JP2019170652A

JP2019170652A - 消火装置

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Publication number: JP2019170652A
Application number: JP2018061834A
Authority: JP
Inventors: 亮太柿沼; Ryota Kakinuma
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2019-10-10
Anticipated expiration: 2038-03-28
Also published as: JP7152169B2

Abstract

【課題】火源方向の無駄な放水を防止すると共に、放水ノズル自体の俯仰角度を変えることなく、放水ノズルの真下や背面に向けても放水することができる消火装置を提供する。【解決手段】本発明に係る消火装置１は、設置面に設置される筐体３と、筐体３に設けられる放水ノズル５とを備え、火災発生時、火災検知センサ７で火源の位置を特定し、放水ノズル５から前記火源に向けて放水するものであって、前記火源の位置に応じて放水ノズル５の放水軌道に進入し、放水距離および放水方向を変更するデフレクタ９を備え、デフレクタ９は、筐体３が設置されている位置の下方や該下方よりも後方側にも放水をガイド可能な第１ガイド面部３３、第２ガイド面部３５及びガイド棒３７を有することを特徴とするものである。【選択図】図１

Description

本発明は、放水ノズルと火災検知センサとが平常時は筐体内に収容され、火災時には筐体から露出して旋回するように構成された消火装置に関し、特に火災検知センサによって火源を特定して放水ノズルを自動的に火源に指向させる自動指向型の消火装置に関する。

自動指向型の消火装置を用いた消火設備としては、例えば特許文献１に「常時火災監視する第１火災感知手段からの火災信号を受信する自動火災報知設備と；該自動火災報知設備からの火災信号の受信により起動する第２火災感知手段と；該第２火災感知手段の検出した火源に向かって放水する消火ノズルと；前記第２火災感知手段と前記消火ノズルとを収納し、前記自動火災報知設備からの受信により前記火災感知手段と前記消火ノズルの前面が開放される格納箱と；を備えている消火設備」がある。
特許文献１に開示された消火装置の消火ノズルは、遠方まで放水する遠投ヘッド、中距離まで放水する中投ヘッド及び近距離に放水する近投ヘッドの３つのヘッドが設けられて、火源位置が決定されると３つ全てのヘッドから放水するというものである。

上記の場合には、火源方向に対して、遠、中、近の全ての範囲に放水するため火源とは離れた区域にも放水することになり、無駄な放水が多くなり、また水損の問題もある。
これに対して、放水ノズルと火災検知センサが一つの筐体内に収納されるものではないが、例えば特許文献２には、火源の距離に応じて放水ノズルの俯仰角度を調整することで、火源方向の放水領域を所定の区画に限定するいわゆる区画放水式の消火装置が開示されている。

特許第３９７２１６８号公報特許第４５５９７４８号公報

特許文献１のものでは、筐体内に放水ノズルと火災検知センサが収納されており、コンパクトな仕様ではあるが、火源方向において無駄な放水が多くなり、水損の課題がある。
他方、特許文献２のものでは、火源方向で無駄な放水を少なくすることはできても、放水ノズルの俯仰角度を変えるための機構が複雑であり、装置自体が大型化し、また、放水ノズルの真下や放水ノズルの背面側に向けて放水することは困難であるという課題もある。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、火源方向の無駄な放水を防止すると共に、放水ノズル自体の俯仰角度を変えることなく、放水ノズルの真下や背面に向けても放水することができる消火装置を提供することを目的としている。

（１）本発明に係る消火装置は、設置面に設置される筐体と、該筐体に設けられる放水ノズルと備え、火災発生時、火源の位置を特定する火災検知センサで火源の位置を特定し、前記放水ノズルから前記火源に向けて放水するものであって、
前記火源の位置に応じて前記放水ノズルの放水軌道に進入し、放水距離および放水方向を変更するデフレクタを備え、
該デフレクタは、前記筐体が設置されている位置の下方や該下方よりも後方側にも放水をガイド可能なガイド部を有することを特徴とするものである。

