JP2010268831A

JP2010268831A - 消火器及び消火システム

Info

Publication number: JP2010268831A
Application number: JP2009120709A
Authority: JP
Inventors: Shigekazu Kosakai; 繁一小坂井
Original assignee: Hatsuta Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Hatsuta Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2010-12-02

Abstract

【課題】消火剤をほぼ無駄なく放射することができるとともに、省スペース化が実現される消火器及び消火システムを提供する。
【解決手段】
本発明の１つの消火システムは、円筒部６を有しその円筒部６の肉厚が略等しい消火剤貯蔵容器１０と、少なくとも一部が可撓性を有することによって先端部５が前述の消火剤貯蔵容器１０の内壁面に近接又は接するサイフォン管３とを備える消火器９０を備える消火システムである。消火剤貯蔵容器１０は、限られた空間内において水平面２０に対して傾斜するように配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、消火器及び消火システムに関するものである。

可燃物を取り扱う、あるいは処理する各種工作機械には、従来から人間の手を介することなく迅速な消火を可能にする自動消火システムが設置されている（例えば、特許文献１参照）。

他の代表的な従来の消火システムの一例を、図７を参照して説明する。この従来の自動消火システム６００には消火器６９０が縦向きに備え付けられている。また、この自動消火システムは、筐体６６０とは別に消火器６９０を収めるための消火器収納空間６５７を備えている。この例では、センサー６５１がシステム内の出火を検知すると、消火剤が消火器６９０から自動的に配管６５５を通してノズル６５３に送られる。その後、消火剤がノズル６５３から加工/処理スペース６５９内で放射されることにより、火災が消火される。

特開平８−３３６７２６号公報

しかし、従来の自動消火システムが付設された各種工作機械等は、上述の代表的な例にもあるように、消火システムを含めることによって大型化せざるを得なかった。また、従来の消火システムでは、そのシステム内において消火器を取り付ける場所が一般的に決められていたため、上述の特許文献１のように消火器の取り付け方向が縦向きにほぼ限定さていた。しかし、近年、設置スペースの小さい工作機械や小型の半導体製造装置等の各種製造装置が開発され、その数も増えている。そのため、付設される自動消火システム及び消火器の設置場所の一段の工夫を図るとともに省スペース化を実現することが産業界で強く要望されている。

ところで、消火器の消火剤の一例である二酸化炭素が使用される場合、消火剤貯蔵容器内に充填された状態では二酸化炭素が液化している。従って、バルブに接続するサイフォン管を通じて、二酸化炭素の液体が消火剤貯蔵容器の底面から吸い上げられることにより、二酸化炭素が外部に放出される。

しかしながら、一般的に消火器を横倒しに配置すると、従来のサイフォン管では正常な放射が期待できない。すなわち、消火剤を外部へ放出するにしたがって容器内の消火剤の残量が徐々に減少すると、消火剤の約半分の量が消費されたた時点でサイフォン管の先端部の一部が消火剤に接しなくなる（図６参照）。そうすると、消火剤７（図を見易くするために、消火剤が斜線部で描かれている。）ではなく消火器６９０内の充填気体がサイフォン管２の先端部から流入するため、消火剤７をバルブ１から正常に放射することができなくなる。これは、多量の消火剤７の使い残しにつながる。特に、上述のように消火剤７が二酸化炭素の場合、消火器６９０内の充填気体がサイフォン管２の先端部５から流入し始めると、その液面から気化が始まるために、消火剤７から気化熱が奪われることになる。その結果、残留する消火剤７が冷却されることによってドライアイス化してしまうため、多量の消火剤が固体となって容器内に残り、無駄になる。そうすると、特に、付設される消火器が小型化されることによって消火剤の量が大幅に低減された場合に、消火に十分な量の消火剤が放出されなくなる可能性が生じてしまう。

本発明は、上述の技術課題を解決することにより、消火剤の使い残しを大幅に低減するとともに、消火器が配置される限られた空間の有効活用が図られ得る消火器及び消火システムの実現に大きく貢献するものである。

