JP3903115B2 - Fire prevention system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、密閉空間内における火災の発生を予防し、かつ火災が発生した場合に迅速に消火する火災防止システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の火災防止システムにおいて、密閉空間内で火災が発生した際の消火方法として、主に水系、例えば散水スプリンクラーによる消火方法と、ガス系、すなわち消火ガスの放出による消火方法とがある。消火ガスの放出による消火方法には、例えば、化学的消火作用を持つ消化剤の放出による化学消火方法、化学的消火作用を持たない不活性ガスの放出による希釈消火方法等を用いた火災防止システムがある。
ここで、密閉空間とは、特に、情報通信機器、貴重な製品、文化財等、付加価値の高い物品がその内部に設置、保管され、空間的に外部から閉鎖されている空間であって、その密閉空間内で火災が発生した場合、密閉空間内の酸素濃度を少なくすることで迅速に消火して、密閉空間内に設置、保管された物品が火災により受ける損失を最小限に抑制する空間である。
【0003】
従来の火災防止システムにおいて、密閉空間内における火災を予防する方法としては、例えば、密閉空間に設置した窒素富化装置を用いて窒素富化空気を注入して、密閉空間内における酸素濃度を、人間にとって衛生上に支障がなく、かつ物が燃えにくくなる濃度にまで低下させかつその濃度を保持させて、火災が発生する可能性を減少させる方法を用いた火災防止システムがある(特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−276428号公報(第3−4頁、第2図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の火災防止システムにおいては、密閉空間内の酸素濃度を所定の濃度に低下させかつその濃度を保持させる際、窒素富化空気が窒素富化装置から密閉空間内に窒素富化空気を大量に導入し、その際、そのまま密閉空間内の設定濃度に達成されていない窒素富化空気を大気中に排出していたため、窒素富化空気が効率よく利用されずに無駄に消費されているという問題があった。
【0006】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、窒素富化空気の利用の高効率化を図る火災防止システムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項1に係る発明は、外部との通気を遮断し内部に窒素富化空気を蓄える密閉空間を備えた火災防止システムにおいて、前記密閉空間には、前記密閉空間内に蓄えられた窒素富化空気及び外気を混合させる混合器と、前記密閉空間及び前記混合器を接続する再循環配管と、前記混合器によって混合された窒素富化空気を圧縮する空気圧縮機と、前記空気圧縮機から送られた空気に含まれる有害物を除去するフィルタと、前記フィルタを通過した空気から酸素富化空気を分別する気体分離膜とを備え、前記密閉空間から排出された窒素富化空気を循環させて再び前記密閉空間に導入させる窒素富化装置が接続されていることを特徴とする。
【0008】
この発明によれば、密閉空間には、密閉空間内に蓄えられた窒素富化空気及び外気を混合させる混合器と、密閉空間及び混合器を接続する再循環配管と、混合器によって混合された窒素富化空気を圧縮する空気圧縮機と、空気圧縮機から送られた空気に含まれる有害物を除去するフィルタと、フィルタを通過した空気から酸素富化空気を分別する気体分離膜とを備え、密閉空間から排出された窒素富化空気を循環させて再び密閉空間に導入させる窒素富化装置が接続されていることにより、密閉空間から排出される窒素富化空気を大気中に放出せずに再利用して密閉空間に導入させるため、外部から新たに窒素を導入させることなく、窒素富化空気によって速くかつ少ない電力消費で密閉空間内の窒素の濃度を高くして、密閉空間内の酸素濃度を低下させることとなる。
【0009】
請求項2に係る発明は、請求項1記載の火災防止システムにおいて、前記窒素富化装置は、窒素富化空気を前記密閉空間内に噴射するノズルをバルブを介して接続し窒素富化空気を貯蔵する貯蔵タンクと、前記気体分離膜から前記密閉空間に送られる窒素富化空気の一部あるいは全部を前記貯蔵タンクに送られるように切替える切替え弁とを備えていることを特徴とする。
【0010】
この発明によれば、窒素富化装置が、窒素富化空気を密閉空間内に噴射するノズルをバルブを介して接続し窒素富化空気を貯蔵する貯蔵タンクと、気体分離膜から密閉空間に送られる窒素富化空気の一部あるいは全部を貯蔵タンクに送られるように切替える切替え弁とを備えていることにより、密閉空間内で設定された酸素濃度が得られた場合、窒素富化空気を密閉空間に送る必要がなくなるため、切替え弁を切替えてその窒素富化空気の窒素濃度を100%近くまで上げて貯蔵タンクに送り、その貯蔵タンク内に窒素富化空気を貯蔵することとなる。また、貯蔵タンクに貯蔵された窒素富化空気は、密閉空間内で火災が発生した場合、ノズルから密閉空間内への噴射によって消火するために利用される。
【0011】
請求項3に係る発明は、請求項2記載の火災防止システムにおいて、前記密閉空間内に設けられた酸素濃度センサによって検出された前記密閉空間内の酸素濃度に基づいて前記空気圧縮機及び前記切替え弁を制御する制御部が設けられていることを特徴とする。
【0012】
この発明によれば、密閉空間内に設けられた酸素濃度センサによって検出された密閉空間内の酸素濃度に基づいて空気圧縮機及び切替え弁を制御する制御部が設けられていることにより、密閉空間内に十分な酸素濃度が得られた場合、窒素富化空気が密閉空間に送られることを停止させ、窒素富化空気が密閉空間ではなく貯蔵タンクに送られるように切替え弁を制御することとなり、また、その貯蔵タンクに窒素富化空気が十分に貯蔵されると、空気圧縮機を停止させるように制御することとなる。
