KR100466705B1 - 소화 방법 - Google Patents

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Abstract

불활성 기체 및 하이드로플루오로카본, 요오드플루오로카본 및 그들 혼합물로 구성되는 군중에서 선택된 기체 화합물를 연소하는 물질로 분사하고, 상기 불활성 기체 및 상기 기체 화합물은 소화에 충분한 결합 농도로 분사되는 것을 포함하는 연소하는 물질에서 소화 방법.

Description

소화 방법{METHOD FOR THE SUPPRESSION OF FIRE}
특정 할로겐화 탄화수소는 1900년대 초반 이래로 소화제(消化劑)였다. 1945년 이전에 가장 널리 사용된 할로겐화 소화제는 사염화탄소, 브롬화메틸 및 브로모클로로메탄이었다. 그러나, 독성으로 인하여, 이러한 제제의 사용은 중단되었다. 불과 최근까지도, 통상 사용되는 3가지 할로겐화 소화제는 브롬 함유 화하물, 할론(halon) 1301 (CF3Br), 할론 1211 (CF2BrCl) 및 할론 2402 (BrCF2CF2Br)이었다. 물 또는 이산화탄소와 같은 다른 소화제에 대한 이러한 할로겐화 소화제의 주요한 이점은 그들의 깨끗한 소화 특성이다. 따라서, 이러한 할로겐화제는 컴퓨터실, 전자 데이터 처리 시설, 박물관 및 도서관의 보로를 위해서 사용되었는데, 이러한 장소에서 예를 들어 물의 사용은, 화재 자체에 의한 것보다 보호될 재산에 더욱 많은 2차 피해를 종종 야기할 수 있다. 비록 상기 브롬 및 염소 함유 화합물이 효과적인 소화제라 하더라도, 브롬 및 염소를 합유하는 그런 제제는 지구의 보호 오존층을 파괴할 수 있는 것으로 확인되었다. 예를 들어, 할론 1301의 오존 고갈포텐셜(Ozone Depletion Potential, ODP)는 10등급이고 할론 1211의 ODP는 3이다. 오존 고갈에 대한 우려의 결과, 1994년 1월 1일 이후의 이런 제제의 생산 및 판매는 국제 및 미국 정책 하에 금지되었다.
따라서 본 발명의 목적은 브롬 또는 염소를 함유하는 제제를 사용하지 않고, 성층권의 오존 고갈을 야기하지 않는 소화 방법을 제공하는 것이다.
소화제로서 하이드로플루오로카본, 예를 들어 1,1,1,2,3,3,3,-헵타플루오로프로판(CF3CHFCF3)의 사용은 불과 최근에 제안되었다(예를 들어, M.Robin, "할로겐화 소화제 , 할론 대체제, A.W. 미지올렉 및 W.짱, 간행., ACS 심포지엄 시리즈 611, ACS, 워싱턴,DC, 1995를 보라). 하이드로플루오르카본은 브롬 또는 염소를 함유하지 않기 때문에, 그 화합물들은 성층권의 오존층에 아무런 영향을 주지 않고 그들의 ODP는 0이다. 그 결과로 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 및 펜타플루오로에탄(CF3CF2H)와 같은 하이드로플루오로카본은 소화용에서 할론의 환경 친화적인 대체물로서 현재 사용되고 있다. 하이드로플루오로카본 소화제는 할론 제제에 비하여 중량 기준으로 효과적이지 못하며 따라서 주어진 공간을 보호하기 위해서 증가된 질량의 하이드로플루오로카본 제제가 필요하다; 일부 경우에는 필요한 하이드로플루오로카본의 중량은 할론 제제의 2배이다. 할론 제제와 비교하여 하이드로플루오로카본 소화제의 다른 단점은 그들이 상대적으로 고가라는 점이다. 하이드로플루오로카본 소화제와 연관된 상대적으로 높은 제제 비용 및 낮은 효율은 할론 제제를 사용한 시스템과 비교하여 훨씬 고비용의 소화 시스템을 야기한다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은 소화에 필요한 하이드로플루오로카본 소화제의 양을 감소시킴으로써, 종래 하이드로플루오로카본 소화 시스템과 비교하여 소화 시스템의 전체적인 비용을 감소시키는 소화 방법을 제공하는 것이다.
