JP4158840B2

JP4158840B2 - Fire extinguisher

Info

Publication number: JP4158840B2
Application number: JP03506498A
Authority: JP
Inventors: 隆能美
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: JPH11226343A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消火方法および消火装置に関するものであり、さらに詳しくは本発明は、気体を利用する消火において、人間の避難時間が充分に確保され、消火活動を妨げることなく、しかも設備の規模およびコスト的に有利である消火方法および消火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
火災の消火手段として液体の使用を避けるべき場所が幾つか存在する。例えば美術館、コンピュータールーム、半導体製造工場、食品貯蔵庫等が挙げられる。これらの場所は、たとえ火災が小規模なものであったとしても、消火の際の多量の液体の散布・接触により多大な被害がもたらされる。
【０００３】
このような観点から現在、液体を用いずに気体で火災の消火を行うことが行われつつある。例えばパーフルオロアルカン類のようなハロゲン系ガスや二酸化炭素による気体消火が代表的であり、これに関連する数多くの技術が提案されている（特開平７−３９６０３号公報、特公平１−３６３８６号公報、特公平８−１７８３２号公報、特開平７−２３７９０７号公報等）。
【０００４】
しかしながら、ハロゲン系ガスの使用は地球環境上問題があり、また二酸化炭素の使用は次のような問題点がある。すなわち：
▲１▼ 二酸化炭素は空気中に拡散しにくく、下方に蓄積しやすいので、消火効率が悪い。
▲２▼ 二酸化炭素は反応性が高く、有害な一酸化炭素の発生の恐れがある。
【０００５】
そこで、大気中のおよそ８０％を占める窒素を消火ガスとして使用する技術も知られている。窒素は、大気中の大部分を占めているために空気密度とほぼ同じであり、空気中に拡散しやすく、しかも反応性が低い。火災時、窒素は酸化されて窒素酸化物になるがその量は極僅かであり人体にほとんど影響を及ぼさない。これらのことから、火災の消火に窒素ガスを使用することへの期待が高まってきている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現在実用化されている窒素ガスの消火は、対象消火区域の付近に窒素ガス加圧容器（窒素ボンベ）を複数本設置する必要があり、そのためのスペースを設けなければならない。また窒素ボンベの購入および保存に関するコストも無視できない。さらに、火災時に窒素ボンベから噴出する窒素ガスは、消火区域の酸素濃度を急激に減少させることができるため、消火区域の人間の存在を想定して、消火区域内の酸素濃度の管理を厳密に行う必要がある。さらにまた、人間が退避した後、消火区域内に窒素ガスを多量に噴出させると、消火区域内の酸素が急激に低下し、消火活動の妨げになる恐れがある。
【０００７】
したがって本発明の目的は、気体を利用する消火において、人間の避難時間が充分に確保され、消火活動を妨げることなく、しかも設備の規模およびコスト的に有利である消火方法および消火装置の提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は鋭意検討の結果、上記のような従来の課題を解決することができた。すなわち本発明は、消火区域内の空気を取り込んで圧縮するコンプレッサと、該コンプレッサによって圧縮された圧縮空気に含まれる酸素を吸着して窒素富化空気を生成する酸素吸着性の液体と、生じた前記窒素富化空気を前記消火区域内に循環させる循環経路とを備える消火装置であって、
前記消火区域内の人間の存在を確認する人体検知器または監視カメラを更に備え、
前記コンプレッサは、高速または低速に運転速度を変えられ、
前記消火区域内で火災が発生すると、前記コンプレッサを起動し、高速運転して前記消火区域の酸素濃度が所定濃度になるように急速に低下させ、
前記消火区域の酸素濃度が所定濃度に達したら、前記消火区域内の人間の存在を確認し、
前記消火区域内に人間の存在が確認された場合には、前記コンプレッサを低速運転して前記酸素吸着性の液体への圧縮空気の進入圧力を低下させ、前記消火区域内の酸素濃度を１２〜１５％に維持し、
前記消火区域内に人間が存在していない場合には、前記コンプレッサを低速運転することなく高速運転のままにして前記酸素吸着性の液体への圧縮空気の進入圧力を上げた状態にし、前記消火区域内の酸素濃度を、前記消火区域内に人間の存在が確認された場合に維持される酸素濃度より低下させることを特徴とする消火装置を提供するものである。
また本発明は、酸素吸着性の液体が、下記一般式（１）〜（７）で示される化合物、またはＣｏ、Ｃｕ、Ｚｎを有するポルフィリン錯体を溶解または分散させたものの少なくとも１種である前記の消火装置を提供するものである。
【０００９】
【化１】

【００１０】
（式中、Ｒはアルキル基、該アルキル基の水素原子のうちの幾つかがフッ素原子に置換されたもの、またはベンゼンおよびその誘導体、ナフタレン、アントラセンのような芳香族化合物を表し、Ｘはハロゲン原子または水素を表し、ｍおよびｎは整数を表す）
【００１１】
また本発明は、酸素吸着性の液体が、Ｃｏ、Ｃｕ、ＺｎまたはＦｅを有するポルフィリン錯体、ヘモシアニン、ヘモグロビンおよびフタロシアニン錯体から選択された有機金属錯体を溶解または分散させたものである前記の消火方法を提供するものである。
