JP2009017954A - 作業機械の消火装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械の消火装置に関し、安価な構成で、万一の火災発生時に、強力な散布力により良好に消火できるようにする。
【解決手段】エンジンを収容するエンジンルームＥＲの外壁をなすように配置され、その内部の密閉空間Ｓに消火剤が封入されたタンク１０と、エンジンルームＥＲに配置され、エンジンルームＥＲの火炎，煙及び所定温度以上の高温の少なくとも何れか一つを検出する検出手段２０と、タンク１０に付設され、検出手段２０で火炎，煙及び所定温度以上の高温の少なくとも何れか一つが検出されたら、消火剤を散布する散布手段３０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械に適用した消火装置に関するものである。

油圧ショベル等の作業機械において、例えば、特許文献１に開示されているように、過酷な稼動状況下での不慮の事故によるエンジンルーム内からの万一の火災に備えて、エンジンルーム内に消火装置を装備することが知られている。
詳しくは、特許文献１には、作業機械の消火装置に関する技術が開示されている。この消火装置は、消火剤が封入された電磁開閉弁付きのボンベと、ボンベに接続されたホースと、ホース先端部に取り付けられエンジン等に向かって消火剤を噴射する噴射ノズルと、オペレータが目視等によってエンジンルーム（建屋カバー）内に火災が発生したことを察知したときにオペレータによって手動操作される手動スイッチと、エンジンルーム内の温度上昇を感知する温度センサとを備えている。ボンベはエンジンルームの下方（床下）に配設され、一方、ノズルはエンジンルームの天井近くに配設され、ホースはエンジンルーム内を立ち上がるように延びている。そして、火災発生により、手動スイッチが操作されるか温度センサが異常高温を感知したときに、ボンベの電磁開閉弁が開弁し、ボンベ内の消火剤がホースを介して噴射ノズルからエンジンルーム内に噴射されるようになっている。
特開２０００−２９１４３５号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術によれば、ボンベ内の消火剤は、エンジンルームの下方からエンジンルームの天井へと延びるホースから噴射されるので、ノズルからの噴射力が消火のために十分でない虞や、もしくは、噴射力を十分に確保すべく、ボンベを頑丈に構成しボンベ内を極めて高い圧力で蓄圧したり、ポンプ等で噴射力を高めたりするためにコストがかかることが考えられる。

本発明はこのような課題に鑑みて案出されたもので、万一の火災発生時に、強力な散布力により良好に消火できるようにした、安価な作業機械の消火装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の作業機械の消火装置は、作業機械に適用された消火装置であって、エンジンを収容するエンジンルームの外壁をなすように配置され、その内部の密閉空間に消火剤が封入されたタンクと、該エンジンルームに配置され、該エンジンルームの火炎，煙及び所定温度以上の高温の少なくとも何れか一つを検出する検出手段と、該タンクに付設され、該検出手段で前記の火炎，煙及び所定温度以上の高温の少なくとも何れか一つが検出されたら、該消火剤を散布する散布手段とを備えたことを特徴としている。なお、該検出手段としては、周知の各種の炎センサや煙センサや温度センサを用いることが可能である。

請求項２記載の本発明の作業機械の消火装置は、請求項１記載の作業機械の消火装置において、該タンクは、該エンジンルームの天井壁の少なくとも一部の壁面をなすように配置され、エンジンフードとして機能することを特徴としている。
請求項３記載の本発明の作業機械の消火装置は、請求項２記載の作業機械の消火装置において、該タンクは、該エンジンルームの天井壁全面に拡がって配置されていることを特徴としている。

請求項４記載の本発明の作業機械の消火装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載の作業機械の消火装置において、該タンクは、該エンジンルームに対面する内表板を備え、該内表板は、少なくとも一つの開口部を備え、該散布手段は、該開口部に配設され、該タンクの該密閉空間と該エンジンルームとを連通可能に開閉する弁であって、該検出手段により前記の火炎，煙及び所定温度以上の高温の少なくとも何れか一つが検出されたときに開弁することを特徴としている。

請求項１記載の本発明の作業機械の消火装置によれば、タンクはエンジンルームの外壁をなすように配置されているので、エンジンの運転熱（エンジンの通常運転時にエンジンが発する熱）がタンクに高率で伝達される。すると、エンジンの運転熱によってタンク内の圧力が高まり、検出手段で火炎，煙及び所定温度以上の高温の少なくとも何れか一つが検出されて消火剤が散布される際に、散布の勢いを良好に高めることができる。したがって、強力な散布力により良好に消火することができる。

