KR20180122334A - 미스트 소화 시스템 - Google Patents

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KR20180122334A
KR20180122334A KR1020187024588A KR20187024588A KR20180122334A KR 20180122334 A KR20180122334 A KR 20180122334A KR 1020187024588 A KR1020187024588 A KR 1020187024588A KR 20187024588 A KR20187024588 A KR 20187024588A KR 20180122334 A KR20180122334 A KR 20180122334A
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KR1020187024588A
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폴커 베츨로프
뒤르크 블롬케
요하임 보케
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미니맥스 게엠베하 운트 컴파니 카게
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Abstract

본 발명은 소화 유체 공급원과 하나 이상의 소화 노즐을 유체 전달 방식으로 연결하는 라인 시스템(3)과, 라인 시스템(3)의 측정 구역(11) 내에서 소화 유체 내의 고형물(9)을 소용돌이 치게 하고 및/또는, 소화 유체 유동을 발생시키는 유동 발생기(7a, 7b)를 포함하고, 소화 유체의 유동으로 소용돌이 치고 및/또는, 측정 구역을 통해 운반되는 고형물을 검출하는 측정장치(5)가 측정 구역(11) 내에 배치되는 미스트 소화 시스템(1)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 미스트 소화 시스템(1)의 기능을 모니터링하는 방법에 관한 것이다.

Description

미스트 소화 시스템
본 발명은 소화 유체 공급원과 하나 이상의 소화 노즐을 유체 전달 방식으로 연결하는 라인 시스템을 포함하는 미스트 소화 시스템에 관한 것이다. 여기에서, "소화 시스템"은 건물, 선박 등에 구비되는 고정 설비로서 이해하면 된다. 소화 차량은 "소화 시스템"으로 이해해서는 안된다.
추가로, 본 발명은 미스트 소화 시스템의 기능을 모니터링하는 방법에 관한 것이다.
미스트 소화 시스템은 소화 사건이 일어날 때까지, 다음에 준비상태에서 작동 상태로 변화하기 위해, 계속 준비 상태를 유지하게 된다. 작동 상태에서, 이들 시스템은 특수 노즐, 스프링클러 및 상승한 작동 압력에 의해 소화 유체를 매우 미세하게 분무하여, 분배된 소화 유체의 전체 표면이 상당히 확장되도록 한다. 이러한 방식으로, 소화 유체는 보다 신속하게 열을 흡수할 수 있어, 초기 단계에서 소화 유체의 증발이 일어나도록 한다. 수반되는 냉각 및 진화 효과는 소화 유체의 사용을 줄이면서도, 특히 신속한 진화를 가능케 한다.
소화 유체의 오염 정도는 종래의 소화 시스템과 비교하여, 미스트 소화 시스템의 영역에서 결정적인 역할을 한다. 이는 사용하는 구성요소의 작은 공칭 폭(nominal widths), 예를 들어 소화 유체를 분무하는데 필요한 노즐 또는 스프링클러에 있는 약 1 ㎜의 작은 노즐 구멍으로 인한 것일 수 있다. 화재의 경우에 발생하는 유속으로 인해 파이프라인 내의 작은 불순물조차도 소용돌이 치며, 따라서 작은 유동 단면을 갖는 구성요소 내로 불순물이 운반된다. 그러므로, 고형물이 구성요소 내에 쌓여 소화 유체의 방출을 방해할 수 있다.
미스트 소화 시스템의 내부에서는 다양한 방식으로 소화 유체의 오염이 일어날 수 있다. 미스트 소화 시스템을 조립하고 유체를 충전하는 동안, 소화 유체의 오염을 초래하는 많은 고형물의 투입이 있다. 게다가, 파이프라인에 소화 유체가 오랜 시간 머무를 경우, 추가적인 오염이 발생하여, 결과적으로 소화 유체로부터 고형물의 침전을 초래한다.
종래 기술에는, 소화 유체의 오염을 줄이기 위한 다양한 방안이 공지되어 있다. 예를 들어, 사용하는 파이프라인을 압축 공기로 불어낸 다음, 여과된 소화 유체를 충전할 수 있다. 그러나, 공지된 방안들은 공통적으로 수동 유지 보수나 서비스 작업을 필요하며, 요원을 배치하여 일정한 시간 간격으로 이를 수행해야 한다.
그러나, 미스트 소화 시스템이 적용되는 일부 영역에서는 그러한 유지 보수나 서비스 작업을 쉽게 수행할 수 없다. 이것은 특히 선박에서의 소방에 해당된다. 일반적으로 선박은 오랜 시간 동안, 예를 들어 수개월 동안 공해 상에 머물러 있어, 숙련된 전문 요원에 의한 유지 보수나 서비스 작업의 수행이 불가능할 수 있다. 특히, 준비 상태에서 작동 준비 상황을 점검하기 위한 기구를 갖는 미스트 소화 시스템이 종래 기술에 공지되어 있지 않다. 선박의 사용 영역에서의 또 다른 단점은, 종종 물로만 처리하거나, 최악의 경우 시나리오에서는 종종 마른 땅에서 이용할 수 있는 수돗물보다 훨씬 더 높은 고형물의 오염을 갖는 해수를 소화 용수 공급원으로서 이용 가능한 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 미스트 소화 시스템이 준비 상태에 있는 경우에도 자동으로 연속해서 미스트 소화 시스템의 작동 준비 상태를 모니터할 수 있는 해결방안을 제공하는데 있다.
