KR100317553B1 - 밀폐또는개방공간에서의화재진화방법및장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공간내에 있는 물과 안개를 사용하여 화채를 진화하기 위한 방법에 있어서, 물 안개는 소정의 시간 동안 연소 가스의 온도가 설정된 온도 이하일 때까지 공간내에 유용한 공기를 사용하며, 이에 따라서 포말은 공간을 충진하고 화재를 진화시키기 위해서 적절한 속도에서 형성된다. 그리고 이러한 방법을 수행하기 위한 장치는 회재를 진화하기 위해서 공간내에 설치되어 있는 하나 이상의 화재 표시기와, 외부로부터 공기의 공급 없이도 공간내에 있는 가용가능한 공기를 사용하여 물 안개 및 포말 또는 물 안개나 포말을 만드기 위한 하나 이상의 장치와, 상기 장치에 물 또는 포말을 공급하기 위한 파이프로 형성된 것을 특징으로 하는 장치에 있어서, 연소 가스내에 있는 온도에 의해서 제어되거나 또는 파이프내에서 물 안개 탱크로부터 장치의 물 공급관(1)으로 경과하는데 걸리는 시간에 의해서 제어되는 장치로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

밀폐 또는 개방 공간에서의 화재 진화 방법 및 장치
본 발명은 밀폐 또는 개방된 공간에서 화재를 진화하기 위한 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 방법은 공장, 선박, 도로 터널 등에서 발생하는 화재를 진화하기에 적합하며, 본 발명의 장치는 연무 및 포말 생성 유닛과 그 외에 다른 수단이 영구 장착될 수도 있다.
여러 장소에서 발생한 화재를 진화할 때, 물을 연무 및 포말의 형태로 사용하는 것은 널리 공지되어 있다. 또한, 이산화탄소 및 할로겐과 같은 다양한 불연소 가스도 이러한 목적으로 사용된다.
화재의 위험성이 있으며, 화재가능성이 있는 공간에서, 물은 스프링쿨러 장치에 의해 사용된다. 상기 스프링쿨러 장치의 물이 제압일 경우에는 샤워 형태로 분출되는 반면에, 고압일 경우에는 연무의 형태로 분출된다. 이러한 물 연무는 고압하에서 노즐을 통해 또는 이와 유사하게 분출되는 경우에 발생된다. 이때 물의 적합한 압력은 6 바아이다.
이러한 물 연무는 예를들면, 1.5바아의 저압 장치에서도 형성되고, 이에 따라서 많은 양의 공기가 외부로부터 장치내로 분사된다. 순수한 물이 사용되지 않고 포말 촉진제가 첨가된 물이 사용되더라도, 포말은 동일한 방법으로 형성되게 된다.
이러한 화재 진화 목적을 위한 포말은 특수한 휴대형 용기에 의해 형성될 있으나, 이러한 포말은 전술한 방법과 다르게 생산될 수 있다.
비록 전술한 진화 장치는 대부분의 화재를 진화시킬 수 있으나 모든 것을 완벽하게 진화시키지 못하는 문제점이 있다. 대형 화재로 인한 대규모손상의 원인은 고온의 연소가스에 있는 경우가 있다. 그러므로, 이러한 고온의 연소가스를, 작은 물방울과 물 연무를 분사하는 스프링쿨러 장치에 의해 신속히 냉각시킬 필요가 있다. 그러면 상기 연소 가스는 매우 효과적으로 냉각되어 용이하게 진화되는데, 상기 스프링쿨러 장치가 포말 진화장치와 결합되는 경우에는 소위, 집단 화재(pool fires)도 진화할 수 있다. 이러한 집단 화재는 예를 들면, 액체연료에 의한 화재와 같이 마루위에서 순간적으로 일어나는 화재를 포함하는 것이다. 그러나, 이러한 진화장치는 예를 들면, 파레트(pallets) 더미에서 발생하는 화재와 같이 은폐된 화재에 대해서는 충분히 진화할 수 없는 문제점이 있다.
이와 같이, 포말은 모든 화재를 진화하는데 사용될 수 있지만, 전술한 바와 같이 연소가스를 효과적으로 냉각시킬 수 없어서 고온의 연소가스로 인한 피해가 어느 곳에서라도 발생할 수 있었다.
따라서, 모든 화재를 진화시킬 수 있고 연소가스의 신속한 냉각으로 피해를 최소화할 수 있는 진화장치가 필요했었다.
전출한 문제점 이외에도, 진화 장치의 신속한 작동을 위한 자동화에 따른 난점으로 인해서, 화재 장소에 있는 사람에게 사망이나 심각한 손상을 일으킬 위험이 있었다. 그러나, 단지 포말만을 사용하면 진화 효과를 얻을 수 있으나, 물 연무는 이러한 효과를 얻을 수 없다.
