用于减少目标房间内的氧气的系统和方法与流程

文档序号:11235927
用于减少目标房间内的氧气的系统和方法与流程

本发明具体涉及一种用于减少氧气的系统,其中该系统包括可流体连接或连接到目标房间的封闭缓冲空间,该封闭缓冲空间用于根据需要将缓冲空间的室内空气的至少一部分引入目标房间。该系统还包括分配给缓冲空间的氧气减少机构,该氧气减少机构被设计成在缓冲空间的空间气氛中设定和维持一低于正常环境空气的氧气含量,使得缓冲空间的空间气氛中的氧气含量低于目标房间的空间气氛中的氧气含量。

本发明还涉及一种用于减少目标房间内的氧气的方法,特别是用于控制和阻止火灾的目的。该方法在此提供使用分配给缓冲空间的氧气减少机构来设定和维持可流体连接或连接至目标房间的封闭缓冲空间的空间气氛中的氧气含量,该氧气含量与正常环境空气相比降低。缓冲空间的空间气氛中的氧气含量由此低于目标房间的空间气氛中的氧气含量。原则上,上述氧气减少系统从现有技术中已知。

例如,给房间分配氧气减少机构以及该减少所述房间的空间气氛中的氧气含量的机构是已知的。使用这种氧气减少机构,通过永久地降低一个或多个房间内的氧气含量来阻止火灾(例如降低至一值,该值在体积的13%和18%之间)也是已知的。

当房间的尺寸明显不同时,会存在风险,即针对较大房间而定制的具有一定规格的氧气减少机构将不适用于设定和维持在较小房间中限定的氧气含量。用于较小房间的火灾防护必须使用固定灭火系统或者使用进一步的氧气减少机构实现。

然而,在实践中,提供固定灭火系统或另一氧气减少机构已表明是低效和昂贵的,特别是在较小空间的情况下,例如与大型库房相关联的杂物间。

本发明基于如下任务:进一步开发开头所述类型的氧气减少系统,以能够有效地,特别是成本有效地,保护邻近大房间的较小目标房间免受火灾。

此外,将描述相应的用于减少目标房间中的氧气以控制或阻止火灾的优化方法。

关于该机构,独立权利要求1的主题创造性地解决了本发明的任务。关于该方法,另外的独立权利要求8的主题解决了本发明的任务。本发明的系统的有利的进一步开发在从属权利要求中阐述。

因此,本发明特别地描述了一种用于减少目标房间中的氧气的系统,特别是用于控制或阻止火灾的系统,其中该系统包括封闭缓冲空间,该缓冲空间可流体连接或连接到目标房间,用于根据需要将至少一部分空气从缓冲空间引入目标房间中。该系统还包括分配给缓冲空间的氧气减少机构,用于在缓冲空间的空间气氛中设定和维持相对于正常环境空气降低的氧气含量,使得缓冲空间的空间气氛中的氧气含量低于目标房间的空间气氛中的氧气含量。该系统还包括用于根据需要将室内空气从缓冲空间引入目标房间的机构。一方面选择缓冲空间的空间体积与目标房间的空间体积之间的比率,另一方面在将室内空气从缓冲空间引入目标房间之前,相比于正常环境空气的氧气含量降低缓冲空间的空间气氛中的氧气含量,使得来自缓冲空间的室内空气被引入到目标房间之后,目标房间的空间气氛的氧气含量降低到预定值以下并且缓冲空间的空间气氛的氧气含量上升不超过体积的0.15%。

根据本发明的解决方案实现以下优点。通常在实践中,对于大的空间,例如库房,为了控制或阻止火灾的目的,会使其呈现惰性。惰性化意味着与正常环境空气的氧气含量相比降低的氧气含量。这种减少会导致熄灭或阻止火灾,因为火总是需要氧气。因此,这种库房一般具有专用的氧气减少机构。该氧气减少机构确保在需要时或在持续基础上在库房中设定低于正常环境空气的氧气含量的氧气含量。

所描述的库房通常与一个或多个较小的空间相关联。这些空间可以是杂物间、用于氧气减少机构的设备间、IT或服务器室、拣选区域、储藏室或其他类似的空间。雇员等一般经常出入这些空间。这些空间还包含燃料载荷(货物、设备等),并且需要防火。作为一般规则,为此目的提供进一步的防火系统。这种附加系统自然地需要进一步的支出和额外的成本。

