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KR20090106447A - 급기의 조절된 공급을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

급기의 조절된 공급을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR20090106447A
KR20090106447A KR1020097002722A KR20097002722A KR20090106447A KR 20090106447 A KR20090106447 A KR 20090106447A KR 1020097002722 A KR1020097002722 A KR 1020097002722A KR 20097002722 A KR20097002722 A KR 20097002722A KR 20090106447 A KR20090106447 A KR 20090106447A
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inert gas
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언스트 베르너 바그너
디이터 리이즈
마르쿠스 시엠
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암로나 아게
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Abstract

본 발명은 특정한 제어 범위 내에서 소정의 불활성 레벨이 설정 및 유지되는 영구 불활성 영역(10)으로 급기의 조절된 공급을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 가장 효과적이며 경제적인 방법으로 상기 영구 불활성 공간(10)을 위한 상기 소정의 공기 생성을 유지하고, 영구적으로 효과적으로 상기 공간(10)의 화기의 상기 위험을 제거하는 것이다. 이 값은 상기 공간의 상기 공기 대기(air atmosphere)에서 상기 상술한 불활성 레벨로 유지하기에 충분한 상기 공간 내에서 상기 공기 대기로 제공되는 불활성 공기의 유속(VN2)이다. 게다가, 배기 시스템(4)을 통해서 불활성 가스의 공급에 의해서 아직 제거되지 않은 상기 공기 대기로부터 오염물질을 제거하도록 요구되는 상기 영역의 상기 공기 대기로 제공되는 충분한 정제 공기이다.

Description

급기의 조절된 공급을 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR THE REGULATED FEED OF SUPPLY AIR}
본 발명은 특정한 제어 범위 내에서 소정의 불활성 레벨이 설정 및 유지되는 영구 불활성 공간으로 급기의 조절된 공급을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
컴퓨터 설비, 전자 스위치기어 및 분배기 구획물을 수용하는 영역들과 같이 폐쇄된 공간에서 화재의 위험을 저감시키기 위하여, 특히 고가의 부품을 포함하는 폐쇄된 설비 또는 보관 영역은 그 공간을 영구 불활성으로 유지한다. 이러한 영구 불활성에 의한 방지 효과(preventative effect)는 산소 치환의 원리(principle of oxygen displacement)에 근거한다. 일반적으로 널리 알려진 바와 같이, 보통 환경의 공기(ambient air)는 약 21부피%의 산소, 약 78부피%의 질소 및 약 1부피%의 다른 가스들을 포함한다. 특정 공간(protected space)에서 화재 발생의 위험을 낮추기 위해서, 소위 “불활성 가스 기술”은 질소 등과 같은 불활성 가스를 도입함으로써 해당되는 영역의 산소 농도를 적절히 감소시킨다. 대부분의 가연성 고체의 경우에는 알려진 바와 같이 산소의 농도가 15부피% 이하로 떨어질 때, 소화 효과(extinguishing effect)가 발생한다. 특히 특정 공간 내에서 가연성 물질들에 따라, 산소 성분(oxygen content)이 예를 들면 12부피% 정도로 더욱 낮아져야 할 수도 있다.
다시 말하면, 이는 특정 공간의 공기 중 산소 성분이 예를 들면 15부피% 이하로 감소된 소위 “기본 불활성 레벨(base inerting level)”로 특정 공간을 영구 불활성을 형성함으로써 특정 공간에서의 화재 발생의 위험이 효과적으로 감소될 수 있음을 의미한다.
본 명세서에서 “기본 불활성 레벨”은 보통 환경의 공기의 산소 성분과 비교하여 특정 공간의 공기 내의 산소 성분이 감소된 것으로 이해될 수 있으며, 그러나 이 감소된 산소 성분은 의학적인 관점에서 원칙적으로 인간과 동물에게 어떠한 위험을 가져다 주지는 않으며, 아마 인간과 동물이 상술한 특정한 환경에 따른 확실하거나 간단하더라도 예방 책(certain precautionary measures)을 가지고 상기 특정 공간으로 여전히 들어갈 수가 있는 정도로 이해될 수 있다. 상술한 바와 같이, 예를 들어 13-15부피%의 산소 성분을 가지는 기본 불활성 레벨을 설정하는 것은 특정 공간 내에서 발생할 수 있는 화재의 위험을 감소시켜준다.
상기 기본 불활성 레벨과 별개로, 소위 “완전 불활성 레벨(full inerting level)”은 산소 성분을 포함하는 특정 공간의 공기가 효과적으로 화재를 진압할 수 있을 정도로 산소 성분이 감소된 것에 대응된다. 여기서 “완전 불활성 레벨”은 기본 불활성 레벨의 산소 성분과 비교하여 더 감소된 산소 성분을 가지는 것을 의미하고, 대부분 물질의 인화성은 이미 더 이상 발화할 수 없는 상태로 감소된 것을 의미한다. 해당하는 특정 공간 내의 화제 하중(fire load)에 따르지만, 완전 불활성 레벨에서 산소 농도는 보통 11 내지 12부피%를 가진다. 그러므로, 특정 공 간을 영구적으로 완전 불활성 레벨로 유지하는 것은 특정 공간에서 발생할 수 있는 화기의 위험을 감소시키는 것뿐만 아니라, 실질적인 소화 작용을 구현한다.
한편 영구 불활성 공간(permanently inert spaces)은 공급되는 불활성 가스의 양에 따라서 소정의 불활성 레벨이 결정되도록 상대적으로 밀폐되는 것이 바람직하다. 그러나, 다른 한편으로는 영구 불활성 공간을 위한 최소한의 환기(minimum ventilation)는 일반적으로 상기 공간의 대기 내의 공기가 교환되도록 필요하다.
사람이 가끔 방으로 들어가거나 장시간 머무르는 경우에도, 최소한의 공기 교환은 사람들로부터 발생하는 이산화탄소나 습기 등의 적당한 환기를 위하여 필요하다.
이렇게 예를 든 상기 공간에서 요구되는 최소한의 공기 교환은, 사람의 수와 사람들이 방에 있는 시간, 특히 과도한 시간(over time) 동안 머무르는 등의 상당하게 변화할 수 있는 조건에 따라 변화하는 함수라는 것이 명확하다.
최소한의 공기 교환은 심지어 들어오는 사람이 없거나 출입이 아주 드문 공간, 예를 들면 저장고 또는 보관 장소 또는 케이블 통로(cable shafts)와 같은 경우에 있어서도 필요하다. 이러한 경우에 특히 최소한의 환기는 예를 들면 상기 공간 내에 제공되는 설비로부터 유출되는 가스(fumes)에 의해 유발될 수 있는 상기 공간 대기(spatial atmosphere)로부터 잠재적인 해로운 물질을 제거하기 위해서 필요하다.
만약 상기한 각각의 폐쇄된 공간이 실질적으로 밀폐되도록 봉해(sealed)진다 면, 보통 이러한 경우는 특히 영구 불활성 공간에서 일반적이며, 조절되지 않는 공기 교환은 더 이상 발생하지 않는다. 그래서 이러한 폐쇄된 공간은 요구된 최소한의 환기를 공급하기 위한 기술적 환기 또는 기계적 환기 시스템을 필요로 한다. “기술적 환기”라 함은 일반적으로 어떤 영역(an area)으로부터 해로운(hazardous) 물질 또는 생화학 작용제(biological agents)를 제거하기 위한 환기 시스템을 지칭할 수 있다.
방에 사람이 있는 경우에, 예를 들면, 특히 공급 비(supply rate), 공기 교환 비 및 공기 유속과 같은 기술적 배기 시스템의 요소(dimensioning)는 공간 내의 대기 내의 각각의 물질(a particular substance)의 시간-가중 평균(time-weighted average) 농도에 따르며, 이때 상기 공간에서 인체의 건강에 어떠한 급성 또는 만성의 피해가 우려되지 않는 정도로 유지된다고 할 수 있다. 상기 영역의 환기는 상기 공간의 외부와 내부의 대기의 교환을 구현한다. 일반적으로, 상기 요구되는 최소한의 공기 교환은 독성의 해로운 물질, 가스 또는 외부의 미립자(particulate matter)를 외부로 배출하며, 사람들이 머무는 영역으로 산소와 같은 필요 물질(needed material)을 흡입하는 것을 의미할 수 있다. 이하, 상기 최소한의 공기 교환에 의해서 폐쇄된 공간의 대기로부터 제거되는 상기 독성 또는 해로운 물질은 “오염물질”로 간단하게 지칭한다.
전형적으로 대량의 해로운 물질을 포함하는 대기를 포함하는 큰 방 또는 영역에는 오늘날 연속적 또는 소정의 시기에 그 공간을 환기하기 위한 기계적 환기 시스템이 설치되고 있다. 환기 시스템은 보통 신선한 공기(fresh air)를 서비스 시설로 공급하고, 사용된 공기 또는 오염된 공기를 배출 또는 제거(discharge)하도록 사용된다. 경우에 따라서, 급기를 제어하는 시스템(소위 “공기 흡입(inlet) 시스템”), 배기를 제어하는 시스템(소위 “배기 환기 시스템”) 또는 통합된 급기/배기 환기 시스템이 있다.
다만 이러한 환기 시스템을 영구적인 불활성 공간에서 사용하는 것은, 초래되는 공기 교환 때문에 불활성 가스가 지속적으로 불활성의 설정 레벨을 유지하도록 상대적인 높은 비율로 불활성 공간으로 공급되어야 한다는 단점을 갖고 있다. 기계적으로 대기를 환기하여 영구 불활성 공간을 기본 또는 완전 불활성 레벨로 유지하기 위해서, 상대적으로 많은 양의 불활성 가스가 매 시간 단위로 필요하며, 상기 불활성 가스는 예를 들면 현장에서(on-site) 각각의 불활성 가스 제너레이터에 의해서 생성되어야 한다. 이러한 불활성 가스 제너레이터는 큰 부피를 차지하며, 영구 불활성을 위한 제어 비용(operating costs) 상승을 초래한다. 게다가, 이러한 시스템은 불활성 가스를 생산하기 위하여 상대적으로 많은 양의 에너지를 소비한다. 따라서, 화재 위험을 최소화할 목적으로 어느 영역을 기본 또는 완전 불활성 레벨로 영구 유지하기 위해 불활성 가스 기술을 사용하는 것은, 영구 불활성 공간이 최소 공기 교환을 필요로 할 때 상대적으로 높은 제어 비용과 경제적으로 결합될 수 있다.
