KR20130092599A - 천장―전용 건식 스프링클러 시스템 및 저장 영역 화재를 취급하기 위한 방법 - Google Patents

천장―전용 건식 스프링클러 시스템 및 저장 영역 화재를 취급하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

천장-전용 건식 스프링클러 시스템은 화재를 둘러싸고 침수시키기에 충분한 스프링클러 작동 영역을 갖는 저장 영역 화재 이벤트를 취급하도록 구성된다. 시스템 및 방법은 바람직하게 하나 또는 그보다 많은 최초 스프링클러를 작동시키고, 최초 작동된 스프링클러로부터 한정된 지연 주기 동안 유체 유동을 지연시켜서 후속하는 하나 또는 그보다 많은 스프링클러에 열적 작동을 허용하고, 바람직한 작동 영역을 형성한다. 작동 영역의 스프링클러는, 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시키는 구성으로 취급하는데 충분한 유체 체적 및 냉각 제공으로 구성되고, 최대 및 최소를 갖는 한정된 주기인 한정된 지연 주기를 갖는다. 바람직한 스프링클러 시스템은 저장 물품의 화재 보호에 적합하며 기존의 건식 스프링클러 시스템 디자인의 디자인 패널티 및 경제적 불이익을 제거하거나 최소화한다.

Description

천장―전용 건식 스프링클러 시스템 및 저장 영역 화재를 취급하기 위한 방법{CEILING―ONLY DRY SPRINKLER SYSTEMS AND METHODS FOR ADDRESSING A STORAGE OCCUPANCY FIRE}
본 발명은 일반적으로 건식 스프링클러 시스템 및 그 디자인과 설치 방법에 관한 것이다. 보다 상세히, 본 발명은 저장 영역의 보호를 위해 적합한 건식 스프링클러 시스템을 제공하며, 이는 화재 이벤트를 취급하도록 둘러싸고 침수시키는 효과(surround and thrown effect)를 사용한다. 또한, 본 발명은 그러한 시스템의 디자인 및 설치 방법에 관한 것이다.
건식 스프링클러 시스템은 본 기술분야에 공지된다. 건식 스프링클러 시스템은 복수의 스프링클러 헤드를 갖는 스프링클러 격자를 포함한다. 스프링클러 격자는 공기 또는 기타 가스가 포함된 유체 유동 라인을 통해 연결된다. 유체 유동 라인은 주된 물 공급 밸브에 연결되며, 이는 예를 들어 본 기술 분야의 공기-대-물 비율 밸브, 침수 밸브(deluge valve) 또는 준비 작동식 밸브(preaction valve)를 포함할 수 있다. 스프링클러 헤드는 전형적으로 일반적으로 폐쇄된 온도-반응성 밸브를 포함한다. 일반적으로 폐쇄된 스프링클러 헤드의 밸브는 충분히 가열되거나 화재와 같은 열적 공급원에 의해 촉발(trigger)되면 개방된다. 개방된 스프링클러 헤드는 단독으로 또는 연기 또는 화재 지시기와 조합되어 주된 물 공급 밸브를 개방하며, 이에 따라 건조 파이프 스프링클러 격자의 유체 유동 라인 내에 (공기 대신) 물이 유동하도록 하며, 개방된 스프링클러 헤드가 화재를 제어하고 연기 공급원을 감소시키며 및/또는 어떠한 손상이라도 최소화한다. 자동으로 리셋되는 경우 스프링클러 헤드가 자체적으로 폐쇄될 때까지 또는 물 공급원이 꺼지는 경우까지, 물이 시스템을 통해 유동하여 개방된 스프링클러 헤드 (그리고 후속하여 개방되는 다른 스프링클러 헤드) 밖으로 동한다.
반대로, 습윤 스프링클러 시스템은 유체 유동 라인이 물에 의해 미리 채워진다. 물은 스프링클러 헤드 내의 밸브에 의해 스프링클러 격자에 유지된다. 스프링클러 헤드가 개방됨에 따라, 스프링클러 격자 내의 물이 즉시 스프링클러 헤드 밖으로 유동된다. 추가로, 습윤 스프링클러 시스템의 주된 물 밸브는 메인 차단 밸브이며, 이는 일반적으로 개방 상태이다.
물 또는 다른 유체가 아닌 공기 또는 다른 가스가 포함되는 건식 스프링클러 시스템에는 3개의 형태가 있다. 이러한 건조 시스템은, 건조 파이프(dry pipe), 준비 작동식(preaction), 및 침수 시스템(deluge system)이다. 건조 파이프 시스템은 일정 압력으로 공기에 의해 충진되는 유체 유동 파이프를 포함하며, 건조 파이프 시스템이 화재로부터 열을 탐지하면 스프링클러 헤드가 개방되어 공기압 감소를 야기한다. 결과적인 공기압 감소가 물 공급원을 작동하여 물이 파이핑 시스템 내에 진입하여 스프링클러 헤드를 통해 방출된다.
침수 시스템에서, 유체 유동 파이프는 물 없이 남아있으며 개방되어 있는 스프링클러 헤드를 채택하고 공기압적 또는 전기적 탐지기를 활용하여 예를 들어 연기 또는 열과 같은 화재 지시를 탐지한다. 침수 시스템에서의 네트워크는 관리용 공기를 필요로 하지 않지만 대신 대기압의 공기를 포함한다. 공기압적 또는 전기적 탐지기가 열을 탐지하면 물 공급원은 물을 파이프 및 스프링클러 헤드에 제공한다. 준비 작동식 시스템은 물이 없는 파이프를 가지며, 관리 공기를 갖고 폐쇄된 상태로 남는 스프링클러 헤드를 채택하며, 예를 들어 열 또는 연기와 같은 화재의 지시를 탐지하는 공기압적 또는 전기적 탐지기를 활용한다. 오직 시스템이 화재를 탐지한 경우에만 다른 건조 파이프 네트워크 및 스프링클러 헤드 내에 물이 유입된다.
건조 파이프 스프링클러 시스템이 "습윤(wet)"해지면, (즉, 주된 물 공급 밸브가 개방되어 물이 유체 유동 공급 라인에 채워지면), 스프링클러 헤드가 개방되고 유체 유동 라인 내의 공기압과 주된 물 공급 밸브 또는 건조 파이프 공기-대-물 비율 밸브의 습윤 측면 상의 물 공급 압력 사이의 압력차가 특정 유압/공기압 불균형에 이르러서 밸브를 개방하고 파이프 네트워크 내에 물 공급원을 릴리싱한다. 이러한 상태에 이르는 데 120초까지 걸릴 수 있으며, 이는 전체 스프링클러 시스템의 체적, 물 공급원 및 공기압에 따른다. 물 공급원이 클수록, 공기 공급원은 공기-대-물 비율 밸브의 폐쇄를 유지하는 것이 더 필요하다. 더욱이, 시스템이 크거나 및/또는 시스템이 40psig의 전형적인 압력으로 충진된다면, 상당한 양의 공기가 빠져나가거나 또는 특정 유압 불균형이 주된 물 밸브를 개방하도록 이르기 전에 개방된 스프링클러 헤드로부터 진출한다. 물 공급원은 가압된 가스를 대체하는 파이핑 격자를 통해 유동하여 최종 개방된 스프링클러를 통해 방출된다.
빠져나가는 가스와 네트워크를 통한 유체 공급원 모두의 이동 시간은, 건식 스프링클러 시스템의 유체 전달 지연을 제공하며, 이는 습윤 스프링클러 시스템에는 없다. 현재, 본 기술 분야에서는, 건식 스프링클러 시스템에서 유체 전달 지연을 최소화하거나 가능하다면 피하는 것이 최선이라고 믿어진다. 이러한 믿음은, 건식 스프링클러 시스템이 습윤 시스템보다 결점이 있다는 선입견을 이끈다. 현재의 본 기술분야에서 널리 인용되는 디자인 표본은 시스템 내에 있을 수 있는 지연 정도를 제한함으로써 유체 전달 지연 주기의 영향을 취급하거나 최소화하려 시도한다. 예를 들어, NFPA-13 섹션7 및 11에서는, 물이 주된 물 제어 밸브로부터 전달되어 60초, 보다 구체적으로 40초 내에 작동 압력으로서 스프링클러 헤드를 빠져나갈 것을 요구한다. 건식 스프링클러 시스템의 물의 신속한 전달을 촉진하도록 NFPA-13의 섹션7에서는, 약 500 내지 750갤런의 시스템 체적을 갖는 건식 스프링클러 시스템을 위해, 가속기와 같은 신속 개방 장치를 포함하는 시스템이 제공되어 배출 시간 제한이 회피될 수 있다.
NFPA 표준은 저장 영역에 사용되는 습윤 및 건식 스프링클러 시스템을 위한 다양한 디자인 기준을 제공한다. NFPA-13에는 주어진 디자인 영역에서 시스템의 필요한 방출 유동률을 한정하는 밀도-영역 곡선과 밀도-영역 지점이 지시된다. 밀도-영역 곡선 및 지점은 NFPA-13 섹션5.6.3 및 5.6.4에서 설명되는 그룹 또는 클래스에 의해 구분되는 주어진 형식의 물품의 보호를 위한 시스템 디자인으로 특정되거나 제한된다. 예를 들어, NFPA-13는 클래스Ⅰ, 클래스Ⅱ, 클래스Ⅲ, 및 클래스Ⅳ와 같이 물품 클래스를 위한 기준을 제공한다. 추가로, NFPA-13는 그룹A, 그룹B, 및 그룹C와 같은 플라스틱, 탄성물, 또는 고무의 그룹을 한정하는 기준을 제공한다.
NFPA-13은 저장되는 물품을 보호하도록 사용되는 건조 보호 시스템의 디자인에 있어서 추가적인 제한을 제공한다. 예를 들어, NFPA은 건식 스프링클러 시스템을 위한 디자인 영역의 크기가 동일 영역 또는 공간 보호를 위한 습윤 시스템과 비교하여 크기 면에서 증가할 것을 요구한다. 특정적으로, NFPA-13 섹션 12.1.6.1은 스프링클러 작동, 디자인 영역을 제공하는데, 건조 시스템은 등가인 습윤 시스템과 비교하여 (밀도 변화없이) 30% 증가할 것을 요구한다. 이러한 스프링클러 작동 영역의 증가는 건조 시스템 증가에 있어서 일종의 "페널티(penalty)"이며, 결국 본 산업 분야의 믿음은 건식 스프링클러 시스템이 습윤 시스템에 비해 불리하다는 점이다.
소정의 저장 물품 보호를 위해, NFPA-13은 천장-전용 스프링클러 시스템을 위한 디자인 기준을 제공하며, 디자인 "페널티"는 30%보다 크다. 예를 들어, 특정 형태의 랙 저장소(rack storage)는 본 기술분야의 공지 기술에 의한 랙 내의 스프링클러(in-rack sprinkler)에 의해 지지되거나 보충되는 건조 천장 스프링클러 시스템을 필요로 한다. 랙 내의 스프링클러의 문제점은, 이들이 유지하기 어려울 수 있으며 수송 또는 저장 팰릿(storage pallet)의 이동에 의해 손상되기 쉽다는 점이다. NFPA-13은 NFPA-13 섹션 12.3.3.1.5, 도면 12.3.3.1.5(e), Note 4에서, 그룹A 플라스틱 보호를 위해 높이 30ft를 넘지 않는 지붕에서 적절하게 나열된 K-16.8 스프링클러를 갖는 건조 천장-전용 시스템을 사용하는 표준을 제시한다. 천장-전용 저장 습윤 스프링클러 시스템의 디자인 기준은 2000ft2당 0.8gpm/ft2이다. 그러나 NFPA는 건조 시스템 천장-전용 스프링클러 시스템을 위한 추가 패널티를 더해서, 4500ft2당 0.8gpm/ft2이다. 이러한 증가된 영역 필요치는 습윤 디자인 기준에 대해 125% 밀도 페널티이다. 주지하는 바와 같이, NFPA-13의 디자인 페널티는 건식 스프링클러 시스템 내에 내포된 열적 스프링클러 작동에 이은 유체 전달 지연 주기를 보상하도록 제공된다. 더욱이, NFPA-13은 천장-전용 보호를 제한된 랙 저장소 구성에만 제한하며 또는 랙 내의 스프링클러를 요구한다.
30% 디자인 영역 증가 및 기타 "페널티"에 따르도록, 화재 보소 시스템 엔지니어 및 디자이너는 보다 작동적인 스프링클러를 예측하고 따라서 보다 많은 많은 물을 수송하도록 보다 큰 파이핑을 제공하고, 적절하게 시스템을 가압하도록 보다 많은 펌프를 제공하고, 그리고 복수의 물 공급원에 의해 만족되지 않는 물을 위해 설정되는 보다 큰 탱크를 제공한다. 건조 시스템에 대한 습윤 시스템의 명백한 경제적인 디자인 장점에도 불구하고, 특정 저장 구성은 습윤 시스템의 사용을 금지하거나 현실적이지 못하다. 건식 스프링클러 시스템은 전형적으로 어는점의 온도에 노출될 수 있는 가열되지 않은 영역 및 구조체에서의 자동 스프링클러 보호를 제공하기 위한 목적으로 채택된다. 예를 들어, 30ft 높이 천장 아래의 높은 랙 저장소, 즉 25ft 높이 저장소를 사용하는 창고에서, 이러한 창고는 가열되지 않을 수 있으며, 이에 따라 바람직하지 않은 습윤 스프링클러 시스템을 얼게 하는 조건에 이를 수 있다. 냉동실 저장고는, 냉동실 시스템 내의 화재 보호 시스템 내의 파이프 내의 물이 얼 수 있으므로, 습윤 시스템을 사용할 수 없는 다른 환경이다. 이러한 문제를 해결하는 하나의 방법은, 부동액과 조합하여 스프링클러를 사용하는 것이다. 그러나 부동액의 사용은 예를 들어 파이프 시스템 내의 부식 및 누수와 같은 다른 문제를 야기할 수 있다. 더욱이, 부동액의 높은 점도는 보다 큰 파이프 크기를 필요로 한다. 더욱이, 프로필렌 클리콜(PG) 부동액은 물의 소방 특성을 갖지 않으며 어떤 경우 순간적으로 화재 성장을 가속화할 수 있다.
일반적으로, 저장 영역을 위한 건식 스프링클러 시스템은 화재 제어를 위해 구성되며, 여기에서 화재 위에 위치한 하나 또는 그보다 많은 열적 작동되는 스프링클러로부터 물의 분배에 의해 화재의 크기를 제한하여 열 릴리싱 비율을 감소시키고 연소 가능 지점 주변을 미리 습윤하게 하고 천장 가스 온도를 제어하여 구조적인 손상을 피하도록 한다. 그러나 화재를 취급하는 이러한 모드에서, 고온의 가스가 화재 위의 천장 영역에 부가되거나 유지될 수 있으며, 이는 방사상으로 전달된다. 이는 추가로 화재로부터 원격인 따라서 직접 화재에 영향을 주지 않는 스프링클러가 작동되도록 한다. 추가로 주어진 스프링클러로부터 유체의 배출은 물 드롭릿의 고속 분사를 야기할 수 있으며 및/또는 인접한 작동되지 않는 스프링클러 상에 수증기의 농축을 생성할 수 있다. 작동되는 스프링클러들 사이에서 작동되지 않는 스프링클러 내측이 작동되지 않는 결과적인 효과는 스프링클러 건너뜀(skipping)으로 공지된다. 스프링클러 건너뜀의 하나의 정의는, "스프링클러 오류가 없다는 가정 하에, 천장의 유동 행동에 의해 예측되는 순번에 비교할 경우 매우 비정상적인 스프링클러 작동 순서"이다. Paul A.Croce 등의 An investigation of the causative mechanism of sprinkler skipping 15 J.Fire Prot. Engr, 107, 107 (2005년 5월) 참조. 추가적인 원격 스프링클러의 제공에 의해, 현재 디자인 기준은 보다 큰 파이핑을 요구할 수 있으며, 따라서 저장 영역으로의 물 배출 체적은 화재를 취급하기에 정확히 필요한 양보다 클 수 있다. 더욱이, 화재 제어는 단지 열 릴리싱 비율을 감소시키기에, 열 릴리싱 비율 감소를 유지하도록 많은 수의 스프링클러가 화재에 반응하여 작동될 수 있다.
습윤 스프링클러 시스템의 각각의 스프링클러로부터 즉각적인 유체 전달 가능성에도 불구하고, 습윤 스프링클러 시스템은 스프링클러 건너뜀을 겪을 수 있다. 그러나 습윤 스프링클러 시스템은 화재의 열 릴리싱 비율을 매우 감소시키는 화재 진압을 위한 구성일 수 있으며 화재 연료 표면에 대한 화재 연통을 통해 직접적이고 충분한 물 적용에 의해 그 성장을 방지할 수 있다. 예를 들어, 습윤 시스템은 신속 진압 반응-속도(ESFR; early suppression fast-response) 스프링클러를 사용하여 이루어질 수 있다. ESFR 스프링클러의 사용은 일반적으로 건식 스프링클러 시스템에서는 가용하지 않으며, NFPA-13 섹션 8.4.6.1 하에 필요한 특정 리스트의 스프링클러를 요구할 수 있다. 따라서, 화재 진압을 위해 건식 스프링클러 시스템을 구성하는 것은 ESFR 스프링클러를 위한 특정 리스트의 추가 페널티를 극복하는 것을 필요로 할 수 있다. 더욱이, 진압을 위한 건조 시스템을 유압적으로 구성하는 것은, 정확한 크기의 파이핑 및 펌프를 필요로 하며, 이는 이러한 디자인 제한이 이미 디자인 "페널티"에 의해 영향을 받은 요구치 하에서 시스템의 유압 크기를 결정함에 따라 경제적으로 불가능할 수 있다.
천장-전용 대형 드롭 스프링클러를 채택한 2개의 화재 테스트가 트리(tree)-형식 건조 파이프 또는 2중-상호잠금 준비 작동식 시스템을 결정하도록 수행되었으며, 이는 40ft의 천장 높이를 갖는 천장 아래에서 34ft의 저장 높이에서 클래스Ⅱ 물품의 랙 저장소를 위한 적절한 화재 보호를 제공한다. 하나의 화재 테스트는 30초 또는 이보다 적은 물 지연 시간을 채택하며 55psi의 물 방출 압력으로서 적절한 화재 제어를 제공한다. 그러나 55psi의 높은 작동 압력에 추가하여, 이러한 시스템은 17분에 걸쳐 작동하는 총 25개의 스프링클러를 필요로 하였다. 두번째 테스트는 60초의 물 지연 시간을 채택하였으나, 이러한 지연 시간은 너무 길어서 화재가 발전하였으며 심각하게 화재를 제어할 수 없었다. 두 번째 테스트에서 결과적으로 71개의 스프링클러가 최대 방출 압력 37psi로 작동하였으며 따라서 75psi의 타겟 압력이 획득되지 못하였다. 테스트 및 결과는 1995년 6월 공보된 Americold Corp.에서 Factory Manual Research Technical Report:FMRC J.I. OZOZR6.RR.NS의 "Dry pipe sprinkler protection of rack stored Class Ⅱ commodity in 40ft high buildings"에 기재되었다.
화재 행동을 이해하고 예측하려는 시도로서, 미국 표준 기술원(NIST; The National Institute of Standards and Technology"는 화재 동역학 시뮬레이터(FDS; Fire Dynamic Simulator)를 개발하였으며, 이는 NIST 웹사이트(http://fire.nist.gov/fds/)에서 입수 가능하며, 제한적이지 않은 예로서 유동 속도, 온도, 연기 밀도 및 열 릴리싱 비율을 포함하여 화재 구동 유동의 해석, 즉 화재 성장(fire growth)을 모델링한다. 이러한 변수들은 FDS에서 화재에 반응하는 스프링클러 시스템을 모델링하는데 사용된다.
FDS는 저장된 물품에서 화재를 성장시키는 경우, 건식 스프링클러 시스템의 작동 또는 스프링클러 작동을 모델링하는데 사용될 수 있다. 하나의 특징적인 연구가 FDS를 이용하여 수행되었으며, 2개의 표준 물품 및 저장 높이, 천장 높이 및 스프링클러 설치 위치의 범위에서의 화재 성장 크기 및 스프링클러 작동 패턴을 예측한다. 연구 결과 및 결론은 Tyco Fire Products R&D에서 David LeBlanc에 의한 레포트에서 개진되는 "Dry pipe sprinkler systems - Effect of geometric parameters on expected number of sprinkler operation(2002)"(이하, "FDS 연구")이며 본 발명에서 참조된다.
FDS 연구는 그룹A 및 클래스Ⅱ 물품의 저장 배열체를 보호하기 위한 건식 스프링클러 시스템을 위한 예측되는 모델을 개발한다. FDS 연구는 시뮬레이팅되는 화재 성장 및 스프링클러 작동 반응 모델을 생성한다. 또한, 연구는 실제 실험적 테스트와 시뮬레이팅된 결과를 비교하여 예측의 유효성을 확인한다. FDS 연구에 기재된 바와 같이, FDS 시뮬레이션은 주어진 저장 물품, 저장 구성 및 시간에 따른 특히 열 릴리싱 상에서 변화를 나타내는 물품 높이 및 온도, 속도와 같은 기타 파라미터들을 위한 예측되는 열 릴리싱 프로파일을 예를 들어 천장 근접 영역과 같은 영역에서 컴퓨터 계산 영역으로서 생성할 수 있다. 추가로, FDS 시뮬레이션은 특히 예측되는 위치 및 스프링클러 작동 시간을 도시하여 물품 상에서 시뮬레이팅되는 스프링클러 네트워크를 위한 스프링클러 작동 프로파일을 제공할 수 있다.
우선권 정보 및 본 발명의 참조 문헌
본 출원은, (ⅰ)2005년 10월 21일 출원된 미국 가출원번호 제 60/728,734호, (ⅱ)2006년 7월 5일 출원된 미국 가출원번호 제 60/818,312호, (ⅲ)2006년 2월 21일 출원된 미국 가출원번호 제 60/744,644호를 우선권으로 하며, 이들은 본 발명에서 참조된다. 또한, 본 발명은 다음과 같이 참조한다. (ⅰ) (사건 번호 S-FB-00091WO(73434-029WO)를 갖는) 2006년 10월 3일 출원된 PCT 국제 특허 출원 "Systems and method for evaluation of fluid flow in a piping system"; (ⅱ)상기 출원의 우선권인 2005년 10월 3일 출원된 미국 가출원 번호 제 60/722,401호; (ⅲ)2004년 9월 17일 출원된 미국 출원 번호 제 10/942,817호, 미국 특허 공보 제 2005/0216242호의 "Systems and method for evaluation of fluid flow in a piping system"; (ⅳ)Tyco Fire & Building Prods.,"SPRINKFDT™ SPRINKCALC™: SprinkCAD Studio User Manual" (2006년 9월); (ⅴ)Underwriters Laboratories, Inc. (이하, "UL"), "Fire performance evaluation of dry-pipe sprinklers systems for protection of ClassⅡ, Ⅲ and Group A plastic commodities using K-16.8 Sprinkler: Technical report Underwriters Laboratories, Inc. Project 06NK05814, EX4991 for Tyco Fire & Building Products 06-02-2006," (2006); (ⅵ)Tyco Fire & Building Prods.의 기술 데이터 시트:TFP370, "Quell™ Systems: Preaction and dry alternatives for eliminating in-rack sprinklers"(2006년 8월 REV.A); (ⅶ)미국 방화 협회(The National Fire Protection Association; NFPA), NFPA-13 Standard for the installation of sprinkler system (2002년판)(이하, "NFPA-13"), 및 (ⅷ)NFPA, NFPA-13 Standard for the installation of sprinkler system (2007년판). 당업자는 NFPA-13으로부터의 NFPA-13 Standard for the installation of sprinkler system의 2007년판의 상응하는 표를 알 수 있다.
본 발명의 개시
독창적인 스프링클러 시스템이 공지되지 않은 방식으로 화재를 취급하도록 제공된다. 보다 구체적으로, 바람직한 스프링클러 시스템이 습윤식이 아니며, 바람직하게는 건조 파이프, 보다 바람직하게는 건조 준비 작동식 스프링클러 시스템으로서 화재를 둘러싸고 침수시키는데 충분한 크기인 스프링클러 작동 영역으로서 화재 이벤트를 취급하도록 구성된다. 바람직한 작동 영역은 바람직하게는 하나 또는 그보다 많은 스프링클러를 작동시키고 최초 작동되는 스프링클러의 유체 유동을 정해진 시간 주기 만큼 지연시켜서 후속하는 하나 또는 그보다 많은 스프링클러의 열적 작동을 허용하여 바람직한 스프링클러 작동 영역을 형성한다. 작동 영역의 스프링클러는 바람직하게는 충분한 유체 체적을 제공하고 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시키는 방식으로 취급한다. 보다 바람직하게는 스프링클러는 약 11 또는 그보다 큰 K-팩터를 갖도록 구성되며, 보다 바람직하게는 약 17의 K-팩터를 갖는다. 한정된 지연 주기는 최대 및 최소를 갖는 한정된 주기이다. 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시킴으로써, 화재는 효과적으로 압도되고 완화되어 화재 이벤트로부터의 열 릴리싱이 신속히 감소한다. 스프링클러 시스템은 바람직하게는 저장 물품의 화재 보호에 적합하며 경제적 불이익 및 기존의 건식 스프링클러 시스템 디자인의 디자인 페널티를 제거하거나 감소시킨다. 바람직한 스프링클러 시스템은 시스템의 총 유압 요구치를 최소화한다.
보다 구체적으로, 바람직한 천장-전용 스프링클러 시스템을 위한 유압 디자인 영역은 NFPA-13 하에서 특정된 건식 스프링클러 시스템을 위한 유압 디자인 영역보다 작도록 구성될 수 있어서, 하나 이상의 건식 스프링클러 디자인 "페널티"를 제거한다. 보다 바람직하게는 스프링클러 시스템은 NFPA-13 하의 현존하는 습윤 파이핑 시스템을 위한 스프링클러 작동 디자인과 적어도 동일한 유압 디자인 영역으로 디자인되고 구성될 수 있다. 유압 디자인 영역은 바람직하게는 시스템 기능을 위한 영역을 한정하며, 이를 통해 스프링클러 시스템은 바람직하게 바람직한 또는 미리 결정된 유동 특성을 제공한다.
예를 들어, 디자인 영역은 바람직한 건조 파이프 스프링클러 시스템이 반드시 특정 물 또는 유체 배출 밀도를 제공하여야 하는 영역을 한정한다. 따라서, 바람직한 디자인 영역은 건조 파이프 스프링클러 시스템의 디자인 기준을 한정하며, 이를 통해 디자인 방법론이 제공된다. 디자인 영역은 습윤 시스템의 그것과 적어도 등가인 시스템 디자인 파라미터를 제공하기에, 디자인 영역은 기존의 건조 파이프 스프링클러 시스템의 구성 및 디자인에서 발생하는 것으로 여겨지는 시스템 구성요소의 과다한 크기를 피할 수 있다. 감소된 유압 디자인 영역을 사용하는 바람직한 스프링클러 시스템은 유사하게 구성된 저장 영역을 보호하는 기존의 건식 스프링클러 시스템에 비교하여 감소된 파이프 또는 펌핑 구성요소를 채택할 수 있다. 더욱이, 바람직한 방법론에 따라 구성된 바람직한 유압 디자인 영역 및 시스템을 채택하는 바람직한 디자인 방법론은 건조 파이프 화재 보호 시스템이 NFPA-13 하에서 필수적으로 수용되는 전술한 디자인 페널티를 채택하지 않고 디자인되고 설치될 수 있음을 나타낸다. 따라서, 출원인은, 건조 파이프 시스템을 디자인하는데 있어서 페널티의 필요성이 제거되거나 매우 최소화됨을 주장한다.
스프링클러 시스템의 유압 요구치를 최소화하도록, 압도하고 완화하는데 효과적인 최소화된 스프링클러 작동 영역이 저장 영역의 화재 성장에 반응하여 채택된다. 화재 성장에 반응하는 스프링클러 작동 개수를 최소화하도록, 스프링클러 시스템은 강제 유체 전달 지연 주기를 채택하며, 이는 하나 또는 그보다 많은 최초 열적 작동 스프링클러로부터의 유체 또는 물 배출을 지연하여 최소 개수의 스프링클러를 성장하고 열적 작동시켜서 압도하고 완화하는 유체 배출로서 화재를 둘러싸고 침수시키는데 효과적인 바람직한 스프링클러 작동 영역을 형성한다. 화재에 반응하여 작동되는 스프링클러의 개수가 바람직하게 최소화되기에, 배출 물 체적은 최소화될 수 있으며 저장 영역으로의 불필요한 물 배출을 피한다. 바람직한 스프링클러 작동 영역은 스프링클러 건너뜀 양을 최소화함으로써 화재 성장을 압도하고 완화시킬 수 있으며, 이에 따라 화재 연통의 위치 또는 그 영역에 작동되는 스프링클러를 집중한다. 보다 바람직하게는 건식 스프링클러 시스템 내의 스프링클러 건너뜀 양은 습윤 시스템의 스프링클러 건너뜀 양보다 비교적 작을 수 있다.
저장 영역 및 물품 보호를 위한 천장-전용 건식 스프링클러 시스템의 바람직한 실시예는 습윤부 및 습윤부에 연결되는 건조부를 갖는 파이핑 네트워크를 포함한다. 건조부는 바람직하게는 하나 이상의 제 1 작동되는 스프링클러로서 화재에 반응하도록 구성되어 습윤부로부터 하나 이상의 열적 작동되는 스프링클러에 유체를 최초 전달한다. 시스템은 강제 유체 전달 지연 주기를 더 포함하며, 이는 적어도 제 1 작동되는 스프링클러로부터 배출을 지연하며, 이에 따라 화재는 적어도 건조부 내의 제 2 스프링클러를 열적 작동한다. 제 1 및 적어도 제 2 스프링클러로부터의 유체 배출은 스프링클러 작동 영역을 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시키도록 한정한다. 다른 바람직한 실시예에서, 제 1 작동되는 스프링클러는 유체 전달을 시작하는 바람직하게 하나 이상의 최초 작동되는 스프링클러를 포함한다.
다른 바람직한 천장-전용 건식 스프링클러 시스템에서, 시스템은 주된 물 제어 밸브를 포함하며, 건조부는 주된 물 제어 밸브에 상대적으로 하나 이상의 유압 원격 스프링클러 및 하나 이상의 유압 근접 스프링클러를 포함한다. 시스템은 바람직하게, 유압 원격 스프링클러로의 유체 전달이 시스템을 위한 최대 유체 전달 지연 주기를 한정하고 유압 근접 스프링클러로의 유체 전달이 시스템을 위한 최소 유체 전달 지연 주기를 한정하도록 구성된다. 최대 유체 전달 지연 주기는 바람직하게는 제 1 복수의 스프링클러의 열적 작동을 허용하여 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시키는 효과로 취급하는 최대 스프링클러 작동 영역을 구성한다. 최소 유체 전달 지연 주기는 바람직하게는 제 2 복수의 스프링클러의 열적 작동을 허용하여 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시키는 효과로 취급하는 최소 스프링클러 작동 영역을 구성한다.
천장-전용 건식 스프링클러 시스템의 일 양상에서, 시스템은 화재 성장에 반응하여 모든 작동되는 스프링클러가 미리 결정된 시간 주기 동안 작동되도록 한다. 보다 구체적으로, 스프링클러 시스템은 마지막 작동되는 스프링클러가 제 1 작동되는 스프링클러 작동에 이은 10분 이내에 이루어지도록 구성된다. 보다 바람직하게는 마지막 스프링클러는 8분 내에 작동되며, 보다 바람직하게는 마지막 스프링클러는 시스템의 제 1 작동되는 스프링클러의 작동에 이어 5분 내에 작동된다.
천장-전용 건식 스프링클러 시스템의 다른 실시예는 천장 높이를 갖고 주어진 분류 및 저장 높이를 갖는 물품을 저장하도록 구성된 저장 영역의 보호를 제공한다. 건식 스프링클러 시스템은 유체 공급을 전달하도록 구성된 습윤부 및 스프링클러 네트워크를 갖는 건조부를 가지며, 이들 각각은 작동 압력을 갖는다. 파이프 네트워크는 습윤부에 연결된 건조부를 포함하여 하나 이상의 유압 원격 스프링클러를 한정한다. 시스템은 바람직하게 복수의 스프링클러에 의해 건조부 내에서 한정된 유압 디자인 영역을 포함하며, 이는 하나 이상의 유압 원격 스프링클러를 거쳐서 화재 이벤트에 둘러싸고 침수시키는 효과로 반응하도록 지지한다. 시스템은 바람직한 유압 디자인 영역 내에서 제 1 스프링클러의 작동에 이은 시간 경과로서 한정된 바람직한 유압 디자인 영역에서 실질적으로 모든 스프링클러로부터 작동 압력으로의 유체 배출로의 강제 유체 전달 지연 주기를 포함한다. 바람직하게는 둘러싸고 침수시키는 효과를 구비한 시스템을 위한 유압 디자인 영역은 주어진 물품 클래스 및 저장 높이에서 NFPA-13 하에서 기존 필요한 유압 디자인 영역보다 작다.
둘러싸고 침수시키는 효과를 채택하여 화재를 압도하고 완화하는 스프링클러 시스템을 디자인하는 바람직한 방법이 제공된다. 상기 방법은 스프링클러의 열적 작동에 이어 시스템의 강제 유체 전달 지연 주기를 결정하는 단계를 포함한다. 보다 바람직하게는, 방법은 최대 유압 원격 스프링클러에 유체 전달하도록 최대 유체 전달 지연 주기를 결정하는 단계 및 최대 유압 근접 스프링클러에 유체 전달하도록 최소 유체 전달 지연 주기를 결정하는 단계를 포함한다. 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기를 결정하는 단계는 천장-전용 건식 스프링클러 시스템을 위한 화재 시나리오를 저장 공간 내에서 모델링하는 단계를 포함하며, 상기 공간은 스프링클러 네트워크 및 상기 네트워크 아래에 저장된 물품을 포함한다. 방법은 시나리오에 반응하여 각각의 스프링클러의 스프링클러 작동을 결정하는 단계와 예측되는 스프링클러 작동 프로파일을 생성하도록 작동 시간을 그래픽화하는 단계를 포함한다.
방법은, 둘러싸고 침수시키는 효과로서 화재를 취급할 수 있는 시스템을 위해 바람직한 최대 및 최소 스프링클러 작동 영역을 결정하는 단계를 포함한다. 바람직한 최대 스프링클러 작동 영역은 바람직하게는 복수의 스프링클러에 의해 한정된 시스템을 위한 최소화된 유압 디자인 영역에 균등하다. 보다 바람직하게는, 유압 디자인 영역은 동일 물품이 보호되는 NFPA-13에 의해 특정된 유압 디자인 영역과 동일하거나 보다 작다. 바람직한 최대 스프링클러 작동 영역은 바람직하게는 스프링클러의 임계 개수에 의해 한정된다. 스프링클러의 임계 개수는 바람직하게는 2 내지 4개의 스프링클러이며, 이는 천장 높이 물품 클래스 또는 보호되는 위험성에 따른다.
방법은 예측되는 스프링클러 작동 프로파일로부터 최소 및 최대 유체 전달 지연 주기를 확인하는 단계를 제공한다. 바람직하게는 최소 유체 전달 지연 주기는 제 1 스프링클러 작동과 스프링클러의 임계 개수의 마지막 작동 시간 사이의 시간 경과에 의해 한정된다. 최대 유체 전달 지연 주기는 작동되는 스프링클러의 개수가 한정된 바람직한 최대 스프링클러 작동 영역 내의 80% 이상과 동일한 시간과 제 1 스프링클러 작동 사이의 시간 경과에 의해 한정된다. 최소 및 최대 유체 전달 지연 주기는, 천장-전용 건식 스프링클러 시스템에서 둘러싸고 침수시키는 효과를 가져올 수 있는 가용 유체 전달 지연 주기의 범위를 한정한다.
바람직한 천장-전용 건식 스프링클러 시스템을 디자인하도록, 방법은 습윤부 및 습윤부에 대해 유압 원격 스프링클러와 유압 근접 스프링클러를 구비한 스프링클러 네트워크를 갖는 건조부를 갖는 스프링클러 시스템을 반복 디자인하는 단계를 제공한다. 방법은 바람직하게는 유압 원격 스프링클러가 최대 유체 전달 지연 주기를 겪고 유압 근접 스프링클러가 최소 유체 전달 지연 주기를 겪도록 시스템을 반복 디자인하는 단계를 포함한다. 시스템을 반복 디자인하는 단계는 유압 원격 스프링클러와 유압 근접 스프링클러 사이에 위치한 각각의 스프링클러들이 최소 및 최대 유체 전달 지연 주기 사이의 유체 전달 지연 주기를 겪는 것을 확인하는 단계를 포함한다.
바람직한 방법론은 둘러싸고 침수시키는 효과로서 화재 이벤트를 취급하는 바람직한 천장-전용 건식 스프링클러 시스템 디자인을 위한 기준을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 방법론은 강제 유체 전달 지연 주기 및 둘러싸고 침수시키는 효과로 지지하는 유압 디자인 영역을 제공하며, 이들은 건식 스프링클러 시스템에서 채택되어 현재 공지되지 않은 유압 기능 기준을 제한한다. 다른 바람직한 방법의 실시예에서, 바람직한 스프링클러 시스템은 유체 전달 지연 주기를 복수의 최초 열정 작용하는 스프링클러에 적용하고, 이는 한정된 순서로서 열적으로 작동한다. 보다 바람직하게는, 강제 유체 전달 지연 주기가 시스템 내에서 4개의 최대 유압 원격 스프링클러에 작용된다.
바람직한 일 실시예에서, 저장 영역을 위한 화재 보호 시스템이 제공된다. 시스템은 바람직하게는 습윤부와 열적으로 규격화되는 건조부를 포함하며, 이는 습윤부와 유체 소통된다. 바람직하게는 건조부가 습윤부로부터 저장 영역으로의 유체 배출을 건조부의 열적 작동에 이어 정해진 시간 지연 동안 지연시키도록 구성된다. 다른 실시예에서, 시스템은 바람직하게 유체 공급원에 연결되어 열적으로 규격화되는 복수의 스프링클러를 포함한다. 복수의 스프링클러는 저장 영역 내에 위치할 수 있어서, 각각의 복수의 스프링클러가 시스템 내에 위치하여 저장 영역으로의 유체 배출이 열적 작용에 이은 정해진 주기 동안 지연된다. 바람직한 실시예의 다른 실시예에서, 시스템은 바람직하게 저장 영역 내에서의 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기를 갖는다. 바람직한 시스템은 유체 공급원에 연결된 복수의 열적으로 규격화되는 스프링클러를 포함하며, 복수의 스프링클러는 각각의 복수의 스프링클러가 열적 작동에 이어 저장 영역으로의 유체 배출을 지연하도록 위치한다. 지연은 바람직하게는 시스템을 위한 최대 및 최소 지연 사이의 범위이다.
다른 바람직한 실시예에서, 저장 영역의 화재 보호를 위한 천장-전용 건식 스프링클러 시스템은 유체 공급원에 상대적으로 유압 원격 스프링클러 그룹을 갖는 스프링플러 격자를 포함한다. 유압 원격 스프링클러 그룹은 바람직하게는 화재 이벤트에 반응하여 순차적으로 열적 작동하도록 구성되며, 보다 바람직하게는 각각의 스프링클러의 강제 유체 지연에 이어 순차적으로 유체를 배출한다. 유체 전달 지연 주기는 유압 원격 스프링클러 그룹에 인접하여 화재를 둘러싸고 침수시키는 효과로서 바람직하게는 충분한 개수의 스프링클러의 열적 작동을 촉진하도록 구성되나.
저장 영역을 위한 화재 보호 시스템의 다른 실시예는 유체 공급원에 연결된 복수의 열적으로 규격화된 스프링클러를 포함한다. 복수의 스프링클러는 각각 화재 이벤트에 반응하여 최초 열적 작동에 이어 바람직하게 제한된 주기 동안 저장 영역으로 유체의 배출을 지연한다. 제한된 주기는 충분한 개수의 후속하는 열적 작동을 허용하기에 충분한 길이이어서 둘러싸고 침수시키는 배출 영역을 형성하고 화재 이벤트를 압도하고 완화한다.
바람직한 실시예의 다른 양상에서, 저장 영역을 위한 다른 화재 보호 시스템이 제공된다. 바람직한 시스템은 유체 공급원에 연결된 열적으로 규격화된 복수의 스프링클러를 포함한다. 복수의 스프링클러는 바람직하게는 파이프 네트워크에 연결된다. 파이프 네트워크는 열적 작동된 스프링클러로부터 유체 배출을 하나 이상의 스프링클러의 열적 작동에 이어 한정된 주기 동안 지연하도록 배열된다. 다른 실시예에서 화재 보호 시스템이 저장 영역에 제공된다. 시스템은 바람직하게는 유체 공급원 및 상기 유체 공급원과 소통하는 입상관 어셈블리를 포함한다. 바람직하게 저장 영역 내에 위치한 복수의 스프링클러가 포함되며 유체 공급원으로의 제어된 소통을 위해 입상관 어셈블리에 연결된다. 입상관 어셈블리는 바람직하게는 스프링클러로부터 저장 영역으로의 유체 배출을 하나 이상의 스프링클러의 열적 작동에 이어 한정된 주기 동안 지연시키도록 구성된다.
다른 실시예는 저장 영역을 위한 화재 보호 시스템을 제공하며, 이는 유체 공급원, 제어 패널 및 저장 영역 내에 위치하고 유체 공급원과 소통 제어되는 복수의 스프링클러를 포함한다. 바람직하게는, 제어 패널은 스프링클러로부터 저장 영역으로의 유체 배출을 하나 이상의 스프링클러의 열적 작동에 이어 한정된 주기 동안 지연시키도록 구성된다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 화재 보호 시스템은 유체 공급원 및 유체 공급원과 소통하는 제어 밸브를 포함한다. 복수의 스프링클러는 바람직하게는 저장 영역 내에 위치하며 유체 공급원과의 제어된 소통을 위해 제어 밸브와 연결된다. 제어 밸브는 스프링클러로부터 저장 영역으로의 유체 배출을 하나 이상의 스프링클러의 열적 작동에 이어 한정된 주기 동안 지연시키도록 구성된다.
본 발명은 랙 저장을 위한 건조 천장-전용 스프링클러 보호를 제공하며, 이는 랙 내에 위치하는 스프링클러를 구비한 랙 습윤한 시스템 또는 건조한 시스템이다. 먼저, 화재 보호 시스템의 바람직한 실시예의 또 다른 양상에서, 건조 천장-전용 화재 보호 시스템에 강제 유체 전달 지연이 제공되며, 저장 높이를 갖는 랙 저장 상에 위치한다. 바람직하게는 랙 저장은 20ft 또는 그보다 큰 저장 높이를 갖는 둘러싸인 저장소를 포함한다. 대안적으로, 랙 저장소는 25ft보다 큰 저장 높이를 갖는 클래스Ⅰ, Ⅱ, 또는 Ⅲ 또는 그룹A, 그룹B 및 그룹C 플라스틱 중 하나 이상의 둘러싸이지 않은 저장소를 포함한다. 대안적으로 랙 저장소는 22ft보다 큰 저장 높이를 갖는 클래스Ⅳ 물품을 포함한다. 또 다른 실시예에서 건조 화재 보호 시스템은 하나 이상의 단일-열, 2중-열, 및 다중-열 랙 저장소 중 하나 이상에 위치하는 건조 천장-전용 화재 보호 시스템을 포함하도록 바람직하게 제공된다.
