JP6239051B2 - 液体増強式、ガス発生式消火システムおよび関連の方法 - Google Patents
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型的に水スプリンクラーシステムの適用があまり適切でない領域または建物、データおよびコンピュータセンタ、博物館、図書館、手術室、および、水ベースの抑制剤の適用が、電子機器、重要な記録文書収集などに取り返しのつかない損傷を結果的に生じさせ得る他の場所などの領域の中で、または、それらの領域のために、消火剤として有用であることが見出された。
を流入させる工程と、消火ガスによって第1チャンバの中でピストンを移動させることによって、第1チャンバから第2チャンバの中へ冷却剤材料を流入させる工程とを含む。冷却剤材料は、消火ガスと混合され、消火ガスを冷却することが可能である。冷却剤材料と消火ガスとの混合物を火炎に向かって方向付けすることが可能である。
本明細書には、下記の態様が記載されている。
(態様1)
ガス発生材料がその中に配設されている筐体と、
前記ガス発生材料の少なくとも一部分に動作可能に関連付けされている点火器であって、当該点火器が作動すると当該ガス発生材料の少なくとも一部分に点火してガスを形成させるように構成されている点火器と、
前記筐体に隣接して配設されている冷却システムであって、冷却剤材料がその中に配設された第1チャンバと第2チャンバとを含み、当該筐体を出ていくガスの圧力に応答して作動すると当該冷却剤材料の少なくとも一部分が当該第1チャンバから当該第2チャンバの中へ流入させられ、当該筐体を出ていく前記ガスと接触して前記ガスを冷却する、冷却システムと、
を含む、消火装置。
(態様2)
態様1に記載の消火装置において、
前記消火装置が、前記第1チャンバの中に配設されているピストンをさらに含み、
前記ピストンが、前記第1チャンバの中で移動可能であり、前記筐体を出ていく前記ガスの前記圧力に応答して前記冷却剤材料を加圧し、当該冷却剤材料を当該第1チャンバから前記第2チャンバの中へ流入させる、消火装置。
(態様3)
態様2に記載の消火装置において、
前記ピストンが、前記ピストンの周りに配設された少なくとも1つの封止部をさらに含み、
前記ピストンと前記第1チャンバの壁部との間の流体流れを阻止する、消火装置。
(態様4)
態様2に記載の消火装置において、
前記ガスを形成する前記ガス発生材料の少なくとも一部分の反応によって生成される圧力が、前記ピストンを移動させ、前記冷却剤材料の少なくとも一部分を前記第1チャンバから前記第2チャンバの中へ流入させるように機能する、消火装置。
(態様5)
態様1に記載の消火装置において、
前記冷却剤材料が、少なくとも1つの吸熱的に変更可能な材料を含む、消火装置。
(態様6)
態様5に記載の消火装置において、
前記吸熱的に変更可能な材料が、前記ガス発生材料の点火によって形成される前記ガスと接触すると、蒸発および分解のうちの少なくとも1つをする液体を含む、消火装置。
(態様7)
態様6に記載の消火装置において、
前記吸熱的に変更可能な材料が、前記ガス発生材料の前記点火によって形成される前記ガスと接触すると、追加的なガス生成物を形成させる、消火装置。
(態様8)
態様5に記載の消火装置において、
前記吸熱的に変更可能な材料が、水を含む、消火装置。
(態様9)
態様8に記載の消火装置において、
前記吸熱的に変更可能な材料が、塩化カルシウム、プロピレングリコール、酢酸カリウム、およびアルカリ金属重炭酸塩のうちの少なくとも1つをさらに含む、消火装置。
(態様10)
態様1に記載の消火装置において、
前記冷却剤材料の流れを前記第2チャンバの中へ方向付けするように構成されている開口部およびノズルのうちの少なくとも1つをさらに含む、消火装置。
(態様11)
態様10に記載の消火装置において、
前記消火ガスの圧力が前記冷却剤材料の少なくとも一部分を前記第1チャンバから前記第2チャンバの中へ流入させることを可能にするために、当該第1チャンバの中への少なくとも1つの追加的な開口部をさらに含む、消火装置。
(態様12)
態様1に記載の消火装置において、
前記消火装置が、前記第2チャンバの中に配設された構造体をさらに含み、前記構造体が、前記筐体を出ていくガスの圧力を増加させて前記冷却剤材料に作用するためのものである、消火装置。
