KR20060127140A - 화재 제어 및/또는 소화 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

화재를 제어하고 및/또는 소화하기 위한 본 발명의 방법 및 장치의 목적은 화재 진압 장치를 화재 지역으로 운송하기 위한 범위를 연장하고, 그 준비 작업을 위한 시간을 실질적으로 감소시키며, 상기 장치의 폭발에 의해 야기된 분열 현장을 배재하는 것이며, 상기 장치의 폭발은 화재 면적에서 발생된 동시 충격파(airblast) 효과와 관련된 미세한 구름으로의 소화 복합물과 화재 용적을 통한 상기 소화 혼합물의 최대 분포의 순간 진화를 보장하는 것이다. 화재를 제어하고 및/또는 소화하기 위한 상기 방법은 소화 복합물(7)을 갖는 컨테이너(6)와 분산 장약(8)을 구비하는 화재 진압 장치(2)의 폭발에 의해 생성된 소화 복합물(7)의 공중 분산 혼합물의 고속 유동과 충격파에 의한 화재 지역을 소화하는 것으로 구성된다. 상기 컨테이너는 화재 진압 장치(2)를 화재 지역으로 운송하고 및/또는 화재 이동 경로에 상기 장치를 배치하기 위한 구조적 소자들을 구비하며, 상기 구조적 소자들은 상기 분산 장약(8)이 폭발하기 전에 상기 컨테이너(6)로부터 분리된다. 상기 방법을 실행하기 위한 화재 진압 장치(2)는 소화제(7)를 갖는 컨테이너(6)와, 분산 장약(8)과, 도화선(9) 및 안정기(10)를 포함한다. 상기 장치는 또한 분리 기구(15)와 가압 분리용 소자들(16)을 구비하는 서스펜션 시스템(3)을 포함하고, 상기 장치의 질량 중심을 통과하는 평면에 대해 대칭적으로 상기 컨테이너(6)의 외부 표면 상에 장착되며, 서로 이격되어 아이 링(13)을 갖는 연결 보호용 덮개(12)에 의해 강고하게 연결된 소자들을 지지하는 컨테이너(6) 형태로 구성되고, 가요성 링 크(14)에 의해 안정기(10) 하부에 연결된다.

소화제, 분산 장약, 컨테이너, 도화선, 안정기, 화재 진압 장치, 분리 기구, 가압 분리용 소자, 서스펜션 시스템

Description

화재 제어 및/또는 소화 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AND/OR PUTTING OUT FIRES}

본 발명은 소방(fire-fighting) 수단에 관한 것으로, 특히 본 발명은 숲 및 산림 화재를 포함하는 대규모의 강력한 화재 뿐만 아니라 지형적으로(험준한 산악, 통과할 수 없는 침엽수림대(taiga), 정글) 및 위험 원의 근접 위치로(폭발, 고온) 양자의 반대 지형에서 시작하는 화재를 효과적으로 소화하기 위해 사용될 수 있는 화재의 위치측정(localization) 및/또는 진압 방법 및 장치에 관한 것이다.

숲 화재(최고의 또는 조합된)를 소화하기 위해, 폭넓은 용도는 국지적 폭발 시스템의 공통 효과에 의해 화재 방지 방화벽(firewall)의 생성과 연장된 기간 동안 스프링쿨러 소화 합성물(sprinkling fire-extinguishing composition)의 생성에 의거한 방법으로 이루어진다.

화재의 위치측정과 진압의 하나의 공지된 방법은 계곡 화재시 이동성 미사일 조립체의 도움으로 화재 진압 장치를 배달하는 것이다(US 1789232).

이러한 공지된 방법을 실현하는 화재 진압 장치는 지상 또는 공군 기지에서 이동성 미사일 조립체로부터 발사되는 포탄(shell)으로 이루어져 있다.

이 포탄은 상기 포탄 축선을 따라 배치된 폭발물의 중심 장약의 폭발시에 두개의 반부 개구로 이루어지고 상기 포탄의 전방부에 배치된 가열 센서의 신호에 의해 작용하는 본체를 갖는다. 폭발물과 소화제를 갖는 두개의 상호 연결된 소자들 형태인 합성 시스템이 중심 장약에 관해 배치되어 있고, 이들 상호 연결된 소자들은 파셀(parcel)과 같은 단일 축선을 따라 앞뒤로 연속적으로 배치되어 있다. 상기 합성 시스템의 모든 소자들은 그들 자신의 열 또는 관성 센서들을 갖는다. 본체 반부들은 안전한 랜딩(landing)을 보장하기 위해 제동 장치(낙하산 ; parachute)을 구비하고, 포탄 접지부에서 제트 엔진을 갖는다.

소방(fire-fighting) 방법은 하기와 같이 구성된다. 포탄이 화재 전방으로 접근하면, 전방 가열 센서의 신호는 폭발물의 중심 장약을 개시하고, 본체 반부들은 낙하산을 분리하여 투하된다. 소자들의 패킷(packet)은 동시에 분리되어 그들 자유 낙하로 화재 지역에 도달한다. 이들 소자들의 일부는 지상 화재를 소화하기 위한 것이며, 지면과 충돌하여 작동하는 관성 센서를 구비한다. 소자들의 다른 부분은 서로 다른 임계 온도로 조절된 가열 센서로부터 숲 커버에서 시작된다. 시간적으로 연장된 국지적 폭발 및 스프링쿨러 소화제의 시스템 조합 또는 복합 효과는 효율적인 소화를 제공하는 것으로 가정한다.

