低氧防火系統(tǒng)、設(shè)置有低氧防火系統(tǒng)的建筑以及用于低氧防火的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及低氧防火系統(tǒng)和建筑構(gòu)造物以及用于低氧防火的方法。該低氧防火系統(tǒng)包括:用于低氧氣體的中央供應(yīng)容器;通過連接管道連接到容器的多個(gè)隔室;以及至少一個(gè)分配器,其被設(shè)置在每個(gè)隔室中并且被操作性地連接到連接管道以用于分配低氧氣體的目的。
【專利說明】低氧防火系統(tǒng)、設(shè)置有低氧防火系統(tǒng)的建筑以及用于低氧防火的方法
[0001]本發(fā)明涉及低氧防火系統(tǒng),該低氧防火系統(tǒng)通過實(shí)現(xiàn)低氧環(huán)境、更具體地是實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)空氣相比降低的氧濃度來對(duì)抗或預(yù)防火災(zāi)。
[0002]在實(shí)踐中,已知多種防火系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中的某些系統(tǒng)目標(biāo)在于降低溫度,比如通過供應(yīng)作為滅火劑的水。也包括噴灑系統(tǒng)的這些系統(tǒng)的缺點(diǎn)是間接損失相對(duì)大。在其它的系統(tǒng)中,氧被隔絕,比如通過消防毯來使火悶息。也已知的是,利用低氧環(huán)境,即減少含氧量,以此來滅火。其中缺點(diǎn)是,這種環(huán)境必須被設(shè)置在每個(gè)空間中,以便在檢測(cè)到火時(shí)的所需時(shí)刻能夠?qū)崿F(xiàn)低氧環(huán)境。除了其它方面,特別是在已經(jīng)存在的建筑物中,這是昂貴的系統(tǒng)。
[0003]本發(fā)明的目的是解決或減少所述問題。
[0004]該目的通過根據(jù)本發(fā)明的低氧防火系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),所述系統(tǒng)包括:
[0005]-用于低氧氣體的中央供應(yīng)容器;
[0006]-通過連接管道連接到容器的多個(gè)隔室;以及
[0007]-至少一個(gè)分配器,其設(shè)置在每個(gè)隔室中并且操作性地連接到連接管道以用于分配低氧氣體的目的。
[0008]中央系統(tǒng)通過提供用于低氧氣體的中央供應(yīng)容器來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的上下文中,低氧氣體理解為指一種具有低氧含量比如純氮的氣體,特別是空氣。當(dāng)被應(yīng)用在比如居民區(qū)時(shí),在居民區(qū)中央提供這種供應(yīng)容器是可能的。從此處,多種隔室被連接到供應(yīng)容器。通過向單獨(dú)的隔室提供至少一個(gè)分配器于每個(gè)隔室,連接管道能夠向獨(dú)立的隔室中的至少一個(gè)分配器提供低氧氣體。這使得每個(gè)單獨(dú)的隔室不必設(shè)置用于低氧氣體的供應(yīng)容器得以實(shí)現(xiàn)。由于部件的簡單結(jié)合,這種中央系統(tǒng)在既存的建筑或居民區(qū)中,且尤其在新房屋中,具有優(yōu)勢(shì)。此外,多個(gè)隔室可以使用同一個(gè)供應(yīng)容器,因此該供應(yīng)與每個(gè)應(yīng)用必須設(shè)置供應(yīng)的常規(guī)系統(tǒng)相比,可以保持更小。
[0009]出人意外地,已發(fā)現(xiàn),在隔室包括開放的空間的情況下,根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以以有效的方式被應(yīng)用。常規(guī)的防火通常是基于封閉的空間。但是,根據(jù)本發(fā)明,根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)可以應(yīng)用于開放的空間。這種開放的空間優(yōu)選地包括子空間,在子空間中系統(tǒng)是有效的。開放的空間是比如體育場(chǎng)或看臺(tái)。在這種情況下,子空間緊鄰比如座椅。已發(fā)現(xiàn),根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)尤其能夠以有效的方式影響子空間中的環(huán)境,使得火被熄滅和/或防火能夠被實(shí)施,比如在工作操作的情況下。
