KR100426938B1 - 화재진화시스템,방법및노즐 - Google Patents

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소프토넥스 오이 리미티드
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Abstract

본 발명은 선박의 엔진룸과 같은 제한 공간에서 화재를 진화하는 시스템,방법 및 노즐에 관한 것이다. 이 시스템은 그와같은 공간에서 일반적인 화재 진화를 위해 보호될 공간의 상부 및/또는 측면에 배치된 일반적인 노즐(20), 및/또는 엔진에서의 화재를 진화하기 위해 엔진(12,14)과 같은 화재가 발생하기 쉽고 보호될 공간의 물체 주위에 배치된 스폿노즐(22,23)을 포함한다. 노즐(36)의 일부분은 날개(50,52)가 있고 진화시키는 물(진화 물)이 12바(bar) 미만의 압력으로 분사되는 저압노즐로 구성되고, 다양한 크기의 방울로 이루어진 물분사로서 2-12바의 압력이 바람직하다. 날개의 회전이동때문에 방울은 물분사에 분포되고, 그래서 더 큰 직경을 갖는 방울의 도수(frequency)는 물분사의 내측에서보다 물분사의 변부에서 더욱 더 많아지고, 이에 상응하여, 작은 직경을 갖는 방울의 도수는 변부에서보다 물분사의 내측에서 더욱 많아진다.

Description

화재진화시스템, 방법 및 노즐
본 발명은 선박의 엔진룸, 분배 변전소(distribution substation), 호텔 룸 또는 개방 오일탱크와 같이 제한된 공간에서 화재를 진화하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 일반적인 화재를 진화하기 위해 보호되는 공간의 상부 및/또는 측면에 배치된 일반적인 노즐, 및/또는 화재를 진화하기 위해 엔진, 연료공급파이프 시스템 또는 오일탱크와 같이 화재가 발생하기 쉬운 보호되는 공간의 목적물(물체) 주위에 배치된 스폿노즐(spot nozzle)을 포함하는 화재진화 시스템에 관한 것이다. 따라서, 화재진화시스템은 소위 스프링 클러시스템에 해당된다. 본 발명은 또한 화재진화시스템에 사용하기에 적합한 포그 스프레이 노즐(fog spray nozzle) 에 관한 것이다.
(화재) 진화제가 물로 구성된 종래의 스프링클러 화재진화장치는 천장에 그리고 혹은 실내 벽에 배치된 물 파이프시스템을 포함한다. 화재의 경우, 물 파이프 시스템에 배치된 노즐이 개방되고 가압수는 노즐에서 실내로 분무형태로 유동된다. 화재의 진화를 보장하기 위해, 나오는 물의 양은 일반적으로 필요량보다 수배 더 크게 된다. 이 때문에, 작은 화재와 관련하여 물로 인한 손상은 종종 화재 자체에 의해 발생된 손상보다 크다. 스프링클러 시스템에서 대량의 물은 일반적으로 화재의 실제 중심지(actual seat) 또는 뜨거운 화염 외측에 분무되고, 그러므로 이 물은 증발되지 않는다. 또한 다량의 물은 연기나는 화재의 진화에 사용되어야 한다. 물에 의한 화재 진화는 전기장치를 포함하는 공간에서 특히 문제가 된다.
화재를 진화시키는 물방울이 작을수록 방울의 열흡수 능력이 더 커지는, 즉 물의 냉각효과가 더욱 양호해지는 것이 발견됐다. 또한, 예컨데 섬유와 같이 타는 물질로 작은 물방울이 침투하는 침투능력은 큰 방울의 침투능력보다 양호하다는 것이 공지됐다. 그러므로 물방울의 직경이 대략 0.1-1mm인 안개분무(fog spray)는 화재를 진화시키는데 사용됐다. 작은 방울은 압력을 변화시킴으로써 노즐로 발생된다. 고압에서 안개분무는 상기 언급한 것보다 더욱 더 작은 방울크기가 사용된다.
그러나, 작은 방울 크기의 결점은 저압, 즉 10바(bar)미만인 것이고, 이들 작은 안개 방울은 화재 중심지로 용이하게 침투되지 않는다. 작은 물방울로 구성된 물안개가 저압으로 화재중심지에 직접 향하는 경우, 화재의 화염 및 발생되는 수증기는 화재의 중심지로부터 안개 분무를 밀어내기 쉽고, 이에 의해 냉각 및 진화효과는 작아질 것이다. 상기에 언급된 이유때문에, 충분한 분무범위는 작은 방울로 구성된 종래의 저압안개 분무로 아직 달성되지 않았다. 따라서, 저압안개 분무로 화재를 진화할때, 더 많은 물과 더 오랜 진화시간이 더 큰 방울크기가 사용될 때보다 필요하다. 작은 방울 크기의 장점에도 불구하고, 요구된 방식으로 이를 사용하는 것이 가능하지 않았다.
