FI114614B - Förfarande för att avlägsna rök från ett övervakat utrymme - Google Patents

Description

114614 Förfarande för att avlägsna rök frän ett övervakat utrymme Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för brandbekämpning eller för rökavlägsning i ett utrymme med ett ledningssystem, via vilket vätska kan mätäs tili atminstone en sprinkler eller ett sprayhuvud, varvid utrymmet 5 även har en utgäende ventilations- eller luftkonditioneringskanal, i vilket förfarande en under högt tryck befintlig vätska i form av smä droppar, likt en dim-ma, sprutas frän den atminstone ena sprinklern eller sprayhuvudet in i nämnda kanal för att alstra ett sug frän nämnda utrymme in i nämnda kanal, för att avlägsna rökgaser frän nämnda utrymme. Förfarandet lämpar sig för brandbe-10 kämpning, i synnerhet för förhällandevis Stora enheter, säsom hotell, passage-rarfartyg ooh olika allmänna utrymmen, t.ex. restauranger.

Ett problem med kända sprinkleranläggningar, i synnerhet sädana som är anordnade att utlösas automatiskt, är att de vanligen är anordnade att utösas vid en viss förhöjd temperatur ooh därför ofta reagerar alltför sent; rök-15 utveckling kan ha pägätt i upp tili en halv timme, med förödande följder. Den Stora majoriteten av dödsoffer vid olika bränder omkommer pä grund av rök-förgiftning.

Ändamälet med uppfinningen är att tillhandahälla ett nytt förfarande för brandbekämpning eller rökavlägsning, vilka effektivt hindrar brandröken 20 frän att sprida sig.

I WO-A-93/21977 presenteras en anläggning för brandbekämpning i ett övervakat utrymme. Anläggningen omfattar en sprinkler eller ett sprayhuvud, som har monterats i en luftkanal tili nämnda övervakade utrymme, varvid nämnda sprinkler eller sprayhuvud är avpassade att dra rök frän det övervaka-25 de utrymmet in i luftkanalen. Detta dokument har ett tidigare prioritetsdatum än föreliggande ansökan men publicerades efter detta datum, sä följaktligen är det relevant teknikens ständpunkt enbart i fräga om nyhet, inte uppfinnings-höjd.

WO-A-93/21977 hänvisar till WO-A-93/10860 (PCT/FI92/00316) för 30 grupputlösning av sprinkler. I detta dokument presenteras ett brandsläcknings-system där sektionsventilerna normalt är stängda. Endast sektionsventilerna i den sektion där branden har detekterats öppnas.

Förfarandet enligt uppfinningen är kännetecknat av att det omfattar stegen: indelning av utrymmet i brandsektioner genom att ledningssystemet 35 indelas i ledningssystemsektioner med sektionsventiler; vid mottagning av en rökalarmsignal frän en brandsektion, stängning av alla nämnda sektionsventi- 2 114614 ler förutom sektionsventilen i nämnda brandsektion som förblir öppen; och signalering ät en drivenhet att spruta vätskan, som är under högt tryck, in i nämnda kanal via ledningssystemsektionen för nämnda brandsektion.

Nuvarande ventilations- och luftkonditioneringskanaler täi i allmän-5 het inte hetta. En väsentlig fördel med uppfinningen är därför att det sug me-delst vilket man drar ut röken alstras med hjälp av dimlik vätskebesprutning med starkt avkylande effekt.

Med ett högt drivtryck avses här ett omräde frän ungefär 20 bar upp tili ungefär 300 bar, jämfört med 6-10 bar i konventionella sprinkleranläggning-10 ar. Droppstorleken är företrädesvis ca 50-150 mikroner. Sprinklerna eller sprayhuvudena uppvisar företrädesvis ett flertal snett utät riktade dysor sins-emellan anpassade sä att de tillsammans alstrar en genom sugverkan sam-manhällen dimlik vätskesträle med stor penetrationskraft.

Företrädesvis aktiveras nämnda ätminstone ena sprinkler eller 15 sprayhuvud, automatiskt eller manuellt, pä basis av rökalarm eller -detektion, varpa rök som utvecklas redan i ett tidigt skede av en brand kommer att av-lägsnas och säledes i avgörande grad hindras frän att sprida sig.

