NO336665B1 - Evakueringsanordning - Google Patents

Description

Evakueringsanordning

Oppfinnelsens område

Oppfinnelsen vedrører anordninger for slukking av brann og fjerning av gasser. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en evakueringsanordning som angitt i innledningen til det selvstendige krav 1.

Oppfinnelsens bakgrunn

Ulike anordninger og systemer for bekjempelse av branner er kjent. NO 20111013 beskriver et system for å slukke oppståtte branner. Systemet trekker ut branngassen som etableres under tak når flammene slår opp. En termostat aktiverer og deaktiverer systemet ved gitte temperaturer, eller av mannskap når disse har inspisert og sikret brannområdet. Vann eller gass i flytende form strømmer ut av en dyse, bakover i en evakuerer, ut av rommet og ned i avløp eller annet system. Det etableres et undertrykk som gjør at gassen blir transportert ut.

Den foreliggende opprinnelse er en forbedring av den kjente teknikken og introduserer også andre fordeler.

Sammendrag av oppfinnelsen

Oppfinnelsen er beskrevet ogkarakterisertdet selvstendige kravet, mens de uselvstendige kravene uttrykker andre kjennetegn ved oppfinnelsen.

Det er derfor frembrakt en evakueringsanordning for transport av gass og/eller partikler ut av et rom, omfattende monteringsmidler for installasjon i en vegg i rommet slik at en innløpsende befinner seg på den siden av veggen som vender inn i rommet og en utløpsende befinner seg utenfor rommet, og evakueringsanordningen omfatter en kanal som strekker seg mellom innløpsenden og utløpsenden,karakterisert veden barriere frigjørbart festet i kanalen for å tette denne når evakueringsanordningen er i en beredskapstilstand, og drivmidler innrettet til å føre i den minste én fluidstrøm gjennom kanalen når evakueringsanordningen er i en utløst tilstand.

I en utførelsesform omfatter kanalen en venturidyse med et innløpsparti, et utløpsparti og et mellomliggende innsnevret parti, og der innløpspartiet er i fluidforbindelse med innløpsenden og utløpspartiet er i fluidforbindelse med utløpsenden. Drivmidlene er i en utførelsesform plassert oppstrøms av det innsnevrede partiet. Drivmidlene kan være plassert oppstrøms av og i et område ved innløpsenden, ved inngangen til venturidysens innløpsparti.

I en utførelsesform omfatter drivmidlene én eller flere dyser innrettet for tilkopling til et væskereservoar og konfigurert for å sende en væsketåke inn i kanalen. Drivmidlene kan omfatte et flertall vanntåkedyser plassert i en holder ved innløpet til innløpspartiet, og der vanntåkedysene er innrettet for fluidforbindelse med et vannreservoar.

I en utførelsesform omfatter evakueringsanordningen et innløpsdeksel for frigjørbar avstenging av innløpsenden og et utløpsdeksel for frigjørbar avstenging av utløpsenden når evakueringsanordningen er i en beredskapstilstand, og utløsermidler for å frigjøre innløps- og utløpsdekslene når evakueringsanordningen settes i en utløst tilstand. Utløsermidlene kan omfatte en trykkaktuert plugg som er innrettet for å kunne beveges ved påføring av vann under trykk.

I en utførelsesform omfatter barrieren en isolasjonsplugg som er tilpasset til tettende inngrep med venturidysens utløpsparti. Evakueringsanordningen omfatter videre festemidler for frigjørbar sammenkopling av utløpsdekselet, barrieren og innløpsdekselet.

Det er også frembrakt et system for slukking av brann i et rom,karakterisert veden evakueringsanordning ifølge oppfinnelsen, og en vanntåkedyse, der både evakueringsanordningen og vanntåkedysen er plassert i en vegg og fluidforbundet med et vannreservoar, og tilknyttet temperatur- og/eller røyksensormidler, vannreservoaret er tilknyttet mottaksmidler som er innrettet for kommunikasjon med sensormidlene med en styringsenhet for vanntilførselen til evakueringsanordningen og vanntåkedysen.