さらに本発明は、消火区域内の空気を圧縮する手段と、圧縮空気に含まれる酸素を吸着することのできる液体と、生じた窒素富化空気を前記消火区域内に循環させる循環経路と、を備えた消火装置を提供するものである。
さらにまた本発明は、液体の脱酸素材によって、前記液体が再利用される前記の消火装置を提供するものである。
また本発明は、液体が、前記の一般式（１）〜（７）で示される化合物の少なくとも１種である前記の消火装置を提供するものである。
さらに本発明は、液体が、Ｃｏ、Ｃｕ、ＺｎまたはＦｅを有するポルフィリン錯体、ヘモシアニン、ヘモグロビンおよびフタロシアニン錯体から選択された有機金属錯体を溶解または分散させたものである前記の消火装置を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、比較的密閉された空間（消火区域）の消火を対象にしたものであって、火災発生時、消火区域内の空気を吸引してこの空気を窒素富化空気に転換し、消火区域内に戻すことにより、消火区域内の酸素濃度が徐々に減少していくので、ゆるやかに消火を行うことができる。このような消火によれば、初期消火の段階で消火区域内の人間は充分な酸素濃度により速やかな避難が可能であり、また消火活動も妨げられない。続く段階で、消火区域内の酸素濃度がさらに減少し、火災が鎮火の方向に向かう。さらなる段階では消火区域内の酸素濃度はもはや物質の燃焼が不可能な濃度にまで低下し、完全消火がなされる。
【００１３】
まず、本発明の消火方法について説明する。
火災が発生した場合、消火区域内の空気がまずコンプレッサ等により吸引され、圧縮される。圧縮空気は酸素吸着性の液体と接触する。この液体は、圧縮空気に含まれる酸素を吸着し、窒素富化空気を生成するものである。このタイプの液体としては、例えば前記の一般式（１）〜（７）で示される化合物が挙げられ、さらに人工血液、フッ素系液体等、Ｃｏ、Ｃｕ、ＺｎまたはＦｅを有するポルフィリン錯体等、が挙げられ、本発明の目的にはこれらが好ましい。ここで人工血液とは、血液の機能全般を代替する液体を意味するものであるが、単に酸素運搬の機能のみを有する液体であってもよい。人工血液は、数多くの種類が知られ、商業的に入手可能なものである。また、フッ素系液体としては、例えばスリーエム社製の商品名“フロリナート７２１”が挙げられる。このフロリナートは、人工血液としても利用可能である。
【００１４】
消火区域内の空気に含まれる酸素は、上記のように酸素吸着性の液体と接触することにより取り除かれ、窒素富化空気が生じる。この窒素富化空気は、消火区域内に再び戻され、消火区域内の酸素濃度が減少する。消火区域内の酸素濃度は次のようにして減少させるのがよい。
【００１５】
消火初期段階−酸素濃度１５％程度。この濃度であれば人間は消火区域内から迅速に退避することが可能である。
鎮火段階−酸素濃度１０〜１５％。この濃度では、火災は鎮火に向かう。なお酸素濃度１０〜１５％であっても人間は避難や消火等の活動を行うことができる。したがって、人間が避難した後の消火隊の活動も妨げることはない（なお従来、酸素濃度１５％では人間はチアノーゼになったり、死亡したりすると考えられていたが、現在では酸素濃度１０〜１５％でも人間の生命に危険を及ぼすことがないことが確認されている）。
最終段階−酸素濃度０〜１０％。この酸素濃度では物質の燃焼は不可能である。
【００１６】
消火区域内の酸素濃度は、酸素吸着性の液体への圧縮空気の進入圧力によって制御することができる。液体への圧縮空気の進入圧力が高い場合、消火区域内の酸素濃度は迅速に低下するが、逆に進入圧力が低い場合、おだやかな酸素濃度の減少が得られる。
【００１７】
また、酸素吸着性の液体中に圧縮空気をバブリングし、同時に液体を撹拌すれば、圧縮空気から窒素富化空気を効率よく得ることができ好ましい。
【００１８】
さらに、液体の脱酸素材によって、前記液体を再利用できるようにすれば、消火区域内の空気が大量に処理可能となるために好適である。
例えばヘモグロビン、ヘモシアニン、フタロシアニン錯体を含む液体を使用した場合、周囲雰囲気の酸素分圧を低くしてやれば容易に酸素を放出し、再利用可能になる。またフッ素系液体を使用した場合は、該液体を減圧に施せば酸素を放出し、再利用可能になる。
また、酸素吸着性の液体としては、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅを有するポルフィリン錯体を溶解または分散させたものを用いてもよい。
【００１９】
次に本発明の消火装置について説明する。図１は本発明の消火装置を説明するための図である。
本発明の装置１は、消火区域４０に任意の場所に、消火区域４０内の空気の取り込むことのできる循環経路３が設けられている。ここからコンプレッサ５等の空気を圧縮する手段によって、消火区域４０内の空気が取り込まれる。圧縮空気は、さらに酸素吸着性の液体と接触する。図１の態様によれば、タンク２内に酸素吸着性の液体２１が入れられ、撹拌機２２によって液体２１が撹拌される。また圧縮空気は液体２１内にバブリングしながら導入されるようになっている。これによって圧縮空気内の酸素は液体２１に吸着され、窒素富化空気が生成される。タンク２から排出された窒素富化空気は、循環経路３を経て消火区域４０内に戻される。
【００２０】
さらに具体的に火災が発生した場合を想定して本発明の装置の稼働の一例を説明する。
消火区域４０内に発生した火災を火災感知器６がとらえ、受信機７に火災信号を送る。受信機７からの信号により、循環経路３に設置されている遮断弁８および１１を開放する。コンプレッサ５を起動し、消火区域４０内の空気を吸引圧縮する。消火区域４０内の酸素濃度は、設置された酸素濃度計９により確認される。次に圧縮空気をタンク２内の液体２１にバブリングによって通過させ、窒素富化空気を得る。