根据本发明,不需要额外的系统,而是当需要降低目标房间中的氧气含量时,可以使用缓冲空间的室内空气(其氧气含量低于正常环境空气的氧气含量)。因此,利用本发明,不需要为较小的空间(目标房间)提供额外的专用灭火系统或氧气减少机构。仅需要一种用于在需要时将室内空气从缓冲空间引入目标房间的机构。因此,与现有系统相比,该解决方案带来了大量的简化和成本降低。

根据本发明,可选择缓冲空间的体积和目标房间的体积,使得缓冲空间明显大于目标房间。这样做利用了以下知识:当来自缓冲空间的室内空气被引入目标房间中时,同时可选地将新鲜空气供应到缓冲空间中以用于平衡压力,并且缓冲空间中的氧气含量因此相应地升高,缓冲空间中的氧气含量仅上升到持续确保控制或阻止缓冲空间中的火灾的程度。

作为示例,这种缓冲空间的体积为200,000至600,000m3,目标房间的体积为1000至2000m3。因此,缓冲空间比目标房间大100到600倍。缓冲空间中的氧气含量比正常环境空气的氧气含量低,例如,体积的14%。然而,目标房间中正常空气占上风,即体积的20.9%为O2。空间体积和氧气浓度之间的这种比率允许当来自缓冲空间的室内空气被引入目标房间中直到目标房间中的氧气含量降低到预定值以下时,例如到体积的15.5%,缓冲空间中的氧气浓度上升不超过体积的0.15%。这利用了如下知识:考虑到大的缓冲空间/目标房间体积比,单个氧气减少机构足以确保缓冲空间的持续惰性以及目标房间所需的惰性以控制或阻止火灾。

根据本发明的一个方面,该机构包括风扇或鼓风机,其一侧流体连接或可连接到缓冲空间,另一侧流体连接或可连接到目标房间,用于当需要时将室内空气从缓冲空间引入目标房间。

这种风扇或鼓风机分别用于在需要时将空气从缓冲空间引入目标房间中。实现这种风扇或鼓风机当然比向目标房间提供进一步的灭火机构或氧气减少机构更简单。多个风扇或鼓风机也可以用于此目的。

根据本发明的另一方面,所述机构包括用于在需要时将室内空气从缓冲空间引入目标室中的装置,用于根据需要打开将缓冲空间流体连接到目标房间的通风口,特别是门、舱壁、卷帘门或气闸。

这种通风口可以实现或分别实现在需要时空气从缓冲空间流入目标房间中。

当空间壳体不是太透气时,由于室内空气从缓冲空间引入目标房间而引起的缓冲空间和目标房间之间的压力差可以通过空间壳体中的泄漏来平衡。

根据本发明的另一方面,提供一种压力补偿装置,用于补偿由于将室内空气从缓冲空间引入目标房间而导致的缓冲空间和目标房间之间的压力差。

这种压力补偿装置可以流体连接或可连接到缓冲空间以及目标房间。压力补偿装置可附加地或替代地流体地连接或连接到目标房间和外部大气。此外或附加地,压力补偿装置可以流体连接或可连接到缓冲空间和外部大气。

这种压力补偿装置确保在缓冲空间和/或目标房间中不产生负压和/或正压。为此例如可以使用压力释放阀。当然也可以想到用于平衡压力的其他机构。

根据本发明的另一方面,将空气从缓冲空间引入目标房间可以将目标房间中的氧气含量降低到一值,该值对应于用于灭火的临界氧浓度界线。

因此,将室内空气从缓冲空间引入目标房间可以实现有效控制和/或阻止目标房间中的火灾。该氧浓度界线例如可以是氧气浓度为体积的12%至18%。然而,也可以想象在目标房间中达到甚至更低的氧气含量。在数据处理中心的情况下,例如,氧浓度界线建立在O2为体积的15.0%。如果要采取进一步的安全余量,则可以规定下降至体积的13.8%的氧气浓度为数据处理中心的目标浓度。

根据本发明的另一方面,将氧气减少机构分配给目标房间,用于在目标房间的室内空气中设定和维持相比于正常环境空气降低的氧气含量。

例如,如果分配给目标房间的氧气减少机构是相对较小规格的,则目标房间中的氧含量降低到体积的18%。尽管该氧气含量不对应于氧气浓度界线,但是火灾的风险仍然降低,并且允许人员使用目标房间而不受主要职业责任或医疗条件的影响。

