JP2024083178A

JP2024083178A - 消火装置

Info

Publication number: JP2024083178A
Application number: JP2022197547A
Authority: JP
Inventors: 忠房飯田; Tadafusa Iida
Original assignee: Shinsampei Construction Co Ltd
Current assignee: Shinsampei Construction Co Ltd
Priority date: 2022-12-10
Filing date: 2022-12-10
Publication date: 2024-06-20
Anticipated expiration: 2042-12-10
Also published as: JP7411193B1

Abstract

【課題】天井裏のふところ寸法が小さい場合でも取り付け可能な自動消火装置を提供すること。【解決手段】消火装置１は、放射ノズル１０と、消火薬剤Ｓが充填された薬剤タンク２０と、高圧ガスＧが充填された加圧用ボンベ３０と、熱を感知して加圧用ボンベ３０に開口する感熱部４０と、を備える。感熱部４０は、感熱部本体４１と、感熱部本体４１に水平方向に移動可能に設けられてかつ外周面に溝４３が設けられた第１ピン４２と、感熱部本体４１に設けられて第１ピン４２を加圧用ボンベ３０の封板３２に向かって付勢する圧縮ばね４４と、感熱部本体４１に上下方向に移動可能に設けられて上端が第１ピン４２の溝４３に係止された第２ピン４５と、感熱部本体４１に設けられて第２ピン４５の下端を支持しかつ熱で溶融可能な蓋部４６と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、火災が発生した際に、熱を感知して消火薬剤を放出する消火装置に関する。

従来より、住宅の台所の天井面には、天ぷら油による火災を消火するための消火装置が設けられる場合がある（特許文献１参照）。
特許文献１には、自動消火装置が示されている。この自動消火装置消火装置は、消火薬剤を貯蔵し噴射ノズルを下面に露出させたタンクと、封緘部を有し封緘部を開封することにより炭酸ガスをタンク内に導通する炭酸ガスボンベと、撃針先端に設けた開封ピンが炭酸ガスボンベの封緘部と対峙するハンマーと、ハンマーを炭酸ガスボンベの封緘部に向かって付勢するスプリングと、ハンマー下端部のレバーを仮固定しているハンダと、を備える。炭酸ガスボンベの封緘部は、炭酸ガスボンベの下面に設けられている。開封ピン、撃針、ハンマー、およびレバーは、上下方向に一直線上に並んで配置されている。

特開平７－２１３６３８号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、開封ピン、撃針、ハンマー、およびレバーが上下方向に一直線上に並んで配置されているため、自動消火装置の高さ寸法が大きくなる。よって、天井裏のふところ寸法が小さい場合、自動消火装置を取り付けできない、という問題があった。

本発明は、天井裏のふところ寸法が小さい場合でも容易に取り付け可能な自動消火装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の消火装置（例えば、後述の消火装置１）は、熱を感知して消火薬剤を放出する消火装置であって、放射ノズル（例えば、後述の放射ノズル１０）と、前記放射ノズルに連結されて消火薬剤（例えば、後述の消火薬剤Ｓ）が充填された薬剤タンク（例えば、後述の薬剤タンク２０）と、前記薬剤タンクに連結されて高圧ガス（例えば、後述の高圧ガスＧ）が充填された加圧用ボンベ（例えば、後述の加圧用ボンベ３０）と、熱を感知して前記加圧用ボンベに開口する感熱部（例えば、後述の感熱部４０）と、を備え、前記感熱部が熱を感知して前記加圧用ボンベに開口すると、前記加圧用ボンベ内の高圧ガスが流出して前記薬剤タンク内に充満し、前記高圧ガスの圧力により前記薬剤タンク内の消火薬剤が放射ノズルから放出され、前記加圧用ボンベは、封板（例えば、後述の封板３２）で塞がれており、前記感熱部は、感熱部本体（例えば、後述の感熱部本体４１）と、前記感熱部本体に前記加圧用ボンベの封板に向かって水平方向に移動可能に設けられてかつ外周面に溝（例えば、後述の溝４３）が設けられた第１ピン（例えば、後述の第１ピン４２）と、前記感熱部本体に設けられて前記第１ピンを前記加圧用ボンベの封板に向かって付勢する付勢部材（例えば、後述の圧縮ばね４４）と、前記感熱部本体に上下方向に移動可能に設けられて上端が前記第１ピンの溝に係止された第２ピン（例えば、後述の第２ピン４５）と、前記感熱部本体に設けられて前記第２ピンの下端を支持しかつ熱で溶融可能な蓋部（例えば、後述の蓋部４６）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、感熱部の第１ピンを水平方向に移動可能とするとともに、この第１ピンを駆動するための第２ピンを上下方向に移動可能とした。よって、従来のように、感熱部を構成する部材を上下方向に一直線上に配置していないため、消火装置の高さ寸法を小さくでき、天井裏のふところ寸法が小さい場合でも容易に取り付けできる。