Kort beskrivelse av tegningene

De ovennevnte og andre kjennetegn ved opprinnelsen vil bli klargjort i den følgende beskrivelsen av en foretrukket utførelsesform, gitt som et ikke-begrensende eksempel, med henvisning til de vedlagte tegningene der: Figur 1 er en perspektivtegning av en utførelsesform av evakueringsanordningen ifølge oppfinnelsen montert i en vegg, og i en utløst tilstand; Figur 2 viser evakueringsanordningen vist i figur 1, i en beredskapstilstand, sett fra en utløpsende; Figur 3 viser evakueringsanordningen vist i figur 1, i en beredskapstilstand, sett fra en innløpsende; Figur 4 og figur 5 er perspektivtegninger evakueringsanordningen langs snittlinjen A-A i figur 2; Figur 6 er en snittegning, sett i snittlinjen A-A i figur 2; Figur 7 er en snittegning, sett i snittlinjen B-B i figur 3; Figur 8a og figur 8b er perspektivtegninger av dyseholderen, sett henholdsvis fra forsiden og baksiden; Figur 9 er en delvis gjennomsiktig tegning av dyseholderen, sett forfra; Figur 10a er en delvis gjennomsiktig tegning av dyseholderen vist i figur 9, sett fra en side; Figurene 10b,c,d er snittegninger, sett i snittlinjene henholdsvis A-A, B-B, C-C i figur 9; Figurene llaogllber perspektivtegninger av evakueringsanordningen, i en umontert tilstand; Figur 12a er en forstørrelse av området merket A i figur 1 la, og figur 12b er en forstørrelse av området merket B i figur 11b; Figur 13 illustrerer gjennomstrømningen gjennom evakueringsanordningen i en utløst tilstand; Figur 14 er en prinsippskisse av evakueringsanordningen ifølge oppfinnelsen montert i en vegg og knyttet sammen med en tåkeleggingsanordning, sensorer og vanntilførsel til et system for evakuering av røykgasser og bekjempelse av brann; og Figur 15 tilsvarer figur 14 og viser hvordan flere systemer for evakuering av røykgasser og bekjempelse av brann er seriekoplet.

Detaljert beskrivelse av en foretrukket utførelsesform

Med henvisning til figurene 1-3, omfatter evakueringsanordningen 1 ifølge oppfinnelsen i den illustrerte utførelsesformen en kanal 2 som, når evakueringsanordningen er montert i en vegg 3, er innrettet for å føre gasser fra en første veggside 4 til en andre veggeside 5 på en måte som vil bli beskrevet i det etterfølgende. De første veggsiden 4 kan for eksempel være en vegg i et rom, og vil derfor i det etterfølgende også bli omtalt som en innerside 4. Den andre veggesiden 5 vil derfor i det etterfølgende også bli omtalt som en ytterside 5. Det skal forstås at innersiden og yttersiden ikke nødvendigvis trenger å være sider av sammen vegg, men at det kan være mellomliggende rom som kanalen strekker seg gjennom. Kanalens innløpsende 6 er festet til innersiden med et indre beslag 7, og kanalens utløpsende 8 er festet til yttersiden med et ytre beslag 9. Disse beslagenes innfesting mot veggen gjøres på en i og for seg kjent måte og vil derfor ikke bli beskrevet ytterligere.

Innløpsenden 6, der gassene trekkes inn når evakueringsanordningens er i en utløst tilstand, er forsynt med et innløpsdeksel 10 som er svingbart montert til indre beslaget 7. Utløpsenden 8, der gassene sendes ut når evakueringsanordningens er i en utløst tilstand, er forsynt med et utløpsdeksel 11. Utløpsdekselet 11 er koplet til en isolasjonsplugg 12 via en fjær 20 og en stang 13, på en måte som bli beskrevet senere. Figur 1 viser evakueringsanordningen i en utløst tilstand, dvs. at innløpsdekselet 10 er svingt til en åpen stilling (om svingtappen 14) og isolasjonspluggen 12 og utløpsdekselet 11 fjernet fra evakueringsanordningen, slik at kanalen 2 er åpen. Figurene 2 og 3 viser evakueringsanordningen i en beredskapstilstand, sett fra henholdsvis utløpsenden (yttersiden) og innløpsenden (innersiden), og viser henholdsvis utløpsdekselet 11 og innløpsdekselet 10 i lukkede posisjoner, slik at kanalen er lukket.

