NO319191B1 - Flammestopper - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder en flammestopper som angitt i innledningen til patentkrav 1, særlig for å stoppe flammer som kan overføres gjennom ventilasjonsrister og liknende åpninger med luftgjennomgang. Med "flammestopper" menes her et passivt, gjennomstramningsåpent element som hindrer spredning av brann ved gjennomtrengning av flammer, varmeledning, konveksjon eller stråling.

Bakgrunn

Det er kjent åpne flammestoppere som fungerer som varmesluk for eksplosjonsforbrenning eller kortvarig flammepuff. De er innrettet åpne, slik at luft går igjennom, men ikke flammer. De er som regel laget av stål, enten som perforerte plater eller netting eller som sammenpressete legemer av stålstrimler o.l. Funksjonen som eksplosjons-stopper ble først kjent i 18IS brukt av Sir Humphrey Davy, Davy<*>s nett, og slike elementer er blitt brukt i forskjellige industrielle sammenhenger, så som for motorblokk-ventilasjon og gassproduksjonsanlegg, som eksplosjonsflarnmeskjerm for personsikkerhet offshore og liknende.

Branner på hus overføres i noen tilfeller ved at flammer brer seg gjennom åpninger og kanaler som inneholder eller støter mot brennbare elementer eller materialer.

Et eksempel på en slik risiko ved boliger er inngangen til ventilerte, kalde tak eller loft, hvor flammer utvendig på en vegg eller fra et vindu kan spres gjennom ventiler i raftekasser og inn i brennbare strukturer i loftsrom. Slike områder er vanskelig tilgjengelig og branner som oppstår der får ofte dramatiske konsekvenser.

Det har vist seg vanskelig å stoppe slik brannspredning, og en har hittil ikke tenkt seg at det er mulig å kombinere kravet om lufting og brannmotstand. Bevegelige spjeld blir ansett for usikre på grunn av at flammer kan passere i flere minutter før lukking forårsakes av klimapåkjenningen, på grunn av mekaniske og bevegelige deler og på grunn av tørre materialer som kan antenne før lukking.

Fra US-patentskrift 5.565.274 (Perrone m.fl.) er det for eksempel kjent ei loftsluke som inneholder intumescensmateriale og som lukkes med en varmeutløst kraftsylinder.

Fra US-patentskrift 5.811.731 (Jacques m.fl.) er det kjent å fore rundt en kabelkanal med et intumescens-materiale. Det inngår lufteåpninger for å avlede overskuddsvarme fra kabler og et stålgitter som skal desintegreres i brann.

Fra tysk offentliggjøringsskrift 196 49 126 er det kjent et spjeld som er utformet som et luke, med motordrevet lukking som blir aktivert av røyk- eller varmedetektorer. Dette er en kostbar løsning som ikke kan brukes for passive elementer. Spjeldet har verken intumescensrist eller varmesluk.

I dansk utlegningsskrift 140856 Thwaites (Dufaylite) er det beskrevet en vanlig intumescensrist.

Formål

Hovedformålet med oppfinnelsen er å skape en passiv flammestopper som kan hindre at brann spres via lufteåpninger fra et område med brann og inn i rom, kanaler eller andre bygningsmessige eller maskin-hulrom hvor brann kan forårsake skade og/eller spre seg videre til andre og utsatte områder med antennelige materialer som kan spre brann.

Et særlig formål er å skape et element som kan bygges inn i lufteåpninger i bygningsmessige konstruksjoner, for eksemple raftekasser, hvor det kreves luftgjennomgang, for å forhindre at brann sprer seg gjennom slike åpninger eller andre åpninger som ikke må spre brann. Det er også et formål å hindre antenning av brennbar gass eller lettantennelig fast materiale på beskyttet side fra den første utvendig påkjenning av varme, diffusjonsflammer eller deflagrasjonsforbrenning og uavbrudt gjennom hele perioden elementer er laget for å fungere.

Oppfinnelsen bør kunne sikre overlappende brannmotstandsytelse i alle faser, med kun én ventilert, passiv konstruksjon. Målet er å oppnå høy effektiv gjennomstrømning, uten mulighet for at brennbar gass antennes på beskyttet side av kontruksjonen.