【0013】
請求項4に係る発明は、請求項3記載の火災防止システムにおいて、前記制御部は、前記密閉空間が有人の空間である場合、前記酸素濃度が18%以上となるように前記空気圧縮機及び前記切替え弁を制御することを特徴とする。
【0014】
この発明によれば、制御部は、密閉空間が有人の空間である場合、酸素濃度が18%以上となるように空気圧縮機及び切替え弁を制御することにより、密閉空間は、人間の生命に影響を及ぼさないが、その内部に設けられた物品あるいは設備等が燃焼しにくい酸素濃度とすることとなる。また、密閉空間内で火災が発生して密閉空間の内部に設けられた物品あるいは設備等が燃焼しても、ノズルから少量の窒素富化空気を噴射させて密閉空間内の酸素濃度を下げることで容易にその物品あるいは設備等が迅速に消火されることとなる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、この発明における実施の形態を示す図であって、この発明を適用した火災防止システムを示す図である。
図1において符号1は、この発明を適用した火災防止システムである。
火災防止システム1は、密閉空間10と、窒素富化装置20と、制御部30とを備えている。
【0016】
密閉空間10は、建築物本体11と、避圧口12と、酸素濃度センサ13と、空気循環装置14と、火災報知器15とを備えている。
建築物本体11は、外部との通気を遮断して矩形に形成され、その内部に窒素富化空気を蓄えている。
避圧口12は、建築物本体11の壁部にその壁部を貫通して設けられ、建築物本体11に窒素富化空気を導入させたことによって建築物本体11内で上昇した空気圧を低下させるために建築物本体11の外部へ窒素富化空気を排出させるようになっている。
【0017】
酸素濃度センサ13は、建築物本体11内に設けられ、建築物本体11内の酸素濃度を検知するようになっている。
空気循環装置14は、建築物本体11内に設けられ、建築物本体11内に蓄えられた窒素富化空気を循環させるようになっている。
火災報知器15は、建築物本体11内に設けられ、建築物本体11内で火災が発生した場合、その建築物本体11内において発生した煙を検知するようになっている。
【0018】
窒素富化装置20は、混合器21と、空気圧縮機22と、フィルタ23と、気体分離膜24と、再循環配管25と、切替え弁26と、電磁バルブ(バルブ)27と、ノズル28と、貯蔵タンク29とを備えている。この窒素富化装置20は、閉サイクルを形成して、密閉空間10内に蓄えられた窒素富化空気から酸素富化空気を除去して窒素を富化させて、再び密閉空間10内に窒素富化空気を導入させるようになっている。
【0019】
混合器21は、建築物本体11に接続された再循環配管25に接続され、密閉空間10内から再循環配管25を通じて送られる窒素富化空気を、外部から取り入れた空気と混合して空気圧縮機22に送り出すようになっている。
空気圧縮機22は、混合器21に隣接して設けられ、混合器21から窒素富化空気が送られるように混合器21に接続されている。この空気圧縮機22は、密閉空間10から再循環配管25を通じて送られた窒素富化空気を再び密閉空間10内に送り出すようになっている。
【0020】
フィルタ23は、空気圧縮機22に隣接して設けられ、空気圧縮機22から窒素富化空気が送られるように空気圧縮機22に接続されている。このフィルタ23は、空気圧縮機22から気体分離膜24に送り出される窒素富化空気に含まれるゴミ等の有害物を除去するようになっている。
気体分離膜24は、 フィルタ23に隣接して設けられ、フィルタ23から窒素富化空気が送り出されるようにフィルタ23に接続されている。この気体分離膜24は、フィルタ23によって有害物が除去された窒素富化空気から一部の酸素を分離して、窒素の濃度を上昇させるようになっている。
【0021】
再循環配管25は、その一端が建築物本体11に接続され、その他端が混合器21に接続されて、その内部に密閉空間10から送り出された窒素富化空気が通過するようになっている。
切替え弁26は、建築物本体11と気体分離膜24との間に設けられ、気体分離膜24、建築物本体11および貯蔵タンク29に接続されている。この切替え弁26は、気体分離膜24から送られた窒素富化空気を建築物本体11あるいは貯蔵タンク29のいずれかに接続を切替えて送り出すようになっている。
【0022】
貯蔵タンク29は、密閉空間10の外部に設けられ、切替え弁26に接続されている。この貯蔵タンク29には、電磁バルブ27を介してノズル28が取り付けられている。このノズル28は、貯蔵タンク29に蓄えられた窒素富化空気を建築物本体11内で噴射可能となるように建築物本体11内に設けられている。
【0023】
制御部30は、密閉空間10の外部に設けられ、密閉空間10に備えられた酸素濃度センサ13及び火災報知器15を制御可能に接続されており、また、窒素富化装置20に備えられた空気圧縮機22、切替え弁26及び電磁バルブ27を制御可能に接続されている。
【0024】
次に、上記の構成からなる火災防止システムの機能および作用について説明する。
この火災予防システム1を用いて密閉空間10内の酸素濃度を一定に保つ場合、酸素濃度センサ13で密閉空間10内の酸素濃度を検知しながら、必要に応じて窒素富化装置20を作動させて窒素富化空気を密閉空間10内に導入する。
【0025】
すなわち、予め密閉空間10内において保持すべき所定の酸素保持濃度を設定した後、制御部30から指示を出して密閉空間10に設けられた酸素濃度センサ13を作動させ、酸素濃度センサ13によって密閉空間10内の酸素濃度を検出し、その酸素濃度センサ13で得られた酸素濃度のデータを制御部30に送り、そのデータと予め設定した密閉空間10内の酸素保持濃度とを比較する。酸素濃度センサ13によって検出された密閉空間10内の酸素濃度が予め設定された酸素保持濃度より高いとき、制御部30から指示を出して窒素富化装置20に備えられた空気圧縮機22を作動させるとともに、切替え弁26を作動させて窒素富化装置20において循環される窒素富化空気を密閉空間10内に導入するようにする。
