FI113012B - Palonsammutusjärjestelmä ja -menetelmä - Google Patents

Description

113012

Palonsammutusjärjestelmä ja -menetelmä - Brandsläckningssystem och -metod

Keksintö koskee palonsammutusjärjestelmää ja -menetelmää sekä karboksyyliha-5 pon kaliumsuolan vesiliuoksen käyttöä tällaisessa järjestelmässä ja menetelmässä.

Karboksyylihappojen kaliumsuolojen, esimerkiksi kaliumformiaatin ja kaliumase-taatin, vesiliuoksia käytetään laajalti lämmönsiirtonesteinä ja jäänsulatusaineina. Muiksi potentiaalisiksi käyttökohteiksi ovat nousemassa myös palonsammutus ja hydrauliikka.

10 Patenttijulkaisusta FI-101547 B tunnetaan lämmönsiirtoaine, joka sisältää veteen liuenneena kaliumformiaattia, jonka väkevyys liuoksessa on edullisesti välillä 40-65 paino-%. Tätä lämmönsiirtoainetta esitetään käytettäväksi kohteen jäähdyttämiseksi, esimerkiksi kylmälaitteissa.

Patenttihakemuksesta FI-19992592 A tunnetaan hydrostaattisessa voimansiirrossa 15 käytettäväksi tarkoitettu hydrauliikkaväliaine, joka sisältää muurahaishapon suolan, kuten kaliumformiaatin, vesiliuosta. Muurahaishapon suolan väkevyys hydrauliik-kaväliaineessa voi olla 5-75 paino-%, edullisesti 5-60 paino-%.

Julkaisusta WO-99 11327 tunnetaan palonsammutuskoostumus, joka sisältää ka-liumasetaattia, boorihappoa ja vettä. Edullinen koostumus sisältää 40 paino-% ka-20 liumasetaattia, 2 paino-% boorihappoa ja 58 paino-% vettä. Esitettyä koostumusta E”: voidaan edullisesti käyttää rasvapalojen sammutukseen. Tällöin pienikokoinen säi- liö, joka sisältää mainittua koostumusta, voidaan asentaa lieden tuuletuskuvun ala- • · .···. puolelle. Säiliö on varustettu automaattisella suihkutuslaitteella, joka laukeaa palon aikaansaaman lämmön vaikutuksesta.

•V·: 25 Näin ollen kaliumasetaatin vesiliuos toimii myös palonsammutusaineena. Tutki- • * * musten mukaan tämä suolaliuos toimii jäätymättömänä palonsammutusaineena ja .·. sammuttaa palavaa kohdetta vettä paremmin. Kirjallisuuden mukaan sen sammu- tuskyky perustuu kalium-radikaalin paloa inhiboivaan vaikutukseen ja karboksy-laattien hajoamisesta syntyvään hiilidioksidiin. Yksi sammutusta parantava tekijä ,! : 30 on liuoksen hygroskooppisuus, joka vähentää veden sitomisen kautta jälkipalojen riskiä.

2 113012

Karboksyylihappojen kaliumsuolat toimivat hyvin lämmönsiirtonesteinä. Niiden viskositeetti, lämmönjohtokyky sekä ominaislämpökapasiteetti ovat korkeita. Ko. suolojen faasidiagrammi (esim. kaliumformiaatti, eutektinen piste n. -80 °C) sekä alhainen viskositeetti mahdollistavat niiden käytön hyvinkin alhaisessa lämpötilas-5 sa. Lisäksi niiden tiedetään toimivan hyvin jäänsulatusaineina, nopeammin ja alhaisemmassa lämpötilassa kuin laajalti käytetty jäänsulatusaine, vuorisuola eli natri-umkloridi.

Karboksyylihappojen kaliumsuolojen etuina ovat myös niiden alhainen korroosio-vaikutus, käyttöturvallisuus, biohajoavuus ja biostaattisuus.

10 Edellä mainituissa sovelluksissa karboksyylihappojen kaliumsuoloja käytetään joko yksikomponenttisena tai seoksina.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada järjestelmä, joka samanaikaisesti toimii palonsammutusjärjestelmänä ja lämmönsiirtojärjestelmänä, jäänsulatusjärjes-telmänä tai hydrauliikkajärjestelmänä.