請求項２に記載の消火装置は、前記蓋部には、熱伝導性の高い材料で形成されて略水平に配置された少なくとも１枚の円盤状の集熱板（例えば、後述の集熱板８５）が連結されていることを特徴とする。

この発明によれば、集熱板を略水平な円盤状としたので、火災の熱気流の方向性に左右されることなく、水平面内の全方向の熱気流を確実に感知できる。

請求項３に記載の消火装置は、前記第１ピンの外周面には、前記溝に加えて、前記溝の近傍から基端側に向かって凹部（例えば、後述の凹部６３）が形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、第１ピンの外周面に、溝の近傍から基端側に向かう凹部を形成したので、第１ピンが加圧用ボンベに向かって移動する場合に、第２ピンが凹部に沿って移動するので、第２ピンが第１ピンに強く接触して第１ピンの移動に抵抗するのを防止できるから、第１ピンを円滑に移動できる。

請求項４に記載の消火装置は、前記薬剤タンクは、縦断面視で、高さ寸法が長さ寸法よりも小さいことを特徴とする。

この発明によれば、薬剤タンクを、縦断面視で、高さ寸法が長さ寸法よりも小さい形状としたので、消火装置の高さ寸法を小さくでき、天井裏のふところ寸法が小さい場合でも容易に取り付けできる。

本発明によれば、天井裏のふところ寸法が小さい場合でも取り付け可能な自動消火装置を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る消火装置の平面図である。第１実施形態に係る消火装置のＡ－Ａ断面図である。図１の消火装置のＢ－Ｂ断面図である。図３の消火装置の破線Ｃで囲んだ部分の断面図である。第１実施形態に係る消火装置を構成する感熱部の縦断面図である。図５の感熱部のＤ－Ｄ矢視図である。図５の感熱部の破線Ｅで囲んだ部分の拡大図である。第１実施形態に係る消火装置の動作を説明するための図（その１、感熱部の縦断面図）である。第１実施形態に係る消火装置の動作を説明するための図（その２、消火装置の縦断面図）である。本発明の第２実施形態に係る消火装置の側面図である。第２実施形態に係る消火装置の見上げ図である。図１１の消火装置のＦ－Ｆ断面図である。本発明の変形例に係る感熱部の部分拡大図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る消火装置１の平面図である。図２は、消火装置１のＡ－Ａ断面図である。図３は、図１の消火装置１のＢ－Ｂ断面図である。
消火装置１は、火災の熱を感知して消火薬剤Ｓを放出するものであり、天井材２に取り付けられている。
この消火装置１は、放射ノズル１０と、放射ノズル１０に連結されて消火薬剤Ｓが充填された薬剤タンク２０と、薬剤タンク２０に連結されて炭酸ガスなどの高圧ガスＧが充填された加圧用ボンベ３０と、熱を感知して加圧用ボンベ３０に開口する感熱部４０と、を備える。

薬剤タンク２０は、縦断面視で、高さ寸法Ｔ_１が長さ寸法Ｌ_１よりも小さい形状、ここでは楕円形状である。この薬剤タンク２０には、加圧用ボンベ３０から高圧ガスが流入するガス流入口２１と、消火薬剤Ｓが流出する薬剤流出口２２が形成されている（図４および図５参照）。これらガス流入口２１および薬剤流出口２２は、封板２３、２４で塞がれている。

図４は、図３の消火装置１の破線Ｃで囲んだ部分の断面図である。
天井材２には、天井開口３が形成され、この天井開口３には、シーリングプレート４が嵌め込まれている。
放射ノズル１０は、シーリングプレート４に挿通されて、薬剤タンク２０の薬剤流出口２２に取り付けられている。放射ノズル１０には、複数の噴射口１１が形成されている。これら噴射口１１の内径は、０．５ｍｍ～１．０ｍｍ程度である。また、放射ノズル１０は、天井下の空間に露出しており、ノズル保護カバー１２で覆われている。

