JP4115429B2 - 二酸化炭素消火器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばカ−トリッジ式ガスボンベを使用した二酸化炭素消火器に好適で、構成が簡単で安全かつ簡便に使用でき、小形軽量で安価に製作できるとともに、開封後の二酸化炭素の圧力状態を安定化させ、確実かつ安定した消火作用を得られ、しかもガスボンベ開封後のドライアイス化を防止し、その凝結や流路の閉塞を防止して、消火作用の信頼性を得られるようにした二酸化炭素消火器に関する。

二酸化炭素消火器は、電気設備や油火災の消火器として、また使用後の汚損がなく、長期に亘って品質が安定している等の理由から、広く使用されている。
前記二酸化炭素消火器は、一般に高圧の二酸化炭素を充填したボンベと、該ボンベに連結し、一端から二酸化炭素を噴出する噴射ヘッドと、該噴射ヘッドに連結し、噴出した二酸化炭素を消火対象に向けて放出する略ラッパ形のホ−ン、とから構成されている。
そして、ボンベ内の二酸化炭素を噴出し、これをホ−ンの内壁にドライアイスとして凝結させ、このドライアイスを気体噴射した二酸化炭素によって飛散させ、ドライアイスと二酸化炭素の混合体を、ホ−ンの開口部から火元へ向けて噴出させている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、前記二酸化炭素消火器は、二酸化炭素の一部をドライアイス状にして使用するため、その凝結によって噴口が目詰まりを起こし、安定した消火作用が得られなくなる惧れがあり、また前記消火器は高さが５０ｃｍ〜８０ｃｍ、重量が８ｋｇ〜２０ｋｇの大形重量で、操作時の労力の負担が大きい上に高価で、しかも使用後の二酸化炭素の充填に特別の設備と手間を要して、使用上の利便性に欠ける等の問題があった。

このような問題の解決に応ずるものとして、大形ボンベの代わりに複数の小形ボンベを同時または順次使用し、前記小形ボンベは開口部を封止板または膜部材で閉塞し、その対向位置に突起または開放部材を備えたカッタまたはピストンを移動可能に配置し、前記カッタまたはピストンを電気点火式のスクイブまたは圧力室に連係して、前記スクイブの爆発または圧力室のガス爆発によって、カッタまたはピストンを移動し、前記突起または開放部材を封止板または膜部材に突き刺して開封し、小形ボンベ内のガスを外部へ取り出すようにしたボンベ開封装置または蓄圧装置がある（例えば、特許文献２および３参照）。

しかし、これらの装置のガスボンベは何れも大形大重量で、その開封に大きな力を要し、その開封手段に圧力室に封入したガスを電気点火方式で爆発させ、その爆発圧力を利用して開封しており、これらの構成は小形軽量で安全かつ簡便な操作を旨とする家庭用消火器には、何れも採用し難い。

特開平７−５１３９８号公報 実開平７−１２７００号公報 特開平１１−３０４００号公報

本発明はこのような問題を解決し、例えばカ−トリッジ式ガスボンベを使用した二酸化炭素消火器に好適で、構成が簡単で安全かつ簡便に使用でき、小形軽量で安価に製作できるとともに、開封後の二酸化炭素の圧力状態を安定化させ、確実かつ安定した消火作用を得られ、しかもガスボンベ開封後のドライアイス化を防止し、その凝結や流路の閉塞を防止して、消火作用の信頼性を得られるようにした二酸化炭素消火器を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、二酸化炭素を充填し、かつ口元部を封止板で閉塞した複数のガスボンベの口元部を装着可能な保持板と、前記封止板を開封可能な複数のスティックチュ−ブを突設したスティックホルダ−板と、前記保持板を一側部に配置するとともに、他側部に上側板を配置し、前記保持板と上側板との間に前記スティックホルダ−板を移動可能に収容し、かつ開封後の二酸化炭素を噴出可能な圧力室とを備え、開封後の二酸化炭素を圧力室の外部へ導出可能にした二酸化炭素消火器において、前記保持板に三本以上のガスボンベを装着可能に設け、前記複数のガスボンベを底部を床面に接地して立位可能に保持板に配置するとともに、前記ガスボンベの口元部を前記圧力室内に突出して装着し、前記スティックホルダ−板の略中央位置で、かつ複数のスティックチュ−ブの間に単一の導孔を設け、該導孔を介し外部へ連通するガイドチュ−ブを前記圧力室の他側端部の略中央位置に摺動可能に装着し、簡単な構成でガスボンベの安定した立位状態の使用を簡便に得られるとともに、前記立位状態を維持して安定したガスボンベの開封を実現し、しかも開封したガスボンベの二酸化炭素を集中して火元へ噴出させ、確実かつ安定した消火作用とその信頼性を得られるようにしている。

