KR20130100991A - 수동형 비전동식 이단 화재 진압을 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 다양한 양태에 따르면 수동형 비전동식 이단 화재 진압을 위한 방법 및 장치는 제 1 능동 화재 진압제 유닛으로 화재를 검출하고, 제 1 화재 진압제 유닛이 화재 진압제를 방출할 때, 제 2 화재 진압제 유닛의 상태를 "대기"로부터 "능동"으로 변화시키는 것을 포함한다. 제 1 화재 진압제 유닛이 그 화재 진압제를 방출한 후, 제 2 화재 진압제 유닛은 지속되는 및/또는 새로운 화재를 검출할 수 있고, 또 그 검출에 응답하여 제 2 화재 진압제를 방출할 수 있다.
Description
화재 진압 시스템은 오늘날의 다수의 구조물에 보급되어 있고, 많은 차량에 어느 정도까지 보급되어 있다. 사용되는 시스템의 유형은 용도 및/또는 처리될 위험의 유형에 종종 의존한다. 일부의 화재 진압 시스템은 또한 시스템 고장을 방지하기 위한 리던던시 (redundancy) 를 포함하고 있다. 그러나, 리던던시 시스템은 종종 시스템 내의 하나 이상의 동일한 구성요소를 단순히 증가시킨 것에 불과하다. 이것의 논거는 양 시스템이 동시에 고장 날 가능성은 단일 시스템의 고장의 가능성에 비해 훨씬 작다는 것이다. 그러나, 다수의 시스템 구성요소들을 포함하는 리던던시 시스템은 비용을 추가시킬 수 있고, 각 시스템은 동일한 유형의 고장 모드의 영향을 받을 수 있다.
화재 진압 시스템 내의 리던던시는 또한 상호 독립적으로 작동하는 시스템들을 조합함으로써 달성되었다. 예를 들면, 전기적으로 제어되는 시스템은 전기적 고장의 영향을 받지 않는 공압식 시스템에 의해 백업될 수 있다. 일부의 용도에서 더 우수할 수 있으나, 이 방식으로 수행되는 리던던시는 결국 비용 및 복잡성을 증대시킬 수 있는 2개의 상이한 능동 시스템이 된다.
본 발명의 다양한 양태에 따른 수동형 비전동식 이단 (passive nonelectrical dual stage) 화재 진압을 위한 방법 및 장치는 제 1 능동 화재 진압제 유닛으로 화재를 검출하는 단계 및 제 1 화재 진압제 유닛이 화재 진압제를 방출할 때, 제 2 화재 진압제 유닛의 상태를 "대기"로부터 "능동"으로 변화시키는 단계를 포함한다. 제 1 화재 진압제 유닛이 그 화재 진압제를 방출한 후, 제 2 화재 진압제 유닛은 지속되는 및/또는 새로운 화재를 검출할 수 있고, 이 검출에 응답하여 제 2 화재 진압제를 방출한다.
본 발명은 다음의 예시적 도면과 관련하여 상세한 설명 및 청구항들을 고려함으로써 더 완전히 이해될 수 있다. 다음의 도면에서, 동일한 도면 부호는 도면들의 전체를 통해 유사한 요소 및 단계를 말한다.
도 1 은 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 화재 진압 시스템을 대표적으로 도시한다.
도 2 는 피스톤 실린더 및 기체 카트리지를 대표적으로 도시한다.
도 3 은 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 1 및 제 2 화재 진압제를 수송하기 위한 방법을 예시하는 흐름도를 대표적으로 도시한다.
도 2 는 피스톤 실린더 및 기체 카트리지를 대표적으로 도시한다.
도 3 은 본 발명의 예시적 실시형태에 따른 제 1 및 제 2 화재 진압제를 수송하기 위한 방법을 예시하는 흐름도를 대표적으로 도시한다.
도면 내의 요소들 및 단계들은 간단하게 그리고 명확하게 하기 위해 도시된 것이고, 반드시 임의의 특정의 순서에 따라 도시된 것은 아니다. 예를 들면, 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수 있는 단계들은 본 발명의 실시형태의 이해를 돕기 위해 도면에서 도시된 것이다.
본 발명은 기능 블록 구성요소들 및 다양한 처리 단계들의 관점에서 본 명세서에서 설명될 수 있다. 이와 같은 기능 블록들은 특정의 기능을 수행하여 다양한 결과를 달성하도록 구성되는 임의의 수의 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 실현될 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 다양한 기능들을 실행할 수 있는 다양한 하우징, 패널, 커넥터, 센서 등을 사용할 수 있다. 더하여, 본 발명은 임의의 개수의 구조물, 건물, 용기, 및/또는 트럭과 같은 차량, 고정익 항공기, 및 회전익 항공기와 연동하여 실시될 수 있다. 더욱이, 본 발명은 화재 진압, 환경 상태의 감지 등을 위한 임의의 수의 종래 기술을 사용할 수 있다.
본 발명의 다양한 양태에 따른 수동형 비전동식 이단 화재 진압 시스템을 위한 방법 및 장치는 임의의 적합한 가동 및/또는 고정 용도와 연동하여 작동할 수 있다. 본 발명의 다양한 대표적인 구현예는 임의의 화재 진압용 시스템에 적용될 수 있다. 특정의 대표적인 구현예는, 예를 들면, 건물, 차량, 화물실, 연료 탱크, 및/또는 저장 탱크를 포함할 수 있다.
