KR101359885B1

KR101359885B1 - 폐쇄 공간 내에서의 화재 예방 및 진화를 위한 멀티 스테이지 불활성화 방법

Info

Publication number: KR101359885B1
Application number: KR1020087019772A
Authority: KR
Inventors: 언스트-베너 바그너
Original assignee: 암로나 아게
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2014-02-06
Anticipated expiration: 2027-08-02
Also published as: CA2637601C; DE502006002728D1; AU2007306567B2; NO20084169L; PL1911498T3; CN101378811A; JP2010501222A; US20080087445A1; ES2318686T3; SI1911498T1; BRPI0707053B1; US7726410B2; ATE421361T1; PT1911498E; DK1911498T3; KR20090092691A; HK1116119A1; EP1911498B1; CN101378811B; JP5322233B2

Abstract

본 발명은 화재 위험을 감소시키고 보호 공간 내의 화재를 진화하기 위한 불활성화 방법에 연관되며, 여기서 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 먼저 미리 정해진 기본 불활성화 수준으로 낮아지고, 그리고 상기 보호 공간 내의 상기 산소 농도가 상기 기본 불활성화 수준으로 계속적으로 유지된다. 감압의 필요성을 제거하거나, 또는 감압이 상기 불활성화 방법을 이용하기 위해 단지 제한된 크기를 필요하게 하도록 하기 위해, 화재가 순간에 동시에 상기 화재는 상기 보호 공간 내의 화재의 크기에 기초한 불활성 가스의 추가적 도입에 의해 진화되기 시작하고, 본 발명에 따르면, 상기 보호 공간 내에 화재가 발생한 경우, 상기 산소 농도는 상기 기본 불활성화 수준으로부터 제1 저 수준으로 감소되고, 상기 산소 농도는 제1 미리 정해진 시간 길이 동안 상기 제1 저 수준으로 계속적으로 유지되며, 상기 제1 미리 정해진 시간 길이가 경과하도록 상기 화재가 진화되지 않았다면 상기 산소 농도는 상기 제1 저 수준으로부터 제2 저 수준으로 더 감소된다.

불활성화, 폐쇄 공간, 화재 진화, inert gas, fire extinguishing

Description

폐쇄 공간 내에서의 화재 예방 및 진화를 위한 멀티 스테이지 불활성화 방법 {MULTISTAGE INERTING METHOD FOR PREVENTING AND EXTINGUISHING FIRES IN ENCLOSED SPACES}

본 발명은 화재의 위험을 감소시키고, 보호 공간 내의 화재를 진화하기 위한 불활성화 방법(inertization process)에 관련된다. 본 발명에서는 먼저 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 특정한 기본 불활성화 수준으로 감소되고, 상기 기본 불활성화 수준으로 계속하여 유지된다.

이러한 방식의 불활성화 방법은 종래의 기술로부터 이론적으로 알려져 있다. 예를 들어, 독일 특허 출원 DE 198 11 851 C2 명세서는 폐쇄 공간 내의 화재 위험 저감 및 화재 진화를 위한 불활성화 장치를 기술하고 있으며, 상기 장치는 상기 방법을 수행한다. 상기 종래 기술은 폐쇄 공간(이하에서는 "보호 공간(protective room)"이라 한다) 내의 산소 농도를 특정한 기본 불활성화 수준으로 낮추기 위해 제공되며, 화재 상황에서는 상기 산소 농도를 빠른 속도로 특정의 최대 불활성화 수준까지 낮추어서, 불활성 가스 탱크를 위한 최소한의 가능한 저장 용량으로 효과적인 화재 진화를 가능하게 한다.

상기 불활성화 방법은, 사람과 동물이 단지 가끔 들어가고 내부의 장비가 물의 영향에 민감한 폐쇄 공간 내에서, 상대적으로 상기 공간의 산소 농도를 약 12 vol.-% (부피 백분율) 수준으로 낮춤으로써 화재의 위험이 저지될 수 있다는 지식에 근거한다. 이 산소 농도에서, 대부분의 가연성 물질(flammable material)은 더 이상 탈 수 없다. 주요 응용 구역은, 특히 ADP 구역, 전기적 개폐 및 분배 공간, 밀폐 시설, 및 고가의 상품을 보유하는 저장 구역을 포함한다. 이 방법의 화재 진화 효과는 산소 대체(oxygen displacement) 이론에 기초한다. 알려진 바와 같이, 정상적인 주변 공기는 21 vol.-%의 산소, 78 vol.-%의 질소, 및 기타 가스로 구성된다. 화재 진화를 위해, 질소를 도입함으로써 관련된 공간 내의 상기 질소 농도가 더 증가되고, 그에 따라 상기 산소의 비율은 낮아진다. 산소 비율이 15 vol.-% 이하로 떨어지면 화재 진화 효과가 시작된다는 점이 알려져 있다. 상기 보호 공간 내에 존재하는 가연성 물질에 따라, 상기 산소 농도를 예를 들어 12 vol.-%까지 더 떨어뜨리는 것이 필요할 수도 있다.

이하에서는 "기본 불활성화 수준(base inertization level)"이라는 단어가, 주변의 정상적 공기의 산소 농도에 대비해서 감소된 산소 농도를 가리키지만, 이 정도로 감소된 산소 농도는 사람 또는 동물에게 위험하지 않아서 아무 문제 없이 상기 보호 공간 내에 들어갈 수 있는 정도를 가리킨다. 상기 기본 불활성화 수준은 상기 보호 공간 내에, 예를 들어 15 vol.-%, 16 vol.-% 또는 17 vol.-%의 산소 농도에 대응한다.

한편, "최대 불활성화 수준(full inertization level)"이라는 단어는, 상기 기본 불활성화 수준의 산소 농도에 대비하여 산소 농도가 더 감소되어, 그 내부에서 대부분 물질의 가연성(flammability)이 이미 크게 감소되어서 더 이상 발화할 수 없는 산소 농도를 가리킨다. 상기 보호 공간 내의 화재 하중(fire loads)에 따라서, 상기 최대 불활성화 수준은 일반적으로 11 vol.-% 내지 12 vol.-%의 산소 농도 범위 내이다.

"불활성 가스 진화 기술(inert gas extinguishing technique)"은 특허 문서 DE 198 11 851 C2로부터 알려졌는데, 상기 기술은 화재가 나기 쉽거나 또는 화재가 발생한 공간을 산소 대체 가스, 이를테면 이산화 탄소, 질소, 불활성 가스(inert gas) 및 이들의 혼합물로써 채우는 것을 가리키며, 상기 보호 공간 내의 산소 농도는 처음에 특정의 기본 불활성화 수준(이를 테면 16 vol.-%)로 낮추어지고, 화재가 발생한 경우에 특정의 최대 불활성화 수준(이를 테면 12 vol.-% 또는 그 이하)으로 더 낮추어진다. 이러한 2단계 불활성 가스 방법을 사용함으로써, 그 내부에 먼저 기본 불활성화 수준이 확립되어 화재의 위험이 낮아지고, 그 내부에 최대 불활성 수준이 확립될 때까지 충분한 질소가 공급되어, 필요한 경우 화재 진화를 위해 불활성 가스의 추가적 공급이 있어, 그 결과 화재의 경우에 상기 산소 대체 불활성 가스를 위해 필요한 탱크의 숫자가 가능한 작아진다. 특히, 상기 종래 기술로부터 알려진 이 불활성화 방법으로, 화재의 경우에 상기 보호 공간 내에 최대 불활성화 수준을 확립할 수 있게 하기 위해 불활성 가스 탱크를 위한 상대적으로 큰 저장 용량이 제공될 필요가 없어진다.

그러나, 이런 알려진 방법의 실질적 응용에서는, 문제점이 발견되는데, 화재의 상황에서, 즉, 특성적 화재 값(characteristic fire value)이 상기 보호 공간 내의 공기에서 감지되는 경우, 상기 불활성화 방법으로 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 매우 빠른 속도로 특정의 최대 불활성화 수준으로 감소되어야만 한다. 이것은 화재가 발생한 경우에 상기 화재 진화에 효과적으로 기여하기 위해, 필요한 부피의 가스를 매우 짧은 시간 내에 상기 보호 공간 내로 주입함으로써 수행된다. 상기 알려진 방법이 상기 최대 불활성화 수준을 확립하는 데에 요구되는 불활성 가스 탱크를 저장하는 문제를 상당부분 해결하지만, 그럼에도 불구하고 상기 최대 불활성화 수준을 가장 짧은 시간 내에 확립할 수 있는지는 여전히 의문으로 남고, (감소되긴 했지만) 상당한 부피의 불활성 가스가 상기 보호 공간 내에 주입되어야 하는데, 상기 보호 공간의 필요한 감압을 고려하면 종종 수행될 수 없다. 상기 최대 불활성화 수준을 확립하기 위해 상기 감소된 가스 부피를 주입하는 것은, 특히 내부에 구조적인 감압이 제공되지 않는 보호 공간 내에서 문제가 있다.