상기한 문제점에 근거하여, 본 발명은 가능한 효과적이며 경제적으로 영구 불활성 공간에 급기하여, 상기 공간을 위한 특정한 공기 교환 비가 유지되고 상기 공간 내에서 화재 또는 폭발의 위험이 효과적으로 방지될 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
이는 아래와 같은 방법 단계들을 포함하는 상기 방법의 실시예에서 설명하는 타입의 방법에 의해서 해결된다. 상기 방법은 불활성 가스 제너레이터 및/또는 불활성 가스 저장조와 같은 불활성 가스 소스가 고질소 공기 혼합물(nitrogen-enriched air mixture)와 같은 불활성 가스를 제공하는 단계를 포함한다. 그 다음에, 제공된 불활성 가스는 제1 유속으로 제어되어 제1 공급 라인 시스템을 통해서 영구 불활성 공간의 대기 내로 공급되며, 여기서 제1 유속은 상기 영구 불활성 공간의 공간 대기(spatial atmosphere)를 위하여 미리 설정된 불활성 레벨로 유지하고 독성(toxic) 물질이나 기타 해로운(hazardous) 물질, 생물학 작용제(biological agents) 및/또는 상기 대기의 습기(moisture)와 같은 오염물질(pollutants)을 제거한다. 그 후에, 본 발명에 따른 방법은 정제 공기 소스로부터 특히 외부 공기와 같은 정제된 공기(fresh air)를 제공하는 단계를 더 포함하며, 여기서 정제된 공기는 제2 유속으로 제어되어 제2 공급 라인 시스템을 통해서 상기 영구 불활성 공간의 대기로 제공된다.
본 발명에 따르면, 폐쇄된 공간의 공기 내부로 제공되는 정제된 공기의, 각각 시간의 흐름에 따른 평균 값인, 제2 유속 값은, 영구 불활성 공간에서 요구하는 최소 공기 교환 비와 그 공간의 대기로 제공되는 불활성 가스의, 시간의 흐름에 따른 평균 값인, 제1 유속의 값의 함수이다.
여기서 사용된 바와 같이, “유속(volume flow rate)” 또는 “공기 교환 비(air exchange rate)”이라 함은 각각 주어진 시간 단위로 제공되는 부피 유량(volume flow) 또는 공기 교환(air exchange)을 의미한다. 마찬가지로, “급기 비(supply air rate)”이라 함은 주어진 시간 단위 별로 폐쇄된 공간의 대기로 제공되는 급기의 부피를 의미하며, 여기서 “급기의 부피(volume of supply air)”는 폐쇄된 공기의 대기 내부로 공급되는 공기 및 가스의 총량을 의미한다. 이에(thus) 예를 들면, 한편으로는 미리 정해진 불활성 레벨을 유지하도록 시간 단위로 특정(specific) 부피의 불활성 가스가 공급되고, 다른 한편으로는 마찬가지로 (불활성 공기와 함께) 시간 단위로 특정하게(certain) 제어된 양으로 정제 공기가 공급되는 영구 불활성 공간에서, 급기 비는 불활성 가스 비와 정제 공기 비의 합이 된다.
본 발명에 의해서 달성되는 효과는 명백하며, 구체적으로, 본 발명에 따른 방법은 경제적으로 영구 불활성 공간에 충분한 급기를 제공할 수 있는 간단하고-확실한 효과적 방안이다. 이에 상기 공간을 위하여 특정한 (최소) 공기 교환 비를 유지하고, 상기 공간을 위하여 미리 정해진 불활성 레벨로 유지하여, 상기 공간에서 효과적으로 화재의 위험이 제거된다.
여기서 사용된 바와 같이, “급기(supply air)”라 함은 기본적으로 상기 영구 불활성 공간에 불필요한 오염물질을 제거하기 위하여 제공되는 상기 공기/가스의 혼합물을 의미하며, 오염물질은 구체적으로 독성 또는 그 외의 해로운 물질, 생화학 작용제 및/또는 상기 공간의 수분(증기) 등을 의미한다. 특히, 급기를 공급하는 것은 상기 독성 오염물질, 가스들 또는 상기 공간 대기 내에서 시간이 흐르면서 발산되는 미립자(particulate matter) 등을 외부로 제거(discharge)할 수 있으며, 결국 상기 공간 내의 공기를 “정화”한다.
상기 공간을 지속적인 불활성으로 유지하는 상기 최소 공기 교환 비와 상기 공간의 상기 대기 내로 공급되는 상기 불활성 가스의 제1 유속의 값이나 시간에 따른 평균 값의 함수로써, 상기 폐쇄된 공간의 대기 내로 공급되는 정제 공기의 상기 제2 유속 및 시간에 따른 평균 값을 설정함으로써, 시간 단위로 상기 영구 불활성 공간의 대기 내로 급기의 양을 정확하게 공급하는 것이 가능하며, 실지로 요구된 최소 공기 교환을 확정하기 위하여 필수적이다. 구체적으로 상기 제2 유속은 상기 요구된 최소 공기 교환 비 및/또는 상기 제1 유속에서 일시적인 변화(temporal variations)들과 연동되기 때문이며, 상기 요구되는 최소 공기 교환에서 발생할 수 있는 불시의 변동(any time-related fluctuations) 또한 고려된다. 여기서 제2 유속 및 시간에 따른 그 평균 값은 상기 영구 불활성 공간을 위하여 어떤 순간에 필요로 하는 상기 최소 공기 교환 비의 함수 및/또는 주어진 어떤 순간에서 각각의 상기 제1 유속의 함수로서 대응하여 설정될 수 있다.
또한, 설계 단계에서, 상기 영구 불활성 공간을 위해 알려진 또는 측정된(또는 산출된) 필요 최소 공기 교환 비의 함수로서, 상기 공간의 대기 내로 공급되는 불활성 가스 또는 정제 공기의 제1 및 제2 유속을 미리 결정할 수 있다.
한편, 예를 들어 설계 단계에서, 상기 연구 불활성 공간을 위해 예상되는 제1 유속 및 알려지거나 측정된(또는 산출된) 필요 최소 교환 비의 함수로서 그 공간의 대기로 공급되는 정제 공기의 제2 유속도 결정될 수 있다.
본 명세서에서 “유속 값(volume flow rate value)”이라 함은 시간 단위로 제공되는 유량(volume flow)의 평균 값을 지칭할 수 있다.
상기 최소 공기 교환은 상기 공간 대기로부터 독성 또는 기타 유해 물질, 가스들 및/또는 미립자(이하 “해로운 물질” 또는 “오염물질”이라 함)을 제거하기 위하여 필요한 공기의 교환으로서, 상기 공간의 대기에서 어떠한 생물체라도 의학적 피해를 전혀 끼치지 않을 정도로 충분히 낮은 레벨로 해로운 물질의 농도가 감소되는 비율로 진행되며, 상기 영구 불활성 공간 내에서 예를 들면 사람들이 가끔씩 입장하거나 많은 수가 입장 및/또는 장기간 방안에 머물고, 시간의 흐름에 따라 지속적인 값이 유지되지 못하더라도 상기 레벨로 진행되는 것을 의미할 수 있다. 시간의 흐름에 따라 해로운 물질을 배출하는 물건을 포함하는 영구 불활성 공간의 경우, 필요 최소 공기 교환은 추가로 유해 물질이 발산되는 속도에 의존할 수 있다.
본 발명의 해결책에 따른 다른 경우에 따르면, 불활성 가스 소스에 의해서 제1 공급 라인 시스템을 통해서 상기 영구 불활성 공간의 대기로 제공되는 불활성 가스의 제1 유속 및 시간에 따른 평균 값은 설정 및 조절될 수 있으며, 영구 불활성 공간에서의 산소 농도가 소정의(predefinable) 레벨을 초과하지 않도록 설정 또는 조정될 수 있다. 상기 소정의 레벨은 예를 들면 상기 영구 불활성 공간(특정 제어 범위(a certain control range))에서 유지되는 미리-설정된 불활성 레벨에 대응한다.
하지만, 제1 유속에 따른 불활성 가스의 공급 및 제2 유속에 따른 정제 공기의 공급을 조절함으로써, 본 발명에 따른 방법은, 시간에 따란 공급되는 공기의 총량이 영구 불활성 공간을 형성하기 위해 설정된 불활성 레벨을 유지하도록 조절될 것이며, 다른 한편으로, 필요한 공기 교환 비를 확보할 수 있다. 공간 대기로 공급되는 급기가 소정 량의 정제 공기와 소정 량의 불활성 가스로 구성되기 때문에, 필요한 공기 교환은 영구 불활성 공간을 유지하는 하더라도 비용 대비 효율을 고려하여 확보될 수 있다.
여기서 “불활성 가스”라 함은 특히 산소가 결핍된(oxygen-depleted) 공기로 지칭될 수 있다. 산소가 결핍된 공기는 예를 들면 고질소(nitrogen-enriched) 공기일 수 있다.
예를 들면, 사람들이 종종 입장하거나, 특히 기화 또는 분산이 잘 일어나는 휘발성 물질로부터의 독성의 해로운 물질들을 이상적으로 포함하는지 않으며, 방안의 사람들에 의해서 생성되는 습기 또는 이산화탄소가 제거되어 있는 영구 불활성 공간이 제공되며, 급기는 상기 공간 내로 시간 단위로 공급되며, 제2 유속의 값 또는 시간에 따른 평균 값 및 제1 유속의 값 또는 시간에 따른 평균 값에 의해서 본 발명에 따라 조절되는 급기 비는 이산화탄소 또는 습기 성분과, 감소된 상기 공간 대기 내의 산소 농도에 따른다.
