JP4690188B2 - 消火装置及び消火装置用感熱ノズル - Google Patents

Description

本発明は、消火薬液が充填した容器をレンジフードなど上方に配置して消火薬液を下方に放出して火災を消火する消火装置に関する。

従来、住宅用のレンジフード消火装置としては、蓄圧型と加圧型が主流である。蓄圧型のレンジフード消火装置は、容器内に消火薬剤と共に窒素等の不活性ガスを予め充填し、一定の圧力に加圧しておき、火災感知部の作動によってノズルから消火薬剤を加圧放出する。また加圧型のレンジフード消火装置は、小型の圧力容器(ボンベ)に窒素ガス等の不活性ガスを充填し、火災感知部の作動によって圧力容器の封板が破れ、別の容器内に無加圧で充填されていた消火薬剤を加圧して放出する。

これらのレンジフード消火装置は、いずれも圧力により消火薬剤を放出しているため、作動した際に、ノズルから天ぷら鍋を含む広範囲に勢いよく噴霧状態で消火薬剤が放出される。

一方、消火剤を収納した容器の両端をワイヤによりレンジフードの下部に吊るしておき、天ぷら火災による熱もしくは炎によって容器自体を溶融させ、これにより容器内の消火薬剤を天ぷら鍋に流下させて消火するようにしている。
特開平５−３３７２１２号 特開平１０―１２７８０３号 特開２００２−３０６６２４号 特許第３１２７４１１号

しかしながら、このような従来のレンジフード消火装置にあっては、次の問題がある。まず従来の圧力により消火薬剤を放出するレンジフード消火装置にあっては、
第一に、消火薬剤が広範囲に放出され、台所を汚し、後始末が大変となること、
第二に、高温の油が飛び散るため、近くに人がいた場合に危険であること、
第三に、充填した消火薬剤は鍋以外にも放出されるため、天ぷら火災を消火するのに必要な量に、安全率を掛けた量を保持することが必要となること、
第四に、消火薬剤の量が多くなるために容器さが大きくなること、
第五に、内部圧力がかかるため、所定の耐圧性能を有する容器を使用する必要があること、
などの問題があった。

また容器自体が溶解して内部の消火剤を放出するレンジフード消火装置は、紐で吊るした容器が炎の熱により溶解することで消火剤を流下させているため、容器の溶解する位置は構造上限定されず、天ぷら鍋の中に確実に消火薬剤が注入される保証がない。また容器が熱で溶ける際に一度に大量の消火薬剤が天ぷら鍋に流下するために、高温の油が周辺に大きく飛び散り、近傍の人に対する安全上の問題がある。更に高温で燃焼している天ぷら油の中に消火薬剤を投入した場合に、炎が大きくなり、爆燃の状態を起こす可能性もある。

本発明は、天ぷら火災に対し周囲に油を飛散させることなく少ない量の消火薬液で確実に消火できるレンジフード消火装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明は次のように構成する。
（常時大気圧方式）
本発明の消火装置は、
消火対象物の上方位置に装着され、大気圧状態で消火薬液を収納した容器本体と、
容器本体に装着され、所定温度に加熱された際に開放作動して空気を流入しながら記消火薬液を自然流下させる感熱ノズルと、
を備えたことを特徴とする。

ここで、感熱ノズルは、
筒状のノズル本体と、
ノズル本体の内部に配置され、内部にエアー通路を形成すると共に外部とノズル本体との間に消火薬液を自然流下する流出隙間を形成したエアー導入管と、
ノズル本体に配置され、エアー導入管の内側のエアー通路と外側の流出隙間を閉鎖するストッパ部材と、
ストッパ部材レンジ火災による熱を受けて集熱部材の可溶金属が溶けた際に、ストッパ部材を開放させ、エアー導入管の内側のエアー通路を通って空気を前記容器本体の上部に導入すると共にエアー導入管内の流出隙間から消火薬液を自然流下させる。

また感熱ノズルの別の形態にあっては、
容器本体に固定した筒状のノズル本体と、
ノズル本体に対し下降自在に配置され、内部にエアー通路を形成すると共に外部とノズル本体との間に消火薬液を自然流下する流出隙間を形成し、上部に伸縮自在な蛇腹管を装着したエアー導入管と、
ノズル本体に配置され、エアー導入管の内側のエアー通路と外側の流出隙間を閉鎖するストッパ部材と、
ストッパ部材を閉鎖位置に可溶金属により固定保持する集熱部材と、
を備え、火災による熱を受けて集熱部材の可溶金属が溶けた際に、エアー導入管の下降でストッパ部材を開放させると共に、蛇腹管の伸展により液面上部に吸気口を確保した状態で内側のエアー通路を通って空気を容器本体内に導入し、エアー導入管の外側の流出隙間から消火薬液を自然流下させる。

（常時負圧方式）
本発明の消火装置の別の形態にあっては、
消火対象物の上方位置に装着され、消火薬液を収納した容器本体と、
容器本体に設けられ、消火薬液の収納状態を負圧状態とする負圧発生機構と、
容器本体に装着され、所定温度に加熱された際に開放作動して消火薬液を自然流下させる感熱ノズルと、
を備えたことを特徴とする。

ここで、負圧発生機構は、
容器本体の端部をシリンダ部として摺動自在に装着されたピストン部材と、
消火薬液を収納した状態でピストン部材を収納容積を拡大する方向に付勢して消火薬液の収納状態を負圧状態に維持する付勢部材と、
感熱ノズルの開放作動に伴う負圧状態を大気圧に開放した際の付勢部材によるピストン部材の移動で開口して容器内に空気を導入する容器本体に設けた吸気口と、
を備える。

