JP2015037457A

JP2015037457A - 泡消火設備

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Publication number: JP2015037457A
Application number: JP2012167995A
Authority: JP
Inventors: 行男赤津; Yukio Akatsu; 薫赤津; Kaoru Akatsu
Original assignee: TOKYO BOSAI SETSUBI KK
Current assignee: TOKYO BOSAI SETSUBI KK
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2015-02-26

Abstract

【課題】火災源に対して集中的に消火剤を放出して火勢が強くても短時間でこれを消火することができ、特に半導体工場のクリーンルームにおいても有効に用いることのできる泡消火装置の提供。
【解決手段】消火用泡ヘッドを従来の消火用泡ヘッドよりも狭い範囲に放射状に放出するようにし、デフレクタや空気取込口を設けず、従来の消火用泡ヘッドに供給されるより圧力と濃度の高い耐アルコール性泡消火剤を供給し、火災の発生した火災源を特定して集中的かつ直接的に消火剤を放出する。
【選択図】図３

Description

本発明は泡状の消火剤を放出して消火を行う泡消火設備に関するものである。

工場には一定の領域の消火手段として水を放出して消火する一般的な湿式のスプリンクラー消火設備の他、作動釦により手動で操作するか自動火災報知設備の信号を受けるかして各所に設けられた消火設備から一斉に消火剤を放出し、その全域の消火を行う全域消火手段が用いられており、例えば、泡状の消火剤を用いる泡消火設備、粉末状の消火剤を用いる粉末消火設備、ガス状の消火剤が用いられるガス系消火設備が用いられている。

かかる全域消火手段の消火設備に用いられる消火剤としては、泡状消火剤には、フルオロプロテイン泡、被膜形成フルオロプロテイン泡、水成膜泡、耐アルコール泡（例えば、ＡＲ−ＡＦＦＦやＡＲ−ＦＦＦＰ）、粉末状消火剤には、乾燥化学パウダー（例えば、ＢＣパウダーやＡＢＣパウダー）、ガス状消火剤には、希ガス、ＣＯ_２、Ｎ_２、ハロン（例えば、ハロン１２１１やハロン１３０１）、ハイドロフルオロカーボン（例えば、ヘプタフルオロプロパンとして知られるＦＭ２００（商品名）およびヘキサフルオロプロパンとして知られるＦＥ３６（商品名））、ペルフルオロカーボン（例えば、ペルフルオロケトンとしてしられるＮｏｖｅｃ１２３０（商品名））が一般的に用いられている。

そして、かかる全域消火手段には防護すべき領域において想定される火災の種類や規模に適した形態の消火設備が用いられ、特に火勢の強い火災や複合的な火災が想定される領域には複数の形態の消火設備が設けられることもある。

しかしながら、上述の全域消火手段は、これを設けた領域の全域を防護するには効果的であっても、複数の設備が各所に点在する工場においては、局所的な火災を消火するにあたり次のような難点が挙げられる。

先ず、上述の泡消火設備や粉末消火設備を用いた場合は、局所的な火災に際して作動させたときに、これを設置した領域の全域に消火剤を放出するため、延焼していない火災による直接的な被害のない部分までも消火剤にさらされ、消火した後にその消火剤が至る所に付着して残ることとなる難点がある。

そして、上述のガス系消火設備を用いた場合は、これを広い領域に設置して局所的な火災に際して作動させたときに、放出したガス状消火剤の火災の近傍の濃度が消火に必要な濃度に達するまでにかなりの時間がかかり、その間に延焼して広範が焼損したり、その他の部分も長時間に亘り煙や熱にさらされることとなる難点がある。

また、上述の泡消火設備は火災に際して消火剤を既存の泡ヘッド（例えば、特許文献１）からデフレクタや空気取込口の作用により十分に発泡させつつこれを設けた領域の全域に放出して堆積させることで可燃物を覆い酸素供給を絶つと共に可燃物の蒸発を抑制するなどして消火をするものであるから、泡ヘッドから広範囲に拡散するように消火剤が放出され、消火されるまでにかなりの時間がかかる難点がある。