그러므로, 상기 (이상적인) 예에서, 영구 불활성 공간에 사람이 없고, 결과적으로 상기 불활성 공간의 대기 내에서 생성되지만 제거되어야 하는 물질(이산화탄소, 습기)이 존재하지 않을 때, 영구 불활성 공간을 위한 최소 공기 교환 비는 “영(0)”의 값이 된다.
그러므로 상기 대기 공간으로 공급되는 불활성 가스의 제1 유속을 위한 값이 상기 대기 공간 내의 특정한 불활성 레벨로 충분히 유지되는 레벨로 설정되어 있는 동안, 상기 "영"을 유지하는 상기 공간 대기로 공급되는 정제 공기의 제2 유속 값을 설정할 수가 있다.
그러나, 한 명 또는 그 이상의 사람들이 입장하여 미리 정해진 임계 값(특정 시간이 지난 후에)을 초과하는 이산화탄소 및/또는 습기 농도가 상기 공간 대기 내에 존재하면, 공기의 최소 교환은 무독성 및 안전한 수준으로 공간 대기 내의 이산화탄소와 습도 비(humidity ratios)를 유지하는데 필요하도록 되며, 각각 상기 무독성 또는 안전 수준으로 상기 비율들을 감소시킨다. 동시에, 상기 공간의 공간 대기로 공급되는 불활성 가스의 제1 유속은 반드시 그 값이 상기 대기 내에서 상기 불활성 레벨로 충분히 유지되도록 설정(assume)되어야 한다.
필요한 최소 공기 교환을 형성하기 위해 불활성 가스를 공급하는 관점에서 제2 유속의 값을 설정할 때 영구 불활성 공간의 공간 대기로부터 제거되어야 하는 해로운 물질 또는 오염물질의 농도 퍼센트는 고려되어야 하며, 상기 공간 대기 내로 제공되는 불활성 가스 자체의 제1 유속의 값이 때문에, 본 발명에 따른 해결 방안은, 배기 공기 제거 시스템과 같은 수단에 의해서도 불활성 가스의 공급으로 제거되지 않은 오염물질도, 단지 충분한 정제 공기가 영구 불활성 공간의 대기로 공급되어 공간 대기로부터 오염물질을 확실히 제거하는 것을 제공한다.
그러므로, 최소 공기 교환 요구가 충분히 낮을 때에는, 시간 단위로 상기 대기 공간으로 공급되는 불활성 가스의 양이 상기 필요로 하는 공기의 교환에 있어서 이미 충분하며, 신선한 공기를 더 공급할 필요가 없다. 다르게는, 특히 이 경우에서, 제1 유속으로 유도되는 불활성 가스는 이미 필요 최소 공기 교환을 확보하는 데에 충분하다.
상기 장치에 있어서, 본 발명에 근거한 과제는 다음 장치에 의해서 해결될 수 있으며, 상기 장치는 불활성 가스를 제공하기 위한 불활성 가스 제너레이터 및/또는 불활성 가스 저장조와 같은 불활성 가스 소스; 외부 공기와 같은 정제 공기를 제공하기 위한 정제 공기 소스; 상기 소정의 불활성 레벨로 유지하고, 독성 물질이나 기타 해로운 물질, 생화학 작용제 및/또는 상기 공간 대기의 습기와 같은 오염물질을 적절하게 제거하도록, 제1 유속으로 상기 영구 불활성 공간의 공간 대기로 상기 적합한 불활성 가스의 조절된 공급을 위하여, 상기 불활성 가스 소스에 연결 가능한 제1 공급 라인 시스템; 및 제2 유속으로 상기 영구 불활성 공간의 공간 대기로 상기 적합한 정제 공기의 조절된 공급을 위하여, 상기 정제 공기 소스에 연결 가능한 제2 공급라인 시스템;을 포함한다. 따라서 본 발명은 상기 영구 불활성 공간을 위하여 요구된 최소 공기 교환 비 및 상기 불활성 가스가 공급되는 제1 유속의 값의 함수로서 공급되는 정제 공기의 제2 유속 값을 공급한다.
특정된 장치는, 영구 불활성 공간으로 급기의 공급을 조절하는 상기 방법을 구현하기 위한 설계 중심의 이행으로 구성된다. 본 발명의 방법과 관련되어 상술된 장점이나 특징은 본 발명의 장치에 유사하게 달성되는 것은 명백하다.
더욱 유리한 각 실시 방법은 청구항 제2항 내지 제12항 및 청구항 제13항 내지 제25항에 따른 장치에 기술(set forth)된다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예는 상기 공간 대기 내의 상기 오염물질 농도는 하나 또는 복수의 센서에 의해서 상기 영구 불활성 공간 내의 하나 또는 복수 지점에서, 바람직하게는 연속적으로 또는 소정의 시간, 또는 소정의 조건에 측정되도록 제공된다.
특히, 하나의 유리한 실시예는 가급적 병렬적(in parallel)으로 작동하는 적어도 하나 및 바람직하게는 복수개의 오염 센서를 갖는 흡입형(aspirative) 오염 측정 장치를 이용한다. 여기서, 연속적으로 또는 소정의 시간 또는 소정의 조건에서 측정되는 상기 오염물질 농도(pollutant concentration)는 적어도 하나의 제어 유닛에서 읽어지는 측정 값으로 전송된다.
상기 적어도 하나의 제어 유닛은 상기 영구 불활성 공간 내부를 상기 불활성 레벨로 유지하기 위한 함수로써, 상기 영구 불활성 공기의 상기 공간 대기 내로 공급되는 상기 불활성 공기의 상기 제1 유속의 값을 조절하도록 설계된다. 그러나, 여기서 변경 또는 추가적으로, 상기 제어 유닛이 상기 영구 불활성 공간 내에서 요구된 상기 최소 공기 교환 및/또는 상기 불활성 가스가 공급되는 상기 제1 유속의 값의 함수로써, 상기 불활성 가스가 공급되는 상기 제1 유속의 값을 조절하도록 설계되는 것을 고려할 수 있다.
또한, 제어 유닛은 어떠한 주어진 순간에 상기 영구 불활성 공간 내에서 요구되는 상기 최소 공기 교환 비 및/또는 상기 제1 유속의 각각의 순간적 값의 함수로써, 상기 제2 유속의 값을 조절하도록 한다.
마찬가지로 알고 있는 또는 어떤 주어진 추측된(또는 계산된) 요구되는 최소 공기 교환 비의 함수 값으로써 특히 상기 대기 공간으로 제공되는 상기 정제된 공기의 상기 특정한 제2 유속을 미리 결정하는 것이 가능하며, 각각 상기 공간의 조합(associated)된 n50 값, 상기 영구 불활성 및/또는 상기 밀폐 정도를 고려할 수 있다.
상기 공간 대기 내의 상기 오염물질의 농도를 감지하기 위하여 평행하게 작동하는 복수개의 오염물질 센서를 적용하는 장점은 안전한 감지를 할 수 있는 오염물질 측정 장치와 관련된다. 상기 제어 유닛은 바람직하게 지속적으로 또는 소정의 시간 또는 소정의 조건에서 상기 오염물질 농도를 제공하기 때문에, 상기 제어 유닛이 상기 영구 불활성 공간을 위하여 상기 오염물질 농도를 측정하도록 상기 최소 공기 교환을 설정하고 또는 저장하는 것을 가능하게 한다.
그러므로, 본 발명에 따른 상기 시스템은 상기 공간에서 유지되는데 필요한 상기 최소 공기 교환 비를 인식할 수 있기 때문에, 상기 공간 대기로 공급되는 정제 공기의 상기 제2 유속의 값이 상기 영구 불활성 공간을 유지하기 위해 요구되는 상기 최소 공기 교환 비에 대응하도록 바람직하게 연속적으로 조절되는 것이 가능하다. 상술한 바와 같이, 급기 비(즉 시간 단위로 상기 영구 불활성 공간으로 공급되는 급기의 양)의 값은 제1 유속과 제2 유속(즉 시간 단위로 상기 공간 대기로 공급되는 불활성 가스의 양과 시간 단위로 상기 공간 대기로 공급되는 정제 공기의 양)의 합으로 구성된다. 상기 요구된 최소 급기 비는 상기 영구 불활성 공간에 사람 또는 저장된 물건이 안전하도록 충분하게 낮은 상기 오염물질의 농도를 갖는 지점으로 상기 공간 대기로부터 오염물질 등을 제거하도록 시간 단위로 상기 영구 불활성 공간의 상기 대기로 공급되어야 하는 급기의 양이다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 공간 대기 내에서 하나 또는 복수의 지점에서 상기 영구 불활성 공간 내의 상기 산소 농도를 바람직하게 연속적으로 또는 소정의 시간 또는 소정의 조건에서 측정한다. 여기서 바람직하게는 흡입형의 산소 측정 장치를 제공할 수 있으며, 상기 산소 측정 장치는 적어도 하나 및 바람직하게는 복수의 산소 센서를 포함하여 영구 불활성 공간의 대기에서 산소 농도를 병렬로 측정할 수 있으며, 다르게는 연속적 또는 특정 시간 또는 특정 조건에 따라 측정하고, 측정 값을 제어 유닛으로 전달할 수 있다.
병렬적으로 작동하는 복수개의 산소 센서의 사용은 상기 산소 측정 장치의 안정적인 조작의 관점에서 바람직하다. 상기 제어 유닛은 어떤 주어진 시간에서 상기 영구 불활성 공간의 공간 대기에서 일반적인 산소 농도를 조절하기 때문에, 상기 영구 불활성 공간을 유지하기 위한(특정 제어 범위 내에서) 불활성 레벨을 유지하기 위한 적절한 지점까지 공간 대기로 공급되는 불활성 가스의 제1 유속을 조절할 수 있다. 본 발명에 따른 시스템은 화재로부터 효과적인 보호를 확보할 수 있으며, 상기 소정의 상기 공간 대기 내의 산소 농도가 충분하게 낮아질 때에는, 폭발로부터도 충분한 보호를 확보할 수 있으며, 이는 영구 불활성 공간의 대기 내에서 조절된 공기 교환이 이루어지고 있는 동안에도 가능하다.