(態様13)
態様12に記載の消火装置において、
前記構造体が、それを通る少なくとも1つの開口部を有する板を含む、消火装置。
(態様14)
態様1に記載の消火装置において、
前記第1チャンバが、前記第2チャンバに横方向に隣接して位置付けされている、消火装置。
(態様15)
態様1に記載の消火装置において、
前記第1チャンバが、前記第2チャンバを少なくとも部分的に横方向に取り囲む、消火装置。
(態様16)
消火装置で消火するための方法であって、
ガス発生材料に点火し、消火ガスを形成させる工程と、
冷却システムの第1チャンバおよび第2チャンバの中へ前記消火ガスを流入させる工程と、
前記消火ガスの圧力に応答して、前記第1チャンバの中でピストンを移動させることによって、冷却剤材料を前記冷却システムの当該第1チャンバから前記第2チャンバへ流入させる工程と、
前記消火ガスを前記冷却剤材料と接触させ、当該消火ガスを冷却する工程と、
を含む、方法。
(態様17)
態様16に記載の方法において、
前記消火ガスと前記冷却剤材料との組み合わせを火炎に向かって方向付けする工程をさらに含む、方法。
(態様18)
消火ガスを冷却するための方法であって、
第1チャンバ、および、前記第1チャンバに近接する第2チャンバの中へ消火ガスを流入させる工程と、
前記消火ガスの圧力を前記ピストンに加えることによって、前記第1チャンバの中に配設されているピストンを移動させる工程と、
前記ピストンの移動に応答して、前記第1チャンバの中に配設されている冷却剤材料を当該第1チャンバから前記第2チャンバの中へ流入させる工程と、
前記第2チャンバの中で、前記消火ガスを前記冷却剤材料と接触させ、当該消火ガスを冷却する工程と、
を含む、方法。
(態様19)
態様18に記載の方法において、
ガス発生材料に点火し、前記消火ガスを形成させる工程をさらに含む、方法。
(態様20)
態様18に記載の方法において、
冷却剤材料を流入させる工程が、水、塩化カルシウム、プロピレングリコール、酢酸カリウム、アルカリ金属重炭酸塩、および、それらの組み合わせのうちの少なくとも1つを流入させる工程を含む、方法。
nshawらによる米国特許第5、439、537号、第5、673、935号、第5、725、699号、および第6、039、820号に開示されているように、HACN組成物であることが可能であり、それらの特許のそれぞれの開示は、参照により本明細書に組み込まれている。ガス発生材料52の中で使用されるHACNは、再結晶することが可能であり、おおよそ0.1%より少ない活性炭または活性炭素を含む。ガス発生材料52の中の炭素の量を低く維持することによって、ガス発生材料52が燃焼するときに、CO、CO2、または、その混合物などの、炭素含有ガスの量を最小化することが可能である
。代替的に、おおよそ1%までの活性炭または活性炭素を有する工業銘柄(technical grade)のHACNを使用することが可能である。また、炭素含有ガスまたはNOxを含まないガス状燃焼生成物を生成する従来のガス発生材料を使用することも可能であるということも考えられる。
れのガス発生容器54の間にスペース34を設けることが可能であり、ガス発生器20の作動時に、ガスがスペース34を通って流れることを可能にする。任意の数のガス発生容器54を、発生器筐体22の中に配設することが可能である。ガス発生容器54の数、したがって、ガス発生材料52の量を修正し、例えば、提供される消火の量、消火装置のコスト、消火装置の重量などを調整することが可能である。
〜図4C)などの冷却システムに、ガス発生器20を連結することが可能である。随意的に、接続エレメント30を、ガス発生器20と冷却システム100との間に配設することが可能である。他の実施形態では、冷却システム100を、溶接、圧着、圧入、ねじ、接着剤、機械的な留め具などによって、ガス発生器20に直接的に接続することが可能である。したがって、ガス発生器20によって発生させられる消火ガスは、より詳細に以下に説明されているように、ガス発生器20の第2の端壁部76の開口部78を通過して、冷却システム100の中へ進むことが可能である。
