Brevet FR2719225A1 — publié le 19951103

La présente eion concei m disposifif et mun procédé auMiques de prévention et de htte contre les incendies. Les systmes utilisés prcedemment concernt soit la protection de l'intérieur des locaux, exemple le système spezklas" mis en place dans certains btimnt, soit consistent en umne ala donnée sous forme de signal sonore ou vil après détection de fume ou de hausse de temprature. Le dispositif selon l'min icn développe une améliomation par rappt aux systèmes a ' nfutilisés en ce sens qu'il permet: n détection de l'incendie et umne lutte contre le feu à l'extérier des locaux, donc avant que ceux-ci ne soient touchés par les flammes. o Il comporte en effet, une vae hydraulique raccordée en amint à un rseau hydraulique sous pression et ei aval à ime canalisation sr laquelle sonat branchés m ou plusieurs arroseus. La vanme hydraulique de part sa conception s'ouvre ou se tre sous l'action d'un fluide contenu sous pression dans unm conduite de détection d'incendie reliée à la vamne hydraulique et cnportant au moins un élément obturateu maintenant la pression dans la conduite de détection et susceptible d'être rompu ou de fondre sous l'effet de la cbaleur. Préciént, c'est la rupture ou la fusion de l'élément obturateur qu libéra le fluide hms de la conduite de détection et provoquera ainsi dans cette dernière me chute de pression entraînant ml'aouverture de la vanne hydraulique sur la canalisation et ses a'omeurs. Ces derniers entrent ainsi en action pour éteindre le feu. Le dispositif que nous dérivons est donc caractérisé en ce qu'il comprend: - Une vanne hydrauliqe susceptible d'êtm reliée à une conduite d'alimentation en agent extincteur liquide et comprenant une m mbrne élastique divisant le corps intrieur de la vame en trois cbambres, ne chambre d'entrée commication avec la conduite, une chambe de sortie qui selon la déformation de la menmbrane est soit en a u avec la chambre d'entrée soit isolée de celle-ci et ue chambe de tunsmission de pression agissant sur la membrane qui sépare lite chambre de celles d'entrée et de sortie. - Une conduite de détection d'incendie destinée à contenir un fluide sous pression, reliant la chambre de transmission de pression de la vane à au moins un élémnt obturateur permettant de maintenir sous pression la conduite de détection et susceptible sous l'effet de la chalr d'un incendie d'être rompu ou de fondre, et de laisser échapper le fide sous pression de la conduite de détection dans l'atmosphére ambiante et transmettre ainsi la baisse de pession à la mmbrane qui par sa déformation mettra en comnmicafimn la chambre d'entrée avec celle de saortie, et -2- Une conduite d'aspersion de l'agent extincteur liquide reliant la chambre de sortie de la vae à au moina un amio r situé à ôi ité de l'élément obturateur. Selon des modes particuliers de réalisation: - L'élment obturateur est un matériau solide qui permet de maintenir une pression dans la conduite de détection, et qui peut être rompu ou fondre sous l'effet de la chaleur d'un incendie. Il peut être un élément fusible, choisi parmi des matériaux qui faondent dans une gamne de température allant de 45 C. à 150 C., de prémee de 50 C. A 1100 C. Il peut être une enveloppe fermée ou une amxle contenant un gaz ou un liquide qui, sous l'effet de la chaleur, se dilate, provoque une aumeatio de pression et fait éclater l'enveloppe ou l0 l'ampoule. Dans ce cas l'éléent obturateur peut être un 'sprincklW. - Le ou les arroseurs peuvent être modèles variés que l'on trouve faciment dans le comnnrce car ils doivent être adaptés aux besoins de lutte et aux caractéristiques de débit et de pression de la source d'eau. Les figures 1.2. 3.4. 5.6. représentent en coupe la mise en place et le dispositif selon 1'inenioL La figure I est un exemple de dispositif selon l'inventaion avec un élément obturateur et un arroseur. La figure 2 est un exemple de dispositif selon l'invention avec trois éléments obturateus et trois arroseurs. La figure 3 est un exemple de mie en veille du dispositif selon l'invention La figure 4 est un exemple de mise en place du dispositif selon l'invention. La figure 5 est un exemple de mis en veille du dispositif selon l'ivention. La figure 6 est un exemple de mise en fonctionent du dispositif selon l'invention. En référec à ces dessins, le dispositif comporte: - Un réseau hydraulique de conduite (11) d'alinitation en agent extancteur liquide, rénseau constitué par exemple de caalisaon, de tuyaux ou de conduites, réseau branché à son extrémité sur: - Une vanne hydraulique comportant notanmment une membrae élastique (1) délimitant