KR101359846B1 - 안전 디바이스를 구비한 불활성 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모니터되는 보호룸(2) 내에서 미리 정의할 수 있는 불활성 레벨을 설정 및 유지하기 위한 불활성 장치(1)와 관련되고, 상기 불활성 장치(1)는 불활성 가스를 제공하기 위한 제어 가능한 불활성 가스 시스템(10, 11, 12), 상기 보호룸(2)에 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)에 의해 공급되는 불활성 가스를 주입하기 위하여 상기 보호룸(2)에 연결될 수 있고 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)에 연결된 공급 파이프 시스템(20), 및 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)에 의해 제공된 상기 불활성 가스의 유량이 상기 보호룸(2) 안에서 미리 정의할 수 있는 제1 불활성 레벨을 설정 및/또는 유지하기 위한 적절한 값을 나타내도록 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)을 제어하기 위해 설계된 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)을 포함한다. 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)의 제어가 불량하거나 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)이 고장난 경우, 보호룸(2) 내의 미리 정의할 수 있는 제2 불활성 레벨을 설정 및/또는 유지하기 위하여 보호룸(2)에 공급된 불활성 가스의 유량을 조절하기 위해 형성된 안전 수단(40, 41, 42, 43)이 본 발명에 따라 제공된다.
Figure R1020097006946
불활성 장치, 불활성 레벨, 보호룸, 바이패스 파이프 시스템, 안전 수단

Description

안전 디바이스를 구비한 불활성 장치{INERTING ARRANGEMENT WITH SAFETY DEVICE}
본 발명은 모니터되는 보호룸(protected room) 내에서 미리 정의할 수 있는 불활성 레벨을 설정 및 유지하기 위한 불활성 장치(inerting arrangement)와 관련되고, 상기 불활성 장치는 불활성 가스(inert gas)를 제공하기 위한 제어 가능한 불활성 가스 시스템(inert gas system), 상기 보호룸에 상기 불활성 가스 시스템에 의해 공급되는 불활성 가스를 주입하기 위하여 상기 보호룸에 연결할 수 있고 상기 불활성 가스 시스템에 연결되는 공급 파이프 시스템(supply pipe system), 및 상기 불활성 가스 시스템에 의해 제공된 상기 불활성 가스의 유량이 상기 보호룸 안에서 미리 정의할 수 있는 제1 불활성 레벨(first predefinable inerting level)을 설정 및/또는 유지하기 위한 적절한 값(value)을 나타내도록 불활성 가스 시스템을 제어하기 위해 설계된 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(inert gas system control unit)을 포함한다.
그런 불활성 장치는 선행 기술로부터 실질적으로 알려진다. 예를 들면, 독일 특허 명세서 DE 198 11 851 C2는 화재의 리스크를 감소시키고 밀폐 공간에서 화재를 소화시키기 위한 불활성 장치를 기술한다. 상기 알려진 시스템은, 미리 정의할 수 있는 베이스 불활성 레벨(base inerting level)로 밀폐된 룸 (이하에는 “보호룸”이라 함) 내의 산소 함유량을 감소시키기 위해 설계되고, 화재의 경우에는 특정한 풀 불활성 레벨(full inerting level)로 더욱 빨리 산소 함유량을 감소시키기 위해 설계되며, 그것에 의해서 화재를 불활성 가스 탱크에 요구되는 가장 작을 수 있는 저장 용량으로 효과적으로 소화시킬 수 있다. 이 목적을 위해, 상기 알려진 장치는 컨트롤 유닛에 의해 제어될 수 있는 불활성 가스 시스템 및 상기 불활성 가스 시스템과 상기 보호룸에 연결되는 공급 파이프 시스템을 포함하며, 상기 공급 파이프 시스템을 경유하여 상기 불활성 가스 시스템에 의해 공급되는 상기 불활성 가스가 상기 보호룸의 내부로 주입된다. 상기 불활성 가스 시스템은, 압축된 형태로 불활성 가스가 저장된 스틸 실린더들의 뱅크(bank)이거나, 또는 불활성 가스를 발생하기 위한 시스템이다.
일반적으로, 밀폐된 룸들에서 화재를 소화시키고 화재의 위험을 감소시키기 위한 불활성 장치의 작동 방식은, 통상의 조건 하에서 밀폐된 방들의 내부에는 사람 또는 동물이 때때로 방문하고, 거기에 수용된 설비는 물의 영향에 민감하게 반응하며, 상기 회재의 위험은 상기 적절한 영역 내의 상기 산소의 농도, 예를 들면 일련의 토대에 거의 12% 체적의 값으로 감소시킴으로써 거스를 수 있다는 지식에 근거한다. 이 산소 농도 레벨에서는, 대부분의 연소성 물질은 더 이상 연소될 수 없다. 주요 적용 분야는 특히 컴퓨터 프로세싱 설비, 전기 스위칭과 배전 공간, 고 가의 상업적 제품을 수용하는 둘러싸인 공간뿐만 아니라 저장 영역을 포함한다.
상기 불활성화 과정으로부터 초래되는 방지 및/또는 소화 효과는 산소 치환의 원리에 근거한다. 알려진 것처럼, 보통의 대기(narmal ambient air)는 21% 체적의 산소, 78% 체적의 질소 및 1% 체적의 다른 가스들로 구성된다. 보호룸에서 시작되는 화재의 위험을 효과적으로 감소시키기 위하여, 상기 질소 농도는 불활성 가스, 예를 들면 질소를 도입함으로써 각각의 룸에 더욱 증가되고, 그것에 의해서 산소의 비율은 감소된다. 화재를 진화시키는 관점에 대하여, 상기 산소의 비율이 15% 체적 이하로 떨어지면 진화 효과가 발생되는 것으로 알려져 있다. 보호룸 내에 보관된 가연성 물질에 의하면, 상기 산소의 비율, 예를 들면 12% 체적을 더욱 낮추는 것이 필요할지도 모른다. 즉, 상기 보호룸 내의 공기에서 산소의 비율이, 예를 들면 15% 체적 이하로 감소되는 소위 “베이스 불활성 레벨”로 상기 보호룸을 지속적으로 불활성화시킴으로써, 상기 보호룸의 내부에서 발생되는 화재의 위험도 효과적으로 감소될 수 있다.
여기서 사용되는 “베이스 불활성 레벨”이라는 용어는 통상의 대기의 산소 함유량과 비교된 상기 보호룸 내의 공기에서 감소된 산소 함유량과 관계되는 것으로 일반적으로 이해되며, 하지만 원칙적으로 이런 감소된 산소 함유량은 사람 또는 동물에게 임의의 종류의 위험을 더 이상 제기하지 않기 때문에, 그들은 다소의 예방 대책이 주어진 상기 보호룸에 여전히 들어갈 수 있다.
위에서 언급된 것처럼, 베이스 불활성 레벨의 시설물은, 소위 “풀 불활성 레벨”과 달리 효과적인 화재 진화의 정도를 위해 감소된 산소 함유량에 반드시 해 당되지는 않을 것이고, 상기 보호룸의 내부에 발화의 위험을 낮추는 것에 주로 도움이 된다. 상기 베이스 불활성 레벨은 개별적인 상황, 예를 들면 13% 체적에서 15% 체적의 의 환경에 의존하는 산소 함유량에 해당된다.
