低氧防火系统、设置有低氧防火系统的建筑以及用于低氧防火的方法
【专利摘要】本发明涉及低氧防火系统和建筑构造物以及用于低氧防火的方法。该低氧防火系统包括：用于低氧气体的中央供应容器；通过连接管道连接到容器的多个隔室；以及至少一个分配器，其被设置在每个隔室中并且被操作性地连接到连接管道以用于分配低氧气体的目的。
【专利说明】低氧防火系统、设置有低氧防火系统的建筑以及用于低氧防火的方法
[0001]本发明涉及低氧防火系统，该低氧防火系统通过实现低氧环境、更具体地是实现与标准空气相比降低的氧浓度来对抗或预防火灾。
[0002]在实践中，已知多种防火系统。这些系统中的某些系统目标在于降低温度，比如通过供应作为灭火剂的水。也包括喷洒系统的这些系统的缺点是间接损失相对大。在其它的系统中，氧被隔绝，比如通过消防毯来使火闷息。也已知的是，利用低氧环境，即减少含氧量，以此来灭火。其中缺点是，这种环境必须被设置在每个空间中，以便在检测到火时的所需时刻能够实现低氧环境。除了其它方面，特别是在已经存在的建筑物中，这是昂贵的系统。
[0003]本发明的目的是解决或减少所述问题。
[0004]该目的通过根据本发明的低氧防火系统来实现，所述系统包括:
[0005]-用于低氧气体的中央供应容器；
[0006]-通过连接管道连接到容器的多个隔室；以及
[0007]-至少一个分配器，其设置在每个隔室中并且操作性地连接到连接管道以用于分配低氧气体的目的。
[0008]中央系统通过提供用于低氧气体的中央供应容器来实现。在本发明的上下文中，低氧气体理解为指一种具有低氧含量比如纯氮的气体，特别是空气。当被应用在比如居民区时，在居民区中央提供这种供应容器是可能的。从此处，多种隔室被连接到供应容器。通过向单独的隔室提供至少一个分配器于每个隔室，连接管道能够向独立的隔室中的至少一个分配器提供低氧气体。这使得每个单独的隔室不必设置用于低氧气体的供应容器得以实现。由于部件的简单结合，这种中央系统在既存的建筑或居民区中，且尤其在新房屋中，具有优势。此外，多个隔室可以使用同一个供应容器，因此该供应与每个应用必须设置供应的常规系统相比，可以保持更小。
[0009]出人意外地，已发现，在隔室包括开放的空间的情况下，根据本发明的系统可以以有效的方式被应用。常规的防火通常是基于封闭的空间。但是，根据本发明，根据本发明的系统可以应用于开放的空间。这种开放的空间优选地包括子空间，在子空间中系统是有效的。开放的空间是比如体育场或看台。在这种情况下，子空间紧邻比如座椅。已发现，根据本发明的系统尤其能够以有效的方式影响子空间中的环境，使得火被熄灭和/或防火能够被实施，比如在工作操作的情况下。
[0010]在目前优选的应用中，隔室、优选子空间包括一个或多个座椅。这比如就体育场、飞机、火车或电影院而论是相关的。已发现，通过提供这种隔室，比如带有分配器或其它流出开口的单独的座椅或一组座椅，在隔室的位置处的环境可以达到低氧。因此，检测到的火在隔室中通过被闷息而被熄灭。出人意外地，此处已发现，轻易地可以对单独的隔室局部地提供低氧环境，而无需使整个空间比如整个的体育场或整个的房屋必须设定为这种环境。这能够实现有效地对抗火灾或可能的预防措施。
[0011]在有利的优选的实施方案中，隔室包括居民区里的单独的房屋，建筑或其它建筑构造物。因此，中心地提供装有气体的位于中央的供应容器和/或不依赖于此房屋中的居民进行检查是可能的。又一额外的优点是，现存的房子不需要为了设置低氧供应容器而进行改变。这具有额外的优势，即居民区中的中央容器的容积与每个房屋可选择的单独的供应容器的总数相比更小。这削减了安装成本。其中特别额外的优势是，虽然由于使用中央系统而使总容积较小，但是在紧急情况下在其中的一个隔室中可用的低氧气体的供应与以可选择的方式每个隔室设置容器相比，大得多。低氧气体的这种更大的可利用性实现了更大程度的安全性。