15 Tämä keksintö perustuu siihen oivallukseen, että yhdistetään saman järjestelmän puitteissa lämmönsiirto ja palontorjunta, jäänsulatus ja palontorjunta tai hydrauliikka ja palonsammutus käyttämällä yhtä väliainetta, joka on karboksyylihapon ka-liumsuolan vesiliuos.

• · ,,:f Keksinnön mukaisesti on näin ollen aikaansaatu järjestelmä, joka käsittää yhdistet- *»* · 20 tynä ensimmäisen järjestelmän, joka on palonsammutusjärjestelmä, jossa on palon- ‘ ·* * sammutusaine, ja toisen järjestelmän, joka on lämmönsiirtojärjestelmä, jäänsulatus- :; järjestelmä tai hydrauliikkajärjestelmä ja jossa on vesipitoinen väliaine, jolloin mai- » · ·’.*·: nittuna palonsammutusaineena ja mainittuna vesipitoisena väliaineena käytetään yh- ' 'i tä ja samaa karboksyylihapon kaliumsuolan vesiliuosta.

. . 25 Keksinnön mukaisesti on myös aikaansaatu menetelmä palon sammuttamiseksi pa-lonsammutusaineella, joka on karboksyylihapon kaliumsuolan vesiliuos, joka ote- taan toiseen käyttötarkoitukseen suunnitellusta järjestelmästä, joka on lämmön-:#:’: siirtojärjestelmä, jäänsulatusjärjestelmä tai hydrauliikkajärjestelmä » I »

Keksinnön mukaisesti on lisäksi aikaansaatu menetelmä jään sulattamiseksi jäänsu- • « : 30 latusaineella, joka on karboksyylihapon kaliumsuolan vesiliuos, joka otetaan toiseen käyttötarkoitukseen suunnitellusta järjestelmästä, joka on palonsammutusjärjestelmä. Tällöin esim. siltoihin ja tunneleihin tms. rakennettuja automaattisia palonsam-mutusjärjestelmiä voidaan käyttää liukkaudentorjunnassa.

3 113012

Edellä mainittu lämmönsiirtojärjestelmä voi olla laivojen, teollisuuden tai kiinteistöjen ilmastointi-, jäähdytys-, lämmitys- tai lämmöntalteenottojärjestelmä.

Keksinnön kohteena on lisäksi karboksyylihapon kaliumsuolan vesiliuoksen käyttö saman järjestelmän puitteissa palonsammutuksen palonsammutusaineena ja läm-5 mönsiirron, jäänsulatuksen tai hydrauliikan väliaineena.

Mainittu karboksyylihapon kaliumsuolan vesiliuos voi sisältää noin 20-70 paino-% karboksyylihapon kaliumsuolaa, edullisesti noin 40-60 paino-% karboksyylihapon kaliumsuolaa.

Mainittu karboksyylihapon kaliumsuola voi olla kaliumformiaatti, kaliumasetaatti 10 tai kaliumpropionaatti tai niiden seos.

Tämän keksinnön ideana on yhdistää palontorjunta karboksyylihappojen kalium-suolan tai niiden seosten käyttöön kylmätekniikassa, lämmityksessä, lämmöntal-teenotossa, jäänsulatuksessa tai hydrauliikassa, eli yleisesti järjestelmissä, joissa kylmäliuoksia joudutaan ympäristön alhaisen lämpötilan vuoksi käyttämään. Yhdis-15 telmää ei aina välttämättä voida käyttää sen alhaisen paineen ja/tai pienen liuostila-vuuden vuoksi ainoana sammutusjärjestelmänä, mutta sillä voidaan suojata kriittisiä kohteita, joissa ympäristön lämpötila on alle veden jäätymispisteen ja jolloin palonsammutus voidaan aloittaa heti, eikä sammutusviivettä pääse syntymään.

Keksinnön mukaisesti palonsammutusjärjestelmä voidaan muodostaa toiseen käyt-‘ * 20 tötarkoitukseen, eli lämmönsiirtoon, jäänsulatukseen tai hydrauliikkaan, suunnitel- I t » ; tuun järjestelmään käyttäen sinänsä tunnettuja ratkaisuja, kuten erilaisia sumutus- tai ruiskutuslaitteita, jotka käyttökohteesta riippuen voivat olla automaattisia ja/tai •. i venttiilejä ja/tai putkituksia.