また記感熱ノズルは所定温度に加熱された際に開放作動して空気を流入しながら消火薬液を自然流下させる感熱ノズルであり、
この感熱ノズルは、
筒状のノズル本体と、
ノズル本体の内部に配置され、内部にエアー通路を形成すると共に外部とノズル本体との間に消火薬液を自然流下する流出隙間を形成したエアー導入管と、
ノズル本体に配置され、エアー導入管の内側のエアー通路と外側の流出隙間を閉鎖するストッパ部材と、
ストッパ部材を閉鎖位置に可溶金属により固定保持する集熱部材と、
を備え、火災による熱を受けて集熱部材の可溶金属が溶けた際に、ストッパ部材を開放させ、エアー導入管の内側のエアー通路を通って空気を容器本体内に導入すると共にエアー導入管の外側の流出隙間から消火薬液を自然流下させる。

（常時微加圧方式）
本発明のレンジフード消火装置の別の形態にあっては、
消火対象物の上方位置に装着され、消火薬液を収納した容器本体と、
容器本体に装着され、所定温度に加熱された際に開放作動して消火薬液を流下させる感熱ノズルと、
感熱ノズルの開放作動に伴い容器本体内に空気を流入して消火薬液を自然流下させる空気導入機構と、
を備えたことを特徴とする。

ここで、感熱ノズルは空気導入機構を一体に設ける。この感熱ノズルは、
筒状のノズル本体と、
ノズル本体の内部に配置され、内部にエアー通路を形成すると共に外部と前記ノズル本体との間に消火薬液を自然流下する流出隙間を形成したエアー導入管と、
ノズル本体に配置され、前記エアー導入管の内側のエアー通路と外側の流出隙間を閉鎖するストッパ部材と、
ストッパ部材を閉鎖位置に可溶金属により固定保持する集熱部材と、
を備え、火災による熱を受けて集熱部材の可溶金属が溶けた際に、ストッパ部材を開放させ、エアー導入管の内側のエアー通路を通って空気を前記ノズル本体内に導入すると共にエアー導入管の外側の流出隙間から消火薬液を自然流下させる。

また空気導入機構は、
容器本体の端部側に配置されて消火薬液の収納部を仕切ると共に、弁穴を開口したダイヤフラム部材と、
ダイヤフラム部材の弁穴を開閉する弁部を備えたパイロット弁部材と、
容器本体内の大気圧状態で、パイロット弁部材をストッパで決まるダイヤフラム側の初期位置に付勢支持する第１スプリングと、
容器本体内の大気圧状態で、ダイヤフラム部材の弁穴をパイロット弁部材から離れて開放した初期位置に付勢支持する第２スプリングと、
を備え、容器本体内に加圧充填した消火薬液によりダイヤフラム部材を外側に押圧変形して弁穴を前記パイロット弁部材の弁部に嵌合して閉鎖した状態で第１スプリング及び第２スプリングを圧縮して加圧状態を維持し、感熱ノズルの開放作動による容器本体内の加圧状態から大気圧状態への変化に応じ、第１スプリング及び第２スプリングによりダイヤフラム部材の弁穴及びパイロット弁部材を初期位置に復帰させて、ダイヤフラム部材の開放状態にある弁穴を通って空気を容器本体に導入して開放した感熱ノズルから消火薬液を自然流下させる。

また空気導入機構の別の形態にあっては、
容器本体の端部側をシリンダ部として摺動自在に装着され、消火薬液の収納部を仕切るピストン部材と、
ピストン部材を貫通する軸穴の消火薬液の収納部側の開口部に形成された弁座と、
ピストン部材の軸穴に遊嵌され、弁座に当接して軸穴を開閉する逆止弁部材と、
容器本体内の大気圧状態で、逆止弁部材を第１ストッパで決まる消火薬液の収納部側の初期位置に付勢支持する第１スプリングと、
容器本体内の大気圧状態で、ピストン部材を第2ストッパで決まる逆止弁部材を弁座から離して開放した初期位置に付勢支持する第２スプリングと、
を備え、容器本体内に加圧充填した消火薬液により逆止弁部材を弁座に押圧して軸穴を閉鎖した状態でピストン部材を外側に移動し、第１スプリング及び第２スプリングを圧縮して加圧状態を維持し、感熱ノズルの開放作動による容器本体内の加圧状態から大気圧状態への変化に応じ、第１スプリング及び第２スプリングによりピストン部材及び逆止弁部材を初期位置に復帰させて、ピストン部材の開放状態にある軸穴を通って空気を容器本体に導入して開放した感熱ノズルから消火薬液を自然流下させる。

消火装置のエアー導入管は下端にスカート状に広がるフレア部を成形する。

本発明は消火装置用感熱ノズルを提供するものであり、この消火装置用感熱ノズルは、
筒状のノズル本体と、
ノズル本体の内部に配置され、内部にエアー通路を形成すると共に外部とノズル本体との間に消火薬液を自然流下する流出隙間を形成したエアー導入管と、
ノズル本体に配置され、エアー導入管の内側のエアー通路と外側の流出隙間を閉鎖するストッパ部材と、
ストッパ部材を閉鎖位置に可溶金属により固定保持する集熱部材と、
を備え、火災による熱を受けて前記集熱部材の可溶金属が溶けた際に、ストッパ部材を開放させ、エアー導入管の内側のエアー通路を通って空気を容器本体の上部に導入すると共にエアー導入管の外側の流出隙間から消火薬液を自然流下させることを特徴とする。ここで、エアー導入管は下端にスカート状に広がるフレア部を成形する。

本発明によれば、消火薬液を収納した容器本体の常時大気圧方式、常時負圧方式および常時微加圧方式のいずれについても、消火薬液を火災の際に自然流下により消火対象物に垂らすことにより、天ぷら油の火災では油が大きく飛び散ることを防止し、また油や消火薬液による人への危険性も確実に回避できる。

また感熱ノズルの感熱ノズルを消火対象物の直上に位置するように調整して設置することで、放出位置が特定されるため、確実に火災部分に流し込むことができる。

また直上からの自然流出による消火薬液の放出となるため、消火薬液は１００パーセント天ぷら鍋に投入され、このため消火薬液の飛散による損失を考慮する必要がなく、消火薬液の貯蔵量を減らすことができ、容器の軽量化と小型化が可能となる。

