JP2019013617A - 消火設備 - Google Patents

Abstract

【課題】例え防護区画が広くても、火点に向けて消火剤を放出することができ、限られた消火剤を用いて、初期消火を確実に行うことができる消火設備を提供すること。【解決手段】火点検出部３の検出方向とともに消火剤放出部２の放出方向を変更する駆動部４を有し、火点検出部３を、複数の非接触温度センサー３Ａ、３Ｂで構成し、制御部２０が、複数の非接触温度センサー３Ａ、３Ｂで検出されるそれぞれの検出温度を比較する検出温度比較部２１と、検出温度比較部２１で比較した結果、それぞれの検出温度の差異が小さくなる方向に駆動部４を動作させる動作指示部２４と、それぞれの検出温度の差異が最少となる位置を火点Fとして決定する火点決定部２２と、消火剤放出部２に対して放出動作させる放出指示部２３と、火点決定部２２で火点Fが決定されると、放出指示部２３からの放出指示を出力する出力部２５とを有することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、消火剤貯蔵容器に充填された消火剤を用いる消火設備に関する。

所定の防護区画に対する消火設備としては、一般にスプリンクラーが用いられる（例えば特許文献１）。スプリンクラーは、防護区域内に全面散水することで延焼を遅らせ、出火建物内の在館者の避難時間を稼ぎ、且つ消防隊による本格消火時の活動を円滑にする働きをする。
スプリンクラーと同様に防護区域に全面散水し、在館者の避難を助ける設備としてパッケージ型自動消火設備がある。
ところで、特許文献２では、赤外線カメラで火源を特定し、火源の情報に基づいて放水ノズルの放水角度を制御する消火装置を提案している。
また、特許文献３では、人などの熱源を追尾する追尾監視システムが提案されている。

特開２０１６−１７９０３４号公報 特開平９−２４５２７５号公報 特開２００１−１８６５０５号公報

しかし、消火剤貯蔵容器に充填された消火剤を用いる消火設備では、消火剤の量に限りがあるため、特許文献１におけるスプリンクラーのように、複数設けた噴出口の全てから消火剤を噴出すると、消火剤噴出時間が極めて短くなり、十分に消火できない可能性がある。
特許文献２のように、火源や炎を検出してノズルを最適に制御することで、限られた消火剤を有効に活用できる。
しかし、限られた空間では十分対応できるが、放水角度の演算や制御が複雑で、簡易な装置での実現が困難である。
特許文献３は、移動する熱源を追尾するものであり、火点のように移動しない熱源位置を特定するものではない。

そこで本発明は、例え防護区画が広くても、火点に向けて消火剤を放出することができ、限られた消火剤を用いて、初期消火を確実に行うことができる消火設備を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の消火設備は、消火剤が充填される消火剤貯蔵容器と、前記消火剤を放出する消火剤放出部と、前記消火剤貯蔵容器と前記消火剤放出部とを接続する消火剤配管と、火点を検出する火点検出部と、前記火点検出部で検出される前記火点の検出方向に前記消火剤放出部を向け、前記消火剤放出部から前記消火剤を放出する制御部とを備えた消火設備であって、前記火点検出部の検出方向とともに前記消火剤放出部の放出方向を変更する駆動部を有し、前記火点検出部を、複数の非接触温度センサーで構成し、前記制御部が、複数の前記非接触温度センサーで検出されるそれぞれの検出温度を比較する検出温度比較部と、前記検出温度比較部で比較した結果、それぞれの前記検出温度の差異が小さくなる方向に前記駆動部を動作させる動作指示部と、それぞれの前記検出温度の前記差異が最少となる位置を前記火点として決定する火点決定部と、前記消火剤放出部に対して放出動作させる放出指示部と、前記火点決定部で前記火点が決定されると、前記放出指示部からの放出指示を出力する出力部とを有することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の消火設備において、前記動作指示部では、前記検出温度が高い前記非接触温度センサーの方向に、所定量だけ前記火点検出部を動作させ、前記検出温度比較部では、前記所定量の動作の後に再び前記検出温度の比較を行い、それぞれの前記検出温度の前記差異が最少となるまで、前記所定量の前記動作と前記検出温度の前記比較を繰り返すことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の消火設備において、前記火点を撮影する撮影部と、前記撮影部で撮影した前記火点での炎の形状、大きさ、色、明るさ、及び揺らぎの少なくとも一つを含む炎要素から火災か否かを判定する第１火災判定部とを備え、前記出力部では、前記第１火災判定部で前記火災であると判定した場合に、前記消火剤放出部に対して前記放出指示を出力することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の消火設備において、周辺気体を採取して燃焼ガスを検出する臭気検出部と、前記臭気検出部で検出した前記燃焼ガスから前記火災か否かを判定する第２火災判定部とを備え、前記出力部では、前記第２火災判定部で火災であると判定した場合に、前記消火剤放出部に対して前記放出指示を出力する
ことを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の消火設備において、前記消火剤放出部として、第１消火剤放出部と第２消火剤放出部とを有し、前記第１消火剤放出部と前記第２消火剤放出部との前記放出方向を異ならせたことを特徴とする。