또 다른 실시예에서, 건조 화재 보호 시스템이 제공된다. 시스템은 바람직하게는 25ft 내지 45ft의 천장 높이를 갖는 저장 영역을 위한 건조 천장-전용 화재 보호 시스템을 포함하며, 이는 20ft 내지 약 40ft보다 큰 범위의 저장 높이를 갖는 단일-열, 2중-열, 및 다중-열 랙 저장소 중 하나 이상에 위치한 복수의 스프링클러를 포함하며, 이는 바람직하게 클래스Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, 및 Ⅳ 물품 중 하나 이상이다. 복수의 스프링클러는 바람직하게 강제 유체 전달 지연에 영향을 준다. 대안적 실시예에서, 건조/준비 작동식 화재 보호 시스템이 제공된다. 시스템은 바람직하게 건조 천장-전용 화재 보호 시스템을 포함하며, 이는 하나 이상의 단일-열, 2중-열, 및 다중-열 랙 저장소 상에 위치하며, 이는 약 20ft 또는 이보다 큰 저장 높이를 갖고 플라스틱 물품으로 이루어진다. 바람직한 실시예의 다른 양상에서, 건조 천장-전용 화재 보호 시스템이 제공되며, 이는 하나 이상의 단일-열, 2중-열, 및 다중-열 랙 저장소 상에 위치하며, 25ft보다 큰 저장 높이를 갖고 약 5ft의 천장-대-저장 틈새를 갖는다. 저장소는 클래스Ⅲ, 클래스Ⅳ 및 그룹A 플라스틱 물품 중 하나 이상이다.
천장-전용 건식 스프링클러 보호 시스템은 유체 공급원 및 유체 공급원과 소통하는 복수의 스프링클러를 포함한다. 각각의 스프링클러는 최대 유체 전달 지연 주기와 최소 사이의 범위의 시간 내에 열적으로 작동하도록 이루어져서 최소 디자인된 지연에 이어 유체 유동을 스프링클러를 위해 제공한다.
다른 양상에서, 저장 영역을 위한 천장-전용 건식 스프링클러 시스템이 천장 높이를 한정하도록 제공되며, 여기에서 저장 영역은 한정된 저장 높이에서 저장 구성 및 물품 구성을 갖는 물품을 유지한다. 저장 구성은 랙, 팰릿, 빈 상자, 및 선반 저장소 중 어느 하나의 저장 배열체일 수 있다. 저장 배열체가 랙 저장소인 경우, 배열체는 단일-열, 2중-열, 및 다중-열 랙 저장소 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 시스템은 바람직하게는 제 1 네트워크와 제 2 네트워크 사이에 위치한 입상관 어셈블리를 포함하며, 입상관은 출구 및 입구를 갖는 제어밸브를 갖는다.
제 1 파이프 네트워크는 바람직하게는 가스를 포함하며, 제어 밸브의 출구와 소통한다. 가스는 바람직하게는 가압된 가스 또는 질소 공급원에 의해 제공된다. 제 1 파이프 네트워크는 제 1 복수의 스프링클러를 포함하며, 이는 제어 밸브의 출구에 대해 하나 이상의 유압 원격 스프링클러와 제어 밸브의 출구에 대해 하나 이상의 유압 근접 스프링클러를 포함한다. 제 1 파이프 네트워크는 루프 구성으로 이루어질 수 있으며, 보다 바람직하게는 트리 구성으로 이루어질 수 있다. 각각의 복수의 스프링클러는 바람직하게는 열적으로 규격화되어 비작동 상태에서 작동 상태로 스프링클러를 열적으로 촉발한다. 제 1 복수의 스프링클러는 바람직하게는 한정된 스프링클러-대-스프링클러 간격 및 한정된 작동 압력을 갖는 스프링클러 작동의 디자인된 영역을 한정한다. 시스템은 또한 제 2 파이프 네트워크를 포함하며, 이는 제어 밸브의 입구부와 소통하여 제 1 파이프 네트워크에 제어된 유체 전달을 제공하는 주배관(wet main)을 갖는다.
시스템은 제 1 강제 유체 전달 지연을 포함하며, 이는 바람직하게는 제어 밸브의 출구로부터 하나 이상의 유압 원격 스프링클러로의 유체 이동 시간으로 한정되며, 화재 이벤트가 하나 이상의 유압 원격 스프링클러를 열적 작동하는 경우, 제 1 강제 유체 전달 지연이 하나 이상의 유압 원격 스프링클러에 근접한 제 2 복수의 스프링클러가 최대 스프링클러 작동 영역을 한정하도록 화재 이벤트에 의해 열적으로 작동되어 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시키도록 하는 길이를 갖는다. 또한, 시스템은 제 2 강제 유체 전달 지연을 포함하며, 이는 바람직하게는 제어 밸브의 출구로부터 하나 이상의 유압 근접 스프링클러로의 유체 이동 시간으로 한정되며, 화재 이벤트가 하나 이상의 유압 근접 스프링클러를 열적 작동하는 경우, 제 2 강제 유체 전달 지연이 하나 이상의 유압 근접 스프링클러에 근접한 제 3 복수의 스프링클러가 최소 스프링클러 작동 영역을 한정하도록 화재 이벤트에 의해 열적으로 작동되어 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시키도록 하는 길이를 갖는다.
시스템은 보다 바람직하게는 복수의 스프링클러가 유압 디자인 영역 및 디자인 밀도를 한정하도록 구성되며, 디자인 영역은 하나 이상의 유압 원격 스프링클러를 포함한다. 바람직한 일 실시예에서, 유압 디자인 영역은 바람직하게는 약 8ft 내지 약 12ft의 범위인 스프링클러-대-스프링클러 간격을 가진 약 25개의 스프링클러의 격자에 의해 한정된다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예는 천장-전용 건식 스프링클러 화재 보호를 위하여 이전에 존재하지 않았던 신규한 유압 디자인 영역 기준을 제공한다. 본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 유압 디자인 영역은 천장 높이, 저장 구성, 저장 높이, 물품 분류 및/또는 스프링클러-대-저장 틈새 높이 중 하나 이상의 함수이다. 바람직하게는, 유압 디자인 영역은 약 2000ft2이며, 다른 바람직한 양상에서 유압 디자인 영역은 약 2600ft2이어서 저장 영역을 위해 공지된 건식 스프링클러 시스템에서 필요한 총 유체를 감소시킨다. 보다 바람직하게는 시스템이, 스프링클러 작동 영역이 동일한 크기의 저장 영역을 보호하는 습윤 시스템의 스프링클러 영역에서보다 30% 큰 건식 스프링클러 시스템에서보다 작도록 디자인된다.
시스템은 바람직하게는 저장 영역의 천장-전용 보호를 위해 구성되며, 천장 높이는 약 30ft 내지 약 40ft이고, 저장 높이는 약 20ft 내지 약 40ft이어서, 이에 따라 스프링클러-대-저장 틈새 공차는 약 5ft 내지 25ft이다. 따라서, 바람직한 양상에서, 천장 높이는 약 40ft이거나 이보다 작으며, 저장 높이는 약 25ft 내지 약 35ft이다. 다른 바람직한 양상에서, 천장 높이는 약 35ft이거나 또는 보다 작으며 저장 높이는 약 20ft 내지 약 30ft의 범위이다. 또 다른 바람직한 양상에서, 천장 높이는 약 30ft이며 저장 높이는 약 20ft 내지 약 25ft의 범위이다. 더욱이, 제 1 및 제 2 유체 전달 지연 주기는 바람직하게는 적어도 천장 높이 및 저장 높이의 함수이며, 이에 따라 천장 높이가 약 30ft 내지 약 45ft의 범위이고 저장 높이가 약 20ft 내지 약 40ft인 경우, 제 1 강제 유체 전달 지연은 바람직하게는 30초보다 작으며 제 2 강제 유체 전달 지연은 바람직하게는 약 4초 내지 약 10초의 범위이다.
천장-전용 시스템은 바람직하게는 2중-상호잠금 준비 작동식, 단일-상호작용 준비 작동식 및 건조 파이프 시스템으로 구성된다. 따라서, 시스템이 2중-상호잠금 준비 작동식으로 구성되는 경우, 시스템은 하나 또는 그보다 많은 화재 탐지기를 포함하며, 이는 복수의 스프링클러에 대해 이격되어 화재 이벤트 시 화재 탐지기가 스프링클러 작동 전에 작동한다. 시스템의 상호잠금 및 준비 작동식 특성을 용이하게 하도록 시스템은 바람직하게는 제어 밸브와 소통하는 릴리싱 제어 패널을 포함한다. 보다 바람직하게는, 제어 밸브는 솔레노이드 작동식 제어 밸브이며, 릴리싱 제어 패널은 압력 감소 또는 화재 탐지 중 어느 하나의 신호를 수용하도록 구성되어 제어 밸브 작동을 위해 솔레노이드 밸브에 에너지를 가한다. 시스템은 바람직하게는 릴리싱 제어 패널과 소통하고 제 1 파이프 네트워크 내에서의 작은 비율의 가스 압력 감소를 탐지할 수 있는 신속 릴리싱 장치를 포함하며, 이러한 감소 신호를 릴리싱 제어 패널에 보낸다. 건조 천장-전용 시스템에 사용되기 위한 바람직한 스프링클러는 11 이상, 바람직하게는 11보다 크고, 보다 바람직하게는 약 11 내지 약 36의 범위이며, 더욱 더 바람직하게는 약 17 및 또한 더욱 더 바람직하게는 약 16.8의 K-팩터를 갖는다. 스프링클러의 열소비율은 바람직하게는 약 286℉이거나 보다 크다. 추가로, 바람직한 스프링클러는 약 15psi 내지 약 60psi 범위의 작동 압력을 가지며, 보다 바람직하게는 약 15psi 내지 약 45psi의 범위이며, 보다 바람직하게는 약 20psi 내지 약 35psi의 범위이며, 보다 바람직하게는 약 22psi 내지 약 30psi의 범위이다.
따라서 본 발명에 따른 다른 실시예들은 구조 및 규격을 갖는 스프링클러를 제공한다. 스프링클러는 11 또는 그보다 큰 K-팩터를 한정하는 사이에 통로가 놓이는 입구 및 출구를 갖는 구조체를 포함한다. 폐쇄 어셈블리는 출구에 인접하여 제공되며, 열적으로 규격화되는 촉발 어셈블리가 바람직하게 제공되어 출구에 인접한 폐쇄 어셈블리를 지지한다. 추가로, 바람직한 스프링클러는 출구로부터 인접하게 이격된 디플렉터를 포함한다. 스프링클러의 규격은 바람직하게는 스프링클러가 건식 스프링클러 시스템을 포함하는 천장-전용 화재 보호 저장 적용에 사용되도록 자격 평가되며, 이는 20ft 이상의 저장 높이에 저장된 물품의 랙 저장소의 보호를 위해 둘러싸고 침수시키는 효과로서 화재 이벤트를 취급하도록 구성되고, 상기 물품은 클래스Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, 및 Ⅳ 및 그룹A 물품 중 하나 이상으로 저장된다. 보다 바람직하게는 스프링클러는 NFPA-13 섹션3.2,3(2002)에서 한정되어 나열되며, 저장 영역의 건조 천장-전용 화재 보호 시스템에서 사용된다.
따라서, 바람직한 자격 평가된 스프링클러가 바람직하게 트리형 루프형 및 격자 파이핑 시스템 구성 중 하나 이상의 안에서 100개의 스프링클러의 스프링클러 격자 내에 저장 물품 상에서 화재 테스트된 스프링클러이다. 따라서, 방법은 바람직하게 자격 평가를 위해 제공되고 보다 바람직하게 스프링클러의 나열을 위해 제공되며, 이는 NFPA-13 섹션3.2,3(2002)에서 한정되며, 저장 영역의 화재 보호 적용을 위한 건조 천장에 사용되며, 약 20ft이거나 또는 보다 크며 약 45ft보다 작도록 저장된다. 바람직하게 스프링클러는 입구와 출구를 가지며 이들 사이에 11 이상 또는 그보다 큰 K-팩터를 한정하도록 통로를 구비한다. 바람직하게는 스프링클러는 디자인된 작동 압력 및 열적으로 규격화된 촉발 어셈블리를 포함하여 출구로부터 이격된 스프링클러 및 디플렉터를 작동시킨다. 방법은 바람직하게는 자격 평가된 스프링클러로부터 형성된 스프링클러 격자를 화재 테스트한다. 격자는 20ft 이상의 저장된 물품 구성상에 위치한다. 방법은 바람직한 압력으로 스프링클러 격자의 일부로부터 유체를 배출하는 단계를 포함하여, 테스트 화재를 압도하고 완화하여 배출이 바람직한 작동 압력에서 이루어진다.
보다 구체적으로, 화재 테스트는 물품을 점화하는 단계, 물품 상의 격자 내의 하나 이상의 최초 스프링클러를 열적 작동시키는 단계 및 주기 동안 하나 이상의 최초 작동된 스프링클러의 열적 작동에 이어 유체의 전달을 지연시키는 단계를 포함하며, 하나 이상의 최초 스프링클러에 인접한 후속하는 복수의 스프링클러를 열적으로 작동시켜서, 이에 따라 최초 및 후속 작동되는 스프링클러로부터 배출이 이루어진다. 바람직하게는 화재 테스팅은 바람직한 천장 높이 및 바람직한 저장 높이에서 이루어진다.
본 발명에 따른 바람직한 다른 방법에서, 저장 영역을 위한 건조 천장-전용 화재 보호 시스템을 디자인하는 방법이 제공되며, 여기에서 시스템은 둘러싸고 침수시키는 효과로 화재를 취급한다. 바람직한 방법은 유체 공급원에 대한 하나 이상의 유압 원격 스프링클러 및 하나 이상의 유압 근접 스프링클러를 한정하는 단계를 포함하며, 최대 유체 전달 지연 주기를 하나 이상의 유압 원격 스프링클러에 한정하고 최소 유체 전달 지연 주기를 하나 이상의 유압 근접 스프링클러에 한정하여 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시키기 위한 스프링클러 작동 영역을 생성한다. 하나 이상의 유압 원격 및 하나 이상의 유압 근접 스프링클러를 한정하는 단계는, 바람직하게는 유체 공급원에 연결된 입상관 어셈블리를 포함하며, 주배관은 입상관 어셈블리 및 복수의 브랜치 파이프로부터 연장되고, 하나 이상의 유압 원격 및 하나 이상의 유압 근접 스프링클러를 입상관 어셈블리에 대해 복수의 브랜치 파이프를 따라 위치시킨다. 이 방법은 루프 및 트리 구성 중 하나 이상과 같이 파이프 시스템을 한정하는 것을 더 포함할 수 있다. 파이핑 시스템을 한정하는 것은, 예를 들어 복수의 스프링클러를 유압 영역 및 스프링클러-대-스프링클러 간격에 제공하는 것과 같이 둘러싸고 침수시키는 효과를 지지하는 유압 디자인 영역을 한정하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 유압 디자인 영역은 저장 영역을 특징으로 하는 하나 이상의 파라미터로 한정되며, 이는 천장 높이, 저장 높이, 물품 분류, 저장 구성 및 틈새 높이이다.
*바람직한 일 실시예에서, 유압 디자인을 한정하는 것은 조사표를 읽는 것과 저장 파라미터 중 하나 이상에 기초하여 유압 디자인 영역을 한정하는 것을 포함한다. 바람직한 방법의 다른 양상에서, 최대 유체 전달 지연 주기를 한정하는 것은 저장된 물품 상에서 하나 이상의 유압 원격 스프링클러 및 하나 이상의 유압 근접 스프링클러를 갖는 10 x 10 스프링클러 격자를 컴퓨터 계산적으로 모델링하는 단계를 포함하며, 모델링은 저장된 물품의 자유 연소 및 자유 연소에 반응하여 스프링클러 작동 순서를 시뮬레이팅하는 단계를 포함한다. 바람직하게는 최대 전달 지연 주게는 제 1 스프링클러 작동으로부터 제 6 스프링클러 작동에 이르는 시간 경과로서 한정된다. 더욱이, 최소 유체 전달 지연 주기는 바람직하게는 제 1 스프링클러 작동으로부터 제 4 스프링클러 작동에 이르는 시간 경과로서 한정된다. 바람직한 방법은 최대 유체 전달 지연 주기가 최대 유압 원격 스프링클러에서 이루어지고 최소 유체 전달 지연 주기가 최소 유압 근접 스프링클러에서 이루어지도록 하는 스프링클러 시스템을 반복적으로 디자인하는 단계를 포함한다. 보다 바람직하게는 방법은 시스템의 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하는 단계를 포함하며, 이는 하나 이상의 유압 원격 스프링클러, 바람직하게는 4개의 최대 유압 원격 스프링클러의 스프링클러 작동 순서를 차례로 나열하는 단계 및 하나 이상의 유압 최소 스프링클러, 바람직하게 4개의 최대 유압 근접 스프링클러 작동 순서를 차례로 나열하는 단계를 포함한다. 컴퓨터 시뮬레이션은 바람직하게는 유체 공급원으로부터 작동되는 스프링클러로의 유체 이동 시간을 계산하도록 이루어진다.
둘러싸고 침수시키는 화재 이벤트를 구상하도록 천장-전용 건식 스프링클러 시스템을 시뮬레이팅하는 바람직한 본 발명의 일 실시예는, 제 1 복수의 스프링클러를 시뮬레이팅하는 단계를 포함하며, 이는 작동 시퀀스를 갖는 4개의 유압 원격 스프링클러를 포함하며, 이는 제 1 유압 원격 스프링클러 작동, 제 2 유압 원격 스프링클러 작동, 제 3 유압 원격 스프링클러 작동 및 제 4 유압 원격 스프링클러 작동을 포함하며, 제 2 내지 제 4 유압 원격 근접 스프링클러 작동은 제 1 유압 원격 스프링클러 작동 이후 10초 이내에 이루어진다. 더욱이, 시뮬레이션은 제 1 강제 유체 전달 지연 주기를 한정하여 어떠한 유체도 제 1 유압 원격 스프링클러로부터 제 1 유압 원격 스프링클러 작동된 순간에서 디자인된 작동 압력으로 배출되지 않으며, 어떠한 유체도 제 2 유압 원격 스프링클러로부터 제 2 유압 원격 스프링클러 작동된 순간에서 디자인된 작동 압력으로 배출되지 않으며, 어떠한 유체도 제 3 유압 원격 스프링클러로부터 제 3 유압 원격 스프링클러 작동된 순간에서 디자인된 작동 압력으로 배출되지 않으며, 그리고 어떠한 유체도 제 4 유압 원격 스프링클러로부터 제 1 유압 원격 스프링클러 작동된 순간에서 디자인된 작동 압력으로 배출되지 않는다. 보다 구체적으로, 제 1, 2, 3 및 4 스프링클러는 구성되고 위치하고 및/또는 다르게 순서가 정해져서 4개의 유압 원격 스프링클러 중 어느 것도 제 4 최대 유압 원격 스프링클러의 작동 전에 또는 작동 순간에 디자인된 작동 압력을 겪지 않는다.
추가로, 시스템은 바람직하게 시뮬레이팅되어, 제 1 복수의 스프링클러가 작동 순서를 구비한 4개의 유압 근접 스프링클러는 포함하며, 이는 제 1 유압 근접 스프링클러 작동, 제 2 유압 근접 스프링클러 작동, 제 3 유압 근접 스프링클러 작동 및 제 4 유압 근접 스프링클러 작동을 포함하며, 제 2 내지 4 유압 근접 스프링클러 작동은 제 1 유압 원격 스프링클러 작동 이후 10초 이내에 이루어지지 않는다. 더욱이, 시스템은 제 2 강제 유체 전달 지연 주기를 한정하도록 시뮬레이팅되어, 어떠한 유체도 제 1 유압 근접 스프링클러로부터 제 1 유압 근접 스프링클러 작동된 순간에서 디자인된 작동 압력으로 배출되지 않으며, 어떠한 유체도 제 2 유압 근접 스프링클러로부터 제 2 유압 근접 스프링클러 작동된 순간에서 디자인된 작동 압력으로 배출되지 않으며, 어떠한 유체도 제 3 유압 근접 스프링클러로부터 제 3 유압 근접 스프링클러 작동된 순간에서 디자인된 작동 압력으로 배출되지 않으며, 그리고 어떠한 유체도 제 4 유압 근접 스프링클러로부터 제 4 유압 근접 스프링클러 작동된 순간에서 디자인된 작동 압력으로 배출되지 않는다. 보다 구체적으로 제 1, 2, 3 및 4 스프링클러는 구성되고 위치하고 및/또는 다르게 순서가 정해져서 4개의 유압 근접 스프링클러 중 어느 것도 제 4 최대 유압 근접 스프링클러의 작동 전에 또는 작동 순간에 디자인된 작동 압력을 겪지 않는다.
따라서, 본 발명의 다른 바람직한 실시예는 저장 영역을 위한 건조 천장-전용 건식 스프링클러 시스템을 디자인하도록 데이터베이스, 조사표 및 데이터표를 제공한다. 데이터표는 바람직하게는 저장 영역을 특징으로 하는 제 1 데이터 배열체, 스프링클러를 특징으로 하는 제 2 데이터 배열체, 제 1 및 제 2 데이터 배열체의 함수로서 유압 디자인 영역을 확인하는 제 3 데이터 배열체 및 최대 유체 전달 지연 주기 및 최소 유체 전달 지연 주기를 확인하며 각각은 제 1, 2, 및 3 데이터 배열체의 함수인 제 4 데이터 배열체를 포함한다. 바람직하게는, 데이터표는, 데이터표가 제 1, 2, 및 3 데이터 배열체 중 어느 하나가 제 4 데이터 배열체를 결정하는 조사표로서 구성되도록 이루어진다. 대안적으로, 데이터베이스는 천장-전용 건식 스프링클러 시스템에 채택된 단일 특정 최대 유체 전달 지연 주기일 수 있어서, 주어진 천장 높이, 저장 높이 및/또는 물품 분류를 위해 화재 이벤트 주변에 대해 둘러싸고 침수시키는 구성을 갖는 스프링클러 작동 영역으로 저장 영역의 화재를 취급할 수 있다.
본 발명은 하나 또는 그보다 많은 시스템, 서브시스템, 구성요소 및 관련 보호 방법을 제공할 수 있다. 따라서, 처리는 바람직하게 보호를 위한 시스템 및/또는 방법을 제공한다. 방법은 바람직하게 (ⅰ)25ft보다 큰 저장 높이의 클래스Ⅰ 내지 Ⅲ, 그룹A, 그룹B, 또는 그룹C 및 (ⅱ)22ft보다 큰 저장 높이의 클래스Ⅳ 중 하나 이상을 갖는 저장 공간을 위한 건조 천장-전용 화재 보호 시스템에 사용되도록 자격 평가된 스프링클러를 획득하는 단계를 포함한다. 본 방법은 바람직하게 사용자에게 저장 영역 화재 보호 적용에 사용되기 위한 스프링클러를 분배하는 단계를 포함한다. 추가로 또는 대안적으로 처리는 자격 평가 시스템, 서브시스템, 구성요소 또는 건조 천장-전용 화재 보호를 위한 방법을 획득하는 단계 및 자격 평가된 시스템, 서브시스템, 구성요소 또는 제 1 파티로부터 제 2 파티로 화재 보호 적용에 사용되는 방법을 분배하는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명은 저장 영역의 화재 보호를 위한 건조 천장-전용 스프링클러 시스템용 키트(kit)를 제공한다. 키트는 바람직하게 약 45ft에 이르는 천장 높이를 갖는 저장 영역 및 약 40ft에 이르는 저장 높이를 갖는 물품을 위한 천장-전용 스프링클러 시스템에 사용되기 위해 자격 평가된 하나 이상의 스프링클러를 포함한다. 추가로 바람직한 키트는 상기 하나 이상의 스프링클러로의 유체 전달을 제어하기 위한 입상관 어셈블리를 포함한다. 바람직한 키트는 키트에 사용되기 위한 데이터 시트를 제공하며, 여기에서 데이터 시트는 키트를 사용하기 위한 파라미터들로서, 파라미터는 유압 디자인 영역, 최대 유격 원격 스프링클러를 위한 최대 유체 전달 지연 주기 및 최대 유압 근접 스프링클러를 위한 최소 유체 전달 지연 주기를 포함한다. 바람직하게 키트는 약 17의 K-팩터 및 약 286℉의 열소비율을 갖는 수직한 스프링클러를 포함한다. 보다 바람직하게는 클래스Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ 및 그룹A 플라스틱 중 하나 이상인 물품의 보호를 위해 자격 평가된다. 입상관 어셈블리는 바람직하게 입구 및 출구를 갖는 제어 밸브를 포함하며, 입상관 어셈블리는 제어 밸브와 소통되기 위한 압력 스위치를 더 포함한다. 키트의 다른 바람직한 실시예에서, 제어 패널이 압력 스위치와 제어 밸브의 제어된 소통을 위해 제공된다. 추가로, 하나 이상의 차단 밸브가 제공되어 제어 밸브의 입구 및 출구 중 하나 이상을 연결하며 체크 밸브가 제어 밸브의 출구를 연결하도록 바람직하게 제공된다. 대안적으로, 배열체는 제어 밸브 및/또는 입상관 어셈블리가 중간 챔버로 구성될 수 있는 배열체가 제공되어 체크 밸브의 필요성을 제거한다. 키트의 또 다른 실시예에서, 컴퓨터 프로그램 또는 소프트웨어 애플리케이션이 모델 디자인 및/또는 시스템 시뮬레이션에 제공되어 시스템 내의 하나 또는 그보다 많은 스프링클러의 유체 전달 지연 주기를 확인한다. 보다 바람직하게는, 컴퓨터 프로그램 또는 소프트웨어 애플리케이션은 유압 원격 스프링클러가 최대 유체 전달 지연 주기를 겪고 유압 근접 스프링클러가 최소 유체 전달 지연 주기를 겪는 것을 시뮬레이팅하거나 확인한다. 추가로 컴퓨터 프로그램 또는 소프트웨어는 바람직하게는 하나 또는 그보다 많은 스프링클러의 순서를 정하는 단계 및 하나 또는 그보다 많은 작동되는 스프링클러에 전달되는 유체가 바람직한 강제 유체 전달 지연 주기에 부합하는지 여부를 확인하는 단계를 포함하는 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 수행하도록 한다. 보다 바람직하게는, 프로그램은 시스템 내의 4개 이상의 유압 원격 또는 대안적으로 4개의 유압 근접 스프링클러의 작동 순서를 결정하고 4개의 스프링클러로의 유체 전달을 확인한다.
화재 보호의 시스템 및/또는 방법을 제공하기 위한 바람직한 처리는 보다 구체적으로 제 1 파티로부터 제 2 파티로 저장 영역을 위한 건조 천장-전용 화재 보호 시스템의 스프링클러 설치를 위한 설치 기준을 분배하는 방식을 포함한다. 설치 기준을 제공하는 것을 바람직하게는 물품 분류 및 저장 구성 중 하나 이상을 특정하는 단계, 저장 높이와 스프링클러의 디플렉터 사이의 최소 틈새 높이를 특정하는 단계, 시스템 내에서 최대 커버 영역과 최소 커버 영역을 특정하는 단계, 시스템 내에서 스프링클러-대-스프링클러 간격을 특정하는 단계; 유압 디자인 영역과 디자인 작동 압력을 특정하는 단계; 및 디자인된 유체 전달 지연 주기를 특정하는 단계를 포함한다. 다른 바람직한 실시예에서, 유체 전달 지연을 특정하는 것은 저장 영역에서 화재 이벤트를 취급하기 위해 둘러싸고 침수시키는 효과를 촉진시키도록 지연을 특정하는 단계를 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 유체 전달 지연을 특정하는 단계는 최대 유체 전달 지연 주기와 최소 유체 전달 지연 주기 사이의 유체 전달 지연을 특정하는 단계를 포함하며, 보다 바람직하게는 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기가 최대 유압 원격 및 최대 유압 근접 스프링클러 각각에서 이루어지도록 특정된다.
다른 바람직한 처리 양상에서, 바람직하게 디자인 유체 전달 지연의 특정은 천장 높이, 물품 분류, 저장 구성, 저장 높이 및 틈새 높이 중 하나 이상의 함수이다. 이에 따라, 디자인된 유체 전달 지연 주기를 특정하는 단계는 바람직하게 천장 높이, 물품 분류, 저장 구성, 저장 높이 및 틈새 높이 중 하나 이상의 함수로서 유체 전달 지연 시간의 데이터표를 제공하는 단계를 포함한다.
처리의 바람직한 다른 양상에서, 설치 기준을 제공하는 단계는 스프링클러에 사용되기 위한 시스템 구성요소를 특정하는 단계를 포함하며, 시스템 구성요소를 특정하는 단계는 바람직하게 스프링클러 시스템으로 유체 유동을 제어하도록 입상관 어셈블리를 특정하는 단계와 디자인된 유체 유동 지연을 수행하도록 제어 메커니즘을 특정하는 단계를 포함한다. 더욱이, 처리는 준비 작동식 설치 기준을 제공하도록 제어 메커니즘과 소통하기 위한 화재 탐지 장치를 특정하는 단계를 포함한다. 또한, 처리는 데이터 시트로 제공되는 설치 기준을 제공하며, 이는 데이터 시트의 종이 매체 또는 전자 매체로의 인쇄를 포함한다.
바람직한 처리의 다른 양상은 저장 영역용 건조 천장-전용 스프링클러 시스템에 사용되기 위한 스프링클러를 획득하는 단계를 포함한다. 처리의 일 실시예에서 획득 단계는 스프링클러 제공 단계를 포함한다. 스프링클러 제공 단계는 바람직하게 입구 및 출구와 그 사이 통로를 갖는 스프링클러 바디를 제공하는 단계를 포함하여 약 11 또는 그보다 크고, 바람직하게는 약 17, 보다 바람직하게는 약 16.8인 K-팩터를 한정하며, 그리고 약 286℉의 열소비율을 갖는 촉발 어셈블리를 제공하는 단계를 포함한다.
다른 양상은 바람직하게 획득하는 단계가 스프링클러의 자격 평가 단계를 포함하며, 보다 바람직하게 저장 영역에 걸쳐 예를 들어 UL과 같은 허가권을 갖는 조직에 의해 인가되어 수용 가능한 스프링클러를 나열(listing)하는 단계를 포함한다. 따라서, 스프링클러를 획득하는 단계는 자격 평가를 위해 스프링클러를 화재 테스트하는 단계를 포함한다. 테스트하는 단계는 바람직하게 유제 요구치 및 디자인된 시스템 작동 압력을 포함하는 수용 가능 테스트 기준을 한정하는 단계를 포함한다. 추가로, 테스트 단계는 천장 높이에서의 스프링클러-대-스프링클러 간격으로 천장 스프링클러 격자 내에 복수의 스프링클러를 위치시키는 단계를 포함하며, 격자는 물품 분류, 저장 구성 및 저장 높이를 갖는 저장된 물품 상에 위치한다. 바람직하게, 복수의 스프링클러를 위치시키는 단계는 169개의 스프링클러를 8ft x 8ft 격자 내에 위치시키는 단계 또는 대안적으로 100개의 스프링클러를 10ft x 10ft 천장 스프링클러 격자 내에 위치시키는 단계를 포함한다. 대안적으로 어떠한 개수의 스프링클러도 스프링클러-대-스프링클러 간격이 제공되는 격자를 형성할 수 있으며 1개 이상의 스프링클러가 매 64ft2마다 제공될 수 있으며, 또는 1개의 스프링클러가 매 100ft2마다 제공될 수 있다. 보다 일반적으로 복수의 스프링클러를 제공하는 단계는 충분한 개수의 스프링클러를 위치시켜서 작동하지 않는 스프링클러의 하나 이상의 링이 테스트 동안 작동되는 스프링클러의 경계를 이루도록 한다. 테스트는 물품 내에 화재 이벤트를 생성하고 스프링클러로부터 유체 배출을 지연시키는 단계를 포함하며 일정 개수의 스프링클러를 작동시키고 하나의 작동되는 스프링클러로부터 디자인된 시스템 작동 압력으로 유체를 배출시켜서 둘러싸고 침수시키는 구성으로 화재 이벤트를 취급하도록 한다. 추가로, 수용 가능한 테스트 기준은 바람직하게 디자인된 스프링클러 작동의 함수로서 유체 요구치를 한정하고 둘러싸고 침수시키는 구성으로 화재를 효과적으로 압도하고 완화시킨다. 바람직하게는, 디자인된 스프링클러 작동은 격자 내의 총 스프링클러의 40%보다 작다. 보다 바람직하게는 디자인된 스프링클러 작동은 격자 내의 총 스프링클러의 37%보다 작으며, 보다 바람직하게는 격자 내의 총 스프링클러의 20%보다 작다.
바람직한 처리 실시예에서, 유체 배출을 지연시키는 단계는 물품 분류, 저장 구성, 저장 높이 및 스프링클러-대-저장소 틈새 높이 중 하나 이상의 함수로서 시간의 주기로 유체 배출을 지연시키는 단계를 포함한다. 유체 배출을 지연시키는 단계는 물품 및 저장 영역의 컴퓨터 계산 모델로부터 유체 지연 주기를 결정하는 단계를 포함하며, 여기에서 모델인 자유-연소 스프링클러 작용 시간으로 해석되어 유체 전달 지연은 제 1 스프링클러 작동과 (ⅰ)스프링클러 작동의 임계 개수; 및 (ⅱ)화재 이벤트를 둘러싸고 침수시킬 수 있는 작동 영역에 등가인 스프링클러의 개수 중 하나 이상 사이의 시간 경과이다.
제 1 파티로부터 제 2 파티로의 바람직한 시스템, 서브시스템, 구성요소, 바람직한 스프링클러 및/또는 방법의 분배는 바람직한 시스템, 서브시스템, 구성요소, 바람직한 스프링클러 및/또는 방법을 소매 업자, 공급자, 스프링클러 시스템 설치자 또는 저장소 작업자 중 하나 이상에 전달하는 것을 포함한다. 분배는 지상 분배, 공중 분배, 해상 분배 및 온-라인 분배 중 하나 이상에 의한 전달을 포함한다.
따라서, 본 발명은 제 1 파티로부터 제 2 파티로 저장 영역을 보호하기 위한 건조 천장-전용 스프링클러 시스템에 사용되기 위한 스프링클러를 전달하는 방법을 제공한다. 스프링클러의 제공은 종이 인쇄 및 온-라인 인쇄 중 하나 이상에 의해 자격 평가된 스프링클러에 대한 정보를 인쇄하는 것을 포함한다. 더욱이, 인쇄는 온-라인 인쇄일 수 있으며, 이는 예를 들어 적어도 제 2 컴퓨터 처리 장치에 소통되는 바람직하게 네트워크에 연결된 서버와 같은 바람직하게 제 1 컴퓨터 처리 장치 상에서 자격 평가된 스프링클러에 대한 데이터 배열체를 호스팅하는 것을 포함한다. 호스팅은 나열 기관 부재, K-팩터 데이터 부재, 온도 비율 데이터 부재, 및 스프링클러 데이터 구성 부재를 포함하도록 데이터 배열체를 구성하는 것을 포함한다. 데이터 배열체를 구성하는 것은, UL 또는 Factory manual(FM) 승인(이하, "FM") 중 하나 이상으로부터 인가 부재를 나열하는 것, 약 17로서 K-팩터를 구성하는 것, 약 286℃로서 열소비율 데이터 부재를 구성하는 것, 및 수직으로서 스프링클러 구성 데이터 부재를 나열하는 것을 포함한다. 데이터 배열체의 호스팅은 건조 천장-전용 스프링클러 시스템을 위한 파라미터 확인을 포함하며, 파라미터는 스프링클러-대-스프링클러 간격, 최대 유압 원격 스프링클러에의 최대 유체 전달 지연 주기, 및 최대 유압 근접 스프링클러에의 최소 유체 전달 지연 주기를 포함하는 유압 디자인 영역을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예는 화재 보호 배열체를 전달하기 위한 스프링클러 시스템이다. 상기 시스템은 적어도 제 2 컴퓨터 처리 장치와 네트워크를 통해 소통하는 제 1 컴퓨터 처리 장치 및 상기 제 1 컴퓨터 처리 장치에 저장되는 데이터베이스를 포함한다. 바람직하게, 상기 네트워크는 WAN(광역 네트워크), LAN(지역 네트워크) 및 인터넷 중 하나 이상이다. 상기 데이터베이스는 바람직하게 복수의 데이터 배열체를 포함한다. 제 1 데이터 배열체는 바람직하게 저장 영역용 천장-전용 화재 보호 시스템에 사용되는 스프링클러를 확인한다. 상기 제 1 데이터 배열체는 K-팩터, 열소비율, 및 유압 디자인 영역을 포함한다. 제 2 데이터 배열체는 바람직하게 저장된 물품을 확인하며, 상기 제 2 데이터 배열체는 바람직하게 물품 구분, 저장 구성 및 저장 높이를 포함한다. 제 3 데이터 배열체는 바람직하게 최대 유압 원격 스프링클러로의 지연 시간을 위한 최대 유체 전달 지연 주기를 확인하며, 제 3 데이터 요소는 상기 제 1 및 제 2 데이터 배열체의 함수이다. 제 4 데이터 배열체는 바람직하게 최대 유압 근접 스프링클러로의 지연 시간을 위한 최소 유체 전달 지연 주기를 확인하며, 상기 제 4 데이터 배열체는 상기 제 1 및 제 2 데이터 배열체의 함수이다. 바람직한 일 실시예에서, 데이터베이스는 .html 파일, .pdf 파일 또는 편집 가능 텍스트 파일 중 하나 이상인 전기적 데이터 시트로서 이루어진다. 데이터베이스는 제 5 데이터 배열체의 스프링클러에 사용되는 입상관 어셈블리를 확인하는 제 5 데이터 배열체를 포함할 수 있으며, 제 1 데이터 배열체의 스프링클러에의 제 5 데이터 배열체의 제어 밸브에 연결되는 파이핑 시스템을 확인하는 제 6 데이터 배열체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부로서 첨부된 도면은, 본 발명의 예시적인 실시예들을 후술되는 상세한 설명과 함께 도시하며, 본 발명의 특징의 설명을 돕는다. 그러나 본 발명의 바람직한 실시예이이며 첨부된 청구범위에서 제공되는 본 발명의 범위의 예시일 뿐임을 주지하여야 한다.
도 1은, 저장된 물품을 갖는 저장 영역 내에 위치한 바람직한 건식 스프링클러 시스템의 실시예를 도시한다.
도 1a는 도 1의 시스템의 건조부를 개략적으로 도시한다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 저장 영역의 개략적인 평면도, 측면도 및 배면도이다.
도 3은 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 생성하기 위한 순서도이다.
도 4는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 예측 프로파일을 도시한다.
도 5는 테스트 저장 영역 내에 저장된 물품을 위한 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 5a는 도 5의 저장된 물품의 실제 화재 테스트로부터의 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 6은 테스트 저장 영역 내에 저장된 다른 물품을 위한 다른 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 6a는 도 6의 저장된 물품의 실제 화재 테스트로부터의 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 7은 테스트 저장 영역 내에 저장된 또 다른 물품을 위한 또 다른 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 7a는 도 7의 저장된 물품의 실제 화재 테스트로부터의 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 8은 테스트 저장 영역 내에 저장된 다른 물품을 위한 다른 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 9는 테스트 저장 영역 내에 저장된 또 다른 물품을 위한 또 다른 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 9a는 도 9의 저장된 물품의 실제 화재 테스트로부터의 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 10은 테스트 저장 영역 내에 저장된 다른 물품을 위한 다른 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 10a는 도 10의 저장된 물품의 실제 화재 테스트로부터의 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 11은 테스트 저장 영역 내에 저장된 또 다른 물품을 위한 또 다른 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 12은 테스트 저장 영역 내에 저장된 또 다른 물품을 위한 또 다른 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 12a는 도 12의 저장된 물품의 실제 화재 테스트로부터의 스프링클러 작동 프로파일이다.
도 13은 바람직한 디자인 방법론의 순서도이다.
도 13a는 바람직한 스프링클러 시스템을 위한 대안적인 순서도이다.
도 13b는 바람직한 유압 디자인 포인트 및 기준이다.
도 14는 스프링클러의 동역학 모델링 및 디자인의 순서도이다.
도 15는 도 1의 스프링클러 시스템 사용을 위한 바람직한 스프링클러의 단면도이다.
도 16은 도 15의 스프링클러의 평면도이다.
도 17은 도 1의 시스템에 사용되도록 설치된 입상관 어셈블리의 개략적인 도면이다.
도 17a는 도 17의 입상관 어셈블리 및 시스템의 작동 순서도를 도시한다.
도 18은 화재 방지 방법 및 바람직한 시스템의 하나 또는 그보다 많은 양상을 실시하기 위한 컴퓨터 처리 장치의 개략적인 도면이다.
도 18a 내지 도 18c는 바람직한 화재 방지 시스템의 측면도, 정면도 및 평면도이다.
도 19는 화재 방지 방법 및 바람직한 시스템의 하나 또는 그보다 많은 양상을 실시하기 위한 네트워크 도면이다.
도 20은 바람직한 시스템 및 방법의 분배 라인의 개략적인 유동 다이어그램이다.
도 21은 도 17의 조립체의 입상관 어셈블리 사용을 위한 바람직한 제어 밸브의 단면도이다.
둘러싸이고 침수시키는 구성으로서 화재를 취급하도록 구성된 화재 방 지 시스템
도 1에서 도시되는 바와 같이, 바람직한 드라이 스프링클러 시스템(10)이 저장 영역 또는 주거지(70) 내에 저장된 물품(50)의 보호를 위해 구성된다. 시스템(10)은 습윤부(12)와 건조부(14)를 갖는 파이프 네트워크로 이루어지며, 바람직하게 침수 또는 준비 작동식 밸브인 주된 물 제어 밸브(16) 또는 대안적으로 공기-물 비율 밸브로 상호 연결되는 것이 바람직하다. 습윤부(12)는 바람직하게는 예를 들어 물과 같은 소방 액체의 공급원에 연결된다. 건조부(14)는 공기 또는 기타 가스로 채워진 파이프의 네트워크와 상호 연결되는 스프링클러(20) 네트워크를 포함한다. 오직 또는 다른 제어 메커니즘과 조합된 건조부 내의 공기압이 주된 물 제어 밸브(16)의 개방/폐쇄 상태를 제어한다. 주된 물 제어 밸브(16)를 개방하는 것은 시스템의 습윤부(12)로부터 건조부(14) 내로 물을 릴리싱하여 개방된 스프링클러(20)를 통해 배출되도록 한다. 습윤부(12)는 예를 들어 소방 펌프 또는 바람직한 유동률 및/또는 압력으로서 물을 건조부(14)로 전달하는 역류 방지기와 같은 (도시되지 않은) 추가 장치를 더 포함할 수 있다.
