JPH0346775Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0346775Y2 JPH0346775Y2 JP1985083516U JP8351685U JPH0346775Y2 JP H0346775 Y2 JPH0346775 Y2 JP H0346775Y2 JP 1985083516 U JP1985083516 U JP 1985083516U JP 8351685 U JP8351685 U JP 8351685U JP H0346775 Y2 JPH0346775 Y2 JP H0346775Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fire
- liquid nitrogen
- evaporator
- nitrogen
- atomization nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
- Nozzles (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は一般に広く行われている消防ホースに
よる注水消火など、火災源に直接対処して行う消
火活動が困難な坑内火災に対して適用される消火
装置に関するものである。
よる注水消火など、火災源に直接対処して行う消
火活動が困難な坑内火災に対して適用される消火
装置に関するものである。
一般に、炭坑坑内に発生した火災では、火災現
場に接近するのが困難であり、かつ斜坑、堅坑、
水平坑道などや、坑道の形状の変化により、消火
装置の運搬が困難である。このため、坑内火災が
発生した場合、初期の直接消火対策が手遅れない
し困難な場合には、坑道密閉あるいは水没といつ
た多大の損失を伴う対策に移行せざるを得ないの
が現状である。
場に接近するのが困難であり、かつ斜坑、堅坑、
水平坑道などや、坑道の形状の変化により、消火
装置の運搬が困難である。このため、坑内火災が
発生した場合、初期の直接消火対策が手遅れない
し困難な場合には、坑道密閉あるいは水没といつ
た多大の損失を伴う対策に移行せざるを得ないの
が現状である。
石炭鉱山における坑内火災の特異性として、
狭く限られた空間内に多量の通気が行なわれてい
る、火災が発生するとガス爆発の危険を伴う、
火災現場より排気側は火災による有毒跡ガスや
煙で汚染される、木枠、石炭等の可燃物が多量
に存在する、作業員が非常に広範囲に散在して
いる、坑口より火災現場まで数Km以上あるのが
通例である、入気側にも煙、跡ガスの逆流があ
り、火災現場に接近するのが困難である、斜
坑、竪坑、水平坑道などや、坑道の形状の変化に
より、消火装置の運搬が困難であるなどがあり、
有効な直接消火法が少ない。坑道露出火災に対し
て、高膨脹泡沫流送法や負触媒ガスの消火効果の
基礎的検討はなされているが、未だ実用的段階に
至つていない。
狭く限られた空間内に多量の通気が行なわれてい
る、火災が発生するとガス爆発の危険を伴う、
火災現場より排気側は火災による有毒跡ガスや
煙で汚染される、木枠、石炭等の可燃物が多量
に存在する、作業員が非常に広範囲に散在して
いる、坑口より火災現場まで数Km以上あるのが
通例である、入気側にも煙、跡ガスの逆流があ
り、火災現場に接近するのが困難である、斜
坑、竪坑、水平坑道などや、坑道の形状の変化に
より、消火装置の運搬が困難であるなどがあり、
有効な直接消火法が少ない。坑道露出火災に対し
て、高膨脹泡沫流送法や負触媒ガスの消火効果の
基礎的検討はなされているが、未だ実用的段階に
至つていない。
液体窒素を炭鉱の坑内火災に適用した例が西
欧、特に西ドイツにおいてその成功例がいくつか
報告されている。また英国においても、密閉区域
内での自然発火抑制のために地表からボーリング
を行い、区域内に窒素ガスを導入した例が報告さ
れている。いずれの適用例においても、運搬車
（タンクローリ）によつて液体窒素を現地へ集約
して、300m3／分程度の蒸発器によつて気化させ、
坑内災害現場へは100〜150mmのガス管を介して
注入を行つている。坑口から現場までの距離が場
所によつては、4000〜5000ｍの長距離流送を余儀
なくされている。
欧、特に西ドイツにおいてその成功例がいくつか
報告されている。また英国においても、密閉区域
内での自然発火抑制のために地表からボーリング
を行い、区域内に窒素ガスを導入した例が報告さ
