JP2005515045A - 火災消火方法及び装置 - Google Patents

Abstract

特に、船舶の機関室などの比較的高い空間（１）のための、消火媒体のミストおよびガスが該空間の中に供給される消火方法に関する。消火媒体のミストの循環運動が空間内で作り出されるように、消火媒体のミストが、空間（１）の上部に設けられた少なくとも１つの第１ノズル（２）を介して、不均一に分布する態様で空間（１）の中に供給される。本発明はまた消火装置にも関する。

Description

発明の背景
本発明は、請求項１の前文に定義されるような、特に、例えば船舶の機関室などの比較的高い空間のために、消火媒体のミスト（霧）およびガス（気体）が空間内に供給される消火方法に関する。

本発明はまた、請求項１１の前文に定義するように、特に、例えば船舶の機関室などの比較的高い空間のための消火装置に関しており、該装置は、消火媒体を少なくとも１つの第１ノズルに供給するための手段と、該空間の中にガスを供給するための手段とを備え、このノズルから消火媒体のミストが該空間の中に噴霧される。

比較的大きな空間では、水霧などの消火媒体のミストを使用して、特に小さな火災を消火することは、問題があることが分かっている。消火媒体のミストを火災の中心位置に直接当てることができない場合に、最悪の問題に遭遇する。このような空間は典型として、特に直接目標に当てる消火方法が使用されない例えば船舶の機関室を含む。

ガス系（gas systems）のみを使用して高い空間を火災から防ぐ従来技術による解決策もあり、この場合、二酸化炭素や、不活性ガス、例えばアルゴンと窒素と二酸化炭素との混合物またはアルゴンと窒素の混合物、などのガスが空間に供給される。ガス系は、閉ざされた空間を必要とするという欠点を有する。例えば、防護しようとする空間のドアが開いたままである場合には、火災を消すために必要なガス濃度を作り出すことは難しい。これは、防護しようとする財産の完全な破壊につながることがある。使用される濃度では、多くのガスが有害であり、人々に対しては致命的にもなる。この理由で、火災検出の瞬間と消火作業の開始との間には遅延時間が必要で、この遅延時間の間に人々は消火すべき空間から脱出することができ、これに応じて空間は閉じられる。この遅延時間がかなり長く、数１０分間にもなる場合があり、この時間の間に火災はかなりの損害を引き起こすこともある。さらに、ガス系には周囲に対する冷却効果がなく、くすぶる火災を消火する能力は弱い。

ＷＯ明細書第９３／０９８４８号は、消火の対象である閉ざされた空間の中に、水噴霧または水ミストと、ガスとの混合物を供給する消火方法を開示している。この空間におけるガスの濃度は人命に危険性のないレベルに保たれる。この解決策は、もっぱらガスに基づくシステムと比較して多くの利点をもたらす。しかし、この明細書による解決策は、閉ざされた空間であって、ガスがそこから逸出することができず、火災自体が酸素を消費する、空間のためにだけ設計されている。さらなる問題は、水ミストが均等に空間内に分散されないことであり、したがって、この解決策は、特にいわゆる開放空間において、隠れた火災（hidden fire）を消す場合は十分に効果的ではない。

発明の簡単な説明
本発明の目的は、特に大きな開放空間における火災を消火するための完全に新しいタイプの解決策であって、消火媒体を噴霧するためのノズルを、防護しようとする目標物から比較的長い距離に、例えば５メートルを超える高さを有する空間の上部に、典型的には天井またはその近傍に配置することができる解決策を達成することである。別の目的は、比較的大きな空間における隠れた火災でも消火を可能にする解決策を達成することである。要するに、目的は、船舶の機関室などの高い空間における火災防護のための解決策を達成することである。

本発明は、人命に危険を与えない濃度で、水ミストなどの消火媒体のミストとガスとの使用を組み合わせ、空間中における消火媒体の良好な分布と混合とを達成するように、消火媒体の循環を作り出すことによって成就される、消火概念に基づくものである。