発明者は、大型のみならず小型の自動消火システムであっても、消火器を配置する方法が縦向きのみに限定されていることが、システム全体の省スペース化に対する大きな障害の１つであると判断した。他方、上述のとおり、横向きに消火器を配置すると消火剤の多量の使い残しが生じるため、消火器の小型化、換言すれば消火剤の少量化への妨げとなる。そこで、発明者は、縦向きの配置か横向きの配置かに関わらず、構造と配置の工夫によってほぼ無駄なく消火剤を利用できる消火器及び消火システムについて鋭意研究した。その結果、発明者は、特殊なサイフォン管の採用に加えて消火器の配置自身にも着眼することにより、消火器が配置される限られた空間の有効活用が図られつつ、消火剤の使い残しを大幅に低減できる消火器及び消火システムを創出した。

本発明の１つの消火器は、円筒部を有し前述の円筒部の肉厚が略等しい消火剤貯蔵容器を備える。その上で、前述の消火剤貯蔵容器が、その開口部から底部に向けて下るように、限られた空間内において水平面に対して傾斜して配置される。さらに、この消火器は、少なくとも一部が可撓性を有することによって先端部が前述の消火剤貯蔵容器の内壁面に近接又は接するサイフォン管を備える。

この消火器によれば、先端部が前述の消火剤貯蔵容器の内壁面に近接又は接するサイフォン管に加えて、前述の消火剤貯蔵容器が、その開口部から底部に向けて下るように、水平面に対して傾斜するように配置されることにより、消火剤をほぼ無駄なく放射することが可能となる。その結果、消火剤の使い残しを低減することができるため、消火剤貯蔵容器の小型化、ひいては消火システムの省スペース化が実現できる。さらに、消火剤貯蔵容器が傾斜するように配置される消火器であるため、消火器又は消火剤貯蔵容器の配置場所及び配置方法の自由度が格段に高まることにより、例えば、各種工作機械や各種製造装置における、いわゆるデッドスペースを有効活用することが可能となる。

また、本発明の１つの消火システムは、円筒部を有し前述の円筒部の肉厚が略等しい消火剤貯蔵容器と、少なくとも一部が可撓性を有することによって先端部が前述の消火剤貯蔵容器の内壁面に近接又は接するサイフォン管とを備える消火器を備える。さらに、前述の消火剤貯蔵容器が、その開口部から底部に向けて下るように、限られた空間内において水平面に対して傾斜して配置される。

この消火システムによれば、先端部が前述の消火剤貯蔵容器の内壁面に近接又は接するサイフォン管に加えて消火剤貯蔵容器が、その開口部から底部に向けて下るように水平面に対して傾斜して配置されることにより、消火剤をほぼ無駄なく放射することが可能となる。その結果、消火剤の使い残しを低減することができるため、消火剤貯蔵容器の小型化、ひいては消火システムの省スペース化が実現できる。また、消火剤貯蔵容器が傾斜するように配置されるため、消火器又は消火剤貯蔵容器の配置場所及び配置方法の自由度が格段に高まる。その結果、例えば、各種工作機械や各種製造装置における、いわゆるデッドスペースを有効活用することが可能となる。さらに、消火システム全体としてのデザイン性も格段に向上する。

本発明の１つの消火器によれば、消火剤をほぼ無駄なく放射することが可能となるため、消火剤の使い残しを低減することができる。その結果、消火剤貯蔵容器の小型化、ひいては消火システムの省スペース化が実現できる。さらに、消火剤貯蔵容器が傾斜するように配置される消火器であるため、消火器又は消火剤貯蔵容器の配置場所及び配置方法の自由度が格段に高まることにより、例えば、各種工作機械や各種製造装置における、いわゆるデッドスペースを有効活用することが可能となる。

また、本発明の１つの消火システムによれば、消火剤をほぼ無駄なく放射することが可能となるため、消火剤の使い残しを低減することができる。その結果、消火剤貯蔵容器の小型化、ひいては消火システムの省スペース化が実現できる。また、消火剤貯蔵容器が傾斜するように配置されるため、消火器又は消火剤貯蔵容器の配置場所及び配置方法の自由度が格段に高まる。その結果、例えば、各種工作機械や各種製造装置における、いわゆるデッドスペースを有効活用することが可能となる。さらに、消火システム全体としてのデザイン性も格段に向上する。

