(57)【要約】ペレット化された二酸化炭素のターゲット材に対する、重力を利用した発射、噴射または空中落下による、ペレット化された二酸化炭素（ドライアイス）の遠くからのターゲット材への供給。この供給は、移動可能な装置によって行うことができる。本発明が適用するように設計されるターゲット材の種類は、例えば、炭化水素物質、危険物質、燃焼物質等を含むことができる。二酸化炭素は、約３ｍｍ〜１００ｍｍのサイズ範囲の直径にペレット化することができる。  【選択図】図２
2010505531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素を固体状態で火災および／または危険物に適用することによる、火災および／または危険物の鎮静化の方法であって、
二酸化炭素を、複数の固体で、コーティングされていない直径３ｍｍ〜１００ｍｍの二酸化炭素ペレット形態にペレット化することと、
前記直径３ｍｍ〜１００ｍｍの複数の固体で、コーティングされていない二酸化炭素ペレットを、前記火災および／または危険物に対して供給することと、
を備える方法。
【請求項２】
前記二酸化炭素ペレットを、前記火災および／または危険物に対して供給することは、ノズルによるものである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ペレットをホッパ内に格納することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
二酸化炭素ペレットを供給することは、窒素気流によって補助される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記窒素気流は、水分が、前記二酸化炭素ペレットの供給を妨げないように、十分な量が適用される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ペレット状の二酸化炭素を供給することは、前記火災および／または危険物から所定距離に配置された支持構造物から行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記二酸化炭素ペレットを前記火災および／または危険物に対して供給することは、噴射によって行われる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記支持構造物は車両である、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記二酸化炭素ペレットを供給することは、前記二酸化炭素ペレットを重力によって火災および／または危険物に対して落下させることによって実現される、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記二酸化炭素ペレットを［［提供する］］ペレット化することは、液体二酸化炭素をペレット状に押出すことによって実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記火災および／または危険物の鎮静化支持構造上に配置され、かつ液体二酸化炭素源への接続のために構成された、直径３ｍｍ〜１００ｍｍの固体で、コーティングされていない二酸化炭素ペレットを形成するペレタイザと、
前記固体で、コーティングされていない二酸化炭素ペレットを火災および／または危険物に対して発射または噴射する、前記火災および／または危険物の鎮静化支持構造上に配置された供給装置と、
を備える、火災および／または危険物の鎮静化支持構造。
【請求項１２】
二酸化炭素を火災および／または危険物に対して適用する前記支持構造であって、前記支持構造上に配置された、二酸化炭素ペレットを格納する格納装置をさらに備える、請求項１１に記載の支持構造。
【請求項１３】
前記支持構造は、前記供給装置が、二酸化炭素ペレットを前記火災および／または危険物に対して発射または噴射することができるように携帯可能である、請求項１１に記載の支持構造。
【請求項１４】
前記支持構造は、移動可能な車両上に設けられている、請求項１１に記載の支持構造。
【請求項１５】
前記二酸化炭素処理設備は、前記移動可能な車両によって運ばれる発電機によって電源が供給される、請求項１４に記載の支持構造。
【請求項１６】
前記液体二酸化炭素源は、空気抽出ユニットである、請求項１１に記載の支持構造。
【請求項１７】
直径３ｍｍ〜１００ｍｍの固体二酸化炭素ペレットを適用して、火災および／または危険物を消火する、火災および／または危険物の鎮静化方法であって、
二酸化炭素を、直径３ｍｍ〜１００ｍｍの固体で、コーティングされていないペレットにペレット化することと、
前記直径３ｍｍ〜１００ｍｍの固体で、コーティングされていないペレットを格納容器に格納することと、
前記二酸化炭素ペレットを発射または噴射する前に、前記直径３ｍｍ〜１００ｍｍの固体ペレットと窒素を混合することと、