[0012]在目前优选的实施方案中，隔室中的分配器被操作性地连接到房屋或其它结构中的气候控制系统，在房屋或其它结构中低氧气体能够在紧急情况下利用连接管道而从供应容器被供应至气候控制系统。中央供应容器和房屋中通常已经存在的气候控制系统之间的这种连接的优势是安全系统可以以有效的方式来实现，且没有过多的安装成本。因此，低氧气体在紧急情况下或预防性地被运送到需要的位置。
[0013]在根据本发明的有利的优选的实施方案中，容器和/或管道中的氧浓度低于约16%并高于约13%。
[0014]在降低的氧浓度下，优选地在13-16%的范围内，发现火源能被熄灭，同时人可以以相对正常的方式呼吸。由于优选地较低限度地使用最小百分含量的氧，因此其对人仍然是无害的。因此，根据本发明所述的防护系统是不威胁生命的。此处令人吃惊的是，这些降低的氧浓度仅需要在局部位置而不是在整个空间内被实现。通过将氧浓度降低到仅有限的程度，比如降低到所述13-16%的范围，从供应容器以高速供应气体是可能的，这是因为不会因此出现威胁生命的状况。这与供应具有低于约10%的极低氧浓度的气体形成对比。由于具有13-16%范围内氧浓度的气体的相对高的供应速度，局部所需要的低氧环境在非常短的时间内得以实现，因此火被熄灭并且可能尚存的人不被伤害。将明显的是，这种高速加强了其中设置有根据本发明的低氧防火系统的隔室和整个建筑、居民区或其它隔室的总体安全性。
[0015]又一额外的优势是，通过采用相对高的流动速度，有害气体能够相对快地被消散。因此，实际中所采用的或由于这个原因而使用的独立的风扇是不必要的。也避免了通过这些独立的风扇将额外的氧供应至火源。作为例证，通过设置有直径约150mm的流出开口，可以使空间中每小时引入几百立方米，优选地使得一经在比如30秒的时间内穿过所讨论的空间的体积便实现全部的循环。
[0016]供应容器优选地为压力容器，其适合于为至少12巴，优选地为至少13巴，更优选地为至少16巴，并且最优选地为至少100巴或200巴的压力。因此，所需要的流速可以通过上述优势来实现。在较高的压力下，比如在至少100巴或至少200巴下，满足较小体积的压力容器的需要是可能的。
[0017]在根据本发明的有利的优选的实施方案中，系统中的连接管道设置有气体传感器，用于对管道中的状态至少定期地测量。
[0018]设置气体传感器使得至少定期地监测系统的质量得以实现。比如通过在所谓的在线设备上放置传感器，以便不时地测量存在于管道中的气体的样品是可能的。
[0019]可选择地或额外地，在分离的流出部中放置传感器是可能的，比如以在出口处的小泄漏的形式，因此，管道中的气体的质量差不多可以连续地被检测。[0020]通过这种方式，保证系统在紧急情况下实际上也会工作是可能的。通常，在防火系统中这是独有的优势，因为大部分的系统很少被用到并且通常受限于有限的检查。因此，防护系统的良好操作可以拯救生命。
[0021]在根据本发明的又一有利的优选的实施方案中，混合阀被设置在管道处，用于混合外部的空气。
[0022]设置混合阀使得存在于管道中和/或供应器中的氧浓度能够被操纵得以实现。额外地或可选择地，将已存在于供应容器中的气体存储在所需要的状态下，这保证了对供应容器中或更尤其是管道中的气体状态的有效控制，因此被应用于隔室中的气体状态可以被控制或调节。因此，比如为存贮容器提供没有氧气的气体和随后在使用期间混合低百分比的氧气是可能的。这相当可观地提高了有效可用的气体量。
[0023]在根据本发明的又一有利的优选的实施方案中，系统包括气体发生器，用于调节供应容器。
[0024]通过提供带有可以产生惰性气体的气体发生器的中央供应容器，这使得提供大体上自给自足的防火系统成为可能。使用该系统后，其中来自存贮容器中的气体被消耗，使用该装置以这种方式来重新装满气体供应是可能的。这种装置是比如氮膜，其中膜用来将所供应的空气分离成水蒸气、氧气、CO2和氮气。其中，氮气不能透过膜，或者至少仅很难透过。因此，容器中的气体供应可以被重新装满。其它装置以别的方式也是可能的。
[0025]在根据本发明的又一有利的优选的实施方案中，系统还包括报警系统。