即ち、これを設けた領域の各所では消火された後に、焼損を免れた生産設備までもが消火剤にさらされることで損傷を受けたり、あるいは多くの生産設備が焼損したり熱や煙に長くさらされるなどして、障害が生じて修理や交換が必要となることで、該生産設備を復旧するには多大な時間と費用を要することとなる。

さらに、トルエンやエキネンあるいはそれらの混合物などの可燃性液体を用いる生産設備や洗浄設備などの火勢の強い火災源となりうる複数の設備が各所に点在するような半導体工場のクリーンルームにおいて、上述した難点は次に挙げるように顕著となる。

先ず、クリーンルームでは、消火した後に室内や装置の至る所に散布されて付着して残る消火液や粉状消火剤や塵埃を完全に除去してクリーンルームとしての機能を復旧するのには特に多大な時間と費用を要することとなる点が挙げられる。

そして、トルエンやエキネンあるいはそれらの混合物などの可燃性液体が火災源となれば、たとえ局所的な火災であっても火勢が強く、また特にトルエンは多量の黒煙が発生することから、熱や煙による生産設備の損傷が多くなる点が挙げられる。

また、かかる火災源による火災は火勢が強いので、デフレクタや空気取込口の作用により発泡した消火剤はたとえ火災源の真上から消火剤を放出しても、強い火勢による上昇気流で舞い上がったり周囲に散るため火災源の可燃性液体に消火剤が十分に到達し難く、消火にかなりの時間がかかる点が挙げられる。

更に、半導体工場のクリーンルームでは、一般に自動火災報知設備に用いられる煙感知器、熱感知器、紫外線炎感知器、赤外線炎感知器などの火災感知器の能力が発揮できず、誤報や感知するまでに時間がかかることがあり、自動火災報知設備の信号を受けて自動で全域消火手段を作動させる場合も時間がかかる難点があり、消火が遅れることで被害が拡大される虞れが高くなる。

なお、かかる半導体工場のクリーンルームの全域消火手段としては、ガス状の消火剤によるガス系消火設備が用いられ、場合によりこれと共にＢＣパウダーやＡＢＣパウダーなどの乾燥化学パウダーによる粉末消火設備が用いられる。

特開平７−２６５４５２号公報

本発明による泡消火設備は上述の難点に鑑みてなされたものであって、火災源に対して高い圧力で集中的に消火剤を放出して火勢が強いときにも極めて短い時間でこれを消火することができ、局所的な火災に好適な消火手段となりうる泡消火装置を提供することを課題とする。
また、上述のような半導体工場のクリーンルームにおける火災であっても、直ちにこれを感知しうる自動火災報知設備を備え速やかに消火を行うことのできる防爆仕様の泡消火装置を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するために本発明による泡消火設備は、消火用泡ヘッドを従来の消火用泡ヘッドよりも狭い範囲に放射状に放出しうるよう、デフレクタや空気取込口を設けず、従来の消火用泡ヘッドに供給されるより高い圧力で水性膜泡消火剤を供給し、火災源に対して集中的かつ直接的に消火剤を高い圧力で放出しうるように次のように構成した。

本発明による泡消火設備は、消火剤供給源に接続され水性膜泡消火剤を供給する消火剤供給管と、該消火剤供給管に接続される消火用泡ヘッドを備え、該消火用泡ヘッドは内部に消火剤流路を有し、該消火剤流路から外部に連通する多数の消火剤放出孔が流路方向を放射状にした消火剤放出部を有し、該消火剤放出部の消火剤の放出方向を想定される火災源に向けて設置されるものとしてある。
これにより、消火剤供給源から与圧されて供給される消火剤は、消火剤供給管を通じて消火用泡ヘッドの内部の消火剤流路に供給され、該消火剤流路に滞留する間に均質な混合状態となり撹拌され、消火剤放出孔から発泡しながら放出される。

好ましくは前記の消火剤放出部は、消火剤の放出方向の軸線に対して１０〜３０度の範囲内に該消火剤放出部から放射状に広がる多数の消火剤放出孔を有し、直径が１．０〜２．０ｍｍの消火剤放出孔が略均等に３０〜４０箇所設けてあるとよい。
この消火剤の放出方向の軸線に対する角度に規定され消火剤が放出されるが、角度が１０度未満では消火の能率が悪く、３０度を超えると局所的な消火が行い難くなると共に消火の能率も低下する。
また、消火剤放出孔が３０箇所未満では、同一圧力で消火剤を放出したときに、消火剤の放出量が少なく消火の効率が悪くなり、４０箇所を超えると消火剤の放出圧が低下して期待するほど広がらなくなると共に消火剤が発泡し難くなる。