이러한 방법과 상기 방법을 실행하는 장치는 그들 효율을 감소시키고 작동 비용을 증가시키는 많은 수의 단점을 갖는다. 두 형태의 성분들(폭발물의 중심 장약과 폭발물의 장약을 갖는 소화제)의 존재와 그 연속적인 개시제는 장소와 시간으 로 분리되는 화재 공기 충돌파의 효과를 일으킨다. 독립 지역에서 반복된 점화(inflammation)와 화재의 부가적인 전개가 촉진되는 데, 그 이유는 이들 지역에서 섬광이 하향력만있고, 상기 중심이 절연되지 않아서, 소화제에 의해 냉각되지 않기 때문이다.

화재 구역으로 성분들의 배달을 위한 계곡 화재 시스템의 사용은 상기 방법의 효율을 감소시키는 데, 그 이유는 로켓과 포탄의 고정된 구경(caliber)이 보조 장치(모터, 본체를 개방하기 위한 중심 장약, 낙하산)의 필수적인 존재를 가정한다. 배달 장치의 전체 질량에 대한 유용한 질량(소화제와 폭발물의 장약)의 비율로 표현되는 배달 장치의 충전 계수의 낮은 값은 소방 경비를 상당히 증가시킨다.

한편, 계곡 화재 시스템을 사용할 시에, 조준은 면적에 의해 실행되고, 이것은 먼저, 이경우에 전체 화재 면적에서 섬광을 진압하는 대신에 화재 전방(화재 라인)으로의 진행을 중지시킬 필요가 있으므로 화재의 위치측정을 위해 비효율적이다.

공지된 방법의 중대한 단점은 폭발 중에 형성되는 금속 본체와 성분들의 많은 잔유물들에 의한 환경의 파괴와 오염의 상당한 위험성에 있다.

다른 위험성은 지상에 도달하는 소자들의 폭발을 일으키는 이중 센서가 없기 때문에 폭발성 장약을 갖는 폭발되지 않은 성분들이 화재 영역에 남아있게 된다.

화재, 주로 숲 화재의 위치측정과 진압의 다른 공지된 방법은 고도와 폭으로 연장되는 고압 존의 생성 목적에 의한 화재 라인 전방에서 공기 충격파의 사용에 의거한다(US 1834667).

이러한 공지된 방법은 화재 전방으로의 이동에 따라 숲 커버내에서 폭발성 장약과 화재 진압 장치의 배치 세트로 구성된다. 각 화재 진압 장치는 액체 연료로 채워지고, 분산 장약을 구비한다. 화재 전방 부근에서, 조작자는 연속적으로 분산 장약을 폭발시키고 미세한 공기-연료 구름을 형성함으로써 화재 진압 장치를 조작하기 위해 제어 신호를 보낸다. 수십 밀리초 후에, 이러한 구름은 폭발성 장약의 도움으로 폭발되고, 이에 의해 물체, 작은 브랜치, 건조 낙엽, 풀을 용이하게 연소하여 하향으로 가압하는 공기 충격파를 형성하고, 지상 화재의 화염을 진압하여 화재 방지 밴드를 형성한다.

사용된 화재 진압 장치는 액체 탄화수소 연료(예를 들어, 산화 에틸렌)로 에워싸인 분산 장약을 수용하는 컨테이너 형태로 이루어진다. 분산 장약 폭발의 개시자는 제어 신호를 형성하는 전기 회로에 연결되어 제어 센터에 배치되어 있다. 이러한 회로는 폭발성 장약을 폭발시키기 위한 제어 신호를 또한 전송한다.

이러한 방법은 저동력의 지상 화재 경로상에 제어 라인의 생성을 위해서만 적용될 수 있다. 이러한 방법은 대초원 화재와 산림(bush) 화재의 위치측정에서 가장 효율적이다. 이렇게 하는 경우에, 화재는 국지적이지 않을 뿐만 아니라 진압되지도 않고, 특히 진화되지도 않는다.

상기 공지된 방법 및 장치의 주된 단점은 폭발성 장약의 작동 전에 공기-연료 구름의 우발적인 자기 점화의 가능성이 높다.

화재 지역, 특히 그 중심에서, 온도 구배와 공기 흐름 비율은 화학 양론적(stoichiometric) 비율의 공기-연료 구름의 형성을 방지하고 폭발성 장약의 폭발 지연의 선택을 복잡하게 하는 무작위 캐릭터를 갖는 사실로 인해 발생한다.

가장 불충분한 폭발이 발생하는 경우에, 화재의 부자연스럽게 발생된 중심을 일으키는 공기-연료 혼합물의 폭발로 종종 나타나서 화재 증대로 초래된다.

한편, 미세한 공기-연료 구름의 양호한 폭발과 공기 충격파의 생성 중에, 공기 충격파의 작용은 소화제로 인해 화재 지역의 절연과 부가적인 냉각에 의해 지지되지 않는다. 따라서, 화재를 수반하고 그 전개와 폭발(가열, 점화, 열분해)을 조장하는 과정은 주어진 방법의 효율을 상당히 감소시킴으로써 중지된다.