안개분무의 압력을 고수준으로, 예컨데 국제특허출원 제 WO92/22353호에 따른 방법으로 200바 이상의 압력으로 상승시킴으로써 이 문제를 해결하고자 하는 노력이 이루어졌다. 그러나, 너무 높은 압력으로 분무된 안개는 화염을 통해 너무 급속히 통과하고, 그러므로 이의 냉각효과는 완전히 이용되지 않을 것이다.
고압분무가 사용될때, 이 착상은 고압의 물 층(water layer)에 의해 강제적으로 화재를 덮어 끄는 것이다. 과잉의 물은 증발하고, 측면으로 퍼지며, 증기로 화재장소를 가득채워 소방수를 곤란하게 한다. 고압분무로 화재를 진화할때 또다른 결점은 분무가 오일탱크와 같은 개방 액체탱크로 향할때 분무가 액체를 주변지역으로 퍼지게 하여 화재가 번지는 위험을 증가시키는 것이다.
가압에 필요한 값비싼 압력 축압기 및 다른 장비는 자연히 가압시스템의 비용을 증가시킨다.
물에 의한 진화대신에, 또한 CO2와 할론(Halone) 진화시스템과 같은 다른 화재진화시스템이 제시됐고, 이에 의해 화재는 효율적으로 진화될 수 있고 물로 인한 손상이 방지됐다. CO2가스에 의해 화재에 연기가 발생되는 독성 CO2가스진화시스템은, 그러나 화재의 진화중에 사람 또는 동물이 없는 그와같은 공간에서는 사용될 수 있다. 이와같은 할론은 사람에게 해롭지 않고 매우 작은량의 할론이 화재 진화에 필요하다. 그러나 고온에서, 할론은 고독성 화합물을 발생하고 따라서 화재에 사용하는 것이 위험해질 수 있다. 더욱이 할론은 대기에 유해한 효과를 갖는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 목적은 스프링클러시스템에 상응하는 화재진화시스템뿐만 아니라 새로운 화재진화시스템, 및 화재진화노즐을 제공하는 것이고, 여기에서 상기 언급한 결점이 최소화된다.
본 발명의 목적은 특히 새로운 화재진화시스템을 제공하는 것이고, 이 시스템에 의해 화재는 물의 과잉량을 사용하지 않고 물안개에 효과적으로 그리고 신속하게 진화될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 낮은 초기비용으로 새롭고 간단한 화재 진화시스템을 제공하는 것이다.
상기에 언급한 본 발명의 목적들은 첨부 특허청구범위의 특성이 특징인 화재진화시스템, 방법 및 노즐에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 화재진화시스템에서, 노즐의 적어도 일부분은 저압노즐로 구성되고, 이로부터 진화시키는 물(진화 물)이 저압으로 분무되며, 12바 이하의 노즐 압력이 바람직하고 2-12바가 가장 바람직하다. 진화 물은 안개 분무로서 뿌려지고, 이 안개 분무는 본질적으로 다양한 크기의 방울로 구성된다. 방울직경은 대체로 0.1-1mm로 다양하게 되고, 0.2-0.5mm가 바람직하다.
본 발명에 따른 시스템에서, 안개 분무는 노즐에 배치된 날개(wing)에 의해 노즐로부터 공급되고, 그래서 분무는 적어도 일부분이 회전하는 원추형 분무로서 방출되거나, 분무가 자체의 주축주위로 나선으로 회전이 진행되는 것이 바람직하다.
이러한 방식에서, 방울들은 골고루 뿌려질 수 있게 되어서(5) 더욱 짙은(dense) 큰 물방울의 층은 (물 분무의) 내측보다 물 분무의 중간부분에서 물 분무의 원추형 외측표면에 형성된다. 이에 상응하여 물분무 흐름의 중간에서 물분무의 내측부분에 원추형 외측표면에서보다 더욱 짙은 작은 물방울의 층이 형성된다. 따라서 방울은 물분무에 분배되어서 더 큰 직경을 갖는 방울의 도수(frequency)는 물분무의 내측부분에서보다 물분무의 주위에서 더욱 크고, 이에 상응하여 작은 직경을 갖는 방울의 도수는 물분무 주위에서 보다 물분무의 내측부분에서 더욱 크다.