나아가, 상기 종래 기술에 따르면, 화재 순간에, 상기 화재의 크기 및/또는 화재의 유형에 상관 없이, 권장되는 소화기(recommended extinguishing agent)의 전량을 분사함으로써, 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 상기 최대 불활성화 수준으로 낮추어진다. 특히, 상기 종래 기술에는, 화재가 어느 단계에 있는지에 대한 구별이 없다. 따라서, 이를테면 상기 보호 공간 내에서 화재가 크게 번지고 있는 상태인지, 또는 단순히 저온 화재(low-temperature fire)인지, 또는 어떤 물질이 먼저 발화되었는지를 전혀 고려하지 않고 상기 최대 불활성화 수준이 확립된다. 예를 들어, 상기 보호 공간 내에서 단지 고체들만 발화된 경우, 상기 화재를 진화하기 위한 상기 보호 공간 내의 최대 불활성화 수준은 대략 14 vol.-% 산소 비이면 효과적으로 고체의 발화를 방지하는 데에 충분할 것인데, 이는 고체의 발화 문턱치(the ignition threshold)가 대략 15 vol.-% 산소 비 정도이기 때문이다. 그러나 만약 15 vol.-% 이하의 발화 문턱치를 가졌다고 알려진 가연성 액체가 상기 보 호 공간 내에서 불을 낸 경우라면, 화재 진화를 위한 최대 불활성화 수준은 앞서 언급한 12 vol.-% 산소 비 또는 그 이하로 되어야 한다.

그러나 알려진 방법에서는, 상기 보호 공간 내에서 타고 있는 물질의 발화 문턱치를 고려하지 않고 이를테면 앞서 언급한 11 vol.-% 산소 비와 같은 이론상 최대 불활성화 수준이 적용되며, 따라서 어떤 환경에서는 화재 진화를 위해 필요한 것 이상의 현저히 많은 불활성 가스가 상기 보호 공간 내에 공급된다.

이러한 문제점의 정리에서 출발하여, 본 발명의 목적은, 특허 문서 DE 198 11 851 C2 및 상기된 대로 보호 공간 내에서 화재 위험을 감소시키고 화재를 진화하기 위한 불활성화 방법을 더욱 발전시키는 데에 있으며, 그리하여 특별히 제공되는 감압이 상기 보호 공간 내에 적용되기 위해 요구되지 않도록 하고, 또한 화재 발생 시 화재 진화를 위해 주입되는 추가적인 불활성 가스의 양이 화재의 정도에 기초하도록 해서 불활성 가스를 아끼고 불활성화 과정을 구성하는 것이 비용 면에서 더욱 효과적이게 하는 데에 있다.

이러한 목적은 앞서 언급한 불활성화 방법에 의해 달성되는데, 상기 방법에서는 보호 공간 내에 화재가 발생한 경우에 먼저 산소 농도가 기본 불활성화 수준으로부터 제1 저 수준(a first lowered level)으로 낮아지고, 상기 산소 농도는 제1 미리 정해진 시간 길이(a first preset time interval) 동안 계속적으로 유지되며, 만약 상기 제1 미리 정해진 시간 길이가 경과한 경우에도 상기 화재가 진화되지 못했다면, 상기 산소 농도는 상기 제1 저 수준으로부터 최대 불활성화 수준으로 더 감소된다.

본 발명의 장점은 -종래의 기술에 의해 이미 알려진, 보다 작은 불활성 가스의 저장 용량의 장점에 더하여- 화재의 순간에서, 보다 작은 부피의 가스가 상기 보호 공간 내에 방출되므로, 상기 보호 공간 내에 구조적인 감압(structural decompression)이 제공될 필요가 없다는 것이다. 따라서 상기 보호 공간 내의 감압 개방(decompression opening)은 완전히 제거될 수 있다. 즉, 이는 본 발명의 과제 해결 수단에 의해, 상기 불활성화 과정은 거의 모든 사이즈의 공간 내에서 화재를 진화하는 데에 사용될 수 있고, 특히 공간적 차원 내에서 특별한 감압 개방이 제공되지 않고 사용될 수 있다는 것을 의미한다.

상기 제1 저 수준(first lowered level)은, 기본 불활성화 수준(base intertization level)과, 최대 불활성화 수준(full inertization level) 사이의 값 정도로 선택되는데, 상기 기본 불활성화 수준은 상기 보호 공간 내에서 화재가 발생될 위험을 최소화시키는 정도로서 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 주변 공기의 산소 농도에 비해 이미 감소되어 있는 수준이고, 상기 최대 불활성화 수준은 상기 보호 공간 내에 존재하는 물질의 발화 가능성(flammability)이 더 이상 발화될 수 없는 정도까지 감소된 수준이다.

이 점에 있어서, 미리, 즉 화재 감지에 앞서 상기 보호 공간 내에서 확립되는 상기 기본 불활성화 수준이 정상적인 대기의 산소 농도에 비해 감소된 어떠한 산소 농도에도 대응할 수 있고, 상기 기본 불활성화 수준에서는 상기 보호 공간 내로의 자유로운 출입이 여전히 가능하다는 점이 언급되어야 한다. 물론, 이 기본 불활성화 수준이 앞서 언급된 15 vol.-%와 다른 산소 농도에 대응할 수도 있다. 이를테면 만약 개별적인 경우에 있어서 필요하다면, 상기 기본 불활성화 수준로, 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 17 vol.-%인 경우를 생각할 수 있다.

그러나, 의학적 관점에서 특별한 가이드라인을 따른다면, (1 절대 대기압(1 bar absolute environmental pressure) 정도에서) 13 vol.-% 산소 농도 이상을 유지하는 정도까지 산소가 감소된 공기에 노출되는 것이 안전하기 때문에, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 기본 불활성화 수준을 예를 들어 14 vol.-% 또는 13.5 vol.-%로 불활성화 수준을 확립하는 것 또한 생각할 수 있다.

중요한 점은, 본 발명의 불활성화 방법에서, 상기 산소 농도가 특정의 기본 불활성화 수준으로 감소된 이후에는, 상기 산소 농도가 이 기본 불활성화 수준으로 계속적으로 유지된다는 것이다. 이것은 이를 테면 상기 보호 공간 내에서의 정기적인 또는 연속적인 산소 농도 측정을 통해 이루어질 수 있고, 상기 기본 불활성화 수준을 유지하기 위해 상기 보호 공간 내로 제어된 불활성 가스 도입을 통해 이루어질 수 있다. 물론, 상기 기본 불활성화 수준을 유지하기 위해 제어된 불활성 가스 도입을 하는 것뿐만 아니라, 이를테면 과도한 양의 불활성 가스 도입의 결과로 상기 산소 농도가 상기 기본 불활성화 수준 이하로 떨어지는 것을 막기 위해, 상기 보호 공간 내로 제어된 방법에 의한 신선한 공기를 도입하는 것도 생각할 수 있다.

당업자라면 "상기 산소 농도를 특정의 불활성화 수준으로 유지(maintaining the oxygen concentration at a specific inertization)"라는 말이 특정의 제어 범위를 갖는 불활성화 수준에서 산소 농도를 유지하는 것이라는 점을 알 수 있는데, 상기 특정의 제어 범위는 바람직하게는 보호 공간의 유형(예를 들어 상기 보호 공간에 적용되는 공기 교환 율에 따라서, 또는 상기 보호 공간 내에 저장되는 물질의 종류에 따라서) 및/또는 본 발명의 방법에서 사용하는 불활성화 시스템의 유형에 기초하여 선택될 수 있다. 통상적으로, 이러한 유형의 제어 범위는 0.1 내지 0.4 vol.-% 정도이다. 물론 다른 제어 범위 역시 생각할 수 있다.