また消火薬液は、静かにしかも少量ずつ投入されるため、爆燃現象や炎の瞬間的な燃え上がりが防止できる。

また常時大気圧方式、常時負圧方式および常時微加圧方式のいずれについても、収納容器内の圧力の有無に関係なく、感熱ノズルの開放作動で消火薬液を自然流下できる機構であるから、ガス圧力のチェックが不要で圧力計も不要であり、更に定期点検やメンテナンスも不要になり、常に安定した消火性能を維持した装置を供給できる。

更に、容器本体内への空気の導入は、感熱ノズルが開放作動したときに行なわれるため、定常時は容器本体内の消火薬液が外気と触れることがなく、消火薬液の劣化を防止すると共に、消火薬液の漏洩を確実に防止できる。

図１は常時大気圧方式をとる本発明によるレンジフード消火装置の実施形態を示した説明図である。図１において、本発明のレンジフード消火装置１０Ａは、容器本体１２と、容器本体１２の下部の２箇所に分けて設置した感熱ノズル１４Ａで構成される。容器本体１２は両端を閉鎖した円筒状の部材であり、内部に消火薬液１６を収納し、左端のプラグ１８で密封している。

レンジフード消火装置１０Ａは感熱ノズル１４Ａがレンジ直上近傍となるようにレンジフード内に設置する。本実施形態にあってはレンジに２口コンロが設けられている場合を対象としており、コンロの間隔に合わせて２つの感熱ノズル１４Ａを設けている。

レンジフード消火装置１０Ａをレンジフード内に設置した状態で万一天ぷら火災が発生すると、感熱ノズル１４Ａの可溶部が一定温度に達したときに溶融して開放作動し、容器本体１２に収納している消火薬液１６を自然流下により天ぷら火災を起こしている鍋の中に流出させる。

図２は図１の感熱ノズル１４Ａを取り出して説明した断面図である。図２（Ａ）は定常設置状態であり、感熱ノズル１４Ａは容器本体１２の下部に設けた取付部２１に下方によりノズル本体２０をねじ込み固定しており、ノズル本体２０の上部は容器本体１２の内部を通って上部の空気層１５の位置に上端を開口している。容器本体１２内には上部に空気層１５を若干残して液面１１が上部に位置するように消火薬液１６が収納されている。なお、空気層１５は必ず設けなければならないということはない。

ノズル本体２０の容器本体１２の底部側の周囲には本実施形態にあっては４箇所に分けて流出口２２が開口している。ノズル本体２０の内部にはエアー導入管２４が配置されている。エアー導入管２４の上端にはカラー２５が装着され、ノズル本体２０内を上下方向に移動自在に設けている。

エアー導入管２４の下端にはスカート状に広げたフレア部２４ａが形成されている。エアー導入管２４は内部を空気を導入する通路とし、エアー導入管２４の外側とノズル本体２０の内側との間の隙間を消火薬液１６を流出させるための流出隙間２６としている。

ノズル本体２０の下部にはＯリング３２を装着したストッパ３０が配置される。ストッパ３０はエアー導入管２４の下端およびその外側の流出隙間２６を閉鎖している。ストッパ３０はノズル本体２０の下部に装着したサポータ３４に対する集熱板３６の可溶部３５によるハンダ付け固定で図示の閉鎖位置に保持されている。またノズル本体２０の下部内側にスプリング２８が組み込まれ、ストッパ３０を開放方向（下方）に付勢している。

図２（Ｂ）は感熱ノズル１４Ａの開放作動を示している。万一天ぷら火災が発生し、感熱ノズル１４Ａの可溶部３５が一定温度に達して溶解すると、スプリング２８の力によりストッパ３０及び集熱板３６が落下し、感熱ノズル１４Ａが開放作動する。

ストッパ３０及び集熱板３６が落下するとスプリング２８によりエアー導入管２４が押し下げられて下端のフレア部２４ａを突出する。このとき温度上昇によって容器本体１２の内部の空気層１５の圧力は若干上昇しているが、この上昇した圧力は開放されたエアー導入管２４を通って放出され、その後エアー導入管２４からの空気の流用により空気層１５は大気圧状態となる。

容器本体１２の消火薬液１６は容器本体１２の流出口２２よりエアー導入管２４との間の流出隙間２６に流れ込み、エアー導入管２４の外側を通り、下端のフレア部２４ａから火災を起こしている天ぷら鍋に向けて自然流下し、空気の流入と連動して消火薬液１６の自然流下が継続的に行われる。

ここでエアー導入管２４の下端部はスカート状に広がったフレア部２４ａを形成しており、フレア部２４ａによって外側を通って自然流下する消火薬液１６の表面張力によって空気導入口を塞いで空気が流入できなくなる現象を防止している。

この空気導入口を消火薬液の表面張力により塞がないようにするエアー導入管２４の内径とフレア部２４ａの下端部の径を実験的に求めたところ、エアー導入管２４の内径を５ｍｍとした場合、フレア部２４ａの下端部の径は１０ｍｍ以上とすれば消火薬液１６の表面張力によるエアー導入口の閉鎖を防止することができることが確認された。

なお、本消火装置の実施形態は、レンジフードに取付けられるために感熱ノズルを小型化して目立たないようにしているが、サイズを大きくしてエアー導入管２４の径を太くできるのなら、フレア部２４ａを形成しなくても良い。また、エアー導入管２４の火災時の下降の程度は，感熱ノズル１４Ａの下端放出部までであっても良い。またエアー導入管２４は必ずしも最初は上方に位置することはなく、空気の導入と消火薬液の放出が正しく行なわれ、通常時、ストッパ３０で消火薬液を封止する構造であれば、感熱ノズル１４Ａの下方に最初からあっても良い。

図３は図１のレンジフード消火装置１０Ａに設ける感熱ノズルの他の実施形態を示した断面図である。

図３（Ａ）は定常開始状態における他の実施形態としての感熱ノズル１４Ｂであり、容器本体１２の下部に対しノズル本体５８をねじ込み固定し、ノズル本体５８の内部にエアー導入管６０をガイド６１により起立状態に支持している。