도 1 을 참조하면, 하나의 실시형태에서, 수동형 비전동식 이단 화재 진압 시스템 (100) 을 위한 방법 및 장치는 제 1 화재 진압제를 방출하도록 구성되는 제 1 화재 진압 유닛 (102) 을 포함할 수 있다. 제 1 화재 진압 유닛 (102) 은 또한, 제 2 화재 진압 유닛 (104) 이 대기 상태로부터 능동 상태로 변화되도록, 제 1 화재 진압제의 방출 시 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 제 1 화재 진압 유닛 (102) 은 또한 제 1 화재 진압 유닛 (102) 에 의해 생성되는 신호를 제 2 화재 진압 유닛 (104) 에 전송하도록 되어 있는 링크 (112) 에 의해 제 2 화재 진압 유닛 (104) 에 결합될 수 있다.
제 1 및 제 2 화재 진압 유닛 (102, 104) 은 화재로부터 보호가 요망되는 영역 내에 위치될 수 있다. 제 1 및 제 2 화재 진압 유닛 (102, 104) 은 발전하는 및/또는 현존하는 화재를 진압하기 위한 적합한 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 1 을 참조하면, 하나의 실시형태에서, 제 1 화재 진압 유닛 (102) 은 제 1 화재 진압제를 수용하기 위한 제 1 하우징 (106) 을 포함할 수 있다. 제 1 화재 진압 유닛 (102) 은 제 1 화재 검출 유닛 (110) 및 제 1 하우징 (106) 에 연결되는 제 1 밸브 (108) 를 더 포함할 수 있고, 여기서 제 1 밸브 (108) 는 제 1 화재 검출 유닛 (110) 에 응답한다. 제 1 하우징 (106) 은 또한 화재를 감지하고, 이어서 제 1 밸브 (108) 를 구동시키는 제 1 화재 검출 유닛 (110) 에 응답하여 제 1 화재 진압제를 방출하도록 적절히 구성될 수 있다.
유사하게, 제 2 화재 진압 유닛 (104) 은 제 2 화재 진압제를 수용하는 제 2 하우징 (114), 제 2 밸브 (116), 및 제 2 화재 검출 유닛 (118) 을 포함할 수 있다. 제 2 화재 진압 유닛 (104) 은, 제 1 화재 진압 유닛 (102) 이 구동되고, 제 1 화재 진압제가 방출되기 전까지, "대기" 모드에 유지될 수 있다.
제 1 및 제 2 하우징 (106, 114) 의 각각은, 화재가 검출되고, 각각의 화재 진압제가 요구되기 전까지, 화재 진압제를 수용한다. 제 1 및 제 2 하우징 (106, 114) 은 가압 용기, 실린더, 탱크, 블레더 (bladder) 등과 같은 다량의 화재 진압제를 유지하기 위한 적합한 시스템을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 하우징 (106, 114) 은 액체, 기체, 고체 물질, 및/또는 물질들의 조합과 같은 다량의 임의의 적합한 위험 제어 (hazard control) 물질을 수용하도록 적절히 구성될 수 있다. 제 1 및 제 2 하우징 (106, 114) 은 또한 금속, 플라스틱, 및/또는 복합 재료와 같은 소정의 용도를 위한 임의의 적합한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 각 하우징 (106, 114) 은 화재에 대한 직접 또는 간접 노출과 관련되는 온도에 견디도록 되어 있는 물질을 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 하우징 (106, 114) 은 주위 환경보다 고압으로 가압되도록 적절히 구성될 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시형태에서, 제 1 하우징 (106) 은 적절한 금속으로 형성되고, 또 화재가 검출되어 제 1 밸브 (108) 가 구동되기 전까지 가압 하에서 제 1 화재 진압제를 수용하도록 적절히 구성된 가압 공압 보틀 (bottle) 을 포함할 수 있다. 제 2 하우징 (114) 은, 대기 모드 중에 감압되지만 제 1 밸브 (108) 의 구동에 응답하여 가압되도록 구성되는 실린더를 포함할 수 있다.
하나의 실시형태에서, 제 1 및 제 2 하우징 (106, 114) 은 최대 약 360 psi까지 가압되도록 구성될 수 있다. 제 2 실시형태에서, 제 1 및 제 2 하우징 (106, 114) 은 최대 약 800 ~ 850 psi까지 가압되도록 구성될 수 있다. 대안으로서, 제 1 및 제 2 하우징 (106, 114) 은 상이한 수준으로 가압되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 각 하우징 (106, 114) 은 각 하우징 (106, 114) 의 내부의 화재 진압제의 유형에 따라 가압되도록 구성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 각 하우징 (106, 114) 은 사용된 가압 기체, 하우징에 연결되는 밸브의 유형, 및/또는 각 화재 진압제의 원하는 방출 속도와 같은 인자들에 따라 가압될 수 있다.
제 1 및 제 2 밸브 (108, 116) 는 그들 각 하우징 (106, 114) 내에 각각의 화재 진압제를 밀봉하는 것을 도와 줄 수 있다. 제 1 및 제 2 밸브 (108, 116) 는 또한 하우징 (106, 114) 의 내압을 제어하고 및/또는 화재 진압제의 방출을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제 1 밸브 (108) 는, 제 1 하우징 (106) 의 내압을 유지하도록, 그리고 밸브 (108) 가 구동되기 전까지 제 1 화재 진압제의 방출을 방지하도록, 제 1 하우징 (106) 에 연결될 수 있다.