本発明の方法は主として、空間上部に設けられた少なくとも１つの第１ノズルを通じて、霧が不均一に分布されて消火媒体のミストの循環運動が空間内で生成されるように消火媒体のミストの空間への供給が行なわれることを特徴とする。

本発明の方法はさらに、請求項２乃至１０において述べられていることを特徴とする。

本発明の装置は、空間の中にガスおよび／または消火媒体のミストを供給するために、空間の上部に配置された少なくとも１つの第１ノズルと、空間に配置された少なくとも１つの第２ノズルとを含むことにより消火媒体のミストの循環を空間内に生成することができることを特徴とする。

本発明の装置はさらに、請求項１２乃至２０に述べられていることにより特徴付けられている。

本発明の解決策は多くの重要な利点を有する。空間の中に供給されるガスと共に空間の中で作り出される消火媒体の循環を利用して、酸素含有率を低下させることによって、非常に良好な度合いの混合が達成され、この結果、隠れた火災の場合でもすぐれた消火結果が達成される。本発明の解決策は、部分的に開放した空間における使用でも同様にうまく適用可能である。この場合には、消火媒体用のノズルを、防護しようとする空間の上部に、火災の潜在的な危険性を免れない対象物から長い距離に配置することができる。本発明の方法は、高い空間における使用のために非常によく適用することができる。消火媒体用のノズルは床から５メートルを超える距離に配置することができる。ノズルのいくつかは、初期にはガスを供給するために用いられ、そしてガスの供給が減少したときおよび／または尽きたときに、同じく消火媒体を噴霧するために使用することもできる。こうして、有利な技術的解決策が達成されると共に、液体ミスト（liquid mist）の効果を消火プロセスの少なくとも最終段階において最大限に高めることができる。高圧の下で液体ミストを噴霧すること、および適切な噴霧ヘッドを使用することによって、液体ミストの良好な浸透力（penetrating power）が得られ、特に消火しようとする火災の中心個所が遠い場合に利点をもたらす。消火液体とガスを供給するために使用される配管系統を共に連結することは、ガス圧が低下してガスの供給が停止した後にガス供給用第２ノズルに液体を簡単かつ自動的に導入する可能性を与える。、配管系統において例えば圧力弁またはスロットル等の遮断／制御要素を使用することによって、第１ノズルと第２ノズルとの間の圧力差および／または流れに対して、かつ、これによって空間内における消火媒体のミストの循環に対して、影響を与えることが可能である。
次に、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。

図１および図２は、本発明による消火システムを簡略化した形で示している。消火システムによって防護しようとする空間１は比較的大きく、好適には、例えば船舶の機関室などの高い高さを有する空間である。比較的大きな空間の上部には、防護しようとする空間の中に消火媒体のミストを噴霧するための少なくとも１つの第１ノズル２と、消火媒体をノズルに搬送するための手段とが配置されている。これらの手段は、配管系４または同等なものと、消火媒体の供給源５と、消火媒体をノズルに送るための例えばポンプ６などの手段とを含む。このシステムは少なくとも１つの第２ノズル３を含み、図においてこのノズルも空間１の上部に配置されている。このシステムは、少なくとも１つのガス・ボンベ（gas bottle）などのガス供給源７を含み、この供給源からガス（気体）を、例えば少なくとも１つの第２ノズル３などのノズルを通じて、空間１に搬送することができる。ガスは管８を介してノズル３に通される。ノズル２、３は、図１および２に示すように空間１の天井またはその近傍に配設されていることが好ましい。図では、第１ノズル２と第２ノズル３のためのそれぞれの配管系４、８は共に連結され、これらの間の管４、８は、圧力および／または流れに影響を与えるために、バルブ装置またはスロットル９などの要素を備えている。この要素を用いて、少なくとも液体を噴霧するための、第２ノズル３における圧力は、第１ノズル２における圧力より下のレベルに調節される。図２では、第１ノズルを消火媒体の供給源５に接続する配管系は参照番号４、４’で示され、第２ノズルを接続する配管系は参照番号８、８’で示されている。

