JP4980279B2 - 高膨張泡消火設備 - Google Patents

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Description

この発明は、高膨張泡消火設備に係り、特に、起動を火災発生から自動で行うようにした高膨張泡消火設備に関する。
従来の高膨張泡消火設備の発泡機は、倉庫等の天井面や壁面などに設置され、筒状の流路筒としての本体101と本体101の先端側開口を塞ぐ発泡用網104とを備え、本体101の基端側開口付近には泡水溶液配管に接続された開放型の発泡用ノズルNが配置されている。高膨張泡消火設備は、火災感知器の火災信号または手動で設備が起動されることによって、泡水溶液配管に泡水溶液が送水され、発泡用ノズルから発泡用綱104に向かって泡水溶液が放出される。泡水溶液の放出によって、流路筒の基端側開口から大量の空気が取り込まれ、泡水溶液が発泡用網104に衝突して泡を生成するときに、この取り込まれた空気を取り込むことによって、高発泡な泡が所定量生成され放出される。そして、火源を泡で埋め尽くし、窒息消火させている(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−190167号公報(段落0009〜0013、図1、図2)
しかしながら、従来の高膨張泡消火設備の発泡機の発泡用ノズルは開放型であり、泡水溶液を放出するためには、感知器発報または手動により設備を起動する必要があるが、感知器発報による起動の場合は誤報や断線等による信頼性に欠け、また、手動起動の場合は人による起動ミス、起動遅れが懸念されるという問題があった。
また、所定量の高膨張泡を生成する(一般的には、例えば、発泡倍率約500倍)ためには大量の空気を取り込む必要があるが、そのためには発泡用ノズルによる泡水溶液の放出速度の初速を速くする必要がある。一方、発泡用網への衝突速度は遅くしないと所定の発泡倍率を得ることができない。そのため、発泡機はある程度の吸引長さ、すなわち筐体の長さが必要である。そして、倉庫などの天井面等に設けている場合、その分建物の内部か外部に突出するため、建物の美観を損なうという問題があった。
この問題点を解決するため、上記の公報では、流路筒としての本体101の一部を伸縮体105で構成し、ダンパー等の伸縮装置106によって、伸縮体105を常時は短縮し、必要なときには電気またはガスの圧力で伸長させるようにしている。
しかし、伸縮体105は電気またはガスの圧力で伸長させる必要があり、その回路などが故障した場合は、火災時に起動できないという問題があった。
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、倉庫、格納庫等に設置されている高膨張泡消火設備において、起動を火災発生から自動で行うこと、より好ましくは、火災発生から全て自動で行い、さらには、美観を損なわないように設置することができる高膨張泡消火設備を提供することを目的とする。
この発明に係る高膨張泡消火設備は、発泡用ノズルと、基端開口側に配置される前記発泡用ノズルの軸心を包囲するように設けられた筒状の流路筒と、前記流路筒の先端開口を塞ぐ発泡用網と、を備えた発泡機を天井面に設置する高膨張泡消火設備であって、前記発泡用ノズルを、泡水溶液配管に充水された泡水溶液の放出を常時は閉止し、火災時に放出する閉鎖型のノズルとし、前記流路筒を伸縮体で構成すると共に、前記天井面に固定される固定金具と、一端が前記伸縮体の先端側に取付けられ、他端が前記固定金具に低融点合金で取付けられて、前記伸縮体を短縮状態に保持する感熱板とを備え、火災時に前記低融点合金が溶融して前記伸縮体が自動的に伸長するものである
また、前記低融点合金が溶融する温度は、前記閉鎖型のノズルの作動温度よりも低く、火災時は、前記伸縮体が自動的に伸長した後に、前記閉鎖型のノズルが開放して、前記泡水溶液が放出される
また、前記発泡機は、前記発泡用ノズルに対応して、空気流入口を形成し、前記空気流入口は、前記流路筒の基端開口側に開口部を設けて、前記流路筒の基端開口を前記天井面に固定することにより形成されるものである。
また、前記発泡機は、前記発泡用ノズルに対応して、空気流入口を形成し、前記空気流入口は、前記流路筒の基端開口を、前記天井面から離間することにより形成されるものである。
また、前記発泡機は、前記発泡用ノズルに対応して、空気流入口を形成し、前記空気流入口は、線状体を介して、前記流路筒を前記天井面に固定することにより形成される