à 1'intérieur de la vanne trois chambxes: une chambre d'entrée (17) en communication directe avec le réseau hydraulique de conduite (11) d'alimentation en agent extincteur liquide, une chambre de sortie (18) qui selon la déformation de la memxbrane (1) peut être en cmtmicatio avec la chambre d'entrée (17) ou isolée de celle-ci, et enfin une chambre isolée (15) munie d'un resscrt (2) appliqué d'une part -3- contre la membrane (1) et d'autre part contre une paroi fixe de la vanne, et également mun d'un orifioe (16). - Un réseau d'une ou plusieurs conduites (12) d'aspersion munies chacunes d'un ou plusieurs arroseurs (19), réseau en c unication avec la chambre de sortie (18) de la vanne hydraulique (21). - Un raccord (4) disposé sur la chambre d'entrée (17) de la vanne hydraulique (21) ou sur le réseau hydraulique (11), de préfrence à proximité de la vanne hydraulique (21); raccord muni d'un robinet (5) permettant de commmumiquer avec la conduite (20) de détection d'incendie munie à son extrémité d'un élément obturateur (10), et enfin, - Un tube (8) permettant de faire communiquer l'orifice (16) de la chambre isolée (15) de la vanne hydraulique (21) avec la conduite de détection (20) en un point quelconque entre le robinet (5) et l'élément obturateur (10). Le principe du procédé de l'invention mettant en oeuvre le dispositif décait ci-dessus est de commander automati ment l'ouvertue d'une vanme hydraulique installée sur un réseau hydraulique (I1) par exemple une canalisation d'eau sous paemsion, grâce à au moins un élément obturateur (10) susceptible d'être rompu ou de fondre à une température prédtermninée. Une fois la vanne hydraulique ouverte, elle permettra en aval, la mise en route d'un réseau (12) d'arroseurs (19) plus ou moins nombreux en fonction des besoins de l'utilisateur. Les arroseur peuvent 6tre disposés au voisinage du ou cdes élémemns fusibles. La vanne hydraulique et par une pression hydraulique provenant du fluide circulant dam le réseau hydraulique (11) alimenté par une source extérieure. La vanne s'ouvre et se ferme par l'action de la pression sur la membrane élastique (1) assistée d'un ressort (2). Quand le réseau hydraulique est en pression la vanne reste en position fermée, par suite de la tendance naturelle de la membrane élastique (1) et du ressart (2) à isoler la chambre d'entrée (17) de la chambre de sortie (18) de la vanne, empêchant ainsi tout passage du fluide entre le réseau hydraulique (I1) et le réseau (12) d'arroseurs (19). Il est important de préciser que toute vanne hydraulique dont le principe de f:tctiolnernen est similaire convient à l'invention dont il s'agit, par exemple la vanne pourrait être de marque INBAL commrcialisé par la Société MIL (ISRAEL). L'éléenmt obturateur (10) est disposé à une distance choisie par l'installateur, de pirférence à proximité des Ieu o les incendies approchent o se déclarent. Le fluie contenu dans la conduite (20) de détection d'incendie peut être d'une nature identique ou diflrente de35 celle de l'agent extincteur liquide. -4- Il peut êtme liquide ou gazeux, mais de préfrence il est identique à l'agent extincteur liquide. En particulier le fluide et l'agent extincte liquide peuv être de l'eau, éventuellement additionnée d'agents facilitant l'extintin des feux. La conduite (20) de détection d'incendie peut être un tuyau de diamètre interne allant par exemple de 2 mm à 40 mm La conduite (12) d'aspersion peut être un tuyau de diamètre allant par exemple de 12 à 1000 mmn Les conduites (20) et (12) peuvent être en métal ou en matire plastique. La pression du fluide dans la conduite (20) de détection peut être, avant la fusion de l'élént obturateur, comprise entre 0,1 et 2 MPA La pression de l'agent extincteur liquide dans la conduite (12) d'aspersion peut être c prise entre 0,1 et 2 MPA. L'un des avantages de la préete invention est de pouvoir utiliser une conduite (20) de détection d'incedie ayant un diamètre relativement faible comparé à celui de la conduite (12) d'aspersion; par exemple le rapport du diamètre de la conduite (20) à celui de la conduite (12) peut être compris entre 0,01 et 0,9. Un exemple non limitatifest décrit ci-dessous: - La vanne hydraulique (21) utilisée est de marque "GAL fabriquée par la Société DOROT ISRAEL, 45. 