할로겐 및 이를 대체할 수 있는 약품의 가스는 사람의 생명을 뺏앗거나 심각한 상해를 가져오지 않으나, 대부분의 가스장치에서의 누설은 공간내에서 모든 이용가능한 소화가스의 누설을 의미하기 때문에, 새로운 가스의 누설은 재충전후까지 발생되서는 않된다. 이산화탄소 또는 다른 불활성 가스와 같은 가스들은 사람이 존재하는 곳에서는 원래 산소의 부족을 초래하기 때문에 사용되지 않는다.
전술한 장치와 관련된 문제점들을 해결하기 위한 본 발명에 따라서, 물이나 포말을 사용하여 밀폐 또는 개방 공간에서 화재를 진화하기 위한 방법이 제공되는데, 상기 방법은 예정시간 동안 또는 연소가스의 온도가 예정된 온도 이하로 낮아질 때까지 외부로부터 공급된 공기없이도 상기 공간내에 있는 공기만으로 물 연무를 형성하는 단계, 및 화재를 진화하고 상기 공간을 층진시키기에 적합한 속도로 외부로부터 공급된 공기없이도 상기 공간내에 포말을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 포말의 형성은 예를 들면, 물 연무를 형성하는데 걸리는 시간 즉, 30초가 경과한 후에 시작된다.
또한, 본 발명에 따른 포말 형성은 연소 가스의 온도가 적합한 수치 예를 들면, 300-400도로 낮아진때에 시작된다.
본 발명에 따라서, 상기 포말은 상기 공간내에서 포말의 높이가 적어도 약 1.5m/분의 속도로 증가되는 양으로 형성된다.
또한, 본 발명은 상기 방법을 수행하기 위한 장치를 포함하는데, 상기 장치는 화재 예방을 위한 공간내에 있는 하나 이상의 화재 감지기, 외부로부터 공기 공급없이 공간내에 있는 공기를 사용하여 물 연무 및/또는 포말을 형성하는 하나 이상의 유닛, 및 상기 유닛에 물이나 액체 포말을 공급하는 파이프를 포함하며, 연소 가스의 온도에 따라 또는 상기 포말 액체 탱크로부터 상기 유닛에 물을 공급하는 파이프까지의 파이프 라인에 물 연무를 발생시키는 시점으로부터 경과된 시간에 따라 제어되는 폐쇄 또는 제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 제안된 시스템을 사용할 때, 물 연무는 연소 가스의 온도를 저하시키고 신속히 화재를 진화시키는데 우선 사용된다. 모든 사람이 안전하다는 것을 확인한 후에는, 공간에서 포말의 상태를 신속히 증가시켜서 완벽한 진화작업이 이루어지도록 포말 액체의 추가가 이루어진다.
본 발명을 다음의 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
제 1도는 포말 및 연무 유닛을 각각 도시한 측면도이며,
제 2도는 포말 및 연무 유닛을 도시한 평면도 또는 저면도이며,
제 3도는 물과 포말 액체의 공급장치를 도시한 개략도이다.
제 1도는 단면도로 도시된 공급 파이프(1), 및 제 2도에 더욱 상세히 도시된 분사 노즐(7)에 물을 공급하기 위한 분기 파이프(2)로 구성된 유닛을 도시한 것이다. 제 1도는 길다란 양 측면이 개방된 용기(4)가 부착되어 있는 지지대(3)도 도시하고 있다. 그러나, 상기 하나의 측면에는 연장된 원추형 망(5)이 부착되어 있다. 상기 파이프(1,2)로부터 공급되는 고압의 물이 제 1도의 좌측으로부터 용기(4) 및 원추형 망(5)으로 분사될 때, 작은 물방울들이 원추형 망(5)상에 형성되어 물 연무를 생성한다.
제 2도는 제 1도에서 도시한 것과 같은 유닛은 도시한 평면도 또는 저면도이며, 동일 부분에는 동일 도면부호가 병기되어 있다. 또한, 제 2도는 물을 분사하기 위한 세 개의 노즐(7) 및 파이프(2)에 연결된 파이프(6)도 도시하고 있다.
순수한 물 대신에, 물과 포말 촉진제의 혼합물이 노즐(7)을 통해서 분출되면, 포말이 상기 원추형 망(5)상에 형성된다. 본 발명에 따른 상기 포말촉진제는 예를 들면, 상품명 핫-포움(Hot-Foam)으로 판매되는 포말 촉진제이며, 이러한 촉진제는 물에 대하여 2%의 농도내에서 적절히 첨가된다.
제 3도는 본 발명에 따른 물 및 포말의 공급유닛을 도시한 개략도이다. 상기 도면에서, 포말 촉진제용 용기(31)가 도시되어 있다. 이로부터 파이프(32)가 연장되어 밸브(33)와 연결되며 이젝터(34)에서 종결된다. 물은 상기 파이프(35)를 통해 화살표의 방향으로 흘러 이젝터(34)를 통과하며, 유닛에 연결되는 주 공급 파이프(36)에 연결된다. 상기 파이프(36)에는 펌프(37)와 밸브(38)가 도시되어 있다.