저압노즐은 진화 물을 직경 0.1-1mm, 바람직하게는 0.1-0.5mm를 갖는 방울로서 뿌리도록 배치되는 것이 바람직하다. 방울직경의 중간크기는 분무의 내측부분으로부터 주위로 적어도 20%, 바람직하게는 50%이상으로 증가된다. 예컨데, 다음의 중간 방울크기는 본 발명에 따른 시스템에서, 분무의 주위지역에서 방울의 직경은 0.25-0.35mm이고, 분무의 중간에서 0.15-0.25mm로 측정됐다.
바람직한 방울크기의 분배는 저압노즐에 의해 진화시키는 물을 뿌림으로써 발생되고, 저압노즐은 실질적으로 자체의 유동방향 축 주위로 회전되는 안개 분무로서 노즐로부터 분무가 나오게 하기 위해 안내 날개가 있다.
그 다음 더 큰 분무방울은 분무표면에 축적될 것이고 더 작은 방울은 분무의 중간에 축적될 것이다. 분무의 주위지역에서 방울의 회전기간은 상대적으로 길어서 분무는 화재의 목적물에 큰 힘으로 충돌되지 않는다. 더 큰 방울은 주위지역에 축적되고 계속나오는 상방향 유동가스와 충돌한다. 작은 방울은 분무 내측에 머물러서 보호되어 내측에서 벗어나지 않는다.
본 발명에 따른 화재진화시스템에서, 물분무는 노즐에서 고속으로 방출되어 즉시 방울을 형성하나, 방울이 노즐에서 하향으로 멀리 이동함에 따라 방울의 회전이동때문에 속도가 저하된다. 본 발명에 따른 시스템에서, 분무는 고압시스템의 분무에 상응하는 것보다 더욱 늦게 이동하고, 그래서 화재진화를 수행하는 시간이 더욱 길어진다. 본 발명에 따른 시스템의 목적은 가능한한 물의 상당한 부분이 증발하게 하고, 이에따라 물을 가장 잘 사용하며 물에 의한 손상을 방지하는 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 저압노즐은 진화 물에 대한 입구개구와 노즐챔버 및 진화 물에 대해 방출 또는 분무개구를 갖춘 노즐본체를 포함한다. 노즐 챔버 내측에 적어도 하나의 안내 날개가 배치되고, 두개의 안내 날개가 바람직하며, 이 안내 날개는 진화 물을 자체의 축주위로 회전되게 진행시키는 이동으로 안내하고, 이에 의해 진화시키는 물 분사가 방출될때, 진화 물의 더 큰 방울은 원추형 진화시키는 분무의 주변에 축적되기 쉬우며, 이와달리 진화 물의 더 작은 방울은 진화시키는 물 분무의 내측 부분에 축적된다.
본 발명에 따른 화재진화시스템은 연소가스의 급속한 온도강하를 가져와서 화재의 재점화를 방지한다. 더 큰 방울에 의해 운반된 작은 안개 분무 방울은 화재의 중심지로 직접 효율적으로 침투하는 분무로서 이송된다. 큰 방울은 크기때문에 일반적으로 작은 크기보다 더욱 양호하게 연소가스층으로 침투된다. 본 발명에 따른 시스템에서, 큰 방울은 자체 무게 때문에 연소가스층을 통하여 작은 방울을 부유시켜 운반한다.
본 발명에 따른 시스템에서, 모노암모늄 포스페이트(monoammonium phosphate), 암모니아 및/또는 요소와 같은 재점화방지 물질 0.5-1.5 %가 진화 물에 첨가되는 것이 바람직하다. 모노암모늄 포스페이트와 같은 재점화 방지 물질은 화재의 목적물에 필름을 형성하고, 이 필름은 화재 현장에서 발생되는 열분해 가스가 공기의 산소와 결합되는 것을 방지하며, 따라서 화재의 재점화를 방지한다. 가정의 화재에서, 첨가제는 가구직물 주위에 필름을 형성하여 직물이 고온에서 재점화하는 것을 방지한다. 필름형성 첨가제는 연소액체의 표면에 필름을 형성함으로써 특히 연소액체의 진화를 용이하게 하고, 이 필름은 산소가 연소액체와 결합하는 것을 방지한다. 암모니아와 같은 다른 첨가제는 냉각효과를 증가시키도록 진화시키는 물에 첨가될 수 있다. 이 첨가제는 증발될때 열을 흡수한다. 더욱이 암모니아는 PH값을 7이상(PH>7)으로 상승시키고, 이에 의해 물의 부식효과가 감소된다. 묽은 용액을 만들도록 물과 혼합된 상기 기술한 첨가제는 인명 또는 환경에 어떠한 해를 입히지 않는다.
분배 변전소(distribution substation)의 화재진화시스템의 진화 물은 증류수와 같은 무염분 물(salt-free water)이 사용되므로, 여기에 재점화 방지물질 0.5-1.5 %가 첨가되는 것이 바람직하다. 증류수의 전기저항은 100K-ohm/cm 이상이다.