1, ea bronze, taraudée au dia tre 25 mm à l'entrée et à la sortie. Son poids est de 0,98 Kiongram. Elle est taraudée sur la partie latérale du corps de vame à l'entrée et à la sortie au diamètre 6,35 mmi pour permettre l'installation de robinets ou de manomntres filetés au rmêre diamètre. - L'élément obturateur (10) utilisé dans notre exemple est de type "sprinckler 15/21 coventionnel 68 C. comeotei par la Société MATER et PLAIT WORMALD (U. S.A.). La tempére de fusion est de 68 celsius dans notre exemple mais il n'est pas limitatif. - L'arroeur choisi (12) est de marque RAIN BIRD type 25BPJ fabriqué par RAIN BIRD (U.S.A.) avec une buse de 3,57 mm Avec une pression dynamique de 2 bars à la buse, la paortée dujet est d'envinm 11,5 Mètres pour un débit de 0,69 m3Ih - Nous prévoirons dans notre exemple une conduite (12) longue de 50 mètres linéaire en polyéthylène haute densité de diamètre extérieur 20 mm et de diamètre intérieur 16,0 mm résistant à une pression dynamique de 10 bars à 20 celsius. Iln est recomandé dans notre exemple que nous ayons une pression en amont de la vanne hydraulique (21) d'au moins 3 bars pour éviter que les pertes de charge dans la canduite (12) et la vanne hydraulique (21) ne réduisent la pression à l'amuser (19) au dessous de 2 bor. La pression ne dépassant pas de préfrence dam notre exemple 10 bars pour éviter les d i1_. -5- - Les raccords reliant la conduite (12) de polyéthyléne à la vanne (21) en amont et à l'arroseur (19) en aval sont, dans notre exemple, ea polypropylène de marque "PLASSON' (ISRAEL) résistant à une pression nominale de 16 bars à 20 C. - Le robinet (5) utilisé est de type robinet à boisseau sphérique" fileté ou tard 6,35 mm pour s"adapte au taraudage de laprise amont de la vanne hydraulique(21). - Les raccords reliants la conduite de détection (20) à la vanne hydraulique (21) et à l'élément obturateur (10) sont de type "raccord rapide Prestolok" ommei li par la Société PARKER (Pontalier - FRANCE). - La conduite de détection (20) reliant la vanne hydraulique (21) à l'élément fusible (10) est de type RILSAN diamètre extérieur 6 mm et de diamètre intérieur 4mn Le procédé pour lutter contre les incendies met en oeuvre le dispositif démit :ecedemmemIl est caractérisé en ce qu'il comprend un cycle d'étapes comportant successivement: a/ La mise en veille du dispositif par ume mise en pression de la conduite (20) à l'aide d'un fluide gazeux ou liquide et par isolement de ladite conduite sous une pression telle que la membrane (1) de la vanne par déformation sous l'effet de la pression du fluide isole la chambre d'entrée (17) de la chambre de sortie (18), b/ Une détection et une hutte cmontre un incendie qui, par la chaleur dégagée, fait roaxre ou fondre au moins un élénnt obturateur (10), laisse échapper le fluide isolé dans la conduite (20) et agit par la baisse de pression de la conduite (20) sur la membrane (1) qui, par sa défemation, met en coemmmication la chambre d'entrée (17) avec la chambre de saortie (18) et la conduite (12) d'aspersion qui arrose par l' mdiaird'au moins un liquide, et c/ Une remise en veille du dispositif après l'ineedie penrmettant de revenir au début du cycle par changement de l'élément obturateur (10) ayant éclaté et mis en place d'un élément obtrateur (10) neuf Le procédé peut comporter les phases suivantes: lére phase (fig.4) 1. Placer le robinet (5) en position "ouvert" (13) 2. Mettre le réseau hydraulique de conduite (11) sous pression grâce à une source extérieure de fluide tel que l'eaui 3. La pression d'entrée pousse la membrane (1) à s'ouvrir, mais dans la chambe (15), la même pression s'exerce en opposition sur 2 fois plus de surface et aidée par le ressort (2) la vanne (21) restera en posifion fermée. Dans le mème temps le fuide alimente la conluite de détection (20) jusqu'a l'élément obturateur (10). -6- Pour un bon fonctioxnement du systénc, il est recommandé de ne placer l'élément obturateur (10) sur le tube (20) qu'après avoir constaté le débordement du fluide à l'extrémité de la conduite (20) de détectiom 1. Placer le robinet (5) en position "femxée' (14) L'installation est prête pour fonctionner en cas d'incendie. 3èe a (fig.6) Lor d'un incendie, la température ambiante s'élève très rapd provoquant la fusion ou l'éclatement de l'élément obturateur (10) qui met alors la conduite de détection (20) en communication avec l'air libre et la pression ambiante. Le robinet (5) étant fermé, la pression dans la conduite de détection (20) diminue et ne peut plus s'exercer par l'intmédlaire du tube (8) et la chambre isolée (15) de la vanne sur la membrane (1). La pression exercée dans la chambre d'entrée (17) pousse la membrane (1) à s'ouvrir, celle-ci se soulève car la pression ne s' exerce alors plus dans la chambre isolée (15) et la conduite de détectio(20). La vanne (21) est alors en position ouverte et le réseau (12) d'arrseurs (19) entre en fonefiomlmlml. Le domaine d'utilisation est orienté vers la protection des