KR100353178B1 - 액상-기상연무를방출하는소화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 개시점으로부터 바로 액체에 기체를 효과적으로 중간 혼합시킴에 의해 액체를 효과적으로 배출시킬 수 있는 신규의 소화장치를 제공하는 것이다. 이러한 목적은 펌프(1)와 같은 압력을 가지는 다수의 압축 기체 용기(4)를 비교적 낮은 유속을 가지는 고압 펌프(1)의 방출라인(2)에 연결시킴으로써 이루어질 수 있다.

Description

액상-기상 연무를 방출하는 소화장치

본 발명은 액체원, 상기 액체원에 연결되고 바람직하게는 높은 액체압과 비교적 작은 흐름을 가지는 펌프, 및 스프레이 헤드로 분출된 외향 소화액과 기체를 혼합하기 위하여 라인을 통해 펌프의 방출라인에 연결된 기체원을 포함하는 소화장치에 관한 것이다

예컨대, 특정 목적으로 고안된 격납고에서 엔진 테스트를 행하는 항공기 제트엔진에서의 등유 연소와 같은 특정한 유형의 가솔린 연소는 예컨대 국제 출원 PCT/FI92/00155에서 제안된 바와 같이, 액체의 강한 안개형 분사에 의해서도 소화가 거의 불가능하다. 이러한 제트 엔진 연소는 일반적으로 약 3000㎥의 용량을 가질 수 있는 전체 격납고가 실제로 매우 작은 입자를 가지는 액체 안개로 가득한 "전체 층만(Total flooding)"상태가 될 때에만 소화될 것이다

액체 안개는 원칙적으로 국제출원 PCT/FI92/00317에 기재된 바와 같은 장치에 의해 생성될 수 있다. 이러한 경우, 수력 축압기의 외향 상승 튜브가 벽에 구멍을 가지고 있어, 축압기의 추진 기체가 초기에 액체만을 배출시키고, 액체 레벨이 최상의 튜브 벽 구멍과 같은 높이로 가라앉은 후에, 액체 레벨이 가라앉고 더 많은 튜브 벽 구멍이 드러남에 따라 외향 액체로의 기체 혼합이 점진적으로 개시된다. 축압기가 비워지는 최종 단계에 있어, 이러한 목적을 위해 충분히 작은 물방울을 가지는 액체 안개를 얻을 수 있으나, 수력 축압기에 포함된 액체 부분이 너무 많다.

본 발명의 목적은 개시점으로부터 바로 액체에 기체를 즉시 효과적으로 혼합시킴으로서 액체를 효과적으로 분출할 수 있는 신규한 장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 장치는 기체원이 미세하게 분할된 액체 안개를 생성하기 위한 펌프의 방출 라인에 연결되는 것을 특징으로 한다. 기체의 목적은 액체 물방울을 미세하게 분할하여 미세하게 분할된 액체 안개를 생성하는 것이다. 노즐로 연결되는 라인내의 압력이 증가할 때, 액체 안개는 보다 미세하게 분할된다. 기체원은 펌프와 실질적으로 동일한 높은 압력에 의해 방출라인내에서 기체를 혼합시키도록 배열된다.

기체원은 병렬로 연결된 다수의 압축 기체 용기로 이루어진다. 기체는 질소, 아르곤, 공기 등일 수 있다. 원칙적으로 임의의 적합한 기체가 사용될 수 있다. 압축 기체 용기의 내용물은 사용되는 기체의 유형에 따라 부분적으로 액체형일 수 있다. 펌프의 조작 압력과 같은 기체 용기의 초기 충전압은 약 50-200 bar일 수 있으며, 더 높은 압력 및 더 낮은 압력도 가능하다.

이러한 내용물에 있어 비교적 작은 펌프 유속은 최대 조작 압력에서 관련 스프링클러 또는 스프레이 헤드의 흐름 용량 보다 더 작다. 펌프 흐름은 최대 조작 압력에서 소화 유체의 전체 흐름의 10-80%, 바람직하게는 20-50%이다

따라서, 비싸지 않은 더 작은 펌프가 사용 가능하며, 더 적은 전기량을 필요로한다.

소위 순수한 오일 연소에 있어서, 흔히 재점화를 방지하는 파이어-스머더링(fire-smothering)포말을 생성하기 위하여 소화액과 포말 농축물을혼합시키는 것이 편리하다. 이러한 목적으로 이제까지 공지된 장치들은 연기가 발포를 방해하여, 농축물이 포말로 되는 것을 방해하기 때문에 효과적이지 못하였다.