상기 목적은 처음에 언급한 유형의 미스트 소화 시스템에 의해서 해결되며, 이 시스템은 라인 시스템의 측정 구역에서 소화 유체 내의 고형물을 소용돌이 치게 하는 적어도 하나의 유동 발생기를 포함하며, 측정 구역 내에는 소용돌이 치는 고형물을 감지하는 측정장치가 배치된다. 유동 발생기는 미스트 소화 시스템이 준비 상태에 있고 전용 유닛(dedicated unit)을 형성하는 동안 작동하게 된다. 다시 말해서, 유동 발생기는 작동 상태에서 노즐에 소화 약제를 공급하는 (메인) 펌프는 아니다.
준비 상태란 노즐로부터 소화 약제가 나오지 않는 미스트 소화 시스템의 상태를 말한다.
본 발명에서는 유동 발생기가 소화 유체의 유동을 생성할 뿐만 아니라, 동시에 소화 유체의 유동으로 소용돌이 치거나, 측정 구역을 통해 운반되는 고형물을 검출할 수 있게 하고, 따라서 소화 유체의 오염을 검출할 수 있게 하는 상태로 소화 유체를 설정하는 것을 발견하였으며, 이를 이용하게 된다.
바람직하게는, 측정장치는 고형물의 정량적인 감지에 적합하며, 입자 측정장치, 특히 바람직하게는 광 차단의 원리에 따라 작동하는 소광 카운터(extinction counter)를 포함한다. 소광 카운터는 광원 및 광 검출부를 포함한다. 광원 및 광 검출부는 미스트 소화 시스템의 측정 구역에 배치되어, 유동 발생기에 의해 소용돌이 치는 고형물이 광원에 의해 발생된 광을 부분적으로 반사 및 흡수하도록 한다. 광 검출부에 의해 기록되는 값은 소용돌이 친 입자의 분포, 개수 및 크기에 따라 변한다. 이러한 방식으로, 미스트 소화 시스템의 측정장치는 측정 구역 내부에서 소용돌이 치는 입자를 정량적으로 검출할 수 있다. 전술한 예에 추가하여, 고형물의 직접적인 검출에 의해서, 또는 소화 유체의 고형물-영향(solid-influenced) 특성, 예를 들어 전기 및/또는 열 전도성 및/또는 유동학적 특성의 검출에 의해서, 소화 유체 내 고형물 성분의 상대 또는 절대 수치의 검출을 포함하는 정량 검출 하에서의 다른 방법들도 알려져 있다.
소화 유체로서 바람직하게는 물이 사용된다. 소화 유체가 발포제 또는 결빙 방지제 등의 첨가제를 갖는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 바람직한 실시예에서, 라인 시스템은 하나 이상의 소화 노즐에 유체 전달 방식으로 연결된다. 바람직하게는, 소화 노즐은 고압 노즐로서 구성된다. 노즐 입구에 스크린을 갖는 고압 노즐이 더욱 바람직하며, 이때 스크린 직물은 0.9 ㎜의 메쉬 크기, 0.3 ㎜의 와이어 직경 및 250 ㎟ 이상의 자유 스크린 면적을 갖는 것이 바람직하다. 대안으로, 미스트 소화 시스템은 12 bar 아래의 압력용으로 설계되는 저압 노즐을 포함한다. 덜 미세한 스크린 직물을 갖는 저압 노즐을 사용함으로써, 노즐이 막힐 위험은 더욱 감소된다.
본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 유리한 실시예에서, 유동 발생기는 측정 구역 내부에서 미리 결정된 유속을 갖는 유동을 생성하게 된다.
바람직한 실시예에서, 미리 결정된 유속은 미스트 소화 시스템의 소화 과정 동안 라인 시스템 내부의 유속과 동일하거나 그보다 크다. 이러한 방식으로, 유동 발생기는 미스트 소화 시스템의 소화 과정 동안 유동 상태에 필적하는 유동 상태를 가져오도록 한다. 미스트 소화 시스템의 소화 과정 동안 측정 구역 내부에서 유동 발생기에 의해 발생된 유속이 라인 시스템 내부의 유속보다 크거나 동일하므로, 소화 과정에 대해서 "최악의 경우" 시나리오를 시뮬레이션하며, 실제 소화 과정의 경우에 예상되는 고형물의 최대 소용돌이가, 측정 구역에서 고형물의 측정 동안, 이미 정확하게 촬상되도록 한다. 특히, 유동 발생기는 측정 구역 내에서 20 m/s 내지 50 m/s 범위의 유속, 더욱 바람직하게는 30 m/s 내지 40 m/s 범위의 유속 또는 약 34 m/s의 유속을 생성하도록 구성된다. 이러한 구성은 특히 측정 시스템이 라인 시스템의 메인 라인에 배치되는 경우에 고려한다.