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記ガイド部は、背面側に延出する板状体及び／又は棒状体であることを特徴とするものである。

（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記デフレクタは、放水が衝突する衝突面部を有し、該衝突面部には、縦方向に延出する縦スリットと、該縦スリットを挟んで両側に設けられて横方向に延出する横スリットが設けられていることを特徴とするものである。

本発明に係る消火装置においては、火源の位置に応じて放水ノズルの放水軌道に進入し、放水距離および放水方向を変更するデフレクタを備え、該デフレクタは、筐体が設置されている位置の下方や該下方よりも後方側にも放水をガイド可能なガイド部を有しているので、放水ノズルの俯仰機構を備えることなく、筐体を設置している位置の下方や後方側にも放水することができる。

本発明の一実施の形態に係る消火装置の内部構造の説明図である。図１に示した消火装置に取り付けられるデフレクタの説明図である。図２に示したデフレクタの取付部材の説明図である。図２に示したデフレクタの衝突板の説明図である。図４に示したデフレクタの衝突板の機能を説明する説明図である。

本実施の形態に係る消火装置１は、図１に示すように、壁面や柱等の設置面に設置される筐体３と、筐体３に設けられる放水ノズル５と火災検知センサ７とを備え、火災発生時、火災検知センサ７で火源の位置を特定し、放水ノズル５から前記火源に向けて放水するものであって、火源の位置に応じて放水ノズル５の放水軌道に進入し、放水距離および放水方向を変更するデフレクタ９を備えている。
以下、各構成を詳細に説明する。

＜筐体＞
筐体３は、前面に開口部１１を有し、開口部１１には図示しない扉体が設けられている。
筐体３内には、主な機器として放水ノズル５、火災検知センサ７、及び制御部１３が収納されている。

＜放水ノズル＞
放水ノズル５は、旋回用モータ１５によって旋回する旋回軸１７に取り付けられ、旋回軸１７を中心にして旋回可能に設けられ、火災時には開口部１１から露出して消火水を火源に対して放水する。
旋回角度や停止位置は図示しないエンコーダの情報によって旋回用モータ１５を制御部１３で制御することによって行われる。

放水ノズル５からの放水パターンの態様は、例えば棒状で放水する態様（いわゆるソリッド）や、水を拡散させてすり鉢状にして放水する態様（いわゆるフルコーン）は適宜選択される。
なお、本実施の形態では、放水ノズル５の俯仰角度を変更することはできないが、それに代えてデフレクタ９によって区画放水を行うものである。

＜火災検知センサ＞
火災検知センサ７は、熱源を検知する機能と、炎を検知する機能を有することが好ましく、この点では、赤外線リニアセンサと炎感知器の２つのセンサがそれぞれ別の防水の箱体に収納されたようなものでもよい。
もっとも、本実施の形態では、熱源を検知する機能と炎を検知する機能を、一つの防水箱体内に収納した例を示している。

このような火災検知センサ７の例としては、カメラによって火源を撮影して、撮影した画像を診断することで、熱源と炎を検知するようにしたものを想定することができる。

＜デフレクタ＞
デフレクタ９は、火源の位置に応じて放水ノズル５の放水軌道に進入し、放水距離および放水方向を変更する機能を有するものである。
本実施の形態では、デフレクタ９は放水ノズル５に後述する駆動機構２３を介して取り付けられて、駆動機構２３によって駆動され、図１の破線で示すように、放水軌道から外れた状態、放水軌道の一部に進入した状態、放水軌道の全てを塞ぐ位置に進入した状態まで無段階で移動することができる。

上記のような機能を有するデフレクタ９は、放水が衝突する衝突板１９と、衝突板１９を放水ノズル５に取り付ける取付部材２１と、駆動用モータ４５によって駆動されて取付部材２１を駆動する駆動機構２３とを備えて構成される。以下、デフレクタ９の各構成を詳細に説明する。
図２は、衝突板１９を取付部材２１に取り付けた状態の斜視図、図３は取付部材２１を横倒しにして下面側から見た状態の図、図４は衝突板１９の斜視図である。
なお、駆動機構２３を駆動する駆動用モータ４５は、放水ノズル５と同様に制御部１３によって制御される。
まず、図２〜図４に基づいて、取付部材２１と衝突板１９について説明する。