몹시 큰 화재의 소화를 위해 사용되는 경우, 하이드로플루오로카본 소화제는 화염과 반응하여 다양한 양의 분해 산물인 HF를 형성하는 데, 형성되는 상대적인 양은 특정 화재의 진행(scenario)에 좌우된다. 보다 많은 양이 생성되면, HF는 특정 장비를 부식시킬 수 있으며, 심지어 직원들에게 위협이 될 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 목적은 하이드로플루오로카본 소화제로부터 생성된 분해 산물의 양을 감소시키는 소화 방법을 제공하는 것이다.
하이드로플루오로카본 제제 외에도, 불활성 기체들이 할론 소화제의 데체물로서 최근 제안되었다(예를 들어, T. 위소키, IG541(이너젠, INERGEN)을 사용하는 불활성 기체 소화 시스템: 유압 계산 문제의 해결 , 1996 할론 선택 기술 실무 회의, 알부쿼크, 뉴멕시코, 5월 7일-9일, 1996을 보라). 질소 또는 아르곤과 같은 순수 기체 및 아르곤, 질소의 50:50 혼합물과 같은 혼합물이 제안되어 왔다.
불활성 기체는 소화에 매우 비효율적이고, 그 결과 소화를 위해서는 막대한 양의 불활성 기체 제제가 사용되어야 한다. 하이드로플루오로카본 소화 제제가 5~10 용적%의 범위인 것과 비교하여, 불활성 기체 제제에 대한 통상적인 소화 농도는 45~50 용적%의 범위이다. 불활성 기체의 경우 필요한 보다 많은 양의 제제로 인하여 하이드로플루오로카본의 경우와 비교하여 보다 많은 수의 저장 용기의 필요성을 야기하고, 그 결과 불활성 기체 시스템 실린더를 포함하기 위해서는 보다 많은저장 공간이 요구된다. 예컨대, 하이드로플루오로카본 제제 1실린더를 요구하는 특정한 경우에 불활성 기체 제제는 최대 50 실린더까지 필요할 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 목적은 소화에 요구되는 불활성 기체의 양을 감소시키며, 그럼으로써 주어진 위험을 보호하는 데 필요한 불활성 기체 실린더의 수를 감소시키고 소화 시스템의 전체적인 비용을 감소시키는 소화 방법을 제공하는 것이다.
불활성 기체 시스템의 다른 문제점은 불활성 기체는 보호된 폐쇄지역 (enclosure)으로 주입되어야만 하는 많은 양의 기체로 인하여 방출동안 생성되는 높은 봉입 압력(enclosure pressure)이다. 만약 그런 폐쇄지역이 누출 및 압력 을 위하여 충분히 배출되지 않는다면 구조적인 피해를 야기할 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 목적은 소화를 위해 필요한 불활성 기체의 양을 줄여, 고압의 발생을 감소시키는 소화 방법을 제공하는 것이다.
소화에 필요한 불활성 기체의 상당량으로 인하여, 불활성 기체 시스템은 통상 보호된 위험 지역에 1~2분 이상의 기간에 걸쳐 그 내용물을 방출시킨다. 이는 훨씬 적은 기체를 필요로 하여 10초 이하의 방출시간을 채택하는 플루오로카본 제제의 경우와 비교된다. 소화는 보호된 폐쇄지역에서 소화 농도가 도달되어야 일어나고, 따라서 불활성 기체 제제에 사용된 긴 방출시간으로 인하여 화재는 플루오로카본 제제와 비교하여 소화되기 전에 더 오랫동안 화재가 지속된다. 화재가 오랫동안 지속되기 때문에, 불활성 기체 시스템에서 생성되는 연소 생성물의 양은 증가된다. 이는 바람직하지 않은 데, 적은 양의 연소 생성물(예컨대, 연기)은 장비에 막대한 손해를 야기할 수 있으며, 많은 연소 생성물은 적은 농도에서도 인간에게 유독하다는 점이 상세하게 보고되기 때문이다. 본 발명의 또 다른 목적은 불활성 기체 시스템과 비교하여 소화시간을 감소시키는 소화 방법을 제공하는 것으로, 그에 따라 연소 생성물의 양이 감소된다.