본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 또 다른 바람직한 실시예에서, 유동 발생기는 펌프로서 구성된다. 펌프로서의 유동 발생기의 구성은, 펌프에 의해서 소화 유체 순환이 생성되는 라인 시스템의 내부에 소화 유체 회로가 형성되는 경우에 특히 유리하다. 여기서, 미스트 소화 시스템의 펌프와 측정 구역은 모두 소화 유체 회로 내부에 배치된다.
유동 발생기가 프로펠러로서 구성되고, 이 프로펠러는 교반기의 일부로서 바람직하게 구성되도록 미스트 소화 시스템을 구성하는 것이 더욱 유리하다. 프로펠러로서의 유동 발생기의 구성은, 미스트 소화 시스템의 라인 시스템이, 유체 챔버가 배치되는 단부에서 메인 라인으로부터 분기되는 스터브(stub)를 갖는 경우에 특히 바람직하다 (이전 및 이하에서는 분기(branching-off) 유체 챔버로도 기재함). 미스트 소화 시스템의 유동 발생기 및 측정 구역은 유체 챔버 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 스터브 및, 이 스터브에 인접한 유체 챔버는, 소화 유체의 고형물 오염이 결정될 수 있는 별도의 측정 구역을 생성한다. 바람직하게는, 교반기는 자석에 의해서 교반기의 프로펠러가 구동되는 자석 교반기를 포함한다. 유체 챔버는 스테인리스 스틸 용기 또는 비자성 재료로 제조된 용기로서 구성되는 것이 바람직하다. 자석 교반기를 사용함으로써, 주변에 대해 드라이브를 밀봉할 필요성이 없으므로, 드라이브 구성요소의 추가적인 밀봉은 불필요하다.
특히 바람직하게는, 미스트 소화 시스템은 측정 구역 내부의 고형물 성분 및/또는 소화 유체 유속을 결정하는 평가부를 포함한다. 바람직하게는, 평가부는 측정장치에 신호 전달 방식으로 연결된다. 평가부는 특히 측정장치로부터 수신된 데이터를 저장 및/또는 전송하게 된다. 평가부는 데이터의 무선 및/또는 유선 송신을 위해 구성된 송신부 및/또는 수신부를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 바람직하게는, 평가부는 예를 들어 터치 스크린 또는 푸시 버튼 같은 입력 인터페이스 및/또는, 예를 들어 디스플레이 같은 정보 디스플레이를 포함한다. 평가부는 데이터 전송 수단의 연결을 위한 인터페이스를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 인터페이스는, 예를 들어 USB 인터페이스 또는 메모리 카드용 인터페이스이다.
본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 바람직한 실시예에서, 평가부는 측정 구역 내부의 특정 고형물 성분을 고형물 성분 한계값과 비교하고 및/또는, 측정 구역 내부의 특정 소화 유체 유속을 소화 유체 유속 한계값과 비교하게 된다. 바람직하게는, 평가부는 고형물 성분 한계값 또는 소화 유체 유속 한계값이 저장되는 메모리를 갖는다. 메모리는 데이터 전송 수단을 평가부의 송신부 및/또는 수신부에 신호 전달 방식으로 연결하기 위한 인터페이스에 연결되어, 다양한 고형물 성분 한계값 또는 소화 유체 유속 한계값을 평가부의 메모리에 저장할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 측정 구역 내의 특정 고형물 성분을 고형물 성분 한계값과 비교함으로써, 소화 유체의 어떤 오염에도 불구하고, 미스트 소화 시스템의 작동 준비가 보장되는지 여부를 점검할 수 있다. 측정 구역 내의 특정 소화 유체 유속과 소화 유체 유속 한계값을 비교함으로써, 소화 유체의 어떤 오염에도 불구하고, 미스트 소화 시스템의 작동 준비가 보장되는지 여부를 점검할 수도 있다.
본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 추가 실시예에서, 고형물 성분이 한계값을 초과하거나 소화 유체 유속이 한계값 아래로 떨어지는 경우 경고 신호를 전달하기 위해, 소화 유체 모니터링 장치는 평가부에 신호 전달 방식으로 연결된다. 바람직하게는, 소화 유체 모니터링 장치는 연속으로 점유하고 있는 위치에 경고를 전달하게 된다. 경고 신호는 시각적 또는 청각적 경고 신호가 바람직하다. 대안으로, 경고 신호는 화재 경보 및/또는 소화 통제 센터에 고형물 성분이 한계값을 초과하였음을 알리는 데이터 신호이다.
본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 바람직한 추가 실시예에서, 라인 시스템은 유체 회로를 포함하며, 측정 구역은 유체 회로 내부에 배치된다. 유동 발생기에 의해서 소화 유체의 연속적인 순환이 생성될 수 있는 라인 시스템의 내부에는 유체 회로에 의해서 링 라인 시스템이 형성된다.
유체 회로 내부에 유동 발생기가 배치되는 미스트 소화 시스템이 더욱 바람직하며, 바람직하게는, 유체 밸브는 유동 발생기의 상류에 연결되거나 및/또는 유체 밸브는 그 하류에 연결된다. 상류 및 하류 유체 밸브의 결과로 인해, 유동 발생기의 출력과 크게 관계없이 측정 구역 내에서의 유동 상태를 조정할 수 있다.