前記直径３ｍｍ〜１００ｍｍの固体ペレットを前記格納容器から前記火災および／または危険物に対してポンピングすることと、
を備える方法。
【請求項１８】
直径３ｍｍ〜１００ｍｍの固体で、コーティングされていない複数の二酸化炭素ペレットの適用による、火災または危険物の流出を鎮静化する、火災および／または危険物の鎮静化方法であって、
二酸化炭素を、前記直径３ｍｍ〜１００ｍｍの複数の固体で、コーティングされていない二酸化炭素ペレットにペレット化することと、
前記直径３ｍｍ〜１００ｍｍの複数の固体で、コーティングされていない二酸化炭素ペレットを、前記火災または危険物の流出に対して適用することと、
前記直径３ｍｍ〜１００ｍｍの複数の固体で、コーティングされていない二酸化炭素ペレットの前記適用によって、前記火災に対する前記危険物または燃料を凝結させることと、
前記直径３ｍｍ〜１００ｍｍの複数の固体で、コーティングされていない二酸化炭素ペレットの前記適用によって、周囲温度を下げることと、
周囲の酸素を取り除くことであって、前記複数の固体で、コーティングされていない二酸化炭素ペレットによって引き起こされる凝結が、前記危険物を収縮させて、表面から分離させ、前記火災に燃料を供給する化学反応を凝結によって消失させることと、
を備える方法。
【請求項１９】
直径３ｍｍより大きい二酸化炭素ペレットを、火災および／または危険物に適用する、火災および／または危険物鎮静化支持構造であって、
前記支持構造上に配置され、かつ液体二酸化炭素源への接続のために構成された、３ｍｍより大きい直径を有する二酸化炭素ペレットを生成するペレタイザと、
前記支持構造上に配置された、前記３ｍｍより大きい直径を有する二酸化炭素ペレットを格納する格納装置と、
前記支持構造上に配置された、前記３ｍｍより大きい直径を有する二酸化炭素ペレットを発射または噴射する供給装置であって、前記供給装置は、前記支持構造が、火災を消火し、および／または危険物を封じ込めるのに用いられるペレットを散布するために、窒素源を利用して、前記３ｍｍより大きい直径を有する二酸化炭素ペレットを発射または噴射する、前記供給装置と、
を備える支持構造。
【請求項２０】
前記窒素源が空気抽出ユニットである、請求項２０に記載の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２００５年１０月３日に出願された米国特許仮出願第６０／７２３，０４９号の利益を主張し、該仮出願明細書の内容を本願明細書に援用する。
【技術分野】
【０００２】
この説明は、一般に、消火や危険物の鎮静化に関し、より具体的には、火、危険物、炭化水素物質、または、ターゲット材を消すかまたは封じ込めるために、ドライアイス（「固体ＣＯ2」）で有効に処理することのできる他の物質等のターゲット材に対して二酸化炭素（「ＣＯ2」）を適用することに関する。
【背景技術】
【０００３】
二酸化炭素は、無色の気体であり、発酵及び木炭燃焼の両方の副生成物内でそれを検出したＶａｎ  Ｈｅｌｍｏｎｔにより、１５７７年に初めて認識された。ＣＯ2は、飲料の炭酸化、溶接及び化学薬品製造等の幅広い工業用途において、固体（ドライアイス）、液体及び気体で使用される。二酸化炭素は、全ての炭素質燃料の燃焼生成で発生し、様々な方法で回収することができる。今日、ＣＯ2は、合成アンモニア生成の副生成物、発酵、石灰釜作業、吸収プロセスによる燃焼排ガスとして幅広く利用されている。また、ＣＯ2は、動物代謝の生成物でもあり、動物及び植物の両方のライフサイクルにおいて非常に重要である。ＣＯ2は、我々の地球の大気中に少量（容量で０．０３％）存在している。
【０００４】
二酸化炭素（ＣＯ2）は、いくつかの活性金属、金属塩、および酸素を含有する物質、すなわち、硝酸塩、塩素酸塩を除いて、ほとんど全ての可燃物の火を消火する。
【０００５】
消火目的のための二酸化炭素ガスの利点は、古くから知られている。１９１４年には、ＰｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａのＢｅｌｌ  Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  Ｃｏｍｐａｎｙが、電気配線設備用の多数の、７ポンド容量のポータブルＣＯ2消化器を設置している。１９２０年代までには、二酸化炭素を用いた自動システムが使用可能になっていた。１９２８年、二酸化炭素消火システムのためのＮＦＰＡ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：全国防火協会）基準への取組みが始まった。
【０００６】
