TWM530160U - 主動式防火系統 - Google Patents

Description

主動式防火系統

本創作係關於一種主動式防火系統，特別指一種結合抑氧模組、供氧模組及氮氣補充模組可依安全空間之狀態調節氧氣含量濃度之防火系統。

按，燃燒的必要條件包括了熱源、燃料與氧氣之三者，為了制止燃燒發生，傳統的消防概念都屬於被動性滅火系統，譬如對已燃燒的火燄施以降溫物質，但此類被動性滅火系統的效率低且危險性高。

然，若要控制或抑制火災，僅需將上述燃燒三要件其中之一消除即可達成控制目的，目前得知業界已有相仿之自動滅火系統被運用。其主要原理，乃係將特定空間中的空氣，藉由設計計算後得知所需之氣體釋放量，而將空氣中的含氧量降低，以達有效的火災抑制。最常見的方法就是將特定惰性氣體(例如：氮氣、氬氣)在特定空間內以鋼瓶裝載(高壓)氣體。當火警偵測感應後，自動控制鋼瓶洩放氣體，來改變特定空間中相對含氧濃度(亦為被動式滅火)。但是此方法需於鋼瓶釋放後重新充填藥劑，且需於特定空間內配設管線及施工，對於系統使用上仍有不便之情形。

緣是，上述現有方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本創作之主要目的，在於提供一種主動式防火系統，結合抑氧模組、供氧模組及氮氣補充模組可依照安全空間之狀態(有/無人員存在或發生燃燒之事故)調節安全空間內之氧氣濃度之防火系統，而不僅提升了安全空間的安全性，若不慎發生災害，則可將災害所造成的損失降到最低。

為達上述目的，本創作為一種主動式防火系統，係用以調控至少一安全空間的環境狀態，且該些安全空間內皆設有一氧氣偵測單元持續偵測該些安全空間內之氧氣濃度，其包括：一控制模組，係與一抑氧模組、一供氧模組及一氮氣補充模組相連接，以控制該抑氧模組、該供氧模組及該氮氣補充模組之作動；該抑氧模組，係依據所偵測該些安全空間內之氧氣濃度，並將該抑氧模組所產生之低濃度氧氣輸送至該些安全空間，以令該些安全空間之氧氣濃度調整至一安全濃度；該供氧模組，係提供空氣至該些安全空間，使該些安全空間之氧氣濃度提升至一作業濃度；以及該氮氣補充模組，係當設於該些安全空間之災害感應單元感應到起火時，藉由該控制模組控制該氮氣補充模組對於有起火之安全空間釋放出大量氮氣，使得該起火之安全空間之氧氣濃度迅速下降至該安全濃度完成滅火。

承上所述之主動式防火系統，其中該抑氧模組更包括一空氣壓縮機、一空氣乾燥機、一抑氧機、一儲氣桶及一濃度偵測儀，其中：該空氣壓縮機，用於壓縮空氣，將壓縮後 之空氣經第一供氣管送入該空氣乾燥機；該空氣乾燥機，用於除去空氣中水分，形成乾燥空氣，再經第二供氣管將乾燥空氣送入該抑氧機；該抑氧機，用於提高乾燥空氣中的氮氣濃度，以形成低濃度氧氣，再經第三供氣管將低濃度氧氣送入該儲氣桶，同時，該抑氧機亦經由一濃度調整供氣管連接該儲氣桶，以控制其相對濃度；該儲氣桶，用於儲存低濃度氧氣，經第四供氣管連接至該濃度偵測儀，同時，該儲氣桶亦經由一濃度取樣管連接該抑氧機，由該抑氧機偵測該儲氣桶內的低濃度氧氣濃度，再經該濃度調整供氣管供氣以調節濃度；以及該濃度偵測儀，用於偵測該些安全空間內之氧氣濃度及調節低濃度氧氣之供氣，該濃度偵測儀包括一流量計，用於控制低濃度氧氣之流量，使該儲氣桶內之低濃度氧氣經該濃度偵測儀與該流量計藉由第五供氣管送入至該些安全空間，且該濃度偵測儀更與設置於該些安全空間的取樣泵浦連接，用以抽取該些安全空間內的空氣，經一取樣管回送至該濃度偵測儀，以比對該些安全空間內的氧氣濃度。