물분사는 노즐에 또는 노즐근처에 거품을 형성할 수 없는 방식으로 일반적인 노즐 또는 스폿 노즐에서 진화시키는 물분무가 공급되는 것이 바람직하다. 얇은 거품층은 진화시키는 물이 연소되는 목적물(물체)에 도달될때에만 형성된다.
본 발명에 따르는 화재진화시스템에 관련된 노즐은 고정되게 정치식으로(stationarily) 설치되고 진화시키는 물분무는 화재가 발생하기 쉬운 목적물의 요구된 부분을 완전히 덮게되는 것이 바람직하다. 더욱이, 저압노즐의 최소한 일부분은 화재중에 노즐로부터 나오는 분무가 발생되는 화염의 진공측을 향하도록 배치되고, 이에 의해 진화시키는 물은 분무로부터 화염으로 흡수되며, 따라서 화염을 진화한다.
본 발명에 따른 시스템에서, 스폿노즐뿐만 아니라 일반 노즐은 12바 이하의 압력으로, 바람직하기는 2-12 바로 진화시키는 액체를 뿌린다. 약 3-18 l/min의 진화시키는 액체는 일반적인 노즐에서 공급된다. 스폿노즐은 예컨데 화재가 발생하기 쉬운 목적물로부터 0.5-1.5 m의 거리로 배치되어 진화시키는 액체가 화염의 요구된 지점으로 침투되는 능력이 있으나, 화재를 효과적으로 진화시키지 않고 화염을 너무 급속히 통과하지 않는다. 약 4-16 l/min의 진화시키는 액체는 스폿노즐로부터 공급된다.
스폿노즐은 0.18-0.5 mm 직경을 갖는 것이 바람직한 물방울을 분무시키고, 이 물방울은 열을 효과적으로 흡수하며, 화염을 통과하여 목적물로 침투될 수 있거나, 진공측으로 공급되어 화염으로 흡입된다.
화재진화시스템은 특히 화재가 발생되기 쉬운 목적물, 즉 화재가 가장 잘 일어나기 쉬운 실내의 부속물이 덮어지도록 설계됐다. 선박의 엔진룸에서, 압력이 최대 150 바일 수 있는 연료 파이프는 예컨데 그와같은 목적물이고, 여기에서의 누설은 분무화재, 즉 분무되는 화염을 일으킬 수 있으며, 이 화염은 급속히 진화되야 한다.
엔진룸의 화재진화시스템의 스폿노즐은 엔진부근의 고압연료파이프 시스템을 완전히 덮도록 배치되는 것이 바람직하다. 더욱이, 화재의 경우 적어도 하나의 스폿노즐이 화염의 진공측에 진화시키는 액체를 공급하는 사실이 보장되는 것이 바람직하다. 일반적으로 화염의 방향을 예상하는 것이 어렵고, 그러므로 스폿노즐은 모든 가능성이 고려된 방식으로, 즉 문제의 목적물보다 약간 더 넓은 지역이 스폿노즐로 덮여지는 방식으로 화재가 일어나기 쉬운 목적물 주위에 배치돼야 한다. 유체 파이프 시스템의 경우, 스폿노즐은 파이프를 따라서 서로 적당한 거리로 이격되게 배치돼야 하고 부가적으로 하나 이상의 스폿노즐은 파이프의 양쪽 끝 외측에 배치되야 한다.
화재진화시스템용 노즐이 사용될때, 진화시키는 액체를 분무하는 노즐이 큰 각도, 약 40°-125°로 덮는 것이 바람직하고, 이 각도는 노즐의 형태에 좌우된다. 노즐에서 방출되는 물 또는 물/첨가제 액체의 압력이 더 작아지면 질수록, 덮는 각은 더욱 더 커진다. 예컨데 6 바의 압력에서, 진화시키는 액체는 100°-105°의 각을 덮게 분무될 수 있고, 2 바의 압력에서 115°-120°의 각을 덮게 분무될 수 있다.
본 발명에 따른 화재진화시스템은 에컨데 드라이 시스템(dry system)으로서, 즉 물 진화 파이프에 정상적으로 물이 아니라 공기로 실행될 수 있다. 화재의 경우, 화재진화시스템은 자동으로 해제되거나 스타트 스위치를 누름으로써 작동되게 설치되고, 이에 의해 진화액체용 저장탱크에 연결된 펌프가 작동되어 진화액체를 파이프시스템에 공급한다. 일반적인 노즐과 스폿노즐용 파이프시스템에 대해 개별 펌프를 갖는 것이 종종 이로울 수 있다. 이것은 하나의 크고 값비싼 펌프대신에 펌프의 전체 비용이 상당히 작아지는 두개의 작은 펌프가 사용됨을 의미한다. 더욱이 일반적인 진화에 사용되는 노즐의 압력 및 스폿노즐의 압력은 서로 독립적으로 조정될 수 있다.