【0026】
窒素富化空気を密閉空間10内に導入する際、空気圧縮機22を作動して、密閉空間10内から再循環配管25を通って導入された窒素富化空気と大気中から導入された空気とを混合器21によって混合させて空気圧縮機22に導入する。そして、空気が混合された窒素富化空気を空気圧縮機22によって圧縮し、フィルタ23、気体分離膜24、切替え弁26を通過して密閉空間10内に導入する。このとき、窒素富化空気内に含まれるゴミ等の有害物をフィルタ23によって窒素富化空気から除去し、酸素富化空気を気体分離膜24によって排除し、切替え弁26によって窒素富化空気を密閉空間10内に導入する。
【0027】
なお、窒素富化装置20により供給される窒素富化空気の酸素濃度は、密閉空間10に予め設定された所定の酸素保持濃度に等しく設定され、またその流量は、密閉空間10内の換気状況あるいは密閉空間10内の酸素濃度が所定の酸素保持濃度に到達するまでの所要時間等に応じて決定される。
また、気体分離膜24によって窒素富化空気から排除された酸素富化空気は、空気で希釈した後、大気中に放出される。このとき、気体分離膜24によって酸素富化空気が放出されることにより、再循環される窒素富化空気の流量が空気圧縮機に供給される流量より少なくなるため、大気中に放出された酸素富化空気に相当する流量の空気が混合器21から補充される。
【0028】
したがって、窒素富化空気を密閉空間10内に導入する際、混合器21によって混合されたときの窒素富化空気よりも窒素濃度が高くなった状態で密閉空間10内に導入することとなる。
ここで、密閉空間10内に導入された窒素富化空気によって密閉空間10内の圧力が増大した場合、密閉空間10内の圧力を減少させるために建築物本体11に設けられた避圧口12から窒素富化空気が排出される。
【0029】
密閉空間10内の空気循環装置14を作動させて、上記のように窒素富化装置20を用いて窒素富化空気を密閉空間10内で循環させながら、酸素濃度センサ13によって密閉空間10内の酸素濃度を検出し、その検出した密閉空間10内の酸素濃度が予め密閉空間10内において保持すべき所定の酸素保持濃度に一致した場合、制御部30から指示を出して切替え弁26を切替え、密閉空間10内から取り入れられ気体分離膜26から送り出された窒素富化空気を貯蔵タンク29に送り出して貯蔵タンク29にその窒素富化空気を蓄える。
【0030】
貯蔵タンク29に蓄えられた窒素富化空気が所定の圧力まで到達すると、制御部30から指示を出して空気圧縮機22を停止させて、窒素富化装置20内の窒素富化空気の循環を停止させる。ここで、貯蔵タンク29に蓄えられた窒素富化空気が到達する所定の圧力は、空気圧縮機22によって送られる空気圧より低く設定されている。
【0031】
さらに酸素濃度センサ13によって密閉空間10内の酸素濃度を検出し、その検出した密閉空間10内の酸素濃度が予め密閉空間10内において保持すべき所定の酸素保持濃度よりも高くなった場合、例えば密閉空間10内の酸素濃度が所定の酸素保持濃度より1%高くなった場合、制御部30から指示を出して窒素富化装置20を再び作動させ、上記と同様にして密閉空間10内に窒素富化空気を導入して、その検出した密閉空間10内の酸素濃度と予め密閉空間10内において保持すべき所定の酸素保持濃度とを一致させる。
したがって、火災防止システム1は、上記のように窒素富化装置20を繰り返し作動させることによって、所定の酸素保持濃度を維持することとなる。
【0032】
また、密閉空間10内において、密閉空間10内に設けられた火災報知器15によって密閉空間10内で発熱あるいは出火を検知した場合、制御部30から指示を出して、電磁バルブ27を開放して貯蔵タンク29に蓄えられた窒素濃度が100%に近い窒素富化空気をノズルから噴射して、密閉空間10内の酸素濃度を短時間で消火できる酸素濃度以下に下げて、発熱あるいは出火を鎮静化させる。
【0033】
この場合、窒素富化装置20が、窒素富化空気を密閉空間10内に噴射するノズル28を電磁バルブ27を介して接続し窒素富化空気を貯蔵する貯蔵タンク29と、気体分離膜24から密閉空間10に送られる窒素富化空気の一部あるいは全部を貯蔵タンク29に送られるように切替える切替え弁26とを備えていることにより、密閉空間10内で十分な酸素濃度が得られた場合、窒素富化空気を密閉空間10に送る必要がなくなるため、切替え弁26を切替えてその窒素富化空気を貯蔵タンク29に送り、その貯蔵タンク29内に窒素富化空気を貯蔵することとなる。また、貯蔵タンク29に貯蔵された窒素富化空気は、密閉空間10内で火災が発生した場合、ノズル28から密閉空間10内への噴射によって消火するために利用される。
【0034】
また、密閉空間10内に設けられた酸素濃度センサ13によって検出された密閉空間10内の酸素濃度に基づいて空気圧縮機22及び切替え弁26を制御する制御部30が設けられていることにより、密閉空間10内に十分な酸素濃度が得られた場合、窒素富化空気が密閉空間10に送られることを停止させ、窒素富化空気が密閉空間10ではなく貯蔵タンク29に送られるように切替え弁26を制御することとなり、また、その貯蔵タンク29に窒素富化空気が十分に貯蔵されると、空気圧縮機22を停止させるように制御することとなる。
【0035】
ここで、密閉空間10が通常時において人間が立入る有人空間として設定される場合、予め密閉空間10内において保持すべき所定の酸素保持濃度が18%以上となるように設定される。この18%という酸素保持濃度は、周知のように、労働安全衛生法において規定された有人空間内で最低限必要な酸素濃度である。また、密閉空間10が通常時において人間が立入ることがない無人空間として設定される場合、人間が密閉空間10に立入らないため、予め密閉空間10内において保持すべき所定の酸素保持濃度が18%より低く設定される。例えば、酸素保持濃度を17%以下に設定する。これによって、密閉空間10内に存在する物品あるいは設備の燃焼が回避される。