I passagerarfartyg och hotell, som vanligen är indelade i brandsek-tioner med elektriskt manövrerbara sektionsventiler, tenderar rökgaserna att 20 sprida sig, i synnerhet längs korridorer. Da en rökalarmsignal mottas frän en brandsektion, stängs övriga sektionsventiler, varefter en signal ges, t.ex. efter 30 sekunder, tili en pumpenhet i anläggningen eller tili en drivenhet omfattande en uppsättning hydrauliska ackumulatorer för att höja trycket, t.ex. tili 100 bar, varvid utsugning av rök inleds i den aktuella brandsektionens korridorer och lik-25 nande utrymmen.

De för egentlig eldsläckning avsedda sprinklerna i korridorer, rum eller hytter, eller i allmänna utrymmen, sasom restauranger, är företrädesvis an-ordnade vid eller i rökutsugningsöppningama, varigenom sprinklernas utlös-ningsampuller eller andra slag av temperaturkänsliga utlösningsdon relativt 30 snabbt uppvärms tili utlösningstemperatur av den förbiströmmande röken. I allmänna utrymmen inleds rökutsugningen företrädesvis pä en gäng i hela ut-rymmet.

I fartygshytter är hyttsprinklern med fördel anordnad att vid aktive-ring fördela vätska tili ett sprayhuvud som är monterat i en öppning i hyttens 35 duschrumsvägg för att alstra ett sug frän hyttrummet in i duschrummet och vi-dare ut genom ventilationskanalen som vanligen leder ut frän duschrummet.

114614 3 I en utföringsform av uppfinningen avlägsnas rök frän utrymmet utan brandbekämpning med ett sprinklerdon.

Företrädesvis avlägsnas rök frän en korridor i enheten, varvid nämnda korridor har en kanal med ett flertal rörelement. Med fördel omfattar 5 förfarandet vidare ett steg, enligt vilket ledningssystemet ansluts tili en ytterli-gare sprinkler.

I en utföringsform av uppfinningen inbegriper indelningen indelning av utrymmet i brandbekämpningsanläggningens brandsektioner.

Företrädesvis omfattar utrymmet ett dusch- eller toalettrum, och i 10 detta är en genomgäende väggöppning anordnad tili nämnda dusch- eller toalettrum och ventilations- eller luftkonditioneringskanalen leder ut frän nämnda dusch- eller toalettrum; och vidare är en sprinkler anordnad i nämnda utrym-me, som är anordnad att vid utlösning aktivera ett ytterligare sprayhuvud i nämnda öppning för att alstra ett sug frän nämnda utrymme förbi nämnda yt-15 terligare sprayhuvud, för att dra rök in i nämnda dusch- eller toalettrum för att avlägsnas med nämnda kanal, kännetecknat av att nämnda ätminstone ena sprayhuvud är av det slag som tryckaktiveras, och i kombination med detta sprayhuvud, med en gemensam vätsketillförsel, är en motsatt in i det överva-kade utrymmet riktad tryckbalanserad sprinkler anordnad.

20 Lämpligen hälls ledningssystemet under ett vätsketryck, när syste- met är i beredskapsläge.

·.· · Uppfinningen skall i det följande beskrivas mer i detalj med hänvis- ning tili bifogade ritning, som säsom exempel visar ett antal föredragna utfö-··· ringsformer.

• * M

: 25 Figur 1 visar en planritning av ett block av fartygshytter och en korri- dor.

• · · ‘.*Y Figur 2 visar ett tvärsnitt av en hytt och korridoren.

Figur 3 visar ett tvärsnitt av en korridorsprinkler.

Figur 4 visar ett tvärsnitt av ett sprayhuvud i en duschrumsvägg.

··: 30 Figur 5 visar en tillämpning av uppfinningen i ett större utrymme.

• · · I figur 1 syns ätta fartygshytter 1, fyra pä var sin sida av en korridor ;y; 2. Frän var hytts 1 dusch- eller toalettrum 3 leder en ventilationskanal 4 tili en

• I

.···. samlingskanal 5 som löper längs korridoren 2 och i vilken upprätthälls ett visst [·] ventilationssug. I hytterna 1 är pä väggen ovanför hyttdörren monterad en '···' 35 sprinkler 6, som är riktad in i hytten och som vid utlösning, eller aktivering, är : ’.·* anordnad att via en förgreningsledning 7 fördela vätska tili ett sprayhuvud 8, 114614 4 som är monterat i en genomgäende öppning i duschrummets 3 vägg 9 och är riktat in i duschrummet.