エアー導入管６０は中空のパイプ部材であり、上端を消火薬液１６の液面１１より上の空気層１５に位置し、この空気層１５の部分に縮めた状態で蛇腹管６２を配置している。蛇腹管６２はエアー導入管６０が感熱ノズル１４Ｂの開放作動で落下した際にエアー導入管６０の上部を空気層１５の位置に保つ機能をはたす。

同時に蛇腹管６２はエアー導入管６０を開放方向（下方）に付勢するスプリングとしての機能を持つ。蛇腹管６２の内部にスプリングを内蔵しても良い。またエアー導入管６０の下端は図２の感熱ノズル１４Ａと同様スカート状に広げたフレア部を形成しており、このフレア部に対しガイド６１との間にスプリング４５を組み込んでいる。

ノズル本体５８の下部にはＯリング６６を装着したストッパ６４が配置され、ストッパ６４はノズル本体５８の下端に対する集熱板６８の可溶部７０のハンダ付け固定で閉鎖状態に組み込み固定されている。

図３（Ｂ）は感熱ノズル１４Ｂの動作状態の説明図である。図３（Ｂ）において、天ぷら火災による熱を受けて可溶部７０の温度が一定温度に達して溶解すると、集熱板６８及びストッパ６４が落下し、蛇腹管６２及びスプリング４５の復元力でエアー導入管６０が落下し、ストッパリング６３がガイド６１に当たる位置で停止する。

このときエアー導入管６０の上端は消火薬液１６の液面１１より下がるが、上部に装着している蛇腹管６２が伸びることでエアー導入管６０の空気流入口を液面１１より上の空気層１５に残すことができる。

これによってエアー導入管６０及び蛇腹管６２を通って容器本体１２の空気層１５に外気が導入され、これに伴い消火薬液１６がエアー導入管６０とノズル本体５８の隙間を通って自然流下して火災を起こしている天ぷら鍋に流れ落ちるようになる。

図４は常時負圧方式をとる本発明によるレンジフード消火装置の実施形態を示した説明図である。図４において、常時負圧方式をとるレンジフード消火装置１０Ｂは、容器本体１２内に消火薬液１６を収納しており、容器本体１２の右側に組み込んだ負圧発生機構７１の作動により消火薬液１６の収納状態を負圧状態としている。

容器本体１２の下部にはレンジの２口コンロに対応して２つの感熱ノズル１４Ｃが装着されている。また容器本体１２の左端には消火薬液１６を収納するため使用するプラグ１８が装着されている。更に負圧発生機構７１の右側には作動検出信号を出力するリミットスイッチ７４が設けられている。

図５は図４の感熱ノズル１４Ｃと負圧発生機構７１を取り出して説明した断面図である。図５において、感熱ノズル１４Ｃは、容器本体１２の下部の取付け部２１にノズル本体５８をねじ込み固定しており、ノズル本体５８は軸方向に流出穴７６を貫通し、下部に集熱板７８を装着するとともに流出穴７６の下端部を可溶部８０のハンダ付けで閉鎖している。

本実施形態の感熱ノズル１４Ｃは図２の感熱ノズル１４Ａのような空気導入機構は持たず、可溶部８０が一定温度に上昇して溶解すると流出穴７６を開放して消火薬液１６を流出させる。

負圧発生機構７１は容器本体１２に収納した消火薬液１６を常時負圧状態とし、感熱ノズル１４Ｃの開放作動時には容器本体１２内に空気を導入し、容器本体１２内を大気圧状態とすることで開放した感熱ノズル１４Ｃから消火薬液１６を自然流下させる。

負圧発生機構７１は容器本体１２の右側をシリンダ部として摺動自在にＯリング８５を備えたピストン８４を組み込んでいる。ピストン８４はガイド９０により軸方向に案内されてストロークし、ガイド９０とピストン８４の外端部にボルト８７で固定したディスク８６との間にスプリング８８を組み込み、ピストン８４を外側方向すなわち容器本体１２の収納容積を増加させる方向に付勢している。

容器本体１２のピストン８４を配置したガイド９０の左側の所定位置には吸気口８２が開口しており、図５は通常監視状態であることから、この状態では吸気口８２はピストン８４に設けたＯリング８５によるシール位置の外側にあり、消火薬液１６を収納した容器内部を大気圧から切離した状態としている。

図６は図５の感熱ノズル１４Ｃと負圧発生機構７１の動作説明図である。

図６（Ａ）は容器本体１２に消火薬液を収納する前の初期状態であり、図４に示したプラグ１８（図１参照）を外すことで容器本体１２内は大気圧状態にあり、このためピストン８４はスプリング８８により押されて外側にストロークし、ディスク８８のボルト８７でリミットスイッチ７４のスイッチノブを押し込み状態としている。

このような初期状態で消火薬液を充填する際には、図６（Ｂ）のようにカバー７５をはずし、ディスク８６を手で押し込んでスプリング８８を圧縮した状態とし、この状態で容器本体１２内に消火薬液１６を空気層を残さないように収納する。

消火薬液１６の収納が済んだならば図４のプラグ１８を装着して密閉する。消火薬液１６の収納と密閉が済んだならばディスク８６の押圧を解除する。これによりピストン８４はスプリング８８の力により消火薬液１６の収納部の容積を拡大する方向、すなわち外側方向に付勢され、容器本体１２内の消火薬液１６の収納状態を負圧状態としている。

このような負圧状態の設定ができたならば、図６（Ｃ）のようにカバー７５を装着し、レンジフードに取り付けて使用する。

続いて図６（Ｄ）のように天ぷら火災による熱を受けて感熱ノズル１４Ｃの可溶部８０が一定温度に達して溶解すると、流出穴７６が開いて容器内を外気に繋げ、容器本体１２内は負圧状態から大気圧状態に変化する。

このためピストン８４がスプリング８８の力で右側にストロークし、ディスク８６のボルト８７をリミットスイッチ７４のスイッチノブに当接して押し込み、これによってリミットスイッチ７４はスイッチオフからスイッチオンとなり外部に作動検出信号を出力することができる。