[0010]在目前優(yōu)選的應(yīng)用中,隔室、優(yōu)選子空間包括一個(gè)或多個(gè)座椅。這比如就體育場(chǎng)、飛機(jī)、火車或電影院而論是相關(guān)的。已發(fā)現(xiàn),通過提供這種隔室,比如帶有分配器或其它流出開口的單獨(dú)的座椅或一組座椅,在隔室的位置處的環(huán)境可以達(dá)到低氧。因此,檢測(cè)到的火在隔室中通過被悶息而被熄滅。出人意外地,此處已發(fā)現(xiàn),輕易地可以對(duì)單獨(dú)的隔室局部地提供低氧環(huán)境,而無需使整個(gè)空間比如整個(gè)的體育場(chǎng)或整個(gè)的房屋必須設(shè)定為這種環(huán)境。這能夠?qū)崿F(xiàn)有效地對(duì)抗火災(zāi)或可能的預(yù)防措施。
[0011]在有利的優(yōu)選的實(shí)施方案中,隔室包括居民區(qū)里的單獨(dú)的房屋,建筑或其它建筑構(gòu)造物。因此,中心地提供裝有氣體的位于中央的供應(yīng)容器和/或不依賴于此房屋中的居民進(jìn)行檢查是可能的。又一額外的優(yōu)點(diǎn)是,現(xiàn)存的房子不需要為了設(shè)置低氧供應(yīng)容器而進(jìn)行改變。這具有額外的優(yōu)勢(shì),即居民區(qū)中的中央容器的容積與每個(gè)房屋可選擇的單獨(dú)的供應(yīng)容器的總數(shù)相比更小。這削減了安裝成本。其中特別額外的優(yōu)勢(shì)是,雖然由于使用中央系統(tǒng)而使總?cè)莘e較小,但是在緊急情況下在其中的一個(gè)隔室中可用的低氧氣體的供應(yīng)與以可選擇的方式每個(gè)隔室設(shè)置容器相比,大得多。低氧氣體的這種更大的可利用性實(shí)現(xiàn)了更大程度的安全性。
[0012]在目前優(yōu)選的實(shí)施方案中,隔室中的分配器被操作性地連接到房屋或其它結(jié)構(gòu)中的氣候控制系統(tǒng),在房屋或其它結(jié)構(gòu)中低氧氣體能夠在緊急情況下利用連接管道而從供應(yīng)容器被供應(yīng)至氣候控制系統(tǒng)。中央供應(yīng)容器和房屋中通常已經(jīng)存在的氣候控制系統(tǒng)之間的這種連接的優(yōu)勢(shì)是安全系統(tǒng)可以以有效的方式來實(shí)現(xiàn),且沒有過多的安裝成本。因此,低氧氣體在緊急情況下或預(yù)防性地被運(yùn)送到需要的位置。
[0013]在根據(jù)本發(fā)明的有利的優(yōu)選的實(shí)施方案中,容器和/或管道中的氧濃度低于約16%并高于約13%。
[0014]在降低的氧濃度下,優(yōu)選地在13-16%的范圍內(nèi),發(fā)現(xiàn)火源能被熄滅,同時(shí)人可以以相對(duì)正常的方式呼吸。由于優(yōu)選地較低限度地使用最小百分含量的氧,因此其對(duì)人仍然是無害的。因此,根據(jù)本發(fā)明所述的防護(hù)系統(tǒng)是不威脅生命的。此處令人吃驚的是,這些降低的氧濃度僅需要在局部位置而不是在整個(gè)空間內(nèi)被實(shí)現(xiàn)。通過將氧濃度降低到僅有限的程度,比如降低到所述13-16%的范圍,從供應(yīng)容器以高速供應(yīng)氣體是可能的,這是因?yàn)椴粫?huì)因此出現(xiàn)威脅生命的狀況。這與供應(yīng)具有低于約10%的極低氧濃度的氣體形成對(duì)比。由于具有13-16%范圍內(nèi)氧濃度的氣體的相對(duì)高的供應(yīng)速度,局部所需要的低氧環(huán)境在非常短的時(shí)間內(nèi)得以實(shí)現(xiàn),因此火被熄滅并且可能尚存的人不被傷害。將明顯的是,這種高速加強(qiáng)了其中設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的低氧防火系統(tǒng)的隔室和整個(gè)建筑、居民區(qū)或其它隔室的總體安全性。