화재의 위치측정 및/또는 진압의 공지된 방법의 필수적인 단점은 도시 상황에선 화재를 진압하기 위한 방법의 적용 가능성을 배제하고, 숲 및 산림 화재를 진압하기 위한 적용 안전정과 원거리 화재시 그 적용 불가능성 때문에 그 제한된 사용을 심각하게 감소시키고 또한 대형 화재를 진압하기 위한 그 적용 안전성을 심각하게 감소시키는 분산 장약의 작동 순간에 화재 진압 장치의 재료로 구성되는 파편 필드를 생성이다.

본 기술 분야에 공지된 방법은 제어 신호에 의해 작용되는 분산성 폭발 장약과 함께 화재 지역으로 배달된 화재 진압 장치의 도움으로 발생된 공기 충격파의 효과에 의거한 화재의 위치측정 및/또는 진압 방법이다. 화재 진압 장치의 충전재는 소화제로 구성된다. 이 경우에, 화재 특성에 따르면, 화재 진압 장치의 배달 수단은 화재 진압 장치의 작동이 요구되는 지역이 먼저 선택되고, 배달 수단은 제어 신호가 분산 장약을 작동시키기 위해 보내지는 파라메터를 사용하여 결정된다. 그러한 경우에, 상기 용도는 그 도달시에 미리 결정된 값으로 조절되는 선택된 파 라메터의 센서를 구비한 화재 진압 장치로 이루어지고, 분산 장약은 고속 공기압으로 형성된 공기 충격파의 동시 생성으로 폭발되며, 미세한 구름의 형성을 갖는 소화제의 폭발 및 분산을 일으키고, 치수 및 지역 또는 지역들은 지형과, 화재 형태, 및 소화제의 미세한 안개 구름이 치수에 따라 선택된다(WO 98/47571).

공지된 방법을 실현하는 화재 진압 장치는 가압된 판지로 이루어진 컨테이너와, 분산 장약과, 캘리버(caliber) 안정기, 및 폭발 개시제를 갖는 접점 센서 및/또는 고도 센서 형태의 도화선(blasting fuse)을 포함한다. 그러한 경우에, 배달 수단으로서 헬리콥터를 사용하면, 상기 장치는 헬리콥터 하부 아래에 걸리는 특수 컨테이너에 배치되어 제어 신호에 의해 상기 장치를 분리하는 로크에 의해 고정된다.

화재의 위치측정 및/또는 진압의 공지된 방법과 이러한 방법을 실행하기 위한 장치는 화재의 진압 라인의 다중 확대를 제공하는 한편, 소화제의 표면 밀도를 심각하게 감소시키고 또한 소방관이 원거리에서 화재를 진압하게 한다.

화재의 위치측정 및/또는 진압의 공지된 방법의 주된 단점은 화재를 찾는 순간으로부터 그 위치측정 및/또는 진압의 개시시까지의 기간이 연장되는 것이다. 이것은 또한 그러한 사실로 인해 화재를 찾고, 그 형태와 크기를 결정하여, 진화하기 위한 위치를 선택하며, 파라미터를 결정할 필요가 있고, 제어 신호가 생성되어 도달할 시에 화재 진압 장치의 센서들을 선택된 옵션으로 조절하여 선택된 화재 위치로 화재 진압 장치를 배달하기 위한 수단을 선택하는 것이다.

한편, 공지된 방법은 하기의 주된 단점을 갖는다. 이들이 화재 진압 장치를 화재 지역으로 배달하기 위한 소자, 예를 들어 제안된 방법의 효율을 극적으로 감소시키는 프레임 홀더용 서스펜션 시스템을 갖지 않기 때문에, 하중을 갖는 브래킷의 서스펜션용 프레임 홀더를 구비한 공군기 또는 헬리콥터를 사용하는 것이 불가능하고; 배달 장치가 헬리콥터라면, 그 하부에 화재 진압 장치를 갖는 컨테이너가 걸려있는 낮은 유용성 하중 계수를 가지며; 도시 지역 하에서 화재의 진압을 위해 주어진 방법의 적용 가능성을 배제하고 숲와 산림 화재의 진압을 위한 그 적용의 안정성을 필수적으로 감소시키는 분산 장약(커플링, 박스, 장약 본체)의 작동 범위 내에서 화재 진압 장치의 금속 성분들로 구성되는 파편 필드의 생성 등이다.

본 발명의 기본적인 목적은 화재의 중심에 대해 배달 장치의 범위를 연장시키고, 적용을 위한 그 준비 시간을 실질적으로 감소시키며, 상기 장치의 작동 중에 분열 현장을 배제하는 화재의 위치측정 및/또는 진압을 위한 방법과 장치를 제공하는 것이며, 화재 지역에 걸쳐 상기 소화제의 최대 분포를 갖는 화재 지역에서 공기 충격파의 동시 작용으로 미세한 안개 구름인 소화제의 순간 전달을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 화재 지역이 소화제와 분산 장약을 컨테이너를 구비하는 화재 진압 장치의 작동 중에 발생되는 소화제의 공중 분산성(aerodispersible) 혼합물의 고속 흐름과 공기 충격파에 의해 작동되는 것이고, 상기 컨테이너는 상기 화재 진압 장치를 화재 지역으로 배달하고 및/또는 화재 전파 통로에 상기 장치를 설치하는 구조적 소자들을 구비하며, 상기 구조적 소자들은 상기 분산성 장약의 폭발 전에 상기 컨테이너로부터 분리되는 것이다.

