(57)【要約】【課題】可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間において火災が発生しないようにする。【解決手段】可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引する第１の吸引手段と、該空気を燃焼させて可燃性ガス及び酸素を低減した二酸化炭素富化空気を得る第１の燃焼手段と、該二酸化炭素富化空気を冷却する第１の冷却手段と、該二酸化炭素富化空気を前記閉鎖空間内に供給する第１の循環経路とを有する第１の防火装置を備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引する第１の吸引手段と、該空気を燃焼させて可燃性ガス及び酸素を低減した二酸化炭素富化空気を得る第１の燃焼手段と、該二酸化炭素富化空気を冷却する第１の冷却手段と、該二酸化炭素富化空気を前記閉鎖空間内に供給する第１の循環経路とを有する第１の防火装置を備えたことを特徴とする閉鎖空間の防火システム。
【請求項２】
可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引する第２の吸引手段と、該空気から酸素を低減した窒素富化空気を得る第１の窒素富化手段と、該窒素富化空気を前記閉鎖空間内に供給する第２の循環経路とを有する第２の防火装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の閉鎖空間の防火システム。
【請求項３】
可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引する第３の吸引手段と、該空気を酸素富化空気と窒素富化空気に分離する第２の窒素富化手段と、該酸素富化空気を燃焼させて可燃性ガス及び酸素を低減した二酸化炭素富化空気を得る第２の燃焼手段と、該二酸化炭素富化空気を冷却する第２の冷却手段と、該二酸化炭素富化空気および前記窒素富化空気を前記閉鎖空間内に供給する第３の循環経路とを有する第３の防火装置を備えたことを特徴とする閉鎖空間の防火システム。
【請求項４】
可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引する第４の吸引手段と、該空気を燃焼させて可燃性ガス及び酸素を低減した二酸化炭素富化空気を得る第３の燃焼手段と、該二酸化炭素富化空気を冷却する第３の冷却手段と、該二酸化炭素富化空気から酸素を低減した二酸化炭素および窒素富化空気を得る第３の窒素富化手段と、該二酸化炭素および窒素富化空気を前記閉鎖空間内に供給する第４の循環経路とを有する第４の防火装置を備えたことを特徴とする閉鎖空間の防火システム。
【請求項５】
二酸化炭素富化空気、窒素富化空気、二酸化炭素および窒素富化空気は、閉鎖空間内への外気の流入が可能な流入口付近に供給されることを特徴とする請求項１〜４記載の閉鎖空間の防火システム。
【請求項６】
空気は、閉鎖空間内への外気の流入が可能な流入口に接続された経路から取り込まれることを特徴とする請求項１〜５記載の防火システム。
【請求項７】
閉鎖空間内の酸素濃度を測定する酸素濃度測定装置と、該酸素濃度測定装置により測定された酸素濃度を不燃焼酸素濃度に維持するように前記第１〜第４の防火装置の制御を行う制御盤とを備えたことを特徴とする請求項１〜６記載の防火システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＤＦ（ゴミの固形燃料）貯槽、サイロ、貯炭場、ごみ処理場、ゴム、プラスチック貯槽などの可燃性物質が多量に備蓄される比較的密閉された閉鎖空間の防火システムに関するものであり、特に、通常人の出入りのない、若しくは、人の出入りの少ない、可燃性物質が多量に備蓄される比較的密閉された閉鎖空間の防火システムに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