図示しない人体検知器または監視カメラ等で消火区域４０内に人間の存在が確認された場合、酸素濃度計９で計測された消火区域４０内の酸素濃度が１５％を超えていれば、まず、コンプレッサ５を高速運転してタンク２への圧縮空気の進入圧力を上げ、窒素富化空気の生成を増加させる。この窒素富化空気を消火区域４０に戻して消火区域４０内の酸素濃度を１２〜１５％程度まで急速に低下させる。その後、消火区域４０の酸素濃度が１５％程度に達したならば、コンプレッサ５を低速運転に変えタンク２への圧縮空気の進入圧力を低下させ、消火区域４０内の酸素濃度を１２〜１５％程度に維持する。さらに消火区域４０から人間が避難し終えたら、つまり、消火区域４０内に人間が存在しないことを確認したならば、再びタンク２への圧縮空気の進入圧力を上昇させ、消火区域４０内の酸素濃度を一層低下させる。窒素富化空気の圧力を圧力計１２により、且つ酸素濃度を酸素濃度計１３により制御しながらこれを消火区域４０内に戻す。
なお、消火区域４０内に予め人間が存在していなければ、コンプレッサ５を低速運転することなく高速運転のままにしてタンク２への圧縮空気の進入圧力を上げた状態にして消火区域４０内の酸素濃度をより一層急速に低下させる。
なお、コンプレッサ５は酸素濃度計９で計測される消火区域４０の酸素濃度によって運転速度を高速または低速の２種類だけではなく、より細かく運転速度を変えて行うようにして消火区域４０内への酸素濃度の低下を細かく制御するようにしてもよい。
また、コンプレッサ５は低速運転の代わりに、高速運転を断続に行い消火区域４０内への酸素濃度を低下させてもよい。さらにこの高速運転の断続の周期を変えて消火区域４０内への酸素濃度の低下をより細かく制御するようにしてもよい。
【００２１】
また、図２に示すように、タンク２内の液体２１を再利用可能にするために、タンク２からモジュール３０への経路を設けてもよい。
このモジュール３０とは、例えば酸素吸着済みの人工血液の再生の場合には、Ｓｉ膜のような酸素透過膜を直径１〜１０μm程度の円筒形にし中空部を設け、これを１ユニットとし、このユニットを例えば１万〜１０万本程度集合させたものである。このようなモジュールは一般的に知られている。この場合、前記ユニットの中空部に人工血液が流れ込むようにモジュールを作製する。モジュール３０の一方の端部から人工血液を導入し、酸素分圧を低くすると、人工血液は酸素透過膜を介して酸素を切り離し、再利用可能になり、このように処理された人工血液は、タンク２に戻される。
【００２２】
【作用】
本発明は、比較的密閉された消火区域を窒素ガスで消火するものであり、消火区域内の酸素濃度をコントロールしながら減少できることが有利な点の一つである。初期消火の段階では消火区域内の酸素が速やかな避難に充分であることは、上記したとおりである。
また、窒素ガスは空気密度とほぼ同じために拡散しやすく、従来、液体が到達しない複雑な形状の物品の消火にも有用である。本発明を好適に実施可能な場所としては、上記の美術館、コンピュータールーム、半導体製造工場、食品貯蔵庫のほかに、ＰＥＴボトルのラック倉庫、一般オフィス、ケーブルトンネル等も挙げられる。とくにＰＥＴボトルのラック倉庫の火災では、プラスチックの発熱量が大きいためにスプリンクラーからの水だけでは消火効果がほとんど現れない。また、窒素富化空気を得るためには、空気から酸素を除去するだけでよいので、仕事量が少ない利点もある。さらに、本発明においてとくに人工血液を使用すれば、人間に対して有害である物質、例えばＣＯ₂、ＣＯ、ＮＯｘ、ＳＯｘ、すす、ＨＣＮ、ＨＣｌ等がすべて除去可能であり、有利である。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
図２に示されるように、タンク２内の酸素吸着性の液体２１として、上記一般式（５）で示されるフロリナートを２００リットル使用し、比較的密閉された消火区域４０としての部屋からコンプレッサ５を通ってタンク２へ圧縮空気が送られ、液体２１中へバブルされる。バブルされた空気はダイオキシンや二酸化炭素等の有毒成分が除去され、またフロリナート中における酸素の溶解度は窒素の２倍以上なので、圧縮空気をフロリナート中へバブルして得られた空気は窒素を多く含んで部屋４０へ戻される。
一方、フロリナートは酸素透過膜の一例である中空糸フォローファイバーを多数詰め込んだモジュール３０へ通され、このモジュール３０の中をフロリナートが通過する際、モジュール３０外側に接続された図示しない減圧ポンプで中空糸フォローファイバー外側が１０ｍｍＨｇ以下に減圧され、また酸素やその他の有毒ガスを含むフロリナートは中空糸フォローファイバー外側のほうが内側よりも濃度が低いため、酸素や有毒ガスは中空糸フォローファイバー外側に除去される。
このようにして脱気された後のフロリナートはタンク２に再び戻される。モジュール３０外側には図示しない冷却トラップが設けてあり、一部気化して中空糸フォローファイバー外側に出たフロリナートは、この冷却トラップで液化され、再びタンク２へ戻される。
なお、大きさ３ｍ×３ｍ×２ｍの比較的密閉された部屋（消火区域）４０内に、３０ｃｍ×３０ｃｍ×１０ｃｍの火皿をおき、この火皿でｎ−ヘプタンを燃焼させたところ、本消火装置の運転開始後、部屋内の窒素濃度は急激に増大し、約５分間で８５％に達し、８分で鎮火した。なお、そのときの酸素濃度は１０％、部屋内の温度および湿度はそれぞれ２５℃および５０％であった。
【００２４】
（実施例２）
