NO339875B1 - Fremgangsmåte og anordning til å forhindre og/eller slukke branner i lukkede rom - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte så vel som en anordning til å forhindre og/eller slukke branner i lukkede rom hvori den indre luftatmosfæren ikke blir tillatt å overskride en forutbestemt temperaturverdi.

Et lukket rom hvor den indre luftatmosfæren ikke kan overskride en predefinert temperatur, så som f.eks. et kaldtlagringsrom, arkiv eller IT-areal, er vanligvis utstyrt med et luftkondisjoneringssystem for å kondisjonere luften i rommet i henhold til dette. Luftkondisjoneringssystemet er konstruert og tilsvarende dimensjonert slik at en tilstrekkelig mengde av varme, henholdsvis termisk energi, kan slippes ut fra den indre luftatmosfære i det lukkede rommet slik at det opprettholdes en temperatur på innsiden i rommet innenfor et forutdefinert område. I tilfelle av et kaldtlagringsrom er f.eks. temperaturen om skal opprettholdes vanligvis en verdi som krever praktisk talt permanent avkjøling og således kontinuerlig kjøring av et luftkondisjoneringssystem siden temperaturendringer fortrinnsvis må unngås også i dette tilfellet. Dette gjelder særlig dypfrysningslagringsarealer som opereres ved temperaturer til -20°C.

Luftkondisjoneringssystemer blir imidlertid også benyttet i IT-rom eller f.eks. koblingskabinetter for å forhindre - særlig på grunn av varmen produsert i rommet av de elektroniske komponentene, etc. - at temperaturen i den indre luftatmosfæren i rommet når en kritisk verdi.

Luftkondisjoneringssystemet må derved dimensjoneres slik at en tilstrekkelig mengde varme kan frigjøres fra den indre luftatmosfæren i rommet på ethvert tidspunkt slik at temperaturen i rommet ikke vil overskride den predefinerte temperaturen basert på behov og anvendelse.

Mengden av varme som skal frigjøres av luftkondisjoneringssystemet fra den indre luftatmosfæren i rommet er avhengig av strømmen av varme som diffunderer gjennom det indre skallet i rommet (varmekonduksjon). Hvis varmestrålende gjenstander er lokalisert i det lukkede rommet, vil varmen dannet i rommet legges til den ytterligere ikke ubetydelige mengde av varme som skal frigjøres til yttersiden. Særlig tilfellet av områder som huser servere, men også i tilfelle av koblingskabinetter som huser datamaskinkomponenter, idet tilstrekkelig frigjøring av varme som utvikles spiller en viktig rolle til effektivt å forhindre overoppvarming og feilfunksjon og til og med destruksjon av de elektroniske komponentene.

På den annen side er det imidlertid kjent som en brannbeskyttelsesfremgangsmåte for lukkede rom som folk bare går inn i tilfeldig, og hvori utstyret deri reagerer sensitivt til virkningen av vann, å behandle en risiko for brann ved å senke oksygenkonsentrasjonen i rommets indre luftatmosfære til et spesifikt inertieringsnivå på f.eks. 15 % regnet på volum, eller lavere oksygeninnhold konstant. Senking av oksygenkonsentrasjonen - sammenligning med oksygennivået for naturlig omgivelsesluft på ca. 21 % regnet på volum- reduserer betydelig brennbarheten av de fleste brennbare materialer.

Hovedområdet for anvendelse av denne type "inertieringsteknologi", idet oversvømmelse av et område med brannrisiko med oksygenerstattende gass så som karbondioksid, nitrogen, edelgasser eller blandinger av disse gassene er IT-arealer, elektriske koblingsbokser og fordelingsrom, innelukkede fasiliteter så vel som lagringsrom for varer med høy verdi.

Å anvende inertieringsteknologien i rom hvori den indre luftatmosfæren ikke kan overskride en forutbestemt temperatur er imidlertid forbundet med visse problemer. Dette skyldes det faktum at inertgass må regulært eller kontinuerlig tilsettes den indre luftatmosfæren i rommet slik at det opprettholdes det inertieringsnivået som er fastsatt for den indre luftatmosfæren. Ellers ville den spesifikt angitte oksygenkonsentrasjonsgradienten mellom den indre atmosfære og det lukkede rom på den ene side og den ytre omgivelsesluft på den andre siden før eller senere ødelegges avhengig av luftrommets tetthet og luftutvekslingshastigheten.

Derfor er konvensjonelle systemer som bruker inertieringsteknologi for brannbeskyttelse vanligvis utstyrt med et system for å tilveiebringe en oksygenerstattende (inert) gass. Dette systemet blir dermed konstruert, i forhold til oksygeninnholdet i den indre luftatmosfæren i rommet, for å mate en tilstrekkelig mengde av inertgass inn i rommet for å opprettholde inertieringsnivået. En nitrogengenerator koblet til en luftkompressor viser seg å være spesielt godt egnet til et system for å tilveiebringe en inertgass, forutsatt direkte på stedet dannelse av inertgassen som det er behov for (her vil det si nitrogenladet luft). En slik nitrogengenerator utøver kompresjon av den normale uteluften i en kompressor og adskillelse i nitrogenanriket luft og residualgasser med hule fibermembraner. Mens residualgassene blir utskilt til yttersiden, erstatter den nitrogenladede luft en del av atmosfæreluften i det lukkede rom og reduserer derved den nødvendige oksy genprosentandelen.

Tilførsel av den nitrogenladede luften blir normalt aktivert så snart oksygenkonsentrasjonen i den indre luftatmosfæren i rommet overskrider en forutbestemt terskel. Den forutbestemte terskelen er satt i henhold til det inertieringsnivået som skal opprettholdes.

Ved å bruke et slikt system for å forhindre branner i rom hvori den indre

atmosfæriske tuft ikke kan overskride en forutbestemt temperatur er forbundet med visse ulemper siden innføring av termisk energi (varme) i den indre luftatmosfæren i rommet er også uunngåelig på grunn av regelmessig eller kontinuerlig tilsetting av inertgass. Luftkondisjoneringssystemet trenger også deretter å kvitte seg med denne ytterligere innførte termiske energi. Følgelig må det anvendte luftkondisjoneringssystemet være større dimensjonert i henhold til dette. Det er særlig for å være sikker på at den ytterligere termiske energien som er resultatet på

innsiden av rommet som en konsekvens av den kontinuerlige eller regulære tilsetting av inertgass også effektivt kan utlades igjen.

Det må derved i tillegg vurderes at den nitrogenladede luften som er produsert i en nitrogengenerator og matet inn i rommet vanligvis har en høyere temperatur sammenlignet med temperaturen til omgivelsesluften på utsiden.

Til og med når en nitrogengenerator ikke blir brukt til å tilveiebringe inertgass, men isteden gassflasker, etc, bli brukt til å lagre inertgassen i komprimert tilstand, må det tas med i beregningen at ytterligere termisk energi ofte blir innført i den indre luftatmosfæren i rommet også i dette tilfellet. Det er derfor likeledes en risiko at ytterligere økninger i temperaturen vil skje som følgelig må kompenseres av luftkondisjoneringssystemet.

Det kan derfor etableres at anvendelse av et konvensjonelt inertieringssystem i lukkede rom hvori den indre luftatmosfæren ikke må overskride en forutbestemt temperaturverdi er forbundet med økende operative kostnader siden luftkondisjoneringssystemet som er nødvendig for å luftkondisjonere rommet må følgelig dimensjoneres større.

Basert på dette fremsatte problemet er formålet med foreliggende oppfinnelse således basert på å spesifisere en fremgangsmåte og en anordning til å forhindre brann i lukkede rom hvori et luftkondisjoneringssystem, etc. blir brukt for å holde den indre luftatmosfæren i rommet innenfor et forutbestemt temperaturområde, hvorved avkjølingskapasiteten tilveiebrakt av luftkondisjoneringssystemet ikke behøver å økes selv om inertgass blir kontinuerlig eller regulært tilsatt den indre luftatmosfæren i rommet slik at det opprettholdes et spesifikt inertieringsnivå innenfor nevnte lukkede rom.