또 다른 한편으로는, “풀 불활성 레벨”이라는 용어는 상기 베이스 불활성 레벨의 상기 산소 함유량을 초과하여 가연성의 대부분 물질이 더 이상 발화될 수 없는 정도로 감소된 레벨로 더 감소된 산소 함유량에 관계된다. 상기 각각의 보호룸 내의 화재 부하에 의하면, 상기 풀 불활성 레벨은 일반적으로 11% 체적에서 12% 체적의 산소 농도 범위이다.
상기 베이스 불활성 레벨에 대응하는 상기 보호룸의 공기 중 감소된 산소 함유량은, 원칙적으로 사람 또는 동물에 위험이 없음을 의미하며 그들은 큰 고난 없이, 예를 들면 호흡을 위한 마스크 없이 적어도 잠시 동안 상기 보호룸에 안전하게 들어갈 수 있고, 원칙적으로 산소가 감소된 대기에서 머무르는 것은 일정한 환경에서 인간 유기체에 관한 생리적인 결과를 가지는 산소 결핍을 이끌 수 있기 때문에 베이스 불활성 레벨에서 지속적으로 불활성된 룸에 들어갈 때에는 일정하게 국가적으로 규정된 안전 대책이 준수되어야만 한다. 이러한 안전 대책은 각각의 국가 규정에 규정되고, 특히 베이스 불활성 레벨에 해당하는 감소된 산소 함유량의 레벨에 의존한다.
다음 표 1에서, 인간 유기체 및 소재의 가연성에 관한 이러한 효과가 기술된다.
각각의 보호룸의 진입에 대해 간단하고 특히 쉽게 실현되는 방식으로 국가 규정에 명기된 안전 대책을 이행하기 위하여, 상기 대책은 보호룸 내의 공기 중 산소 함유량이 감소됨에 따라 더 엄격하게 되며, 보호룸 내에서 보낸 시간의 지속 및 진입의 목적은 베이스 불활성 레벨로부터 명기된 안정 요구가 더 낮고 중요한 불편없는 것으로 관찰될 수 있는 소위 접근성 레벨(accessibility level)로 보호룸의 지속된 불활성을 높이는 것으로 생각할 수 있다.
보호룸 내의 산소 비율 인간 유기체의 효과 가연성 소재의 효과
8% by volume 수명 위협 불연소
10% by volume 합리성 감소/ 고통의 지각 불연소
12% by volume 피로, 높은 호흡 체적과 펄스 낮은 연소성
15% by volume 없음 낮은 연소성
21% by volume 없음 없음
예를 들면, 보통의 조건 하에 있는 보호룸은 베이스 불활성 레벨, 즉 13.8% 체적에서 14.5% 체적의 산소에 지속된 기초(sustained basis)로 불활성화를 만들며, 보호룸에 진입할 필요가 있을 때, 예를 들면 정비할 목적이 있을 때 접근성 레벨, 즉 15% 체적에서 18% 체적의 산소로 산소 비율을 논리적으로 높인다.
의학 관점으로부터, 이 접근성 레벨에서 감소된 산소 분위기 내에서 한정된 시간을 소모하는 것은 심장, 순환, 혈관, 또는 호흡의 질환을 가지지 않은 모든 사람들에게 안전하고, 각각의 통치하는 국가 규정은 안정 대책을 요구하지 않거나, 기껏해야 단지 중요치 않은 추가적 안전 대책을 요구한다.
보호룸 내에 설정된 불활성 레벨이 베이스 불활성 레벨에서부터 접근성 레벨로 상승시키는 것은, 불활성 가스 시스템의 대응하는 제어를 경유하여 전형적으로 일어난다. 그것에 관하여, 사람이 떠났을 때 베이스 불활성 레벨을 재설정하기 위하여 보호룸에 도입되는 불활성 가스의 부피를 최소화시키기 위하여 사람이 내부(필요하다면 제어의 대응하는 범위 안)에 있는 동안 접근성 레벨의 보호룸 내에 설정된 불활성 레벨을 지속적으로 유지시키는 것은, 특히 경제적인 이유를 위해, 이치에 맞다. 이런 이유를 위하여, 불활성 가스 시스템은 보호룸의 접근성 기간 동안 불활성 가스를 공급 및/또는 생성할 수 있으며, 불활성 가스는 접근성 레벨(필요에 따라 일정한 제어 범위 안)에 보호룸의 불활성 레벨을 유지하기 위한 유량으로 보호룸에 대응되게 공급될 수 있다.
여기에 사용되는 “접근성 레벨”이라는 용어는 상기 보호룸에 진입하기 위한 각각의 국가의 가이드 라인은 요구되지 않거나 또는 기껏해야 작고 추가적인 안전 대책의 범위에서 보통 대기의 산소 함류량에 비교하여 감소된 상기 보호룸 내의 공기 중 산소 함유량을 언급한다. 일반적으로, 상기 접근성 레벨은 베이스 불활성 레벨보다 더 높은 실내 공기의 산소 함유량에 대응된다.
상기 불활성 가스 시스템에 의해 제공되는 불활성 가스의 유량은 특히 상기 보호룸 내에 설정된 불활성 레벨의 기능(접근성 레벨, 베이스 불활성 레벨, 풀 불활성 레벨) 또는 상기 보호룸 내의 공기 교환 비율이 작용되는 것으로 알려지고, 그러나 보호룸 내의 온도 또는 압력과 같은 또 다른 파라메타가 작용되는 것으로 알려진다.
따라서, 그것은 상기 보호룸의 내부에 미리 설정된 불활성 레벨이 유지되기 위하여 임의의 시간에 불활성 가스를 제공할 수 있도록 형성된 불활성 장치 내에 설치된 불활성 가스 시스템을 위해 필요하다. 특히, 상기 불활성 가스 시스템은 상기 보호룸 내의 공기 조화 유닛 및/또는 환기 시스템을 통해, 또는 상기 보호룸으로부터 제품을 제거할 때 잠재적인 불활성 가스의 손실을 상기 보호룸에서의 누출을 보상하기 위한 각각의 요구에 의지하여 다른 불활성 가스 유량으로 임의의 시간에 불활성 가스를 공급할 수 있어야 한다. 또 다른 한 편으로는, 미리 정의된 불활성 레벨은 원하는 시간 간격 내에 복원될 수 있도록 상기 불활성 가스 시스템은 충분한 유량의 불활성 가스를 제공할 수 있는 용량에 관하여 형성되게 한다.
일반적으로, 이 목적을 위한 적절한 불활성 가스 시스템은 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛을 경유하여 제어될 수 있고, 그에 의해서 불활성 가스 시스템에 의해 제공된 불활성 가스 유량은 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛에 의해 상응되게 조절될 수 있다.
본 발명은, 예를 들면, 보호룸으로의 진입시 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛의 제어가 불량하거나 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛이 고장으로 보호룸 내의 불활성 레벨이 미리 정의된 접근성 레벨에 신뢰성 있게 유지될 수 있는 것을 보증될 수 없다는 문제에 역점을 둔다. 이것은 특히, 보호룸으로의 진입하는 동안, 불활성 가스 시스템에 의해 제공된 불활성 가스 유량이 접근성 레벨을 유지하기 위해 요구되는 불활성 가스 유량보다 더 클 때 문제가 된다. 이런 경우에는, 보호룸 내의 공기 중 산소 함유량이 즉 접근성 레벨 아래로 떨어지며, 그 점에서 보호룸의 진입이 의학 관점에서 위험할 것이다.