本発明の消火設備によれば、複数の非接触温度センサーのそれぞれの検出温度の差異が最少となる位置に、火点検出部の検出方向を動作させることで、火点検出部とともに消火剤放出部が動作するため、消火剤放出部の放出方向を火点とすることができ、火点に向けて消火剤を放出することができる。従って、消火剤貯蔵容器に充填された限られた消火剤を用いて、初期消火を確実に行うことができる。

本発明の一実施例による消火設備を機能実現手段で現したブロック図 同消火設備での非接触温度センサーの検出方向の変更を示す説明図 他の実施例による消火設備での非接触温度センサーの検出方向の変更を示す説明図 同消火設備での動作を示すフローチャート

本発明の第１の実施の形態による消火設備は、火点検出部の検出方向とともに消火剤放出部の放出方向を変更する駆動部を有し、火点検出部を、複数の非接触温度センサーで構成し、制御部が、複数の非接触温度センサーで検出されるそれぞれの検出温度を比較する検出温度比較部と、検出温度比較部で比較した結果、それぞれの検出温度の差異が小さくなる方向に駆動部を動作させる動作指示部と、それぞれの検出温度の差異が最少となる位置を火点として決定する火点決定部と、消火剤放出部に対して放出動作させる放出指示部と、火点決定部で火点が決定されると、放出指示部からの放出指示を出力する出力部とを有するものである。本実施の形態によれば、複数の非接触温度センサーのそれぞれの検出温度の差異が最少となる位置に、火点検出部の検出方向を動作させることで、火点検出部とともに消火剤放出部が動作するため、消火剤放出部の放出方向を火点とすることができ、火点に向けて消火剤を放出することができる。従って、消火剤貯蔵容器に充填された限られた消火剤を用いて、初期消火を確実に行うことができる。

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による消火設備において、動作指示部では、検出温度が高い非接触温度センサーの方向に、所定量だけ火点検出部を動作させ、検出温度比較部では、所定量の動作の後に再び検出温度の比較を行い、それぞれの検出温度の差異が最少となるまで、所定量の動作と検出温度の比較を繰り返すものである。本実施の形態によれば、複数の非接触温度センサーのそれぞれの検出温度の差異だけを比較して動作させるため、簡易な装置で火点に対する初期消火を確実に行うことができる。

本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による消火設備において、火点を撮影する撮影部と、撮影部で撮影した火点での炎の形状、大きさ、色、明るさ、及び揺らぎの少なくとも一つを含む炎要素から火災か否かを判定する第１火災判定部と
を備え、出力部では、第１火災判定部で火災であると判定した場合に、消火剤放出部に対して放出指示を出力するものである。本実施の形態によれば、第１火災判定部を備えることで、火災判定を正確に行え、誤判定を少なくできる。

本発明の第４の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態による消火設備において、周辺気体を採取して燃焼ガスを検出する臭気検出部と、臭気検出部で検出した燃焼ガスから火災か否かを判定する第２火災判定部とを備え、出力部では、第２火災判定部で火災であると判定した場合に、消火剤放出部に対して放出指示を出力するものである。本実施の形態によれば、第２火災判定部を備えることで、火災判定を正確に行え、誤判定を少なくできる。

本発明の第５の実施の形態は、第１から第４のいずれかの実施の形態による消火設備であって、消火剤放出部として、第１消火剤放出部と第２消火剤放出部とを有し、第１消火剤放出部と第２消火剤放出部との放出方向を異ならせたものである。本実施の形態によれば、火点に対して異なる方向から消火剤を放出することで、限られた消火剤を有効に利用でき、確実な消火を行える。

