JP2018202072A

JP2018202072A - 取り付け器具、消火システム、及び撹拌方法

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Publication number: JP2018202072A
Application number: JP2017114121A
Authority: JP
Inventors: 朋之川尻; Tomoyuki Kawajiri
Original assignee: Nittan Co Ltd
Current assignee: Nittan Co Ltd
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2018-12-27
Anticipated expiration: 2037-06-09
Also published as: JP6862053B2

Abstract

【課題】エアロゾル消火装置が発生する消火用エアロゾルを拡散させる。【解決手段】化学反応によって消火用エアロゾルを発生するエアロゾル消火装置２の取り付け器具１において、保持部１０は、エアロゾル消火装置２を保持する。熱電変換素子１１は、消火用エアロゾルの発生時における反応熱で発電する。端子１２は、熱電変換素子１１が発電した電力を供給する。熱電変換素子１１は、保持部１０がエアロゾル消火装置２を保持したときに、エアロゾル消火装置２と接触するように配置されてもよい。【選択図】図２

Description

本発明は、取り付け器具、消火システム、及び撹拌方法に関し、特に、化学反応（例えば、燃焼）によって消火用エアロゾルを発生するエアロゾル消火装置を利用した消火技術に関する。

少なくとも２つの互いに反応可能な反応物を含む固体燃料組成又は媒体を燃焼させることにより、消火用のエアロゾルを必要なときにその場で生成する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特表平８−５１１９５８号公報

消火用エアロゾルの発生時間は十数秒から数十秒程度であることが多く、また、噴射方向も固定されている。そのため、従来のエアロゾル消火装置は、比較的狭い空間での使用を前提としている。エアロゾル消火装置が発生する消火用エアロゾルは拡散しづらいため、エアロゾル消火装置に離れた位置の火災を消す能力を担わせたい。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、エアロゾル消火装置が発生する消火用エアロゾルを拡散させる技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、化学反応によって消火用エアロゾルを発生するエアロゾル消火装置の取り付け器具である。この取り付け器具は、前記エアロゾル消火装置を保持する保持部と、前記消火用エアロゾルの発生時における反応熱で発電する熱電変換素子と、前記熱電変換素子が発電した電力を供給するための端子と、を備える。

前記熱電変換素子は、前記保持部が前記エアロゾル消火装置を保持したときに、前記エアロゾル消火装置と接触するように配置されてもよい。

前記取り付け器具は、前記エアロゾル消火装置が発生した熱を前記熱電変換素子に伝達する熱伝達部をさらに備えてもよい。

本発明の第２の態様は、消火システムである。このシステムは、化学反応によって消火用エアロゾルを発生するエアロゾル消火装置と、上述した前記エアロゾル消火装置を取り付ける取り付け器具と、前記取り付け器具が備える端子が供給する電力で駆動し、前記エアロゾル消火装置が発生した消火用エアロゾルを撹拌するファンと、を備える。

前記消火システムは、前記取り付け器具が備える端子が供給する電力で作動し、前記エアロゾル消火装置が作動したことを通知する通知部をさらに備えてもよい。

本発明の第３の態様は、消火用エアロゾルの撹拌方法である。この方法は、化学反応によって消火用エアロゾルを発生するエアロゾル消火装置が作動したときに発生する熱を電力に変換するステップと、変換した電力を動力として前記エアロゾル消火装置が発生したエアロゾルを撹拌するためのファンを駆動するステップと、を含む。

本発明によれば、エアロゾル消火装置が発生するエアロゾルを拡散させる技術を提供することができる。

実施の形態に係る消火システムの概観を模式的に示す図である。実施の形態に係る取り付け器具の構成を模式的に示す図である。実施の形態に係る取り付け器具の別の構成を模式的に示す図である。実施の形態に係る取り付け器具における媒質の流れを説明するための模式図である。エアロゾル消火装置の作動時に消火システムにおいて実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。

＜実施の形態の概要＞
図１を参照して、実施の形態の概要を述べる。
図１は、実施の形態に係る消火システムＳの概観を模式的に示す図である。実施の形態に係る消火システムＳは、火災防壁Ｗに囲まれた防護空間に設置される。