미스트 소화 시스템은 소화 유체 공급원 및/또는 하나 또는 다수의 유체 노즐에 대해 유체 회로를 차단하는 하나 이상의 추가 차단밸브를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 바람직하게는, 차단밸브는 차단밸브의 작동 상태를 연속으로 모니터하는 모니터링 장치를 구비한다. 대안으로 또는 부가적으로, 차단밸브는 준비 위치에 작동 가능하게 고정되어 있다.
본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 특히 바람직한 실시예에서, 라인 시스템은 분기형 유체 챔버를 갖는다.
바람직하게 측정 구역, 및 더욱 바람직하게 유동 발생기는 유체 챔버 내부에 배치된다.
바람직하게는, 유체 챔버는 라인 시스템 내부의 스터브 또는 분기 라인으로서, 또는 그 안에 배치된다. 더욱 바람직하게는, 미스트 소화 시스템은 유체 공급원 및/또는 하나 이상의 소화 노즐에 대해 유체 챔버를 차단하는 하나 이상의 추가 차단부재, 특히 차단밸브를 갖는다.
추가 바람직한 실시예에서, 유체 회로는 분기형 유체 챔버로부터 및 그 챔버를 향해 연장된다. 다시 말해서, 유체 회로는 유체 챔버로부터 분기되어 다시 유체 챔버 내로 개방된다. 유체 회로를 통한 소화 유체의 통로 중에, 소화 유체는 또한 분기형 유체 챔버 내에서의 이동이 (적어도 난류상태로) 강제로 설정된다. 특히 바람직하게는, 분기형 유체 챔버는 대응하는 차단부재에 의해서 메인 라인으로부터 분리될 수 있어, 메인 라인에서의 실제 유동과 관계없이 측정 목적을 위한 유동이 발생할 수 있다.
바람직하게는, 미리 결정된 유속을 갖는 소화 유체 유동을 발생시키는 제 1유동 발생기가 유체 회로 내에 배치되며, 소화 유체 내의 고형물을 소용돌이 치게 하는 제 2유동 발생기가 유체 챔버 내에 배치된다. 여기서, 제 1유동 발생기 및 제 2유동 발생기는 과업에 따라 능동적으로 나누는 것이 바람직하다. 제 1유동 발생기는 측정 구역이 위치되기도 하는 유체 회로에서 미리 결정된 유속을 생성하게 된다. 제 2유동 발생기는 유체 챔버에서 고형물을 소용돌이 치게하므로, 강제 유동에 의해서 비말 동반되어 유체 회로 내로 운반되는 고형물의 개수를 증가시키게 된다. 메인 라인으로부터 제거되지만 이미 분기형 유체 챔버로부터 분기되는 유체 회로의 배치는 다음과 같은 장점을 갖는다: 정상 작동시 유체 챔버가 메인 라인에 유체 전달 방식으로 연결되면, 분기의 결과로서 그리고 유동 난류의 결과로서, 유체 챔버 내로 투입되는 고형물이 증가된다. 그러므로, 유체 챔버 또는, 이 유체 챔버에 인접한 유체 회로에서 특정 고형물 오염이 측정되면, 그 농도가 메인 라인의 농도와 동일하거나 그보다 높다는 것을 약간의 확신을 갖고 가정할 수 있으며, 이는 의도치 않게 소화 유체의 오염을 과소 평가하게 되는 위험을 최소화한다. 또한, 작은 측정 범위와 높은 측정 감도를 갖는 측정장치를 유체 회로에서 사용하여, 제 1유동 발생기에 의해서 강제로 소화 유체 유동을 측정장치의 최적 작동 지점에 정확하게 맞출 수 있다. 이 경우에, 제 2유동 발생기는 주로, 유체 챔버 바닥으로부터 고형물이 즉각적으로 소용돌이 치는 것을 보장함으로써, 지원 과업을 수행한다.
스크린이 측정 구역의 상류에 배치되며, 소화 유체가 유동할 수 있는 스크린 개구를 갖도록 미스트 소화 시스템을 구성하는 것이 더욱 유리하다. 측정장치는 자기 유도식 유량계로서 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 추가 바람직한 실시예에서, 유동 발생기는 측정 구역 내부의 측정장치에 의해서 미리 규정된 유속을 설정하거나 측정장치에 의해서 미리 규정된 유동 상태를 설정하게 된다. 특히, 메인 라인이 아닌 분기형 챔버 또는, 특히 메인 라인이나 유체 챔버로부터 분기되는 유체 회로에 측정 구역이 배치되는 그러한 실시예에서, 메인 라인 내 실제 소화의 경우와 비교하여 가능하게는 5 m/s 이하의 범위에서 감소된 유속으로 바락직하게 조정되는 것이 보다 높은 측정 감도로 고형물을 (정량적으로) 검출하기 위해서는 측정장치를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 다른 바람직한 실시예에서, 하나 또는 다수의 소화 노즐은 각각 노즐 개구를 가지며, 스크린 개구의 크기는 노즐 개구의 크기와 실질적으로 일치한다. 이것은 특히, 오염 또는 고형물 오염이 유속 측정에 의해서 결정되는 경우에 바람직하게 사용된다. 대안으로, 바람직한 실시예에서, 스크린 개구의 크기는, 측정 구역에서 고형물의 정량적인 검출을 위해서 측정장치에 대해 최적화된 유속을 설정하게 된다.