【0036】
密閉空間10が有人空間として設定される場合、制御部30が、酸素濃度が18%以上となるように空気圧縮機22及び切替え弁26を制御することにより、密閉空間10は、人間の生命に影響を及ぼさないが、その内部に設けられた物品あるいは設備等が燃焼しにくい酸素濃度となる。また、密閉空間10内で火災が発生して密閉空間10の内部に設けられた物品あるいは設備等が燃焼しても、ノズル28から少量の窒素富化空気を噴射させて密閉空間10内の酸素濃度を下げることで容易にその物品あるいは設備等が迅速に消火されることとなる。このとき、密閉空間10内の気体は、ノズル28から窒素富化空気を噴射させたことで少量の気体が短時間で密閉空間10内から押し出され、その気体の大半が避圧口2から密閉空間10の外部に排出されるため、再循環配管25に入って再循環されることがない。
【0037】
また、密閉空間10が無人空間として設定される場合、密閉空間10内の酸素濃度が低いことで密閉空間10内の物品あるいは設備等が燃焼することがなくなるため、密閉空間10内の火災が完全に防止されることとなる。また、密閉空間10内で万一火災が発生して密閉空間10の内部に設けられた物品あるいは設備等が燃焼しても、ノズル28から少量の窒素富化空気を噴射させて密閉空間10内の酸素濃度を下げることで容易にその物品あるいは設備等が迅速に消火されることとなる。
【0038】
上記の構成によれば、密閉空間10から排出される窒素富化空気を大気中に放出せずに再利用して密閉空間10に導入させるため、外部から新たに窒素を導入させることなく、窒素富化空気によって速くかつ少ない電力消費で密閉空間10内の窒素の濃度を高くして、密閉空間10内の酸素濃度を低下させることとなるので、窒素富化空気の利用の高効率化を図ることができる。
【0039】
また、密閉空間10内で十分な酸素濃度が得られた場合、窒素富化空気を密閉空間10に送る必要がなくなるため、切替え弁26を切替えてその窒素富化空気を貯蔵タンク29に送り、その貯蔵タンク29内に窒素富化空気を貯蔵することとなり、また、貯蔵タンク29に貯蔵された窒素富化空気は、密閉空間10内で火災が発生した場合、ノズル28から密閉空間10内への噴射によって消火するために利用されるので、窒素富化空気の利用の高効率化を図ることができる。
【0040】
また、密閉空間10内に十分な酸素濃度が得られた場合、窒素富化空気が密閉空間10に送られることを停止させ、窒素富化空気が密閉空間10ではなく貯蔵タンク29に送られるように切替え弁を制御することとなり、また、その貯蔵タンク29に窒素富化空気が十分に貯蔵されると、空気圧縮機22を停止させるように制御することとなるので、窒素富化空気の利用の高効率化を図ることができる。
【0041】
また、密閉空間10が有人空間の場合には、密閉空間10内の酸素濃度を18%以上に設定することにより、人間の生命に影響を及ぼさないが、その内部に設けられた物品あるいは設備等が燃焼しにくい酸素濃度とすることとなり、また、密閉空間10内で火災が発生して密閉空間10の内部に設けられた物品あるいは設備等が燃焼しても、ノズル28から少量の窒素富化空気を噴射させて密閉空間10内の酸素濃度を下げることで容易にその物品あるいは設備等が迅速に消火されることとなるので、窒素富化空気の利用の高効率化を図ることができる。
【0042】
また、密閉空間10が無人空間の場合には、密閉空間10内の酸素濃度を17%以下に設定することにより、その内部に設けられた物品あるいは設備等が燃焼しない酸素濃度とすることとなるので、密閉空間10内の火災発生を防止することができる。また、密閉空間10内で万一火災が発生して密閉空間10の内部に設けられた物品あるいは設備等が燃焼しても、ノズル28から少量の窒素富化空気を噴射させて密閉空間10内の酸素濃度を下げることで容易にその物品あるいは設備等が迅速に消火されることとなるので、窒素富化空気の利用の高効率化を図ることができる。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したこの発明の火災防止システムにおいては、以下の効果を奏する。請求項1に係る発明によれば、密閉空間から排出される窒素富化空気を大気中に放出せずに再利用して密閉空間に導入させるため、外部から新たに窒素を少量に導入させるだけで、窒素富化空気によって速くかつ少ない電力消費で密閉空間内の窒素の濃度を高くして、密閉空間内の酸素濃度を低下させることとなるので、窒素富化空気の利用の高効率化を図ることができる。
【0044】
請求項2に係る発明によれば、密閉空間内で十分な酸素濃度が得られた場合、窒素富化空気を密閉空間に送る必要がなくなるため、切替え弁を切替えてその窒素富化空気を貯蔵タンクに送り、その貯蔵タンク内に窒素富化空気を貯蔵することとなり、また、貯蔵タンクに貯蔵された窒素富化空気は、密閉空間内で火災が発生した場合、ノズルから密閉空間内への噴射によって消火するために利用されるので、窒素富化空気の利用の高効率化を図ることができる。
【0045】
請求項3に係る発明によれば、密閉空間内に十分な酸素濃度が得られた場合、窒素富化空気が密閉空間に送られることを停止させ、窒素富化空気が密閉空間ではなく貯蔵タンクに送られるように切替え弁を制御することとなり、また、その貯蔵タンクに窒素富化空気が十分に貯蔵されると、空気圧縮機を停止させるように制御することとなるので、窒素富化空気の利用の高効率化を図ることができる。
【0046】
請求項4に係る発明によれば、密閉空間は、人間の生命に影響を及ぼさないが、その内部に設けられた物品あるいは設備等が燃焼しにくい酸素濃度とすることとなり、また、密閉空間内で火災が発生して密閉空間の内部に設けられた物品あるいは設備等が燃焼しても、ノズルから少量の窒素富化空気を噴射させて密閉空間内の酸素濃度を下げることで容易にその物品あるいは設備等が迅速に消火されることとなるので、窒素富化空気の利用の高効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明における実施の形態に係る火災防止システムを示す概念図である。