図１に示す例では、消火システムＳは、第１取り付け器具１ａを用いて防護空間の天井に取り付けられた第１エアロゾル消火装置２ａ、第２取り付け器具１ｂを用いて防護空間の天井に取り付けられた第２エアロゾル消火装置２ｂ、第３取り付け器具１ｃを用いて防護空間の天井に取り付けられた第３エアロゾル消火装置２ｃ、及び第４取り付け器具１ｄを用いて防護空間の天井に取り付けられた第４エアロゾル消火装置２ｄの、４つのエアロゾル消火装置２を備えている。しかしながら、消火システムＳが備える取り付け器具１及びエアロゾル消火装置２の数は４に限られず、１個、２個、３個、又は５個以上であってもよい。

以下本明細書において、第１取り付け器具１ａから第４取り付け器具１ｄまでを特に区別する場合を除いて、単に取り付け器具１と記載する。同様に、第１エアロゾル消火装置２ａから第４エアロゾル消火装置２ｄまでを特に区別する場合を除いて、単にエアロゾル消火装置２と記載する。

エアロゾル消火装置２は、熱検知機能を装備している。このため、エアロゾル消火装置２は、火災によって熱が発生したことを検知すると、外部からの制御信号を受信することなく、自動で消火用エアロゾルＡを発生させる。エアロゾル消火装置２は既知の消火装置であるため詳細は省略するが、エアロゾル消火装置２は熱を検知すると、化学反応によって消火用エアロゾルＡを発生させる。このため、エアロゾル消火装置２が消火用エアロゾルＡを発生させると、エアロゾル消火装置２の筐体となっている金属の容器の温度は、反応熱によって上昇する。

エアロゾル消火装置２の種類にもよるが、一例として、エアロゾル消火装置２はおよそ３０秒程度の間、消火用エアロゾルＡを発生させる。あるエアロゾル消火装置２の温度変化について本発明の発明者が測定したところ、このエアロゾル消火装置２の筐体は、消火用エアロゾルの発生からおよそ１８０秒後に２１０度にまで達し、その後２０分を経過するまで１００度以上の温度を維持していた。

そこで、実施の形態に係る消火システムＳが備える取り付け器具１は、エアロゾル消火装置２を天井などの所定の位置に取り付けるとともに、エアロゾル消火装置２が消火時に発生させた熱を電力に変換する機能も有している。また、実施の形態に係る取り付け器具１は、変換した電力を外部に供給するための端子も備えている。

このため、実施の形態に係る消火システムＳは、エアロゾル消火装置２の作動時に、エアロゾル消火装置２の発熱を利用して発電した電力を用いて、他の電子機器を作動することができる。つまり、実施の形態に係る消火システムＳは、エアロゾル消火装置２による消火用エアロゾルＡの発生と、他の電子機器の作動とを、外部からの制御を介在させることなく連動することができる。

例えば、実施の形態に係る消火システムＳは、各取り付け器具１が備える端子が供給する電力で駆動するファン３を備えている。図１に示す例では、第１取り付け器具１ａ、第２取り付け器具１ｂ、第３取り付け器具１ｃ、及び第４取り付け器具１ｄの各取り付け器具１には、それぞれ第１ファン３ａ、第２ファン３ｂ、第３ファン３ｃ、及び第４ファン３ｄが接続されている。以下本明細書において、第１ファン３ａから第４ファン３ｄまでを特に区別する場合を除いて、単に「ファン３」と記載する。

図１に示すように、各ファン３は、各エアロゾル消火装置２における消火用エアロゾルＡの噴出口の近辺に配置される。このため、各エアロゾル消火装置２が消火用エアロゾルＡを噴出させることと連動して、各取り付け器具１に接続されたファン３が作動する。

この結果、ファン３は、エアロゾル消火装置２が噴出させた消火用エアロゾルＡを撹拌することができる。ゆえに、消火システムＳは、防護空間内に消火用エアロゾルＡを拡散させることができる。