본 발명에 따르면, 필요 최소 공기 교환을 확보하기 위해 그 공간으로 공급되어야 하는 급기 비는 공간 대기로 공급되는 정제 공기의 제2 유속을 고려해야 할 뿐만 아니라 공간 대기로 공급되는 불활성 가스의 제1 유속도 고려해야 하기 때문에, 단순히 그렇게 충분한 급기는 최소 공기 교환을 확보하는데 필요한 것처럼 원칙적으로 단위 시간 당 공간 대기로 공급된다. 이를 위해, 제2 유속은 이상적으로, 영구 불활성 공간을 위한 최소 공기 교환을 유지하기 위해 필요한 최소 급기 유량의 비율, 또는 급기 유속, 및/또는 특정 불활성 레벨을 유지하는 제1 유속 사이의 차에 대응하여 설정된다. 물론, 제2 유속을 다소 높게 의도적으로 선택하는 것도 가능하며, 요구되는 최소 공기 교환에 대해 별도의 안전 마진을 보증할 수 있다.
본 발명의 효과에 따르면, 영구 불활성 공간에서 필요한 최소 공기 교환 비를 유지하기 위해 적어도 필요한 상기 최소 급기 유량의 비율 또는 급기 유속은, 영구 불활성 공간의 공간 대기 내에서 오염 물질의 측정 농도에 대응하는 함수로서, 적어도 하나의 제어 유닛에 의해서 결정될 수 있다. 여기서 측정된 오염 물질의 농도와 필요한 최소 급기 유량 비율 간의 관계를 정의한 제어 유닛 내의 테이블을 참조하는 것을 고려할 수 있다. 영구 불활성 공간의 대기 내에서 오염물질의 잠재적인 농도 변화에 유연하게 대응하는 시스템을 갖기 위해서, 필요한 급기 유속을 연속적으로 또는 소정의 시간에 또는 소정의 조건에 따라 결정하는 제어 유닛을 제공할 수 있다.
그러나, 다르게는, 장치의 설계 단계에서, 알려진 또는 측정된 필요 최소 공기 교환 비의 함수로서 공간 대기로 공급되는 제2 유속을 미리 결정하는 것도 가능하며, 여기서 이러한 결정은, 바람직하게는, 예를 들어 공간의 n50 값, 영구 불활성 공간의 공간 밀폐 정도를 고려할 수 있다.
대체로, 제어 유닛은 바람직하게 공간 냉의 오염물질 농도가 증가할수록 영구 불활성 공간을 위한 최소 공기 교환 비도 증가하도록 설계될 수 있으며, 오염물질 농도의 감소에 대응하여 최소 공기 교환 비고 감소하도록 설계될 수 있다.
다르게는, 제어 유닛은 또한 최소 공기 교환 비에 대응하는 함수 및 제1 유속에 대응하는 함수로 제2 유속을 설정하도록 설계될 필요가 있으며, 바람직하게는 제2 공급 라인 시스템에 제공된 밸브를 제어하여, 제2 유속이 영구 불활성 공간을 위해 최소 공기 교환이 유지되도록 필요한 최소 공기 유량 비율 및 영구 불활성 공간의 대기에서 특정 불활성 레벨이 유지되도록 필요한 제1 유속의 차이보다 크거나 같도록 한다.
물론, 최소 공기 교환 비의 함수 및 장치를 설계하는 단계에서 이미 설정된 제2 유속의 값의 함수로서 제1 유속을 설정하도록 제어 유닛을 설계하는 것이 가능하며, 바람직하게는 제1 공급 라인 시스템에 공급된 밸브를 제어하여 제1 유속이 영구 불활성 공간에서 필요한 최소 공기 교환 비를 유지하기 위해 필요한 최소 급기 유량 비율 및 소정의 제2 유속의 차이보다 크거나 같도록 할 수 있고, 여기서 물론 제1 유속은 원칙적으로 영구 불활성 공간의 대기에서 특정 불활성 레벨을 유지하기 위해 필요한 값을 포함하는 것을 주의한다.
영구 불활성 공간에서 설정된 불활성 레벨을 유지하기 위한 또는 제어 유닛에 의해서 각각 설정된 최소 공기 교환 비를 유지하기 위해 작용하는 제1 및 제2 유속을 측정하기 위해서, 본 발명 시스템의 바람직한 일 실시예는 제1 및 제2 유속을 각각 측정하기 위한, 바람직하게는 연속적으로 또는 소정의 시간에 또는 소정의 조건 하에 측정하고 측정된 값을 제어 유닛으로 전송하기 위한 목적으로 제1 및 제2 공급 라인 시스템에서 하나 또는 복수개의 지점에서 각각 적어도 하나씩 설치된 센서를 제공한다.
예를 들어, 정제 공기 소스는 보통 외부 공기를 흡입하는 시스템의 유형일 수 있으며, 여기서 정제 공기 소스에 의해 공급된 정제 공기는 대기 공기(ambient outside air)이다.
본 발명에 따른 특별히 바람직한 장치의 실시예는 조절된 방식으로 영구 불활성 공간의 대기로부터 배기를 배출하도록 설계된 배기 메커니즘 (exhaust discharge mechanism)을 더 제공할 수 있다. 이 배기 메커니즘은 예를 들어 양압 환기의 원리에 따른 환기 시스템일 수 있으며, 여기서 급기의 공급은 영구 불활성 공간에서 어떠한 과도 압력(excess pressure)을 형성하고, 압력 차이는 공간 공기의 일부가 대응하는 배기 파이프 시스템을 통해 영구 불활성 공간으로부터 제거되도록 할 수 있다. 물론, 공간으로부터 공기를 능동적으로 배출하는 팬(fan) 등을 사용하는 배기 메커니즘도 고려할 수 있다.
영구 불활성 공간으로 급기의 조절된 공급을 제공하는 장치가 배기 메커니즘을 더 포함하는 후자의 실시예에서, 상기 장치가 배기 메커니즘에 의해 공간으로부터 제거되는 배기를 처리 및/또는 여과하기 위한 공기 트리트먼트 유닛을 더 구비하는 것도 바람직하며, 결과적으로 처리되고 여과된 배기의 일부를 유효한 불활성 가스로서 불활성 가스 소스로 다시 재공급할 수 있다. 공기 트리트먼트 유닛은 독성 또는 기타 유행 물질, 가스들 또는 추출된 배기로부터의 미립자를 여과하도록 설계될 수 있으며, 여과된 배기는 불활성 가스로 바로 재사용이 가능하다.
그러나, 공기 트리트먼트 유닛이, 중공사막시스템(hollow fiber mem-brane system), 분사체시스템(molecular sieve system), 및/또는 활성탄흡착시스템(activated charcoal adsorption system)과 같은 분자 분리 시스템을 구비하여 공간으로부터 추출된 배기의 분자 필터링(molecular filtering)을 제공하는 다른 실시예를 고려할 수 있다.
멤브레인 시스템 및/또는 활성탄소흡착시스템을 포함하는 불활성 가스 제너레이터가 불활성 가스 소스로 사용되고 압축 공기 혼합물이 상기 불활성 가스 제너레이터로 공급되는 경우, 여기서 불활성 가스 제너레이터는 고질소 혼합물(nitrogen-enriched mixture)을 분배하면, 상기 불활성 가스 제너레이터로부터 발생한 공기 혼합물이 적어도 여과된 공기의 일부를 포함한다고 고려될 수 있다.
배기 메커니즘의 다른 바람직한 실시예에서, 상기 배기 메커니즘은 기계적, 유체역학적(hydraulically) 또는 공기역학적(pneumatically)으로 작동하는 배기 플랩(exhaust flap)과 같이, 적어도 하나의 제어가능한 배기 플랩을 포함하며, 상기 배기 플랩은 제어된 방식으로 영구 불활성 공간으로부터 배기하도록 제어된다. 상기 배기 플랩은 화이어 댐퍼(fire damper)로 설계되는 것을 고려할 수 있다.
특히, 배기 메커니즘 및 공기 트리트먼트 유닛을 포함하는 본 발명의 장치에 따른 바람직한 실시예에 따르면, 불활성 가스 소스로부터 불활성 가스로 공급된 여과된 배기의 부피에서 산소 성분이 많아야 5% 부피%인 것이 바람직하며, 이는 작동에 매우 경제적인 시스템을 만들 수 있다.
영구 불활성 공간을 위해 설정되는 결정 가능한 레벨과 관련하여, 상기 레벨은 외부 공기의 산소 성부보다 낮고 영구 불활성 공간에서 유지되어야 하는 특정 불활성 레벨보다 높게 제공될 수 있다.
또한, 경제적 관점에서, 본 발명의 장치에 따른 상술한 실시예에서, 불활성 가스 소스는 물론 정제 가스 소스와 함께 제공되며, 불활성 가스 소스에 의해서 불활성 가스 내에 공급되는 산소의 성분비가 2%~5%의 부피%이고, 정제 가스 소스에 의해서 공급되는 정제 가스 내의 산소 성분비가 약 21%의 부피%인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 방법과 관련하여, 바람직한 일 실시예는 불활성 가스를 생성하는 단계를 더 제공한다. 이는, 주어진 응용 가능한 메커니즘에서, 불활성 가스의 현장 생산(on-site production)이 필요한 영구 불활성 공간으로 공급되는 급기로 혼합되는 것이 가능하다.
더구나, 상기 방법은 대응하는 배기 메커니즘을 이용하여 영구 불활성 공간으로부터 배기의 제어된 추출을 하는 단계뿐만 아니라 상기 배기 메커니즘에 의해서 그 공간으로부터 추출된 배기를 필터링하는 단계를 포함하는 것이 바람직하며, 여기서 여과된 배기의 적어도 일부는 불활성 가스로서 유효하다.
