JP6200284B2 - Gas fire prevention and extinguishing equipment and nitrogen-enriched air fire prevention and extinguishing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ガスを用いた防消火装置、及び窒素富化空気防消火装置に関する。 The present invention relates to a fire prevention / extinguishing apparatus using gas and a nitrogen-enriched air prevention / extinguishing apparatus.
水は、水気化潜熱が大きく冷却効果に優れ、入手が容易で安価であり、また毒性がなく環境に対する影響も小さいなどの利点があり、もっとも有効な消火剤として広く使われている。
一方、コンピュータルームやデータセンター、文化財や図書の保管庫、穀物貯蔵サイロや禁水性物質の貯蔵庫、製紙工場および一部の原子力施設などにおいては、水の使用による二次災害の危険があるため、消火には水系消火剤を使用できない。また、立体倉庫のような散水障害の多い場所においては、散水しても水が火点に届きにくいため、水による消火の効率は非常に悪い。それらの場所に対して、ガス系消火剤は安全で有効である。
従来のガス系消火設備は、消火剤を貯蔵するボンベとそれを輸送する配管および制御システムなどから構成される固定設備であり、消火剤として、常温で気化できる化学消火薬剤と二酸化炭素および窒素系消火剤のいずれかを使用している。
ガス系消火剤を使用するには、２つの条件を満たさなければならない。１つは注入した消火剤の量が十分であること、すなわち消火剤の注入により、区画内の消火剤濃度が消火に必要な濃度に達することである。
もう１つは防護区画の気密性であり、つまり、注入された消火ガスが区画内に一定期間閉じられることである。
しかしながら、ガス系の固定消火設備は、地震などが原因で配管や電気系統が損傷する可能性がある。その場合、消火ガスは規定通りに放出できない。
また、設置コストと貯蔵ボンベの設置スペースの問題で、一般的にガス系固定消火設備は同時火災（複数エリアの火災）を想定しておらず、限られた貯蔵量で複数のエリア（区画）を防御している。一旦放出した場合、貯蔵ボンベの補給または交換を行わなければ再放射できないため、地震などによる複数エリアの同時火災には対応できない。
すなわち、ガス系固定消火設備は、地震などによって、防護対象と共に被害を受ける可能性が常に存在するため、地震等に起因する同時火災には対応しきれない。また、初期火災の消火を想定するガス系固定消火設備においては、貯蔵される消火ガス量に限りがあり，また一気に大量のガスを放出する機構であるため、サイロ火災のような長時間の火災にも対応できない。
そこで、窒素富化空気を用いて連続して消火剤を供給できる消火方法が提案されている（特許文献１、特許文献２）。
Water is widely used as the most effective fire extinguishing agent because it has a large latent heat of vaporization, an excellent cooling effect, is readily available, is inexpensive, and has little toxicity and little impact on the environment.
On the other hand, there is a risk of secondary disasters due to the use of water in computer rooms, data centers, storage of cultural assets and books, grain storage silos and storage of water-inhibiting substances, paper mills and some nuclear facilities. Water-based fire extinguishing agent cannot be used for fire extinguishing. Also, in places with many watering obstacles, such as three-dimensional warehouses, the efficiency of fire extinguishing with water is very poor because it is difficult for water to reach the fire point even when watering. For those places, gas-based fire extinguishing agents are safe and effective.
Conventional gas fire extinguishing equipment is a fixed equipment consisting of a cylinder for storing a fire extinguisher and piping and a control system for transporting it, and as a fire extinguishing agent, a chemical fire extinguishing agent that can be vaporized at room temperature, carbon dioxide and nitrogen system One of the extinguishing agents is used.
In order to use a gas fire extinguisher, two conditions must be met. One is that the amount of fire extinguisher injected is sufficient, i.e. the injection of the fire extinguisher reaches the concentration required for extinguishing the fire extinguisher in the compartment.
The other is the tightness of the protective compartment, ie the injected fire extinguishing gas is closed in the compartment for a period of time.
However, the fixed fire extinguishing system of gas system may damage the piping and electric system due to an earthquake or the like. In that case, fire extinguishing gas cannot be released as specified.
In addition, due to installation cost and storage cylinder installation space, gas-based fixed fire extinguishing equipment generally does not assume simultaneous fires (fires in multiple areas), and multiple areas (sections) with limited storage capacity Is defending. Once released, it cannot be re-radiated without replenishment or replacement of storage cylinders, so it cannot cope with simultaneous fires in multiple areas such as earthquakes.
In other words, gas-based fixed fire extinguishing equipment always has the possibility of being damaged along with the protection target due to an earthquake or the like, and therefore cannot cope with simultaneous fires caused by an earthquake or the like. In addition, in gas-based fixed fire extinguishing equipment that assumes the extinguishing of an initial fire, the amount of fire extinguishing gas that can be stored is limited, and because it is a mechanism that releases a large amount of gas at once, a long-term fire such as a silo fire Can not respond.
Then, the fire extinguishing method which can supply a fire extinguisher continuously using nitrogen enriched air is proposed (patent document 1, patent document 2).
しかし、窒素富化空気などのガスを用いて消火する場合には、ホースへの初期のガス導入時に、ホースが大きく振れ、周りにいる人員に害を加える恐れがある。
すなわち、ホースは柔軟であるため、ホースへの消火剤の初期導入時には、消火剤の圧力により大きく振れることもある。消火剤として水を用いる場合には、水自身が重いため、水を一気にホースに導入しても、ホースの振れが水の重みである程度抑えられる。これに対して、消火剤としてガスを用いる場合には、ガスは水と比較して、軽い上に更には放出速度が非常に速いため、ホースにガスを一気に導入すると、水を輸送するときより、ホースが大きく振れてしまう。
そこで、本発明は、特に防消火作業前における、ホースへのガスの初期導入時のホースの振れを防止できるガスを用いた防消火装置及び窒素富化空気防消火装置を提供することを目的とする。
However, when a fire is extinguished using a gas such as nitrogen-enriched air, when the gas is initially introduced into the hose, the hose may shake greatly, which may cause harm to surrounding people.
That is, since the hose is flexible, it may shake greatly due to the pressure of the extinguishing agent when the extinguishing agent is initially introduced into the hose. When water is used as a fire extinguisher, the water itself is heavy, so even if water is introduced into the hose all at once, the hose vibration can be suppressed to some extent by the weight of the water. On the other hand, when using a gas as a fire extinguishing agent, the gas is lighter and has a much faster release rate than water. The hose will shake greatly.
Therefore, the present invention has an object to provide a fire-extinguishing device and a nitrogen-enriched air fire-extinguishing device using a gas that can prevent the hose from shaking during the initial introduction of the gas into the hose, particularly before the fire-fighting operation. To do.
