JP2011161228A - 消火システム、消火方法を実行するように構成されたコンピュータ可読のプログラムコードを提供するコンピュータ可読媒体、および消火方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 消火区域内の温度制御を行う、不活性ガスによる火炎抑制を行う消火システムを提供する。
【解決手段】 火炎抑制剤を保持するように構成された抑制剤源装置を含んだ消火システムが開示される。一例では、火炎抑制剤は不活性ガスである。消火区域内に温度センサが配置されて、消火区域内の好ましくない温度もしくは温度の上昇を検出するように構成される。火炎抑制システムは、温度センサと連通するとともに、抑制剤源装置と流体連通する。火炎抑制システムは、消火区域に火炎抑制剤を初速度および後続速度で選択的に放出するように構成されている。この初速度は、後続速度よりも大きい。後続速度は、好ましくない温度に応答して、消火区域内の気体を漏れ装置を通して消火区域から追い出すように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、消火区域の温度制御を行う、消火区域用の消火システムに関する。

消火システムは、航空機、ビルディング、軍用車両等の、様々な応用例に用いられる。一般的な消火システムの目的は、消火区域における利用可能な酸素を減少させることにより消火もしくは火を抑制して、火を強める可能性のある外気の侵入を防ぐことである。一つの消火アプローチは、２つの段階を含む。第１段階は、消火区域にガス状の火炎抑制剤を第１の速度で供給することにより火を「ノックダウン」し、それにより消火区域内の酸素を１２体積％未満に減少させて、火炎を鎮火する。第２段階は、消火区域にこのガス状の火炎抑制剤を、第１の速度を下回る第２の速度で供給し、くすぶり続ける火を再燃させるおそれのある外気の消火区域への流入を防ぐ。

もう一つのアプローチはガス状の火炎抑制剤の代わりに水を利用して火を消す／制御することである。消火区域内に水は第１の時間、噴霧される。最初の水噴霧ののちに、火の急激な燃え上がりを検出するように、温度等の、消火区域内のパラメータが監視される。火の再着火を防ぐように消火区域に追加の水噴霧が行われる。

以上の観点から、本発明は、消火区域の温度制御を行う、不活性ガスによる火炎抑制を行う消火システムを提供することを目的とする。

火炎抑制剤を保持するように構成された抑制剤源装置を含んだ消火システムが開示される。一例では、火炎抑制剤は不活性ガスである。消火区域内に温度センサが配置されて、消火区域内の好ましくない温度もしくは温度の上昇を検出するように構成される。消火区域は、ガスを逃がすための漏れ装置を有する。火炎抑制システムは、温度センサと連通するとともに、抑制剤源装置と流体連通する。火炎抑制システムは、消火区域に火炎抑制剤を初速度および後続速度で選択的に放出するように構成されている。この初速度は、後続速度よりも大きい。後続速度は、好ましくない温度に応答して、消火区域内の気体（ｖｏｌｕｍｅ）を漏れ装置を通して消火区域から追い出すように構成される。

実施例の消火システムの概略図である。

消火システム（ｆｉｒｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）１０を図１に概略的に示す。消火システム１０は消火区域（ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ａｒｅａ）１２を含み、これはビルディング内の部屋、航空機の貨物区域、もしくは軍用車両の外殻構造などである。消火区域１２は容積部を含み、この容積部は、例えば火源１４を有する空間もしくはコンテナ１３を含みうる。コンテナ１３内に火源１４が配置される必要はないことを理解されたい。

一例の火炎抑制システム（ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）１６を図１に概略的に示す。火炎抑制システム１６は、例えば１つ以上のノズル１８と、１つ以上の検知器２０と、１つ以上のバルブ２２と、１つ以上の制御装置２４と、を含む。この例では、バルブ２２はノズル１８と抑制剤源２８との間に流体連通するように配置される。バルブ２２は、抑制剤源２８からノズル１８へと抑制剤３０を所望の速度に調節しながら供給するように制御装置２４により命令を受ける。当然のことながら、これらの部品は互いに様々な配置に連結されてもよく、１つ以上の部品が図１に示されるものとは異なる形で互いに一体化され、もしくはさらに互いに分離されてもよい。