상기 화재 지압 장치를 화재 지역으로 배달하고 및/또는 화재 전파 통로에 상기 장치를 설치하는 구조적 소자들은 예를 들어 프레임 화물 홀더를 구비한 항공기로부터 상기 화재 진압 장치의 분리 시에 상기 컨테이너로부터 이 장치를 분리하는 부재와 아이 링(eye-ring)을 갖는 서스펜션 시스템을 포함한다. 또한, 시스템은 상기 장치가 화재 전파 통로에 설치될 시에 화재 진압 장치로부터 연속적인 분리와 설치 수단을 포함하고, 상기 아이 링을 갖는 서스펜션 시스템은 하중 처리 작동의 실행을 위해 사용된다.

상기 화재 진압 장치를 화재 지역으로 배달하고 및/또는 상기 장치를 화재 전파 통로에 설치하기 위한 구조적 소자들을 갖는 화재 진압 장치 컨테이너의 설비는 사용하기 위해 준비되어 걸려진 화재 진압 장치를 갖는 항공기에 의해 숲과 산림 지역을 순찰하는 가능성을 제공하는 항공 운송과 화재 전파 경로상에 화재 진압 장치를 설치할 시에(화물 취급 작동의 시간을 감소시킴) 화재 탐색 순간으로부터 화재 위치측정 개시시까지의 시간을 심각하게 감소시키는 지상 운송 양자에서 화재 진압 장치의 일정한 유용성과 적용성을 제공하는 것이다.

더욱이, 화재 진압 장치를 화재 지역으로 배달하고 및/또는 화재 전파 경로에 상기 장치를 설치하는 구조적 소자들을 갖는 화재 진압 장치 컨테이너를 구비할 시에, 예를 들어 두개의 링 형태로 이루어지고, 서로 이격되어 있으며, 운송 중에 발신되는 하중이라고 말하는 아이-링을 갖는 연결 보호용 덮개에 의해 강고하게 상호 연결되는 서스펜션 시스템은 안정기를 갖는 컨테이너를 제공하고, 열가소성 물질의 분산 장약의 본체를 만들며, 화재 진압 장치가 작동하는 중에 소화제의 미세한 안개 구름 외측에 파편 필드를 생성하지 않는다.

분산 장약의 폭발 전에 화재 진압 장치를 화재 지역으로 배달하고 및/또는 화재 전파 경로상에 상기 장치를 설치한 후에 컨테이너로부터 구조적 소자들의 분리는 충격파의 강력한 작용을 배제하고 이들 소자상에서 분산 장약의 폭발 생성물을 배제하며, 따라서 화재 진압 장치의 작동 중에 다수의 단단한 파편들의 형성을 배제한다.

배달을 위한 항공기의 사용은 산, 원거리 침엽수림대, 정글, 도로가 없는 상태 등과 같은 지형학적으로 원거리 위치에서 중요한 화재 진압 장치에 의해 화재의 중심에 도달하는 높은 가능성을 제공한다. 이 경우에, 화재 진압 장치를 화재 지역에 배달하는 컨테이너로부터 구조적 소자들의 분리는 화재 진압 장치의 자장식 이동의 비행 궤적을 따라 실행된다. 폭발 위험성이 있는 위치에서 화재를 진압할 수 있는 제안된 방법이 가능하고, 고온은 소방관의 수명을 위협한다. 그렇게 하는 경우에, 화재 진압 장치를 배달하기 위해 군용기를 사용하고 24시간 연속(round-the clock) 화재 진압을 안내하는 것이 가능하다.

이러한 제안된 방법에서, 화재 정면에 근접하기 전에 예정된 위치에 화재 진압 장치를 배치하여 화재 영역에서 화재 진압 장치의 지상 배달하기 위해 사용되고, 분산 장약의 폭발 전에 제어 신호에 의해 화재 전파 경로를 따라 컨테이너로부터 구조적 소자들을 분리하는 것이 예측된다.

소화제에 의해 제공된 공기 충격파와 냉각 및 절연 효과의 조합된 작용은 화재의 신뢰성있고 신속한 위치측정을 보장하며, 이에 의해 화재 진압 장치의 일반적인 사용 목적을 제공하고, 외부 화재에 대한 지역 보호를 위한 숲, 산림, 도시지역 화재의 적용 뿐만 아니라 산림 화재의 경우에 원거리에서 적용할 수 있는 넓은 범위를 제공한다. 그렇게 하는 경우에, 연소 표면상에서 소화제의 균일한 분포를 제공하여 화재 지역으로 화재 진압 장치의 배달 중에 소화제의 손실이 없고, 부가적인 소화 인자(고압, 공기 충격파 및 수두)가 존재하지 않는다.

본 발명의 목적은 화재의 위치측정 및/또는 진압 방법을 실현하는 화재 진압 장치가 소화제와 분산 장약을 갖는 컨테이너와, 도화선과, 안정기, 및 가압 분리를 위한 분리 기구와 소자들을 갖는 서스펜션 시스템을 포함하는 사실로 인해 또한 달성되고, 상기 서스펜션 시스템은 상기 장치의 질량 중심을 통과하는 평면에 대해 대칭적으로 상기 컨테이너의 외부면상에 배치되며, 상기 컨테이너를 에워싸는 형태로 이루어지고, 서로 이격되어 있으며, 아이-링을 갖는 연결 보호용 덮개에 의해 강고하게 상호 연결되고, 상기 시스템은 가요성 링크를 통해 안정기 하부에 연결되어 있다.