[0015]又一額外的優(yōu)勢(shì)是,通過采用相對(duì)高的流動(dòng)速度,有害氣體能夠相對(duì)快地被消散。因此,實(shí)際中所采用的或由于這個(gè)原因而使用的獨(dú)立的風(fēng)扇是不必要的。也避免了通過這些獨(dú)立的風(fēng)扇將額外的氧供應(yīng)至火源。作為例證,通過設(shè)置有直徑約150mm的流出開口,可以使空間中每小時(shí)引入幾百立方米,優(yōu)選地使得一經(jīng)在比如30秒的時(shí)間內(nèi)穿過所討論的空間的體積便實(shí)現(xiàn)全部的循環(huán)。
[0016]供應(yīng)容器優(yōu)選地為壓力容器,其適合于為至少12巴,優(yōu)選地為至少13巴,更優(yōu)選地為至少16巴,并且最優(yōu)選地為至少100巴或200巴的壓力。因此,所需要的流速可以通過上述優(yōu)勢(shì)來實(shí)現(xiàn)。在較高的壓力下,比如在至少100巴或至少200巴下,滿足較小體積的壓力容器的需要是可能的。
[0017]在根據(jù)本發(fā)明的有利的優(yōu)選的實(shí)施方案中,系統(tǒng)中的連接管道設(shè)置有氣體傳感器,用于對(duì)管道中的狀態(tài)至少定期地測(cè)量。
[0018]設(shè)置氣體傳感器使得至少定期地監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的質(zhì)量得以實(shí)現(xiàn)。比如通過在所謂的在線設(shè)備上放置傳感器,以便不時(shí)地測(cè)量存在于管道中的氣體的樣品是可能的。
[0019]可選擇地或額外地,在分離的流出部中放置傳感器是可能的,比如以在出口處的小泄漏的形式,因此,管道中的氣體的質(zhì)量差不多可以連續(xù)地被檢測(cè)。[0020]通過這種方式,保證系統(tǒng)在緊急情況下實(shí)際上也會(huì)工作是可能的。通常,在防火系統(tǒng)中這是獨(dú)有的優(yōu)勢(shì),因?yàn)榇蟛糠值南到y(tǒng)很少被用到并且通常受限于有限的檢查。因此,防護(hù)系統(tǒng)的良好操作可以拯救生命。
[0021]在根據(jù)本發(fā)明的又一有利的優(yōu)選的實(shí)施方案中,混合閥被設(shè)置在管道處,用于混合外部的空氣。
[0022]設(shè)置混合閥使得存在于管道中和/或供應(yīng)器中的氧濃度能夠被操縱得以實(shí)現(xiàn)。額外地或可選擇地,將已存在于供應(yīng)容器中的氣體存儲(chǔ)在所需要的狀態(tài)下,這保證了對(duì)供應(yīng)容器中或更尤其是管道中的氣體狀態(tài)的有效控制,因此被應(yīng)用于隔室中的氣體狀態(tài)可以被控制或調(diào)節(jié)。因此,比如為存貯容器提供沒有氧氣的氣體和隨后在使用期間混合低百分比的氧氣是可能的。這相當(dāng)可觀地提高了有效可用的氣體量。
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的又一有利的優(yōu)選的實(shí)施方案中,系統(tǒng)包括氣體發(fā)生器,用于調(diào)節(jié)供應(yīng)容器。
[0024]通過提供帶有可以產(chǎn)生惰性氣體的氣體發(fā)生器的中央供應(yīng)容器,這使得提供大體上自給自足的防火系統(tǒng)成為可能。使用該系統(tǒng)后,其中來自存貯容器中的氣體被消耗,使用該裝置以這種方式來重新裝滿氣體供應(yīng)是可能的。這種裝置是比如氮膜,其中膜用來將所供應(yīng)的空氣分離成水蒸氣、氧氣、CO2和氮?dú)?。其中,氮?dú)獠荒芡高^膜,或者至少僅很難透過。因此,容器中的氣體供應(yīng)可以被重新裝滿。其它裝置以別的方式也是可能的。