承上所述之主動式防火系統，其中該供氧模組係藉由一空氣補充管連接該抑氧模組之空氣乾燥機及該抑氧模組之第五供氣管，係與該抑氧模組共用該空氣壓縮機、該空氣乾燥機及該第五供氣管，將乾燥後之空氣經由該空氣補充管及該第五供氣管送入該些安全空間內，並於該空氣補充管及該抑氧模組之第二供氣管上分別設有一控制閥，且藉由該控制模組控制該控制閥之開關。

承上所述之主動式防火系統，其中該第五供氣管更設有一單向閥，以避免送入該些安全空間之低濃度氧氣回流。

承上所述之主動式防火系統，其中該供氧模組更包括一空氣壓縮機、一空氣乾燥機，其中：該空氣壓縮機，用於壓縮空氣，將壓縮後之空氣經第一供氣管送入該空氣乾燥機；以及該空氣乾燥機，用於除去空氣中水分，形成乾燥空氣，再經一空氣補充管將乾燥空氣送入該些安全空間。

承上所述之主動式防火系統，其中該空氣補充管更設有一單向閥，以避免送入該些安全空間之空氣回流。

承上所述之主動式防火系統，其中該安全濃度係指該些安全空間內的氧氣濃度約為13~15%。

承上所述之主動式防火系統，其中該作業濃度係指該些安全空間內的氧氣濃度至少為16%。

承上所述之主動式防火系統，其中該些安全空間更設有一操作單元，用以判斷是否有人員處於該些安全空間中。

承上所述之主動式防火系統，其中該氮氣補充模組係包含至少一氮氣鋼瓶，並依照該些安全空間之環境大小進行配置。

承上所述之主動式防火系統，其中該些氮氣鋼瓶係藉由一氮氣補充管連接至該些安全空間，且於該氮氣補充管上設有一安全閥。

承上所述之主動式防火系統，其中該氮氣補充管更設有一單向閥，以避免送入該些安全空間之氮氣回流。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步 性之法定新型專利要件，爰依法提出申請，懇請 鈞局核准本件新型專利申請案，以勵創作，至感德便。