제안된 화재 진압 장치는 이 장치가 군용기의 규격 화물 프레임 홀더에 걸려있고, 따라서 배달 수단의 범위를 확장시킨다. 상기 장치는 소화제의 균일한 분포를 제공하고, 소화제(물, 특정 용액, 분말)의 광범위한 스펙트럼을 사용하게 하며, 화재 지역의 필요한 위치에서 작동할 높은 가능성을 가지는 반면에, 연소 물질을 갖는 소화제의 상호 작용 표면의 동시 증가를 갖는 미세한 안개 구름 외부에 파편 필드의 형성을 배제한다.

화재 진압 장치의 서스펜션 시스템을 분리하기 위한 기구는 두개의 길이방향 채널을 갖는 슬리브로 이루어지고, 이중 하나에 로드들을 갖는 두개의 스프링 하중식 피스톤이 배치되며, 다른 하나에 감속 소자를 갖는 가스 발생기가 배치되고, 상기 채널은 일 단부에서 폐쇄되어 챔버들을 형성하기 위해 서로 연결되며, 상기 피스톤의 각 로드는 상기 컨테이너를 에워싸는 서스펜션 시스템의 소자들 중 하나에 이동가능하게 연결된다.

분리 기구의 이러한 설계는 상기 컨테이너를 에워싸는 서스펜션 시스템의 소자들의 동시 개방, 상기 분산 장약의 작동 범위로부터 상기 컨테이너를 에워싸는 상기 패스너들의 취소, 공장에서 그리고 필드 조건하에서 화재 진압 장치의 컨테이너 상에 서스펜션 시스템의 설치, 항공 배달의 구조적 소자들을 갖는 서스펜션 시스템의 충돌 가능성으로 인한 화재 진압 장치를 운반하는 항공 배달용 안정성 등으로 인해 상기 컨테이너로부터 상기 서스펜션 시스템의 분리의 높은 신뢰성을 제공한다.

상기 화재 진압 장치의 컨테이너로부터 서스펜션 시스템의 가압 분리 소자들은 서스펜션 시스템의 구조를 아주 단순화하고 상기 컨테이너로부터 그 분리의 높은 신뢰성을 제공하는 판 스프링으로 구성된다.

상기 컨테이너를 에워싸는 소자들은 길이방향 축선을 따라 서로로부터 이격된 두개의 링 형태로 이루어지고 유용한 하중 계수와, 화재 진압 장치의 작동 효율을 증가시키는 서스펜션 시스템에 이동가능하게 연결된다.

화재 진압 장치의 컨테이너, 안정기 및 분산 장약 본체는 유용한 하중 계수를 증가시키고 그 분산 중에 소화제의 드롭 사이즈를 필수적으로 감소시키는 열가소성 폴리머 재료로 제조되며, 상기 재료의 상대적 신장성의 높은 값으로 인해 상기 컨테이너의 파괴는 연소 물질을 갖는 소화제의 상호 작용 표면의 증가로 초래되는 그 개시 용적의 심각한 증가 후에 발생하며, 따라서 화재 진압 장치의 작동 효율이 증가한다.

한편, (컨테이너 하우징-서스펜션 시스템) 연결부의 제거 조합으로 열가소성 폴리머 물질의 화재 진압 장치의 소자들을 제조하면 소화제의 미세한 안개 구름 외측에 파편 필드를 배제하고 환경의 최소 오염에 기여할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 실행하는 예시적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 화재 진압 장치의 배달 수단으로서 항공기가 사용될 시에, 본 발명에 따른 화재의 위치측정(localization) 및/또는 진압 방법을 실행하는 일 실시예의 개략도.

도 2는 화재 진압 장치의 배달을 위해 지상 캐리어가 사용될 시에, 본 발명에 따른 도 1과 동일한 도면.

도 3은 본 발명에 따라 제안된 화재 진압 장치의 개략도.

도 4는 본 발명에 따른 힘 분리 소자를 갖는 서스펜션(suspension) 시스템을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 서스펜션 시스템의 분리 기구.

화재의 위치측정(localization) 및/또는 진압 방법이 하기와 같이 실행된다.

화재 진압 장치가 조립되고, 도화선(blasting fuse)를 갖는 분산 장약이 안정기를 갖는 컨테이너내에 설치되며, 이 컨테이너는 소화제(fire-extinguishing agent)로 채워진다. 그런 다음, 상기 컨테이너는 화재 지역으로 배달되어 화재 전파 통로에 설치되는 구조적 소자들로 설비된다.

화재의 위치측정 및/또는 진압 방법의 실시 중에, 화재 지역으로 화재 진압 장치를 배달하여 화재 전파 통로에 설치되는 구조적 소자는 다른 디자인을 가질 수 있다.

이러한 배달이 프레임 화물 홀더를 갖는 항공기(air carrier)로 실행될 때에, 이들 구조적 소자들은 소화제와 함께 컨테이너를 에워싸는 소자를 갖는 서스펜션(suspension) 시스템과 아이-링(eye-ring)을 갖는 연결 보호용 덮개(faceplate)로 구성되고, 이들 중 하나가 화재 진압 장치를 프레임 화물 홀더에 걸리게 한다.