また、エンジンルームの外壁をタンクとして利用するとともに、エンジンの運転熱を利用してタンク内の圧力を高めるので、消火装置にかかるコストを安価に抑えることができる。
さらに、火災が発生しない通常の場合においても、外壁をなすタンクに消火剤が封入されているので、消火剤の制振作用により、防音効果が期待できる。

請求項２記載の本発明の作業機械の消火装置によれば、タンクはエンジンフードの天井壁の少なくとも一部の壁面をなすように配置され、エンジンフードとして機能するようになっているので、消火装置を備えるための特別なスペースを確保する必要がないという利点がある。また、エンジンルームの天井に消火剤が位置しているので、消火剤が散布される際に、消火剤自身の重力も散布力になり、より良好に消火することができる。さらに、通常備えられるエンジンフードをタンクとして利用するので、消火装置にかかるコストをより安価に抑えることができる。

請求項３記載の本発明の作業機械の消火装置によれば、タンクはエンジンルームの天井壁全面に拡がって配置されているので、エンジンの運転熱に晒される面積をより広く確保することができる。したがって、エンジンの運転熱によってタンク内の圧力がより高まり、消火剤の散布力をより高めることができる。
請求項４記載の本発明の作業機械の消火装置によれば、散布手段が、タンクの内表板に配設された弁であるので、従来のようにタンクとノズルとを接続するホースを備えることなく、簡素な構成で良好に消火することができる。また、従来であれば、ホースの配管ルートが問題になるが、本発明の作業機械の消火装置によれば、そうした問題を回避することができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施形態の作業機械の消火装置を示す図であって、図１はその模式的な断面図、図２はその消火装置の内表板を示す模式的な底面図、図３はその消火装置を備えた油圧ショベルのエンジンルームの断面図、図４はその消火装置を備えた油圧ショベルの全体像を示す斜視図である。

＜構成＞
ここでは、油圧ショベル（作業機械）のエンジンフードに、本発明の作業機械の消火装置を適用した場合について説明する。
図４に示すように、油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２上に旋回自在に結合された上部旋回体（機体）３と、上部旋回体３から前方へ延出するように取り付けられた作業装置４とから構成されている。

上部旋回体３の後端部には、作業装置４との重量バランスをとるためのカウンタウエイト５が配設されている。また、上部旋回体３の前部には、オペレータが搭乗するキャブ６が配設されている。さらに、カウンタウエイト５の前方には、エンジンルームＥＲが配設されている。
エンジンルームＥＲの内部空間には、図３に示すように、油圧ショベル１の駆動源であるエンジン７ａをはじめとして、排気マフラ７ｂ，油圧ポンプ７ｃ，冷却ファン７ｄ及びラジエータやオイルクーラからなるクーリングパッケージ７ｅ等の複数の機器や電気配線（図示略）や油圧ホース（図示略）や燃料ホース（図示略）等が収容されている。また、エンジンルームＥＲの天井には、エンジンルームＥＲの天井壁をなすように、その密閉された内部空間（密閉空間）Ｓに消火剤が封入されたタンク１０が配設されている。また、エンジンルームＥＲの適宜の位置には、エンジンルームＥＲの火炎，煙及び所定温度以上の高温の少なくとも何れか一つを検出するセンサ（検出手段）２０が配設されている。ここで、所定温度以上の高温とは、火炎が発生しそうな異常な高温を意味している。また、センサ２０として、周知の各種の炎センサや煙センサや温度センサを用いることができ、消火剤としては、粉末系，液状系，ガス系の周知の様々な消火剤を用いることができる。

タンク１０は、図１に示すように、エンジンルームＥＲに対面する内表板１１と、内表板１１の外側に配置され、内表板１１を覆うように形成された外表板１２とを備えており、内表板１１と外表板１２とで囲繞して密閉空間Ｓが形成されている。また、タンク１０は、内表板１１と外表板１２とが一体となって、上部旋回体３の上面の外郭を構成するアウタパネル８に対して開閉自在に配設され、例えばエンジン７ａのメンテナンス時等、必要に応じて、エンジンルームＥＲを開放することができるようになっている。つまり、タンク１０は、いわゆるエンジンフードとしても機能している。