請求項１記載の本発明のガスを用いた防消火装置は、ガスを供給する圧縮ガス供給手段と、前記圧縮ガス供給手段から供給される前記ガスを吐出する吐出口と、前記吐出口に一端を接続する送気ホースとを備え、前記送気ホースの他端には吐出バルブを有し、前記吐出バルブを閉として前記送気ホースに前記ガスをあらかじめ導入し、前記吐出バルブを開として前記送気ホースの他端から前記ガスを吐出させて防消火作業を行う、ガスを用いた防消火装置であって、前記防消火作業前における前記送気ホースへの前記ガスの導入を制御する制御手段と、前記送気ホース内の圧力を検知する圧力検知手段と、前記送気ホースへの前記ガスの導入開始からの時間を計測する計時手段とを設け、前記制御手段では、前記防消火作業時における作業時圧力よりも低い誘導圧力と、前記防消火作業時における作業時流量よりも小さい誘導流量をあらかじめ設定し、前記防消火作業前における前記送気ホースへの前記ガスの導入開始からの所定時間は、前記ガスを前記誘導圧力と前記誘導流量とで前記送気ホースに導入することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載のガスを用いた防消火装置において、前記制御手段では、接続される前記送気ホースの長さから、前記送気ホース内圧力が前記誘導圧力に達する基準時間を演算又は設定し、前記基準時間が経過した後に前記圧力検知手段が前記誘導圧力を検知した場合には、前記誘導圧力よりも高い圧力で前記ガスを前記送気ホースに導入することを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項２に記載のガスを用いた防消火装置において、前記制御手段では、前記基準時間が経過する前に前記圧力検知手段が前記誘導圧力を検知した場合には、警告を出力することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のガスを用いた防消火装置において、前記圧縮ガス供給手段から前記吐出口に至るガス流路管に圧力・流量調整手段を設け、前記圧力・流量調整手段によって、前記誘導圧力と前記誘導流量で前記ガスを前記吐出口に導くことを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項４に記載のガスを用いた防消火装置において、前記圧力・流量調整手段を、前記ガス流路管に設けた送気バルブと、前記送気バルブをバイパスする誘導流路管と、前記誘導流路管に設けた誘導バルブとで構成し、前記制御手段では、前記所定時間は、前記送気バルブを閉、前記誘導バルブを開とし、前記所定時間経過後は、前記送気バルブを開とすることを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項５に記載のガスを用いた防消火装置において、前記誘導バルブより上流の前記誘導流路管に、圧力・流量調整器を設け、前記誘導バルブより下流の前記誘導流路管に前記圧力検知手段を設けたことを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載のガスを用いた防消火装置を備えた窒素富化空気防消火装置であって、濾過手段の下流で窒素富化空気を生成する窒素分離手段と、前記窒素富化空気の濃度を変更する濃度調整手段とを備え、前記送気ホースには前記濃度調整手段で調整された前記窒素富化空気を導入することを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項７に記載の窒素富化空気防消火装置において、自走できるトラックまたは牽引で移動するトレーラーに搭載することを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項７又は請求項８に記載の窒素富化空気防消火装置において、前記送気ホースとして、水消火若しくは泡消火に用いる消防ホース、又は樹脂製の保形ホースを用いることを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項７から請求項９のいずれかに記載の窒素富化空気防消火装置において、前記送気ホースの前記他端を防消火対象区画に連結し、前記防消火対象区画に前記窒素富化空気を導入することを特徴とする。
The fire-extinguishing / extinguishing apparatus using the gas according to claim 1 comprises a compressed gas supply means for supplying gas, a discharge port for discharging the gas supplied from the compressed gas supply means, and one end at the discharge port. A gas supply hose for connecting the gas supply hose to the other end of the gas supply hose, closing the discharge valve, introducing the gas into the gas supply hose in advance, and opening the discharge valve to A fire-extinguishing / extinguishing apparatus using gas that discharges the gas from the other end of the air supply hose to control the introduction of the gas into the air supply hose before the fire / extinguishing work Means, pressure detecting means for detecting the pressure in the air supply hose, and time measuring means for measuring time from the start of introduction of the gas into the air supply hose. When working The induction pressure lower than the force and the induction flow rate smaller than the working flow rate during the fire prevention and fire work are set in advance, and the predetermined time from the start of the introduction of the gas into the air supply hose before the fire prevention and fire work is The gas is introduced into the air supply hose at the induction pressure and the induction flow rate.
According to a second aspect of the present invention, in the fire-extinguishing / extinguishing apparatus using the gas according to the first aspect, in the control means, the internal pressure of the air supply hose is derived from the length of the air supply hose to be connected. A reference time for reaching the pressure is calculated or set, and when the pressure detection means detects the induced pressure after the reference time has elapsed, the gas is introduced into the air supply hose at a pressure higher than the induced pressure. It is characterized by doing.
According to a third aspect of the present invention, in the fire-extinguishing / extinguishing apparatus using the gas according to the second aspect, in the control means, the pressure detection means detects the induction pressure before the reference time elapses. Is characterized by outputting a warning.
According to a fourth aspect of the present invention, in the fire-extinguishing / extinguishing apparatus using the gas according to any one of the first to third aspects, a pressure / flow rate is applied to a gas passage tube extending from the compressed gas supply means to the discharge port. An adjusting means is provided, and the gas is guided to the discharge port by the induced pressure and the induced flow rate by the pressure / flow rate adjusting means.
According to a fifth aspect of the present invention, in the fire-extinguishing / extinguishing apparatus using the gas according to the fourth aspect, the pressure / flow rate adjusting means includes an air supply valve provided in the gas flow path pipe, and the air supply valve. The control means comprises a bypass guide passage pipe and a guide valve provided in the guide passage pipe. The control means closes the air supply valve and opens the guide valve for the predetermined time. After the elapse of time, the air supply valve is opened.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fire-fighting / extinguishing apparatus using the gas according to the fifth aspect, a pressure / flow rate regulator is provided in the induction passage pipe upstream of the induction valve, and the downstream of the induction valve. The pressure detecting means is provided in the guide channel pipe.
The present invention is claimed in claim 7, a nitrogen-enriched air proof extinguishing apparatus having an anti-fire extinguishing apparatus using a gas as claimed in any one of claims 1 to 6, nitrogen downstream of Filtration means A nitrogen separation means for generating enriched air; and a concentration adjusting means for changing the concentration of the nitrogen enriched air, and introducing the nitrogen enriched air adjusted by the concentration adjusting means into the air supply hose. It is characterized by that.
The present invention according to claim 8 is the nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus according to claim 7, which is mounted on a self-propelled truck or a trailer that moves by traction.
The present invention according to claim 9 is the nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus according to claim 7 or claim 8, wherein the air supply hose is a fire hose used for water fire extinguishing or foam fire extinguishing, or a resin shape retention It is characterized by using a hose.
A tenth aspect of the present invention is the nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus according to any one of the seventh to ninth aspects, wherein the other end of the air supply hose is connected to a fire-extinguishing target section. The nitrogen-enriched air is introduced into a fire extinguishing target section.
本発明によれば、最初に放出するガスの圧力と流量を制限することで、送気ホースが大きく暴れることを防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the air supply hose from being largely violated by limiting the pressure and flow rate of the gas released first.
本発明の第１の実施形態によるガスを用いた防消火装置は、防消火作業前における送気ホースへのガスの導入を制御する制御手段と、送気ホース内の圧力を検知する圧力検知手段と、送気ホースへのガスの導入開始からの時間を計測する計時手段とを設け、制御手段では、防消火作業時における作業時圧力よりも低い誘導圧力と、防消火作業時における作業時流量よりも小さい誘導流量をあらかじめ設定し、防消火作業前における送気ホースへのガスの導入開始からの所定時間は、ガスを誘導圧力と誘導流量とで送気ホースに導入するものである。本実施の形態によれば、最初に放出するガスの圧力と流量を制限するため、送気ホースが大きく暴れることがない。送気ホース内の圧力は、徐々に上昇し、それに伴って、ホースの形状も決まってくる。従って、大流量のガスを流しても、送気ホースの大きな振れがなく、ガスを安全に放出することができる。 The fire-extinguishing / extinguishing apparatus using gas according to the first embodiment of the present invention includes a control means for controlling the introduction of gas into the air supply hose before the fire prevention work, and a pressure detection means for detecting the pressure in the air supply hose. And time measuring means for measuring the time from the start of gas introduction to the air supply hose, the control means uses an induction pressure lower than the working pressure during the fire fighting operation and the working flow rate during the fire fighting operation. A smaller induction flow rate is set in advance, and the gas is introduced into the air supply hose at the induction pressure and the induction flow rate for a predetermined time from the start of introduction of the gas into the air supply hose before the fire fighting operation. According to the present embodiment, since the pressure and flow rate of the gas to be released first are limited, the air supply hose is not greatly violated. The pressure in the air supply hose gradually increases, and the shape of the hose is determined accordingly. Therefore, even if a large flow rate of gas is flowed, the air supply hose does not shake greatly, and the gas can be safely released.
本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態によるガスを用いた防消火装置において、制御手段では、接続される送気ホースの長さから、送気ホース内圧力が誘導圧力に達する基準時間を演算又は設定し、基準時間が経過した後に圧力検知手段が誘導圧力を検知した場合には、誘導圧力よりも高い圧力でガスを送気ホースに導入するものである。本実施の形態によれば、ガスの導入による送気ホースの大きな振れを確実に無くすことができる。 According to the second embodiment of the present invention, in the fire-extinguishing / extinguishing apparatus using the gas according to the first embodiment, in the control means, the pressure in the air supply hose reaches the induction pressure from the length of the connected air supply hose. When the reference time is calculated or set and the pressure detection means detects the induction pressure after the reference time has elapsed, the gas is introduced into the air supply hose at a pressure higher than the induction pressure. According to the present embodiment, it is possible to reliably eliminate large fluctuations of the air supply hose due to the introduction of gas.
本発明の第３の実施形態は、第２の実施形態によるガスを用いた防消火装置において、制御手段では、基準時間が経過する前に圧力検知手段が誘導圧力を検知した場合には、警告を出力するものである。本実施の形態によれば、送気ホースのキンクを検知でき、作業の安全性を高めることができる。 According to a third embodiment of the present invention, in the fire-extinguishing / extinguishing apparatus using the gas according to the second embodiment, the control means warns when the pressure detection means detects the induced pressure before the reference time elapses. Is output. According to the present embodiment, the kink of the air supply hose can be detected, and the safety of work can be improved.