特に、この効果は圧力室に複数のガスボンベを装着し、それらを一斉に開封して充填した二酸化炭素を使用する際、各ボンベから噴出した二酸化炭素の圧力を安定化させ、合流後の二酸化炭素による安定した消火作用を得られる。
しかも、開封後の二酸化炭素を圧力室へ一旦収容し、比較的高圧状態に維持させることによって、二酸化炭素の圧力降下を可及的に抑制し、その断熱変化ないし断熱膨張を抑制して、ドライアイスの生成を防止し、ドライアイスの凝結や導出路の閉塞による消火作用の低下や喪失を防止し、消火作用の信頼性を得られるようにしている。

請求項１の発明は、保持板に三本以上のガスボンベを装着可能に設け、前記複数のガスボンベを底部を床面に接地して立位可能に保持板に配置するとともに、前記ガスボンベの口元部を前記圧力室内に突出して装着し、前記スティックホルダ−板の略中央位置で、かつ複数のスティックチュ−ブの間に単一の導孔を設け、該導孔を介し外部へ連通するガイドチュ−ブを前記圧力室の他側端部の略中央位置に摺動可能に装着したから、簡単な構成でガスボンベの安定した立位状態の使用を簡便に得られるとともに、前記立位状態を維持して安定したガスボンベの開封を実現し、しかも開封したガスボンベの二酸化炭素を集中して火元へ噴出させ、確実かつ安定した消火作用とその信頼性を得られる効果がある。

しかも、開封後の二酸化炭素を圧力室へ一旦収容し、比較的高圧状態に維持させることによって、二酸化炭素の圧力降下を可及的に抑制し、その断熱変化ないし断熱膨張を抑制して、ドライアイスの生成を防止し、ドライアイスの凝結や導出路の閉塞による消火作用の低下や喪失を防止し、消火作用の信頼性を得られる効果がある。

以下、本発明をカ−トリッジ式ガスボンベを使用した図示の実施形態について説明すると、図１乃至図３は本発明の基本構成を示し、図において１はガスボンベホルダ−を兼用する略偏平な三角柱状の圧力室で、略正三角形状の上下側板２，３と、側面板４とで気密に組み付けている。このうち、圧力室１の一側に、後述のガスボンベを保持可能な保持板である下側板３を配置している。
この場合、圧力室１の前記形状は３個のガスボンベに対応させたもので、４個のガスボンベを使用する場合は略偏平な四角柱状に形成され、ガスボンベの使用個数に応じて適宜形状に形成される。したがって、圧力室１の形状は多角形状または円柱状に形成される。

前記下側板３に複数のネジ孔５が形成され、該ネジ孔５に高圧の二酸化炭素を充填したカ−トリッジ式ガスボンベ６の口元部のネジ部６ａがねじ込まれている。
前記ガスボンベ６は、鋼板を深絞りして底部を半球状とした有底の略円筒体に成形され、その直径は約４０ｍｍ、肩部までの高さは約１１０ｍｍ、口元までの高さは約１３０ｍｍ、口元部の直径は約１５ｍｍ、二酸化炭素充填後の重量は約３００ｇである。
図中、７はガスボンベ６の口元部を閉塞する封止板で、開封前は二酸化炭素の流出を防止している。