この発明によれば、発泡用ノズルと、基端開口側に配置される前記発泡用ノズルの軸心を包囲するように設けられた筒状の流路筒と、前記流路筒の先端開口を塞ぐ発泡用網と、を備えた発泡機を設置面に設置する高膨張泡消火設備であって、前記発泡用ノズルを、泡水溶液配管に充水された泡水溶液の放出を常時は閉止し、火災時に放出する閉鎖型のノズルとしたので、火災時に、発泡用ノズルからの泡水溶液の継続的な放出が行われるので、高膨張泡が継続的に放出されて、倉庫、格納庫等に設置されている高膨張泡消火設備の起動を火災発生から自動で行うことができる。また、前記流路筒を伸縮体で構成すると共に、前記天井面に固定される固定金具と、一端が前記伸縮体の先端側に取付けられ、他端が前記固定金具に低融点合金で取付けられて、前記伸縮体を短縮状態に保持する感熱板とを備え、火災時に前記低融点合金が溶融して前記伸縮体が自動的に伸長するもので、火災の熱によって、伸縮体の伸長および発泡用ノズルからの泡水溶液の継続的な放出が行われるので、設備の起動を火災発生から自動で行うことができる。そして、美観を損なわないように設置することができる。
また、発泡機は、発泡用ノズルに対応して、空気流入口を形成したので、閉鎖型の発泡用ノズルが火災熱を受熱して、その放水口を開放することができ、また、これによって、泡水溶液が放出されるときに、流路筒内に空気を導入することができる。また、一部も屋外に突出させない構造としながらも、室内の空気を取り込んで、高膨張泡を生成することができる。
また、空気流入口は、流路筒の基端開口側に開口部を設けて、流路筒の基端開口を設置面に固定することにより形成されるので、または、空気流入口は、流路筒の基端開口を、設置面から離間することにより形成されるので、簡単な構成により、閉鎖型の発泡用ノズルが火災熱を受熱でき、また、これによって、泡水溶液が放出されるときに、流路筒内に空気を導入することができる。また、一部も屋外に突出させない構造としながらも、室内の空気を取り込んで、高膨張泡を生成することができる。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施形態1を示す高膨張泡消火設備の平常時の状態を示す断面構成図、図2は高膨張泡消火設備の火災時の状態を示す断面構成図、図3は高膨張泡消火設備のノズルの断面図である。
図1、2において、高膨張泡消火設備は、火災の発生時に高膨張泡の放出を行う発泡機1と、泡水溶液が加圧されて充填されているタンク2と、発泡機1とタンク2とを接続する泡水溶液配管3から構成される。また、泡水溶液は、界面活性剤等が用いられる。
発泡機1は、室内の天井面Rに配設された閉鎖型の発泡用ノズル4と、基端開口5aと先端開口5bを有し、基端開口5a側に配置される発泡用ノズル4の軸心を包囲するように設けられ、筒状の流路筒であり横断面矩形状の伸縮体5と、伸縮体5の基端開口5a側の発泡用ノズル4に対応した位置(図2)の4面に開口部8を設けて、伸縮体5の基端開口5aの少なくとも対向する一対の縁辺部5cを設置面である天井面Rに固定することにより、基端開口5aを塞ぐことにより形成される空気流入口9と、伸縮体5の先端開口5bを塞ぐ発泡用網6と、天井面Rにネジ7等で固定される平板状の固定金具11と、平常時には図1に示すように、一端の水平固定部12aが固定金具11に低融点合金10で取付けられ、他端の垂直取付部12dが伸縮体の先端開口5bの少なくとも対向する一対の縁辺部5dに取付けられて、伸縮体5を短縮状態に保持する熱伝導のよい感熱板12とから構成される。
また、伸縮体5は耐熱性シート等をジャバラ状に形成したもので、感熱板12は断面略2段L字形状であり、水平固定部12aと垂直取付部12dの間に垂直部12bと、水平部12cと、が設けられている。また、低融点合金10は、例えば、融点が58℃の半田が用いられる。
なお、空気流入口9を形成する開口部8の下端部は、図2に示す伸縮体5の伸長時に、発泡用ノズル4の先端(下端部)の同じ位の位置になるように設定されている。この設定位置は、伸縮体5の伸長時に、発泡用ノズル4が火災の熱を受けやすく、かつ、発泡用ノズル4による泡水溶液の設計放出範囲に影響を与えないように、発泡用ノズル4の前面側からは空気を取り込まないようにした最適な位置である。