제 1 및 제 2 밸브 (108, 116) 는 제 1 및 제 2 화재 진압제의 체적을 유지하고, 또 수요에 따라 그 체적을 방출하기 위한 임의의 적합한 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들면, 밸브 (108, 116) 는 볼 밸브, 게이트 밸브, 차압 밸브 또는 폭발 디스크형 (burst disc type) 밸브 등과 같은 임의의 적합한 유형의 밸브를 포함할 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시형태에서, 제 1 밸브 (108) 는 천자되거나 아니면 손상됨으로써 제 1 하우징 (106) 을 감압시키고, 제 1 화재 진압제의 방출을 허용하도록 구성된 제 1 하우징 (106) 에 장착되는 시일 요소를 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 밸브 (108, 116) 는 또한 제 1 및 제 2 화재 검출 유닛 (110, 118) 으로부터의 신호에 응답할 수 있고, 이 신호에 응답하여 구동하도록 적절히 구성될 수 있다.
제 1 및 제 2 밸브 (108, 116) 는 또한 공압식, 기계식, 및/또는 기타와 같은 임의의 적합한 방법에 의해 작동하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시형태에서, 제 1 밸브 (108) 는 저면보다 큰 피스톤의 상면의 표면적으로 인해 저면보다 피스톤의 상면에 가해지는 더 큰 힘에 의해 폐쇄된 위치에 유지되는 차압 밸브를 포함할 수 있다. 차압 밸브의 일측 상의 압력 변화의 결과, 피스톤은 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동될 수 있고, 이것에 의해 제 1 하우징 (106) 내의 제 1 화재 진압제의 방출이 허용된다.
제 1 및 제 2 밸브 (108, 116) 는 또한 상호 개별적으로 작동하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 밸브 (108) 는 구동 시에 제 1 화재 진압제를 방출하도록 구성될 수 있고, 제 2 밸브 (116) 는 제 1 밸브 (108) 의 구동 시에 제 2 하우징 (114) 을 가압하고 밀봉하도록 구성될 수 있다.
이하, 제 1 화재 진압 유닛 (102) 을 참조하면, 일단 제 1 밸브 (108) 가 구동되면, 제 1 화재 진압제의 체적은 화재를 진압하기 위해 임의의 적절한 방식으로 수송될 수 있다. 예를 들면, 제 1 밸브 (108) 는, 제 1 화재 진압제가 제 1 하우징 (106) 으로부터 배출될 수 있는 방식을 선택적으로 제어하도록 적절히 구성됨으로써, 제 1 화재 진압제의 방출 및/또는 방출 속도를 제어하도록 구성될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 제 1 밸브 (108) 는 제 1 화재 진압제의 소정의 질량 유량을 방출하도록 구성되는 선택적인 크기의 개구를 포함할 수 있다. 제 1 화재 진압제의 방출 속도는 소정의 용도, 설치 위치, 화재 진압제의 유형과 같은 임의의 적합한 인자에 의존할 수 있고, 및/또는 제 1 하우징 (106) 내의 압력에 관련될 수 있다.
예를 들면, 하나의 실시형태에서, 제 1 밸브 (108) 는 제 1 하우징 (106) 을 실질적으로 순간 감압시킬 수 있는 적합한 크기의 개구를 가질 수 있다. 실질적인 순간 감압은 0.1초 정도와 같은 비교적 짧은 시간에 걸쳐 주위 환경으로 제 1 화재 진압제를 수송할 수 있다. 다른 실시형태에서, 제 1 밸브 (108) 는 제 1 하우징 (106) 을 약 6 초와 같은 더 긴 시간에 걸쳐 감압시킬 수 있는 개구를 가질 수 있고, 이것에 의해 제 1 화재 진압제가 주위 환경 내로 방출되는 시간을 연장하도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 제 1 밸브 (108) 가 제 1 화재 진압제를 방출하는 속도는 제 1 하우징 (106) 의 내압과 주위 환경 사이의 초기 압력 차에 부분적으로 의존할 수 있다.
제 1 밸브 (108) 는 또한 구동 시에 제 2 화재 진압 유닛 (104) 의 가압을 유발하기 위해 사용될 수 있는 신호를 제공할 수 있다. 제 1 밸브 (108) 는 임의의 적합한 방법에 의해 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시형태에서, 제 1 밸브 (108) 는 링크 (112) 를 통해 제 1 하우징 (106) 으로부터 제 2 화재 진압 유닛 (104) 으로 방출되는 압력의 일부를 이송하도록 적절히 구성될 수 있다.
이하에서 제 2 화재 진압 유닛 (104) 을 참조하면, 제 2 밸브 (116) 는 링크 (112) 로부터 신호를 수신하는 것에 응답하여 구동하도록 구성될 수 있다. 제 2 밸브 (116) 의 작동은 또한 제 2 화재 진압 유닛 (104) 의 상태를 대기 모드로부터 능동 모드로 변경시킬 수 있다. 예를 들면, 제 2 밸브 (116) 는 제 2 하우징 (114) 을 가압함으로써 제 2 밸브 (116) 의 구동 전보다 더 고압 하에서 제 2 화재 진압제를 유지시키도록 적절히 구성될 수 있다. 제 2 밸브 (116) 는, 화재가 제 2 화재 검출 유닛 (118) 에 의해 검출된 후에, 임의의 적합한 방법에 의해, 이렇게 가압된 제 2 화재 진압제를 방출하도록 구성될 수도 있다. 하나의 실시형태에서, 제 2 밸브 (116) 는, 제 1 밸브 (108) 에 의해 사용되는 것과 유사한 방식으로, 제 2 화재 진압제의 방출을 조절하도록 구성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 제 2 밸브 (116) 는 제 2 하우징 (114) 내에 유지되는 화재 진압제의 유형에 대해 적절한 방식으로 제 2 화재 진압제의 방출을 제어하도록 구성될 수 있다.