そして、濃度が１０〜１５％の耐アルコール泡消火薬剤を用い、前記の消火剤放出部と消火剤供給管との接続部の近傍における水性膜泡消火剤の圧力を、０．４〜０．６Ｍｐａとすれば、火災源の上方の３〜５ｍ程の高さに設置する際に、強い火勢による上昇気流があっても燃焼面に対する十分な到達力が得られると共に、床面に設置した消火剤供給源の近傍における消火剤供給管の内部の消火剤の圧力を１．０Ｍｐａ未満とすることができるので消防法に則った一般的な配管を用いることができる。

また、前記の消火剤供給源は、消火剤供給管に接続される水性膜泡消火剤を貯留する消火剤容器と、該消火剤容器に接続され加圧用ガスを供給する加圧用ガス容器とを備えるものとすればよい。

なお、想定される複数の火災源について、それぞれに消火用泡ヘッドと火災感知器とが備えられ、火災が何れの火災源に発生したかを特定して選択的に消火剤を放出するようにしてあることが局所的な火災を効率的に消火する上で望ましい。
なお、前記の火災感知器としては、一般的な煙感知器、熱感知器、紫外線炎感知器、赤外線炎感知器を用いるよりも、早く正確な火災の感知をしうる二波長式赤外線炎感知器を用いることが好ましく、さらに悪条件であっても早く正確な火災の感知をしうる三波長式赤外線炎感知器を用いることがより好ましい。

本発明による泡消火設備によれば、設備が各所に点在する工場における局所的な火災に対して、火災源を特定するとともに消火剤を集中的に放出しうるので、従来の全域消火手段に対して消火剤の放出量を格段に少なくするとともに火災源の周囲に対し消火剤が付着し難くすることができ、その後の設備の復旧の手間やこれにかかる費用を軽減することができる。

そして特に、多量の煙の発生を伴う火災であっても短い時間で火災源を特定することができ、かつ、強い火勢の火災に対しても消火剤が直接的に火災源に到達して速やかに局所的な消火をすることができるので、多量の煙を伴う火勢が強い火災が想定される設備が各所に点在する半導体工場のクリーンルームであっても好適に用いることができる。

半導体工場のクリーンルームの構成を示す簡略図（一例）である。泡消火設備の構成図である。本発明による消火用泡ヘッドの断面図である。実験の概要図である。

本発明による泡消火設備は、火災源となりうる設備が各所に点在するような工場において、局所的な火災を消火を火勢が強くても効率よく消火することのできる消火手段として、特に半導体工場のクリーンルームに好適に用いることができる。
そこで以下に、本発明による泡消火設備について半導体工場のクリーンルームに用いられる場合について例示しつつ説明するが、かかる工場に限られず各所に火災源の点在するその他の工場にも同様に用いることができる。

その半導体工場のクリーンルームの構成を簡略して示せば、図１のクリーンルームの簡略図のように、クリーンルーム１０の複数箇所には、撹拌器がありトルエンやエキネンあるいはそれらの混合物などの可燃性液体が用いられる半導体の生産設備１１や洗浄設備１２、該可燃性液体の充填場所１３や供給場所１４が点在しており、その各箇所に作業員により可燃性液体の露出を伴う作業がなされ火災が発生する危険性が高い火災源１５がある。
なお、クリーンルーム１０の領域は一点鎖線で示し１６の矢印は出入口をかねる避難口で１７の矢印は緊急時に解放される避難口を示す。

本発明による泡消火設備は、図２の泡消火設備の構成図に示されるように、一箇所の火災源１５、１５に向けて消火剤を放出する消火用泡ヘッド２０、２０が設けられ、消火剤供給管３０を介して消火剤供給源３１に接続されている。
そして、該消火剤供給管３０の経路には常時は閉じられている電磁弁３２が設けられ、該電磁弁３２はその開閉操作をする制御装置３３に接続されている。
また他の箇所の火災源１５’にも同様に消火用ヘッド２０’、２０’が設けられ、消火剤供給管３０’を介して消火剤供給源３１に接続されている。
そして、該消火剤供給管３０’の経路にも同様に電磁弁３２’が設けられ、該電磁弁３２’は制御装置３３に接続されている。