불활성 소화제 사용과 관련된 다른 문제점은 인간에 위험한 수준으로 보호된 위험 지역 내에서 산소의 고갈이다. 인간의 생명, 그러므로 포유동물의 생명을 유지하기 위하여 필요한 산소의 양은, 예컨대 폴 웨브의 우주생물학 데이터 북, NASA SP-3006, NASA, 1964, 5 쪽을 보면 잘 알려져 있는데, 해수면의 정상 대기압에서, 유해하지 않은 활동 범위(unimpaired performance zone)는 대략 16~36 용적%의 산소 범위 내에 있다. 불활성 기체 제제의 폐쇄지역으로의 방출은 유해하지 않은 활동 미만으로 산소 농도를 급격히 저하시킨다. 예를 들어, 불활성 기체 제제를 위해서 통상 사용되는 농도인 50 용적%의 사용 수준에서, 불활성 기체 제제에 의한 공기의 희석으로 인하여 보호된 위험지역 내에서 산소는 10.5 %로 감소하게 된다. 연소 생성물에 의한 희석으로 인하여 그 이상의 산소 감소가 일어나고, 그 결과 인간에 유독성인 폐쇄지역 환경이 야기된다. 따라서, 본 발명의 다른 목적은 보호된 위험지역 내에서 산소를 위험한 수준으로 감소시키지 않는 소화 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래의 불활성 기체 및 플루오로카본 소화시스템에서 요구되는 것보다 적은 불활성 기체 제제 및 플루오로카본 소화제를 필요로 함으로써, 보다 경제적인 소화 시스템을 유도하는 소화 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 하기하는 기술로부터 분명하게 될 것이다.
본 발명은 소화 조성물 및 보호된 위험지역으로 또는 보호된 위험 지역 내에 소화 조성물을 분사하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 원리의 이해를 촉진시키기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내기 위한 참조 및 이를 기술하기 위한 특정 언어가 사용된다. 그러나, 본 발명의 범위의 어떤 제한도 이에 의하여 의도하는 것은 아니며, 본 발명에서 기술된 원리 변화, 다른 변형 및 응용은 본 발명이 속하는 당업자에게는 자명한 것으로 고려될 것이라는 점은 이해될 것이다.
본 발명에 따라서, 플루오로카본/불활성 기체 혼합 소화 시스템은 상기 기술한 문제점을 제거하거나 상당히 감소시킨다는 점이 밝혀졌다.
본 발명의 한 실시예에 따라, 적절한 실린더에 저장된 플루오로카본 소화제 및 다른 적절한 실린더에 저장된 불활성 기체 소화제로 구성되는 시스템을 포함하는 소화 방법을 제공한다. 플루오로카본 및 불활성 기체 양 실린더는 보호되는 위험지역 내에 위치한 노즐을 통하여 방출할 수 있도록 적당한 배관(piping) 및 밸브를 통하여 연결되어 있다. 화재를 감지하면, 소화 시스템은 활성화된다. 본 발명의 한 실시예에서, 플루오로카본 제제 및 불활성 기체 제제는 각각의 저장 실린더로부터 동시에 방출되어, 플루오로카본 및 불활성 기체를 동시에 보호된 위험 지역으로 분사할 수 있도록 한다. 예를 들어 연기 탐지기, 적외선 탐지기, 공기 샘플링 탐지기 등과 같은 통상적인 참지 시스템들이 상기 시스템을 활성화하기 위하여 사용될 수 있으며, 위험지역에 적절한 것으로 간주되면 탐지 및 제제 분사 사이의 지연이 이용될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 화재가 탐지되면 특정 화재진행상황(scenario)에 따라, 불활성 기체 제제가 폐쇄지역으로 먼저 분사되고 플루오로카본 제재는 후에, 불활성 기체가 방출되는 동안 또는 방출된 후에 분사된다.