따라서, 본 발명은 베이스 불활성 레벨에 지속되는 토대로 통상적으로 불활성화된 보호룸에 진입할 때 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛의 제어의 불량 또는 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛의 고장이 심지어 발생하는 경우에도 보호룸의 내부에 설치된 불활성 레벨은 접근성 레벨로 확실하게 유지하는 것을 확실하게 보증하기 위하여 처음 기술된 타입의 불활성 장치를 더 향상시키는 과업에 근거한다.
일반적으로, 본 발명은 모니터되는 보호룸의 내부에 미리 정의할 수 있는 불활성 레벨이 확실히 설정 및 유지될 수 있고, 심지어 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛의 고장 또는 기능 불량의 경우 또는 충분한 해상도 및/또는 정확도로 불활성 가스 시스템에 의해 제공되는 불활성 가스의 유량을 조절하도록 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛이 형성되지 않은 경우에도 미리 정의할 수 있는 불활성 레벨이 확실히 설치 및 유지될 수 있는 불활성 장치를 제안하는 것의 과업에 근거한다.
이 과업은 보호룸 내의 미리 정의할 수 있는 제2 불활성 레벨(second predefinable inerting level)을 설정 및/또는 유지하기 위하여 불활성 가스 시스템의 제어가 불량(the control of the inert gas system malfunction)하거나 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛이 고장(the inert gas system control unit fails)난 경우 보호룸에 공급된 불활성 가스의 유량을 조절하기 위해 형성된 안전 수단을 불활성 장치가 더 포함한다는 점에서 최초에 언급된 타입의 불활성 장치에 의해 해결된다.
여기에 사용된 “불활성 가스 시스템의 제어의 불량” 및 “불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛의 고장”이라는 용어는, 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛 및/또는 불활성 가스 시스템이 충분한 해상도 및/또는 가능한 정확한 정확도로 미리 정의된 불활성 레벨을 설정 및/또는 유지하는데 필요로 하는 불활성 가스 유량을 -어떤 이유로든- 제공할 수 없거나 또는 불활성 가스 시스템이 제공하도록 형성되지 않은 상태를 일반적으로 언급한다.
본 발명의 해결의 장점은 명백하다 : 특히 계속적으로 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛과 독립적으로 기능을 수행하는 안전 수단의 제공은, 시스템 디스럽션의 경우에도, 보호룸 내의 공기에 미리 정의할 수 있는 불활성 레벨이 설정 및/또는 정확히 유지된다는 것을 보장한다. 그러므로, 사람이 보호룸에 들어가는 것이 필요할 경우, 예를 들면 걱정과 특히 곤란없이 보호룸에 쉽게 들어가는 것이 가능하다. 게다가, 발명의 해결은 보호룸이 출입되는 동안에 보호룸의 지속된 불활성을 완전히 중단시키는 것이 회피될 수 있다. 앞에서 표시된 것처럼, 이런 경우에, 즉 보호룸에 진입 후에 재설정, 예를 들면 보호룸 내의 베이스 불활성 레벨을 재건하기 위하여 증가된 많은 양의 불활성 가스가 불활성 가스 시스템에 의해 제공되므로, 지속된 불활성화를 완전히 중단하는 것은 특히 경제적인 관점으로부터 불리할 것이다.
바꿔 말하면, 본 발명의 해결은, 비록 질소 시스템이 기능 불량(예를 들면 제어)에 기인하여 불활성 가스를 도입하는 것이 중단되지 않거나 또는 질소 시스템이 본질적으로 제로가 아닌 유량으로 감소된 불활성 가스를 제공하도록 형성되지 않더라도, 사람에게 위험한 산소 농도에 도달되지 않는 접근성 레벨의 범위에서 불활성화된 보호룸 내의 공기가 본질적으로 보장되기 위한 보호룸에 대한 안전 대책을 제공한다.
동시에, 본 발명에 따른 해결은 질소 시스템이 원하는 시간 안에, 예를 들면 보호룸이 더 이상 출입되지 않을 때 지속된 기초에 베이스 불활성 레벨을 복원하고 유지할 수 있는 충분한 양의 유동을 공급하기 위해 형성되는 것을 보증한다. 앞에서 표시된 것처럼, 불활성 가스 시스템은 공기 조화 시스템 또는 상품의 제거로 발생되는 잠재적인 손실 및 보호룸으로부터 누출을 보충하기 위하여 불활성 가스 유량을 제공하는 것을 할 수 있어야 한다.
그러나, 본 발명의 해결이 불활성 가스 시스템의 제어 불량에도 불구하고 보호룸 내의 접근성 레벨을 설정 또는 확실하게 유지하는 것에만 적합한 것은 아니고, 실제로 보호룸에 설정된 임의의 불활성 레벨, 예를 들면 베이스 불활성 레벨 또는 풀 불활성 레벨이 안전 수단으로 확실히 유지될 수 있다.
본 발명의 유리한 추가적인 개선은 하위 클레임에서 기술된다.
안전 수단에 관련하여, 특히 미리 정의할 수 있는 제2 불활성 레벨이 보호룸의 내부에 설정 및/또는 유지되는 것이 채택되는 경우, 보호룸 내의 산소 함유량이 미리 정의할 수 있는 제2 불활성 레벨의 이하로 떨어질 수 없도록 안전 수단은 보호룸에 제공되는 불활성 가스의 최대 유량을 감소시킬 수 있다. 보호룸에 제공된 불활성 가스의 최대 유량에 대한 감소는, 예를 들면 컨트롤 유닛 및/또는 센서들(특히 부피 유동 센서들 및/또는 불활성 가스 및/또는 산소 센서들)의 고장난 경우라도, 불활성 가스 시스템의 용량이 적절히 상응하게 제한되는 점에서 영향을 받을 수 있다. 만약 미리 정의할 수 있는 제2 불활성 레벨이 접근성 레벨이면, 예를 들면 본 발명의 해결은 보호룸의 진입시 비록 불활성 가스 시스템의 컨트롤이 고장난 경우라도 보호룸의 대기에서 산소 함유량은 본질적으로 건강을 해치는 값을 가정할 수 없는 것을 보장할 수 있다.