바람직한 스프링클러 시스템(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이 바람직한 스프링클러 작동 영역(26)으로 화재 성장(72)을 다룸으로써 저장 영역(70) 내에서 저장된 물품(50)을 보호하도록 구성된다. 스프링클러 작동 영역(26)은 바람직하게는 발화 또는 화재 성장(72)을 둘러싸고 침수시키는, 화재 성장(72)에 의해 열적 촉발되는 작동 스프링클러의 최소 개수에 의해 한정된다. 보다 구체적으로, 바람직한 스프링클러 작동 영역(26)은 화재를 압도하고 완화시키는 적정 유동 특성 즉, 유동률 및/또는 압력을 갖는 물 기타 화재 방지 유체의 체적을 전달하도록 구성되어 작동하며 적정하게 이격된 스프링클러의 최소 개수에 의해 형성된다. 작동 영역(26)을 한정하는 열적 작동 스프링클러(20)의 개수는 바람직하게는 시스템(10)의 건조부(14) 내의 가용 스프링클러(20)의 총 개수보다 실질적으로 작다. 스프링클러 작동 영역(26)을 형성하는 작동 스프링클러의 개수는 화재를 취급하고 추가하여 시스템으로부터의 물 배출 정도를 최소화하도록 최소화된다. 여기에서의 "작동"은 물 전달을 위해 개방 상태인 스프링클러를 의미한다.
작동시, 천장-전용 건식 스프링클러 시스템(10)은 바람직하게는 둘러싸고 침수시키는 효과로서 화재를 취급하도록 이루어지며, 하나 이상의 스프링클러 열적 작동으로 아래의 화재에 최초 반응한다. 스프링클러(20)의 작동에 따라, 단독으로 또는 연기 또는 화재 지시기와 조합하여, 파이프 네트워크 내의 압축된 공기 또는 기타 가스가 진출되며, 주된 물 제어 밸브(16)를 개방하도록 개시시킨다. 개방된 주된 물 제어 밸브(16)는 물 또는 기타 화재 방지 유체가 파이프 네트워크를 채우고 작동된 스프링클러(20)로 전달되도록 한다. 물이 시스템(10)의 파이프를 통해 전달됨에 따라, 저장 영역(70)에서의 물의 부재 또는 보다 구체적으로 할당된 작동 배출 압력에서의 물의 부재는 화재 성장이 저장 영역(70) 내로 추가로 열을 가하도록 한다. 결과적으로 물이 작동된 스프링클러(20) 그룹에 이르고 이루어진 바람직한 작동 영역(26)으로부터 작동 압력으로 화재에 대해 배출되기 시작하지만, 여전히 열 릴리싱 비율 내의 연속적인 증가를 허용한다. 추가된 열은 계속하여 최초 촉발된 스프링클러에 인접한 추가 스프링클러를 촉발시켜서, 바람직하게는 바람직한 스프링클러 작동 영역(26) 및 화재를 둘러싸고 침수시키는 구성을 한정한다. 물 배출은 둘러싸이고 침수시키는 구성에서 작동 영역(26) 밖으로 전체 작동 압력에 이르며 화재를 압도하고 완화시킨다. 여기에서 사용되는 "둘러싸고 침수시키는(surround and drown)"은 실질적으로 화재 영역을 물 배출로 둘러싸서 열 릴리싱 비율을 신속하게 감소시킴을 뜻한다. 더욱이, 시스템은, 작동 영역(26)을 형성하는 모든 작동되는 스프링클러가 미리 정해진 시간 주기 동안 작동되는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 마지막에 작동되는 스프링클러는 시스템(10) 내의 최초 열적 스프링클러 작동에 이어 10분 유지된다. 보다 바람직하게는, 마지막 스프링클러는 8분 동안, 보다 바람직하게는 마지막 스프링클러는 시스템(10) 내의 최초 스프링클러 작동의 5분 내에서 작동된다.
유체 전달 지연 주기를 감소시키고 최소화하는 것은, 물이 저장 영역(70) 내에서 주입되어 너무 이르게 화재 성장을 억제하여 바람직한 스프링클러 작동 영역(26)의 형성을 방해한다. 그러나 물의 저장 영역(70) 내의 주입이 너무 늦은 것은 화재가 성장하도록 하여, 시스템(10)이 적절하게 화재를 압도하고 완화하지 못하며, 기껏해야 열 릴리싱 비율의 성장을 오직 낮출 수 있다. 따라서, 시스템(10)은 적절한 길이의 물 또는 유체 전달 지연 주기가 화재를 둘러싸고 침수시키기에 충분한 스프링클러 작동 영역(26)을 형성하도록 하는 것이 필요하다. 바람직한 스프링클러 작동 영역(26)이 형성되도록, 스프링클러 시스템(10)은 적절하게 이루어진 유체 전달 지연 주기의 하나 이상의 스프링클러(20)를 포함한다. 보다 바람직하게는 충분한 개수의 스프링클러(20)가 열적 작동되어 화재 성장(72)을 둘러싸고 침수시키기에 충분하게 시스템(10) 내의 어디에서든 스프링클러 작동 영역(26)을 형성하는 것을 보장하며, 시스템(10) 내의 각각의 스프링클러는 적절하게 구성된 유체 전달 지연 주기를 갖는다. 유체 전달 지연 주기는, 바람직하게는 하나 이상의 스프링클러(20)의 열적 작동에 이어지는 순간으로부터 바람직하게 시스템 작동 압력에서 바람직한 스프링클러 작동 영역(26)을 형성하는 하나 또는 그보다 많은 스프링클러로부터의 유체 배출 순간에 걸쳐 측정된다. 유체 전달 지연 주기는 하나 이상의 스프링클러(20)의 스프링클러 아래의 화재에 반응한 열적 작동에 이어져 화재가 물 또는 기타 화재 방지 유체의 주입에 의한 방해받지 않은 화재 성장을 허용한다. 본 발명자는 유체 전달 지연 주기가 결과적인 성장 화재가 열적 인접하며 최초 촉발된 스프링클러(20)를 둘러싸거나 인접한 추가 스프링클러를 촉발하도록 구성될 수 있음을 발견하였다. 결과적인 스프링클러 작동에 의한 물 배출은 바람직한 스프링클러 작동 영역(26)을 한정하여 둘러싸고 침수시키며, 이에 따라 화재를 압도하고 완화시킨다. 따라서 작동 영역(26)의 크기는 직접적으로 유체 전달 지연 주기와 관련 있는 것이 바람직하다. 유체 전달 지연 주기가 길수록, 화재 성장은 보다 크며, 이는 보다 큰 스프링클러 작동을 야기하여 보다 큰 결과적은 스프링클러 작동 영역(26)을 한정한다. 반대로, 유체 전달 지연 주기가 작을수록, 결과적인 작동 영역(26)이 작다.
유체 전달 지연 주기가 바람직하게는 최초 스프링클러 작동에 이어지는 유체 전달 시간의 함수이기 때문에, 유체 전달 지연 주기는 바람직하게는 주된 물 제어 밸브(16)를 위한 개시 시간(trip time), 시스템을 통한 물 전이 시간 및 압축의 함수이다. 유체 전달 지연 주기의 이러한 인자들은 James Golinveaus에 의한 TYCO FIRE & BUILDING PRODUCTS의 "Variable that affect the performance of dry pipe systems"(2002) 명칭의 특허 공보에서 보다 상세히 기술되며 본 발명에서 참조된다. 밸브 개시 시간은 일반적으로 라인 내의 공기압, 가속기의 존재 또는 부재 그리고 공기-물 비율 밸브의 경우 밸브 개시 압력에 의해 제어된다. 주된 물 제어 밸브(16)로부터 작동되는 스프링클러들로의 유체 전이 시간이 유체 전달 지연 주기에 더 영향을 준다. 전이 시간은 유체 공급 압력, 파이프 내의 공기/가스, 및 시스템 파이핑 체적 및 배열에 영향을 받는다. 압축은 작동되는 스프링클러에 이르는 물로부터 물의 배출 시간에 이르는 시간으로 측정되거나 또는 화재 방지 유체 압력은 스프링클러를 위한 최소 작동 압력에서 또는 그 이상으로 유지된다.
바람직한 유체 전달 지연 주기가 디자인되거나 또는 강제적인 지연이며, 바람직하게는 한정된 시간이기에, 현재 건식 스프링클러 시스템 내에서 가능한 무작위 및/또는 고유의 지연으로부터 구분되어야 한다. 보다 구체적으로, 건조부(14)는 예를 들어 시스템 체적, 파이프 길이 및/또는 파이프 크기를 수정하고 구성함으로써 바람직한 지연에 영향을 주도록 디자인되고 배열될 수 있다.
건조부(14) 및 그 파이프 네트워크는 바람직하게는 주된 물 제어 밸브(16)에 연결된 메인 입상 파이프(main riser pipe) 및 하나 또는 그보다 많은 이격된 브랜치 파이프(24)에 연결되는 메인 파이프(22)를 포함한다. 파이프 네트워크는 네트워크의 일부를 연결하고 건조부(14)에 루프 및/또는 트리 브랜치 구조를 형성하는 커넥터, 엘보우, 및 입상관(riser)과 같은 파이프 피팅(pipe fitting)을 더 포함한다. 따라서, 건조부(14)는 건조부의 다른 섹션으로부터 건조부의 하나의 섹션으로의 다양한 상승 또는 경사 전이부를 가질 수 있다. 스프링클러(20)는 바람직하게는 이격된 브랜치 파이프(24)를 따라 이에 장착되어 바람직한 스프링클러 간격을 형성한다.
스프링클러-대-스프링클러 간격은, 시스템 유압 디자인 필요에 따라 6ft x 6ft, 8ft x 8ft, 10ft x 10ft, 20ft x 20ft, 또는 그 조합 또는 그 사이의 공간일 수 있다. 건조부(14)의 구성에 따라, 스프링클러(20) 네트워크는 하나 이상의 유압 원격 또는 유압적으로 가장 많이 요구되는 스프링클러(21) 및 하나 이상의 유압 근접 또는 유압적으로 가장 덜 요구되는 스프링클러(23), 즉 건조부(14)로부터 습윤부(12)를 구분하는 주된 물 제어 밸브(16)에 대해 가장 덜 이격된 스프링클러를 포함한다. 일반적으로 구성된 건식 스프링클러 시스템에 사용되기 위한 적절한 스프링클러는 충분한 체적, 냉각, 둘러싸고 침수시키는 효과로서 화재를 취급하기 위한 제어를 제공한다. 보다 구체적으로, 스프링클러(20)는 바람직하게는 수직으로 선 특정 적용 저장 스프링클러로서 약 11 내지 약 36 범위의 K-팩터(K-factor)를 갖지만, 대안적으로 스프링클러(20)는 건조 펜던트 스프링클러로서 구성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 스프링클러는 16.8의 표준 K-팩터를 갖는다. 본 기술분야에서 이해되는 바와 같이, K-팩터는 NFPA-13의 표6.2.3.1에서 제공되는 바와 같이 스프링클러 배출 특성을 뜻하며, 이는 본 발명에 참조된다. 대안적으로, 스프링클러(20)는 시스템 요구에 따라 유체 유동을 전달하기 위하여 시스템 내에서 구성되고 설치되어 제공되는 어떠한 표준 K-팩터일 수 있다. 보다 구체적으로, 스프링클러(20)는 11.2; 14.0; 16.8; 19.6; 22.4; 25.2; 28.0; 36의 표준 K-팩터를 갖거나, 또는 스프링클러가 28보다 큰 K-팩터를 갖는 경우 보다 크게 제공될 수 있으며, 스프링클러는 NFPA-13 섹션 6.2.3.3에서 필요로 하는 표준 5.6 K-팩터 스프링클러와 비교하여 100% 유동이 증가하며, 이는 본 발명에서 참조된다. 더욱이, 스프링클러(20)는 NFPA-13의 섹션 12.1.13에 따라 특정될 수 있으며, 이는 본 발명에서 참조된다. 바람직하게는, 스프링클러(20)는 286℉에서 열적 촉발되도록 구성되지만, 스프링클러는 주어진 저장소 적용에 적합한 온도 비율을 갖도록 특정될 수 있으며 이는 286℉보다 큰 온도 비율을 포함할 수 있다. 따라서, 스프링클러(20)는 NFPA-13의 표6.2.5.1에서와 같은 온도 비율 및 구분 범위 내에서 특정될 수 있으며, 이는 본 발명에서 참조된다. 추가로, 스프링클러(20)는 바람직하게는 15psi보다 큰 작동 압력을 가지며, 바람직하게는 약 15psi 내지 약 60psi 범위이며, 보다 바람직하게는 약 15psi 내지 약 45psi 범위이며, 보다 바람직하게는 약 20psi 내지 약 35psi 범위이며, 보다 바람직하게는 약 22psi 내지 약 30psi 범위이다.
바람직하게는, 시스템(10)은 최대 강제 유체 전달 지연 주기 및 최소 강제 유체 전달 지연 주기를 포함하도록 구성된다. 최소 및 최대 강제 유체 전달 지연 주기는 후술할 바와 같이 수용 가능한 지연 주기 범위로부터 선택될 수 있다. 최대 강제 유체 전달 지연 주기는, 하나 이상의 유압 원격 스프링클러(21)의 열적 작동에 이어서 시스템 작동 압력에서의 하나 이상의 유압 원격 스프링클러(21)로부터 배출 순간으로의 시간 주기이다. 최대 강제 유체 전달 지연 주기는 바람직하게는 이는 최대 유압 원격 스프링클러(21)를 둘러싸는 충분한 개수의 스프링클러의 열적 작동을 허용하는 최대 유압 원격 스프링클러(21)의 열적 작동에 이은 시간 길이를 한정하며, 도 1a에 개략적으로 도시된 바와 같이 화재 성장(72)을 둘러싸고 침수시키는데 효과적으로 시스템(10)에서의 최대 스프링클러 작동 영역(27)을 함께 형성한다.
최소 강제 유체 전달 지연 주기는 하나 이상의 유압 근접한 스프링클러(23)의 열적 작동에 이어서 시스템 작동 압력에서의 하나 이상의 유압 근접 스프링클러(23)로부터의 배출 순간에의 시간 주기이다. 최소 강제 유체 전달 지연 주기는 바람직하게는 최대 유압 근접 스프링클러(23)를 둘러싸는 스프링클러의 충분한 개수의 열적 작동을 허용하는 최대 유압 근접 스프링클러(23)의 열적 작동에 이은 시간 길이를 한정하며, 화재 성장(72)을 둘러싸고 침수시키는데 효과적으로 시스템(10)에서의 최대 스프링클러 작동 영역(28)을 함께 형성한다. 바람직하게는, 최소 스프링클러 작동 영역(28)은 최대 유압 근접 스프링클러(23)를 포함하는 스프링클러의 임계 개수에 의해 한정된다. 스프링클러의 임계 개수는 물을 저장 영역(70) 내로 진입시키고 화재 성장에 영향을 주며, 화재가 여전히 연속하여 성장하도록 하여 추가 개수의 스프링클러를 촉발하여 화재 성장을 둘러싸고 침수시키도록 바람직한 스프링클러 작동영역(26)을 형성한다.
최대 유압 원격 및 근접 스프링클러(21, 23)에 영향을 주는 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기에서, 최대 유압 원격 스프링클러(21)와 최대 유압 근접 스프링클러(23) 사이에 놓인 각각의 스프링클러(20)는 최대 강제 유체 전달 지연 주기와 최소 유체 전달 지연 주기 사이에서 유체 전달 지연 주기를 갖는다. 제공된 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기는 각각 최대 및 최소 스프링클러 작동 영역(27, 28)을 야기하며, 각각의 스프링클러의 유체 전달 지연 주기는 스프링클러 작동 영역(26)의 형태를 갖도록 하여 둘러싸고 침수시키는 구성으로 화재 성정(72)을 취급한다.
스프링클러(20)의 유체 전달 지연 주기는 바람직하게는 주된 물 제어 밸브(16)의 파이프 길이 또는 스프링클러 간격의 함수이며, 시스템 체적(트랩된 공기) 및/또는 파이프 크기의 기능을 더 가질 수 있다. 대안적으로 유체 전달 지연 주기는 주된 물 제어 밸브(16)로부터 열적 작동된 스프링클러(20)로의 물 전달을 지연시키도록 구성된 유체 저어 장치의 기능을 가질 수 있다. 또한, 강제 유체 전달 지연 주기는 시스템(10)의 소정의 다른 인자의 함수일 수 있으며, 이는 예를 들어 물 요구치 및 시스템(10)을 통한 물 공급 펌프 또는 기타 구성요소의 유동 필요치를 포함할 수 있다. 스프링클러 시스템(10) 내로의 특정 유체 전달 지연 주기를 채택하여, 결정된 길이 및 단면적의 파이프는 바람직하게는 시스템(10) 내에서 이루어져서, 최대 유압 원격 스프링클러(21)가 최대 강제 유체 전달 지연 주기를 겪으며 최대 유압 근접 스프링클러(23)가 최소 강제 유체 전달 지연 주기를 겪는다. 대안적으로, 파이프 시스템(10)은 최대 유압 원격 스프링클러(21)가 최대 강제 유체 전달 지연 주기를 겪고 최대 유압 근접 스프링클러(23)가 최소 강제 유체 전달 지연 주기를 겪도록 예를 들어, 가속기 또는 누적기와 같은 기타 다른 유체 제어 장치를 포함할 수 있다.
대안적으로, 최대 유압 원격 스프링클러(21)가 최대 강제 유체 전달 지연 주기를 겪고 최대 유압 근접 스프링클러(23)가 최소 강제 유체 전달 지연 주기를 겪는 시스템(10)의 구성에서, 시스템(10)은 시스템(10) 내의 각각의 스프링클러가 결정된 최대 강제 유체 전달 지연 주기와 최소 유체 전달 지연 주기 사이의 또는 그 범위 내에서 유체 전달 지연 주기를 겪을 수 있다. 따라서, 시스템(10)은 최대 유체 전달 지연 주기를 채택한 경우 예상되는 것보다 작은 최대 스프링클러 작동 용역(27)을 형성할 수 있다. 더욱이, 시스템(10)은 최소 유체 전달 지연 주기가 채택된 경우 예상되는 것보다 큰 최소 스프링클러 작동 영역(28)을 겪을 수 있다.
도 2a 내지 도 2c에서 저장 영역(70) 내의 시스템(10)의 평면도, 측면도 및 배면도를 각각 도시하며, 이들은 화재 성장(72) 및 스프링클러 작동 반응에 영향을 주는 다양한 인자들을 도시한다. 시스템(10)의 스프링클러(20)의 열적 반응은, 예를 들어 화재 성장으로부터의 열 릴리싱, 저장 영역(70)의 천장 높이, 천장에 대한 스프링클러 위치, 물품(50)의 구분, 및 물품(50)의 저장 높이를 포함하는 소정의 인자에 영향을 받는다. 보다 구체적으로, 저장 영역(70) 내에 설치된 건조 파이프 스프링클러 시스템(10)은 천장 높이(H1)를 갖는 천장 아래에 매달린 천장-전용 파이프 스프링클러 시스템으로서 도시된다. 천장은 평면형 천장, 수평 천장, 경사진 천장 또는 그 조합 중 어느 하나를 포함하는 어떠한 구성일 수 있다. 천장 높이는 바람직하게는 마루와 천장(또는 지붕 데크)의 아랫면 사이의 간격으로 한정되며 그 상이 영역이 보호되며, 보다 바람직하게는 천장과 천장(또는 지붕 데크)의 아랫면 사이의 최대 높이로 한정된다. 각각의 스프링클러는 바람직하게는 간격(S)으로서 천장으로부터 위치한 디플렉터(deflector)를 포함한다. 바람직하게 C타입의 물품 배열체(50)로서 구성된 저장된 물품이 위치하며, 이는 클래스Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, 및 Ⅳ 물품으로 한정된 NFPA-13의 어떠한 물품을 포함할 수 있으며, 대안적으로 그룹A, 그룹B 또는 그룹C 플라스틱, 탄성물, 및 고무 또는 그 연소 특징을 가질 수 있는 어떠한 형태의 대안적인 물품일 수 있다. 배열체(50)는 NFPA-13의 섹션 3.9.1에서 제공되고 한정되는 하나 또는 그보다 많은 파라미터로서 특징지어질 수 있으며, 이는 본 발명에서 참조된다. 배열체(50)는 저장 높이(H2)로 저장될 수 있어서 천장 틈새(L)를 한정한다. 저장 높이는 바람직하게는 저장 최대 높이를 한정한다. 저장 높이는 대안적으로 저장 구성을 적절하게 규정하도록 한정될 수 있다. 바람직하게, 저장 높이(H2)는 20피트 또는 그보다 크다. 추가로, 저장된 배열체(50)는 바람직하게는 다수-열 랙(rack) 저장 배열체를 한정하며, 보다 바람직하게는 2열 랙 저장 배열체이지만 예를 들어 마루 상에서 고체 선반이 없는 랙, 팰릿 적재(palletized) 빈 상자, 선반, 또는 1열 랙과 같이 다른 저장 구성도 가능하다. 또한, 저장 영역은 동일 또는 상이한 구성에서 통로 너비(W)로 이격된 동일하거나 상이한 물품의 추가 저장을 포함할 수 있다.
시스템(10)을 채택하기 위해 최소 및 최대 유체 전달 지연 주기 및 그 사이의 가용 범위를 한정하도록, 예측되는 스프링클러 작동 반응 프로파일은 특정 스프링클러 시스템, 물품, 저장 높이, 및 저장 영역 천장 높이에 활용된다. 바람직하게는, 예를 들어 도 4에 도시되는 바와 같이, 저장 영역(70) 내의 건식 스프링클러 시스템(10)에서 예측되는 스프링클러 작동 반응 프로파일은, 물의 주입 없이 시간 주기 동안에 걸친 화재인 시뮬레이팅된 화재 성장에 반응하는 시스템(10) 내의 각각의 스프링클러(20)의 예측되는 열적 작동 시간이 화재 성장(72)의 열 릴리싱 프로파일을 변경하는 것을 도시한다. 이러한 프로파일로부터, 시스템 작동자 또는 스프링클러 디자이너는 얼마나 긴 시간 동안 전술한 제 1 스프링클러 작동에 이은 최대 및 최소 스프링클러 작동 영역(27, 28)을 형성하여 발화를 둘러싸고 침수시킬지를 대략적으로 예측한다. 바람직한 최대 및 최소 스프링클러 작동 영역(27, 28)과 예측되는 프로파일의 개발은 후술한다.
예측되는 프로파일은 시스템(10) 내의 스프링클러(20)의 개수를 열적 작동시키는 시간을 지시하기에, 사용자는 스프링클러 작동 프로파일이 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기를 지시하도록 사용한다. 최대 유체 전달 지연 주기를 확인하도록, 디자이너 또는 다른 사용자는 예측되는 스프링클러 작동 프로파일을 조사하여 최초 스프링클러 작동과 특정한 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 열적 작동을 형성하는 스프링클러 개수의 작동 시간 사이의 시간 경과를 확인한다. 유사하게, 최소 유체 전달 지연 주기를 확인하도록, 디자이너 또는 다른 사용자는 예측되는 스프링클러 작동 프로파일을 조사하여 최초 스프링클러 작동과 특정한 최소 스프링클러 작동 영역(28)의 열적 작동을 형성하는 스프링클러 개수의 작동 시간 사이의 시간 경과를 확인한다. 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기는 시스템(10) 내의 하나 이상의 작동 영역(26)을 형성하도록 시스템(10)에 채택될 수 있는 유체 전달 지연 주기 범위를 한정한다.
전술한 건식 스프링클러 시스템(10)은, 저장 주거 보호를 위해 화재 성장을 압도하고 완화하기 위한 스프링클러 작동 영역(26)을 구성한다. 본 발명자는 먼저 스프링클러 시스템에서 강제 유체 전달 지연 주기를 사용함으로써 스프링클러 작동 가능 영역이 둘러싸고 침수시키는 구성에 반응하도록 구성될 수 있음을 발견하였다. 강제 유체 전달 지연 주기는 바람직하게는 시스템이 물 또는 기타 화재 방지 유체의 작동되는 스프링클러로의 전달을 지연하는 예측되거나 디자인된 시간 주기이다. 스프링클러 작동 영역으로 구성된 건식 스프링클러 시스템용 강제 유체 전달 지연 주기는 현재의 건조 파이프 전달 디자인 방법 하에서 강제된 최대 물 시간과 구분된다. 특정적으로, 강제 유체 전달 지연 주기는 물이 작동된 스프링클러로부터 결정된 순간에 또는 한정된 시간 주기 동안 배출되어 둘러싸고 침수시키는 작동 영역을 형성하는 것을 보장한다.
예측된 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일의 생성
저장 공간(70) 내에 위치한 주어진 스프링클러 시스템에서 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기를 확인하기 위해 예측된 스프링클러 작동 프로파일을 생성하도록, 화재 성장은 공간(70) 내에서 모델링될 수 있으며 화재 성장으로부터의 열 릴리싱은 시간에 걸쳐 프로파일된다. 동일 시간 주기에 걸쳐, 스프링클러 작동 반응이 계산되고, 해석되고, 계획된다. 도 3의 순서도는 유체 전달 지연 주기를 결정하는데 사용되는 스프링클러 작동 및 열 릴리싱의 예측된 프로파일을 생성하기 위한 바람직한 처리(80)를 도시하며, 도 4는 스프링클러 작동 프로파일(400) 및 예측된 열 릴리싱을 도시한다. 예측된 프로파일을 개발하는 것은, 물품이 스프링클러 시스템 하의 시뮬레이팅된 화재 시나리오에서 보호되는 것을 모델링하는 것을 포함한다. 화재 시나리오를 모델링하도록, 모델링되는 시스템의 3개 이상의 물리적 양상이 고려된다; (ⅰ)모델링되는 시나리오의 형태적 배열체; (ⅱ)시나리오에 연관된 연소성 물질의 연료 특성; 및 (ⅲ)물품을 보호하는 스프링클러 시스템의 스프링클러 특성. 모델은 바람직하게는 컴퓨터 계산 가능하여, 따라서 저장 공간을 물리적 영역으로부터 컴퓨터 계산 영역으로 변경하며, 물리적이지 않은 특성 역시 고려되어야 한다.
컴퓨터 계산 모델링은 바람직하게는 FDS를 사용하여 이루어지며, 이는 전술한 바와 같이 화재 성장으로부터 열 릴리싱을 예측하고 스프링클러 작동 시간을 예측한다. NIST 공보가 현재 입수 가능하며, 이는 FDS에서 화재 시나리오를 모델링하는데 필요한 요구치 및 기능적 특성을 기술한다. 이러한 공보는, NIST Special Publication 1019; Fire Dynamics Simulator(Version 4) User's Guide(2006년 3월), 및 NIST Special Publication 1018; Fire Dynamics Simulator(Version 4) Technical Reference Guide(2006년 3월)을 포함하며, 이들 각각은 본 발명에서 참조된다. 대안적으로, 어떠한 다른 화재 모델링 시뮬레이터가 사용될 수 있으며, 시뮬레이터는 스프링클러 작동 및 탐지를 예측한다.
FDS Technical Reference Guide에 기재된 바와 같이, FDS는 화재-구동식 유체 유동의 컴퓨터 계산 가능한 유체 동역학(CFD) 모델이다. 모델은 화재로부터 전달되는 열과 연기에 기초한 저속의 열적 구동되는 유동으로서 내비어-스토크스 방정식의 형태로 수치적 해석된다. 질량, 모멘트 및 에너지 보존의 편미분은 유한 차분으로서 접근되며, 해석은 3차원의 직선 격자 상에서 갱신된다. 따라서, FDS에 의해 필요한 입력 파라미터 중에 수치적 격자에 관한 정보가 포함된다. 수치적 격자는 하나 또는 그보다 많은 직선 메쉬(mesh)이며, 모든 형태적 특징을 만족한다. 더욱이, 컴퓨터 계산 영역은 바람직하게는 화재가 일어나는 곳의 연료 배열 영역으로 보다 세분화된다. 이러한 영역 밖에서 컴퓨터 계산은 예측된 열 및 질량 전달로 한정되며, 격자는 보다 덜 세분화될 것이다. 일반적으로 컴퓨터 계산 격자는 모델링되는 물품들 사이의 종방향 및 횡방향 연료 공간 내에서 하나 이상의 또는 그보다 큰 바람직하게는 둘 또는 셋의 완료된 컴퓨터 계산 부재를 허용한다. 메쉬 격자의 각각의 부재의 크기는 균일하지만, 바람직하게는 개별적인 부재는 100 내지 150밀리미터 사이의 치수를 갖는 가증 큰 측면을 구비한 직각형 부재이며 종횡비는 0.5보다 작다.
예측되는 모델링 방법의 (82)단계에서, 물품은 바람직하게는 저장 구성으로서 모델링되어 시나리오의 형태적 배열체 특성을 계산한다. 이러한 파라미터는 바람직하게는 연소성 물질의 위치 및 크기, 화재 성장의 점화 위치, 및 지붕 높이 및 내재 체적과 같은 기타 저장 공간 변수들을 포함한다. 추가로, 모델은 바람직하게는 배열체 열의 개수, 및 포장 저장된 각각의 물품의 배열체 높이의 크기를 포함하는 배열 치수, 및 환기 구성요소를 포함하는 저장 배열 구성을 기술한 변수를 포함한다.
FDS 연구에서 기술된 모델링 실시예로서, 110ft x 110ft의 저장 영역, 20ft 내지 40ft의 천장 높이의 모델링을 포함하는 그룹A 플라스틱 보호를 위한 입력 모델이다. 물품은 33ft 길이 x 7½ft 폭으로 측정되는 물품의 2열 랙 저장으로서 모델링되었다. 물품은 25ft 내지 40ft 범위를 포함하는 다양한 높이로 모델링되었다.
모델링 단계(84)에서, 스프링클러 시스템은 스프링클러 형식, 스프링클러 위치 및 공간, 총 스프링클러 개수 및 천장으로부터의 장착 간격과 같은 스프링클러 특성을 포함하도록 모델링된다. 컴퓨터 계산 영역에서의 총 물리적 크기는 바람직하게는 유체 전달 이전의 예측되는 개수의 스프링클러 작동에 의해 지칭된다. 더욱이, 시뮬레이팅되는 천장과 관련 스프링클러의 개수는, 바람직하게는 하나 이상의 작동되지 않은 스프링클러의 연속적인 링이 시뮬레이팅되는 천장의 원주 둘레로 남도록 충분하다. 일반적으로 외측 벽체는 시뮬레이션으로부터 제외될 수 있어서, 제한되지 않는 체적을 적용하지만, 연구되는 형태가 비교적 작은 체적이라면 벽체들도 포함된다. 스프링클러의 열적 특성은 바람직하게는 예를 들어 기능적 반응 시간 인덱스(RTI) 및 작동 온도와 같이 포함된다. 보다 바람직하게는 모델링되는 스프링클러를 위한 열적 부재를 위한 RTI는 스프링클러 설치 전에 공지된다. 추가 스프링클러 특성은 스프링클러로부터의 유동률 및 물 스프레이 구조에 대한 상세한 내용을 포함한다. 다시 FDS 연구로 돌아와서, 예를 들어 스프링클러 시스템은 10ft x 10ft의 Central Sprinkler ELO-231 스프링클러의 12 x 12 격자로 모델링된 것이며 총 144개의 스프링클러로서 이격된다. 스프링클러는 300(ft-sec)1/2에서 286℉의 작동 온도로 모델링된다. FDS 연구에서의 스프링클러 격자는 천장으로부터 2개의 상이한 높이를 갖는다: 10인치와 4인치.
예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 개발하는 제 3 양상(86)은 시간 주기에 걸쳐 물품 저장 배열체에 놓인 화재를 시뮬레이팅한다. 특히, 모델은 모델링되는 연소성 물질의 점화 및 화재 행동을 기술하는 연료 특성을 포함할 수 있다. 일반적으로 연료 행동을 기술하도록, 연료로의 정확한 열 전달 기술이 필요하다.
시뮬레이팅되는 연료 질량은 열적 두꺼운 것으로서, 즉 온도 구배가 물품 질량을 통해 성립되거나 또는 열적 얇은 것으로 즉 균등한 온도가 물품 질량을 통해 성립되는 것으로서 취급될 수 있다. 예를 들어, 전형적으로 창고에서의 보드지 상자의 경우, 보드지 상자의 벽체는 그 단면을 통해 균등한 온도를 갖는 것으로 가정될 수 있으며, 즉 열적 얇은 것으로 취급될 수 있다. 열적 얇은 고체인 것, 표준 클래스Ⅱ와 같은 클래스A 연료, 클래스Ⅲ 및 그룹A 플라스틱 특성의 연료 파라미터는, (ⅰ)유닛 영역당 열 릴리싱, (ⅱ)특정 열; (ⅲ)밀도; (ⅳ)두께; 및 (ⅴ)점화 온도를 포함한다. 유닛 영역당 열 릴리싱 파라미터는 연료의 내측 구조체의 특정 세부사항이 무시되도록 하며 연료의 총 체적이 연소될 것으로 예측되는 연료 표면 영역의 퍼센티지에 기초하여 공지된 에너지 출력으로서 균등한 질량으로 취급되도록 한다. 특정 열은 하나의 유닛 온도에 의해 하나의 유닛 질량의 연료의 온도를 상승시키는데 필요한 열의 양으로 한정된다. 밀도는 연료의 유닛 체적 당 질량이며, 그리고 두께는 물품의 표면의 두께이다. 점화 온도는 점화 공급원의 존재로 인해 표면이 연소되기 시작하는 온도로서 한정된다.
고체 연료 묶음과 같은 열적 얇은 것으로 취급될 수 없는 연료를 위해, 추가적 또는 대안적인 파라미터가 필요하다. 대안적 또 추가적 파라미터는 열을 전도하는 물질의 특성을 측정할 수 있는 열 전도성을 포함한다. 다른 파라미터가 특정되는 특정 연료에 따라 필요할 수 있다. 예를 들어, 고체 연료에 비해 액체 연료가 다양한 상이한 방법으로 취급되는 것이 필요하며, 이에 따라 파라미터가 상이하게 된다. 특정 연료 또는 연료 구성을 위해 특징적일 수 있는 다른 파라미터는, (ⅰ)방사율, 표면에 의해 방사된 방사 대 동일 온도의 흑채에서 방사된 방사율, 및 (ⅱ)온도 증가 없이 끓는점에서 액체의 단위 질량이 고체로 전환되는데 필요한 열량으로 정의되는 증발열이다. 상기 파라미터들 중 어느 하나도 고정된 값이 아니지만 시간, 열 플럭스 또는 온도와 같은 다른 외부 인자들에 따라 다양하게 대체될 수 있다. 이 경우, 연료 파라미터는 표 형식과 같이 또는 파라미터에 대한 (전형적인) 1차 수식에 의해 공지된 특성의 변수와 호환되는 방법으로 기술될 수 있다.
일반적으로 물품들의 각각의 팰릿(pallet)은 팰릿 또는 물리적인 랙의 상세한 정도가 생략되어 동일한 연료 패키지로 취급될 수 있다. 예시적인 연소 파라미터가 물품 클래스에 기초하여 아래의 연료 파라미터 테이블로 요약된다.
클래스Ⅱ 클래스Ⅲ 그룹A 플라스틱
단위 면적 당 열 릴리싱 (kW/m2) 170 내지 180 180 내지 190 500
특정 열*밀도*두께 (m) 1 0.8 1
점화 온도 (℃) 370 370 370
[연료 파라미터 테이블]
화재 시뮬레이션으로부터, FDS 소프트웨어 또는 다른 컴퓨터 계산 코드는, 단계(80, 90)에서 제공된 각각의 단위 시간당 하나 또는 그보다 많은 스프링클러 작동을 포함하는 결과적인 열 효과 및 열 릴리싱을 계산한다. 스프링클러 작동은 동시에 또는 순차적으로 일어날 수 있다. 열 릴리싱 해석은 저장된 물품에 걸친 화재 성장 레벨을 한정하는 것으로 이해하여야 한다. 모델링된 스프링클러는 열 릴리싱 프로파일에 반응하여 열적 작동한다. 따라서, 주어진 화재 성장을 위해, 열적 작동하거나 개방되는 상응하는 개수의 스프링클러가 존재한다. 다시, 시뮬레이션은 바람직하게는 스프링클러 작동에 따라 어떠한 물도 전달되지 않도록 한다. 물 배출 없는 스프링클러 모델링은, 열 릴리싱 프로파일 따라서 화재 성장이 물의 유입으로 대체되지 않도록 한다. 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 해법은 바람직하게는 도 4에서 예시적으로 도시되는 바와 같이 단계(88, 90)에서 시간-기초 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일(400)로서 계획된다. 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일에 대안적으로 또는 추가하여, 스프링클러 작동의 개략적인 계획이 저장 배열체 및 점화 지점, 스프링클러의 작동 시간 및 열 릴리싱에 상대적인 작동되는 스프링클러 위치를 도시하여 생성될 수 있다.
도 4의 예측되는 프로파일(400)은 예측되는 열 릴리싱 프로파일(402) 및 예측되는 스프링클러 작동 프로파일(402)은 모델링된 화재 시나리오에서 저장된 물품으로부터 시간에 따라 킬로와트(KW)로 측정되는 저장 영역(70) 내의 예측되는 열 릴리싱 양을 도시한다. 열 릴리싱 프로파일은 물품을 통해 연소됨에 따라 화재의 성장 특징을 제공하며, 예를 들어 브리티쉬 열 단위(BTUs)와 같은 에너지 단위로 측정될 수 있다. 화재 모델링은 시간에 따라 예측되거나 계산된 열 릴리싱의 변화를 해석함으로써 바람직하게는 저장 영역(70) 내의 물품(50)을 통해 연소되는 화재 성장을 특징으로 한다. 예측되는 스프링클러 작동 프로파일(404)은 바람직하게는 디자인된 또는 사용자 특정 최대 스프링클러 작동 영역(27)을 한정하는 지점을 포함하도록 도시된다. 특정된 최대 스프링클러 작동 영역(27)은 예를 들어 약 2000ft2로 특정될 수 있으며, 이는 10ft x 10ft 스프링클러 간격에 기초한 20의 스프링클러 작동에 등가이다. 최대 스프링클러 작동 영역(27)은 이하에서 보다 상세히 후술된다. 스프링클러 작동 프로파일(404)은 최대 유체 전달 지연 주기(Δtmax)를 도시한다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 영점(t0)은 바람직하게는 최초 스프링클러 작동 순간으로 한정되며, 바람직하게는 최대 유체 전달 지연 주기(Δtmax)는 영점(t0)으로부터 사용자 특정 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 80%가 활성화되는 시점으로 측정된다. 이러한 예에서, 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 80%는 16개의 스프링클러 작동 지점을 야기한다. 영점(t0)으로부터 측정되어 최대 유체 전달 지연 주기(Δtmax)는 약 12초이다. 최대 유체 전달 지연 주기를 80%의 최대 스프링클러 작동 영역으로 설정하는 것은 시스템(10) 내로 물이 유입되는 것을 허용하는 완충 시간이며 최대 스프링클러 작동 영역(27)으로부터 배출되는 시스템 압력, 즉 가압을 생성하기 위함이다. 대안적으로, 최대 유체 전달 지연 주기(Δtmax)는 특정 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 100% 열적 작동 순간으로 한정될 수 있다.
또한, 예측되는 스프링클러 작동(402)은 최소 스프링클러 작동 영역(28)이 형성되는 지점을 한정하며, 이에 따라 최소 유체 전달 지연 주기(Δtmin)를 한정한다. 바람직하게는, 최소 스프링클러 작동 영역(28)은 시스템(10)의 임계 수치 스프링클러 작동에 의해 한정된다. 스프링클러 작동의 임계 수치는 바람직하게는 화재를 물 또는 액체 배출로 취급하는 최소의 최초 스프링클러 작동 영역에 의해 한정되어, 추가 개수의 스프링클러가 열적 작동하여 둘러싸고 침수시키는 구성을 위한 완전한 스프링클러 작동 영역(26)을 형성한다. 임계 개수의 스프링클러 형성 이전에 저장 영역 내에 물을 유입하는 것은, 아마도 화재 성장을 방해하고 이에 따라 최소 스프링클러 작동 영역 내에서 모든 임계 스프링클러의 열적 작동을 방지한다. 스프링클러 작동의 임계 개수는 바람직하게는 스프링클러 시스템(10)의 높이에 따른다. 예를 들어, 스프링클러 시스템의 높이가 30ft보다 작다면 스프링클러 작동의 임계 개수는 약 2 내지 4개의 스프링클러이다. 스프링클러 시스템이 30ft 또는 그 이상으로 설치된 저장 영역에서, 스프링클러 작동의 임계 개수는 약 4개의 스프링클러이다. 제 1 예측되는 스프링클러 작동으로부터 영점(t0)에서 측정되어 예측되는 임계 스프링클러 작동 시간, 즉 2 내지 4의 스프링클러 작동은 최소 강제 유체 전달 지연 주기(Δtmin)를 한정한다. 도 4의 실시예에서, 최소 스프링클러 작동 영역은 예측은 바와 같이 도시되어 4개의 스프링클러 작동에 의해 한정되어, 약 2 내지 3초의 이어지는 최소 유체 전달 지연 주기(Δtmin)를 야기한다.
전술한 바와 같이, 주어진 시스템(10)에서 최소 및 최대 유체 전달 지연 주기는 수용 가능한 유체 전달 지연 주기의 범위로부터 선택된다. 보다 구체적으로, 물리적 시스템(10)에 채택되기 위한 최소 및 최대 유체 전달 지연 주기의 선택은, 최소 및 최대 유체 전달 지연 주기가 예측되는 스프링클러 작동 프로파일로부터 결정된 Δtmin 내지 Δtmax 범위 내이다. 이에 따라, 이러한 시스템에서, 최대 물 지연은 예측되는 스프링클러 작동 프로파일 하에서 Δtmax보다 작으며, 예측되는 스프링클러 작동 프로파일 하에서 최대 수용 가능 스프링클러 작동 영역보다 작은 최대 스프링클러 작동 영역을 야기한다. 추가로, 최대 유체 전달 지연 주기는 예측되는 스프링클러 작동 프로파일 하에서 Δtmin보다 큰 최대 유체 전달 지연 주기는 예측되는 스프링클러 작동 하에서 최소 수용 가능 스프링클러 작동 영역보다 작은 최소 스프링클러 작동 영역을 야기한다.
강제 유체 전달 지연 주기에 따른 시스템 작동을 확인하기 위한 테스트
발명자들이 화재 테스트를 했으며, 강제 유체 전달 지연 주기로 구성된 건식 스프링클러 시스템이 스프링클러 작동 영역(26)을 형성하여 테스트 화재를 둘러싸고 침수시키는 구성으로 취급하는지를 확인하였다. 이러한 테스트는 다양한 물품, 저장 구성 및 저장 높이로 수행된다. 추가로, 테스트는 일정 범위의 천장 높이의 천장 아래에 설치된 스프링클러 시스템으로 수행된다.