前記上側板２の中央に透孔８を形成したガイドブロック９が突設され、該ガイドブロック９に前記透孔８に連通する貫通孔１０を形成したセンタ−ポ−ル１１が立設されている前記センタ−ポ−ル１１の上部に、貫通孔１０に連通する誘導管１２が取り付けられ、該誘導管１２の開放端に略ラッパ形のノズル１３が取り付けられている。
前記ガイドブロック９の内部に前記透孔８に連通する段付孔１４が設けられ、該段付孔１４にガイドチュ−ブ１５が摺動可能に挿入されている。

前記ガイドチュ−ブ１５は駆動機構（図示略）に連係して所定変位摺動可能にされ、その内部に通孔１６を形成していて、その下端にスティックホルダ−板１７が取り付けられている。前記スティックホルダ−板１７は略正三角形状に形成され、常時はバネ（図示略）等の弾性手段で上方へ付勢され、その中央に前記通孔１６に連通する導孔１８が形成されている。

前記導孔１８の周囲で前記ネジ孔５の直上位置に、複数の金属製のスティックチュ−ブ１９が取り付けられ、その尖端部１９ａを下向きに配置している。
この他、図中２０はガイドチュ−ブ１５の位置を規制するストッパである。

このように構成した本発明の基本構成は、二酸化炭素を充填するガスボンベ６の開封を人手によって機械的に行なっているから、従来のように封止板の開封のためにガスを爆発させる機構を廃し、簡単な構造で安全かつ簡便に開封でき、これを安価に製作できる。
しかも、小形軽量のカ−トリッジ式のガスボンベ６を使用するから、取り扱いが至便で、消耗したガスボンベ６の交換を容易かつ速やかに行なえるとともに、使用時の労力の負担が小さく、容易かつ簡便に操作できる。

前記基本構成の二酸化炭素消火器は、ガスボンベ６の装填前は圧力室１の下側板３のネジ孔５が開口され、その内部上方にスティックホルダ−板１７が位置し、該ホルダ−板１７の下面にスティックチュ−ブ１９が突出している。

次に、前記消火器を使用する場合は、先ずガスボンベ６を圧力室１に装填する。
その場合は、封止板７で密閉した未使用のガスボンベ６を用意し、その口元ネジ部６ａをネジ孔５にねじ込めば良い。
そのようにすることで、３本のガスボンベ６が近接して互いに平行に装填され、装填後はそれらの底部を床面上に接地して消火器の立位状態が形成され、この立位状態を維持して使用を待機する。この状況は図１のようである。

この状況の下で消火器を実際に使用する場合は、駆動機構（図示略）を介して、ガイドチュ−ブ１５を前記弾性手段の弾性に抗して押し下げる。
このようにすると、ガイドチュ−ブ１５に同動してスティックホルダ−板１７が下動し、各スティックチュ−ブ１９の尖端部１９ａが直下のガスボンベ６の封止板７を略同時に突き刺す。

このため、ガスボンベ６に充填された二酸化炭素がスティックチュ−ブ１９に導かれて圧力室１に流出し、それらが導孔１８から通孔１６に流入し、段付孔１４、透孔８、貫通孔１０を移動して誘導管１２に導かれ、ノズル１３から気体状の二酸化炭素が噴出する。
この状況は図３のようである。したがって、前記ガイドチュ−ブ１５の押し下げ操作と前後して、ノズル１３を火元に向けて消火器を保持し、二酸化炭素を燃焼部に噴出すれば、酸素の供給が遮断されて消火する。
その際、３本のガスボンベ６から噴出した二酸化炭素は、圧力室１に一旦収容されて圧力を安定されるから、火元に安定した二酸化炭素を噴出でき消火作用を増進する。

しかも、本発明の消火器は、複数本のガスボンベ６を備えているが、従来のものに比べて小形軽量で、消火時にノズル１３を保持する必要がないから操作性が良く、また消火に必要な所要量の二酸化炭素と噴射時間を確保できるから、確実な消火作用を得られる。

更に、前記二酸化炭素は、スティックチュ−ブ１９の内径が比較的大径で、噴出時の急激な圧力降下を防止され、噴出後は圧力室１に一旦収容されて比較的高圧状態に維持されるから、二酸化炭素の断熱変化が緩やかで、断熱膨張によるドライアイス状態の形成を防止する。
したがって、ドライアイスの噴出や、これに伴なう各流路の凝結、閉塞の惧れがなく、確実かつ安定した消火作用を得られる。