Oppfinnelsen

Oppfinnelsen er angitt i patentkrav 1. Med "gitterorgan" menes ethvert organ som tillater gjennomstrømning gjennom et flertall, hovedsakelig fordelte, åpninger, der hver åpning er liten i forhold til organets totale tverrsnitt.

Eksempler på anvendelser av oppfinnelsen er i lufteåpning i vegger, skott, tanker, kanaler, åpninger for termisk brannventilasjon, i prosessanlegg, luftede fasadebekledninger, trykkavlastende slokkeduk, åpen sikkerhetsgardin mot brann eller åpen vemeskjerm mot eksplosjon.

Brukt i for eksempel luftete tak eller utsatte raftekasser vil flammestoppere i samsvar med oppfinnelsen hindre flammespredning uten å hindre luftgjennomgang. Samtidig hindres fugler, insekter, løv og gnister i å komme inn. Lufthastigheten kan bli redusert i forhold til tidligere vanlige panelspalter, men dette kan være en fordel, ettersom ny forskning viser at tidligere regler var overdimensjonerte og dermed lite energiøkonomiske.

Ftammestopperen i samsvar med oppfinnelsen kan tilvirkes rimelig av rimelige materialer. Montering av flammestopperen, henholdsvis ettermontering med utskifting .av. eksisterende ventilasjonsrister, kan skje uten spesiell opplæring og på enkel måte. Det er videre mulig å gjøre flammestopperen i samsvar med oppfinnelsen vedlikeholdsfri og tilnærmet uslitelig.

Flere gunstige trekk ved oppfinnelsen er angitt i patentkravene 2-7. Disse vil bli beskrevet ytterligere i forbindelse med et eksempel på en utførelsesform som gir flere detaljer ved oppfinnelsen.

Eksempel

Oppfinnelsen vil nedenfor bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene, hvor

Fig. 1 viser skjematisk et perspektivriss av en utførelsesform av oppfinnelsen, mens

Fig. 2 viser tilsvarende skjematisk et snitt gjennom elementet i Fig. 1 i et aktuelt brukstilfelle.

I Fig. 1 er det vist en flammestopper 11 i samsvar med oppfinnelsen, som er satt sammen av ei nedre rektangulær ristplate 12 av et gitter som er innsatt med intumescens-materiale, og ei øvre tilsvarende rektangulær plate 13 av en gjennomstrørnbart varmeabsorberende og -magasinerende materiale 14. Over dette er det plassert ei kantramme 15 av varmeisolerende materiale som kan bryte ei varmebro. Ei slik termisk isolerende ramme kan alternativt eller i tillegg plasseres mellom de to platene 12 og 13.

Denne utførelseformen forutsetter, som det vil gå fram av fortsettelsen, en oppoverrettet flamme i retningen 16 nedenfra.

De to elementene kan ha vilkårlig form, avhengig av bruksformål. De kan også lages som platemateriale beregnet for oppdeling i biter på et brukssted.

Arrangement av de to delene av flammestopperen slik det er angitt ovenfor, gir særlige fordeler, fordi intumescens-materialet vil bli utsatt for flammer med maksimal temperatur. Men det er også tenkelig at oppfinnelsens grunneffekt også kan oppnås ved at det varmeabsorberende og -magasinerende elementet gjennomstrømmes først og det tettende elementet ligger etter dette i strømningsretningen.

Det kan også tenkes mulig å kombinere de to elementene slik at varmereduksjonen og tetningen skjer helt eller delvis over samme element.

Den nedre ristplata 12 er tilvirket på generelt kjent måte som et perforert legeme av eller belagt eller innsatt med et intumescens-materiale 17, det vil si et materiale som eser ut og tetter alle åpninger ved oppvarming. Dette materialet kan dekke f.eks. 10-20% av gjennomstrømningsarealet. Intumescent materiale er basert på tung polyetylen i hard fase av termoplastisk elastomer og klorinert polyetylen og/eller silikongummi i myk fase. Materialet inneholder typisk bindemiddel, termisk stabiliserende materiale, brannhemmende tilsetning, blåsetilsetninger og koksskorpedannende tilsetninger.