다시 도 2a, 2b 및 2c를 참조하여, 저장된 물품 및 건식 스프링클러 시스템의 예시적인 테스트 플랜트가 개략적으로 도시되는 바와 같이 수행된다. 전술한 바와 같이 저장 영역(70)을 시뮬레이팅하여, 테스트 플랜트가, 높이(H1)로 천장으로부터 지지되는 천장-전용 건조 파이프 스프링클러 시스템으로서 설치된 건조 파이프 스프링클러 시스템(10)을 포함한다. 시스템(10)은 바람직하게는 격자 간격으로 디자인된 스프링클러 헤드(12) 네트워크로 이루어져서 표준 배출 압력(P)으로 특정 표준 배출 밀도(D)를 전달한다. 각각의 스프링클러(20)는 바람직하게는 간격(S)으로 천장으로부터 위치한 디플렉터를 포함한다. 예시적인 플랜트 내에 C형식의 저장된 물품 배열체(50)가 위치하며, 이는 NFPA-13 규정된 클래스Ⅰ, Ⅱ, 또는 Ⅲ 물품들 또는 그룹A, 그룹B 또는 그룹C 플라스틱, 탄성체, 또는 고무 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 배열체(50)는 천장 틈새(L)를 규정하는 저장 높이(H2)에서 저장될 수 있다. 바람직하게는, 저장된 배열체(50)가 다수-열 랙 저장 배열체를 한정하며, 보다 바람직하게는 2중-열 저장 배열체이며, 다른 저장 구성이 가능하다. 또한, 통로 간격(W)으로 배열체(50)에 근접한 또는 이격된 동일한 또는 상이한 저장된 물품의 하나 이상의 타겟 배열체(52)를 포함할 수 있다. 도 2c에서 보다 상세히 도시되는 바와 같이, 저장된 배열체(50)는 스프링클러 시스템(10) 아래에 저장되며 바람직하게는 오프셋된 구성으로 4개의 스프링클러(20) 아래에 위치한다.
예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일은 테스트 플랜트에서 생성될 수 있어서 최소 및 최대 유체 전달 지연 주기 및 시스템(10)에서 그 사이의 범위 및 주어진 저장 공간 및 저장된 물품 구성을 규정한다. 단일 유체 전달 지연 주기(Δt)는, 둘러싸고 침수시키는 구성으로 테스트 화재를 압도하고 완화하는데 효과적은 테스트 화재에 걸쳐 하나 이상의 스프링클러 작동 영역(26)을 생성하는 시스템(10) 내에서 선택된 유체 전달 지연을 채택하는지 여부를 개발하도록 테스트하기 위해 선택될 수 있다.
화재 테스트는 저장된 배열체(50)에서의 점화에 의해 시작될 수 있으며 테스트 주기(T) 동안의 작동을 허용한다. 테스트 주기(T) 동인, 배열체(50)가 연소되어 하나 또는 그보다 많은 스프링클러(12)를 열적 작동시킨다. 작동된 스프링클러 중 어느 것으로의 유체 전달은 선택된 유체 전달 지연 주기(Δt) 동안 지연되어 화재가 허용되고 복수의 스프링클러가 열적 작동하도록 한다. 테스트가 화재의 연속적인 둘러싸고 침수시키도록 한다면, 유체 전달 지연 주기의 말미에서의 작동되는 스프링클러의 결과적인 설정이 스프링클러 작동 영역(26)을 규정한다. 테스트 주기(T) 말미에서, 스프링클러 작동 영역(26)을 형성하는 복수의 작동되는 스프링클러 개수가 계수되고, 시간(Δt)에서 예측되는 스프링클러 작동 프로파일로 작동되도록 예측되는 스프링클러 개수에 비교된다. 화재를 둘러싸고 침수시키는 구성으로 취급하기 위한 스프링클러 작동 영역(26)을 효과적으로 형성하기 위한 유체 전달 지연 효과를 도시하도록 8개의 시나리오에 대해 설명한다. 상세한 테스트 내용으로서, 그 설정 및 결과는 U.I. 테스트 리포트로 제공되는데, 이는 "Fire Performance Evaluation of Fry-pipe Sprinkler Systems for Protection of Class Ⅱ, Ⅲ and Group A Plastic Commodities Using K-16.8 Sprinkler: Technical Report Underwriters Laboratories Inc. Project 06NK05814, EX4991 for Tyco Fire & Building Products 06-02-2006"이며, 본 발명에서 참조된다.
실시예 1
클래스Ⅱ 저장 물품이 보호를 위한 스프링클러 시스템(10)이 테스트 플랜트로서 수행되고 모델링되어 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 생성한다. 테스트 플랜트 룸은 120ft x 120ft 및 높이 54ft로 측정되었다. 테스트 플랜트는 100ft x 100ft를 포함하며, 가변적으로 설정 가능한 플랜트 천장 높이를 허용하는 조정 가능한 천장 높이를 갖는다. 시스템 파라미터는, 약 40ft의 천장 높이를 갖는 저장 영역 내에서 약 34ft의 높이로 저장되는 다수-열 랙 배열체의 클래스Ⅱ 물품을 포함한다. 건식 스프링클러 시스템(10)은 100과 16.8 K-팩터의 수직 특정 적용 저장 스프링클러(20)를 포함하며, 이는 190(ft-sec)1/2의 표준 RTI 및 286℉의 열소비율 및 10ft x 10ft 간격이다. 스프링클러 시스템(10)은 천장 아래 약 7in에 위치하며 루프 파이핑 시스템으로 지지된다. 스프링클러 시스템(10)은 약 0.8gpm/ft2의 표준 배출 밀도를 약 22psi의 표준 배출 압력으로 제공하도록 이루어진다.
테스트 플랜트는 도 5에서 도시되는 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 개발하도록 모델링되었다. 예측되는 프로파일에서, 총 약 16개의 스프링클러인 특정 최대 스프링클러 작동 영역(26)의 80%가 예측되며, 이어서 약 40초의 최대 유체 전달 지연 주기를 형성한다. 최소 스프링클러 작동 영역(28)의 예측되는 열적 작동에 지연으로서 약 4초의 최소 유체 전달 지연 주기가 확인되며, 이는 40ft의 주어진 천장 높이(H1)로서 4개의 임계 스프링클러에 의해 형성된다. 제 1 스프링클러 작동은 점화 후 약 2분 14초에서 이루어지는 것으로 예측된다. 테스트를 위한 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기 사이의 범위로서 30초의 유체 전달 지연 주기가 선택된다.
테스트 플랜트에서, 메인 물품 배열체(50) 및 그 형태적 중심이 오프셋 구성에서 4개의 스프링클러 아래 배열된다. 보다 구체적으로, 클래스Ⅱ의 메인 배열체(54)가 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조를 활용하는 산업적 랙 상에 저장된다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 부재가 배열되어 4개의 8ft 베이 및 4 열 내의 7개의 단을 갖는 다수-열 랙을 제공한다. 빔 상부는 마루로부터 5ft 증가된 수직 단 높이로서 랙 내에 위치한다. 단일 타겟 배열체(52)는 메인 배열체로부터 8ft 간격으로 이격된다. 타겟 배열체(52)는 산업적, 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조의 단일-열 랙으로 이루어진다. 길이 32ft x 폭 32ft 랙 시스템이 3개의 8ft 베이를 구비한 단일-열 타겟 랙을 제공하도록 배열된다. 타겟 배열체(52)의 랙의 빔 상부는 마루 상에 위치하며 마루 상에서 5ft 증가한다. 메인 및 타겟 배열체(14, 16)의 베이는 어레이를 통해 6인치의 표준 종방향 및 횡방향 연통(flue)을 제공한다. 메인 및 타겟 배열체 랙은 약 33ft 높이이며 7개의 수직 베이로 이루어진다. 클래스Ⅱ 물품은 안정성을 위해 5개의 측벽 스틸 보강재를 구비한 2중 3-벽 주름 보드지 상자로부터 구성된다. 외측 상자 측정 수치는 단일한 표준 42in (너비) x 42in(길이) x 5in(높이)의 목재 2-트래이 엔트리 팰릿(hardwood two-tray entry pallet) 상에서 표준 42in (너비) x 42in(길이) x 42in(높이)이었다. 2중 3-벽 보드지 상자는 약 84lbs의 무게이며, 각각의 팰릿은 약 52lbs의 무게이다. 총 저장 높이는 34ft-2in(표준 34ft)이며, 이동 가능 천장은 40ft로 설정된다.
실제 화재 테스트가, 메인 배열체(54)의 중심으로부터 21인치 떨어져서 시작되며 테스트는 30분의 시간 주기(T)에서 이루어진다. 점화 공급원은 하프-표준 셀룰로오스 면 점화기이다. 점화기는 3in x 3in로 이루어진 셀룰로오스 조각으로서 4oz의 가솔린으로 적셔지고 폴리에틸렌 가방으로 둘러싸인다. 시스템(10) 내의 제 1 스프링클러의 열적 작동에 이어, 유체 전달 및 배출은 주된 물 제어 밸브 이후 위치한 솔레노이드 밸브에 의해 30초 주기 동안 지연되었다. 표 1은 모델 및 테스트 파라미터의 요약 테이블을 제공한다. 추가하여, 표 1은 테스트로부터 측정된 결과에 이어 예측되는 열 릴리싱 스프링클러 작동 영역 및 유체 전달 지연 주기를 제공한다.
파라미터 모델 테스트
저장 형식 다중-열 랙 다중-열 랙
물품 형식 클래스Ⅱ 클래스Ⅱ
표준 저장 높이 (H2) 34ft 34ft
표준 천장 높이 (H1) 40ft 40ft
표준 틈새 (L) 6ft 6ft
점화 위치 4 아래,
오프셋		 4 아래,
오프셋
온도 비율 (℉) 286 286
표준 5mm, , 유리구-반응 시간 인덱스 (ft-sec)1/2 190 190
천장에의 디플렉터 (S) 7in 7in
표준 스프링클러 배출 계수 K (gpm/psi1 /2) 16.8 16.8
표준 배출 압력 (psi) 22 22
표준 배출 밀도 (gpm/ft2) 0.79 0.79
통로 폭(W) 8 ft 8 ft
스프링클러 간격 (ft x ft) 10 x 10 10 x 10
유체 전달 지연 주기 (Δt) 30초 30초
결과
테스트 시간 (분:초) 30:00 30:00
제 1 천장 스프링클러 작동 (분:초) 2:14 2:31
스프링클러로의 물 (분:초) 3:01
유체 전달 시간에서의 스프링클러 개수 약 10 10
최종 천장 스프링클러 작동 (분:초) 3:11
22psi에서의 시스템 압력 3:11
시스템 압력 시간에서의 작동되는 천장 스프링클러 개수 19 14
점화 위 천장에서의 피크 가스 온도 ℉ 1763
점화 위 천장에서의 최대 1분 평균 가스 온도 ℉ 1085
점화 위 천장에서의 피크 스틸 온도 ℉ 455
점화 위 최대 1분 평균 스틸 온도 ℉ 254
통로를 가로지르는 화재 번짐 없음
한계를 넘는 화재 번짐 없음
[표 1]
테스트 결과는, 30초의 특정 유체 전달이 화재 성장을 수정하여 일련의 스프링클러를 구동하고 스프링클러 작동 영역(26)을 형성하여 화재를 둘러싸고 침수시키는 구성으로 취급함을 확인한다. 보다 구체적으로, 예측되는 스프링클러 작동 프로파일이 도 5에 도시되는 바와 같이 약 10개의 스프링클러 작동을 야기하는 화재 성장으로 확인되고, 30초의 유체 전달 지연 시간이 바로 이어진다. 실제 화재 테스트에서 10개의 스프링클러의 작동이 예측한 바와 같이 30초 유체 전달 지연 주기에 이어진다. 추가 4개의 스프링클러가 이어지는 10초 내에 작동되며, 여기에서 스프링클러 시스템은 22psi의 배출 압력으로 화재 성장에 큰 영향을 준다. 따라서, 총 14개의 스프링클러가 작동하여 제 1 스프링클러 작동 후 40초 이후 스프링클러 작동 영역(26)을 형성한다. 모델은 동일하게 40초 약 총 19개의 스프링클러의 스프링클러 작동을 예측한다. 모델과 실제 스프링클러 작동 사이의 상관 관계는, 모델에서 19개의 작동되는 스프링클러 중 마지막 3개가 40초 주기의 39초 동안 작동되는 것으로 예측되었다는 사실로 인하여 유사해 보인다. 더욱이, 모델은, 모델이 모든 배출 압력이 이루어진 시간에서 전달된 물의 스프링클러 작동 영역으로의 도착 사이의 전이 주기 동안 이루어지지 않음을 야기한다.
테스트 결과는, 정확하게 예측된 유체 전달 지연이, 실제 스프링클러 작동 영역(26)의 형성이 스프링클러의 마지막 열적 작동이 점화 순간으로부터 바로 다음 3분 동안 이루어지며, 테스트 주기의 다음 26분 동안 어떠한 추가 스프링클러 작동이 없다는 사실에 의해 입증되는 바와 같이 효과적으로 예측한 바와 같이 화재를 취급하는 14개의 작동되는 스프링클러로 이루어진다는 점을 보여준다. 건식 스프링클러 시스템(10) 기능의 추가 특징은, 예를 들어 저장에 관련된 화재 양식 또는 물품에 손상 범위와 같이 관측된다. 표 1에서 요약된 테스트에서와 같이, 화재 및 남은 손상은 메인 물품 배열체(50)에 제한되는 것으로 관측된다.
도 5a는 스프링클러 작동의 그래픽 계획이며, 이는 점화 위치에 대한 각각의 작동되는 스프링클러 위치를 지시한다. 그래픽 계획은 만일의 경우 스프링클러 건너뜀의 양의 지표를 제공한다. 보다 구체적으로, 계획은 점화 위치에 근접한 스프링클러 작동 위치의 동심원 및 스프링클러 건너뜀이 확인되나 하나 또는 그보다 많은 원의 작동되지 않은 스프링클러 위치를 도시한다. 표 1에 상응하는 도 5a의 계획에 따라서 어떠한 건너뜀도 없다.
실시예 2
제 2 화재 테스트에서, 클래스Ⅲ 저장 물품 보호를 위해 스프링클러 시스템(10)이 모델링되고 테스트 플랜트 룸 내에서 테스팅된다. 시스템 파라미터는 약 30ft 높이로 저장된 2중-열 배열체 내에 클래스Ⅲ 물품을 포함하며, 이는 약 35ft의 천장 높이를 갖는 저장 영역에 위치한다. 건식 스프링클러 시스템(10)은 100과 16.8 K-팩터의 수직 특정 적용 저장 스프링클러(20)를 포함하며, 이는 190(ft-sec)1/2의 표준 RTI 및 286℉의 열소비율 및 10ft x 10ft 간격이다. 스프링클러 시스템은 천장 아래 약 7in에 위치한다.
시스템(10)은 도 6에 도시되는 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 개발하도록 표준화된다. 예측되는 프로파일에서 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 80%인 총 약 16개의 스프링클러가 약 35초의 최대 유체 전달 지연 주기에 이어 일어난다. 약 5초의 최소 유체 전달 지연 주기가 35ft의 주어진 천장 높이(H1)를 위한 4개의 임계 스프링클러의 예측되는 열적 작동의 시간 지연으로 확인된다. 제 1 스프링클러 작동이 점화 이후 약 1분 55초에서 발생한다. 35초의 유체 전달 지연 주기가 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기 사이의 범위에서 선택된다.
테스트 플랜트에서, 메인 물품 배열체(50) 및 그 형태적 중심이 오프셋 구성에서 4개의 스프링클러 아래에 저장된다. 보다 구체적으로 클래스Ⅲ 물품의 메인 배열체(54)가 수직 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조를 활용하는 산업적 랙 상에 저장된다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 부재가 배열되어 4개의 8ft 베이의 2중-열 메인 랙을 제공한다. 빔 상부는 마루로부터 5ft 증가된 수직 단 높이로서 랙 내에 위치한다. 2개의 타겟 배열체(52)는 각각 메인 배열체로부터 8ft 간격으로 이격된다. 각각의 타겟 배열체(52)는 산업적, 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조의 단일-열 랙으로 이루어진다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 시스템이 3개의 8ft 베이를 구비한 단일-열 타겟 랙을 제공하도록 배열된다. 타겟 배열체(52)의 랙의 빔 상부는 마루 상에 위치하며 마루 상에서 5ft 증가한다. 메인 및 타겟 배열체(14, 16)의 베이는 어레이를 통해 6인치의 표준 종방향 및 횡방향 연통을 제공한다. 메인 및 타겟 배열체 랙은 약 29ft 높이이며 6개의 수직 베이로 이루어진다. 표준 클래스Ⅲ 물품은 종이컵(비어 있는 상태, 8oz 크기)로 이루어지며, 단일 벽, 주름진 보드지 박스로 구획되며, 이는 21in x 21in x 21in로 측정된다. 각각의 상자는 125개의 컵을 25컵의 5층으로 포함한다. 구획은 단일-벽 주름진 보드지 시트로 이루어지며, 5개의 층을 구분하고 수직 상호 연결 단일 벽체 주름진 보드지 구분기(divider)는 각각의 층을 5열 및 5컬럼으로 구분한다. 8개의 박스는 2-방향 목재 팰릿 상에 지지되며, 이는 약 42in x 42in x 5in이다. 팰릿은 약 119bs의 무게이며, 약 20%가 종이컵, 43%가 목재, 그리고 37%가 주름진 보드지이다. 총 저장 높이는 30ft이며 이동 가능한 천장은 35ft로 설정된다.
실제 화재 테스트가, 메인 배열체(114)의 중심으로부터 21인치 떨어져서 시작되며 테스트는 30분의 시간 주기(T)에서 이루어진다. 점화 공급원은 하프-표준 셀룰로오스 면 점화기이다. 점화기는 3in x 3in로 이루어진 셀룰로오스 조각으로서 4oz의 가솔린으로 적셔지고 폴리에틸렌 가방으로 둘러싸인다. 시스템(10) 내의 제 1 스프링클러의 열적 작동에 이어, 유체 전달 및 배출은 주된 물 제어 밸브 이후 위치한 솔레노이드 밸브에 의해 33초 주기 동안 지연되었다. 표 2는 모델 및 테스트 파라미터의 요약 테이블을 제공한다. 추가하여, 표 2는 테스트로부터 측정된 결과에 이어 예측되는 열 릴리싱 스프링클러 작동 영역(26) 및 유체 전달 지연 주기를 제공한다.
파라미터 모델 테스트
저장 형식 2중-열 랙 2중-열 랙
물품 형식 클래스Ⅲ 클래스Ⅲ
표준 저장 높이 (H2) 30ft 30ft
표준 천장 높이 (H1) 35ft 35ft
표준 틈새 (L) 5ft 5ft
점화 위치 4 아래,
오프셋		 4 아래,
오프셋
온도 비율(℉) 286 286
표준 5mm, , 유리구-반응 시간 인덱스 (ft-sec)1/2 190 190
천장에의 디플렉터 (S) 7in 7in
표준 스프링클러 배출 계수 K (gpm/psi1 /2) 16.8 16.8
표준 배출 압력 (psi) 22 22
표준 배출 밀도 (gpm/ft2) 0.79 0.79
통로 폭(W) 8 ft 8
스프링클러 간격 (ft x ft) 10 x 10 10 x 10
유체 전달 지연 주기 (Δt) 33초 33초
결과
테스트 시간 (분:초) 30:00 30:00
제 1 천장 스프링클러 작 동(분:초) 1:55 2:03
스프링클러로의 물 (분:초) 2:36
유체 전달 시간에서의 스프링클러 개수 약 16 16
최종 천장 스프링클러 작동 (분:초) 2:03
22psi에서의 시스템 압력 2:40
시스템 압력 시간에서의 작동되는 천장 스프링클러 개수 16 16
점화 위 천장에서의 피크 가스 온도 ℉ 1738
점화 위 천장에서의 최대 1분 평균 가스 온도 ℉ 1404
점화 위 천장에서의 피크 스틸 온도 ℉ 596
점화 위 최대 1분 평균 스틸 온도 ℉ 466
통로를 가로지르는 화재 번짐 없음
한계를 넘는 화재 번짐 없음
[표 2]
예측되는 프로파일은 33초의 유체 전달 지연에 이어 약 14개의 스프링클러 작동 예측에 상응하는 화재 성장을 지칭한다. 실제 화재 테스트는, 33초의 유체 전달 지연 주기에 바로 이어 16개의 스프링클러 작동을 야기한다. 어떠한 추가 스프링클러도 이후 2초에서 작동하지 않았으며, 여기에서 스프링클러 시스템은 화재 성장에 큰 영향을 주는 22psi의 배출 압력으로 작동한다. 따라서, 총 16개의 스프링클러가 작동하여 제 1 스프링클러 작동에 이어 35초간 스프링클러 작동 영역(26)을 형성한다. 모델은 동일한 34초 주기에 걸쳐 약 16개의 스프링클러의 스프링클러 작동을 예측하며, 도 6에서 지칭된다.
시스템(10)의 유체 전달 지연 주기를 채택하는 것은, 16개의 작동 스프링클러로 이루어진 실제 스프링클러 작동 영역(26)의 형성을 야기하며, 이는 최종 열적 작동 스프링클러가 점화 순간으로부터 3분 이내에 이루어지며 어떠한 추가 스프링클러 작동도 테스트 주기의 다음 27분 동안 이루어지지 않는다는 사실로부터 예측되는 화재를 효과적으로 취급한다. 건식 스프링클러 시스템(10) 기능의 추가 특징은, 예를 들어 저장에 관련된 화재 양식 또는 물품에 손상 범위와 같이 관측된다. 표 2에서 요약된 테스트에서와 같이, 화재 및 남은 손상은 메인 물품 배열체(54)에 제한되는 것으로 관측된다.
도 6a는 스프링클러 작동의 그래픽 계획이며, 이는 점화 위치에 대한 각각의 작동되는 스프링클러 위치를 지시한다. 그래픽적인 계획은 점화 위치로부터 방사상으로 흘러나온 스프링클러 작동의 동심원을 도시한다. 어떠한 건너뜀도 관측되지 않는다.
실시예 3
제 3 화재 테스트에서, 클래스Ⅲ 저장 물품 보호를 위해 스프링클러 시스템(10)이 모델링되고 테스트 플랜트 룸 내에서 테스팅된다. 시스템 파라미터는 약 40ft 높이로 저장된 다중-열 배열체 내에 클래스Ⅲ 물품을 포함하며, 이는 약 43ft의 천장 높이를 갖는 저장 영역에 위치한다. 건식 스프링클러 시스템(10)은 100과 16.8 K-팩터의 수직 특정 적용 저장 스프링클러를 포함하며, 이는 190(ft-sec)1/2의 표준 RTI 및 286℉의 열소비율 및 10ft x 10ft 간격이다. 스프링클러 시스템은 천장 아래 약 7in에 위치한다.
시스템(10)은 도 7에 도시되는 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 개발하도록 표준화된다. 예측되는 프로파일에서 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 80%인 총 약 16개의 스프링클러가 약 39초의 최대 유체 전달 지연 주기에 이어 일어난다. 약 20초 내지 23초의 최소 유체 전달 지연 주기가 43ft의 주어진 천장 높이(H1)를 위한 4개의 임계 스프링클러의 예측되는 열적 작동의 시간 지연으로 확인된다. 제 1 스프링클러 작동이 점화 이후 약 1분 55초에서 발생한다. 21초의 유체 전달 지연 주기가 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기 사이의 범위에서 선택된다.
테스트 플랜트에서, 메인 물품 배열체(50) 및 그 형태적 중심이 오프셋 구성에서 4개의 스프링클러 아래에 저장된다. 보다 구체적으로 클래스Ⅲ 물품의 메인 배열체(54)가 수직 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조를 활용하는 산업적 랙 상에 저장된다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 부재가 배열되어 4개의 8ft 베이의 2중-열 메인 랙을 제공한다. 빔 상부는 마루로부터 5ft 증가된 수직 단 높이로서 랙 내에 위치한다. 2개의 타겟 배열체(52)는 각각 메인 배열체로부터 8ft 간격으로 이격된다. 각각의 타겟 배열체(52)는 산업적, 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조의 단일-열 랙으로 이루어진다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 시스템이 3개의 8ft 베이를 구비한 단일-열 타겟 랙을 제공하도록 배열된다. 타겟 배열체(52)의 랙의 빔 상부는 마루 상에 위치하며 마루 상에서 5ft 증가한다. 메인 및 타겟 배열체(14, 16)의 베이는 어레이를 통해 6인치의 표준 종방향 및 횡방향 연통을 제공한다. 메인 및 타겟 배열체 랙은 약 38ft 높이이며 8개의 수직 베이로 이루어진다. 표준 클래스Ⅲ 물품은 종이컵(비어 있는 상태, 8oz 크기)로 이루어지며, 단일 벽, 주름진 보드지 박스로 구획되며, 이는 21in x 21in x 21in로 측정된다. 각각의 상자는 125개의 컵을 25컵의 5층으로 포함한다. 구획은 단일-벽 주름진 보드지 시트로 이루어지며, 5개의 층을 구분하고 수직 상호 연결 단일 벽체 주름진 보드지 구분기는 각각의 층을 5열 및 5컬럼으로 구분한다. 8개의 박스는 2-방향 목재 팰릿 상에 지지되며, 이는 약 42in x 42in x 5in이다. 팰릿은 약 119bs의 무게이며, 약 20%가 종이컵, 43%가 목재, 그리고 37%가 주름진 보드지이다. 총 저장 높이는 39ft - 1in (표준 40ft)이며, 이동 가능한 천장은 43ft로 설정된다.
실제 화재 테스트가, 메인 배열체(114)의 중심으로부터 21인치 떨어져서 시작되며 테스트는 30분의 시간 주기(T)에서 이루어진다. 점화 공급원은 하프-표준 셀룰로오스 면 점화기이다. 점화기는 3in x 3in로 이루어진 셀룰로오스 조각으로서 4oz의 가솔린으로 적셔지고 폴리에틸렌 가방으로 둘러싸인다. 시스템(10) 내의 제 1 스프링클러의 열적 작동에 이어, 유체 전달 및 배출은 주된 물 제어 밸브 이후 위치한 솔레노이드 밸브에 의해 21초 주기 동안 지연되었다. 표 3은 모델 및 테스트 파라미터의 요약 테이블을 제공한다. 추가하여, 표 3은 테스트로부터 측정된 결과에 이어 예측되는 열 릴리싱 스프링클러 작동 영역(26) 및 유체 전달 지연 주기를 제공한다.
파라미터 모델 테스트
저장 형식 2중-열 랙 2중-열 랙
물품 형식 클래스Ⅲ 클래스Ⅲ
표준 저장 높이 (H2) 40ft 40ft
표준 천장 높이 (H1) 43ft 43ft
표준 틈새 (L) 3ft 3ft
점화 위치 4 아래,
오프셋		 4 아래,
오프셋
온도 비율(℉) 286 286
표준 5mm, , 유리구-반응 시간 인덱스 (ft-sec)1/2 190 190
천장에의 디플렉터 (S) 7in 7in
표준 스프링클러 배출 계수 K (gpm/psi1 /2) 16.8 16.8
표준 배출 압력 (psi) 30 30
표준 배출 밀도 (gpm/ft2) 0.92 0.92
통로 폭(W) 8 ft 8
스프링클러 간격 (ft x ft) 10 x 10 10 x 10
유체 전달 지연 주기 (Δt) 21초 21초
결과
테스트 시간 (분:초) 30:00 30:00
제 1 천장 스프링클러 작동 (분:초) 1:55 1:54
스프링클러로의 물 (분:초) 2:15
유체 전달 시간에서의 스프링클러 개수 약 12 -
최종 천장 스프링클러 작동 (분:초) 2:33
22psi에서의 시스템 압력 2:40
시스템 압력 시간에서의 작동되는 천장 스프링클러 개수 16 21
점화 위 천장에서의 피크 가스 온도 ℉ 1432
점화 위 천장에서의 최대 1분 평균 가스 온도 ℉ 1094
점화 위 천장에서의 피크 스틸 온도 ℉ 496
점화 위 최대 1분 평균 스틸 온도 ℉ 383
통로를 가로지르는 화재 번짐 없음
한계를 넘는 화재 번짐 없음
[표 3]
예측되는 프로파일은 21초의 유체 전달 지연에 이어 약 2 내지 3개의 스프링클러 작동 예측에 상응하는 화재 성장을 지칭한다. 어떠한 추가 스프링클러도 이후 2초에서 작동하지 않았으며, 여기에서 스프링클러 시스템은 화재 성장에 큰 영향을 주는 22psi의 배출 압력으로 작동한다. 따라서, 총 20개의 스프링클러가 작동하여 제 1 스프링클러 작동에 이어 30초간 스프링클러 작동 영역(26)을 형성한다. 모델은 동일한 30초 주기에 걸쳐 약 6개의 스프링클러의 스프링클러 작동을 예측하며, 도 7에서 지칭된다.
도 7a는 스프링클러 작동의 그래픽 계획이며, 이는 점화 위치에 대한 각각의 작동되는 스프링클러 위치를 지시한다. 그래픽적인 계획은 점화 위치로부터 방사상으로 흘러나온 스프링클러 작동의 동심원을 도시한다. 제 1 링에서 단일 스프링클러 건너뜀이 관측된다.
실시예 4
제 4 화재 테스트에서, 클래스Ⅲ 저장 물품 보호를 위해 스프링클러 시스템(10)이 모델링되고 테스트 플랜트 룸 내에서 테스팅된다. 시스템 파라미터는 약 40ft 높이로 저장된 2중-열 배열체 내에 클래스Ⅲ 물품을 포함하며, 이는 약 42.25ft의 천장 높이를 갖는 저장 영역에 위치한다. 건식 스프링클러 시스템(10)은 100과 16.8 K-팩터의 수직 특정 적용 저장 스프링클러를 포함하며, 이는 190(ft-sec)1/2의 표준 RTI 및 286℉의 열소비율 및 10ft x 10ft 간격이다. 스프링클러 시스템은 천장 아래 약 7in에 위치한다.
테스트 플랜트는 도 8에 도시되는 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 개발하도록 표준화하도록 모델링된다. 예측되는 프로파일에서 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 80%인 총 약 16개의 스프링클러가 약 28초의 최대 유체 전달 지연 주기에 이어 일어난다. 약 10초의 최소 유체 전달 지연 주기가 45ft의 주어진 천장 높이(H1)를 위한 4개의 임계 스프링클러의 예측되는 열적 작동의 시간 지연으로 확인된다. 제 1 스프링클러 작동이 점화 이후 약 2분 00초에서 발생한다. 16초의 유체 전달 지연 주기가 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기 사이의 범위에서 선택된다.
테스트 플랜트에서, 메인 물품 배열체(50) 및 그 형태적 중심이 오프셋 구성에서 4개의 스프링클러 아래에 저장된다. 보다 구체적으로 클래스Ⅲ 물품의 메인 배열체(54)가 수직 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조를 활용하는 산업적 랙 상에 저장된다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 부재가 배열되어 4개의 8ft 베이의 2중-열 메인 랙을 제공한다. 빔 상부는 마루로부터 5ft 증가된 수직 단 높이로서 랙 내에 위치한다. 2개의 타겟 배열체(52)는 각각 메인 배열체로부터 8ft 간격으로 이격된다. 각각의 타겟 배열체(52)는 산업적, 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조의 단일-열 랙으로 이루어진다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 시스템이 3개의 8ft 베이를 구비한 단일-열 타겟 랙을 제공하도록 배열된다. 타겟 배열체(52)의 랙의 빔 상부는 마루 상에 위치하며 마루 상에서 5ft 증가한다. 메인 및 타겟 배열체(14, 16)의 베이는 어레이를 통해 6인치의 표준 종방향 및 횡방향 연통을 제공한다. 메인 및 타겟 배열체 랙은 약 38ft 높이이며 8개의 수직 베이로 이루어진다. 표준 클래스Ⅲ 물품은 종이컵(비어 있는 상태, 8oz 크기)로 이루어지며, 단일 벽, 주름진 보드지 박스로 구획되며, 이는 21in x 21in x 21in로 측정된다. 각각의 상자는 125개의 컵을 25컵의 5층으로 포함한다. 구획은 단일-벽 주름진 보드지 시트로 이루어지며, 5개의 층을 구분하고 수직 상호 연결 단일 벽체 주름진 보드지 구분기는 각각의 층을 5열 및 5컬럼으로 구분한다. 8개의 박스는 2-방향 목재 팰릿 상에 지지되며, 이는 약 42in x 42in x 5in이다. 팰릿은 약 119bs의 무게이며, 약 20%가 종이컵, 43%가 목재, 그리고 37%가 주름진 보드지이다. 총 저장 높이는 39ft - 1in (표준 40ft)이며, 이동 가능한 천장은 42.25ft로 설정된다.
실제 화재 테스트가, 메인 배열체(114)의 중심으로부터 21인치 떨어져서 시작되며 테스트는 30분의 시간 주기(T)에서 이루어진다. 점화 공급원은 하프-표준 셀룰로오스 면 점화기이다. 점화기는 3in x 3in로 이루어진 셀룰로오스 조각으로서 4oz의 가솔린으로 적셔지고 폴리에틸렌 가방으로 둘러싸인다. 시스템(10) 내의 제 1 스프링클러의 열적 작동에 이어, 유체 전달 및 배출은 주된 물 제어 밸브 이후 위치한 솔레노이드 밸브에 의해 16초 주기 동안 지연되었다. 표 4은 모델 및 테스트 파라미터의 요약 테이블을 제공한다. 추가하여, 표 4은 테스트로부터 측정된 결과에 이어 예측되는 열 릴리싱 스프링클러 작동 영역(26) 및 유체 전달 지연 주기를 제공한다.
파라미터 모델 테스트
저장 형식 2중-열 랙 2중-열 랙
물품 형식 클래스Ⅲ 클래스Ⅲ
표준 저장 높이 (H2) 40ft 40ft
표준 천장 높이 (H1) 45.25ft 45.25ft
표준 틈새 (L) 5ft 5ft
점화 위치 4 아래,
오프셋		 4 아래,
오프셋
온도 비율(℉) 286 286
표준 5mm, , 유리구-반응 시간 인덱스 (ft-sec)1/2 190 190
천장에의 디플렉터 (S) 7in 7in
표준 스프링클러 배출 계수 K (gpm/psi1 /2) 16.8 16.8
표준 배출 압력 (psi) 30 30
표준 배출 밀도 (gpm/ft2) 0.92 0.92
통로 폭(W) 8 ft 8
스프링클러 간격 (ft x ft) 10 x 10 10 x 10
유체 전달 지연 주기 (Δt) - 16초
결과
테스트 시간 (분:초) 30:00 30:00
제 1 천장 스프링클러 작동 (분:초) 2:00 1:29
스프링클러로의 물 (분:초) 1:45
유체 전달 시간에서의 스프링클러 개수 약 6 -
최종 천장 스프링클러 작동 (분:초) 5:06
22psi에서의 시스템 압력 1:50
시스템 압력 시간에서의 작동되는 천장 스프링클러 개수 8 19
점화 위 천장에서의 피크 가스 온도 ℉ 1600
점화 위 천장에서의 최대 1분 평균 가스 온도 ℉ 1017
점화 위 천장에서의 피크 스틸 온도 ℉ 339
점화 위 최대 1분 평균 스틸 온도 ℉ 228
통로를 가로지르는 화재 번짐 있음
한계를 넘는 화재 번짐 없음
[표 4]
예측되는 프로파일은 16초의 유체 전달 지연에 이은 약 13개의 예측되는 스프링클러 작동에 상응하는 화재 성장을 지칭한다. 그러나 이러한 테스트 및 화재를 취급하기 위한 16개의 제 2 유체 전달 지연을 위해 예측되는 모델은 분석하기 위한 목적으로, 분석에 관련된 주기는, 제 1 스프링클러 작동으로부터 모든 작동 압력이 이루어진 순간으로의 시간이다. 이러한 관련 주기를 위해 모델은 8개의 스프링클러 작동을 예측한다. 제 1 테스트에 따라, 4개의 스프링클러가 제 1 스프링클러 작동 이후 물이 30psi의 작동 압력으로 전달되는 순간까지 작동된다. 추가 스프링클러 작동은 작동 압력에 이르른 시스템에 이어 이루어진다. 총 19개의 스프링클러가 제 1 스프링클러 작동 이후 3분 37초 동안 시스템 압력으로 작동하여 화재 성장에 큰 영향을 준다. 따라서, 총 19개의 스프링클러가 작동하여, 제 1 스프링클러 작동 이후 3분 37초 동안 스프링클러 작동 영역(26)을 형성한다.
시스템(10)에서 유체 전달 지연 주기를 채택하는 것은, 19개의 작동 스프링클러로 이루어진 실제 스프링클러 작동 영역(26)의 형성을 야기하며, 이는 화재를 효과적으로 취급한다. 건식 스프링클러 시스템(10) 기능의 추가 특징은, 예를 들어 저장에 관련된 화재 양식 또는 물품에 손상 범위와 같이 관측된다. 표 4에서 요약된 테스트에서와 같이, 화재는 메인 배열체(54)로부터 타겟 배열체(56)로 이동하는 것을 관측할 수 있으나 손상은 배열체의 단부로 이동하지 않는 것을 관측할 수 있다.
실시예 5
제 5 화재 테스트에서, 그룹A 플라스틱 저장 물품 보호를 위해 스프링클러 시스템(10)이 모델링되고 테스트 플랜트 룸 내에서 테스팅된다. 시스템 파라미터는 약 20ft 높이로 저장된 2중-열 배열체 내에 그룹A 물품을 포함하며, 이는 약 30ft의 천장 높이를 갖는 저장 영역에 위치한다. 건식 스프링클러 시스템(10)은 100과 16.8 K-팩터의 수직 특정 적용 저장 스프링클러를 포함하며, 이는 190(ft-sec)1/2의 표준 RTI 및 286℉의 열소비율 및 10ft x 10ft 간격이다. 스프링클러 시스템은 천장 아래 약 7in에 위치한다.
테스트 플랜트는 도 9에 도시되는 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 개발하도록 표준화하도록 모델링된다. 예측되는 프로파일에서 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 80%인 총 약 16개의 스프링클러가 약 35초의 최대 유체 전달 지연 주기에 이어 일어난다. 약 10초의 최소 유체 전달 지연 주기가 30ft의 주어진 천장 높이(H1)를 위한 4개의 임계 스프링클러의 예측되는 열적 작동의 시간 지연으로 확인된다. 제 1 스프링클러 작동이 점화 이후 약 1분 55 내지 1분 56초에서 발생한다. 29초의 유체 전달 지연 주기가 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기 사이의 범위에서 선택된다.
테스트 플랜트에서, 메인 물품 배열체(50) 및 그 형태적 중심이 오프셋 구성에서 4개의 스프링클러 아래에 저장된다. 보다 구체적으로 그룹A 물품의 메인 배열체(54)가 수직 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조를 활용하는 산업적 랙 상에 저장된다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 부재가 배열되어 4개의 8ft 베이의 2중-열 메인 랙을 제공한다. 빔 상부는 마루로부터 5ft 증가된 수직 단 높이로서 랙 내에 위치한다. 2개의 타겟 배열체(52)는 각각 메인 배열체로부터 8ft 간격으로 이격된다. 각각의 타겟 배열체(52)는 산업적, 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조의 단일-열 랙으로 이루어진다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 시스템이 3개의 8ft 베이를 구비한 단일-열 타겟 랙을 제공하도록 배열된다. 타겟 배열체(52)의 랙의 빔 상부는 마루 상에 위치하며 마루 상에서 5ft 증가한다. 메인 및 타겟 배열체(14, 16)의 베이는 어레이를 통해 6인치의 표준 종방향 및 횡방향 연통을 제공한다. 메인 및 타겟 배열체 랙은 약 19ft 높이이며 8개의 수직 베이로 이루어진다. 그룹A 플라스틱 물품은 단단한 크리스탈린 폴리스틸렌 컵(비어 있는 상태, 16oz 크기)로 이루어지며, 단일 벽, 주름진 보드지 박스로 구획된다. 컵은 상자당 총 125개의 컵을 위해 25컵의 5층으로 배열한다. 구획은 단일-벽 주름진 보드지 시트로 이루어지며, 5개의 층을 구분하고 수직 상호 연결 단일 벽체 주름진 보드지 구분기는 각각의 층을 5열 및 5컬럼으로 구분한다. 각각의 21in 컵 상자는 2 x 2 x 2의 팰릿 하중을 형성한다. 각각의 팰릿 하중은 슬레이트 데크 목재 팰릿(slatted deck hardwood pallet)에서 2방향 42in x 42in x 5in에 의해 지지된다. 팰릿은 약 165bs의 무게이며, 약 40%가 종이컵, 31%가 목재, 그리고 29%가 주름진 보드지이다. 총 저장 높이는 20ft이며, 이동 가능한 천장은 30ft로 설정된다.
실제 화재 테스트가, 메인 배열체(114)의 중심으로부터 21인치 떨어져서 시작되며 테스트는 30분의 시간 주기(T)에서 이루어진다. 점화 공급원은 하프-표준 셀룰로오스 면 점화기이다. 점화기는 3in x 3in로 이루어진 셀룰로오스 조각으로서 4oz의 가솔린으로 적셔지고 폴리에틸렌 가방으로 둘러싸인다. 시스템(10) 내의 제 1 스프링클러의 열적 작동에 이어, 유체 전달 및 배출은 주된 물 제어 밸브 이후 위치한 솔레노이드 밸브에 의해 29초 주기 동안 지연되었다. 표 5은 모델 및 테스트 파라미터의 요약 테이블을 제공한다. 추가하여, 표 5은 테스트로부터 측정된 결과에 이어 예측되는 열 릴리싱 스프링클러 작동 영역(26) 및 유체 전달 지연 주기를 제공한다.
