JP3986650B2

JP3986650B2 - 駐車場の消火設備

Info

Publication number: JP3986650B2
Application number: JP04087498A
Authority: JP
Inventors: ▲眞▼志村田
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2018-02-23
Also published as: JPH11235394A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は駐車場の消火設備に関するもので、特にＡ火災（普通火災）にもＢ火災（油火災）にも適した消火設備である。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に油火災には水を使用できず、泡による窒息消火が期待される。このため駐車場には、ガソリン火災に備えて、開放型の消火ヘッドを有する泡消火設備が設けられている。
【０００３】
この泡消火設備に閉鎖型の消火ヘッドが使用されない理由の一つは、消火ヘッドから泡が放出されるためである。つまり泡は軽量であるため、水に対して消火ヘッドから飛散される距離が短く、一つの消火ヘッドの防護範囲が小さい。この点を解決するため、泡消火設備では、複数の開放型ヘッドからの一斉放出方式をとることで、泡を均一に散布することの難しさ、またガソリン等の油の流出による火災の拡大に対処できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし駐車場における火災事例を実際に調査してみると、ガソリンが燃えた事例はほとんどなく、エンジンの加熱、車内での発火、ケーブルの加熱といったＡ火災に相当する可燃物の火災が意外と多い。つまり上記のような一斉放出方式をとる必要はなく、単一の消火ヘッドによる局所的な放出でほとんどの火災が消火可能である。
【０００５】
また泡消火設備は、主にＢ火災の抑制と消火を主眼においた設備であるため、Ａ火災に対しては、通常のスプリンクラ消火設備と比較すると、冷却、延焼防止において性能が劣るものと考えられる。
【０００６】
そこで、本発明は以上のような事情に鑑み、駐車場における有効な消火設備を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、給水源及び水成膜泡消火薬剤源に接続され、該給水源から供給される消火用水と該水成膜泡消火薬剤源から供給される水成膜泡消火薬剤とを混合して低発泡性である泡水溶液を生成する混合器と、該混合器の二次側に配管を介して接続される閉鎖型の消火ヘッドと、該消火ヘッドと前記混合器の間に設けられる圧力調整機能付きの流水検知装置とを備え、配管内の泡水溶液の圧力が、数個の消火ヘッドが動作しても確実に放水できるように設定された消火設備であって、流水検知装置は、シリンダ室を有する流水検知弁本体と、該流水検知弁本体の給水源側に連通する一次側と、消火ヘッドに連通する二次側とを連結し、かつシリンダ室に連結されるバイパス経路と、該バイパス経路の下流側に設けられる調圧パイロット弁と、該調圧パイロット弁と前記二次側との間に設けられる安全弁と、シリンダ室に挿着されたピストンの中央部に立設されるロッドと、シリンダ室の頭部に設けられ、シリンダ室が減圧して弁体がリフトすると、ロッドにより作動されて、流水検知信号を消火制御盤に出力するリミットスイッチとから構成され、消火ヘッドは、防護範囲を拡大できるように周縁部に爪を有しないデフレクタを有し、火災の際、泡水溶液を、該デフレクタから、炎に対して貫通力を有すると共に消火範囲を拡大するように、ほぼ水溶液の状態のまま泡立つことなく、小さな水滴状にして放出し、圧力調整機能付きの流水検知装置により、消火ヘッドが１個又は複数個動作するどちらの場合でも、最適な圧力で泡水溶液を放出できるものであり、調圧パイロット弁は、消火ヘッドに連通する二次側の圧力が上昇し、監視圧を越えると、調圧パイロット弁での流量とシリンダ室の減圧度合と流水検知弁本体の弁体との開放度合との関係が平衡状態となり、消火ヘッドに放水に必要な泡水溶液を適正な圧力で供給することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施形態１