【符号の説明】
1 火災防止システム
10 密閉空間
11 建築物本体
12 避圧口
13 酸素濃度センサ
14 空気循環装置
15 火災報知器
20 窒素富化装置
21 混合器
22 空気圧縮機
23 フィルタ
24 気体分離膜
25 再循環配管
26 切替え弁
27 バルブ
28 ノズル
29 貯蔵タンク
30 制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fire prevention system that prevents the occurrence of a fire in an enclosed space and quickly extinguishes when a fire occurs.
[0002]
[Prior art]
In a conventional fire prevention system, there are mainly a fire extinguishing method when a fire occurs in an enclosed space, a fire extinguishing method mainly using a water system such as a sprinkler sprinkler, and a fire extinguishing method using a gas system, that is, a fire extinguishing gas. Fire extinguishing method by release of fire extinguishing gas includes, for example, a fire prevention system using a chemical fire extinguishing method by releasing a digestive agent having a chemical extinguishing action, a dilution fire extinguishing method by releasing an inert gas having no chemical extinguishing action, etc. There is.
Here, the sealed space is a space where information-communication equipment, valuable products, cultural assets, and other high-value-added items are installed and stored in the interior, and are spatially closed from the outside. If a fire breaks out in the enclosed space, the fire is quickly extinguished by reducing the oxygen concentration in the enclosed space, and the space installed and stored in the enclosed space minimizes the loss caused by the fire. It is.
[0003]
In a conventional fire prevention system, as a method for preventing a fire in a sealed space, for example, nitrogen-enriched air is injected using a nitrogen enrichment device installed in the sealed space, and the oxygen concentration in the sealed space is determined. There is a fire prevention system that uses a method that reduces the possibility of a fire by reducing the concentration to a level at which the human being has no sanitary problems for humans and makes it difficult for objects to burn (Patent Document 1). reference).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-276428 (page 3-4, FIG. 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional fire prevention system, when reducing the oxygen concentration in the sealed space to a predetermined concentration and maintaining the concentration, the nitrogen-enriched air generates a large amount of nitrogen-enriched air from the nitrogen-enriched device into the sealed space. At that time, nitrogen-enriched air that was not achieved at the set concentration in the sealed space was exhausted to the atmosphere, so that nitrogen-enriched air was not used efficiently and was consumed wastefully. There was a problem.