JP5128591B2 - 熱トリップ機器を有する自動消火器及びノズル用密封装置 - Google Patents

Description

本発明は、特許請求項１の前提部分に係る熱トリップを含む自動消火器及びノズル用密封装置に関する。

自動消火器及びノズル用熱反応性密封装置は、特許文献１に提示されている。著者はこの発明において、出口導管の端部がカバープレートによって封止されたノズルについて記載している。このカバープレートは、軟質はんだのような連結部として作用する溶融トリップ機器によって、ノズル本体に堅固に連結される。この発明では、問題が生じた時に、空間内温度が上昇し、溶融トリップ機器が特定の温度で溶融して、消火剤の助けを借りて消火が開始するべく、ノズルを解放するように想定されている。現今使用されている殆どの自動消火器システムは、自動消火器に取り付けられた要素が、火事の結果として直接加熱されるという原理に基づいている。

実際に、溶融トリップ機器の溶融温度は、年月の経過に伴い変化し得ることが明らかになっている。監視空間内の温度及びその変動はとりわけ、この状況において役目を果たしている。温度が３０°Ｃよりも高い時には、材料構造、またひいては溶融トリップ機器の性質が、緩慢にまた徐々に変化することが可能である。溶融トリップ機器が実際に、構想された温度で溶融することを確実にすることは、もはや不可能である。融点は、反応が遅すぎるようにより高くされ得、或いは反応が早すぎるように低くされ得る。そのいずれもが、実はこの機器を使用して回避するように望まれる被害を助長する。

特許文献１に提示される発明の別の問題としては、トリップ室温である。原則的には、炎又は火の発生場所で、自動消火器及びノズルの効果を利用したいのである。しかしながら、まさに火又は炎が消火される必要がある所で、最も高い温度が生じているかは確かでない。時として、局所的な火が、必要以上に多くの自動消火器及び／又はノズルを作動させ、或いは悪い場合には、ひいては付加的な水による被害を不要に引き起こす。

多くの場合において、炎の開始は火、また関連する熱の発生によって検知され得るものではなく、煙の発生によって検知され得る。煙が存在するところには、確かに火も存在するが、自動消火器を制御し且つトリップさせる高温は、ある状況では、ずっと後に生じる。これは、多くの場合において、自動消火器及び／ノズルが使用されるようになる時よりも相対的に遅れた時点で、多大な被害が既に生じていることを意味する。

このため、殆どの建築物において、煙、炎、温度、或いはこれらの組み合わせに反応すると共に、火が突発する前に、管理スタッフに警告する警報装置を作動させる火災警報器が設置されている。それ故、自動消火器／ノズルシステムに加えて、建築物は更に、電気監視システムをも有する。
特許国際公開第ＷＯ０３／１０５９６３Ａ１号パンフレット

そこで本発明は、初めに言及された種類の熱トリップを含む自動消火器及びノズル用密封装置において、警報トリップ装置が最初に警報を与えるが、次にこの警報を守らない時に、消火機能を自動的に開始させるように改良するという目的に取り組む。

この目的は、熱トリップを含むと共に、特許請求項１の特徴を有する自動消火器及びノズル用密封装置によって達成される。更なる発明の特徴は、従属請求項から明らかになると共に、その効果は以下の記載において説明される。

図面は、以下の説明において例証として説明される好適な例証構想提案を示す。
提示される熱トリップを含む自動消火器及びノズル用密封装置は、主としてミストノズル用に使用されるが、必要な変更を加えて、自動消火器用にも使用され得る。

密封装置はノズル本体２を含むノズル１からなり、ノズル本体２は、使用時に、消火剤が所定の圧力及び速度で流出する出口開口１０及び出口導管１１を有する。消火剤が液体である時には、消火剤は、出口導管１１及び出口開口１０を通る圧力及び速度に相関して、小滴又は噴流となるようにばらばらにされる。ノズルで作られる小滴の寸法、又は自動消火器で形成される噴流の形状は、出口導管１１及び出口開口１０の圧力、速度、及び形態による。この場合に決定的なのは、どの消火剤が選択されるか、また使用時に、この消火剤がノズルを通り抜けるように向けられる状態である。出口導管１１及び出口開口１０の形状は、システムに存在する圧力に、また消火のために望まれる消火剤の速度に適応させられる。ノズルで作られる小滴は、噴霧される空間の全体容量に分散させられる霧状ミストを作り出す。例えば消火剤が自動消火器を出る時の噴流の形状を伴い、液体は、自動消火器が向けられている環境に直接的に適用される。

図１に示すように、カバープレート２０は溶融トリップ機器５によって、リング２２を介してノズル本体２に堅固に連結される。溶融トリップ機器５は、金属合金、プラスチック、又は接着剤であり得る。選択された材料は、何年もの間、力Ｆに抗してリング２２及びカバープレート２０の間に堅固な連結を保証しなければならない。更に、材料は、何年にも亘り、確実に画定され得る相対的に狭い溶融範囲を有さなければならない。カバープレート２０及びリング２２の間の連結は、溶融トリップ機器５によって保証されるものであり、消火剤が液体であるならば、この消火剤と接触するように意図されない。例えば、消火剤の使用により引き起こされる溶融トリップ機器５への冷却効果等の作用例は、この消火剤の溶融範囲を変化させる。構造部分２１は、ノズルの密封作用、及び消火剤の溶融トリップ機器５からの隔離作用を有する。この構造部分２１は、負荷がかけられた状態で、ノズル本体２の出口開口１０及び出口導管１１を同時に密封する。