[0026]通过使系统设置报警系统，可以产生报警信号。该信号比如用来提醒隔室的使用者哪里检测到火情。额外地或可选择地，信号可以被输送到消防署和/或其它紧急服务部。报警系统还可以采取进一步的措施，比如关闭对隔室的电力供应和/或气体供应。通过这种方式，安全性被进一步提高。
[0027]在根据本发明的又一特殊的优选的实施方案中，系统包括适合于联接另外的管道的自由连接件。
[0028]提供分离的、自由的连接件使得非直接地或连续地被连接到系统的隔室在紧急情况下也能利用系统。此时，消防署可以比如在自由的连接件和相关的隔室之间建立临时性连接。这进一步增强了系统的灵活性和可应用性。
[0029]本发明还涉及设置有如上所述的低氧防火系统的居民区、工业园区或其它建筑构造物。
[0030]这种建筑构造物具有如上针对防火系统所述的相同的优势和效果。除居民区或工业园区之外，这种构造物还可以包括体育场、火车、飞机、电影院或其它构造物比如监狱、医院或养老院。
[0031]本发明还涉及采用上述的低氧防火系统的用于低氧防火的方法，包括防火措施。
[0032]该方法具有如上针对防火系统和/或建筑构造物所述的相同的优势和效果。
[0033]增加到气体中的氧浓度优选地处于大约12-18%的范围内，并优选地总计为大约13-16%。所述优势由此被实现，包括以相对高的速度向火源供应气体和对隔室中可能尚存的人员无伤害。
[0034]该方法优选地还包括任选地混合外部的空气。这实现了控制和/或调节容器或管道中的状态的可能性。这进一步提高了安全性。[0035]以上特别是针对监测到的火灾来描述了防火系统和用于低氧防火的方法。根据本发明，以预防的方式利用相同的系统和方法也是可能的，比如在假期期间定期地实现房屋中的低氧环境。
[0036]本发明进一步的优势、特征和细节基于其优选的实施方案来阐述，其中参照附图，附图中:
[0037]-图1示出根据本发明的系统的概览图；
[0038]-图2A和图2B不出根据本发明的开放系统的视图。
[0039]在所不的实施方案中，低氧防火系统2 (图1)被应用于具有第一房屋6和多个另外的房屋8的居民区4中。房屋6具有一楼10、二楼12和阁楼14。第一房间16和第二房间18位于一楼10。气候控制器20设置在阁楼14中，其中设置有将气候控制系统20连接至外部环境的排出口 22。还设置有将气候控制器20连接至房间16、18中的吹出开口 26的管道24。在所示的实施方案中，单独的房间设置有比如以热检测器、一氧化碳检测器、气体检测器等形式的火情检测器28。
[0040]房屋6中的气候控制系统的气候控制器20利用供应管道30被操作性地连接到供应容器32。为此，供应容器32设置有封闭阀34。独立的封闭阀36、38形成通向独立的房屋8的连接，并且封闭阀40通向房屋6。传感器42还设置在出口 44中，用于测量被连接到容器32的管道中运行的气体的状态。
[0041]控制器46从传感器42接收到有关当前气体状态的测量信号48。在紧急情况下，中央控制容器46从火情检测器28接收到信号49。控制器46分析数据，且然后将控制信号50发送到封闭阀40，将控制信号52和54发送到封闭阀38和36，以及将控制信号55发送到封闭阀34。
[0042]在所示实施方案中，设置有封闭阀56，其可以通过来自控制器46的控制信号58来控制。进口 60被连接到封闭阀56，用于允许外部空气进入以因此调节容器32的管道中的氧浓度。在所示的实施方案中，为了填充控制器32，设置有带有封闭阀64的进口 62。因此低氧气体可以比如使用卡车来供应。可选择地或额外地，设置第二进口 66，其被连接到发生器68比如氮气膜，用于在容器32中因此产生所需要的状态。如果需要，可以设置出口(未示出)以防止在系统中建立所不期望的压力。在所示的实施方案中，还设置有自由连接件70，消防署通过它可以比如将管道连接到未直接被连接到中央系统的建筑。