Det vises nå til figurene 4 og 5, som begge viser evakueringsanordningen 1, montert i en vegg 3 og i en beredskapstilstand. Disse figurene viser også at kanalens 2 innvendige form er utformet som en venturidyse, med et innløpsparti 15, et utløpsparti 16 og et mellomliggende innsnevret parti 17. Isolasjonspluggen 12 har en kjeglestumpform slik at den passer inn i venturidysens utløpsparti 16. Den tidligere nevnte stangen 13 går gjennom isolasjonspluggen 12 og er fastgjort til denne. Stangens ene (indre) ende har et hode 18 som i den viste stillingen er festet til et beslag med V-formet spor 19. Beslaget med det V-formede sporet er festet til eller er en integrert del av innløpsdekselet 10. Stangens 13 lengde mellom hodet 18 og isolasjonspluggen 12 er tilpasset innløpspartiets 15 aksiale lengde, slik at isolasjonspluggen holdes på plass som vist i figurene 4 og 5 ved at hodet 18 i inngrep med sporet 19. Isolasjonspluggen 12 tetter på denne måten kanalen 2 og, ettersom den er utformet av et lyd- og luftisolerende materiale, isolerer innersiden 4 og yttersiden 5 fra hverandre.

På den andre siden av isolasjonspluggen 12 er stangen 13 tilkoplet den ene enden av en fjær 20. Den andre enden av fjæra 20 er koplet til utløpsdekselet 11. Fjæras 20 lengde og fjærkonstant er tilpasset slik at fjæra 20 er strukket når den er montert som vist på figurene 4 og 5.1 evakueringsanordningens beredskapstilstand trekkes altså utløpsdekselet 11 mot det ytre beslaget 9 ved hjelp av forspenningskraften i fjæra 20.

Når evakueringsanordningen utløses (på en måte som vil bli beskrevet senere), svinges innløpsdekselet 10 om svingtappen 14, til en stilling som er vist i figur 1. Ved den svingebevegelsen beveges det V-formede sporet 19 bort fra hodet 18 slik at stangen 13 frigjøres i den enden. Ettersom stangen 13 nå er frikoplet i den indre enden vil den oppmagasinerte forspenningskraften i fjæra 20 trekke isolasjonspluggen 12 mot utløpsdekselet 11, slik at både isolasjonspluggen 12 og utløpsdekselet 11 frigjøres fra evakueringsanordningen (som vist i figur 1) og i praksis faller ned. På den måten åpnes kanalen 2.

Det vises nå i tillegg til figur 6, som også viser evakueringsanordningen i en beredskapstilstand, med isolasjonspluggen 12 på plass i venturidysens utløpsparti 16 innløps- og utløpsdekslene 10,11 på plass i hver sin ende. Et antall dyser 21 er anordnet i en dyseholder 22 som er montert til det indre beslaget 7 ved innløpsenden 6, slik at dysene er plassert i ring rundt innløpsenden og i forkant av venturidysens innløpsparti 15, slik det også fremgår av f.eks. figur 1. Dysene, som er av en i og for seg kjent type, er tilkoplet et reservoar (ikke vist) og er innrettet for å sprøyte en væske (f.eks. vanntåke) inn i innløpspartiet 15. Dysenes 21 senterlinje er fortrinnsvis parallell med innløpspartiets 15 overflate (vegg) og en avstand g fra denne. På den måten kommer vannet ut fra veggen. I den utførelsesformen som er vist i figur 6 er innløpspartiets 15 vinkel a = 16,7°, diameteren d = 220 mm, venturidysens lengde / = 400 mm, avstanden mellom det innsnevrede partiet 17 og dysenes 21 utløpsåpning 23 a = 100 mm, ogg = 10 mm.