CO2스프링클러시스템과 비교하여 화재진화시스템의 몇몇 장점을 언급하면 다음과 같다 :
- 화재진화시스템은 인명에 안전하게 방출될 수 있다 ;
- 화재진화시스템은 인명에 무해한 것으로서 자동시스템으로 실행될 수 있다 ;
- 저압, 즉 12 바 미만(<12 바)이 시스템에 사용되어 결과적으로 값비싼 펌프와 압력 파이프가 필요하기 않다 ;
- 진화물질이 값싸다 ;
- 화재진화시스템은 시험목적으로 안전하게 그리고 값싸게 방출될 수 있다 ;
- 화재진화시스템은 용이하고 값싸게 보수될 수 있다 ;
- 압력탱크가 이 시스템에 필요하지 않다.
본 발명에 따른 시스템은 또한 할론(Halone) 진화시스템을 대체할 수 있고, 할론진화시스템은 환경에 위험하기 때문에 피하여야 한다.
종래의 다른 공지된 물 진화시스템에 비교하여 화재진화시스템의 장점은 예컨데,
- 큰 방울이 가볍고 작은 방울을 화재의 목적물로 운반하는데 사용되나 목적물을 직경 통과하지 않는 저압 시스템 ;
- 분무되는 화염으로 작은 안개 방울의 양호한 침투 ;
- 양호한 진화능력 ;
- 공지 고압시스템보다 값싸고 설치하기가 용이한 저압시스템 ;
- 물에 의해 화재현장의 최적으로 결합된 냉각 및 첨가제에 의한 재점화방지 ;
- 물분무가 최적으로 이용되도록 노즐이 향하기 때문에 필요한 소량의 진화물이다. 종래의 스프링클러시스템에서, 보호되는 지역(m2) 당 약 5 l의 진화물이 사용된다. 본 발명에 따른 진화시스템에서, 노즐형태에 좌우되나 0.3 - 6 l/m2가 충분하고, 몇가지 경우에 종래 시스템에 사용된 물의 양과 비교하여 심지어 1/10 정도의 작은량이 사용되고 ;
- 물에 의해 발생되는 손상이 종래의 스프링 클러시스템에서보다 상당히 작아진다 ;
- 진화의 잔존효과는 진화액체의 PH값이 약 7이고 부식효과가 작기 때문에 또한 더욱 작아진다 ;
- 파이프의 순환물이 필요하지 않고 ;
- 저압에서 작은 방울로 구성된 염분이 없는 물(무염분 물)은 전기장비에 손상을 일으키지 않는다.
본 발명에 따른 화재진화시스템은 예컨대 다음과 같이 작동한다 :
화재의 경우, 화재진화시스템의 스타팅 스위치는 눌려지고, 이에의해 펌프가 작동되게 설치되어 탱크로부터 진화물을 흡수한다. 화재의 재점화를 방지하는 첨가제는 미리 첨가되어 탱크로 혼합된다. 첨가제는 물에 유화된다. 바라는 경우, 펌프가 작동된 후 배출장치에 의해 유동하는 진화물에 첨가제가 첨가된다. 진화물은 일반적으로 노즐과 스폿노즐로부터 보호될 목적물로 주입된다.
일반적인 노즐에서 방출되는 진화물(소화제)은 실내를 냉각시키고 실내의 화재를 진화시킨다. 스폿노즐에서 방출된 물은 화재의 중심지 및 화염의 근원지로 향하고, 화염의 저압측을 경유하는 것이 바람직하며, 이에의해 물을 화염을 효과적으로 차단한다. 다양한 크기의 작고 큰 방울은 또한 화재의 중심지로 연소공기와 함께 흡입되므로 일반적인 노즐에서 방출된 진화물은 어느 고압의 발생없이 분무되고, 이에의해 화염이 진화되고, 화재중심지가 냉각된다. 그러므로 종래의 화재진화시스템에서와 같이 많은 스폿노즐은 본 발명에 따른 시스템에 필요하지 않다. 첨가제는 뜨거운 표면에 필름을 형성하여 열분해가스 및 공기의 산소가 서로 결합되는 것을 방지하고 화재의 재점화를 방지한다.
본 발명은 다음의 첨부도면을 참고하여 더욱 상세히 기술된다.
제 1도는 선박 엔진룸에 설치된 본 발명에 따른 화재진화시스템의 개략 평면도.
제 2도는 제 1도의 화재진화시스템의 A-A선 수직 단면도.