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fire prevention system that improves the efficiency of use of nitrogen-enriched air.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The invention according to claim 1 is a fire prevention system including a sealed space that blocks ventilation with the outside and stores nitrogen-enriched air therein. The nitrogen-enriched space stored in the sealed space is included in the sealed space. A mixer for mixing air and outside air, a recirculation pipe connecting the sealed space and the mixer, an air compressor for compressing the nitrogen-enriched air mixed by the mixer, and a feed from the air compressor. A filter for removing harmful substances contained in the air, and a gas separation membrane for separating oxygen-enriched air from the air that has passed through the filter, and circulating nitrogen-enriched air exhausted from the sealed space A nitrogen-enriching device to be introduced again into the sealed space is connected.
[0008]
According to the present invention, the sealed space is mixed by the mixer that mixes the nitrogen-enriched air and the outside air stored in the sealed space, the recirculation pipe that connects the sealed space and the mixer, and the mixer. An air compressor that compresses nitrogen-enriched air, a filter that removes harmful substances contained in the air sent from the air compressor, and a gas separation membrane that separates oxygen-enriched air from the air that has passed through the filter The nitrogen-enriched device that circulates the nitrogen-enriched air exhausted from the enclosed space and introduces it into the enclosed space again is connected, so that the nitrogen-enriched air exhausted from the enclosed space is not released into the atmosphere. Therefore, the nitrogen concentration in the sealed space can be increased by using nitrogen-enriched air quickly and with low power consumption without introducing new nitrogen from the outside. Oxygen concentration And thus be reduced.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the fire prevention system according to the first aspect, the nitrogen-enriching device connects a nozzle for injecting nitrogen-enriched air into the sealed space via a valve to supply nitrogen-enriched air. A storage tank for storing, and a switching valve for switching a part or all of the nitrogen-enriched air sent from the gas separation membrane to the sealed space so as to be sent to the storage tank are provided.