図3において、閉鎖型の発泡用ノズル4は、本体13と、本体13の上端のネジ14及び角形のネジ頭部15からなり、泡水溶液配管3に接続される取付部16、左右のアーム部17及び支承部18からなるフレーム19、放水口21、支承部18に設けられたネジ孔20、放水弁22、パッキン23、放水弁22と押しネジ24の間に介装され放水口21の閉塞状態を保持するグラスバルブ25から構成される。グラスバルブ25は硬質ガラス管で構成され、熱膨脹率の高い液体が小気泡を残して封入されており、作動温度が、例えば、72℃である。
以上の構成によって、発泡用ノズル4は、後述するように、72℃になるとグラスバルブ25が破壊されて放水口21が開放されることによって、発泡用網6に向けて略円錐状に泡水溶液を放出することができるが、例えば、図示の通り、複数の放射状のスリット26aを有する円錐形状のデフレクタ26を支承部18の下部に取り付けるようにして、泡水溶液の略円錐状の放出形状を規定してもよい。
次に、この発明の実施形態1を示す高膨張泡消火設備の動作について説明する。
平常時には、図1に示すように、伸縮体5は先端開口5bが固定金具11に低融点合金10で取付けられた感熱板12に保持されて短縮状態になっている。また、タンク2から供給された泡水溶液が泡水溶液配管3に充水加圧されている。
また、発泡機1の発泡用ノズル4は、押しネジ24とグラスバルブ25に支承された放水弁22により、泡水溶液配管3に連通した放水口21は閉塞状態に保持されている。
そして、火災が発生すると、火災の発生による熱気流が天井に向かって吹き上げられ、感熱板12の温度が上昇する。そして、58℃になると、低融点合金10が融解して感熱板12が固定金具11から外れて図2に示すように伸縮体5が自動的に伸長する。また、発泡用ノズル4のグラスバルブ25が、72℃になるとグラスバルブ25内に封入された液体が熱膨張し、硬質ガラスが破壊されて飛散する。このとき、グラスバルブ25に支持されていた放水弁22が抜け落ちて、閉塞状態に保持されていた放水口21が開放され、泡水溶液配管3に充水加圧されていた泡水溶液が放出される。このとき、空気流入口9から空気が流入し、泡水溶液と空気が混合して発泡用網6に衝突し、多量の高膨張泡が生成され、この高膨張泡が放射される。そして、放射された高膨張泡が火源を覆い火災が消火される。
以上のように、発泡用ノズル4と、基端開口側に配置される発泡用ノズル4の軸心を包囲するように設けられた筒状の流路筒と、流路筒の先端開口を塞ぐ発泡用網6と、を備えた発泡機1を設置面に設置する高膨張泡消火設備であって、発泡用ノズル4を、泡水溶液配管3に充水された泡水溶液の放出を常時は閉止し、火災時に放出する閉鎖型の発泡用ノズル4としたので、火災時に、発泡用ノズル4からの泡水溶液の継続的な放出が行われるので、高膨張泡が継続的に放出されて、倉庫、格納庫等に設置されている高膨張泡消火設備の起動を火災発生から自動で行うことができる。
また、発泡機1は、発泡用ノズル4に対応して、空気流入口を形成したので、閉鎖型の発泡用ノズル4が火災熱を受熱して、その放水口21を開放することができ、また、これによって、泡水溶液が放出されるときに、流路筒内に空気を導入することができる。また、一部も屋外に突出させない構造としながらも、室内の空気を取り込んで、高膨張泡を生成することができる。
また、空気流入口は、流路筒の基端開口側に開口部を設けて、流路筒の基端開口を設置面に固定することにより形成されるので、簡単な構成により、閉鎖型の発泡用ノズルが火災熱を受熱でき、また、これによって、泡水溶液が放出されるときに、流路筒内に空気を導入することができる。また、一部も屋外に突出させない構造としながらも、室内の空気を取り込んで、高膨張泡を生成することができる。
また、流路筒を伸縮体5で構成すると共に、設置面としての天井面Rに固定される固定金具11と、一端が伸縮体5の先端側に取付けられ、他端が固定金具11に低融点合金10で取付けられて、伸縮体5を短縮状態に保持する感熱板12と、を備えたので、火災の熱によって、伸縮体5の伸長および発泡用ノズル4からの泡水溶液の継続的な放出が行われるので、設備の起動を火災発生から自動で行うことができる。そして、美観を損なわないように設置することができる。
また、この発明の高膨張泡消火設備は、一部も屋外に突出させない構造としており、また、泡水溶液は、タンク2に充填されているので、パッケージ型高膨張泡消火設備として工事も簡単にできて設置しやすい。
なお、本実施の形態では発泡機1を伸縮させる構成としたが、伸縮させない構成とした場合は、設置面は天井面Rに限らず壁面Wでもよい。
実施の形態2.