스크린 개구의 크기는 가변적으로 조절 가능한 것이 바람직하다.
본 발명의 기초를 형성하는 목적은 처음에 언급한 유형의 미스트 소화 시스템의 기능을 모니터링하는 방법에 의해서 추가로 해결되며, 이 방법은:
- 준비 상태에서 소화 유체 공급원과 하나 이상의 소화 노즐을 유체 전달되게 연결하는 라인 시스템을 포함하는 미스트 소화 시스템, 바람직하게는 전술한 실시예들 중 하나에 따른 미스트 소화 시스템을 제공하는 단계와;
- 미스트 소화 시스템이 준비 상태에 있는 동안, 라인 시스템의 측정 구역 내부에서 소화 유체 내의 고형물을 소용돌이 치게 하거나 또는 측정 구역 내부에서 소화 유체의 유동을 발생시키는 단계와;
- 측정 구역 내부에서 소화 유체의 유동으로 소용돌이 치거나 또는, 측정 구역을 통해 운반되는 고형물을 감지하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예의 장점에 관해서는, 본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 장점 및 바람직한 실시예를 참조한다.
본 발명에 따른 방법의 특히 바람직한 실시예는:
- 측정 구역 내부의 고형물 성분을 결정하는 단계와;
- 소화 유체 유속을 결정하는 단계와;
- 특정 고형물 성분을 고형물 성분 한계값과 비교하는 단계와;
- 소화 유체 유속을 소화 유체 유속 한계값과 비교하는 단계와;
- 고형물 성분이 한계값을 초과하면, 경고 신호를 전달하는 단계와;
- 소화 유체 유속이 한계값 아래로 떨어지면, 경고 신호를 전달하는 단계들 중 하나, 몇몇 또는 모든 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시예는:
라인 시스템의 내부에 유체 회로를 제공하는 단계로, 측정 구역은 유체 회로 내부에 배치되는 단계와;
- 소화 유체 공급원 및/또는 하나 이상의 소화 노즐에 대해 유체 회로를 차단하는 단계와;
- 유체 챔버 내의 고형물을 소용돌이 치게 하는 단계와;
- 유체 회로 내부에서 소화 유체 유동을 발생시키는 단계들 중 하나, 몇몇 또는 모든 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법은:
- 라인 시스템의 내부에 유체 챔버를 제공하는 단계로, 측정 구역은 유체 챔버 내부에 배치되는 단계와;
- 소화 유체 공급원 및/또는 하나 이상의 소화 노즐에 대해 유체 챔버를 차단하는 단계와;
- 유체 챔버 내부에서 소화 유체 유동을 발생시키는 단계들 중 하나, 몇몇 또는 모두에 의해서 추가로 구성된다.
본 발명에 따른 방법의 추가적 바람직한 실시예는:
- 소화 유체가 스크린 개구를 통해 유동하고, 측정 구역이 스크린의 하류에 위치되는 방식으로 라인 시스템의 내부에 스크린을 제공하는 단계로, 스크린 개구의 크기는, 바람직하게는 노즐 개구의 크기와 실질적으로 일치하는 단계와;
- 측정 구역에서 소화 유체 유동, 특히 소화 약제 유속을 측정하는 단계들 중 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게는, 전술한 바람직한 실시예들 중 하나에 따른 장치를 사용하여 상기 방법을 수행한다. 그러므로, 장치의 바람직한 실시예는 동시에 방법의 바람직한 실시예이며, 역으로 방법의 바람직한 실시예는 장치의 바람직한 실시예이다.
첨부 도면을 참조하여 아래에서 바람직한 예시적인 실시예에 의해 본 발명을 상세하게 설명한다. 상이한 예시적인 실시예의 기능적 또는 구조적으로 동일한 요소들에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용한다. 도면은 단지 개별 예시적인 실시예에서 명백하게 나타낸 요소들을 기술적으로 배제하지 않는 한, 적어도 선택적으로 다른 실시예에서도 사용할 수 있음을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 예시적인 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 다른 예시적인 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 또 다른 예시적인 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 미스트 소화 시스템의 또 다른 예시적인 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 1에 따르면, 미스트 소화 시스템(1)은 메인 라인(3a)을 포함하고 있고, 소화 유체 공급원 및 다수의 소화 노즐(도시 생략)에 유체 전달 방식으로 연결될 수 있는 라인 시스템(3)을 포함한다. 미스트 소화 시스템(1)은 소화 유체 유동을 생성함으로써, 라인 시스템(3)의 측정 구역(11) 내부에서 소화 유체 내의 고형물(9)을 소용돌이 치게도 하는 유동 발생기(7a)를 더 포함한다. 측정 구역(11) 내부에는 소용돌이 치는 고형물(9)을 검출하는 측정장치(5)가 배치된다.