Keksinnön mukaisen palonsammutusjärjestelmän aikaansaama pisarakoko on edul-, . 25 lisesti välillä 10 - 2000 μπι, erityisen edullisesti välillä 100 - 1000 pm.

Keksinnön etuina ovat muun muassa palonsammutusmahdollisuuksien laajentaminen useisiin eri paikkoihin ja palonsammutuksen viiveen pieneneminen, koska ei • * tarvita ns. erillisiä kuivajärjestelmiä alhaisia lämpötiloja varten. Lisäksi yllättäviin palotilanteisiin voidaan reagoida nopeasti esim. käyttämällä lentokentillä ja teillä ;.· * 30 käytettäviä jäänsulatusaineita lähialueen palojen yhteydessä. Vieläpä siltoihin ja :··: tunneleihin tms. rakennettuja automaattisia jäänsulatusjärjestelmiä voidaan käyttää palontorjunnassa.

4 113012

Keksinnöllä saavutetaan myös taloudellisia etuja sillä keksinnön mukaisen yhdistelmän investointikustannukset pienenevät, koska ei tarvita erillisiä järjestelmiä. Lisäksi esim. laivoissa erillisistä palonsammutusjärjestelmistä ei tulee lisää painoa.

Keksinnön etuna on myöskin se, että kynnys palonsammutusjärjestelmän rakenta-5 miseksi pienenee. Esimerkiksi omakotitaloihin saadaan parempi sammutusvalmius maalämpöpumppuihin yhdistettävän palonsammutuksen myötä.

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin esimerkkien avulla.

Esimerkki 1

Laivojen ilmastointi-, jäähdytys-, lämmitys- ia lämmöntalteenottoiäriestelmät 10 Laivoihin rakennetaan ilmastointijärjestelmiä, kylmäjärjestelmiä, lämmitysjärjestelmiä ja lämmöntalteenottojärjestelmiä. Usein niissä joudutaan alhaisen toimintaläm-pötilan vuoksi käyttämään kylmäliuosta veden asemesta. Tällaisen järjestelmän sisältämään liuospiiriin, joka sisältää karboksyylihapon kaliumsuolaa, on keksinnön mukaisesti yhdistetty palonsammutusjärjestelmä.

15 Esimerkki 2

Teollisuuden ilmastointi-, jäähdytys-, lämmitys- ia lämmöntalteenottoiäriestelmät • · I · ·

Teollisuuteen rakennetaan ilmastointi-, kylmä-, lämmitys-ja lämmöntalteenottojär-

MM

’ ’ jestelmiä, joissa käytetään erilaisia kylmäliuoksia. Tällaisen järjestelmän, joka sisäl tää karboksyylihapon kaliumsuolan vesiliuosta, yhteyteen on keksinnön mukaisesti »· · 20 liitetty'palonsammutus.

Esimerkki 3

Kiinteistöjen ilmastointi-, jäähdytys-, lämmitys- ia lämmöntalteenottoiäriestelmät · * · ,···. Useissa kiinteistöissä on ilmastointi, jäähdytys, lämmitys ja lämmöntalteenotto, 9 · * joissa käytetään ky lmäliuoksia. Tällaisten järjestelmien, jotka sisältävät karboksyy- : : 25 lihapon kaliumsuolan vesiliuosta, yhteyteen on keksinnön mukaisesti rakennettu ...’· myös palonsammutusjärjestelmä.

• < » · 5 113012

Esimerkki 4

Maalämpöpumput

Kylmäliuosten uusimpia käyttökohteita ovat maalämpöpumput. Niissä maapiirissä kiertävä neste, joka sisältää karboksyylihapon kaliumsuolaa, ohjataan keksinnön 5 mukaisesti myös esim. autotallin, ullakkotilan tms. palonsammutusjärjestelmään. Usein maalämpöjärjestelmien yhteyteen rakennetaan myös jäähdytysmahdollisuus sekä aurinkopaneeli. Lisäksi maasta tulevaa lämmintä liuosta voidaan kierrättää piha-alueella, jolloin ongelmat lumen ja jään kanssa talvella ovat pienempiä.

Esimerkki 5 10 Lentokenttien iäänsulatus

Lentokentillä käytetään runsaasti karboksyylihappojen kaliumsuolojen vesiliuoksia kiitoteiden ja rullausteiden jäänsulatuksessa. Samalla näitä aineita voidaan keksinnön mukaisesti käyttää myös lähistöllä palavan koneen tms. alkusammutuksessa.