[0025]在根據(jù)本發(fā)明的又一有利的優(yōu)選的實(shí)施方案中,系統(tǒng)還包括報(bào)警系統(tǒng)。
[0026]通過使系統(tǒng)設(shè)置報(bào)警系統(tǒng),可以產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。該信號(hào)比如用來提醒隔室的使用者哪里檢測(cè)到火情。額外地或可選擇地,信號(hào)可以被輸送到消防署和/或其它緊急服務(wù)部。報(bào)警系統(tǒng)還可以采取進(jìn)一步的措施,比如關(guān)閉對(duì)隔室的電力供應(yīng)和/或氣體供應(yīng)。通過這種方式,安全性被進(jìn)一步提高。
[0027]在根據(jù)本發(fā)明的又一特殊的優(yōu)選的實(shí)施方案中,系統(tǒng)包括適合于聯(lián)接另外的管道的自由連接件。
[0028]提供分離的、自由的連接件使得非直接地或連續(xù)地被連接到系統(tǒng)的隔室在緊急情況下也能利用系統(tǒng)。此時(shí),消防署可以比如在自由的連接件和相關(guān)的隔室之間建立臨時(shí)性連接。這進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性和可應(yīng)用性。
[0029]本發(fā)明還涉及設(shè)置有如上所述的低氧防火系統(tǒng)的居民區(qū)、工業(yè)園區(qū)或其它建筑構(gòu)造物。
[0030]這種建筑構(gòu)造物具有如上針對(duì)防火系統(tǒng)所述的相同的優(yōu)勢(shì)和效果。除居民區(qū)或工業(yè)園區(qū)之外,這種構(gòu)造物還可以包括體育場(chǎng)、火車、飛機(jī)、電影院或其它構(gòu)造物比如監(jiān)獄、醫(yī)院或養(yǎng)老院。
[0031]本發(fā)明還涉及采用上述的低氧防火系統(tǒng)的用于低氧防火的方法,包括防火措施。
[0032]該方法具有如上針對(duì)防火系統(tǒng)和/或建筑構(gòu)造物所述的相同的優(yōu)勢(shì)和效果。
[0033]增加到氣體中的氧濃度優(yōu)選地處于大約12-18%的范圍內(nèi),并優(yōu)選地總計(jì)為大約13-16%。所述優(yōu)勢(shì)由此被實(shí)現(xiàn),包括以相對(duì)高的速度向火源供應(yīng)氣體和對(duì)隔室中可能尚存的人員無傷害。
[0034]該方法優(yōu)選地還包括任選地混合外部的空氣。這實(shí)現(xiàn)了控制和/或調(diào)節(jié)容器或管道中的狀態(tài)的可能性。這進(jìn)一步提高了安全性。[0035]以上特別是針對(duì)監(jiān)測(cè)到的火災(zāi)來描述了防火系統(tǒng)和用于低氧防火的方法。根據(jù)本發(fā)明,以預(yù)防的方式利用相同的系統(tǒng)和方法也是可能的,比如在假期期間定期地實(shí)現(xiàn)房屋中的低氧環(huán)境。
[0036]本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)、特征和細(xì)節(jié)基于其優(yōu)選的實(shí)施方案來闡述,其中參照附圖,附圖中:
[0037]-圖1示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的概覽圖;
[0038]-圖2A和圖2B不出根據(jù)本發(fā)明的開放系統(tǒng)的視圖。
[0039]在所不的實(shí)施方案中,低氧防火系統(tǒng)2 (圖1)被應(yīng)用于具有第一房屋6和多個(gè)另外的房屋8的居民區(qū)4中。房屋6具有一樓10、二樓12和閣樓14。第一房間16和第二房間18位于一樓10。氣候控制器20設(shè)置在閣樓14中,其中設(shè)置有將氣候控制系統(tǒng)20連接至外部環(huán)境的排出口 22。還設(shè)置有將氣候控制器20連接至房間16、18中的吹出開口 26的管道24。在所示的實(shí)施方案中,單獨(dú)的房間設(shè)置有比如以熱檢測(cè)器、一氧化碳檢測(cè)器、氣體檢測(cè)器等形式的火情檢測(cè)器28。