100‧‧‧主動式防火系統

252‧‧‧第五供氣管

200‧‧‧安全空間

26‧‧‧取樣泵浦

10‧‧‧控制模組

261‧‧‧取樣管

20‧‧‧抑氧模組

321‧‧‧空氣補充管

30‧‧‧供氧模組

2211、3211‧‧‧控制閥

21、31‧‧‧空氣壓縮機

40‧‧‧氮氣補充模組

211、311‧‧‧第一供氣管

41‧‧‧氮氣鋼瓶

22、32‧‧‧空氣乾燥機

411‧‧‧氮氣補充管

221‧‧‧第二供氣管

4111‧‧‧安全閥

222‧‧‧排水閥

2521、3212、4112‧‧‧單向閥

23‧‧‧抑氧機

50‧‧‧氧氣偵測單元

231‧‧‧第三供氣管

60‧‧‧災害感應單元

232‧‧‧濃度調整供氣管

70‧‧‧操作單元

24‧‧‧儲氣桶

241‧‧‧第四供氣管

242‧‧‧濃度取樣管

25‧‧‧濃度偵測儀

251‧‧‧流量計

第1圖為本創作之主動式防火系統之方塊圖。

第2A圖為本創作之主動式防火系統之第一架構示意圖。

第2B圖為第2A圖之整體結構圖。

第3A圖為本創作之主動式防火系統之第二架構示意圖。

第3B圖為第3A圖之整體結構圖。

請參閱第1、2A及3A圖所示，係為本創作之主動式防火系統100，係用以調控至少一安全空間200的環境狀態，且該些安全空間200內皆設有一氧氣偵測單元50持續偵測該些安全空間內20之氧氣濃度，其包括：一控制模組10，係與一抑氧模組20、一供氧模組30及一氮氣補充模組40相連接，以控制該抑氧模組20、該供氧模組30及該氮氣補充模組40之作動；該抑氧模組20，係依據所偵測該些安全空間200內之氧氣濃度，並將該抑氧模組20所產生之低濃度氧氣輸送至該些安全空間200，以令該些安全空間200之氧氣濃度調整至一安全濃度，該安全濃度係指該些安全空間200內的氧氣濃度約為13~15%；該供氧模組30，係提供空氣至該些安全空間200，使該些安全空間200之氧氣濃度提升至一作業濃度，該作業濃度係指該些安 全空間200內的氧氣濃度至少為16%；以及該氮氣補充模組40，係當設於該些安全空間200之災害感應單元60感應到起火時，藉由該控制模組10控制該氮氣補充模組40對於有起火之安全空間200釋放出大量氮氣，使得該起火之安全空間200之氧氣濃度迅速下降至該安全濃度完成滅火。此外，使用者係可透過該控制模組10設定該安全濃度及該作業濃度之數值，例如當該安全濃度之數值設定為14%時，該抑氧模組20係將該些安全空間200之氧氣濃度調整至14%，以符合所設定之該安全濃度之數值；當該作業濃度之數值設定為18%時，該供氧模組30係將該些安全空間200之氧氣濃度提升至18%，以符合所設定之該作業濃度之數值。

接著，詳細說明，當該些安全空間200內無人員存在時，可藉由該抑氧模組20控制該些安全空間200中內的氧氣濃度保持在13~15%之安全濃度而不具燃燒條件；當該些安全空間200內有人員存在時，可藉由該供氧模組30提供空氣至該些安全空間200，將該些安全空間200中內的氧氣濃度提升至16~18%，並使該些安全空間200內的氧氣濃度符合勞安法規之規定，形成可令人員正常呼吸及作業的場所；然而，若不慎於人員作業中、或人員離開該些安全空間200後，該些安全空間200內的氧氣濃度尚未下降至該安全濃度而被該災害感應單元60感應到發生燃燒之事故，此時則須藉由該氮氣補充模組40對於有起火之安全空間200迅速釋放出大量氮氣，使得該起火之安全空間200之氧氣濃度迅速下降至該安全濃度完成滅火，進而避免人員傷亡及降低損害。

此外，該些安全空間200更設有一操作單元70，藉由該操作單元70之開關判斷是否有人員處於該些安全空間200 中，當該操作單元70開啟時，則判斷有人員處於該些安全空間200中時，藉由該供氧模組30提供空氣至該些安全空間200，將該些安全空間200中內的氧氣濃度提升至該作業濃度且符合勞安法規；若該操作單元70關閉時，則判斷無人員處於該些安全空間200中時，藉由該抑氧模組20控制該些安全空間200中內的氧氣濃度保持在安全濃度而不具燃燒條件。

其中，本創作之主動式防火系統100可如第2A圖所示，該抑氧模組20、該供氧模組30及該氮氣補充模組40係分別透過獨立管路連接至該些安全空間200；另外，本創作之主動式防火系統100更可如第3A圖所示，該抑氧模組20及該供氧模組30係共用同一管路連接至該些安全空間200，而該氮氣補充模組40則仍以獨立之管路連接至該些安全空間200。