因此,这可以达到目标房间中已经占上风的降低的氧气含量,并且因此只需要将较少的室内空气从缓冲空间引入目标房间,以便将目标房间中的氧气含量降低到临界氧气浓度界线来灭火。这样,可以加速目标房间中的火灾的控制或者独自地便于阻止目标房间中的火灾。然而,分配给目标房间的这种氧气减少机构可以具有比完全控制火灾所需的氧气减少机构小很多的设计,因为根据需要从缓冲空间供应室内空气。因此,本发明的这个方面还可以实现提高效率以及降低成本。

关于用于减少目标房间中的氧气的方法,特别是为了火灾控制或阻止的目的,提供以下方法步骤。首先,通过与缓冲空间相关联的氧气减少机构,在可流体连接或连接至目标房间的封闭缓冲空间的空间气氛中设定和维持与正常环境空气相比降低的氧气含量,从而缓冲空间的空间气氛中的氧气含量低于目标房间的空间气氛中的氧气含量。来自缓冲空间的室内空气被引入目标房间,以便减少目标房间的空间气氛中的氧气含量。一方面选择缓冲空间的空间体积与目标房间的空间体积之间的比率,另一方面在将室内空气从缓冲空间引入目标房间之前,相比于正常环境空气的氧气含量降低缓冲空间的空间气氛中的氧气含量,使得来自缓冲空间的室内空气被引入到目标房间之后,目标房间的空间气氛的氧气含量降低到预定值以下并且缓冲空间的空间气氛的氧气含量上升不超过体积的0.15%。

根据本发明的一个方面,用于补偿缓冲空间和目标房间之间的压力差的压力平衡发生在将室内空气从缓冲空间引入目标房间期间和/或将室内空气从缓冲空间引入目标房间之后。

这样做可以阻止在缓冲空间和/或目标房间中形成可能损坏所述缓冲空间和/或目标房间的结构的正压或负压。

根据本发明的一个方面,缓冲空间和目标房间之间的压力平衡通过缓冲空间流体连接至目标房间和通过缓冲空间和/或目标房间流体连接至外部大气来实现。

另一方面,也可以设想,通过缓冲空间附加地或替代地流体连接到目标房间来实现压力平衡。

根据本发明的另一方面,目标房间的空间气氛中的氧气浓度被连续地或者在预定的时间和/或在预定事件时测量或以其他方式确定,从而可根据测量或以其它方式确定的氧气含量的,将室内空气从缓冲空间引入目标房间。

当要在目标房间的空间空气中设定和维持特定的氧气含量时,该过程是特别有利的。如果在目标房间的空气中检测与期望的氧气含量的偏差,则可以将来自缓冲空间的空气相应地引入目标房间,或者可以中断或减慢从缓冲空间到目标房间的室内空气的引入。

根据本发明的另一方面,连续地或者在预定的时间和/或事件下监视目标房间的火灾特征的存在,从而当在目标房间中检测到至少一个火灾特征时,来自缓冲空间的室内空气被引入目标房间中,其中来自缓冲空间的室内空气被持续引入目标房间,直到目标房间的空间气氛中的氧气含量达到对应于用于灭火的最大临界氧气浓度界线的值。这个程序可以有效地检测和控制火灾。

根据本发明的另一方面,缓冲空间的空间气氛中的氧气浓度被连续地或在预定的时间和/或在预定事件时测量或以其它方式确定,从而根据测量的或以其它方式确定的氧气含量,通过分配给缓冲空间的氧气减少机构将氧气减少的气体或气体混合物供给缓冲空间的空间气氛中。

由此做这些尤其可以实现缓冲空间中的氧气含量绝不会超过某一将导致缓冲空间内无法确保灭火或者阻止火灾的值。因此,氧气减少机构被相应地操作,使得在缓冲空间无论在什么时候均可实现有效的防火和/或灭火。这样,做这些还自动地有效地在目标房间中实现了的有效阻止和/或控制火灾。

因此,根据本发明的解决方案提供了一种仅需要一个氧气减少机构的高效系统。

下面将基于示例性实施例参考附图更详细地描述根据本发明的氧气减少系统。

附图示出了:

图1:本发明的用于减少目标房间中的氧气的系统的示例性实施例的示意图;

图2:本发明的用于减小目标房间中的氧气的包括风扇的系统的示例性实施例的示意图;

图3:本发明的用于减少目标房间内的氧气的包括进一步的氧气减少机构的系统的示例实施例的示意图;

图4:在正常大气下在将室内空气从缓冲空间引入目标房间的期间在目标房间和缓冲空间中的氧气浓度梯度的图形描述;和

图5:在已经降低的氧气含量下,在将室内空气从缓冲空间引入目标房间的期间,在目标房间和缓冲空间中的氧气浓度梯度的图形描述。

下面将参考图1至3示意图描述本发明的用于减少目标房间中的氧气的系统的具体实施方式。

图1示出了缓冲空间1,该缓冲空间1的体积可以例如是从100,000至600,000m3。该缓冲空间1被分配至目标房间2。目标房间2可以例如是杂物间或订单拣选区域等等。与缓冲空间1相比,目标房间2具有相当小的空间体积。所述空间体积可以例如是1000至2000m3。此外,目标房间2可以被布置直接邻接缓冲空间1。目标房间2也可以位于缓冲空间1内或者布置在距离缓冲空间1一定距离处。然而,在每种情况下,根据本发明提供机构3,该机构3被设计为将缓冲空间1连接至目标房间2,使得来自缓冲空间1的室内空气可以被引入到目标房间2中。

为此,连接件6例如可以将机构3的一侧连接到缓冲空间1,并且将机构3的另一侧连接至目标房间2。连接件6例如可以是通风轴等等。

此外,缓冲空间1可以被分配氧气减少机构5。氧气减少机构5可以被布置在缓冲空间1内。此外,氧气减少机构5可以被布置成直接邻接缓冲空间1或者与缓冲空间1间隔一定距离。在每种情况下,氧气减少机构5被设计为与正常环境空气的氧气含量相比降低缓冲空间1中的氧气含量。这种减少实现了在缓冲空间中有效阻止和/或控制火灾。在缓冲空间1中设定的氧气含量严重依赖于位于所述缓冲空间1内的物品、商品或物体。通常,在缓冲空间中氧气浓度设定在体积的12%至18%。然而,在缓冲空间1中设定较低的氧气浓度也是可以的。

如图3所示,缓冲空间1室内空气的氧气含量可以通过例如传感器7.1测量。当传感器7.1记录缓冲空间1室内空气的氧气含量偏离目标值时,可以致动氧气减少机构5以相应地调节氧气含量。

如同在缓冲空间1本身中那样,可以在与缓冲空间1相关联的目标房间2中有效地阻止或控制火灾。为此,本发明提供了能够将室内空气从缓冲空间引入目标房间2的机构3。当在目标房间2中火灾需要被控制或阻止时,所述引入可以根据需要发生。

为此,例如,可以在目标房间2中提供能够在目标房间2中检测火灾特征的传感器7。当传感器7检测到目标房间2中的火灾特征时,机构3被致动以使得将室内空气从缓冲空间1引入到目标房间2内。

在此,本发明规定,缓冲空间1的空间体积和氧气浓度与目标房间2的空间体积和氧气浓度具有一定关系。选择空间体积和氧气浓度使得当室内空气从缓冲空间1被引入目标房间2中直到目标房间2中的氧气含量下降到预定值以下时,缓冲空间1中的氧气含量最多上升体积的0.15%。

因此要记住的是,当室内空气从缓冲空间1引入到目标房间2时,缓冲空间1中的氧气含量略微增加,因为在室内空气从缓冲空间1被引入目标房间2的同时新鲜空气被供应到缓冲空间1(例如通过结构壳体泄漏或压力补偿装置)。这将使得缓冲空间1中的压力被均衡。

为此,如图2所示,可以提供一个或多个压力补偿装置4、4.1、4.2。这些压力补偿装置例如可以是压力平衡阀。然而,当然能够确保缓冲空间1和/或目标房间2中的压力均衡的其他机构也是可以想到的。从图2中可以看出,压力补偿装置4.1可以被布置在缓冲空间1内,以便能够平衡环境空气和缓冲空间1室内空气之间的压力。另外地或可替代地,压力补偿装置4可以被布置在空间1和目标房间2之间,以便能够平衡缓冲空间1室内空气和目标房间2空气之间的压力。另外地或可替代地,压力补偿装置4.2可以被设置在正常环境和目标房间2之间,以便能够平衡正常环境空气和目标房间2内的室内空气之间的压力。