마지막으로, 영구 불활성 공간의 공간 대기에서 산소 성분을 측정하는 것도 고려될 수 있으며, 바람직하게는 연속적으로 또는 소정의 시간에 또는 소정의 조건에 측정할 수 있고, 여기서 상기 방법은, 측정된 산소 성분에 대응하여, 불활성 가스 소스로부터 공급되는 불활성 가스의 유속을 제어하는 단계, 정제 공기 소스에 의해서 공급된 정제 공지의 유속을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 장치에 따라 영구 불활성 공간으로 급기의 제어된 공급을 위한 제1 실시예.
도 2는 본 발명의 장치에 따라 급기의 제어된 공급을 위한 제2 실시예.
도 3은 본 발명의 장치에 따라 급기의 제어된 공급을 위한 제3 실시예.
도 4a, b는 본 발명의 일 실시예에 따라 불활성 가스 및 급기의 제어된 공급을 위한 밸브 제어의 일시 상태를 도시한 도면.
[참조 번호 리스트]
1 : 급기(supply air)의 제어된 공급을 위한 장치
2 : 제어 유닛(control unit)
3 : 불활성 가스 소스(inert gas source)
3a' : 불활성 가스 소스를 위한 분자 분리 시스템(molecular separation system for the inert gas source)
3a'' : 불활성 가스 소스를 위한 컴프레셔(compressor for the inert gas source)
3b : 불활성 가스 저장조(inert gas reservoir)
4 : 배기 메커니즘(exhaust discharge mechanism)
5 : 정제 공기 소스(fresh air source)
6 : 오염 센서(pollutant sensor)
6' : 오염 측정 장치(pollutant measuring device)
7 : 산소 센서(oxygen sensor)
7' : 산소 측정 장치(oxygen measuring device)
10 : 영구 불활성 공간(permanently inert space)
11 : 제1 공급 라인 시스템(first feed line system)
12 : 제2 공급 라인 시스템(second feed line system)
13 : 배기 노즐 시스템(supply air discharge nozzle system)
V4 : 배기의 피드백 순환의 밸브(controllable valve in the exhaust feedback loop)
V11 : 제1 공급 라인 시스템의 밸브(controllable valve in the first feed line system)
V12 : 제2 공급 라인 시스템의 밸브(controllable valve in the second feed line system)
S11 : 제1 공급 라인 시스템의 유량 센서(volume flow sensor in the first feed line system)
S12 : 제2 공급 라인 시스템의 유량 센서(volume flow sensor in the second feed line system)
VF : 급기 유속(supply air volume flow rate)
VL : 정제 공기 유속(fresh air volume flow rate)
VN2 : 불활성 가스 유속(inert gas volume flow rate)
다음은 본 발명의 장치에 따른 바람직한 실시예를 설명하면서 첨부된 도면을 참조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 장치에 따라 영구 불활성 공간으로 급기의 제어된 공급을 위한 제1 실시예.
도 2는 본 발명의 장치에 따라 급기의 제어된 공급을 위한 제2 실시예.
도 3은 본 발명의 장치에 따라 급기의 제어된 공급을 위한 제3 실시예.
도 4a, b는 본 발명의 일 실시예에 따라 불활성 가스 및 급기의 제어된 공급을 위한 밸브 제어의 일시 상태를 도시한 도면.
도 1은 영구 불활성 공간(10)으로 급기의 조절된 공급을 위해 본 발명에 따른 장치(1)의 제1 실시예에 따른 구성도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 영구 불활성 공간(10)으로 급기(supply air)의 제어된 공급을 위한 장치(1)는 급기 제어 메커니즘으로서 기능을 하며, 제어 유닛(2), 정제 공기(본 실시예에서는 외부 공기)를 공급하는 정제 공기 소스(5) 및 예를 들어 고질소 공기와 같이 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 소스(3)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 장치(1)는, 유효한 불활성 가스 및 유효한 정제 가스를 각각 제어된 방식으로, 영구 불활성 공간(10)의 공간 대기(spatial atmosphere)로 공급하기 위한 제1 공급 라인 시스템(11) 및 제2 공급 라인 시스템(12)을 구비한다. 양 공급 라인 시스템(11, 12)은 각각 불활성 가스 소스(3) 및 정제 공기 소스(5)를 영구 불활성 공간(10)에 제공된 배기 노즐 시스템(13)에 각각 연결한다.
여기서 설명되는 실시예들에서, 배기 노즐 시스템(13)은 불활성 가스 및 정제 공기의 공급 모두를 위한 조인트를 통해(jointly) 공유되는 노즐 시스템으로 설계되며, 노즐 시스템들이 분리되어 제공되는 것도 역시 가능하다.
제어 유닛(2)에 의해서 작동할 수 있는 밸브 V11, V12는 제1 및 제2 공급 라인 시스템(11, 12)에 각각 제공된다. 특히, 제1 공급 라인 시스템(11)에 제공되는 밸브 V11은 제어 유닛(2)에 의해 작동하여 불활성 가스 소스(3)로부터 공급되는 불활성 가스가 제어된 제1 유속(VN2)으로 영구 불활성 공간(10)의 대기로 공급되도록 설계된다. 반대로, 제2 공급 라인 시스템(12)에 제공되는 밸브 V12는 제어 유닛(2)에 의해 작동하여 정제 공기 소스(5)(본 실시예에서 외부 공기)에 의해 공급되는 정제 공기가 제어된 제2 유속(VL)으로 영구 불활성 공간(10)의 대기로 공급되도록 설계된다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 일 실시예에서, 밸브 V11 및 V12는 열림과 닫힘 상태를 전환하는 스톱 밸브(stop valve)로 설계되어 있다. 도 4a 및 도 4b는 본 실시예에 따라 밸브 V11 및 V12를 개방하는 제어 유닛(2)의 각각 일시 플로팅(temporay plooting) 상태를 도시한다. 여기서 정제 공기 및 불활성 가스가 불활성 가스 소스(3) 및 정제 공기 소스(5)에 의해서 펄스 방식으로 분배(pulse-dispensed)되는 것을 볼 수 있다. 영구 불활성 공간(10)의 대기로 불활성 가스가 공급되는 제1 유속(VN2) 및 영구 불활성 공간(10)의 대기로 정제 공기가 공급되는 제2 유속(VL)은 각각 시간에 따른 평균 값이다.
제1 공급 라인 시스템(11)에 제공되는 밸브 V11은 불활성 가스 공간(10)의 대기 중 산소의 농도(또는 불활성 가스의 농도)를 제어하기 위해 특별히 작동된다. 이를 위해, 밸브 V11은 공간(10)으로 공급되는 제1 유속(VN2)이 영구 불활성 공간(10)의 대기를 위해 설정된 소정의 불활성 레벨(필요에 따라 특정 제어 범위로 제공됨)을 유지하기에 충분한 값이 되도록 설정된다.
영구 불활성 공간(10)의 불활성 레벨이 공간 내에서 가능한 정확하게 유지될 수 있거나 소정의 불활성 레벨이 본 발명의 장치(1)와 함께 가능한 정확하게 설정되도록, 제1 유속(VN2)을 설정할 수 있기 위해서, 도 1에 도시된 본 장치 발명의 바람직한 실시예는 추가적으로 적어도 하나 및 바람직하게는 복수개의 산소 센서(7)를 포함하는 산소 측정 장치(6')를 구비하며, 복수개의 산소 센서(7)는 병렬로 작동하며, 영구 불활성 공간(10)의 대기에서 산소 농도를 연속적으로 또는 소정의 시간에 또는 소정의 조건 하에서 측정하고 제어 유닛(2)으로 측정 값을 전달한다. 도 1에는 명시적으로 도시되어 있지 않지만, 산소 측정 장치(6')는 흡입형 시스템 인 것이 바람직하다.
제2 공급 라인 시스템(12)에 제공되는 밸브 V12는 반대로 영구 불활성 공간(10)에 필요한 최소 급기 비에 대응하여 제어되며, 예를 들어 공간(10)에서 필요로 하는 최소 공기 교환을 보장할 수 있을 정도의 최소 급기 비로 정확히 제어될 수 있다. 상술한 바와 같이, 단위 시간당 영구 불활성 공간(10)으로 공급되는 급기의 양, 최소 급기 비는 제1 유속(VN2) 및 제2 유속(VL)(예를 들어, 단위 시간 당 공간 대기로 공급되는 불활성 가스 및 정제 공기의 양)으로 구성된다. 특히, 최소 급기 비는 공간 대기로부터 오염물질 및 유사한 것을 제거하여 공간 대기 내의 오염물질 농도가 영구 불활성 공간(10) 내의 사람이나 물건에 안정한 정도까지 제거할 수 있기에 충분한 공급 비율이다.
본 발명에 따르면, 필요한 최소 공기 교환을 확보하기 위해서 공간(10)으로의 급기 비를 결정하는 것은 공간 대기로 신선한 또는 외부 공기가 공급되는 제2 유속(VL) 및 공급되고 공간 대기로 불활성 가스가 공급되는 제1 유속 모두를 고려하기 때문에, 본 발명의 바람직한 실시예는 제2 공급 라인 시스템(12)에 제공되어 제어 유닛(2)에 의해 제어되는 밸브 V12를 제공하며, 상기 제2 유속(VL)은 최소 공기 교화를 확보할 수 있을 정도로 실질적으로 필요한 공간(10) 충분한 급기가 공급되는 값 또는 시간에 따른 평균 값이 될 것이다. 여기서, 제2 유속(VL)은, 이상적으로 밸브 V12의 적절한 작동에 의해, 영구 불활성 공간(10)에서 최소 공기 교환을 유지하도록 요구되는 최소 급기 유량 비율 또는 급기 비 및 소정의 불활성 레벨을 유지하기 위해서 설정된 제1 유속(VN2) 간의 차이에 대응하는 값으로 가정할 수 있다. 그러나, 필요한 최소 공기 교환과 관련하여 추가된 안전 마진(margin of safety)을 확보하기 위해서, 제2 유속을 다소 높게 의도적으로 선택하는 것도 가능하다.
밸브 V11 및 V12는 최소 급기 유량 비율 또는 급기 비(VF)에 대응하여 작동하며, 제1 유속(VN2)과 제2 유속(VL) 간의 다음 관계를 따른다.