長い年月をかけて、二酸化炭素を利用する２つの方法が開発された。第一の技術は、全体消火用途である。全体消火技術は、エンクロージャに二酸化炭素蒸気を所定の濃度まで充填することからなる。この技術は、表面性の火災及び潜在的な深在性の火災の両方に対して利用可能である。液体燃料の場合に予想されるであろう表面性の火災の場合、容量で３４％の最小濃度の二酸化炭素が義務付けられている。かなりの検証作業が、液体燃料に対する二酸化炭素に関して行われて、多くの一般的な液状の火災原因物に対する適切な最小設計濃度にたどり着いた。この用途の方法は、有効に供給することのできるＣＯ2の量及び距離に関して限界がある。そのため、このような用途に対する有効カバー範囲は小さい。
【０００７】
深在性のハザードの場合、最小許容濃度は、容量で５０％の二酸化炭素である。５０％の設計濃度は、電気装置、配線絶縁、モータ等を含むハザードに対して用いられる。バルクペーパー等の記録保管を含むハザードの場合、濃度６５％の二酸化炭素を必要とする。毛皮やかばんのハウス型集塵機等の物質の場合、濃度７５％のＣＯ2が義務付けられている。ほとんどの表面性火災及び裸火は、空気中のＣＯ2濃度が約２０％以下に達したときに消えることに留意すべきである。従って、かなりの安全性の要因が、上記基準に必要なこれらの最小ＣＯ2濃度に対して確立されることは明白である。火炎の消火は、典型的には、ＣＯ2基準を作成した者には十分な防火であるとは考えられていない。これは、他のガス状消化剤のための基準に示されているガイドラインとは対照的である。それらの基準のうちのいくつかにより、裸火を消火するのには十分であるが、真の不活性雰囲気を生成しない消化剤濃度が義務付けられる場合がある。
【０００８】
二酸化炭素用に開発されてきた用途の他の方法は、局所消火と呼ばれている。局所消火システムは、可燃性の液体、気体、およびハザードが包囲されない、または、ハザードの包囲が、全体消火を可能にするのに十分ではない非常に薄い固形物における表面性火災の消火に対してのみ適している。ディップタンク、クエンチタンク、スプレーブース、印刷機、圧延機等のハザードは、局所消火型システムによって良好に保護することができる。このシステムにおいては、ＣＯ2の放出は、局所的な火災ハザードに向けられる。この結果、火災ハザード範囲全体は、所定の濃度までエンクロージャを実際に充填することなく、ＣＯ2に覆われる。
【０００９】
消化器は、消火の際の第一のディフェンスラインと考えられてきた。該消化器の実際的かつ機能的な使用は、あらゆる種類の火災に対しての防止及び保護の手段として理想的なものであると思われがちである。しかし、一般的な消化器は、典型的には、たった３〜６フィートのレンジを有するに過ぎず、清浄化の問題と高コストの両方を有している。消火用の大きな業務用ＣＯ2泡溶液は、いろいろな意味で高価であると思われがちである。コスト、有効カバー範囲及び安全距離の要件のため、ＣＯ2の局所消火には、適切な火災の封じ込め及び消火に関して限界がある。
【００１０】
図１は、炎の四面体（ａ  ｆｉｒｅ  ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ）である。図示したイメージは、消防士には、火災の四面体（ｔｈｅ  ｆｉｒｅ  ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ）として知られており、これは、炎の特性及び消火技術を良好に理解するのに用いることができる。
【００１１】
該四面体は、化学的連鎖反応を表していない炎の三角形と非常に似ている。炎の四面体は、消火の構成要素に基づいている。各構成要素は、火炎の特性、すなわち、燃料１１、酸素１２、熱１３及び化学的連鎖反応１４を表している。消火は、これらの特性のうちのいずれか１つの除去または妨げに基づいている。除去される最も一般的な特性は熱である。熱は、一般に、水を用いることによって取り除かれる。水は、非常によく熱を吸収し、かつコスト効率が高いため使われる。消化作業中に、構造物の外側に置かれた対象物を見ることがある。これは、一般に、回収作業と呼ばれているが、炎から何らかの燃料を取り除くようにも作用する。対象物を熱にさらさないことで、放出されて燃える可燃性ガスがなくなる。第３の特性、すなわち、酸素は、通常、最も取り除くのが困難である。酸素の除去は、典型的には、炎に対して二酸化炭素消化器が使用された場合に実現される。より極端なケースにおいては、炎に対して爆発物を使用してもよい。爆発物は、周囲の酸素を使い尽くす。そして、最後の特性は、化学的連鎖反応である。これは、還元剤（燃料）と酸化剤（酸素）の反応と考えることができる。化学的連鎖反応を妨げることによる消火方法の実例は、ＨａｌｏｎまたはＦＭ２００消火器である。
【００１２】