제 3도는 본 발명에 따른 저압노즐의 일부단면 개략 정면도.
제 4도는 제 3도의 A-A선 단면도.
제 5도는 하방측면에서 경사지게 보여진 노즐의 날개 사시도.
제 6도는 하측에서 본 제 5도의 다른 날개의 정면도.
제 1도는 두개의 주엔진(12,14)을 갖춘 선박의 엔진룸(10)을 보여준다. 엔진룸에는 천장에 설치된 일반적인 화재진화파이프시스템(16)과 주엔진과 연결 설치된 스폿화재진화 파이프 시스템(18)이 있다. 일반적인 노즐(20)은 일반적인 진화파이프시스템에서 서로 등간격으로 배치되고, 그래서 전체 엔진룸은 노즐에서 방출된 물분사에 의해 덮어질 수 있다. 스폿노즐(22)은 스폿진화 파이프시스템에 설치된다. 제 1도에 도시된 배치에서, 일반적인 진화파이프시스템(16)과 스폿진화파이프시스템(18)은 두개의 개별 파이프 시스템으로 구성된다.
제 2도는 천장(21)과 스폿노즐(22)에 가까운 주엔진(12,14) 상부에 위치된 일반적인 노즐(20)을 갖춘 일반적인 진화파이프 시스템(16)을 보여주고, 스폿노즐은 일반적인 노즐(20)보다 하부레벨에 위치된다. 스폿노즐(22)은 주엔진(12,14) 근처에 배치되어서 엔진의 모든 부품에 물을 분무시키는 능력을 갖는다. 고압연료 파이프(24)에 손상을 일으키는 화재가 진화될 수 있도록 스폿노즐은 특별히 배치된다. 고압연료파이프(24)는 스폿노즐(22)로부터의 분무에 의해 전체가 덮인다. 스폿노즐(23)의 일부분은 제 1도에 도시된 바와같이, 위치되어서 물은 스폿노즐로 부터 연료파이프시스템을 둘러싸는 공간으로, 즉 진화액체가 연료파이프시스템의 모든 부분의 화염으로 흡입되는 것을 보장하도록 분무될 수 있다.
일반적인 노즐(20)은 천장에 또는 서로 약 1.5 - 3 m 떨어지게 주엔진 상부의 어느곳에나 배치될 수 있다. 일반적인 노즐에서 방출된 물분무는 보호되는 목적물 상부의 엔진룸의 수평 단면지역을 완전히 덮도록 일반적인 노즐은 서로 엇갈리는 것이 바람직하다. 스폿노즐(22)은 서로 0.3 - 0.7 m 떨어지게 배치될 수 있고,서로 약 0.5m 떨어지게 배치되는 것이 바람직하다. 노즐사이의 최적거리는 노즐로부터 보호될 목적물까지의 거리 및 노즐로부터 방출된 분무각의 크기에 좌우된다.
제 1도는 또한 엔진룸 외측에 위치된 진화액체 탱크(26)와 밸브(28,30)를 통해 진화액체탱크에 연결된 펌프(32,34)를 보여주고, 펌프에 의해 진화액체는 파이프시스템(16,18)에 공급된다. 진화물에 혼합된 농축첨가제는 10-30%, 바람직하기는 16-21% 암모늄 포스페이트와, 1-5%, 바람직하기는 2.5-3.5% 암모니아와, 1-5%, 바람직하기는 3-4%요소, 나머지는 물로 구성될 수 있다. 농축첨가제는 진화 물로 혼합되어서 물의 농축함유량은 2-7%이고, 이에의해 물의 암모늄 포스페이트의 함유량은 약 0.5-1.5%이다.
제 3도 및 제 4도는 본 발명에 따른 시스템에 사용된 저압노즐(36)을 도시한다. 저압노즐은 입구개구(40)와 방출개구(42)를 갖춘 원통형 본체(38)를 포함한다. 물을 안내하는 안내요소(46)는 노즐챔버(44)에 배치된다. 안내요소는 수직지지판(48), 노즐챔버의 직경과 대체로 동일한 폭, 및 노즐챔버 방출단부의 두 경사 날개(50,52)를 포함한다. 경사 날개는 대체로 반원형태를 갖고 수평면에서의 결합돌출부는 제 4도에서 알 수 있는 바와같이, 노즐챔버의 단면과 일치한다.
제 5도에서 알 수 있는 바와같이, 날개는 목(neck)(54)에 의해 서로 그리고 대체로 원형곡선 중간의 지지판에 부착된다. 개구(60,62)는 날개의 직선측(56,58) 하측부분에 형성된다. 물은 개구 하측의 날개를 따라서 유동하고, 이에의해 회전이동이 발생된다.