本発明は、特に、船舶の機関室などの比較的高い空間１のための、消火媒体のミスト（霧）およびガスが前記空間内に供給される消火方法に関する。本発明は、ミストが不均一に分布されて消火媒体のミスト２’の循環運動（図１の矢印）が空間内で作り出されるように、消火媒体のミストが少なくとも１つの第１ノズル２を通じて空間１の上部に供給されることを特徴とする。空間におけるノズル２、３の適切な配置により、および／または、噴霧される消火媒体の間に生じる圧力差および／または浸透差（penetration differences）により、高圧噴霧によって生じる吸引とともに、空間において消火媒体のミストの循環を作り出す不均衡が作られる。本発明の一実施形態によれば、この循環は、噴霧ヘッドの少なくとも１つからの噴霧に「逆らう」が、これは別の噴霧ヘッドからの噴霧がより強力であるためである。

本発明によれば、消火媒体のミスト、特に液体のミストは、空間１の上部に配設された少なくとも１つのノズル２を介して噴霧され、ガスは少なくとも１つの第２ノズル３および／または少なくとも１つの第３ノズル１０を介して空間１の中に供給される。好適な一実施形態では、ガスは、消火プロセスの少なくとも初期段階において空間の中に供給される。ガスは液体のミストよりも低い浸透力（penetrating power）を有するので、これは、図１において矢印で示す循環運動を作り出すための一助となる。空間へのガスの供給は空間における酸素含有率を減少させ、したがって消火を容易にする。空間１に供給されるガスの圧力は、消火プロセスが進むにつれて低下する。ガスは典型的には窒素などの不活性ガス（非反応性（non-reactive））または不燃性混合ガスである。いったん空間内の酸素含有率が所望の値に低下すると、消火プロセスを続けながら、空間へのガスの供給を停止することができる。典型的に、ガスの供給は消火プロセスのある時点で停止される。ガスの供給は、例えばガス・ボンベなどの例えば１つまたは複数の圧力容器を使用して行なうことができる。消火プロセスは続いているが、液体のミストは、空間の上部に配設されたノズルからの最初のミストよりも均一に分布した態様で、空間の中に供給される。

本発明の好ましい一実施形態によれば、少なくとも、いくつかの第２ノズル３が、ガスと同時、および／または、これらのノズルを通すガスの供給が停止した後に、液体のミストを空間の中に供給するために使用される。好ましい一実施形態によれば、液体のミストのための液体およびガスは、対向する方向から同じ配管系４、８の中に給送される。消火媒体は不均一に分配される態様でノズルに供給されるので、消火媒体は最初のノズルへの圧力より実質的に低い圧力でいくつかのノズル２、３へ給送される。これは、さまざまな供給源または例えば配管系の一部におけるスロットルを使用することによって達成することができる。

液体のミストは高圧で空間１の中に噴霧される。操作ユニット６は例えば定圧ポンプとすることができる。配管系における圧力は、典型的に３０バールを超え、好ましくは５０バールを超え、最も好ましくは７０バールを超えている。ノズルによって生ずる液体のミストは典型的に非常に細かく、典型的な液滴粒径（droplet size）（Ｄ_Ｖ９０）は４００ミクロン未満、好ましくは３００ミクロン未満、最も好ましくは２００ミクロン未満である。第１ノズル２の少なくともいくつかは、すぐれた浸透力を有する噴霧として濃縮された消火媒体のミストを生じさせるタイプのものである。本発明の解決策における使用に適用可能であって、所望の特性を達成可能にするノズル解決策の原理は、公開された国際特許出願ＷＯ９２／２０４５３に記載されている。消火媒体のミストとガスを供給するために使用される手段は、当業者には明白であると想定されるので、ここでは詳細には説明しない。

消火プロセスの少なくとも初期段階において、空間内の酸素含有率は典型的に約１５％の値に減少する。酸素含有率は典型的に例えば８％と１９％の間で変えることができる。重要な点は、消火プロセスの少なくとも初期段階において、それに短時間さらされた場合に人に有害とならないレベルに、酸素含有率が制限されることである。