本発明の第４の実施形態は、第１から第３のいずれかの実施形態によるガスを用いた防消火装置において、圧縮ガス供給手段から吐出口に至るガス流路管に圧力・流量調整手段を設け、圧力・流量調整手段によって、誘導圧力と誘導流量でガスを吐出口に導くものである。本実施の形態によれば、吐出口に導くガスの圧力と流量を調整できる。 According to a fourth embodiment of the present invention, in the fire-extinguishing / extinguishing apparatus using the gas according to any one of the first to third embodiments, the pressure / flow rate adjusting means is provided in the gas flow path pipe from the compressed gas supply means to the discharge port. And the gas is guided to the discharge port by the induction pressure and the induction flow rate by the pressure / flow rate adjusting means. According to the present embodiment, the pressure and flow rate of the gas guided to the discharge port can be adjusted.
本発明の第５の実施形態は、第４の実施形態によるガスを用いた防消火装置において、圧力・流量調整手段を、ガス流路管に設けた送気バルブと、送気バルブをバイパスする誘導流路管と、誘導流路管に設けた誘導バルブとで構成し、制御手段では、所定時間は、送気バルブを閉、誘導バルブを開とし、所定時間経過後は、送気バルブを開とするものである。本実施の形態によれば、防消火作業前における吐出口に導くガスの圧力と流量との調整を確実に行うことができる。 According to a fifth embodiment of the present invention, in the fire-extinguishing / extinguishing apparatus using a gas according to the fourth embodiment, the pressure / flow rate adjusting means is provided with an air supply valve provided in the gas flow path pipe, and the air supply valve is bypassed. The control means is composed of a guide channel pipe and a guide valve provided in the guide channel pipe, and the control means closes the air supply valve for a predetermined time and opens the guide valve for a predetermined time. Open. According to the present embodiment, it is possible to reliably adjust the pressure and flow rate of the gas guided to the discharge port before the fire prevention operation.
本発明の第６の実施形態は、第５の実施形態によるガスを用いた防消火装置において、誘導バルブより上流の誘導流路管に、圧力・流量調整器を設け、誘導バルブより下流の誘導流路管に圧力検知手段を設けたものである。本実施の形態によれば、作業時流量である定格流量に比べて誘導圧力を極めて小さく設定することができる。 According to a sixth embodiment of the present invention, in the fire-extinguishing / extinguishing apparatus using the gas according to the fifth embodiment, a pressure / flow rate regulator is provided in the guide passage pipe upstream of the guide valve, and the guide downstream of the guide valve is provided. A pressure detecting means is provided in the flow channel tube. According to the present embodiment, the induction pressure can be set extremely small compared to the rated flow rate that is the working flow rate.
本発明の第７の実施形態は、第１から第６のいずれかの実施形態によるガスを用いた防消火装置を備えた窒素富化空気防消火装置であって、濾過手段の下流で窒素富化空気を生成する窒素分離手段と、窒素富化空気の濃度を変更する濃度調整手段とを備え、送気ホースには濃度調整手段で調整された窒素富化空気を導入するものである。本実施の形態によれば、消火や防火の現場で必要な消火剤(窒素)を生産し、継続的に防護対象に注入することが可能となり、消火剤が使い切れとなる心配もない。 A seventh embodiment of the present invention is a nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus equipped with a fire-extinguishing apparatus using a gas according to any one of the first to sixth embodiments, and is enriched with nitrogen at the downstream of the filtering means. A nitrogen separation means for generating conditioned air and a concentration adjusting means for changing the concentration of the nitrogen-enriched air are provided, and the nitrogen-enriched air adjusted by the concentration adjusting means is introduced into the air supply hose. According to the present embodiment, it is possible to produce a fire extinguishing agent (nitrogen) necessary at the site of fire extinguishing and fire prevention and continuously inject it into a protection target, and there is no fear that the fire extinguishing agent is used up.
本発明の第８の実施形態は、第７の実施形態による窒素富化空気防消火装置において、自走できるトラックまたは牽引で移動するトレーラーに搭載するものである。本実施の形態によれば、さまざまな場所での火災に対して機動的に対処できる。 The eighth embodiment of the present invention is a nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus according to the seventh embodiment that is mounted on a self-propelled truck or a trailer that moves by traction. According to this embodiment, it is possible to flexibly cope with fires at various places.
本発明の第９の実施形態は、第７又は第８の実施形態による窒素富化空気防消火装置において、送気ホースとして、水消火若しくは泡消火に用いる消防ホース、又は樹脂製の保形ホースを用いるものである。本実施の形態によれば、軽量で収納と展開、さらに延長しやすいため、移動式の防消火装置として適している。 The ninth embodiment of the present invention is a nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus according to the seventh or eighth embodiment, wherein a fire hose used for water fire extinguishing or foam fire extinguishing, or a resin shape retaining hose is used as an air supply hose. Is used. According to this embodiment, since it is lightweight and can be stored, deployed, and further extended, it is suitable as a mobile fire-fighting / extinguishing device.
本発明の第１０の実施形態は、第７から第９のいずれかの実施形態による窒素富化空気防消火装置において、送気ホースの他端を防消火対象区画に連結し、防消火対象区画に窒素富化空気を導入するものである。本実施の形態によれば、さまざまな閉囲空間内の火災に対して機動的に対処できる。 The tenth embodiment of the present invention is the nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus according to any one of the seventh to ninth embodiments, wherein the other end of the air supply hose is connected to the fire-extinguishing target section, Nitrogen-enriched air is introduced into the air. According to the present embodiment, it is possible to flexibly cope with fires in various enclosed spaces.
以下に本発明の一実施例によるガスを用いた防消火装置について説明する。
図１は同実施例による防消火装置を機能実現手段で表したブロック図である。
Hereinafter, a fire-extinguishing / extinguishing apparatus using a gas according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing the fire prevention / extinguishing apparatus according to the embodiment in function realizing means.
本実施例による防消火装置は、ガスを供給する圧縮ガス供給手段１０と、圧縮ガス供給手段１０から供給されるガスを吐出する吐出口２０と、吐出口２０に一端を接続する送気ホース９０とを備えている。
圧縮ガス供給手段１０から吐出口２０に至るガス流路管３０には、圧力・流量調整手段４０を設けている。
送気ホース９０の他端には吐出バルブ９１を有している。送気ホース９０には、水消火若しくは泡消火に用いる消防ホース、又は樹脂製の保形ホースを用いることができる。消防ホース、又は樹脂製の保形ホースを用いることで、軽量で収納と展開、さらに延長しやすいため、移動式の防消火装置として適している。
The fire-extinguishing / extinguishing apparatus according to this embodiment includes a compressed gas supply unit 10 that supplies gas, a discharge port 20 that discharges gas supplied from the compressed gas supply unit 10, and an air supply hose 90 that connects one end to the discharge port 20. And.
A pressure / flow rate adjusting means 40 is provided in the gas passage tube 30 extending from the compressed gas supply means 10 to the discharge port 20.
A discharge valve 91 is provided at the other end of the air supply hose 90. As the air supply hose 90, a fire hose used for water fire extinguishing or foam fire extinguishing, or a resin shape retaining hose can be used. By using a fire hose or a plastic shape retaining hose, it is lightweight, easy to store, deploy, and extend, making it suitable as a mobile fire-fighting / extinguishing device.
本実施例による防消火装置は、吐出バルブ９１を閉として送気ホース９０にガスを防消火作業前にあらかじめ導入する。そして、防消火作業時には、吐出バルブ９１を開として送気ホース９０の他端からガスを吐出させて防消火作業を行う。 In the fire prevention / extinguishing apparatus according to the present embodiment, the discharge valve 91 is closed and gas is introduced into the air supply hose 90 in advance before the fire prevention / extinguishing work. At the time of fire prevention / extinguishing work, the discharge valve 91 is opened and gas is discharged from the other end of the air supply hose 90 to perform the fire prevention / extinguishing work.