그러나 앞서 언급한 연속적 및/또는 정기적 산소 농도 측정을 통하는 방법 외에도, 상기 산소 농도는 미리 수행된 계산 값에 기초하여 특정 불활성화 수준으로 유지될 수도 있는데, 상기 계산은 상기 보호 공간의 어떤 구조적 파라미터(structural parameters)를 사용해서 수행되며, 이를테면 상기 보호 공간에 유효한 공기 교환 율, 특히 상기 보호 공간의 n50 값 및/또는 상기 보호 공간과 주변 공기 사이의 압력 차이를 사용해서 수행된다.

상기 최대 불활성화 수준의 경우는, 본 발명에 의한 불활성화 방법 내에서 상기 제1 미리 정해진 시간 길이가 경과한 후에도 여전히 화재가 아직 진화되지 않은 경우에 확립되는 것인데, 이 최대 불활성화 수준은 상기 보호 공간 내에서 산소 대체를 통해 화재가 효과적으로 진화되는 산소 농도에 대응하는 것이다. 여기서 상기 최대 불활성화 수준은 상기 보호 공간의 화재 하중(the fire load)에 기초하여 미리 선택되며, 이를테면 11 vol.-% 또는 12 vol.-% 또는 그보다 낮은 산소 농도에 대응한다. 특히 쉽게 불이 붙는 액체성 물질이 저장되어 있는 보호 공간을 위해서는, 어떤 환경 하에서 훨씬 낮은 산소 농도가 상기 보호 공간 내의 최대 불활성화 수준으로 선택되어야 한다.

본 발명의 방법은, 화재의 상황에서, 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 먼저 확립된 상기 기본 불활성화 수준으로부터 제1 저 수준으로 감소된다는 점에서 특징이 있다. 상기 제1 저 수준으로의 산소 농도 감소는, 이를테면 화재 감지 장치로부터의 대응 신호에 기초하여 수행되고, 상기 화재 감지 장치는 상기 보호 공간 내의 공기 내에서 특성적 화재 값(characteristic fire value)을 감지하도록 조정된다.

"특성적 화재 값(characteristic fire value)"이라는 단어는 화재가 시작된 경우에 측정 가능한 변화의 물리적 값을 가리키는데, 이를테면 주변 온도, 공기 내의 고체 또는 액체 또는 기채 비율(에어로졸 또는 증기 입자의 형태 내에서 연기의 구조) 또는 주변 복사(radiation)에 기초하는 것이다. 예를 들어, 본 발명의 불활성화 방법에서는, 특히 한번 산소 농도가 상기 기본 불활성화 수준으로 감소되고, 대표적 공기 샘플이 계속적으로 흡입식(aspiration-type) 화재 감지 시스템을 통해, 모니터링 되는 보호 공간 내의 공기로부터 수집되며, 특성적 화재 값을 감지하기 위해 감지기에 제공되는데, 상기 감지기는 화재 상황에서 상기 제1 저 수준 확립을 위한 상기 불활성화 방법을 제어하는 제어 유닛으로 대응 신호를 보낸다. 이것은 본 발명의 불활성화 방법에 기초하는 불활성 가스 화재 진화 기술에서의 알려진 흡입식 화재 감지의 연결의 과정-기술 전환(process-technology conversion)을 수반한다.

이 점에 있어서, 흡입식 화재 감지 장치(aspiration-type fire detection device)는, 모니터되는 보호 공간 내의 공기의 정량적 일부인 대표적인 일부분을 흡입하는 화재 감지 장치인데, 상기 화재 감지 장치는 예를 들어 파이프 또는 채널 시스템을 통해, 상기 보호 공간 내의 복수 개의 지점에서 공기 일부분을 흡입하며, 이를 특성적 화재 값을 감지할 목적의 감지기를 보유하는 측정 부분으로 보내준다. 또한 이 감지기가 특성적 화재 값을 감지하도록 설정되어, 흡입한 공기 일부분에 존재하는 특성적 화재 값에 관한 정량적 평가를 가능하게 하는 신호를 송신하는 것도 생각할 수 있다. 이와 함께 상기 보호 공간 내에 다른 불활성화 수준을 확립하고 유지하는 것의 효과를 결정하기 위해, 시간에 따른 화재의 추이, 및/또는 시간에 따른 화재가 번지는 추이를 감지하는 것도 가능하다. 특히, 화재를 진화하기 위해서 어느 정도 양의 불활성 가스가 여전히 상기 보호 공간 내로 공급되어야 하는지에 대한 보고를 얻는 것도 가능하다.

상기 산소 농도(oxygen concentration)가 한번 상기 불활성화 수준으로부터 상기 제1 저 수준으로 감소되면, 상기 산소 농도는 제1 미리 정해진 시간 길이 동안 상기 제1 저 수준으로 계속 유지된다. 이 제1 미리 정해진 시간 길이는 상기 보호 공간, 상기 보호 공간 내의 화재 하중(fire load), 및/또는 다른 파라미터 및 양에 기초하여 알맞게 선택되고, 예를 들어 10분으로 선택될 수 있다. 특히, 상기 제1 미리 정해진 시간 길이는 상기 기본 불활성화 수준으로부터 상기 제1 저 수준으로의 상기 산소 농도의 감소가 상기 보호 공간 내의 화재를 진화한 결과를 보였는지 여부에 대한 충분히 정확한 결론에 이르게 할 만큼 긴 시간이어야 한다. 다른 한편으로는, 상기 제1 미리 정해진 시간 길이는 최대 불활성화 수준의 확립이 늦어짐으로써 상기 보호 공간이 내부에서 시작된 화재에 의해 확대된 손해를 입는 것을 막을 수 있을 만큼 짧은 시간이어야 한다.

상기 제1 미리 정해진 시간 길이가 경과한 후에 상기 보호 공간 내의 화재가 진화되었는지 여부가 결정될 수 있는데, 예를 들어 바람직하게는 상기 보호 공간 내의 대표적 공기의 일부를 능동적으로 흡입한 것에서 적어도 하나의 특성적 화재 값의 정량적 측정함으로써 결정된다. 그러나 상기 제1 미리 정해진 시간 길이가 경과한 후에 상기 보호 공간 내의 화재가 진화되었는지 여부를 결정하는 다른 방법들도 생각할 수 있다.

다른 추가적인 방법은 종속항에서 제시된다.

따라서 본 발명의 불활성화 방법의 바람직한 특정 구현에서, 상기 보호 공간(protective room) 내의 산소 농도가 상기 제1 저 수준으로부터 제2 저 수준으로 더 감소되는데, 상기 제2 저 수준은 상기 최대 불활성화 수준과는 다른 것이고, 상기 보호 공간 내의 산소 농도는 제2 미리 정해진 시간 길이 동안 상기 제2 저 수준으로 계속 유지되며, 만약 상기 제1 미리 정해진 시간 길이가 경과하고 상기 제2 미리 정해진 시간 길이도 경과하였는데 화재가 아직 진화되지 않은 경우라면 상기 제2 저 수준인 산소 농도는 상기 최대 불활성화 수준으로 더 감소된다.

본 발명의 실시예에 따른 상기 제2 저 수준은 상기 제1 저 수준과 상기 최대 불활성화 수준 사이의 적당한 값으로 주어지며, -상기 제1 저 수준과 같이- 상기 보호 공간 및 상기 보호 공간 내에 저장되는 화재 하중에 기초하여 선택된다. 그러나 상기 제1 저 수준 및/또는 제2 저 수준이 본 발명의 일 실시예에 따른 불활성화 방법에 제공되는 불활성화 시스템의 기술적 구현에 기초하여 선택되는 것 또한 생각할 수 있다.

이러한 실시예의 장점은 명확하다. 상기 제1 저 수준과 상기 최대 불활성화 수준 사이에 추가적인 저 수준을 도입함으로써, 상기 불활성화 방법을 모니터 되는 보호 공간에 훨씬 더 정확히 적용하는 것이 가능하다. 특히, 화재의 상황에서 상기 기본 불활성화 수준으로부터 상기 최대 불활성화 수준으로 감소시키는 것인 두 개의 중간 단계를 거쳐 수행되어서, 앞서 언급한 보호 공간 내의 감압 필요성에 관한 문제점이 확연히 개선된다.