リング２２は、例えばノズル本体２にねじで取り付けられる。加熱要素２３はリング２２に一体化され得（図１）、或いはリング２２を囲む（図２）。リング２２が別個の部品ではなく、ノズル本体２の外周の環状隆起であることも可能である。いずれの種類の構造が選択されるかは、製造技術及び組立てコストによって決定される。

加熱要素２３は抵抗加熱手段又は誘導加熱手段の形態をなし得る。重要なことは、その加熱力が、部品を連結する溶融トリップ機器５を迅速に溶融させるのに十分なことである。

構造部品２１は、負荷を受けた状態で、準備ができている状態のノズル本体２及びカバー板２０の間に挟持されるばね要素である。連結部として作用する溶融トリップ機器５は、何年にも亘り、構造部品２１によってもたらされる力Ｆを保持するために、十分な連結力を有していなければならない。他方では、力Ｆは、構造部品２１がノズル本体２と共に、また構造部品２１が環状円板ばねであるならば、カバー板２０と共に、確実なシール線を保証するほど大きくなければならない。

上記に説明したように、構造部品２１の負荷、及び力Ｆは、予め決められた範囲内にな
ければならない。限界値は：上側範囲として溶融トリップ機器５の連結力、及び漏れ止め要求、また力Ｆにかけられる最小要件として、構造部品２１の個々の使用時における確実な機能である。組み付けの間に、常にこの力を予め定められた範囲に維持するために、リング２２はホットメルト接着剤５の助けを得て、カバープレート２０に連結される。次に構造部品２１は、このユニット５，２０，２２に挿入される。次に全体が、適当な力Ｆを保証するように、トルクレンチによって、ねじ１３を介して、ノズル本体２に連結される。

リング２２がノズル本体２の隆起として構想される時には、（ノズル本体２の一部である）リング２２及び構造部品２１を含むユニット全体が、装置に挿入され、カバープレート２０及びリング２２にはホットメルト接着剤５が備えられ、且つ装置に押し入れられる。この状態において、ユニットは、ホットメルト接着剤５が溶融すると共に、カバープレート２０及びリング２２に連結される程度に加熱される。ユニット全体冷却され、或いは合わせて保持された後に、ホットメルト接着剤５は、予め規定された力で、ユニットをまとめた状態に保つ。

火事又は必要な時に作動させられる作用は、従来のノズル又は自動消火器のように、周知の熱によって外部からもたらされるのではなく、加熱要素２３の目標とされた加熱によってもたらされる。これによれば、次には、熱により変形する材料がまた、負荷がかけられた構造部品２１に加えて装着され得るという利点がある。構造部品２１は、例えばバイメタルから組み立てられてよい。構造部品２１がカバープレート２０及びノズル本体２の間で挟持されなければならない状態で、密封のために必要な最小の力は、より小さくなり得る。使用する時には、構造部品２１の負荷は先ず、バイメタルが熱を受けて変形するという事実によって、増加させられる。次に溶融トリップ機器が溶融し、その結果、カバープレート２０は、かなりの力によって、リング２２から分離させられると共に、出口導管１１及び出口開口１０を介する消火剤の流路を解放する。また、トリップは、実際には、高感度制御要素の一個、又はそれらを組み合わせた２個が、その高感度制御要素への指令を開始する時にのみ生じる。これによれば、トリップは、実際には、特定の位置でのみ、また正確な時間にのみ生じるという利点がある。電気的に作動させられる制御機器によって作用させられる制御が失敗するならば、それにも拘わらず、溶融トリップ機器は、故障時に、非常に高温の時の最後の安全措置として溶融する。

ここに提示される装置は、サーモスタット３０、煙センサ３１、インテリジェント要素（チップ）３２、及びエネルギ源（電池）３３を備えた自律式火災制御装置として使用されるのに適当である。これらの要素は、主として事務所、ホテル、及び家屋の建築物において、また機構全体及びシステム全体の設置が正当化されない場合に、相対的に容易に適用され得る。しかしながら、装置はまた、コンピュータ室等のガス消火システムにも機能する。

この自律式ミストノズル１は、個々のノズルのインテリジェント要素（チップ）３２を互いに連結させることにより、システム全体を形成するように、ひとまとめにされ得る。それ故、一例として、災害の場合に、高温が予期される場合には必ず、サーモスタット３０を備えた機器を設置することが可能である。煙センサは、煙が第一に予期されるならば、或いは、目的が煙に反応することであるならば、設置され得る。例えば多基準センサは、明確に定められ得ない環境に設置される。