表面性火災、すなわち、燃料の表面を越える自動発火温度まで該燃料を加熱していない火災の場合、消火は早い。このような表面火災は、一般に、液体燃料が含まれているケースである。都合の悪いことに、全てのハザードが表面性火災をもたらす保証はない。実際には、多くのハザードは、燃料内にある程度浸入するであろう炎を生み出しやすい。このような炎は、一般に、深在性と呼ばれている。いわゆる深在性の可能性に対処する場合、酸素を除去し、範囲内の燃料の気相を減少させることが必要なだけではなく、燃料自体の中に集中している熱を消散できるようにすることが同様に重要である。熱が消散せず、不活性雰囲気が取り除かれた場合、炎は、容易に再発火する可能性がある。このようなハザードの場合には、酸素及び気体燃料の濃度を、裸火が消えるだけではなく、くすぶりもなくなるポイントまで低減することが多くの場合必要である。このことを実現するには、増大した熱の適切な消散を可能にするために、消化剤の濃度を十分に長時間保たなければならない。二酸化炭素システムに関するＮＦＰＡ基準１２は、完璧かつ伝統的な防火を規定する際のリーダーである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以下は、読者に対して基本的な理解を実現するための本開示の簡単な概要を示す。この概要は、本開示の広範な要約ではなく、該概要は、本発明の主要な、重要な要素を特定するものではなく、または、本発明の範囲を説明するものでもない。該概要の唯一の目的は、本願明細書に開示されているいくつかのコンセプトを、後述されているより詳細な説明に対する前置きとして簡潔に示すことである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本実施例は、ターゲット材へのＣＯ2の適用及び供給を実現できる。本実施例は、ペレット化したドライアイスをターゲット材に供給する方法を提供する。該実施例は、二酸化炭素がターゲット材へ供給される方法、および燃えているターゲット材を消火し、および／または環境を汚染するターゲット材を封じ込める際の二酸化炭素の有効性を改善する傾向がある。具体的には、本実施例は、ペレット化した二酸化炭素を提供し、該ペレット化した二酸化炭素を、遠くからターゲット材へ供給することができ、この結果、ペレット化した二酸化炭素の有効性を改善できると共に、ペレット化した二酸化炭素をターゲット材に供給する者の曝露を最小限にし、かつ安全性を最大限にする。また、代替的実施例においては、湿気を取り除き、ポンピングを促進する傾向のあるペレットをポンピングする際に、ペレット化したＣＯ2を用いる場合に、該ペレット化したＣＯ2の供給を促進するのに窒素（Ｎ2）を用いることができる。
【００１５】
また、一実施例によれば、ペレット化した二酸化炭素をターゲット材へ供給する方法は、該ターゲット材に対して選択的に配置することのできる移動可能なユニットによって、実行することができる。それに伴って、ペレット化した二酸化炭素源を、該ターゲット材に対して選択的に配置することができ、また、該ペレット化した二酸化炭素は、遠くから該ターゲット材に供給することができる。
【００１６】
本実施例によれば、二酸化炭素は、ペレット化した二酸化炭素を生成し、該ペレット化した二酸化炭素を供給することにより、例えば、該ペレット化した二酸化炭素を（例えば、タレットまたはその同等物によって）発射し、噴射し、（例えば、ホースを介して）該ペレット化した二酸化炭素を噴射し、（例えば、バケツまたはシャベルによる）手での供給により、重力を利用した該ペレット化した二酸化炭素の空中落下により、または、他の一般的に知られている供給方法により、ターゲット材に適用される。
【００１７】
ペレット化した二酸化炭素を適用するために本発明の設計に沿ったターゲット材の種類には、例えば、炭化水素物質、危険物、燃焼物、および封じ込められていない場合に、環境を汚染するその他の物質が含まれる。
【００１８】
また、二酸化炭素は、約３ｍｍ〜１００ｍｍのペレット径のサイズ範囲にペレット化することができる。このサイズは、二酸化炭素がターゲット材に供給され、該ターゲット材に対処する際の、ペレット化した二酸化炭素の有効性を最大限にすることができる方法を改善することができる。
【００１９】
付随する特徴の多くは、添付図面に関連して考察された以下の詳細な説明を参照することによって同様の特徴を理解すれば、容易に認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
この説明は、以下の詳細な説明を添付図面に照らして読めば、良好に理解されるであろう。
【００２１】
【図１】炎の四面体を示す。
【００２２】
【図２】二酸化炭素ペレットをターゲット材に適用するシステムの説明図である。
【００２３】
【図３】図２のシステムの構成要素の説明図である。
【００２４】
【図４】図２、図３のシステムを用いて、燃える炎であるターゲット材に二酸化炭素ペレットを適用する方法を示すフローチャートである。
【００２５】
【図５】図２、図３のシステムを用いて、封じ込める必要のある危険物であるターゲット材に二酸化炭素ペレットを適用する方法を示すフローチャートである。
【００２６】
【図６】二酸化炭素ペレットをターゲット材に適用する代替的システムの説明図である。