[0040]房屋6中的氣候控制系統(tǒng)的氣候控制器20利用供應(yīng)管道30被操作性地連接到供應(yīng)容器32。為此,供應(yīng)容器32設(shè)置有封閉閥34。獨(dú)立的封閉閥36、38形成通向獨(dú)立的房屋8的連接,并且封閉閥40通向房屋6。傳感器42還設(shè)置在出口 44中,用于測(cè)量被連接到容器32的管道中運(yùn)行的氣體的狀態(tài)。
[0041]控制器46從傳感器42接收到有關(guān)當(dāng)前氣體狀態(tài)的測(cè)量信號(hào)48。在緊急情況下,中央控制容器46從火情檢測(cè)器28接收到信號(hào)49??刂破?6分析數(shù)據(jù),且然后將控制信號(hào)50發(fā)送到封閉閥40,將控制信號(hào)52和54發(fā)送到封閉閥38和36,以及將控制信號(hào)55發(fā)送到封閉閥34。
[0042]在所示實(shí)施方案中,設(shè)置有封閉閥56,其可以通過來自控制器46的控制信號(hào)58來控制。進(jìn)口 60被連接到封閉閥56,用于允許外部空氣進(jìn)入以因此調(diào)節(jié)容器32的管道中的氧濃度。在所示的實(shí)施方案中,為了填充控制器32,設(shè)置有帶有封閉閥64的進(jìn)口 62。因此低氧氣體可以比如使用卡車來供應(yīng)??蛇x擇地或額外地,設(shè)置第二進(jìn)口 66,其被連接到發(fā)生器68比如氮?dú)饽?,用于在容?2中因此產(chǎn)生所需要的狀態(tài)。如果需要,可以設(shè)置出口(未示出)以防止在系統(tǒng)中建立所不期望的壓力。在所示的實(shí)施方案中,還設(shè)置有自由連接件70,消防署通過它可以比如將管道連接到未直接被連接到中央系統(tǒng)的建筑。
[0043]開放的低氧防火系統(tǒng)72 (圖2A)被設(shè)置在開放空間74中。多個(gè)座椅放置在開放空間74的子空間76中的看臺(tái)80上??磁_(tái)80是比如足球場(chǎng)的一部分。當(dāng)火災(zāi)或增強(qiáng)的火災(zāi)隱患被檢測(cè)到的情況下,沒有氧氣或優(yōu)選地含有低氧含量的氣體從開口 82吹出。子空間76因此被提供火被熄滅或被預(yù)防的氣體環(huán)境,同時(shí)子空間76中的環(huán)境優(yōu)選地使得人員不處于危險(xiǎn)中。
[0044]可選擇的開放的低氧防火系統(tǒng)84 (圖2B)設(shè)置有帶有可供應(yīng)氣體的支撐物或管子88的多個(gè)座椅86。管子88設(shè)置有流出開口 90。
[0045]如果需要,開放的系統(tǒng)72、84可以從中央罐32被供應(yīng),罐32任選地具有如系統(tǒng)2所示的相同和/或相似的組件。
[0046]在火情28被檢測(cè)到的情況下或在其它預(yù)防措施被需要的情況下,信號(hào)被控制器46接收到。這可以從火情檢測(cè)器28或定時(shí)開關(guān)被接收。容器32的封閉閥34隨后被打開,至少在所示的實(shí)施方案中,并且封閉閥56、36、38和40被設(shè)置在氣體由此可以從容器32被輸送到房屋6中的氣候控制系統(tǒng)的氣候控制器20的位置中。隨后,低氧氣體被氣候控制器20從氣候控制系統(tǒng)通過管道24輸送到在子隔室或房間16中的所需要的吹出開口 26。通過這種方式對(duì)抗火災(zāi)和/或采取所需要的預(yù)防措施是可能的。因此,不僅在假期期間采取預(yù)防措施,而且在工作操作期間比如在包括具有確定火險(xiǎn)的焊接期間采取預(yù)防措施都是可能的。
[0047]本發(fā)明絕不局限于上述其優(yōu)選的實(shí)施方案。所要求的權(quán)利由權(quán)利要求來限定,在其范圍內(nèi)很多修改可以被設(shè)想。
【權(quán)利要求】