Denne hensikt er løst med en fremgangsmåte av typen som allerede er angitt, som initielt har en flytende inertgass (så som f.eks. nitrogen) tilveiebrakt i en beholder, deretter å mate en del av inertgasst il førselen til en fordamper som skal fordampe den samme, og til slutt mate den fordampede inertgassen fra fordamperen til den indre luftatmosfæren i rommet på en regulert måte slik at oksygeninnholdet i atmosfæren i det lukkede rom enten faller til et spesifikt inertieringsnivå og/eller blir opprettholdt på et spesifikt (forutbestemt) inertieringsnivå. Oppfinnelsen tilveiebringer særlig direkte eller indirekte ekstrahering av varmeenergi som er nødvendig for å fordampe den flytende inertgassen fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet.

Med hensyn til anordning er oppgaven som ligger under oppfinnelsen løst ved anordningen av den type sitert allerede på den ene side som omfatter en oksygenmålende mekanisme for å måle oksygeninnholdet i den indre luftatmosfæren og, på den andre side, et system for den regulerte utladning av inertgass inn i den indre luftatmosfæren i det lukkede rom. Det er spesifikt tilveiebrakt at systemet omfatter en beholder for tilførsel og lagring av inertgass i flytende form og en fordamper som er forbundet med nevnte beholder. Fordamperen tjener på én side til å fordampe minst en del av inertgassen tilveiebrakt i beholderen og på den annen side å mate den fordampede inertgassen inn i den indre luftatmosfæren i det lukkede rom. Anordningen i henhold til løsningen som foreslått her omfatter ytterligere en kontrollanordning konstruert til å kontrollere systemet som tilfører inertgass i forhold til det målte oksygeninnhold slik at oksygeninnholdet i atmosfæren i det lukkede rom faller til et spesifikt inertieringsnivå og/eller blir opprettholdt på et spesifikt (forutbestemt) inertieringsnivå. Fordamperen er derved særlig konstruert til direkte eller indirekte å ekstrahere varmeenergi som er nødvendig for å fordampe den flytende inertgassen fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rom.

Betegnelsen "inertieringsnivå" som brukt heri skal forstås som et redusert oksygeninnhold sammenlignet med oksygeninnholdet i normal omgivelsesluft. Det refereres også til et "basalt inertieringsnivå" når det reduserte oksygeninnholdet bestemt i den indre luftatmosfæren i rommet ikke utøver noen fare for folk eller dyr slik at de samme kan fortsette å gå inn i det lukkede rom uten problemer. Det basale inertieringsnivå tilsvarer et oksygeninnhold for den indre luft i det lukkede rom på f.eks. 13 % til 17 %, regnet på volum.

I motsatt fall refererer betegnelsen "fullt inertieringsnivå" seg til et oksygeninnhold som er blitt redusert ytterligere sammenlignet med oksygeninnholdet på det basale inertieringsnivå og ved hvilke brennbarheten til de fleste materialer allerede er senket til det punkt hvor det ikke lenger blir antent. Avhengig av brannbelastning i det lukkede rom er oksygeninnholdet ved fullt inertieringsnivå normalt på 11 % eller 12 % regnet på volum. Selvfølgelig kan også andre verdier vurderes her.

Fordelene som oppnås ved løsningen i henhold til oppfinnelsen er klare. Idet det tas varmeenergi som er nødvendig for å fordampe den flytende inertgassen i fordamperen fra den indre luftatmosfæren i de lukkede rommene, oppnås, samtidig med etterfylling eller utladning av inertgass i den indre luftatmosfæren, en kjølende effekt i rommet. Denne kjølende effekten kan brukes til å sikre at den indre luftatmosfæren i rommet ikke overskrider det forutbestemte temperaturnivå. Ved å kapitalisere på denne synergistiske virkning, på tross av anvendelse av et inertieringssystem, kan kjøleyteevnen som gis av luftkondisjoneringssystemet opprettholdes eller til og med reduseres.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen angår den tekniske mekanismen som er konstruert for å realisere fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen hvor det tilveiebringes preventiv brannbeskyttelse i rom hvori den indre atmosfære ikke kan overskride et forutbestemt temperaturnivå.

Fordelaktige utforminger av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er angitt i underkrav 2-12 og i anordningen i henhold til oppfinnelsen i underkrav 14-22.

I én særlig foretrukket utforming av løsningen i henhold til oppfinnelsen blir den tilførte inertgassen inndampet i det lukkede rom. Det er herved tilveiebrakt at inertgassen skal mates i flytende form til en fordamper plassert i nevnte rom før væsken blir inndampet. Dette er en spesielt enkel måte å utføre oppfinnelsen på og til og med en effektiv tilnærming til å ekstrahere en spesifikk mengde av varme (fordampingsvarme) fra den indre luftatmosfæren i rommet ved å inndampe den fluide inertgassen i nevnte rom og avkjøle rommet uten å bruke luftkondisjoneringssystemet.

Alternativt er det hertil imidlertid mulig å vurdere at inertgassen som blir tilført ikke blir inndampet inne i men heller utenfor det lukkede rom. Ved å gjøre dette er det fordelaktig at minst en del av varmeenergien som er nødvendig for å inndampe inertgassen blir ekstrahert fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rom ved varmeledning. Det kan således vurderes i denne utformingen f.eks. å anvende en fordampningsanordning utenfor det lukkede rom. En varmeutveksler, konstruert slik at den gjør mulig varmeoverføring fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rom til inertgassen som skal inndampes i fordampningsanordningen blir fortrinnsvis allokert til fordampningsanordningen. I den siste siterte utforming hvori inertgassen blir fordampet utenfor det lukkede rom, er det fordelaktig å være i stand til å regulere ved hjelp av varmeledning mengden av varmeenergi ekstrahert fra den indre luftatmosfæren i rommet til å inndampe inertgassen. Dette kan utføres f.eks. ved å være i stand til å fastsette varmekonduktiviteten til en varmeleder brukt til å ekstrahere den nødvendige varmeenergi. Varmekonduktiviteten til varmelederen blir herved fortrinnsvis satt som en funksjon av den aktuelle temperatur; dvs. den foreliggende og målte temperatur i det lukkede rom, og/elier en forutbestemt måltemperatur.

Ved å utføre denne utformingen er det fordelaktig for anordningen ytterligere å omfatte en temperaturmålende mekanisme for å måle temperaturen i den indre luftatmosfæren i det lukkede rom for å være i stand til å bestemme den aktuelle temperatur som eksisterer i det lukkede rom på en kontinuerlig basis eller på forutbestemte tidspunkt og/eller når forutbestemte hendelser skjer. Varmekonduktiviteten til varmelederen brukt til å ekstrahere varmeenergi som er nødvendig for inndamping kan deretter fastsettes som en funksjon av den målte aktuelle temperaturen. Det er spesielt tenkelig å benytte en varmeutveksler som har en varmeoverføringsenhet for å overføre varmeenergi fra den indre luftatmosfæren i rommet til inertgassen som skal inndampes i fordamperen. Ved å gjøre dette bør effektivitetsforholdet til varmeoverføringsenheten være i stand til å fastsettes av kontrol lan ordningen som en funksjon av den aktuelle målte temperatur og/eller predefinerbare måltemperaturer.

For at varmeenergien som er nødvendig for å inndampe inertgassen kan i det minste delvis ekstraheres fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rom ved varmeledning og mates til fordamperen, er det i motsatt fall også mulig i løsningen i henhold til oppfinnelsen å utnytte en såkalt "enhetsavkjøler". En enhetsavkjøler i forbindelse med foreliggende oppfinnelse er en fordamper som kan holdes på en "moderat" temperatur med hvilke det er mulig å konvertere inertgassen fra dets flytende aggregattilstand til dens gassformige aggre gatt il stand ved å bruke indre omgivelsesluft i det lukkede rom.

Det tekniske prinsippet som ligger til grunn for en enhetsavkjøler kan utnyttes på en særlig enkel og feilsikker måte. Det er således mulig for enhetsavkjøleren å bestå av aluminiumsrør med langsgående ribber. Denne type av enhetsavkjøler arbeider særlig uten ytterligere ytre kraft, dvs. med varmeutveksling med et volum av luft ekstrahert fra den indre atmosfære i det lukkede rom alene. Dette tillater at den flytende inertgassen blir inndampet og oppvarmet til nesten temperaturen i den indre luftatmosfæren i rommet. På samme tid blir varmeenergien som er nødvendig for å inndampe inertgassen fortrinnsvis ekstrahert ved varmeledning fra luften matet som oppvarmet luft til fordamperen, henholdsvis varmeutveksleren i fordamperen, slik at dette volum av luft blir følgelig avkjølt. Idet denne avkjølte luften deretter blir matet tilbake i rommet, kan den avkjølende virkning som oppstår ved inndamping av inertgassen direkte brukes til å avkjøle rommet. Særlig kan et luftkondisjoneringssystem brukt til å luftkondisjonere rommet således være mindre dimensjonert.