상기 배달이 화재 보호 지역(territory)까지 지상 차량으로 실행될 때에, 화재 진압 장치를 배달하여 화재 전파 통로에 설치되는 구조적 소자들은 소화제를 갖는 컨테이너를 에워싸는 소자들을 가지며 지상 차량에 의한 선적을 위해 사용되는 아이 링(eye0rings)을 갖는 연결 보호용 덮개를 에워싸는 서스펜션 시스템과, 화재 전파 통로에 상기 화재 진압 장치를 설치하기 위한 격자 그리더(lattice girder)를 포함한다.

소화제를 갖는 컨테이너를 에워싸는 소자들은 공지된 구조적 소자들, 예를 들면 원형 밴드들일 수 있다.

화재 지역으로 화재 진압 장치를 배달하고 및/또는 소화제를 갖는 컨테이너로부터 분리되어 화재 전파 통로에 상기 화재 진압 장치를 설치하는 구조적 소자들은 분산 장약의 폭발 전에 소화제를 갖는 컨테이너로부터 분리된다.

화재 진압 장치를 항공기로부터 화재 지역에 투하할 시에, 컨테이너로부터 프레임 화물 홀더에 화재 진압 장치의 서스펜션 브래킷(bracket)을 제공하는 구조적 소자들의 분리는 화재 진압 장치의 자장식(self-contained) 비행의 궤도(trajectory)에서 실행된다.

화재 전파 통로에 화재 진압 장치를 설치할 시에, 화재 진압 장치를 화재 지역으로 배달하여 화재 전파 통로에 이를 설치하는 구조적 소자들의 컨테이너로부터의 분리는 조작자 명령에 따라 실행된다.

도 1에 항공기(1)가 도시되어 있고, 이 항공기(1)는 서스펜션 시스템(3)에 의해 운반되는 화재 진압 장치를 화재 지역으로 배달하는 구조적 소자들을 구비하는 화재 진압 장치(2)의 프레임 화물 홀더를 운반한다.

화재 진압 장치는 화재 지역 위에서 분리되고, 서스펜션 시스템(3)은 이들 장치의 비행 궤적에서 분리된다. 지면과 충돌시 분산 장약이 폭발하고, 화재 지역에서 공기의 속도 헤드(velocity head)에 의해 달성되는 공기 충격파의 동시 생성 과 폭발 생성물을 갖는 소화제(fire-extinguishing agent)(4)의 미세한 안개 구름(fine-mist cloud)을 형성한다.

도 2에는 외부 화재에 대해 건물들을 보호할 필요가 있을 때에, 상기 방법의 다른 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 이 경우에, 상기 용도는 화재 진압 장치(2)의 지상 배달 수단으로 이루어져서 예측된 화재 라인의 전방에 미리 정해진 위치에 화재 진압 장치가 배치된다.

이러한 방법을 실행하기 위한 실시예에서, 주 목적은 외부 화재, 예를 들어 숲(wood) 또는 산림(forest-steppe) 화재에 대한 지역의 보호이다. 숲 또는 산림에 위치한 지역은 군사 시설, 촌락, 산림 공원, 정유 공장 및 다른 경제 시설들이 이에 해당한다. 외부 화재에 대한 그들 보호성은 하기와 같이 구성된다.

지상 차량 상에 화재 진압 장치(2)를 적재하기 전에, 화재 진압 장치를 화재 지역으로 배달하는 구조적 소자들, 예를 들어 아이 링(eye-ring)을 갖는 서스펜션 시스템(3)을 구비한다. 서스펜션 시스템(3)의 아이 링과 기중기(감아올리는 기구)를 사용하여, 상기 화재 진압 장치는 차량에 설치되어 가능한 외부 화재에 대해 건물의 보호 위치로 운송된다.

화재 가능성이 높은 위협적인 기간에, 보호 지역의 주변(아마 위협적인 방향으로만)에서 화재 진압 장치(2)는 독립 소자, 예를 들어 팜(farms)(5)의 부가적인 사용을 위해 수직 위치로 설치된다. 전기 와이어들은 조작자로부터 독립 소자(서스펜션 시스템, 팜)까지 그리고 분산 장약까지 이어진다.

화재 진압 장치들 사이의 간격은 소화제의 미세한 안개 구름의 직경과 동일 하게 선택된다.

보호되는 방향으로 화재의 이동시에, 조작자는 화재 전판의 통로에 화재 진압 장치를 배달하여 설치하기 위해 컨테이너로부터 구조적 소자의 분리 명령을 보내서 분산 장약이 작동하게 한다.

분산 장약의 작동 중에, 미세한 안개 구름은 고속 공기 헤드와 폭발 부산물에 의해 수행되는 공기 충격파의 동시 생성으로 소화제의 화재 지역에 형성된다.

제안된 화재 진압 장치(2)의 작동은 숲 화재를 소화하기 위해 이러한 장치를 사용할 시에 실예로서 설명된다.

원거리 영역에서 숲 화재 뿐만 아니라 숲들의 수백 평방 킬로미터(square kilometers)를 커버하는 대형 화재를 소화할 시에, 지상의 프레임 화물 홀더 또는 헬리콥터에 걸려서 도 1에 도시된 바와 같이 화재 지역으로 운송되는 화재 진압 장치(2)의 공중 배달을 사용하는 것이 편리하다.