大気中の物質が燃焼するためには、空気中に１０数％の酸素が必要である。この事実を利用して、火災時に酸素濃度１５％以下の不燃性ガスを放出して酸素濃度を低下させて消火を行う設備が存在している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２３７９０７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＲＤＦ（ゴミの固形燃料）貯槽、サイロ、貯炭場、ごみ処理場、ゴム、プラスチック貯槽などの可燃性物質が多量に備蓄される比較的密閉された閉鎖空間では、嫌気性発酵による熱の蓄積や可燃性ガスの発生、酸化による熱の蓄積などにより可燃性物質が自然発火し燻焼火災に至ることがある。このような火災は多量の可燃性物質に囲まれており、酸欠状態で燃焼するため大火に至らないため、ガスによる消火は可能である。しかし、燻焼状態で燃焼した可燃性物質は炭化するので、炭化した可燃性物質を閉鎖空間外に搬出する作業が煩雑になったり、また、消火が遅れると、炭化した可燃性物質は、閉鎖空間全体にガスが浸透するのを塞いだりして消火が困難になったりと、甚大な被害を被る。
【０００５】
この発明は、可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間において火災が発生しないようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引する第１の吸引手段と、該空気を燃焼させて可燃性ガス及び酸素を低減した二酸化炭素富化空気を得る第１の燃焼手段と、該二酸化炭素富化空気を冷却する第１の冷却手段と、該二酸化炭素富化空気を前記閉鎖空間内に供給する第１の循環経路とを有する第１の防火装置を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引する第２の吸引手段と、該空気から酸素を低減した窒素富化空気を得る第１の窒素富化手段と、該窒素富化空気を前記閉鎖空間内に供給する第２の循環経路とを有する第２の防火装置を備えたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引する第３の吸引手段と、該空気を酸素富化空気と窒素富化空気に分離する第２の窒素富化手段と、該酸素富化空気を燃焼させて可燃性ガス及び酸素を低減した二酸化炭素富化空気を得る第２の燃焼手段と、該二酸化炭素富化空気を冷却する第２の冷却手段と、該二酸化炭素富化空気および前記窒素富化空気を前記閉鎖空間内に供給する第３の循環経路とを有する第３の防火装置を備えたことを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引する第４の吸引手段と、該空気を燃焼させて可燃性ガス及び酸素を低減した二酸化炭素富化空気を得る第３の燃焼手段と、該二酸化炭素富化空気を冷却する第３の冷却手段と、該二酸化炭素富化空気から酸素を低減した二酸化炭素および窒素富化空気を得る第３の窒素富化手段と、該二酸化炭素および窒素富化空気を前記閉鎖空間内に供給する第４の循環経路とを有する第４の防火装置を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、二酸化炭素富化空気、窒素富化空気、二酸化炭素および窒素富化空気は、閉鎖空間内への外気の流入が可能な流入口付近に供給されることを特徴とする。
【００１１】
また、空気は、閉鎖空間内への外気の流入が可能な流入口に接続された経路から取り込まれることを特徴とする。
【００１２】
また、閉鎖空間内の酸素濃度を測定する酸素濃度測定装置と、該酸素濃度測定装置により測定された酸素濃度を不燃焼酸素濃度に維持するように前記第１〜第４の防火装置の制御を行う制御盤とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明者は、可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間で火災が発生すると、前述のように被害が発生することに鑑み、該被害が発生しないようにするためには、火災が発生しないようにすればよいと考えた。