VN2 + VL ≥ VF
필요한 최소 급기 비(VF )는, 예를 들어 상호 병렬로 작동하며 영구 불활성 공간(10)의 대기에서 오염물질의 농도를 연속적으로 또는 소정의 시간에 또는 소정의 조건 하에 측정하고 측정 값을 제어 유닛(2)으로 전달하는 적어도 하나 및 바람직하게는 복수개의 오염 센서(6)를 포함하는 오염 측정 장치(6')에 의해서 결정될 수 있다. 산소 측정 장치(7')의 경우, 오염 측정 장치(6')는 바람직하게 흡입형(aspirative)인 것이 좋다.
측정된 오염 농도를 기본으로, 제어 유닛(2)은 제어 유닛(2)에 저장된 테이블을 이용하여 요구되는 최소 급기 비(VF)를 연속적으로 또는 소정의 시간에 또는 소정의 조건에 따라 결정할 수 있다. 여기서 이 테이블은 측정된 오염물질 농도와 필요한 최소 급기 비(VF) 간의 상호 관계를 특정하여야 한다. 이러한 방법으로 반드시 해야 하는 것은 아니지만, 이 관계는 상당한 공간(10)의 물리적 특성에 적용 될 수 있으며, 예를 들어 공간의 부피, 실제 공간의 용도 및 다른 특성도 고려될 수 있다.
그러나, 물론 최소 공기 교환 비가 제어 유닛(2)으로 전달되는 신호 입력을 제어하는 급기에 의해서 유지되도록 설정하는 것도 고려할 수 있으며, 여기서 상기 설정된 값은 제2 유속을 산출하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
더구나, 최소 공기 교환 비나 최소 급기 비(VF) 및 제2 유속(VL)의 값에 따라, 제어 유닛(2)은 장치의 설계 단계에서 잠재적으로 설정되며, 제1 공급 라인 시스템(11)에 제공되는 밸브 V11을 제어함으로써, 제1 유속(VN2)의 값 또는 시간에 따른 평균 값이 영구 불활성 공간에서 최소 공기 교환을 유지하기 위해 필요한 최소 급기 비(VF) 및 미리 설정된 제2 유속(VL) 간의 차이보다 크거나 같도록 설정될 수 있으며, 여기서 제1 유속(VN2)이 주로 영구 불활성 공간의 대기를 특정 불활성 레벨로 유지하기 위해 필요한 값 또는 시간에 따른 평균 값이어야 하는 것을 주의해야 한다.
그러나, 일반적으로 제2 유속(VL)의 값은 제1 유속(VN2)의 값에 의존한다. 그러므로, 제1 공급 라인 시스템(11) 내의 하나 또는 복수 지점에서 적합한 유량 센서(S11)를 이용하여 제1 유속(VN2)을 측정하고, 바람직하게는 연속적으로 또는 소정의 시간에 또는 소정의 조건에 측정을 하되, 측정된 값은 제어 유닛(2)으로 전달한다. 그러나, 역시 제1 공급 라인 시스템(11)에 제공되는 유량 레귤레이터(V11)에 의해서 제어 유닛(2)이 제공하는 제어 신호에 대응하여 제1 유속(VN2)을 결정하는 것도 가능하다.
반대로, 적어도 하나의 센서(S12)가 제2 공급 라인 시스템(12) 내에 하나 또는 복수 지점에 추가적으로 제공되는 것도 바람직하며, 제2 유속(VL)의 값을 측정하도록 할 수 있고, 바람직하게는 연속적으로 또는 소정의 시간에 또는 소정의 조건에 측정하고 측정 값을 제어 유닛(2)으로 전달하게 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 오염 측정 장치(6')를 이용하여 제공되는 측정 값들 대신에 제어 유닛(2)으로 대응하는 급기 제어 신호(supply air regulating signal)를 입력하는 것도 원칙적으로 가능하며, 여기서 상기 급기 제어 신호는 영구 불활성 공간(10)에 필요한 최소 공기 교환 비를 설정한다. 다르게는 또는 여기에 별도로, 불활성 가스의 연속적인 공급에 의해서 급기 제어 신호가 영구 불활성 공간(10)을 위해 설정된 불활성 레벨을 유지하기 위해 제1 유속(VN2)에 필요한 값에 관한 정보를 포함하는 것도 더 고려될 수 있다. 이 경우, 그리고 나서 산소 측정 장치(7')가 필요하지 않을 수 있다.
도 1에 도시된 실시예의 정제 공기 소스(5)는 제어 유닛(2)에 의해 작동하거나 작동될 수 있는 컴프레셔이며, 보통 외부 공기를 흡입하도록 설계되며 제어 유닛(2)에 의해서 작동되면서 제2 유속(VL)으로 각각 제2 공급 라인 시스템(12)을 제공한다.
도 1에 도시된 불활성 가스 소스(3)는 제어 유닛(2)에 의해 작동 또는 작동 가능한 컴프레셔(3a'') 및 멤브레인 또는 활성탄흡착시스템과 같은 분자 분리 시스템(3a')으로 구성된 불활성 가스 발생 시스템이다. 제1 실시예에서, 컴프레셔(3a'')는 보통 외부 공기를 압축하고 분자 분리 시스템(3a')으로 공급한다. 제어 유닛(2)이 컴프레셔(3a'')에 의해서 분자 분리 시스템(3a')으로 전달되는 압축 공기의 유속을 제어하기 때문에, 불활성 가스 소스(3)에서 결국 공급된 유속(VN2)을 제1 공급 라인 시스템(11)까지 설정하는 것이 가능하다. 물론, 이러한 과정은 제1 공급 라인 시스템(11)에 제공된 유량 레귤레이터(V11)의 적절한 제어에 의해서 확보될 수 있다.
불활성 가스 발생 시스템(3a', 3a'')과는 다르게는 또는 별도로, 불활성 가스 소스(3)는, 도 1에서 파선으로 도시된 바와 같이, 불활성 가스 저장조(3b)를 구비하는 것도 역시 가능하다. 이 불활성 가스 저장조(3b)에 의해서 제공되는 제1 공급 라인 시스템(11)에서의 불활성 가스 유속(VN2)은 제어 유닛(2)에 의해서 대응하여 제어되는 밸브 V11을 제어함으로써 조절될 수 있다.
본 발명에 따르면, 단위 시간 당 영구 불활성 공간(10)으로 공급되는 급기의 양 및 시간에 따른 평균 값은 설정되며, 한편 영구 불활성 공간(10)의 대기에 존재하는 오염물질을 충분히 방출할 수 있도록 설정되며, 다른 한편으로 영구 불활성 공간(10)을 위해 설정된 불활성 레벨을 유지할 수 있을 정도로 설정된다. 그러나, 특히 본 발명에 따른 제2 유속(VL)의 값 또는 시간에 따른 평균 값의 결정은 영구 불활성 공간(10)의 대기에서 제거되는 오염물질의 비례 농도(proportional concentration)을 고려할 뿐만 아니라, 상기 공간 대기로 공급되는 불활성 가스의 제1 유속(VN2)의 값 또는 시간에 따른 그 평균 값을 고려할 수 있으며, 제1 유속(VN2)은 최소 공기 교환에 어느 정도 기여할 것이고, 단지 그렇게 충분한 정제 공지는 각 배기 시스템(4)과 함께한 불활성 가스의 공급에 의해서 미리 방출되지 않은 공간 대기로부터 오염물질 성분을 방출하기 충분히 필요한 정도로, 영구 불활성 공간(10)의 대기로 공급될 것이다.
여기서, 배기 플랩 형식의 배기 메커니즘(4)은 별도로 도 1의 실시예의 영구 불활성 공간(10) 내에 제공되며, 배기는 영구 불활성 공간(10)으로부터 추출된다. 바람직한 실시예에 따르면, 배기 메커니즘(4)은 양압의 원리에 의해서 작동하는 수동 시스템이다. 상기 배기 메커니즘(4)에서 배기 플랩은 역전할 수 없는(non-return) 플랩 밸브로 특정될 수 있다.
요약하면, 본 발명에 따른 효과는 항상 충분한 정제공기/외부공기를 영구 불활성 공간(10)의 대기로 공급할 수 있으며, 필요한 최고 공기 교환을 확보하는 데에 필요하다. 예를 들어, 영구 불활성 공간(10)을 위한 필요한 최소 공기 교환이 1000 m3/일의 유속으로 정제 공기의 입력을 필요로 하는 경우, 본 발명은 예를 들어 외부 공기 700 m3 와 고질소 공기 또는 산소-결핍 공기 300 m3를 공간(10)으로 하루에 공급되도록 할 것이다. 사용될 수 있는 산소 결핍 공기의 일 예로 질소 성분이 90~95%의 부피%로 포함하는 공기가 될 수 있다. 산소 결핍 공기의 비율은 산소 결 핍 공기에 잔류하는 산소의 비율로부터 산출될 수 있으며, 기본 불활성 레벨이 공간을 위해 설정되고, 공간의 치수적 부피(dimensional volume) 및 그 밀폐성 등이 고려될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 본 장치 발명의 제1 실시예의 바람직한 다른 실시예를 도시한다. 도 2에 도시된 제2 실시예는 영구 불활성 공간으로부터 배출하는 배기 전부가 배기 시스템(4)에 의해서 외부 대기로 배출되지 않고, 그 일부가 필터 시스템(15)을 통해서 순환하고 제1 공급 라인 시스템(11)에 제공되는 제어 밸브 V11에 의해서 제1 공급 라인 시스템(11)으로 재순환한다.
"불활성 가스의 피드백"의 효과는 제어된 공기 교환이 진행되는 동안 영구 불활성 공간(10)에서 추출된 배기의 일부가 배기 시스템(4)에 의해서 정화하는 필터 시스템(15)이며, 그리고 나서 배기의 일부가 불활성 가스로서 영구 불활성 공간(10)으로 재공급된다.