안전 수단의 특히 바람직한 실시에서, 안전 수단은, 상기 불활성 가스 시스템과 상기 보호룸의 사이에 제공할 수 있는 상기 공급 파이프 시스템의 연결을 차단하기 위하여 상기 공급 파이프 시스템에 배치되는 적어도 하나의 제어할 수 있는 제1 셧오프 밸브(first controllable shut-off valve), 상기 불활성 가스 시스템과 상기 보호룸 사이에 바이패스 연결(bypass connection)을 제공하기 위하여 제어할 수 있는 제2 셧오프 밸브(second controllable shut-off valve)를 가지는 적어도 하나의 바이패스 파이프 시스템, 상기 불활성 가스 시스템의 제어의 불량 또는 상기 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛의 고장의 경우 제1 셧오프 밸브를 폐쇄하고 제2 셧오프 밸브를 개방하도록 설계된 안전 수단 컨트롤 유닛(safety means control unit), 및 상기 제어할 수 있는 제1 셧오프 밸브를 우회시키고, 상기 보호룸 내의 상기 미리 정의할 수 있는 제2 불활성 레벨을 설정 및/또는 유지하기 위하여 상기 바이패스 파이프 시스템을 경유한 후 상기 보호룸에 공급된 상기 불활성 가스의 유량을 조절하도록 설계된 바이패스 파이프 시스템을 포함한다. 이 안전 수단의 유리한 수행은 특히 그것의 단순한 구성에 의해 특징지어지며, 그런 안전 수단을 가진 종래의 불활성 시스템의 개선을 특히 단순화한다. 구체적으로, 종래의 불활성 시스템은 단지 경미한 구조 및 금융비용에 상응하게 개선될 수 있다.
한편, 안전 수단은 종래 기술로부터 원칙적으로 이미 알려진 약간의 잘 증명된 구성요소들로만 구성되고, 비용 이유를 위해서 뿐만 아니라 안전 수단의 기능을 확실히 보증하는 이점이 있다. 이 결과, 컨트롤 모듈, 예를 들면 추가적인 소프트웨어 모듈로써 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛에 주어진 안전 수단 컨트롤 유닛을 통합하는 것을 상상할 수 있을 것이다. 물론, 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛으로부터 분리되어 안전 수단 제어 유닛이 제공되는 것도 상상할 수 있다.
그러나 원칙적으로, 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛에 보호룸의 내부에 설정 및 유지되는 불활성 레벨을 사용자가 미리 설정하는 것은 가능하여야 한다. 비록, 컨트롤 유닛이 불활성 가스 시스템을 독립적으로 제어하는 것은 또한 가능하지만, 보호룸의 내부에 원하는 불활성 레벨을 설정하기 위하여, 예를 들면 기설정된 이벤트의 시퀀스에 따라 제어하는 것 또한 가능할 것이다. 안전 수단에 배치된 안전 수단 컨트롤 유닛에 관련되고, 기능 불량의 경우 대응하는 셧오프 밸브를 적절히 제어하기 위하여 안전 수단 컨트롤 유닛이 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛과 통신할 수 있는 것이 보증될 것이다.
제1 및 제2 셧오프 밸브에 대하여 주목하면, 2개의 밸브 어셈블리들이 불활성 장치에 분리형 부품으로 제공될 수 있을 뿐만 아니라, 단수개의 구성으로 제1 및 제2 셧오프 밸브의 기능을 나타내는 3방향 밸브 어셈블리(three-way valve)를 사용하는 것도 가능할 것이다. 적절한 밸브 어셈블리들은 선행 기술로부터 알려지고 여기서는 더 이상 상세하게 기술되지 않을 것이다.
본 발명에 따른 안전 수단의 후자의 바람직한 실시에 따른 바이패스 파이프 시스템에 대하여, 바이패스 파이프 시스템은 보호룸 내에 미리 정의할 수 있는 제2 불활성 레벨을 설정 및/또는 유지하기 위하여 바이패스 파이프 시스템을 경유하여 보호룸에 주입된 불활성 가스의 유량을 조절하도록 설계된 유효 유동 단면(effective flow cross-section)의 섹션(section)을 포함하는 것을 생각할 수 있다. 보호룸의 공기 교환 비율이 일정하게 기설정되도록 바이패스 파이프 시스템의 섹션의 유효 유동 단면에 관해, 예를 들면 바이패스 파이프 시스템의 단지 하나의 영역으로 한정되거나 바이패스 시스템 전체로 확장될 수도 있는 것으로 생각해볼 수 있다. 일정한 불활성 레벨, 예를 들어 접근성 레벨 또는 베이스 불활성 레벨을 유지하기 위하여 보호룸에 주입될 필요가 있는 불활성 가스의 유량이 알려진 것으로 가정하고, 일정한 불활성 레벨에서 바이패스 파이프 시스템을 경유하여 보호룸에 주입되는 불활성 가스의 부피를 이 섹션이 조절하기 위하여 바이패스 파이프 시스템의 치수를 미리 설정하는 것이 가능하다.
물론, 바이패스 파이프 시스템을 경유하여 보호룸에 주입된 불활성 가스의 유량을 보호룸의 공기 교환 비율에 보다 잘 적응시키기 위하여 바이패스 파이프 시스템의 섹션의 유효 유동 단면을 조절할 수 있는 안전 수단 컨트롤 유닛에 관해 생각해 볼 수 있다. 섹션의 유효 유동 단면이 조절 가능한 추가적인 본 발명의 개선은 미리 사용자에 의해 입력될 수 있는 서로 다른 불활성 레벨들이 보호룸 내에서 설정 및/또는 특히 정밀하게 유지될 수 있다는 점에서 더욱 특징되어 진다.
바이패스 파이프 시스템에 대한 특히 바람직한 실시에서, 바이패스 파이프 시스템은 바이패스 파이프 시스템을 경유하여 보호룸에 주입된 불활성 가스의 유량을 한정하도록 안전 수단 컨트롤 유닛에 의해 제어될 수 있는 체적 흐름 조절기를 포함한다. 체적 흐름 조절기는 바이패스 파이프 시스템을 경유하여 보호룸에 공급되는 불활성 가스의 유량을 간단하고 효과적인 방법으로 조절할 수 있도록 유동 제한기의 기능으로 가정한다. 체적 흐름 조절기의 기술적 이행은 여기에 상세하게 설명하지 않을 것이다. 원칙적으로, 유동체 부피 유동을 조절하는 데 도움이 되는 선행 기술로부터 알려진 모든 기계 장치는 본질적으로 사용될 수 있다.
불활성 가스의 적당량의 공급 및/또는 외부 대기로부터 예를 들면 신선한 공기 또는 산소의 주입을 조절함으로써 보호룸 내에 설정된 불활성 레벨의 설정 및 유지하는 것을 가능한 한 가장 정밀하게 성취하기 위하여, 불활성 장치는 보호룸 내의 공기에서 산소 함유량을 측정하기 위한 적어도 하나의 산소 탐지 수단(oxygen-detecting means)을 더 포함하고, 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛 및/또는 안전 수단 컨트롤 유닛은 보호룸 내의 공기에서 측정된 산소 함유량의 기능에 따라 보호룸에 주입되는 불활성 가스의 유량을 조절하도록 형성된다. 산소 탐지 수단은 각각의 컨트롤 유닛에 대응하는 신호를 지속적으로 또는 기설정된 간격으로 방출하는 것으로 생각될 수 있고, 보호룸 내에 설정된 불활성 레벨을 유지하기 위해 보호룸에 필요한 불활성 가스의 유량을 항상 공급하도록 불활성 가스 시스템 또는 체적 흐름 조절기는 중 어느 하나는 대응되게 제어된다.