抑制剤源装置２６は、抑制剤３０を収容する１つ以上の抑制剤源２８を含む。例えば消火区域１２にそれぞれ異なった時間に選択的に供給される異なる抑制剤が、異なる抑制剤源に設けられてもよい。一例では、抑制剤は、Ｎ₂，Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｘｅ，Ｋｒ、もしくはこれらの混合物、窒素濃縮空気（ＮＥＡ）（例えば、９７体積％のＮ₂）、もしくはアルゴナイト（例えば、５０％のＡｒと、５０％のＮ₂）などの不活性ガスである。少なくとも１つの抑制剤源は窒素の供給に用いられる機内不活性ガス発生装置（ＯＢＩＧＧＳ）である。機内不活性ガス発生装置によって生成される抑制剤は、高純度の窒素濃縮空気を供給する機内不活性ガス発生装置を通した投入ガスの低流、もしくは、低純度の窒素濃縮空気を供給する機内不活性ガス発生装置を通した投入ガスの高流を用いて生成される。

消火区域１２は一般的に漏れ装置３２を含む。漏れ装置３２は、煙を含むガスがある体積漏れ速度（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｌｅａｋａｇｅ ｒａｔｅ）で消火区域１２に流入、あるいは消火区域１２から流出するのを可能にする。航空機の貨物区域の例では、漏れ装置３２は、消火区域１２から航空機の外部へとガスを連通させるバルブ３６を有する通気孔３４を含む。ビルディングの例では、漏れ装置は消火区域１２におけるドアや壁、天井の隙間でもよい。

１つ以上の温度センサ４０が好ましくない温度を検知するように消火区域１２内に配置される。一例では、この好ましくない温度は、近くの複合航空機構造が脆弱化もしくは剥離し始める温度に対応し、例えば１５０°Ｆ〜２５０°Ｆ（６６°Ｃ〜１２１°Ｃ）である。

作動中、検知器２０は消火区域１２内の消火すべき事態を検知する。消火すべき事態は例えば消火区域１２内の好ましくない光、熱もしくは煙などである。一例では、制御装置２４はコンピュータ可読のプログラムコードを提供するコンピュータ可読媒体を含む。一例では、このコンピュータ可読のプログラムコードは、抑制剤を初速度すなわち第１の速度で消火区域１２の少なくとも４０体積％と算出された量を放出し、抑制剤を第１の速度を下回る後続速度すなわち第２の速度で放出することを含む消火方法を実行するように動作されるように構成される。

制御装置２４は火災事象に応じて消火区域１２に抑制剤３０を第１の速度に調節しながら供給するようにバルブ２２に命令を下す。一例では、第１の速度は、不活性ガスである抑制剤３０を消火区域１２の少なくとも４０体積％の量を消火区域１２に供給する。航空機応用例では、抑制剤３０は概して微量の水も含んでいない。すなわち、消火の「ノックダウン」段階時には、消火区域１２に水ミストは不活性ガスとともに投入されない。

一例では、第１の速度は消火区域の約４２体積％を供給する。従って、１００ｍ³の自由空間体積で火災状態における２．５ｍ³／分の持続的な区画漏れ速度では、危険な高温排気煙の初期量は４２ｍ³である。こうした火炎抑制剤３０の高流量により、消火区域１２内の酸素濃度を実質的に１２体積％未満にまで減少させ、これは初期温度を調節、低減するのに十分である。したがって、低純度の窒素濃縮空気を供給する機内不活性ガス発生装置を通した投入ガスの高速流が望ましい。この多量の不活性ガスが、消火区域から相当量の熱および煙を、例えば漏れ装置を通して排出し、３０分の間に消火区域内の平均温度を約２５０°Ｆ（１２１°Ｃ）未満に低下させる。

一例では、制御装置２４は消火区域１２内の温度を、温度センサ４０を用いて検出する。検出温度が好ましくない温度に達した場合、制御装置はバルブ２２に対し、抑制剤３０を消火区域１２内に放出させる命令を下し、これにより消火区域内の気体（ｖｏｌｕｍｅ）を漏れ装置３２を通して排出させる。この排出された気体には高温ガスと煙が含まれる。抑制剤３０を放出する第２の速度は、消火区域１２内の温度を、好ましくない温度を下回る温度に低下させる。