따라서, 지지판(48)은 입구개구로부터 들어오는 물의 유동을 두 부분으로 분할한다. 두 유동부분은 날개(50,52)에 의해 노즐챔버(44)의 반대측 하향으로 그리고 직선측(56,58) 하측단부의 변부위로 그리고 개구(60,62)를 통해 날개의 하측으로 안내된다. 날개 하측에 예컨데 시계방향으로 분무되는 두개의 연속분무가 형성되고, 연속분무는 적어도 부분적으로 회전되는 분무로서 노즐에서 방출된다. 노즐분무는 다양한 크기의 방울로 구성되고, 방울은 크기에 따라 분무에 위치된다.
물 분무방울은 예컨데 천장에 배치된 노즐로부터 일정한 전방에 떨어진다. 더 큰 방울은 더 작은 방울을 부유시켜 운반하고, 더 작은 방울은 주변의 열을 흡수한다. 일반적으로 양호하게 화재 중심지로 침투될 수 있는 큰 방울은 본 발명에 따른 시스템에서 심지어 연소가스층을 통해 화재 중심지로 작은 방울을 부유시켜 운반한다. 화재 중심지에서, 작은 방울은 큰 방울과 같이 양호한 침투능력을 갖는다.
본 발명에 따른 화재진화시스템은 고도의 화재진화능력때문에 매우 다양한 종류의 화재를 진화하는데 아주 적합하다. 화재진화시스템은 연소하는 네이팜(napalm)또는 융용 금속을 진화하는데도 사용될 수 있다.
본 발명은 상기에 기술되고 설명된 실시예에 제한되지 않으나, 본 발명의 범위내에서 응용될 수 있고, 본 발명은 첨부 특허청구의 범위에 한정된다. 본 발명에 따른 화재진화시스템은 상기에 언급된 응용이외에 다양한 종류의 공장 기숙사와 또한 노인주택 및 교회에 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. - 제한된 공간에서 일반적인 화재진화를 위해 보호되는 공간의 상부 또는 측면에 배치된 일반적인 노즐(20), 또는
    - 화재를 진화하기 위해 엔진(12,14), 연료용 공급 파이프시스템(24) 또는 개방오일탱크와 같이 화재가 발생하기 쉬운 보호되는 공간의 목적물 둘레에 배치된 스폿노즐(22,23),
    을 포함하며
    상기 노즐의 적어도 일부분이 저압노즐로 구성되고, 상기 노즐에서 진화물이 12바(bar) 이하의 압력으로 분무되며,
    상기 저압노즐은 입구개구(40), 노즐챔버(44) 및 방출개구(42)를 구비한 노즐 본체, 및 상기 노즐챔버(44)내에 배치되고 노즐로부터 물의 분무를 안내하는 두 개의 안내 날개(50,52)를 구비한 안내 요소(46)를 포함하는,
    선박의 엔진룸, 분배 변전소, 호텔 룸 또는 개방 오일탱크와 같이 제한된 공간에서 화재를 진화하는 시스템에 있어서,
    상기 진화물은 모노암모늄 포스페이트, 암모니아 및 요소 등으로 이루어진 재점화방지 물질그룹에서 하나 이상 선택된 재점화방지 물질 0.5-1.5%를 포함하며,
    상기 안내 요소는 안내 날개(50,52)의 상부, 지지 판(48)을 포함하며, 노즐 챔버의 축 방향으로 연장되고 그리고 노즐 챔버의 지름과 동일한 폭을 구비하며,그리고 입구 개구로부터 노즐챔버로 가는 물의 유동을 두 부분으로 나누며, 그리고
    상기 안내 요소가 물 분무에 분포된 적어도 부분적으로 다양한 크기의 방울로 구성된 회전 물 안개 분무를 제공하여 더 큰 직경을 갖는 방울의 도수(frequency)는 물분무의 내측부분에서 보다 물분무의 주변에서 더욱 많아지고, 이에 상응하여 더 작은 직경을 갖는 방울의 도수는 물분무의 주변에서보다 물분무의 내측부분에서 더욱 많아진 것,
    을 특징으로 하는 화재진화시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 저압노즐은 진화물을 0.1-1mm의 직경을 갖는 방울로 분무하도록 설치되어, 방울직경의 중간크기는 분무의 내측부분으로부터 주변으로 적어도 20%이상으로 증대된 것을 특징으로 하는 화재진화시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 저압노즐은 보호되는 공간에 고정되게 설치되어서 적어도 노즐(22,23) 중 한 노즐로 부터 나오는 분무는 화재중에 발생된 화염의 진공측으로 향할 수 있고, 이에 의해 진화물이 이 분무로부터 화염으로 흡입됨에 따라서 화염이 진화된 것을 특징으로 하는 화재진화시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 재점화방지물질 0.5-1.5%가 첨가된 증류수와 같은 무염분 물이 이 시스템의 진화물로서 사용된 것을 특징으로 하는 화재진화시스템.