【００２７】
【図７】図６のシステムの構成要素の説明図である。
【００２８】
【図８】図６、図７のシステムを用いて、二酸化炭素ペレットをターゲット材に適用する方法を示すフローチャートである。
【００２９】
【図９】図６、図７のシステムを用いて、封じ込める必要のある危険物であるターゲット材に二酸化炭素ペレットを適用する方法を示すフローチャートである。
【００３０】
同様の参照数字は、添付図面における同様の部分を指定するのに用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
添付図面に関連して以下に記載されている詳細な説明は、本実施例の説明として意図されており、本実施例を構成または利用することのできる唯一の形態を表すことは意図されていない。該説明は、本実施例の機能、および本実施例を構成する及び作用させるステップの順序を記載している。しかし、同様のまたは等価的な機能及び順序を、異なる実施例によって実現してもよい。
【００３２】
火災の封じ込め及び消火においては、液状または気体の二酸化炭素を燃えている物質に適用することが知られている。火を消すための、または、危険物を封じ込めるための液状または気体の二酸化炭素の使用は、一般的に有効であるが、二酸化炭素の供給及び有効性を改善することのできるいくつかの方法がある。具体的には、本出願人は、二酸化炭素を（「ペレット化したドライアイス」または「ペレット化したＣＯ2」に）ペレット化し、該ペレット化したドライアイスを、遠くからターゲット材に十分な量を供給することのできる設備を提供することにより、二酸化炭素を該ターゲット材に供給することのできるシステム及び方法を開発し、これにより、二酸化炭素の有効性を改善すると共に、二酸化炭素をターゲット材に供給する者の曝露を最小限化にし、安全性を最大限にする。また、ペレット化した二酸化炭素のターゲット材への供給は、どちらかと言えば移動可能であり、また、ターゲット材に対して選択的に配置することができる供給システムによって実現することができる。
【００３３】
上述したように、本実施例は、固体二酸化炭素（ＣＯ2）（すなわち、ドライアイス）のターゲット材への供給を可能にする。該装置は、二酸化炭素がターゲット材に供給される方法、および該ターゲット材に対処する際の二酸化炭素の有効性を改善するようにデザインすることができる。具体的には、本実施例は、ペレット化したドライアイスを提供し、該ペレット化したドライアイスをかなりの距離からターゲット材に供給することができ、その結果、該ドライアイスをターゲット材に供給する者の曝露を最小限にし、安全性を最大限にする。
【００３４】
ペレット化した二酸化炭素の適用の原理は、ペレット化した二酸化炭素をターゲット材に適用する移動可能なシステムの２つの実施例に関連して、以下に説明されている。しかし、ペレット化した二酸化炭素の適用は、他の等価的な手段によって実現することもできる。また、以下の詳細な説明は、燃える材料であるターゲット材に関連し、または、封じ込める必要のある危険物に関連し、該説明から、本発明の原理を他の種類のターゲット材に対して用いることのできる方法は、当業者には明白であろう。
【００３５】
定義：この出願において、
ａ．ターゲット材に供給されるペレット化した二酸化炭素の概念は、とりわけ、（ｉ）ペレット化した二酸化炭素を（例えば、タレット等を用いて）遠くからターゲット材へ発射すること、（ii）（例えば、ホース等を用いて）ペレット化した二酸化炭素を遠くからターゲット材に噴射すること、（iii）（例えば、ペレット化した二酸化炭素を重力によって遠くからターゲット材に落下させることによる）ペレット化した二酸化炭素のターゲット材への空気中落下を含む、ペレット化した二酸化炭素を任意の距離からターゲット材へ供給する全ての方法を包含するように意図されている。
ｂ．二酸化炭素ペレットを予め決まっていない距離から噴射または発射することの概念は、（ｉ）当該範囲に噴射または発射する噴射または発射設備の能力、（ii）当該範囲から噴射または発射される二酸化炭素ペレットの有効性及び適用範囲、および／または（iii）当該範囲から噴射または発射するオペレータに対する安全性に基づいて決定することのできる範囲から噴射または発射することを意味する。
ｃ．規定サイズ範囲の二酸化炭素ペレットの概念は、上記のサイズ範囲で、該ペレットを大部分のペレットにわたる最大量（すなわち、ペレットの少なくとも５０％）形成することができることを意味する。例えば、該ペレットは、大部分のペレットを規定サイズ範囲で生産するように、そのサイズがデザインされたダイを介した押出し成形によって形成することができる。
ｄ．危険物という用語は、合衆国法典第４９編、例えば、第４９編５１０３ａ条または同等条の下で危険物として指定されている物質を意味する。
【００３６】