Som vist i figur 8b, tilføres dysene 21 væske (fortrinnsvis vann) via en tilførselskanal 23 som er anordnet i dyseholderen 22. Tilførselskanalen 23 kan tilkoples et eksternt vannreservoar (ikke vist i figur 8b) via et innløp 25 (se f.eks. figurene 6, 9,13), så som et brannvannsystem med en hensiktsmessig trykkregulator av kjent type. Tilførselskanalen 23 er også vist i figurene 9 og 10a-c.

Utløsningen av evakueringsanordningen, dvs. overgangen fra en beredskapstilstand til en utløst tilstand, vil nå bli beskrevet. Som nevnt over er innløpsdekselet 10 svingbart om svingtappen 14. Når evakueringsanordningen er i beredskapstilstanden holdes innløpsdekselet 10 på plass i den lukkede stillingen ved hjelp av låsetappen 24, som forhindrer innløpsdekselet fra å svinge. Med henvisning særlig til figur 7 (som viser evakueringsanordningen i beredskapstilstanden) rager en ytre ende 24' av låsetappen 24 gjennom et hull i innløpsdekselet 10. En kompresjonsfjær 32 er vist opplagret på låsetappen. Denne kompresjonsfjæra er valgfri, og må dersom den benyttes ikke ha så stor stivhet at den hindrer en lett aksialbevegelse av låsetappen. Låsetappen 24 er forsynt med et hode 24" som rager inn i dyseholderen 22 og der ligger i anlegg mot en bakenforliggende utløserplugg 26. Utløserpluggen 26 har et utragende parti 27 som strekker seg inn i og blokkerer innløpet 25. Når evakueringsanordningen skal utløses, føres vann under trykk inn i tilførselskanalen 23. Dette vannet vil støte mot det utragende partiet 27 og den øvrige delen av utløserpluggen 26 som er eksponert for vannet og presse utløserpluggen 26 mot låsetappens hode 24" (mot høyre i figur 7). Utløserpluggen 26 vil bevege seg inntil den treffer et sete 28. Utløserpluggens bevegelse vil skyve låsetappens hode 24" inn i en komplementært utformet utsparing 29 i innløpsdekselet 10, hvorpå låsetappen 24 er frigjort fra dyseholderen 22, og innløpsdekselet 10 kan rotere om svingtappen 14. Samtidig strømmer vannet i tilførselskanalen 23 og videre gjennom dysene 21, inn i innløpspartiet 16 og gjennom venturidysen. Denne vanntåkestrømmen gjennom venturidysen vil også bidra til å skyve isolasjonspluggen 12 ut av evakueringsanordningen, dersom isolasjonspluggen ikke på det tidspunktet er helt fjernet på den måten som er beskrevet over.

Når evakueringsanordningen er montert på en vegg, vil innløpsdekselet 10 kunne falle (rotere) ned til den åpne stillingen (som er vist i figur 1) ved hjelp av egen vekt. For avhjelpe denne rotasjonsbevegelsen er den illustrerte utførelsesformen forsynt med en rotasjonsfjær 30 plassert i et komplementært spor 31, som vist i f.eks. figurene 12a og 12b.