【００１４】
そのため、燃焼の三要素である可燃物、酸素、温度を極力抑えるようにすれば良いと考えた。特には、燃焼の三要素のうちの酸素に関して、閉鎖空間内の酸素濃度を低減して不燃焼酸素濃度以下にすることであり、さらには、備蓄される可燃性物質以外に発生する可燃性ガスを抑制すること、備蓄される可燃性物質の温度を低下させることである。
【００１５】
そこで、防災システムとして、第１の吸引手段により可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引し、この吸引した空気を第１の燃焼手段により燃焼させて可燃性ガス及び酸素を低減した二酸化炭素富化空気を得て、この得られた二酸化炭素富化空気を第１の循環経路により閉鎖空間内に供給し循環させる第１の防火装置を備えた。これにより、閉鎖空間内の酸素濃度を低減して不燃焼酸素濃度以下にして、また、備蓄される可燃性物質から発生した可燃性ガスを低減させることとした。なお、得られた二酸化炭素富化空気を第１の冷却手段により冷却して、この冷却した二酸化炭素富化空気を第１の循環経路により閉鎖空間内に供給し循環させることで、備蓄される可燃性物質の湿度上昇による酸化反応及び温度上昇を抑えた。
【００１６】
また、防災システムとして、第１の防火装置の他に、第２の吸引手段により可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引し、この吸引した空気から第１の窒素富化手段により酸素を低減した窒素富化空気を得て、この得られた窒素富化空気を第２の循環経路により閉鎖空間内に供給し循環させる第２の防火装置を備えた。このように第１の防火装置と第２の防火装置を併用することで、大容量の閉鎖空間であっても、閉鎖空間内の酸素濃度を低減して不燃焼酸素濃度以下にしやすくすることができる。
【００１７】
この他の防災システムの形態として、第３の吸引手段により可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引し、この吸引した空気を第２の窒素富化手段により酸素富化空気と窒素富化空気に分離し、この分離した酸素富化空気を第２の燃焼手段により燃焼させて可燃性ガス及び酸素を低減した二酸化炭素富化空気を得て、この得られた二酸化炭素富化空気を第２の冷却手段により冷却し、この冷却した二酸化炭素富化空気および分離した窒素富化空気を第３の循環経路により閉鎖空間内に供給し循環させる第３の防火装置を備えた。これにより、第１の防火装置と第２の防火装置を備えた防災システムと同等の効果が得られる他に、閉鎖空間内から吸引した空気の酸素濃度を効率よく低減させて閉鎖空間内に戻すことができ、また、循環経路および吸引手段が１つで済むので設備効率がよい。
【００１８】
また、この他の防災システムの形態として、第４の吸引手段により可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間内の空気を吸引し、この吸引した空気を第３の燃焼手段により燃焼させて可燃性ガス及び酸素を低減した二酸化炭素富化空気を得て、この得られた二酸化炭素富化空気を第３の冷却手段により冷却し、この冷却した二酸化炭素富化空気から第３の窒素富化手段により酸素を低減した二酸化炭素および窒素富化空気を得て、この得られた二酸化炭素および窒素富化空気を第４の循環経路により閉鎖空間内に供給し循環させる第４の防火装置を備えた。これにより、第１の防火装置と第２の防火装置を備えた防災システムと同等の効果が得られる他に、閉鎖空間内から吸引した空気の酸素濃度を効率よく低減させて閉鎖空間内に戻すことができ、また、循環経路および吸引手段が１つで済むので設備効率がよい。
【００１９】
なお、第１〜第４の防火装置により得られた二酸化炭素富化空気、窒素富化空気、二酸化炭素および窒素富化空気は、閉鎖空間内への外気の流入が可能な流入口付近に供給されるようにすると、燃焼可能な酸素濃度を有する外気と接触する流入口付近の酸素濃度を素早く低下させるため、より効果的に防火が行える。