前記の消火剤供給源３１は、水性膜泡消火剤を貯留する消火剤容器３４と加圧用ガスを供給する加圧用ガス容器３５とよりなり、これらは所望の圧力に調整するレギュレター３６を介して接続されている。

前記の火災源１５の近傍には、それらの箇所で火災が生じたときにこれを感知する火災感知器３７が設けられ、該火災感知器３７は制御装置３３に接続されており該火災感知器３７が火災を感知すると制御装置３３に信号を発して、これをうけて制御装置３３により前記の電磁弁３２が開かれる。
前記の火災源１５’にも同様に火災感知器３７’が設けられ、該火災感知器３７’が火災を感知すると制御装置３３により前記の電磁弁３２’が開かれる。
また、前記の制御装置３３には前記の電磁弁３２、３２’の開閉操作を手動により行うことのできる作動釦３８、３８’が設けられている。
かかる作動釦３８、３８’は、火災の発生に備えて直ちに操作できる場所に設けられ、少なくとも各火災源１５、１５’の近傍に設けられ、加えて出入口兼避難口１６や緊急避難口１７の近傍にも設けられる。

これにより、火災源１５、１５’の何れかに火災が生じたときに、火災が生じた火災源に対してのみ消火剤が放出されて消火が行われることとなり、その他の火災が生じていない火災源には消火剤がかかることがない。

そして、クリーンルームにおいて用いられる火災感知器としては、一般的な煙感知器、熱感知器、紫外線炎感知器、赤外線炎感知器では、クリーンルームの雰囲気においては多量の煙が発生したときに感知の遅れや誤感知が生じることが多いことから、少なくとも、早く正確な火災の感知をしうる二波長式赤外線炎感知器、もしくは、より正確な火災の感知をしうる三波長式赤外線炎感知器が用いられる。
さらに、かかる火災感知器は、二波長式赤外線炎感知器もしくは三波長式赤外線炎感知器に加えて、その他の一般的な火災感知器を併設し、それらの何れもが火災を感知したときにのみ自動消火の作動をし、いわゆる非火災報による自動消火の作動を少なくすることが望ましい。

なお、上述した何れの電磁弁、レギュレター、感知器などの機器はクリーンルームに消火設備を設けるに適した防爆仕様とする必要がある。

本構成は二箇所の火災源に対して本発明を適用したものであるが、簡略して示したものであって、より多くの火災源に対して適用されることを妨げない。
また、図示はしないが、複数の火災源に対してそれぞれ別の消火剤供給源を設け、それぞれ独立した系統に制御するようにして安全性を高めることが望ましい。

上述の如く構成される本発明による泡消火設備に用いられる消火用泡ヘッド２０は、図３の断面図に示すように、消火剤放出部２１を有している。該消火剤放出部２１には多数の消火剤放出孔２２、２２、・・・があり、それらの多数の消火剤放出孔が内部の消火剤流路２３に連通している。該消火剤流路２３は、前記の消火剤供給管３０に接続部２４を介して螺着しうるようにしてあり、消火剤供給管３０に接続されて消火剤が供給されると、消火剤が消火剤流路２３を通じて多数の消火剤放出孔２２から外部に放出される。

このとき、消火剤放出部２１に設けられた多数の消火剤放出孔２２、２２、・・・は、各々が消火剤を放出する方向が互いに広がるように放射状に設けられ、全体として放射状に消火剤が放出され略均等に広がるよう、該消火剤放出部２１を球面状として、一点鎖線で示す消火剤の放出方向の軸線２５に対してなす角２６の範囲内に均等に消火剤放出孔２２、２２、・・・を設けてある。
即ち、消火剤が放出される範囲は、一点鎖線で示す消火剤の放出方向の軸線２５に対する消火剤の放出角度２６によるが、この角度があまりに狭い場合や広い場合には消火効率が低下して強い火勢の火災を消火しえず、火災源と消火用泡ヘッド２０との位置関係に因り適宜に決定される。