파라미터 모델 테스트
저장 형식 2중-열 랙 2중-열 랙
물품 형식 그룹A 그룹A
표준 저장 높이 (H2) 20ft 20ft
표준 천장 높이 (H1) 30ft 30ft
표준 틈새 (L) 10ft 10ft
점화 위치 4 아래,
오프셋		 4 아래,
오프셋
온도 비율(℉) 286 286
표준 5mm, 유리구-반응 시간 인덱스 (ft-sec)1/2 190 190
천장에의 디플렉터 (S) 7in 7in
표준 스프링클러 배출 계수 K (gpm/psi1 /2) 16.8 16.8
표준 배출 압력 (psi) 22 22
표준 배출 밀도 (gpm/ft2) 0.79 0.79
통로 폭(W) 4 ft 4 ft
스프링클러 간격 (ft x ft) 10 x 10 10 x 10
유체 전달 지연 주기 (Δt) - 29초
결과
테스트 시간 (분:초) 30:00 30:00
제 1 천장 스프링클러 작동 (분:초) 1:56 1:47
스프링클러로의 물 (분:초) 2:11
유체 전달 시간에서의 스프링클러 개수 -
최종 천장 스프링클러 작동 (분:초) 2:26
22psi에서의 시스템 압력 2:50
시스템 압력 시간에서의 작동되는 천장 스프링클러 개수 15
점화 위 천장에서의 피크 가스 온도 ℉ 1905
점화 위 천장에서의 최대 1분 평균 가스 온도 ℉ 1326
점화 위 천장에서의 피크 스틸 온도 ℉ 588
점화 위 최대 1분 평균 스틸 온도 ℉ 454
통로를 가로지르는 화재 번짐 있음
한계를 넘는 화재 번짐 없음
[표 5]
테스트 결과에 따라, 스프링클러 시스템은 제 1 스프링클러 작동에 이은 30초에서 시스템 작동 압력(22psi)의 5% 이내이며 시스템 압력은 점화 이후 3분 동안 유지된다. 22psi의 배출 압력이 시스템에 의해 획득되어 스프링클러(16)는 특정 디자인 기준에 실질적으로 상응하는 약 0.79gpm/ft2의 밀도로 배출된다. 제 1 스프링클러 작동에 이은 30초 주기에 걸쳐, 13개의 스프링클러 작동이 이루어진다. 예측되는 프로파일은 29초 유체 전달 지연에 이어 약 12 내지 13개의 스프링클러 작동을 야기하는 화재 성장을 확인한다. 총 15개의 스프링클러가 제 1 스프링클러 작동 이후 39초에서 작동되어 화재 성장에 큰 영향을 준다. 따라서, 총 15개의 스프링클러가 작동하여 제 1 스프링클러 작동에 이은 39초에서 스프링클러 작동 영역(26)을 형성한다. 따라서, 총 가용 스프링클러의 20% 미만이 작동한다. 모두 15개의 작동하는 스프링클러가 최초 점화 이후 110초 내지 250초 사이의 범위에서 작동된다.
시스템(10) 내에 유체 전달 지연 주기를 채택하는 것은 15개의 작동 스프링클러로 이루어진 실제 스프링클러 작동 영역(26)의 형성을 야기하며, 이는 화재를 취급하는데 효과적이다. 건식 스프링클러 시스템(10) 기능의 추가 특징은, 예를 들어 저장에 관련된 화재 양식 또는 물품에 손상 범위와 같이 관측된다. 표 5에서 요약된 테스트에서와 같이, 화재는 메인 배열체(54)로부터 타겟 배열체(56)로 이동하는 것을 관측할 수 있으나 손상은 배열체의 단부로 이동하지 않는 것을 관측할 수 있다.
도 9a는 스프링클러 작동의 그래픽 계획이며, 이는 점화 위치에 대한 각각의 작동되는 스프링클러 위치를 지시한다. 그래픽적인 계획은 점화 위치로부터 방사상으로 흘러나온 스프링클러 작동의 2개의 동심원을 도시한다. 어떠한 스프링클러 건너뜀도 관측되지 않는다.
실시예 6
제 6 화재 테스트에서, 클래스Ⅱ 저장 물품 보호를 위해 스프링클러 시스템(10)이 모델링되고 테스트 플랜트 룸 내에서 테스팅된다. 시스템 파라미터는 약 34ft 높이로 저장된 다중-열 배열체 내에 클래스Ⅱ 물품을 포함하며, 이는 약 40ft의 천장 높이를 갖는 저장 영역에 위치한다. 건식 스프링클러 시스템(10)은 루프된 파이핑 시스템 내에서 100과 16.8 K-팩터의 수직 특정 적용 저장 스프링클러(20)를 포함하며, 이는 190(ft-sec)1/2의 표준 RTI 및 286℉의 열소비율 및 10ft x 10ft 간격이다. 스프링클러 시스템(10)은 천장 아래 약 7in에 위치한다. 스프링클러 시스템(10)은 약 22psi의 표준 배출 압력에서 약 0.8gpm/ft2의 표준 배출 밀도를 갖는 유체 전달을 제공하도록 이루어진다.
테스트 플랜트는 도 10에 도시되는 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 개발하도록 표준화하도록 모델링된다. 예측되는 프로파일에서 최대 스프링클러 작동 영역(26)의 80%인 총 약 16개의 스프링클러가 약 25초의 최대 유체 전달 지연 주기에 이어 형성되도록 예측된다. 약 10초의 최소 유체 전달 지연 주기가 40ft의 주어진 천장 높이(H1)를 위한 4개의 임계 스프링클러에 의해 형성되는 최소 스프링클러 작동 영역(28)의 예측되는 열적 작동의 시간 지연으로 확인된다. 제 1 스프링클러 작동이 점화 이후 약 1분 55초에서 발생한다. 31초의 유체 전달 지연 주기는 테스트를 위한 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기 범위에서 예측되는 유체 전달 지연으로서 선택된다.
테스트 플랜트에서, 메인 물품 배열체(50) 및 그 형태적 중심이 오프셋 구성에서 4개의 스프링클러 아래에 저장된다. 보다 구체적으로 클래스Ⅱ 물품의 메인 배열체(54)가 수직 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조를 활용하는 산업적 랙 상에 저장된다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 부재가 배열되어 4개의 8ft 베이의 2중-열 메인 랙을 제공한다. 빔 상부는 마루로부터 5ft 증가된 수직 단 높이로서 랙 내에 위치한다. 2개의 타겟 배열체(52)는 각각 메인 배열체로부터 8ft 간격으로 이격된다. 각각의 타겟 배열체(52)는 산업적, 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조의 단일-열 랙으로 이루어진다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 시스템이 3개의 8ft 베이를 구비한 단일-열 타겟 랙을 제공하도록 배열된다. 타겟 배열체(52)의 랙의 빔 상부는 마루 상에 위치하며 마루 상에서 5ft 증가한다. 메인 및 타겟 배열체(14, 16)의 베이는 어레이를 통해 6인치의 표준 종방향 및 횡방향 연통을 제공한다. 메인 및 타겟 배열체 랙은 약 33ft 높이이며 7개의 수직 베이로 이루어진다. 클래스Ⅱ 물품은 안정성을 위해 5개의 측벽 스틸 보강재를 구비한 2중 3-벽 주름 보드지 상자로부터 구성된다. 외측 상자 측정 수치는 단일한 표준 42in (너비) x 42in(길이) x 5in(높이)의 목재 2-트래이 엔트리 팰릿상에서 표준 42in (너비) x 42in(길이) x 42in(높이)이었다. 2중 3-벽 보드지 상자는 약 84lbs의 무게이며, 각각의 팰릿은 약 52lbs의 무게이다. 총 저장 높이는 34ft-2in(표준 34ft)이며, 이동 가능 천장은 40ft로 설정된다.
실제 화재 테스트가, 메인 배열체(54)의 중심으로부터 21인치 떨어져서 시작되며 테스트는 30분의 시간 주기(T)에서 이루어진다. 점화 공급원은 하프-표준 셀룰로오스 면 점화기이다. 점화기는 3in x 3in로 이루어진 셀룰로오스 조각으로서 4oz의 가솔린으로 적셔지고 폴리에틸렌 가방으로 둘러싸인다. 시스템(10) 내의 제 1 스프링클러의 열적 작동에 이어, 유체 전달 및 배출은 주된 물 제어 밸브 이후 위치한 솔레노이드 밸브에 의해 30초 주기 동안 지연되었다. 표 6은 모델 및 테스트 파라미터의 요약 테이블을 제공한다. 추가하여, 표 6은 테스트로부터 측정된 결과에 이어 예측되는 열 릴리싱 스프링클러 작동 영역 및 유체 전달 지연 주기를 제공한다.
파라미터 모델 테스트
저장 형식 2중-열 랙 2중-열 랙
물품 형식 클래스Ⅱ 클래스Ⅱ
표준 저장 높이 (H2) 34ft 34ft
표준 천장 높이 (H1) 40ft 40ft
표준 틈새 (L) 6ft 6ft
점화 위치 4 아래,
오프셋		 4 아래,
오프셋
온도 비율 (℉) 286 286
표준 5mm, 유리구-반응 시간 인덱스 (ft-sec)1/2 190 190
천장에의 디플렉터 (S) 7in 7in
표준 스프링클러 배출 계수 K (gpm/psi1 /2) 16.8 16.8
표준 배출 압력 (psi) 22 22
표준 배출 밀도 (gpm/ft2) 0.79 0.79
통로 폭(W) 8 ft 8 ft
스프링클러 간격 (ft x ft) 10 x 10 10 x 10
유체 전달 지연 주기 (Δt) 25초 31초
결과
테스트 시간 (분:초) 30:00 30:00
제 1 천장 스프링클러 작동 (분:초) 2:13
스프링클러로의 물 (분:초) 2:44
유체 전달 시간에서의 스프링클러 개수
최종 천장 스프링클러 작동 (분:초) 3:00*
22psi에서의 시스템 압력 3:11
시스템 압력 시간에서의 작동되는 천장 스프링클러 개수 36
점화 위 천장에서의 피크 가스 온도 ℉ 1738
점화 위 천장에서의 최대 1분 평균 가스 온도 ℉ 1404
점화 위 천장에서의 피크 스틸 온도 ℉ 596
점화 위 최대 1분 평균 스틸 온도 ℉ 466
통로를 가로지르는 화재 번짐 없음
한계를 넘는 화재 번짐 없음
* 3:00에서 스프링클러 배출 압력은 약 15psig (디자인된 배출 비율의 80%)이었음.
[표 6]
스프링클러 시스템은 점화에 이은 약 3분에서 15psi의 배출 압력을 획득한다. 총 36개의 스프링클러가 작동하여 제 1 스프링클러 작동에 이은 38초에서 스프링클러 작동 영역(26)을 형성한다. 시스템이 점화에 이은 약 2분 49초에서 약 13psig의 작동 압력을 획득하였으며 펌프 속도의 수동 제어가 2:47에서 약 3:21에 제공되었음을 주지하여야 한다. 점화에 이은 3분에서 스프링클러 배출 압력은 약 15psig이다.
실시예 6의 스프링클러 작동은 둘러싸고 침수시키는 구성이 형성된 시나리오를 실시하지만, 작동 영역이 26과 그 이상, 바람직하게는 20 또는 그 이하의 스프링클러의 바람직한 스프링클러 작동 영역보다 덜 효과적인 36개의 스프링클러 작동에 의해 형성된다. 또한, 모든 36개의 스프링클러 작동은 둘러싸고 침수시키는 구성으로 화재를 취급하도록 구성된 건식 스프링클러 시스템에서 가용 시간 프레임 내에서 바람직한 작동 압력으로 작동되고 배출되는 것을 주지하여야 한다. 보다 구체적으로, 완전한 스프링클러 작동 영역은 5분 내에서 디자인된 작동 압력으로 배출된다 - 3분 11초. 건식 스프링클러 시스템(10) 기능의 추가 특징은, 예를 들어 저장에 관련된 화재 양식 또는 물품에 손상 범위와 같이 관측된다. 표 6에서 요약된 테스트에서와 같이, 화재는 메인 물품 배열체(50)에는 화재 및 손상이 제한되어 남는 것이 관측된다.
도 10a는 스프링클러 작동의 그래픽 계획이며, 이는 점화 위치에 대한 각각의 작동되는 스프링클러 위치를 지시한다. 그래픽적인 계획은 점화 위치로부터 방사상으로 흘러나온 스프링클러 작동의 2개의 동심원을 도시한다. 어떠한 스프링클러 건너뜀도 관측되지 않는다.
실시예 7
제 7 화재 테스트에서, 클래스Ⅲ 저장 물품 보호를 위해 스프링클러 시스템(10)이 모델링되고 테스트 플랜트 룸 내에서 테스팅된다. 시스템 파라미터는 약 35ft 높이로 저장된 2중-열 배열체 내에 클래스Ⅲ 물품을 포함하며, 이는 약 45ft의 천장 높이를 갖는 저장 영역에 위치한다. 건식 스프링클러 시스템(10)은 루프된 파이핑 시스템 내에서 100과 16.8 K-팩터의 수직 특정 적용 저장 스프링클러를 포함하며, 이는 190(ft-sec)1/2의 표준 RTI 및 286℉의 열소비율 및 10ft x 10ft 간격이다. 스프링클러 시스템은 천장 아래 약 7in에 위치한다.
테스트 플랜트는 도 11에 도시되는 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 개발하도록 표준화하도록 모델링된다. 예측되는 프로파일에서 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 80%인 총 약 16개의 스프링클러가 약 26 내지 32초의 최대 유체 전달 지연 주기에 이어 형성되도록 예측된다. 약 1 내지 2초의 최소 유체 전달 지연 주기가 45ft의 주어진 천장 높이(H1)를 위한 4개의 임계 스프링클러에 의해 형성되는 열적 작동의 시간 지연으로 확인된다. 제 1 스프링클러 작동이 점화 이후 약 1분 50초에서 발생한다. 약 23초의 유체 전달 지연 주기는 테스트를 위한 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기 범위에서 예측되는 유체 전달 지연으로서 선택된다.
테스트 플랜트에서, 메인 물품 배열체(50) 및 그 형태적 중심이 오프셋 구성에서 4개의 스프링클러 아래에 저장된다. 보다 구체적으로 클래스Ⅲ 물품의 메인 배열체(54)가 수직 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조를 활용하는 산업적 랙 상에 저장된다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 부재가 배열되어 4개의 8ft 베이의 2중-열 메인 랙을 제공한다. 빔 상부는 마루상에 5ft 증가된 수직 단 높이에서 랙 내에 위치되었다. 2개의 타겟 배열체(52)는 각각 메인 배열체 주위에 8피트의 간격으로 이격되었다. 각각의 타겟 배열체(52)는 스틸 기둥 및 스틸 빔 구성을 활용하는 산업용 단일-열 랙으로 이루어졌다. 32ft 길이 x 3ft 폭의 랙 시스템이 3개의 8ft 베이를 갖는 단일-열 타겟 랙을 제공하도록 배치되었다. 타겟 배열체(52)의 랙의 빔 상부는 마루 상에서 5tf 증가되어 마루 상에 위치되었다. 메인 및 타겟 배열체(14, 16)의 베이는 어레이를 통해 6인치의 표준 종방향 및 횡방향 연통을 제공한다. 메인 및 타겟 배열체 랙은 약 33ft 높이이며 7개의 수직 베이로 이루어진다. 표준 클래스Ⅲ 물품은 종이컵(비어 있는 상태, 8oz 크기)로 이루어지며, 단일 벽, 주름진 보드지 박스로 구획되며, 이는 21in x 21in x 21in로 측정된다. 각각의 상자는 125개의 컵을 25컵의 5층으로 포함한다. 구획은 단일-벽 주름진 보드지 시트로 이루어지며, 5개의 층을 구분하고 수직 상호 연결 단일 벽체 주름진 보드지 구분기는 각각의 층을 5열 및 5컬럼으로 구분한다. 8개의 박스는 2-방향 목재 팰릿 상에 지지되며, 이는 약 42in x 42in x 5in이다. 팰릿은 약 119bs의 무게이며, 약 20%가 종이컵, 43%가 목재, 그리고 37%가 주름진 보드지이다. 총 저장 높이는 34ft - 2in (표준 35ft)이며, 이동 가능한 천장은 45ft로 설정된다.
실제 화재 테스트가, 메인 배열체(114)의 중심으로부터 21인치 떨어져서 시작되며 테스트는 30분의 시간 주기(T)에서 이루어진다. 점화 공급원은 하프-표준 셀룰로오스 면 점화기이다. 점화기는 3in x 3in로 이루어진 셀룰로오스 조각으로서 4oz의 가솔린으로 적셔지고 폴리에틸렌 가방으로 둘러싸인다. 시스템(10) 내의 제 1 스프링클러의 열적 작동에 이어, 유체 전달 및 배출은 주된 물 제어 밸브 이후 위치한 솔레노이드 밸브에 의해 23초 주기 동안 지연되었다. 표 7은 모델 및 테스트 파라미터의 요약 테이블을 제공한다. 추가하여, 표 7은 테스트로부터 측정된 결과에 이어 예측되는 열 릴리싱 스프링클러 작동 영역(26) 및 유체 전달 지연 주기를 제공한다.
파라미터 모델 테스트
저장 형식 2중-열 랙 2중-열 랙
물품 형식 클래스Ⅲ 클래스Ⅲ
표준 저장 높이 (H2) 35ft 35ft
표준 천장 높이 (H1) 45ft 45ft
표준 틈새 (L) 10ft 10ft
점화 위치 4 아래,
오프셋		 4 아래,
오프셋
온도 비율 (℉) 286 286
표준 5mm, 유리구-반응 시간 인덱스 (ft-sec)1/2 190 190
천장에의 디플렉터 (S) 7in 7in
표준 스프링클러 배출 계수 K (gpm/psi1 /2) 16.8 16.8
표준 배출 압력 (psi) 30 30
표준 배출 밀도 (gpm/ft2) 0.92 0.92
통로 폭(W) 8 ft 8
스프링클러 간격 (ft x ft) 10 x 10 10 x 10
유체 전달 지연 주기 (Δt) 23초 23초
결과
테스트 시간 (분:초) 30:00 30:00
제 1 천장 스프링클러 작동 (분:초) 2:02
스프링클러로의 물 (분:초) 2:44
유체 전달 시간에서의 스프링클러 개수
최종 천장 스프링클러 작동 (분:초) 2:32
22psi에서의 시스템 압력 2:29*
시스템 압력 시간에서의 작동되는 천장 스프링클러 개수 14
점화 위 천장에서의 피크 가스 온도 ℉ 1697
점화 위 천장에서의 최대 1분 평균 가스 온도 ℉ 1188
점화 위 천장에서의 피크 스틸 온도 ℉ 485
점화 위 최대 1분 평균 스틸 온도 ℉ 333
통로를 가로지르는 화재 번짐 없음
한계를 넘는 화재 번짐 없음
* 30psig 디자인 압력은 2:29에서 달성되었고, 40psig에서 최고 압력은 2:32에서 달성되었으며, 그 후 압력은 24초 이후에 대해 30psig까지 감소되었다.
[표 7]
예측되는 프로파일은 26 내지 32의 제 2 유체 전달 지연에 이은 약 16개의 예측되는 스프링클러 작동에 상응하는 화재 성장을 지칭한다. 제 1 테스트의 관측에 따라, 총 12개의 스프링클러가 제 1 스프링클러 작동 이후 29초에서 시스템 압력으로 작동되어 화재 성장에 큰 영향을 준다. 후속하여 2개의 추가적인 스프링클러가 작동되어, 제 1 스프링클러 작동에 이은 30초에서 총 14개의 스프링클러로서 스프링클러 작동 영역(26)을 형성한다.
시스템(10) 내에서 유체 전달 지연 주기를 채택하는 것은 14개의 작동되는 스프링클러로 이루어진 실재 스프링클러 작동 영역(26)을 형성하며, 이는 화재를 취급하는데 효과적이다. 건식 스프링클러 시스템(10) 기능의 추가 특징은, 예를 들어 저장에 관련된 화재 양식 또는 물품에 손상 범위와 같이 관측된다. 표 7에서 요약된 테스트에서와 같이, 화재는 메인 배열체(54)의 2개의 중앙 베이에 제한되며, 타겟 배열체(56)를 미리 적셔서 점화를 방지한다. 어떠한 스프링클러 건너뜀도 관측되지 않는다.
실시예 8
제 8 화재 테스트에서, 클래스Ⅲ 저장 물품 보호를 위해 스프링클러 시스템(10)이 모델링되고 테스트 플랜트 룸 내에서 테스팅된다. 시스템 파라미터는 약 35ft 높이로 저장된 2중-열 랙 배열체 내에 클래스Ⅲ 물품을 포함하며, 이는 약 40ft의 천장 높이를 갖는 저장 영역에 위치한다. 건식 스프링클러 시스템(10)은 루프된 파이핑 시스템 내에서 100과 16.8 K-팩터의 수직 특정 적용 저장 스프링클러를 포함하며, 이는 190(ft-sec)1/2의 표준 RTI 및 286℉의 열소비율 및 10ft x 10ft 간격이다. 스프링클러 시스템은 스프링클러의 디플렉터가 천장 아래 약 7in에 있도록 위치되었다.
테스트 플랜트는 도 12에 도시되는 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 개발하도록 표준화하도록 모델링된다. 예측되는 프로파일에서 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 80%인 총 약 16개의 스프링클러가 약 27초의 최대 유체 전달 지연 주기에 이어 형성되도록 예측된다. 약 6초의 최소 유체 전달 지연 주기가 40ft의 주어진 천장 높이(H1)를 위한 4개의 임계 스프링클러에 의해 형성되는 열적 작동의 시간 지연으로 확인된다. 제 1 스프링클러 작동이 점화 이후 약 1분 54초에서 발생한다. 27초의 유체 전달 지연 주기는 테스트를 위한 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기 범위에서 예측되는 유체 전달 지연으로서 선택된다.
*테스트 플랜트에서, 메인 물품 배열체(50) 및 그 형태적 중심이 오프셋 구성에서 4개의 스프링클러 아래에 저장된다. 보다 구체적으로 클래스Ⅲ 물품의 메인 배열체(54)가 수직 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조를 활용하는 산업적 랙 상에 저장된다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 부재가 배열되어 4개의 8ft 베이의 2중-열 메인 랙을 제공하도록 배치된다. 빔 상부는 마루로부터 5ft 증가된 수직 단 높이에서 랙 내에 위치되었다. 2개의 타겟 배열체(52)는 각각 메인 배열체 주위에서 8ft 간격으로 이격되었다. 각각의 타겟 배열체(52)는 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조를 활용하는 산업적 단일-열 랙으로 이루어진다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 시스템이 3개의 8ft 베이를 구비한 단일-열 타겟 랙을 제공하도록 배열된다. 타겟 배열체(52)의 랙의 빔 상부는 마루 상에 위치하며 마루 상에서 5ft 증가한다. 메인 및 타겟 배열체(14, 16)의 베이는 어레이를 통해 6인치의 표준 종방향 및 횡방향 연통을 제공한다. 메인 및 타겟 배열체 랙은 약 33ft 높이이며 7개의 수직 베이로 이루어진다. 표준 클래스Ⅲ 물품은 종이컵(비어 있는 상태, 8oz 크기)로 이루어지며, 단일 벽, 주름진 보드지 박스로 구획되며, 이는 21in x 21in x 21in로 측정된다. 각각의 상자는 125개의 컵을 25컵의 5층으로 포함한다. 구획은 단일-벽 주름진 보드지 시트로 이루어지며, 5개의 층을 구분하고 수직 상호 연결 단일 벽체 주름진 보드지 구분기는 각각의 층을 5열 및 5컬럼으로 구분한다. 8개의 박스는 2-방향 목재 팰릿 상에 지지되며, 이는 약 42in x 42in x 5in이다. 팰릿은 약 119bs의 무게이며, 약 20%가 종이컵, 43%가 목재, 그리고 37%가 주름진 보드지이다. 총 저장 높이는 34ft - 2in (표준 35ft)이며, 이동 가능한 천장은 40ft로 설정된다.
실제 화재 테스트가, 메인 배열체(114)의 중심으로부터 21인치 떨어져서 시작되며 테스트는 30분의 시간 주기(T)에서 이루어진다. 점화 공급원은 하프-표준 셀룰로오스 면 점화기이다. 점화기는 3in x 3in로 이루어진 셀룰로오스 조각으로서 4oz의 가솔린으로 적셔지고 폴리에틸렌 가방으로 둘러싸인다. 시스템(10) 내의 제 1 스프링클러의 열적 작동에 이어, 유체 전달 및 배출은 주된 물 제어 밸브 이후 위치한 솔레노이드 밸브에 의해 27초 주기 동안 지연되었다. 표 8은 모델 및 테스트 파라미터의 요약 테이블을 제공한다. 추가하여, 표 8은 테스트로부터 측정된 결과에 이어 예측되는 열 릴리싱 스프링클러 작동 영역(26) 및 유체 전달 지연 주기를 제공한다.
파라미터 모델 테스트
저장 형식 2중-열 랙 2중-열 랙
물품 형식 클래스Ⅲ 클래스Ⅲ
표준 저장 높이 (H2) 35ft 35ft
표준 천장 높이 (H1) 40ft 40ft
표준 틈새 (L) 10ft 10ft
점화 위치 4 아래,
오프셋		 4 아래,
오프셋
온도 비율 (℉) 286 286
표준 5mm, 유리구-반응 시간 인덱스 (ft-sec)1/2 190 190
천장에의 디플렉터 (S) 7in 7in
표준 스프링클러 배출 계수 K (gpm/psi1 /2) 16.8 16.8
표준 배출 압력 (psi) 22 22
표준 배출 밀도 (gpm/ft2) 0.79 0.79
통로 폭(W) 8 ft 8
스프링클러 간격 (ft x ft) 10 x 10 10 x 10
유체 전달 지연 주기 (Δt) 27초 27초
결과
테스트 시간 (분:초) 30:00 30:00
제 1 천장 스프링클러 작동 (분:초) 1:41
스프링클러로의 물 (분:초) 2:08
유체 전달 시간에서의 스프링클러 개수
최종 천장 스프링클러 작동 (분:초) 2:13
22psi에서의 시스템 압력 2:22
시스템 압력 시간에서의 작동되는 천장 스프링클러 개수 26
점화 위 천장에서의 피크 가스 온도 ℉ 1627
점화 위 천장에서의 최대 1분 평균 가스 온도 ℉ 1170
점화 위 천장에서의 피크 스틸 온도 ℉ 528
점화 위 최대 1분 평균 스틸 온도 ℉ 401
통로를 가로지르는 화재 번짐 있음
한계를 넘는 화재 번짐 없음
[표 8]
예측되는 프로파일은 27초의 유체 전달 지연에 이은 약 16개의 예측되는 스프링클러 작동에 상응하는 화재 성장을 지칭한다. 제 1 테스트의 관측에 따라, 모두 26개의 작동 스프링클러가, 시스템이 제 1 스프링클러 작동에 이은 32초에서 시스템 압력을 이루기 전에 작동되어 화재 성장에 큰 영향을 준다, 따라서, 26개의 스프링클러가 작동하여 최초 점화 이후 2분 13초에 스프링클러 작동 영역(26)을 형성한다.
시스템(10) 내에서 유체 전달 지연 주기를 채택하는 것은 26개의 작동되는 스프링클러로 이루어진 실재 스프링클러 작동 영역(26)을 형성하며, 이는 화재를 취급하는데 효과적이다. 건식 스프링클러 시스템(10) 기능의 추가 특징은, 예를 들어 저장에 관련된 화재 양식 또는 물품에 손상 범위와 같이 관측된다. 표 8에서 요약된 테스트에서와 같이, 화재는 통로를 가로질러 타겟 배열체(52)의 상부에 퍼지지만 유체 방출 하에서 즉각 진화된다.
각각의 테스트는, 적정한 강제 지연으로 구성된 건식 스프링클러 시스템이 충분한 개수의 스프링클러의 열적 작동으로서 화재 성장(72)에 반응하여 스프링클러 작동 영역(26)을 형성함을 확인한다. 스프링클러 작동 영역(26)으로부터 시스템 압력으로의 물 배출은 이로부터 화재를 압도하고 완화시킴으로써 화재 성장(72)을 둘러싸고 침수시키는 것으로 도시된다.
일반적으로 각각의 결과적인 스프링클러 작동 영역(26)은 26 또는 그보다 적은 스프링클러에 의해 형성된다. 결과적인 스프링클러 작동 영역 및 기능은, 저장 영역 화재가 랙 내의 시스템이 종래 필요하였던 시스템만으로 천장에서 효과적으로 취급됨을 보여준다. 더욱이, 결과적인 스프링클러 작동 영역(26)은 20 내지 그보다 적은 스프링클러에 의해 형성되며, 테스트는 건조/준비 작동식 시스템이 NFPA(2002) 하에서 필요하였던 것보다 적은 수의 유압 디자인 영역으로 구성될 수 있다. 유압 요구치를 최소화함으로써 저장 공간으로의 물 배출의 총 체적은 바람직하게 감소한다. 마지막으로, 테스트는 유체 전달 지연이 적절한 화재 성장에서 스프링클러 작동을 화재에 인접한 영역으로 국부화할 수 있으며 화재에 직접적인 영향을 주는데 필요 없으며 추가적인 배출 체적이 필요하지 않은 화재로부터 원격에 위치한 스프링클러 작동을 최소화하거나 피할 수 있다.
각각의 테스트들은 스프링클러 작동 영역(26)의 연속적인 형성 및 반응을 야기하기에, 각각의 테스트들이 상응하는 저장 물품 및 조건에 따른 하나 이상의 강제 유체 전달 지연 주기를 한정한다. 이러한 테스트들은 높은 위험성 및/또는 연소성 특성을 갖는 것으로 공지된 물품들에서 수행되었으며, 테스트들이 다양한 저장 구성 및 높이로서 그리고 다양한 천장과 물품 틈새로서 수행되었다. 추가로, 이러한 테스트들은 2개의 상이한 작동 및 배출 압력으로서 스프링클러(20)의 바람직한 실시예로 수행되었다. 따라서, 전체적인 건조/준비 작동식 스프링클러 시스템(10)의 총 유압 요구치는 바람직하게는 저장 영역의 하나 또는 그보다 많은 인자의 함수이며, 이는 실제 유체 전달 지연 주기, 물품 클래스, 스프링클러 K-팩터, 스프링클러의 매달리는 스타일, 스프링클러 열적 반응, 스프링클러 배출 압력 및 총 작동 스프링클러 개수를 포함한다. 전술한 8개의 화재 테스트가 동일 스프링클러 및 스프링클러 구성에서 수행되었으나, 주어진 모든 테스트에서 결과적은 스프링클러 작동 개수는, 실제 유체 전달 지연 주기, 물품 클래스, 저장 구성 및 작동 또는 스프링클러 배출 압력 중 하나 또는 그보다 많은 함수이다.
클래스Ⅱ 및 클래스Ⅲ 물품과 관련하여, 클래스Ⅱ는 클래스Ⅲ에 비해 보다 낮은 화재 위험을 보이므로, 클래스Ⅲ의 보호를 위해 구성된 시스템(10)은 클래스Ⅱ의 저장 영역에 적용될 수 있다. 테스트 결과는, 2중-열 랙 구성이 다중-열 배열체에 비교하여 보다 빠른 화재 성장을 나타내는 것을 보여준다. 따라서, 동일 유체 전달 지연 주기, 동일 실제 유체 전달 지연 주기로서 존재한다면, 다중-열 배열체에 비교하여 2중-열 랙 시나리오에서 작동 압력이 달성되기 전에 보다 많은 스프링클러가 작동될 것으로 예측된다.
테스트들은 랙 저장 배열체에서 수행되었으며, 각각의 테스트에서 결과적인 스프링클러 작동 영역(26)은 효과적으로 화재를 압도하고 완화하였다. 테스트 시스템(10)은 모두 천장-전용 스프링클러 시스템으로 랙 내의 스프링클러의 도움이 없다. 테스트 결과에 기초하여, 스프링클러 작동 영역(26)으로서 화재를 취급하도록 구성된 건식 스프링클러 시스템은 랙 저장소를 위한 천장-전용 스프링클러 보호 시스템으로 여겨지며, 따라서 랙 내의 스프링클러의 도움을 제거한다.
테스트된 강제 유체 전달 지연 주기는 바람직하게는 30개의 스프링클러보다 적은, 보다 종종 20개의 스프링클러보다 적은 개수를 갖는 스프링클러 작동 영역(26)의 적절한 형성을 야기하기에, 강제 유체 전달 지연 주기를 갖는 건식 스프링클러 시스템에 의해 보호되는 저장 영역이 보다 적은 유압 용량으로서 유압적으로 지지되고 디자인될 수 있는 것으로 여겨진다. 스프링클러 작동 영역 관점에서, 결과적인 스프링클러 작동 영역은 현재의 습윤 또는 건조 시스템 디자인 표준에 사용되는 유압 디자인 영역에 비교하여 동일하거나 또는 보다 적은 것으로 도시된다. 따라서, 강제 유체 전달 지연 주기를 갖는 건식 스프링클러 시스템은 화재 성장에 반응하여 둘러싸고 침수시키는 효과를 제공할 수 있으며, 현재의 건조 시스템에 비교하여 보다 적은 물 체적으로 유압적으로 구성되거나 또는 크기가 결정된다.
또한, 둘러싸고 침수시키는 효과를 제공하는 모든 스프링클러가 미리 결정된 시간 주기 내에서 열적 작동되는 것이 아님을 주지하여야 한다. 보다 구체적으로, 스프링클러 시스템은, 마지막 작동되는 스프링클러가 시스템 내에서 제 1 열적 스프링클러 작동에 이어 10분 내에 이루어지도록 구성된다. 보다 바람직하게는 마지막 스프링클러가 8분 내에 작동하고, 보다 바람직하게는 마지막 스프링클러가 시스템 내의 제 1 스프링클러 작동에 이어 5분 내에 작동한다. 따라서, 건식 스프링클러 시스템이 보다 큰 유압 효과 작동 영역을 제공하는 바람직한 최소 및 최대 유체 전달 지연 주기 밖에서 강제 유체 전달 지연 주기를 포함하는 경우에서도, 보다 큰 개수의 스프링클러가 열적 작동되더라도, 스프링클러 작동 영역은 둘러싸고 침수시키는 효과로서 화재에 반응하도록 형성될 수 있으며, 이는 No.6 테스트의 실시예에서 도시된다.
전술한 테스트는 바람직한 방법론을 스프링클러 건너뜀 효과를 제거하거나 적어도 최소화하는 건식 스프링클러 시스템을 위해 제공한다. 제공된 작동 계획에서, 오직 하나의 계획(도 7a)이 단일 스프링클러 건너뜀을 도시하였다. 비교되는 목적을 위해, 습윤 시스템 화재 테스트가 수행되고 스프링클러 작동이 계획되었다. 습윤 시스템 테스트에서, 클래스Ⅲ 저장 물품 보호를 위한 스프링클러 시스템(10)이 모델링되고 테스트되었다. 시스템 파라미터는 약 40ft 높이로 저장된 2중-열 배열체 내에 클래스Ⅲ 물품을 포함하며, 이는 45ft의 천장 높이를 갖는 저장 영역에 위치한다. 습윤 스프링클러 시스템(10)은 100과 16.8 K-팩터의 수직 특정 적용 저장 스프링클러를 포함하며, 이는 190(ft-sec)1/2의 표준 RTI 및 286℉의 열소비율 및 10ft x 10ft 간격이다. 스프링클러 시스템은 천장 아래 약 7in에 위치한다. 습윤 파이프 시스템(10)은 폐쇄-헤드로서 설정되고 가압된다.
테스트 플랜트에서, 메인 물품 배열체(50) 및 그 형태적 중심이 오프셋 구성에서 4개의 스프링클러 아래에 저장된다. 보다 구체적으로 클래스Ⅲ 물품의 메인 배열체(54)가 수직 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조를 활용하는 산업적 랙 상에 저장된다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 부재가 배열되어 4개의 8ft 베이의 2중-열 메인 랙을 제공한다. 빔 상부는 마루로부터 5ft 증가된 수직 단 높이로서 랙 내에 위치한다. 타겟 배열체(52)는 각각 메인 배열체로부터 8ft 간격으로 이격된다. 타겟 배열체(52)는 산업적, 스틸 기둥 및 스틸 빔 구조의 단일-열 랙으로 이루어진다. 길이 32ft x 폭 3ft의 랙 시스템이 3개의 8ft 베이를 구비한 단일-열 타겟 랙을 제공하도록 배열된다. 빔 상부는 마루 상에서 5tf 증가한 수직 단 높이에서 타겟 배열체(52)의 랙 내에 위치되었다. 메인 및 타겟 배열체(14, 16)의 베이는 어레이를 통해 6인치의 표준 종방향 및 횡방향 연통을 제공한다. 메인 및 타겟 배열체(50, 52)는 약 38ft 높이이며 8개의 수직 베이로 이루어진다. 총 저장 높이는 39ft 1in(표준 40ft)이며, 이동 가능 천장 높이는 45ft로 설정된다. 표준 클래스Ⅲ 물품은 메인 및 타겟 배열체(50, 52) 각각에 적재된다. 표준 클래스Ⅲ 물품은 종이컵(비어 있는 상태, 8oz 크기)로 이루어지며, 단일 벽, 주름진 보드지 박스로 구획되며, 이는 21in x 21in x 21in로 측정된다. 각각의 상자는 125개의 컵을 25컵의 5층으로 포함한다. 구획은 단일-벽 주름진 보드지 시트로 이루어지며, 5개의 층을 구분하고 수직 상호 연결 단일 벽체 주름진 보드지 구분기는 각각의 층을 5열 및 5컬럼으로 구분한다. 8개의 박스는 2-방향 목재 팰릿 상에 지지되며, 이는 약 42in x 42in x 5in이다. 팰릿은 약 119bs의 무게이며, 약 20%가 종이컵, 43%가 목재, 그리고 37%가 주름진 보드지이다. 샘플이 물품으로부터 취해져서 대략적인 수분 함량을 결정한다. 샘플은 최초 무게를 제고 220℉의 가열기에서 약 36시간 동안 둔 이후 다시 무게를 잰다. 물품의 대략적인 수분 함량은 다음과 같다. 상자 7.8%이고 컵 6.9%이다.
실제 화재 테스트가, 2개의 1/2 표준 셀루로오스 면 점화기를 사용하여 메인 배열체(114)의 중심으로부터 21인치 떨어져서 시작되며, 테스트는 30분의 테스트 주기(T) 동안 실행되었다. 점화 공급원은 하프-표준 셀룰로오스 면 점화기이다. 점화기는 3in x 3in로 이루어진 셀룰로오스 조각으로서 4oz의 가솔린으로 적셔지고 폴리에틸렌 가방으로 둘러싸인다. 표 9는 모델 및 테스트 파라미터의 요약 테이블을 제공한다.
파라미터 테스트
저장 형식 2중-열 랙
물품 형식 클래스Ⅱ
표준 저장 높이 (H2) 40ft
표준 천장 높이 (H1) 45ft
표준 틈새 (L) 5ft
점화 위치 4 아래, 오프셋
온도 비율 (℉) 286
표준 5mm, 유리구-반응 시간 인덱스 (ft-sec)1/2 190
천장에의 디플렉터 (S) 7in
표준 스프링클러 배출 계수 K (gpm/psi1 /2) 16.8
표준 배출 압력 (psi) 30
표준 배출 밀도 (gpm/ft2) 0.92
통로 폭(W) 8
스프링클러 간격 (ft x ft) 10 x 10
결과
테스트 시간 (분:초) 32:00
제 1 천장 스프링클러 작동 (분:초) 2:12
마지막 천장 스프링클러 작동 (분:초) 6:26
작동되는 천장 스프링클러 개수 20
점화 위 천장에서의 피크 가스 온도 ℉ 1488
점화 위 천장에서의 최대 1분 평균 가스 온도 ℉ 550
점화 위 천장에서의 피크 스틸 온도 ℉ 372
점화 위 최대 1분 평균 스틸 온도 ℉ 271
통로를 가로지르는 화재 번짐 있음
한계를 넘는 화재 번짐 없음
[표 9]
화재 테스트 관측에 따라, 최초 5개의 스프링클러가 30초의 간격 동안 작동되었다. 이러한 5개의 스프링클러는 성장하는 화재를 적절하게 취급할 수 없으며 제 1 작동 이후 185초 내에 추가로 14개의 스프링클러가 열적 작동된다. 마지막 스프링클러는 제 1 스프링클러 작동 이후 254초에 작동한다. 5개의 스프링클러 작동의 예외로 점화 위치에 대한 스프링클러의 전체적인 제 2 링이 작동되는 스프링클러의 최초 링으로부터 습윤해져서 작동하지 않는 것(스프링클러 건너뜀)이 관측되었다. 일단 스프링클러의 제 3 링이 작동하면, 충분한 물 유동이 제공되어 추가 스프링클러의 작동을 방지한다. 스프링클러의 제 3 링은 점화 위치의 축으로부터 최소 약 25ft 이격되어 위치하며 점화가 시작된 곳으로부터 35ft 이격된 곳까지의 스프링클러이다. 도 12a는 습윤 시스템 테스트에서의 스프링클러 작동의 그래픽적인 계획이다. 이러한 습윤 시스템 테스트와 비교 관찰함으로써, 강제 유체 전달 지연 주기를 사용하여 둘러싸고 침수시키는 구성을 구비한 바람직한 방법 및 시스템의 건식 스프링클러 시스템이 즉각적으로 유체를 전달하는 습윤 시스템의 스프링클러 건너뜀을 거의 제공하지 않는 것을 확인할 수 있다.
저장 영역을 위한 유압 구성
도 1a에서 개략적으로 도시된 바와 같이, 건식 스프링클러 시스템(10)은 바람직한 유압 디자인 영역(25)을 한정하는 하나 또는 그보다 많은 유압 원격 스프링클러(21)를 포함하여 둘러싸고 침수시키는 구성으로 화재 이벤트에 반응하는 시스템(10)을 지지한다. 바람직한 유압 디자인 영역(25)은, 유압 원격 스프링클러(21)로부터 표준 배출 압력(P)으로 특정 표준 배출 밀도(D)를 전달하도록 시스템(10) 내에서 디자인된 스프링클러 작동 영역이다. 시스템(10)은 바람직하게는, gpm/ft2(gallon per minute per square foot)으로서 또는 대안적으로 전술한 최소 배출 압력으로서 또는 스프링클러당 유동으로서 전술한 물 밀도를 제공하도록 압력 손실 상에서 선택된 파이프 크기를 갖는 유압적으로 디자인된 시스템이다. 시스템(10)용 유압 디자인 영역(25)은 바람직하게는 주어진 물품 및 저장 천장 높이를 위해 최대 유압 원격 스프링클러에서 또는 시스템(10) 내에서 한정되거나 디자인된다.
일반적으로 바람직한 유압 디자인 영역(25)은 시스템 남은 부분의 유압 요구치가 만족되는 것을 보장하도록 시스템(10) 내에서 최대 유압 원격 스프링클러에 대해 크기가 결정되고 구성된다. 더욱이, 바람직한 유압 디자인 영역(25)은, 시스템 내 어디에서도 화재 성장 상에서 스프링클러 작동 영역(26)이 효과적으로 생성되도록 크기가 결정되고 구성된다. 바람직하게는, 바람직한 유압 디자인 영역(25)은 전술한 바와 같은 연속적인 화재 테스트로부터 추론된다. 연속적인 화재 테스트에서, 작동하는 스프링클러를 통한 유체 전달은 바람직하게는 화재 성장을 압도하고 완화하며 화재는 점화 영역에만 국부적으로 남고, 즉 화재는 바람직하게는 배열체로 점프하거나 메인 및 타겟 배열체(50, 52)에 전이되지 않는다.
연속적인 화재 테스트로부터의 결과는 유체 전달 지연을 효과적으로 이루도록 사용되어 스프링클러 작동 영역(26)을 형성하며 바람직하게는 유압 스프링클러 작동 영역을 한정한다. 전술한 8개의 테스트의 작동 결과 요약은 다음과 같다.