Den nedre ristplata 12 kan også være tilvirket av et metallgitter med et intumescens-materiale innleiret i lommer eller hulrom.

Den øvre ristplata 13 kan være ei eller flere perforerte plater, et bikubeformet gitter av stålplate, et legeme som hovedsakelig består av sammenrullete eller sammenpressete metalltråder eller bånd, eventuelt kombinert med småstein, stålkuler eller varmeledningskontakt med et annet materiale som har tilstrekkelig varmeledningsevne og varmemagasineirngskapasitet.

En flammestopper i samsvar med oppfinnelsen kan brukes i forskjellige sammenhenger. Den er egnet ved bygninger, særlig i forbindelse med ventilerte loft og som ventilasjonsrist til kanaler og hulrom som inneholder brennbart materiale, eller som kan overføre flammer til andre og mer brennbare strukturer. Flere flammestoppere i samsvar med oppfinnelsen kan anbringes etter hverandre i en kanal eller i et overgangsområde.

Fordelene ved en flammestopper i samsvar med oppfinnelsen kan oppsummeres slik:

<*> Ingen mekanisk bevegelige deler

<*> Høy effektiv gjennomstrømning

<*>Kan installeres i brannstaller, skapkapslinger, rør, kanaler, luftet kledning, luftet tak og luftet loft

<*> Hindrer brannspredning ved konveksjonsvarme

<*> Hindrer brannspredning ved varmestråling

<*> Hindrer brannspredning ved varmeledning

Ubrennbar

<*> Hindrer brannspredning av eksplosjons-flammeforbrenning, diffus flammeforbrenning og brann-ball

<*> Blir gasstett etter brannvarmepåvirkning

<*> Kan rengjøres ved spyling

<*> Kan ettermonteres i eksisterende konstruksjoner

I fig. 2 er det vist eksempel på en aktuell bruksform, idet en flammestopper 12 som vist i fig.

1 er bygget inn i ventilasjonsåpningen 18 i ei raftekasse 19 under et tak 20.

Claims (7)

1. Flammestopper (11), for i en flammepåvirkningsperiode kontinuerlig å forhindre overføring av flammer gjennom ventilasjonsåpninger eller liknende gjennomganger, i åpninger for termisk brannventilasjon, i ventilasjonskanaler, i prosessanlegg eller i luftete fasadekledninger, karakterisert ved kombinasjonen av minst ett gjennomstrømbart element (12) som inneholder og/eller opptar et intumescens-materiale, for vedvarende branntetting i en siste fase av flarnmepåvirkningsperioden, med et flammeblokkerende og varmeabsorberende og et varmemagasinerende materiale (14), for å stoppe flammer under momentan og konstant flammepåvirkning i de første fasene av flarnmepåvirkningsperioden.

2. Flammestopper i samvar med patentkrav 1, karakterisert ved at det flammeblokkerende og varmeabsorberende (13a) og -magasinerende materialet (14) er tredimensjonalt.

3. Flammestopper i samsvar med patentkrav 2, karakterisert ved at den er utformet som en rør- eller rammeinnsats.

4. Flammestopper i samsvar med patentkrav 3, karakterisert ved at det flammeblokkerende og varmeabsorberende (13a) og -magasinerende materialet (13b) kan inneholde metall, vannfylte rør, mineraler eller blandinger av disse materialene som hovedelement.

5. Flammestopper i samsvar med patentkrav 4, karakterisert ved at det varmeabsorberende og - magasinerende materialet (14) omfatter et bikubemønstret metallgitter, som kan være plassert i ei bæreramme som inkluderer et termisk isolerende skille.

6. Flammestopper i samsvar med et av patentkravene 1 -5, karakterisert ved at det varmeabsorberende materialet (14) er plassert nedstrøms i forhold til det gjennomstrømbare elementet (12) som inneholder intumescens-materiale, regnet i forventet flammeretning.

7. Flammestopper i samsvar med et av patentkravene 1-6, karakterisert ved at den er plateformet.