消火用泡ヘッド２０から消火剤が放出される範囲について、半導体工場を想定して、一般的な設置位置を想定した高さから下方に向けて消火用泡ヘッド２０を設置したときに、その下方の床面付近における溶剤の撹拌器を想定した火災源の火災を十分に消火しうるよう、一点鎖線で示す消火剤の放出方向の軸線２５に対する消火剤の放出角度２６を決定すべく実験を行った。

かかる実験は、放出角度２６の異なる各種の消火用泡ヘッド２０の何れか１つを、消火剤の放出方向を下方に向けて３ｍの高さに設置し、溶剤の撹拌器を想定した直径０．５ｍの燃焼皿に、トルエン、エキネン、又はトルエンとエキネンを主剤とする半導体工場で用いられるバインダ溶剤の何れか８００ｃｃを入れて着火した火災源を、先の消火用泡ヘッド２０の直下を中心とした床面の１ｍ^２の範囲内の何れの場所に配置したときにも消火しうるかを検証した。

なお、実験に用いたエキネンは日本アルコール販売株式会社製の製品名「エキネンＦ−１」（エタノール８７．９ｗｔ％、イソプロピルアルコール１０．４ｗｔ％、メチルエチルケトン１．７ｗｔ％、八アセチル化しょ糖０．１ｗｔ％、水０．２ｗｔ％）であり、以下の実験についても同じものを用い、単にエキネンと記載する。
また、消火剤供給管としては、２５Ａ（外形略３４ｍｍ、内径略２７ｍｍ）のライニング鋼管を用い、以下の実験についても同じものを用いた。

この実験によれば、放出角度２６が１０度未満であると、実験に用いた何れの溶剤を火災源としたときにも、燃焼皿の一部分にしか消火剤が放射されず、燃焼皿を消火用泡ヘッド２０の直下の地点を中心として配置したときにも消火の能率が悪く、燃焼皿を先の１ｍ^２の範囲の角に寄せて配置したときには更に消火の能率が低下した。
また、放出角度２６が３０度を超えると、実験に用いた何れの溶剤を火災源としたときにも、火勢による上昇気流もあり消火剤が先の１ｍ^２の範囲よりも著しく広がり、燃焼皿には十分な分量の消火剤が到達せず、燃焼皿を消火用泡ヘッド２０の直下の地点を中心として配置したときにも消火の能率が悪く、燃焼皿を先の１ｍ^２の範囲の角に寄せて配置したときには更に消火の能率が低下した。
一方、放出角度２６が１０〜３０度の範囲内であると、燃焼皿を消火用泡ヘッド２０の直下の地点を中心とした床面の１ｍ^２の範囲内の何れの場所に配置したときにも十分な消火力が得られ、実験に用いた何れの溶剤を火災源としても消火することができ、消火剤の放出範囲が好適であると云える。

そして、上述の実験において消火用泡ヘッド２０は、強い火勢による上昇気流があってもその直下の床面の火災源に到達しうるよう、高い濃度の消火剤を用い、これを高い圧力で放出しうるものとして、上述の消火用泡ヘッド２０の消火剤放出部２１に、直径が１．０〜２．０ｍｍの消火剤放出孔が略均等となるよう３０〜４０箇所設けたものを用いたときが消火の能率が良好であった。

ここで、消火剤放出孔の直径が１．０ｍｍより小さいと、高い濃度の消火剤の放出に支障をきたし十分な消火剤の放出量を得ることができず、直径が２．０ｍｍより大きいと放出する消火剤に十分な勢いをもたせるには消火剤放出孔の数を少なくする必要があり、消火すべき範囲に稠密に消火剤が放射されなくなる。
この直径が１．０〜２．０ｍｍの消火剤放出孔は、消火すべき範囲を略１ｍ^２とすれば、少なくとも３０箇所の消火剤放出孔から消火剤を放出するようにしたときに消火の能率がよいが、消火剤放出孔を４０箇所よりも多くすることは、放出する消火剤に十分な勢いをもたせるべく後述するような一般の消火剤供給管には過大な消火剤の圧力を必要とするため好ましくなく、一般の消火剤供給管に適当な消火剤の圧力では消火剤の勢いが足らずに期待するほど消火剤が広がらなくなると共に消火剤が発泡し難くなる。