れている。いずれの適用例においても、運搬車
（タンクローリ）によつて液体窒素を現地へ集約
して、300m3／分程度の蒸発器によつて気化させ、
坑内災害現場へは100〜150mmのガス管を介して
注入を行つている。坑口から現場までの距離が場
所によつては、4000〜5000ｍの長距離流送を余儀
なくされている。
本考案は、特に坑内火災に対する液体窒素の適
用を、より合理的、効果的にしたものである。以
下にその詳細を述べる。
用を、より合理的、効果的にしたものである。以
下にその詳細を述べる。
液体窒素は沸点−195.81℃、蒸発潜熱（沸点に
おける）38.5KCa／、液体の密度0.809Kg／
、ガスの容積（０℃、１気圧における）／液体
の容積（沸点における）比は647で、気化させる
ことにより膨大な量の窒素ガスが得られる。
おける）38.5KCa／、液体の密度0.809Kg／
、ガスの容積（０℃、１気圧における）／液体
の容積（沸点における）比は647で、気化させる
ことにより膨大な量の窒素ガスが得られる。
通常使用されているコールドエバポレータ（気
化器）のフローシートを第１図に示す。気化器に
附設される蒸発器４′として、50m3／分容量以上
のものはスチーム又は温水加熱型となり、広大な
設置面積や加熱装置を必要とするので坑内に搬入
設置することは困難である。もし坑内に基地を設
置したとしても、タンクローリから液体窒素を坑
内基地まで流送する場合、輪送管２′としては−
190℃の低温に耐える、ステンレス又は銅配管を
断熱被覆するなどの膨大な設備費を要することが
考えられ実用的でない。
化器）のフローシートを第１図に示す。気化器に
附設される蒸発器４′として、50m3／分容量以上
のものはスチーム又は温水加熱型となり、広大な
設置面積や加熱装置を必要とするので坑内に搬入
設置することは困難である。もし坑内に基地を設
置したとしても、タンクローリから液体窒素を坑
内基地まで流送する場合、輪送管２′としては−
190℃の低温に耐える、ステンレス又は銅配管を
断熱被覆するなどの膨大な設備費を要することが
考えられ実用的でない。
ところで、液体窒素は沸点が−195.81℃の極低
温であるため、15℃の窒素ガスとするまでに液体
窒素１当り80.2KCaの蒸発潜熱及び顕熱を保
有することから、もし坑内事故現場に接近し、火
災時における坑内通気の保有する顕熱により気化
させれば、火災熱源の冷却効果を期待することが
できる。事故現場に接近することは、火災雰囲気
の不活性化の点からもより効果的である。本考案
はこの点に着目して、液体を微粒化して噴射させ
るものであつて、超微粒化により表面積は飛躍的
に増加するので、液体窒素は瞬時に気化し、通気
流によつて火災現場に流入し、雰囲気を不活性化
することができる。空気組成は容積比で酸素21
％、窒素78％であるので、例えば通気速度（通気
量）とほぼ同程度の気化窒素ガスを通気中に噴
射、混合させることにより雰囲気中の酸素濃度を
11％程度に低下させることができることになる。
温であるため、15℃の窒素ガスとするまでに液体
窒素１当り80.2KCaの蒸発潜熱及び顕熱を保
有することから、もし坑内事故現場に接近し、火
災時における坑内通気の保有する顕熱により気化
させれば、火災熱源の冷却効果を期待することが
できる。事故現場に接近することは、火災雰囲気
の不活性化の点からもより効果的である。本考案
はこの点に着目して、液体を微粒化して噴射させ
るものであつて、超微粒化により表面積は飛躍的
に増加するので、液体窒素は瞬時に気化し、通気
流によつて火災現場に流入し、雰囲気を不活性化
することができる。空気組成は容積比で酸素21
％、窒素78％であるので、例えば通気速度（通気
量）とほぼ同程度の気化窒素ガスを通気中に噴
射、混合させることにより雰囲気中の酸素濃度を
11％程度に低下させることができることになる。
実用化のための試験の結果、液体窒素微粒子を
入気中に導入することにより、激しく燃焼してい
た石炭火災は急速に消炎し、気流温度も急激に低
下したが、３分間の噴出では炭火はまだ残つてい
るため、窒素の噴出を停止したのち通気を継続す
ることによつて、再発火、燃焼が開始された。
入気中に導入することにより、激しく燃焼してい
た石炭火災は急速に消炎し、気流温度も急激に低
下したが、３分間の噴出では炭火はまだ残つてい
るため、窒素の噴出を停止したのち通気を継続す
ることによつて、再発火、燃焼が開始された。
５分間以上の長い期間噴出を継続することによ