図５は、感熱部４０の縦断面図である。図６は、図５の感熱部４０のＤ－Ｄ矢視図である。図７は、図５の感熱部４０の破線Ｅで囲んだ部分の拡大図である。
加圧用ボンベ３０には、高圧ガスＧが流出するガス流出口３１が形成されており、このガス流出口３１は、封板３２で塞がれている。
感熱部４０は、感熱部本体４１と、感熱部本体４１に加圧用ボンベ３０の封板３２に向かって水平方向に移動可能に設けられてかつ外周面に溝４３が設けられた第１ピン４２と、感熱部本体４１に設けられて第１ピン４２を加圧用ボンベ３０の封板３２に向かって付勢する付勢部材としての圧縮ばね４４と、感熱部本体４１に上下方向に移動可能に設けられて上端が第１ピン４２の溝４３に係止された第２ピン４５と、感熱部本体４１に設けられて第２ピン４５の下端を支持しかつ熱で溶融可能な蓋部４６と、を備える。

感熱部本体４１は、水平方向に延びて第１ピン４２が収容される第１ピン収容部５１が形成された筒状の第１本体５０と、この第１本体５０の下面から下方に延びて第２ピン４５が収容される第２ピン収容部５３が形成された筒状の第２本体５２と、を備える。
第１ピン収容部５１は、ステム収容部５４と、このステム収容部５４の先端に設けられてステム収容部５４よりも大径のクッキング収容部５５と、で構成されている。

第１ピン４２は、第１ピン収容部５１のステム収容部５４に収容されるステム６０と、ステム６０の先端に設けられて第１ピン収容部５１のクッキング収容部５５に収容されるクッキング６１と、クッキング６１の先端に設けられたファイリングピン６２と、を備える。
ステム６０の外周面に形成された溝４３には、第２ピン４５の移動方向に対して角度θで形成された押圧面４３Ａが形成されている。
ステム６０の外周面には、溝４３に加えて、溝４３の近傍から基端側に向かって凹部６３が形成されている。
圧縮ばね４４は、第１ピン収容部５１のステム収容部５４とクッキング収容部５５との段差部分に設けられており、第１ピン４２のクッキング６１を第１ピン収容部５１の先端に向かって付勢している。

第１本体５０の第１ピン収容部５１の先端には、筒状のボンベ取り付けソケット７０が取り付けられており、加圧用ボンベ３０は、このボンベ取り付けソケット７０に取り付けられている。ボンベ取り付けソケット７０には、ファイリングピン６２が収容されて第１ピン収容部５１から加圧用ボンベ３０のガス流出口３１に至るファイリングピン挿通部７１と、ファイリングピン挿通部７１から薬剤タンク２０のガス流入口２１に至るガス流通路７２と、が形成されている。

第２ピン４５は、上下方向に延びる棒状のリレーションピン４７と、リレーションピン４７の上端と第１ピン４２の溝４３との間に配置された鋼球４８と、を備える。鋼球４８は、第１ピン４２の溝４３に係止して、溝４３の押圧面４３Ａに接触している。すなわち、リレーションピン４７の上端面に配置された鋼球４８は、溝４３の押圧面４３Ａに接触して、第１ピン４２の溝４３に係止しており、これにより、第１ピン４２の移動が抑えられているとともに、鋼球４８は、第１ピン４２の溝４３の押圧面４３Ａにより、下方に押されている。

第２本体５２の第２ピン収容部５３の下端には、上面に凹部８１が形成されたシリンダ８０が配置されており、このシリンダ８０は、ホルダ８２で第２本体５２の下端に固定されている。蓋部４６は、熱で溶解する可溶合金であり、シリンダ８０の凹部８１に配置されている。また、リレーションピン４７の下端面は、熱伝導性の低い材料で形成されたプランジャ８３を介して、この蓋部４６の上に配置されている。
シリンダ８０には、固定ナット８４により、略水平に配置された上下２枚の集熱板８５が取り付けられている。これら集熱板８５は、天井下の空間に露出している。各集熱板８５は、熱伝導性の高い材料で形成された円盤状であり、外周に沿って複数の貫通孔８６が形成されている。