制御手段５０は、防消火作業前における送気ホース９０へのガスの初期導入を制御する。
制御手段５０は、記憶手段５１、演算手段５２、及び計時手段５３を備えている。
記憶手段５１には、防消火作業時における作業時圧力よりも低い誘導圧力と、防消火作業時における作業時流量よりも小さい誘導流量があらかじめ設定されて記憶されている。
接続される送気ホース９０の長さ情報が入力手段６１から入力され、演算手段５２では、入力された送気ホース９０の長さ情報から、送気ホース９０内圧力が誘導圧力に達する基準時間を演算又は設定する。なお、送気ホース９０の長さ情報は、ホース長さ若しくはホース長さと内径、又はこれらと接続するホース本数に関する情報である。
ここで、記憶手段５１には、あらかじめ設定した誘導流量及び誘導圧力の代わりに、接続する送気ホース９０の種類や接続本数に応じた基準時間を記憶させ、演算手段５２では演算を行うことなく、入力された送気ホース９０の種類や接続本数に応じた基準時間を抽出してもよい。
計時手段５３では、送気ホース９０へのガスの導入開始からの時間を計測する。
制御手段５０には、圧力検知手段６２によって検知される送気ホース９０内の圧力情報が入力される。圧力検知手段６２から制御手段５０に入力される情報は、検知される圧力値の他に、誘導圧力値に達したか否かの情報であってもよい。
制御手段５０で異常を検知した場合には警告手段６３から警告が出力される。警告手段６３は、例えばランプやモニターによる表示装置又はブザーによる警告音出力装置である。
The control means 50 controls the initial introduction of gas into the air supply hose 90 before the fire fighting operation.
The control unit 50 includes a storage unit 51, a calculation unit 52, and a time measuring unit 53.
In the storage means 51, an induction pressure lower than the working pressure during the fire-fighting and extinguishing work and an induced flow rate smaller than the working flow during the fire-fighting and extinguishing work are preset and stored.
The length information of the connected air supply hose 90 is input from the input means 61, and the calculation means 52 uses the input length information of the air supply hose 90 to determine the reference time for the pressure in the air supply hose 90 to reach the induction pressure. Is calculated or set. The length information of the air supply hose 90 is information on the hose length, the hose length and the inner diameter, or the number of hoses connected to these.
Here, the storage means 51 stores a reference time corresponding to the type and the number of connected air supply hoses 90 in place of the preset induction flow rate and induction pressure, and the calculation means 52 performs no calculation. Alternatively, a reference time corresponding to the type of the input air supply hose 90 and the number of connections may be extracted.
The time measuring means 53 measures the time from the start of gas introduction to the air supply hose 90.
Pressure information in the air supply hose 90 detected by the pressure detection means 62 is input to the control means 50. The information input from the pressure detection means 62 to the control means 50 may be information on whether or not the induced pressure value has been reached in addition to the detected pressure value.
When the control unit 50 detects an abnormality, a warning is output from the warning unit 63. The warning means 63 is, for example, a display device using a lamp or a monitor or a warning sound output device using a buzzer.
圧力・流量調整手段４０は、ガス流路管３０に設けた送気バルブ４１と、送気バルブ４１をバイパスする誘導流路管４２と、誘導流路管４２に設けた誘導バルブ４３とで構成される。誘導バルブ４３より上流の誘導流路管４２には、圧力・流量調整器４４を設けている。なお、圧力検知手段６２は、ホースのキンクと圧力信号の送信を考慮し、誘導バルブ４３解放時には送気ホース９０内の同圧となる、誘導バルブ４３より下流の誘導流路管４２に設けることが好ましい。
圧力・流量調整器４４によって誘導流路管４２を流れるガスは、誘導圧力と誘導流量とに設定される。圧力・流量調整手段４０によって、誘導圧力と誘導流量でガスを吐出口２０に導くことで、吐出口２０に導くガスの圧力と流量を調整できる。また、誘導バルブ４３より上流の誘導流路管４２に、圧力・流量調整器４４を設けることで、作業時流量である定格流量に比べて誘導圧力を極めて小さく設定することができる。
The pressure / flow rate adjusting means 40 includes an air supply valve 41 provided in the gas flow path pipe 30, a guide flow path pipe 42 that bypasses the air supply valve 41, and a guide valve 43 provided in the guide flow path pipe 42. Is done. A pressure / flow rate regulator 44 is provided in the guide passage pipe 42 upstream of the guide valve 43. The pressure detecting means 62 is provided in the induction flow path pipe 42 downstream of the induction valve 43, which takes the same pressure in the air supply hose 90 when the induction valve 43 is released in consideration of hose kinking and pressure signal transmission. Is preferred.
The gas flowing through the guide channel pipe 42 by the pressure / flow rate regulator 44 is set to the induction pressure and the induction flow rate. The pressure / flow rate adjusting means 40 can guide the gas to the discharge port 20 with the induction pressure and the induction flow rate, so that the pressure and flow rate of the gas guided to the discharge port 20 can be adjusted. Further, by providing the pressure / flow rate adjuster 44 in the induction flow path pipe 42 upstream from the induction valve 43, the induction pressure can be set to be extremely small as compared with the rated flow rate that is the working flow rate.
図２は同防消火装置の制御手段における処理流れを示すフローチャートである。
本実施例による防消火装置は、防消火作業前における送気ホース９０へのガスの導入開始からの所定時間（初期導入時間）、ガスを誘導圧力と誘導流量とで送気ホース９０に導入する。
FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow in the control means of the fire prevention and extinguishing apparatus.
The fire-extinguishing / extinguishing apparatus according to the present embodiment introduces gas into the air-feeding hose 90 at a predetermined time (initial introduction time) from the start of gas introduction into the air-feeding hose 90 before the fire-fighting / extinguishing work, with the induction pressure and the induction flow rate. .
まず、吐出口２０に送気ホース９０の一端を接続する（ステップ１１）。送気ホース９０の接続時には吐出バルブ９１を閉とする（ステップ１２）。また、吐出口２０に接続する送気ホース９０の長さ情報を入力手段６１から入力する（ステップ１３）。
ステップ１３において送気ホース９０の長さ情報が入力されると、演算手段５２では、送気ホース９０内圧力が誘導圧力に達する基準時間を演算する（ステップ１４）。
First, one end of the air supply hose 90 is connected to the discharge port 20 (step 11). When the air supply hose 90 is connected, the discharge valve 91 is closed (step 12). Moreover, the length information of the air supply hose 90 connected to the discharge port 20 is input from the input means 61 (step 13).
When the length information of the air supply hose 90 is input in step 13, the calculation means 52 calculates a reference time for the pressure in the air supply hose 90 to reach the induction pressure (step 14).
ステップ１４において基準時間が演算されると、制御手段５０では、送気バルブ４１を閉とし（ステップ１５）、誘導バルブ４３を開とし（ステップ１６）、計時手段５３での時間計測を開始する。
ステップ１６において誘導バルブ４３を開とすることで、誘導流路管４２を通って送気ホース９０にガスが導入される。
送気ホース９０にガスが導入されはじめると圧力検知手段６２によって送気ホース９０内の圧力を検知する（ステップ１７）。
圧力検知手段６２で検知される圧力が誘導圧力となっているかが判断され（ステップ１８）、誘導圧力を検知するまで圧力検知手段６２による検知を繰り返す。
When the reference time is calculated in step 14, the control means 50 closes the air supply valve 41 (step 15), opens the induction valve 43 (step 16), and starts time measurement by the time measuring means 53.
By opening the induction valve 43 in step 16, gas is introduced into the air supply hose 90 through the induction flow path pipe 42.
When gas begins to be introduced into the air supply hose 90, the pressure detection means 62 detects the pressure in the air supply hose 90 (step 17).
It is determined whether the pressure detected by the pressure detection means 62 is an induction pressure (step 18), and the detection by the pressure detection means 62 is repeated until the induction pressure is detected.
ステップ１８において圧力検知手段６２で誘導圧力を検知すると、計時手段５３で計測している時間が基準時間を経過しているか否かが判断される（ステップ１９）。
ステップ１９において基準時間が経過していない場合、すなわち基準時間が経過する前に圧力検知手段６２が誘導圧力を検知した場合には、警告を出力する（ステップ２０）。
ステップ２０における警告によって、送気ホース９０のキンクを検知でき、作業の安全性を高めることができる。
ステップ１９において基準時間が経過している場合、すなわち基準時間が経過した後に圧力検知手段６２が誘導圧力を検知した場合には、送気バルブを開とし（ステップ２１）、誘導圧力よりも高い圧力でガスを送気ホース９０に導入する。このように、制御手段５０では、所定時間（初期導入時間）は、送気バルブ４１を閉、誘導バルブ４３を開とし、所定時間（初期導入時間）経過後は、送気バルブ４１を開とし、防消火作業前における吐出口２０に導くガスの圧力と流量との調整を行うことで、送気ホース９０内をあらかじめ誘導圧力にすることができ、ガスの導入による送気ホース９０の大きな振れを確実に無くすことができる。
When the pressure detection means 62 detects the induced pressure in step 18, it is determined whether or not the time measured by the time measuring means 53 has passed the reference time (step 19).