また、消火システムＳは、エアロゾル消火装置２が作動したことを外部に通知する通知部４も備えている。図１には、第１エアロゾル消火装置２ａが作動したことを通知する第１通知部４ａ、第２エアロゾル消火装置２ｂが作動したことを通知する第２通知部４ｂ、第３エアロゾル消火装置２ｃが作動したことを通知する第３通知部４ｃ、及び第４エアロゾル消火装置２ｄが作動したことを通知する第４通知部４ｄが図示されている。以下本明細書において、第１通知部４ａから第４通知部４ｄまでを特に区別する場合を除いて、単に「通知部４」と記載する。通知部４は、取り付け器具１が備える端子が供給する電力で作動する。

受信機５は、各通知部４が通知した信号を受信すると、防護空間で火災が起きたことを図示しない管理室等に通知する。取り付け器具１の通知部４はエアロゾル消火装置２の作動と連動するため、取り付け器具１は、防護空間内の火災をいち早く外部に通知することができる。

以下、実施の形態に係る取り付け器具１についてより詳細に説明する。
図２は、実施の形態に係る取り付け器具１の構成を模式的に示す図である。実施の形態に係る取り付け器具１は、化学反応によってエアロゾルを発生するエアロゾル消火装置２を壁や天井等に取り付けるための取り付け器具である。このため、取り付け器具１は、エアロゾル消火装置２を保持するための保持部１０を備えている。

図２に示すエアロゾル消火装置２は金属製の円柱形上の缶が筐体となっている。このため、保持部１０も、エアロゾル消火装置２の表面を被覆して把持するために筒形状となっている。なお、図２に示す保持部１０は、エアロゾル消火装置２の把持を容易にするために、第１保持部１０ａと第２保持部１０ｂとの二つの部材から構成される。図示はしないが、第１保持部１０ａと第２保持部１０ｂとは、エアロゾル消火装置２の表面を被覆した状態で互いに固定することができる。

煩雑となることを防ぐために図２においては第２保持部１０ｂにのみ図示しているが、第１保持部１０ａと第２保持部１０ｂとの表面には、エアロゾル消火装置２がエアロゾルを発生させるときの反応で発電する熱電変換素子１１が備えられている。熱電変換素子１１は、例えば既知のゼーベック効果を利用した熱電変換素子で実現できる。

より具体的には、熱電変換素子１１は、保持部１０がエアロゾル消火装置２を保持したときに、エアロゾル消火装置２と接触するように配置されている。このため、エアロゾル消火装置２がエアロゾルを発生させるときに発生する熱が熱電変換素子１１に効率よく伝導する。結果として、エアロゾル消火装置２の発熱を利用した熱電変換素子１１の発電効率を高めることができる。

端子１２は、熱電変換素子１１が発電した電力を外部の装置に供給するための端子である。取り付け器具１は端子１２を備えているため、上述したファン３及び通知部４が駆動するための電力を供給することができる。

図３は、実施の形態に係る取り付け器具１の別の構成を模式的に示す図である。図３に示す取り付け器具１は、図２に示す取り付け器具１とは異なり、保持部１０の表面には熱電変換素子１１が配置されておらず、保持部１０から離れた素子設置台１３に配置されている。

保持部１０と素子設置台１３とは熱伝達部１４を介して熱的に接続されている。そのため、エアロゾル消火装置２が発生した熱は熱伝達部１４及び素子設置台１３を介して保持部１０から熱電変換素子１１に伝達される。保持部１０、素子設置台１３、及び熱伝達部１４の内部は、熱を伝達するための媒質Ｆによって満たされている。

図４は、実施の形態に係る取り付け器具１における媒質Ｆの流れを説明するための模式図であり、図３に示す取り付け器具１の断面を模式的に示す図である。図４に示すように、媒質Ｆは、保持部１０、素子設置台１３、及び熱伝達部１４の内部を満たしている。

図４中、白抜きの矢印は媒質Ｆの流れを示している。エアロゾル消火装置２の発熱によって暖められた媒質Ｆは、熱伝達部１４を通って熱伝達部１４に流れ込む。熱伝達部１４に流れ込んだ媒質Ｆは熱伝達部１４内の流路をめぐり、熱を熱電変換素子１１に伝達する。熱伝達部１４を出た媒質Ｆは熱伝達部１４を通って再び保持部１０に戻る。限定はしないが、一例として、媒質Ｆは水である。この場合、保持部１０はエアロゾル消火装置２のウォータージャケットということもできる。また、熱伝達部１４は、水の導通路となるパイプである。熱伝達部１４の表面は、断熱性の部材で被覆されていてもよい。