여기에서 사용된 “일정한 불활성 레벨에 산소 함유량을 유지하는 것”이라는 용어는 일정한 제어의 범위 내에서 불활성 레벨에 산소 함유량이 유지되는 것을 언급하는 것으로 전문가가 이해하는 관점으로 알려지고, 상기 제어의 범위는 보호룸의 타입(예를 들면 보호룸에 관한 적절한 공기 교환 비율의 기능 또는 보호룸 내에 저장된 소재의 기능과 같은) 및/또는 사용되는 안전 수단 또는 불활성 시스템의 타입에 기초하여 선택될 수 있다. 그와 같은 제어 범위는 0.4% 체적에서 ±1% 체적의 범위에 전형적으로 정한다. 물론, 다른 제어 범위 파라미터도 생각할 수 있다.
하지만, 전술한 산소 함유량의 연속적인 또는 규칙적인 측정에 부가하여, 미리 정의할 수 있는 일정한 불활성 레벨에 산소 함유량을 유지하는 것은 미리 만들어진 계산에 종속될 수 있다. 보호룸에 관한 특정 설계 파라미터는 이 계산, 예를 들면 보호룸의 조절 가능한 공기 교환 비율, 특히 보호룸에 관한 n50 값, 및/또는 보호룸과 그것의 주위의 압력차에 통합되어야 한다.
산소 탐지 수단으로써 흡입에 기초하는 기능의 수단은 특히 잘 일치된다. 그와 같은 장치는 연속적으로 모니터되는 보호룸의 내부로부터 공기의 대표적인 샘플을 추출하고, 그들을 각각의 컨트롤 유닛에 대응되게 검출 신호를 방출하는 산소 검출기에 주입한다. 하지만, 산소 탐지 수단으로써 비접촉하는(광학적) 산소 측정 방법을 사용하는 것도 당연히 가능하다. PSP 측정 기술(PSP=Pressure Sensitive Paint)은 여기에 가장 잘 맞는다. 보호룸 내의 산소 함유량을 검출하기 위한 광학적 비접촉하는 측정 방법은, 특히 전형적인(특별히 전선 연결된) 산소 검출기들이 추가적으로 장비될 수 없는, 예를 들면 그들의 우연한 설계에 기인하는 보호룸에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 해결의 장애 안전 성능에 대하여, 병렬로 작동하는 복수개의 산소 검출기들을 포함하는 산소 탐지 수단이 결국에 제공되고, 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛 및/또는 안전 수단 컨트롤 유닛은 각각의 산소 검출기들에 의해 보호룸의 공기로부터 만들어진 각각의 산소 함유량 리딩(readings)의 기능에 따라 보호룸에 제공되는 불활성 가스의 유량을 설정하도록 설계된다. 바람직한 실시에서, 병렬로 작동하는 다수의 산소 센서들에 사용되는 센서들, 예를 들면 파라메그네틱 센서, 지르코늄 이산화물 센서, PSP 센서 시스템, 기타 등등은 보호룸 내의 공기에서 산소 함유량을 검출하는 서로 다른 다양한 기술들에 적어도 부분적으로 근거한다. 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛 및/또는 안전 수단 컨트롤 유닛은 특히 적어도 하나의 산소 검출기가 다른 산소 검출기들에 의해 측정된 산소 함유량에 대하여 일정하게 미리 정의할 수 있는 값을 초과하는 비정상을 나타내는 보호룸 내의 공기 중 산소 함유량을 지시하고 있을 때 여기에 불활성 가스 시스템을 정지시키기 위한 장애 신호 및/또는 긴급 정지 신호를 방출하도록 설계되는 것으로 생각할 수 있다.
본 발명의 해결에 특히 바람직한 추가적인 개선으로, 대기 압축기(ambient air compressor) 및 그것에 연결된 불활성 가스 발생기(inert gas generator)를 포함하는 불활성 가스 시스템을 제공하고, 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛은 불활성 가스 시스템에 의해 제공되는 불활성 가스의 유량이 미리 정의할 수 있는 제1 불활성 레벨을 설정 및/또는 유지하는 적절한 레벨을 설정하기 위하여 상기 대기 압축기의 공기 유량을 제어하도록 설계된다. 불활성 가스 시스템에 대하여 선택된 이 해결은 특히 불활성 가스 시스템이 현장에서 불활성 가스를 생성할 수 있고, 그것에 의해 압축된 형태로 불활성 가스를 저장하기 위한 압축 어큐뮬레이터의 뱅크가 제공할 필요성을 제거할 수 있다는 점에서 특징되어 진다.
또한 불활성 가스 시스템은 불활성 가스 압력 어큐뮬레이터(inert gas pressure accumulator)를 포함하는 것으로 생각할 수 있고, 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛은 미리 정의할 수 있는 제1 불활성 레벨을 위한 적절한 값으로 불활성 가스 시스템에 의해 제공되는 불활성 가스의 유량을 설정 및/또는 유지하기 위하여 불활성 가스 압력 어큐뮬레이터에 배치되며 공급 파이프 시스템에 연결된 제어 가능한 압력 리듀서를 제어하도록 설계될 수 있게 한다. 불활성 가스 압력 어큐뮬레이터는 전술한 대기 압축기 및 불활성 가스 발생기와 공동으로 제공되거나 또는 자체적으로 제공될 수 있다.
후자의 실시예에서 특히 바람직한 추가적인 개선은, 불활성 가스 압력 어큐뮬레이터를 포함하는 불활성 가스 시스템에서, 불활성 장치는 미리 정의할 수 있는 제1 범위의 압력에서 개방되는 압력 컨트롤 밸브 기구를 더 포함하며, 예를 들면 1바(bar)과 4바 사이에 불활성 가스 압력 어규뮬레이터는 불활성 가스 시스템을 경유하여 채워지게 된다. 이 바람직한 실시예에서 안전 수단은 불활성 가스 압력 어큐뮬레이터에 연결된 바이패스 파이프 시스템을 포함하는 것을 더 생각할 수 있다.
앞에서 언급된 것처럼, 본 발명의 해결은 불활성 가스 시스템의 제어 불량의 경우에 보호룸 내의 접근성 레벨을 설정 또는 유지하는 것에 제한되지 않는다. 오히려, 본 발명의 청구된 불활성 장치는 미리 정의할 수 있는 제1 및/또는 제2 불활성 레벨은 풀 불활성 레벨, 베이스 불활성 레벨, 또는 접근성 레벨이 될 수 있도록 형성된다.
도 1은 본 발명에 따른 불활성 장치의 바람직한 제1실시예의 개략도(schematic diagram)이고,
도 2는 본 발명에 따른 불활성 장치의 바람직한 제2실시예의 개략도이다.
도 1은 모니터되는 보호룸(2) 내의 미리 정의할 수 있는 불활성 레벨을 설정하고 유지하기 위한 본 발명의 불활성 장치(1)의 바람직한 제1실시예를 나타낸다. 불활성 장치(1)는 대기 압축기(10) 및 이에 연결된 불활성 가스 발생기(11)를 가지는 불활성 가스 시스템을 필수적으로 포함한다. 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)을 더 포함할 수 있고, 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)은 상응하는 제어 신호에 의해 대기 압축기(10)의 공기 유량을 제어하기 위해 설계된다. 이렇게 함으로써, 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)에 의해 적어도 어느 정도까지는 불활성 가스 시스템(10,11)을 거쳐 제공되는 불활성 가스의 유량을 설정할 수 있다.