필터 시스템(15)에 의해 수행되는 배기 정화는 영구 불활성 공간(10)으로부터 추출된 배기로부터 독성 또는 유해 물질을 분리하는 것이 필요하며, 최종적으로 정화된 배기가 이상적으로 공간(10)으로 다시 재공급된다. 정화된 배기는 영구 불활성 공간(10)의 공간 대기에 잇는 산소 성분과 동일한 퍼센트의 산소를 포함하고 있기 때문에, 무손실 피드백의 경우가 필요 없을 것이며, 완전 폐쇄된 피드백 순환을 형성할 수 있고, 영구 불활성 공간(10)까지 밀봉된 공간 밀폐로서 어떤 불활성 가스는 불활성 가스 소스(3)를 통해 추가되거나 어떤 정제 공기도 정제 공기 소스(5)로부터 추가되고, 정화된 배기는 한편 필요한 최소 공기 교화를 확보하고, 다 른 한편으로 영구 불활성 공간(10)을 위한 특정 불활성 레벨을 유지한다.
그러나, 특히, 이러한 무손실 불활성 가스의 피드백 순환 또는 밀봉된 공간 밀폐는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 실시예가 정제 공기 소스(5) 및 불활성 가스 소스(3)를 제공하는 경우가 종종 아니며, 각각 제어 가능한 제어 유닛(2)에 의해서, 제어 유닛(2)의 직접 작동 또는 대응하는 밸브 V11, 12의 작동에 유효한 제어 유닛(2)에 의해서 관련된 가스의 유속(VN2, VL)으로 제공된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 불활성 가스의 피드백 순환은 영구 불활성 공간(10)으로부터 제거되는 배기의 비율을 설정하도록 제어 유닛(2)에 의해서 작동하는 삼방밸브 V4에 의해 제공되며, 불활성 가스의 피드백 순환 중 필터 시스템(15)으로 공급되고 결국 정화된 급기로서 공간(10)으로 재안내된다.
상술한 바와 같이, 불활성 가스의 피드백 순환에 제공되는 필터 시스템(15)은 피드백 순환으로 공급되는 배기의 일부에 포함된 독성 또는 유해 물질을 분리할 수 있도록 설계되어야 한다. 특히 중공사막시스템 및/또는 활성탄흡착시스템과 같은 분자 분리 시스템(3a')을 포함하는 공기 트리트먼트 유닛(15)은 이러한 목적에 적합하다. 이러한 경우, 공기 트리트먼트 유닛(15)은 추가적으로 컴프레셔(3a'')를 포함하도록 설비되며, 상기 컴프레셔는 피드백 순환으로 공급되는 배기 중 일부를 압축하고 분자 분리 시스템(3a')으로 순환시킨다.
분자 분리 시스템(15')은 압축된 배기를 분자로 분리하고 독성 또는 유해 요소(물질)이 영구 불활성 공간(10)에서부터 추출된 배기로부터 분리되고, 제1 출구 를 통해 외부로 배출한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 분자 분리 시스템(3a')의 제2 출구는 반대로 밸브 V11을 통해서 제1 공급 라인 시스템(11)으로 연결될 수 있으며 정화된 배기의 적어도 일부는 불활성 가스로서 제1 공급 라인 시스템(11)으로 공급될 수 있다.
다르게는, 이로써 불활성 가스의 피드백 순환 및 공기 트리트먼트 유닛(15)을 포함하는 도 2의 실시예는 불활성 가스 교환기를 구성한다. 불활성 가스의 피드백 비를 조절하기 위해서, 제어 유닛(2)이 제너레이터(15'')의 입구 및/또는 제너레이터(15'') 그 자체에서 조절 밸브 V4를 작동하도록 제공될 수 있다.
도 3은 제2 실시예의 개선된 다른 실시예를 도시한다. 여기서 불활성 가스의 소스로서, 도 1 및 2를 통한 제1 및 제2 실시예와의 경우와 마찬가지로, 불활성 가스 제너레이터(3a)가 중공사막시스템 또는 활성탄흡착시스템과 같은 분자 분리 시스템(3a')을 포함하며, 불활성 가스 제너레이터(3a)는 압축된 공기 혼합물을 공급받으며 고질소 공기 혼합물을 분배한다고, 불활성 가스 제너레이터(3a)에 의해서 분배된 고질소 공기 혼합물은 불활성 가스로서 제1 공급 라인 시스템(11), 영구 불활성 공간(10)으로 각각 제어-공급된다.
도 3에 도시된 실시예는 제어된 방식으로 영구 불활성 공간(10)에서 배기를 추출하도록 설계된 배기 메커니즘(4)을 더 포함하며, 바람직하게는 양압 원리(positive pressure principle)에 기초하며, 배기 메커니즘(4)에 의해서 공간(10)으로부터 추출된 배기 중 일부를 여과하기 위해, 적어도 추출된 배기 중 일부가 공기 트리트먼트 유닛(15)을 통해 통과한다. 여과된 배기의 적어도 일부는 불 활성 가스 소스(3)의 컴프레셔(3a'')로 공급된다.
도 2에 도시된 제2 실시예와는 반대로, 도 3에 따른 제3 실시예는 불활성 가스 또는 배기의 피드백 순환에 제공되는 공기 트리트먼트 유닛(15)을 필요로 하지 않으며, 적당한 가스 분리 과정을 통해서 영구 불활성 공간(10)으로부터 추출되어 불활성 가스 또는 배기의 피드백 순환으로 공급되는 배기의 일부에 포함된 독성 또는 오염물질을 분리하기 위해서, 도 2에 특정된 컴프레셔(도 2에서 15''), 분자 분리 시스템(도 2에서 15')를 포함하지 않는다.
대신, 도 3의 실시예에서, 소위 배기를 처리하는 것은 불활성 가스 제너레이터(3a', 3a'')로 특정되는 불활성 가스 소스(3)를 이용하여 입구로 배기가 공급된다. 불활성 가스 제너레이터(3a', 3a'')로 공급된 배기는 이미 영구 불활성 공간(10)의 대기에서 산소의 농도와 동일한 산소 농도를 포함하고 있기 때문에, 그러나, 불활성 가스 소스(3)에서 분자 분리 시스템(3a')의 주요 기능은 배기에 존재할 수 있는 독성 또는 유해한 오염물질의 가능한 잔류 송부(특히 기체)를 분리하는 것이며, 이들은 공기 트리트먼트 유닛(15)에 의해 배기로부터 제거되지 않아 제공되는 것이다.
본 발명의 실현은 도 1 내지 도 3에서 특정된 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 변형이 가능함이 지적되어야 한다.

Claims (25)

  1. 특정한 제어 범위 내에서 소정의(predefined) 불활성 레벨이 설정 및 유지되는 영구 불활성 공간(10)으로 급기(supply air)의 조절된 공급을 위한 방법에 있어서,
    a) 불활성 가스 제너레이터(3a) 및/또는 불활성 가스 저장조(3b)와 같은 불활성 가스 소스(3)가 불활성 가스를 제공하는 단계;
    b) 상기 제공된 불활성 가스가 조절된 방식(regulated manner)으로 제1 유속(VN2)(a first volume flow rate)으로 제1 공급 라인 시스템(11)을 통해서 상기 영구 불활성 공간(10)의 공간 대기(spatial atmosphere)로 공급되어, 상기 특정된 불활성 레벨로 유지하고 독성(toxic) 물질이나 기타 해로운(hazardous) 물질, 생물학 작용제(biological agents) 및/또는 상기 공간의 상기 대기로부터의 습기(moisture)와 같은 오염물질(pollutants)을 제거하는 단계;
    c) 정제 공기 소스(5)가 외부 공기와 같은 정제 공기(fresh air) 를 공급하는 단계; 및
    d) 상기 제공된 정제 공기가 조절된 방식으로 제2 유속(VL)으로 제2 공급 라인 시스템(12)을 통해서 상기 영구 불활성 공간(10)의 상기 공간 대기로 공급되는 단계;를 포함하며,
    정제 공기가 상기 공간의 상기 대기로 공급되는 상기 제2 유속의 값은, 상기 영구 불활성 공간(10)을 위하여 요구된 최소 공기 교환 비 및 상기 불활성 가스가 공급되는 제1 유속의 값의 함수인 것을 특징으로 하고,
    상기 제2 유속(VL)은, 상기 영구 불활성 공간(10)에서 요구된 상기 최소 공기 교환 비를 유지하기 위한 상기 최소 급기 유속(VF)과, 상기 영구 불활성 공간(10)의 대기의 특정된 불활성 레벨 유지를 위한 상기 제1 유속(VN2) 값의 차이보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공간 대기 내의 상기 오염물질 농도는 하나 또는 복수의 센서(6)에 의해서 상기 영구 불활성 공간(10) 내의 하나 또는 복수 지점에서, 바람직하게는 연속적으로 또는 소정의 시간, 또는 소정의 조건(events)에, 각각 측정되는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 공간 대기 내의 상기 산소 농도는 하나 또는 복수의 센서(7)에 의해서 상기 영구 불활성 공간(10) 내의 하나 또는 복수 지점에서, 바람직하게는 연속적으로 또는 소정의 시간, 또는 소정의 조건에, 각각 측정되는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 오염물질 농도 및/또는 산소 농도의 측정치는 적어도 하나의 제어 유닛(2)으로 전송되는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 영구 불활성 공간(10)을 위하여 요구된 최소 공기 교환 비는,
    상기 공간 내의 상기 오염물질의 농도가 증가할 때 증가하고,
    상기 오염물질의 농도가 감소할 때 감소하는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제1 유속(VN2)은,
    상기 공간 내의 산소의 농도가 증가할 때 증가하고,
    상기 공간 내의 산소의 농도가 감소할 때 감소하는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛(2)은 상기 제어 유닛(2)에 저장된 테이블로부터 상기 오염물질의 농도 측정값에 근거하여,
    상기 최소 급기 유속(VF)을 가급적 지속적으로 또는 소정의 시간, 또는 소정의 조건에 결정하는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유속(VN2)의 값은,
    하나 또는 복수의 센서(8) 각각에 의해서 제1 공급 라인 시스템(11) 내의 하나 또는 복수 지점에서, 바람직하게는 연속적으로 또는 소정의 시간, 또는 소정의 조건에, 측정되는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 유속(VL) 값은,
    하나 또는 복수의 센서(9)에 의해서 제2 공급 라인 시스템(12) 내의 하나 또는 복수 지점에서, 바람직하게는 연속적으로 또는 소정의 시간, 또는 소정의 조건에, 측정되는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    a) 불활성 가스를 생산하는 단계를 더 포함하며,
    상기 불활성 가스를 생산하는 단계는,
    d) 배기 메커니즘 수단(exhaust discharge mechanism)(4)에 의해서 상기 영 구 불활성 공간(10)으로부터 배기(exhaust air)의 조절된 제거(discharging)를 수행하는 단계; 및
    e) 상기 d) 단계에서 상기 공간(10)으로부터 제거되는 상기 배기를 필터링하여, 상기 필터링된 배기의 적어도 한 지점에서 상기 a)단계를 위하여 불활성 가스로 적용 가능하도록 만드는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 추출된(extracted) 배기는, 중공사막시스템(hollow fiber mem-brane system), 분사체시스템(molecular sieve system), 및/또는 활성탄흡착시스템(activated charcoal adsorption system)과 같은 분자 분리시스템을 이용하는 상기 e)단계에서 필터링되는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 불활성 가스 내의 산소 퍼센트는 2-5%의 부피비중으로 상기 불활성 가스 소스(3)로부터 제공되며,
    상기 정제 공기 내의 산소 퍼센트는 대체로 21%의 부피비중으로 상기 정제 공기 소스(5)로부터 제공되는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 방법.