디자인 영역 (스프링클러의 개수)
저장 높이 천장 높이 클래스Ⅱ
2중-열		 클래스Ⅱ
다중-열		 클래스Ⅲ
2중-열		 그룹 A
2중-열
20 30 E E E 15
30 35 E E 16 E
34 40 36 14 E E
35 45 E E 14 E
35 40 E E 26 E
40 43 E E 20 E
40 45.25 E E 19 E
[디자인 영역의 요약표]
공지된 스프링클러 간격에 따른 확인된 작동 스프링클러의 개수는, 주어진 물품, 주어진 저장 및 천장 높이에서 각각의 바람직한 유압 디자인 영역(25)을 확인하며, 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시키는 구성으로 취급하도록 구성된 천장-전용 건식 스프링클러 시스템(10)을 지지한다. 더욱이, 결과를 다시 살펴보면, 스프링클러 작동의 개수는 일반적으로 14 내지 20개의 스프링클러이다. 전술한 모델링 방법론을 작용하면, 적절한 수준의 화재에 대해 적절한 유동과 적절한 열소비율을 제공할 수 있는 감지되는 스프링클러의 선택과 연결되어, 건조 천장-전용 화재 보호 시스템을 위한 유압 디자인 영역(25)이 둘러싸고 침수시키는 구성으로서 저장 영역 내의 화재 이벤트를 취급할 수 있다. 따라서, 값의 범위는 추정(E; extrapolated)될 수 있으며, 이는 전술한 테이블에서 지시되어 바람직한 유압 디자인 영역(25)을 확인한다. 따라서, 바람직한 유압 디자인 영역(25)은 물품, 저장 및 천장 높이의 모든 순열을 위해 제공되며, 예를 들어 이러한 저장 조건은 나열되지만 디자인 영역의 요약표에서는 테스트되지 않는다. 추가로, 유압 디자인 영역은 앞서 테스트되거나 나열되지 않은 조건들을 위해 추정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 바람직한 유압 스프링클러 작동 영역(25)은 약 14 내지 약 20 스프링클러의 범위이며, 보다 바람직하게는 약 18 내지 약 20 스프링클러 범위이다. 추정의 만족 인자에 추가하여, 유압 스프링클러 작동 영역(25)은 약 20 내지 약 22 스프링클러로 크기가 결정된다. 10ft x 10ft의 스프링클러 간격에서, 이는 약 2000ft2 내지 약 250ft2의 보다 바람직하게는 약 2200ft2의 바람직한 유압 디자인 영역으로 지칭된다.
명백하게, 현재의 NFPA-13 표준은 약 2000ft2의 저장 영역의 보호를 위한 습윤 스프링클러 시스템의 최대 유압 원격 영역을 특정한다. 따라서, 스프링클러 작동 영역(26)으로 화재를 취급하도록 구성된 스프링클러 시스템(10)은 유사한 저장 조간에서 NFPA-13 하의 습윤 시스템에서와 적어도 동일하게 디자인 영역으로 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 둘러싸고 침수시키는 효과로서 화재를 취급하도록 구성된 스프링클러 시스템은 안전상 또는 "페널티" 디자인 팩터를 채택한 현재의 건식 스프링클러 시스템과 비교하여 시스템(10) 상의 유압 요구치를 감소시킬 수 있다. 바람직하게는, 시스템(10)의 바람직한 유압 디자인 영역(25)은 더욱 감소되어 바람직한 유압 디자인 영역(25)이 공지된 습윤 스프링클러 시스템의 디자인 영역보다 작다. 하나 이상의 전술한 테스트에서, 30ft 또는 그 미만의 천장 높이 아래의 그룹A 플라스틱 보호를 위한 건식 스프링클러 시스템이 유압적으로 15개의 스프링클러에 의해 지지될 수 있으며, 이는 습윤 시스템의 디자인 표준 하에서 특정된 2000ft2보다 작은 유압 디자인 영역을 한정한다.
보다 구체적으로, 화재 데이터는 높은 보호 요구치를 가지며 20ft 높이인 저장소의 그룹A 플라스틱의 2중-열 랙이 제한된 개수의 스프링클러 개방에 기초한 건조 파이프 스프링클러 시스템으로 보호됨을 도시하는 것으로 여겨진다. 또한, 습윤 시스템용 디자인 기준이 전술한 그룹A 플라스틱 테스트 결과로서 유사한 개수의 스프링클러를 개방하였다는 결과에 기초하여 성립된 것으로 여겨진다. 따라서, 건식 스프링클러 시스템의 디자인 영역은 습윤 스프링클러 시스템의 디자인 영역과 같거나 보다 작다. 랙 저장 테스트가 팰릿 테스트보다 엄격하기에, 결과는 팰릿 테스트에도 적용 가능하며 보다 큰 화재에도 일반적이다. 더욱이, 건식 스프링클러 시스템이 습윤 시스템과 동일하거나 보다 작다는 출원인의 실험에 기초하여, 디자인 영역은 보다 덜 엄격한 보호 요구치를 갖는 물품에도 확장 가능하다.
화재를 압도하고 완화하도록 둘러싸고 침수시키는 효과를 제공하기 위해 시스템(10)이 바람직하게는 작은 개수의 스프링클러(20)의 작동을 활용하기 때문에, 건식 스프링클러 시스템(10)의 바람직한 유압 디자인 영역(25)은 NFPA-13 하에서 특정된 건식 스프링클러 시스템용 유압 디자인 영역보다 감소된 것에 기초할 수 있다. 따라서, 예를 들어, NFPA-13 섹션 12.2.2.1.4는 클래스Ⅰ내지 Ⅳ 물품의 팰릿, 솔리드 파일드(solid piled), 빈 상자(bin box), 또는 선반 저장을 위한 제어 모드 보호 기준을 특정하며, 0.15gpm/ft2의 물 밀도의 2600ft2 디자인 영역에서, 바람직한 유압 디자인 영역(25)은 바람직하게는 0.15gpm/ft2의 밀도를 갖는 2000ft2에서 습윤 표준 하에서 특정된다. 따라서, 바람직한 유압 디자인 영역(25)은 공지된 건식 스프링클러 시스템(10)의 디자인 영역보다 작다. 시스템(10)을 위한 디자인 밀도는 주어진 물품, 저장 높이 및 천장 높이에서 NFPA-13의 섹션12 하에서 특정된 바와 바람직하게 같다. 건식 스프링클러 시스템의 구성 및 디자인에 사용되는 현재 유압 디자인 영역의 감소는 시스템(10) 내의 펌프 또는 기타 장치의 압력 요구치 및/또는 필요 성분을 감소시킨다. 결과적으로 시스템의 파이프 및 장치들은 보다 작게 특정될 수 있다. 그러나 건식 스프링클러 시스템(10)은 건식 스프링클러 시스템을 위한 NFPA-13의 현재 가용 표준 하에서 특정된 디자인 영역만큼 큰 크기의 바람직한 유압 디자인 영역(25)을 가질 수 있음을 주지하여야 한다. 이러한 시스템(10)은 여전히 둘러싸고 침수시키는 효과로서 화재를 다루며, 전술한 바와 같이 유체 전달 지연 주기를 채택하는 시스템(10)에 제공되는 물 배출을 최소화한다. 따라서, 데이터 영역의 범위는 바람직한 디자인 영역(25)의 크기를 결정하도록 존재한다. 최소에서, 바람직한 유압 디자인 영역(25)은 가용 화재 데이터에 의해 제공된 작동되는 스프링클러 작동 영역(26) 크기를 최소화시킬 수 있으며, 유압 디자인 영역(25)은 유체 전달 지연 주기 필요치가 만족될 수 있도록 제공되는 시스템 허용치만큼 크게 최대치일 수 있다.
테스트 결과에 따라, 강제 유체 전달 지연 주기의 포함에 의해 스프링클러 작동 영역(26)으로 건식 스프링클러 시스템(10)을 구성하는 것은 건식 스프링클러 시스템과 관련한 종래의 디자인 페널티를 극복할 수 있다. 보다 구체적으로, 건식 스프링클러 시스템(10)은 NFPA-13의 습윤 파이핑 시스템을 위해 특정된 스프링클러 작동 디자인 영역과 동일한 바람직한 유압 디자인 영역(25)으로 구성되고 디자인될 수 있다 따라서, 바람직한 유압 디자인 영역(25)은 NFPA-13에 따라 디자인된 습윤 시스템과 적어도 동일하게 유압적으로 실시되도록 디자인됨에 따라 NFPA-13에 따라 전술한 건조 파이프 "페널티"를 피하는 건조 파이프 스프링클러 시스템을 디자인하고 구성하도록 사용될 수 있다. 건조 파이프 화재 보호 시스템이 NFPA-13 하에서 필요한 것으로 전술한 바와 같은 디자인 페널티 없이 채택됨으로써 디자인되고 설치될 수 있다고 여겨지기에, 건조 파이프 시스템을 위한 디자인 페널티가 최소화되거나 제거될 수 있다. 더욱이, 어떠한 시스템에서도 존재하지 않는 표준에서 테스트는 디자인 방법론이 물품의 건식 스프링클러 시스템 화재 보호를 위해 효과적으로 사용됨을 지시한다. 특히, 강제 유체 전달 지연 주기 및 바람직한 유압 디자인 영역이 건식 스프링클러 시스템에 채택될 수 있어서 어떠한 기준 공지 없이 유압 실행 기준을 한정한다. 예를 들어, NFPA-13은 클래스Ⅲ 물품과 같은 특정 클래스의 물품을 위해 오직 습윤 시스템 표준을 제공한다. 바람직한 방법론은, 필요한 유압 디자인 영역과 강제 유체 전달 지연 주기를 한정함으로써 클래스Ⅲ 물품을 위한 천장-전용 건식 스프링클러 시스템을 획득하도록 사용될 수 있다.
바람직한 유압 디자인 영역(25)을 따른 강제 유체 전달 지연 주기는 디자인 기준을 제공할 수 있으며, 이로부터 건식 스프링클러 시스템이 바람직하게 디자인되고 구성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 바람직한 유압 디자인 영역(25)에 따른 최대 및 최소 강제 유체 전달 지연 주기가, 건식 스프링클러 시스템이 바람직하게 디자인되고 구성될 수 있는 디자인 기준을 제공한다. 예를 들어, 바람직한 건식 스프링클러 시스템(10)은 주어진 일련의 물품 파라미터 및 저장 영역 특정을 위해 바람직한 유압 디자인 영역(25)을 특정하거나 확인함으로써 저장 공간(70) 내의 설치를 위해 디자인되고 구성될 수 있다. 바람직한 유압 디자인 영역(25)을 특정하는 것은 바람직하게는 시스템(10)의 최대 유압 원격 영역에서의 스프링클러(20)의 개수를 확인하는 것을 포함하며, 이는 시스템의 유압 필요치를 만족시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 바람직한 유압 디자인 영역(25)을 특정하는 것은 화재 테스트로부터 추정될 수 있으며 NFPA-13 표준에 의해 제공되는 습윤 시스템 디자인 영역으로부터 추론될 수 있다.
저장 영역을 위한 시스템 실행 방법
시스템 디자인 기준을 생성하기 위한 방법
화재 보호 시스템을 제공하기 위한 바람직한 방법론은, 물품, 장비 또는 저장 영역 내에 위치한 기타 아이템을 보호하기 위한 건식 스프링클러 시스템을 디자인하는 것을 제공한다. 방법론은 둘러싸고 침수시키는 반응을 위해 구성된 바람직한 스프링클러 시스템이 모델링되고 시뮬레이팅되고 구성될 수 있는 디자인 기준을 설립하는 것을 포함한다. 바람직한 스프링클러 시스템 디자인 방법론은 스프링클러 시스템(10)을 디자인하는 것을 채택할 수 있다. 디자인 방법론은 바람직하게는 일반적으로 3개 이상의 기준 또는 파라미터를 설립하는 것을 포함할 수 있다: 바람직한 유압 디자인 영역(25), 보호되는 저장된 물품을 위한 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 사용한 최소 및 최대 강제 유체 전달 지연 주기.
도 13은 스프링클러 작동 영역(26)을 갖는 건식 스프링클러 시스템(10)을 디자인하고 구성하기 위한 바람직한 방법론의 순서도(100)이다. 바람직한 방법론은 보호되는 저장 및 물품 파라미터를 수집하는 수집 단계(102)를 포함한다. 이러한 파라미터는 바람직하게는 물품 분류, 물품 구성, 저장 천장 높이 및 화재 성장 및/또는 스프링클러 작동에 영향을 주는 기타 다른 파라미터를 포함한다. 바람직한 방법은, 예를 들어 도 4에 도시되고 전술한 바와 같이 화재 모델 및 예측되는 열 릴리싱 프로파일(402)을 개발하는 개발 단계(104)를 포함한다. 단계(102)에서 수집된 저장 및 물품 파라미터는 단계(106)에서 지시되는 바와 같이 바람직한 유압 디자인 영역(25)을 확인하도록 사용된다. 보다 바람직하게는, 바람직한 유압 디자인 영역(25)이 가용한 화재 테스트 데이터로부터 전술한 바와 같이 추론되거나 대안적으로 습윤 스프링클러 시스템을 위한 NFPA-13에 의해 제공된 공지된 유압 디자인 영역으로부터 선택된다. 단계(106)의 바람직한 유압 디자인 영역(25)은 스프링클러 작동에 필요한 개수를 한정하며, 이를 통해 시스템(10)은 반드시 (ⅰ)물의 필요 유동 비율 또는 기타 소방 물질, 또는 (ⅱ)예를 들어 0.8gpm/ft2과 같은 특정 밀도 중 하나 이상을 공급할 수 있어야 한다.
따라서, 방법론(100)의 하나의 바람직한 실시예에서 저장된 물품을 보호하는 건식 스프링클러 화재 보호 시스템을 위한 디자인 기준이 제공되며 유사한 물품을 위한 NFPA-13 하에서 특정된 습윤 시스템과 실질적으로 동일한 기준일 수 있다. 바람직하게는, 건조 시스템이 바람직하게 디자인된 물품은 그룹A 플라스틱 물품의 25ft 높이의 2중-열 랙이다. 대안적으로 물품은 NFPA-13 Ch.5.6.3 및 5.6.4에 나열된 어떠한 물품 클래스 또는 그룹일 수 있다. 다른 대안적으로 또는 추가하여 에어로졸, 발화성 액체와 같은 다른 물품도 보호될 수 있다. 예를 들어, NFPA-30 Flammable and combustible liquid code(2003판) 및 NFPA-30 Code for the manufacture and storage of aerosol products(2002년판)이 참조될 수 있으며, 각각 본 발명에 참조된다. 더욱이, NFPA-13에서, 보호되는 추가 물품이 예를 들어 고무 타이어, 말뚝형 팰릿(staked pallet), 곤포형 면(baled cotton), 또는 롤링된 종이(rolled paper)를 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 바람직한 방법(100)은 인크롤져 내의 랙을 보호하기 위한 천장-전용 건조 파이프 스프링클러 시스템으로서 시스템을 디자인한다. 인클로져는 바람직하게는 30ft 높이의 천장이다. 건식 스프링클러를 디자인하는 것은 약 16.8의 K-팩터를 갖는 스프링클러 네트워크 격자를 특정하는 것을 바람직하게 포함한다. 네트워크 격자는 약 2000ft2의 바람직한 스프링클러 작동 디자인 영역을 포함하며, 방법은 NFPA-13에 의해 특정된 습윤 시스템과 유압적으로 등가가 되도록 모델을 수정할 수 있다. 예를 들어, 모델은 30ft의 천장 높이 하에서 25ft 높이로 적층된 그룹A 플라스틱 물품의 2중-열 랙 저장의 습윤 시스템 보호를 위한 NFPA-13 하의 디자인 기준에 실질적으로 상응하도록 디자인 영역을 채택할 수 있다.
디자인 방법론(100) 및 가용 화재 테스트 데이터로부터의 추정은 전술한 바와 같이 바람직한 유압 디자인 포인트를 제공한다. 도 13b에는 화재 스프링클러 시스템에 사용되기 위한 도시적인 밀도-영역 그래프가 도시된다. 주어진 시간 주기 및 시스템의 스프링클러 간격이 적절하게 유지되도록 제공되는 주어진 영역에 따라 스프링클러 밖으로 배출되는 필요한 물의 양을 한정하도록 0.8gpm/ft2의 값을 갖는 25' 디자인 포인트가 보다 상세하게 도시된다. 그래프에 따라, 바람직한 디자인 영역은 약 2000ft2이며 따라서 바람직한 건식 스프링클러 시스템이 2000ft2 당 0.8gpm/ft2을 제공하도록 디자인될 수 있는데 필요한 디자인 또는 스프링클러 작동 영역 필요치를 한정한다. 디자인 포인트(25')는 전술한 바람직한 방법론에 따라 건조 파이프 스프링클러 시스템을 디자인하기 위한 유압 계산에 사용되는 바람직한 영역-밀도 포인트일 수 있다. 전술된 바람직한 디자인 포인트(25')는 디자인 포인트(25')가 습윤 시스템 성능에 적어도 등가인 건조 시스템 성능을 제공하기 때문에 125% 영역 패널티 증가를 극복하는 것을 나타내어 왔다. 따라서, 바람직한 방법론에 따라 구성된 바람직한 디자인 영역 및 시스템을 채택하는 디자인 방법론은, 건조 파이프 화재 보호 시스템이 NFPA-13 하에서 필요하게 여겨졌던 디자인 페널티의 채택 없이 디자인되고 설치될 수 있다. 따라서, 출원인은, 건조 파이프 시스템을 디자인하는데 있어서 페널티의 필요성이 없어졌음을 주장한다.
바람직한 물 전달로 건식 스프링클러 보호 시스템을 제공하는데 추가하여, 바람직한 디자인 방법론(100)은 예를 들어 필요한 물 전달 시간과 같은 NFPA-13의 기타 요구치를 만족하도록 구성될 수 있다. 따라서, 바람직한 디자인 영역(25) 및 방법론(100)은 최대 유압 원격 작동 스프링클러로의 유체 전달을 스프링클러 작동의 약 15초 내지 약 60초 범위 내로 고려하도록 구성된다. 보다 바람직하게는, 방법론(100)이 둘러싸고 침수시키는 구성으로 화재 이벤트를 취급하기 위한 시스템(10)을 구성하도록 전술한 바와 같이 연구되는 바람직한 강제 유체 전달 지연 주기를 지시한다. 따라서, 디자인 방법론(100)은 바람직하게는 완충 단계(108)를 포함하며, 이는 최대 유체 전달 지연 주기에 의해 형성된 특정 최대 스프링클러 작동 영역(27)을 확인한다. 바람직하게는, 최대 스프링클러 작동 영역(27)이 시스템(10)을 위한 최소 가용 바람직한 유압 디자인 영역(25)과 동일하다. 대안적으로, 최대 스프링클러 작동 영역은 동일 저장 및 천장 높이에서 동일 물품을 보호하는 습윤 시스템을 위해 NFPA-13 하에서 특정된 디자인 영역과 동일하다.
완충 단계는 바람직하게는 특정 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 80%가 최대 유체 전달 지연 주기에 의해 작동되도록 제공한다. 따라서, 예를 들어 최대 유체 전달 지연 주기가 20개의 스프링클러 또는 2000ft2으로 제공된다면, 완충 단계는 최초 유체 전달이 16개의 스프링클러가 작동하는 예측되는 순간에 이루어짐을 확인한다. 완충 단계(108)는 완전 최대 스프링클러 작동 영역(27)을 시작하거나 형성하는데 필요한 스프링클러 작동의 개수를 감소시켜서, 최대 스프링클러 작동 영역(27) 내의 100%의 스프링클러가 유체 전달 전에 작동되는 경우와 비교하여 빠르게 물이 저장 공간(70)으로 진입할 수 있다. 더욱이, 빠른 유체 전달은 배출 물이 바람직한 시스템 압력 즉 가압 시간에 이르도록 하여, 바람직하게는 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 모든 필요한 스프링클러가 작동되는 시간에 필요한 유동률을 이룬다.
결정 단계(116)에서, 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 80%가 형성되는 것으로 예측되는 시간이 결정된다. 다시 도 4로 돌아와서, 시스템(10) 내에서 예측되는 제 1 스프링클러 작동으로부터 최대 스프링클러 작동 영역(27)의 바람직한 80%를 형성하는 마지막 작동으로 측정된 시간 경과가 단계(118)에 제공되는 최대 유체 전달 지연(Δtmax)을 한정한다. 또한, 완충 단계(108)의 사용은 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일에서 용이하게 잡을 수 없는 스프링클러 작동 상의 변수 및 그 영향을 고려한다. 최대 스프링클러 작동 영역(27)이 둘러싸고 침수시키는 효과로서 효과적으로 화재를 취급하는 시스템(10)을 위한 가장 큰 스프링클러 작동 영역으로 여겨지기에, 물은 이후에 비해 빠르게 시스템에 유입되며, 이에 따라 물이 늦게 전달되어 최대 스프링클러 작동 영역(27)을 형성하지 못하고 예측되는 화재 성장을 취급하지 못하는 가능성을 최소화한다. 물이 너무 늦게 유입된다면, 화재 성장이 너무 커져서 스프링클러 작동 영역에 의해 효과적으로 취급되지 못하거나 시스템이 열 릴리싱 비율이 감소되는 제어 모드 구성으로 전환될 수 없을 수 있다.
도 13의 순서도(100)와 도 4의 프로파일(400)을 다시 참고하여, 최소 스프링클러 작동 영역(28)이 형성되는 시간은 시간-기저 예측되는 열 릴리싱 및 스프링클러 작동 프로파일을 사용하여 단계(112)에서 결정된다. 바람직하게는 최소 스프링클러 작동 영역(28)은 시스템(10)을 위한 스프링클러 작동의 임계 개수에 의해 한정된다. 스프링클러 작동의 임계 개수는 물 또는 액체 방출로 화재를 취급하는 최소 최초 스프링클러 작동 영역을 바람직하게 제공하며, 여기에서 화재는 반응하여 연속적으로 성장하여 추가 개수의 스프링클러가 완전한 스프링클러 작동 영역(26)을 형성하도록 작동된다. 스프링클러 작동의 임계 개수는 스프링클러 시스템(10)의 높이에 바람직하게 따른다. 예를 들어, 스프링클러 시스템으로의 높이가 30ft보다 작다면, 스프링클러 작동의 임계 개수는 약 2 내지 4개의 스프링클러이다. 스프링클러 시스템의 30ft 또는 그 이상으로 설치되는 저장 영역에서, 스프링클러 작동의 임계 개수는 약 4개의 스프링클러이다. 제 1 예측되는 스프링클러 작동으로부터 측정하여, 단계(114)에서 지시되는 바와 같이 예측되는 임계 스프링클러 작동 시간, 즉 2 내지 4개의 스프링클러 작동이 최소 강제 유체 전달 지연 주기(Δtmin)를 한정한다. 물을 저장 영역 내로 미리 이끄는 것은, 아마 화재 성장에 영향을 줄 것이며, 이에 따라 최소 스프링클러 작동 영역 내의 모든 임계 개수의 스프링클러의 작동을 방지한다.
따라서, 건식 스프링클러 시스템은 전술한 방법을 사용하여 둘러싸고 침수시키는 효과를 제공하는 디자인 기준을 제공할 수 있다. 바람직한 방법의 단계들이 단계들이 적절한 디자인 기준을 생성할 것으로 예측되는 다양한 무작위 순서에 의해 이루어질 수 있음을 주지하여야 한다. 예를 들어, 최소 유체 전달 지연 주기는 최대 유체 전달 지연 주기가 결정되는 단계 이전에 결정될 수 있으며, 또는 유압 디자인 영역은 최소 또는 최대 유체 전달 지연 주기가 결정되기 전에 결정될 수 있다. 복수의 시스템이 보호되는 하나 또는 그보다 많은 저장 영역을 위한 복수의 입력값 및 파라미터들을 선택함으로써 디자인된다. 복수의 디자인된 시스템은 영역을 보호하기 위한 가장 실재적인 및/또는 경제적인 구성을 결정하도록 사용될 수 있다. 추가로, 일련의 예측되는 모델이 개발되면, 수용 가능한 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기를 계산하고 및/또는 결정하도록 본 방법의 일부를 사용할 수 있다.
더욱이, 상업적 실행에 있어서, 일련의 모델을 사용하여 다양한 저장 영역 및 물품 조건에 대한 최소 및 최대 유체 전달 지연 주기를 결정하도록 데이터베이스 및 조사표(look-up table)를 생성할 수 있다. 따라서, 데이터베이스는 모델링 단계를 제거함으로써 디자인 절차를 단순화한다. 도 13a에 예시적으로 도시되는 바와 같이, 단순화된 방법론(100')이 시스템(10)을 디자인하고 구성한다. 화재 테스트 데이터의 데이터베이스로서, 작동자 또는 디자이너는 스프링클러 시스템(10)을 디자인하고 및/또는 구성할 수 있다. 최초 단계(102')는 예를 들어 보호되는 저장 및 물품의 파라미터와 같은 상세한 프로젝트를 확인하고 수집하는 것을 제공한다. 이러한 파라미터들은 물품 클래스, 물품 구성, 저장 천장 높이를 포함한다. 참조 단계(103')는 하나 또는 그보다 많은 저장 영역 및 저장되는 물품 구성을 위한 화재 테스트 데이터의 데이터베이스를 조사하는 것을 제공한다. 데이터베이스로부터 선택 단계(105')는 수집 단계(102')에서 수집된 파라미터에 상응하는 저장된 물품 구성 및 저장 영역에 효과적일 수 있는 유체 전달 지연 주기 및 유압 디자인 영역을 확인하도록 수행될 수 있어서 테스트 화재를 취급하기 위한 스프링클러 작동 영역(26)을 지지하고 생성한다. 확인된 유압 디자인 영역과 유체 전달 지연 주기는 둘러싸고 침수시키는 효과로서 저장 영역을 보호할 수 있는 천장-전용 건식 스프링클러 시스템의 구성을 위해 시스템 디자인 내에서 수행될 수 있다.
저장 영역용 시스템 파라미터를 개발하기 위한 디자인 기준을 사용하 는 방법
따라서, 바람직한 방법론(100)은 전술한 바와 같은 3개의 디자인 기준을 확인한다; 바람직한 유압 디자인 영역, 최소 유체 전달 지연 주기 및 최대 유체 전달 지연 주기. 최소 및 최대 유체 전달 지연 주기를 디자인 및 스프링클러 시스템(10) 구성에 채택하는 것은, 바람직하게는 반복적인 절차로서, 시스템(10)이 동역학적으로 모델링되어 시스템(10) 내의 스프링클러가 확인된 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기의 영역에 떨어지는 유체 전달 지연을 겪는지 여부를 결정한다. 바람직하게는 모든 스프링클러가 확인된 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기 범위에서 유체 전달 지연 주기를 겪는다. 그러나 대안적으로 시스템(10)은 하나 또는 선택된 수의 스프링클러(20)가 강제 유체 전달 지연 주기로서 구성되도록 이루어질 수 있으며, 이는 스프링클러 작동 영역(26)을 형성하도록 선택된 스프링클러 각각을 둘러싸는 최소 개수의 스프링클러의 열적 작동을 제공한다.
바람직하게는, 둘러싸고 침수시키는 효과를 지지하도록 유압 디자인 영역(25)을 갖는 건식 스프링클러 시스템(10)은 수학적으로 모델링되어 하나 또는 그보다 많은 작동되는 스프링클러를 포함할 수 있다. 모델은 주된 물 제어 밸브의 이동을 촉발하는 이벤트에 이은 시간에 걸쳐 시스템(10)을 통하는 가스 및 유체의 유동을 특징지을 수 있다. 수학적 모델은 임의의 작동되는 스프링클러로부터의 배출 시간 및 액체 배출 압력을 해석하도록 사용될 수 있다. 모델로부터의 물 배출 시간은 강제 유체 전달 지연 시간에 호환되는 시스템을 결정하도록 평가될 수 있다. 더욱이, 모델링된 시스템은 대체될 수 있으며, 액체 배출 특성은 시스템(10)으로의 변화를 평가하고 바람직한 유압 디자인 영역 및 강제 유체 전달 지연 주기에 따른 시스템을 가져오도록 반복적으로 해석될 수 있다. 건식 스프링클러 시스템(10)의 모델링을 사용하고 액체 배출 시간 및 특성을 해석함에 있어서, 사용자는 스프링클러(10)의 유압 기능을 생성하고 해석할 수 있는 컴퓨터 소프트웨어를 사용할 수 있다. 대안적으로 시스템(10)의 반복적인 디자인 및 모델링에 있어서, 사용자는 회로 상의 각각의 스프링클러를 위한 디자인된 유체 전달 지연을 이루도록 예를 들어 파이프 길이를 변경하고 기타 장치를 도입함으로써 시스템(10)을 물리적으로 생성하고 시스템(10)을 수정할 수 있다. 다음, 시스템은 시스템 내의 어떠한 스프링클러를 작동시키고 주된 물 제어 밸브로부터 테스트 스프링클러로의 유체 전달이 최소 및 최대 강제 유체 전달 지연 주기의 디자인 기준 내에 존재하는지 여부를 결정함으로써 테스팅될 수 있다.
바람직한 유압 디자인 영역(25) 및 강제 유체 전달 지연 주기는, 도 10의 순서도로 도시된 바와 같은 바람직한 디자인 방법론(100)의 수집 단계(120)에서 사용되도록 채택될 수 있는 디자인 기준을 한정한다. 단계(120)의 기준은 시스템(10)을 모델링하고 사용하도록 디자인 및 구성 단계(122)에서 활용된다. 보다 특징적으로, 파이프 특성, 파이프 맞춤(fitting), 액체 공급원, 입상관, 스프링클러 및 다양한 트리-형식 또는 브랜치 구성을 설정하도록 저장된 물품을 보호하기 위한 건조 파이프 스프링클러 시스템(10)이 모델링될 수 있으며, 바람직한 유압 디자인 영역 및 유체 전달 지연 주기를 계산한다. 모델은 파이프 높이, 파이프 브랜치, 가속기 또는 기타 유체 제어 장치의 변화를 포함할 수 있다. 디자인된 건식 스프링클러 시스템은 수학적으로 동역학적으로 모델링되어 바람직한 유압 디자인 영역 및 유체 전달 지연 주기를 포함하는 디자인 기준을 설정하고 시뮬레이팅할 수 있다. 유체 전달 지연 주기는, 예를 들어 미국 특허 출원 제 10/942,817호로서 2004년 9월 17일 출원된 미국 특허 공보 번호 2005/0216242호의 "System and method for evaluation of fluid flow in a piping system"에 기술된 컴퓨터 프로그램을 사용하여 해석되고 시뮬레이팅될 수 있으며, 이는 본 발명에서 참조된다. 디자인 기준에 따라 스프링클러 시스템을 모델링함에 있어서, 바람직한 디자인 영역(25)의 효과적인 모델 형성 및 수행을 위해 스프링클러 작동의 순서를 정하고 유체 전달을 시뮬레이팅할 수 있는 다른 소프트웨어 프로그램이 사용될 수 있다. 이러한 소프트웨어 애플리케이션은 2006년 10월 3일 출원된 PCT 국제 특허 출원인 "System and method for evaluation of fluid flow in a piping system"에 기재되며 그 docket number는 S-FB-00091WO(73434-029WO)이며, 2005년 10월 3일 출원된 미국 가출원 번호 제 60/722,401호를 우선권으로 주장한다. 여기에는 컴퓨터 프로그램이 개시되며, 그 강조되는 알고리즘 및 컴퓨터 계산 엔진은 스프링클러 시스템 디자인, 스프링클러 순서 및 유체 전달 시뮬레이션을 실행한다. 따라서, 그러한 컴퓨터 프로그램은 주어진 저장 영역에서 주어진 물품의 화재 보호를 위한 스프링클러 시스템을 디자인하고 동역학적으로 모델링할 수 있다. 디자인되고 모델링된 스프링클러 시스템은 전술한 시간-기저 예측되는 스프링클러 작동 프로파일(404)에 따라 시스템(10)을 동역학적으로 모델링하도록 스프링클러 작동 순서를 다시 시뮬레이팅할 수 있다. 또한, 바람직한 소프트웨어 애플리케이션/컴퓨터 프로그램은 ,"SPRINKFDT™ SPRINKCALC™: SprinkCAD Studio User Manual" (2006년 9월)이다.
동역학적 모델은 스프링클러 작동 및 파이프 구성에 기초하여 시스템(10)을 통한 물 이동을 특정 압력으로 시뮬레이팅하여 유압 디자인 기준과 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기가 만족스러운지 여부를 결정한다. 물 전달이 예측한 바와 같이 이루어지지 않는다면, 모델은 이에 따라 수정되어 바람직한 유압 디자인 영역 및 강제 유체 전달 지연 주기의 필요치를 물에 전달한다. 예를 들어 물이 유체 전달 지연 주기의 경과에 따라 배출되도록 모델링된 시스템 내의 파이핑이 짧아지거나 길어질 수 있다. 대안적으로, 디자인된 파이프 시스템은 유체 전달 필요치에 부합하도록 펌프를 포함할 수 있다. 일 양상에서, 모델은 최대 유압 원격 스프링클러에서 모델은 최대 유압 원격 스프링클러에서 스프링클러 작동으로 디자인되고 시뮬레이팅될 수 있어서, 유체 전달이 특정 최대 유체 지연 시간에 부합하여 유압 디자인 영역(25)이 열적으로 촉발될 수 있는지 여부를 결정한다. 더욱이, 시뮬레이팅된 시스템은 4개인 최대 유압 원격 스프링클러의 바람직한 열적 작동의 순서를 정하도록 제공될 수 있어서 시뮬레이팅된 유체 전달 지연 주기를 해석한다. 대안적으로, 모델은 최대 유압 근접 스프링클러에서 작동되도록 시뮬에이팅될 수 있어서 유체 전달이 최소 유체 전달 지연 주기에 부합하여 임계 개수의 스프링클러를 열적으로 촉발할 수 있는지 여부를 결정한다. 다시, 더욱이 시뮬레이팅된 시스템은 4개의 최대 유압 근접 스프링클러의 바람직한 열적 작동의 순서를 정하도록 제공될 수 있어서 시뮬레이팅된 유체 전달 지연 주기를 해석한다. 따라서, 스프링클러의 모델 및 시뮬레이션은 시스템 내의 각각의 스프링클러로의 유체 전달이 최대 및 최소 유체 전달 시간 범위 내에 떨어지는지를 확인할 수 있다. 스프링클러 시스템의 동역학 모델링 및 시뮬레이션은, 디자인 특성에 부합하지 않는 것을 정정하는 물리적 플랜트의 수정 이후에 의존하는 것에 비하여 디자인 기준에 따른 스프링클러 시스템 성능을 가져오도록 사용되는 반복적인 디자인 기술을 허용한다.
도 14를 참조하여, 제안된 건식 스프링클러 시스템(10)의 반복적 디자인 및 동역학적 모델링을 위한 순서도(200)가 도시된다. 모델은 스프링클러 및 파이핑 네트워크로서 건식 스프링클러 시스템(10)을 한정한다. 스프링클러와 시스템의 브랜치 라인 사이의 격자 간격은 예를 들어 스프링클러들 사이에서 10ft x 10ft, 10ft x 8ft 또는 8ft x 8ft와 같이 특정될 수 있다. 시스템은 예를 들어 16.8 K-팩터 286℉ 수직 스프링클러와 같은, 그리고 Tyco Fire and Building Products에서 제공되는 ULTRA K17과 같이 저장소에 적용되는 특성을 갖는 특정 스프링클러를 채택할 수 있으며, 이는 TFP331 데이터 시트에서 "Ultra K17 - 16,8 K-factor: Upright specific application control mode sprinkler standard response, 286℉/141℃"(2006년 3월)로서 개시되고 도시되며, 본 발명에서 참조된다. 그러나 어떠한 적절한 스프링클러도 둘러싸고 침수시키는 효과로서 충분한 유체 체적 및 냉각 효과를 제공하도록 제공될 수 있다. 보다 구체적으로, 적정 스프링클러는 만족스러운 유체 배출 체적, 유체 배출 밀도 벡터(방향 및 크기), 및 유체 드롭릿 크기 분배를 제공한다. 다른 적절 스프링클러의 예들은, 이에 제한되지 않으면서, Tyco Fire and Building Products에서 제공되는 SERIES ELO-231-11.2 K-팩터, 수직 및 펜던트 스프링클러, 표준 반응, 표준 커버(데이터 시트 RFP340(2005년 5월)); MODEL K17-231-16.8 K-팩터, 수직 및 펜던트 스프링클러, 표준 반응, 표준 커버(데이터 시트 TFP332(2005년 1월)); MODEL EC-25-25.2 K-팩터, 연장된 커버 영역 밀도 수직 스프링클러(데이터 시트 TFP213(2004년 9월)); MODEL EC-25-25.2 K-팩터, (데이터 시트 TFP312(2005년 1월)); ESFR-17-16.8 K-팩터, (데이터 시트 TFP315(2005년 1월)); 및 ESFR-1-14.0 K-팩터, (데이터 시트 TFP318(2004년 7월))을 포함하며, 이들은 신속한 진압, 신속한 반응의 수직 및 펜던트 스프링클러이며, 각각의 데이터 시트에 각각 도시되고 개시되며, 본 발명에서 참조된다. 추가로, 건식 스프링클러 시스템 모델은 시스템의 습윤 공급원 또는 "습윤부"(12)를 채택하며, 이에 시스템(10)의 건식 스프링클러의 건조부(15)가 연결된다. 모델링된 습윤부(12)는 주된 물 제어 밸브, 역류 방지기, 화재 펌프, 밸브 및 관련 파이핑을 포함할 수 있다. 건식 스프링클러 시스템은 트리 또는 루프 천장-전용 시스템을 구비한 트리로서 구성될 수 있다.
건식 스프링클러 시스템의 모델은, 둘러싸고 침수시키는 효과로서 작동되는 스프링클러 세트를 작동시킴으로써 스프링클러 작동 영역(26)의 형성을 시뮬레이팅할 수 있다. 스프링클러 작동은 예를 들어 예측되는 스프링클러 작동 프로파일에 이어지는 순서와 같이 사용자가 한정한 파라미터에 따라 순서가 정해질 수 있다. 모델은 시스템(10)을 통한 유체 및 가스 이동을 시뮬레이팅함으로써 바람직한 유압 디자인 영역(25)을 한정하는 작동되는 스프링클러로부터 바람직한 유체 전달 지연 주기를 채택할 수 있다. 모델링된 유체 전달 시간은 특정 강제 유체 전달 지연 주기에 비교될 수 있으며, 시스템은 이에 따라 유체 전달 시간이 강제 유체 전달 지연 주기에 따르도록 제어될 수 있다. 적정 모델링되고 상응하는 시스템(10)으로부터 실제 건식 스프링클러 시스템(10)이 구성될 수 있다.
도 18a, 도 18b 및 도 18c는, 전술한 바람직한 방법론에 따라 디자인된 바람직한 건조 파이프 화재 보호 시스템(10')을 도시한다. 시스템(10')은 바람직하게는 저장 영역의 보호를 위해 구성된다. 시스템(10')은 천장 아래 보호 영역 상에 위치하는 복수의 스프링클러(20')를 포함한다. 저장 영역 내에는 하나 이상의 랙(50)에 저장된 물품이 존재한다. 바람직하게는 물품은 NFPA-13 물품 클래스 하에서 분류된다: 클래스Ⅰ, 클래스Ⅱ, 클래스Ⅲ, 및 클래스Ⅳ 및/또는 그룹A, 그룹B, 및 그룹C 플라스틱. 랙(50)은 복수의 스프링클러(20')와 포호 영역 사이에 위치된다. 시스템(10')은 물을 복수의 스프링클러(20')에 공급하도록 구성된 파이프(24') 네트워크를 포함한다. 파이프(24') 네트워크는 바람직하게는 유압 디자인 영역(25')으로 물을 전달하도록 디자인된다. 디자인 영역(25')은 최대 유압 원격 스프링클러를 복수의 스프링클러(20') 내에 포함하도록 구성된다. 파이프(24') 네트워크는 바람직하게는, 하나 이상의 스프링클러(20')가 작동하거나 주된 제어 밸브가 작동하기 전에 가스로 채워진다. 전술한 디자인 방법론에 따라, 디자인 영역은 바람직하게는 습윤 스프링클러 시스템용 NFPA-13에서 제공하는 디자인 영역에 상응한다. 보다 바람직하게는, 디자인 영역은 2000ft2에 등가이다. 대안적 실시예에서, 디자인 영역은 습윤 스프링클러 시스템용 NFPA-13에서 제공하는 디자인 영역보다 작다.
대안적으로, 둘러싸고 침수시키는 효과를 채택하도록 새로운 스프링클러 시스템을 구성하는 것에 반대로 기존의 습윤 및 건식 스프링클러 시스템을 개선할 수 있어서 둘러싸고 침수시키는 효과로서 저장 영역을 보호하는 스프링클러 작동 영역을 채택한다. 기존의 습윤 시스템을 위해, 둘러싸고 침수시키는 효과를 위한 바람직한 시스템으로의 전환은 주된 물 제어 밸브 및 강제 유체 전달 지연 주기를 최대 유압 원격 스프링클러에 이르게 하는 것을 보장하기 위해 필요한 구성요소의 포함으로서 시스템으로 전환시킴으로써 이루어진다. 발명자는 둘러싸고 침수시키는 스프링클러 시스템의 바람직한 실시예에서 유압 디자인 영역이 NFPA-13 하에서 디자인된 습윤 시스템의 유압 디자인 영역과 동등할 수 있음을 발견하였기에, 당업자는 용이하게 둘러싸고 침수시키는 기술을 기존의 습윤 시스템에 적용할 수 있다. 따라서, 출원인은, 기존의 습윤 스프링클러 시스템을 바람직한 건식 스프링클러 시스템으로 전환시키는 경제적이고 실재적인 방법을 제공한다.
더욱이, 당업자는 둘러싸고 침수시키는 시스템 내의 바람직한 스프링클러 작동 영역의 감소된 유압 배출의 장점을 취할 수 있어서, 기존의 건조 시스템을 전환하여 화재를 둘러싸고 침수시킬 수 있는 동일한 작동 영역을 제공한다. 특히, 예를 들어 축적이 또는 가속기와 같은 구성 요소는 기존의 건식 스프링클러 시스템에 더해질 수 있어서, 시스템 내의 최대 유압 원격 스프링클러가 강제 유체 전달 지연 주기를 스프링클러 작동 하에 겪는다. 발명자는, 기존의 습윤 또는 건식 스프링클러 시스템을 둘러싸고 침수시키는 효과로 재구성하는 것이 기존의 스프링클러 시스템의 경제적 불이익을 최소화하거나 제거할 수 있다고 믿는다. 둘러싸고 침수시키는 구성으로 화재를 취급함으로써 불필요한 물 배출이 피해진다. 더욱이, 발명자는 바람직한 스프링클러 작동 영역에 의해 제공되는 화재 보호가 기존의 시스템보다 양호한 화재 보호를 제공할 수 있다고 믿는다.