[0043]开放的低氧防火系统72 (图2A)被设置在开放空间74中。多个座椅放置在开放空间74的子空间76中的看台80上。看台80是比如足球场的一部分。当火灾或增强的火灾隐患被检测到的情况下，没有氧气或优选地含有低氧含量的气体从开口 82吹出。子空间76因此被提供火被熄灭或被预防的气体环境，同时子空间76中的环境优选地使得人员不处于危险中。
[0044]可选择的开放的低氧防火系统84 (图2B)设置有带有可供应气体的支撑物或管子88的多个座椅86。管子88设置有流出开口 90。
[0045]如果需要，开放的系统72、84可以从中央罐32被供应，罐32任选地具有如系统2所示的相同和/或相似的组件。
[0046]在火情28被检测到的情况下或在其它预防措施被需要的情况下，信号被控制器46接收到。这可以从火情检测器28或定时开关被接收。容器32的封闭阀34随后被打开，至少在所示的实施方案中，并且封闭阀56、36、38和40被设置在气体由此可以从容器32被输送到房屋6中的气候控制系统的气候控制器20的位置中。随后，低氧气体被气候控制器20从气候控制系统通过管道24输送到在子隔室或房间16中的所需要的吹出开口 26。通过这种方式对抗火灾和/或采取所需要的预防措施是可能的。因此，不仅在假期期间采取预防措施，而且在工作操作期间比如在包括具有确定火险的焊接期间采取预防措施都是可能的。
[0047]本发明绝不局限于上述其优选的实施方案。所要求的权利由权利要求来限定，在其范围内很多修改可以被设想。
【权利要求】
1.一种低氧防火系统,包括: -用于低氧气体的中央供应容器； -通过连接管道连接到所述容器的多个隔室；以及 -至少一个分配器，其设置在每个隔室中并且操作性地连接到连接管道以用于分配低氧气体的目的。
2.如权利要求1所述的低氧防火系统，其中所述隔室包括开放的空间。
3.如权利要求2所述的低氧防火系统，其中所述开放的空间包括子空间。
4.如权利要求3所述的低氧防火系统，其中所述子空间包括一个或多个座椅。
5.如权利要求1所述的低氧防火系统，其中所述隔室包括房屋、建筑或其它建筑构造物。
6.如前述权利要求中的一项或多项所述的低氧防火系统，其中所述隔室设置有通过连接装置操作性地可连接到所述管道的气候控制系统。
7.如前述权利要求中的一项或多项所述的低氧防火系统，其中在所述容器和/或所述管道中的氧浓度低于约16%并高于约13%。
8.如前述权利要求中的一项或多项所述的低氧防火系统，其中所述供应容器是压力容器，所述压力容器适合于为至少12巴，优选地为至少13巴，更优选地为至少16巴，并且最优选地为至少100巴或200巴的压力。
9.如前述权利要求中的一项或多项所述的低氧防火系统，其中气体传感器设置在所述连接管道中或所述连接管道的附近，用于对所述管道中的状态至少定期地测量。
10.如前述权利要求中的一项或多项所述的低氧防火系统，其中混合阀设置在所述管道中或所述管道处，用于混合外部的空气。
11.如前述权利要求中的一项或多项所述的低氧防火系统，还包括用于调节所述供应容器的气体发生器。
12.如前述权利要求中的一项或多项所述的低氧防火系统，还包括报警系统。
13.如前述权利要求中的一项或多项所述的低氧防火系统，还包括适合于联接另外的管道的自由连接件。
14.居民区、工业园区或建筑构造物，其设置有如前述权利要求中的一项或多项所述的低氧防火系统。
15.—种用于低氧防火的方法,包括: -检测在隔室中的早期火灾或其增加的风险；并且 -向所述隔室内供应低氧气体，使得至少本地环境变成至少部分地是低氧的。
16.如权利要求15所述的方法，其中所供应的气体具有在12-18%并且优选地约13-16%的范围内的氧浓度。
17.如权利要求15或16所述的方法，其中所述供应包括混合外部的空气。
【文档编号】A62C99/00GK103492031SQ201280013009
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年1月12日 优先权日:2011年1月12日
【发明者】安东尼·希夫科·奥斯特修斯, 汉斯·亨德里克·沃尔特斯 申请人:A.S.奥斯特休斯毕尔有限公司, 特里普艾驰有限公司