本発明はまた、特に、船舶の機関室などの比較的高い空間１のための消火装置に関連し、前記消火装置は消火媒体を高圧で少なくとも１つの第１ノズル２に供給するための手段４、５、６を含み、第１ノズル２から消火媒体のミストが高圧で空間１の中に噴霧される。少なくとも１つの第１ノズル２は空間１の上部に配設され、装置は、消火媒体のミストの循環を空間の中で作ることができるように空間内にガスを供給するために空間に配設された少なくとも１つの第２ノズルを含む。好ましい第２実施形態によれば、消火媒体のミストの循環を消火プロセスの少なくとも初期段階において確立することができる。第１ノズル２を空間１に、少なくとも空間の１つの垂直断面において非対称に分布するような態様で配設することによって、消火媒体のミストの循環流を可能にする有利な配置構成が確立される。

少なくともいくつかの第２ノズル３が、第１ノズル２に対して空間の異なる部分に配置されている。図１および３によって示される実施形態では、第２ノズル３が、第１ノズル２に関して、想定される火災中心個所（fire seat）の反対側に配設されている。装置は、配管系４、８と、少なくとも１つの第１端部を介して消火媒体を配管系の中に供給するための手段と、少なくとも１つの第２端部を介してガスを配管系の中に供給するための手段とを含んでいるので、少なくとも配管系４、８の一部において、消火媒体のミストおよびガスは少なくとも消火プロセス中に同じ配管を使用する。

空間１は、少なくとも３メートル、好ましくは５メートルを超える高さＨを有する高い空間である。空間１は少なくとも消火プロセス中は閉じられている。したがって、空間への入口は、消火プロセスと関連して閉じられる。

空間１は、消火プロセス中、少なくとも１つの開いた入口（不図示）を含む、言い換えれば、空間はいわゆる開放空間である。消火プロセスは、消火プロセス中に少なくとも１つの入口を少なくとも部分的に開放したままにすることができるほど十分に効率的であることが好ましい。

別の実施形態によれば、少なくとも１つの第３ノズル１０を介してガスを空間内に噴霧することができ、この場合、消火媒体のミストは、少なくとも１つの第１ノズル２を介して、または少なくとも１つの第１ノズル２および少なくとも１つの第２ノズル３を介して、不均一に分布した態様で空間１の中に噴霧されるので、消火媒体のミストの循環が空間の中で作り出される。第１および第２ノズル用の配管系は当然互いに分離することもできる。

図３は、ガスが、消火媒体を運ぶ配管系４から分離されていることが好ましい１つの第３ノズル１０を通じて、ガス源７から管８を介して供給される、本発明の別の好ましい実施形態を示す。消火媒体のミストは、空間の上部に備えられたノズル２、３の手段によって供給される。配管系は、第１ノズル２と第２ノズル３との間に設けられた例えば弁またはスロットル９などの圧力制限装置を備えているので、図において矢印で示す消火媒体の循環が消火プロセス中に空間の中に発生する。第２ノズル３から、消火媒体のミストが、空間内で消火媒体の所望の循環を発生させるように、消火プロセスの少なくとも初期段階において第１ノズルからの圧力よりも低い圧力で噴霧される。

本発明は上に説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明を冒頭に記載の特許請求の範囲に記載の範囲において変更できることは、当業者には明白である。したがって、第１ノズルと第２ノズルを互いに分離している配管系に連結することもでき、この場合、所望の不均衡を、例えば消火媒体の操作源を調整することによって、または、例えば弁装置によって作り出すことができる。第１ノズルを実施形態の例とは異なる態様でで配設することもできる。空間内に消火媒体の不均衡と循環を発生させるように、第１ノズルを空間の縁部領域に、好ましくは天井または側壁に近いその近傍に、また第２ノズルを中間領域に、配置することもできる。

本発明による構成の概略図である。 図１によって示される解決策において使用されるノズル配置構成を上から見た図である。 本発明による別の配置構成を示す図である。

Claims (20)