  13. 특정한 제어 범위 내에서 소정의 불활성 레벨로 놓여 유지되는 영구 불활성 공간(10)으로 급기(supply air)의 조절된 공급을 위한 장치에 있어서,
    - 불활성 가스 제너레이터(3a) 및/또는 불활성 가스 저장조(3b)와 같은 불활성 가스를 제공하기 위한 불활성 가스 소스(3);
    - 외부 공기와 같은 정제 공기를 제공하기 위한 정제 공기 소스(5);
    - 상기 특정된 불활성 레벨로 유지하고, 독성(toxic) 물질이나 기타 해로운(hazardous) 물질, 생화학 작용제(biological agents) 및/또는 상기 공간 대기의 습기와 같은 요염물질을 제거하도록, 제1 유속(VN2)(a first volume flow rate)으로 상기 영구 불활성 공간(10)의 공간 대기로 상기 적합한 불활성 가스의 조절된 공급을 위하여, 상기 불활성 가스 소스(3)에 연결 가능한 제1 공급 라인 시스템(11); 및
    - 제2 유속(VL)으로 상기 영구 불활성 공간(10)의 공간 대기로 상기 적합한 정제 공기의 조절된 공급을 위하여, 상기 정제 공기 소스(5)에 연결 가능한 제2 공급라인 시스템(12);을 포함하며,
    정제 공기가 제공되는 상기 제2 유속(VL) 값은, 상기 영구 불활성 공간(10)을 위하여 요구된 최소 공기 교환 비 및 상기 불활성 가스가 공급되는 제1 유속(VN2)의 값의 함수인 것을 특징으로 하고,
    상기 장치는, 상기 영구 불활성 공간(10)에서 유지되는 상기 불활성 레벨의 함수로서 상기 영구 불활성 공간(10)의 공간 대기로 공급되는 불활성 가스의 상기 제1 유속(VN2) 값 및/또는 상기 영구 불활성 공간(10)을 위하여 요구되는 상기 최소 공기 교환 비에 따라 공급되는 불활성 가스의 상기 제1 유속 값을 조절하도록 설계된 제어 유닛(2)을 더 포함하며,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛(2)은, 상기 최소 공기 교환 비의 함수 및 상기 제1 유속(VN2) 값의 함수로서, 바람직하게(preferably) 제2 공급 라인 시스템(12)에 제공되는 제어 밸브(V12)에 의해서 상기 제 2 유속(VL) 값을 조절하도록 설계되어,
    상기 제2 유속(VL)의 값이 상기 영구 불활성 공간(10)을 위하여 상기 요구된 최소 공기 교환 비를 유지하기 위한 최소 급기 유속(VF)과 상기 영구 불활성 공간(10)의 상기 공간 대기를 상기 특정된 불활성 레벨로 유지하기 위한 상기 제1 유속(VN2) 값의 차이보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛(2)은,
    상기 영구 불활성 공간(10)의 상기 공간 대기로 제공되는 불활성 가스가 제1 유속(VN2) 값으로 조절되도록 제공되어,
    상기 영구 불활성 공간(10)이 유지되는 상기 불활성 레벨의 함수 및/또는
    상기 영구 불활성 공간(10)을 위하여 요구된 최소 공기 교환 비로 공급되는 상기 불활성 가스가 상기 제1 유속(VN2)의 값인 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
  15. 제13항 또는 제 14항에 있어서,
    바람직하게는 흡입형(aspirative-type) 산소 측정 장치(7’)를 더 포함하며, 상기 산소 측정 장치는 상기 영구 불활성 공간(10)의 상기 대기 안에서 연속적으로 또는 소정의 시간, 또는 소정의 조건에 상기 산소 농도를 측정하며, 상기 제어 유닛(2)으로 측정 값을 전송하는 적어도 하나 및 바람직하게는 복수개의 산소 센서(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
  16. 제13항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    바람직하게는 흡입형(aspirative-type) 오염물질 측정 장치(6’)를 더 포함하며, 상기 오염물질 측정 장치는 상기 영구 불활성 공간(10)의 상기 대기 안에서 연속적으로 또는 소정의 시간, 또는 소정의 조건에 상기 오염물질 농도를 측정하며, 상기 제어 유닛(2)으로 측정 값을 전송하는 적어도 하나 및 바람직하게는 복수개의 오염물질 센서(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
  17. 제15항 및 제 16항에 있어서,
    상기 제어 유닛(2)은,
    상기 공간 내부의 산소 농도가 증가할 때 상기 제1 유속(VN2)의 값을 증가시키며, 상기 공간 내부의 산소 농도가 감소할 때 상기 제1 유속(VN2)의 값이 감소하도록 설계되며, 바람직하게는 상기 제1 공급 라인 시스템(11)에서 제어 밸브(V11)의 작동에 대응하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
  18. 제 15항 및 제16항 또는 제17에 있어서,
    상기 제어 유닛(2)은,
    상기 공간 내의 오염물질의 농도가 증가할 때 상기 영구 불활성 공간(10)에서 요구하는 상기 최소 공기 교환 비를 증가시키며, 상기 오염물질의 농도가 감소할 때 상기 최소 공기 교화 비를 감소하도록 설계된 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
  19. 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어 유닛(2)은, 상기 제어 유닛(2)에 저장된 테이블(table)에 따른 오염물질 농도의 함수로서, 바람직하게는 연속적 또는 소정의 시간 또는 소정의 조건에,
    상기 요구되는 최소 급기 유속(VF)을 결정하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
  20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 공급 라인 시스템(11) 내에 하나 또는 복수 지점에 각각 제공되는 적어도 하나의 센서(S11)를 더 포함하며, 상기 센서(S11)는, 바람직하게는 연속적으로 또는 소정의 시간 또는 소정의 조건에, 상기 제1 유속(VN2)의 값을 측정하고 상기 제어 유닛(2)에 상기 측정 값을 전송하는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
  21. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 공급 라인 시스템(12) 내에 하나 또는 복수 지점에 각각 제공되는 적어도 하나의 센서(S12)를 더 포함하며, 상기 센서(S12)는, 바람직하게는 연속적으로 또는 소정의 시간 또는 소정의 조건에, 상기 제2 유속(VL)의 값을 측정하고 상기 제어 유닛(2)에 상기 측정 값을 전송하는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
  22. 제14항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    조절된 방식으로(in regulated fashion) 상기 영구 불활성 공간(10)으로부터 상기 배기(exhaust air)를 배출하도록 설계된 배기 시스템(4)을 더 포함하며,
    상기 배기 시스템(4)에 의해서 상기 공간(10)으로부터 제거된 상기 배기를 처리(process) 및/또는 필터링하는 공기 트리트먼트 유닛(15)을 더 포함하며,
    상기 처리 또는 필터링된 배기의 적어도 한 일부는 유용한 불활성 가스로서 상기 불황성 가스 소스(3)로 공급되는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 배기 시스템(4)은, 기계적, 유체역학적(hydraulically) 또는 공기역학적(pneumatically)으로 작동하는 배기 플랩(exhaust flap)과 같이, 적어도 하나의 제어가능한 배기 플랩을 포함하며, 상기 배기 플랩은 제어된 방식으로 상기 영구 불활성 공간(10)으로부터 배기하도록 제어되며, 적어도 하나의 배기 플랩은 바람직하게 화이어 댐퍼(fire damper)로 설계되는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서,
    상기 공기 트리트먼트 유닛(15)은, 중공사막시스템(hollow fiber mem-brane system) 및/또는 활성탄흡착시스템(activated charcoal adsorption system)과 같은, 분자 분리시스템(15’)을 포함하는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
  25. 제 22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    불활성 가스 소스(3)로서, 중공사막시스템(hollow fiber mem-brane system) 및/또는 활성탄흡착시스템(activated charcoal adsorption system)과 같은, 분자 분리시스템(3a’)을 포함하는 불활성 가스 제너레이터를 포함하며,
    상기 분자 분리시스템(3a’)은 압축된 혼합 공기를 제공받고, 상기 불활성 가스 제너레이터(3)는 과질소 혼합 공기(a nitrogen-enriched air mixture)를 배분하고,
    상기 불활성 가스 제너레이터(3)에 의해서 분배된 상기 과질소 혼합공기는 조절된 방식으로 상기 영구 불활성 공간(10)에 불활성 기체로서 공급되며,
    상기 불활성 가스 제너레이터(3)에 공급된 상기 혼합 공기는 상기 필터링된 배기 중 적어도 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 급기의 조절된 공급을 위한 장치.
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