불활성 가스 시스템(10)에 의해 발생된 불활성 가스는 공급 파이프 시스템(20)에 의해 모니터되는 보호룸(2)으로 공급된다. 물론, 많은 보호룸도 상기 공급 파이프 시스템에 연결될 수 있다. 특히, 불활성 가스 시스템(10,11)에 의해 공급되는 불활성 가스의 공급은 보호룸(2) 내의 적당한 위치에 배열된 상응하는 출구 노즐(21)을 통해 일어난다.
본 발명의 해결수단의 바람직한 실시예에서는, 상기 불활성 가스, 유리하게는 질소가 대기공기로부터 국부적으로 얻어진다. 예를 들어, 상기 불활성 가스 발생기 및/또는 질소 발생기(11)는 90% 내지 95% 체적의 질소 함유량을 가지는 질소 농도가 높은 공기를 생성하기 위한 종래기술로 알려진 멤브레인(membrane) 또는 PSA 기술에 따라 기능한다. 바람직한 실시예에서, 상기 질소 농도가 높은 공기는 공급 파이프 시스템(20)을 거쳐 보호룸(2)에 제공되는 상기 불활성 가스의 역할을 한다. 상기 불활성 가스가 발생될 때 일어나는 상기 산소 농도가 높은 공기(oxygen-enriched air)는 다른 파이프 시스템을 거쳐 외부로 방출된다.
특히, 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)은 예를 들어 사용자에 의해 상기 컨트롤 유닛(30)에 입력되는 불활성 신호(inerting signal) 입력에 따라 불활성 가스 시스템(10,11)을 제어하기 위해 제공되어, 상기 시스템(10,11)에 의해 공급된 상기 불활성 가스 시스템은 보호룸(2) 내의 미리 조절된 불활성 레벨을 설정 및/또는 유지하기 위해 적당한 값(value)을 취한다. 상기 희망하는 불활성 레벨은 예를 들어 키패드에 의해 상기 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)에서 선택되거나 패스워드가 보호되는 컨트롤 요소(password-protected control element)(명시적으로 도시되지 않음)에 의해서 선택될 수 있다. 하지만, 미리 조절된 이벤트의 순서에 따라 상기 불활성 레벨이 선택될 수 있도록 하는 것도 당연히 생각할 수 있다.
예를 들어, 만약 보호룸(2)의 특징 값(characteristic value)의 특별한 고려에 의해 정해진 상기 베이스 불활성 레벨이 상기 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)에 선택된다면, 보호룸(2)에 상기 불활성 가스를 직접 보내기 위해 상기 공 급 파이프 시스템(30)에 배치된 3방향 밸브(three-way valve, 41,42)가 전환된다.
그러나, 예를 들어, 보호룸(2)에서 상품을 제거할 필요가 있거나 어떤 유지 보수 작업을 보호룸(2) 내에서 수행할 필요가 있는 때에 꼭 필요할 수 있는, 사람들이 보호룸(2)에 들어갈 필요가 있는 경우에는, 상기 베이스 불활성 레벨에서부터 접근성 레벨까지 보호룸(2)의 연속적인 불활성을 올리는 것이 필요하게 되어, 의학적인 관점에서 어떤 특별한 예방 조치 없이 보호룸(2)에 들어가는 것이 안전할 것이다. 이미 언급한 것처럼, 접근성 레벨은 베이스 레벨에 해당하는 산소 함유량 보다 보호룸(2) 내의 공기 중의 더 높은 산소 함유량에 상응한다. 이에 반해서, 보호룸(2) 내에서 상기 접근성 레벨이 설정될 때, 지속된 불활성은 보호룸(2) 내에서 계속된다. 이는 상기 베이스 불활성 레벨을 재설정하는데 필요한 불활성 가스의 부피가 가능한 가장 낮은 값으로 유지될 수 있기 때문에 경제적 이유에서 특히 유리하다.
보호룸(2)의 특징 값의 특별한 고려에 의해 설정된 상기 접근성 레벨이 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)에서 지금 선택된다면, 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)은 공급 파이프 시스템(20)에 의해 제공되는 불활성 가스 시스템(10,11)과 보호룸(2) 사이의 직접 연결을 파괴하는 3방향 밸브 어셈블리(41,42)로 해당 신호를 방출한다. 그리하여, 상기 불활성 가스는 바이패스 파이프 시스템(43)으로 다시 흘러간다. 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에 따른 바이패스 파이프 시스템(43)은 불활성 가스 시스템(10,11)과 보호룸(2) 사이에 바이패스 연결을 제공하고, 이것에 의해 상기 바이패스 연결은 상기 제어 가능한 셧오프 밸브(shut-off valve)(제어할 수 있는 제1 셧오프 밸브(41))에 의해 컨트롤되는 공급 파이프 시스템(20) 부분을 우회한다.
공급 파이프 시스템(20)에 배치된 상기 셧오프 밸브(41)를 우회한 후에, 바이패스 파이프 시스템(43)은 다시 공급 파이프 시스템(20)으로 흘러서, 바이패스 파이프 시스템(43)에 의하여 보호룸(2)에 공급되는 상기 불활성 가스가 상기 동일한 불활성 가스 노즐들(21)에 의해 공급될 수 있다. 하지만, 보호룸(2) 내에 분리된 불활성 가스 노즐들을 가지는 바이패스 파이프 시스템(43)도 당연히 생각할 수 있다.
바이패스 파이프 시스템(43)에 의해 보호룸(2)에 공급되는 상기 불활성 가스의 유량은 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)에 의해 야기된 불활성 가스 시스템(10,11)의 제어에 관계없이 보호룸(2) 안에서 설정되고 유지되는 불활성 레벨에 따라 조정될 수 있다. 제어 가능한 체적 흐름 조절기(volume flow regulator, 44)가 상기 바이패스 파이프 시스템(43)의 섹션(43a) 내에서 바이패스 파이프 시스템(43)에 배치된다.
특히, 체적 흐름 조절기(44)는 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30) 또는 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)과 관계없는 안전 수단 컨트롤 유닛(40)에 의해 적당하게 제어될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 안전 수단 컨트롤 유닛(40)은 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30) 내에 독립적인 컨트롤 모듈로서 배열된다. 그러나, 다른 하드웨어 모듈 내에 서로 공간적으로 분리된 상기 2개의 컨트롤 유닛(30,40)도 당연히 생각할 수 있다.
원칙적으로, 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)과 안전 수단 컨트롤 유닛(40) 모두 사용자가 희망하는 불활성 레벨을 입력할 수 있도록 설계된다. 미리 조절된 불활성 레벨에 기초하여 그리고 바람직하게는 산소 탐지 수단(50)에 의해 탐지되는 보호룸(2) 내의 공기 중 산소 함유량에도 기초하여, 불활성 가스 시스템(10,11) 및/또는 체적 흐름 조절기(44)는 컨트롤 유닛(30,40)에 의해 적절히 컨트롤되어 미리 조절된 불활성 레벨을 설정하고 유지하기 위해 필요한 불활성 가스의 유량이 보호룸(2)에 공급될 수 있다.