Esimerkki 6 15 Siltojen ia tunnelien palontorjunta . . Silloille ja tunneleihin rakennetaan usein automaattisia jäänsulatusjärjestelmiä liu- • · · ···* oksineen. Tällaista järjestelmää, joka sisältää karboksyylihapon kaliumsuolan vesi- liuosta, käytetään keksinnön mukaisesti myös sillalla tai tunnelissa syntyvien mah-' dollisten tulipalojen alkusammutusjärjestelmänä. Vastaavasti esim. tunneleihin ra- ,..: 20 kennettavia sammutusjärjestelmiä voidaan käyttää liukkaudentorjunnassa.

* · • · « ·

Esimerkki 7

Hydrauliikka * · *·. Metsäkoneissa tms. käytettävää hydrauliikkaväliainetta, joka sisältää karboksyyli- ·’ hapon kaliumsuolan vesiliuosta, hyödynnetään keksinnön mukaisesti palonsammu- *’ .* 25 tuksessa.

> * · > »· » · t ·

Claims (12)

1. Järjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää yhdistettynä ensimmäisen järjestelmän, joka on palonsammutusjärjestelmä, jossa on palonsammutusaine, ja toisen järjestelmän, joka on lämmönsiirtojärjestelmä, jäänsulatusjärjestelmä tai hydrauliik- 5 kajärjestelmä ja jossa on vesipitoinen väliaine, jolloin mainittuna palonsammutusai- neena ja mainittuna vesipitoisena väliaineena käytetään yhtä ja samaa karboksyyli-hapon kaliumsuolan vesiliuosta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että lämmönsiirtojärjestelmä on laivojen, teollisuuden tai kiinteistöjen ilmastointi-, jäähdytys-, 10 lämmitys- tai lämmöntalteenottojärjestelmä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu vesiliuos sisältää 20-70 paino-% karboksyylihapon kaliumsuolaa, edullisesti 40-60 paino-% karboksyylihapon kaliumsuolaa.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, et-15 tä karboksyylihapon kaliumsuola on kaliumformiaatti, kaliumasetaatti tai kalium- propionaatti tai niiden seos.

5. Karboksyylihapon kaliumsuolan vesiliuoksen käyttö saman järjestelmän puitteissa palonsammutuksen palonsammutusaineena ja lämmönsiirron, jäänsulatuksen • · · • ·; tai hydrauliikan väliaineena. * · · · ·

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että mainittu vesiliuos ··. sisältää 20-70 paino-% karboksyylihapon kaliumsuolaa, edullisesti 40-60 paino-% *. : karboksyylihapon kaliumsuolaa. • ·

6 113012

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että karboksyylihapon kaliumsuola on kaliumformiaatti tai kaliumasetaatti tai niiden seos. • · ♦ . ···’ 25

8. Menetelmä palon sammuttamiseksi palonsammutusaineella, tunnettu siitä, et- tä palonsammutusaine on karboksyylihapon kaliumsuolan vesiliuos, joka otetaan : : toiseen käyttötarkoitukseen suunnitellusta järjestelmästä, joka on lämmönsiirtojär- jestelmä, jäänsulatusjärjestelmä tai hydrauliikkajärjestelmä.

• · : : ; 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että Iämmönsiir- * * * * ' ‘ 30 tojärjestelmä on laivojen, teollisuuden tai kiinteistöjen ilmastointi-, jäähdytys-, lämmitys- tai lämmöntalteenottojärjestelmä. 7 113012

10. Menetelmä jään sulattamiseksi jäänsulatusaineella, tunnettu siitä, ettäjäänsu-latusaine on karboksyylihapon kaliumsuolan vesiliuos, joka otetaan toiseen käyttötarkoitukseen suunnitellusta järjestelmästä, joka on palonsammutusjärjestelmä.

11. Jonkin patenttivaatimuksista 8-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 mainittu vesiliuos sisältää 20-70 paino-% karboksyylihapon kaliumsuolaa, edullisesti 40-60 paino-% karboksyylihapon kaliumsuolaa.

12. Jonkin patenttivaatimuksista 8-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karboksyylihapon kaliumsuola on kaliumformiaatti, kaliumasetaatti tai kaliumpro-pionaatti tai niiden seos. 10