再詳如第2B及3B圖所示，該抑氧模組20更包括一空氣壓縮機21、一空氣乾燥機22、一抑氧機23、一儲氣桶24及一濃度偵測儀25，其中：該空氣壓縮機21，用於壓縮空氣，將壓縮後之空氣經第一供氣管211送入該空氣乾燥機22；該空氣乾燥機22，用於除去空氣中水分，形成乾燥空氣，再經第二供氣管221將乾燥空氣送入該抑氧機23；該抑氧機23，用於提高乾燥空氣中的氮氣濃度，以形成低濃度氧氣，再經第三供氣管231將低濃度氧氣送入該儲氣桶24，同時，該抑氧機23亦經由一濃度調整供氣管232連接該儲氣桶24，以控制其相對濃度；該儲氣桶24，用於儲存低濃度氧氣，作為緩衝之用，避免具有氧氣濃度過高(例如：14.1%)或過低(例如：13.9%)的低濃度氧氣直接流入該些安全空間200，而於該儲氣桶24內進行混合，以形成符合使用者所設定的氧氣濃度之低濃度氧氣，且經第四供氣管241連接至該濃度偵測儀25，同時，該儲氣桶24亦 經由一濃度取樣管242連接該抑氧機23，由該抑氧機23偵測該儲氣桶24內的低濃度氧氣濃度，再經該濃度調整供氣管232供氣以調節濃度；以及該濃度偵測儀25，用於偵測該些安全空間200內之氧氣濃度及調節低濃度氧氣之供氣，該濃度偵測儀25包括一流量計251，用於控制低濃度氧氣之流量，使該儲氣桶24內之低濃度氧氣經該濃度偵測儀25與該流量計251藉由第五供氣管252送入至該些安全空間200，且該濃度偵測儀25更與設置於該些安全空間200的取樣泵浦26連接，用以抽取該些安全空間200內的空氣，經一取樣管261回送至該濃度偵測儀25，以比對該些安全空間200內的氧氣濃度。

其中，該抑氧模組20之作動流程係為：該空氣壓縮機21，將壓縮後之空氣經該第一供氣管211送入該空氣乾燥機22，除去空氣中水分，而水分則會經一排水閥222排出，形成乾燥空氣後，再經該第二供氣管221將乾燥空氣送入該抑氧機23中形成低濃度氧氣，此時送入該抑氧機23的乾燥空氣的氮氣濃度約為78%而氧氣濃度約為21%，而透過該抑氧機23所形成的低濃度氧氣則可依使用者於該控制模組10之設定進行調整，例如將氮氣濃度提升為86.0%而氧氣濃度降低為14.0%之低濃度氧氣，並經該第三供氣管231將低濃度氧氣送入該儲氣桶24儲存，同時間，該儲氣桶24經該濃度取樣管242的取樣偵測回送至該抑氧機23，而該抑氧機23並藉由該濃度調整供氣管232調整該儲氣桶24中的低濃度氧氣濃度，另外，該儲氣桶24內之低濃度氧氣，經該第四供氣管241輸送至該濃度偵測儀25，而該濃度偵側儀25係偵測該些安全空間200內之氧氣濃度及由該濃度偵側儀25的流量控制電磁閥(圖未示)控制低濃度氧氣之流量，若偵側到該些安全空間200內之氧氣濃度符合所 設定之安全濃度，即停止供應低濃度氧氣；反之，若偵側該些安全空間200內之氧氣濃度過高，即開啟流量壓力調壓閥(圖未示)，經該流量計251控制低濃度氧氣流量且藉由該第五供氣管252對該些安全空間200內供應低濃度氧氣；同時，該些安全空間200內設置的取樣泵浦26，係抽取該些安全空間200內的空氣送至該濃度偵側儀25，用於比對該些安全空間內之氧氣濃度，是否符合所設定之安全濃度，若不符合，該控制模組10則會控制該抑氧機23調整所形成低濃度氧氣之濃度，再經由各單元送至該些安全空間200內。

簡言之，該抑氧裝置20主要是將該些安全空間200，控制成為一低氧的安全環境，並使此空間形成一個不能燃燒之環境，且可方便快速又有效的，將該些安全空間200內之氧氣濃度控制在低於大氣含氧濃度之安全濃度，使其不具備燃燒之條件。

然而，如第2A圖所示，該抑氧模組20、該供氧模組30係分別透過獨立管路連接至該些安全空間200，因此可參照第2B圖所示，該供氧模組30係包括空氣壓縮機31及空氣乾燥機32，藉由該空氣壓縮機31將空氣壓縮，再將壓縮之空氣經第一供氣管311送入該空氣乾燥機32將空氣中的水分除去，而水分則會經一排水閥322排出，形成乾燥空氣後，再經一空氣補充管321將乾燥空氣送入該些安全空間200內。