《取付部材》
取付部材２１は、衝突板１９を取り付ける機能を有するものであり、図２、３に示すように、軸方向直交断面がコ字状の溝形状をしており、放水ノズル５の先端部の両側を上方から覆うことができるようになっている。
取付部材２１の先端部の側壁には、外側に広がるように形成された拡幅部２５が設けられ、衝突板１９を取付易くすると共に、放水ノズル５から放水される消火水をガイドし、散水範囲を広げている。
また、取付部材２１の先端部の天板から下方に向けて延出して、衝突板１９を支持する支持部材２７が設けられている。支持部材２７は、衝突板１９の背面側から放水圧力が作用した際に、衝突板１９の前面側に当接して、衝突板１９をその前面側から支持する。

《衝突板》
衝突板１９は、図４に示すように、全体形状が略矩形状で、取付部材２１の前端開口を覆うことができる形状になっている。
衝突板１９は、矩形状の衝突面部２９と、その両側に後方に向けて折曲形成された側壁部３１と、衝突面部２９の下部の中央に後方側に向けて折曲形成された第１ガイド面部３３と、第１ガイド面部３３の両側に、前方側斜め下方に向けて折曲形成された一対の第２ガイド面部３５と、各第２ガイド面部３５に後方側斜め下方向に向けて延出するように取り付けられたガイド棒３７とを有している。
これら、第１ガイド面部３３（板状体に相当）、第２ガイド面部３５及びガイド棒３７（棒状体に相当）が本発明における放水を真下及び／又は後方側にガイド可能するガイド部に相当する。

側壁部３１は、衝突板１９が取付部材２１に取り付けられる際に、取付部材２１の内周壁に圧接されて、取付部材２１への保持力を与えると共に取付部材２１と衝突板１９との隙間から放水が漏れるのを防止する機能を有している。なお、側壁部３１の固定方法は取付部材３２の内周壁に圧接されることだけに限らず、例えば、溶接等で接合しても良いし、衝突板１９と取付部材２１を一体に形成しても良い。

衝突面部２９は放水された消火水が主として衝突する部位であり、衝突面部２９にはその幅方向の中央部で、高さ方向中程から下方に向かって延出しする縦スリット３９が形成されている。縦スリット３９は、図４に示すように、第１ガイド面部３３まで延出して、第１ガイド面部３３の端面に至っている。
縦スリット３９の両側には、衝突面部２９の両側端から中央に向けて延出する横スリット４１が設けられ、横スリット４１の内側端には上方に向けて伸びる短スリット４３が設けられている。即ち、横スリット４１は、縦スリット３９を挟んで両側に設けられて横方向に延出するものである。

上記のように構成された衝突板１９における放水時の機能について図５に基づいて説明する。
図５は、取付部材２１に取り付けられた衝突板１９が放水軌道をほぼ完全に塞ぐように進入した状態で、放水ノズル５からの放水が衝突板１９に衝突している状態を示し、図中の白抜き矢印が水の流れの方向を示している。

衝突板１９に衝突した放水のうち、その一部は縦スリット３９を通過して、近投の区画の中では比較的遠方まで放水される。これは、縦スリット３９が衝突面部２９の中央に設けられており、火源は衝突面部２９の正面前方に位置することを想定し、火源方向の水量を多くするためのものである。つまり、火源方向では縦スリット３９を通過した放水によって効率的な消火が行われる。
また、縦スリット３９の両側の横スリット４１を通過する放水は、放水距離は期待していないが、縦スリット３９を通過した放水の両側において、火源の近傍に散水し、また水量を補助する役割をする。