図２に示されるように、タンク２内の酸素吸着性の液体２１として、
【００２５】
【化２】

【００２６】
のそれぞれの液体２００リットルを用いて、実施例１にある装置および比較的密閉された消火区域４０の一例である部屋内を使用し、ｎ−ヘプタン火皿を用いた実験を行ったところ、上記▲１▼〜▲３▼のいずれの液体を用いても、部屋４０内の窒素濃度は急速に増大し、１０分で９０％に達して鎮火した。このときの酸素濃度は１０％であった。
【００２７】
（実施例３）
図２に示されるように、タンク２内の酸素吸着性の液体２１として、Ｃ₃Ｆ₇ＯＨを用い、この中に、（脱酸素材として）▲１▼ヘモグロビン、▲２▼ヘモシアニン、▲３▼フタロシアニンのいずれかを５ｗｔ％、界面活性剤として、ノニオン性界面活性剤（例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル）を１ｗｔ％入れたものを２００リットル用いて、実施例１の装置および比較的密閉された消火区域の一例である部屋を使用し、ｎ−ヘプタン火皿を用いた実験を行ったところ、▲１▼〜▲３▼のいずれの脱酸素材を用いた場合でも、１０分で窒素濃度は９０％に達し、鎮火した。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、気体を利用する消火において、人間の避難時間が充分に確保され、消火活動を妨げることなく、しかも設備の規模およびコスト的に有利である消火方法および消火装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の消火装置を説明するための図である。
【図２】本発明の消火装置の別の態様を説明するための図である。
【符号の説明】
１本発明の装置
２タンク
３循環経路
５コンプレッサ
６火災感知器
７受信機
８，１１遮断弁
９，１３酸素濃度計
１２圧力計
２１酸素吸着性の液体
３０モジュール
４０消火区域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fire extinguishing method and a fire extinguishing apparatus, and more particularly, the present invention relates to a fire extinguishing method using a gas, in which a sufficient human evacuation time is ensured without impeding fire fighting activities, The present invention relates to a fire extinguishing method and a fire extinguishing apparatus that are advantageous in terms of cost.
[0002]
[Prior art]
There are several places where the use of liquids should be avoided as a fire extinguishing means. For example, a museum, a computer room, a semiconductor manufacturing factory, a food storage, etc. These places can be devastated by spraying and contacting a large amount of liquid during a fire, even if the fire is small.
[0003]
From such a viewpoint, extinguishing a fire with a gas without using a liquid is now being performed. For example, gas fire extinguishing with a halogen-based gas such as perfluoroalkanes or carbon dioxide is typical, and many techniques related to this are proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 7-39603, Japanese Patent Publication No. 1-33686). Gazette, Japanese Patent Publication No. 8-17832, Japanese Patent Laid-Open No. 7-237907, etc.).
[0004]
However, the use of a halogen-based gas has a problem on the global environment, and the use of carbon dioxide has the following problems. Ie:
(1) Carbon dioxide is difficult to diffuse in the air and easily accumulates downward, so that the fire extinguishing efficiency is poor.
(2) Carbon dioxide is highly reactive and may cause harmful carbon monoxide.