以下本発明の一実施例による消火設備について説明する。
図１は本実施例による消火設備を機能実現手段で現したブロック図である。
本実施例による消火設備は、消火剤が充填される消火剤貯蔵容器１と、消火剤を放出する消火剤放出部２と、火点Ｆを検出する火点検出部３と、火点検出部３の検出方向とともに消火剤放出部２の放出方向を変更する駆動部４と、火点Fを撮影する撮影部５と、周辺気体を採取して燃焼ガスを検出する臭気検出部６とを備えている。
消火剤貯蔵容器１、消火剤放出部２、火点検出部３、駆動部４、撮影部５、及び臭気検出部６は、防護区画１０内に設置される。防護区画１０は、例えば居住空間におけるリビングやホテルのロビーなど、壁や扉で区画された一つの空間である。

消火剤貯蔵容器１は、防護区画１０外に設置してもよい。消火剤貯蔵容器１と消火剤放出部２とは消火剤配管７で接続されている。
火点検出部３は、複数の非接触温度センサー３Ａ、３Ｂで構成している。非接触温度センサー３Ａ、３Ｂとしては、熱赤外線を検出する赤外センサーを用いることができる。赤外センサーを用いる場合には、非接触温度センサー３Ａ、３Ｂは、それぞれが単眼の素子であり、視野内の平均温度を取得する。
火点検出部３の検出方向は駆動部４によって変更され、この駆動部４の動作によって消火剤放出部２の放出方向も変更される。火点検出部３の検出方向は火点Ｆに向かって変更され、消火剤放出部２の放出方向もまた火点Ｆに向かって変更される。
本実施例では、２つの消火剤放出部２を備えている。消火剤放出部２として、第１消火剤放出部２Ａと第２消火剤放出部２Ｂとを有し、第１消火剤放出部２Ａと第２消火剤放出部２Ｂとの放出方向を異ならせることで、火点Ｆに対して異なる方向から消火剤を放出でき、限られた消火剤を有効に利用でき、確実な消火を行える。

本実施例による消火設備は、非接触温度センサー３Ａ、３Ｂからの検出温度、撮影部５で撮影する火点Fでの炎情報、及び臭気検出部６で検出する燃焼ガス情報を入力とし、駆動部４での駆動と消火剤放出部２からの消火剤放出を制御する制御部２０を備えている。
制御部２０は、検出温度比較部２１と、火点決定部２２と、放出指示部２３と、動作指示部２４と、出力部２５と、第１火災判定部２６と、第２火災判定部２７とを有し、火点検出部３で検出される火点Ｆの検出方向に消火剤放出部２を向け、消火剤放出部２から消火剤を放出する制御を行う。

検出温度比較部２１は、複数の非接触温度センサー３Ａ、３Ｂで検出されるそれぞれの検出温度を比較する。
火点決定部２２は、それぞれの検出温度の差異が最少となる位置を火点Ｆとして決定する。
放出指示部２３は、消火剤放出部２に対して消火剤を放出動作させる。
動作指示部２４は、検出温度比較部２１で比較した結果、非接触温度センサー３Ａ、３Ｂでのそれぞれの検出温度の差異が小さくなる方向に駆動部４を動作させる。
出力部２５は、動作指示部２４からの動作指示を駆動部４に出力するとともに、火点決定部２２で火点Ｆが決定されると、放出指示部２３からの放出指示を消火剤放出部２に出力する。
第１火災判定部２６は、撮影部５で撮影した火点Ｆでの炎の形状、大きさ、色、明るさ、及び揺らぎの少なくとも一つを含む炎要素から火災か否かを判定する。
第２火災判定部２７は、臭気検出部６で検出した燃焼ガスから火災か否かを判定する。
本実施例のように、第１火災判定部２６を備えている場合には、出力部２５では、第１火災判定部２６で火災であると判定した場合に、消火剤放出部２に対して放出指示を出力する。
また、本実施例のように、第２火災判定部２７を備えている場合には、第２火災判定部２７で火災であると判定した場合に、消火剤放出部２に対して放出指示を出力する。
このように、第１火災判定部２６及び第２火災判定部２７を備えることで、火災判定を正確に行え、誤判定を少なくできる。

なお、本実施例では、消火剤放出部２に対して放出指示を出力するとして説明しているが、消火剤配管７に設けた開閉バルブを動作させることが、消火剤放出部２に対する放出指示である。