内表板１１は、図２に示すように、その適宜の位置が開口され、その開口部１１ａには、バルブ（散布手段）３０が配設されている。なお、ここでは、３行５列の規則的な配列で開口部１１ａが開口され、１５個のバルブ３０が配設されているが、開口部１１ａの開口位置やバルブ３０の数等はこの限りではない。また、バルブ３０は、図３に示すように、タンク１０の密閉空間ＳとエンジンルームＥＲとを連通可能に開閉するようになっている。さらに、バルブ３０は、センサ２０により火災が検出されたときに開弁するようになっている。そして、バルブ３０が開弁すると、タンク１０内の消火剤がエンジンルームＥＲに散布されるようになっている。つまり、バルブ３０は、消火剤を散布するための噴射ノズルとして機能するようなっている。

ここで、バルブ３０は電磁バルブとして構成され、一方、センサ２０は火災を検出したときには電気信号をバルブ３０へ送信するように構成され、バルブ３０は、図示しない信号回路を介してセンサ２０からの信号を受信して電気的に開弁するようになっている。
なお、本実施形態の作業機械の消火装置は、タンク１０とセンサ２０とバルブ３０とを備えて構成されている。

また、図１，３，４では、内表板１１はアウタパネル８と同一面上に位置しており、外表板１２はアウタパネル８から上方へ膨出した形状になっているが、内表板１１及び外表板１２の位置や形状はこの限りではない。つまり、内表板１１及び外表板１２は、エンジンルームＥＲの天井に配置され、その間に密閉空間Ｓを形成するようになっていれば良く、例えば、外表板１２がアウタパネル８と同一面上に位置し、内表板１１がエンジンルームＥＲ内に張り出す形状に代えても良い。

＜作用・効果＞
本発明の一実施形態にかかる作業機械の消火装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
タンク１０の内表板１１はエンジンルームＥＲの外壁をなしているので、エンジン７ａの運転熱は内表板１１に高率で伝達され、タンク１０内の圧力が高まる。したがって、センサ２０で火炎，煙及び所定温度以上の高温の少なくとも何れか一つが検出されて消火剤が散布される際に、消火剤は高圧で押されてその散布の勢いを良好に高めることができる。したがって、強力な散布力により良好に消火することができる。

また、エンジンフードをタンク１０として利用するとともに、エンジン７ａの運転熱を利用してタンク１０内の圧力を高めるので、消火装置にかかるコストを安価に抑えることができる。
また、火災が発生しない通常の場合においても、外壁をなすタンク１０に消火剤が封入されているので、消火剤の制振作用により、一般的な鋼板のみからなるエンジンフードを備えた場合に比べて防音効果が期待できる。

また、エンジンフードをタンク１０として利用しているので、タンク１０を備えるための特別なスペースを確保する必要がないという利点がある。
また、エンジンルームＥＲの天井に消火剤が位置しているので、消火剤が散布される際に、消火剤自身の重力も散布力になり、より良好に消火することができる。
また、タンク１０の内表板１１に埋め込まれるように配設されたバルブ３０を介して消火剤を散布するので、従来のようにホースを通過することによる圧力損失等をなくし、消火剤の散布力をより高め、より良好に消火することができる。さらに、従来のように、消火剤を噴射するためのノズルや、消火装置用に特別に設置されるタンクや、タンクとノズルとを接続するホースを備えることなく、消火装置を簡素な構成にすることができる。また、従来であれば、ホースの配管ルートが問題になるが、本実施形態の消火装置によれば、そうした問題を回避することができる。

また、油圧ショベル１のエンジンルームＥＲ内には、上述のように、エンジン７ａ，油圧ポンプ７ｃ及びクーリングパッケージ７ｅ等の複数の機器や電気配線や油圧ホースや燃料ホース等が配置され、そのスペースは限られている。このような限られたスペースにおいて、エンジンルームＥＲの天井に消火剤を封入したタンク１０を配設するので、エンジンルームＥＲ内のスペースを有効に活用することができる。

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記実施形態において、タンク１０は、エンジンルームＥＲの天井壁の一部の壁面をなすように配置されているが、図５に示すように、エンジンルームＥＲの天井壁全面に拡がって配置されていても良い。これによれば、エンジン７ａの運転熱に晒される面積をより広く確保することができ、エンジン７ａの運転熱によってタンク１０内の圧力がより高まり、消火剤の散布力をより高めることができる。

また、上記実施形態において、タンク１０の内表板１１に配設されたバルブ３０を介して消火剤を散布するようにしたが、図６に示すように、タンク１０の適宜の位置に開口部１１ａを形成し、エンジンルームＥＲの適宜の位置に噴射ノズル４０を配設し、開口部１１ａと噴射ノズル４０とをホース等の配管５０で接続して、ホース等５０を介して噴射ノズル４０から消火剤を散布するようにしても良い。これによれば、エンジンルームＥＲの隅々まで消火剤を行き渡らせることができる。