제 2 밸브는 또한, 제 2 하우징 (114) 내에 기체를 주입하거나, 제 2 하우징 (114) 내에 존재하는 기체를 더 고압으로 가압하는 것과 같은 임의의 적합한 방법에 의해, 제 2 하우징 (114) 을 가압하도록 구성될 수 있다. 이하에서 도 2 를 참조하면, 하나의 실시형태에서, 제 2 밸브 (116) 는 가압된 기체 카트리지와 같은 압력 용기 (202) 및 링크 (112) 로부터 수신되는 신호에 응답하여 압력 용기 (202) 를 파열시킴으로써 가압된 기체가 제 2 하우징 (114) 내에 유입되도록 구성되는 피스톤 (204) 을 더 포함할 수 있다.
다른 실시형태에서, 제 2 밸브 (116) 는 피스톤, 천자 핀 (puncture pin), 및 폭발 디스크를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 피스톤은 제 1 하우징 (106) 으로부터 배출되는 압력의 일부로부터 피스톤 상에 가해진 힘에 응답하여 이동하도록 구성될 수 있다. 피스톤의 이동에 의해, 천자 핀의 이동이 유발되어 폭발 디스크가 천자될 수 있다. 일단 폭발 디스크가 손상되면, 폭발 디스크 내에 수용된 기체는 제 2 하우징 (114) 내로 방출되어 이 제 2 하우징 (114) 을 가압할 수 있다.
제 1 및 제 2 화재 검출 유닛 (110, 118) 은 화재를 감지하고, 그들 각각의 밸브 조립체를 구동시킨다. 제 1 및 제 2 화재 검출 유닛 (110, 118) 은 또한 하우징 내에 수용된 각 화재 진압제를 위한 수송 시스템으로서 작용할 수 있다. 제 1 및 제 2 화재 검출 유닛 (110, 118) 은 적외선 검출기, 충격 센서, 서모커플, 압력 게이지, 감온 소자, 또는 선형 공압식 열 센서와 같은 화재를 검출하기 위한 임의의 적합한 시스템을 개별적으로 포함할 수 있다. 화재 검출 유닛 (110, 118) 은 또한 금속, 플라스틱, 또는 중합체와 같은 임의의 적합한 재료로 구성될 수 있다. 화재 검출 유닛 (110, 118) 은 또한 소정의 수준에 이르는 상승된 온도 및/또는 압력에 견디도록 적절하게 구성될 수 있다. 다시 도 1 을 참조하면, 하나의 실시형태에서, 제 1 화재 검출 유닛 (110) 은 제 1 하우징 (106) 으로부터 화재가 검출된 위치까지 제 1 화재 진압제를 위한 도관로를 제공하도록 적절히 구성되는 감열 압력 튜브를 포함할 수 있다.
압력 튜브는, 이 압력 튜브가 화재와 관련된 상승된 온도를 받는 경우에, 이 튜브의 완전성 (integrity) 이 손상되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 압력 튜브는 상승된 온도를 받는 경우에 분해되도록 및/또는 파열되도록 구성된 재료를 포함할 수 있다. 압력 튜브는 또한 최대 800 psi의 압력으로 가압될 수 있고 및/또는 이 압력에 견디도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시형태에서, 압력 튜브는 플라스틱 가압 튜브를 포함할 수 있고, 여기서 플라스틱은 화재에의 직접 노출과 같은 가해진 열 부하에 응답하여 파열되고 또 감압되도록 구성된다.
다시 제 1 화재 진압 유닛 (102) 을 참조하면, 제 1 화재 검출 유닛 (110) 의 압력 튜브는 일정 길이의 가압 튜브를 포함할 수 있고, 이 튜브의 일단부는 밀봉되고, 타단부 상에는 제 1 밸브 (108) 가 연결된다. 압력 튜브는 제 1 하우징 (106) 의 내압과 동일한 압력에 유지될 수 있거나, 어떤 다른 압력에 유지될 수 있고, 소정의 온도 및/또는 화염에 직접 노출되는 경우에 파열되도록 및/또는 폭발되도록 구성될 수 있다. 일단 압력 튜브의 완전성이 손상되면, 이 압력 튜브의 압력 변화에 의해 제 1 밸브 (108) 의 구동이 유발되고, 또 파열이 발생된 위치로 제 1 화염 검출 유닛 (110) 을 통해 제 1 화재 진압제 물질의 방출이 개시된다. 제 2 화재 검출 유닛 (112) 의 압력 튜브는 제 1 화재 검출 유닛 (110) 의 압력 튜브와 동일한 방식으로 구성될 수 있다.
다른 실시형태에서, 제 1 및 제 2 화재 진압 유닛 (102, 104) 의 압력 튜브는, 일단부는 밀봉되고, 타단부 상에는 각각 제 1 또는 제 2 밸브 (108, 116) 가 연결되는 일정 길이의 가압 튜브를 포함할 수 있고, 또 제 1 압력에 유지되는 기체로 충전된다. 압력 튜브의 하나 또는 양자가 상승된 온도를 받는 경우, 각 압력 튜브의 내부의 기체 압력이 상승되도록, 압력 튜브는 상승된 온도를 적어도 일시적으로 견디도록 구성될 수 있다. 제 1 및 제 2 밸브 (108, 116) 는 소정의 역치를 초과하는 기체의 압력에 응답하여 구동하도록 구성될 수 있다. 밸브 (108, 116) 들 중의 하나의 밸브의 구동 시, 각 화재 진압제 물질은 압력 튜브를 통해 이송될 수 있고, 또 임의의 적합한 방법, 예를 들면, 압력 튜브에 연결되는 하나 이상의 노즐들을 통해, 역치 압력에 응답하여 개방되도록 및/또는 파열되도록 구성되는 압력 튜브 내의 분할 (scored) 부분을 통해, 또는 개방된 화염에의 직접 노출로부터 얻어지는 압력 튜브 내의 개구를 통해 방출될 수 있다.