Evakueringsanordningen i en beredskapstilstand er altså passiv, og står ikke under konstant vanntrykk slik konvensjonelle brannslukkeanordninger gjør. Vanntilførselen inn i tilførselskanalen 23 skjer først når en ventil (ikke vist) åpnes lenger oppstrøms i vanntilførselen, f.eks. i eller ved en trykkregulator (ikke vist) ved mottak av sensorsignaler (fra røyk- og/eller temperatursensor) eller et manuelt signal. Om ønskelig kan rommet V settes i et vakuum når evakueringsanordningen er i beredskapstilstanden. Figurene 1 la og 1 lb viser en variant av evakueringsanordningen ifølge oppfinnelsen der to teleskopiske rør 33a,b er anordnet mellom beslagene 7,9. Det ene teleskopiske røret 33a danner hovedsakelig yttersiden av venturidysens utløpsparti 16. Evakueringsanordningen kan dermed tilpasses aktuell veggtykkelse på stedet, ved montering. Monteringen i vegg utføres på en i og for seg kjent måte, ved bruk av nødvendige festemidler, tetningsmasse, isolasjonsskum og lignende. Figur 13 viser evakueringsanordningen i en utløst tilstand og i drift. Vann W sprøytes ut av dysene 21, som er plassert ved innløpet til venturidysens innløpsparti 15, som beskrevet over. Vannet sprøytes fortrinnsvis ut i dråpeform, som en vanntåke. En dråpestørrelse på 0,5 mm har vist seg å være hensiktsmessig. Når vanntåken, blandet med den omgivende luften, passerer gjennom venturidysens innløpsparti 15, det innsnevrede partiet 17 og utløpspartiet 16, akselereres gass/vanntåke-blandingen gjennom venturidysen og det dannes et undertrykk ved venturidysens innløpsparti 15 og oppstrøms dette. Denne venturieffekten fører til at gasser (luft, røyk, etc.) og svevende partikler som befinner seg oppstrøms venturidysen, dvs. oppstrøms kanalen 2 og evakueringsanordningens innløpsende 6, trekkes inn i og igjennom evakueringsanordningen. I tillegg vil vanntåken binde partikler (f.eks. sot) og bidra til en nedkjøling av gassene som passerer gjennom evakueringsanordningen.

Det er utført beregninger av to varianter av evakueringsanordningen, med følgende dimensjoner og driftsparametere:

• Dråpestørrelse: 0,5 mm.

• Vanntemperatur inn: 8 °C.

• Dysemunningens avstand fra venturidysens vegg ( g) : 10 mm

• Oppstrøms lufttemperatur (ved inngangen til innløpspartiet: 500 °C.

Beregninger for de to ulike dysekonfigurasjonene viser følgende:

Beregningene viser at en slik plassering av dysene (foran innløpspartiet, dysemunninger rettet parallelt med innløpspartiets vegg og i en avstand fra denne) gir en svært god sugeeffekt og nedkjølingseffekt, og en optimal (lang) fordampningslengde.

Figur 14 viser evakueringsanordningen 1 montert i en vegg 3 og knyttet sammen med en tåkeleggingsanordning 39 (som kan være en vanntåkedyse av en i og for seg kjent type). Både evakueringsanordningen og tåkeleggingsanordningen er tilkoplet et vannreservoar 36 (med ventil og trykkregulator, ikke vist) og en tilførselsledning 37. Fra vannreservoaret strekker deg seg et rør 40 som er koplet til

evakueringsanordningens innløp. En brann- og/eller røyksensor 34 av en i og for seg kjent type er plassert i rommets R tak og kommuniserer med en mottaker 35 ved vannreservoaret. Når brann (høy temperatur, røyk, el. lign.) detekteres av sensoren 34 sendes det et kommandosignal til mottakeren 35 som videreformidler et signal om å åpne vanntilførselen inn i røret 40. Evakueringsanordningen 1 vil da gå fra beredskapstilstanden til en utløst tilstand, som beskrevet over, og transportere gasser (luft, røyk og partikler) ut av rommet R. Samtidig, eventuelt styrt separat, sender tåkeleggingsanordningen 39 en vanntåke inn i rommet R. Denne vanntåken bidrar til å kjøle ned gassene i rommet. Som vist er tåkeleggingsanordningen 39 fortrinnsvis plassert en avstand under evakueringsanordningen slik at ikke vanntåke fra tåkeleggingsanordningen suges direkte inn i evakueringsanordningen.

Figur 15 viser hvordan flere systemer for evakuering av røykgasser og bekjempelse av brann er seriekoplet. Hvert rom R er utstyrt som beskrevet over med henvisning til figur 14, og har tillegg en lokal mottaker/sender 35' for videreformidling av signaler fra respektiv sensor 34 til mottakeren 35.

Selv om evakueringsanordningen har blitt beskrevet med henvisning til visse dimensjoner og driftsparametere, skal oppfinnelsen ikke nødvendigvis være begrenset til slike. Det skal også forstås at evakueringsanordningen er egnet til å transportere andre gasser enn røykgasser.