【００２０】
また、第１〜第４の防火装置により取り込まれる空気は、閉鎖空間内への外気の流入が可能な流入口付近から取り込まれるようにすると、取り込むことで酸素濃度が高めの流入口付近の酸素濃度を低下させることができる。
【００２１】
さらに、第１〜第４の防火装置により取り込まれる空気は、閉鎖空間内への外気の流入が可能な流入口に接続された経路から取り込まれ、この空気から得られた二酸化炭素富化空気、窒素富化空気、二酸化炭素および窒素富化空気が流入口から閉鎖空間内に供給されるようにすると、流入口から燃焼可能な酸素濃度を有する外気が流入しなくなるため、より効果的に防火が行える。
【００２２】
なお、酸素濃度測定装置により閉鎖空間内の酸素濃度を測定し、制御盤によりこの酸素濃度測定装置により測定された酸素濃度を不燃焼酸素濃度に維持するように前記第１〜第４の防火装置の制御を行うようにすると、より高精度に酸素濃度管理が行える。
【００２３】
ところで、前記第１〜第４防火装置により得られる二酸化炭素富化空気、窒素富化空気、二酸化炭素および窒素富化空気のうち、二酸化炭素富化空気は、空気との比重が大きく浸透性に優れており、冷却効果もある。そのため、二酸化炭素富化空気は、特に閉鎖空間内への外気の流入が可能であり、且つ常時可燃性物質により覆われている流入口付近に供給されるとよい。これにより、長時間滞留している可燃性物質内に浸透して可燃性物質の蓄熱を除去して効果的に防火が行える。
【００２４】
【実施例】
この発明の第１実施例を図１により説明する。なお、この実施例では、閉鎖空間の防火システムの一例としてＲＤＦ（ゴミ固形燃料）貯槽１の防火システムについて説明する。そのため、防火システムの説明に先立って、まず、ＲＤＦ貯槽１が用いられるＲＤＦ発電設備について説明する。
【００２５】
ＲＤＦ発電設備（図示せず）とは、家庭の生ゴミや紙、木屑、プラスチックなどの可燃性のゴミを固形化し、燃料として発電に再利用するものであり、ゴミを熱圧縮、成形してＲＤＦ２を製造する製造設備（図示せず）と、ＲＤＦ２を備蓄するＲＤＦ貯槽１と、ＲＤＦ２を発電のために燃焼する燃焼設備（図示せず）とを有している。可燃性物質の一例としてのＲＤＦ２は、数ｃｍ単位で成形されており、貯留性、輸送性、燃焼性に優れる。
【００２６】
ＲＤＦ製造設備（図示せず）で製造されたＲＤＦ２は、ベルトコンベア（図示せず）で略四角筒状の搬入経路３内を搬送される。そして、ＲＤＦ貯槽１の上部に設けられた搬入口４からＲＤＦ貯槽１内に適宜搬入され、ＲＤＦ貯槽１内の下部から滞積されて備蓄される。また、ＲＤＦ貯槽１の下部に設けられた搬出口５から適宜搬出され、図示しないベルトコンベアで略四角筒状の搬出経路６内を搬送されて燃焼設備（図示せず）に送られる。
【００２７】
このように、ＲＤＦ貯槽１は、流入口の一例としての搬入口４および搬出口５から搬入経路３および搬出経路６を介して外気の流入が可能であるが、可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間７であり、その容積は例えば４０００ｍ３の大容積を有する。また、メンテナンス時などを除いて、通常下部から１／２程度の内容積がＲＤＦ２が滞積されて備蓄されている。
【００２８】
この閉鎖空間７は、搬入口４および搬出口５から酸素濃度２２％程度の燃焼可能な酸素濃度を有する外気が流入可能であり、また、下部のＲＤＦ２ほど滞積時間が長期であり、且つその上方向にも滞積していることから、ＲＤＦ２の酸化及び嫌気性発酵による熱の蓄積及び水素やメタン等の可燃性ガスの発生により自然発火や爆発の恐れがある。
【００２９】
そのため、この第１実施例の防火システムは、第１の防火装置１０と第２の防火装置２０と酸素濃度測定装置３０と制御盤４０とを備えた構成となっており、これにより、閉鎖空間７内の酸素濃度を低減して不燃焼酸素濃度以下にして、また、備蓄されるＲＤＦ２以外に発生する可燃性ガスの抑制、備蓄されるＲＤＦ２の温度の低下を行い、ＲＤＦ貯槽１内において火災が発生しないようにしている。