Denne avkjølende virkningen er spesifikt uavhengig av kjøleeffektiviteten til et luftkondisjoneringssystem brukt til å luftkondisjonere det lukkede rom. Særlig anvender den foreliggende utforming en enhetsavkjøler som har en varmeutveksler, hvorved varmeutveksleren utnytter inertgassen som skal tilføres det lukkede rom på den ene side (som medium som skal oppvarmes) og en del av luften fra den indre luftatmosfæren (som mediet som skal avkjøles) på den annen side.

Varmeutveksleren i enhetsavkjøleren i denne utformingen er fortrinnsvis koblet til det lukkede rom ved hjelp av et Iuftkanalsystem slik at på den ene side varmeutveksleren kan mates med oppvarmet luft (som mediet som skal avkjøles) fra den indre luftatmosfæren i rommet. På den annen side, etter inndamping av den flytende inertgassen er luftkanalsystemet brukt til å reinnføre luften tilført til varmeutveksleren i enhetsavkjøleren tilbake til det lukkede rom som avkjølt (kjølende) luft. Det er særlig foretrukket for luftkanalsystemet å anvende minst én varmluftkanal for utladning av luften fra den indre luftatmosfæren i rommet som imidlertid samtidig også tjener til å tilføre oppvarmet luft fra den indre luftatmosfæren til luftkondisjoneringssystemet brukt til å luftkondisjonere det lukkede rom som nødvendig. Omvendt er det ytterligere foretrukket at etter inndamping av inertgassen for å reinnføre den (oppvarmede) luft tilført til varmeutveksleren i luftavkjøleren tilbake til det lukkede rom avkjølt (kjølende) luft gjennom en kuldeluftkanal, hvorved denne kuldeluftkanalen også samtidig tjener som nødvendig til å mate den avkjølte luften tilbake til den indre luftatmosfæren for luftkondisjoneringssystemet anvendt til å luftkondisjonere det lukkede rom.

Å ha luftkondisjoneringssystemet på den ene side og varmeutveksleren til enhetsavkjøleren på den andre side deler anvendelse av varmluftkanalen og kaldluftkanalen som gjør det mulig for løsningen i henhold til oppfinnelsen å anvendes i et lukket rom uten å kreve store konstruksjonsanordninger siden særlig ingen kaldluftkanaler må nødvendigvis tilveiebringes.

Til slutt er enda en annen fordel som skal nevnes med hensyn på anordningen at varmeutveksleren kan også konfigureres som en komponent i et luftkondisjoneringssystem brukt til å luftkondisjonere det lukkede rom. Det er f.eks. mulig for luftkondisjoneringssystemet i seg selv å omfatte en varmeutveksler gjennom hvilke en del av luften fra den indre luftatmosfæren i rommet blir dirigert for å overføre termisk energi fra luften til et kjølende medium. Fortrinnsvis blir varmeutveksleren i luftkondisjoneringssystemet deretter koblet oppstrøms eller nedstrøms for varmeutveksleren til fordamperen.

I den sist siterte utforming er det ved å bruke en enhetsavkjøler med en varmeutveksler foretrukket å tilveiebringe for å fastsette mengden av luft fåret til varmeutveksleren som oppvarmet luft som en funksjon av den aktuelle temperaturen og/eller en forutdefinert måltemperatur. Det er i denne forbindelse fordelaktig at en temperaturmålende mekanisme ytterligere tilveiebringes for å måle den aktuelle temperaturen i den indre luftatmosfæren i det lukkede rom.

Med hensyn på inertgassen anvendt i løsningen i henhold til oppfinnelsen er den fortrinnsvis tilveiebrakt for å lagres i beholderen i mettet tilstand. Særlig bør inertgassen derved lagres ved en temperatur noen grader under dens kritiske punkt for inertgassen.

Hvis f.eks. nitrogen blir brukt som inertgass er dens kritiske temperatur -147°C og dens kritiske trykk 34 bar, er det fordelaktig for nitrogenet å lagres ved et trykk som varierer fra 25-33 bar, fortrinnsvis 30 bar, og den tilsvarende metningstemperatur. Ved å gjøre dette bør det vurderes at beholdertrykket bør være tilstrekkelig høyt til at Iagringstrykket kan presse inertgassen ut så fort som mulig til fordamperen. Fortrinnsvis antatt herved er et lagringstrykk på fra 20-30 bar slik at slangene som kobler lagringsbeholderen av den flytende inertgassen til fordamperen kan ha minst mulig diameter. Ved et lagringstrykk på 30 bar ville f.eks. metningstemperaturen være -150°C, hvorved dette ville tilveiebringe opprettholdelse av en tilstrekkelig avstand fra den kritiske temperatur fra -147°C.

Løsningen i henhold til oppfinnelsen er imidlertid ikke bare anvendbar for brannbeskyttelse som omfatter reduksjon av brennbarheten av godset som er lagret i det lukkede rom ved en fortrinnsvis kontinuerlig senking av oksygeninnholdet i den indre luftatmosfæren i nevnte lukkede rom. Det er isteden også mulig at hvis det oppstår en brann eller når det er på annen måte behov, blir oksygeninnholdet i den indre luftatmosfæren i rommet ytterligere senket til et spesifikt fullt inertieringsnivå og dette blir gjort ved å regulere tilførsel av inertgass inn i den indre luftatmosfæren i rommet.

Fastsettelsen (og opprettholdelsen) av det fulle inertieringsnivå kan sikre hensikten med brannslukking f.eks. Det er foretrukket i dette tilfellet for anordningen ytterligere å omfatte en branndeteksjonsanordning for å måle brannegenskapene i atmosfæren i det lukkede rom.

Betegnelsen "brannegenskap" som brukt heri skal forstås som en fysikalsk variabel som kan utsettes for målbare forandringer i nærhet av en begynnende brann, f.eks. omgivelsestemperatur, faststoff, flytende eller gassinnhold i omgi vel sesluften (akkumulering av røkpartikler, partikkelstoff eller gasser) eller omgivelsesbestråling.

Ved å anvende løsningen i henhold til oppfinnelsen til å slukke branner er det således mulig for fallet til det fulle inertieringsnivå å følge en brannegenskapsverdi målt av detektoren.

På den annen side er det imidlertid også mulig for fallet ned til det fulle inertieringsnivå å være en følge av handelsvarene som er lagret i det lukkede rom, og særlig dets antenne!sesoppførsel. Det er derfor mulig å fastsette et fullt inertieringsnivå som et brannbeskyttelsesmiddel, f.eks. i områder hvori særlig meget brennbare varer er lagret.

For å senke oksygennivået i den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet til det fulle inertieringsnivå, er det mulig for det fulle inertieringsnivå å fastsettes ved automatisert produksjon og påfølgende innføring av en oksygenerstattende gass. Det er imidlertid likeledes mulig for inertgassen som skal tilføres eller erstattes for å fastsette og opprettholde det fulle inertieringsnivå som skal tileiebringes i beholderen fortrinnsvis konfigurert som en avkjølende tank og fordamper med fordamperen.

Det er klart at løsningen i henhold til oppfinnelsen kan utnyttes som et brannbeskyttelsesmiddel i en lukket kald lagringsfasilitet eller i et IT (data) eller lignende areal, hvori den indre luftatmosfæren i rommet ikke er tillatt å overstige en spesifikk temperaturverdi. Videre er løsningen i henhold til oppfinnelsen også særlig foretrukket anvendbar for brannbeskyttelse i lukkede koblingskabinetter eller andre slike lignende konstruksjoner hvori den indre luftatmosfæren likeledes ikke er tillatt å overstige en spesifikk temperatur.

I det følgende vil det refereres til figurene for å bestemme foretrukne utforminger av anordningen i henhold til oppfinnelsen i større detalj.