またピストン８４が右側にストロークすると容器本体１２の上部に設けている吸気口８２がピストン８４のＯリング８５の左側に位置し、消火薬液１６の収納部分に外気を導入し、これによって開放状態にある感熱ノズル１４Ｃから消火薬液１６を自然流下させることができる。

なお、図５の常時負圧方式をとるレンジフード消火装置１０Ｂの実施形態にあっては、感熱ノズルとして開放作動に伴う空気導入機構を持たない感熱ノズル１４Ｃを使用しているが、図２、図３に示した空気導入機構を備えた感熱ノズル１４Ａ，１４Ｂを使用することもできる。この場合には感熱ノズルと負圧発生機構７１の両方で感熱ノズルの開放作動時に容器内に空気を導入することになる。吸入口８２を設けずに感熱ノズル１４Ａ，１４Ｂのみで空気導入して消火薬液１６を自然流下するようにしても良い。

また本実施形態における常時負圧方式の利点は、レンジフードに装着した使用状態で容器本体１２に収納した消火薬液１６の収納状態が常時負圧状態になっているため、容器から消火薬液が漏れ出すことはなく、また天ぷら火災による熱を受けて感熱ノズル１４Ｃの可溶部８０が溶けた際に消火薬液が内部圧力の上昇などにより噴出すことがなく、逆に可溶部８０の溶解部分は負圧状態となった容器内部に吸い込まれる形で流出穴７６を開放し、その後の空気導入により最初から自然流下で静かに消火薬液１６を天ぷら鍋に流出させることができる。

図７は常時微加圧方式をとる本発明によるレンジフード消火装置１０Ｃの他の実施形態を示した説明図である。図７において、常時微加圧方式をとるレンジフード消火装置１０Ｃは、容器本体１２の下部に空気導入機構を持たない単純な構造の感熱ノズル１４Ｃを装着し、これに伴い容器本体１２の右側に空気導入機構７２Ａを設けている。

空気導入機構７２Ａは、容器本体１２の端部にＯリング１０１を装着したホルダー１００をビスにより固定し、その外側にダイヤフラム１０４をホルダー１０２の装着で配置し、容器本体１２の内部に収納した消火薬液１６をシールしている。

ダイヤフラム１０４は中心部に弁穴１０６を形成しており、弁穴１０６にはパイロット弁体１０８の先端の弁部１１０が常時微加圧状態で位置して閉鎖している。

パイロット弁体１０８は、ホルダー１０２と同軸に組み付けたホルダー１１５に摺動自在に設けられ、外部側にストッパ１１２を固定し、端部をカバーにより支持したリミットスイッチ７４のスイッチノブ７４ａを押圧し、この状態でリミットスイッチ７４をスイッチオフとしている。

ホルダー１１５とパイロット弁体１０８の間には第１スプリング１１４が組み込まれ、パイロット弁体１０８をダイヤフラム１０４側に付勢している。またホルダー１１５とダイヤフラム１０４との間には第２スプリング１１６が第１スプリング１１４と同軸に配置され、ダイヤフラム１０４を容器本体１２側に付勢している。更にダイヤフラム１０４の外側となるホルダー１０２の部分は吸気口１０５により外部に連通している。

更に本実施形態にあっては、ダイヤフラム１０４に対し空気層１５の接触によるガス交換を回避するため、ダイヤフラム１０４を支持している左側のホルダー１００につき、円錐状の絞込み部１００ａを形成し、空気層１５のダイヤフラム１０４に対する接触、ガス交換を抑止している。消火薬液１６の収納状態における微加圧としては、例えば０．１パスカル程度の僅かな圧力を掛ける。

図８は図７の感熱ノズル１４Ｃと空気導入機構７２Ａの動作説明図である。

図８（Ａ）は容器本体１２内に消火薬液１６を収納する前の初期状態であり、容器本体１２の内部は大気圧状態となっている。この初期状態にあっては、ダイヤフラム１０４は第２スプリング１１６により押されて、容器本体１２側に位置した初期位置にある。

またパイロット弁体１０８は第１スプリング１１４に押され、ストッパ１１２がホルダー１１５に当接した位置にあり、先端の弁部１１０はダイヤフラム１０４の弁穴１０６から外れた手前の弁穴開放位置にあり、これを初期位置としている。

図８（Ｂ）は消火薬液１６を微加圧状態で収納した状態であり、消火薬液１６の微加圧状態の収納に伴う加圧でダイヤフラム１０４が外側に押され、図７に示したと同じ常時微加圧方式による監視状態となっている。

この状態で万一、天ぷら火災が発生したとすると、図８（Ｃ）のように感熱ノズル１４Ｃの可溶部８０が一定温度に達して溶け、微加圧状態による内部圧力を受けて噴き出し開放され、容器本体１２が微加圧状態から大気圧状態に変化する。

このためダイヤフラム１０４は第２スプリング１１６に押されて初期位置に向かって戻り、同時にパイロット弁体１０８も第１スプリング１１４に押されて初期位置に戻り、ストッパ１１２により停止した位置となる。

このストッパ１１２によりパイロット弁体１０８が停止した位置では、弁部１１０がダイヤフラム１０４の弁穴１０６に入っていて閉鎖状態にあるが、ダイヤフラム１０４は図８（Ｄ）に示すように、第２スプリング１１６により更に押されて消火薬液１６の収納側に移動し、これによってパイロット弁体１０８の弁部１１０から弁穴１０６が外れて開放し、ホルダー１０２の吸気口１０５から空気が容器本体１２内に弁穴１０６を通って導入される。

この空気の容器本体１２内への導入に連動し、消火薬液１６は、開放状態にある感熱ノズル１４Ｃの流出穴７６から天ぷら鍋に向かって自然流下により流出される。

図９は常時微加圧方式をとる本発明によるレンジフード消火装置１０Ｃの他の実施形態を示した説明図である。図９において、常時微加圧方式をとるレンジフード消火装置１０Ｃは、容器本体１２の下部にエアー導入機能を持たない単純な感熱ノズル１４Ｃを装着しており、容器本体１２の右側に空気導入機構７２Ｂを設けている。