図２は本実施例による消火設備での非接触温度センサーの検出方向の変更を示す説明図である。
図２では２つの非接触温度センサー３Ａ、３Ｂを用いた場合の検出方向の変更を示し、図２（ａ）は変更前、図２（ｂ）は変更後を示している。
図２（ａ）に示すように、非接触温度センサー３Ａの検出エリア３ａ内に火点Ｆが存在する場合には、非接触温度センサー３Ａの検出エリア３ａの検出温度が、非接触温度センサー３Ｂの検出エリア３ｂよりも高い。
従って、検出温度が高い非接触温度センサー３Ａの方向に火点検出部３を動作させる。
そして、図２（ｂ）に示すように、火点Ｆが検出エリア３ａと検出エリア３ｂとに存在する位置で、検出エリア３ａと検出エリア３ｂとの検出温度の差異が最少となる。
このように、複数の非接触温度センサー３Ａ、３Ｂのそれぞれの検出温度の差異が最少となる位置に、火点検出部３の検出方向を動作させることで、火点検出部３とともに消火剤放出部２が動作するため、消火剤放出部２の放出方向を火点Ｆとすることができ、火点Ｆに向けて消火剤を放出することができる。従って、消火剤貯蔵容器１に充填された限られた消火剤を用いて、初期消火を確実に行うことができる。
なお、検出温度の差異が最少となる位置は、それぞれの検出温度が同一である場合に限らず、検出温度の差異が所定の閾値以下として判断してもよく、又は検出温度の高い非接触温度センサー３Ａの検出温度が増加から減少に転じる変化によって判断してもよい。

図３は他の実施例による消火設備での非接触温度センサーの検出方向の変更を示す説明図である。
図３では４つの非接触温度センサー３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを用いた場合の検出方向の変更を示し、図３（ａ）は変更前、図３（ｂ）は変更後を示している。
図３（ａ）に示すように、非接触温度センサー３Ａの検出エリア３ａ内に火点Ｆが存在する場合には、非接触温度センサー３Ａの検出エリア３ａの検出温度が、その他の非接触温度センサー３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの検出エリア３ｂ、３ｃ、３ｄよりも高い。
従って、検出温度が高い非接触温度センサー３Ａの方向に火点検出部３を動作させる。
そして、図３（ｂ）に示すように、火点Ｆが検出エリア３ａと検出エリア３ｂと検出エリア３ｃと検出エリア３ｄとに存在する位置で、それぞれの検出エリア３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの検出温度の差異が最少となる。
このように、複数の非接触温度センサー３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄのそれぞれの検出温度の差異が最少となる位置に、火点検出部３の検出方向を動作させることで、火点検出部３とともに消火剤放出部２が動作するため、消火剤放出部２の放出方向を火点Ｆとすることができ、火点Ｆに向けて消火剤を放出することができる。従って、消火剤貯蔵容器１に充填された限られた消火剤を用いて、初期消火を確実に行うことができる。
なお、検出温度の差異が最少となる位置は、それぞれの検出温度が同一である場合に限らず、検出温度の差異が所定の閾値以下として判断してもよく、又は検出温度の高い非接触温度センサー３Ａの検出温度が増加から減少に転じる変化によって判断してもよい。

なお、図２及び図３の説明では、火点Ｆが非接触温度センサー３Ａの検出エリア３ａ内に存在する場合で説明したが、火点Ｆがいずれの検知エリア３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに存在しない場合でも、それぞれの検出エリア３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの検出温度には差異が生じるため、火点検出部３を動作させることができる。

図４は本実施例による消火設備での動作を示すフローチャートである。
ステップ１では、火点検出部３では、それぞれの非接触温度センサー３Ａ、３Ｂで検出される検出温度を取得する。
ステップ１で取得した検出温度を検出温度比較部２１で比較する（ステップ２）。
ステップ２において、検出温度の差異が最少でない場合には、動作指示部２４では、検出温度が高い非接触温度センサー３Ａの方向に、所定量だけ火点検出部３を動作させる（ステップ３）。
ステップ３において火点検出部３を動作させ、所定量の動作の後に再びステップ１において非接触温度センサー３Ａ、３Ｂで検出される検出温度を取得し、ステップ２における検出温度の比較を行う。
ステップ２において、検出温度の差異が最少であると判断されると、判断された位置を火点Ｆとして決定する（ステップ４）

ステップ４において火点Ｆが決定されると、撮影部５で火点Ｆを撮影する（ステップ５）。
ステップ５で撮影した火点Ｆでの炎要素（炎の形状、大きさ、色、明るさ、及び揺らぎの少なくとも一つを含む）から第１火災判定部２６では火災か否かを判定する（ステップ６）。
ステップ６において、第１火災判定部２６で火災でないと判定した場合には、ステップ１に戻る。

ステップ６において、第１火災判定部２６で火災であると判定した場合には、臭気検出部６で燃焼ガスを検出する（ステップ７）。
ステップ７で検出した燃焼ガスから第２火災判定部２７では火災か否かを判定する（ステップ８）。
ステップ８において、第２火災判定部２７で火災でないと判定した場合には、ステップ１に戻る。