また、衝突面部２９に当接した放水の一部は、第１ガイド面部３３、第２ガイド面部３５及びガイド棒３７にガイドされて真下及び／又は後方側にも放水される。このとき、第１ガイド面部３３には縦スリット３９が設けられているので、放水が縦スリット３９を通過することで、ほぼ真下への放水のガイドが効果的に行われると共に、第１ガイド面部３３にガイドされて後方側に放水される。
また、第２ガイド面部３５では、ガイド棒３７によって後方にガイドされるものと、第２ガイド面部３５によって真下、真下よりも前方側にガイドされるものがあり、これらによって、後方側、ほぼ真下、さらには真下よりも少し前方側に放水がガイドされる。

次に、駆動機構２３について図１に基づいて説明する。
駆動機構２３は、取付部材２１を支持して、図１の破線で示すように、取付部材２１の先端側、すなわち衝突板１９が放水ノズル５側を中心として円弧を描くように駆動するものである。
駆動機構２３は、駆動用モータ４５からの駆動力を受ける第１リンク４７、第１リンク４７に第１連結部材４９を介して連結された第２リンク５１、第２リンク５１に第２連結部材５３を介して連結された第３リンク５５、第３リンク５５に第３連結部材５７を介して連結された第４リンク５９を備えている。
第１リンク４７〜第４リンク５９は、それぞれの回転中心Ｏ_１〜Ｏ_４を中心に回転可能に支持部に取り付けられている。

駆動用モータ４５によって第１リンク４７（リバーサ）の駆動部６１に図中の矢印ａで示す方向の駆動力が作用すると、その動きが第１連結部材４９を介して第２リンク５１（トグル）に伝達され、そして、第２リンク５１の回転中心Ｏ_２が偏芯して設けられていることから第２リンク５１に伝達された動きが第２連結部材５３を介して増幅されて第３リンク５５（リバーサ）に伝達される。第３リンク５５に伝達された動きは第３連結部材５７を介して第４リンク５９（トグル）に伝達される。第４リンク５９の回転中心Ｏ_４は第２リンク５１と同様に偏芯して設けられているので、第３リンク５５から伝達された動きが増幅され、第４リンク５９の先端は図中の矢印Ａで示す方向に回動する。

上記とは逆に、第１リンク４７の駆動部６１に図中の矢印ｂで示す方向の駆動力が作用すると、第４リンク５９の先端は図中の矢印Ｂで示す方向に回動する。
このように、本実施の形態の駆動機構２３によれば、第１リンク４７の小さい動きを増幅して第４リンク５９に伝達できるので、駆動用モータ４５を駆動距離がわずかなものにすることができ、駆動用モータ４５を小型化することができる。

以上のように、本実施の形態においては、駆動機構２３によって取付部材２１が図１の破線で示すように回動することで、衝突板１９が、放水軌道から外れた位置から放水軌道を完全に塞ぐ位置まで無段階に移動することができる。
なお、駆動機構２３のリンクの数は４つに限られず、またリンクの数が奇数の場合（例えば、第１リンク４７を削除した場合）には、矢印ａ、ｂと矢印Ａ、Ｂの関係は入れ替わる。

なお、図５に示す状態が放水軌道を衝突板１９が完全に塞ぐ状態とすれば、衝突板１９が放水軌道の半分程度を塞ぐ状態では、衝突板１９が図５の黒矢印で示す方向に回転した状態となる。このとき、衝突面部２９が放水ノズル５から受ける放水の角度が変わり、第１ガイド面部３３、第２ガイド面部３５及びガイド棒３７によってガイドされる水の流れが変化するので、この角度変化に応じて、放水される領域を適宜変化させることができる。

次に、上記のように構成された本実施の形態の火災発生時の動作を概説する。
火災によって火災信号が制御部１３に送出されると、制御部１３は、旋回用モータ１５を起動させて、火災検知センサ７による熱源の探査を開始する。熱源が探査できると、次に、制御部１３は、その場で炎検知機能によって火源確認させる。火災検知センサ７が火源を捉えると、火災信号を制御部１３に出力して火源確定される。