상기 보호 공간 냉의 산소 농도가 제2 미리 정해진 시간 길이 동안 상기 제2 저 수준으로 유지되기 때문에, 상기 화재의 완전하고 효과적인 진화를 위한 가스의 양이 또한 보다 정확히 조정될 수 있다. 따라서 이를 테면 상기 보호 공간 내에서 물질에 화재가 발생했고, 그것의 결정적 발화 문턱치(critical ignition thresholds)가 여전히 상기 제1 저 수준에 대응하는 산소 농도 이하에 있기 때문에 상기 제1 미리 정해진 시간 길이가 경과한 경우에도 상기 화재가 완전히 진화되지 않은 경우를 생각할 수 있다. 상기 제2 저 수준에 대응하는 산소 농도가 상기 제1 수준에 대응하는 산소 농도보다 낮기 때문에, 상기 산소 농도를 상기 제2 저 수준으로 조정하고 상기 제2 미리 정해진 시간 길이 동안 유지함으로써 결정적 발화 문턱치가 상기 제1 저 수준 이하이지만 상기 제2 저 수준 이상인 물질을 포함하는 경우의 화재는 진화될 수 있다. 즉, 이는 그러한 경우에 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 상기 최대 불활성화 수준으로 감소되지 않고 화재가 효과적으로 진화될 수 있음을 의미한다. 이런 점에서, 상기 제1 저 수준, 상기 제2 저 수준을 결정함에 있어서, 모니터 될 보호 공간 내에 존재하는 화재 하중이 중요한 역할을 할 수 있음이 인정되어야 한다.

상기 보호 공간 내의 산소 농도가 상기 제2 저 수준에서 유지되는 시간인 상기 제2 미리 정해진 시간 길이와 관련하여, 상기 제1 미리 정해진 시간 길이와 연관에어 언급된 것이 또한 적용된다.

상기 보호 공간 내에서 발생한 화재가 본 발명에 따른 상기 불활성화 방법을 사용하여 효과적으로 진화될 수 있게 하려면, 상기 기본 불활성화 수준으로부터 상기 최대 불활성화 수준으로 산소 농도를 감소하는 것이 다중의 저 수준들에 걸쳐 수행된다 하더라도, 상기 화재가 완전히 진화되기 전까지는 상기 보호 공간 내에서 상기 최대 불활성화 수준이 계속적으로 유지되는 것이 더욱 바람직한 개선을 위해 제공될 수 있다. 상기 보호 공간 내의 화재의 완전한 진화는 바람직하게는 특성적 화재 값을 감지하기 위한 대응하는 감지기를 통해 재 인식된다. 흡입식 화재 감지 장치 또한 이를 위해 추천되는데, 이미 앞에서 기술되었다. 물론 상기 최대 불활성화 수준에서 산소 농도를 유지하는 것과 관련해서는, 상기 보호 공간 내의 산소 농도를 임시로 상기 최대 불활성화 수준의 임계치인 산소 농도보다 훨씬 아래로 두는 것도 생각할 수 있다. 상기 최대 불활성화 수준을 유지하기 위해 제어되는 산소 농도를 포함하는 보다 작은 제어 범위의 한계는 어떤 낮은 값이라도 취할 수 있다. 물론, 상기 보호 공간 내의 화재의 완전한 진화를 감지하기 위해 다른 과정, 이를테면 선택적 과정이 사용될 수 있다. 또한 상기 보호 공간 내에서 수동 방출(manual release)가 있기까지, 이를테면 물론 미리 결정된 수동 방출이 있기 전까지 상기 최대 불활성화 수준이 유지되는 것도 생각할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 불활성화 방법에서는, 한 번 상기 제1 미리 정해진 시간 길이 및/또는 상기 제2 미리 정해진 시간 길이가 경과하여도, 상기 제1 미리 정해진 시간 길이 또는 상기 제2 미리 정해진 시간 길이의 경과 뒤에 상기 보호 공간 내의 화재가 진화된다면, 상기 보호 공간 내의 산소 농도는 상기 기본 불활성화 수준으로 다시 상승된다. 이것은 추가적인 과정 기술 개선을 수반하는데, 상기 화재를 진화하는 데에 필요한 양의 가스만이 상기 보호 공간 내로 도입되고, 이로써 특히 상기 화재가 진화되기 까지 상기 불활성화 수준이 점진적으로 감소되고, 따라서 이를 테면 상기 제2 저 수준으로 또는 상기 최대 불활성화 수준으로 상기 산소 농도의 추가적 감소는 발생하지 않는다. 이러한 방법으로 불활성 가스가 현저히 절약된다.

이에 더하여, 상기 제1 미리 정해진 시간 길이 또는 상기 제2 미리 정해진 시간 길이가 경과한 후에 추가적으로, 바람직하게는 수동 방출(manual release)에 기초하여 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 상기 기본 불활성화 수준으로 상승되는 것이 바람직하다. 이러한 추가적 방출은 본 발명의 실시예에 따른 불활성화 방법을 수행하는 불활성화 시스템과 특히 독립적일 수 있기 때문에, 시스템의 중단이나 에러의 관점에서의 향상된 안전성이 이러한 바람직한 수행으로써 달성된다. 물론, 상기 추가적인 방출이 상기 보호 공간 내의 특성적 화재 값을 감지하기 위한 별도의 장치의 기반 위에 자동적으로 수행될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 불활성화 방법과, 상기 추가적 구성과 함께, 상기 기본 불활성화 수준에 비해 더 감소된 산소 농도에 대응하는 상기 제1 저 수준이 상기 보호 공간 내에 존재하는 화재 하중의 발화 문턱치에 대응하는 산소 농도에 기초하여 선택되는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 주어진 물질의 발화 문턱치(ignition threshold)는 그것의 진화 문턱치(extinguishing threshold)보다 어느 정도 높은 값일 수 있다는 점을 알 수 있다.

그리고, 물질의 상기 발화 문턱치는 바람직하게는, 현실과 가장 가깝고, 만약 물질이나 물체의 발화 문턱치 값이 알려지지 않은 경우에 재 생산될 수도 있는, VdS 실패 방지 테스트 과정(VdS failure prevention testing procedure)를 사용하는 테스트를 통해 미리 결정될 수 있다. 이런 방식의 테스트에서, 테스트되는 고체는 20.9 vol.-%의 산소 농도에서의 발화 원에 의해 발화된다. 이것을 위해 요구되는 시간 간격이 측정된다. 그리고 나서 상기 산소 농도는 다중 테스트 과정에 걸쳐, 정의된 환경 상태에서 감소된다. 여기서, 다음 값들이 정의되고, 및/또는 확립되는데, 상기 테스트 공기의 산소 농도, 테스트 동안의 온도, 상기 테스트 공간 내의 풍속, 발화 지속시간, 화염(flame) 온도, 및 상기 보호 공간 내의 습도이다. 액체에 대응하는 값을 구하는 데에 있어서는, 기압(air pressure) 및 상기 액체와 주변 공기의 온도를 고려해서 결정하는 것이 특히 중요하다. 상기 진화 문턱치를 결정하기 위해, 산소 농도가 20.9 vol.-%인 정상적 공기 내에서 상기 물질이 발화된다. 그리고 나서 상기 화재가 진화되기 까지, 상기 산소 농도가 천천히 감소된다.

전기적 위험에 대비해, 예를 들어 상기 발화 문턱치는 15.9 vol.-%의 산소 농도이고, 한편 상기 진화 문턱치는 15.5 vol.-%의 산소 농도에 대응한다. 물론, 상기 제1 저 수준에 대응하는 산소 농도를 확립하는 데에 있어서, 다른 파라미터들을 고려하는 것을 이와 함께 또는 대신하여 생각할 수 있다.