別の例では、例えば所定時間後、制御装置２４がバルブ２２に対し、抑制剤３０の連続的な流れを消火区域１２に第１の速度を下回る第２の速度で放出させる命令を下す。一例では、第２の速度は体積漏れ速度の少なくとも約４０％である。一例の航空機応用例では、漏れ装置３２は消火区域１２からガスを約２．５ｍ³／分の速度で漏出させる。したがって、抑制剤３０がアルゴナイトである例では、第２の速度は約１．０ｍ³／分である。火炎抑制剤３０が窒素濃縮空気である例では、第２の速度は約２．５ｍ³／分である。第２の速度は消火区域１２内を超過圧力状態にするのに十分であり、これにより漏れ装置３２を通して消火区域１２からガスを追い出す。一例では、第２の速度は、３０分の間に消火区域内の平均温度を約１５０°Ｆ（６６°Ｃ）未満に低下させる。

実施例について記載したが、特許請求の範囲内である程度の変更が行われうることが当業者にとって理解されるであろう。そのため、本発明の真の範囲および意義を画定するために以下の特許請求の範囲を検討すべきである。

１０…消火システム
１２…消火区域
１３…空間
１４…火源
１８…ノズル
２０…検知器
２２…バルブ
２４…制御装置
２６…抑制剤源装置
２８…抑制剤源
３０…抑制剤
３２…漏れ装置
３４…通気孔
３６…バルブ

Claims (11)

1. 不活性ガスを含む火炎抑制剤を保持するように構成された抑制剤源装置と、
   消火区域内の好ましくない温度を検出するように構成された温度センサと、
   前記消火区域内の漏れ装置と、
   前記温度センサと連通するとともに、前記抑制剤源装置と流体連通した火炎抑制システムと、
   を備え、
   前記火炎抑制システムは、前記消火区域に前記火炎抑制剤を初速度および後続速度で選択的に放出するように構成されており、前記初速度は、前記後続速度よりも大きく、前記後続速度は、前記好ましくない温度に応答して、前記消火区域内の気体を漏れ装置を通して前記消火区域から追い出すように構成された、消火システム。
2. 前記不活性ガスが、少なくとも８８体積％のＮ₂，Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｘｅ，Ｋｒ、もしくはこれらの混合物からなることを特徴とする請求項１に記載の消火システム。
3. 前記火炎抑制システムが、少なくとも１つのバルブと、少なくとも１つの制御装置と、を含み、前記制御装置が、前記少なくとも１つのバルブに対し、前記火炎抑制剤を前記初速度および前記後続速度で放出するように命令を下すようにプログラムされていることを特徴とする請求項１に記載の消火システム。
4. 前記消火区域が貨物区域であり、前記漏れ装置が、前記貨物区域と流体連通した通気孔を含むことを特徴とする請求項１に記載の消火システム。
5. 前記初速度が、前記火炎抑制剤の少なくとも約４０体積％に相当する量の抑制剤を前記消火区域に供給することを特徴とする請求項１に記載の消火システム。
6. 前記初速度が、前記消火区域内の酸素濃度を実質的に１２体積％未満にすることを特徴とする請求項５に記載の消火システム。
7. 前記後続速度が、前記消火区域内に超過圧力状態を提供することを特徴とする請求項１に記載の消火システム。
8. 前記好ましくない温度が、２５０°Ｆ（１２１°Ｃ）未満の前記消火区域内の平均温度に相当することを特徴とする請求項１に記載の消火システム。
9. 前記好ましくない温度が、１５０°Ｆ（６６°Ｃ）未満の前記消火区域内の平均温度に相当することを特徴とする請求項８に記載の消火システム。
10. ａ）消火区域の少なくとも４０体積％と算出された量の抑制剤を初速度で放出し、
    ｂ）前記抑制剤を、前記初速度を下回る後続速度で放出することを備えた消火方法を、実行するように動作させるように構成されたコンピュータ可読のプログラムコードを提供するコンピュータ可読媒体。
11. 消火区域内に第１の不活性ガスを第１の速度で放出し、
    前記消火区域内の好ましくない温度を検出し、
    前記好ましくない温度に応答して、前記消火区域内に第２の不活性ガスを後続速度で放出し、
    前記好ましくない温度を下回る温度を達成するように、前記消火区域内の気体を前記不活性ガスにより前記消火区域から追い出させる、
    ステップを備えた消火方法。

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