図２は、ＣＯ2ペレットを生産し適用するシステム１００の１つの形態の説明図である。システム１００は、二酸化炭素ペレットを生産し、ペレット化した二酸化炭素を、炎に対してまたは危険物の炎または流出に対して発射または噴射する装置を運ぶスキッドまたはプラットフォーム１０２を含む。
【００３７】
この設備は、図２及び図３に概略的に図示されている。支持構造部１０４は、スキッド／プラットフォーム（図２を参照）の一部を構成し、ペレット化した二酸化炭素を生産して、火災または危険物に対して供給するために設けられている設備（図３）を支持する。該設備は、発電機１０６と、ペレタイザ１０８と、送水ポンプとして機能することもできるペレットポンプまたは供給装置１１０と、ホッパ１１２とを含むことができる。代替的な実施例は、空気中から二酸化炭素および／または窒素を抽出する１つ以上の空気抽出ユニットを含むことができる。発電機１０６は、他の設備を駆動するための電力を供給する。代替的な実施例においては、該設備に電力を供給するのに、外部発電機を用いることができる。ペレタイザ１０８は、（入力部１０８ａを介した）液体二酸化炭素源への接続のために構成されており、液体二酸化炭素を、典型的には、所定のサイズ範囲のペレットにペレット化するように設計されている。ホッパ１１２は、ペレット化された二酸化炭素をペレタイザ１０８から受取り、ターゲット材への適用のために該二酸化炭素を格納するように構成されている。ペレットポンプ１１０は、該ホッパに接続されており、ペレット化された二酸化炭素を該ホッパから引き込み、該ペレット化された二酸化炭素をタレットまたは噴射ホース（図２）へ送り込んで、以下に説明するように、該ペレット化された二酸化炭素をターゲット材へ発射または噴射できるように構成されている。
【００３８】
該ペレットポンプは、窒素インレットを備えることができる。該ポンプに供給される窒素は、液体または気体とすることができる。窒素は、該ペレットをポンピングするのを支援するために、気体の形態で用いることができる。窒素を用いると、空気、および典型的には空気中に含まれる湿気をなくすことができ、このことは、凝縮及び凝結によって該ポンピングシステムにジャムを引き起こす可能性がある。別法として、純粋な窒素または空気と窒素の混合物を、該ペレットの十分なポンピングを生じさせるのに用いてもよい。
【００３９】
図３は、図２のシステムの構成要素の説明図である。２つの形態の二酸化炭素ペレット出力を設けることができ、一方は、２”〜４”ホースに対してであり、他方は、別の種類の供給装置に対してである。代替的実施例においては、複数の二酸化炭素ペレット出力を設けてもよい。これにより、２”〜４”ホースにつながれる出力は、二酸化炭素ペレットをある距離にあるターゲット材に供給するのに用いることができ、他方の二酸化炭素ペレット出力は、二酸化炭素ペレットを、別の距離（例えば、２”ホースを介した供給に必要な距離よりも近い距離）にあるターゲット材に供給するのに用いることができる。該設備は、それぞれのタッチスクリーンからの操作入力を受けて、ペレット化、格納、およびペレット化された二酸化炭素の供給を制御することのできる１つ以上のコンピュータ制御パネル１１４を含んでもよい（典型的には、一方のコンピュータパネルが故障した場合に、該システムに冗長性を与えるために、２つのコンピュータ制御パネル１１４が含まれている）。上記の構成要素の特徴はさらに、図３に図示されており、該設備の追加的な特徴が、図３にも示されている。例示的なペレタイザ１０８は、４５５  Ｗａｒｄｓ  Ｃｏｒｎｅｒ  Ｒｏａｄ，Ｌｏｖｅｌａｎｄ，ＯＨ、４５１０４のＣｏｌｄ  Ｊｅｔ社によって生産されているＭｏｄｅｌ  Ｐ３００  ペレタイザ、あるいはその同等物とすることができる。例示的なペレットポンプ１１０は、９３  Ｅａｓｔ  Ａｖｅｎｕｅ，  Ｎｏｒｔｈ  Ｔｏｎａｗａｎｄａ，ＮＹに位置するＡｒｍｓｔｒｏｎｇ  Ｐｕｍｐｓ社によって製造されているＳｅｒｉｅｓ  ４６００  Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  Ｓｐｌｉｔ  Ｃａｓｅ  Ｐｕｍｐまたはその同等物とすることができる。例示的なコンピュータ制御部１１４は、１５３７５  Ｂａｒｒａｎｃａ  Ｐａｒｋｗａｙ，Ｓｕｉｔｅ  Ａ−１０６，Ｉｒｖｉｎｅ，ＣＡ，９２６１８のＡｄｖａｎｔｅｃｈ社によって製造されているＭｏｄｅｌ  ＰＰＣ−Ｖ１０６コンピュータまたはその同等物とすることができる。
【００４０】
図４及び図５は、ペレット化された二酸化炭素が、封じ込める必要のある火災または危険物に供給される、例えば、発射されるかまたは噴射される方法を示す。これらの図は、該設備の追加的な特徴を示す。該方法の実施においては、該設備、例えば、該設備を運ぶスキッド／プラットフォーム１０２は、ペレット化された二酸化炭素を、ターゲット材に対するスキッド／プラットフォーム１０２の位置及び方向によって予め決まっている距離及び方向から、該ターゲット材に有効に発射または噴射できるように、該ターゲット材に対して位置決めすることができる。例えば、スキッド／プラットフォーム１０２は、オーバヘッドクレーンにより、ターゲット材に対して操作することができる（クレーンループ１１６が、この目的のために該スキッド／プラットフォーム上に設けられている）。該スキッド／プラットフォームは、スキッド／プラットフォーム１０２を、ターゲット材に対して操作できるように車両上に支持させることができ、または他の方法で配置することができる。