第１本体５０の第１ピン収容部５１の基端側には、作動検知スイッチ９０が設けられている。この作動検知スイッチ９０は、第１ピン４２の移動を検知して、検知信号を出力するものである。

以上の消火装置１は、以下のように動作する。
初期状態（熱を感知していない状態）では、図７に示すように、第１ピン４２は、圧縮ばね４４により、加圧用ボンベ３０の封板３２に向かって荷重Ｗで付勢されている。この荷重Ｗは、鋼球４８が押圧面４３Ａを押す力Ｆと釣り合っており、鋼球４８は、Ｆの分力Ｆｙで下方に押されている。この分力Ｆｙは、鋼球４８から、リレーションピン４７、プランジャ８３、蓋部４６を介して、第２本体５２に固定されたホルダ８２で支持されている。

この状態で、火災が発生し、この火災による熱により集熱板８５の温度が上昇すると、図８に示すように、この熱は、シリンダ８０を介して蓋部４６に伝わり、蓋部４６が溶融する。第１ピン４２の溝４３の押圧面４３Ａにより、鋼球４８、リレーションピン４７、およびプランジャ８３が下方に押されているので、溶融した蓋部４６は、プランジャ８３に押し潰されて、シリンダ８０とプランジャ８３との隙間から外に押し出されてゆく。これに伴って、鋼球４８が下方に移動し、鋼球４８と第１ピン４２の溝４３の押圧面４３Ａとの係止が解除されて、圧縮ばね４４による付勢力により、第１ピン４２のファイリングピン６２の先端が加圧用ボンベ３０に向かって勢いよく移動して、封板３２を突き破り、加圧用ボンベ３０に開口する。なお、このとき、鋼球４８は、溝４３から凹部６３に移動し、さらに凹部６３に沿って移動する。

すると、図８中矢印で示すように、加圧用ボンベ３０からガス流出口３１およびガス流通路７２を通って、高圧ガスＧが流出し、この高圧ガスＧは、ガス流入口２１の封板２３を破って薬剤タンク２０の内部に流入して充満する。この高圧ガスＧの圧力により、消火薬剤Ｓが薬剤流出口２２の封板２４を破って放出される。すると、図９に示すように、この消火薬剤Ｓの圧力によりノズル保護カバー１２が外れて、消火薬剤Ｓが放射ノズル１０の噴射口１１から放射状に放出される。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）感熱部４０の第１ピン４２を水平方向に移動可能とするとともに、この第１ピン４２を駆動するためのリレーションピン４７を上下方向に移動可能とした。よって、従来のように、感熱部を構成する部材を上下方向に一直線上に配置していないため、消火装置１の高さ寸法を小さくでき、天井裏のふところ寸法が小さい場合でも取り付けできる。

（２）集熱板８５を略水平な円盤状としたので、火災の熱気流の方向性に左右されることなく、水平面内の全方向の熱気流を確実に感知できる。
（３）第１ピン４２のステム６０の外周面に、溝４３の近傍から基端側に向かう凹部６３を形成したので、第１ピン４２が加圧用ボンベ３０に向かって移動する場合に、鋼球４８が凹部６３に沿って移動するので、鋼球４８が第１ピン４２のステム６０に強く接触して第１ピン４２の移動に抵抗するのを防止できるから、第１ピン４２を円滑に移動できる。
（４）薬剤タンク２０を、縦断面視で、高さ寸法が長さ寸法よりも小さい楕円形状としたので、消火装置１の高さ寸法を小さくでき、天井裏のふところ寸法が小さい場合でも容易に取り付けできる。

〔第２実施形態〕
図１０は、本発明の第２実施形態に係る消火装置１Ａの側面図である。図１１は、消火装置１Ａの見上げ図である。図１２は、図１１の消火装置のＦ－Ｆ断面図である。
本実実施形態では、薬剤タンク２０Ａが、縦断面視で、高さ寸法Ｔ_２が長さ寸法Ｌ_２よりも小さい、水平方向両端が半円形である略長方形状となっている点が、第１実施形態と異なる。
本実施形態によれば、上述の（１）～（４）と同様の効果がある。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上述の実施形態では、第２ピン４５をリレーションピン４７と鋼球４８とで構成したが、これに限らず、図１３に示すように、リレーションピンと鋼球とを一体化させてもよい。