如果现在将室内空气从缓冲空间1引入到目标房间2中,以便阻止或消除目标房间2中的火灾,新鲜空气可以被供应到缓冲空间1,例如经由压力补偿装置4.1。在正常条件下,所述新鲜空气的氧浓度为体积的21%。因为缓冲空间1的室内空气中的氧气含量首先被氧气减少机构5降低,所以由于新鲜空气被引入到缓冲空间1中,该氧气含量升高。应记住,当室内空气被从缓冲空间1进入目标房间2时,该体积的室内空气将从缓冲空间1被引入到目标房间2中,使得在目标房间2中将达到一氧气浓度,该氧气浓度对应于用于灭火的氧气浓度界线。该氧气浓度例如可以是氧气含量在体积的12%到18%之间,优选地,在体积的13%到15.5%之间。更低的氧气浓度也是可以想到的。

现在缓冲空间1和目标房间2的空间体积和氧气浓度是可以选择的,使得当将室内空气从缓冲空间1引入到目标房间2时,缓冲空间1中的氧气含量上升不超过体积的0.15%。因此要么提供新鲜空气引入到缓冲空间1中以便通过压力补偿装置4.1平衡压力,或者提供相应的压力补偿装置4以引导目标房间2的室内空气回到缓冲空间1。

优选地,使用风扇或鼓风机3来将室内空气从缓冲空间1引入目标房间2中。还可以想到的是,为这个目的,可以在缓冲空间1和目标房间2之间设置门、舱壁、卷帘门或气闸。所述门、舱壁、卷帘门或气闸可以根据需要打开,使得室内空气将从缓冲空间1流入目标房间2。在此,风扇或鼓风机具有能够更快地将室内空气从缓冲空间1引入入目标房间2的优势。

在室内空气从缓冲空间1引入到目标房间2中的同时压力补偿装置4.1将新鲜空气引入缓冲空间1中以便平衡压力的情况下,优选地,通过目标房间2中的压力补偿装置平衡压力。这是非常有优势的,否则,目标房间2中的压力将会由于被引入到目标房间2的缓冲空间1的空间空气而急剧地上升,从而潜在地危及目标房间2的结构完整性。

在上述程序方法中,在来自缓冲空间1的室内空气被引入所述目标房间2之前,目标房间中的氧气含量优选为体积21%。然而,也可以设想,目标房间2中的氧气含量是永久地降低的,并且来自缓冲空间1的额外的室内空气仅在需要时被引入到目标房间2中,特别是为了紧急消防目的。然而当缓冲空间1中的空气的氧气含量显著低于目标房间2中的永久降低的氧气含量时,这是特别有利的。例如,缓冲空间1中的氧气浓度可以为体积的14%,目标房间的氧气浓度为体积的18%。为此,可以将另一个氧气减少机构5.1分配给目标房间2。为了控制火灾,目标房间2中的氧气含量可以进一步降低,例如通过将室内空气从缓冲空间1引入所述目标房间2以使目标房间2的氧气含量降低至体积的15.5%。然而,氧气减少机构5也可用于降低目标房间2中的氧气含量。此外,传感器7可用于从缓冲空间1引入室内空气到目标房间2中,以降低目标房间2中的氧气含量。这样,目标房间2中的氧含量不是一直减小到缓冲空间1的氧气含量,而是仅仅减少到例如体积的18%。在火灾的情况下,进一步的室内空气可以从缓冲空间1被引入到目标房间2中,从而进一步降低目标房间2中的氧气含量。

本发明不限于附图所示的本发明的用于减少目标房间中的氧气的系统的实施例,而是从本文公开的所有特征的概要中产生。

附图标记说明

1 缓冲空间

2 目标房间

3 机构(用于根据需要将室内空气从缓冲空间引入目标房间)/风扇/鼓风机/门/舱壁/卷帘门/气闸

4、4.1、4.2 压力补偿装置

5、5.1 氧气减少机构

6 连接件

7 传感器

8.1、8.2 入口、进口

再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1