화재가 제 1 밸브 (108) 의 구동 전에 각 압력 튜브를 파열시킬 수 있도록, 제 1 및 제 2 화재 검출 유닛 (110, 118) 은 실질적으로 공동의 위치에 설치될 수 있다. 제 2 화재 검출 유닛 (118) 의 압력 튜브가 제 2 밸브의 구동 전 및/또는 제 2 하우징 (114) 의 가압 전에 파열될 수 있으나, 제 2 화재 진압제는 제 2 하우징 (114) 이 가압되기 전에는 방출되지 않는다. 이것은 제 2 하우징 (114) 내에 수용되는 화재 진압제의 유형에 기인될 수 있다. 예를 들면, 제 2 하우징 (114) 으로부터 이 건조 분말을 혼란시키도록 건조 분말 상에 작용하는 작용력이 압력이 존재하지 않으므로, 건조 분말 화재 진압제는 제 1 화염 검출 유닛 (118) 내의 파열된 압력 튜브에도 불구하고 제 2 하우징 (114) 내에 유지될 수 있다. 그러나, 제 2 하우징 (114) 에 대한 압력이 증가하면, 건조 분말은 유입하는 가압된 기체 내로 혼입되고, 이 기체에 실려 압력 튜브 내의 파열 위치를 향해 이동될 수 있다.
링크 (112) 는 제 1 화재 진압 유닛 (102) 에 의해 생성되는 신호를 제 2 화재 진압 유닛 (104) 으로 전송한다. 링크 (112) 는 공압식 튜브 또는 기계식 링크와 같은 신호를 전송하기 위한 임의의 적합한 시스템을 포함할 수 있다. 링크 (112) 는 또한 금속, 중합체, 및/또는 화재에의 근접 및/또는 화염에의 직접 노출에 관련된 상승된 온도에 견디도록 구성된 복합재와 같은 임의의 적합한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 링크 (112) 는 압력 튜브가 파열된 후에도 링크 (112) 의 완전성이 유지되도록, 화염 검출 유닛 (110, 118) 이 견디는 온도보다 높은 온도를 견딜 수 있는 재료를 포함할 수 있다.
예를 들면, 하나의 실시형태에서, 링크 (112) 는 기체에 의한 가압 및/또는 제 1 화재 진압 유닛 (102) 으로부터의 가압된 제 1 화재 진압제의 일부에 견디도록 적절히 구성되는 일정 길이의 금속 튜브를 포함할 수 있다. 하나의 실시형태에서, 제 1 화재 진압 유닛 (102) 으로부터의 가압된 기체는 제 1 밸브 (108) 에 연결되는 제 1 단부를 통해 링크 (112) 내에 유입될 수 있고, 또 일정 길이의 튜브를 통해 제 2 밸브 (116) 또는 제 2 화재 진압 유닛 (104) 에 연결되는 제 2 단부로 진행할 수 있다. 일단 가압된 기체가 링크 (112) 의 제 2 단부에 도달하면, 이 기체는 제 2 화재 진압 유닛 (104) 의 상태를 대기 상태로부터 능동 상태로 트리거링 및/또는 변화시키기 위해 사용될 수 있다.
이단 화재 진압 시스템 (100) 은 화재 진압제, 부식성 중화제, 및/또는 치환 기체와 같은 하나 이상의 위험 제어 물질을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 화재 진압제는 건조 분말, 액체, 불활성 기체, 과립상 물질 등과 같은 임의의 적합한 화재 진압제 및/또는 소화제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시형태에서, 제 1 화재 진압제는 폭발이나 기타 고속 연소 사건과 같은 과도기적 사건에 적절히 구성될 수 있고, 제 2 화재 진압제는 잠재적 화재나 기타 덜 신속하게 발전하는 화재를 진압하도록 적절히 구성된 화재 진압제를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 제 1 및 제 2 위험 제어 물질은 동일한 물질을 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 화재 진압제는 또한 가압 하에 유지될 수 있거나 소정의 체적 내에 분산될 수 있다. 예를 들면, 제 1 화재 진압제는 제 1 하우징 (106) 내에 가압 하에 실질적으로 균일하게 분산될 수 있고, 한편 제 2 화재 진압제는 제 1 밸브 (116) 의 구동 전에 실질적으로 주위 압력 하에 유지될 수 있다.
화재가 존재하기 전에 각 화재 진압제가 유지되는 방식은 또한 제 1 및 제 2 하우징 (106, 114) 내에 수용될 수 있는 화재 진압제의 유형을 결정할 수 있다. 예를 들면, 제 2 화재 진압 유닛 (104) 의 교호 상태는 액체 또는 가압된 기체와 반대인 분말상 화재 진압제의 사용을 필요로 할 수 있다.