システムの知能は、個々の自律式機器が最初に警報を与え、また実際には、所定時間後に消火剤を使用することによってのみ反応するという可能性をもたらす。それ故、例えば、有毒煙が人間を危険にさらす時に、火災警報器は警報を与え、これを、直ちに消火システム全体を作動させ、ひいては後に続く被害を起こすことなく行う。これらのインテリジ
ェントシステムは、個人を保護するための初期警報システムとして作用する一方、単純なガラス容器トリップ機器を備えた従来の自動消火器システムは、建物の保護にのみ適当である。概ね有効な規制は特に、大災害時の反応を規定している。しかしながら、請求項の特徴としては、警告は最悪の場合の発生よりもずっと前に与えられ、また介入が可能である。このような段階的な反応システムは、様々な方法で、適切に予見される発生事例に反応すると共に、火事への不経済な偽警報を許し、また警察の役務が回避される。

天井４０に統合された溶液は、図１及び図２に図示されている。当然のことながら、カバープレート２０は、例示された場合と同様であるのみならず、機能的ユニットであり得る。また、例えばカバープレート２０を天井４０に据え付けられた円形又は任意に整形された平坦な要素として有することにより、室内構造の完成要素として組み入れることも考えられる。図３は、エネルギ源３３、センサ３０，３１、及びチップ３２が組み入れられた構成のノズルを示す。ノズル１及びインテリジェント要素３０，３１，３２，３３３を保持するリング１４は、天井４０に据え付けられる。多くの場合において、天井の形状に影響を及ぼしかねない隆起がないように、部屋を形づくることが望ましい。これは、当該技術分野において通常の知識を有する者には周知の方法として考えられ、それ故、この火炎止め装置の存在が出っ張って見えることがないように、ユニット全体を天井の開口に、或いは天井にさえ設置することには、何の問題も生じない。

抵抗加熱コイルを備えたノズル本体を示す図。 誘導コイルを備えたノズル本体を示す図。 集中制御機器を備えたノズル本体を示す図。

Claims (15)

1. 熱トリップを含む自動消火器及びノズル用密封装置であって、出口導管（１１）及び出口開口（１０）を有するノズル本体（２）を含むノズル（１）を備え、前記出口導管（１１）の内部には消火剤が位置し、前記出口開口（１０）の上方には構造部品（２１）が配置され、該構造部品（２１）は前記消火剤から溶融トリップ機器（５）を隔離すべく該出口開口（１０）及び該出口導管（１１）を密封閉鎖するようにカバープレート（２０）によって保持され、該カバープレート（２０）は、前記溶融トリップ機器（５）によってリング（２２）に連結され、該リング（２２）は機械式手段によって、前記ノズル本体（２）に堅固に連結され、加熱要素（２３）が前記リング（２２）に取り付けられていることを特徴とする密封装置。
2. 前記ノズル本体（２）及び前記カバープレート（２０）の間に配置される前記構造部品（２１）は、負荷がかけられたばね要素であることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
3. 前記構造部品（２１）は、負荷がかけられた円板ばねであることを特徴とする請求項２に記載の密封装置。
4. 前記構造部品（２１）は、熱の影響下でかなり変形させられる材料であることを特徴とする請求項２に記載の密封装置。
5. 前記構造部品（２１）は、バイメタルから作られると共に、熱の影響下で変形する要素であることを特徴とする請求項４に記載の密封装置。
6. 前記加熱要素（２３）は抵抗加熱手段であることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
7. 前記加熱要素（２３）は、加熱効果を生じさせる誘導コイルであることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
8. 前記ノズル（１）は、ハウジング（４０）に構造的且つ物理的に連結されることを特徴とする請求項１に記載の密封装置。
9. サーモスタット（３０）が前記ハウジング（４０）に取り付けられることを特徴とする請求項８に記載の密封装置。
10. 煙センサ（３１）が前記ハウジング（４０）に取り付けられることを特徴とする請求項８に記載の密封装置。
11. プログラム可能なインテリジェント要素（３２）が、前記ハウジング（４０）に取り付けられることを特徴とする請求項８に記載の密封装置。
12. エネルギ源（３３）が前記ハウジング（４０）に取り付けられることを特徴とする請求項８に記載の密封装置。
13. 前記サーモスタット（３０）、煙センサ（３１）、インテリジェント要素（３２）、及びエネルギ源（３３）と合わせて、前記ノズル（１）及びハウジング（４０）からなるユニットは、中央制御システムから独立して作用するユニットを形成することを特徴とする請求項９に記載の密封装置。
14. 前記サーモスタット（３０）、煙センサ（３１）、インテリジェント要素（３２）、及びエネルギ源（３３）と合わせて、前記ノズル（１）及びハウジング（４０）からなるユニットは、多くの提示された種類の密封装置の安全構造体全体の一部であることを特徴とする請求項９に記載の密封装置。
15. 前記サーモスタット（３０）、煙センサ（３１）、及びインテリジェント要素（３２）と合わせて、前記ノズル（１）及びハウジング（４０）からなるユニットは、中央システムに連結されることを特徴とする請求項９に記載の密封装置。

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