habitations mais peut être généralisé à tout type de bâtiment ou matériel comm par exemple des hangars de matériel agricole, les b&timents d'usines, ou des uves de produits conbustibles (par exemple des cuves de gaz) etc... On peut aussi songer à protéger des forêts ou pinèdes, des jardins, des garrigues, des terans agricoles en utilisant le système comme pare-feu. Les avantages du système sont dans le fait que la détection se réalie sans électricité donc évite les risques de non fonctionnement en cas de coupure de courant électrique, ainsi que dans la simplicité de sa mise en route qui le rend exploitable dans tous les cas de figures. -7- REVENDICATIONS Il/ Dispositif de lutte automatique contre les incendies caractérisé en ce qu'il comprend: - Une vanne hydrlique (21) susceptible d'être reliée à une conduite (1 1) d'alimentation en agent extineur liquide et comprenant une membrane élastique (1) divisant le corps intérie de la vanme en trois chambre, une chambre d'entrée (17) en ommunication avec la conduite ( 11), une chambre de sortie (18) qui selon la défoirmationl de la membrane (1) est soit en c municati avec la chambre d'entre (17) soit isolée de celle-ci et mune chambre (15) de transmission de pression agissant sur la membrane (1) qui sépare ladite chambre de celles d'entrée (17) et de sortie (18), - Une conduite (20) de détection d'incendie destinée à contenir un fluide sous pression, reliant la chambre (15) de la vanne à au moins un élément obturatei (10) pernetltant de maintenir sous pression la conduite (20) et susceptible sous l'effet de la chaleur d'un incendie d'être rompu ou de fondre et de laisser échapper le fluide sous pression de la conduite (20) dans l'atmosphère ambiante et de transmettre ainsi la baisse de pression à la membrane t5 (1) qui par sa deformation mettra en commnication la chambre d'entrée(17) avec celle de sortie (18), -Une conduite (12) d'aspersion de l'agent extinctmeur liquide reliant la chambre de sortie (18) de la vanne à au moins un arroseur (19) situé à proximité de l'élément obturateur (10). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la conduite (20) de détection d'irendie est reliée à la conduite (I l) d'alimentation en agent extincteur liquide sous pression, ou à la chambre d'entrée (17) de la vanne par une conduite (24) munie d'un robinet (5) d'isolement. 3/ Dispositif selon l'mune quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la conduite (11) d'alimentation en agent extincteur liquide est une conduite d'un réseau d'eau sous pression. 4/Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé aen ce que l'élént obturateur (10) est un matériau fusible qui fond dans une gamme de température allant de 45 à 150 C. -8- / Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément oturateur (10) est mune enveloppe fermée ou une ampoule contenant un gaz ou un liquide qui sous l'effet de la chaleur, dans une gare de bmpéu allant de 45 à 150 C., provoque l'éclatement de ladite enveloppe ou ampoule. 6/ Procédé pour lutter contre les incendies mettant en oeuvre le dispositif selon l'untme quelconque revendications I à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un cycle d'étapes comportant succésivement: a/ Une mise en veille du dispositif par une mise en pression de la conduite (20) à l'aide d'un fluide gazeux ou liquide et par isolement de ladite conduite sous une pression telle que la menmbrane (1) de la vanne par déformation sous l'effet de la pression du fluide isole la chambre d'entrée (17) de la chambre de sotie(18), b/ Une détection et une lutte contre un incendie qui, par la chaleur dégagée, fait rompre ou fondre au moins un élément obturateur (10), laisse échapper le fluide isolé dans la condute (20) et agit par la baime de pression de la conduite (20) sur la mermbrane(l) qui, par sa déformation, met en comnmunication la chambre d'entrée (17) avec la chambre de sortie (18) et la conduite (12) d'aspersion qui aose par l'intediaire d'au moins un liquide, et c/ Une remise en veille du dispositif après l'incendie permlnettant de revenir au début du cycle par changement de l'élément obturateur (10) ayant fondu ou éclaté et mise en place d'un élément obturateur (10) neuf 7/ Procédé selon la revendication 6, caractérise en ce que le fluide contenu dans la conduite (20) et l'agent extincteur liquide sont de l'eau sous pression. 8/ Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'eau est sous une pression allant de 0, là 2MPa. 9/Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans la lute contre les incendies de bâtiments d'usine, de terrain agricole, de jardins, de forêts ou de gomues.