상기 제1 저 수준의 산소 농도에 비해 더 감소된 산소 농도에 대응하는 제2 저 수준에 대해서는, 상기 제2 저 수준이 상기 보호 공간 내에 존재하는 화재 하중(fire loads)의 진화 문턱치(extinguishing threshold)에 대응하는 산소 농도로부터 선택되는 것이 바람직하다. 이런 면에서, 상기 제2 저 수준이 상기 보호 공간 내에 존재하는 화재 하중의 진화 문턱치에 대응하는 산소 농도 이하에 놓이는 것을 생각할 수 있다. 물론, 상기 제2 저 수준은 또한 다른 면들을 고려하여 미리 결정될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 기술적 구현을 위해, 그리고 상기한 여러 실시 예들을 위해, 상기 보호 공간 내에 화재가 존재하는지의 여부 및 또는 상기 보호 공간 내의 화재가 이미 진화되었는지의 여부를 결정하기 위해, 상기 보호 공간 내에서 적어도 하나 이상의 특성적 화재 값이 계속적으로 측정될 수 있다. 그러나, 상기 특성적 화재 값의 측정은 반드시 계속적일 필요는 없고, 이런 형태의 측정이 미리 정해진 시간 간격 마다 및/또는 미리 정해진 특정 이벤트에 기초하여 측정되는 것 또한 생각할 수 있다. 상기 특성적 화재 값의 측정은, 바람직하게는, 화재의 순간에 추가적인 불활성화를 위한 대응 신호를 방출하는 감지기를 사용하여 수행될 수도 있다. 예를 들어 상기 모니터 될 공간 내의 공기를 대표하는 샘플이 특성적 화재 값을 위해 감지기에 공급된다.

다른 한 편으로는, 상기 보호 공간 내에서 어떤 가연성 물질이 타고 있는지를 결정하기 위해, 상기 보호 공간 내에서, 바람직하게는 연속적으로, 여러 가지 다른 특성적 화재 값들이 측정되는 것을 생각할 수 있다. 여기서, 각 가연성 물질은 타면서 특성적 화재 값을 내어 놓는다는 지식이 활용된다. 따라서 이러한 특성적 화재 값이 타고 있는 가연성 물건의 형태에 관한 결론에 도달하기 위해 사용되고, 이는 화재의 순간에 화재의 효과적 진화를 위한 중요한 장점들을 제공하며, 적용할 수 있다면, 특히 빠르고, 효과적이며, 화경 친화적인 화재 진화에 관해 안전성 측정이 수행된다.

이 실시예에서, 특히 바람직하게는, 상기 결정된 가연성 물질의 발화 및/또는 진화 문턱치 값에 기초하여, 상기 제1 저 수준 및/또는 상기 제2 저 수준이 선택된다. 따라서, 개별적인 케이스에 대해, 특히 타고 있는 가연성 물질에 대해 최적의 방법으로 사용되도록 불활성 가스 화재 진화 기술을 조정할 수 있으며, 그로 인해 화재의 상황에서 상기 보호 공간 내로 추가적으로 도입되어 화재 진화에 사용되는 불활성 가스의 양이 상기 화재의 크기 또는 특성에 맞추어 매우 정확하게 조정될 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 바람직하게는 상기 감지기가 감지되는 특성적 화재 값에 대한 정량적 정보를 제공하고, 그로써 모니터 되는 상기 보호 공간 내의 시간에 따른 경과를 모니터 하며, 다른 산소 수준을 확립하기 위해 적당한 측정을 시작할 수 있도록 조정된다. 여기서, 전체적 불활성화 방법을 위해, 상기 특성적 화재 값을 결정하기 위한 상기 감지기를 포함하는 것과, 상기 감지기로부터 방출되는 신호를 평가하여 완전히 자동으로 또는 적어도 부분적으로는 자동으로 작동하여, 상기 보호 공간 내의 화재 위험을 감소시키고 화재를 진화하기 위해 어느 정도까지는 가장 독립적이고 지능적인 불활성화 과정을 제공하는 것을 포함하는 것을 생각할 수 있다.

이 실시예의 특히 바람직한 구현에서는, 상기 보호 공간 내에서 화재가 존재하는 지의 여부를 결정하기 위해 상기 보호 공간 내에서 적어도 하나의 특성적 화재 값이 측정되는데, 상기 보호 공간 내에서 화재가 진행 중인지의 여부를 결정하기 위한 이러한 결정이 상기 특성적 화재 값의 여러 가지 측정 치에 기초하여, 및/또는 상기 보호 공간 내에서 측정되는 상기 특성적 화재 값의 복수 개의 서로 다른 문턱치 값에 기초하여 이루어지는 것을 생각할 수 있다. 따라서 상기 시스템의 고장 안전성이 제공된다. 특히, 특성적 화재 값이 복수 개의 서로 다른 센서들에 의해 감지되는 경우, 먼저 상기 시스템에 의해 화재가 보고되는 것을 생각할 수 있다. 또한 나아가 적어도 하나의 특성적 화재 값이 정량적으로 측정되어, 상기 산소 농도를 상기 제1 저 수준 및/또는 상기 제2 저 수준으로 낮추는 것이 상기 특성적 화재 값의 상기 정량적 측정 값에 기초하여 구현되는 것을 생각할 수 있다. 물론, 상기 샘플은 상기 산소 농도를 상기 최대 불활성화 수준으로 낮추는 데에 적용된다.

이러한 점에서, 적어도 하나의 특성적 화재 값이 정량적으로 측정되는 것이 바람직하며, 나아가 상기 산소 농도가 상기 특성적 화재 값의 상기 측정된 값(들)에 기초한 시간 길이 동안, 상기 제1 저 수준 및/또는 상기 제2 저 수준으로 유지되는 것이 바람직하다. 따라서, 사용되는 상기 불활성 가스 화재 진화 기술은 매우 정확하게 특정 케이스에 맞추어질 수 있다. 이것으로, 화재의 순간에 상기 보호 공간 내에 추가적으로 도입되어 화재를 진화하는 데에 사용되는 상기 불활성 가스의 양이 매우 정확하게 상기 화재의 크기나 특성에 맞추어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 불활성화 방법으로 상기 산소 농도가 상기 기본 불활성화 수준, 상기 제1 저 수준, 상기 제2 저 수준, 및/또는 상기 최대 불활성화 수준으로 유지되기 위해서, 상기 보호 공간 내에서 상기 산소 농도가, 바람직하게는 계속적으로 측정되는 것이 바람직하며, 그로써 상기 측정된 산소 농도에 기초하여, 불활성 가스가 제어된 방식에서 상기 보호 공간 내에 도입되는 것이 바람직하다. 그러나 불활성 가스의 상기 제어된 도입에 더하여, 또는 이에 대신하여, 상기 불활성화 수준을 유지하기 위해, 상기 측정된 산소 농도에 기초하여, 이를테면 신선한 공기의 형태로 산소가 도입되는 것 또한 생각할 수 있다.

물론, 상기 확립된 불활성화 수준이 유지되는 것을 가능하게 하기 위해 상기 보호 공간 내의 상기 산소 농도가 측정되지 않는 것 또한 생각할 수 있으며, 상기 보호 공간 내에서 보유되는 질소 또는 이산화탄소 따위의 불활성화 가스의 농도가 대응하는 감지기에서 감지되는 것을 생각할 수 있다. 또한 상기 산소 수준 및/또는 상기 불활성 가스 수준의 측정에 더하여, 상기 보호 공간 내에서 상기 확립된 불활성화 수준을 유지하기 위해 도입되어야만 하는 불활성 가스의 양이 수학적 계산을 통해 결정되는 것도 생각할 수 있다. 이러한 계산은 바람직하게는 상기 보호 공간을 특정하는 파라미터, 즉 상기 공기 교환 율 등을 고려해서 수행되어야만 한다.

이하에서는 본 발명의 실시예들이 참고적인 도면과 함께 더 상세히 기술된다.

도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른, 보호 공간 내의 산소 농도의 시간적 경과를 도시한다. (b)는 내부에서 산소 농도가 상기 (a)에서 도시되는 곡선에 따라 감소되는 상기 보호 공간 내의 상기 특성적 화재 값의 정량적인 측정 값 및/또는 연기 수준의 시간에 따른 경과를 도시한다.

도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 불활성화 방법을 수행함에 따라, 상기 제1 미리 정해진 시간 길이가 경과한 후에 상기 화재가 진화되는 경우, 상기 보호 공간 내에서 산소 농도의 시간에 따른 경과를 도시한다. (b)는 (a)에 따라 상기 보호 공간 내에서 정량적으로 측정되는 상기 특성적 화재 값 및/또는 상기 연기 수준의 측정 값의 시간적 경과를 도시한다.

도 3의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 불활성화 방법의 수행에 따라, 상기 제1 미리 정해진 시간 길이가 경과한 때까지 상기 화재가 완전히 진화되지 않은 경우, 상기 보호 공간 내의 산소 농도의 시간적 경과를 도시한다. (b)는 (a)에 따라 상기 보호 공간 내에서 정량적으로 측정되는 상기 특성적 화재 값 및/또는 상기 연기 수준의 측정 값의 시간적 경과를 도시한다.