【００３０】
まず、第１の防火装置１０について説明すると、第１の防火装置１０は、第１の吸引手段の一例としてのポンプ１１と、第１の燃焼手段の一例としてのボイラー１２と、第１の冷却手段の一例としての冷却装置１３と、第１の循環経路の一例としての循環経路１４とを有する。
【００３１】
この第１の防火装置１０は、例えば搬出口５付近に設けられた循環経路１４の取込口１５からポンプ１１により閉鎖空間７内の空気が取り込まれる。そして、この吸引した空気を必要であれば圧縮して、ボイラー１２により燃焼させる。すると、吸引空気中の可燃性ガスおよび酸素が燃焼により消費され、二酸化炭素が生成されることにより、可燃性ガスおよび酸素が低減され、且つ二酸化炭素が増加した二酸化炭素富化空気が得られる。この二酸化炭素富化空気は、冷却装置１３により冷却されて、水分除去及び常温に戻され、例えば搬入口４および搬出口５付近に設けられた循環経路１４の放出口１６ａ、１６ｂを経て閉鎖空間７内に供給される。
【００３２】
つぎに、第２の防火装置２０について説明すると、第２の防火装置２０は、第２の吸引手段の一例としてのポンプ２１と、第１の窒素富化手段の一例としての酸素富化空気と窒素富化空気とを分離する酸素透過性に優れた窒素富化膜２２と、第２の循環経路の一例としての循環経路２３とを有する。
【００３３】
この第２の防火装置２０は、例えば搬出口５付近に設けられた循環経路２３の取込口２４からポンプ２１により閉鎖空間７内の空気が取り込まれる。そして、この吸引した空気を必要であれば圧縮して、酸素富化空気と窒素富化空気とを分離する酸素透過性に優れた窒素富化膜に接触させる。すると、吸引空気から、酸素が分離されて大気中に排出され、酸素を低減した窒素富化空気が得られる。この窒素富化空気は、例えば搬入口４および搬出口５付近に設けられた循環経路２３の放出口２５ａ、２５ｂを経て閉鎖空間７内に供給される。
【００３４】
なお、窒素富化膜としては、例えば、ポリジメチルシロキサン等の有機高分子からなる均一膜または複合膜であり、さらに前記窒素富化膜が中空部を有する円筒形をなし、これを１ユニットとし、ユニットを多数集合したモジュール型とすると、空気から窒素富化空気を効率よく得ることができる。
【００３５】
最後に、酸素濃度測定装置３０および制御盤４０について説明すると、酸素濃度測定装置３０は閉鎖空間７内の酸素濃度を測定するものであり、制御盤４０は第１の防火装置１０と第２の防火装置２０と酸素濃度測定装置３０に連結されており、酸素濃度測定装置３０により測定された酸素濃度を不燃焼酸素濃度に維持するように第１の防火装置１０および第２の防火装置２０の運転制御を行うものである。
【００３６】
次に、本実施例の作動について説明する。制御盤４０の指示に基づいて、第１の防火装置１０および第２の防火装置２０が始動すると、閉鎖空間７内の空気が取り込まれ、生成した二酸化炭素富化空気および窒素富化空気が閉鎖空間７内に戻される。酸素濃度測定装置３０は、閉鎖空間７内の酸素濃度を計測しており、その測定結果を刻々と制御盤４０に出力する。
【００３７】
第１の防火装置１０および第２の防火装置２０による二酸化炭素富化空気および窒素富化空気の供給は、閉鎖空間７内が燃焼不可能な酸素濃度（不燃焼酸素濃度）になるまで続けられるとともに、ポンプ１１、２１の運転速度を制御することで二酸化炭素富化空気および窒素富化空気の供給量をコントロールしながら、閉鎖空間７内の酸素濃度を不燃焼酸素濃度に維持する。不燃焼酸素濃度は、例えば１０％程度であるが、設置条件等により適宜決定される。
【００３８】
この防火システムは、第１の防火装置１０により、閉鎖空間７内から吸引した空気から二酸化炭素富化空気を生成して閉鎖空間７内に戻すことを繰り返し行うことにより、閉鎖空間７内を不燃焼酸素濃度以下にして、不燃焼雰囲気とすることができ、また、閉鎖空間７内で生成した可燃性ガスも燃焼により消費されるので、閉鎖空間７内の可燃性ガスが低減され、爆発の恐れがなくなる。さらに、二酸化炭素富化空気を冷却して閉鎖空間７内に戻すので、ＲＤＦ２の酸化反応および蓄熱を防止し、また、ＲＤＦ２の水分含有率が上昇して後工程の燃焼設備（図示せず）での燃焼時にダイオキシンが発生することを防止することができる。