1. 消火媒体のミストおよびガスが空間の中に供給される、特に、船舶の機関室などの比較的高い空間（１）のための消火方法であって、該空間（１）の上部に設けられた少なくとも１つの第１ノズル（２）を介して該消火媒体のミストが不均一に分布する態様で該空間（１）の中に供給され、該消火媒体のミストの循環運動が該空間内で作り出されることを特徴とする方法。
2. 該空間（１）の上部に設けられた少なくとも１つの第１ノズル（２）を介して該消火媒体のミスト、特に液体ミストが噴霧され、かつ、ガスが、少なくとも１つの第２ノズル（３）および／または１つの第３ノズル（１０）を介して該空間（１）の中に供給されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 該空間（１）内に供給されるガスの圧力が、消火プロセスが進むにつれて低下することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 該空間（１）内へのガスの供給が、消火プロセスが進んでいる間に停止されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. 消火プロセスが進むにつれて、空間（１）の上部に設けられた少なくとも１つの第１ノズル（２）および／または第２ノズル（３）を介して液体ミストが第一段階より均等に分布する態様で該空間（１）の中に供給されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 該消火媒体のミスト、特に液体ミストが、高圧で該空間（１）の中に噴霧されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
7. ガスの供給中におよび／またはガスの供給が停止した後に、少なくともいくつかの第２ノズル（３）が液体ミストを該空間（１）の中に供給するために使用されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
8. 液体ミストのための液体とガスとが同じ配管系（４、８）の中に給送されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
9. 消火媒体が不均一に分配される態様でノズル（２、３）に供給され、該消火媒体が、少なくとも１つの第１ノズル（２）に給送される圧力よりも実質的に低い圧力で少なくとも１つの第２ノズル（３）に給送されることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
10. 該ガスが不活性（非反応性）ガス、窒素、または不燃性混合ガスから成ることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
11. 特に、船舶の機関室などの比較的高い空間（１）のための消火装置において、少なくとも１つの第１ノズル（２）に消火媒体を供給するための手段（４、５、６）を含み、第１ノズル（２）から消火媒体のミストが該空間の中に噴霧される消火装置であって、少なくとも１つの第１ノズル（２）が該空間（１）の上部に配設され、ガスおよび／または消火媒体のミストを該空間の中に供給するために該空間に配設された少なくとも１つの第２ノズル（３、１０）を含み、消火媒体のミストの循環を該空間内に生成することができることを特徴とする消火装置。
12. 該空間の少なくとも１つの垂直断面において非対称に分布した態様で第１ノズル（２）が該空間（１）の中に配設されていることを特徴とする、請求項１１に記載の消火装置。
13. 第２ノズル（３）の少なくともいくつかが、第１ノズル（２）に対して該空間の異なる部分に配置されていることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の消火装置。
14. 消火液を供給するために使用される配管系（４）と、ガスを供給するために使用される配管系（８）とが、互いに連結されていることを特徴とする、請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の消火装置。
15. 該空間（１）が、少なくとも３メートル、好ましくは５メートルを超える高さ（Ｈ）を有する高い空間であることを特徴とする、請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の消火装置。
16. 該空間（１）が少なくとも消火プロセス中は閉じられていることを特徴とする、請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の消火装置。
17. 該空間（１）が、消火プロセス中は少なくとも１つの開いている入口を含み、該空間はいわゆる開放空間であることを特徴とする、請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の消火装置。
18. 第１ノズル（２）の少なくともいくつかが、良好な浸透力を有する噴霧として、濃縮された消火媒体のミストを生じさせるタイプのものであることを特徴とする、請求項１１乃至１７のいずれか１項に記載の消火装置。
19. ガスを該空間内に供給するための少なくとも１つの第３ノズル（１０）が該空間に設けられていることを特徴とする、請求項１１乃至１８のいずれか１項に記載の消火装置。
20. 第１ノズル（２）と第２ノズル（３）との間に配置された弁またはスロットル（９）等の圧力制限装置が配管系（４）に設けられていることを特徴とする、請求項１１乃至１９のいずれか１項に記載の消火装置。
    

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