본 발명에 따라 수행되는 "유출(flooding)" 방법을 사용하는 소화는 화재가 탐지된 전 폐쇄지역 또는 공간으로 충분한 소화제를 제공하는 것으로 이해하여야만 한다. 폐쇄지역에서 기체들의 완벽한 혼합을 가정한다면, 연소하고 있는 물질에서 소화제를 포함한 기체 조성물들은 상기 폐쇄지역내의 어떤 다른 위치에서의 기체 조성물과 동일하다. 그러나, 분명히 소화과정 초기에 폐쇄지역에서 기체의 혼합을 균일하지 못하기 때문에, 화재가 소화될 지의 여부를 판가름하는 것은 연소하고 있는 물질에서 기체 조성물이므로, 청구항은 "연소하는 물질에서" 기체 조성물을 언급한다.
플루오로카본 제제는 파이핑 시스템을 통하여 제제를 분사할 수 있는 딥 튜브(dip tube)가 장착된 통상의 소화제 저장 실린더에 저장될 수 있다. 산업계에 걸쳐 잘 알려져 있고 널리 실행되고 있듯이, 실린더에서 플루오로카본 제제는 질소 또는 다른 불활성 기체로, 통상 360 또는 600 psig 의 수준으로, 초가압화 될 수 있다. 삼플루오로메탄(CF3H)와 같은 저비등점의 플루오로카본 제제의 경우, 어떠한 초가압화를 사용하지 않고 실린더에 저장되어 실린더로부터 분사될 수 있다. 선택적으로, 플루오로카본 제제는 가압 시스템에 연결된 적절한 실린더에서 순물질로서 저장될 수 있다. 플루오로카본 제제는 주위 환경 온도에서 자신의 평형 증기압 하에서 저장 실린더 내에 순수하게 액화된 압축기체로 저장되고, 화재를 탐지하면 플루오로카본 제제 실린더는 적절한 수단에 의하여 가압되며, 바람직한 수준으로 가압되면 제제의 분사가 활성화된다. 소화제를 폐쇄지역으로 분사하는 그와 같은 피스톤 플로우 방법 및 본 발명과 관련하여 유용한 과플루오르카본(perflourocarbon) 및 하이드로클로로플루오로카본을 포함하는 별개의 소화제들은 본원에서 참고로 편입된 미합중국 특허 제 6,112,822호(로빈 외)에 기술되어 있다.
본 발명과 관련하여 유용한 특정 플루오로카본 제제는 하이드로플루오로카본 및 요오드플루오로카본(Iodofluorocarbon)의 화합물류로부터 선택되는 화합물을 포함한다. 본 발명과 관련하여 바람직한 특정 하이드로플루오로카본들은 트리플루오로메탄 (CF3H), 펜타플루오로에탄 (CF3CF2H), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (CF3CH2F), 1,1,2,2-테트라플루오로에탄 (HCF2CF2H), 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 (CF3CHFCF3), 1,1,1,2,2,3,3-헵타플루오로프로판 (CF3CF2CF2H), 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 (CF3CH2CF3),1,1,1,2,3,3-헥사플루오로프로판 (CF3CHFCF2H), 1,1,2,2,3,3-헥사플루오로프로판 (HCF2CF2CF2H) 및 1,1,1,2,2,3-헥사플루오로프로판 (CF3CF2CH2F)를 포함한다. 본 발명과 관련하여 유용한 특정 요오드플루오로카본은 CF3I 및 CF3CF2I를 포함한다.
본 발명과 관련하여 유용한 특정 불활성 기체는 질소, 아르곤, 헬륨, 이산화탄소 및 그들 혼합물을 포함한다.