この発明の実施例を図１により説明する。２は消火用水Ｗが貯えられた給水源としての水槽、４は水成膜泡消火薬剤Ｇを収容した薬剤タンクである。６は混合器で、水槽２と薬剤タンク４に接続され、水槽２から供給される消火用水Ｗと薬剤タンク４から供給される水成膜泡消火薬剤Ｇとを混合して水成膜溶液としての泡水溶液を生成する。
【０００９】
なお水槽２から消火用水Ｗが混合器６に供給される際、その消火用水Ｗの一部は配管５を通って薬剤タンク４にも供給される。薬剤タンク４では消火用水Ｗが供給されることによって、混合器６に水成膜泡消火薬剤Ｇを供給することになる。
【００１０】
この水成膜泡消火薬剤Ｇは、フッ素系界面活性剤を主成分とし、起泡安定剤、水溶性高分子、凍結抑止剤等からなる水溶性液体用の泡消火薬剤である。一般的には、泡と水成膜の両者の空気遮断作用により消火を行う。しかし本発明では、消火ヘッドから泡水溶液をほとんど泡立っていない状態で噴霧し、可燃物や燃料の表面に薄膜、所謂水成膜を形成して被覆し、窒息消火させるものである。
【００１１】
８は混合器６の二次側に配管を介して接続された閉鎖型消火ヘッドで、普通火災（Ａ火災）と油火災（Ｂ火災）の両方の火災発生の可能性がある防護区域としての駐車場に設置される。勿論、消火ヘッド８をＡ火災やＢ火災が単独で発生する防護区域に設けても構わない。
【００１２】
この閉鎖型消火ヘッド８を図２を用いて説明する。閉鎖型消火ヘッド８は、ヘッド本体１０と、放出口１１を閉鎖する弁体１２と、弁体１２を放出口１１に押し付ける感熱部材の一例としてのグラスバルブ１３と、放出口１１から放出される泡水溶液をほぼ水溶液の状態のまま防護区域に分散するデフレクタ１４とを備えている。なおグラスバルブ１３は全体が細い速動型のものを使用するのが好ましい。またデフレクタ１４には、外周に爪を有しないものを使用することが好ましい。これは、防護範囲を拡大できるためである。
【００１３】
ところで泡消火設備で従来、使用される泡ヘッドは、デフレクタを金網によって覆うことで、放出口から放出される泡水溶液の発泡倍率を高めている。この発泡倍率は低膨張の場合で数倍以上で、高膨張の場合は数百倍に達するようにしてある。これに対して本発明の閉鎖型消火ヘッド８は、金網を除去し、デフレクタ１４を外部に露出させた構造にしている。これにより、放出口１１から放水された泡水溶液（混合液）はほとんど発泡することなく、全周方向に拡散放出され、拡散時に泡水溶液が泡立つのを抑えることが可能となる。
【００１４】
２０は防護区画毎に設けられた流水検知装置で、閉鎖型消火ヘッド８と混合器６の間に設けられる。流水検知装置２０の二次側配管内は泡水溶液又は水が満たされており、閉鎖型消火ヘッド８が開放して二次側配管内の圧力が低下すると、流水検知装置２０は消火制御盤２２に圧力低下に基づく流水検知信号を出力する。
【００１５】
なお図１において、２４はポンプ、２６はポンプ２４から圧送される消火用水Ｗの水圧を調整して混合器６に送出する圧力調整弁で、それぞれ消火制御盤２２と信号線を介して接続される。また図示はしないが、ポンプ２４と混合器６の間に、二次側配管内を所定の圧力に加圧するための圧縮空気が貯留された圧力空気槽を接続して、この圧力空気槽内の圧縮空気が所定値よりも低下した時に、ポンプ２４を起動させるようにしてもよい。
【００１６】
次にこの実施形態の作動について説明する。駐車場で例えば、車両等の燃料が原因となるＢ火災が発生すると、その熱によって閉鎖型消火ヘッド８のグラスバルブ１３内のアルコールが膨張し、その結果、グラスバルブ１３は破裂する。これにより弁体１２が落下し放出口１１が開放され、流水検知装置２０の二次側配管内に溜まっていた泡水溶液が放出口１１から放出される。そして流水検知装置２０は消火制御盤２２に流水検知信号を出力し、それにより消火制御盤２２からポンプ２４にポンプ起動信号が送信され、ポンプ２４が起動される。
【００１７】
このポンプ２４の起動に伴い、圧力調整弁２６により圧力を調整されながら、水槽２の消火用水Ｗが混合器６及び薬剤タンク４に供給される。混合器６は水槽２から供給された消火用水Ｗと薬剤タンク４から供給された水成膜泡消火薬剤Ｇとを混合して、所定濃度、例えば１．０％〜３．０％、好ましくは２．０％〜３．０％の泡水溶液を生成する。この泡水溶液は流水検知装置２０及び二次側配管を通って、閉鎖型消火ヘッド８に供給され、放出口１１からデフレクタ１４に向かって放出される。
【００１８】