実施の形態1では、伸縮体の基端開口側に開口部を設け、伸縮体の基端開口を設置面である天井面に固定することにより、基端開口を塞ぐことにより空気流入口を形成したが、本実施の形態は、伸縮体の基端開口を、固定金具に固定して、天井面から離間させて伸縮体の基端開口と天井面間に空気流入口を形成したものである。
図4はこの発明の実施形態2を示す高膨張泡消火設備の平常時の状態を示す断面構成図、図5は高膨張泡消火設備の火災時の状態を示す断面構成図、図6は高膨張泡消火設備の火災時の状態を示す上面図である。
図4〜図6において、実施の形態1の図1と同一または相当部分には同一の符号を付し説明を省略する。
伸縮体35は、基端開口35aと先端開口35bを有し、実施の形態1の伸縮体5の基端開口5a側に設けられた4面の開口部8は設けられていない。
固定金具31は段付き板状をなし、天井面Rに固定される水平固定部31aと、水平固定部31aの内側端部から垂直に形成された垂直部31bと、垂直部31bの下端部から内側方向に水平に形成され、伸縮体35の基端開口35aの少なくとも対向する一対の縁辺部35cを取り付ける水平取付部31cと、からなる。
固定金具31の水平固定部31aを天井面Rに固定すると垂直部31bにより、水平取付部31cは天井面Rから離間した位置にあるので、伸縮体35の基端開口35aは天井面Rから離間して設けられることにより、天井面Rと伸縮体35の基端開口35aとの間に間隙が形成され、この部分が空気流入口33となる。
固定金具31の垂直部31bの高さは、水平取付部31cが発泡用ノズル4の先端と同じ位の位置になるように定める。
感熱板32は、断面略2段L字形状であり、水平固定部32aと、水平固定部32aの内側方向の端部から垂直に形成された垂直部32bと、垂直部32bの下端部から内側方向に水平に形成された水平部32cと、水平部32cから垂直に形成され伸縮体35の先端開口35bを取り付ける垂直取付部32dと、からなる。
また、平常時は、図4に示すように、感熱板32の水平固定部32aを固定金具31の水平固定部31aに低融点合金10で取付け、垂直取付部32dを伸縮体の先端開口35bの少なくとも対向する一対の縁辺部35cに取付けられて、伸縮体35を短縮状態に保持する。
次に、この発明の実施形態2を示す高膨張泡消火設備の動作を説明する。
平常時は、感熱板32の水平固定部32aを固定金具31の水平固定部31aに低融点合金10で取付け、垂直取付部32dに伸縮体35の先端開口35bの対向する少なくとも一対の縁辺部35dが取付けられて、伸縮体35を短縮状態に保持する。
図4に示すように、固定金具31の水平取付部31cに伸縮体35が取り付けられると、天井面Rと伸縮体35の基端開口35aとの間には空気流入口33が形成される。この空気流入口33は火災時も大きさは変わらない。
そして、火災が発生すると、火災の発生による熱で、感熱板32の温度が上昇する。そして、低融点合金10が融解して感熱板32が固定金具31から外れて図5に示すように伸縮体5が自動的に伸長する。また、発泡用ノズル4のグラスバルブ25が、熱により破断して放水口21が開放され、泡水溶液配管3に充水加圧されていた泡水溶液が放出される。このとき、空気流入口33から空気が流入し、泡水溶液と空気が混合して発泡用網6で多量の高膨張泡が生成され、この高膨張泡が放射される。そして、放射された高膨張泡が火源を覆い火災が消火される。
以上のように、本実施の形態は、伸縮体35の基端開口35aを、固定金具31に固定して、天井面Rから離間させて伸縮体35の基端開口35aと天井面R間に空気流入口33を形成したので、簡単な構成により、閉鎖型の発泡用ノズルが火災熱を受熱でき、また、これによって、泡水溶液が放出されるときに、流路筒内に空気を導入することができる。また、一部も屋外に突出させない構造としながらも、室内の空気を取り込んで、高膨張泡を生成することができる。
なお、発泡機を伸縮させない構成とした場合は、設置面は天井面に限らず壁面でもよい。
実施の形態3.