Det er vist:

Fig. 1 et skjematisk riss av en første foretrukket utforming av anordningen i henhold til oppfinnelsen; Fig. 2 et skjematisk riss av en andre foretrukket utforming av anordningen i henhold til oppfinnelsen; og Fig. 3 et skjematisk riss av en tredje foretrukket utforming av anordningen i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1 viser skjematisk en første foretrukket utforming av løsningen i henhold til oppfinnelsen. Herved er en brannforhindringsanordning anvendt i et luftkondisjonert rom 10. Rommet 10 er f.eks. et kaldt lagringsareal eller et datarom; dvs. et område hvori den indre luftatmosfæren ikke er tillatt å overskride en forutbestemt temperaturverdi.

For å luftkondisjonere rommet 10 kan et luftkondisjoneringssystem som ikke er eksplisitt vist i figurene anvendes, hvis funksjon ikke vil forklares spesifikt i detalj her. For å oppsummere kort bør luftkondisjoneringssystemet være konstruert slik at det samme kan ekstrahere en tilstrekkelig mengde varme fra den indre luftatmosfæren i rommet 10 slik at temperaturen i den indre del av rommet 10 kan opprettholdes innenfor et forutbestemt temperaturområde.

Oppfinnelsen angår en brannbeskyttelsesanordning for luftkondisjonerte rom, f.eks. kaldetlagringsarealer eller datarom. Løsningen i henhold til oppfinnelsen er kjennetegnet ved enten direkte eller indirekte å bruke den kjølende virkningen som skjer ved fordamping av inert gass som kan introduseres i den indre luftatmosfæren som nødvendig for å avkjøle rommet 10. Følgelig kan løsningen i henhold til oppfinnelsen oppnå en tilsvarende reduksjon i kjølingsyteevnene gitt av luftkondisjoneringssystemet. Dette reduserer ikke bare de operative kostnader for hele systemet, men gjør til og med mulig den tilsvarende mindre dimensjonering av luftkondisjoneringssystemet for rom 10 så tidlig som på planleggingstrinnet.

Den første foretrukne utformingen i henhold til fig. 1 tilveiebringer lagring av en inertgass, f.eks. nitrogen, i flytende form i en beholder 1, vist her som en avkjølingstank. For at et spesifikt inertieringsnivå kan fastsettes og opprettholdes for brannbeskyttelseshensikter i den indre luftatmosfæren i det lukkede rom 10, er en fordamper 16, bare vist skjematisk i fig. 1, tilført en del av inertgassen 37 lagret i flytende form i beholder 1 via en flytende gasstilførselslinje 8.

I systemet vist skjematisk i fig. 1 er fordamperen 16 anbrakt på innsiden av det lukkede rom 10. Fordamper 16 kan f.eks. være en enhetsavkjøler som minst delvis er omgitt av den atmosfæriske luft i det lukkede rom. Det er således for det første mulig for fordamper 16 å bli opprettholdt på nesten temperaturen til den indre luftatmosfæren i rommet og for det andre den inerte gassen matet til fordamperen 16 i flytende form kan konverteres til sin gassformige aggregattilstand og således fordampes. Mens fordamperen 16 i seg selv kan i kort tid avkjøles under inndampingen av inertgassen, vil den deretter oppvarmes igjen av den indre luftatmosfæren i rommet.

For at inertgass 37 tilført i flytende form til fordamper 16 kan overføres til sin gassformige aggregattilstand er det nødvendig for fordamperen å tilføre den såkalte "fordampningsvarme". Dette refererer til en spesifikk mengde av varme (termisk energi) som nødvendigvis må tilføres inertgassen som skal fordampes for å overvinne de intermolekylære kreftene som virker i den flytende aggregattilstanden.

I den første utformingen vist i fig. 1 tar fordamperen den varmemengde som er nødvendig for å fordampe inertgass 37 direkte fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rom 10, siden fordamperen 16 er plassert i nevnte rom 10. Derfor blir termisk energi ekstrahert fra den indre luftatmosfæren i rom 10 når den flytende inertgass 37 blir fordampet, en konsekvens av hvilke er den tilsvarende avkjøling av den indre luftatmosfæren i rommet 10. Denne kjølevirkning brukt til å avkjøle den indre luftatmosfæren i rom 10, skjer særlig når inertgass blir utladet i den indre luftatmosfæren i rom 10.

Som vist er fordamper 16 koblet nedstrøms med inertgasslinje 3 gjennom hvilken inertgassen som fordampes i fordamper 16 blir matet i gassformig tilstand til utløpsdysene 2.

Spesifikt blir den flytende inertgassen 37 tilført fra beholder 1 til fordamper 16 på en måte regulert av en kontrollanordning 11. Med denne hensikt er en ventil 9, tilsvarende igangsatt ved kontrollanordning 11, allokert til den fluide gasslinje 8.

Volumet av inertgass som skal fordampes i fordamper 16 og deretter utlades i rom 10 blir fortrinnsvis regulert ved hjelp av kontrollanordning 11 som tilsvarende initierer aktiveringen av ventil 9. Kontrollanordning 11 sender et kontrollsignal hertil via kontrollinje 40 til ventil 9 assosiert med fluid gasstilførsellinje 8. Ventilen 9 kan deretter åpnes og lukkes slik at en spesifikk porsjon av inertgass 37 lagret i beholder 1 - etter å ha blitt matet til fordamper 16 og fordampet der - kan utlades som nødvendig i den indre luftatmosfæren i rom 10.

Kontrollanordning 11 bør særlig konstrueres slik at den uavhengig sender et tilsvarende kontrollsignal til ventil 9 når inertgass har behov for å tilsettes den indre luftatmosfæren i det lukkede rom 10 for å fastsette oksygeninnholdet i den indre luftatmosfæren i rommet til et spesifikt inertieringsnivå eller for å opprettholde et spesifikt inertieringsnivå. Å holde oksygeninnholdet i omgivelsesatmosfæreluft på et spesifikt inertieringsnivå ved regulert tilførsel av inertgass tilveiebringer en kontinuerlig inertiering i rom 10 som gjør mulig forhindring av branner.

Inertieringsnivået som skal oppnås eller opprettholdes i rom 10 ved regulert tilførsel eller erstatning av inertgass blir fortrinnsvis selektert basert på brannbelastningen av det lukkede rommet 10. Det er således f.eks. mulig å fastsette et relativt lavere oksygennivå i den indre luftatmosfæren i rommet, f.eks. på ca. 12 volum%, 11 volum% eller lavere når meget brennbart materiale eller gods blir lagret i rom 10.

I motsatt fall er det selvfølgelig også mulig for kontrollanordning 11 å kontrollere ventil 9 slik at, basert på et oksygeninnhold på ca. 21 volum%, et spesifikt inertieringsnivå først blir dannet og deretter opprettholdt i rom 10.

For at et forutbestemt inertieringsnivå kan oppnås i rom 10, f.eks. som en funksjon av brannbelastning i nevnte rom 10 eller på spesifikke tidspunkter eller etter at spesifikke hendelser har oppstått, er kontrollanordning 11 tilveiebrakt med et kontrollgrensesnitt 38 via hvilket en bruker kan innføre målverdier for inertieringsnivået som skal fastsettes og/eller opprettholdes.

Minst én oksygensensor 4 er fortrinnsvis anbrakt i rom 10 for å måle oksygeninnholdet i den indre luftatmosfæren i rom 10 kontinuerlig eller på forutbestemte tidspunkter eller etter at spesifikke hendelser har oppstått. Oksygenverdien målt med nevnte sensor 4 kan sendes til kontrollanordning 11 via en signallinje 39. Det er mulig å anvende et sugesystem som kontinuerlig ekstraherer representative prøver av den indre luftatmosfæren i rommet gjennom et (ikke eksplisitt vist) rør eller kanalsystem som mater nevnte prøver til oksygensensor 4. Det er imidlertid også mulig for minst én oksygensensor å anordnes direkte i rom 10.

Som allerede angitt er inertgassen lagret i beholder 1 i flytende form i den foretrukne utforming av anordningen i henhold til oppfinnelsen. Beholder 1 er fortrinnsvis fremstilt som en dobbeltvegget avkjølings tank for permanent varmeisolering. I denne forbindelse kan beholder 1 omfatte en indre beholder 36 og én understøttende ytre beholder 24. Den indre beholder 36 er f.eks. fremstilt fra varmeresistent CrNi-stål, mens strukturelt stål etc. blir anvendt som materiale for den ytre beholder 24. Rommet mellom den indre beholder 36 og den ytre beholder 34 kan fores med perlitt og ytterligere isoleres ved hjelp av vakuum. Dette gir spesielt god varmeisolering.