If the reference time has not elapsed in step 19, that is, if the pressure detecting means 62 detects the induced pressure before the reference time has elapsed, a warning is output (step 20).
The warning in step 20 can detect the kink of the air supply hose 90 and improve the safety of the work.
If the reference time has elapsed in step 19, that is, if the pressure detection means 62 detects the induction pressure after the reference time has elapsed, the air supply valve is opened (step 21), and the pressure is higher than the induction pressure. Then, the gas is introduced into the air supply hose 90. Thus, in the control means 50, the air supply valve 41 is closed and the induction valve 43 is opened for a predetermined time (initial introduction time), and the air supply valve 41 is opened after the predetermined time (initial introduction time) has elapsed. By adjusting the pressure and flow rate of the gas guided to the discharge port 20 before the fire-fighting and extinguishing work, the inside of the air supply hose 90 can be set to the induction pressure in advance, and the large fluctuation of the air supply hose 90 due to the introduction of the gas Can be eliminated without fail.
次に、本発明の他の実施例について説明する。
図３は、本発明のガスを用いた防消火装置を備えた窒素富化空気防消火装置の概略構成図である。なお、上記実施例と同一機能構成には同一符号を付して説明を一部省略する。
Next, another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus equipped with the fire-extinguishing apparatus using the gas of the present invention. Note that the same functional configuration as that of the above embodiment is denoted by the same reference numeral, and a part of the description is omitted.
本実施例による窒素富化空気防消火装置は、圧縮ガス（空気）供給手段１１と、圧縮空気供給手段１１から供給される空気（ガス）から微粒子を除去する濾過手段７１と、濾過手段７１の下流で窒素富化空気を生成する窒素分離手段７２と、窒素富化空気の濃度を変更する濃度調整手段７３とを備え、これらをガス流路管３０で連結している。
圧縮空気供給手段１１は、空気を圧縮して吐出するコンプレッサ１２と、コンプレッサ１２を駆動するエンジン１３とから構成される。
濾過手段７１では、圧縮空気中の0.01μm以上の固形および液体の粒子を除去する。
圧縮空気供給手段１１と濾過手段７１との間には、圧縮空気を除湿するための除湿手段（クーラー）７４と、除湿した圧縮空気を加熱する加熱手段（ヒーター）７５を設けている。ヒーター７５は、クーラー７４の下流に設ける。
クーラー７４で圧縮空気中の水分を一部除去したのち、ヒーター７５により圧縮空気の温度を上げて相対湿度を下げることにより、窒素分離膜における結露を防止し、窒素の分離効率を上げる。
The nitrogen-enriched air fire extinguishing apparatus according to the present embodiment includes a compressed gas (air) supply unit 11, a filtering unit 71 that removes fine particles from air (gas) supplied from the compressed air supply unit 11, and a filtering unit 71. A nitrogen separation means 72 for generating nitrogen-enriched air downstream and a concentration adjusting means 73 for changing the concentration of nitrogen-enriched air are provided, and these are connected by a gas flow path pipe 30.
The compressed air supply means 11 includes a compressor 12 that compresses and discharges air, and an engine 13 that drives the compressor 12.
The filtering means 71 removes solid and liquid particles of 0.01 μm or more in the compressed air.
Between the compressed air supply means 11 and the filtering means 71, a dehumidifying means (cooler) 74 for dehumidifying the compressed air and a heating means (heater) 75 for heating the dehumidified compressed air are provided. The heater 75 is provided downstream of the cooler 74.
After part of the moisture in the compressed air is removed by the cooler 74, the temperature of the compressed air is raised by the heater 75 to lower the relative humidity, thereby preventing condensation on the nitrogen separation membrane and increasing the nitrogen separation efficiency.
クーラー７４は、空冷式の熱交換器７４ａを持ち、外気の強制対流により圧縮空気を冷却し除湿する。冷却で発生した液体の水は自動ドレン７４ｂで除去する。 The cooler 74 has an air-cooled heat exchanger 74a, and cools and dehumidifies the compressed air by forced convection of outside air. Liquid water generated by cooling is removed by the automatic drain 74b.
ヒーター７５では、エンジン１３の冷却水を熱源媒体として、除湿した圧縮空気を加熱する。
エンジン１３の冷却水の水温は、一般に約80℃に維持されている。エンジン１３の冷却水を利用すれば、除湿後の圧縮空気を加熱できる。
The heater 75 heats the dehumidified compressed air using the cooling water of the engine 13 as a heat source medium.
The coolant temperature of the engine 13 is generally maintained at about 80 ° C. If the cooling water of the engine 13 is used, the compressed air after dehumidification can be heated.
窒素分離手段７２は、複数の窒素分離膜モジュールで構成される。窒素分離手段７２の上流に位置するガス流路管３０には、給気バルブ３１を設けている。
窒素分離手段７２には、酸素富化空気を排出する酸素富化空気排出管３２が接続されている。酸素富化空気排出管３２には、空気駆動バルブ３３を設けている。空気駆動バルブ３３には、給気バルブ３１と窒素分離手段７２との間のガス流路管３０から分岐させた分岐管３４が接続されている。空気駆動バルブ３３は、分岐管３４から空気が供給されると開となり、窒素分離手段７２で分離された酸素富化空気を排出する。
窒素分離手段７２における、圧縮空気入口、窒素富化空気出口、及び酸素富化空気出口には、外気を遮断する給気バルブ３１、濃度調整手段７３、空気駆動バルブ３３を設け、非使用時（待機中）各バルブを閉じて外気を遮断することにより、窒素分離手段７２を構成する分離膜の結露を避けて膜の劣化を防止する。
濃度調整手段７３は、窒素分離手段７２の下流のガス流路管３０に設けられる。濃度調整手段７３には、例えば電動比例制御弁を用いることができる。濃度調整手段７３である電動比例制御弁は、非使用時（待機中）閉の状態を保つが、装置起動時には、制御手段５０からの制御指令によってまず半開の状態になる。
The nitrogen separation means 72 is composed of a plurality of nitrogen separation membrane modules. An air supply valve 31 is provided in the gas passage tube 30 located upstream of the nitrogen separation means 72.
An oxygen-enriched air discharge pipe 32 that discharges oxygen-enriched air is connected to the nitrogen separation means 72. The oxygen-enriched air discharge pipe 32 is provided with an air drive valve 33. A branch pipe 34 branched from the gas flow path pipe 30 between the air supply valve 31 and the nitrogen separation means 72 is connected to the air drive valve 33. The air drive valve 33 opens when air is supplied from the branch pipe 34, and discharges the oxygen-enriched air separated by the nitrogen separation means 72.
The compressed air inlet, the nitrogen-enriched air outlet, and the oxygen-enriched air outlet in the nitrogen separation means 72 are provided with an air supply valve 31, a concentration adjusting means 73, and an air drive valve 33 that shut off the outside air. (Waiting) By closing each valve and shutting off the outside air, the condensation of the separation membrane constituting the nitrogen separation means 72 is avoided and the membrane is prevented from deteriorating.
The concentration adjusting means 73 is provided in the gas flow path pipe 30 downstream of the nitrogen separating means 72. For example, an electric proportional control valve can be used as the concentration adjusting means 73. The electric proportional control valve which is the concentration adjusting means 73 is kept closed when not in use (standby). However, when the apparatus is activated, the electric proportional control valve is first half opened by a control command from the control means 50.
ガス流路管３０には、圧力センサ６４、温度センサ６５、及び酸素濃度センサ６６を設けている。圧力センサ６４は、給気バルブ３１と窒素分離手段７２との間のガス流路管３０内の圧力を検知する。温度センサ６５は、給気バルブ３１と窒素分離手段７２との間のガス流路管３０内の空気の温度を検知する。酸素濃度センサ６６は、濃度調整手段７３から送気バルブ４１までのガス流路管３０内の窒素富化空気の酸素濃度を検知する。 The gas flow path pipe 30 is provided with a pressure sensor 64, a temperature sensor 65, and an oxygen concentration sensor 66. The pressure sensor 64 detects the pressure in the gas passage tube 30 between the air supply valve 31 and the nitrogen separation means 72. The temperature sensor 65 detects the temperature of air in the gas passage tube 30 between the air supply valve 31 and the nitrogen separation means 72. The oxygen concentration sensor 66 detects the oxygen concentration of the nitrogen-enriched air in the gas passage tube 30 from the concentration adjusting means 73 to the air supply valve 41.