実施の形態2では、固定金具に垂直部を設け、伸縮体の基端開口を、天井面から離間させて伸縮体の基端開口と天井面Rの間に空気流入口を形成したが、本実施の形態は、基端開口の縁辺部を線状体を介して天井面に固定して、天井面から離間させて伸縮体の基端開口と天井面の間に空気流入口を形成したものである。
図7はこの発明の実施形態3を示す高膨張泡消火設備の平常時の状態を示す断面構成図、図8は高膨張泡消火設備の火災時の状態を示す断面構成図である。
本実施の形態の構成は、実施の形態1で示した伸縮体5を天井面Rに固定せずに、実施の形態2で示した伸縮体を線状体を介して天井に固定したものであり、他の構成は実施の形態1と同じである。
図7、8において、実施の形態1の図1及び実施の形態2の図4と同一または相当部分には同一の符号を付し説明を省略する。
伸縮体35の基端開口35aの対向する一対の縁辺部35cと一対の縁辺部35dは線状体41を介して天井面Rに接続される。線状体41は、図8に示すように、火災時に、伸縮体35が下に下がったときに、伸縮体35の基端開口35aが発泡用ノズル4の先端と同じ位の位置になるような長さに設定されている。これによって、天井面Rから離間して伸縮体35が吊り下げられ、伸縮体35の基端開口35aと天井面Rの間に空気流入口43bを形成するようにしている。
また、平常時は、図7に示すように、感熱板12の水平固定部12aを固定金具11に低融点合金10で取付け、垂直取付部12dに伸縮体35の先端開口35bの少なくとも対向する一対の縁辺部35dが取付けられて、伸縮体35を短縮状態に保持しているが、このとき、基端開口35aが天井面Rから所定の間隔で離間して、伸縮体35の基端開口35aと天井面Rの間に空気流入口43aが形成される。つまり、空気流入口43aの高さ(長さ)は、天井面Rから感熱板12の下端部までの長さと短縮状態の伸縮体35の長さとの差分によって設定されている。なお、ず7、8に示すように、空気流入口43aを形成するために、伸縮体35の基端開口35aが当接するストッパ42を天井面Rに設けてもよい。
次に、この発明の実施形態3を示す高膨張泡消火設備の動作を説明する。
平常時は、図7に示すように、感熱板12の水平固定部12aを固定金具11に低融点合金10で取付け、垂直取付部12dに伸縮体35の先端開口35bの対向する少なくとも一対の縁辺部35dが取付けられて、伸縮体35を短縮状態に保持する。
このとき、線状体41により伸縮体35が吊り下げられてなく、線状体41は緩んだ状態となっている。そして、基端開口35aが天井面Rから所定の間隔で離間して、伸縮体35の基端開口35aと天井面Rの間に空気流入口43aが形成されている。
そして、火災が発生すると、火災の発生による熱で、感熱板12の温度が上昇する。そして、低融点合金10が融解して感熱板12が固定金具11から外れて図8に示すように伸縮体5が自動的に伸長するとともに、線状体41の伸長により伸縮体35が吊り下げられ、伸縮体35の基端開口35aと天井面Rの間に空気流入口43bが形成される。
また、発泡用ノズル4のグラスバルブ25が、熱により破断して放水口21が開放され、泡水溶液配管3に充水加圧されていた泡水溶液が放出される。このとき、空気流入口43bから空気が流入し、泡水溶液と空気が混合して発泡用網6で多量の高膨張泡が生成され、この高膨張泡が放射される。そして、放射された高膨張泡が火源を覆い火災が消火される。
以上のように、伸縮体35の基端開口35aの縁辺部35cを線状体41を介して天井面Rに固定して、基端開口35aを天井面Rから離間させて伸縮体35の基端開口35aと天井面Rの間に空気流入口33bを形成したので、簡単な構成により、閉鎖型の発泡用ノズルが火災熱を受熱でき、また、これによって、泡水溶液が放出されるときに、流路筒内に空気を導入することができる。また、一部も屋外に突出させない構造としながらも、室内の空気を取り込んで、高膨張泡を生成することができる。