화재 진압 장치의 배달은 프레임 화물 홀더에 설치되지 않는 공중 운송 수단에 의해 또한 실행되고, 이 경우에 화재 진압 장치는 배달 평면의 동체 아래에 걸리는, 예를 들어 선적 컨테이너에 배치된다.

숲 화재를 소화할 시에, 그 전방을 차단하는 것이 중요하고 화재가 더 진행하는 것을, 즉 화재가 국지화되는 것을 방지하는 것이 중요하다. 이러한 목적을 위해, 화재 진압 장치는 결정된 시간 간격 내에서 화재 전방을 따라 투하되어야 하고, 그 시간 간격 값은 배달 수단의 속도와 소화제의 미세한 안개 구름의 직경에 따른다.

화재 진압 장치(2)(도 3 참조)는 소화제(7)와 분산 장약(8)을 갖는 컨테이너(6)와, 도화선(blasting fuse)(9)과, 안정기(10)와, 컨테이너(6)를 에워싸는 두개의 소자들(11) 형태로 이루어진 서스펜션 시스템, 및 아이 링(13)을 갖는 연결 보호용 덮개(faceplate)(12)를 포함한다.

서스펜션 시스템의 연결 보호용 덮개(12)는 가요성 링크(14)를 통해 상기 안정기(10)의 하부에 연결된다.

서스펜션 시스템은 분리 기구(15)와 상기 컨테이너(6)로부터 가압 분리용 소자(16), 예를 들어 리드(reed) 스프링(도 4 참조)을 구비한다.

분리 기구(15)(도 5 참조)는 두개의 길이방향 채널들(18, 19)을 갖는 슬리브(17)와, 로드들(21)을 갖는 두개의 스프링 하중식 피스톤(20)과, 챔버(22), 및 감속 소자들을 갖는 가스 발생기(23)를 구비한다.

상기 컨테이너(6)를 에워싸는 소자들(11)은 패스너들(fasteners)(24)에 의해 상호 연결된다.

프레임 화물 홀더를 구비한 공중 배달 수단으로부터 투하되는 화재 진압 장치는 하기와 같이 작동한다.

센서로부터의 제어 신호가 프레임 화물 홀더의 로크를 분리하고, 그런 다음 서스펜션 시스템의 아이 링(13)이 분리되며, 화재 진압 장치는 공중 배달 유닛으로부터의 중력에 의해 분리되고, 이렇게 하여 전기 펄스가 도화선(9)과 기스 발생기(23)의 전기 점화장치에 인가된다.

소정의 시간 후에, 도화선(9)은 작용하기 위해 준비되어, 가스 발생기(23)가 작동한다. 가스 발생기(23)의 분말 가스는 슬리브(17)의 채널(18)을 통해 챔버(22) 내로 들어온다. 분말 가스의 힘 하에서, 로드(21)를 갖는 피스톤(20)은 컨테이너(6)를 에워싸는 소자들(11)을 연결하는 패스너들(24)의 홀들(holes)로부터 이동하여 컨테이너를 갖는 서스펜션 시스템의 링크를 분리한다.

리드 스프링(16)의 효과와 공기 흐름의 유입 하에서, 서스펜션 시스템은 안정기(10)의 하부를 지나서 이동하고, 화재 진압 장치를 함께 갖는 가요성 링크(14)와 함께 이동을 계속한다.

화재 진압 장치가 지면(또는 숲들의 크로운(crone))과 만날때에, 도화선(9)이 작동하여 그 기폭 펄스가 직접 폭발물에서 또는 분산 장약(8)의 전달 장약을 통하여 작용한다.

분산 장약(8)과 폭발 생성물의 폭발 결과로 형성된 폭발 파는 컨테이너(6) 내의 압력을 수십만배까지 상승시키고, 이에 의해 컨테이너를 파괴하여 소화제(7)를 투하한다. 이러한 이동 공정에서, 소화제(7)는 연소 물질을 갖는 소화제의 상호 작용 표면을 상승시키는 수십 마이크론 치수를 갖는 드롭(drop)으로 분해된다. 분산 장약(8)의 폭발 생성물의 팽창은 소화제(7)의 미세한 안개 구름(4)보다 앞서 초음속으로 이동하는 공기 충격파를 형성한다.

위치측정 및/또는 진압 기구는 강한 충격파와, 고속 공중 헤드 및 화재 중심에서의 소화제의 동시 작용으로 구성되고, 이 경우에 제 1 두개의 인자들은 화염 아래로 가압되어 연소 물질을 제거하고, 소화제는 화재 지역을 냉각하여 주위 환경의 가열과 열분해를 중지하여 연소 물질을 절연시킨다.

본 발명은 고온 연소의 폭발 및 전개의 위험성을 갖는 대규모의 강력한 화재를 소화하기 위한 것이다. 제안된 방법과 화재 진압 장치의 적용은 화재의 위치측정 및/또는 진압의 효율성과 안정성을 충분하게 향상시킨다.