실시 중에, 이단 화재 진압 시스템 (100) 은 화재 방지가 필요한 것으로 생각되는 위치에 적어도 근접하여 설치된다. 제 1 능동 화재 진압 유닛은 제 2 대기 화재 진압 유닛에 연결된다. 이하에서 도 1 및 도 3 을 참조하면, 제 1 화재 진압 유닛 (102) 은 제 1 하우징 (106), 제 1 밸브 (108), 및 제 1 화재 검출 유닛 (110) 을 포함할 수 있다. 제 1 하우징 (106) 은 주위 환경에 비해 더 고압 하에서 제 1 화재 진압제를 수용할 수 있다. 제 1 화재 검출 유닛 (110) 이 화재를 검출하면 (302), 제 1 밸브가 구동되어 (304), 제 1 하우징 (106) 으로부터 제 1 화재 진압제의 방출을 유발한다 (306). 제 1 화재 검출 유닛 (110) 은 또한 제 1 화재 진압제를 위한 수송 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 화재 검출 유닛 (110) 은 적어도 하나의 위치 내에서 압력 튜브의 파열에 의해 유발되는 압력 튜브의 감압에 응답하여 제 1 밸브 (108) 를 구동하는 감열 압력 튜브를 포함할 수 있다. 다음에, 방출된 제 1 화재 진압제는, 제 1 화재 진압제가 파열(들)의 위치에서 압력 튜브로부터 배출되도록, 제 1 밸브 (108) 를 통해 압력 튜브로 이송될 수 있다.
제 1 밸브 (108) 는 또한 방출된 가압된 제 1 화재 진압제의 일부를 링크 (112) 를 통해 제 2 화재 진압 유닛 (104) 의 제 2 밸브 (116) 로 이송 (308) 하도록 구성될 수 있다. 다음에, 제 2 화재 진압 유닛 (104) 이 제 2 화재 진압제를 수용하는 제 2 하우징 (114) 을 가압하도록 (310), 이송된 제 1 화재 진압제는 제 2 밸브 (116) 의 구동을 유발할 수 있다.
제 2 하우징 (114) 이 가압된 후, 제 2 화재 진압 유닛 (104) 의 상태는 대기로부터 능동으로 변화될 수 있다. 이어서, 제 2 화재 검출 유닛 (118) 이 화재를 검출하면 (312), 제 2 밸브 (116) 는 제 1 화재 진압제의 방출과 유사한 방식으로 제 2 화재 진압제의 방출을 발생시키도록 구동될 수 있다 (314).
전술한 설명에서, 본 발명은 특정의 예시적 실시형태를 참조하여 설명되었다. 그러나, 청구항들에 기재된 바와 같은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 실시될 수 있다. 본 명세서 및 도면은 제한적인 것이기 보다는 예시적인 것이고, 또 개조들을 본 발명의 범위 내에 포함시키고자 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 기재된 실시예에 의해서 결정되지 않고, 청구항들 및 그 법적인 등가물에 의해서 결정되어야 한다.
예를 들면, 임의의 방법 또는 공정 청구항들에 열거된 단계들은 임의의 순서로 실행될 수 있고, 청구항들에 제시된 특정의 순서에 제한되지 않는다. 또한, 임의의 장치 청구항들에 열거된 구성요소들 및/또는 요소들은 다양한 순서로 조립되거나 아니면 작동 가능하게 구성될 수 있고, 따라서 청구항들에 열거된 특정의 구성에 제한되지 않는다.
위에서 이익, 기타 이점 및 문제에 대한 해결책이 특정 실시형태들에 대해 설명되었으나; 임의의 이익, 이점 및 문제에 대한 해결책 또는 임의의 특정 이익, 이점 및 문제에 대한 해결책을 발생시킬 수 있거나, 임의의 특정 이익, 이점 및 문제에 대한 해결책을 더욱 현저하게 할 수 있는 요소가 임의의 청구항 또는 모든 청구항들의 중대하거나, 요구되거나 또는 본질적인 특징 또는 구성요소로서 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서 사용되는 "포함하다", "포함하는", "가지는", "구비하는", "구비하다", 또는 그 변형은 비배타적인 포함을 언급하기 위한 것이므로, 공정, 방법, 물품, 조성물, 또는 일련의 요소들을 포함하는 장치가 열거된 요소들만 포함하는 것이 아니라, 명시적으로 열거되지 않은 또는 이와 같은 공정, 방법, 물품, 조성물, 또는 장치에 고유한 다른 요소들도 포함할 수 있다. 구체적으로 열거되지 않은 것 이외에, 본 발명의 실시에서 사용되는 전술한 구조, 배열, 적용, 비율, 요소, 재료 또는 구성요소의 다른 조합 및/또는 개조는 본 발명의 일반적인 원리로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 변경되거나 구체적 환경, 제조 사양, 설계 파라미터 또는 기타 작동 요건에 특별히 적합하게 될 수 있다.