[0010]
According to the present invention, the nitrogen enrichment apparatus connects the nozzle for injecting nitrogen enriched air into the sealed space via the valve and stores the nitrogen enriched air, and sends the nitrogen enriched air from the gas separation membrane to the sealed space. When the oxygen concentration set in the sealed space is obtained by providing a switching valve that switches so that part or all of the nitrogen-enriched air to be sent to the storage tank, the nitrogen-enriched air is sealed Since there is no need to send it to the space, the switching valve is switched to increase the nitrogen concentration of the nitrogen-enriched air to near 100%, and the nitrogen-enriched air is stored in the storage tank. Further, the nitrogen-enriched air stored in the storage tank is used to extinguish the fire by jetting from the nozzle into the sealed space when a fire occurs in the sealed space.
[0011]
The invention according to claim 3 is the fire prevention system according to claim 2, wherein the air compressor and the switching are performed based on the oxygen concentration in the sealed space detected by an oxygen concentration sensor provided in the sealed space. A control unit for controlling the valve is provided.
[0012]
According to the present invention, the control unit that controls the air compressor and the switching valve based on the oxygen concentration in the sealed space detected by the oxygen concentration sensor provided in the sealed space provides the sealed space. When sufficient oxygen concentration is obtained, the nitrogen-enriched air is stopped from being sent to the enclosed space, and the switching valve is controlled so that the nitrogen-enriched air is sent to the storage tank instead of the enclosed space. When the nitrogen-enriched air is sufficiently stored in the storage tank, the air compressor is controlled to be stopped.
[0013]
The invention according to claim 4 is the fire prevention system according to claim 3, wherein when the sealed space is a manned space, the control unit includes the air compressor and the air compressor so that the oxygen concentration is 18% or more. The switching valve is controlled.
[0014]
According to the present invention, when the sealed space is a manned space, the control unit controls the air compressor and the switching valve so that the oxygen concentration becomes 18% or more. Although it does not affect, the oxygen concentration is set so that the articles or equipment provided in the interior does not easily burn. In addition, even if an article or equipment provided inside the enclosed space burns due to a fire in the enclosed space, a small amount of nitrogen-enriched air is injected from the nozzle to lower the oxygen concentration in the enclosed space. This makes it easy to quickly extinguish the article or equipment.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a diagram showing a fire prevention system to which the present invention is applied.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a fire prevention system to which the present invention is applied.
The fire prevention system 1 includes a sealed
[0016]
The sealed
The
The pressure-reducing
[0017]
The
The
The fire alarm 15 is provided in the building
[0018]
The
[0019]
The
The
[0020]
The
The
[0021]
One end of the
The switching
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
Next, the function and operation of the fire prevention system having the above configuration will be described.
When the oxygen concentration in the sealed
[0025]
That is, after a predetermined oxygen retention concentration to be retained in the sealed
[0026]
When introducing the nitrogen-enriched air into the sealed
[0027]
Note that the oxygen concentration of the nitrogen-enriched air supplied by the
Further, the oxygen-enriched air excluded from the nitrogen-enriched air by the
[0028]
Therefore, when introducing the nitrogen-enriched air into the sealed
Here, when the pressure in the sealed
[0029]
The
[0030]
When the nitrogen-enriched air stored in the
[0031]
Further, when the oxygen concentration in the sealed
Therefore, the fire prevention system 1 maintains a predetermined oxygen retention concentration by repeatedly operating the
[0032]
In addition, in the sealed
[0033]
In this case, the
[0034]
Further, by providing the
[0035]
Here, when the sealed
[0036]
When the sealed
[0037]
Further, when the sealed
[0038]
According to the above configuration, the nitrogen-enriched air discharged from the sealed
[0039]
Further, when a sufficient oxygen concentration is obtained in the sealed
[0040]
Further, when a sufficient oxygen concentration is obtained in the sealed
[0041]
Further, when the sealed
[0042]
Further, when the sealed
[0043]
【The invention's effect】
The fire prevention system of the present invention described above has the following effects. According to the first aspect of the invention, the nitrogen-enriched air discharged from the sealed space is reused without being released into the atmosphere and introduced into the sealed space, so that only a small amount of nitrogen is newly introduced from the outside. With nitrogen-enriched air, the nitrogen concentration in the sealed space is increased by reducing the oxygen concentration in the sealed space quickly and with low power consumption. Can be planned.