본 발명에 따른 장치는 동시에 주입되는 예컨대 질소 기체와 같은 다량의 순수한 기체 때문에 효과적인 발포가 가능하며, 이는 연소 연기가 직접 주입되는 포말 농축물과 접촉하는 것을 차단한다.

예컨대 카페리의 카데크에서와 같은 연소에 있어, 오일과는 다른 나무, 카드보드 등이 연소될 것이다. 이러한 화재를 소화시키기 위하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 기체원, 바람직하게는 다수의 기체 용기가 최소한 화재를 약화시키기 위하여 하나 이상의 액체 탱크를 비우도록 제 1 단계에 배치되고, 기체압력이 조절되어 액체 탱크가 비워질 때, 기체 압력이 펌프의 조작 압력과 최소한 실질적으로 동일하다.

이하에서, 본 발명에 따른 장치의 두 가지 바람직한 실시예를 나타내는 첨부도면을 참고로하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

제 1 도는 미세하게 분할된 액체 안개를 즉각 생성하기 위한 실시예를 나타내는 도면이며,

제 2 도는 액체의 초기 분사 이후, 미세하게 분할된 액체 안개 및 포말을 생성하기 위한 실시예를 나타내는 도면이다.

제 1 도에 도시된 실시예는 다수의 스프레이 헤드(3)로 유도되는 방출라인(2)을 가지는 펌프(1)를 포함한다. 펌프(1)는 일반적으로 50-200bar의 압력을 가지는 고압펌프일 수 있다. 병렬로 연결된 다수의 압축 기체 용기(4)는 체크밸브(5)를 통하여 펌프의 방출라인(2)에 연결되어, 액체가 압축 기체 용기(4)로 유입되지 않게 한다. 방출라인(2)에 장착된 체크밸브(6)는 기체가 적합한 경로를 따르도록 한다. 압축기체용기(4)는 질소 기체로 충전될 수 있다. 압축 기체용기 내의 기체압력은 100-300bar가 적합하다.

조절판(31)이 펌프의 방출라인(2)과 압축 기체 용기 사이의 라인(30)에서 결합된다. 조절판(31)의 용도는 방출라인(2)에서 흐르는 소화 유체내의 액체와 기체의 혼합비를 조절하는 것이다. 조절판(31)은 필수적인 것은 아니다. 혼합비율은 라인(30)을 다양하게 측정함으로서 조절할 수 있다

제 2도에 있어서, 참조번호(11)는 예컨대 약 50 리터/분(l/min)의 유속을 가지는 두 개의 11 KW 펌프를 포함하며, 약 120bar의 압력을 갖는다. 방출라인(12)은 각 스프레이헤드 또는 스프링클러(13A-13E)를 가지는 다수의 연소 영역 A-E로 유도된다. 다수의 압축 기체 용기(14) 및 다수의 액체 탱크(15)는 예컨대 전체 400 리터의 량으로, 각 펌프에 공급된다. 200bar의 초기 압력에서 압축 기체는 예컨대 1000 리터/분(l/min)의 유속으로 예컨대, 강압적으로 탱크(15)에서 각 활성화된 연소 영역으로 액체를 배출시키고, 이후의 조작은 원칙적으로 제 1 도의 실시예에서와 유사하다. 용기가 액체를 비운 후, 압축 기체 용기 (4)내의 압력은 120bar, 즉 펌프(11)의 압력으로 감소된다. 그 후, 펌프(11)의 압력이 압축 기체 용기(14)의 압력에 따라 자체적으로 조절되어, 펌프 흐름이 소화 유체의 감소하는 전체 흐름의 20-100%가 된다. 압축 기체 용기(14)내에 기체가 없고, 기체 압력이 0 으로 감소할 때, 펌프 유속은 소화 유체의 전체 흐름의 100%이다.

발포 농축물용 컨테이너는 16으로 나타내며, 발포-혼합 장치는 17로 나타내었다. 예컨대 3000리터의 담수 탱크는 18로, 해수 또는 호수물 결합은 19로 나타낸다.

제 1 단계에 있어, 탱크(15)의 액체가 비워질 때, 펌프 집합체(11)의 효과/작용은 무시할 수 있다. 밸브(20)는 소화 작업의 개시 시에 소화 유체로 포말이 혼합되는 것을 방지하여야 하기 때문에 장치를 비동작 상태로 유지하기 위하여 물이 발포-혼합 장치(17)로 유입되지 않도록 상기 단계 중에 개방되어야 한다. 이는 포말이 더 큰 노즐로부터 발포되는 물방울을 만드는 부작용을 나타내기 때문이며, 이는 미세하게 분할된 안개의 발생을 방해한다. 따라서, 포말은 소화 작업의 개시 시에 잘 공급되지 않을 것이다.