적용에 대한 화재 진압 장치의 일정한 이용가능성의 준비와 설비를 위한 시간 감소, 배달 수단 범위의 연장, 화재 진압 장치가 홀더에 걸려지는 화재 진압 장치의 작동 중에 파편들이 부족한 프레임 화물 홀더를 갖는 공중 배달 수단에 의한 숲 및 산림 지대의 순찰 가능성, 그 배달물을 화재 지역으로 소화제의 손실 없는 조합으로 24시간 연속(round-the clock) 화재를 소화하는 가능성, 연소 표면에 걸친 소화제의 균일한 분포, 소화제의 미세한 안개 구름의 계산된 작용, 공기 충격파와 고속 헤드의 상승된 압력 등 이들 모드가 화재의 위치측정과 진압의 비용을 훨씬 더 감소시킬 가능성이 있다.

상술된 본 발명에 영향을 미치는 충분한 인자들 중 하나는 화재 지역에 대한 화재 진압 장치의 공중 및 지상 배달 수단들 양자를 사용하는 가능성에 있어서 일반적인 표현이고, 이것은 도시 지역 또는 현장 조건 양자에서 사용할 수 있으며, 공장과 현장 조건 양자에서 화재 진압 장치의 조립을 가능하게 한다.

Claims (9)

1. 소화제(fire-extinguishing agent)(7)를 갖는 컨테이너(6)와 분산 장약(8)을 구비하는 화재 진압 장치(2)의 폭발로 인해 생성되는 소화제(7)의 공중 분산성(aerodispersible) 혼합물의 고속 유동과 공기 충격파로 화재 지역에서 작용하게 구성되는, 화재의 위치측정 및/또는 진압 방법에 있어서,

   상기 화재 진압 장치(2)를 함유하는 컨테이너(6)는 상기 화재 진압 장치(2)를 화재 지역으로 배달하고 및/또는 상기 화재 진압 장치(2)를 화재 전파 통로에 설치하는 구조적 소자들을 구비하고, 상기 구조적 소자들은 상기 분산 장약(8)의 폭발 전에 상기 컨테이너(6)로부터 분산되는 것을 특징으로 하는 화재의 위치측정 및/또는 진압 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 항공기로부터 상기 화재 진압 장치(2)의 드롭(drop) 중에, 상기 구조적 소자들은 상기 화재 진압 장치(2)의 자장식(self-contained) 비행 궤도(trajectory)를 따라 상기 컨테이너(6)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 화재의 위치측정 및/또는 진압 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 화재 전파 통로에 상기 화재 진압 장치(2)의 설치 및 상기 컨테이너(6)로부터 상기 구조적 소자들의 분리는 상기 분산 장약(8)의 폭발 전에 조작자의 명령에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 화재의 위치측정 및/ 또는 진압 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 컨테이너(6)로부터 상기 구조적 소자들의 분리 중에, 상기 구조적 소자들은 상기 컨테이너(6)의 이동 속도에 대해 부가적인 이동 속도를 부여하는 것을 특징으로 하는 화재의 위치측정 및/또는 진압 방법.
5. 소화제(7)와 분산 장약(8)을 갖는 컨테이너(6)와, 도화선(9) 및 안정기(10)를 포함하는, 제 1 항에 기재된 화재의 위치측정 및/또는 진압 방법을 실행하기 위한 화재 진압 장치(2)에 있어서,

   상기 화재 진압 장치(2)는 분리 기구(15)와 가압 분리용 소자(16)를 갖는 서스펜션 시스템(3)을 구비하고,

   상기 서스펜션 시스템(3)은 상기 화재 진압 장치의 질량 중심을 통과하는 평면에 대해 대칭적으로 상기 컨테이너(6)의 외부 표면 상에 배치되며, 상기 컨테이너(6)를 에워싸는 소자 형태로 이루어져서 서로 이격되어 아이 링(eye-ring)(13)을 갖는 연결 보호용 덮개(12)에 의해 강고하게 상호 연결되고, 가요성 링크(14)를 통해 상기 안정기(10)의 하부에 연결되는 것을 특징으로 하는 화재의 위치측정 및/또는 진압 방법 실행용 화재 진압 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 분리 기구(15)는 두개의 길이방향 채널들(18, 19)을 갖는 슬리브(17) 형태로 이루어지고, 상기 채널들 중 하나는 로드(21)를 갖는 두개 의 스프링 하중식 피스톤(20)을 수용하며, 다른 채널은 감속 소자들을 갖는 가스 발생기(23)를 수용하고, 상기 채널들은 일 단부에서 폐쇄되어 각각 다른 형상의 챔버에 연결되며, 상기 피스톤(20)의 각 로드(21)는 상기 컨테이너(6)를 에워싸는 소자들(11) 중 하나에 이동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 화재의 위치측정 및/또는 진압 방법 실행용 화재 진압 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 컨테이너(6)로부터 상기 서스펜션 시스템(3)의 가압 분리용 소자들은 리드(reed) 스프링의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화재의 위치측정 및/또는 진압 방법 실행용 화재 진압 장치.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 컨테이너(6)를 에워싸는 소자들은 길이방향 축선을 따라 서로 이격된 두개의 밴드들 형태로 이루어지고, 상기 서스펜션 시스템(3)의 연결 보호용 덮개(12)에 이동가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 화재의 위치측정 및/또는 진압 방법 실행용 화재 진압 장치.
9. 제 5 항에 있어서, 상기 컨테이너(6), 상기 안정기(10) 및 상기 분산 장약(8)의 본체는 열가소성 폴리머 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화재의 위치측정 및/또는 진압 방법 실행용 화재 진압 장치.

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