도 1의 (a) 및 (b)는 각각, 본 발명의 일 실시예에 따른 불활성화 방법에 의한 상기 보호 공간 내의 산소 농도와, 상기 특성적 화재 값 및/또는 상기 연기 수준을 도시한다. 여기서, 시간 t0에서, 상기 산소 농도가 기본 불활성화 수준으로 감소되고, 계속적으로 유지되는 것이 도시된다. 상기 기본 불활성화 수준은 본 실시예에서는, 이를테면, 모니터되는 보호 공간 내부의 공기 중에 17.0 vol.-%의 농도에 대응한다.

상기 보호 공간 내의 상기 산소 농도를 t0 이후에 계속적으로 상기 기본 불 활성화 수준으로 유지하는 것은 상기 보호 공간 내의 산소 농도를 계속적인 측정과, 상기 보호 공간 내로 불활성 가스 및/또는 신선한 공기의 제어된 도입을 통해 달성된다. 상기한 바와 같이, “상기 산소 농도를 특정 불활성화 수준에 유지한다”는 말은 여기서는 일정한 제어 범위, 즉 상한 문턱치 값 및 하한 문턱치 값에 의해 정의되는 범위 내로 유지한다는 것을 가리킨다. 이 제어 범위 내에서 상기 최대의 산소 농도의 크기는 미리 결정되고, 이를테면 0.1 내지 0.4 vol.-%의 크기 내로 확립될 수 있다.

상기 도시되는 상기 농도의 경과 내에서, 상기 대응하는 불활성화 수준은 언제나 상기 제어 범위의 하한 문턱치 값을 대표한다. 물론, 이것이 필연적으로 요구되지는 않고, 케이스에 달려 있다. 예를 들어, 상기 대응하는 불활성화 수준이 상한 문턱치 값(upper threshold value)을 대표한다거나, 및/또는 중간 범위 의 다른 값, 특히 상기 상한 문턱치와 하한 문턱치의 사이 범위를 대표한다.

도 1의 (a)에서 도시되는 시나리오에서, 불활성 가스 시스템에 대한 본 발명의 실시예에 따른 불활성화 방법의 수행을 제어하는 제어 유닛에서 화재 특성 감지기(도시되지 않음)에 의해 시간 t0에서 화재 알람이 방출된다. 특히, 시간 t0에서, 상기 특성적 화재 값 감지기에 의해 결정되는 상기 연기 농도 및/또는 상기 화재 값의 정량적인 측정 값이 계속적으로 또는 미리 정해진 시간 길이에서, 도 1의 (b)에서 도시되는 바와 같이 제1 문턱치(알람 문턱치 1)를 초과했다. 이 화재 알람에 대응하여, 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 상기 기본 불활성화 수준으로부터 상기 제1 저 수준으로 더 감소된다. 여기서 도시되는 곡선 내에서, 상기 제1 저 수준(lowered level 1)은 15.9 vol.-%의 산소 농도에 대응한다. 도 1의 (a) 내의 시간 경과에 따라 도시되는 바와 같이, 상기 산소 농도를 상기 제1 수준으로 감소시키는 것은 되도록이면 짧은 시간 내에 발생한다. 이것은 미리 결정되는 불활성 가스의 양의 빠른 도입에 의해 가능하다. 따라서 화재 알람이 발생되고 짧은 시간이 경과한 후에 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 제1 저 수준으로 감소된다.

그리고 상기 산소 농도는 제1 미리 정해진 시간 ΔT1 동안 이 제1 저 수준으로 유지된다. 동시에, 상기 보호 공간 내의 공기 내의 적어도 하나의 화재 특성의 정량적인 값이, 상기 화재 특성 감지기를 통해 계속적으로 결정된다. 여기서 도시되는 시나리오에서, 상기 산소 농도가 상기 제1 저 수준으로 감소되었음에도 불구하고, 상기 보호 공간 내의 화재 특성의 정량적 측정 값은 계속적으로 증가한다. 이것은 감소된 산소 농도에도 불구하고 상기 보호 공간 내의 상기 화재가 진화되지 못했음을 나타낸다.

도 1의 (a) 및 (b)에서 도시되는 시나리오의 케이스에 의하면, 상기 제1 미리 정해진 시간 ΔT1이 경과한 경우, 상기 화재 특성의 정량적 측정 값은 제2 미리 정해진 알람 문턱치를 초과하고, 상기 화재가 아직 진화되지 않아서, 상기 시간 t0에서의 상기 화재 알람이 다시 확인되었음이 추정된다. 상기 시간 t1에서의 화재 알람의 확인은 상기 보호 공간 내의 상기 산소 농도가 상기 제1 저 수준(이를 테면 15.9 vol.-% 수준)으로부터 상기 제2 저 수준으로 빠르게 감소되도록 한다. 이것은 미리 정해진 양의 불활성 가스를 빠르게 도입하는 것을 통해 수행되며, 따라서, 상기 시산 t1 에서 상기 화재 알람 확인이 있은 후 즉시 상기 산소 농도가 상기 제2 저 수준, 대략 13.8 vol.-%에 도달한다.

이 제2 저 수준에서, 상기 보호 공간 내의 상기 산소 농도가 제2 미리 정해진 시간 길이 ΔT2 동안 유지된다. 이것은 다시 그 뒤의 상기 불활성 가스의 제어된 도입을 통해, 및/또는 신선한 공기의 제어된 도입을 통해 달성된다.

그러나, 도 1의(b)에 도시된 곡선으로부터, 상기 제2 저 수준을 확립하기 위한 불활성 가스의 반복적 도입이 상기 보호 공간 내에서 발생한 화재의 완전한 감쇄를 가져오지 않았음을 알 수 있다. 상기 화재 특성의 정량적 측정 값이 상기 시간 윈도우 ΔT2 내에서의 정체됨에도(stagnation) 불구하고, 상기 보호 공간 내에서 화재가 더 번지는 것이 최소한 성공적으로 억제되기는 하였음을 의미하며, 일정 시간이 지난 후에 상기 연기 수준 및/또는 상기 화재 특성의 정량적 측정 값이 다시 증가하고, 나아가 메인 알람이 발생되는 제3 알람 문턱치를 초과한다. 도 1의 (b)에서 도시되는 상기 시나리오 내에서 상기 제3 알람 문턱치는 상기 시간 t2 전에 이미 초과되었다.

상기 미리 정해진 시간 ΔT2가 경과한 경우, 즉 시간 t2에서, 본 발명의 실시예에 따른 불활성화 방법 내에서, 상기 화재 특성의 현재의 정량적 측정 값이 상기 제3 알람 문턱치(alarm threshold 3)를 초과한 값인지의 여부가 결정된다. 만약 그러하다면, 도 1의 (b)에 도시되는 대로, 이를테면, 상기 화재 알람이 확인되고, 이는 상기 산소 농도가 제2 저 수준으로 감소되었음에도 불구하고, 상기 보호 공간 내에서 발생한 상기 화재가 아직 진화되지 못했음을 의미한다.

상기 시간 t2에서의 상기 화재 알람의 재 확인은 이제 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 상기 제2 저 수준으로부터 최대 불활성화 수준으로 더 감소되도록 하고, 이것은 다시 적당한 양의 불활성 가스의 빠른 도입을 통해 달성된다. 이 적당한 양의 불활성 가스는, 상기 공간 내의 밀도 및 공기 교환 율과 함께 상기 화재 하중 및 상기 공간의 크기와 같은 상기 보호 공간 내의 공간적 파라미터에 기초하여 미리 결정될 수 있다. 도 1의 (a)의 곡선으로부터 상기 시간 t2 이후에 바로, 즉 상기 화재 알람의 재 확인 이후 즉시, 상기 산소 농도가 미리 결정되는 상기 최대 불활성화 수준에 도달함을 알 수 있다.

상기 최대 불활성화 수준은, 상기 보호 공간 내에 존재하는 물질(화재 하중)의 발화 문턱치 이하에 있는 산소 농도에 대응하도록 조정된다. 상기 보호 공간 내의 상기 최대 불활성화 수준을 확립함으로써, 산소 제거에 의해 상기 화재는 완전히 진화되고, 동시에 상기 보호 공간 내의 물질의 재 발화가 효과적으로 방지된다.