の中のピストン112を押すことが可能であり、ピストン112を第1チャンバ110の中で移動させ、ピストン112を冷却剤材料130に押し付ける。したがって、板124および対応する開口部126のサイズを調整し、ピストン112を移動させるのに十分な圧力を生じさせることが可能である。ピストン112の移動に起因して、冷却剤材料130は、ノズル116をカバーしている障壁117(図4A)を加圧し、破壊することが可能であり、冷却剤材料を冷却システム100の第2チャンバ120の中へ流入させる。少なくとも消火ガスの一部分が、板124の中の少なくとも1つの開口部126を通って、第2チャンバ120の中へ流れることが可能である。ノズル116を通って流れる冷却剤材料130は、第2チャンバ120を通って流れる消火ガスに接触して冷却することが可能である。ノズル116を出ていき、消火ガスに接触すると、材料(例えば、冷却剤材料130および消火ガス)ならびに関連する条件(例えば、温度、圧力など)に応じて、少なくとも冷却剤材料130の一部分は蒸発し、ミスト、または、さらに実質的にガス状になることが可能である。そのような相変化は、消火ガスからの熱を除去することが可能であり、その冷却を強化することが可能である。したがって、ガス発生器20を出ていき、冷却システム100に進入する消火ガスの温度と比較して低減された温度で、消火ガスと冷却剤材料130の組み合わせ(液体の形態、ガス状の形態、または、液体およびガス状の形態の組み合わせ)を、冷却システム100から、開口部140を通して排出することが可能である。消火ガスの温度の低減は、その消火を強化することが可能であり、消火システムが作動するときに消火システムに近接し得る人への傷害(例えば、火傷)を低減するか、または、除くことが可能である。
よび、プロピレングリコールを混合した水が含まれる。
火化合物は、火炎に接触すると、一般的に、消火するのに有用である。使用され得る化学的に活性のある消火化合物の例には、酢酸カリウムおよびアルカリ金属重炭酸塩が含まれる。
の添付の特許請求の範囲およびその法律上の均等物によって規定されるような本発明の範囲に入る、すべての修正例、組み合わせ、均等物、および、代替例を包含している。
Claims (19)
- ガス発生材料がその中に配設されている発生器筐体と、前記発生器筐体に隣接して配設されている冷却システムと、を備える消火システムであって、
前記冷却システムは、
冷却剤材料がその中に配設された第1チャンバと、
前記第1チャンバによって少なくとも部分的に横方向に取り囲まれた第2チャンバと、
前記第1チャンバの第1の長手方向端部と前記第2チャンバとの間に形成された1つ又は複数の第1の開口部と、
前記1つ又は複数の第1の開口部をカバーする第1の圧力感応性の障壁と、
前記第1チャンバの第2の長手方向端部と前記第2チャンバとの間に形成された1つ又は複数の第2の開口部と、
前記1つ又は複数の第2の開口部をカバーする第2の圧力感応性の障壁と、
を備えている、消火システム。 - 前記第1チャンバは、第1の筐体によって少なくとも部分的に画定され、前記第2のチャンバは、前記第1の筐体内に配置された第2の筐体によって少なくとも部分的に画定されている、請求項1に記載の消火システム。
- 前記第1チャンバの前記第1の長手方向端部に形成された前記1つ又は複数の第1の開口部は、前記第2の筐体の壁を通って延在する、請求項2に記載の消火システム。
- 前記第1チャンバの前記第2の長手方向端部と前記第2チャンバとの間に形成された前記1つ又は複数の第2の開口部は、前記第2の筐体の壁を通って延在する、請求項2に記載の消火システム。
- 前記第1チャンバは、該第1チャンバの前記第1の長手方向端部に配置された穿孔板によって少なくとも部分的に画定されている、請求項1に記載の消火システム。
- 前記1つ又は複数の第1の開口部は、前記穿孔板の穿孔を備え、前記第1の圧力感応性の障壁は前記穿孔板をカバーする、請求項5に記載の消火システム。
- 前記第2チャンバ内に配置された、少なくとも1つの開口部が貫通する板をさらに備える、請求項1に記載の消火システム。
- 前記冷却システムは、ピストンを備えていない、請求項1に記載の消火システム。
- 前記第1の圧力感応性の障壁及び前記第2の圧力感応性の障壁の各々は、前記消火システムの外側の周囲圧力を超える所定の圧力で破裂するように構成されたフォイルを備えている、請求項1に記載の消火システム。