화재를 취급하도록 둘러싸고 침수시키는 구성을 채택하는 시스템을 발명자가 개선한 관점에서, 이러한 시스템, 다양한 시스템, 서브시스템, 및 처리를 수행하기 위한 방법론에 대한 발명자의 추가 개선은 화재 보호 구성요소, 시스템, 디자인 접근 및 적용 및 바람직하게는 저장 영역에 있어서 그러한 중간 또는 마지막 사용자의 예를 들어 화재 보호 제조자, 공급자, 계약자, 설치자, 빌딩 소유자, 및/또는 등과 같은 하나 또는 그보다 많은 파티에게 가용하다. 예를 들어, 처리는 둘러싸고 침수시키는 효과를 사용하는 건조 천장-전용 화재 보호 시스템의 방법을 제공할 수 있다. 추가로, 또는 대안으로 이러한 시스템에 사용되기 위한 자격 평가된 스프링클러가 제공될 수 있다. 추가로, 둘러싸고 침수시키는 효과를 채택한 완전한 천장-전용 화재 보호 시스템과 그 디자인 접근이 제공될 수 있다. 둘러싸고 침수시키는 효과를 채택한 화재 보호 시스템 및 그 방법론을 주문하는 것은 화재 보호 및 서비스 분야에서 디자인 및 비지니스-대-비지니스 접근을 더욱 구체화한다.
화재 보호를 위한 장치 및 방법을 제공하는 도시된 양상에서, 스프링클러는 바람직하게는 천장-전용에서 보다 바람직하게는 저장 영역의 보호를 위한 건식 스프링클러 화재 보호 시스템에서 사용되기 위해 획득된다. 보다 구체적으로, 가용 천장 높이(H1) 범위에 걸쳐 저장 높이(H2)의 범위 및 분류 범위를 갖는 저장된 물품(50)의 보호를 위해 저장 영역(70)의 건조 천장-전용 화재 보호 시스템에 사용되는 자격 평가된 스프링클러(20)가 바람직하게 획득된다. 보다 바람직하게는 스프링클러(20)가 예를 들어 클래스Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, 및 Ⅳ 물품 또는 약 20ft의 저장 높이를 갖는 그룹A 플라스틱 물품 중 하나의 화재 보호를 위한 건조 천장-전용 화재 보호 시스템에 사용되기 위한 예를 들어 NFPA 또는 UL과 같은 허가권을 갖는 조직에 의해 인가됨으로써 나열된다. 보다 바람직하게는, 스프링클러(20)가 둘러싸고 침수시키는 효과로서 화재를 취급하도록 구성된 전술한 스프링클러 시스템(10)과 같은 건조 천장-전용 화재 보호 시스템에 사용되기 위한 자격 평가된다.
바람직하게 나열된 스프링클러를 획득하는 것은, 특히 건조 천장-전용 화재 보호 시스템(10)에 사용되기 위한 스프링클러(20)를 디자인하고 제조하고 및/또는 획득하는 것을 포함한다. 스프링클러(20)를 디자인하거나 제조하는 것은 도 15 및 16에서 예시적으로 도시되는 바와 같이 스프링클러 버디(322)를 갖는 바람직한 스프링클러(320)를 포함하며, 이는 입구(324), 출구(326) 및 그 사이의 통로(328)를 구비하여 11 또는 그보다 큰, 보다 바람직하게는 약 17, 더욱 바람직하게는 약 16.8의 K-팩터를 한정한다. 바람직한 스프링클러(320)는 다른 설치 구성이 가용하나 수직 스프링클러로서 구성된다. 바람직하게 출구(326) 내에 폐쇄 어셈블리(322)가 놓이며, 이는 플레이트 부재(332a) 및 플러그 부재(332b)를 갖는다. 바람직한 스프링클러(320)의 일 실시예는 Tyco Fire & Building Products로부터 입수 가능한 ULTRA K17 스프링클러이며, 이는 TFP331 데이터 시트에서 도시되고 개시된다.
폐쇄 어셈블리(332)는 바람직하게는 열적으로 규격화된 촉발 어셈블리(330)에 의해 정위치에서 지지된다. 촉발 어셈블리(330)는 바람직하게는 약 286℉로 열적으로 규격화되어 그러한 온도의 경우 촉발 어셈블리(330)가 폐쇄 어셈블리(332)를 출구(326)로부터 이동시키도록 작동하여 스프링클러 바디로부터의 배출을 허용한다. 바람직하게는, 촉발 어셈블리는 구(bulb)-형태의 촉발 어셈블리(330)이며 반응 시간 인덱스는 190(ft-sec)1/2이다. 스프링클러의 RTI(response time index)는 대안적으로 시스템의 스프링클러 구성 및 스프링클러-대-스프링클러 간격에 적합하도록 적절하게 구성될 수 있다.
바람직한 스프링클러는 디자인된 작동 또는 배출 압력으로 화재 이벤트를 효과적으로 취급하도록 유체 분배를 제공한다. 바람직하게는, 디자인 배출 압력은 약 15psi 내지 약 60psi 범위이며, 보다 바람직하게는 약 15psi 내지 약 45psi 범위이며, 보다 바람직하게는, 약 20psi 내지 약 35psi 범위이며, 보다 바람직하게는 약 22psi 내지 약 30psi 범위이다. 스프링클러(320)는 바람직하게 디플렉터 어셈블리(336)를 포함하여 둘러싸고 침수시키는 효과로서 이루어진 건조 천장-전용 보호 시스템을 채택하는 경우 화재를 압도하고 완화시키는 방식으로 보호 영역에 걸쳐 유체를 분배한다.
스프링클러(320)를 획득하는 처리의 다른 바람직한 양상은, 화재를 둘러싸고 침수시키도록 구성되어 저장 영역의 건조 천장-전용 화재 보호 시스템(10)에 사용되기 위한 스프링클러의 자격 평가를 포함한다. 보다 바람직하게는, 바람직한 스프링클러(20)가 전술한 8개의 예시적인 화재 테스트와 실질적으로 유사한 방식으로 화재 테스트된다. 따라서, 스프링클러(320)는 저장 높이에서 테스트 물품 상에 천장 높이에서 저장 영역을 갖는 테스트 플랜트 스프링클러 시스템 내에 위치할 수 있다. 복수의 스프링클러(320)는 바람직하게 저장 영역의 천장으로부터 스프링클러 격자 시스템 내에 위치하며, 스프링클러 디플렉터-대-천장 높이를 한정하며 추가로 스프링클러-대-물품 틈새 높이를 한정한다. 주어진 화대 테스트에서, 물품이 점화되어 화재 성장이 시작되고 하나 또는 그보다 많은 스프링클러가 열적으로 작동한다. 하나 또는 그보다 많은 열적 작동 스프링클러로의 유체 전달이 디자인된 지연 주기 동안 지연되어 후속하는 일련의 스프링클러 세트의 열적 작동이 화재 테스트를 압도하고 완화시킬 수 있도록 디자인된 스프링클러 작동 또는 디자인된 압력으로서 스프링클러 작동 영역을 형성하도록 한다.
스프링클러(320)는 바람직하게는 물품 분류 및 저장 높이의 범위에서 건조 천장-전용 스프링클러 시스템에 사용되도록 자격 평가된다. 예를 들어, 스프링클러(320)는 클래스Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 또는 Ⅳ 물품 또는 그룹A, 그룹B, 또는 그룹C 플라스틱 중 어느 하나로 일정 범위의 저장 높이로서 화재 테스팅되며, 상기 범위는 바람직하게 20ft 내지 40ft이다. 테스트 플랜트 스프링클러 시스템은 다양한 천장 높이에서 위치하여 화재 테스트될 수 있으며, 이는 바람직하게는 25ft 내지 45ft의 범위이어서 스프링클러-대-저장 틈새 범위를 한정한다. 따라서, 스프링클러(320)는 테스트 플랜트 스프링클러 시스템 내에서 다양한 천장 높이, 다양한 물품, 다양한 저장 구성 및 저장 높이로서 화재 테스트될 수 있어서, 다양하게 테스트된 천장 높이, 물품 구분, 저장 구성 및 저장 높이와 그 조합을 다양하게 하는 천장-전용 화재 보호 시스템에서 사용되는 스프링클러를 자격 평가한다. 일정 범위의 저장 영역 및 저장된 물품 구성으로서 스프링클러(320)의 테스트 또는 자격 평가하는 대신, 스프링클러(320)는 주어진 저장 높이 및 천장 높이에서의 바람직한 유체 전달 지연 주기의 단일 파라미터로 테스트되고 자격 평가될 수 있다.
보다 구체적으로, 스프링클러(320)는 "나열되는(listed)" 방식으로 자격 평가될 수 있으며, 이는 NFPA-13 섹션 3.2.3(2002)에서 장비, 물질 또는 서비스로서 한정되며, 허가권은 갖는 단체에 의해 수용 가능한 조직에 의해 공보된 리스트 내에 포함되며 제품 또는 서비스의 평가에 관련되고, 그 나열 상태는 장비, 물질 또는 서비스 중 어느 하나가 적정하게 설정된 표준에 부합하거나 또는 특정 목적에 적합하게 테스트되고 발견된다. 따라서, 예를 들어 UL과 같은 나열 조직은 바람직하게 테스트되는 물품 분류, 저장 높이, 천장 높이, 및 스프링클러-대-디플렉터 틈새의 범위에 걸친 저장 영역의 건조 천장-전용 화재 보호 시스템에 사용되기 위한 스프링클러(320)를 나열한다. 더욱이, 나열은 스프링클러(320)가 일정 범위의 물품 분류 및 천장 높이 및 저장 높이의 저장 구성에서 그리고 테스트되는 값들 사이의 저장 높이에서 건조 천장-전용 화재 보호 시스템에 사용되는 것으로 허가되거나 자격 평가됨을 제공한다.
화재 보호를 위한 시스템 및 방법의 일 양상에서, 예를 들어 자격 평가된 스프링클러(320)와 같은 바람직한 스프링클러가 구현되고 획득되고 및/또는 저장 영역의 화재 보호에 사용되도록 바람직한 천장-전용 화재 보호 시스템(500) 내에서 포장될 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 둘러싸고 침수시키는 효과로서 화재 이벤트를 취급하는 저장 영역의 천장-전용 보호를 위한 시스템(500)이 개략적으로 도시된다. 바람직하게는, 시스템(500)은 입상관 어셈블리(502)를 포함하여 유체 또는 시스템(500)의 습윤부(512)와 시스템의 바람직한 건조부(514) 사이의 제어된 소통을 제공한다.
입상관 어셈블리(502)는 바람직하게는 습윤부(512)와 건조부(514) 사이의 유체 전달을 제어하기 위한 제어 밸브(504)를 포함한다. 보다 구체적으로, 제어 밸브(504)는 습윤부(512)로부터 소방 유체를 수용하는 입구를 포함하며 추가하여 유체 배출을 위한 출구를 포함한다. 바람직하게는, 제어 밸브(504)가 솔레노이드(505)에 의해 작동되는 솔레노이드 구동식 침수 밸브이나, 예를 들어, 기계적 또는 전기적으로 래칭된 제어 밸브와 같은 다른 형식의 제어 밸브가 사용될 수 있다. 대안적으로, 제어 밸브(504)는 공기-오버-물 비율 제어 밸브일 수 있으며, 예를 들어 이는 미국 특허 제 6,557,645호에 도시되고 게시되며 본 발명에서 참조된다. 바람직한 제어 밸브의 일 형식은 Tyco Fire & Building Products에서 입수 가능한 MODEL DV-5 DELUGE VALVE이며, 이는 "Model DV-5 Deluge valve, disphragm style 1-1/2 thru 8 inch (DN40 thru DN200, 250psi(17.2bar) vertical or horizontal installation" (2006년 3월) 명칭의 Tyco 데이터 시트 TFPI305에 도시되고 개시되며, 본 발명에서 참조된다. 제어 밸브의 출구에 인접하여, 체크 밸브가 바람직하게 위치하여 대기압에 개방되는 중간 영역 또는 챔버를 제공한다. 침수 밸브(504)를 분리시켜서, 입상관 어셈블리는 바람직하게 침수 밸브(504) 주변에 위치한 2개의 분리 밸브를 더 포함한다. 입상관 어셈블리(502)에 사용될 수 있는 다른 격막 제어 밸브(504)가 미국 특허 제 6,095,484 및 7,059,578 및 미국 출원 제 11/450,891호에 도시되고 개시된다.
대안적인 구성으로, 구분된 챔버 즉 중립 챔버를 포함하도록 입상관 어셈블리 또는 제어 밸브(504)는 수정된 격막 스타일의 제어 밸브를 포함할 수 있어서, 공기 또는 가스 시트를 한정하며, 이에 따라 별도의 체크 밸브의 필요성을 제거한다. 바람직한 제어 밸브(710)의 예시적인 실시예가 도 21에 도시된다. 밸브(710)는 밸브 바디(712)를 포함하며, 이를 통해 유체가 제어된 방식으로 유동한다. 보다 구체적으로, 제어 밸브(710)는 격막-형식 유압 제어 밸브를 제공하여 예를 들어 주배관(water main)과 같이 제 1 유압을 갖는 제 1 유체 체적과 예를 들어 가스 포함 가압 파이프 네트워크와 같이 제 2 유압을 갖는 제 2 유체 체적과의 혼합과 릴리싱을 바람직하게 제어한다. 따라서, 제어 밸브(710)는 유체, 가스 또는 그 혼합 사이의 유체 제어를 제공할 수 있다.
밸브 바디(712)는 바람직하게 (ⅰ)커버부(712a) 및 (ⅱ)하측 바디부(712b)의 2개의 부품으로 이루어진다. "하측 바디"는 여기에서 밸브 바디(712)의 일부를 참조하도록 지칭되며, 이는 제어 밸브가 완전히 조립된 경우 커버부(712a)에 연결된다. 바람직하게는, 밸브 바디(712) 및 보다 구체적으로 하측 바디부(712b)가 입수(714) 및 출구(716)를 포함한다.
또한, 밸브 바디(712)는 입구부(714)를 통해 밸브(710)에 진입하는 제 1 유체를 밸브 바디의 외측으로 전환시키기 위한 드레인(718)을 포함한다. 밸브 바디(712)는 바람직하게는 제 2 유체를 바디(712) 내에 진입시키고 출구(716) 밖으로 배출시키기 위한 입구 개구부(720)를 포함한다. 제어 밸브(710)는 포트(722)를 포함한다. 포트(722)는 입구(714) 및/또는 출구(716)로부터 또는 그 사이의 바람직하지 않은 유체 소통을 감지하는 경보 시스템을 위한 수단을 제공한다. 예를 들어, 포트(722)는 밸브(710)에 경보 포트를 제공하도록 사용될 수 있어서, 개개인은 밸브 바디(712)로부터의 어떠한 가스 또는 유체 누출도 경보 받을 수 있다. 특히, 포트(722)는 유량계와 연결될 수 있어서, 경보 배열체가 밸브 바디 내의 유체 또는 가스 누출을 탐지한다. 포트(722)는 바람직하게는 대기에 개방되고 입구(714)와 출구(716) 사이에 위치한 중간 챔버(724d)와 소통한다.
커버(712a)와 하측 바디(712b)는 각각 내측 표면을 포함하여, 커버 및 하측바디부(712a, 712b)가 연결되는 경우 내측 표면이 챔버(724)를 한정한다. 챔버(724)는 입구(714) 및 출구(716)와 소통하며 물과 같은 유체가 유동할 수 있는 통로를 한정한다. 밸브 바디(712)를 통한 유체 유동을 제어하도록 유동 가능한 탄성 부재(800)가 챔버(724) 내에 위치한다. 탄성 부재(800)는 보다 바람직하게는 입구(714)와 출구(716) 사이의 선택적 소통을 제공하기 위해 구성된 격막 부재이다. 따라서, 격막은 챔버(724) 내에서 (ⅰ)하부에서 가장 근접한 또는 밀봉된 위치 및 (ⅱ)상부에서 가장 또는 완전히 개방된 위치의 2개 이상의 위치를 갖는다. 가장 하부 폐쇄된 또는 밀봉된 위치에서는 격막(800)이 내측 립(lib)으로 또는 중간 플랜지로서 밸브 바디(712)의 내측 표면 내에 형성된 또는 구성된 시트 부재(726)를 체결하며, 이에 따라 입구(714)와 출구(716) 사이의 소통을 밀봉한다. 폐쇄 위치에서의 격막(800)으로, 격막(800)은 바람직하게는 챔버(724)를 3개 이상의 영역 또는 서브챔버(724a, 724b, 724c)로 단절한다. 보다 구체적으로 폐쇄 위치에서 격막 부재(800)로, 입구(714)와 소통하는 제 1 유체 공급원 또는 입구 챔버(724a), 출구(716)와 소통하는 제 2 유체 공급원 또는 출구 챔버(724b), 및 격막 챔버(724c)가 형성된다. 커버(712a)는 바람직하게 격막 챔버(724c) 내로 균등화 유체를 유입하기 위한 중앙 개구부(713)를 포함하여, 폐쇄 위치로 격막 부재(800)를 밀고 유지한다.
제어 밸브(800)의 작동시, 균등화 유체는 바람직하게 제어된 방법으로 전기적 또는 기계적으로 격막 챔버(724c)로부터 릴리싱될 수 있어서, 격막 부재(800)를 완전히 개방되거나 또는 작동된 위치로 밀고, 상기 위치에서 격막 챔버(800)는 시트 부재(726)로부터 이격되어 입구(714)와 출구(716) 사이에 유체 유동을 허용한다. 격막 부재(800)는 상부면(802) 및 하부면(804)을 포함한다. 각각의 상부면과 하부면(802, 804)은 일반적으로 입구 및 출구 챔버(824a, 824b)의 소통을 격막 챔버(824c)로부터 밀봉하기에 충분한 크기이다. 상부면(802)은 바람직하게는 중앙의 또는 내부 링 부재를 포함하며, 이로부터 방사상 외측으로 하나 또는 그보다 많은 접선 립 부재(806)가 연장된다. 접선 립(806)과 내부 링은 바람직하게는 격막(800)을 예를 들어 균등화 유체의 격막 부재(800)의 상부면(802)에의 적용으로 밀봉 위치로 밀도록 이루어진다. 추가로, 격막(800)은 바람직하게는 외측 탄성 링 부재(808)를 포함하여, 격막 부재(800)를 폐쇄 위치로 추가로 민다. 탄성 링 부재(808)의 바람직하게 외측으로 굽은 표면은 예를 들어 커버(712a)의 내측면과 같은 밸브 바디(712)의 일부와 접촉하는 압력을 제공하고 체결한다.
폐쇄 위치에서, 격막 부재(800)의 하부면(804)은 바람직하게 중앙화된 구형부(810)를 한정하며, 이에 따라 실질적으로 볼록한 면을 나타내며, 보다 바람직하게는 입구 및 출구 챔버(724a, 724b)를 밀봉하는 시트 부재(726)에 대해 구형 볼록면을 나타낸다. 격막 부재(800)의 하부면(804)은 바람직하게는 한 쌍의 길게 연장된 밀봉 부재 또는 돌출부(814a, 814b)를 더 포함하여, 밸브 바디(712)의 시트 부재(726)에 대한 밀봉된 체결을 형성한다. 밀봉 부재(814a, 814b)는 바람직하게 이격되어 격막이 폐쇄 위치에 있는 경우 입구(714)와 출구(716) 사이의 소통을 밀봉하는 경우 특정적으로 입구 챔버(724a)와 출구 챔버(724b)의 소통을 밀봉하는 경우 밸브 바디(712)의 시트 부재(726)를 체결하도록 구성된다. 더욱이, 밀봉 부재(714a, 714b)는 시트 부재(726)를 체결하여 채널이 시트 부재(726)와 상호 작용하여 중간 챔버(724d)를 형성하며 그 방식은 후술한다.
입구로부터 출구로의 방향으로 브레이스(brace) 또는 지지 부재(728a, 728b)가 연장되어 격막 부재(800)를 지지한다. 시트 부재(726)는 입구-대-출구 방향에 수직으로 연장되어 하측 밸브 바디(712b) 내의 챔버(724)를 바람직하게 이격되고 바람직하게 동일한 크기인 입구 챔버(724a)와 출구 챔버(724b)로 효과적으로 구분한다. 더욱이, 시트 부재(726)의 연장은 격막(800)의 하부면(804)의 볼록면의 거울 역상인 길이의 호를 갖는 호 또는 커브형 표면을 한정한다. 그루브가 시트 부재(726)의 바람직한 호 길이를 따라 연장되어 시트 부재(726)의 표면을 구성하거나 형성한다. 그루브는 시트 부재(726)의 체결 표면을 바람직하게는 균등하게 시트 부재의 길이를 따라 양분한다. 격막 부재(800)가 폐쇄 위치에 있는 경우, 길게 연장된 밀봉 부재(814a, 814b)가 양분된 시트 부재(726)의 표면을 체결한다. 시트 부재(726)의 체결 표면(726a, 726b)과 밀봉 부재(814a, 814b)의 체결은 그루브와 소통하는 격막(800)의 채널을 더 위치시킨다.
시트 부재(726)는 바람직하게는 중앙 베이스 부재(732)로 형성되며, 이는 입구 및 출구 챔버(724a, 724b)를 구분하고 바람직하게는 이격시키며 격막(800)과 시트 부재 체결 표면(726a, 726b) 사이의 방향으로 유체를 전환시킨다. 포트(722)는 바람직하게는 베이스 부재(732) 내에 형성된 하나 또는 그보다 많은 보이드(void)로 이루어진다. 바람직하게는, 포트(722)는 제 2 실린더부(722b)와 소통하는 제 1 실린더부(722a)를 포함하며, 각각 베이스 부재(732) 내에 형성된다. 포트(722)는 바람직하게는 시트 부재(726)의 그루브와 소통하고 교차하며, 격막 부재(800)가 폐쇄 위치에 있는 경우, 포트(722)는 격막 부재(800) 내에 형성된 채널과의 소통이 밀봉된다.
격막 채널, 시트 부재 그루브 및 포트(722) 사이의 소통은 바람직하게는 시트 부재 표면(726a, 726b)을 구비한 밀봉 부재(814a, 814b)의 밀봉 체결에 의해 묶이며, 이에 따라 바람직하게 제 4 중간 챔버(724d)를 형성한다. 중간 챔버(724d)는 대기에 개방되는 유체 시트, 바람직하게는 입구 및 출구 챔버(724a, 724b)를 구분하는 공기 시트를 바람직하게 한정한다. 입구 및 출구 챔버(724a, 724b) 사이에 공기 시트를 제공하는 것은, 밀봉 부재(814)와 시트 부재(726) 사이의 밀봉된 체결의 오류를 피하면서, 각각의 입구 및 출구 챔버가 채워지고 가압되도록 한다. 따라서, 바람직한 격막-형 밸브(71)는 하류 체크 밸브의 필요성을 제거할 수 있다. 보다 구체적으로, 각각의 밀봉 부재(814)가 부재의 오직 하나의 측면 상에서 유체 힘에 의해 바람직하게는 다른 측면 상의 대기압에 의해 작동되기에, 격막 챔버(724c) 내의 유체 압력이 입구 및 출구 챔버(724a, 724b)의 가압 동안 밀봉 부재(814)와 시트 부재(726) 사이에서 효과적으로 밀봉된 체결을 유지한다.
제어 밸브(710) 및 이에 연결되는 입상관 어셈블리(502)는, 바람직하게 밸브(710)를 표준 폐쇄 위치에 가져가고 후속하여 입구 챔버(724a) 및 출구 챔버(724b)를 작동 압력에 가져옴으로써 서비스를 위해 대체될 수 있다. 바람직한 설치에 있어서, 주된 유체 공급원이 예를 들어 입구(714) 상류에 위치한 수동 제어 밸브와 같은 차단 제어 밸브에 의해 최초 입구 챔버(724a)로부터 절연된다. 제 2 유체 공급원은 입구 개구부(720)로부터 상류에 위치한 차단 제어 밸브에 의해 바람직하게는 최초 출구 챔버(724b)로부터 절연된다. 주된 유체 공급원으로부터의 물과 같은 균등화 유체는 바람직하게 커버(712a) 내의 중앙 개구부(713)를 통해 격막 챔버(724c)에 유입된다. 유체는, 유체가 격막 부재(80)를 폐쇄 위치에 이끄는 충분한 압력(P1)을 가할 때까지 연속적으로 챔버(724c)에 주입되며, 여기에서 하부면(804)이 시트 부재(726)에 체결되고 밀봉 부재(814a, 814b)가 시트 부재(726)에 대해 밀봉된 체결을 형성한다.
폐쇄 위치의 격막 부재(800)에서, 입구 및 출구 챔버(724a, 724b)는 주된 그리고 제 2 유체에 의해 각각 가압된다. 보다 구체적으로, 주된 유체 밸브를 절연하는 차단 밸브가 개방되어 유체를 입구(714)를 통해 입구 챔버(724a) 내로 주입시켜서 정적인 압력(P2)을 바람직하게 이룬다. 가압 가스를 절연하는 차단 밸브가 개방되어 출구 챔버(724b)를 가압하는 입구 개구부(720)를 통해 제 2 유체를 주입하도록 개방할 수 있으며 표준 폐쇄 시스템은 제어 밸브(710)의 출구(716)에 연결되어 정적 압력(P3)을 이룬다.
입구 및 출구 챔버(724a, 724b)를 구분하고 일반적으로 대기에 개방되는 중간 챔버(724d)의 존재는 주된 유체 압력(P2)을 밀봉 부재(814a)의 일 측면 상에서 유지한며 다른 밀봉 부재(814b)의 다른 측면 상에서 제 2 유체 압력(P3)을 유지한다. 따라서, 격막 부재(800) 및 그 밀봉 부재(814a, 814b)는 격막 챔버 압력(P1)의 영향 하에서 시트 부재(726)에 밀봉 체결을 유지하도록 이루어진다. 따라서, 상부 및 하부 격막 표면 영역은, 압력(P1)이 격막 부재(800)를 개방 위치로 미는 주된 그리고 제 2 유체 압력(P2, P3)을 제공하도록 압력(P1)이 격막 부재(800)의 상부 표면 상에 폐쇄 힘을 제공하는데 충분히 크다. 그러나 바람직하게는 격막 압력과 다른 주된 유체 압력의 비율(P1 : P2) 또는 제 2 유체 압력과의 비율(P1 : P3)은 최소화되어 밸브(710)는 신속한 개구 반응 즉 낮은 이동 비율을 유지하여 필요시 입구 챔버로부터 유체를 릴리싱한다. 보다 바람직하게는 격막 압력(P1)의 매 1psi가 주된 유체 압력(P2)의 약 1.2psi를 밀봉하는데 적어도 효과적이다.
시스템(500)의 건조부(514)는 바람직하게 저장된 물품 상에 위치하며, 주배관(main) 및 주배관으로부터 연장된 하나 또는 그보다 많은 브랜치 파이프를 갖는 파이프 네트워크를 포함한다. 시스템(500)의 건조부(514)는 바람직하게 건조부(514)에 연결된 가압된 공기 공급원(516)에 의해 건조 상태를 유지한다. 저장 영역 내의 천장-전용 보호를 위해 예를 들어 바람직한 스프링클러(320)와 같이 자격 평가된 스프링클러들이 브랜치 파이프로부터 이격되어 위치한다. 바람직하게는 파이프 네트워크 및 스프링클러들이 물품 상에 위치하여 최소 스프링클러-대-저장 틈새를 한정하고, 바람직하게는 약 36in의 디플렉터-대-저장 틈새를 한정한다. 스프링클러(320)는 수직 스프링클러이며, 스프링클러(320)는 바람직하게는 천장에 대해 바람직하게 장착되어, 스프링클러들이 디플렉터-대-천장 간격을 약 7in로 한정한다. 대안적으로, 디플렉터-대-천장 간격은 공지된 기존의 스프링클러를 위한 디플렉터-대-천장 공간에 기초할 수 있으며, Tyco Fire & Building Products에 의해 제공되는 드롭 스프링클러만큼 크다.
건조부(514)는 하나 또는 그보다 많은 교차 배관을 포함하며, 이는 트리 구성 또는 보다 바람직하게는 루프 구성을 한정한다. 건조부는 약 25개의 스프링클러로 이루어진 유압 디자인 영역으로 구성된다. 따라서, 발명자는 건조 천장-전용 스프링클러 시스템을 위한 유압 디자인 영역을 발견하였다. 스프링클러-대-스프링클러 간격은 방해받지 않는 구성에서 최소 약 8ft 내지 최대 약 12ft의 범위를 가지며, 보다 바람직하게는 방해받지 않는 구성에서 약 10ft이다. 따라서, 건조부(514)는 NFPA-13 하에 특정된 기존의 건조 화재 보호 시스템에서보다 적은 유압 디자인으로 구성된다. 바람직하게는, 건조부(514)는 약 80ft2 내지 약 100ft2 범위에 기초하여 매 스프링클러당 커버 영역을 한정한다.
전술한 바와 같이, 둘러싸고 침수시키는 효과가 하나 또는 그보다 많은 최초 열적 작동 스프링클러에 이어서 디자인되거나 제어된 유체 전달 지연에 따르는 것으로 여겨져서, 화재 이벤트가 성장하여 열적 작동 추가 스프링클러가 화재 이벤트를 압도하고 완화하는 스프링클러 작동 영역을 형성한다. 습윤부(512)로부터 건조부(514)로의 유체 전달은 제어 밸브(506)에 의해 제어된다. 제어 밸브 작동을 제어하도록, 시스템(500)은 바람직하게는 릴리싱 제어 패널(518)을 포함하여, 솔레노이드 밸브를 작동하도록 솔레노이드 밸브(505)에 에너지를 가한다. 대안적으로, 제어 밸브는 제어되거나 연결되거나 또는 구성되어, 제어 밸브에 에너지가 가해진 솔레노이드 밸브에 의해 일반적으로 폐쇄되고 이에 따라 솔레노이드 밸브로의 비-에너지화 신호에 의해 작동적으로 개방된다. 시스템(500)은 건조 준비 작동식 시스템으로서 구성될 수 있으며, 보다 바람직하게는 일부 건조부(514) 내의 공기 압력 드랍의 탐지에 의한 2중-상호잠금 준비 작동식 시스템(double-interlock preaction system)으로 구성된다. 솔레노이드 밸브(505)가 압력 손실에 반응하여 적절하게 에너지기 가해지는 것을 보장하도록, 시스템(500)은 가속기 장치(517)를 더 포함하여 준비 작동식 시스템에서의 제어 밸브의 작동 시간을 감소시킨다. 가속기 장치(517)는 바람직하게는 건조부(514)의 공기 압력의 작은 감소 비율을 탐지하도록 구성되어 솔레노이드 밸브(505)에 에너지를 가하도록 릴리싱 패널(518)에 신호를 보낸다. 더욱이, 가속기 장치(517)는 적절한 최소 유체 전달 지연 주기에 영향을 주도록 프로그램된 프로그램 가능 장치일 수 있다. 하나의 바람직한 실시예의 가속기 장치는 Tyco Fire & Building Products로부터의 Model QRS Electronic Accelerator이며, 이는 "Model QRS electronic accelerator (quick opening device) for dry pipe or preaction systems"(2006년 5월) 명칭의 Tyco 데이터 시트 TFP1100에 도시되고 개시된다. 가속 장치가 채택되는 경우 가압 공급원 및/또는 릴리싱 제어 패널에 호환되고는 경우, 다른 가속 장치가 제공되도록 사용될 수 있다.
시스템(500)은 바람직하게는 건조 2중-상호잠금 준비 작동식 시스템으로 구성되며, 릴리싱 제어 패널(518)은 하나 또는 그보다 많은 화재 탐지기(520)와 소통되도록 구성될 수 있어서 제어 밸브(504)를 작동하도록 솔레노이드 밸브(505)에 에너지를 가하는 패널(518)을 상호-잠금한다. 따라서, 하나 또는 그보다 많은 화재 탐지기(520)는 바람직하게는 저장 영역을 통해 스프링클러(320)와 이격되어, 화재 탐지기가 스프링클러가 화재 이벤트가 되기 전에 작동한다. 탐지기(520)는 연기, 열, 또는 화재 존재를 탐지할 수 있는 다른 형식 중 어느 하나를 탐지할 수 있으며, 제어 밸브(504)를 작동하도록 솔레노이드 밸브에 에너지를 가하는 릴리싱 제어 패널(518)에 의한 사용으로 신호를 생성하도록 탐지기(520)가 제공된다. 시스템은 패널(518)의 조건 설정이 가능한 추가 수동 기계적 또는 전기적 풀 스테이션(pull station)(522, 524)을 포함할 수 있어서, 솔레노이드 밸브(505)를 작동시키고 유체 전달을 위해 제어 밸브(504)를 작동한다. 따라서, 제어 패널(518)은 센서 정보, 데이터 또는 시스템(500) 및 저장 영역에 대한 신호를 수용할 수 있는 장치로서 이루어지며, 이는 중계(relay), 제어 논리(control logic), 제어 처리 유닛 또는 작동 신호를 수신하는 기타 제어 모듈을 통해 처리되어 예를 들어 솔레노이드 밸브(505)에 에너지를 가하는 것과 같이 제어 밸브(504)를 작동시킨다.
건조 천장-전용 화재 보호 시스템에서 사용되기 위한 바람직한 스프링클러 제공과 연관되어 또는 대안적으로 시스템 자체를 제공하도록, 바람직한 장치, 시스템, 빛 사용 방법은 스프링클러 및/또는 시스템을 위한 디자인 기준을 제공하며, 저장 영역 내의 화재 이벤트를 취급하기 위한 둘러싸고 침수시키는 구성을 갖는 스프링클러 작동 영역에 영향을 준다. 예를 들어 전술한 시스템(500)과 같이 둘러싸고 침수시키는 구성으로 화재 이벤트를 취급하도록 구성된 바람직한 천장-전용 건식 스프링클러 시스템은, 하나 또는 그보다 많은 최대 유압 원격 또는 요구되는 스프링클러(521)를 한정하도록 그리고 하나 또는 그보다 많은 유압 근접 또는 적어도 요구되는 스프링클러(523)를 한정하도록 입상관 어셈블리에 대해 스프링클러 배열체를 포함한다. 바람직하게는 디자인 기준은 시스템을 위한 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기를 제공하여, 각각 최대 유압 원격 스프링클러(521) 및 최대 유압 근접 스프링클러(523)에 위치시킨다. 디자인된 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기는 시스템(500) 내의 각각의 스프링클러가 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기 내에서 디자인된 유체 전달 지연 주기를 갖는 것을 보장하도록 구성되어, 화재 이벤트 존재시 화재 이벤트를 허용하여 화재 이벤트를 취급하는 스프링클러 작동 영역을 형성하는데 충분한 개수의 스프링클러를 열적으로 작동시킨다.
건조 천장-전용 화재 보호 시스템이 바람직하게는 유압 디자인 영역으로 유압적으로 구성되고, 주어진 저장 영역을 위한 디자인된 작동 압력 및 물품 분류 및 저장 높이로 디자인되기에, 바람직한 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기는 바람직하게는 유압 구성, 영역 천장 높이, 및 저장 높이의 함수이다. 추가로 또는 대안적으로 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기는 저장 구성, 스프링클러-대-저장 틈새 및/또는 스프링클러-대-천장 간격의 함수로 구성될 수 있다.
최대 및 최소 유체 전달 지연 시간 기준은 데이터베이스, 데이터표 및/또는 조사표에서 구체화될 수 있다. 예를 들어, 주어진 디자인 압력 및 유압 디자인 영역에서 다양한 저장 및 천장 높이에서의 클래스Ⅱ 및 클래스Ⅲ 물품을 위하여 생성된 유체 전달 디자인표가 아래에 제공된다. 실질적으로 유사하게 구성된 데이터표가 다른 물품 클래스를 위해 구성될 수 있다.
최대 유체 전달 지연 주기를 위한 순차적 개방(초)
저장높이
(ft) /
천장높이
(ft)		 디자인
압력
(psi)		 유압 디자인 영역
(스프링클러 개수)		 최대 유체
전달 주기
(초)		 최소 유체
전달 주기
(초)		 1st 2nd 3rd 4th
20/30 22 25 30 9 0 3 6 10
25/30 22 25 30 9 0 3 6 9
20/35 22 25 30 9 0 3 6 10
25/35 22 25 30 9 0 3 6 10
30/35 22 25 30 9 0 3 6 9
20/40 22 25 30 9 0 3 6 10
25/40 22 25 30 9 0 3 6 10
30/40 22 25 30 9 0 3 6 10
35/40 22 25 30 9 0 3 6 9
20/45 30 25 25 9 0 3 6 10
25/45 30 25 25 9 0 3 6 10
30/45 30 25 25 9 0 3 6 10
35/45 30 25 25 9 0 3 6 10
40/45 30 25 25 9 0 3 6 9
[디자인된 유체 전달 지연 주기 표 - 클래스Ⅱ]
최대 유체 전달 지연 주기를 위한 순차적 개방(초)
저장높이
(ft) /
천장높이
(ft)		 디자인
압력
(psi)		 유압 디자인 영역
(스프링클러 개수)		 최대 유체
전달 주기
(초)		 최소 유체
전달 주기
(초)		 1st 2nd 3rd 4th
20/30 30 25 25 8 0 3 5 7
25/30 30 25 25 8 0 3 5 7
20/35 30 25 25 8 0 3 5 7
25/35 30 25 25 8 0 3 5 7
30/35 30 25 25 8 0 3 5 7
20/40 30 25 25 8 0 3 5 7
25/40 30 25 25 8 0 3 5 7
30/40 30 25 25 8 0 3 5 7
35/40 30 25 25 8 0 3 5 7
20/45 30 25 25 8 0 3 5 7
25/45 30 25 25 8 0 3 5 7
30/45 30 25 25 8 0 3 5 7
35/45 30 25 25 8 0 3 5 7
40/45 30 25 25 8 0 3 5 7
[디자인된 유체 전달 지연 주기 표 - 클래스Ⅲ]
전술한 표들은 시스템(500) 내의 하나 또는 그 이상 유압 원격 스프링클러(521)를 위한 최대 유체 전달 지연 주기를 바람직하게 제공한다. 보다 바람직한 데이터표가 구성되어, 최대 유체 전달 지연 주기가 4개의 최대 유압 원격 스프링클러에 적용되도록 디자인된다. 보다 많은 바람직한 표는, 스프링클러 작동 시간에 유체 전달이 적절하게 지연되고 있는지 여부를 반복 확인하도록 구성된다. 예를 들어 시스템 작동을 시뮬레이션하는 경우, 4개의 최대 유압 원격 스프링클러가 순차적으로 이루어지고 유체 배출의 부재 및 보다 구체적으로 디자인 압력에서의 유체 배출의 부재가 스프링클러 작동 시간에 확인된다. 따라서 컴퓨터 시뮬레이션은 디자인된 작동 압력에서 유체 배출이 제 1 최대 유압 원격 스프링클러에서 0초에서는 존재하지 않음을, 디자인된 작동 압력에서의 유체 배출이 제 2 최대 유압 근접 스프링클러에서 3초 이후에서는 존재하지 않음을, 디자인된 작동 압력에서의 유체 배출이 제 3 최대 유압 근접 스프링클러에서 물품의 분류에 따라 제 1 작동 이후 5 내지 6초 이후에서는 존재하지 않음을, 그리고 디자인된 작동 압력에서의 유체 배출이 제 4 최대 유압 근접 스프링클러에서 물품의 분류에 따라 제 1 스프링클러 작동 이후 7 내지 8초 이후에서는 존재하지 않음을 확인할 수 있다. 보다 바람직하게는 시뮬레이션은, 어떠한 유체도 디자인된 작동 압력으로 제 4 최대 유압 원격 스프링클러의 작동 순간 이전에 또는 그 순간에 4개의 최대 원격 스프링클러 중 어느 것으로부터 배출되지 않음을 확인한다.
최소 유체 전달 지연 주기가 바람직하게는 4개의 임계 개수의 유압 최대 근접 스프링클러에 최소 유체 전달 주기를 나타낸다. 데이터표는 각각의 4개의 유압 근접 스프링클러를 위한 최소 유체 전달 시간을 나타낸다. 보다 바람직하게는 데이터표는 시스템 작동을 시뮬레이팅하기 위한 스프링클러 작동 순서를 나타내며, 유체 유동이 적당하게 지연되었음을 확인하며, 즉 유체가 0초에 제 1 최대 유압 근접 스프링클러에서 디자인된 작동 압력으로 존재하거나 적어도 배출되지 않으며, 제 1 스프링클러 작동 이후 3초에 제 2 최대 유압 근접 스프링클러에서 디자인된 작동 압력으로 어떠한 유체도 배출되지 않으며, 제 1 스프링클러 작동 이후 3초 이내에 제 2 최대 유압 근접 스프링클러에서 디자인된 작동 압력으로 어떠한 유체도 배출되지 않으며, 물품의 클래스에 따라 제 1 스프링클러 작동 이후 5 내지 6초 이내에 제 3 최대 유압 근접 스프링클러에서 디자인된 작동 압력으로 어떠한 유체도 배출되지 않으며, 그리고 물품의 클래스에 따라 제 1 스프링클러 작동 이후 7 내지 8초 이내에 제 4 최대 유압 근접 스프링클러에서 디자인된 작동 압력으로 어떠한 유체도 배출되지 않는다. 보다 바람직하게, 시뮬레이션은 제 4 최대 유압 근접 스프링클러 작동 순간 이전에 또는 바로 그 순간에 4개의 최대 유압 근접 스프링클러로부터 유체가 디자인된 작업 압력으로 배출되지 않음을 확인한다.
바람직한 실시예의 데이터표에서, 최대 및 최소 유체 전달 지연 주기는 바람직하게는 스프링클러-대-스프링클러 틈새의 함수이다. 바람직한 데이터표의 및 시스템의 실시예는 Tyco Fire & Building Products의 데이터 시트 TFP370, "QUELL™ Systems: Preaction and dry pipe alternatives for eliminating in-rack sprinklers"(2006년 8월판)에 기재되고 도시되며, 본 발명에서 참조된다. 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시키는 효과로 취급하도록 구성된 바람직한 시스템을 위한 작동의 순서도가 도 17a에 도시된다.
따라서, 바람직한 데이터표는 저장 영역을 특징으로 하는 제 1 데이터 배열체, 스프링클러를 특징으로 하는 제 2 데이터 배열체, 제 1 및 제 2 데이터 배열체의 함수로서 유압 디자인 영역을 확인하는 제 3 데이터 배열체 및 최대 유체 전달 지연 주기 및 최소 유체 전달 지연 주기를 확인하며 각각 제 1, 제 2 및 제 3 데이터 배열체의 함수인 제 4 데이터 배열체를 포함한다. 데이터표는 제 1, 2, 3 데이터 배열체가 제 4 데이터 배열체를 결정하는 조사표로서 구성될 수 있다. 대안적으로 데이터베이스는 단순화되어 주어진 천장 높이, 저장 높이, 및/또는 물품 분류를 갖는 스프링클러 작동 영역으로 저장 영역 내의 화재 이벤트에 대하여 둘러싸고 침수시키는 구성을 갖는 스프링클러 작동 영역으로 저장 영역 내의 화재를 취급하는 천장-전용 건식 스프링클러 시스템에 채택되는 단일 특정 최대 유체 전달 지연 주기를 나타낸다. 바람직하게 단순화된 데이터베이스는 한정된 최대 저장 높이로 한정된 최대 천장 높이를 갖는 영역 내에 저장되는 하나 또는 그보다 많은 물품 구성 및 저장 구성을 위한 둘러싸고 침수시키는 화재 보호 커버를 제공하는 단일 유체 전달 지연 주기를 제공하는 스프링클러용 데이터 시트로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 단순화된 데이터 시트의 하나의 도시된 실시예는 FM Engineering Bulletin 01 내지 06(2006년 2월 20일)이며, 본 발명에서 참조된다. 예시적인 단순화된 데이터 시트는 16.8 K 제어 모드 특정 적용 스프링클러를 사용하여 40ft 저장 영역 내의 35ft에 이르는 클래스Ⅰ 및 Ⅱ 물품 보호를 위해 30초의 단일 최대 유체 전달 지연 주기를 제공한다. 데이터 시트는 바람직하게 유체 전달 지연 주기가 4개의 최대 유압 원격 스프링클러를 겪어서 둘러싸고 침수시키는 효과를 가져오도록 단순화될 수 있다.