この時、閉鎖型消火ヘッド８には、金網がなくデフレクタ１４が外部に露出した状態で取り付けられており、また泡水溶液自体も低発泡性であるため、泡水溶液はほとんど泡立つことなく、ほぼ液体の状態で直接、消火ヘッド８から放出される。
【００１９】
つまりデフレクタ１４によって泡水溶液を小さな水滴状にして飛散させるため、速度エネルギーが減少せず、よって泡状で放出される場合に比べて大幅にその飛距離を伸ばすことができるので消火範囲を拡大することが可能となり、また炎に対して高い貫通力を有する。
【００２０】
また泡水溶液は火炎の中に直接飛び込み、炎の気流に逆らって燃料の表面に達して、その燃料の表面に水成膜を形成する。この水成膜は拡散されて燃料全体を覆い窒息消火させる。この水成膜の広がり方は非常に迅速で、燃料表面の隅々にまで及ぶので、効果的な消火を行うことができる。
【００２１】
次に防護区域にある例えばダンボールなどが燃えてＡ火災が発生した場合について説明する。上述したように、閉鎖型消火ヘッド８からは泡水溶液は泡ではなく、ほぼ液体の状態で放出される。このため燃焼物に泡水溶液が降りかかると、燃焼物は泡水溶液によって冷却されるという所謂冷却効果によって消火される。このように本発明では、泡水溶液を直接ほぼ液体のまま放出することで、Ａ火災に対して、通常のスプリンクラ消火設備における消火と同様な消火効果を得ることが可能となる。
【００２２】
本発明は以上のように構成されるので、実際上はＡ火災の発生が多い駐車場に泡消火設備を設置する場合に比べ、冷却効果が増し、消火効率が向上する。また消火ヘッド８を閉鎖型で構成しても、放出される泡水溶液を泡ではなく、小さな水滴状にして飛散させるため、飛距離が向上し消火範囲を向上させることが可能となる。つまり開放型ヘッドによる一斉放出方式を備えなくても、十分に単一のヘッドからの放水で消火可能であるので、設備を簡易なものにできる。しかも仮にＢ火災が発生しても、水成膜による窒息消火により火災を確実に消火できる。即ち本発明は、Ａ火災及びＢ火災の両方に適した消火設備であると言える。
【００２３】
実施形態２
実施形態１のように消火ヘッド８を閉鎖型で構成すると、動作するヘッドの個数は火災によって変化するので、数個のヘッドが動作しても確実に放水できるように予め二次側配管の圧力を設定しておく必要がある。しかしそのようにした場合に、消火ヘッド８が１個しか動作しないと、消火ヘッド８から泡水溶液が高圧で放出されることになり、その結果、泡水溶液の粒子が非常に小さくなって炎に対する貫通力がなくなってしまう。そこで実施形態２では、圧力調整手段を設けることで、消火ヘッド８が１個または数個動作するどちらの場合でも、最適な圧力で泡水溶液を放出できるようにする。
【００２４】
図３は図１の流水検知装置２０の一例を示した断面図で、流水検知装置２０は流水検知弁本体、調圧パイロット弁５５及び安全弁６３によって構成される。以下、この図面を用いて本実施形態２を説明する。
【００２５】
本体３１には、連通口３２が設けられる。この連通口３２は、ポンプ２４に連通する一次側３３と、消火ヘッド８に連通する二次側３５とを連通させる。連通口３２には、弁座３６が装着されている。この弁座３６は、弁座部３７と内径Ｌ２の脚部３８とから構成されている。
【００２６】
弁座３６には弁体４０が着座している。この弁体４０の背面外周には円筒状のピストン４１が形成され、その中央部には、リミットスイッチ４２を作動せしめるロッド４３が立設されている。このピストン４１は、シリンダ室４５に挿着されている。
【００２７】
シリンダ室４５の頭部４６には、貫通穴４７とリミットスイッチ４２が設けられている。この貫通穴４７には、シール手段４８を介してロッド４３が貫入されている。リミットスイッチ４２は、このロッド４３の移動軌跡内に設けられ、またリミットスイッチ４２には防護カバー４９が設けられる。シリンダ室４５の頭部４６と弁体４０の背面との間には、閉弁方向に付勢するばね５０が張設されている。なお弁体４０の着座部４０ａはゴム等のシール部材により形成される。
【００２８】
シリンダ室４５は、一次側３３と二次側３５とを連結するバイパス経路５２に連結される。シリンダ室４５の上流側のバイパス経路５２にはオリフィス５１が設けられ、またその下流側には調圧パイロット弁５５が設けられる。
【００２９】
調圧パイロット弁５５は、弁座５８に離接する弁部５９と、弁部５９に連結されたダイヤフラム６０と、ダイヤフラム６０を開弁方向に付勢するばね６１とを備えている。調圧パイロット弁５５と二次側３５との間には、安全弁６３が設けられる。この安全弁６３は、弁座６５に離接する弁部６４と、弁部６４を閉弁方向に付勢するばね６２とを備えている。