도 1의 (b)에 도시된 곡선에서, 상기 최대 불활성화 수준이 확립된 이후에(시간 t2 에서), 상기 화재 특성의 정량적 측정 값이 계속하여 감소하고, 이는 상기 화재가 진화되고 있거나 및/또는 진화되었음을 의미한다. 상기 최대 불활성화 수준은 최소한 상기 보호 공간 내의 온도가 상기 물질의 임계적 발화 문턱치 이하로 떨어질 때까지는 유지되어야 한다. 그러나, 상기 최대 불활성화 수준은 힘이 가해지기 전까지, 그리고 본 발명의 일 실시예에 따라 동작하는 상기 불활성 가스 진화 시스템이 자동 화재 진화 모드를 끝내고 이를 테면 수동 방출을 통해 동작할 때까지 유지된다.

도 1의 (a) 및 (b)의 예시적 방식에 의해 도시되는 본 발명의 실시예에 따른 불활성화 방법을 수행함에 있어서, 상기 최대 불활성화 수준은 두 중간 단계를 통해 달성되는데, 이를 상기 제1 저 수준, 상기 제2 저 수준으로 불렀다. 즉, 이는 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 화재를 효과적으로 진화하기 위한 불활성 가스의 양은 단지 부분적인 양만 방출되며, 따라서 상기 보호 공간 내의 감압 개방(decompression openings)은 완전히 제거될 수 있으며, 또는 상기 보호 공간 내에서 감압 개방이 현저히 작은 차원을 필요로 하게 된다.

도 2의 (a)와 (b)에서, 다른 시나리오가 도시되는데, 상기 제1 미리 정해진 시간 ΔT1이 경과된 때에, 상기 보호 공간 내의 화재가 이미 진화되었다. 특히 도 2의 (b)에서 도시되는 바와 같이, 시간 t0에서 상기 화재 알람이 발생한 후에, 처음에 상기 화재 특성의 정량적 측정 값이 정체되다가, 그 후에 계속적으로 감소하는데, 이는 상기 보호 공간 내의 화재가 진화되었음을 가리킨다.

시간 t1에서, 즉 상기 미리 정해진 시간 길이 ΔT1이 결과한 때에, 상기 화재 특성의 정량적 측정 값(도 2의 (b)에 도시)는 따라서 상기 제1 알람 문턱치 이하에 있으며, 따라서 시간 t1에서, 상기 화재 알람은 확인되지 않는다. 상기 시간 t1에서 상기 화재 알람이 미 확인 상태로 남아있기 때문에, 상기 보호 공간 내의 상기 산소 농도는 상기 기본 불활성화 수준으로 다시 상승될 수 있고, 이는 상기 보호 공간 내의 화재가 진화되었기 때문이다. 이것은 이를 테면, 신선한 공기의 제어된 도입을 통해 달성된다.

본 발명의 실시예에 따른 불활성화 방법에서, 만약 상기 화재 알람이 미 확 인 되는 경우, 상기 보호 공간 내의산소 농도를 상기 기본 불활성화 수준으로의 상승이 자동적으로 발생하고, 이를테면, 본 발명에 따른 불활성화 방법이 구현되는 불활성화 시스템에 의해 이것이 시작된다. 그러나, 이와는 달리, 만약 상기 화재 알람이 미 확인되는 경우, 단지 추가적인 (독립적) 방출을 통해서만 상기 산소 농도가 상기 기본 불활성화 수준으로 상승되는 것도 생각할 수 있다. 이 독립적 방출은, 이를테면, 힘에 의한 수동적 방출일 수 있다. 그러나, 시간 t0에서 상기 보호 공간 내의 화재가 실재로 진화되었는지의 여부를 결정하고, 재 발화가 배제되는 지의 여부를 결정하기 위한, 상기 불활성 시스템과의 관계가 완전히 독립적인 병렬 시스템의 사용을 생각할 수도 있다.

도 3의 (a)와 (b)에서, 또 다른 시나리오가 제시되는데, 여기서 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 상기 시간 t0에서 상기 제1 저 수준으로 감소된 이후에, 상기 산소 농도가 상기 미리 정해진 시간 ΔT1 동안 상기 제1 저 수준으로 유지되고, 상기 보호 공간 내에서 발생한 화재가 아직 진화되지 못하였으며, 상기 화재 특성의 정량적 측정 값은 상기 시간 윈도우 ΔT1에서 계속적으로 감소하지 않았고, 정체되거나 약간 증가하였다. 그러나 앞서 언급한 시나리오에 비하면, 이것은 단지 부분적으로만 진화되었거나 및/또는 저온 화재(low-temperature fire)로 전환한 화재를 수반한다. 그러나 상기 화재는 충분히 크지 않아서, 시간 t1에서는, 즉 상기 미리 정해진 시간 ΔT1이 경과한 때에는, 상기 화재 특성의 정량적 측정 값이, 상기 화재 알람 확인을 제공하는 상기 제2 알람 문턱치를 초과하기에 충분히 크지 않다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이 경우에, 상기 제1 저 수준이 상기 제1 미리 정해진 시간 ΔT1에 대해 유지되고, 따라서, 시간 t2에서는 상기 보호 공간 내의 화재 상태를 고려하여 결론을 내릴 수 있기 위해 유지된다. 만약 시간 t2에서, 상기 제1 미리 정해진 시간이 두 번째 경과된 후에, 상기 화재 특성의 정량적 측정 값은 계속하여 상기 알람 문턱치 위에 있으며, 이 실시예에서 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 산소 농도가 상기 제1 저 수준으로부터 상기 제2 저 수준으로 더 감소된다.

그러나, 상기 제1 저 수준이 추가적인 제1 시간 길이 ΔT1 동안 다시 유지되는 것을 생각할 수 있고, 장래의 측정에 대한 결정이 다시 이루어진다.

상술한 바와 같이, 상기 제1 미리 정해진 시간 길이 ΔT1 및 상기 제2 미리 정해진 시간 길이 ΔT2는 특정 응용예에 따라 결정된다. 나아가, 각 불활성화 수준에 대응하는 예시적 실시예에 나타난 상기 산소 농도가, 물론 단순한 예일 뿐이다.

언급된 관점에서, 예를 들어, 상기 톡일 특허문서 DE 198 11 851 C2에서 기술된 불활성화 시스템이 본 발명의 실시예에 따른 불활성화 방법에 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 방법은 정기적인 또는 연속적인 상기 산소 농도 및 상기 타깃 공간 내의 상기 특성적 화재 값의 모니터링을 추정한다. 이러한 결론에서 대응하는 센서를 통해, 상기 산소 농도 및/또는 상기 불활성 가스 농도, 및 상기 화재 특성의 정량적 값 및/또는 상기 타깃 공간 내의 연기 수준이 정기적으로 및/또는 계속적으로 결정되어, 불활성 가스 진화 시스템의 제어 유닛에 공급되고, 상기 불활성 가스 진화 시스템은 이러한 제어에 대응하여 소화기(extinguishing agent) 및/또는 신선한 공기를 상기 타깃 공간 내로 공급하는 것을 제어한다.

본 발명의 실시예에 따른 방법이 상기 두 중간 단계(제1 저 수준 및 제2 저 수준)을 가지는 것으로 기술되었지만, 상기 보호 공간에 보다 나은 적응을 위해서는 당연히 상기 두 개 이상의 중간 단계를 가질 수 있다.