[0005]
Therefore, a technique using nitrogen, which occupies approximately 80% of the atmosphere, as a fire extinguishing gas is also known. Nitrogen occupies most of the atmosphere and therefore has almost the same density as the air density, easily diffuses into the air, and has low reactivity. In the event of a fire, nitrogen is oxidized to nitrogen oxides, but the amount is negligible and has little effect on the human body. For these reasons, expectations for using nitrogen gas for fire extinguishing are increasing.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the nitrogen gas extinguishing currently in practical use, it is necessary to install a plurality of nitrogen gas pressurization containers (nitrogen cylinders) in the vicinity of the target fire extinguishing area, and a space for that purpose must be provided. The costs associated with the purchase and storage of nitrogen cylinders are not negligible. In addition, nitrogen gas ejected from a nitrogen cylinder at the time of a fire can drastically reduce the oxygen concentration in the fire extinguishing area, and therefore strictly control the oxygen concentration in the fire extinguishing area assuming the presence of humans in the fire extinguishing area. There is a need to do. Furthermore, if a large amount of nitrogen gas is blown into the fire extinguishing area after a person has evacuated, the oxygen in the fire extinguishing area may rapidly decrease and hinder fire fighting activities.
[0007]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fire extinguishing method and a fire extinguishing apparatus that are sufficiently advantageous in terms of the size and cost of facilities without sufficiently hindering the fire fighting activities in fire extinguishing using gas. is there.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventor has been able to solve the conventional problems as described above. That is, the present invention resulted in a compressor that takes in and compresses air in a fire extinguishing zone, and an oxygen-adsorbing liquid that adsorbs oxygen contained in the compressed air compressed by the compressor to generate nitrogen-enriched air. A fire extinguishing apparatus comprising a circulation path for circulating the nitrogen-enriched air into the fire extinguishing zone,
A human body detector or a surveillance camera for confirming the presence of a person in the fire extinguishing area;
The compressor can be changed in operating speed to high speed or low speed,
When a fire occurs in the fire extinguishing area, start the compressor, operate at high speed and rapidly reduce the oxygen concentration in the extinguishing area to a predetermined concentration,
When the oxygen concentration in the fire extinguishing area reaches a predetermined concentration, confirm the presence of humans in the fire extinguishing area,
When human presence is confirmed in the fire extinguishing zone, the compressor is operated at a low speed to reduce the pressure of compressed air entering the oxygen-adsorbing liquid, and the oxygen concentration in the fire extinguishing zone is set to 12 to 12 At 15%,
When no person is present in the fire extinguishing zone, the compressor is kept at a high speed without operating at a low speed, and the pressure of the compressed air entering the oxygen-adsorbing liquid is increased, and the fire extinguishing is performed. It is an object of the present invention to provide a fire extinguishing apparatus characterized in that the oxygen concentration in the area is made lower than the oxygen concentration maintained when human presence is confirmed in the fire extinguishing area .
The present invention, oxygen adsorption of the liquid is at least one of those compounds represented by the following general formula (1) to (7), or Co, Cu, a porphyrin complex with Zn dissolved or dispersed The fire extinguishing apparatus is provided .
[0009]
[Chemical 1]

[0010]
Wherein R represents an alkyl group, an alkyl group in which some of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms, or an aromatic compound such as benzene and its derivatives, naphthalene and anthracene, and X represents a halogen atom. Represents an atom or hydrogen, and m and n represent integers)
[0011]
Further, the present invention provides the fire extinguishing method, wherein the oxygen-adsorbing liquid is obtained by dissolving or dispersing an organometallic complex selected from a porphyrin complex, hemocyanin, hemoglobin, and phthalocyanine complex having Co, Cu, Zn, or Fe. Is to provide.
Further, the present invention includes means for compressing air in the fire extinguishing area, a liquid capable of adsorbing oxygen contained in the compressed air, and a circulation path for circulating the generated nitrogen-enriched air in the fire extinguishing area. The fire extinguishing apparatus provided is provided.
Furthermore, the present invention provides the fire extinguishing apparatus in which the liquid is reused by a liquid deoxidation material.
Moreover, this invention provides the said fire extinguishing apparatus whose liquid is at least 1 sort (s) of the compound shown by said general formula (1)-(7).
Furthermore, the present invention provides the fire extinguishing apparatus as described above, wherein the liquid is a solution obtained by dissolving or dispersing an organometallic complex selected from a porphyrin complex, hemocyanin, hemoglobin and phthalocyanine complex having Co, Cu, Zn or Fe. It is.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is intended for extinguishing a relatively sealed space (extinguishing area). When a fire occurs, the air in the extinguishing area is sucked to convert the air into nitrogen-enriched air, and the fire is extinguished. By returning to the area, the oxygen concentration in the fire extinguishing area gradually decreases, so that the fire can be extinguished slowly. According to such fire extinguishing, people in the fire extinguishing area can evacuate quickly with sufficient oxygen concentration at the initial extinguishing stage, and fire fighting activities are not hindered. At a subsequent stage, the oxygen concentration in the fire extinguishing area further decreases, and the fire moves in the direction of extinguishing. In a further stage, the oxygen concentration in the fire extinguishing zone is reduced to a concentration at which the substance can no longer burn, and a complete extinguishing is done.