【００４１】
液体二酸化炭素源は、例えば、ペレタイザ１０８上の液体二酸化炭素入力１０８ａを介して該設備に接続されている。該液体二酸化炭素源は、該スキッド／プラットフォーム内に含めることのできる、または、該スキッド／プラットフォームの外部にあってもよいタンクまたはトレーラー供給装置とすることができる。該設備には、発電機１０６、例えば、２４０Ｖ三相６０Ｈｚ出力定格を有する１２０ｈｐ〜５５０ｈｐのディーゼル発電機または同等の電源によって、電力を供給することができる。コンピュータ１１４は、ペレタイザ１０８及びペレットポンプ１１０のために該モータを始動させる。ペレタイザ１０８は、固体二酸化炭素（ドライアイス）ペレットを所定のサイズ範囲（例えば、直径３ｍｍ〜１００ｍｍ）で生成するように構成されている。そして、該二酸化炭素ペレットは、該ペレタイザからホッパ１１２内へ、または、他の何らかの格納及び収容装置内に吐出される。二酸化炭素ペレットは、例えば、約１００ｐｓｉ〜２５０ｐｓｉのヘッド圧力で、インペラまたは同等の方法により、ポンプ１１０内に引き込まれる（例示的なポンプ１１０は、１２５ｈｐ〜２５０ｈｐの電動モータを用いることができ、６００〜２０００ｇｐｍの水流をペレット代替物として生成する能力を有する）。二酸化炭素ペレットは、例えば、１００ｐｓｉ〜１８０ｐｓｉの圧力範囲で、ポンプ１１０から供給される。
【００４２】
さらに図４及び図５に示すように、二酸化炭素ペレットをターゲット材に供給する方法は、ホースを用いる方法（噴射）またはタレットを用いる方法（発射）とすることができる。ホースによる方法の場合、二酸化炭素ペレットは、例えば、１００ｐｓｉ〜１８０ｐｓｉの圧力範囲で、ポンプ１１０からホースを介して供給され、該ホースを通ってターゲット材に向かって噴射される。火災の場合、例えば、ホース長は、該ペレットを、該ホースのヘッドを越えて６００フィートまで送給する能力を伴って、３７５フィートまでとすることができる。タレットを用いる方法の場合は、二酸化炭素ペレットは、該ポンプから供給して、例えば、該タレットからの発射範囲が約５００フィートまでで、典型的には、１００ｐｓｉ〜２５０ｐｓｉの圧力範囲で、該タレットから噴出させる（発射させる）ことができる。どちらの供給方法の場合でも、火災を消すのに用いる場合、該ペレットは、炎を消し、燃料（すなわち、火に燃料を供給する物質）を効率的に「凝結」させ、燃焼物質の温度を下げ、周囲の酸素を取り除くことにより、火災を消火する。そして、二酸化炭素ペレットは、大気中に昇華する。表面（例えば、水体の表面）にある危険物の流出を封じ込めるのに用いる場合、該二酸化炭素ペレットは、該流出物質を固化／「凝結」させ、それにより、その揮発状態を変化させる。低温（例えば、約−１０９°Ｆ）の二酸化炭素ペレットは、典型的には、危険物を収縮させ、付着性を失わせる。二酸化炭素が気体として大気中に昇華した場合、該二酸化炭素は、該危険物を表面から分離する傾向がある。
【００４３】
図６〜図９は、本実施例の原理をどのようにして、スキッド／プラットフォームではなく、陸上車両、船舶、水陸両用車両または同等物２０２上に支持される設備に適用できるかを示す。また別の代替的実施例においては、前述した方法により、予め形成されたペレットを空からポンピングするのに、航空機を用いることができる。この実施例においては、代替的実施例として、空気抽出ユニットを設けてもよい。該設備もまた、図２〜図５の実施例のペレタイザ、ホッパ及びペレットポンプと本質的に同じである二酸化炭素ペレタイザ２０８と、ホッパ２１０と、ペレットポンプ２１２とを含んでいる。電源は、トラック車両または船舶エンジン（例えば、２４０Ｖ三相６０Ｈｚ出力定格を用いた、１７５〜６５０ｈｐのディーゼルまたはガソリンエンジン）、または、他の使い勝手のよい電源とすることができる。
【００４４】
他の全ての点において、図６〜図９の設備、および二酸化炭素ペレットを火災または危険物流出に対して発射されるように該設備が操作される方法は、図２〜図５に示しかつ説明されているものと本質的に同じであってもよい。
【００４５】
上記の説明は、発射または噴射によって、ペレット化された二酸化炭素を供給することに関するが、ペレット化された二酸化炭素を火災、危険物、炭化水素、または、封じ込められていない場合に、環境を汚染する可能性のある他の物質に供給する他の方法も意図されている。例えば、代替的実施例においては、ペレット化された二酸化炭素を、遠くから、空中落下３０２によりターゲット材に供給することができることが意図されており、その結果、ペレット化された二酸化炭素は、航空機から落下して、重力により該ターゲット材上に落ちる。二酸化炭素は、ペレット化された後、航空機に格納され、従来、森林火災の際に用いられている方法を用いて、該航空機から落下される。