제 1도 및 제 2도에 따른 장치가 설치된 공간에서 화재가 발생하게 되면, 상기 공간내에 있는 화재 감지 센서에 의해서 적절히 감지되고, 파이프(36)에서 물의 흐름이 시작된다. 물은 제 1도 및 제 2도에 도시된 장치에 의해서 물 연무를 형성한다. 연소가스가 예를 들면, 300-400도의 소정의 온도로 저하되거나, 물 연무가 형성되기 시작한 어떤 시간 예를 들면, 30초가 경과하면, 상기 파이프(32)상의 상기 밸브(33)가 개방되며 상기 용기(31)로부터의 포말 액체가 내부에 존재하는 진공으로 인해 이젝터(34)내부로 흐르고 상기 물의 흐름과 서로 혼합된다. 이러한 포말 액체는 신선한 물과 함께 파이프(36)내로 흐른다. 상기 밸브(33,38)는 물에 대한포말 액체의 양을 예를 들면, 2%가 되도록 조절한다.
더욱 더 많은 장치가 크기와 공간에 따라 상기 공간내에 배열될 수 있다. 그러나, 바닥으로부터 쌓이기 시작하는 포말의 높이가 적어도 1.5m/분의 속도로 상승될 수 있는 훨씬 더 많은 포말이 형성되어야 한다. 상기 포말의 양은 하나의 장치에 의해 약 60㎥/분으로 생성되므로, 이에 따라 상기 장치의 수가 결정된다. 또한, 다른 형태의 장치도 사용될 수 있는데 예를 들면, 제 1도 및 제 2도에 따른 장치를 서로 적층하거나 두 개 또는 세개로 통합하여 사용할 수 있다.
물 공급 파이프(1)와 물/포말 촉진제용 용기(31)를 위한 장치는 다수의 방법으로 구설될 수 있으나, 제 3도에 도시된 밸브(33)와 유사한 밸브가 포말 액체 용기로부터 연장된 파이프내에 존재하여야 한다.
본 발명에 따른 방법은 전술한 장점들을 물 연무, 스프링쿨러, 가스 및 포말과 같은 공지의 장치들과 결합하고 포말내에 있는 해로운 연소가스를 포집하여 이들을 제거하기 위한 것이다. 이로 인해, 상기 장치 또는 공간내부로 공기가 유입되지 않으며, 연소가스가 포말내에 포집되므로 연소 가스가 방출되지도 않는다.
본 발명의 장치는 또한 은폐된 화재를 진화시킬 수 있으며, 예를 들면, 스프링쿨러에 비해 단위 면적당 물의 양을 적게 소요하며, 냉각 효과를 유발하며, 시동, 정지 및 시험이 용이한 이점이 있다.
본 발명의 장치에는 어떠한 이동 부재를 포함하지 않고, 상기 장치를 위한 어떠한 추가의 공기도 요구하지 않으며, 유지 및 설치가 용이하다.
본 발명은 도시한 실시예에 한정되지 않으며 청구범위의 사상내에서 상이한방식으로 변형될 수 있다.

Claims (9)

  1. 물과 포말을 사용하여 밀폐 또는 개방 공간내의 화재를 진화하기 위한 방법에 있어서,
    연소 가스의 온도가 설정 온도 또는 설정 기간 이하로 될 때까지 상기 공간내부의 공기를 사용하여 먼저 물 연무를 형성하는 단계, 및
    상기 공간을 충진하고 화재를 진화시키기에 적합한 속도로 상기 공간내부의 공기를 사용하여 상기 공간내에 포말을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 포말의 형성은 일정 시간의 물연무 생성 후에 시작되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 포말의 형성은 연소가스의 온도가 적합한 수치로 하강했을 때 시작되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 포말은 1.5m/분 이상의 속도로 상기 공간내에서 상승되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 포말은 1.5m/분 이상의 속도로 상기 공간내에서 상승되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 포말은 1.5m/분 이상의 속도로 상기 공간내에서 상승되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 화재로부터 보호되어야 할 공간내에 설치된 하나 이상의 화재 표시기와, 외부로부터 공기의 공급 없이도 상기 공간내부의 공기를 사용하여 물 연무 또는 포말을 형성하기 위한 하나 이상의 유닛, 및 상기 유닛에 물 또는 포말을 공급하기 위한 파이프(36)를 포함하는, 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 장치에 있어서,
    포말 액체 용기로부터 연장하는 파이프(32)로부터 상기 유닛에 물을 공급하기 위한 파이프(36)까지의 파이프 라인에서 물의 연무가 생성되는 시점으로부터 경과된 시간, 또는 연소 가스의 온도에 의해서 제어되는 폐쇄 또는 제어 밸브(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 포말의 형성은 물 연무생성후 30초후에 시작되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 연소가스의 하강온도는 300 내지 400℃인 것을 특징으로 하는 방법.
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