유동 발생기(7a)는, 미스트 소화 시스템(1)의 소화 과정 동안 측정 구역(11) 내부에 미리 결정된 소화 유체 유속(바람직하게는 라인 시스템(3) 내부의 소화 유체 유속과 일치함)을 생성하게 된다. 대안으로, 소화 유체 유속은 측정장치(5)의 측정 값 범위에 맞는 것이 바람직하다. 유동 발생기(7a)는 펌프로서 구성되며, 라인 시스템(3)의 유체 회로(15) 내부에 배치된다. 또한, 측정 구역(11)도 유체 회로(15) 내부에 배치된다 유체 밸브(17a)로서 구성된 차단부재가 유동 발생기(5a)의 상류에 배치되며, 유체 밸브(17b)로서 구성된 차단부재가 그의 하류에 배치된다.
측정장치(5)는 평가부(23)에 신호 전달 방식으로 연결되어 측정 구역(11) 내부의 고형물 성분을 결정한다. 바람직하게는, 평가부(23)는 터치 스크린뿐만 아니라, 하나 또는 다수의 조작 요소, 가령 푸시 버튼(도시 생략)을 포함한다. 예를 들어, 화재 경보 및/또는 소방 통제 센터 같은 외부 장치와의 무선 통신을 위해, 평가부(23)는 무선 방식으로 데이터를 송신하게 되는 송신부 및 수신부(도시 생략)를 갖는다.
평가부(23)는 측정 구역(11) 내부의 특정 고형물 성분을 고형물 성분 한계값과 비교하게 된다. 평가부(23)는 고형물 성분 한계값이 저장되는 메모리를 더 갖는다. 평가부(23)는 소화 유체 모니터링 장치(도시 생략)와 통신하게 되어 있어, 고형물 성분이 한계값을 초과하면, 소화 유체 모니터링 장치는 경고 신호를 전달할 수 있도록 한다.
미스트 소화 시스템(1)은 추가로, 소화 유체 공급원 및 다수의 소화 노즐에 대해 유체 회로(15)를 차단하는 2개의 추가 차단밸브(21a, 21b)를 갖는다.
도 2에 따르면, 추가 실시예에서, 본 발명에 따른 미스트 소화 시스템(1)은 소화 유체 공급원 및 다수의 소화 노즐에 유체 전달 방식으로 연결될 수 있는 라인 시스템(3)을 갖는다. 라인 시스템(3)은 차단밸브(21)가 배치된 메인 라인(3a)으로부터 분기되는 스터브를 더 포함한다.
라인 시스템(3)은 추가로, 유동 발생기(7b)가 배치되어 측정 구역(11) 내의 고형물을 소용돌이 치게 하는 스터브 내에 유체 챔버(19)를 갖는다. 측정 구역(11) 내부에는 소용돌이 치는 고형물(9)을 검출하는 측정장치(5)가 배치된다. 유동 발생기(7b)는 프로펠러로서 구성되며, 프로펠러는 교반기의 일부이다. 결국 교반기는 자석 교반기로서 구성되어, 교반기의 프로펠러가 자석에 의해서 구동되도록 하는 것이 바람직하다. 유체 챔버(19)는, 바람직하게는 스테인리스 스틸 용기로서 구성된다.
도 2에 따른 및 또한 도 1에 따른 측정장치(5)는 측정 구역(11) 내에서 고형물 성분의 정량적인 측정을 위해 평가부(23)에 신호 전달 방식으로 연결된다. 평가부(23)는 측정 구역(11) 내의 특정 고형물 성분을 고형물 성분 한계값과 비교하게 된다. 평가부(23)는 고형물 성분 한계값이 저장되는 메모리를 포함한다. 평가부(23)는 소화 유체 모니터링 장치와 통신하게 되어 있으며, 고형물 성분이 한계값을 초과하면, 소화 유체 모니터링 장치는 경고 신호를 전달하도록 구성된다.
도 3에 따르면, 본 발명에 따른 미스트 소화 시스템(1)은 소화 유체 공급원을 다수의 소화 노즐에 유체 전달 방식으로 연결하는 라인 시스템(3)을 포함한다. 라인 시스템(3) 내부에서, 소화 유체 유동을 생성하고, 이에 수반하여, 소용돌이 치는 고형물(9)용 펌프로서 설계되는 유동 발생기(7a)가 메인 라인(3a)에 배치된다. 미스트 소화 시스템(1)은 추가로, 측정 구역(11) 내에 배치되어 소용돌이 치는 고형물(9)을 검출하는 측정장치(5)를 포함한다. 측정장치(5)는 측정 구역(11)에서 소화 유체 유속을 측정하게 되어 있으며, 스크린(13)은 소화 유체가 유동할 수 있는 스크린 개구를 갖는 측정 구역(11)의 상류에 배치된다.
라인 시스템(3)이 유체 전달 방식으로 연결되는 다수의 소화 노즐은 각각 노즐 개구를 가지며, 이때, 스크린 개구의 크기는 노즐 개구의 크기와 실질적으로 일치하는 것이 바람직하다.
도 3에 따른 예시적인 실시예에서 평가부(23)는 측정 구역(11) 내부에서 측정된 소화 유체 유속을 소화 유체 유속 한계값과 비교하게 된다. 평가부(23)는 소화 유체 유속 한계값이 저장되는 메모리를 더 포함한다. 평가부(23)는 소화 유체 모니터링 장치와 통신하게 되어 있어, 소화 유체 유속이 한계값 아래로 떨어지는 경우, 소화 유체 모니터링 장치는 경고 신호를 전달할 수 있도록 한다.