【００３９】
また、この防火システムは、第２の防火装置２０により、閉鎖空間７内から吸引した空気から窒素富化空気を生成して閉鎖空間７に戻すことを繰り返し行うことにより、閉鎖空間７内を不燃焼酸素濃度以下にして、不燃焼雰囲気とすることができる。
【００４０】
さらに、この防火システムは、第１の防火装置１０と第２の防火装置２０を併用することで、大容量の閉鎖空間７であっても、閉鎖空間７内の酸素濃度を低減して不燃焼酸素濃度以下にしやすくすることができる。なお、貯槽１の大きさや貯蔵物の対象に応じて、第１の防火装置１０又は第２の防火装置２０の一方としてもよい。
【００４１】
この発明の第２実施例を図２により説明する。この第２実施例と前記第１実施例との主な相違点は、第１の防火装置１０および第２の防火装置２０の代わりに、第３の防火装置５０および第４の防火装置６０が設けられていることである。
【００４２】
まず、第３の防火装置５０について説明すると、第３の防火装置５０は、第３の吸引手段の一例としてのポンプ５１と、第２の窒素富化手段の一例としての窒素富化膜５２と、第２の燃焼手段の一例としてのボイラー５３と、第２の冷却手段の一例としての冷却装置５４と、第３の循環経路の一例としての循環経路５５とを有する。
【００４３】
この第３の防火装置５０は、例えば搬出口５付近に設けられた循環経路５５の取込口５６からポンプ５１により閉鎖空間７内の空気が取り込まれる。そして、この吸引した空気を必要であれば圧縮して、酸素富化空気と窒素富化空気とを分離する酸素透過性に優れた窒素富化膜５２に接触させる。すると、吸引空気から酸素富化空気と窒素富化空気が得られる。この分離された窒素富化空気は、例えば搬出口５付近に設けられた循環経路５５の放出口５７ａを経て閉鎖空間７内に供給される。また、分離された酸素富化空気をボイラー５３により燃焼させる。すると、酸素富化空気中の可燃性ガスおよび酸素が燃焼により消費され、二酸化炭素が生成されることにより、可燃性ガスおよび酸素が低減され、且つ二酸化炭素が増加した二酸化炭素富化空気が得られる。この二酸化炭素富化空気は、冷却装置５４により冷却されて、水分除去及び常温に戻され、例えば搬入口４および搬出口５付近に設けられた循環経路５５の放出口５７ｂ、５７ｃを経て閉鎖空間７内に供給される。なお、窒素富化空気を搬入口４近くからも閉鎖空間７内に供給するようにしてもよい。
【００４４】
つぎに、第４の防火装置６０について説明すると、第４の防火装置６０は、第４の吸引手段の一例としてのポンプ６１と、第３の燃焼手段の一例としてのボイラー６２と、第３の冷却手段の一例としての冷却装置６３と、第３の窒素富化手段の一例としての酸素富化空気と窒素富化空気とを分離する酸素透過性に優れた窒素富化膜６４と、第４の循環経路の一例としての循環経路６５とを有する。
【００４５】
この第４の防火装置６０は、例えば搬出口５付近に設けられた循環経路６５の取込口６６からポンプ６１により閉鎖空間７内の空気が取り込まれる。そして、この吸引した空気を必要であれば圧縮して、ボイラー６２により燃焼させる。すると、吸引空気中の可燃性ガスおよび酸素が燃焼により消費され、二酸化炭素が生成されることにより、可燃性ガスおよび酸素が低減され、且つ二酸化炭素が増加した二酸化炭素富化空気が得られる。この二酸化炭素富化空気は、冷却装置６３により冷却されて、水分除去及び常温に戻される。つぎに、冷却した二酸化炭素富化空気を酸素富化空気と窒素富化空気とを分離する酸素透過性に優れた窒素富化膜６４に接触させる。すると、二酸化炭素富化空気から酸素富化空気が除去された二酸化炭素および窒素富化空気が得られる。この二酸化炭素および窒素富化空気は、例えば搬入口４および搬出口５付近に設けられた循環経路６５の放出口６７ａ、６７ｂを経て閉鎖空間７内に供給される。
【００４６】