【００３０】
弁体４０の着座部４０ａの内周側には、高さＨ、直径Ｌ１のスカート部６６が固定されている。このスカート６６は、底面部６７とスカート部６８とから構成され、この底面部６７は弁体４０に螺着されている。
【００３１】
スカート部６８の上部には、円筒状の不開口領域７０が設けられる。この領域７０の高さＨ１は弁座３６の脚部３８の高さＨ２より短いが、両者の高さＨ１、Ｈ２は必要に応じて適宜選択される。
【００３２】
この不開口領域７０と脚部３８との間には、ラビリンス隙間ｔが形成されるが、この隙間ｔの大きさは、流水検知装置２０に必要な最低の流量に基づいて狭いことが望ましく、調圧機能を十分に発揮するためにも隙間ｔを通過する時の流量は少ないが方がよい。従って、設計精度に鑑み、弁座３６の脚部３８の高さＨ２は、ラビリンス効果によるシールが発生する程度の高さが選ばれる。
【００３３】
スカート部６８の不開口領域７０の下部には、開口領域７１が設けられる。この開口領域７１は、小開口７２と、小開口７２と連続する大開口７３とからなる。小開口７２、大開口７３が、半楕円状に形成されるが、その大きさや形状等は必要に応じて適宜選択される。
【００３４】
次に本実施形態の作動について説明する。通常時、消火ヘッド８からの流水がない場合には、弁体４０はシリンダ室４５が一次側３３により加圧され、完全に閉止している。この時、バイパス経路５２の調圧パイロット弁５５の作用により、二次側３５の圧力が監視圧、例えば、６ｋｇ／ｃｍ２で常時加圧されている。これは、調圧パイロット弁５５の弁部５９がダイヤフラム６０を介してばね６１により二次側３５の圧力が６ｋｇ／ｃｍ２で弁座５８に着座するようになっているためである。
【００３５】
二次側３５に微量の水漏れがある場合、二次側３５の圧力が低下するため、調圧パイロット弁５５が少し開いて二次側３５に少し泡水溶液が補充される。この時には、シリンダ室４５はほとんど減圧しないので、弁体４０は動かない。即ち、閉弁状態を維持する。
【００３６】
二次側３５で消火ヘッド８が作動し、一定以上の流水があると、二次側３５の圧力が上記の場合よりも大きく低下して調圧パイロット弁５５が大きく開いて二次側３５に一次側３３の泡水溶液を補充する。この時、バイパス経路５２にオリフィス５１が設けられているため、バイパス経路５２を介して一次側３３から二次側３５への泡水溶液Ｆの供給が間に合わなくなる。そのため、シリンダ室４５が減圧して弁体４０がリフトし始める。
【００３７】
弁体４０がリフトし始めると、スカート６６のスカート部６８が上昇し始めるが、このスカート部６８と弁座３６の脚部３８との間に、ラビリンス隙間ｔがあるので、この隙間ｔを通過する流量は充分抑えられたものとなる。そのため、二次側３５の圧力減に対応し、不開口領域７０の高さＨ１の分だけ弁体４０は確実にリフトする。この弁体４０のリフト分でロッド４３がリミットスイッチ４２を作動させるので確実に流水検知信号を出力できる。
【００３８】
スカート部６８が高さＨ１上昇し、図４の一点鎖線で示すように、小開口７２が弁座３６の上方に移動すると、泡水溶液Ｆｗは小開口７２を介して二次側３５に流入する。二次側３５の圧力が調圧パイロット弁５５の監視圧より下回ると、調圧パイロット弁５５は更に開いてシリンダ室４５を更に減圧させる。そうすると、弁体４０が一気にリフトし、二次側３５の圧力を上昇させる。
【００３９】
二次側３５の圧力が上昇し、監視圧を越えると、調圧パイロット弁５５の弁部５９が開口度合いを狭める。そのため、シリンダ室４５内の圧力もそれほど減圧されなくなり、この調圧パイロット弁５５での流量とシリンダ室４５の減圧度合と流水検知弁本体１の弁体４０の開放度合との関係が平衡状態となる。その結果、消火ヘッド８には放水に必要な泡水溶液が適正な圧力で供給されることになり、消火効果のある放水が可能である。
【００４０】