上述の実験には、消火剤として平成元年消防危第２４号に定められる性能基準適合品の耐アルコール泡消火薬剤であるメガフォームＡＧＦ-３Ｔ（ＤＩＣ株式会社）溶液を床に置かれた５０Ｌの消火剤容器３４に入れて用い、加圧用ガスには５ＬのＮ_２ガスボンベを用い、その消火剤の濃度について３〜１８％の範囲で検討したところ、１０〜１５％の濃度で溶剤の液面への到達力が高くて消火効率がよく望ましい結果が得られた。
なお、先に挙げたメガフォームＡＧＦ-３Ｔ（ＤＩＣ株式会社）を含む泡消火剤は消防法により一般には３％もしくは６％の濃度として用いられており、それらの濃度では上述の条件の実験で十分な消火をすることができなかった。

上述の実験において消火用泡ヘッド２０は、直径が略３８ｍｍの湾出した球面状とした消火剤放出部２１に、一点鎖線で示す消火剤の放出方向の軸線２５に対する消火剤の放出角度２６が２０度となる直径が略２２ｍｍの範囲内に、直径が１．５ｍｍの消火剤放出孔２２を略均等に３６箇所設けたものが、最も効率よく消火することができ、周囲への消火剤の飛散が少なく好適であった。
このとき、消火用泡ヘッド２０の近傍における消火剤供給管の消火剤の圧力は０．４５Ｍｐａであり、燃焼皿を消火用泡ヘッド２０の直下の地点を中心とした床面の１ｍ^２の範囲内の何れの場所に配置したときにも、実験に用いた何れの溶剤を火災源としても６秒以内に消火することが出来た。
また、この消火用泡ヘッド２０は、上述の実験と同様の条件で設置する高さを５ｍとしたときにも、効果的に消火をすることができた。

さらに、この消火用泡ヘッド２０を用いて、工場における一般的な設置状況を想定し、消火すべき範囲が一つの消火用泡ヘッド２０の消火範囲よりも広い場合について、一箇所の火災源に消火用泡ヘッド２０を４つ設け、火災に際してこれらから同時に消火剤を放出する実験を行った。
なお、現実の工場では同様に設置する箇所が複数あり、それぞれが作動釦により手動で操作するか制御装置が火災検知器の信号を受けて自動的に消火をしうるようにしてあり、火災が発生した箇所にのみ消火剤が放出されるようにしてある。

かかる実験は図４の概要図に示されるように、高さが３ｍの仮天井を設けた周囲が十分に広い空間において、その床面に配置した２ｍ×２ｍの正方形の燃焼皿４０に、各々４Ｌのトルエン、エキネン、又はトルエンとエキネンを主剤とする半導体工場で用いられるバインダ溶剤の何れかの溶剤を入れて着火たものを、消火用泡ヘッド２０から消火剤を放出して消火するのにかかる時間を測定した。
消火用泡ヘッド２０を４つ用い、燃焼皿４０の上方３ｍの高さに水平な２．７５ｍ×２．７５ｍの正方形の四隅の位置に配置した。
４つの消火用泡ヘッドは消火剤供給管３０を３ｍの高さで４分配してその端末に消火剤の放出方向の軸線２５を真下に向けて設置した。
なお、そのときの気温は摂氏２度であった。

燃焼皿４０の溶剤に着火してから５秒後の、十分に火勢が強くなり大量の黒煙を発し始めた状態で本発明による泡消火装置を起動した。
その結果、本発明による泡消火装置を起動してから２秒後に消火剤の放出が開始され、その後、消火剤の放出から消火までに要した時間は６秒であった。
このときの消火剤供給管３０の内部の消火剤の圧力は、消火剤容器３４の圧力測定箇所４１の近傍で０．９５ＭＰａであり、３ｍの高さで分岐した後の消火用泡ヘッド２０の近傍の圧力測定箇所４２では０．４２ＭＰａであった。