なお、本実施形態では、発泡機1を伸縮させない構成とした場合であっても、設置面は天井面Rに限定される。
また、前記全ての実施の形態において、泡水溶液供給源として、予め泡水溶液が貯蓄されているタンク2で構成したが、水供給源と泡原液タンクとそれらを混合して泡水溶液を生成する混合器とで構成してもよい。
また、伸縮体5は断面矩形としたが、断面円形でもよい。
また、この発明の高膨張泡消火設備は、火災熱を受ける必要があるため、特に比較的小さな空間の倉庫等に適している。
この発明の実施形態1を示す高膨張泡消火設備の平常時の状態を示す断面構成図である。 この発明の実施形態1を示す高膨張泡消火設備の火災時の状態を示す断面構成図である。 この発明の実施形態1を示す高膨張泡消火設備のノズルの断面図である。 この発明の実施形態2を示す高膨張泡消火設備の平常時の状態を示す断面構成図である。 この発明の実施形態2を示す高膨張泡消火設備の火災時の状態を示す断面構成図である。 この発明の実施形態2を示す高膨張泡消火設備の火災時の状態を示す上面図である。 この発明の実施形態3を示す高膨張泡消火設備の平常時の状態を示す断面構成図である。 この発明の実施形態3を示す高膨張泡消火設備の火災時の状態を示す断面構成図である。
符号の説明
1 発泡機、4 発泡用ノズル、5、35 伸縮体、5a、35a 基端開口、5b、35b 先端開口、6 発泡用網、8 開口部、9、33、33a、33b、43a、43b 空気流入口、10 低融点合金、11、31 固定金具、12、32 感熱板、31b 垂直部、41 線状体、R 天井面。

Claims (5)

  1. 発泡用ノズルと、基端開口側に配置される前記発泡用ノズルの軸心を包囲するように設けられた筒状の流路筒と、前記流路筒の先端開口を塞ぐ発泡用網と、を備えた発泡機を天井面に設置する高膨張泡消火設備であって、
    前記発泡用ノズルを、泡水溶液配管に充水された泡水溶液の放出を常時は閉止し、火災時に放出する閉鎖型のノズルとし
    前記流路筒を伸縮体で構成すると共に、前記天井面に固定される固定金具と、一端が前記伸縮体の先端側に取付けられ、他端が前記固定金具に低融点合金で取付けられて、前記伸縮体を短縮状態に保持する感熱板とを備え、
    火災時に前記低融点合金が溶融して前記伸縮体が自動的に伸長する
    ことを特徴とする高膨張泡消火設備。
  2. 前記低融点合金が溶融する温度は、前記閉鎖型のノズルの作動温度よりも低く、
    火災時は、前記伸縮体が自動的に伸長した後に、前記閉鎖型のノズルが開放して、前記泡水溶液が放出される
    ことを特徴する請求項1記載の高膨張泡消火設備。
  3. 前記発泡機は、前記発泡用ノズルに対応して、空気流入口を形成し、
    前記空気流入口は、前記流路筒の基端開口側に開口部を設けて、前記流路筒の基端開口を前記天井面に固定することにより形成される
    ことを特徴とする請求項1または2記載の高膨張泡消火設備。
  4. 前記発泡機は、前記発泡用ノズルに対応して、空気流入口を形成し、
    前記空気流入口は、前記流路筒の基端開口を、前記天井面から離間することにより形成される
    ことを特徴とする請求項1または2記載の高膨張泡消火設備。
  5. 前記発泡機は、前記発泡用ノズルに対応して、空気流入口を形成し、
    前記空気流入口は、線状体を介して、前記流路筒を前記天井面に固定することにより形成される
    ことを特徴とする請求項1または2記載の高膨張泡消火設備。
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