制御部１３は、駆動用モータ４５を制御して、火源の位置に応じて、デフレクタ９の衝突板１９を放水軌道に進入させる。例えば、火源の位置が遠い遠距離の場合には、デフレクタ９の移動をせずに、衝突板１９が放水軌道を塞がない状態のままで放水する。
また、火源の位置が中程度の距離の場合には、上述したように、衝突板１９が放水軌道の半分くらいを覆うようにデフレクタ９を放水軌道に進入させて放水を行う。
さらに、火源の位置が近く、また放水ノズル５の真下や後方にあるような場合には、上述したように、衝突板１９が放水軌道の全部を覆うようにデフレクタ９を放水軌道に進入させて放水を行う。この場合には、放水ノズル５の真下や後方まで放水することができる。

なお、前述したように、放水ノズル５からの放水パターンの態様は、ソリッド、フルコーン等、適宜選択されるので、放水パターンと衝突板１９の放水軌道への進入度合いを適宜設定することで、遠投、中投、近投等における多様な放水を行うことができる。例えば、以下のような態様が考えられる。

（Ａ）放水ノズル５からの放水はソリッドのみ場合
・遠投
放水パターン；ソリッド、衝突板の進入度合い；退避
・中投
放水パターン；ソリッド、衝突板の進入度合い；若干放水軌道に入り込む
・近投
放水パターン；ソリッド、衝突板の進入度合い：完全に放水軌道に入り込む
このパターンは、放水形状の変化を完全に衝突板１９に依存するものである。

（Ｂ）放水ノズル５からの放水パターンに合わせて衝突板の進入度合いを決める場合
・遠投
放水パターン；ソリッド、衝突板の進入度合い；退避
・中投
放水パターン；ソリッドとフルコーンの中間程度のコーン状、衝突板の進入度合い：若干放水に入り込む
なお、放水パターンがフルコーンの場合には、衝突板を退避させてもよい場合がある。
・近投
放水パターン；フルコーン、衝突板の進入度合い：完全に放水軌道に入り込む

上記の（Ｂ）は、ソリッドの放水のみでは衝突板１９による放水パターンを綺麗に出すのが難しい場合に、放水パターンを可変可能にした上で、放水ノズル５で予め放水を散らしておいて衝突板１９の機能を補助することで、放水パターンを安定して綺麗に出すようにしたものである。
ソリッドが最も射程距離が稼げ、コーン状にしていくほど射程距離が落ちつつ拡散するため、射程と放水範囲の兼ね合いから上記のように放水パターンと衝突板の位置を適宜組み合わせるようにすることで、より適切な区画放水を行うことができる。

１消火装置
３筐体
５放水ノズル
７火災検知センサ
９デフレクタ
１１開口部
１３制御部
１５旋回用モータ
１７旋回軸
１９衝突板
２１取付部材
２３駆動機構
２５拡幅部
２７支持部材
２９衝突面部
３１側壁部
３３第１ガイド面部
３５第２ガイド面部
３７ガイド棒
３９縦スリット
４１横スリット
４３短スリット
４５駆動用モータ
４７第１リンク
４９第１連結部材
５１第２リンク
５３第２連結部材
５５第３リンク
５７第３連結部材
５９第４リンク
６１駆動部
Ｏ_１〜Ｏ_４回転中心

Claims

設置面に設置される筐体と、該筐体に設けられる放水ノズルとを備え、火災発生時、火源の位置を特定する火災検知センサで火源の位置を特定し、前記放水ノズルから前記火源に向けて放水する消火装置であって、
前記火源の位置に応じて前記放水ノズルの放水軌道に進入し、放水距離および放水方向を変更するデフレクタを備え、
該デフレクタは、前記筐体が設置されている位置の下方や該下方よりも後方側にも放水をガイド可能なガイド部を有することを特徴とする消火装置。
前記ガイド部は、背面側に延出する板状体及び／又は棒状体であることを特徴とする請求項１記載の消火装置。
前記デフレクタは、放水が衝突する衝突面部を有し、該衝突面部には、縦方向に延出する縦スリットと、該縦スリットを挟んで両側に設けられて横方向に延出する横スリットが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の消火装置。