消火後、各ガスボンベ６は二酸化炭素が放出して空状態になるから、ガスボンベ６を回動して取り外せば良く、この後新たなガスボンベ６を装填する。

図４乃至図９は前記基本構成を具体化した実施形態を示し、前述の基本構成と対応する構成部分に同一の符号を用いている。
このうち、図４乃至図７は、前述の駆動機構としてラック・ピニオン機構を採用した、本発明の第１実施形態を示し、この実施形態は上側板２の中央に凹孔２１を形成し、該凹孔２１に収容したスラストベアリング２２を介して、ピニオン２３のボス部２３ａを回動自在に支持している。この場合、スラストベアリング２２をピニオン２３の直上に配置することも可能である。

前記ピニオン２３の内部にネジ孔２４が形成され、該ネジ孔２４に前記ガイドチュ−ブ１５に対応するスクリュ−シャフト２５をねじ込んでいる。すなわち、このスクリュ−シャフト２５の内部に通孔１６が形成され、スティックホルダ−板１７の導孔１８に連通している。

前記ピニオン２３にラック２６が噛合され、該ラック２６の一端にリンク２６ａが突設されている。前記リンク２６ａの上端部にピン２７が突設され、該ピン２７を介してレバ−２８の一端が回動可能に連結されている。
前記ピン２７はレバ−２８に形成した長孔３６に摺動可能に挿入され、前記レバ−２８の他端がピン２９を介して、誘導管１２に回動可能に連結されている。
前記レバ−２８は圧縮バネまたは捩りバネ（図示略）等の弾性手段を介して、原位置へ復帰可能に付勢され、後述のスクリュ−シャフトを最上位置へ設定可能にしている。

したがって、ピン２９を支点に操作レバ−２８を回動することによって、図５，６のようにラック２６を変位させ、ピニオン２３を回動させて、ピニオン２３の内部にねじ込んだスクリュ−シャフト２５を下動させ、これにスティックホルダ−板１７を同動させて、スティックチュ−ブ１９をガスボンベ６の封止板７に突き刺すようにしている。

図中、３０はガイドブロック９の外側に装着した円筒状の防護カバ−で、該カバ−３０の周面にラック２６を移動可能に貫挿している。３１は側面板４の内側に設けたガイドレ−ルで、スティックホルダ−板１７と係合可能に配置され、前記ホルダ−板１７の回動変位を規制可能にしている。

すなわち、この実施形態は駆動機構としてラック・ピニオン機構を採用し、レバ−２８を手動操作し、スティックホルダ−板１７を変位させて封止板７を開封させ、簡単な構造によって手動操作による封止板７の開封を実現させたものである。

図８および図９は本発明の第２実施形態を示し、この実施形態は上側板２とスティックホルダ−板１７との間に、圧縮コイルバネ３２等の弾性手段を弾圧して介挿し、スティックホルダ−板１７を下方へ移動可能に付勢し、常時はスティックホルダ−板１７をストッパ（図示略）に掛け止め、下動を防止する。

そして、消火時に前記ストッパの掛止を解除し、スティックホルダ−板１７を圧縮コイルバネ３２等の弾性によって下動させ、スティックチュ−ブ１９で封止板７を突き刺すようにしている。
消火後は、圧縮コイルバネ３２等の弾性に抗して、スティックホルダ−板１７を押し上げ、ストッパに掛け止めて置く。
このようにこの実施形態は、前述のレバ−２８やラック・ピニオン機構の代わりに、駆動機構を簡潔化し、容易かつ安価な製作と、操作の簡便化を図るようにしたものである。

図１０は本発明の応用形態を示し、この応用形態は圧力室１の側面板４を省略し、代わりに外箱３３の側片を上下側板２，３に取り付け、該外箱３３の内側に複数のガスボンベ６を収納し、該ボンベ６の下部を外箱３３の底部に係合し支持するようにしている。
また、下側板３にネジ孔５の代わりに通孔３４を形成し、更にガスボンベ６の口元部をネジ部６ａの代わりに平滑に形成し、該平滑な口元部３５を前記通孔３４に挿入するようにしている。なお、前記外箱３３は相対する一対の側面板を着脱可能に構成する。