なお、図３及び図４に示す取り付け器具１も、図２に示す取り付け器具１と同様に、端子１２を備えている。このため、取り付け器具１は、熱電変換素子１１が発電した電力を外部の装置に供給することができる。

＜エアロゾル消火装置２の作動時における消火システムＳの処理フロー＞
図５は、エアロゾル消火装置２の作動時に消火システムＳにおいて実行される処理の流れを説明するためのフローチャートである。

エアロゾル消火装置２は、設置された防護空間内の熱を検知する（Ｓ２）。エアロゾル消火装置２は、化学反応によって消火用エアロゾルＡを発生させる（Ｓ４）。取り付け器具１が備える熱電変換素子１１は、エアロゾル消火装置２が消火用エアロゾルＡを発生させる際の反応熱を用いて発電する（Ｓ６）。

ファン３は、熱電変換素子１１が発電した電力を動力として駆動する（Ｓ８）。この結果、防護空間内の空気が撹拌され、消火用エアロゾルＡが防護空間内を拡散する。通知部４は、熱電変換素子１１が発電した電力を動力として、エアロゾル消火装置２が作動したことを外部に通知する（Ｓ１０）。

＜実施の形態に係る取り付け器具１が奏する効果＞
以上説明したように、実施の形態に係る取り付け器具１によれば、エアロゾル消火装置が発生する消火用エアロゾルＡを拡散させることができる。特に、実施の形態に係る取り付け器具１は、エアロゾル消火装置２が消火用エアロゾルＡを発生させる際の反応熱を利用して発電しファン３を駆動するため、ファン３を駆動するための配線等の設置が不要となる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

上記では、エアロゾル消火装置２が外部の制御信号によらず自動で消火用エアロゾルを発生する場合について主に説明した。しかしながら、エアロゾル消火装置２は、外部からの制御信号に基づいて消火用エアロゾルを発生させる種類の物であってもよい。

上記では、熱伝達部１４として水の同通路となるパイプを例示したが、熱伝達部１４の例はパイプに限られない。例えば、媒質Ｆとして揮発性の熱媒体を用いる場合、熱伝達部１４をヒートパイプとしてもよい。

１・・・取り付け器具
２・・・エアロゾル消火装置
３・・・ファン
４・・・通知部
５・・・受信機
１０・・・保持部
１１・・・熱電変換素子
１２・・・端子
１３・・・素子設置台
１４・・・熱伝達部
Ａ・・・消火用エアロゾル
Ｆ・・・媒質
Ｗ・・・火災防壁

Claims

化学反応によって消火用エアロゾルを発生するエアロゾル消火装置の取り付け器具であって、
前記エアロゾル消火装置を保持する保持部と、
前記消火用エアロゾルの発生時における反応熱で発電する熱電変換素子と、
前記熱電変換素子が発電した電力を供給するための端子と、
を備える、取り付け器具。
前記熱電変換素子は、前記保持部が前記エアロゾル消火装置を保持したときに、前記エアロゾル消火装置と接触するように配置される、
請求項１に記載の取り付け器具。
前記エアロゾル消火装置が発生した熱を前記熱電変換素子に伝達する熱伝達部をさらに備える、
請求項１に記載の取り付け器具。
化学反応によって消火用エアロゾルを発生するエアロゾル消火装置と、
前記エアロゾル消火装置を取り付ける請求項１から３のいずれか一項に記載の取り付け器具と、
前記取り付け器具が備える端子が供給する電力で駆動し、前記エアロゾル消火装置が発生した消火用エアロゾルを撹拌するファンと、
を備える消火システム。
前記取り付け器具が備える端子が供給する電力で作動し、前記エアロゾル消火装置が作動したことを通知する通知部をさらに備える、
請求項４に記載の消火システム。
化学反応によって消火用エアロゾルを発生するエアロゾル消火装置が作動したときに発生する熱を電力に変換するステップと、
変換した電力を動力として前記エアロゾル消火装置が発生したエアロゾルを撹拌するためのファンを駆動するステップと、
を含む、消火用エアロゾルの撹拌方法。