ステップ８において、第２火災判定部２７で火災であると判定した場合には、出力部２５では、放出指示を消火剤放出部２に出力する（ステップ９）。
このように、動作指示部２４では、検出温度が高い非接触温度センサー３Ａの方向に、所定量だけ火点検出部３を動作させ、検出温度比較部２１では、所定量の動作の後に再び検出温度の比較を行い、それぞれの検出温度の差異が最少となるまで、所定量の動作と検出温度の比較を繰り返すことで、複数の非接触温度センサー３Ａ、３Ｂのそれぞれの検出温度の差異だけを比較して動作させるため、簡易な装置で火点Ｆに対する初期消火を確実に行うことができる。
従って、消火剤貯蔵容器１に充填された限られた消火剤を用いて、初期消火を確実に行うことができる。
なお、本実施例では、ステップ４における火点Fの決定後に、ステップ６における第１火災判定と、ステップ８における第２火災判定とを行う場合を示したが、ステップ６における第１火災判定、及びステップ８における第２火災判定の少なくともいずれかを判定した後に、ステップ１からステップ４における動作を行い、火点Ｆを決定してステップ９における放出指示を出力してもよい。

本発明は、消火剤貯蔵容器に充填された消火剤を用いる消火設備に最適であるが、スプリンクラーなどの消火水を用いる消火設備にも適用できる。

１ 消火剤貯蔵容器
２ 消火剤放出部
２Ａ 第１消火剤放出部
２Ｂ 第２消火剤放出部
３ 火点検出部
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ 非接触温度センサー
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 検出エリア
４ 駆動部
５ 撮影部
６ 臭気検出部
７ 消火剤配管
１０ 防護区画
２０ 制御部
２１ 検出温度比較部
２２ 火点決定部
２３ 放出指示部
２４ 動作指示部
２５ 出力部
２６ 第１火災判定部
２７ 第２火災判定部
F 火点

Claims (5)

1. 消火剤が充填される消火剤貯蔵容器と、
   前記消火剤を放出する消火剤放出部と、
   前記消火剤貯蔵容器と前記消火剤放出部とを接続する消火剤配管と、
   火点を検出する火点検出部と、
   前記火点検出部で検出される前記火点の検出方向に前記消火剤放出部を向け、前記消火剤放出部から前記消火剤を放出する制御部と
   を備えた消火設備であって、
   前記火点検出部の検出方向とともに前記消火剤放出部の放出方向を変更する駆動部を有し、
   前記火点検出部を、複数の非接触温度センサーで構成し、
   前記制御部が、
   複数の前記非接触温度センサーで検出されるそれぞれの検出温度を比較する検出温度比較部と、
   前記検出温度比較部で比較した結果、それぞれの前記検出温度の差異が小さくなる方向に前記駆動部を動作させる動作指示部と、
   それぞれの前記検出温度の前記差異が最少となる位置を前記火点として決定する火点決定部と、
   前記消火剤放出部に対して放出動作させる放出指示部と、
   前記火点決定部で前記火点が決定されると、前記放出指示部からの放出指示を出力する出力部と
   を有する
   ことを特徴とする消火設備。
2. 前記動作指示部では、前記検出温度が高い前記非接触温度センサーの方向に、所定量だけ前記火点検出部を動作させ、
   前記検出温度比較部では、前記所定量の動作の後に再び前記検出温度の比較を行い、
   それぞれの前記検出温度の前記差異が最少となるまで、前記所定量の前記動作と前記検出温度の前記比較を繰り返す
   ことを特徴とする請求項１に記載の消火設備。
3. 前記火点を撮影する撮影部と、
   前記撮影部で撮影した前記火点での炎の形状、大きさ、色、明るさ、及び揺らぎの少なくとも一つを含む炎要素から火災か否かを判定する第１火災判定部と
   を備え、
   前記出力部では、
   前記第１火災判定部で前記火災であると判定した場合に、前記消火剤放出部に対して前記放出指示を出力する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の消火設備。
4. 周辺気体を採取して燃焼ガスを検出する臭気検出部と、
   前記臭気検出部で検出した前記燃焼ガスから前記火災か否かを判定する第２火災判定部と
   を備え、
   前記出力部では、
   前記第２火災判定部で火災であると判定した場合に、前記消火剤放出部に対して前記放出指示を出力する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の消火設備。
5. 前記消火剤放出部として、第１消火剤放出部と第２消火剤放出部とを有し、
   前記第１消火剤放出部と前記第２消火剤放出部との前記放出方向を異ならせた
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の消火設備。