かかる条件では、消火用泡ヘッド２０の近傍の圧力測定箇所４２の圧力が０．４Ｍｐａ未満となると、火勢による上昇気流にあおられて火災源である燃焼皿４０の溶剤の液面に対する消火剤の到達力が低下し満足な消火力を得ることができなかった。
また、消火剤を放出する圧力が高くなれば消火剤の到達力が高くなるが、消防法に則った一般的に用いられている配管は、内部の消火剤の圧力が１．０Ｍｐａ未満に規定されており、一般的にはこれを消火剤供給管３０として用いることが想定されることから、床面に設置した消火剤供給源の近傍において最も高い値となる消火剤供給管の内部の消火剤の圧力を１．０Ｍｐａ未満とするため、消火用泡ヘッド２０の近傍の圧力測定箇所４２の圧力を０．６Ｍｐａ以下とするのが好ましい。
即ち、本発明による泡消火設備を実施する上で一般的な設置状況を鑑みれば、消火用泡ヘッド２０の近傍の圧力測定箇所４２の圧力は、０．４Ｍｐａ以上で０．６Ｍｐａ以下が好適となる。

なお、この実験を、本発明に係る消火用泡ヘッド２０を、従来からあり一般的に全域消火手段に用いられている先に挙げた特許文献１に記載されている消火用泡ヘッドを例とする、いわゆる検定品の泡ヘッドに置き換え、その他の条件を同じくして実験を行ったところ、消火剤の放出が開始されてから消火されるまでに要した時間は２２秒であった。

即ち、かかる設置方法を採れば、大小の消火すべき範囲が点在するような場合であっても、各箇所において適宜に消火用泡ヘッドを設置する数を変えることで、きめ細かに消火範囲を設定することができる。

本発明によれば、設備が複数点在する工場において局所的な火災に対して効率よく消火することができ、特に複数点在する設備で火勢の強い火災が想定される半導体工場のクリーンルームにおいても有効な泡消火設備が提供される。

１０半導体工場のクリーンルーム
１１半導体の生産設備
１２半導体の洗浄設備
１３可燃性液体の充填場所
１４可燃性液体の供給場所
１５、１５’ 火災源
１６出入口兼避難口
１７緊急避難口
２０、２０’ 消火用泡ヘッド
２１消火剤放出部
２２消火剤放出孔
２３消火剤流路
２４接続部
２５消火剤の放出方向の軸線
２６軸線に対する消火剤の放出角度
３０、３０’ 消火剤供給管
３１消火剤供給源
３２、３２’ 電磁弁
３３制御装置
３４消火剤容器
３５加圧用ガス容器
３６レギュレター
３７、３７’ 火災感知器
３８、３８’ 作動釦
４０燃焼皿
４１、４２圧力測定箇所

上述の課題を解決するために本発明による泡消火設備は、消火用泡ヘッドを従来の消火用泡ヘッドよりも狭い範囲に放射状に放出しうるよう、デフレクタや空気取込口を設けず、従来の消火用泡ヘッドに供給されるより高い圧力で水成膜泡消火剤を供給し、火災源に対して集中的かつ直接的に消火剤を高い圧力で放出しうるように次のように構成した。

本発明による泡消火設備は、消火剤供給源に接続され水成膜泡消火剤を供給する消火剤供給管と、該消火剤供給管に接続される消火用泡ヘッドを備え、該消火用泡ヘッドは内部に消火剤流路を有し、該消火剤流路から外部に連通する多数の消火剤放出孔が流路方向を放射状にした消火剤放出部を有し、該消火剤放出部の消火剤の放出方向を想定される火災源に向けて設置され、かつ該想定される火災源の近傍に火災感知器を備えるものとしてある。
これにより、消火剤供給源から与圧されて供給される消火剤は、消火剤供給管を通じて消火用泡ヘッドの内部の消火剤流路に供給され、該消火剤流路に滞留する間に均質な混合状態となり撹拌され、消火剤放出孔から発泡しながら放出される。

そして、濃度が１０〜１５％の耐アルコール泡消火薬剤を用い、前記の消火剤放出部と消火剤供給管との接続部の近傍における水成膜泡消火剤の圧力を、０．４〜０．６Ｍｐａとすれば、火災源の上方の３〜５ｍ程の高さに設置する際に、強い火勢による上昇気流があっても燃焼面に対する十分な到達力が得られると共に、床面に設置した消火剤供給源の近傍における消火剤供給管の内部の消火剤の圧力を１．０Ｍｐａ未満とすることができるので消防法に則った一般的な配管を用いることができる。