このようにこの応用形態は、下側板３とガスボンベ６の構成を簡潔化し、その容易かつ安価な製作を図るとともに、前記口元部３５を通孔３４に抜き差しするだけで、煩雑なねじ込み作業を解消し、ガスボンベ６の着脱作業を簡便に行なうようにしたものである。

このように本発明の二酸化炭素消火器は、構成が簡単で安全かつ簡便に使用でき、小形軽量で安価に製作できるとともに、開封後の二酸化炭素の圧力状態を安定化させ、確実かつ安定した消火作用を得られ、しかもガスボンベ開封後のドライアイス化を防止し、その凝結や流路の閉塞を防止して消火作用の信頼性を得られ、例えばカ−トリッジ式ガスボンベを使用した二酸化炭素消火器に好適である。

本発明を適用した二酸化炭素消火器の基本構成を示す断面図で、ガスボンベ装着後、その開封前の状況を示している。 本発明を適用した二酸化炭素消火器の基本構成の要部を示す斜視図で、ガスボンベと圧力室の一部と、スティックホルダ−板を示している。 本発明を適用した二酸化炭素消火器の基本構成を示す断面図で、ガスボンベ装着後、その開封時の状況を示している。 図１の基本構成を具体化し、駆動機構としてラック・ピニオン機構を採用した二酸化炭素消火器の第１実施形態を示す断面図で、ガスボンベ装着後、その開封前の状況を示している。

図４の要部を拡大して示す断面図である。 図５の要部であるラック・ピニオン機構を拡大して示す横断面図である。 図１の基本構成を具体化し、駆動機構としてラック・ピニオン機構を採用した二酸化炭素消火器の第１実施形態を示す断面図で、ガスボンベ装着後、その開封時の状況を示している。 図１の基本構成を具体化し、駆動機構としてバネ等の弾性手段を採用した二酸化炭素消火器の第２実施形態の要部を示す断面図で、ガスボンベ装着後、その開封前の状況を示している。

図１の基本構成を具体化し、駆動機構としてバネ等の弾性手段を採用した二酸化炭素消火器の第２実施形態の要部を示す断面図で、ガスボンベ装着後、その開封時の状況を示している。 図１の基本構成を具体化し、圧力室に外箱を取り付けた二酸化炭素消火器の応用形態の要部を示す断面図で、ガスボンベ装着後、その開封前の状況を示している。

符号の説明

１ 圧力室
３ 保持板（下側板）
６ ガスボンベ
６ａ 口元ネジ部
７ 封止板
１５ ガイドチュ−ブ
１７ スティックホルダ−板
１８ 導孔
１９ スティックチュ−ブ
３３ 外箱
３４ 通孔
３５ 口元部

Claims (1)

1. 二酸化炭素を充填し、かつ口元部を封止板で閉塞した複数のガスボンベの口元部を装着可能な保持板と、前記封止板を開封可能な複数のスティックチュ−ブを突設したスティックホルダ−板と、前記保持板を一側部に配置するとともに、他側部に上側板を配置し、前記保持板と上側板との間に前記スティックホルダ−板を移動可能に収容し、かつ開封後の二酸化炭素を噴出可能な圧力室とを備え、開封後の二酸化炭素を圧力室の外部へ導出可能にした二酸化炭素消火器において、前記保持板に三本以上のガスボンベを装着可能に設け、前記複数のガスボンベを底部を床面に接地して立位可能に保持板に配置するとともに、前記ガスボンベの口元部を前記圧力室内に突出して装着し、前記スティックホルダ−板の略中央位置で、かつ複数のスティックチュ−ブの間に単一の導孔を設け、該導孔を介し外部へ連通するガイドチュ−ブを前記圧力室の他側端部の略中央位置に摺動可能に装着したことを特徴とする二酸化炭素消火器。

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