次に、本実施例の作動について説明する。制御盤４０の指示に基づいて、第３の防火装置５０および第４の防火装置６０が始動すると、閉鎖空間７内の空気が取り込まれ、生成した窒素富化空気、二酸化炭素富化空気、二酸化炭素および窒素富化空気が閉鎖空間７内に戻される。酸素濃度測定装置３０は、閉鎖空間７内の酸素濃度を計測しており、その測定結果を刻々と制御盤４０に出力する。
【００４７】
第３の防火装置５０および第４の防火装置６０による窒素富化空気、二酸化炭素富化空気、二酸化炭素および窒素富化空気の供給は、閉鎖空間７内が燃焼不可能な酸素濃度（不燃焼酸素濃度）になるまで続けられるとともに、ポンプ５１、６１の運転速度を制御することで窒素富化空気、二酸化炭素富化空気、二酸化炭素および窒素富化空気の供給量をコントロールしながら、閉鎖空間７内の酸素濃度を不燃焼酸素濃度に維持する。不燃焼酸素濃度は、例えば１０％程度であるが、設置条件等により適宜決定される。
【００４８】
この防火システムは、第３の防火装置５０により、閉鎖空間７内から吸引した空気から窒素富化空気および二酸化炭素富化空気を生成して閉鎖空間７内に戻すことを繰り返し行うことにより、閉鎖空間７内を不燃焼酸素濃度以下にして、不燃焼雰囲気とすることができ、また、閉鎖空間７内で生成した可燃性ガスも燃焼により消費されるので、閉鎖空間７内の可燃性ガスが低減され、爆発の恐れがなくなる。さらに、二酸化炭素富化空気を冷却して閉鎖空間７内に戻すので、ＲＤＦ２の酸化反応および蓄熱を防止し、また、ＲＤＦ２の水分含有率が上昇して後工程の燃焼設備（図示せず）での燃焼時にダイオキシンが発生することを防止することができる。このように第１実施例の第１の防火装置１０と第２の防火装置２０を備えた防災システムと同等の効果が得られる他に、閉鎖空間７内から吸引した空気の酸素濃度を効率よく低減させて閉鎖空間７内に戻すことができ、また、循環経路５５および吸引手段５１が１つで済むので設備効率がよい。
【００４９】
また、この防火システムは、第４の防火装置６０により、閉鎖空間７内から吸引した空気から二酸化炭素窒素および窒素富化空気を生成して閉鎖空間７内に戻すことを繰り返し行うことにより、閉鎖空間７内を不燃焼酸素濃度以下にして、不燃焼雰囲気とすることができ、また、閉鎖空間７内で生成した可燃性ガスも燃焼により消費されるので、閉鎖空間７内の可燃性ガスが低減され、爆発の恐れがなくなる。さらに、二酸化炭素窒素および窒素富化空気を冷却して閉鎖空間７内に戻すので、ＲＤＦ２の酸化反応および蓄熱を防止し、また、ＲＤＦ２の水分含有率が上昇して後工程の燃焼設備（図示せず）での燃焼時にダイオキシンが発生することを防止することができる。このように第１実施例の第１の防火装置１０と第２の防火装置２０を備えた防災システムと同等の効果が得られる他に、閉鎖空間７内から吸引した空気の酸素濃度を効率よく低減させて閉鎖空間７内に戻すことができ、また、循環経路６５および吸引手段６１が１つで済むので設備効率がよい。また、貯槽１の容量等によって、第３の防火装置５０あるいは第４の防火装置６０のいずれか一方としてもよい。
【００５０】
なお、前記全実施例における第１〜第３の窒素富化手段は、酸素及び窒素分子の分別が可能な分子ふるいとしてもよい。分子ふるいは、例えばゼオライト（沸石）や活性炭等を用いることができ、特に工業的酸素濃縮法（ＰＳＡ）として知られる方法を適用することが好ましい。この工業的酸素濃縮法は、例えばゼオライトまたは活性炭の酸素吸着−脱着時間の間隔と窒素吸着−脱着時間の間隔が相違することを利用し、それぞれの気体含有率の多いフラクション（分画）を所定時間でもって選択的に取り出すものである。このようにすれば、空気中の窒素と酸素が分別され、窒素富化空気および酸素富化空気が生成される。
【００５１】
また、前記全実施例における第１および第３の窒素富化手段は、酸素吸着性の固体を用いても良い。この固体は、圧縮空気と接触させることで、圧縮空気に含まれる酸素を吸着し、窒素富化空気を生成するものである。このタイプの固体としては、例えば、アスコルビン酸ナトリウム、ヘキサノール、ヘプタノールのような有機物質や、鉄、銅、亜鉛、すず等の金属や、硫酸鉄、硫化鉄、酸化鉄や、イオウと炭酸カリウムのような組合せの多硫化化合物とカリウム化合物の混合物、あるいは前記の複数の混合物などが挙げられるが、酸素との反応の際に著しく発熱するため、生成した窒素富化空気を冷却して閉鎖空間内に戻すことが望ましい。