また、前記の消火剤供給源は、消火剤供給管に接続される水成膜泡消火剤を貯留する消火剤容器と、該消火剤容器に接続され加圧用ガスを供給する加圧用ガス容器とを備えるものとすればよい。

なお、想定される複数の火災源について、それぞれに消火用泡ヘッドと火災感知器とが備えられ、火災が何れの火災源に発生したかを特定して選択的に消火剤を放出するようにしてあることが局所的な火災を効率的に消火する上で望ましい。
なお、前記の火災感知器としては、一般的な煙感知器、熱感知器、紫外線炎感知器、赤外線炎感知器を用いるよりも、早く正確な火災の感知をしうる二波長式赤外線炎感知器を用いることが好ましいが、本発明においては、さらに悪条件であっても早く正確な火災の感知をしうる三波長式赤外線炎感知器を用いることとする。

前記の消火剤供給源３１は、水成膜泡消火剤を貯留する消火剤容器３４と加圧用ガスを供給する加圧用ガス容器３５とよりなり、これらは所望の圧力に調整するレギュレター３６を介して接続されている。

そして、クリーンルームにおいて用いられる火災感知器としては、一般的な煙感知器、熱感知器、紫外線炎感知器、赤外線炎感知器では、クリーンルームの雰囲気においては多量の煙が発生したときに感知の遅れや誤感知が生じることが多いことから、少なくとも、早く正確な火災の感知をしうる二波長式赤外線炎感知器を用いることが好ましいが、本発明においては、より正確な火災の感知をしうる三波長式赤外線炎感知器が用いられる。
さらに、かかる火災感知器は、三波長式赤外線炎感知器に加えて、その他の一般的な火災感知器を併設し、それらの何れもが火災を感知したときにのみ自動消火の作動をし、いわゆる非火災報による自動消火の作動を少なくすることが望ましい。

かかる実験は図４の概要図に示されるように、高さが３ｍの仮天井を設けた周囲が十分に広い空間において、その床面に配置した２ｍ×２ｍの正方形の燃焼皿４０に、各々４Ｌのトルエン、エキネン、又はトルエンとエキネンを主剤とする半導体工場で用いられるバインダ溶剤の何れかの溶剤を入れて着火したものを、消火用泡ヘッド２０から消火剤を放出して消火するのにかかる時間を測定した。
消火用泡ヘッド２０を４つ用い、燃焼皿４０の上方３ｍの高さに水平な２．７５ｍ×２、７５ｍの正方形の四隅の位置に配置した。
４つの消火用泡ヘッドは消火剤供給管３０を３ｍの高さで４分配してその端末に消火剤の放出方向の軸線２５を真下に向けて設置した。
なお、そのときの気温は摂氏２度であった。

Claims

消火剤供給源に接続され水性膜泡消火剤を供給する消火剤供給管と、該消火剤供給管に接続される消火用泡ヘッドを備え、該消火用泡ヘッドは内部に消火剤流路を有し、該消火剤流路から外部に連通する多数の消火剤放出孔が流路方向を放射状にした消火剤放出部を有し、該消火剤放出部の消火剤の放出方向を想定される火災源に向けて設置されることを特徴とする泡消火設備。
消火剤放出部は、消火剤の放出方向の軸線に対して１０〜３０度の範囲内に該消火剤放出部から放射状に広がる多数の消火剤放出孔を略均等に有することを特徴とする請求項１に記載の泡消火設備。
消火剤放出部は、直径が１．０〜２．０ｍｍの消火剤放出孔が略均等に３０〜４０箇所設けられていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の泡消火設備。
消火剤が、濃度が１０〜１５％の耐アルコール性泡消火剤であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の泡消火設備。
消火剤放出部と消火剤供給管との接続部の近傍における水性膜泡消火剤の圧力が、０．４〜０．６Ｍｐａであることを特徴とする請求項４に記載の泡消火設備。
消火剤供給源は、消火剤供給管に接続される水性膜泡消火剤を貯留する消火剤容器と、該消火剤容器に接続され加圧用ガスを供給する加圧用ガス容器とを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の泡消火設備。
想定される複数の火災源について、それぞれに消火用泡ヘッドと火災感知器とが備えられ、火災が何れの火災源に発生したかを特定して選択的に消火剤を放出するようにしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の泡消火設備。