Claims

보호 공간 내의 화재 위험 저감 및 화재 진화를 위한 불활성화 방법에 있어서,

상기 보호 공간 내의 산소 농도가 미리 정해진 기본 불활성화 수준으로 감소되는 단계;

상기 보호 공간 내의 산소 농도가 계속적으로 상기 기본 불활성화 수준으로 유지되는 단계;

상기 보호 공간 내에 화재가 발생하였는지의 여부를 결정하기 위해, 상기 보호 공간 내에서 적어도 하나의 화재 특성(fire characteristic)이 계속적으로, 또는 미리 정해진 시간 주기 마다, 또는 미리 정해진 이벤트에 대응하여 측정되는 단계;

상기 보호 공간 내에서 화재가 발생한 경우, 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 상기 기본 불활성화 수준으로부터 제1 저 수준으로 감소되는 단계;

상기 보호 공간 내의 산소 농도가 제1 미리 정해진 시간 길이 동안 계속적으로 상기 제1 저 수준으로 유지되는 단계; 및

만약 상기 제1 미리 정해진 시간 길이가 경과한 시점까지 상기 화재가 진화되지 않은 경우, 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 상기 제1 저 수준으로부터 최대 불활성화 수준으로 더 감소되는 단계

를 포함하는 불활성화 방법.
제1항에 있어서,

상기 보호 공간 내의 산소 농도는 상기 제1 저 수준으로부터 상기 최대 불활성화 수준과 상이한 제2 저 수준으로 더 감소되고, 제2 미리 정해진 시간 길이 동안 계속적으로 상기 제2 저 수준으로 유지되고, 만약 상기 제2 미리 정해진 시간 길이가 경과한 시점까지 상기 화재가 진화되지 않은 경우, 상기 보호 공간 내의 산소 농도가 상기 제2 저 수준으로부터 상기 최대 불활성화 수준으로 더 감소되는 불활성화 방법.
제1항에 있어서,

최소한 상기 보호 공간 내의 화재가 진화될 때까지, 상기 보호 공간 내에서 상기 최대 불활성화 수준이 계속적으로 유지되는 불활성화 방법.
제2항에 있어서,

최소한 상기 보호 공간 내의 화재가 진화될 때까지, 상기 보호 공간 내에서 상기 최대 불활성화 수준이 계속적으로 유지되는 불활성화 방법.
제1항에 있어서,

만약 상기 보호 공간 내의 상기 화재가 상기 제1 미리 정해진 시간 길이가 경과한 시점까지 진화된 경우, 상기 제1 시간 길이가 경과하면 상기 보호 공간 내의 상기 산소 농도가 다시 상기 기본 불활성화 수준으로 상승되는 불활성화 방법.
제2항에 있어서,

만약 상기 보호 공간 내의 상기 화재가 상기 제1 미리 정해진 시간 길이 또는 상기 제2 미리 정해진 시간 길이가 경과한 시점까지 진화된 경우, 상기 제1 시간 길이 또는 상기 제2 시간 길이가 경과하면 상기 보호 공간 내의 상기 산소 농도가 다시 상기 기본 불활성화 수준으로 상승되는 불활성화 방법.
제5항에 있어서,

상기 제1 시간 길이 또는 제2 시간 길이가 경과하면, 수동 방출에 기초하여, 상기 보호 공간 내의 상기 산소 농도가 상기 기본 불활성화 수준으로 상승되는 불활성화 방법.
제1항에 있어서,

상기 기본 불활성화 수준은, 주변 공기 내의 상기 산소 농도에 비해 감소된 산소 농도에 대응하고;

상기 제1 저 수준은 상기 기본 불활성화 수준의 상기 산소 농도에 비해 더 감소된 산소 농도에 대응하고;

상기 최대 불활성화 수준은 상기 제1 저 수준의 상기 산소 농도에 비해 더 감소된 산소 농도에 대응하는 불활성화 방법.
제2항에 있어서,

상기 기본 불활성화 수준은, 주변 공기 내의 상기 산소 농도에 비해 감소된 산소 농도에 대응하고;

상기 제1 저 수준은 상기 기본 불활성화 수준의 상기 산소 농도에 비해 더 감소된 산소 농도에 대응하고;

상기 제2 저 수준은 상기 제1 저 수준의 상기 산소 농도에 비해 더 감소된 산소 농도에 대응하고;

상기 최대 불활성화 수준은 상기 제2 저 수준의 상기 산소 농도에 비해 더 감소된 산소 농도에 대응하는 불활성화 방법.
제3항에 있어서,

상기 기본 불활성화 수준은, 주변 공기 내의 상기 산소 농도에 비해 감소된 산소 농도에 대응하고;

상기 제1 저 수준은 상기 기본 불활성화 수준의 상기 산소 농도에 비해 더 감소된 산소 농도에 대응하고; 및

상기 최대 불활성화 수준은 상기 제1 저 수준의 상기 산소 농도에 비해 더 감소된 산소 농도에 대응하는 불활성화 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 저 수준의 상기 산소 농도는 상기 보호 공간 내에 존재하는 화재 하중의 발화 문턱치에 대응하는 불활성화 방법.
제2항에 있어서,

상기 제1 저 수준의 상기 산소 농도는 상기 보호 공간 내에 존재하는 화재 하중의 발화 문턱치에 대응하는 불활성화 방법.
제8항에 있어서,

상기 제1 저 수준의 상기 산소 농도는 상기 보호 공간 내에 존재하는 화재 하중의 발화 문턱치에 대응하는 불활성화 방법.
제11항에 있어서,

상기 제1 저 수준은 상기 보호 공간 내에 존재하는 상기 화재 하중의 상기 발화 문턱치에 대응하는 상기 산소 농도와 동일한 불활성화 방법.
제2항에 있어서,

상기 제2 저 수준의 상기 산소 농도는 상기 보호 공간 내에 존재하는 상기 화재 하중의 진화 문턱치에 대응하는 불활성화 방법.
제9항에 있어서,

상기 제2 저 수준의 상기 산소 농도는 상기 보호 공간 내에 존재하는 상기 화재 하중의 진화 문턱치에 대응하는 불활성화 방법.
제12항에 있어서,

상기 제2 저 수준의 상기 산소 농도는 상기 보호 공간 내에 존재하는 상기 화재 하중의 진화 문턱치에 대응하는 불활성화 방법.
제15항에 있어서,

상기 제2 저 수준은 상기 보호 공간 내에 존재하는 상기 화재 하중의 상기 진화 문턱치에 대응하는 상기 산소 농도 이하인 불활성화 방법.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 보호 공간 내에서 화재가 존재하는 지의 여부를 결정하기 위해 상기 보호 공간 내에서 적어도 하나의 특성적 화재 값이 측정되는 불활성화 방법.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 보호 공간 내에서 어떤 가연성 물질이 타고 있는지를 결정하기 위해 상기 보호 공간 내에서 다중 특성적 화재 값(multiple characteristic fire values)이 측정되는 불활성화 방법.
제20항에 있어서,

상기 제1 저 수준 및 상기 제2 저 수준 중 적어도 하나의 상기 산소 농도는 상기 결정된 가연성 물질의 발화 및 진화 문턱치 중 적어도 하나에 대응하는 불활성화 방법.
제20항에 있어서,

상기 보호 공간 내에서 화재가 존재하는지 아닌지의 여부의 결정은, 상기 특성적 화재 값의 복수의 측정된 수준(a multitude of measured levels of the characteristic fire values)에 기초하고, 상기 보호 공간 내에서 측정되는 상기 특성적 화재 값에 대한 복수의 서로 다른 문턱치(a multitude of different threshold values for the characteristic fire values)에 기초하는 불활성화 방법.
제20항에 있어서,

상기 보호 공간 내에서 화재가 존재하는지 아닌지의 여부의 결정은, 상기 특성적 화재 값의 복수의 측정된 수준(a multitude of measured levels of the characteristic fire values)에 기초하거나, 또는 상기 보호 공간 내에서 측정되는 상기 특성적 화재 값에 대한 복수의 서로 다른 문턱치(a multitude of different threshold values for the characteristic fire values)에 기초하는 불활성화 방법.
제20항에 있어서,

적어도 하나의 특성적 화재 값이 정량적으로 측정되고, 상기 정량적으로 측정된 상기 특성적 화재 값에 기초하여 상기 보호 공간 내의 상기 산소 농도가 상기 제1 저 수준 또는 상기 최대 불활성화 수준으로 감소되는 불활성화 방법.
제20에 있어서,

적어도 하나의 특성적 화재 값이 정량적으로 측정되고, 상기 정량적으로 측정된 상기 특성적 화재 값에 기초하는 시간 길이 동안 상기 산소 농도가 상기 제1 저 수준으로 유지되는 불활성화 방법.
제1항에 있어서,

상기 보호 공간 내에서 상기 산소 농도가 측정되고, 상기 산소 농도는 불활성 가스의 제어된 공급 및 산소의 제어된 공급에 의해 상기 기본 불활성화 수준, 상기 제1 저 수준 또는 상기 최대 불활성화 수준으로 유지되는 불활성화 방법.
제1항에 있어서,

상기 보호 공간 내에서 상기 산소 농도가 측정되고, 상기 산소 농도는 불활성 가스의 제어된 공급에 의해 또는 산소의 제어된 공급에 의해 상기 기본 불활성화 수준, 상기 제1 저 수준 또는 상기 최대 불활성화 수준으로 유지되는 불활성화 방법.