【００５２】
さらに、前記全実施例における第１および第３の窒素富化手段は、酸素を吸着することのできる液体を用いても良い。この液体は、圧縮空気と接触させることで、圧縮空気に含まれる酸素を吸着し、窒素富化空気を生成するものである。このタイプの液体としては、例えば、人工血液等が挙げられる。
【００５３】
前記全実施例において、第１〜第４の防火装置により生成された二酸化炭素富化空気、窒素富化空気、二酸化炭素および窒素富化空気は、閉鎖空間内への外気の流入が可能な流入口付近に供給されるようにしたので、燃焼可能な酸素濃度を有する外気と接触する流入口付近の酸素濃度を素早く低下させるため、より効果的に防火が行える。
【００５４】
また、前記全実施例において、第１〜第４の防火装置に取り込まれる空気は、閉鎖空間内への外気の流入が可能な流入口付近から取り込まれるようにしたので、取り込むことで酸素濃度が高めの流入口付近の酸素濃度を低下させることができる。
【００５５】
特に、前記全実施例において、搬出口付近の可燃性物質は、酸素濃度２２％程度の燃焼可能な酸素濃度を有する外気が流入可能であり、また、閉鎖空間内における滞積時間が長期であり、且つその上方向にも滞積していることから、酸化及び嫌気性発酵による熱の蓄積及び水素やメタン等の可燃性ガスの発生により自然発火や爆発の恐れが一番高い。そのため、閉鎖空間内への外気の流入が可能であり、且つ常時可燃性物質（ＲＤＦ）で覆われている閉鎖空間の下部の搬出口付近から、第１〜第４の防火装置により空気を取り込み、また、第１〜第４の防火装置により生成された二酸化炭素富化空気、窒素富化空気、二酸化炭素および窒素富化空気が供給されるようにしたので、より火災が発生しやすい箇所を効果的に防火を行うことができる。
【００５６】
なお、前記第１〜第４防火装置により得られる二酸化炭素富化空気、窒素富化空気、二酸化炭素および窒素富化空気のうち、二酸化炭素富化空気は、空気との比重が大きく浸透性に優れており、冷却効果もある。そのため、二酸化炭素富化空気は、特に搬出口付近に供給されるとよい。これにより、長時間滞留している可燃性物質内に浸透して可燃性物質の蓄熱を除去して効果的に防火が行える。
【００５７】
さらに、前記全実施例において、第１〜第４の防火装置に取り込まれる空気は、閉鎖空間内への外気の流入が可能な搬入口や搬出口等の流入口に接続された経路、例えば搬入経路や搬出経路から取り込まれ、この空気から得られた二酸化炭素富化空気、窒素富化空気、二酸化炭素および窒素富化空気が搬入口や搬出口等の流入口から閉鎖空間内に供給されるようにすると、流入口から燃焼可能な酸素濃度を有する外気が流入しなくなるため、より効果的に防火が行える。
【００５８】
なお、前記防火システムは、閉鎖空間の防火システムとして、閉鎖空間内で火災が発生しないようにしたものであるが、万が一火災が発生してしまった場合の消火システムとして使用しても良い。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように構成したので、可燃性物質が備蓄される比較的密閉された閉鎖空間の空気を有効利用して、閉鎖空間内を不燃焼酸素濃度として不燃焼雰囲気とすることができ、閉鎖空間内で火災が発生しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す図である。
【符号の説明】
２  ＲＤＦ（可燃性物質）
７  閉鎖空間
１０  第１の防火装置
１１  ポンプ（第１の吸引手段）
１２  ボイラー（第１の燃焼手段）
１３  冷却装置（第１の冷却手段）
１４  循環経路（第１の循環経路）
【図１】
2004298516.tif 000003
【図２】
2004298516.tif 000004