本発明の第１の実施形態の消火システムを示す斜視図である。本発明の第１の実施形態の消火器の内部及び消火器の配置を示す断面図である。本発明の第１の実施形態の消火器の内部（消火剤の残量が少ない）及び消火器の配置を示す断面図である。本発明の他の実施形態の消火器の内部及び消火器の配置を示す断面図である。本発明の他の実施形態の消火器の内部及び消火器の配置を示す断面図である。従来の消火器の内部を示す断面図である。従来の消火システムを示す斜視図である。

本発明の実施形態を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。尚、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。また、図中、本実施形態の要素は必ずしもスケール通りに示されていない。また、各図面を見やすくするために、一部の符号が省略されうる。

＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態の消火システム１００を示す斜視図である。また、図２は、本実施形態の消火器９０の内部及び消火器９０の配置を示す断面図である。また、図３は、消火剤の残量が少ない本実施形態の消火器９０の内部及び消火器９０の配置を示す断面図である。

本実施形態の消火システム１００は、例えば各種工作機械等を収める筐体１６０を有している。筐体１６０内には、図には示していないが、例えば各種工作機械や各種製造装置が設置される。さらに筐体１６０内には、センサー１５１が配置されている。火災発生時には、センサー１５１の感知信号が制御ユニットへ送信され、この制御ユニットからの指令によって消火器９０のバルブ１が開放される。バルブ１が開放されると、消火剤貯蔵容器１０内に貯留された消火剤７が、配管１５５を介してノズル１５３に送られる。その後、消火剤７がノズル１５３から加工／処理スペース１５９内で放射される。なお、消火器９０は、消火器収納空間１５７内に配置されている。

本実施形態の消火器９０は、図２に示すように、開口部４、円筒部６、及び底部８を有する消火剤貯蔵容器１０を備えている。また、図１及び図２に示すように、消火剤貯蔵容器１０は、その開口部４から底部８に向けて下るように、配置ないし設置範囲が限られた消火器収納空間１５７内において水平面２０に対して所定の角度（図２中の破線で示される角度θ_１）に傾斜するように配置される。さらに、この消火器９０は、少なくとも一部が可撓性を有することにより、先端部５が重力を利用して消火剤貯蔵容器１０の内壁面に近接又は接しうるサイフォン管３（以下、単にサイフォン管ともいう。）を備えている。なお、本実施形態では、消火剤貯蔵容器１０が傾斜するように配置されるために、図示しない公知の支持台が消火剤貯蔵容器１０の開口部４付近又はバルブ１を支持している。

ここで、本実施形態の消火剤貯蔵容器１０は、その円筒部６の肉厚が略等しい密閉された圧力容器である。本実施形態の消火剤貯蔵容器１０の肉厚は、３．１ｍｍ＋０．９ｍｍである。なお、消火器の製造過程にもよるが、通常の寸法誤差は基準となる肉厚に対して＋３０％以内である。また、消火剤貯蔵容器１０の内部には、消火剤７（例えば液化した二酸化炭素）が充填されている。加えて、消火剤貯蔵容器１０内は、二酸化炭素ガス又は窒素ガスなどの充填気体により加圧されている。

他方、消火剤貯蔵容器１０は、その上部に、消火剤貯蔵容器１０内に配置されるサイフォン管３と連結するバルブ１を有している。消火の際、バルブ１が開くと、消火剤７が前述の充填気体の圧力によりサイフォン管３を通して押し出され、消火剤貯蔵容器１０の外へ放射される。

本実施形態のサイフォン管３は金属製のパイプである。この金属性のパイプは、例えばその構造の一部が蛇腹構造であるため可撓性を有する。可撓性を発揮するための他の構造例は、ゴム管とバネ構造からなる連結部材である。また、サイフォン管全体又はその一部が、可撓性を有する樹脂製パイプから形成されていてもよい。但し、良好な加工性、強度の確保、及び高い耐食性を得るためには、真鍮製のパイプが採用されることが好ましい。

本実施形態のサイフォン管３は、上述のとおり、少なくとも一部が可撓性を有することにより、その先端部５が消火剤貯蔵容器１０の内壁面に近接又は接する。従って、消火器９０が前述のサイフォン管３を有することに加えて、消火剤貯蔵容器１０がその開口部４から底部８に向けて下るように、水平面２０に対して傾斜するように配置されることにより、消火剤７をほぼ無駄なく放射することが可能となる。なお、本実施形態の消火器９０又は消火剤貯蔵容器１０の水平面２０に対する傾斜角度（θ_１）は、１０°である。