空気導入機構７２Ｂは、図７の空気導入機構７２Ａがダイヤフラムを使用していたのに対し、本実施形態にあってはピストン構造を使用したことを特徴とする。

空気導入機構７２Ｂは、容器本体１２の右端をシリンダ部として、Ｏリング１２１を装着したピストン１２０を摺動自在に組み込んでおり、ピストン１２０の外側には一体にピストンロッド部１２２が設けられている。

ピストン１２０には中心部分に軸穴１２４が設けられ、この軸穴１２４の中に、先端に逆止弁体１２８を形成したロッド部１２８ａを、軸穴１２４との間に空気を導入する隙間を形成するように遊び状態で嵌め込んでいる。

軸穴１２４のピストン１２０における開口部には円錐状の弁座１２６が形成され、弁座１２６に対応してＯリング１２９を備えた逆止弁体１２８が図示の常時微加圧状態で当接して閉鎖状態としている。

逆止弁体１２８の後部のロッド部１２８ａは第１ストッパ１３０に連結されている。またピストン１２０の外部のピストンロッド部１２２の端部には、ディスク１３５の支持により第２ストッパ１３２が装着されている。

逆止弁体１２８の後部の第１ストッパ１３０とピストン１２０のピストンロッド部１２２側との間には第１スプリング１３４が組み込まれ、逆止弁体１２８を開放方向に付勢している。

また、容器本体１２にビス止め固定したピストンロッド部１２２を支持するホルダー１２５の左側とピストン１２０との間には第２スプリング１３６が組み込まれ、ピストン１２０を消火薬液１６の収納側に付勢している。

更に容器本体１２の端部には、カバーによりリミットスイッチ７４が配置され、図示の常時微加圧状態によるピストン１２０の外側へのストロークでスイッチノブ７４ａを押し込んで、スイッチオフ状態としている。

図１０は図９の感熱ノズル１４Ｃと空気導入機構７２Ｂの動作説明図であり、これに続く動作説明図を図１１に示している。

図１０（Ａ）は容器本体１２内に消火薬液を微加圧状態で収納する前の初期状態であり、容器本体１２内は大気圧状態となっている。この容器本体１２の内部が大気圧にある初期状態にあっては、ピストン１２０は第２スプリング１３６により押され、第２ストッパ１３２がホルダー１２５により動作する初期位置に移動している。

また逆止弁体１２８は、ピストン１２０内に摺動自在に組み込まれた第１ストッパ１３０の第１スプリング１３４の押圧で停止する初期位置にあり、この初期位置において逆止弁体１２８は、ピストン１２０の軸穴開口部に設けた弁座１２６から離れた開放位置に置かれている。またリミットスイッチ７４のスイッチノブ７４ａは突出した状態にあり、この状態でリミットスイッチ７４はスイッチオン状態となっている。

図１０（Ｂ）は容器本体１２内に消火薬液１６を微加圧状態で収納した図９と同じ定常監視状態を示す。消火薬液の微加圧状態となる収納作業は、図１０（Ａ）の初期状態で、例えば容器本体１２を垂直に立てて消火薬液１６を必要量収納し、この状態で加圧してプラグで密閉すると、まず開放状態にある逆止弁体１２８が加圧を受けて第１スプリング１３４に抗してストロークし、弁座１２６に当接して空気導入路を閉鎖し、この状態でピストン１２０が加圧を受けて逆止弁体１２８と一体にストロークし、図１０（Ｂ）のような常時微加圧状態での定常監視状態がセットできる。

続いて図１１（Ｃ）に示すように、万一、天ぷら火災が発生し、感熱ノズル１４Ｃの可溶部８０が一定温度に達して溶解すると、容器本体１２内の微加圧により溶解した可溶部８０が噴き出して流出穴７６を開放し、容器本体１２内が微加圧状態から大気圧状態に変化する。

このため、第２スプリング１３６に押されてピストン１２０が逆止弁体１２８の閉鎖状態を維持したままストロークする。続いて、図１１（Ｄ）のように、第２ストッパ１３２の当接でピストン１２０のストロークが停止すると、第１スプリング１３４に押されて逆止弁体１２８がストロークし、第１ストッパ１３０による停止位置で弁座１２６から離れた開放状態となる。

この逆止弁体１２８の開放により、吸気口１２７から軸穴１２４を通って容器本体１２内に空気が導入され、空気の外部からの導入に連動して消火薬液１６が開放状態にある感熱ノズル１４Ｃから自然流下されて、火災を起こしている天ぷら鍋に継続的に注入されるようになる。

なお図７，図９の常時微加圧方式をとるレンジフード消火装置の実施形態にあっては、感熱ノズルとして空気導入機構を持たない単純な感熱ノズル１４Ｃを使用しているが、これに代えて、図２，図３に示した空気導入機構を備えた感熱ノズル１４Ａを使用するようにしてもよい。

感熱ノズル１４Ａを使用した場合には、その開放作動時に感熱ノズル１４Ａと空気導入機構７２Ａ，７２Ｂの両方の作動により容器本体１２内に空気を導入して、消火薬液を開放状態にある感熱ノズルから自然流下させることになる。

また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含む。更に本発明は上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

本実施形態においては、レンジフードに取り付けてレンジでの火災を消火する消火装置であったが、これに限らず、消火薬液を充填した容器を天井等の上方に配置して、その直下にある消火対象物に自然流下して消火する消火装置に適用できる。

常時大気圧方式をとる本発明によるレンジフード消火装置の実施形態を示した説明図 図１の感熱ノズルを取出して示した断面図 図１のレンジフード消火装置に設ける感熱ノズルの他の実施形態を示した断面図 常時負圧方式をとる本発明によるレンジフード消火装置の実施形態を示した説明図 図４の感熱ノズルと空気導入機構を取出して示した断面図 図５の感熱ノズルと空気導入機構の動作説明図 常時微加圧方式をとる本発明によるレンジフード消火装置の他の実施形態を示した説明図 図７の感熱ノズルと空気導入機構の動作説明図 常時微加圧方式をとる本発明によるレンジフード消火装置の他の実施形態を示した説明図 図９の感熱ノズルと空気導入機構の動作説明図 図１０に続く感熱ノズルと空気導入機構の動作説明図