도 1 내지 도 3에 따른 예시적인 실시예들에서, 각각의 경우에 단일 유동 발생기(7a 또는 7b)만 사용하였으나, 도 4에 따른 다음의 예시적인 실시예에서는, 이전의 예시적인 실시예들로부터의 합성이 제공된다. 도 4에 따른 미스트 소화 시스템(1)은 라인 시스템(3)의 메인 라인(3a)으로부터 분기되는 유체 챔버(19)를 갖는다. 유체 회로(15)는 유체 챔버(19)로부터 연장되며, 다시 이 챔버 내로 개방된다. 유체 회로(15)는 대응하는 차단부재(17a, 17b)에 의해서 유체 챔버(19)로부터 분리될 수 있거나, 이 챔버에 유체 전달 방식으로 연결될 수 있다.
바람직하게는, 제 1유동 발생기(7a)는 순환 펌프의 형태로 유체 회로(15)에 배치되며, 유체 회로(15)에서 미리 결정된 소화 유체의 유속을 설정하게 된다. 제 1유동 발생기(7a)의 하류에서, 이와 관련하여 도 1에 따른 예시적인 실시예와 유사하게, 측정 구역(11)이 유체 회로에 배치되지만, 유일한 차이점은, 여기서 측정 구역(11)이 메인 라인(3a)이 아닌 별도의 분기된 유체 회로(15)에 명백하게 형성되는 것이다.
측정장치(5)는 측정 구역(11)에 배치되며, 이는 평가부(23)에 신호 전달 방식 등의 공지된 방식으로 연결된다. 평가부의 기능에 관해서는 이전의 예시적인 실시예를 참조한다.
그러나, 유체 회로(15) 내의 제 1유동 발생기(7a)에 추가하여, 제 2유동 발생기(7b)가 분기형 유체 챔버(19)에 추가로 배치되어, 유체 챔버(19) 내의 고형물을 소용돌이 치게 한다. 제 2유동 발생기(7b)는 특히 침전된 고형물을 소용돌이 치게 하는데 적합하다. 유체 챔버(19)가 개방되면(메인 라인(3a)과 유체 챔버(19) 사이의 차단부재는 선택적으로 제공될 수 있는 것으로, 여기서는 도시하지 않음), 시간의 경과에 따라서 및/또는 미스트 소화 시스템의 작동 중에, 난류의 결과로서 고형물이 메인 라인(3a)에 쌓일 수 있다.
제 1유동 발생기(7a)가 강제 대류를 일으키면, 고형물이 소용돌이 치게 되며, 그 결과, 제 2유동 발생기(7b)는 유체 회로(15)내 고형물의 농도를 증가시킨다.
선택적으로, 도 4에 따른 예시적인 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같은 스크린이 제 1유동 발생기(7a)의 상류에 배치된다. 스크린은 원하는 방식으로 유속을 조작하기 위해 전술한 예시적인 실시예에서와 같은 스크린 개구를 갖는다.
1: 미스트 소화 시스템
3: 라인 시스템
3a: 메인 라인
5: 측정장치
7a, 7b: 유동 발생기
9: 고형물
11: 측정 구역
13: 스크린
15: 유체 회로
17a, 17b: 차단부재
19: 유체 챔버
21, 21a, 21b: 차단밸브
23: 평가부

Claims (20)

  1. 소화 유체 공급원과 하나 이상의 소화 노즐을 유체 전달 방식으로 연결하는 라인 시스템(3)과;
    미스트 소화 시스템이 준비 상태에 있는 동안 작동하게 되는 라인 시스템(3)의 측정 구역(11) 내에서 소화 유체 내의 고형물(9)을 소용돌이 치게 하고 및/또는 소화 유체 유동을 발생시키는 적어도 하나의 유동 발생기(7a, 7b)를 포함하고,
    소화 유체의 유동으로 소용돌이 치게 하고 및/또는 측정 구역을 통해 운반되는 고형물(9)을 검출하는 측정장치(5)가 상기 측정 구역(11) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유동 발생기(7a, 7b)는 상기 측정 구역(11) 내부에서 미리 결정된 유속으로 소화 유체 유동을 생성하게 되는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  3. 제 2항에 있어서, 상기 측정 구역 내부의 유속은 상기 미스트 소화 시스템(1)의 소화 과정 동안 상기 라인 시스템(3) 내부의 소화 유체 유속과 동일하거나 그보다 큰 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유동 발생기(7a)는 펌프로서 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유동 발생기(7b)는 프로펠러로서 구성되고, 이 프로펠러는 바람직하게는 교반기의 일부로서 구성되는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정장치(5)에 신호 전달 방식으로 연결되어 측정 구역(11) 내부의 고형물 성분 및/또는 소화 유체 유속을 결정하는 평가부(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  7. 제 6항에 있어서, 상기 평가부(23)는 상기 측정 구역(11) 내부의 특정 고형물 성분을 고형물 성분 한계값과 비교하고 및/또는, 상기 측정 구역(11) 내부의 특정 소화 유체 유속을 소화 유체 유속 한계값과 비교하게 되는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  8. 제 6항에 있어서, 상기 고형물 성분이 한계값을 초과하거나 상기 소화 유체 유속이 한계값 아래로 떨어지는 경우 경고 신호를 전달하기 위해, 상기 평가부(23)에 신호 전달 방식으로 연결되는 소화 유체 모니터링 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라인 시스템(3)은 유체 회로(15)를 포함하고, 상기 측정 구역(11)은 상기 유체 회로(15) 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  10. 