また、本実施形態では、消火システムの筐体１６０、換言すれば各種工作機械等の筐体が小型化されている。本実施形態の消火システムの筐体１６０は、幅約６０ｃｍ、奥行き約７０ｃｍ、高さ約１５０ｃｍである。従って、省スペース化を実現するためには、消火器９０が配置されるべき消火器収納空間１５７が非常に限定されてしまう。具体的には、消火器収納空間１５７は、消火剤貯蔵容器１０の水平面２０に対する傾斜角度（θ_１）が０°超であり、且つ４５°未満となる空間である。本実施形態では、このような限られた空間内に消火器９０が水平面に対して傾斜して配置される。

その結果、消火剤７の使い残しを大幅に低減することができるため、消火剤貯蔵容器１０の小型化、ひいては消火システム１００の省スペース化が実現できる。さらに、本実施形態の消火器９０では、消火剤貯蔵容器１０が傾斜するように配置されるため、消火器の取付け場所の自由度が格段に高まることにより、例えば、各種工作機械や各種製造装置における、いわゆるデッドスペースを有効活用することが可能となる。

本実施形態では、消火剤７として二酸化炭素が採用されているが、充填気体がサイフォン管３の先端部５から流入し始める時期が、消火剤が殆ど消費された後となるため、多量の消火剤７がドライアイス化することはない。これは、消火システム１００内に配置されるべき消火器９０の更なる小型化を可能にすることになる。

上述のとおり、本実施形態の消火器９０及び消火システム１００によれば、消火剤７を無駄にすることなく、従来の縦向きに設置される方法のみならず横向きに近い角度でも消火器９０を設置することができる。このように限られた空間が消火器の配置場所として利用できることは、省スペース化の実現に大きく貢献する。すなわち、消火器９０の配置場所及び配置方法の自由度が格段に高まることにより、例えば、各種工作機械や各種製造装置における、いわゆるデッドスペースを有効活用することが可能となる。さらに、省スペース化に伴い、消火システム１００全体としてのデザイン性も格段に向上するため、消火器を設置しない加工装置及び／又は処理装置であっても、本実施形態の消火システム１００を導入する可能性が大いに高まる。

さらに、本実施形態の消火器９０は、図２又は図３に示すように、消火剤貯蔵容器１０の内部に向かって突出する曲面９ａを備える底面９を有している。図３に示すように、消火器９０の底面９が前述の構造を有することにより、傾斜した消火剤貯蔵容器１０の底部８に消火剤７が効率よく溜まる。消火剤貯蔵容器１０内のサイフォン管３は、上述のとおり、少なくとも一部が可撓性を有するため、その先端部５が消火剤貯蔵容器１０の内壁面に近接又は接する。従って、消火剤７が少量であっても、サイフォン管３が消火剤７に浸るため、消火剤をほぼ無駄なく放射することができる。

＜その他の実施形態＞
ところで、上述した実施形態では、水平面２０に対しての傾斜角度（θ_１）が０°超であり、且つ４５°未満となる空間に消火器が配置されているが、これに限定されない。例えば、水平面に対して、４５°以上９０°未満であってもよい。但し、そのような縦置きに近い角度で配置される場合に比べて、横向きに近い角度でも消火器が配置されれば、消火システムの省スペース化の実現可能性を飛躍的に高める。換言すれば、横向きに近い角度でも配置され得る消火器は、その取付け場所の自由度を格段に高めるため、例えば、各種工作機械や各種製造装置における、いわゆるデッドスペースを有効活用することが可能となる。従って、消火器９０が、水平面２０に対しての傾斜角度が５°以上であり、且つ４５°未満となる空間に配置されることは好ましい一態様であるといえる。