符号の説明

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：レンジフード消火装置
１１：液面
１２：容器本体
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ：感熱ノズル
１５：空気層
１６：消火薬液
１８：プラグ
２０，５８：ノズル本体
２１：取付部
２２：流出口
２４，６０：エアー導入管
２５：カラー
２６：流出隙間
２８，４５，８８：スプリング
３０，６４，１１２：ストッパ
３２，６６，８５，９５，１０１，１２１，１２９：Ｏリング
３４：サポータ
９６，１００，１０２，１１５，１２５：ホルダー
３５，７０，８０：可溶部
３６，６８，７８：集熱板
７４：リミットスイッチ
６２：蛇腹管
７１：負圧発生機構
７２Ａ，７２Ｂ：空気導入機構
７４ａ：スイッチノブ
７５：カバー
７６：流出穴
８２，１０５，１２７：吸気口
８４，１２０：ピストン
８６，１３５：ディスク
８７：ボルト
９０：ガイド
９４：シャフト
１０４：ダイヤフラム
１０６：弁穴
１０８：パイロット弁体
１１０：弁部
１１４，１３４：第１スプリング
１１６，１３６：第２スプリング
１２２：ピストンロッド部
１２４：軸穴
１２６：弁座
１２８：逆止弁体
１２８ａ：ロッド部
１３０：第１ストッパ
１３２：第２ストッパ

Claims (10)

1. 消火対象物の上方位置に装着され、大気圧状態で消火薬液を収納した容器本体と、前記容器本体に装着され、所定温度に加熱された際に開放作動して空気を流入しながら前記消火薬液を自然流下させる感熱ノズルとを備えた消火装置に於いて、前記感熱ノズルは、
   筒状のノズル本体と、
   前記ノズル本体の内部に配置され、内部にエアー通路を形成すると共に外部と前記ノズル本体との間に前記消火薬液を自然流下する流出隙間を形成したエアー導入管と、
   前記ノズル本体に配置され、前記エアー導入管の内側のエアー通路と外側の流出隙間を閉鎖するストッパ部材と、
   前記ストッパ部材を閉鎖位置に可溶金属により固定保持する集熱部材と、
   を備え、火災による熱を受けて前記集熱部材の可溶金属が溶けた際に、前記ストッパ部材を開放させ、前記エアー導入管の内側のエアー通路を通って空気を前記容器本体内に導入すると共に前記エアー導入管の外側の流出隙間から前記消火薬液を自然流下させることを特徴とする消火装置。
   
2. 消火対象物の上方位置に装着され、大気圧状態で消火薬液を収納した容器本体と、前記容器本体に装着され、所定温度に加熱された際に開放作動して空気を流入しながら前記消火薬液を自然流下させる感熱ノズルとを備えた消火装置に於いて、前記感熱ノズルは、
   前記容器本体に固定した筒状のノズル本体と、
   前記ノズル本体に対し下降自在に配置され、内部にエアー通路を形成すると共に外部と前記ノズル本体との間に前記消火薬液を自然流下する流出隙間を形成し、上部に伸縮自在な蛇腹管を装着したエアー導入管と、
   前記ノズル本体に配置され、前記エアー導入管の内側のエアー通路と外側の流出隙間を閉鎖するストッパ部材と、
   前記ストッパ部材を閉鎖位置に可溶金属により固定保持する集熱部材と、
   を備え、火災による熱を受けて前記集熱部材の可溶金属が溶けた際に、前記エアー導入管の下降で前記ストッパ部材を開放させると共に、前記蛇腹管の伸展により液面上部に吸気口を確保した状態で内側のエアー通路を通って空気を前記容器本体内に導入し、前記エアー導入管の外側の流出隙間から前記消火薬液を自然流下させることを特徴とする消火装置。
   
3. 消火対象物の上方位置に装着され、消火薬液を収納した容器本体と、前記容器本体に設けられ、前記消火薬液の収納状態を負圧状態とする負圧発生機構と、前記容器本体に装着され、所定温度に加熱された際に開放作動して前記消火薬液を自然流下させる感熱ノズルとを備えた消火装置に於いて、前記負圧発生機構は、
   前記容器本体の端部をシリンダ部として摺動自在に装着されたピストン部材と、
   前記消火薬液を収納した状態で前記ピストン部材を収納容積を拡大する方向に付勢して前記消火薬液の収納状態を負圧状態に維持する付勢部材と、
   前記感熱ノズルの開放作動に伴う負圧状態を大気圧に開放した際の前記付勢部材による前記ピストン部材の移動で開口して容器内に空気を導入する前記容器本体に設けた吸気口と、
   を備えたことを特徴とする消火装置。
   
4. 消火対象物の上方位置に装着され、消火薬液を収納した容器本体と、前記容器本体に設けられ、前記消火薬液の収納状態を負圧状態とする負圧発生機構と、前記容器本体に装着され、所定温度に加熱された際に開放作動して空気を流入しながら前記消火薬液を自然流下させる感熱ノズルとを備えた消火装置に於いて、前記感熱ノズルは、
   筒状のノズル本体と、
   前記ノズル本体の内部に配置され、内部にエアー通路を形成すると共に外部と前記ノズル本体との間に前記消火薬液を自然流下する流出隙間を形成したエアー導入管と、
   前記ノズル本体に配置され、前記エアー導入管の内側のエアー通路と外側の流出隙間を閉鎖するストッパ部材と、
   前記ストッパ部材を閉鎖位置に可溶金属により固定保持する集熱部材と、
   を備え、火災による熱を受けて前記集熱部材の可溶金属が溶けた際に、前記ストッパ部材を開放させ、前記エアー導入管の内側のエアー通路を通って空気を前記容器本体の上部に導入すると共に前記エアー導入管の外側の流出隙間から前記消火薬液を自然流下させることを特徴とする消火装置。
   