1.一種低氧防火系統(tǒng),包括: -用于低氧氣體的中央供應(yīng)容器; -通過連接管道連接到所述容器的多個(gè)隔室;以及 -至少一個(gè)分配器,其設(shè)置在每個(gè)隔室中并且操作性地連接到連接管道以用于分配低氧氣體的目的。
2.如權(quán)利要求1所述的低氧防火系統(tǒng),其中所述隔室包括開放的空間。
3.如權(quán)利要求2所述的低氧防火系統(tǒng),其中所述開放的空間包括子空間。
4.如權(quán)利要求3所述的低氧防火系統(tǒng),其中所述子空間包括一個(gè)或多個(gè)座椅。
5.如權(quán)利要求1所述的低氧防火系統(tǒng),其中所述隔室包括房屋、建筑或其它建筑構(gòu)造物。
6.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的低氧防火系統(tǒng),其中所述隔室設(shè)置有通過連接裝置操作性地可連接到所述管道的氣候控制系統(tǒng)。
7.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的低氧防火系統(tǒng),其中在所述容器和/或所述管道中的氧濃度低于約16%并高于約13%。
8.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的低氧防火系統(tǒng),其中所述供應(yīng)容器是壓力容器,所述壓力容器適合于為至少12巴,優(yōu)選地為至少13巴,更優(yōu)選地為至少16巴,并且最優(yōu)選地為至少100巴或200巴的壓力。
9.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的低氧防火系統(tǒng),其中氣體傳感器設(shè)置在所述連接管道中或所述連接管道的附近,用于對(duì)所述管道中的狀態(tài)至少定期地測(cè)量。
10.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的低氧防火系統(tǒng),其中混合閥設(shè)置在所述管道中或所述管道處,用于混合外部的空氣。
11.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的低氧防火系統(tǒng),還包括用于調(diào)節(jié)所述供應(yīng)容器的氣體發(fā)生器。
12.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的低氧防火系統(tǒng),還包括報(bào)警系統(tǒng)。
13.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的低氧防火系統(tǒng),還包括適合于聯(lián)接另外的管道的自由連接件。
14.居民區(qū)、工業(yè)園區(qū)或建筑構(gòu)造物,其設(shè)置有如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的低氧防火系統(tǒng)。
15.—種用于低氧防火的方法,包括: -檢測(cè)在隔室中的早期火災(zāi)或其增加的風(fēng)險(xiǎn);并且 -向所述隔室內(nèi)供應(yīng)低氧氣體,使得至少本地環(huán)境變成至少部分地是低氧的。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,其中所供應(yīng)的氣體具有在12-18%并且優(yōu)選地約13-16%的范圍內(nèi)的氧濃度。
17.如權(quán)利要求15或16所述的方法,其中所述供應(yīng)包括混合外部的空氣。
【文檔編號(hào)】A62C99/00GK103492031SQ201280013009
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月12日
【發(fā)明者】安東尼·希夫科·奧斯特修斯, 漢斯·亨德里克·沃爾特斯 申請(qǐng)人:A.S.奧斯特休斯畢爾有限公司, 特里普艾馳有限公司