탱크(15)가 비워진 후, 미세하게 분할된 액체 안개의 효과적인 생성은 담수 탱크(18)를 사용함으로서 약 1시간 반동안 상기 주어진 밸브에 의해 유지될 수 있으며, 필요한 경우 이후에 해수 또는 호수물이 사용될 수 있다

화재가 물안개에 의해 진압된 후, 밸브(20)가 차단되고, 포말이 소화 유체에 공급되어 재발화를 방지하게 되는 "포말 매팅"을 형성한다. 제 2 도에 따른 장치가 포말-형성 장치를 포함할 필요는 전혀 없다. 실제로, 밸브(20)가 차단되어 압력이 예컨대 30bar의 소정 압력 이하로 감소한 후, 라인(130)에 연결된 압력 스위치 (140)가 압력 신호를 제공한다. 따라서, 이러한 압력 신호는 밸브(20)를 조절한다.

기체 용기(14)는 액체 탱크(15)를 통과하도록 방출라인(12)에 연결될 수도 있다.

상기에서 본 발명을 바람직한 실시예에 의해 설명하였으나, 본 발명은 첨부되는 특허 청구의 범위의 범주 내에서 다양한 실시예가 가능함을 알 수 있다. 따라서, 예컨대, 임의의 압축 기체 용기가 압축 기체 용기(4,4')로서 사용될 수 있다.

압축 기체 용기 및 압축 기체 컨테이너의 수는 변경 가능하다.

Claims (8)

1. 액체원(8,18), 상기 액체원에 연결된 펌프(1,11), 및 스프레이 헤드(3,13A,13E,23)로 분출된 외향 소화액과 기체를 혼합하기 위하여 라인(30,130)을 통해 펌프의 방출라인(2.12)에 연결된 기체원(4,14)을 포함하는 소화장치에 있어서,

   펌프는 비교적 작은 흐름을 가진 고압 펌프(1,11)이며, 기체와 액체의 혼합물로 구성된 미세하게 분할된 액체 안개의 형태로 소화액을 생성하기 위해, 상기 펌프가 그 조작 압력을, 초기에는 기체원(4,14)의 압력과 일치하여 제공하며, 이후에 기체원(4,14)의 감소되는 압력과 일치하여 제공하는 것을 특징으로 하는 소화장치.
2. 제 1 항에 있어서, 하나의 액체 탱크(15)가 펌프(11)의 방출 라인(12)과 기체원(14) 사이에 결합되며, 탱크로부터의 액체가 기체원으로부터의 추진 기체에 의해 방출 라인(12)으로 배출되도록 배열되며, 기체원이 초기 충전압 및 액체 탱크의 용량이 서로 조정되어, 액체 탱크가 비워졌을 때, 기체원의 압력이 펌프(11)의 조작 압력과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 소화장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 기체원(4,14)이 펌프의 압력과 실질적으로 동일한 높은 압력을 가지는 펌프(1,11)의 방출라인(2,12)에서 기체를 혼합하도록조정되는 것을 특징으로 하는 소화장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 기체원이 병렬로 연결된 다수의 압축 기체 용기(4,14)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소화장치.
5. 제 1 항에 있어서, 조절판(31)이 기체원(4) 및 펌프(1)의 방출 라인(2) 사이의 라인(30)에 연결되는 것을 특징으로 하는 소화장치.
6. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 기체원(4,14)의 초기 충전압이 100-300 bar이며, 펌프(1,11)의 흐름이 최대 조작 압력에서 소화 유체의 전체 흐름의 약 10-80%인 것을 특징으로 하는 소화장치.
7. 제 1 항에 있어서, 포말-혼합 공급원(16) 및 포말-혼합 기구/기기(17)를 가지는 포말-혼합 유니트를 포함하는 장치에 있어서, 압력 스위치(140)가 기체원(14)으로부터 펌프(11)의 방출 라인(12)으로 유도되는 라인(130) 내에 결합되며, 상기 압력 스위치가 소정의 레벨 아래로 압력이 감소한 후, 압력 신호를 보내기에 적합하게 되고, 압력 신호가 소화액으로 발포를 효과적으로 혼합시키기 위하여 밸브(20)를 조절하기에 적합한 것을 특징으로 하는 소화장치.
8. 제 7 항에 있어서, 압력 스위치(140)가 소화액에 발포 농축물을 혼합하기 위하여 상기 압력 레벨에서 밸브(20)를 차단하도록 적합하게 되고, 상기 밸브가 개방되어 있는 동안 발포 농축물이 소화액과 혼합되지 않도록 되는 것을 특징으로 하는 소화장치.