For at vakuum i rommet mellom den indre beholder 36 og den ytre beholder 24 kan gjenopprettes eller kalibreres på nytt ettersom dette er nødvendig, utviser beholder 1 en vakuumforbindelse 18, til hvilke de tilsvarende vakuumpumper f.eks. kan kobles.

Avkjølingstanken anvendt i den foretrukne utforming av løsningen i henhold til oppfinnelsen er konfigurert slik at trykket i den indre beholder 36 forblir konstant selv når beholder 1 blir fylt med flytende inertgass slik at inertgass kan ekstraheres i fluid form uten noen problemer, selv gjennom påfylling via fluidgasslinje 8. For Virkelig å fylle beholder 1 f.eks. med et tankskip, blir dypfrossen inertgass pumpet gjennom en fyllekobling 28 i en fyllelinje 34. Fyllelinje 34 blir koblet til den indre beholder 36 i inertgassbeholder 1 ved hjelp av ventiler 29-32. Beholder 1 er flytende gassekstraksjon også mulig ved hjelp av den eventuelle flytende gassprøvekoblingen, henholdsvis den inerte gassprøvekoblingen 33.

Siden i utformingen i henhold til fig. 1, fordamper 16 er anordnet i det lukkede rommet 10, ekstraherer nevnte fordamper 16 hele mengden av varme som er nødvendig for å fordampe inertgass 37 matet i fluid form til nevnte fordamper 16 direkte fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet 10. Som angitt ovenfor kan den medfølgende kjølende virkning således anvendes for å avkjøle den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet 10 i henhold til dette. Denne avkjølende virkning kan anvendes, særlig når rom 10 skal holdes permanent kald (kaldlagring) eller overflødig varme dannet av elektroniske anordninger, etc. skal utlades fra rom 10, særlig over lengre tidsperioder, for tilsvarende å senke den nødvendige avkjølingsutstrømningen som må tilveiebringes av luftkondisjoneringssystemet for å luftkondisjonere (kjøle) rom 10 og særlig redusere de løpende kostnader for systemet som en helhet.

Den kjølende virkning til å kjøle den indre luftatmosfæren i et rom er særlig gitt tilbake når inertgass blir utladet i den indre luftatmosfæren i rom 10 for å fastsette eller opprettholde et spesifikt inertieringsnivå i det samme. Særlig blir termisk energi derved nemlig ekstrahert fra den indre luftatmosfæren i rom 10, en følge av hvilke er den tilsvarende avkjøling av den indre atmosfære i rom 10.

Som en ytterligere opsjon som også er implementert i utformingen vist i fig. 1, kan en ytterligere fordamper 20 tilveiebringes i tillegg til fordamper 16 plassert i rom 10; imidlertid anordnet på yttersiden av nevnte rom 10. Denne ytterligere fordamper 20 er fortrinnsvis koblet til avkjølingstanken konfigurert som beholder 1 ved hjelp av en tilførselslinje 46. Den ytterligere fordamper 20 tjener fortrinnsvis til å fordampe inertgassen ekstrahert fra beholder 1 via tilførselslinje 46 som nødvendig. Mengden av inertgass tilført til den ytterligere fordamper 20 kan reguleres ved hjelp av en ventil 19 allokert til tilførselslinje 46, spesifikt ved nevnte ventil 19 som fortrinnsvis blir tilsvarende aktivert av kontrollanordning 11.

Minst del av inertgassen fordampet i ytterligere fordamper 20 kan likeledes innføres i det lukkede rommet 10, f.eks. via utstrømsdyser 2, f.eks. for å oppnå eller opprettholde et spesifikt inertieringsnivå i den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet 10. Som vist er løpet av den ytterligere fordamper 20 mulig å koble til tilførselslinje 3 og utløpsdysene 2 anordnet i rommet 10 via ventil 21 konfigurert her som en tre veis ventil. I tillegg kan utløpet av ytterligere fordamper 20 også kobles til en inertgassprøvetakerkobling 40 slik at det er mulig for brukeren av systemet også å være i stand til å ekstrahere gassformig inertgass fra beholder 1 på yttersiden av rom 10.

Ved å tilveiebringe den ytterligere fordamper 20, anordnet utenfor rom 10 og således ikke trekker noe termisk energi fra den indre luftatmosfæren i rommet under operasjon (dvs. når inertgass fordampes), er det deretter også mulig for en kontinuerlig inertiering å oppnås eller opprettholdes i rom 10 ved avkjøling av rom 10 ved ekstraksjon av fordampningsvarme ikke lenger er ønskelig. Ved kontrollanordning 11 som aktiverer de tilsvarende ventiler 9 og 19, ved hjelp av hvilke fordamper 16 plassert i rom 10 på den ene side og den ytterligere fordamper 20 plassert utenfor rommet på den annen side er koblet til inertgassbeholder 10, er det mulig enten å fastsette eller opprettholde et spesifikt inertieringsnivå i det lukkede rommet 10 ved tilførsel eller erstatning av inertgass, hvorved varmeenergien som er nødvendig for å fordampe inertgassen enten kan tas fra den indre luftatmosfæren i rommet eller den ytre omgivelsesluft på en kontrollert måte.

Fig. 2 viser en skjematisk representasjon av en andre foretrukket utforming av løsningen i henhold til oppfinnelsen. Denne utformingen avviker fra systemet vist i fig. 1 ved at ingen fordamper er tilveiebrakt i rom 10. Det er isteden anvendt en fordamper 16, koblet til den inerte gassbeholder 1 ved hjelp av en flytende gasstilførselslinje 8, som er passert, i likhet med den ytterligere fordamper 20, utenfor rom 10. Ventil 9 er tilveiebrakt i den flytende gasstilførselslinje 8 til fordamper 16, hvor nevnte ventil blir aktivert med kontrollanordning 11 for å tilveiebringe en regulert tilførsel av den flytende inertgass 37 lagret i inertgassbeholder 1 til fordamper 16.

Den (flytende) inertgassen tilført fordamper 16 via den flytende gasstilførselslinje 8 blir fordampet i fordamper 16 og deretter tilført via tilførselslinje 3 til utløpsdysene 2 anordnet i rom 10. Et flertall av utløpsdyser 2 er herved fortrinnsvis anordnet på en fordelt måte i rom 10 slik at de er i stand til å fordele inertgassen innført i rom

10 så likt som mulig.

Fordamper 16 anvendt i utformingen vist i fig. 2 er fortrinnsvis realisert som en fordamper som, uten at noen ytre kraft blir tilført, kan opprettholde en "moderat" temperatur i det lukkede rommet 10 bare ved å trekke på den indre omgivelsesluft. Fordampning av den tilførte flytende inertgass 37 i fordamper 16 er mulig ved denne moderate temperatur. Med denne hensikt er enhetsavkjøler 16 konfigurer som et varmeutvekslingssystem ved hjelp av hvilke inertgassen 37 på den ene side blir fordampet og et volum av luft ekstraheres fra den indre luftatmosfæren i rom 10 på den annen side blir utført.

For at mengden av luft som er nødvendig for å varme fordamper 16 kan tas fra den indre luftatmosfæren i rommet, omfatter varmeutvekslingssysternet til fordamper 16 et luftkanalsystem 22, 23. Nevnte luftkanalsystem utviser en varmluftskanal 22, som trekker på en pumpemekanisme 12, f.eks. for å ekstrahere en del av den indre omgivelsesluft som nødvendig og tilføre den samme til fordamper 16, henholdsvis varmeutveksler til fordamper 16.