주어진 전술한 스프링클러 성능 데이터에서, 시스템 디자인 기준 및 공지된 계측, 파이핑 시스템 및 파이핑 구성요소, 구성, 화재 보호 시스템, 둘러싸고 침수시키는 구성으로서 스프링클러 작동 영역으로 화재 이벤트를 취급하기 위한 화재 보호는, 시스템 모델링/유체 시뮬레이션 소프트웨어에서 모델링될 수 있다. 스프링클러 시스템 및 그 스프링클러는 모델링될 수 있으며, 스프링클러 시스템은 디자인된 유체 지연 주기에 따라 유체 지연이 가능한 시스템을 반복 디자인하도록 순서 정해질 수 있다. 예를 들어, 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시키는 구성으로 취급하기 위해 구성된 건조 천장-전용 스프링클러 시스템은 2006년 10월 3일 출원된 PCT 국제 특허 출원 "System and method for evaluation of fluid flow in a piping system"에 기재된 소프트웨어 패키지에서 모델링될 수 있으며, 그 Docket Number는 S-FB-00091WO(73434-029WO)이며 본 발명에서 참조된다. 유압 원격 및 최대 유압 근접 스프링클러 작동은, 바람직하게는 유체 전달이 이에 따라 이루어지는 것을 확인하는 전술한 데이터표에 의해 제공되는 방식으로 바람직하게 순서가 정해질 수 있다.
화재에 대한 둘러싸고 침수시키는 반응을 구비한 바람직한 천장-전용 건식 스프링클러 시스템 또는 그 서브시스템 및 구성요소를 디자인, 제조 및/또는 자격 평가하는 것에 대안으로서, 바람직한 시스템 또는 그 자격 평가된 구성요소 중 어느 하나를 획득하는 처리가 예를 들어 그러한 시스템, 서브시스템 또는 구성요소를 수반할 수 있다. 자격 평가된 스프링클러를 획득하는 것은 자격 평가된 스프링클러(320) 또는 바람직한 건식 스프링클러 시스템(320), 예를 들어 공급자 또는 제조자로부터 비지니스-대-비지니스 상호 작용에 의해 예를 들어 제조자와 공급자 사이, 제조자와 소매업자 사이, 또는 공급자와 계약자/설치자 사이에서와 같은 연결 공급 연결 관계를 통하는 전술한 시스템의 디자인 및 방법을 수용하는 것을 포함한다. 대안적으로, 시스템 및/또는 그 구성요소의 획득은 예를 들어 계약자/설치자 및 저장 영역 소유자/작동자 사이와 같은 계약적인 합의로서, 그리고 예를 들어 구매자와 판매자 사이의 판매 합의 또는 리스 판매자와 리스 사용자 사이의 리스 합의와 같은 소유권 계약으로서 이루어질 수 있다.
추가로 화재 보호 방법을 제공하는 바람직한 처리는 둘러싸고 침수시키는 열적 반응, 그 서브시스템 및/또는 디자인, 구성 및 사용 방법을 구비한 바람직한 천장-전용 건식 스프링클러 시스템의 전술한 획득 상호 작용에 연관된 분배를 포함할 수 있다. 시스템, 서브시스템, 및/또는 구성요소 및/또는 관련 방법의 분배는 포장, 재고, 또는 보관 및/또는 시스템, 서브시스템, 구성요소 및/또는 그 관련 디자인 방법, 구성 및/또는 사용 방법의 선적을 포함한다. 바람직한 제품 및 서비스의 분배 방법은 도 20에서 예시적이고 개략적으로 도시된다. 도 20은 어떻게 바람직한 시스템, 서브시스템, 구성요소 및 관련된 바람직한 화재 보호 방법이 하나의 파티로부터 다른 파티로 전달되는지를 도시한다. 예를 들어, 둘러싸고 침수시키는 구성으로 화재 이벤트를 취급하기 위해 구성된 저장 영역을 위한 천장-전용 건식 스프링클러에 사용되도록 특정 자격 평가된 바람직한 스프링클러 디자인은 디자이너로부터 제조자에게 분배될 수 있다. 둘러싸고 침수시키는 효과를 채택한 바람직한 스프링클러 시스템을 위한 시스템 디자인 및 설치 방법은 제조자로부터 계약자/설치자에게 전달될 수 있다.
분배 처리의 바람직한 일 양상에서, 처리는 둘러싸고 침수시키는 반응 구성, 서브시스템, 구성요소 및/또는 관련 스프링클러, 화재 보호 방법 및 적용을 갖는 바람직한 스프링클러 시스템의 인쇄물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스프링클러(320)는 제조자 및/또는 장비 공급자 중 어느 하나에 의해 주문된 판매용 카탈로그를 인쇄할 수 있다. 카탈로그는 종이 카탈로그 또는 홍보물와 같은 하드카피 매체일 수 있으며, 대안적으로 카탈로그는 전자 매체 형식일 수 있다. 예를 들어, 카탈로그는 예를 들어 LAN, WAN 또는 인터넷과 같은 네트워크에 걸쳐 각각의 구매자 또는 사용자에게 가용한 온-라인 카탈로그일 수 있다.
도 18은 메모리 저장 장치(611)로서 메모리 저장 기능을 수행하기 위한 그리고 데이터 처리 또는 시뮬레이션 구동 또는 해석 계산을 수행하기 위한 중앙 처리 유닛(610)을 갖는 컴퓨터 처리 장치(600)를 도시한다. 처리 유닛 및 저장 장치는 예를 들어 화재 테스트 데이터의 데이터베이스를 저장하도록 구성될 수 있어서 둘러싸고 침수시키는 효과를 생성하기 위해 유체 전달 지연 주기를 채택한 스프링클러 시스템을 구성하고 디자인하기 위한 디자인 기준의 데이터베이스를 생성한다. 더욱이, 장치(600)는 예를 들어 스프링클러 작동 시간 및 구성된 스프링클러 시스템 모델로부터의 유체 분배 시간을 해석하는 것과 같은 계산 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터 처리 장치(600)는 이러한 처리를 수행하도록 예를 들어 컴퓨터 키보드와 같은 데이터 엔트리 장치(612) 및 컴퓨터 모니터와 같은 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터 처리 장치(600)는 워크스테이션, 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 포켓용 장치 또는 네트워크 서버로 구현될 수 있다.
하나 또는 그보다 많은 컴퓨터 처리 장치(600a 내지 600h)는 도 19에 도시되는 바와 같이 바람직한 화재 보호 제품 및 둘러싸고 침수시키는 효과로서 화재를 취급하는 관련 서비스의 효과적인 분배를 위한 소통을 위해 LAN, WAN 또는 인터넷에 걸쳐 네트워크될 수 있다. 따라서, 시스템 및 방법은 예를 들어 저장 영역 보호를 위해 바람직한 천장-전용 스프링클러 시스템에 사용되기 위한 스프링클러(320)와 같이 바람직하게는 둘러싸고 침수시키는 효과를 채택하는 화재 보호 시스템, 서브시스템, 시스템 구성요소 및/또는 관련 방법을 전달하기 위해 제공된다. 전달은 제 1 컴퓨터 처리 장치(600b)를 사용하는 제 1 파티와 제 2 컴퓨터 처리 장치(600c)를 사용하는 제 2 파티 사이에서 이루어질 수 있다. 방법은 바람직하게는 약 40ft에 이르는 저장된 물품을 갖는 약 45ft에 이르는 천장 높이에 저장 영역을 위한 건조 천장-전용 스프링클러 시스템에 사용되기 위한 자격 평가된 스프링클러를 제공하는 것과 오직 화재 보호 시스템을 천장에서 사용하기 위한 스프링클러에의 요구치에 반응하여 자격 평가된 스프링클러를 전달하는 것을 바람직하게 포함한다.
자격 평가된 스프링클러를 제공하는 것은, 자격 평가된 스프링클러를 하나 이상의 종이 인쇄물 또는 온-라인 인쇄물에 공지하는 것을 포함한다. 더욱이, 온-라인 인쇄물의 공보는 바람직하게는 자격 평가된 스프링클러를 예를 들어 서버(600a)와 바람직하게는 예를 들어 600d와 같은 다른 컴퓨터 처리 장치(600g)와 소통하기 위한 네트워크에 연결된 메모리 저장 장치(612a)와 같은 컴퓨터 처리 장치 상에 데이터 배열체를 호스팅하는 것을 포함한다. 대안적으로 예를 들어, 랩탑(600h), 핸드폰(600f), 퍼스널 디지털 단말기(600e), 또는 타블릿(600d)과 같은 다른 컴퓨터 처리 장치가 인쇄물에 접근할 수 있어서, 스프링클러의 분배 및 관련 데이터 배열체를 수용한다. 호스팅은 나열 기관 부재, K-팩터 데이터 부재, 온도 비율 데이터 부재, 및 스프링클러 데이터 구성 부재를 포함하도록 데이터 배열체를 구성하는 것을 포함한다. 데이터 배열체를 구성하는 것은, 바람직하게는 예를 들어 나열 기관 부재를 UL과 같이 구성하는 것, K-팩터 부재를 약 17로 구성하는 것, 온도 비율 데이터 부재를 약 286℉로 구성하는 것, 및 스프링클러 구성 데이터 부재를 수직으로 구성하는 것을 포함한다. 데이터 배열체의 호스팅은 건조 천장-전용 스프링클러 시스템을 위한 파라미터 확인을 포함하며, 파라미터는 스프링클러-대-스프링클러 간격, 최대 유압 원격 스프링클러에의 최대 유체 전달 지연 주기, 및 최대 유압 근접 스프링클러에의 최소 유체 전달 지연 주기를 포함하는 유압 디자인 영역을 포함한다.
바람직한 분배 처리는 둘러싸고 침수시키는 효과로 화재 보호 시스템을 디자인하는 방법을 분배하는 것을 포함한다. 방법의 분배는 예를 들어 .html 파일, .pdf 파일, 또는 기타 편집 가능한 텍스트 파일과 같은 전기적 데이터 시트로서 디자인 기준의 데이터베이스를 인쇄하는 것을 포함한다. 데이터베이스는 데이터 부재 및 전술한 디자인 파라미터에 추가하여 제 1 데이터 배열체의 스프링클러에 사용되는 입상관 어셈블리를 확인하는 것을 포함할 수 있으며, 제 1 데이터 배열체의 스프링클러에의 제 5 데이터 배열체의 제어 밸브에 연결되는 파이핑 시스템을 확인하는 제 6 데이터 배열체를 포함할 수 있다.
화재 보호 제품 및 서비스의 최종 또는 중간 사용자는 도 19에 도시된 네트워크에 따라 그러한 제품 또는 서비스의 공급자의 서버 또는 워크스테이션에 접근 가능하여 분배된 구성요소 또는 홍보물, 소프트웨어 애플리케이션 또는 실시, 학습, 실행 또는 구매를 위한 디자인 기준 또는 화재 보호 및 관련 제품에 대한 둘러싸고 침수시키는 접근의 구매를 다운로드, 업로드, 접근 및 인터랙트(interact)할 수 있다. 예를 들어, 시스템 디자이너 또는 기타 중간 사용자는 화재 이벤트를 둘러싸고 침수시키는 반응으로 취급하도록 구성된 바람직한 천장-전용 화재 보호 시스템을 위한 제품 데이터 시트에 예를 들어 TFP370(2006년 8월)과 같이 접근할 수 있어서 둘러싸고 침수시키는 구성으로 화재 이벤트에 대한 반응을 위한 스프링클러 시스템을 획득하거나 구성한다. 더욱이, 디자이너는 전술한 바와 같은 유체 전달 지연 주기를 위한 데이터표에 다운로드하거나 접근할 수 있으며, 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하거나 라이센싱일 수 있으며, 이는 예를 들어 2006년 10월 3일 출원된 PCT 국제 특허 출원 "System and method for evaluation of fluid flow in a piping system"에 기재되며, 그 Docket Number는 S-FB-00091WO(73434-029WO)이며, 둘러싸고 침수시키는 효과를 갖는 화재 보호 시스템을 반복 디자인한다.
분배 처리가 둘러싸고 침수시키는 반응 구성을 갖는 바람직한 천장-전용 스프링클러 시스템의 인쇄물을 제공하며, 하드카피 매체 형식의 그 서브시스템 및 관련 방법에서 분배 처리는 분배되는 제품 또는 서비스에 대한 카탈로그 정보 분배를 포함한다. 예를 들어, 스프링클러(320)의 데이터 시트의 종이 복사는 스프링클러(320)의 포장에 포함되어 사용자에게 설치 및 구성 정보를 제공한다. 대안적으로 예를 들어 TFP320(2006년 8월)에서과 같은 시스템 데이터 시트는 바람직한 시스템 입상관 어셈블리의 판매를 제공하여 둘러싸고 침수시키는 반응 구성을 지지하고 수행한다. 하드카피 데이터 시트는 바람직하게는 필요한 데이터표와 유압 디자인 기준을 포함하며, 디자이너, 설치자 또는 말단 사용자가 둘러싸고 침수시키는 효과를 구비한 저장 영역의 스프링클러 시스템을 구성하도록 한다.
따라서, 출원인은 둘러싸고 침수시키는 효과로 화재 이벤트에 기초한 화재 보호에 대한 접근을 제공하였다. 이러한 접근은 시스템, 서브시스템, 시스템 구성요소 및 이러한 시스템, 서브시스템 및 구성요소를 수행하기 위한 디자인 방법론으로 구체화된다. 본 발명은 특정 실시예를 참조하여 기재되었으나, 기재된 실시예에 대한 복수의 수정, 변경 및 변화가 첨부된 청구범위에서 한정되는 본 발명의 범위 및 양상을 벗어나지 않고 가능하다. 따라서, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되지 않으며 이어지는 청구범위에 의해 한정되는 범위의 균등한 범위에도 영향을 미칠 것이다.

Claims (88)

  1. 건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템으로서,
    80ft2 내지 100ft2 범위의 스프링클러 당 커버 영역(coverage area)을 형성하도록, 8ft 내지 12ft 범위의 스프링클러-대-스프링클러 간격을 갖는 제어 모드 스프링클러 격자로,
    각각의 스프링클러는, 입구와 출구를 가지는 스프링클러 본체로서, 상기 입구와 출구 사이에는 통로가 배치되어 17, 19, 22 및 25 중 적어도 어느 하나의 K-팩터를 한정하는 스프링클러 본체, 폐쇄 어셈블리, 상기 스프링클러 본체의 출구에 인접한 상기 폐쇄 어셈블리를 지지하도록 하며 286℉의 온도 정격(temperature rating)을 갖는 열적으로 규격화된 촉발 어셈블리, 및 상기 스프링클러의 수직한 구성을 한정하도록 출구에 인접하여 이격된 디플렉터를 포함하는, 제어 모드 스프링클러 격자;
    하나 이상의 메인 파이프 및 상기 제어 모드 스프링클러의 격자를 상호 연결하는 복수의 이격된 브랜치 선들을 포함하는 파이프 네트워크로,
    상기 파이프 네트워크는 유체 공급원에 대하여 상기 스프링클러 격자를 위치시키며, 상기 제어 모드 스프링클러 격자의 18 내지 26개의 유압 원격 스프링클러는 시스템의 유압 디자인 영역을 한정하고, 상기 파이프 네트워크는 제 1 유압 원격 스프링클러의 작동 시 25 내지 30초 내에 유체 공급원으로부터 유압 원격 스프링클러 각각으로 15 내지 45 psi의 유체의 최소 작동 압력을 전달하여, 30ft 내지 45ft 범위의 최대 천장 높이를 갖는 천장 아래에 저장된 적어도 클래스Ⅰ 및 Ⅱ의 물품을 보호하며, 상기 물품은 랙, 팰릿 적재(palletized), 빈 상자(bin box), 및 선반 저장 중 어느 하나의 저장 구성을 가지며, 랙 저장은 단일-열, 2중-열 및 다중-열 랙 저장 중 어느 하나인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  2. 건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템으로서,
    80ft2 내지 100ft2 범위의 스프링클러 당 커버 영역(coverage area)을 형성하도록, 8ft 내지 12ft 범위의 스프링클러-대-스프링클러 간격을 갖는 제어 모드 스프링클러 격자로,
    각각의 스프링클러는 입구와 출구를 가지는 스프링클러 본체로서, 상기 입구와 출구 사이에는 통로가 배치되어 17, 19, 22 및 25 중 적어도 어느 하나의 K-팩터를 한정하는 스프링클러 본체, 폐쇄 어셈블리, 상기 스프링클러 본체의 출구에 인접한 상기 폐쇄 어셈블리를 지지하도록 하며 286℉의 열 소비율(temperature rating)을 갖는 열적으로 규격화된 촉발 어셈블리, 및 상기 스프링클러의 수직한 구성을 한정하도록 출구에 인접하여 이격된 디플렉터를 포함하는, 제어 모드 스프링클러 격자;
    하나 이상의 메인 파이프 및 상기 제어 모드 스프링클러의 격자를 상호 연결하는 복수의 이격된 브랜치 선들을 포함하는 파이프 네트워크로,
    상기 파이프 네트워크는 가압된 공기 또는 질소 가스로 충전되고, 유체 공급원에 대하여 상기 스프링클러 격자를 위치시키며, 상기 스프링클러 격자의 18 내지 26개의 유압 원격 스프링클러는 시스템의 유압 디자인 영역을 한정하고, 상기 파이프 네트워크는 제 1 유압 원격 스프링클러의 작동 시 25 내지 30초 내에 유체 공급원으로부터 유압 원격 스프링클러 각각으로 15 내지 45 psi의 유체의 최소 작동 압력을 전달하여, 30ft 내지 45ft 범위의 최대 천장 높이를 갖는 천장 아래에 저장된 클래스 Ⅲ의 물품을 보호하며, 상기 물품은 랙, 팰릿 적재(palletized), 빈 상자(bin box), 및 선반 저장 중 어느 하나의 저장 구성을 가지며, 랙 저장은 단일-열, 2중-열 및 다중-열 랙 저장 중 어느 하나인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 파이프 네트워크는,
    상기 유체 공급원 및 상기 스프링클러 격자 사이의 유체 유동을 제어하기 위한 제어 밸브를 포함하는 메인 입상관 파이프를 포함하는,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 파이프 네트워크는 상기 시스템에 대해 최대 유체 전달 주기 및 최소 유체 전달 주기를 한정하여, 각각의 스프링클러가 상기 최대 유체 전달 주기 및 최소 유체 전달 주기 사이의 유체 전달 지연 주기를 가지는,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유체 디자인 영역은 25개의 유압 원격 스프링클러를 포함하는,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유압 디자인 영역은 2600ft2보다 작은,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 물품은 20ft 내지 40ft의 범위의 저장 높이를 한정하는,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시스템은 2중-상호잠금 준비 작동식 시스템으로서 구성되며, 상기 시스템은 상기 스프링클러 격자에 대해 이격된 하나 또는 그보다 많은 화재 탐지기를 더 포함하며, 이에 따라 화재 이벤트의 경우 상기 화재 탐지기가 임의의 스프링클러 작용 전에 작용하고,
    상기 시스템은 제어 밸브와 소통하는 릴리싱 제어 밸브를 포함하며, 상기 제어 밸브는 솔레노이드 작동 제어 밸브이고, 상기 릴리싱 제어 패널은 화재 탐지의 신호를 수용하도록 구성되어 상기 제어 밸브의 작동을 위해 상기 솔레노이드 밸브에 에너지를 가하는,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시스템은 단일-상호잠금 및 2중-상호잠금 준비 작동식 시스템 중 어느 하나로서 구성되며,
    상기 시스템은,
    제어 밸브와 소통하는 릴리싱 제어 패널로,
    상기 제어 밸브는 솔레노이드 작동 제어 밸브이고, 상기 릴리싱 제어 패널은 압력 감소의 신호를 수용하도록 구성되어 상기 제어 밸브의 작동을 위해 상기 솔레노이드 밸브에 에너지를 가하는 릴리싱 제어 패널; 및
    상기 릴리싱 제어 패널과 소통하여, 상기 파이프 네트워크의 가스 압력 감소의 작은 비율을 탐지 가능하여, 상기 감소를 상기 릴리싱 제어 패널에 신호 할 수 있는 신속 릴리스 장치를 더 포함하는,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 저장 영역은 냉동실 저장 공간(freezer storage occupancy)인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 모드 스프링클러 격자는 복수의 수직한 제어 모드 특정 적용 스프링클러를 포함하는,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 최소 작동 압력은 15, 22 및 30psi 중 어느 하나인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 파이프 네트워크는 30초의 최대 유체 전달 주기 및 8초의 최소 유체 전달 주기를 한정하며, 상기 최대 유체 전달 주기는 4개의 최대 유압 요구 스프링클러로 최소 작동 압력에서의 유체 전달을 위한 최대 시간이며, 상기 최소 유체 전달 주기는 4개의 최소 유압 요구 스프링클러로 최소 작동 압력에서의 유체 전달을 위한 시간인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 파이프 네트워크는 4개의 최대 유압 원격 스프링클러의 동시 작동시 25초 내에 유체 공급원으로부터 디자인 영역을 형성하는 유압 원격 스프링클러 각각으로 15 psi의 최소 작동 압력의 유체를 전달하는,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  15. 저장 영역을 위한 건식 천장-전용 화재 방지 방법으로서,
    상기 저장 영역의 천장의 30ft 내지 45ft 범위를 가지는 최대 천장 높이를 확인하는 단계로,
    상기 저장 영역에는, 랙, 팰릿 적재(palletized), 빈 상자(bin box), 및 선반 저장 중 어느 하나인 저장 구성으로 상기 천장 아래에 클래스Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ 중 어느 하나의 물품을 저장하며, 랙 저장은 단일-열, 2중-열, 및 다중-열 랙 저장 중 어느 하나인, 최대 천장 높이 확인 단계; 및
    유체 공급원과 결합되는 하나 이상의 메인 파이프 및 복수의 이격된 브랜치 선들을 포함하는 건식 천장-전용 화재 방지 시스템의 파이프 네트워크가 제 1 유압 원격 스프링클러의 작동 시 25초 내에 유체 공급원으로부터, 시스템의 유압 디자인 영역을 한정하는 하나 이상의 유압 원격 스프링클러로 15 내지 45 psi의 최소 작동 압력의 유체를 전달하는 것을 검증하는 단계로,
    상기 유압 디자인 영역은 상기 브랜치 선에 결합되는 상기 제어 모드 스프링클러 격자의 18 내지 26개의 유압 원격 스프링클러에 의해 한정되고, 스프링클러 격자는 8ft 내지 12ft 범위의 최대 스프링클러-대-스프링클러 간격을 가지며, 각각의 스프링클러는 80ft2 내지 100ft2 범위의 스프링클러 당 커버 영역을 가지며, 입구와 출구를 가지는 스프링클러 본체로서, 상기 입구와 출구 사이에는 통로가 배치되어 17, 19, 22 및 25 중 적어도 어느 하나의 K-팩터를 한정하는 스프링클러 본체, 폐쇄 어셈블리, 상기 스프링클러 본체의 출구에 인접한 상기 폐쇄 어셈블리를 지지하도록 하며 286℉의 온도 정격을 갖는 열적으로 규격화된 촉발 어셈블리, 및 천장에 대해 상기 스프링클러의 수직한 구성을 한정하도록 출구에 인접하여 이격된 디플렉터를 포함하는, 유체 전달 검증 단계를 포함하는
    저장 영역을 위한 건식 천장-전용 화재 방지 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 유체 전달 검증 단계는 소프트웨어 프로그램을 사용하는 단계 및 4개의 유압 원격 스프링클러의 동시 작동으로서 제 1 유압 원격 스프링클러의 작동을 시뮬레이팅하는 단계를 포함하는,
    저장 영역을 위한 건식 천장-전용 화재 방지 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 유체 전달 검증 단계는,
    상기 파이프 네트워크가 30초의 최대 유체 전달 주기 및 8초의 최소 유체 전달 주기를 제공하는지를 보장하는 단계를 포함하며, 상기 최대 유체 전달 주기는 4개의 최대 유압 요구(demanding) 스프링클러로 최소 작동 압력에서의 유체 전달을 위한 최대 시간이며, 상기 최소 유체 전달 주기는 4개의 최소 유압 요구(demanding) 스프링클러로 최소 작동 압력에서의 유체 전달을 위한 최소 시간인,
    저장 영역을 위한 건식 천장-전용 화재 방지 방법.
  18. 최대 천장 높이가 30ft 내지 45ft의 범위를 가지는 천장 아래에 저장된 적어도 클래스 Ⅰ 및 클래스 Ⅱ의 물품을 보호하는 방법으로서, 상기 물품은 랙, 팰릿 적재(palletized), 빈 상자(bin box), 및 선반 저장 중 어느 하나인 저장 구성을 구비하며, 랙 저장은 단일-열, 2중-열, 및 다중-열 랙 저장 중 어느 하나이며,
    상기 방법이,
    복수의 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계로, 각각의 스프링클러는 입구와 출구를 가지는 스프링클러 본체로서, 상기 입구와 출구 사이에는 통로가 배치되어 17, 19, 22 및 25 중 적어도 어느 하나의 K-팩터를 한정하는 스프링클러 본체, 폐쇄 어셈블리, 상기 스프링클러 본체의 출구에 인접한 상기 폐쇄 어셈블리를 지지하도록 하며 286℉의 온도 정격을 갖는 열적으로 규격화된 촉발 어셈블리, 및 상기 스프링클러의 수직한 구성을 한정하도록 출구에 인접하여 이격된 디플렉터를 포함하는, 복수의 제어 모드 스프링클러 제공 단계;
    30ft 내지 45ft 범위의 최대 천장 높이를 가지는 천장 아래에 저장된 적어도 클래스 Ⅰ 및 클래스 Ⅱ의 물품을 위해 80ft2 내지 100ft2 범위의 스프링클러 당 커버 영역을 한정하도록, 8ft 내지 12ft 범위의 스프링클러-대-스프링클러 간격을 갖는 스프링클러 격자를 한정하기 위하여 복수의 상기 스프링클러를 파이프 네트워크에 상호 연결하는 단계로, 상기 물품은 랙, 팰릿 적재(palletized), 빈 상자(bin box), 및 선반 저장 중 어느 하나인 저장 구성을 구비하며, 랙 저장은 단일-열, 2중-열, 및 다중-열 랙 저장 중 어느 하나이고, 상호 연결 단계는 가압된 공기 또는 질소 가스로 충전된 복수의 이격된 브랜치 선 및 하나 이상의 메인 파이프와 복수의 스프링클러를 상호 연결하는 단계를 포함하여, 유체 공급원에 대하여 상기 스프링클러 격자를 위치시키고, 이로써 제어 모드 스프링클러 격자에서 18 내지 26 개의 유압 원격 스프링클러가 시스템의 유압 디자인 영역을 한정하며, 제 1 유압 원격 스프링클러의 작동 시 유체 공급원으로부터 15 내지 45 psi 범위의 최소 작동 압력의 유체가 25 내지 30초 내에 유압 원격 스프링클러 각각으로 전달되는, 상호 연결 단계를 포함하는,
    물품을 보호하는 방법.
  19. 최대 천장 높이가 30ft 내지 45ft의 범위를 가지는 천장 아래에 저장된 클래스 Ⅲ의 물품을 보호하는 방법으로서, 상기 물품은 랙, 팰릿 적재(palletized), 빈 상자(bin box), 및 선반 저장 중 어느 하나인 저장 구성을 구비하며, 랙 저장은 단일-열, 2중-열, 및 다중-열 랙 저장 중 어느 하나이며,
    상기 방법이,
    복수의 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계로, 각각의 스프링클러는 입구와 출구를 가지는 스프링클러 본체로서, 상기 입구와 출구 사이에는 통로가 배치되어 17, 19, 22 및 25 중 적어도 어느 하나의 K-팩터를 한정하는 스프링클러 본체, 폐쇄 어셈블리, 상기 스프링클러 본체의 출구에 인접한 상기 폐쇄 어셈블리를 지지하도록 하며 286℉의 온도 정격을 갖는 열적으로 규격화된 촉발 어셈블리, 및 상기 스프링클러의 수직한 구성을 한정하도록 출구에 인접하여 이격된 디플렉터를 포함하는, 복수의 제어 모드 스프링클러 제공 단계;
    30ft 내지 45ft 범위의 최대 천장 높이를 가지는 천장 아래에 저장된 클래스 Ⅲ의 물품을 위해 80ft2 내지 100ft2 범위의 스프링클러 당 커버 영역을 한정하도록, 8ft 내지 12ft 범위의 스프링클러-대-스프링클러 간격을 갖는 스프링클러 격자를 한정하기 위하여 복수의 상기 스프링클러를 파이프 네트워크에 상호 연결하는 단계로, 상기 물품은 랙, 팰릿 적재(palletized), 빈 상자(bin box), 및 선반 저장 중 어느 하나인 저장 구성을 구비하며, 랙 저장은 단일-열, 2중-열, 및 다중-열 랙 저장 중 어느 하나이고, 상호 연결 단계는 가압된 공기 또는 질소 가스로 충전된 복수의 이격된 브랜치 선 및 하나 이상의 메인 파이프와 복수의 스프링클러를 상호 연결하는 단계를 포함하여, 유체 공급원에 대하여 상기 스프링클러 격자를 위치시키고, 이로써 제어 모드 스프링클러 격자에서 18 내지 26 개의 유압 원격 스프링클러가 시스템의 유압 디자인 영역을 한정하며, 제 1 유압 원격 스프링클러의 작동 시 유체 공급원으로부터 15 내지 45 psi 범위의 최소 작동 압력의 유체가 25 내지 30초 내에 유압 원격 스프링클러 각각으로 전달되는, 상호 연결 단계를 포함하는,
    물품을 보호하는 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 복수의 스프링클러를 상기 파이프 네트워크와 상호 연결 시키는 단계는, 상기 유체 공급원 및 상기 스프링클러 격자 사이의 유체 유동을 제어하기 위한 제어 밸브를 포함하는 메인 입상관 파이프를 설치하는 단계를 포함하는,
    물품을 보호하는 방법.
  21. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 시스템을 위하여 최대 유체 전달 지연 주기 및 최소 유체 전달 지연 주기를 한정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 파이프 네트워크와 복수의 상기 스프링클러를 상호 연결하는 단계에서, 각각의 스프링클러가 상기 최대 유체 전달 지연 주기 및 상기 최소 유체 전달 지연 주기 사이의 유체 전달 지연 주기를 가지게 되는,
    물품을 보호하는 방법.
  22. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 파이프 네트워크와 복수의 상기 스프링클러를 상호 연결하는 단계에서, 유압 디자인 영역이 25개의 유압 원격 스프링클러를 포함하는,
    물품을 보호하는 방법.
  23. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 파이프 네트워크와 복수의 상기 스프링클러를 상호 연결하는 단계에서, 유압 디자인 영역이 2600 ft2미만인,
    물품을 보호하는 방법.
  24. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 물품 상에서 상기 파이프 네트워크와 복수의 상기 스프링클러를 상호 연결하는 단계는 20ft 내지 40ft의 범위에서 저장 높이를 한정하는,
    물품을 보호하는 방법.
  25. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    복수의 상기 스프링클러에 대해 이격된 하나 또는 그보다 많은 화재 탐지기를 포함하는 2중-상호잠금 준비 작동식 시스템으로서 상기 파이프 네트워크와 복수의 상기 스프링클러의 상호 연결을 구성하는 단계를 더 포함하여, 이에 따라 화재 이벤트의 경우 상기 화재 탐지기가 임의의 스프링클러 작용 전에 작용하며,
    구성 단계는 솔레노이드 작동 제어 밸브와 소통하는 릴리싱 제어 패널을 배치하는 단계를 포함하여, 상기 릴리싱 제어 패널이 화재 탐지의 신호를 수용하면, 상기 제어 패널이 상기 제어 밸브의 작동을 위해 솔레노이드 밸브에 에너지를 가하는,
    물품을 보호하는 방법.
  26. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    단일-상호잠금 및 2중-상호잠금 준비 작동식 시스템 중 어느 하나로서 상기 파이프 네트워크와 복수의 상기 스프링클러의 상호 연결을 구성하는 단계를 더 포함하며,
    구성 단계는,
    상기 릴리싱 제어 패널이 압력 감소의 신호를 수용하면, 상기 제어 패널이 상기 제어 밸브의 작동을 위해 솔레노이드 밸브에 에너지를 가하도록 솔레노이드 작동 제어 밸브와 소통하는 릴리싱 제어 패널을 배치하는 단계; 및
    상기 릴리싱 제어 패널과 소통하여, 상기 파이프 네트워크의 가스 압력 감소의 작은 비율을 탐지 가능하여, 상기 감소를 상기 릴리싱 제어 패널에 신호 할 수 있는 신속 릴리스 장치를 배치하는 단계를 포함하는,
    물품을 보호하는 방법.
  27. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    복수의 상기 스프링클러를 상호 연결하는 단계는 냉동실 저장 공간(freezer storage occupancy)에 복수의 상기 스프링클러를 위치시키는,
    물품을 보호하는 방법.
  28. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    복수의 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 복수의 수직한 제어 모드 특정 적용 스프링클러를 제공하는 단계를 구비하는,
    물품을 보호하는 방법.
  29. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 파이프 네트워크와 복수의 상기 스프링클러를 상호 연결하는 단계는 15, 22 및 30psi 중 어느 하나인 최소 작동 압력을 제공하는,
    물품을 보호하는 방법.
  30. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 파이프 네트워크와 복수의 상기 스프링클러를 상호 연결하는 단계는 30초의 최대 유체 전달 주기 및 8초의 최소 유체 전달 주기를 한정하며, 상기 최대 유체 전달 주기는 4개의 최대 유압 요구 스프링클러로 최소 작동 압력에서의 유체 전달을 위한 최대 시간이며, 상기 최소 유체 전달 주기는 4개의 최소 유압 요구 스프링클러로 최소 작동 압력에서의 유체 전달을 위한 시간인,
    물품을 보호하는 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    최소 및 최대 유체 전달 주기는 상기 복수의 스프링클러가 화재를 둘러싸고 침수시키기(surround and drown) 위하여 스프링클러 작동 영역을 한정하는 것을 제공하는,
    물품을 보호하는 방법.
  32. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 파이프 네트워크와 상기 복수의 스프링클러를 상호 연결하는 단계는 4개의 최대 유압 원격 스프링클러의 동시 작동 시 25초 내에 유체 공급원으로부터 유압 원격 스프링클러 각각으로 15 psi의 최소 작동 압력의 유체가 전달되도록 하는,
    물품을 보호하는 방법.
  33. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 K-팩터가 25가 되도록 하는,
    물품을 보호하는 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 상기 복수의 스프링클러가 제어 모드 특정 적용 스프링클러가 되도록 하는,
    물품을 보호하는 방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 파이프 네트워크와 상기 복수의 스프링클러를 상호 연결하는 단계는 최소 작동 압력이 20psi인,
    물품을 보호하는 방법.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 파이프 네트워크와 상기 복수의 스프링클러를 상호 연결하는 단계는 천장 아래에 상기 복수의 스프링클러를 위치시키며, 이때 최대 천장 높이는 30ft 내지 40ft의 범위를 가지는,
    물품을 보호하는 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 파이프 네트워크와 상기 복수의 스프링클러를 상호 연결하는 단계는 천장 아래에 상기 복수의 스프링클러를 위치시키며, 이때 최대 천장 높이는 30ft인,
    물품을 보호하는 방법.
  38. 제15항에 있어서,
    K-팩터는 25인,
    저장 영역을 위한 건식 천장-전용 화재 방지 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 제어 모드 스프링클러 격자는 제어 모드 특정 적용 스프링클러인,
    저장 영역을 위한 건식 천장-전용 화재 방지 방법.
  40. 제39항에 있어서,
    최소 작동 압력이 20psi인,
    저장 영역을 위한 건식 천장-전용 화재 방지 방법.
  41. 제40항에 있어서,
    최대 천장 높이 확인 단계는 30ft 내지 40ft 범위의 높이를 확인하는 단계를 구비하는,
    저장 영역을 위한 건식 천장-전용 화재 방지 방법.
  42. 제41항에 있어서,
    최대 천장 높이 확인 단계는 30ft인 높이를 확인하는 단계를 구비하는,
    저장 영역을 위한 건식 천장-전용 화재 방지 방법.
  43. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 제어 모드 스프링클러 격자는 제어 모드 특정 적용 스프링클러인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 최소 작동 압력은 20psi인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 최대 천장 높이는 30ft 내지 40ft 범위인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  47. 제46항에 있어서,
    상기 최대 천장 높이는 30ft인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  48. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 최대 천장 높이는 30ft 내지 40ft 범위이며, 천장 높이는 30ft보다 큰,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  50. 제3항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  51. 제4항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  52. 제5항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  53. 제52항에 있어서,
    상기 최대 천장 높이는 30ft 내지 40ft 범위이며, 천장 높이는 30ft보다 큰,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  54. 제6항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 최대 천장 높이는 30ft 내지 40ft 범위이며, 천장 높이는 30ft보다 큰,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  56. 제7항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  57. 제56항에 있어서,
    상기 최대 천장 높이는 30ft 내지 40ft 범위이며, 천장 높이는 30ft보다 큰,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  58. 제8항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  59. 제58항에 있어서,
    상기 최대 천장 높이는 30ft 내지 40ft 범위이며, 천장 높이는 30ft보다 큰,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  60. 제9항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  61. 제60항에 있어서,
    상기 최대 천장 높이는 30ft 내지 40ft 범위이며, 천장 높이는 30ft보다 큰,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  62. 제10항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  63. 제11항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  64. 제12항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  65. 제64항에 있어서,
    상기 최대 천장 높이는 30ft 내지 40ft 범위이며, 천장 높이는 30ft보다 큰,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  66. 제13항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  67. 제14항에 있어서,
    상기 K-팩터는 25이며, 상기 저장 구성은 랙 저장인,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  68. 제67항에 있어서,
    상기 최대 천장 높이는 30ft 내지 40ft 범위이며, 천장 높이는 30ft보다 큰,
    건식 천장-전용 저장 영역 화재 방지 시스템.
  69. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 확인 단계는 랙 저장으로 이루어진 저장 구성을 위한 것이며,
    상기 파이프 네트워크 검증 단계는 상기 유압 디자인 영역의 스프링클러 각각에 최소 작동 압력을 전달하며, 이때 K-팩터는 25인,
    저장 영역을 위한 건식 천장-전용 화재 방지 방법.
  70. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 K-팩터가 25가 되도록 하며, 상기 상호 연결 단계는 랙 저장으로 구성되는 저장 구성을 위한 것인,
    물품을 보호하는 방법.
  71. 제70항에 있어서,
    상기 상호 연결 단계는 상기 최대 천장 높이가 30ft 내지 40ft 범위가 되도록 하며, 천장 높이가 30ft보다 크도록 하는,
    물품을 보호하는 방법.
  72. 제22항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 K-팩터가 25가 되도록 하며, 상기 상호 연결 단계는 랙 저장으로 구성되는 저장 구성을 위한 것인,
    물품을 보호하는 방법.
  73. 제72항에 있어서,
    상기 상호 연결 단계는 상기 최대 천장 높이가 30ft 내지 40ft 범위가 되도록 하며, 천장 높이가 30ft보다 크도록 하는,
    물품을 보호하는 방법.
  74. 제23항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 K-팩터가 25가 되도록 하며, 상기 상호 연결 단계는 랙 저장으로 구성되는 저장 구성을 위한 것인,
    물품을 보호하는 방법.
  75. 제74항에 있어서,
    상기 상호 연결 단계는 상기 최대 천장 높이가 30ft 내지 40ft 범위가 되도록 하며, 천장 높이가 30ft보다 크도록 하는,
    물품을 보호하는 방법.
  76. 제24항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 K-팩터가 25가 되도록 하며, 상기 상호 연결 단계는 랙 저장으로 구성되는 저장 구성을 위한 것인,
    물품을 보호하는 방법.
  77. 제76항에 있어서,
    상기 상호 연결 단계는 상기 최대 천장 높이가 30ft 내지 40ft 범위가 되도록 하며, 천장 높이가 30ft보다 크도록 하는,
    물품을 보호하는 방법.
  78. 제25항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 K-팩터가 25가 되도록 하며, 상기 상호 연결 단계는 랙 저장으로 구성되는 저장 구성을 위한 것인,
    물품을 보호하는 방법.
  79. 제78항에 있어서,
    상기 상호 연결 단계는 상기 최대 천장 높이가 30ft 내지 40ft 범위가 되도록 하며, 천장 높이가 30ft보다 크도록 하는,
    물품을 보호하는 방법.
  80. 제26항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 K-팩터가 25가 되도록 하며, 상기 상호 연결 단계는 랙 저장으로 구성되는 저장 구성을 위한 것인,
    물품을 보호하는 방법.
  81. 제80항에 있어서,
    상기 상호 연결 단계는 상기 최대 천장 높이가 30ft 내지 40ft 범위가 되도록 하며, 천장 높이가 30ft보다 크도록 하는,
    물품을 보호하는 방법.
  82. 제27항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 K-팩터가 25가 되도록 하며, 상기 상호 연결 단계는 랙 저장으로 구성되는 저장 구성을 위한 것인,
    물품을 보호하는 방법.
  83. 제28항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 K-팩터가 25가 되도록 하며, 상기 상호 연결 단계는 랙 저장으로 구성되는 저장 구성을 위한 것인,
    물품을 보호하는 방법.
  84. 제29항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 K-팩터가 25가 되도록 하며, 상기 상호 연결 단계는 랙 저장으로 구성되는 저장 구성을 위한 것인,
    물품을 보호하는 방법.
  85. 제84항에 있어서,
    상기 상호 연결 단계는 상기 최대 천장 높이가 30ft 내지 40ft 범위가 되도록 하며, 천장 높이가 30ft보다 크도록 하는,
    물품을 보호하는 방법.
  86. 제31항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 K-팩터가 25가 되도록 하며, 상기 상호 연결 단계는 랙 저장으로 구성되는 저장 구성을 위한 것인,
    물품을 보호하는 방법.
  87. 제32항에 있어서,
    복수의 상기 제어 모드 스프링클러를 제공하는 단계는 K-팩터가 25가 되도록 하며, 상기 상호 연결 단계는 랙 저장으로 구성되는 저장 구성을 위한 것인,
    물품을 보호하는 방법.
  88. 제87항에 있어서,
    상기 상호 연결 단계는 상기 최대 천장 높이가 30ft 내지 40ft 범위가 되도록 하며, 천장 높이가 30ft보다 크도록 하는,
    물품을 보호하는 방법.
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