[0013]
First, the fire extinguishing method of the present invention will be described.
In the event of a fire, the air in the fire extinguishing area is first sucked and compressed by a compressor or the like. The compressed air comes into contact with the oxygen-adsorbing liquid. This liquid adsorbs oxygen contained in compressed air to generate nitrogen-enriched air. Examples of this type of liquid include the compounds represented by the general formulas (1) to (7), and artificial blood, fluorine-based liquids, porphyrin complexes having Co, Cu, Zn, or Fe, and the like. And are preferred for the purposes of the present invention. Here, artificial blood means a liquid that substitutes for the overall function of blood, but it may also be a liquid that has only an oxygen carrying function. Artificial blood is known in many types and is commercially available. Moreover, as a fluorine-type liquid, the brand name "Fluorinert 721" by 3M company is mentioned, for example. This fluorinate can also be used as artificial blood.
[0014]
Oxygen contained in the air in the fire extinguishing area is removed by contact with the oxygen-adsorbing liquid as described above, and nitrogen-enriched air is generated. This nitrogen-enriched air is returned back into the fire extinguishing area, and the oxygen concentration in the fire extinguishing area decreases. The oxygen concentration in the fire extinguishing area should be reduced as follows.
[0015]
Fire extinguishing early stage-oxygen concentration around 15%. At this concentration, humans can evacuate quickly from the fire-extinguishing area.
Fire extinguishing stage-oxygen concentration 10-15%. At this concentration, the fire goes to fire suppression. Even if the oxygen concentration is 10 to 15%, humans can perform activities such as evacuation and fire extinguishing. Therefore, it does not interfere with the activities of the fire brigade after the human evacuation (in the past, it was thought that humans would become cyanosis or died at an oxygen concentration of 15%, but now the oxygen concentration is 10-15. % Have not been confirmed to pose a danger to human life).
Final stage-Oxygen concentration 0-10%. At this oxygen concentration, combustion of the material is not possible.
[0016]
The oxygen concentration in the fire extinguishing zone can be controlled by the pressure of the compressed air entering the oxygen adsorbing liquid. When the pressure of the compressed air entering the liquid is high, the oxygen concentration in the fire extinguishing zone decreases rapidly, but conversely, when the pressure of entry is low, a gentle decrease in oxygen concentration is obtained.
[0017]
In addition, it is preferable that nitrogen-enriched air can be efficiently obtained from the compressed air by bubbling the compressed air into the oxygen-adsorbing liquid and simultaneously stirring the liquid.
[0018]
Furthermore, if the liquid can be reused by a liquid deoxidizing material, it is preferable because a large amount of air in the fire extinguishing area can be processed.
For example, when a liquid containing hemoglobin, hemocyanin, or a phthalocyanine complex is used, oxygen can be easily released and reused by reducing the oxygen partial pressure in the ambient atmosphere. When a fluorinated liquid is used, if the liquid is subjected to reduced pressure, oxygen is released and the liquid can be reused.
As the oxygen-adsorbing liquid, a liquid in which a porphyrin complex having Co, Cu, Zn, and Fe is dissolved or dispersed may be used.
[0019]
Next, the fire extinguishing apparatus of the present invention will be described. FIG. 1 is a view for explaining a fire extinguishing apparatus of the present invention.
The apparatus 1 of the present invention is provided with a circulation path 3 in which air in the fire extinguishing area 40 can be taken in an arbitrary place in the fire extinguishing area 40. From here, the air in the fire extinguishing zone 40 is taken in by means of compressing air such as the compressor 5. The compressed air is further in contact with an oxygen adsorbing liquid. According to the embodiment of FIG. 1, the oxygen adsorbing liquid 21 is placed in the tank 2, and the liquid 21 is stirred by the stirrer 22. The compressed air is introduced into the liquid 21 while bubbling. As a result, oxygen in the compressed air is adsorbed by the liquid 21, and nitrogen-enriched air is generated. The nitrogen-enriched air discharged from the tank 2 is returned to the fire extinguishing zone 40 through the circulation path 3.
[0020]
Further, an example of the operation of the apparatus of the present invention will be described on the assumption that a fire has occurred.
The fire detector 6 detects a fire that has occurred in the fire extinguishing area 40 and sends a fire signal to the receiver 7. The shutoff valves 8 and 11 installed in the circulation path 3 are opened by a signal from the receiver 7. The compressor 5 is started and the air in the fire extinguishing area 40 is sucked and compressed. The oxygen concentration in the fire extinguishing area 40 is confirmed by the installed oxygen concentration meter 9. Next, the compressed air is passed through the liquid 21 in the tank 2 by bubbling to obtain nitrogen-enriched air.