Den fastsatte mengde av rommets indre omgivelsesluft tilført til fordamper 16 i varmeutveksleren kan reguleres med kontrollanordning 11. Kontrollanordning 11 sender de tilsvarende kontrollsignater til pumpemekanismen 12 via kontrollinje 41 slik at leveringsgraden og også retningen av overføringen av pumpemekanismen 12 kan justeres om nødvendig. Det er herved mulig for kontrollanordning 11 å regulere leveringsgraden til pumpemekanismen 12, f.eks. som en funksjon av måloperativ temperatur for fordamper 16 og den virkelige temperatur til fordamper 16, henholdsvis varmeutveksleren til fordamper 16.1 dette tilfellet bør fordamper 16, henholdsvis varmeutveksler til fordamper 16, være tilveiebrakt med en (ikke eksplisitt vist i figurene) temperatursensor med hvilke arbeidstemperaturen til fordamper 16 kan måles kontinuerlig eller på forutbestemte tidspunkter eller ved hendelser. Denne aktuelle operative temperatur blir deretter viderebefordret til kontrollanordning 11 som sammenligner den aktuelle operative temperatur med en forutbestemt målverdi og fastsetter leveringsgraden til pumpemekan isme 12 deretter. Brukeren av systemet kan innføre måltempraturverdien i kontrollanordning 11 via grensesnitt 38.

Etter at en varmeoverføring har skjedd i varmeutveksleren til fordamper 16 fra mengden av indre omgivelsesluft til inertgass 37 tilført (og som ska) gjøres flytende) til fordamper 16, blir volumet av luft som således avkjøles deretter matet gjennom en kaldluftkanal 23 i luftkanalsystemet tilbake til den indre luft i det lukkede rommet 10. Som nevnt ovenfor blir varme ekstrahert fra mengden av luft brukt til å fordampe den flytende inertgass 37 i fordamperen 16.

Utformingen av oppfinnerløsningen vist i fig. 2 tillater at den kjølende virkning som skjer når inertgass 37 blir fordampet og anvendes til å avkjøle den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet 10 på en kontrollert måte. Det er spesielt mulig å fastsette leveringshastighet, henholdsvis pumpekapasitet, til pumpemekanismen 12 med kontrollanordning 11 ved å overføre egnede signaler via kontrollinje 41. Ved å regulere leveringshastighet eller pumpekapasitet til pumpemekanismen 12 kan mengden av luft som strømmer gjennom varmeutveksleren i fordamper 16 og brukt til å varme inertgassen som skal fordampes og tilføres til rom 10, fastsettes pr. tidsenhet. Det er klart at med en lavere pumpekapasitet til pumpemekanismen 12, er fordamper 16 operasjonelt begrenset slik at mengden av flytende gass som skal fordampes av fordamperen 16 pr. tidsenhet må reduseres tilsvarende ved hjelp av ventilen 9.

Som allerede beskrevet i sammenheng med første utforming som refererer til fig. 1, er en ytterligere fordamper 20 også tilveiebrakt i den andre utforming som arbeider uavhengig av fordamper 16 og som er koblet til inertgassbeholder 1 via linje 46. Den ytterligere fordamper 20 er konstruert til å fordampe inertgass 37, tilført av linje 46 uten å trekke noe fordampningsvarme fra den indre luftatmosfæren inn i rom 10.

Fig. 3 viser en tredje foretrukket utforming av oppfinnelsesløsningen. Den tredje utformede utforming tilsvarer essensielt utformingen vist i fig. 2, imidlertid med det unntak at varmeutveksleren assosiert ved fordamper 16 blir bare oppvarmet indirekte ved den indre omgivelsesluft i det lukkede rommet 10.

I denne hensikt tilveiebringer den tredje foretrukne utforming at varmeutveksleren til fordamperen 16 (som kjølemedium) blir betjent med et flytende varmeutvekslingsmedium 45. Varmeutvekslermediet 45 er lagret i en varmeutvekslingstank 15. For at varmeoverføring fra varmeutvekslingsmediet 45 til inertgassen som skal fordampes og mates til rom 10 kan finne sted i fordamper 16, er to forbindelser med varmeutveksleren i fordamper 16 koblet til varmeutvekslingstank 15 via en tilførselslinje og en dreneringslinje.

Ved å bruke en pumpemekanisme 13 som kan aktiveres med kontrollanordning 11 via en kontrollinje 42, kan minst en del av varmeutvekslingsmedium 45 lagret i varmeutvekslingstank 15 således mates til varmeutveksleren i fordamper 16 som kjølemedium. Delen av varmeutvekslingsmediet 45 tilført varmeutveksleren i fordamper 16 strømmer gjennom varmeutveksleren i fordamper 16 og frigjør derved termisk energi til inertgassen som skal fordampes og oppvarmes i fordamper 16. Varmeutvekslermediet 45 avkjølt i varmeutveksleren til fordamper 16 blir deretter på nytt matet til varmeutvekslingstank 15.

Systemet i henhold til fig. 3 tilveiebringer i tillegg en ytterligere varmeutveksler 17, gjennom hvilke en del av rommets indre luftatmosfære på den ene side og varmeutvekslingsmedium 45 lagret i varmeutvekslertanken 15 på den annen side blir overført. Spesifikt er ytterligere varmeutveksler 17 koblet til rom 19 ved hjelp av luftkanalsystem vist i fig. 3 som omfatter en varmluftkanal 22, via hvilken en del av rommets indre luftatmosfære kan ekstraheres og tilføres den ytterligere varmeutveksler 17 som nødvendig ved å bruke f.eks. pumpemekanismen 12.

Det fastsatte volum av luften i det indre rom tilført den ytterligere varmeutveksler 17 kan reguleres via kontrollanordning 11. Kontrollanordning 11 sender pumpemekanisme 12 de tilsvarende kontrollsignaler hertil via kontrollinje 41 slik at leveringshastighet og i tillegg retning av overføring kan fastsettes som nødvendig for pumpemekanisme 12. Det er herved mulig for kontrollanordning 11 å fastsette leveringshastighet av pumpemekanisme 12 f.eks. som en funksjon av måltemperatur for rom 10 og den aktuelle temperatur i rom 10.

I dette tilfellet bør minst én temperatursensor 5 tilveiebringes i rom 10 ved hjelp av hvilke den aktuelle temperatur i rom 10 blir kontinuerlig målt eller på forutbestemte tidspunkter eller ved hendelser. Den målte temperaturverdi ble deretter overført til kontrollanordning 11 som sammenligner den virkelige temperaturverdi med en forutbestemt målverdi og fastsetter leveringshastigheten til pumpemekanismene 12 tilsvarende.

For å oppnå en varmeoverføring i den ytterligere varmeutveksler 17 fra luft ekstrahert ved pumpemekanismen 12 fra den indre luftatmosfæren i rommet, er to koblinger fra den ytterligere varmeutveksler 17 koblet til varmeutvekslingstank 15 via en tilførselslinje og en dreneringslinje. Ved å bruke en pumpemekanisme 14 som kan aktiveres av kontrollanordning 11 via en kontrollinje 43, kan minst en del av varmeutvekslingsmediet 45 som er lagret i varmeutvekslingstank 15 som blir avkjølt tilsvarende gjennom funksjon av fordamper 16, tilføres den ytterligere varmeutveksler 17 som et medium som skal oppvarmes. Delen av varmeutvekslingsmediet 45 tilført den ytterligere varmeutveksler 17 strømmer gjennom nevnte ytterligere varmeutveksler 17 og absorberer derved termisk energi fra rommets indre luft som skal avkjøles i nevnte ytterligere varmeutveksler 17. Det oppvarmede varmeutvekslingsmediet 45 i den ytterligere varmeutveksler 17 ble deretter matet tilbake til varmeutvekslingstank 15.

Etter at varmeoverføring av den tilførte mengde av luft til varmeutvekslingsmediet 45 har funnet sted i den ytterligere varmeutveksler 17, blir den derved avkjølte mengde av luft matet via kaldluftkanal 23 i luftkanalsystemet tilbake til den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet 10.

Utformingen av oppfinnelsesløsningen vist i fig. 3 tillater indirekte anvendelse av den avkjølende virkning som skjer når inertgass 37 blir fordampet for å kjøle den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet 10 på en kontrollert måte. Det er særlig mulig å fastsette henholdsvis leveringshastighet og pumpekapasitet til pumpemekanisme 12, via kontrollanordning 11 ved å overføre de tilsvarende signaler via kontrollinje 41. Ved å regulere leveringshastigheten eller pumpekapasiteten til pumpemekanismen 12 kan volumet av luft som strømmer gjennom den ytterligere varmeutveksler 17 pr. tidsenhet og brukt til å avkjøle den indre luftatmosfæren i rom 10 fastsettes.