Claims (31)
- 제 1 화재 진압 유닛, 제 2 화재 진압 유닛, 및 상기 제 2 화재 진압 유닛에 상기 제 1 화재 진압 유닛을 연결하는 링크를 포함하는, 화재로부터 주위 환경을 보호하기 위한 화재 진압제 시스템으로서,
상기 제 1 화재 진압 유닛은 제 1 화재 진압제를 수용하는 제 1 실린더를 포함하고;
상기 제 2 화재 진압 유닛은 제 2 화재 진압제를 수용하는 제 2 실린더를 포함하고;
각 화재 진압 유닛은 각 화재 진압제를 분배하기 위해 각 실린더 내부와 상기 주위 환경 사이의 압력 차를 이용하도록 구성되고;
상기 제 1 실린더는 상기 주위 환경보다 더욱 가압되고;
상기 제 1 화재 진압제가 상기 제 1 실린더로부터 방출될 때, 상기 제 1 화재 진압 유닛은 신호를 생성하고;
상기 제 2 화재 진압 유닛은 상기 신호에 응답적이고;
상기 링크는 상기 제 1 화재 진압 유닛으로부터 상기 제 2 화재 진압 유닛으로 상기 신호를 전송하도록 되어 있는, 화재 진압제 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 화재 진압 유닛은 상기 제 1 실린더와 상기 링크 사이에 연결되는 밸브를 더 포함하고, 상기 밸브는,
상기 제 1 실린더 내의 압력을 유지하도록,
상기 밸브가 구동될 때, 상기 화재 진압제를 분배하기 위해 상기 제 1 실린더 내의 압력을 방출하도록, 그리고
방출된 상기 압력의 일부를 상기 링크로 이송하도록 구성되는, 화재 진압제 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 화재 진압 유닛은 상기 밸브에 결합 (coupling) 되는 화재 검출 기기를 더 포함하고, 상기 화재 검출 기기는,
상기 화재를 검출하도록,
상기 화재의 검출에 응답하여 상기 밸브를 구동하도록, 그리고
상기 제 1 화재 진압제를 분배하도록 되어 있는, 화재 진압제 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 화재 검출 기기는 가해지는 열 부하에 응답하여 파열되도록 구성되는 감열 요소를 포함하고;
상기 제 1 화재 진압제는 상기 파열의 위치에서 상기 화재 검출 기기로부터 배출되는, 화재 진압제 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 감열 요소는 압력 튜브를 포함하는, 화재 진압제 시스템. - 제 3 항에 있어서,
상기 화재 검출 기기는 기체로 가압된 튜브를 포함하고, 상기 기체의 압력은 상기 튜브에 가해지는 열 부하에 응답하여 증가하고, 또 상기 기체의 압력이 소정의 역치를 초과하는 경우, 상기 밸브를 구동시키는, 화재 진압제 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 화재 진압 유닛은,
상기 링크에 상기 제 2 실린더를 연결하는 제 2 밸브; 및
상기 제 2 밸브에 결합되고 또 상기 화재를 검출하도록 구성되는 제 2 화재 검출 기기를 포함하고,
상기 제 2 밸브는 전송된 상기 신호에 응답하여 상기 제 2 실린더 및 상기 제 2 화재 검출 기기를 가압하고;
상기 제 2 화재 진압제는, 상기 제 2 실린더가 가압되고 상기 제 2 화재 검출 기기가 상기 화재를 검출한 후에, 상기 제 2 실린더로부터 상기 제 2 밸브를 통해 상기 제 2 화재 검출 기기로 이송되는, 화재 진압제 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 2 밸브는 압축 기체를 수용하는 밀봉된 압력 용기를 더 포함하고, 상기 압력 용기는 전송된 상기 신호에 응답하여 상기 압축 기체를 상기 제 2 실린더 및 상기 제 2 화재 검출 유닛 내로 방출하여 상기 제 2 화재 진압 유닛을 가압하도록 구성되는, 화재 진압제 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 압력 용기는 기체 카트리지 및 폭발 디스크 중의 적어도 하나를 포함하는, 화재 진압제 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 밸브는, 상기 제 2 실린더 내로의 상기 압축 기체의 방출을 촉진하기 위해, 상기 압력 용기의 완전성 (integrity) 을 절충하도록 추가로 구성되는, 화재 진압제 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 2 화재 검출 기기는 가해지는 열 부하에 응답하여 파열되도록 구성되는 제 2 감열 요소를 포함하고;
상기 제 2 화재 진압제는 상기 파열의 위치에서 상기 제 2 화재 검출 기기로부터 배출되는, 화재 진압제 시스템. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 2 감열 요소는 압력 튜브를 포함하는, 화재 진압제 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 2 화재 검출 기기는 제 2 기체로 가압되는 제 2 튜브를 포함하고, 상기 제 2 기체의 압력은 상기 제 2 튜브에 가해지는 열 부하에 응답하여 증가하고, 상기 제 2 기체의 압력이 소정의 역치를 초과하는 경우, 상기 제 2 밸브를 구동시키는, 화재 진압제 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 화재 진압제는 분말상 화재 진압제를 포함하는, 화재 진압제 시스템. - 화재를 진압하기 위한 이단 (dual-stage) 화재 제어 시스템으로서,
제 1 화재 진압제;
가압 하에서 상기 제 1 화재 진압제를 수용하고, 압력 손실에 응답하여 신호를 생성하도록 구성되는 제 1 하우징;
상기 제 1 하우징에 결합되고, 상기 신호를 전송하도록 되어 있는 링크;
압축 기체를 수용하고, 상기 링크에 결합되고, 상기 신호에 응답적이고, 전송된 상기 신호에 응답하여 상기 압축 기체를 방출하도록 구성되는 밸브;
상기 밸브에 결합되고, 방출된 상기 압축 기체에 의해 가압되도록 되어 있는 제 2 하우징; 및