り、気流温度は一部で−５℃にまで低下し、冷却
効果が顕著にあらわれた。通気量と同量の気化窒
素が得られるように液体窒素微流子を導入した場
合、気流中の酸素濃度は10％台に低下し、火災は
完全に消火され、通気継続によつても再発火はみ
られず目的は完全に達成された。これらの試験結
果から、微粒化ノズルによる液体窒素の噴出及び
急速気化方式は、その液体微流子の噴出気化によ
る窒素ガス量を通気量とほぼ同程度にまで増加す
ることにより、火災源に対して入気側から直接消
火させ得ることが確認された。
り、気流温度は一部で−５℃にまで低下し、冷却
効果が顕著にあらわれた。通気量と同量の気化窒
素が得られるように液体窒素微流子を導入した場
合、気流中の酸素濃度は10％台に低下し、火災は
完全に消火され、通気継続によつても再発火はみ
られず目的は完全に達成された。これらの試験結
果から、微粒化ノズルによる液体窒素の噴出及び
急速気化方式は、その液体微流子の噴出気化によ
る窒素ガス量を通気量とほぼ同程度にまで増加す
ることにより、火災源に対して入気側から直接消
火させ得ることが確認された。
本考案における装置の実施例を第２図について
説明すると、図は坑内搬入用の消火装置であつ
て、液体窒素のタンクとしては坑内に通ずる運搬
軌道を利用して３〜５両編成の液体窒素タンク車
１……を用い、これらタンク車は、出火場所から
相当離れた完全かつ統卒に便利な場所に停留し、
火災現場との間を断熱管２で連係すると共に、火
災現場には微粒化ノズル３及び蒸発器４をそれぞ
れ台車に載架取付して送りこみ、かつ断熱管２を
分岐して、一部を液体窒素のまま微粒化ノズル３
に直接送入し、他の一部は蒸発器４に送つて気化
させ、それぞれをエゼクターである微粒化ノズル
３に送給するものである。
説明すると、図は坑内搬入用の消火装置であつ
て、液体窒素のタンクとしては坑内に通ずる運搬
軌道を利用して３〜５両編成の液体窒素タンク車
１……を用い、これらタンク車は、出火場所から
相当離れた完全かつ統卒に便利な場所に停留し、
火災現場との間を断熱管２で連係すると共に、火
災現場には微粒化ノズル３及び蒸発器４をそれぞ
れ台車に載架取付して送りこみ、かつ断熱管２を
分岐して、一部を液体窒素のまま微粒化ノズル３
に直接送入し、他の一部は蒸発器４に送つて気化
させ、それぞれをエゼクターである微粒化ノズル
３に送給するものである。
微粒化ノズル３は、第３図に示すように、外筒
５内に基端に近い中間部を狭搾した先端をデイフ
ユーザー６としたベンチユリ管状の内筒７を嵌着
すると共に、その狭搾部分に各一端を開口して上
下左右に拡がる液体窒素流入管８，８，８，８が
設けられ、また外筒５の後端中心には窒素ガス導
入管９の一端が開口している。外筒５の先端中心
には噴出口１０が開口され、かつ噴出口１０の外
部前面に位置して噴射調整板１１を操作軸１２に
よりその位置を加減して噴射の広がりを加減でき
るようにしてある。前記したように、窒素ガス流
入管９の他端は蒸発器４に接続され、また液体窒
素流入管８……の他端は集約して直接断熱管２に
接続されている。こうして内筒７内は激しく注入
する窒素ガスを介して減圧となり、これに上下左
右方向から液体窒素が均等に吸引されて両者は激
しく混合しながらデイフユーザー６内を通過し、
噴射調整板１１により、気化ガスが広い範囲に拡
散される。
５内に基端に近い中間部を狭搾した先端をデイフ
ユーザー６としたベンチユリ管状の内筒７を嵌着
すると共に、その狭搾部分に各一端を開口して上
下左右に拡がる液体窒素流入管８，８，８，８が
設けられ、また外筒５の後端中心には窒素ガス導
入管９の一端が開口している。外筒５の先端中心
には噴出口１０が開口され、かつ噴出口１０の外
部前面に位置して噴射調整板１１を操作軸１２に
よりその位置を加減して噴射の広がりを加減でき
るようにしてある。前記したように、窒素ガス流
入管９の他端は蒸発器４に接続され、また液体窒
素流入管８……の他端は集約して直接断熱管２に
接続されている。こうして内筒７内は激しく注入
する窒素ガスを介して減圧となり、これに上下左
右方向から液体窒素が均等に吸引されて両者は激
しく混合しながらデイフユーザー６内を通過し、
噴射調整板１１により、気化ガスが広い範囲に拡
散される。
気体状窒素は、蒸発器４による液体窒素のガス
化に加えて、ボンベ充填窒素ガス（150Kg／cm2）
を二次圧３〜５Kg／cm2に減圧して使用することが
できる。
化に加えて、ボンベ充填窒素ガス（150Kg／cm2）