예로써, 도 1의 제1실시예에 도시된 것과 같이, 발명적 해결은 특히 3방향 밸브(41,42), 바이패스 파이프 시스템(43)을 특징으로 한다. 안전 수단 컨트롤 유닛(40)에 의해 컨트롤 될 수 있는 체적 흐름 조절기(44)는 불활성 가스 컨트롤 유닛(30)에 의한 불활성 가스 시스템(10,11)의 컨트롤이 제대로 작동하지 않거나 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)이 고장난 경우 안전 수단을 제공하고, 원칙적으로 보호룸(2)으로 공급되는 불활성 가스의 유량을 조절하여 보호룸(2) 내의 미리 정의된 불활성 레벨, 예를 들면 베이스 불활성 레벨 또는 접근성 레벨이 쉽게 설정되고/설정되거나 정밀하게 유지될 수 있다.
그러나, 불활성 레벨이 변할 때, 일관된 베이스에서 불활성된 보호룸(2)이 상기 베이스 불활성 레벨에서 상기 접근성 레벨까지 증가될 때 상기 안전 수단이 항상 작동되거나 간단하게 하는 것도 당연히 생각할 수 있다. 예를 들어, 불활성 가스 시스템(10,11)에 의해 공급되는 불활성 가스의 유량을 정밀하게 조절하기 위한 충분한 용해 상태에서 불활성 가스 시스템(10,11)이 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)에 의해 제어될 수 없을 때, 그렇게 하는 것이 이해될 수 있다. 예를 들어, 만약 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)은 상기 불활성 가스 시스템의 온/오프를 조절할 수 있다는 것이 일 케이스가 될 수 있다. 접근성 레벨이 보호룸(2) 내부에 설정될 때, 상기 룸의 설정된 접근성 레벨(명확한 제어 범위 내)을 유지하기 위해 일정 시간 간격 또는 연속적으로 공급되는 불활성 가스의 특정 체적(필연적으로 감소하더라도)이 필요하다. 상기 보호룸에 들어갈 때 불활성 가스 시스템(10,11)의 완전한 셧오프(shut off)는 충분하지 않다. 사실, 상기 불활성 가스 시스템들은 실질적으로 연속적으로 불활성 가스를 공급할 필요가 있다. 불활성 가스 시스템(10,11)의 스위칭 오프(switching off)는 보호룸(2) 내부의 접근을 허가하는 옵션이 아니다.
불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)에 의해 불활성 가스 시스템(10,11)이 전환되어 온 또는 오프될 때, 접근성 레벨이 설정되는 시간 동안 보호룸(2)을 위해 요구되는 불활성 가스의 체적은 안전 수단에 의해 설정되고 유지되어야 한다.
도 2는 상기 불활성 장치(1)의 바람직한 제2실시예를 보여 준다. 이 실시예에서, 3방향 밸브(42,44)와 같이 도 1에 도시된 밸브 어셈블리는 2개의 분리된 2로 밸브 어셈블리(41,42)로 배열된다. 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30) 및/또는 안전 수단 컨트롤 유닛에 의해 제어 가능한 제1셧오프 밸브(41)가 공급 파이프 시스템(20)이 불활성 가스 시스템(10,11) 및 보호룸(2) 사이에 만든 연결을 파괴하기 위한 공급 파이프 시스템(20)에 배치된다. 안전 수단 컨트롤 유닛(40)에 의해 바람직하게 제어될 수 있는 제2셧오프 밸브(42)는 불활성 가스 시스템(10,11)과 보호 룸(2) 사이에 바이패스 연결을 만들기 위한 바이패스 파이프 시스템(43)에 배치된다. 이로 인해, 바이패스 연결은 상기 제어할 수 있는 제1 셧오프 밸브(41)를 우회한다. 도 1에 따른 바람직한 제1실시예의 경우와 같이, 제어 가능한 체적 흐름 조절기(44)가 바이패스 파이프 시스템(43) 내부에 제공된다.
바람직한 제1실시예와 달리, 도 2에 따른 바람직한 제2실시예에서는, 불활성 가스 시스템(10,11)에 배치된 불활성 가스 압력 어큐뮬레이터(inert gas pressure accumulator, 12)도 제공된다. 이 압력 어큐뮬레이터는 바람직한 압력 컨트롤 밸브 어셈블리(pressure-controlled valve assemble)(14)에 의해 불활성 가스 시스템의 불활성 가스 발생기(11)에 연결된다. 상기한 압력 컨트롤 밸브 어셈블리(14)는 바람직한 제1범위의 압력, 예를 들면 4 bar의 압력에 이르기까지의 압력 범위에서 열려 있고, 불활성 가스 시스템(10,11)이 불활성 가스 압력 어큐뮬레이터(12)를 채우도록 배치될 수 있다.
미리 정의될 수 있는 불활성 레벨을 설정하거나 유지하기 위해 요구되는 불활성 가스의 체적이 주어진 순간에 실제로 발생되고/발생되거나 공급된 불활성 가스의 체적 보다 낮을 때, 이런 타입의 불활성 가스 압력 어큐뮬레이터(12)를 제공하는 것은 예를 들어 불활성 가스 시스템(10,11)에 의해 연속적으로 발생된 불활성 가스가 임시 저장되게 한다.
그러나, 압력 컨트롤 밸브 어셈블리(14)가 컨트롤 유닛(30,40)에 의해 상응하도록 제어되는 것도 당연히 생각할 수 있다. 따라서, 점선 신호 라인은 도 2에 포함된 것과 동일한 것을 의미한다.
신선한 공기 또는 산소를 조절된 방법으로 보호룸(2)에 공급하고 이로 인해 보호룸(2) 내부의 미리 정의할 수 있는 불활성 레벨을 설정 및/또는 유지하기 위한 프레쉬 에어 공급 수단(fresh air supply means)(60)이 불활성 장치에 포함되는 것도 선택적으로 생각할 수 있다. 컨트롤 유닛(30 또는 40)에 의해 필요로 됨에 따라 열리거나 닫히는 프레쉬 에어 공급 수단(60)은 적당하게 컨트롤될 수 있는 밸브(61)를 포함하는 것도 생각될 수 있다. 프레쉬 에어 공급 수단(60)이 가능한 불활성 가스 공급 노즐 시스템(21)을 이용하는 것이 가능함에도 불구하고, 프레쉬 에어 공급 수단(60)은 도 2에 도시된 것과 같이, 프레쉬 에어 공급 수단(60)이 불활성 가스 공급 노즐 시스템(21)과 분리된 노즐 시스템(62)을 나타낼 수 있다.
이상 언급된 본 발명은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 실시예들에 한정되지 않으며, 그 대신 다양한 변형이 가능하다.
본문에 포함되어 있음.