或者，如第3A圖所示，該抑氧模組20及該供氧模組30係共用同一管路連接至該些安全空間200，更仔細地說，該供氧模組30係藉由一空氣補充管321連接該抑氧模組20之空氣乾燥機22及該抑氧模組20之第五供氣管252，係與該抑氧模組20共用該空氣壓縮機21、該空氣乾燥機22及該第五供氣管 252，將低濃度的氧氣或乾燥空氣送入該些安全空間200內，因此實際配置係如第3B圖中所示，該供氧模組30藉由該空氣壓縮機21將空氣壓縮，再藉該空氣乾燥機22將乾燥後之空氣透過該空氣補充管321輸送至該第五供氣管252，再經由該第五供氣管252送入該些安全空間200內，其中該空氣補充管321及該第二供氣管221上分別設有一控制閥3211、2211，可藉由該控制模組10控制該控制閥3211、2211之開關，當欲輸送低濃度的氧氣至該些安全空間200內時，該控制模組10係開啟該控制閥2211，而關閉該控制閥3211；反之，當欲輸送乾燥後之空氣至該些安全空間200內時，該控制模組10係關閉該控制閥2211，而開啟該控制閥3211。故此時之供氧模組30係包括該空氣補充管321以及與該抑氧模組20共用之空氣壓縮機21、空氣乾燥機22、該第五供氣管252。

此外，不論該抑氧模組20與該供氧模組30是否共用管路將低濃度氧氣或乾燥後之空氣送入該些安全空間200，皆需避免送入該些安全空間200之低濃度氧氣或空氣回流，故於該第五供氣管252及該空氣補充管321皆設有一單向閥2521、3212。

最後，如第2B及3B圖所示，該氮氣補充模組40係透過獨立管路連接至該些安全空間200，並不與該抑氧模組20或該供氧模組30共用管路，其中該氮氣補充模組40係包含至少一氮氣鋼瓶41，並可依照該些安全空間200之環境大小進行配置，當安全空間200之環境較大時，則配置較多支氮氣鋼瓶41；反之，當安全空間200之環境較小時，則配置較少支氮氣鋼瓶41，其中該些氮氣鋼瓶41係藉由一氮氣補充管411連接至該些安全空間200，且於該氮氣補充管411上設有一安全閥4111。當 然，為了避免送入該些安全空間200之氮氣回流，故該氮氣補充管411更設有一單向閥4112。

故本創作確實提供一種主動式防火系統，結合抑氧模組、供氧模組及氮氣補充模組可依照安全空間之狀態(有/無人員存在或發生燃燒之事故)調節安全空間內氧氣濃度之防火系統，而不僅提升了安全空間的安全性，若不慎發生災害，則可迅速將災害所造成的損失降到最低。

綜上所述，僅為本創作之較佳可行實施例，非因此即侷限本創作之專利範圍，舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之等效結構變化，均理同包含於本創作之範圍內，合予陳明。

100‧‧‧主動式防火系統

200‧‧‧安全空間

10‧‧‧控制模組

20‧‧‧抑氧模組

30‧‧‧供氧模組

40‧‧‧氮氣補充模組

50‧‧‧氧氣偵測單元

60‧‧‧災害感應單元

70‧‧‧操作單元

Claims (12)