Till den utgaende samlingskanalen 5 som löper i korridorens 2 rikt-ning är även anslutna ett antal rörelement 10.1 respektive öppning hos dessa, i 5 korridorens tak är ett företrädesvis dubbelriktat sprinklerdon 11 anordnat, av vilket en föredragen utföringsform visas i detalj i figur 3. En matarledning för släckvätska är betecknad med 12. Förgreningar 13 leder frän matarledningen till hyttsprinklerna och ytterligare förgreningar 14 leder frän förgreningarna 13 till respektive korridorsprinkler 11. Rökdetektorer är företrädesvis anordnade i 10 varje hytt och längs korridoren, fastän de inte är synliga i figur 1, som utgör en del av en brandsektion.

Säsom framgär av figur 2, kan ventilationskanalerna 4 som leder ut frän hytternas duschrum 3 liksom samlingskanalen 5 i korridorens 2 riktning vara monterade i en passage mellan ett nedsänkt innertak 15 och ett högre in-15 nertak. Sprinklerdonen 11 i korridoren 2 uppvisar företrädesvis ett sprayhuvud 11a som är riktat uppät in i respektive rörelement 10 och en sprinkler 11b som är riktad nedät, varvid vardera mätäs av en gemensam förgrening 14, säsom framgär av figur 1.

I det följande kommer anläggningens allmänna arbetssätt att beskri-20 vas med hänvisning tili figurerna 1 och 2; vissa detaljer kommer att beskrivas senare med hänvisning tili figur 3.

: : *: Dä anläggningen är i ett beredskapstillständ, kan ett vätsketryck pä :*·.· t.ex. 16 bar antas räda i samtliga brandsektioners ledningssystem 12, 13, 14.

• I

De sugalstrande sprayhuvudena 11a, som är riktade in i rörelementen 10 och 25 vidare in i samlingskanalen 5 är anordnade att aktiveras vid ett nägot högre • · · "V tryck, t.ex. 20 bar. Dä brandcentralen erhäller en rökalarmsignal frän nägon » · « brandsektion, stängs automatiskt de övriga brandsektionernas sektionsventiler; • · · ’*' * endast den alarmgivande sektionens sektionsventil förblir öppen. Efter en viss fördröjning, t.ex. 30 sekunder, ger brandcentralen en signal till en pumpenhet, 30 eller alternativt tili en drivenhet som omfattar en uppsättning hydrauliska acku- :; mulatorer för att höja vätsketrycket i den aktuella brandsektionens ledningssys- tem 12,13, 14 tili exempelvis 100 bar. Härvid aktiveras brandsektionens samt-.··. liga korridorsprayhuvuden 11a och suger ut rök frän korridorerna 2 tili sam lingskanalen 5, säsom i figur 2 är angivet med pilar 16. En stor del av vätskan I t · 35 som har sprutats in i kanalen 5 samlas pä kanalens botten och kan ledas tili •» · *.· respektive hytters duschrum via kanaler 17.

114614 5

De för egentlig eldsläckning avsedda hyttsprinklerna 6 och korridor-sprinklerna 11 b är tryckbalanserade och utlöses därför inte i detta skede av det höga vätsketrycket allena. Om en hyttsprinkler 6 utlöses genom att dess utlös-ningsampull 18 eller liknande har uppnätt utlösningstemperatur, sa fördelar 5 den utlösta hyttsprlnklern 6 vätska via sin förgrening 7 tili respektive sprayhu-vud 8 som är monterat i hyttens duschrumsvägg 9 och riktat in i duschrummet 3. Genom att spruta in vätska i duschrummet alstrar sprayhuvudet 8 ett sug som drar ut rök frän hytten 1 tili duschrummet 3, säsom i figur 2 är angivet med pilar 19, och vidare ut genom kanalerna 4 och 5. Om en korridorsprinkler 11b 10 utlöses pä samma sätt pä grund av förhöjd temperatur, avbryts rökutsugningen vid just den korridorsprinklern 11b, men rök suges fortsättningsvis ut genom övriga sugpunkter i korridorerna inom brandsektionen.