When the presence of a person in the fire extinguishing area 40 is confirmed by a human body detector or a monitoring camera (not shown), if the oxygen concentration in the fire extinguishing area 40 measured by the oximeter 9 exceeds 15%, The compressor 5 is operated at high speed to increase the pressure of compressed air entering the tank 2 and increase the production of nitrogen-enriched air. The nitrogen-enriched air is returned to the fire extinguishing zone 40, and the oxygen concentration in the fire extinguishing zone 40 is rapidly reduced to about 12 to 15%. Thereafter, when the oxygen concentration in the fire extinguishing zone 40 reaches about 15%, the compressor 5 is changed to a low speed operation, the pressure of the compressed air entering the tank 2 is lowered, and the oxygen concentration in the fire extinguishing zone 40 is reduced to 12-15%. Maintain to a degree. Further, when a person has evacuated from the fire extinguishing area 40, that is, when it is confirmed that no human is present in the fire extinguishing area 40, the pressure of the compressed air entering the tank 2 is increased again, and The concentration is further reduced. The pressure of the nitrogen-enriched air is returned to the fire extinguishing zone 40 while the pressure gauge 12 controls the oxygen concentration and the oxygen concentration meter 13 controls the oxygen concentration.
If there is no human in the fire extinguishing zone 40 in advance, the compressor 5 is kept at a high speed without operating at a low speed, and the pressure of the compressed air entering the tank 2 is raised to increase the pressure inside the fire extinguishing zone 40. Reduce oxygen concentration even more rapidly.
Incidentally, the compressor 5 is not only two types of operating speed of the fast or slow by oxygen concentration of the suppression area 40 to be measured by the oximeter 9, as performed by changing the finer operating speed to extinguishing zone 40 The decrease in oxygen concentration may be finely controlled.
Moreover, the compressor 5 may reduce the oxygen concentration in the fire extinguishing zone 40 by intermittently performing high speed operation instead of low speed operation. Furthermore, the reduction in the oxygen concentration into the fire extinguishing zone 40 may be controlled more finely by changing the intermittent cycle of the high-speed operation.
[0021]
Further, as shown in FIG. 2, a path from the tank 2 to the module 30 may be provided so that the liquid 21 in the tank 2 can be reused.
For example, in the case of regeneration of artificial blood having adsorbed oxygen, the module 30 is formed by forming an oxygen permeable membrane such as a Si membrane into a cylindrical shape having a diameter of about 1 to 10 μm and providing a hollow portion as one unit. For example, about 10,000 to 100,000 units are assembled. Such modules are generally known. In this case, a module is produced so that artificial blood flows into the hollow part of the unit. When artificial blood is introduced from one end of the module 30 and the oxygen partial pressure is lowered, the artificial blood is separated from the oxygen through the oxygen permeable membrane, and can be reused. Returned to tank 2.
[0022]
[Action]
The present invention extinguishes a relatively sealed fire extinguishing area with nitrogen gas, and it is one of the advantages that it can be reduced while controlling the oxygen concentration in the extinguishing area. As described above, the oxygen in the fire extinguishing area is sufficient for quick evacuation in the initial fire extinguishing stage.
Moreover, since nitrogen gas is almost the same as the air density, it is easy to diffuse, and conventionally, it is useful for extinguishing a complex shaped article that does not reach the liquid. Places where the present invention can be suitably implemented include PET bottle rack warehouses, general offices, cable tunnels, etc., in addition to the above-mentioned museums, computer rooms, semiconductor manufacturing factories, and food storages. In particular, in a fire in a PET bottle rack warehouse, the amount of heat generated by the plastic is large, so that only the water from the sprinkler has little fire-extinguishing effect. In addition, in order to obtain nitrogen-enriched air, it is only necessary to remove oxygen from the air, so there is an advantage that the work amount is small. Furthermore, the use of artificial blood in the present invention is advantageous because it can remove all substances harmful to humans, such as CO ₂ , CO, NOx, SOx, soot, HCN, HCl, and the like.
[0023]
【Example】
(Example 1)
As shown in FIG. 2, 200 liters of fluorinate represented by the above general formula (5) is used as the oxygen-adsorbing liquid 21 in the tank 2, and the compressor 5 is moved from a room as a relatively sealed fire extinguishing zone 40. Compressed air is sent to tank 2 through and bubbled into liquid 21. Bubbled air removes toxic components such as dioxin and carbon dioxide, and the solubility of oxygen in Fluorinert is more than twice that of Nitrogen, so the air obtained by bubbling compressed air into Fluorinert contains a lot of nitrogen. To return to the room 40.
On the other hand, the florinate is passed through a module 30 filled with a number of hollow fiber follow fibers, which is an example of an oxygen permeable membrane. When the florinate passes through the module 30, it is hollowed by a decompression pump (not shown) connected to the outside of the module 30. The outside of the yarn follow fiber is depressurized to 10 mmHg or less, and the concentration of fluorinate containing oxygen and other toxic gases is lower on the outside of the hollow fiber follow fiber than on the inside, so oxygen and toxic gases are removed outside the hollow fiber follow fiber. The
Fluorinert after deaeration in this way is returned to the tank 2 again. A cooling trap (not shown) is provided outside the module 30, and the fluorinate that partially vaporizes and exits the hollow fiber follow fiber is liquefied by this cooling trap and returned to the tank 2 again.