を二次圧３〜５Kg／cm2に減圧して使用することが
できる。
こうして、これまで密閉あるいは水没対策に頼
らざる得なかつた坑内火災対策は大きく改善さ
れ、火災現場の入気側からできるだけ接近し、迅
速な直接消火態勢を確立することができる。
らざる得なかつた坑内火災対策は大きく改善さ
れ、火災現場の入気側からできるだけ接近し、迅
速な直接消火態勢を確立することができる。
第１図は気化装置の説明図、第２図は本考案に
おける装置の一例を示す説明図、第３図Ａ，Ｂは
微粒化ノズルの側面図及び背面図である。 図中符号、１はタンク車、２は断熱管、３は微
粒化ノズル、４は蒸発器、５は外管、６はデイフ
ユーザー、７は内筒、８は液体窒素流入管、９は
窒素ガス流入管、１０は噴出口、１１は噴射調整
板、１２は噴射調整板の操作軸を示す。
おける装置の一例を示す説明図、第３図Ａ，Ｂは
微粒化ノズルの側面図及び背面図である。 図中符号、１はタンク車、２は断熱管、３は微
粒化ノズル、４は蒸発器、５は外管、６はデイフ
ユーザー、７は内筒、８は液体窒素流入管、９は
窒素ガス流入管、１０は噴出口、１１は噴射調整
板、１２は噴射調整板の操作軸を示す。
Claims (1)
- 火災時における坑内通気の保有する顕熱を用い
て液体窒素を気化する蒸発器と、該蒸発器より供
給された気体窒素の噴流に別ルートにて供給され
た液体窒素を混入して該液体窒素を超微粒化して
噴射する微粒化ノズルと、前記蒸発器で気化した
気体窒素を前記微粒化ノズルに導入するために前
記蒸発器と前記微粒化ノズルとを連結する導管と
を坑内火災現場に近接し得る台車に載架すると共
に、液体窒素が充填され、火災時に火災現場から
離隔した適所に停留されるタンク車の液体窒素を
前記蒸発器及び前記微粒化ノズルに導入するため
の断熱管を配設したことを特徴とする坑内火災消
火装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985083516U JPH0346775Y2 (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985083516U JPH0346775Y2 (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6188755U JPS6188755U (ja) | 1986-06-10 |
| JPH0346775Y2 true JPH0346775Y2 (ja) | 1991-10-03 |
Family
ID=30632217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985083516U Expired JPH0346775Y2 (ja) | 1985-06-03 | 1985-06-03 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0346775Y2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2648829B2 (ja) * | 1991-05-23 | 1997-09-03 | 防災エンジニアリング株式会社 | 洞道内ケーブルの消火方法及び発泡消火装置 |
| JPH08141102A (ja) * | 1994-11-21 | 1996-06-04 | Koatsu:Kk | 窒素ガス消火設備 |
| JP6443846B2 (ja) * | 2017-04-05 | 2018-12-26 | 富永 淳 | 窒素インフラシステム |
| JP7245457B2 (ja) * | 2020-07-01 | 2023-03-24 | 淳 富永 | 戸建て建屋向けの防消火設備 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5831137B2 (ja) * | 1977-07-01 | 1983-07-04 | 日本電信電話株式会社 | ト−ン信号のデイジタル中継転送方式 |
-
1985
- 1985-06-03 JP JP1985083516U patent/JPH0346775Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6188755U (ja) | 1986-06-10 |
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