  5. 입구개구(40), 노즐챔버(44) 및 방출개구(42)를 구비한 노즐 본체, 및
    상기 노즐챔버(44)내에 배치된 안내 요소(46),
    를 포함하며
    상기 안내 요소(46)는 상기 노즐 챔버의 축 방향으로 연장되고 그리고 상기 노즐 챔버의 직경과 동일한 폭을 구비한 지지판(48), 및 상기 가이드 요소의 방출 단부의 지지판(48)의 하류에 있는 두 개의 안내 날개(50,52)를 포함하는,
    노즐에 있어서,
    상기 노즐은 선박의 엔진룸, 분배 변전소, 호텔룸 또는 개방오일탱크와 같이 제한된 공간(10)에서 화재를 진화하는 저압진화시스템에 사용되며,
    상기 시스템에서
    상기 노즐의 진화 물은 모노암모늄 포스페이트, 암모니아 및 요소 등으로 이루어진 재점화방지 물질그룹에서 하나 이상 선택된 재점화방지 물질 0.5-1.5%를 포함하고, 그리고 12 바 이하의 압력에서 노즐로부터 분무되고, 그리고
    안내 날개는 분무가 적어도 일부가 유동 방향의 축 둘레로 회전되는 안개 분무로서 노즐로부터 나오도록 하여, 더 큰 물방울이 물분무의 표면에 축적되고 더 작은 물방울이 물분무의 내측부분에 축적되도록 하는,
    것을 특징으로 하는 노즐.
  6. 제한된 공간에서 일반적인 화재진화를 위해 보호되는 공간의 상부 또는 측면에 배치된 정치식의 일반적인 노즐(20), 또는
    화재를 진화하기 위해 엔진(12,14), 연료용 공급 파이프시스템(24) 또는 개방오일탱크와 같이 화재가 발생하기 쉬운 보호되는 공간의 목적물 둘레에 배치된 정치식 스폿노즐(22,23),
    을 각각 포함하며 적어도 그 중 일부가 노즐 챔버를 구비한 저압 노즐인, 다수의 노즐을 포함하는 자동화재진화시스템으로 선박의 엔진룸, 분배 변전소, 호텔룸 또는 개방오일탱크와 같이 제한된 공간에서,
    입구개구(40)를 통해 노즐 챔버로 진화물의 흐름을 도입하는 단계,
    두 개의 안내 날개(50,52)로 노즐 챔버내에서 물의 흐름을 안내하는 단계, 및
    12 바 이하 압력으로 방출개구(42)를 통하여 안개 분무로서 노즐 챔버로부터 물을 방출하는 단계,
    를 포함하여 화재를 진화하기 위한 화재진화방법에 있어서,
    진화물에 모노암모늄 포스페이트, 암모니아 및 요소 등으로 이루어진 재점화방지 물질그룹에서 하나 이상 선택된 재점화방지 물질 0.5-1.5%를 추가하는 단계,
    노즐 챔버내의 물의 흐름을 안내 날개의 상류에 배치된 지지판(48)으로 두 부분으로 나누는 단계, 및
    물이 적어도 일부가 축 둘레로 회전되는 안개 분무로서 방출되어 더 큰 물방울이 물분무의 표면에 축적되고 더 작은 물방울이 내측부분에 축적되도록, 물의 두 부분을 안내 날개로 노즐 챔버의 대향측으로 안내하는 단계,
    를 더 포함하는 화재진화방법.
  7. 제 6항에 있어서, 진화 물분무가 일반적인 노즐 또는 스폿노즐에서 거품으로 형성되지 않는 방식으로 방출되어, 진화 물이 연소표면에 도달될 때 진화 물이 물분무형태가 되는 것을 특징으로 하는 화재진화방법.
  8. 제 6항에 있어서, 적어도 하나의 진화 물분무는 스폿노즐(22,23)에 의해 화재 현장에서 발생된 화염의 진공측으로 향하고, 이에 의해 진화 물은 이 분무로부터 화염으로 흡수되어서 화염을 진화시키는 것을 특징으로 하는 화재진화방법.
  9. 제 6항에 있어서, 재점화방지물질 0.5-1.5%가 첨가된 증류수와 같은 무염분 물이 진화물로 사용되는 것을 특징으로 하는 화재진화방법.
  10. 제 6항에 있어서, 진화 물은 12바 이하 압력으로 스폿노즐에 의해 분무되는 것을 특징으로 하는 화재진화방법.
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