Ｇ…高圧ガス
Ｓ…消火薬剤
１、１Ａ…消火装置
２…天井材
３…天井開口
４…シーリングプレート
１０…放射ノズル
１１…噴射口
１２…ノズル保護カバー
２０、２０Ａ…薬剤タンク
２１…ガス流入口
２２…薬剤流出口
２３、２４…封板
３０…加圧用ボンベ
３１…ガス流出口
３２…封板
４０…感熱部
４１…感熱部本体
４２…第１ピン
４３…溝
４３Ａ…押圧面
４４…圧縮ばね（付勢部材）
４５…第２ピン
４６…蓋部
４７…リレーションピン
４８…鋼球
５０…第１本体
５１…第１ピン収容部
５２…第２本体
５３…第２ピン収容部
５４…ステム収容部
５５…クッキング収容部
６０…ステム
６１…クッキング
６２…ファイリングピン
６３…凹部
７０…ボンベ取り付けソケット
７１…ファイリングピン挿通部
７２…ガス流通路
８０…シリンダ
８１…凹部
８２…ホルダ
８３…プランジャ
８４…固定ナット
８５…集熱板
８６…貫通孔
９０…作動検知スイッチ

本発明の第１実施形態に係る消火装置の平面図である。第１実施形態に係る消火装置のＡ－Ａ断面図である。図１の消火装置のＢ－Ｂ断面図である。図３の消火装置の破線Ｃで囲んだ部分の断面図である。第１実施形態に係る消火装置を構成する感熱部の縦断面図である。図５の感熱部のＤ－Ｄ矢視図である。図５の感熱部の破線Ｅで囲んだ部分の拡大図である。第１実施形態に係る消火装置の動作を説明するための図（その１、感熱部の縦断面図）である。第１実施形態に係る消火装置の動作を説明するための図（その２、消火装置の縦断面図）である。本発明の参考例に係る消火装置の側面図である。参考例に係る消火装置の見上げ図である。図１１の消火装置のＦ－Ｆ断面図である。本発明の変形例に係る感熱部の部分拡大図である。

〔第２実施形態〕
図１０は、本発明の参考例に係る消火装置１Ａの側面図である。図１１は、消火装置１Ａの見上げ図である。図１２は、図１１の消火装置のＦ－Ｆ断面図である。
本参考例では、薬剤タンク２０Ａが、縦断面視で、高さ寸法Ｔ２が長さ寸法Ｌ２よりも小さい、水平方向両端が半円形である略長方形状となっている点が、第１実施形態と異なる。
本参考例によれば、上述の（１）～（４）と同様の効果がある。

Claims

熱を感知して消火薬剤を放出する消火装置であって、
放射ノズルと、前記放射ノズルに連結されて消火薬剤が充填された薬剤タンクと、前記薬剤タンクに連結されて高圧ガスが充填された加圧用ボンベと、熱を感知して前記加圧用ボンベに開口する感熱部と、を備え、
前記感熱部が熱を感知して前記加圧用ボンベに開口すると、前記加圧用ボンベ内の高圧ガスが流出して前記薬剤タンク内に充満し、前記高圧ガスの圧力により前記薬剤タンク内の消火薬剤が放射ノズルから放出され、
前記加圧用ボンベは、封板で塞がれており、
前記感熱部は、感熱部本体と、
前記感熱部本体に前記加圧用ボンベの封板に向かって水平方向に移動可能に設けられてかつ外周面に溝が設けられた第１ピンと、
前記感熱部本体に設けられて前記第１ピンを前記加圧用ボンベの封板に向かって付勢する付勢部材と、
前記感熱部本体に上下方向に移動可能に設けられて上端が前記第１ピンの溝に係止された第２ピンと、
前記感熱部本体に設けられて前記第２ピンの下端を支持しかつ熱で溶融可能な蓋部と、を備えることを特徴とする消火装置。
前記蓋部には、熱伝導性の高い材料で形成されて略水平に配置された少なくとも１枚の円盤状の集熱板が連結されていることを特徴とする請求項１に記載の消火装置。
前記第１ピンの外周面には、前記溝の近傍から基端側に向かって凹部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の消火装置。
前記薬剤タンクは、縦断面視で、高さ寸法が長さ寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の消火装置。