1. 一種主動式防火系統，係用以調控至少一安全空間的環境狀態，且該些安全空間內皆設有一氧氣偵測單元持續偵測該些安全空間內之氧氣濃度，其包括：一控制模組，係與一抑氧模組、一供氧模組及一氮氣補充模組相連接，以控制該抑氧模組、該供氧模組及該氮氣補充模組之作動；該抑氧模組，係依據所偵測該些安全空間內之氧氣濃度，並將該抑氧模組所產生之低濃度氧氣輸送至該些安全空間，以令該些安全空間之氧氣濃度調整至一安全濃度；該供氧模組，係提供空氣至該些安全空間，使該些安全空間之氧氣濃度提升至一作業濃度；以及該氮氣補充模組，係當設於該些安全空間之災害感應單元感應到起火時，藉由該控制模組控制該氮氣補充模組對於有起火之安全空間釋放出大量氮氣，使得該起火之安全空間之氧氣濃度迅速下降至該安全濃度完成滅火。
2. 如申請專利範圍第1項所述之主動式防火系統，其中該抑氧模組更包括一空氣壓縮機、一空氣乾燥機、一抑氧機、一儲氣桶及一濃度偵測儀，其中：該空氣壓縮機，用於壓縮空氣，將壓縮後之空氣經第一供氣管送入該空氣乾燥機；該空氣乾燥機，用於除去空氣中水分，形成乾燥空氣，再經第二供氣管將乾燥空氣送入該抑氧機； 該抑氧機，用於提高乾燥空氣中的氮氣濃度，以形成低濃度氧氣，再經第三供氣管將低濃度氧氣送入該儲氣桶，同時，該抑氧機亦經由一濃度調整供氣管連接該儲氣桶，以控制其相對濃度；該儲氣桶，用於儲存低濃度氧氣，經第四供氣管連接至該濃度偵測儀，同時，該儲氣桶亦經由一濃度取樣管連接該抑氧機，由該抑氧機偵測該儲氣桶內的低濃度氧氣濃度，再經該濃度調整供氣管供氣以調節濃度；以及該濃度偵測儀，用於偵測該些安全空間內之氧氣濃度及調節低濃度氧氣之供氣，該濃度偵測儀包括一流量計，用於控制低濃度氧氣之流量，使該儲氣桶內之低濃度氧氣經該濃度偵測儀與該流量計藉由第五供氣管送入至該些安全空間，且該濃度偵測儀更與設置於該些安全空間的取樣泵浦連接，用以抽取該些安全空間內的空氣，經一取樣管回送至該濃度偵測儀，以比對該些安全空間內的氧氣濃度。
3. 如申請專利範圍第2項所述之主動式防火系統，其中該供氧模組係藉由一空氣補充管連接該抑氧模組之空氣乾燥機及該抑氧模組之第五供氣管，係與該抑氧模組共用該空氣壓縮機、該空氣乾燥機及該第五供氣管，將乾燥後之空氣經由該空氣補充管及該第五供氣管送入該些安全空間內，並於該空氣補充管及該抑氧模組之第二供氣管上分別設有一控制閥，且藉由該控制模組控制該控制閥之開關。
4. 如申請專利範圍第2或3項所述之主動式防火系統，其中該第五供氣管更設有一單向閥，以避免送入該些安全空間之低濃度氧氣回流。
5. 如申請專利範圍第1項所述之主動式防火系統，其中該供氧 模組更包括一空氣壓縮機、一空氣乾燥機，其中：該空氣壓縮機，用於壓縮空氣，將壓縮後之空氣經第一供氣管送入該空氣乾燥機；以及該空氣乾燥機，用於除去空氣中水分，形成乾燥空氣，再經一空氣補充管將乾燥空氣送入該些安全空間。
6. 如申請專利範圍第3或5項所述之主動式防火系統，其中該空氣補充管更設有一單向閥，以避免送入該些安全空間之空氣回流。
7. 如申請專利範圍第1項所述之主動式防火系統，其中該安全濃度係指該些安全空間內的氧氣濃度約為13~15%。
8. 如申請專利範圍第1項所述之主動式防火系統，其中該作業濃度係指該些安全空間內的氧氣濃度至少為16%。
9. 如申請專利範圍第1項所述之主動式防火系統，其中該些安全空間更設有一操作單元，藉由該操作單元之開關判斷是否有人員處於該些安全空間中。
10. 如申請專利範圍第1項所述之主動式防火系統，其中該氮氣補充模組係包含至少一氮氣鋼瓶，並依照該些安全空間之環境大小進行配置。
11. 如申請專利範圍第10項所述之主動式防火系統，其中該些氮氣鋼瓶係藉由一氮氣補充管連接至該些安全空間，且於該氮氣補充管上設有一安全閥。
12. 如申請專利範圍第11項所述之主動式防火系統，其中該氮氣補充管更設有一單向閥，以避免送入該些安全空間之氮氣回流。