なお二次側３５の配管には、樹脂管を使用しても不用意な高圧とならないように、安全弁６３が設けられている。樹脂管はほぼ７ｋｇ／ｃｍ２の圧力が上限とされているが、安全を考慮して安全弁６３からは６．５ｋｇ／ｃｍ２で排圧できるようになっている。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、消火薬剤として水成膜泡消火薬剤を使用し、閉鎖型消火ヘッドから泡水溶液を泡状ではなく、ほぼ液体の状態で放出する。よって、普通火災に対しては燃焼物に泡水溶液を降りかけ冷却させることで火災を消火し、また油火災に対してはガソリン等の燃料の表面に水成膜を形成して、酸素を遮断することで火災を消火する。このため防護区域で普通火災及び油火災のいずれか発生しても、または両方が同時に発生しても、確実にその火災を消火することができる。このため実際上はＡ火災の発生が多い駐車場に有効な消火設備となる。
【００４２】
また駐車場の火災はＡ火災が多く、開放型ヘッドによる一斉放出方式を備えてなくても、単一のヘッドからの放水で充分に消火可能であるという事情に鑑み、消火ヘッドを閉鎖型に構成することで、設備コストを安価にでき、防護区域への消火剤の放出を必要最小限にできるので、消火後の清掃等の処理が容易になる
この事は、水損減少につながる。
【００４３】
しかも放出される泡水溶液を泡ではなく、小さな水滴状にして飛散させるため、飛距離が向上し消火範囲を大きくさせることが可能となり、仮にガソリン火災が発生しても、火災拡大に対して充分に対応できる。また流水検知装置に圧力調整機能を設けてあるので、二次側の圧力を最適な圧力に維持して放水を行うことが可能となる。この最適な圧力で放水するという事は、結果として消火性能や分布性能が向上するということにつながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の消火設備のシステム図である。
【図２】閉鎖型消火ヘッドの断面図である。
【図３】圧力調整機能を付加した流水検知装置の一例を示す断面図である。
【図４】図３の弁体部分の拡大図である。
【符号の説明】
２水槽、４薬剤タンク、５配管、６混合器、
８閉鎖型消火ヘッド、１０ヘッド本体、１１放出口、１２弁体、
１３感熱部材、１４デフレクタ、２０流水検知装置、
２２消火制御盤、２４ポンプ、２６圧力調整弁、
３１本体、３２連通口、３３一次側、３５二次側、
３６弁座、３７弁座部、３８脚部、４０弁体、
４０ａ着座部、４１ピストン、４２リミットスイッチ、
４３ロッド、４５シリンダ室、４６頭部、４７貫通穴、
４８シール手段、４９防護カバー、５１オリフィス、
５２バイパス経路５２、５５調圧パイロット弁、５８弁座、
５９弁部、６０ダイヤフラム、６１ばね、６２ばね、
６３安全弁、６４弁部、６５弁座、６６スカート部６６、
６７底面部、６８スカート部、７０不開口領域、７１開口領域、
７２小開口、７３大開口、

Claims

給水源及び水成膜泡消火薬剤源に接続され、該給水源から供給される消火用水と該水成膜泡消火薬剤源から供給される水成膜泡消火薬剤とを混合して低発泡性である泡水溶液を生成する混合器と、該混合器の二次側に配管を介して接続される閉鎖型の消火ヘッドと、該消火ヘッドと前記混合器の間に設けられる圧力調整機能付きの流水検知装置とを備え、前記配管内の泡水溶液の圧力が、数個の消火ヘッドが動作しても確実に放水できるように設定された消火設備であって、
前記流水検知装置は、シリンダ室を有する流水検知弁本体と、該流水検知弁本体の前記給水源側に連通する一次側と、前記消火ヘッドに連通する二次側とを連結し、かつ前記シリンダ室に連結されるバイパス経路と、該バイパス経路の下流側に設けられる調圧パイロット弁と、該調圧パイロット弁と前記二次側との間に設けられる安全弁と、前記シリンダ室に挿着されたピストンの中央部に立設されるロッドと、前記シリンダ室の頭部に設けられ、シリンダ室が減圧して弁体がリフトすると、前記ロッドにより作動されて、流水検知信号を消火制御盤に出力するリミットスイッチとから構成され、
前記消火ヘッドは、防護範囲を拡大できるように周縁部に爪を有しないデフレクタを有し、火災の際、前記泡水溶液を、該デフレクタから、炎に対して貫通力を有すると共に消火範囲を拡大するように、ほぼ水溶液の状態のまま泡立つことなく、小さな水滴状にして放出し、前記圧力調整機能付きの流水検知装置により、前記消火ヘッドが１個又は複数個動作するどちらの場合でも、最適な圧力で泡水溶液を放出できるものであり、
前記調圧パイロット弁は、前記消火ヘッドに連通する二次側の圧力が上昇し、監視圧を越えると、調圧パイロット弁での流量と前記シリンダ室の減圧度合と流水検知弁本体の弁体との開放度合との関係が平衡状態となり、前記消火ヘッドに放水に必要な泡水溶液を適正な圧力で供給することを特徴とする消火設備。