종래 불활성 기체 소화 시스템과 달리, 본 발명은 소화하기 위해서 불활성 기체를 이용하는 것이 아니라, 소화를 위해서 필요로 하는 것보다 낮은 농도에서 불활성 기체를 이용한다. 본 발명은 그 자체로 소화를 위한 것이 아닌 다른 목적을 위하여 불활성 기체를 이용하기 때문에, 불활성 기체는 소화를 위하여 필요로 하는 것보다 높은 농도로 이용할 필요는 없다. 위험 지역의 보호를 위해서 보다 적은 불활성 기체 실린더가 필요하기 때문에 낮은 불활성 기체 농도는 전체 시스템의 비용을 감소시킨다. 보다 적은 불활성 기체 실린더가 필요하므로, 실린더를 수용하기 위하여 보다 적은 공간이 요구된다. 보다 적은 불활성 기체가 폐쇄지역으로 방출되기 때문에, 폐쇄지역 내의 압력 생성은 감소하고 상기 폐쇄지역 내에서의 산소 농도는 유독한 수준으로 감소되지 않는다.
상기 이점 외에도, 종래 플루오로카본 소화 시스템에서 요구되는 것보다 상당히 낮은 플루오로카본 농도에서 소화가 가능하다. 플루오로카본 제제가 고가이고 플루오로카본 소화 시스템의 비용 대부분을 차지하기 때문에 이는 전체 시스템 비용을 크게 감소시킨다.
본 발명은 하기 특정 실시예를 참고하여 더욱 기술된다, 그러나, 이 실시예들은 예시적인 것으로 본질적으로 제한적이 아님이 이해될 것이다.
실시예 1
n-헵탄 화염의 소화에 필요한 HFC-227ea (1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판, CF3CHFCF3)의 농도에 대한 저하된 산소 농도의 효과는, M. 로빈 및 토마스 F.롤랜드, 표준 컵 버너 장치의 개발:NFPA and ISO 표준 방법, 1999 할론 선택 기술 실무 회의, 4월 27일~29일, 1999, 앨버쿼크, 뉴멕시코에서 기술된, 컵 버터 장치(cup burner apparatus)에서 검토되었다. 컵 버너 방법은 기체상의 소화제에 대한 소화 농도를 결정하는 표준 방법으로서, 예를 들어 청결 제제 소화 시스템 및 ISO 14520:기체상의 소화 시스템과 같은 국내 및 국제 소화 표준에서 채택되었다. 기체, 질소 및 HFC-227ea의 혼합물은 28mm(OD)의 연료 컵 주위의 85mm(ID) 파이렉스 침니(Pyrex chimney)를 통과하였다. 상기 침니는 533 mm 길이의 85 mm ID 유리 파이프로 구성되었다. 컵은 45도 그라운드 내측 에지(ground inner edge)를 갖는다. 철사망 스크린(wire mesh screen) 및 3 mm(OD) 유리 구슬의 76mm (3인치) 층은 완전한 공기의 혼합, 질소와 HFC-227ea의 혼합을 위하여 제공되었다. n-헵탄은 컵내에서 조절가능하고 일정한 액상 연료 수준을 위해서 설치된 실험용 잭 위에
놓여진 250 ㎖ 분별깔때기로 구성된 액체 연료 저장조로부터 컵 버너로 중력 이송되었다. 연료는 프로판 미니-토치(mini-torch)로 점화되고, 침니는 상기 장치 위에 놓여졌으며, 공기와 질소 흐름이 개시되었다. 다음 연료 수준은 컵의 그라운드 내측 에지가 완전히 덮여지도록 조정되었다. 90초의 예열 기간이 고려되고, HFC-227ea 흐름의 증가 사이에 10초간의 대기기간과 함께, 공기 스트림 중의 HFC-227ea 농도는 조금씩 증가되었다. 화염 소화 후에, 사용된 연료는 고갈되었으며 새로운 연료를 사용하여 시험이 수차례 반복되었다. 화염의 소화 직후, 컵 가장자리 주위의 한 지점에서 기체 스트림은 해밀턴 1L 정밀 기체 가스 주사기에 부착된 일정 길이의 플라스틱 튜브를 통하여 집진되었다. 다음 그 샘플은 1L 테들라백(TEDLAR bag)에 주입되고 가스 크로마토그래피 분석에 사용되었다. 측정(calibration)은 1L 테들라 백에서 표준을 준비함으로써 수행되었다. 결과를 표1에 나타낸다.