制御手段５０には、圧力検知手段６２以外に、圧力センサ６４、温度センサ６５、及び酸素濃度センサ６６からの検知信号が入力される。
制御手段５０では、圧力センサ６４、温度センサ６５、及び酸素濃度センサ６６からの検知信号によって濃度調整手段７３の開度を調整する。
濃度調整手段７３は、供給される圧縮空気の温度を測定する温度センサ６５と、発生した窒素富化空気の酸素（窒素）濃度を測定する酸素濃度センサ６６とによって制御される。そして防消火作業時には、供給された圧縮空気の温度と発生した窒素富化空気の酸素濃度を検知し、あらかじめ設定した、温度・窒素濃度・窒素回収率の相関データに比較しながら、濃度調整手段７３の弁開度を制御することにより、最短時間で対象区画２内の酸素（窒素）濃度を設定濃度（消火濃度）に達成できるよう窒素富化空気の酸素（窒素）濃度を制御することができる。
In addition to the pressure detection means 62, detection signals from the pressure sensor 64, the temperature sensor 65, and the oxygen concentration sensor 66 are input to the control means 50.
In the control means 50, the opening degree of the concentration adjusting means 73 is adjusted by detection signals from the pressure sensor 64, the temperature sensor 65, and the oxygen concentration sensor 66.
The concentration adjusting means 73 is controlled by a temperature sensor 65 that measures the temperature of the supplied compressed air and an oxygen concentration sensor 66 that measures the oxygen (nitrogen) concentration of the generated nitrogen-enriched air. During fire prevention and extinguishing operations, the temperature of the supplied compressed air and the oxygen concentration of the generated nitrogen-enriched air are detected and compared with preset correlation data of temperature, nitrogen concentration, and nitrogen recovery rate. By controlling the valve opening degree 73, the oxygen (nitrogen) concentration of the nitrogen-enriched air can be controlled so that the oxygen (nitrogen) concentration in the target section 2 can be achieved at the set concentration (fire extinguishing concentration) in the shortest time. it can.
制御手段５０は、濃度設定モードを有している。濃度設定モードとしては、最短時間で対象区画２内の消火濃度を達成する最短消火濃度達成時間モードと、有人空間でも使用できる安全濃度モードと、任意の濃度を設定できる任意設定モードの３つのモードを有することが好ましい。 The control means 50 has a density setting mode. There are three density setting modes: the shortest fire extinguishing concentration achievement time mode that achieves the extinguishing concentration in the target section 2 in the shortest time, the safe concentration mode that can be used in manned space, and the optional setting mode that can set any concentration It is preferable to have.
安全濃度モードでは、発生する窒素富化空気の酸素濃度を常に約12％（窒素濃度約88％）に保持する。この安全モードを使用すれば、有人区画への窒素富化空気放出も可能である。
すべてのガスにおいて、空気中での濃度がある値を超えると、人体に対する有害の影響が現れ、極端の場合死に至る。このような人体に対するガスの影響を評価する指標として、NOAEL（無毒性濃度）とLOAEL（毒性の認められた最低濃度）が用いられる。窒素のNOAELとLOAELはそれぞれ43％と52％である。すなわち、空気が充満するある閉囲空間において、その空間容積の43％の窒素を入れても、中に居る人間には影響が現れることがなく、52％の窒素を入れた場合には、中毒症状が現れる。この窒素の無毒性濃度と毒性の認められた最低濃度に対応する酸素濃度はそれぞれ12％と10％である。
要するに空気中の窒素含有量を増やすことにより、空気中の酸素濃度が12％に下がっても、人体に害がない。そのため、たとえ有人の区画においても、必要な場合、この安全モードで12％の酸素を含む窒素富化空気を注入することで、作業者の安全を確保しながら、区画内の出火防止や消火が実現できる。
ちなみに、二酸化炭素のLOAELは2％であり、8％を超えると、生命の危険があり、消火に必要な20％以上の濃度になると、その環境にいる人間が即死する（ガス系消火設備等評価委員会事務局、ガス系消火設備等における評価申請のガイドライン、一般財団法人日本消防設備安全センターHP、pp.1,2008.）
In the safe concentration mode, the oxygen concentration of the generated nitrogen-enriched air is always kept at about 12% (nitrogen concentration about 88%). Using this safety mode, it is also possible to release nitrogen-enriched air into the manned compartment.
For all gases, when the concentration in the air exceeds a certain value, harmful effects on the human body appear, and in extreme cases, death occurs. NOAEL (non-toxic concentration) and LOAEL (minimum toxic concentration) are used as indicators for evaluating the effect of gas on the human body. Nitrogen NOAEL and LOAEL are 43% and 52%, respectively. In other words, in a closed space filled with air, even if 43% of the volume of nitrogen is added, there is no effect on the human being inside. Symptoms appear. The oxygen concentrations corresponding to this non-toxic concentration and the lowest toxic concentration are 12% and 10%, respectively.
In short, by increasing the nitrogen content in the air, there is no harm to the human body even if the oxygen concentration in the air drops to 12%. Therefore, even in manned compartments, if necessary, injecting nitrogen-enriched air containing 12% oxygen in this safety mode prevents fires and extinguishes in the compartments while ensuring the safety of workers. realizable.
By the way, the LOAEL of carbon dioxide is 2%, and if it exceeds 8%, there is a danger of life, and if the concentration exceeds 20% necessary for fire extinguishing, humans in the environment will die immediately (gas fire extinguishing equipment etc. (Evaluation Committee Secretariat, guidelines for application for evaluation of gas fire extinguishing equipment, Japan Fire Fighting Equipment Safety Center HP, pp.1,2008.)
任意設定モードは、発生する窒素富化空気の窒素濃度を85〜99％の範囲内に任意に設定できる。この設定モードを使用すれば、必要に応じて、必要な窒素濃度の窒素富化空気を発生することができる。
空気中の窒素濃度が85％以上（酸素濃度15％以下）になると、ライターの火が付かなくなるため、出火防止に利用できる。また、窒素濃度が95％以上（酸素濃度5％以下）になると、もっとも燃えやすい気体である水素も燃えなくなるため、窒素濃度の設定範囲の上限を99％にすれば、もっとも危険な水素燃焼でも問題なく対処できる。
In the arbitrary setting mode, the nitrogen concentration of the generated nitrogen-enriched air can be arbitrarily set within the range of 85 to 99%. If this setting mode is used, nitrogen-enriched air having a necessary nitrogen concentration can be generated as required.
If the nitrogen concentration in the air is 85% or more (oxygen concentration 15% or less), the lighter will not ignite, which can be used to prevent fire. Also, if the nitrogen concentration is 95% or more (oxygen concentration 5% or less), hydrogen, which is the most flammable gas, will not burn, so if the upper limit of the nitrogen concentration setting range is 99%, even the most dangerous hydrogen combustion We can cope without problem.
窒素分離膜は、供給された圧縮空気の温度と設定した窒素富化空気の窒素濃度によって、窒素の発生量が変わり、また、対象区画に注入する窒素富化空気の窒素濃度によって、消火時間、つまり消火できる窒素濃度の達成時間も変わる。従って、作動時の圧縮空気温度に基づき、窒素富化空気の窒素濃度を適切に調整することで、最短時間の消火が実現できる。 The nitrogen separation membrane changes the amount of nitrogen generated depending on the temperature of the supplied compressed air and the nitrogen concentration of the set nitrogen-enriched air, and the fire extinguishing time depends on the nitrogen concentration of the nitrogen-enriched air injected into the target compartment. In other words, the achievement time of nitrogen concentration that can be extinguished also changes. Therefore, fire extinguishing in the shortest time can be realized by appropriately adjusting the nitrogen concentration of the nitrogen-enriched air based on the compressed air temperature during operation.
本実施例では、圧力・流量調整器４４として、圧力調整器４４ａと定流量器４４ｂとを設けている。
圧力調整器４４ａには、例えばレギュレータを用いる。定流量器４４ｂには、例えばオリフィス機構又は定流量弁を用いる。
In this embodiment, as the pressure / flow rate regulator 44, a pressure regulator 44a and a constant flow rate device 44b are provided.
For example, a regulator is used as the pressure regulator 44a. For the constant flow device 44b, for example, an orifice mechanism or a constant flow valve is used.