5. 消火対象物の上方位置に装着され、消火薬液を収納した容器本体と、前記容器本体に装着され、所定温度に加熱された際に開放作動して前記消火薬液を流下させる感熱ノズルと、前記感熱ノズルの開放作動に伴い前記容器本体内に空気を流入して前記消火薬液を自然流下させる空気導入機構とを一体に設けた消火装置に於いて、前記感熱ノズルは、
   筒状のノズル本体と、
   前記ノズル本体の内部に配置され、内部にエアー通路を形成すると共に外部と前記ノズル本体との間に前記消火薬液を自然流下する流出隙間を形成したエアー導入管と、
   前記ノズル本体に配置され、前記エアー導入管の内側のエアー通路と外側の流出隙間を閉鎖するストッパ部材と、
   前記ストッパ部材を閉鎖位置に可溶金属により固定保持する集熱部材と、
   を備え、火災による熱を受けて前記集熱部材の可溶金属が溶けた際に、前記ストッパ部材を開放させ、前記エアー導入管の内側のエアー通路を通って空気を前記ノズル本体内に導入すると共に前記エアー導入管の外側の流出隙間から前記消火薬液を自然流下させることを特徴とする消火装置。
   
6. 消火対象物の上方位置に装着され、消火薬液を収納した容器本体と、前記容器本体に装着され、所定温度に加熱された際に開放作動して前記消火薬液を流下させる感熱ノズルと、前記感熱ノズルの開放作動に伴い前記容器本体内に空気を流入して前記消火薬液を自然流下させる空気導入機構とを備えた消火装置に於いて、前記空気導入機構は、
   前記容器本体の端部側に配置されて前記消火薬液の収納部を仕切ると共に、弁穴を開口したダイヤフラム部材と、
   前記ダイヤフラム部材の弁穴を開閉する弁部を備えたパイロット弁部材と、
   前記容器本体内の大気圧状態で、前記パイロット弁部材をストッパで決まる前記ダイヤフラム側の初期位置に付勢支持する第１スプリングと、
   前記容器本体内の大気圧状態で、前記ダイヤフラム部材の弁穴を前記パイロット弁部材から離れて開放した初期位置に付勢支持する第２スプリングと、
   を備え、前記容器本体内に加圧充填した前記消火薬液により前記ダイヤフラム部材を外側に押圧変形して前記弁穴を前記パイロット弁部材の弁部に嵌合して閉鎖した状態で前記第１スプリング及び第２スプリングを圧縮して加圧状態を維持し、前記感熱ノズルの開放作動による前記容器本体内の加圧状態から大気圧状態への変化に応じ、前記第１スプリング及び第２スプリングにより前記ダイヤフラム部材の弁穴及び前記パイロット弁部材を初期位置に復帰させて、前記ダイヤフラム部材の開放状態にある弁穴を通って空気を前記容器本体に導入して開放した前記感熱ノズルから前記消火薬液を自然流下させることを特徴とする消火装置。
   
7. 消火対象物の上方位置に装着され、消火薬液を収納した容器本体と、前記容器本体に装着され、所定温度に加熱された際に開放作動して前記消火薬液を流下させる感熱ノズルと、前記感熱ノズルの開放作動に伴い前記容器本体内に空気を流入して前記消火薬液を自然流下させる空気導入機構とを備えた消火装置に於いて、前記空気導入機構は、
   前記容器本体の端部側をシリンダ部として摺動自在に装着され、前記消火薬液の収納部を仕切るピストン部材と、
   前記ピストン部材を貫通する軸穴の前記消火薬液の収納部側の開口部に形成された弁座と、
   前記ピストン部材の軸穴に遊嵌され、前記弁座に当接して前記軸穴を開閉する逆止弁部材と、
   前記容器本体内の大気圧状態で、前記逆止弁部材を第１ストッパで決まる前記消火薬液の収納部側の初期位置に付勢支持する第１スプリングと、
   前記容器本体内の大気圧状態で、前記ピストン部材を第２ストッパで決まる前記逆止弁部材を前記弁座から離して開放した初期位置に付勢支持する第２スプリングと、
   を備え、前記容器本体内に加圧充填した前記消火薬液により前記逆止弁部材を前記弁座に押圧して軸穴を閉鎖した状態で前記ピストン部材を外側に移動し、前記第１スプリング及び第２スプリングを圧縮して加圧状態を維持し、前記感熱ノズルの開放作動による前記容器本体内の加圧状態から大気圧状態への変化に応じ、前記第１スプリング及び第２スプリングにより前記ピストン部材及び前記逆止弁部材を初期位置に復帰させて、前記ピストン部材の開放状態にある軸穴を通って空気を前記容器本体に導入して開放した前記感熱ノズルから前記消火薬液を自然流下させることを特徴とする消火装置。
   
8. 請求項１、２、４又は５のいずれかに記載の消火装置に於いて、前記エアー導入管は下端にスカート状に広がるフレア部を成形したことを特徴とする消火装置。
   
9. 筒状のノズル本体と、
   前記ノズル本体の内部に配置され、内部にエアー通路を形成すると共に外部と前記ノズル本体との間に消火薬液を自然流下する流出隙間を形成したエアー導入管と、
   前記ノズル本体に配置され、前記エアー導入管の内側のエアー通路と外側の流出隙間を閉鎖するストッパ部材と、
   前記ストッパ部材を閉鎖位置に可溶金属により固定保持する集熱部材と、
   を備え、火災による熱を受けて前記集熱部材の可溶金属が溶けた際に、前記ストッパ部材を開放させ、前記エアー導入管の内側のエアー通路を通って空気を容器本体の上部に導入すると共に前記エアー導入管の外側の流出隙間から前記消火薬液を自然流下させることを特徴とする消火装置用感熱ノズル。
   
10. 請求９記載の消火装置用感熱ノズルに於いて、前記エアー導入管は下端にスカート状に広がるフレア部を成形したことを特徴とする消火装置用感熱ノズル。

Images