<표 1 >
n-헵탄 화염에 대한 HFC-227ea 및 질소의 소화 농도
실시 공기 유입(L/분) 질소 유입(L/분) HFC-227ea 유입(L/분) 산소 용적% HFC-227ea소화 농도, 용적%
1 42.3 0.00 2.89 20.8 6.4
2 42.3 4.17 2.71 18.9 5.5
3 42.3 7.35 2.36 17.7 4.5
4 42.3 10.80 1.75 16.6 3.2
5 42.3 14.20 1.10 15.6 1.9
6 42.3 17.50 0.61 14.7 1.0
7 42.3 21.60 0.00 13.8 0.0
표 1의 결과는 종래의 불활성 기체 및 하이드로플루오로카본 소화 시스템과 비교하여 불활성 기체 및 하이드로플루오로카본 제제 모두 보다 적은 양으로 화염 소화가 수행되었음을 보여준다. HFC-227ea 만을 채택하면 소화를 위해서는 HFC-227ea가 6.4 용적% 필요한 반면, 종래 질소 시스템은 질소 33.8 중량%의 농도가 필요하다 [실험 7:(100)(21.6)/(21.6 + 42.3)]. 본 발명의 불활성 기체 및 하이드로플루오로카본의 제제의 조합을 채택하면, 예를 들어 실시 4의 조건하에서, 산소 농도는 16.6 용적%로 감소하고, 소화는 질소 농도 19.7% 및 HFC-227ea 농도 3.2%에서 가능하다. 따라서, 질소 및 HFC-227ea 양자의 필요성은 대략 50%로 감소되어 직원에게 해로운 대기 조건을 피하면서, 전체 시스템 비용의 본질적인 감소를 유도한다.
표 2는 n-헵탄 연료 위험으로 5000 ft3폐쇄지역의 보호를 위한 결론적인 시스템 필요조건을 보여준다. 각각의 경우 HFC-227ea의 한 개 실린더가 요구된다. 예를 들어, 산소 농도가 16.6 용적%로 감소된 조건하에서 본 발명의 불활성 기체 및 하이드로플루오로카본의 조합을 채택하면, 종래 시스템과 비교하여 질소 및 HFC-227ea에 대한 필요조건을 대략 50% 감소되어 직원에게 해로운 대기 조건을 피하면서, 전체 시스템 비용의 본질적인 감소를 유도한다.
<표 2>
5000 ft3폐쇄지역을 위한 HFC-227ea 시스템 필요조건: 연료=n-헵탄
폐쇄지역에서 바람직한 산소% 바람직한 산소%를 생성하기 위하여 필요한 불활성 기체 용적% 필요한 불활성 기체, ft 3 불활성 기체, 필요한 실린더의 수 * 소화를 위해 필요한 HFC-227ea % 소화를 위해 필요한 HFC-227ea 중량, 파운드
20.8 0 0 0 6.4 155
18.9 9.1 479 3 5.5 132
17.7 14.9 907 5 4.5 107
16.6 20.2 1128 6 3.2 75
15.6 25.0 1439 8 1.9 44
14.7 29.3 1736 9 1.0 23
13.8 33.8 2052 11 0 0
*불활성 기체 201 ft3를 함유하는 표준 불활성 기체 실린더의 채택
실시예 2
하이드로플루오르카본 제제로서 HFC-125(펜타플루오로에탄, CF3CF2H)를 채택하면서, 실시예 1이 반복되었다. 결과들은 표 3 및 표 4에 보여지는데, 그 결과에서 본 발명을 사용하면 종래 시스템과 비교하여 요구되는 불활성 기체 및 하이드로플루오르카본 제제의 감소를 야기함을 볼 수 있다.