Claims (11)

1. En evakueringsanordning (1) for transport av gass og/eller partikler ut av et rom (R), omfattende monteringsmidler (7, 9) for installasjon i en vegg (3) i rommet slik at en innløpsende (6) befinner seg på den siden av veggen (3) som vender inn i rommet og utløpsende (8) befinner seg utenfor rommet, og evakueringsanordningen omfatter - en kanal (2) som strekker seg mellom innløpsenden og utløpsenden, og kanalen (2) omfatter et innløpsparti (15), et utløpsparti (16) og et mellomliggende innsnevret parti (17), og der innløpspartiet er i fluidforbindelse med innløpsenden (6) og utløpsparti et er i fluidforbindelse med utløpsenden (8), - drivmidler (21), omfattende én eller flere dyser, innrettet til å føre i den minste én fluidstrøm (W) gjennom kanalen når evakueringsanordningen er i en utløst tilstandkarakterisert ved- en barriere (12) frigjørbart festet i kanalen for å tette denne når evakueringsanordningen er i en beredskapstilstand.

2. En evakueringsanordning som angitt i krav 1, der kanalen (2) omfatter en venturidyse med et innløpsparti (15), et utløpsparti (16) og et mellomliggende innsnevret parti (17), og der innløpspartiet er i fluidforbindelse med innløpsenden (6) og utløpspaitiet er i fluidforbindelse med utløpsenden (8).

3. En evakueringsanordning som angitt i krav 2, der drivmidlene (21) er plassert oppstrøms av det innsnevrede partiet (17).

4. En evakueringsanordning som angitt i krav 1 eller krav 2, der drivmidlene (21) er plassert oppstrøms av og i et område ved innløpsenden (6), ved inngangen til venturidysens innløpsparti (15).

5. En evakueringsanordning som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-4, der drivmidlene omfatter én eller flere dyser (21) innrettet for tilkopling til et væskereservoar og konfigurert for å sende en væsketåke inn i kanalen (2).

6. En evakueringsanordning som angitt i et hvilket som helst av kravene 2-5, der drivmidlene omfatter et flertall vanntåkedyser (21) plassert i en holder (22) ved innløpet til innløpspartiet (15), og der vanntåkedysene er innrettet for fluidforbindelse (23, 25) med et vannreservoar (36).

7. En evakueringsanordning som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-6, videre omfattende et innløpsdeksel (10) for frigjørbar avstenging av innløpsenden (6) og et utløpsdeksel (11) for frigjørbar avstenging av utløpsenden (8) når evakueringsanordningen er i en beredskapstilstand, og utløsermidler (24, 26, 27) for å frigjøre innløps- og utløpsdekslene (10, 11) når evakueringsanordningen settes i en utløst tilstand.

8. En evakueringsanordning som angitt i krav 7, der utløsermidlene omfatter en trykkaktuert plugg (24) som er innrettet for å kunne beveges ved påføring av vann under trykk.

9. En evakueringsanordning som angitt i et hvilket som helst av kravene 2-8, der barrieren omfatter en isolasjonsplugg (12) som er tilpasset til tettende inngrep med venturidysens utløpsparti (16).

10. En evakueringsanordning som angitt i et hvilket som helst av kravene 7, 9, videre omfattende festemidler (13, 20) for frigjørbar sammenkopling av utløpsdekselet, barrieren og innløpsdekselet.

11. Et system for slukking av brann i et rom (R),karakterisert veden evakueringsanordning (1) som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 - 10, og en vanntåkedyse (39), der både evakueringsanordningen (1) og vanntåkedysen (39) er plassert i en vegg (3) og fluidforbundet med et vannreservoar (36), og tilknyttet temperatur- og/eller røyksensormidler (34), vannreservoaret er tilknyttet mottaksmidler (35; 35') som er innrettet for kommunikasjon med sensormidlene (34) med en styringsenhet for vanntilførselen til evakueringsanordningen og vanntåkedysen.