Claims (16)

  1. 불활성 가스를 공급하기 위한 제어할 수 있는 불활성 가스 시스템(10, 11, 12); 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)에 의해 공급된 불활성 가스를 보호룸(2)에 주입하기 위하여 상기 보호룸(2)에 연결할 수 있는 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)에 연결된 공급 파이프 시스템(20); 및 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)을 제어하도록 설계되어서, 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)에 의해 제공된 상기 불활성 가스의 유량이 상기 보호룸(2) 내에 미리 정의할 수 있는 제1 불활성 레벨을 설정 또는 유지하기 위한 값을 나타내도록 하는 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30);을 포함하고, 모니터되는 보호룸 내의 미리 정의할 수 있는 불활성 레벨을 설정 및 유지하기 위한 불활성 장치에 있어서,
    상기 불활성 장치(1)는 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)의 제어가 불량이거나 또는 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)이 고장난 경우 상기 보호룸(2) 내에 미리 정의할 수 있는 제2 불활성 레벨을 설정 또는 유지하기 위하여 상기 보호룸(2)에 공급되는 상기 불활성 가스의 유량을 조절하기 위해 형성된 안전 수단(40, 41, 42, 43)을 더 포함하며,
    상기 안전 수단(40, 41, 42, 43)은, 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)과 상기 보호룸(2)의 사이에 제공할 수 있는 상기 공급 파이프 시스템(20)의 연결을 차단하기 하여 상기 공급 파이프 시스템(20)에 배치되는 적어도 하나의 제어할 수 있는 제1 셧오프 밸브(41);
    상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)과 상기 보호룸(2) 사이에 바이패스 연결을 형성하기 위해 제어할 수 있는 제2 셧오프 밸브(42)를 가지고, 상기 바이패스 연결은 상기 제어할 수 있는 제1 셧오프 밸브(41)를 우회하는 적어도 하나의 바이패스 파이프 시스템(43); 및
    상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)의 제어의 불량 또는 상기 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)의 고장의 경우 상기 제1 셧오프 밸브(41)를 폐쇄하고 상기 제2 셧오프 밸브(42)를 개방하도록 설계된 안전 수단 컨트롤 유닛(40)을 포함하고,
    상기 바이패스 파이프 시스템(43)은 상기 보호룸(2) 내에 상기 미리 정의할 수 있는 제2 불활성 레벨을 설정 또는 유지하기 위하여 상기 바이패스 파이프 시스템(43)을 경유하여 상기 보호룸(2)에 주입된 상기 불활성 가스의 유량을 조절하도록 설계된 불활성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안전 수단(40, 41, 42, 43)은, 제어할 수 있는 제2 불활성 레벨이 상기 보호룸(2)의 내부에 설정 또는 유지되는 것이 필요할 경우, 상기 보호룸(2)의 내부에 산소 함유량이 상기 미리 정의할 수 있는 제2 불활성 레벨 이하로 하락할 수 없도록 상기 보호룸에 주입되는 불활성 가스의 최대 유량을 감소시키도록 설계된 불활성 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 바이패스 파이프 시스템(43)은, 상기 보호룸 내의 상기 미리 정의할 수 있는 제2 불활성 레벨을 설정 또는 유지하기 위하여 상기 바이패스 파이프 시스템(43)을 경유하여 상기 보호룸(2)에 주입된 불활성 가스의 유량을 조절하도록 설계된 유효 유동 단면을 갖는 섹션(43a)을 포함하는 불활성 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유효 유동 단면의 섹션(43a)은 상기 안전 수단 컨트롤 유닛(40)에 의해 조절 가능한 불활성 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 바이패스 파이프 시스템(43)은, 상기 바이패스 파이프 시스템(43)을 거쳐 상기 보호룸(2)에 주입된 불활성 가스의 유량을 제한하기 위하여 상기 안전 수단 컨트롤 유닛(40)에 의해 제어 가능한 체적 흐름 조절기(44)를 포함하는 불활성 장치.
  6. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호룸(2)의 내부 공기 중 상기 산소 함유량을 검출하기 위하여 적어도 하나의 산소 탐지 수단(50)을 더 포함하고,
    적어도 하나의 상기 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30) 및 상기 안전 수단 컨트롤 유닛(40)은 상기 보호룸(2)의 내부 공기에서 측정된 상기 산소 함유량의 기능에 따라 상기 보호룸(2)에 주입된 불활성 가스의 유량을 조절하도록 형성된 불활성 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 산소 탐지 수단(50)은 병렬식으로 작동하는 복수개의 산소 검출기들을 포함하고,
    적어도 하나의 상기 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30) 및 상기 안전 수단 컨트롤 유닛(40)은 상기 보호룸(2) 내부의 공기 안에서 측정된 산소 함류량의 기능에 따라 상기 보호룸(2)에 공급된 불활성 가스의 유량을 설정하도록 설계된 불활성 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30) 및 상기 안전 수단 컨트롤 유닛(40)은, 적어도 하나의 산소 검출기가 상기 다른 산소 검출기들에 의해 측정된 상기 산소 함유량에 관하여 특수하게 미리 정의할 수 있는 값을 초과하는 비정상을 나타내는 상기 보호룸(2) 내부의 공기 중 산소 함유량을 나타낼 때, 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)을 정지시키기 위한 장애 신호 또는 긴급 정지 신호를 방출하도록 설계된 불활성 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 산소 탐지 수단은 흡기에 기반을 둔 산소 탐지 수단(50)을 포함하는 불활성 장치.
  10. 제1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 보호룸(2)에 공기 또는 산소의 주입을 조절하기 위한 프레쉬 에어 공급 수단(60)을 더 포함하고,
    상기 프레쉬 에어 공급 수단(60)은 적어도 하나의 상기 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30) 및 상기 안전 수단 컨트롤 유닛(40)에 의해 제어되는 불활성 장치.
  11. 제1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 보호룸(2)에 공기 또는 산소의 주입을 조절하기 위한 프레쉬 에어 공급 수단(60)을 더 포함하고,
    상기 프레쉬 에어 공급 수단(60)은 보호룸(2) 내부의 공기안으로 측정되는 산소 함유량 기능에 따라 적어도 하나의 상기 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30) 및 상기 안전 수단 컨트롤 유닛(40)에 의해 제어되는 불활성 장치.
  12. 제1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)은 대기 압축기(10) 및 상기 대기 압축기에 연결된 불활성 가스 발생기(11)를 포함하고,
    상기 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)은 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)에 의해 제공되는 불활성 가스의 유량이 상기 미리 정의할 수 있는 제1 불활성 레벨을 설정 또는 유지하기 위한 값으로 설정되도록 상기 대기 압축기(10)의 공기 유량을 제어하도록 설계된 불활성 장치.
  13. 제1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)은 불활성 가스 압력 어큐뮬레이터(12)를 더 포함하고,
    상기 불활성 가스 시스템 컨트롤 유닛(30)은 상기 미리 정의할 수 있는 제1 불활성 레벨을 설정 또는 유지하기 위한 값에서 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)에 의해 제공되는 상기 불활성 가스의 유량을 설정하기 위하여 상기 불활성 가스 압력 어큐뮬레이터(12)에 배치되고 상기 공급 파이프 시스템(20)에 연결된 제어 가능한 압력 리듀서를 제어하도록 설계된 불활성 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    미리 정의할 수 있는 제1 범위의 압력에서 개방되고 상기 불활성 가스 압력 어큐뮬레이터(12)가 상기 불활성 가스 시스템(10, 11, 12)을 경유하여 채워지게 하는 압력 컨트롤 밸브 어셈블리(14)를 더 포함하는 불활성 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 안전 수단(40, 41, 42, 43)은 상기 불활성 가스 압력 어큐뮬레이터(12)에 연결된 바이패스 파이프 시스템을 포함하는 불활성 장치.
  16. 제1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 미리 정의할 수 있는 제1 또는 제2 불활성 레벨은 풀 불활성 레벨, 베이스 불활성 레벨 또는 접근성 레벨이 될 수 있는 불활성 장치.
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