제 9항에 있어서, 상기 유동 발생기(7a, 7b)는 상기 유체 회로(15) 내부에 배치되며, 바람직하게는 유체 밸브(17a)는 상기 유동 발생기(7a, 7b)의 상류에 연결되고 및/또는 상기 유체 밸브(17b)는 그의 하류에 연결되는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 라인 시스템(3)은 분기형 유체 챔버(19)를 갖는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  12. 제 11항에 있어서, 상기 측정 구역(11) 및 바람직하게는 상기 유동 발생기(7a, 7b)는 상기 유체 챔버(19) 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  13. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 회로(15)는 상기 분기형 유체 챔버(19)로부터 및 그 챔버를 향해 연장되는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  14. 제 13항에 있어서, 미리 결정된 유속을 갖는 소화 유체 유동을 발생시키는 제 1유동 발생기(7a)가 상기 유체 회로에 배치되고, 상기 소화 유체 내의 고형물을 소용돌이 치게 하는 제 2유동 발생기(7b)가 상기 유체 챔버(19)에 배치되는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  15. 제 1항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 스크린(13)이 상기 측정 구역(11)의 상류에 배치되며, 이 스크린은 소화 유체가 통과할 수 있는 스크린 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 미스트 소화 시스템(1).
  16. 미스트 소화 시스템(1)의 기능을 모니터링하는 방법으로서,
    - 준비 상태에서 소화 유체 공급원과 하나 이상의 소화 노즐을 유체 전달되게 연결하는 라인 시스템(3)을 포함하는 미스트 소화 시스템(1), 바람직하게는 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 따른 미스트 소화 시스템(1)을 제공하는 단계와;
    - 미스트 소화 시스템이 준비 상태에 있는 동안, 상기 라인 시스템(3)의 측정 구역(11) 내부에서 소화 유체 내의 고형물(9)을 소용돌이 치게 하고 및/또는, 상기 측정 구역(11) 내부에서 소화 유체의 유동을 발생시키는 단계와;
    - 상기 측정 구역(11) 내부에서 소화 유체의 유동으로 소용돌이 치고 및/또는, 상기 측정 구역(11)을 통해 운반되는 고형물을 감지하는 단계를 포함하는 미스트 소화 시스템(1)의 기능을 모니터링하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    - 상기 측정 구역(11) 내부의 고형물 성분을 결정하는 단계와;
    - 소화 유체 유속을 결정하는 단계와;
    - 특정 고형물 성분을 고형물 성분 한계값과 비교하는 단계와;
    - 소화 유체 유속을 소화 유체 유속 한계값과 비교하는 단계와;
    - 고형물 성분이 한계값을 초과하면, 경고 신호를 전달하는 단계와;
    - 소화 유체 유속이 한계값 아래로 떨어지면, 경고 신호를 전달하는 단계들 중 하나, 몇몇 또는 모든 단계를 포함하는 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17항에 있어서,
    - 라인 시스템(3)의 내부에 유체 회로(15)를 제공하는 단계로, 상기 측정 구역(11)은 상기 유체 회로(15) 내부에 배치되는 단계와;
    - 상기 소화 유체 공급원 및/또는 상기 하나 이상의 소화 노즐에 대해 상기 유체 회로(15)를 차단하는 단계와;
    - 상기 유체 회로(15) 내부에서 소화 유체 유동을 발생시키는 단계들 중 하나, 몇몇 또는 모든 단계를 포함하는 방법.
  19. 제 16 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 라인 시스템(3) 내부에 유체 챔버(19)를 제공하는 단계로, 상기 측정 구역(11)은 상기 유체 챔버(19) 내부에 배치되는 단계와;
    - 상기 소화 유체 공급원 및/또는 상기 하나 이상의 소화 노즐에 대해 상기 유체 챔버(19)를 차단하는 단계와;
    - 상기 유체 챔버(19) 내의 고형물을 소용돌이 치게 하는 단계와;
    - 상기 유체 챔버(19) 내부에서 소화 유체 유동을 발생시키는 단계들 중 하나, 몇몇 또는 모든 단계를 포함하는 방법.
  20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 소화 유체가 스크린 개구를 통해 유동하고, 상기 측정 구역(11)이 스크린의 하류에 위치되는 방식으로 상기 라인 시스템(3)의 내부에 스크린(13)을 제공하는 단계로, 상기 스크린 개구의 크기는, 바람직하게는 노즐 개구의 크기와 실질적으로 일치하는 단계와;
    - 상기 측정 구역(11)에서 소화 유체 유동, 특히 소화 약제 유속을 측정하는 단계들 중 적어도 하나 이상의 단계를 포함하는 방법.
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