本実施例では、誘導バルブ４３として三方弁を用いる。誘導バルブ４３は誘導流路管４２の開閉を行う。誘導バルブ４３によって誘導流路管４２を閉とすると、誘導バルブ４３の下流の誘導流路管４２を大気に開放する。
誘導流路管４２には、逆止弁４５を設けている。逆止弁４５は、誘導バルブ４３が閉、すなわち、誘導バルブ４３の下流の誘導流路管４２を大気に開放した場合に、吐出口２０に近いガス流路管３０から誘導バルブ４３にガスが逆流することを防止する。
逆止弁４５に並列にバイパス管４６を設け、バイパス管４６には流量制限オリフィス４７を設けている。バイパス管４６を設けることで、送気ホース９０内の圧抜きを実現できる。
In this embodiment, a three-way valve is used as the guide valve 43. The guide valve 43 opens and closes the guide channel pipe 42. When the guide passage pipe 42 is closed by the guide valve 43, the guide passage pipe 42 downstream of the guide valve 43 is opened to the atmosphere.
A check valve 45 is provided in the guide channel pipe 42. The check valve 45 is configured such that when the induction valve 43 is closed, that is, when the induction flow path pipe 42 downstream of the induction valve 43 is opened to the atmosphere, gas flows from the gas flow path pipe 30 close to the discharge port 20 to the induction valve 43. Prevent backflow.
A bypass pipe 46 is provided in parallel with the check valve 45, and a flow restriction orifice 47 is provided in the bypass pipe 46. By providing the bypass pipe 46, the pressure release in the air supply hose 90 can be realized.
本実施例においても、圧力検知手段６２からの検知信号によって、防消火作業前における送気ホース９０への空気の導入開始からの所定時間（初期導入時間）は、誘導流路管４２から空気を送気ホース９０に導入し、所定時間（初期導入時間）経過後は、誘導圧力よりも高い圧力で空気を送気ホース９０に導入する。 Also in the present embodiment, the detection signal from the pressure detection means 62 causes the air from the induction channel pipe 42 to flow for a predetermined time (initial introduction time) from the start of air introduction into the air supply hose 90 before the fire prevention and extinguishing work. After introducing into the air supply hose 90 and elapse of a predetermined time (initial introduction time), air is introduced into the air supply hose 90 at a pressure higher than the induction pressure.
本実施例における窒素富化空気防消火装置は、移動手段１に搭載される。移動手段１は、例えば自走できるトラック又は牽引で移動するトレーラーであり、窒素富化空気防消火装置を移動手段１に搭載することで、さまざまな場所での火災に対して機動的に対処できる。 The nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus in the present embodiment is mounted on the moving means 1. The moving means 1 is, for example, a self-propelled truck or a trailer that moves by traction, and by mounting the nitrogen-enriched air fire extinguishing device on the moving means 1, it can flexibly cope with fires in various places. .
送気ホース９０の他端は、防消火対象区画２に連結し、防消火対象区画２に窒素富化空気を導入する。本実施例によれば、さまざまな閉囲空間内の火災に対して機動的に対処できる。 The other end of the air supply hose 90 is connected to the fire prevention / extinguishing target section 2 to introduce nitrogen-enriched air into the fire prevention / extinguishing target section 2. According to the present embodiment, it is possible to flexibly cope with fires in various enclosed spaces.
本実施例の窒素富化空気防消火装置は、圧縮空気供給手段１１から供給される空気から微粒子を除去する濾過手段７１と、濾過手段７１の下流で窒素富化空気を生成する窒素分離手段７２と、窒素富化空気の濃度を変更する濃度調整手段７３とを備え、送気ホース９０には濃度調整手段７３で調整された窒素富化空気を導入することで、消火や防火の現場で必要な消火剤(窒素)を生産し、継続的に防護対象に注入することが可能となり、消火剤が使い切れとなる心配もない。 The nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus of the present embodiment includes a filtering unit 71 that removes fine particles from the air supplied from the compressed air supply unit 11 and a nitrogen separation unit 72 that generates nitrogen-enriched air downstream of the filtering unit 71. And concentration adjusting means 73 for changing the concentration of the nitrogen-enriched air, and by introducing the nitrogen-enriched air adjusted by the concentration adjusting means 73 into the air supply hose 90, it is necessary at the site of fire extinguishing and fire prevention. New fire extinguishing agent (nitrogen) can be produced and continuously injected into the object to be protected, and there is no fear that the extinguishing agent will be used up.
また、本実施例の窒素富化空気防消火装置は、窒素分離手段７２を、複数の窒素分離膜モジュールを配管で並列につないだ窒素分離膜モジュール群より構成し、各窒素分離膜モジュールに、それぞれの圧縮空気入口、窒素富化空気出口、及び酸素富化空気出口を有することで、例え個別の膜モジュールが破損しても、そのモジュールの出入り口のバルブを閉めることで、窒素分離手段７２を用いることができる。 Further, in the nitrogen-enriched air fire extinguishing apparatus of the present embodiment, the nitrogen separation means 72 is constituted by a group of nitrogen separation membrane modules in which a plurality of nitrogen separation membrane modules are connected in parallel by piping, and each nitrogen separation membrane module is By having each compressed air inlet, nitrogen-enriched air outlet, and oxygen-enriched air outlet, even if an individual membrane module breaks, by closing the inlet / outlet valve of the module, the nitrogen separation means 72 is Can be used.
発生した窒素富化空気を輸送する消防ホースに用いる結合金具には、圧力による自動ロック機能を備える結合金具が適している（特開2013-050143号公報）。日本の消防ホースのほとんどは町野式結合金具を使用している。従来の町野式結合金具は脱着しやすく操作性が優れた反面、不意離脱もしばしば起きる。窒素富化空気（圧縮空気）の輸送に使われる場合、このような不意離脱によって、ホースが激しく振れ、周囲の人に害を及ぼす可能性がある。従って、使用する結合金具には、圧力による自動ロック機能を備える結合金具であることが望ましい。 As a fitting used for a fire hose for transporting the generated nitrogen-enriched air, a fitting having an automatic lock function by pressure is suitable (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-050143). Most Japanese fire hoses use Machino-style fittings. Conventional Machino-style fittings are easy to attach and detach, and have excellent operability. When used for transporting nitrogen-enriched air (compressed air), such unexpected disconnection can cause the hose to shake vigorously and harm other people. Therefore, it is desirable that the coupling fitting to be used is a coupling fitting having an automatic locking function by pressure.
本実施例による窒素富化空気防消火装置の使用時には、移動手段１で作業場所に移動し、圧縮空気供給手段１１から得た圧縮空気を、濾過手段７１により固形や液体のミストを除去し、処理した圧縮空気を窒素分離膜ユニット７２に導入し、濃度調整手段７３を用いて、所定の濃度の窒素富化空気を生成させ、その窒素富化空気を対象空間に注入することにより、出火防止や消火を実現する。
本実施例による窒素富化空気防消火装置を利用すれば、地震で損傷することがなく、さまざまな閉囲空間内の火災を機動的に対処でき、また、消火や防火の現場で必要な消火剤(窒素)を生産し、継続的に防護対象に注入することができ、消火剤の使い切れの心配もない。
When using the nitrogen-enriched air fire prevention and extinguishing apparatus according to the present embodiment, the moving means 1 moves to the work place, the compressed air obtained from the compressed air supply means 11 is removed from the solid or liquid mist by the filtering means 71, The treated compressed air is introduced into the nitrogen separation membrane unit 72, the concentration adjusting means 73 is used to generate nitrogen-enriched air having a predetermined concentration, and the nitrogen-enriched air is injected into the target space, thereby preventing fire. And fire extinguishing.
By using the nitrogen-enriched air-proof fire extinguishing device according to the present embodiment, it is possible to flexibly deal with fires in various enclosed spaces without being damaged by an earthquake, and also to extinguish necessary in the field of fire-fighting and fire-fighting. The agent (nitrogen) can be produced and continuously infused into the object to be protected, and there is no worry of exhausting the fire extinguisher.