I motsatt fall kan leveringshastigheten eller pumpekapasiteten til pumpemekanismene 13 og 14 også fastsettes i utforminger vist i fig. 3 via kontrollanordning 11 ved å overføre de tilsvarende signaler via kontrollinjer 42 og 43. Ved å regulere leveringshastigheten eller pumpekapasiteten til de respektive pumpemekanismer 13 og 14, kan mengden av varmeutvekslingsmedium 45 som skal strømme pr. tidsenhet gjennom varmeutveksleren 16 eller den ytterligere varmeutveksler 17 brukt til å oppvarme inertgassen som skal mates til rom 10 og avkjøle den indre luftatmosfæren i rom 10, henholdsvis fastsettes.

Idet et varmeutvekslingsmedium 45 som har en tilstrekkelig høy nok varmekapasitet blir brukt, kan varmeutvekslingsmediet lagret i varmeutvekslingstank 15 anvendes som et kulde- eller varmereservoar for uavhengig å tilføre termisk energi til fordamper 16 eller utlade termisk energi fra den indre luftatmosfæren i rommet som nødvendig.

Utforminger som vist i fig. 3 kan tilveiebringes med en ytterligere fordamper 20 i tillegg til fordamper 16 som også er tilfelle med systemet i henhold til fig. 1 eller fig. 2, som er anordnet utenfor rom 10. Denne ytterligere inndamper 20 er fortrinnsvis koblet til beholder 1 konfigurert som en avkjølingstank via en tilførselslinje 46. Nevnte ytterligere fordamper 20 tjener fortrinnsvis til å fordampe en mengde av inertgass ekstrahert som nødvendig fra beholder 1 via tilførselslinje 46. Mengden av inertgass matet til den ytterligere fordamper 20 kan kontrolleres med ventil 19 allokert til tilførselslinje 46, idet nevnte ventil 19 blir tilsvarende aktivert av kontrollanordning 11.

Også med systemet vist i fig. 3, kan i det minste noe av inertgassen fordampet i ytterligere fordamper 20 utlades i det lukkede rommet 10, f.eks. via utløpsdyser 2, for å fastsette eller opprettholde et spesifikt inertieringsnivå i den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet 10. Det er herved prinsipielt mulig at utløpet av den ytterligere fordamper 20 kobles til tilførselslinjen 3 og utløpsdyser 2 anordnet i rom 10 ved hjelp av en ventil konfigurert f.eks. som en treveisventil.

Det er videre tilveiebrakt i de foretrukne utformingene av oppfinnelsesløsningen vist i tegningene en temperaturmålende mekanisme 5 som måler temperaturen til den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet 10, og en oksygenmålende mekanisme 4 for å måle oksygeninnholdet i den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet 10. Ved hjelp av nevnte temperaturmålende mekanisme 5 kan den virkelige temperatur som er i det lukkede rommet 10 måles kontinuerlig eller ved forutbestemte tidspunkt og/eller etter forutbestemte hendelser har skjedd.

I utforminger vist i fig. 1 er kontrollanordningen 11 derved fortrinnsvis konstruert for å aktuere de to ventilene 9 og 21 så vel som et luftkondisjoneringssystem (ikke vist) som en funksjon av den aktuelle temperaturen målt sammen med en forutbestemt måltemperatur på den ene side og på den annen side som en funksjon av oksygeninnholdet målt sammen med et forutbestemt inertieringsnivå. Både mengden av inertgass som skal tilføres rom 10 så vel som varmeenergi ekstrahert fra den indre luftatmosfæren i rommet ved fordampning av den tilførte inertgassen blir regulert med ventilene 9 og 21. Hvis kjøleeffekten skulle være utilstrekkelig under fordampingen av inertgassen for å fastsette eller opprettholde en spesifikk temperatur i rom 10, vil kontrollanordningen 11 aktivere (ikke vist) luftkondisjoneringssystemet tilsvarende.

På den annen side er det foretrukket for kontrollanordningen 11 i utformingen i henhold til fig. 2 å være konstruert slik at den også aktiverer de to ventilene 9, 21 og pumpemekanismen 12 så vel som et luftkondisjoneringssystem (ikke vist) som en funksjon av den målte aktuelle temperaturen sammen med en forutbestemt måltemperatur på den ene side, som en funksjon av det målte oksygeninnhold sammen med et forutbestemt inertieringsnivå. På den annen side blir mengden av inertgass som skal tilføres rom 10 regulert med ventilene 9 og 21. På den annen side blir mengden av varme ekstrahert fra fordamperen 16 fra den indre luftatmosfæren i rommet regulert ved leveringshastigheten til pumpemekanismen 12. Hvis kjøleeffekten tilveiebrakt av fordamperen 16 skulle være utilstrekkelig for å fastsette eller opprettholde en spesifikk temperatur i rom 10, vil kontrollanordning II aktivere (ikke vist) luftkondisjoneringssystemet tilsvarende.

I utformingen representert i fig. 3, er kontrollanordningen 11 fortrinnsvis konstruert til å aktivere et luftkondisjoneringssystem (ikke vist) som en funksjon av den aktuelle temperatur målt sammen med en forutbestemt måltemperatur på den ene side og på den andre side som en funksjon av oksygeninnholdet målt sammen med et forutbestemt inertieringsnivå så vel som ventil 9 og pumpemekanismene 12-14. Mengden av inertgass som skal tilføres rom 10 blir regulert med ventil 9. Mengden av varme tilført fordamperen 16 blir regulert ved leveringshastigheten til pumpemekanismen 13, mens mengden av varme utladet fra den indre luftatmosfæren i rommet blir regulert med pumpemekanismene 12 og 14. Hvis kjøleeffekten som er oppnåelig med den ytterligere varmeutveksler 17 skulle være utilstrekkelig til å fastsette eller opprettholde en spesifikk temperatur i rom 10, vil kontrollanordning 11 aktivere (ikke vist) luftkondisjoneringssystemet tilsvarende.

Systemene vist i tegningene er ikke bare anvendbare til brannbeskyttelse hvori brennbarheten til gods lagret i de lukkede rom blir senket ved hjelp av en fortrinnsvis opprettholdt senking av oksygeninnholdet i den indre luftatmosfæren i nevnte lukkede rom 10. Det er isteden også mulig at i tilfelle av en brann eller som nødvendig på andre måter, kan oksygeninnholdet i den indre luftatmosfæren i rommet ytterligere senkes til et spesifikt fullt inertieringsnivå, spesifikt ved den regulerte mating av inertgass inn i rommets indre luftatmosfære.

Fastsettelse (og opprettholdelse) av det fulle inertieringsnivå kan f.eks. være resultat av hensikten å slukke en brann. I dette tilfellet er det foretrukket for systemet ytterligere å omfatte en brannvarsleanordning 6 for å måle brann egenskapene i atmosfæren i det lukkede rommet 10. På den annen side er det imidlertid også mulig å senke det fulle inertieringsnivå som en funksjon av godset lagret i det lukkede rommet 10 og særlig dets tenningsatferd. Det er følgelig mulig å fastsette et fullt inertieringsnivå i rom 10 som et brannbeskyttelsesmiddel når særlig meget brennbart gods er lagret f.eks. i nevnte rom.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til utformingene vist i figurene.

Claims (24)

1. Fremgangsmåte til å forhindre branner og slukke branner i lukkede rom (10) hvori den indre luftatmosfæren ikke er tillatt å overskride en forutbestemt temperaturverdi, karakterisert vedat den omfatter følgende fremgangsmåtetrinn: a) å tilveiebringe en flytendegjort inertgass, særlig nitrogen, i en beholder (t); b) å tilføre minst en det av den tilveiebrakte inertgassen til en fordamper (16) og at den blir fordampet i samme; og c) den regulerte tilførselen av inertgassen fordampet i fordamperen (16) til den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10) slik at oksygeninnholdet i atmosfæren i det lukkede rommet (10) enten faller til et spesifikt inertieringsnivå og blir opprettholdt på samme eller blir opprettholdt på et spesifikt, forutbestemt inertieringsnivå, hvori varmeenergien som er nødvendig for å fordampe den flytende inertgassen i fordamperen (16) blir ekstrahert fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10).