In addition, when a 30 cm × 30 cm × 10 cm fire pan was placed in a relatively sealed room (fire extinguishing area) 40 of 3 m × 3 m × 2 m, and n-heptane was burned in this fire pan, After the start of operation, the nitrogen concentration in the room increased rapidly, reached 85% in about 5 minutes, and extinguished in 8 minutes. The oxygen concentration at that time was 10%, and the temperature and humidity in the room were 25 ° C. and 50%, respectively.
[0024]
(Example 2)
As shown in FIG. 2, as the oxygen-adsorbing liquid 21 in the tank 2,
[0025]
[Chemical 2]

[0026]
When 200 liters of each of the above were used and the inside of a room which was an example of a relatively sealed fire extinguishing area 40 was used using the apparatus in Example 1, an experiment using an n-heptane pan was performed. Using any of liquids 1 to 3, the nitrogen concentration in the room 40 rapidly increased, reaching 90% in 10 minutes, and extinguished. The oxygen concentration at this time was 10%.
[0027]
(Example 3)
As shown in FIG. 2, C ₃ F ₇ OH is used as the oxygen-adsorbing liquid 21 in the tank 2, and (1) hemoglobin, (2) hemocyanin, (3) (as a deoxidizing material) ▼ The apparatus of Example 1 and relatively sealed were used using 200 liters containing 5 wt% of one of phthalocyanines and 1 wt% of a nonionic surfactant (for example, polyoxyethylene alkyl ether) as a surfactant. When a room which is an example of a fire extinguishing area was used and an experiment using an n-heptane pan was performed, the nitrogen concentration was 90 in 10 minutes even when any of the deoxidizing materials (1) to (3) was used. % Reached and the fire was extinguished.
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a fire extinguishing method and a fire extinguishing apparatus that can secure a sufficient human evacuation time in fire extinguishing using gas, do not interfere with fire fighting activities, and are advantageous in terms of the size and cost of equipment. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a fire extinguishing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining another aspect of the fire extinguishing apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus 2 of this invention Tank 3 Circulation path 5 Compressor 6 Fire detector 7 Receiver 8, 11 Shut-off valve 9, 13 Oxygen concentration meter 12 Pressure gauge 21 Oxygen adsorption liquid 30 Module 40 Fire extinguishing zone

Claims

消火区域内の空気を取り込んで圧縮するコンプレッサと、該コンプレッサによって圧縮された圧縮空気に含まれる酸素を吸着して窒素富化空気を生成する酸素吸着性の液体と、生じた前記窒素富化空気を前記消火区域内に循環させる循環経路とを備える消火装置であって、
前記消火区域内の人間の存在を確認する人体検知器または監視カメラを更に備え、
前記コンプレッサは、高速または低速に運転速度を変えられ、
前記消火区域内で火災が発生すると、前記コンプレッサを起動し、高速運転して前記消火区域内の酸素濃度が所定濃度になるように急速に低下させ、
前記消火区域の酸素濃度が所定濃度に達したら、前記消火区域内の人間の存在を確認し、
前記消火区域内に人間の存在が確認された場合には、前記コンプレッサを低速運転して前記酸素吸着性の液体への圧縮空気の進入圧力を低下させ、前記消火区域内の酸素濃度を１２〜１５％に維持し、
前記消火区域内に人間が存在していない場合には、前記コンプレッサを低速運転することなく高速運転のままにして前記酸素吸着性の液体への圧縮空気の進入圧力を上げた状態にし、前記消火区域内の酸素濃度を、前記消火区域内に人間の存在が確認された場合に維持される酸素濃度より低下させることを特徴とする消火装置。A compressor for compressing takes in air suppression area, the oxygen adsorption of liquid by adsorbing oxygen contained in the compressed air compressed by the compressor to produce a nitrogen-enriched air, caused the nitrogen-enriched air A fire extinguishing apparatus comprising a circulation path for circulating the gas in the fire extinguishing area,
A human body detector or a surveillance camera for confirming the presence of a person in the fire extinguishing area;
The compressor can be changed in operating speed to high speed or low speed,
When a fire occurs in the fire extinguishing area, start the compressor, operate at high speed and rapidly reduce the oxygen concentration in the extinguishing area to a predetermined concentration,
When the oxygen concentration in the fire extinguishing area reaches a predetermined concentration, confirm the presence of humans in the fire extinguishing area,
Wherein when the presence of the human was observed in the suppression area, said compressor to low speed operation to reduce the ingress pressure of compressed air to the oxygen adsorption properties of the liquid, 12 to the oxygen concentration in the suppression area At 15%,
Wherein when no human is present Tei in suppression area, leave the high-speed operation without low speed of the compressor is above clogs state entry pressure of compressed air to the oxygen adsorption properties of the liquid, the A fire extinguishing apparatus, characterized in that an oxygen concentration in a fire extinguishing area is lowered below an oxygen concentration maintained when human presence is confirmed in the fire extinguishing area.