また、上述した実施形態では、消火器９０が、消火剤貯蔵容器１０の内部に向かって突出する曲面９ａを備える底面９を有するが、この形状に限定されない。例えば、図４に示すように、消火剤貯蔵容器１１の外側に向かって突出する曲面９ｂを備える底面９を有する消火器９１も、１つの実施形態として採用され得る。但し、そのような外側へ向かって突出する曲面９ｂを備える底面９を有する消火器９１に比べて、内部に向かって突出する曲面９ａを備える底面９を有する消火器９０の方が、傾斜した消火剤貯蔵容器１０の下部に消火剤７が効率よく溜まる。上述のとおり、消火剤貯蔵容器１０内のサイフォン管３はその先端部５が消火剤貯蔵容器１０の内壁面に近接又は接する。従って、消火剤７が少量であってもサイフォン管３が消火剤７に浸るため、消火剤７をほぼ無駄なく放射することができる。以上の理由から、消火器が、消火剤貯蔵容器１０の内部に向かって突出する曲面９ａを備える底面９を有する構造を採用することは好ましい一態様であるといえる。

なお、本実施形態の消火器９１又は消火剤貯蔵容器１１の水平面２０に対する傾斜角度（θ_２）は、５°である。また、本実施形態では、消火システムの筐体１６０、換言すれば各種工作機械等の筐体が小型化されている。本実施形態の消火システムの筐体１６０は、幅約１５０ｃｍ、奥行き約７０ｃｍ、高さ約１５０ｃｍである。従って、省スペース化を実現するためには、消火器９１が配置されるべき消火器収納空間１５７が非常に限定されてしまう。具体的には、その消火器収納空間１５７は、消火剤貯蔵容器１１の水平面２０に対する傾斜角度（θ_２）が０°超であり、且つ４５°未満となる空間である。本実施形態では、このような限られた空間内に消火器９１が水平面に対して傾斜して配置される。

また、上述した実施形態では、消火器９０が水平面２０に対して傾斜するように配置されているが、この配置に限定されない。例えば、図５に示すように、傾斜された消火器９０の側面に沿った傾斜面２１が消火システムの消火器収納空間１５７内に設けられていても上述の実施形態と実質的に同等の効果が奏される。なお、図５における破線で表された水平面２０は、傾斜面２１を説明するための便宜上の線である。また、消火器９０の安定性向上を図る観点から言えば、図５に示すように、傾斜された消火器９０の側面に沿った傾斜面２１が消火器収納空間内に形成されることは好ましい一態様である。

以上、述べたとおり、各実施形態の他の組合せを含む本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。

本発明は、消火器及び消火システムとして広く利用され得る。

１バルブ
２従来のサイフォン管
３可撓性を有するサイフォン管
４開口部
５先端部
６円筒部
７消火剤
８底部
９底面
９ａ消火剤貯蔵容器の内部に向かって突出する曲面
９ｂ消火剤貯蔵容器の外側に向かって突出する曲面
１０，１１消火剤貯蔵容器
２０水平面
２１傾斜面
１５１センサー
１５３ノズル
１５５配管
１５７消火器収納空間
１５９加工／処理スペース
１６０筐体
９０，９１消火器
１００消火システム
６５１センサー
６５３ノズル
６５５配管
６５７消火器収納空間
６５９加工／処理スペース
６６０筐体
６９０従来の消火器
６００従来の消火システム

Claims

円筒部を有し前記円筒部の肉厚が略等しい消火剤貯蔵容器を備え、
前記消火剤貯蔵容器の開口部から底部に向けて下るように、限られた空間内において水平面に対して傾斜して前記消火剤貯蔵容器が配置されるとともに、少なくとも一部が可撓性を有することによって先端部が前記消火剤貯蔵容器の内壁面に近接又は接するサイフォン管を備える
消火器。
前記限られた空間が、前記消火剤貯蔵容器を前記水平面に対して４５°未満の角度で傾斜させて配置せざるを得ない空間である
請求項１に記載の消火器。
前記消火剤貯蔵容器の内部に向かって突出する曲面を備える底面を有する
請求項１又は請求項２に記載の消火器。
円筒部を有し前記円筒部の肉厚が略等しい消火剤貯蔵容器と、少なくとも一部が可撓性を有することによって先端部が前記消火剤貯蔵容器の内壁面に近接又は接するサイフォン管とを備える消火器を備え、且つ
前記消火剤貯蔵容器が限られた空間内において水平面に対して傾斜するように配置される
消火システム。
前記限られた空間が、前記消火剤貯蔵容器を前記水平面に対して４５°未満の角度で傾斜させて配置せざるを得ない空間である
請求項４に記載の消火システム。
前記消火器が、前記消火剤貯蔵容器の内部に向かって突出する底面を有する
請求項４又は請求項５に記載の消火システム。