Figur 3 visar en föredragen utföringsform av en korridorsprinkler. Ett sprayhuvud 11a som är riktat uppat in i rörelementet 10 har ett antal dysor 20 15 riktade snett utät och en centralt anordnad dys 21. Den nedät i korridoren 2 rik-tade sprinklern 11b har dysor 22 som är riktade snett utät och ett utlösnings-element 23, säsom en glasampull.

Sprayhuvudet 11a och sprinklern 11b har en gemensam inlopps-kammare 24, som mottar vätska frän ledningen 14. I beredskapstillständ, figur 20 3, är trycket i kammaren 24 t.ex. 16 bar. Detta tryck förmär inte pressa upp en spindel 25 i sprayhuvudet 11a emot en fjäder 26, vars kraft är avpassad att bli • övervunnen vid ett högre tryck, t.ex. 20 bar. När vätsketrycket efter ett rök- : alarm höjs tili exempelvis 100 bar, slär spindeln 25 upp och frilägger vätskeför- bindelserna tili dysorna 20 och 21.

25 Sprinklern 11b uppvisar likaledes en spindel 27, som pätryckt av en I'*.' fjäder 28 ligger an emot utlösningsampullen 23. Frän inloppskammaren 24 lö- • · * per genom spindeln en axiell kanal 29 tili ett ringformigt utrymme mellan spin- • · · *·* * deln 27 och det omgivande sprinklerhuset, varvid det ringformiga utrymmet uppvisar en ändyta 30 bildad av spindeln och med en yta som är lika stor som ...T 30 spindelns ändyta vid inloppskammaren 24, som utsätts för trycket i kammaren 24. Det tryck i inloppskammaren 24 som päverkar spindelns 27 ända balanse-ras säledes av nämnda ringformiga utrymmes ändyta 30, sä att oberoende av

• · I

tryckets storlek i inloppskammaren 24, t.ex. 100 bar som utlöser sprayhuvudet 11a, tvingas spindeln 27 emot utlösningselementet 23 endast med fjäderns 28 35 kraft. Utlösningselementet 23 motstär denna kraft vid normal temperatur. När : *]: utlösningselementet smälter eller gär sönder vid förhöjd temperatur, slär fjä- 114614 6 dern 28 ned spindeln 27 och förbindelserna till dysorna 22 öppnas.

Hyttsprinklerna 6 är med fördel i princip likadana som sprinklern 11b; en av dysorna eller en extra förbindelse anordnad pä samma sätt kan vara förbunden med sprayhuvudet 8 i duschrumsväggen 9 via ledningen 7.

5 Beträffande sprinklernas 6, 11 och sprayhuvudenas detaljerade konstruktion och funktion hänvisas till de internationella patentansökningarna PCT/FI92/00060 (=WO92/15370), PCT/FI92/00155 (=WO92/20453) och PCT/FI92/00193 (=W092/22353).

Sprayhuvudet 8 i duschrumsväggen 9 uppvisar en central spindel 10 31, som under inverkan av vätsketrycket i matarledningen 7, vid päkoppling av hyttsprinklern 6, slär till höger i figur 4 och därvid trycker loss ett lock 32 samt öppnar förbindelserna till dysorna 33. Dessa dysor alstrar ett sug frän hytten via öppningar 35 i sprinklerhällaren 34 in i duschrummet och vidare ut.

Figur 5 illustrerar en tillämpning av uppfinningen pä ett större utrym-15 me eller en del därav, t.ex. en restaurang. Ett antal utgäende ventilationskana-ler, företrädesvis i eller vid taket, är betecknade med 40, ett antal rörelement frän utrymmet till ventilationskanalerna 40 är betecknade med 41 och dubbel-riktade sprinklerdon monterade i dessa rörelement är betecknade med 42, motsvarande beteckningarna 5, 10 och 11 i figur 1. Ett antal sprinkler, som kan 20 jämföras med hyttsprinklerna 6 i figurerna 1 och 2, är betecknade med 43. Sprinklerna 43 kan om sä önskas vara anordnade att vid utlösning även aktive- ; ra närliggande sprinkler eller sprayhuvuden, t.ex. enligt samma princip som vid * > » · .*. : kombinationen sprinkler 6 - sprayhuvud 8 i figurerna 1 och 2.