【００４６】
さらに別の代替的実施例は、ペレットを火災または危険物流出に対して供給するように構成された室内システムを実現できる。二酸化炭素を、室温において高圧でノズルに送給することにより、もたらされる温度降下が、該二酸化炭素を固化させて、前述した効果を生んで、火災を消火し、または、危険物流出を封じ込める。
【００４７】
いずれにしても、供給の方法に関係なく、二酸化炭素は、３ｍｍ〜１００ｍｍのサイズ範囲にあることに留意されたい。このサイズ範囲は、（ｉ）ターゲット材に供給されるペレット化された二酸化炭素の量及び密度、（ii）カバー範囲及び（iii）ターゲット材に供給される二酸化炭素の有効性を最適化するように設計することができる。ペレット化された二酸化炭素の有効性は、概して、ペレットサイズ、（発射されるまたは噴射される）距離及びペレット化された二酸化炭素によってもたらされる適用範囲からなる関数であるため、このサイズ範囲は、ペレット化された二酸化炭素がターゲット材に発射されるまたは噴射される場合に特に有効である。また、ペレット化された二酸化炭素が、火災等のターゲット材に対処する方法を再び述べることが有用であると思われる。ペレット化された二酸化炭素は、（ｉ）燃料を「凝結」させて、発火点温度を低下させ、（ii）酸素を二酸化炭素に置換して、裸火を消火し、（iii）−１０９°Ｆの二酸化炭素により、熱を消散させ、および（iv）燃料を「凝結」させて酸素を置換し、炎に燃料を供給する化学反応をなくす。
【００４８】
上述した実施例を利用する際、結果として生じる環境の清浄化時間及びコストは、従来の容認可能な技術と比較して低減することができる。追加的な恩恵は、周知である現在の容認可能な方法及び技術と比較して、ターゲット材を制御するおよび／または封じ込める速度によって生じる環境ダメージを低減できることである。別の恩恵は、ターゲット材への露出の危険性を低減できることと、ペレット化された二酸化炭素を供給することのできる距離が、従来の容認可能な技術と比較して長いために安全性を向上できることである。
【００４９】
ターゲット材に対する火災の場合、上記炎の四面体によれば、全ての炎は、４つの構成要素、すなわち、燃料、酸素、熱及び結果として生じる化学反応を有する。記載した実施例は、該炎の四面体の構成要素を次のように攻撃する。
１．燃料：二酸化炭素ペレットは、燃料を「凝結」させて、物質の温度を、その発火点以下に下げる。二酸化炭素ペレットは、−１０９°Ｆである。
２．酸素：二酸化炭素ペレットは、酸素をＣＯ2に置換して、裸火を消火する。
３．熱：二酸化炭素ペレットは、その−１０９°Ｆの温度により、熱を消散させる。
４．化学反応：二酸化炭素ペレットは、燃料を「凝結」させて、酸素を置換し、化学反応をなくす。ＣＯ2は、酸素よりも重い。
【００５０】
（合衆国法典第４９編に従って定義されている）ＨａｚＭａｔ（ｈａｚａｒｄｏｕｓ  ｍａｔｅｒｉａｌ）の場合、２つの課題は、典型的には、封じ込めと清浄化である。記載されている実施例を適用する結果は以下のとおりである。
１．封じ込め：二酸化炭素ペレットは、ＨａｚＭａｔの流出を「凍結」し、ターゲット材を固化させて、拡散を停止させる。
２．清浄化：二酸化炭素ペレットは、液体を収縮させて、付着性を失わせる。該ペレットは、気相状態に戻ったときに膨張し、より容易でコスト効率の高い清浄化のために、ターゲット材を表面から分離する。
【００５１】
従って、上記の詳細な説明によって理解されるように、ペレット状の二酸化炭素を生成し、二酸化炭素ペレットを発射または噴射し、または、予め決まっていない距離から重力によってターゲット材へ落下させることを実現することができる。ターゲット材は、限定するものではないが、例えば、炭化水素物質、危険物質、燃焼物質、および封じ込められていない場合に、環境を汚染する可能性のある他の物質を含むことができる。ターゲット材に対して発射、噴射または落下される、ペレット化された二酸化炭素は、約３ｍｍ〜１００ｍｍのサイズ範囲とすることができる。さらに、上記設備は、該設備を、ターゲット材に対して操作できるような方法で、およびペレット化された二酸化炭素を、予め決まっていない距離から発射または噴射、あるいは重力によってターゲット材へ落下させることができるような方法で（例えば、１つ以上の支持部材を備えることのできる支持構造により）支持することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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