- 固体ガス発生材料及び点火材料がその中に配設されている発生器筐体と、前記発生器筐体に連結されている冷却システムと、を備える消火システムであって、
前記冷却システムは、
第1チャンバをその内部で少なくとも部分的に画定する第1の外側筐体と、
第2チャンバをその内部で少なくとも部分的に画定する第2の筐体であって、該第2の筐体は、前記第1チャンバ内で略中央に配置されている、前記第2の筐体と、
前記第1のチャンバ内に配置され、前記第2の筐体を少なくとも部分的に取り囲んでいる、冷却材料と、
前記発生器筐体から前記第1チャンバへの流体連通を提供するように配置されサイズが定められた、前記第1チャンバ内への1つ又は複数の第1の開口部をカバーする第1の障壁と、
前記第1チャンバ及び前記第2チャンバの間の流体連通を提供するように配置されサイズが定められた、1つ又は複数の第2の開口部をカバーする第2の障壁と、
を備える、消火システム。 - 前記発生器筐体及び前記第1の外側筐体の各々は、円筒形状である、請求項10に記載の消火システム。
- 前記第1の外側筐体は、前記第2チャンバ内に配置された、少なくとも1つの開口部が貫通する板をさらに備え、前記1又は複数の第1の開口部は、前記板の上流にある、発生ガス流路内に位置決めされている、請求項10に記載の消火システム。
- 消火する方法であって、
発生器筐体内に配置されたガス発生材料で消火ガスを発生させる工程と、
発生した前記消火ガスを前記発生器筐体に隣接して配置された冷却システムに差し向ける工程と、
発生した前記消火ガスからの圧力に応答して、前記冷却システムの第1チャンバの第1の長手方向端部に形成された1つ又は複数の第1の開口部をカバーする第1の圧力感応性の障壁を破裂させる工程と、
発生した前記消火ガスの一部分を前記1つ又は複数の第1の開口部を通して前記第1チャンバへと差し向ける工程と、
前記第1チャンバ内の冷却剤材料に作用する、発生した前記消火ガスからの圧力に応答して、前記第1チャンバの第2の長手方向端部と前記第1チャンバにより少なくとも部分的に取り囲まれた前記冷却システムの第2チャンバとの間に形成された1つ又は複数の第2の開口部をカバーする第2の圧力感応性の障壁を破裂させる工程と、
前記冷却剤材料の少なくとも一部分を前記第1チャンバから前記第2チャンバまで前記1つ又は複数の第2の開口部を通して差し向ける工程と、
を備える方法。 - 発生した前記消火ガスの別の一部分を前記第2チャンバを通して差し向ける工程を更に備える、請求項13に記載の方法。
- 発生した前記消火ガスの別の一部分を前記第2チャンバを通して差し向ける前記工程は、前記第2チャンバ内に位置決めされる、少なくとも1つの開口部が貫通する板を通して、発生した前記消火ガスの前記別の一部分を差し向ける工程を備える、請求項14に記載の方法。
- 前記冷却剤材料の前記少なくとも一部分を、前記第2チャンバを通して差し向けられた前記発生した消火ガスの前記別の一部分と混合する工程を更に備える、請求項14に記載の方法。
- 発生した前記消火ガスからの圧力に応答して、前記冷却システムの第1チャンバの第1の長手方向端部に形成された1つ又は複数の第1の開口部をカバーする第1の圧力感応性の障壁を破裂させる工程は、前記第1チャンバの前記第1の長手方向端部に位置決めされた穿孔板の穿孔をカバーする前記第1の圧力感応性の障壁を破裂させる工程を備える、請求項13に記載の方法。
- 発生した前記消火ガスからの圧力に応答して、前記冷却システムの第1チャンバの第1の長手方向端部に形成された1つ又は複数の第1の開口部をカバーする第1の圧力感応性の障壁を破裂させる工程は、前記第2チャンバを画定する筐体の壁を通して延在する前記1つ又は複数の第1の開口部をカバーする前記第1の圧力感応性の障壁を破裂させる工程を備える、請求項13に記載の方法。
- 前記冷却剤材料の少なくとも一部分を前記第1チャンバから前記第2チャンバまで前記1つ又は複数の第2の開口部を通して差し向ける工程は、ピストンを動かすこと無しに実行される、請求項13に記載の方法。
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