[0044]
According to the second aspect of the present invention, when a sufficient oxygen concentration is obtained in the sealed space, there is no need to send nitrogen-enriched air to the sealed space, so the switching valve is switched to store the nitrogen-enriched air. The nitrogen-enriched air that is sent to the tank and stored in the storage tank is stored in the storage tank, and the nitrogen-enriched air stored in the storage tank is transferred from the nozzle to the enclosed space when a fire occurs in the enclosed space. Since it is used for extinguishing fires by jetting, it is possible to increase the efficiency of use of nitrogen-enriched air.
[0045]
According to the invention of claim 3, when a sufficient oxygen concentration is obtained in the enclosed space, the nitrogen-enriched air is stopped from being sent to the enclosed space, and the nitrogen-enriched air is not the enclosed space but the storage tank. The control valve is controlled to be sent to the tank, and when the nitrogen-enriched air is sufficiently stored in the storage tank, the air compressor is controlled to stop. Can be used efficiently.
[0046]
According to the invention of claim 4, the sealed space has an oxygen concentration that does not affect human life, but the articles or equipment provided therein are difficult to burn. Even if an article or equipment installed inside the enclosed space burns due to a fire, a small amount of nitrogen-enriched air is injected from the nozzle to reduce the oxygen concentration in the enclosed space. Alternatively, since the facilities and the like are extinguished quickly, the use of nitrogen-enriched air can be made highly efficient.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a fire prevention system according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記密閉空間には、前記密閉空間内に蓄えられた窒素富化空気及び外気を混合させる混合器と、前記密閉空間及び前記混合器を接続する再循環配管と、前記混合器によって混合された窒素富化空気を圧縮する空気圧縮機と、前記空気圧縮機から送られた空気に含まれる有害物を除去するフィルタと、前記フィルタを通過した空気から酸素富化空気を分別する気体分離膜とを備え、前記密閉空間から排出された窒素富化空気を循環させて再び前記密閉空間に導入させる窒素富化装置が接続されていることを特徴とする火災防止システム。In a fire prevention system with a sealed space that shuts off ventilation and stores nitrogen-enriched air inside,
The sealed space includes a mixer for mixing nitrogen-enriched air and outside air stored in the sealed space, a recirculation pipe connecting the sealed space and the mixer, and nitrogen mixed by the mixer. An air compressor that compresses enriched air, a filter that removes harmful substances contained in the air sent from the air compressor, and a gas separation membrane that separates oxygen-enriched air from the air that has passed through the filter A fire prevention system comprising: a nitrogen enrichment device that circulates nitrogen-enriched air exhausted from the sealed space and re-introduces the nitrogen-enriched air into the sealed space.
前記窒素富化装置は、窒素富化空気を前記密閉空間内に噴射するノズルをバルブを介して接続し窒素富化空気を貯蔵する貯蔵タンクと、前記気体分離膜から前記密閉空間に送られる窒素富化空気の一部あるいは全部を前記貯蔵タンクに送られるように切替える切替え弁とを備えていることを特徴とする火災防止システム。The fire prevention system according to claim 1,
The nitrogen enrichment apparatus includes a storage tank for storing nitrogen-enriched air by connecting a nozzle for injecting nitrogen-enriched air into the sealed space via a valve, and nitrogen sent from the gas separation membrane to the sealed space. A fire prevention system comprising: a switching valve that switches part or all of the enriched air to be sent to the storage tank.
前記密閉空間内に設けられた酸素濃度センサによって検出された前記密閉空間内の酸素濃度に基づいて前記空気圧縮機及び前記切替え弁を制御する制御部が設けられていることを特徴とする火災防止システム。The fire prevention system according to claim 2,
A fire prevention system comprising a control unit for controlling the air compressor and the switching valve based on an oxygen concentration in the sealed space detected by an oxygen concentration sensor provided in the sealed space. system.
前記制御部は、前記密閉空間が有人の空間である場合、前記密閉空間内の酸素濃度が18%以上となるように前記空気圧縮機及び前記切替え弁を制御することを特徴とする火災防止システム。In the fire prevention system according to claim 3,
The control unit controls the air compressor and the switching valve so that an oxygen concentration in the sealed space becomes 18% or more when the sealed space is a manned space. .
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