また、消火剤として粉末系のもの（粉末消火剤）を用いる場合には、タンク１０の密閉空間Ｓ内に加圧ガス（気体）をともに封入し、密閉空間Ｓ内を加圧するようにしても良い。これによれば、エンジン７ａの運転熱によって加圧ガスの体積が膨張し、密閉空間Ｓの圧力が高まり、消火剤の噴射力を確実に高めることができる。つまり、密閉空間Ｓに加圧ガスをともに封入しなければ、密閉空間Ｓの圧力は比較的低圧であって、消火剤は自重やバルブ３０のノズル作用で噴射されるものの、その噴射の勢いが弱いことも考えられる。しかしながら、密閉空間Ｓ内に加圧ガスをともに封入すれば、消火剤噴射の際に、その噴射の勢いを確実に高めることができる。

また、消火剤として液状系のもの（液状消火剤）やガス系（ガス系消火剤）のものを用いる場合には、消火剤自身の体積膨張効果を利用して、密閉空間Ｓの圧力を高め、消火剤の噴射力を高めることができるが、このとき、密閉空間Ｓ内を所望の圧力に蓄圧すれば好ましい。そして、必要であれば、異常な高圧で開弁し圧力を逃がすリリーフ弁を、消火装置の適宜の位置に設置するようにしても良い。もちろん、消火剤として粉末系のものを用いる場合にも、同様に、密閉空間Ｓ内を所望の圧力に蓄圧したり、リリーフ弁を設置したりしても良い。

また、上記実施形態では、本発明のタンク１０を、エンジンルームＥＲの天井に配置したが、本発明のタンク１０の設置位置はこれに限らない。例えば、エンジンルームＥＲの側壁をなすように配置しても良いし、床壁をなすように配置しても良い。ただし、この場合、高温になりやすい位置や、火炎に向かって良好に消火剤を散布可能な位置に配置することが好ましい。

また、上記実施形態では、本発明の作業機械の消火装置を、油圧ショベル１に適用した場合について説明したが、油圧ショベル１以外のブルドーザやクレーン等の作業機械に適用しても勿論良い。

本発明の一実施形態に係る作業機械の消火装置を示す模式的な断面図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の消火装置の内表板を示す模式的な底面図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の消火装置を備えた、油圧ショベルのエンジンルームの断面図である。 本発明の一実施形態に係る作業機械の消火装置を備えた、油圧ショベルの全体像を示す斜視図である。 本発明のその他の実施形態に係る作業機械の消火装置を備えた、油圧ショベルのエンジンルームの断面図である。 本発明のその他の実施形態に係る作業機械の消火装置を備えた、油圧ショベルのエンジンルームの断面図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル（作業機械）
２ 下部走行体
３ 上部旋回体（機体）
４ 作業装置
５ カウンタウエイト
６ キャブ
７ａ エンジン
７ｂ 排気マフラ
８ アウタパネル
１０ タンク
１１ 内表板
１１ａ 開口部
１２ 外表板
２０ センサ（検出手段）
３０ バルブ（弁）
４０ 噴射ノズル
５０ ホース
ＥＲ エンジンルーム
Ｓ 密閉空間

Claims (4)

1. 作業機械に適用された消火装置であって、
   エンジンを収容するエンジンルームの外壁をなすように配置され、その内部の密閉空間に消火剤が封入されたタンクと、
   該エンジンルームに配置され、該エンジンルームの火炎，煙及び所定温度以上の高温の少なくとも何れか一つを検出する検出手段と、
   該タンクに付設され、該検出手段で前記の火炎，煙及び所定温度以上の高温の少なくとも何れか一つが検出されたら、該消火剤を散布する散布手段とを備えた
   ことを特徴とする、作業機械の消火装置。
2. 該タンクは、該エンジンルームの天井壁の少なくとも一部の壁面をなすように配置され、エンジンフードとして機能する
   ことを特徴とする、請求項１記載の作業機械の消火装置。
3. 該タンクは、該エンジンルームの天井壁全面に拡がって配置されている
   ことを特徴とする、請求項２記載の作業機械の消火装置。
4. 該タンクは、該エンジンルームに対面する内表板を備え、
   該内表板は、少なくとも一つの開口部を備え、
   該散布手段は、該開口部に配設され、該タンクの該密閉空間と該エンジンルームとを連通可能に開閉する弁であって、該検出手段により前記の火炎，煙及び所定温度以上の高温の少なくとも何れか一つが検出されたときに開弁する
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の作業機械の消火装置。

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