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat den tilveiebrakte inertgassen blir fordampet i det lukkede rommet (10), og hvori inertgassen blir tilført i flytende form til en fordamper (16) plassert i nevnte rom (10) før fremgangsmåtetrinnet som består av fordamping.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert vedat den tilveiebrakte inertgassen blir fordampet utenfor det lukkede rommet (10), og hvori minst en del av varmeenergien som er nødvendig for å fordampe inertgassen blir ekstrahert fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10) ved varmeledning.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert vedat den justerbare mengde av varmeenergi ekstrahert fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10) som er nødvendig for å fordampe inertgassen kan reguleres ved at det er mulig å fastsette varmekonduktiviteten til en varmeleder (45) benyttet til å ekstrahere den nødvendige mengde energi som en funksjon av den foreliggende temperaturen i det lukkede rommet (10) og/eller en forutdefinerbar måltemperatur.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert vedat en enhetsavkjøler (16) blir brukt til å fordampe minst en del av den tilveiebrakte inertgassen, og hvori fremgangsmåten ytterligere omfatter følgende fremgangsmåtetrinn: bl) fordamperen (16) eller en varmeutveksler allokert til nevnte fordamper (16) tilfører luft fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10) som oppvarmet luft, fortrinnsvis på en kontrollert måte, i det minste under fordamping av inertgassen; b2) varmeenergien som er nødvendig for å fordampe inertgassen blir i det minste delvis ekstrahert ved varmeledning fra luften tilført fordamperen (16) eller fra varmeutveksleren som oppvarmet luft, hvorved luften tilført som oppvarmet luft avkjøles; og b3) den avkjølte luften blir matet tilbake igjen til rom (10).

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert vedat mengden av luft tilført som oppvarmet luft til fordamperen (16) eller varmeutveksleren er justerbar som en funksjon av den faktisk foreliggende temperaturen i det lukkede rommet (10) og/eller en forutdefinert måltemperatur.

7. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat fremgangsmåtetrinnet c) ytterligere omfatter følgende fremgangsmåtetrinn: cl) å måle oksygeninnholdet i det lukkede rommet (10); og c2) å tilføre inertgassen fordampet i fordamperen (16) som en funksjon av den målte oksygen verdi en i den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10) for å opprettholde oksygeninnholdet i atmosfæren i det lukkede rommet (10) på et spesifikt inertieringsnivå.

8. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat det spesifikke inertieringsnivået er et basalt inertieringsnivå, og hvori fremgangsmåten ytterligere omfatter følgende fremgangsmåtetrinn etter fremgangsmåtetrinn c): d) i tilfelle av en brann, eller når det på annen måte er nødvendig, blir oksygeninnholdet i den indre luftatmosfæren ytterligere senket til et spesifikt fullt inertieringsnivå ved den regulerte tilførselen av inertgass inn i den indre luftatmosfæren.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert vedat en detektor (6) for brannegenskaper identifiserer hvorvidt en brann har brutt ut i det lukkede rommet (10).

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert vedat senkingen til det fulle inertieringsnivået i fremgangsmåtetrinn c) er en følge av en brannegenskapsverdi målt av detektoren (6).

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 8 eller 9, karakterisert vedat senkingen til det fulle inertieringsnivået i fremgangsmåtetrinn d) er en følge av varene lagret i det lukkede rommet (10), og særlig deres antenningsatferd.

12. Fremgangsmåte som angitt i ethvert av kravene 8-11, karakterisert vedat inertgassen tilført i fremgangsmåtetrinn d) blir tilveiebrakt i beholderen (1) fortrinnsvis konfigurert som en kjøletank og fordampet i fordamperen (16).

13. Anordning for å utføre fremgangsmåten i henhold til ethvert av kravene 1-12, karakterisert vedat anordningen omfatter følgende: - en oksygenmålende mekanisme (4) for å måle oksygeninnholdet i den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10); - et system for det regulerte utslippet av inertgass inn i den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10), hvori systemet omfatter en beholder (1) fortrinnsvis konfigurert som en kjøletank for å tilveiebringe og lagre inertgassen i flytendegjort form og en fordamper (16) koblet til nevnte beholder (1) for å fordampe minst en del av inertgassen tilveiebrakt i beholderen (1) og slippe den fordampede inertgassen inn i den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10); og - en kontrollanordning (11) konstruert for å kontrollere systemet som tilveiebringer det regulerte utslippet av inertgass som en følge av det målte oksygeninnholdet slik at oksygeninnholdet i atmosfæren i det lukkede rommet (10) enten faller til et spesifikt inertieringsnivå og blir opprettholdt på samme, eller blir opprettholdt på et spesifikt forutbestemt inertieringsnivå, hvori fordamperen (16) er konfigurert til å ekstrahere varmeenergien som er nødvendig for å fordampe den fluide inertgassen fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10).

14. Anordning som angitt i krav 13, karakterisert vedat fordamperen (16) er en enhetsavkjøler (16) plassert i det lukkede rommet (10).

15. Anordning som angitt i krav 13, karakterisert vedat fordamperen (16) er en enhetsavkjøler (16) plassert utenfor det lukkede rommet (10), og hvori systemet for det regulerte utslippet av inertgass inn i den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10) ytterligere omfatter en varmeutvekslingsanordning (16, 17) som tilveiebringer varmeoverføring fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10) til inertgassen som skal fordampes i fordamperen (16).

16. Anordning som angitt i krav 15, karakterisert vedat den ytterligere omfatter en temperaturmålende mekanisme (5) for å måle temperaturen i den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10), og hvori varmeutvekslingsanordning (16, 17) omfatter en varmeutveksler (45) for å overføre varmeenergi fra den indre luftatmosfæren til inertgassen som skal fordampes i fordamperen (16), hvor effektivitetsforholdet til denne er justerbar i form av termodynamikkens første lov med kontrollanordning (11) som en funksjon av den målte temperatur og/eller en forutbestemt måltemperatur.

17. Anordning som angitt i krav 15, karakterisert vedat fordamperen (16) er en enhetsavkjøler (16), og hvori inertgassen som skal tilføres det lukkede rommet (10) blir brukt som mediet som skal oppvarmes og en del av luften fra den indre luftatmosfæren blir brukt som mediet som skal avkjøles i varmeutvekslingsanordningen (16, 17).

18. Anordning som angitt i krav 17, karakterisert vedat varmeutvekslingsanordningen (16, 17) er koblet til det lukkede rommet (10) ved hjelp av et luftkanalsystem (22, 23) for å tilføre og drenere luft fra den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10), og hvori luftkanalsystemet (22,23) omfatter minst én varmluftkanal (22) og minst én kaldluftkanal (23) i et luftkondisjoneringssystem brukt til å luftkondisjonere det lukkede rommet (10).

19. Anordning som angitt i krav 17 eller 18, karakterisert vedat den ytterligere omfatter en temperaturmålende mekanisme (5) til å måle temperaturen til den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10), og hvori kontrollanordningen (11) er konstruert til å fastsette mengden av luft tilført til fordamperen (16) som mediet som skal avkjøles som en funksjon av den målte temperatur og/eller en forutbestemt måltemperatur.

20. Anordning som angitt i ethvert av kravene 15-19, karakterisert vedat varmeutvekslingsanordningen (16, 17) er en komponent i et luftkondisjoneringssystem brukt til å luftkondisjonere det lukkede rommet (10).

21. Anordning som angitt i krav 20, karakterisert vedat luftkondisjoneringssystemet omfatter en varmeutveksler gjennom hvilken en del av luften fra den indre luftatmosfære blir dirigert for å overføre termisk energi fra luften til et avkjølende medium, og hvori varmeutveksleren i luftkondisjoneringssystemet er koblet oppstrøms eller nedstrøms for varmeutveksleren som er assosiert med fordamperen (16).

22. Anordning som angitt i ethvert av kravene 13-21, karakterisert vedat den ytterligere omfatter en brannpåvisningsanordning (5) for å måle brannegenskapene i den indre luftatmosfæren i det lukkede rommet (10).

23. Anvendelse av en anordning som angitt i ethvert av kravene 13-22 som brannbeskyttelse for et lukket kaldtlagringsareal, et IT- eller datarom eller andre slike lignende rom (10) hvori den indre luftatmosfæren i det samme ikke er tillatt å overskride en spesifikk temperaturverdi.

24. Anvendelse av anordning som angitt i ethvert av kravene 13-22 som brannbeskyttelse for et lukket koblingskabinett eller andre slike lignende konstruksjoner hvori den indre luftatmosfæren i den samme ikke er tillatt å overskride en spesifikk temperaturverdi.