<표 3>
n-헵탄 화염에 대한 HFC-125 및 질소의 소화 농도
실시 공기 유입(L/분) 질소 유입(L/분) HFC-125 유입(L/분) 산소 용적% HFC-125소화 농도, 용적%
1 42.3 0.00 4.05 20.8 80.7
2 42.3 4.17 3.45 18.9 6.9
3 42.3 7.35 3.00 17.7 5.7
4 42.3 10.80 2.39 16.6 4.3
5 42.3 14.20 2.47 15.6 2.5
6 42.3 17.50 0.85 14.7 1.4
7 42.3 21.60 0.00 13.8 0.0
<표 4>
5000 ft3폐쇄지역을 위한 HFC-227ea 시스템 필요조건: 연료=n-헵탄
폐쇄지역에서 바람직한 산소% 바람직한 산소%를 생성하기 위하여 필요한 불활성 기체 용적% 필요한 불활성 기체, ft 3 불활성 기체, 필요한 실린더의 수 * 소화를 위해 필요한 HFC-227ea % 소화를 위해 필요한 HFC-227ea 중량, 파운드
20.8 0 0 0 8.7 150
18.9 9.1 479 3 6.9 117
17.7 14.9 907 5 5.7 95
16.6 20.2 1128 6 4.3 71
15.6 25.0 1439 8 2.5 40
14.7 29.3 1736 9 1.4 22
13.8 33.8 2052 11 0.0 0
*불활성 기체 201 ft3를 함유하는 표준 불활성 기체 실린더의 채택
표 1 및 표 3을 분석하면 이러한 화재의 소화는 (1)산소 농도를 특정 수준으로 감소하기에 충분한 불활성 기체의 양 및 (2)불활성 기체와 결합하였을 때, 소화를 제공하기에 충분한 농도로 플루오로카본 제제의 양을 화염에 분사함으로써 수행됨을 보여 준다.
충분한 불활성 기체가 산소 농도를 약 10 내지 약 20용적%, 바람직하게는 약 14 내지 약 20용적%, 더욱 바람직하게는 인체 활동이 손상을 입지 않는 대기를 제공하기 위해서 약 16 내지 약 20용적%의 범위로 감소시키기 위하여 화염에 분사된다. 주위 환경의 21 용적%의 산소 농도를 가정하면, 산소 농도의 10 내지 20%로의 감소는 52.4 내지 4.8 용적%의 불활성 기체 농도가 요구된다. 산소 농도의 14 내지 20%로의 감소는 33.3 내지 4.8 용적%의 불활성 기체 농도가 요구된다. 산소 농도의 16 내지 20%로의 감소는 23.8 내지 4.8 용적%의 불활성 기체 농도가 요구된다.
소화에 요구되는 플루오로카본 농도는 채택되는 특정 플루오로카본에 좌우된다. 예를 들어, HFC-227ea의 경우에서 볼 수 있는 표 1에서, 요구된느 농도는 약 1 내지 6.5 용적%, 바람직하게는 1 내지 6 용적%, 가장 바람직하게는 약 3 내지 6 용적%의 범위이다. HFC-125의 경우(표 3), HFC-125의 농도는 약 1 내지 8 용적%, 바람직하게는 1 내지 7 용적%, 가장 바람직하게는 4 내지 8 용적%의 범위이다.

Claims (31)

  1. 별개의 용기에서 압축 액체로 저장된 불활성 기체와 하이드로플루오로카본, 요오드플루오로카본 및 그들 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된 가스 화합물을 연소하는 물질로의 분사하되,
    상기 불활성 기체 및 상기 기체 화합물은 소화에 충분한 결합된 농도로 분사되는 것을 포함하는 연소하는 물질에서 유출 소화 방법에 있어서,
    상기 불활성 기체는 최소 4.8 용적%의 농도로 상기 연소하는 물질로 분사되고,
    상기 기체 화합물은 최소 1 용적%의 농도로 상기 연소하는 물질로 분사되는 연소하는 물질에서 유출 소화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 불활성 기체 및 상기 기체 화합물은 단독으로 사용될 때의 소화 농도보다 적은 양이 분사되는 소화 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 불활성 기체 및 상기 기체 화합물은 연소하는 물질에서 산소 농도를 20 용적% 미만으로 감소시키기에 충분한 양으로 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 불활성 기체 및 상기 기체 화합물은 연소하는 물질에서 산소 농도를 16 내지 20 용적%의 범위로 감소시키기에 충분한 양으로 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    연소하는 물질에서 불활성 기체의 농도는 52.4 용적% 이하인 양으로 상기 불활성 기체가 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    연소하는 물질에서 기체 화합물의 농도는 1 내지 9 용적% 범위내인 충분한 양으로 상기 기체 화합물이 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    연소하는 물질에서 불활성 기체의 농도는 4.8 내지 52.4 용적% 범위내인 충분한 양으로 상기 불활성 기체가 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    연소하는 물질에서 불활성 기체의 농도는 4.8 내지 33.3 용적% 범위내인 충분한 양으로 상기 불활성 기체가 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    연소하는 물질에서 불활성 기체의 농도는 4.8 내지 23.8 용적% 범위내인 충분한 양으로 상기 불활성 기체가 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    연소하는 물질에서 불활성 기체의 농도는 9.1 내지 29.3 용적% 범위내인 충분한 양으로 상기 불활성 기체가 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    연소하는 물질로 분사되는 상기 기체 화합물은, 연소하는 물질에서 기체 화합물의 농도는 1 내지 9 용적% 범위 내로 충분한 소화 방법.