*,: * Anläggningen arbetar i princip pä samma sätt som tidigare har be- 25 skrivits med hänvisning till figurerna 1-3, företrädesvis sä att samtliga sugpunk- ;''.: ter 41 aktiveras vid det första rökalarmet.

• · · I det föregäende har uppfinningen beskrivits i samband med en an- • · · '·’ * läggning som innehäller don för den egentliga eldsläckningen. Uppfinningen kan likväl användas självständigt för att avlägsna rök, tili exempel som ett kom- » 30 plement i befintliga byggnader, som redan har nägot slag av eldsläckningsan- läggning. Rökavlägsningen kan dä fäs att fungera utan en anslutning tili den ,v. övriga eldsläckningsanläggningen, ehuru inte nödvändigtvis. Man kan tili och • · · med tänka sig utföranden med enbart rökavlägsning, utan sprinklerdon för egentlig eldsläckning.

I I · * » ·

Claims (7)

114614 7

1. Förfarande för brandbekämpning eller för rökavlägsning i ett ut-rymme med ett ledningssystem, via vilket vätska kan mätäs tili ätminstone en sprinkler eller ett sprayhuvud (11a; 42), varvid utrymmet även har en utgäende 5 ventilations- eller luftkonditioneringskanal (5; 40), i vilket förfarande en under högt tryck befintlig vätska i form av smä droppar, likt en dimma, sprutas frän den ätminstone ena sprinklern eller sprayhuvudet in i nämnda kanal för att alst-ra ett sug frän nämnda utrymme in i nämnda kanal, för att avlägsna rökgaser frän nämnda utrymme, vilket förfarande är kännetecknat av att det om-10 fattar stegen: indelning av utrymmet i brandsektioner genom att ledningssystemet indelas i ledningssystemsektioner med sektionsventiler; vid mottagning av en rökalarmsignal frän en brandsektion, stäng-ning av alla nämnda sektionsventiler förutom sektionsventilen i nämnda brand-15 sektion som förblir öppen; och signalering ät en drivenhet att spruta vätskan, som är under högt tryck, in i nämnda kanal (5; 40) via ledningssystemsektionen för nämnda brandsektion.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat avattrök 20 avlägsnas frän utrymmet utan brandbekämpning med ett sprinklerdon.

: 3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av avlägs- ning av rök frän en korridor i enheten, varvid nämnda korridor har en kanal (5) med ett flertal rörelement (10). «

4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av attförfa-25 randet vidare omfattar ett steg för att ansluta ledningssystemet med ytterligare en sprinkler. • ·

5. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 4, kännetecknat av att indelningen omfattar indelning av utrymmet i brandbekämpningsanläggningens brandsektioner. 30

6. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, väri ut- ,v. rymmet (1) omfattar ett dusch- eller toalettrum (3), och i detta är en genom- * * · gäende väggöppning anordnad tili nämnda dusch- eller toalettrum och ventilations- eller luftkonditioneringskanalen (4, 5) leder ut frän nämnda dusch- eller * · · :...· toalettrum; och vidare är en sprinkler (6) anordnad i nämnda utrymme, som är 35 anordnad att vid utlösning aktivera ett ytterligare sprayhuvud (8) i nämnda öpp-ning för att alstra ett sug frän nämnda utrymme förbi nämnda ytterligare spray- 114614 8 huvud (8), för att dra rök in i nämnda dusch- eller toalettrum (3) för att avlägs-nas med nämnda kanal (4, 5), k ä n n e t e c k n a t av att nämnda ätminstone ena sprayhuvud (11a) är av det slag som tryckaktiveras, och i kombination med detta sprayhuvud (11a), med en gemensam vätsketillförsel (14; 24), är en 5 motsatt in i det övervakade utrymmet riktad tryckbalanserad sprinkler (11b) anordnad.

7. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att led-ningssystemet hälls under ett vätsketryck, när systemet är i beredskapsläge. »· ♦ · • · · * t» **»» • 1 • · 1 • · • · · • I I • · · • · · • · · · • · • · • · · • I * » · » · · • · • · · • · · * I * · · * 1 · · 114614 9