensayos, -un equipo de calibración y medida (3) al que llega el flujo de calor incidente en la muestra en cada ensayo El sistema se complementa con un sistema de control (5) , un sistema de

adquisición y acondicionamiento de datos (4) y un sistema de interfaz de usuario y registro de datos (5) , tal y como puede verse en la figura 1, para el tratamiento de los datos y medidas ontenidos en el equipo de calibración y medida (3) .

El sistema de generación de calor (1) permite evaluar el comportamiento del equipo ignífugo bajo tres tipos diferentes de transmisión de calor:

1. Sistema de evaluación térmica de prendas ignífugas caracterizado por comprender: -un equipo de generación de calor (1) radiante, de convección y de conducción, -un equipo de calibración y medida (3) al que llega el flujo de calor obtenido en el equipo de generación de calor y sobre el que se deposita la. muestra a ensayar,

2. Sistema según reivindicación 1 caracterizado por que el equipo de generación de calor (1) comprende un conjunto de barras de carburo de silicio (8) , al menos un quemador de gas (9) un brazo con extremo calefactable (10) .

3. Sistema según reivindicaciones 1 y 2 caracterizado por que comprende un medio de rotación (7) , que permite una rotación de 90° de los equipos de generación de calor (1) y de calibración y medida (3) y, con ello, el cambio entre la posición horizontal y vertical del sistema.

4. Sistema según reivindicaciones 1-3 caracterizado por que comprende un dispositivo obturador (2, 12) regulador del paso del flujo de calor producido, situado entre el equipo de generación de calor (1) y el equipo de calibración y medida (3) .

5. Sistema según reivindicaciones anteriores caracterizado por que el equipo de medida y calibración (3) comprende un calorímetro (14) y un dispositivo de medida (15) unidos por una estructura motorizada ( 13) . 6. Sistema según reivindicación 5 caracterizado por que el calorímetro (14) comprende un disco de cobre (19) . 7. Sistema según reivindicaciones 5 y 6 caracterizado por que el dispositivo de medida ( 15) comprende una pluralidad de termopares ( 18, 17) distribuidos entre el interior y el exterior del dispositivo de medida (15) . 8. Sistema según reivindicación 7 caracterizado por que el dispositivo de medida (15) comprende un bloque de silicona en el que se encuentran embutidos los termopares (17, 18) 9. Sistema según reivindicaciones 5-8 caracterizado por que sobre el calorímetro (14) y el dispositivo de medida (15) se sitúan medios de sujeción (16) de las muestras a ensayar. 10. Sistema según reivindicaciones anteriores caracterizado por que comprende un sistema de adquisición de datos (4) obtenidos en el equipo de calibración y medida (3) , un sistema de control (5) y un sistema de interfaz de usuario y registro de datos (5) .