상기 제 2 하우징 내에 수용되는 제 2 화재 진압제를 포함하는, 이단 화재 제어 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 하우징은 제 2 밸브 및 상기 제 2 밸브에 결합되는 화재 검출 기기를 더 포함하고,
상기 제 2 밸브는,
상기 제 1 하우징의 압력을 유지하도록,
상기 제 2 밸브의 구동 시, 상기 제 1 화재 진압제를 제어 가능하게 방출하도록, 그리고
방출된 상기 제 1 화재 진압제의 일부를 상기 링크로 이송함으로써 상기 신호를 생성하도록 되어 있고;
상기 화재 검출 기기는,
상기 화재를 검출하도록 그리고 제 2 밸브를 구동하도록 구성되고; 그리고
상기 화재가 검출되었을 때, 상기 제 1 하우징에 압력 손실을 제공하도록 되어 있는, 이단 화재 제어 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 화재 검출 기기는 상기 화재로부터 가해지는 열 부하에 응답하여 파열되어 압력 손실을 유발하도록 구성되는 감열 압력 튜브를 포함하는, 이단 화재 제어 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 링크는 방출된 상기 제 1 화재 진압제의 일부를 상기 제 1 밸브에 이송하도록 구성되는 튜브를 포함하는, 이단 화재 제어 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 밸브에 결합되는 제 2 화재 검출 기기를 더 포함하고, 상기 제 2 화재 검출 기기는,
방출된 상기 압축 기체에 의해 가압되도록; 그리고
상기 제 2 화재 검출 기기로의 압력의 손실을 통해 상기 화재를 검출하도록 구성되는, 이단 화재 제어 시스템. - 제 19 항에 있어서,
상기 제 1 밸브는 가압된 상기 제 2 화재 진압제를 상기 제 2 화재 검출 기기에 이송하도록 더 구성되는, 이단 화재 제어 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 2 화재 진압제는 분말상 물질을 포함하는, 이단 화재 제어 시스템. - 환경에서의 화재를 제어하는 방법으로서:
가압 하에서 제 1 화재 진압제를 수용하는 가압된 실린더를 밀봉하도록 결합되는 제 1 밸브에 연결되는 제 1 화재 검출 시스템으로 상기 화재를 검출하는 단계;
상기 화재의 검출에 응답하여 상기 제 1 밸브를 구동하는 단계;
상기 제 1 밸브의 구동에 응답하여 상기 가압된 실린더의 제 1 화재 진압제를 방출하는 단계;
상기 가압된 실린더로부터의 방출된 상기 압력의 일부를, 상기 제 1 밸브를 통해, 제 2 화재 검출 시스템 및 제 2 화재 진압제를 수용하는 제 2 실린더에 결합되는 제 2 밸브에 상기 제 1 밸브를 연결하는 링크로 이송하는 단계;
상기 제 2 밸브를 구동하는 단계;
상기 제 2 실린더 및 상기 제 2 화재 검출 시스템을 가압하는 단계; 및
상기 화재를 검출하는 상기 제 2 화재 검출 시스템에 응답하여 상기 제 2 화재 진압제를 방출하는 단계를 포함하는, 환경에서의 화재를 제어하는 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 제 2 밸브를 구동하는 단계는,
상기 제 2 밸브 내에 배치되는 압력 용기를 절충하기 위해, 방출된 상기 압력의 이송된 일부를 이용하는 단계를 포함하는, 환경에서의 화재를 제어하는 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 제 1 화재 검출 시스템으로 상기 화재를 검출하는 단계는,
감열 압력 튜브에 가해지는 열 부하에 응답하여 감열 압력 튜브를 파열시킴으로써 상기 제 1 화재 검출 시스템 내에 압력 손실을 발생시키는 단계; 및
상기 제 1 밸브를 구동하기 위해 상기 압력 손실을 이용하는 단계를 포함하는, 환경에서의 화재를 제어하는 방법. - 제 24 항에 있어서,
상기 제 1 화재 진압제는 파열된 상기 감열 압력 튜브를 통해 방출되는, 환경에서의 화재를 제어하는 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 제 1 화재 검출 시스템으로 상기 화재를 검출하는 단계는,
상기 제 1 화재 검출 시스템 내의 역치 압력을 감지하는 단계로서, 상기 제 1 화재 검출 시스템은 제 1 압력으로 기체를 유지하는 압력 튜브를 포함하고, 상기 제 1 압력은 상기 압력 튜브에 가해지는 열 부하에 응답하여 증가하는, 역치 압력 감지 단계; 및
상기 역치 압력에 도달했을 때, 상기 제 1 밸브를 구동하기 위해 상기 압력의 증가를 이용하는 단계를 포함하는, 환경에서의 화재를 제어하는 방법. - 제 26 항에 있어서,
상기 제 1 화재 진압제가 방출되었을 때, 상기 제 1 화재 진압제는 압력 튜브에 이송되는, 환경에서의 화재를 제어하는 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 제 2 화재 검출 시스템으로 상기 화재를 검출하는 것은 제 2 감열 압력 튜브에 열 부하를 가함으로써 상기 제 2 감열 압력 튜브를 파열시키는 것을 포함하는, 환경에서의 화재를 제어하는 방법. - 제 27 항에 있어서,
상기 제 2 화재 진압제는 파열된 상기 제 2 감열 압력 튜브를 통해 방출되는, 환경에서의 화재를 제어하는 방법. - 제 22 항에 있어서,
상기 제 2 화재 검출 시스템으로 상기 화재를 검출하는 것은,
상기 제 2 화재 검출 시스템 내의 역치 압력을 감지하는 단계로서, 상기 제 2 화재 검출 시스템은 제 1 압력으로 기체를 유지하는 압력 튜브를 포함하고, 상기 제 1 압력은 상기 압력 튜브에 가해지는 열 부하에 응답하여 증가하는, 역치 압력 감지 단계; 및
상기 역치 압력에 도달했을 때, 상기 제 2 밸브를 구동하기 위해 상기 압력의 증가를 이용하는 단계를 포함하는, 환경에서의 화재를 제어하는 방법. - 제 30 항에 있어서,
상기 제 2 화재 진압제가 방출되었을 때, 상기 제 2 화재 진압제는 압력 튜브에 이송되는, 환경에서의 화재를 제어하는 방법.
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