窒素分離膜ユニット７２には、ポリイミド樹脂製の中空糸タイプの窒素分離膜モジュールが適している。複数の窒素分離膜モジュール（例えば5本）を配管で並列につないで窒素分離膜モジュールセットを構成し、さらに必要に応じて、複数の窒素分離膜モジュールセットを配管で並列につないで窒素分離膜モジュール群を構成する。
この並列配置によって、膜の通過面積を加減し、必要な窒素富化空気流量を実現できる。また、例え個別の膜モジュールが破損しても、そのモジュールの出入り口のバルブを閉めておけば、装置全体が問題なく使える。
A hollow fiber type nitrogen separation membrane module made of polyimide resin is suitable for the nitrogen separation membrane unit 72. Multiple nitrogen separation membrane modules (for example, 5) are connected in parallel to form a nitrogen separation membrane module set, and if necessary, multiple nitrogen separation membrane module sets are connected in parallel to the nitrogen separation membrane Configure a module group.
By this parallel arrangement, the passage area of the membrane can be adjusted and the necessary nitrogen-enriched air flow rate can be realized. Even if an individual membrane module is damaged, the entire device can be used without problems if the valve at the entrance / exit of the module is closed.
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。
図４は、本発明のガスを用いた防消火装置を備えた窒素富化空気防消火装置の概略構成図である。なお、上記実施例と同一機能構成には同一符号を付して説明を省略する。
Next, still another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus equipped with a fire-extinguishing apparatus using the gas of the present invention. The same functional configuration as that of the above embodiment is denoted by the same reference numeral, and the description thereof is omitted.
本実施例による窒素富化空気防消火装置は、除湿した圧縮空気を加熱するヒーター７５の熱源として、コンプレッサ１２から出た直後の圧縮空気を利用できる。コンプレッサ１２から出た直後の圧縮空気の温度は、環境温度＋65℃ほどあり、熱源として利用できる。
この方法によれば、コンプレッサ１２から出た直後の圧縮空気をガス流路管３０を通してヒーター７５の熱交換器に導入し、そこで除湿した空気と熱交換を行う。それによって、除湿した空気の温度が上がり、一方、未除湿空気の温度が下がる。熱交換器から出た未除湿空気をクーラー７４に導入して除湿した後、ヒーター７５の加熱部に導入して加熱する。
The nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus according to the present embodiment can use the compressed air immediately after coming out of the compressor 12 as a heat source of the heater 75 that heats the dehumidified compressed air. The temperature of the compressed air immediately after coming out of the compressor 12 is about ambient temperature + 65 ° C. and can be used as a heat source.
According to this method, the compressed air immediately after coming out of the compressor 12 is introduced into the heat exchanger of the heater 75 through the gas passage tube 30, and heat exchange with the dehumidified air is performed there. Thereby, the temperature of the dehumidified air increases while the temperature of the non-dehumidified air decreases. Undehumidified air that has come out of the heat exchanger is introduced into the cooler 74 and dehumidified, and then introduced into the heating section of the heater 75 and heated.
また、本実施例において、装備の電源が故障することなどの非常事態を想定し、濃度調整手段７３と送気バルブ４１とをバイパスする非常用回路３５を設け、この非常用回路３５に非常用手動バルブ３６を設ける。電源故障により濃度調整手段７３と送気バルブ４１が作動不能になった場合、手動で非常用手動バルブ３６を開放すれば、窒素富化空気を送り出すことができる。 Further, in the present embodiment, an emergency circuit 35 that bypasses the concentration adjusting means 73 and the air supply valve 41 is provided in consideration of an emergency such as a failure of the power supply of the equipment. A manual valve 36 is provided. If the concentration adjusting means 73 and the air supply valve 41 become inoperable due to a power failure, the nitrogen-enriched air can be sent out by manually opening the emergency manual valve 36.
１０ 圧縮ガス供給手段
１１ 圧縮ガス（空気）供給手段
２０ 吐出口
３０ ガス流路管
４０ 圧力・流量調整手段
４１ 送気バルブ
４２ 誘導流路管
４３ 誘導バルブ
４４ 圧力・流量調整器
４４ａ 圧力調整器
４４ｂ 定流量器
５０ 制御手段
５１ 記憶手段
５２ 演算手段
５３ 計時手段
６１ 入力手段
６２ 圧力検知手段
６３ 警告手段
９０ 送気ホース
９１ 吐出バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Compressed gas supply means 11 Compressed gas (air) supply means 20 Discharge port 30 Gas flow path pipe 40 Pressure / flow rate adjustment means 41 Air supply valve 42 Induction flow path pipe 43 Induction valve 44 Pressure / flow rate adjuster 44a Pressure adjuster 44b Constant flow meter 50 Control means 51 Storage means 52 Calculation means 53 Timing means 61 Input means 62 Pressure detection means 63 Warning means 90 Air supply hose 91 Discharge valve
Claims (10)
前記送気ホースの他端には吐出バルブを有し、
前記吐出バルブを閉として前記送気ホースに前記ガスをあらかじめ導入し、
前記吐出バルブを開として前記送気ホースの他端から前記ガスを吐出させて防消火作業を行う、
ガスを用いた防消火装置であって、
前記防消火作業前における前記送気ホースへの前記ガスの導入を制御する制御手段と、
前記送気ホース内の圧力を検知する圧力検知手段と、
前記送気ホースへの前記ガスの導入開始からの時間を計測する計時手段と
を設け、
前記制御手段では、
前記防消火作業時における作業時圧力よりも低い誘導圧力と、前記防消火作業時における作業時流量よりも小さい誘導流量をあらかじめ設定し、
前記防消火作業前における前記送気ホースへの前記ガスの導入開始からの所定時間は、前記ガスを前記誘導圧力と前記誘導流量とで前記送気ホースに導入することを特徴とするガスを用いた防消火装置。 A compressed gas supply means for supplying gas; a discharge port for discharging the gas supplied from the compressed gas supply means; and an air supply hose that connects one end to the discharge port;
The other end of the air supply hose has a discharge valve,
Close the discharge valve and introduce the gas into the air supply hose in advance,
The fire is extinguished by discharging the gas from the other end of the air supply hose with the discharge valve open.
A fire-fighting / extinguishing device using gas,
Control means for controlling the introduction of the gas into the air supply hose before the fire prevention and extinguishing work;
Pressure detecting means for detecting the pressure in the air supply hose;
Providing time measuring means for measuring the time from the start of introduction of the gas to the air supply hose,
In the control means,
An induction pressure lower than the working pressure at the time of the fire prevention and extinguishing work, and an induction flow rate smaller than the working flow rate at the time of the fire prevention and fire fighting work are set in advance
For a predetermined time from the start of introduction of the gas into the air supply hose before the fire prevention and fire fighting operation, the gas is introduced into the air supply hose at the induction pressure and the induction flow rate. Fire extinguishing and fire extinguishing equipment.
接続される前記送気ホースの長さから、前記送気ホース内圧力が前記誘導圧力に達する基準時間を演算又は設定し、
前記基準時間が経過した後に前記圧力検知手段が前記誘導圧力を検知した場合には、前記誘導圧力よりも高い圧力で前記ガスを前記送気ホースに導入することを特徴とする請求項１に記載のガスを用いた防消火装置。 In the control means,
From the length of the connected air supply hose, calculate or set a reference time for the pressure in the air supply hose to reach the induction pressure,
The gas is introduced into the air supply hose at a pressure higher than the induction pressure when the pressure detection unit detects the induction pressure after the reference time has elapsed. Fire extinguishing and fire extinguishing equipment using gas.
前記制御手段では、
前記所定時間は、前記送気バルブを閉、前記誘導バルブを開とし、
前記所定時間経過後は、前記送気バルブを開とすることを特徴とする請求項４に記載のガスを用いた防消火装置。 The pressure / flow rate adjusting means comprises an air supply valve provided in the gas flow path pipe, a guide flow path pipe that bypasses the air supply valve, and a guide valve provided in the induction flow path pipe,
In the control means,
For the predetermined time, the air supply valve is closed, the induction valve is opened,
5. The fire-extinguishing / extinguishing apparatus using gas according to claim 4, wherein the air supply valve is opened after the predetermined time has elapsed.
濾過手段の下流で窒素富化空気を生成する窒素分離手段と、
前記窒素富化空気の濃度を変更する濃度調整手段と
を備え、
前記送気ホースには前記濃度調整手段で調整された前記窒素富化空気を導入することを特徴とする窒素富化空気防消火装置。 A nitrogen-enriched air fire-extinguishing device comprising a fire-extinguishing device using the gas according to any one of claims 1 to 6,
Nitrogen separation means for generating nitrogen-enriched air downstream of the filtration means ;
A concentration adjusting means for changing the concentration of the nitrogen-enriched air,
The nitrogen-enriched air fire-extinguishing apparatus, wherein the nitrogen-enriched air adjusted by the concentration adjusting means is introduced into the air supply hose.
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