  12. 제 6항에 있어서,
    연소하는 물질에서 기체 화합물의 농도는 1 내지 8 용적% 범위내인 충분한 양으로 상기 기체 화합물이 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    연소하는 물질에서 기체 화합물의 농도는 1 내지 6.5 용적% 범위내인 충분한 양으로 상기 기체 화합물이 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    연소하는 물질에서 기체 화합물의 농도는 1 내지 7 용적% 범위내인 충분한 양으로 상기 기체 화합물이 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    연소하는 물질에서 기체 화합물의 농도는 4 내지 8 용적%인 충분한 양으로 상기 기체 화합물이 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 연소하는 물질에서 불활성 기체의 농도는 4.8 내지 52.4 용적%이고,
    상기 연소하는 물질에서 기체 화합물의 농도는 1 내지 9 용적%인 소화 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 연소하는 물질에서 불활성 기체 화합물의 농도는 4.8 내지 33.3 용적%이고,
    상기 연소하는 물질에서 기체 화합물의 농도는 3 내지 8 용적%인 소화 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 연소하는 물질에서 불활성 기체 화합물의 농도는 4.8 내지 23.8 용적%이고,
    상기 연소하는 물질에서 기체 화합물의 농도는 3 내지 8 용적%인 소화 방법.
  19. 제 1항에 있어서,
    요오드플루오로카본은 CF3I인 소화 방법.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 기체 화합물을 연소하는 물질로 분사하기 전에 상기 불활성 기체가 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  21. 제 1항에 있어서,
    상기 불활성 기체를 연소하는 물질로 분사하기 전에 상기 기체 화합물이 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 제 1항에 있어서,
    상기 불활성 기체를 연소하는 물질로 분사하기 전에 상기 기체 화합물이 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  26. 제 1항에 있어서,
    상기 불활성 기체 및 상기 기체 화합물이 동시에 연소하는 물질로 분사되는 소화 방법.
  27. 제 1항에 있어서,
    상기 기체 화합물은 하이드로플루오로카본, 요오드플루오로카본 및 그들 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 소화 방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 기체 혼합물은 트리플루오로메탄 (CF3H), 펜타플루오로에탄 (CF3CF2H), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 (CF3CH2F), 1,1,2,2-테트라플루오로에탄 (HCF2CF2H), 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판 (CF3CHFCF3), 1,1,1,2,2,3,3-헵타플루오로프로판 (CF3CF2CF2H), 1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 (CF3CH2CF3),1,1,1,2,3,3-헥사플루오로프로판 (CF3CHFCF2H), 1,1,2,2,3,3-헥사플루오로프로판 (HCF2CF2CF2H) 및 1,1,1,2,2,3-헥사플루오로프로판 (CF3CF2CH2F)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 소화 방법.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 불활성 기체는 질소, 아르곤, 헬륨, 이산화탄소 및 그들 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 소화 방법.
  30. 불활성 기체 5~53 용적%,
    플루오로카본, 하이드로플루오로카본, 요오드플루오로카본 및 그들 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 소화 화합물 1~15 용적%인 소화 조성물.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 플루오로카본은 CF3I인 소화 조성물.
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