JP5458856B2 - 自動倉庫システム及び消火ユニット - Google Patents

Description

この発明は自動倉庫システムでの消火に関する。

出願人は、自動倉庫内を走行するスタッカークレーンに消火装置を搭載し、二酸化炭素等の消火剤をノズルから発火箇所へ噴射することにより、消火することを提案した（特許文献１：特開H09-150911A）。二酸化炭素は粉末等の化学消火剤と異なり、自動倉庫内を汚染せず、また水と異なり電気配線をショートさせることがない。そして二酸化炭素は空気よりも重いので、発火箇所に留まって、火災を消火する。

しかしなら消火を確実に行うには大量の二酸化炭素を必要とする。スタッカークレーンで搬送できる二酸化炭素タンクのサイズは、搬送できる荷物のサイズで制限を受ける。このため確実な消火ができない可能性がある。このことは二酸化炭素以外の消火剤でも同様である。

特開H09-150911A

この発明の課題は、限られた量の消火剤で、自動倉庫内の火災を確実に消火することにある。
この発明での追加の課題は、消火した荷物が再発火することを確実に防止することにある。

この発明の自動倉庫システムは、棚と、棚の前面に沿って走行する搬送装置と、消火剤のタンクとノズルとを有する消火ユニットを備え、火災時に前記搬送装置で消火ユニットを搬送して、発火した間口内へ消火剤をノズルから噴射する自動倉庫システムにおいて、
棚の間口の上下両面を不燃性または難燃性の天井あるいは床とし、左右両側面及び背面を不燃性または難燃性の壁とし、
前記消火ユニットは、棚の間口を覆い、かつ前記ノズルからの消火剤の噴射を妨げない蓋部材を備え、
かつ前記蓋部材を、搬送装置側の位置と間口を覆う側の位置との間で進退させる進退手段、を設けたことを特徴とする。

この発明では、間口は前面を除き、耐火壁等で囲われているので延焼しにくく、かつ空気の出入りが前面側に制限されている。そして消火ユニットの蓋部材を発火した間口側へ進出させて間口を覆うと、空気の出入りを制限あるいは遮断できる。また噴射した消火剤が発火した間口から逃げることを制限できる。このため少量の消火剤でも、確実に消火できる。

蓋部材の鉛直面内での面積を大きくし、発火した間口を覆って空気の出入りを制限ないしは遮断することが好ましい。そこで好ましくは、荷物のはみ出し検出センサの信号を、消火ユニットの搬送時に無効にする。このようにすれば、荷物のはみ出しセンサで制限されずに、大きな蓋部材を搬送できる。

蓋部材を大きくするためには、消火ユニットに、蓋部材を鉛直面内で延出させるための延出手段を設けることが好ましい。即ち蓋部材が延出して間口を覆えば、空気の出入りをさらに遮断でき、従って限られた量の消火剤でより確実に消火できる。

二酸化炭素などの消火剤では、消火対象の荷物を覆う効果が持続されにくいため、一旦鎮火した荷物が再発火する危険性がある。そこで好ましくは、棚内に水槽付きの棚、二酸化炭素の噴射ノズルもしくはスプリンクラーとシャッター付きなどの、再発火防止の専用間口を設ける。そして発火した間口を消火した後に、消火ユニットを棚内に戻し、次いで発火した荷物を専用間口へ搬送すると、確実に再発火を防止できる。

この発明の消火ユニットは、棚の間口の上下両面が不燃性または難燃性の天井あるいは床で、左右両側面及び背面が不燃性または難燃性の壁である間口が発火した際に、発火した間口を消火するに適したものであって、消火剤のタンクとノズルと、棚の間口を覆いかつ前記ノズルからの消火剤の噴射を妨げない蓋部材と、前記蓋部材を搬送装置側の位置と間口を覆う側の位置との間で進退させる進退手段とを備えた、搬送装置で搬送自在なユニットである。蓋の進退手段は搬送装置の移載手段を利用しても良いが、消火ユニットに設けると搬送装置を制御せずに、消火ユニットだけで蓋を進退できる。この発明の消火ユニットでは、蓋部材で発火した間口を覆うことができるので、空気の出入りを制限あるいは遮断し、少量の消火剤でも確実に消火できる。

実施例の自動倉庫システムの要部平面図 消火ユニットの蓋部材を示す正面図 蓋部材の背面図 変形例の蓋部材の背面図 第２の変形例の蓋部材の正面図 荷物の高さと幅方向と奥行き方向とを示す図 実施例での水槽棚の鉛直方向断面図 実施例での制御系のブロック図

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

図１〜図８に、実施例とその変形とを示す。図１は、実施例の自動倉庫システム２の要部を示し、４はスタッカークレーンで、他の倉庫内搬送装置でも良く、マスト９を備え、昇降台１０を昇降させる。５はスタッカークレーン４の走行レール、６は走行スペースである。走行レール５の例えば左右両側に一対のラック７，７があり、これ以外に図示しないステーションなどを設ける。

１２は消火ユニットで、図１では昇降台１０のスライドフォーク１１に載置され、例えば一対の消火剤タンク１４，１４を備え、消火剤は二酸化炭素の他に、泡消火剤，窒素ガス、粉末消火剤などでもよい。二酸化炭素は液体として消火剤タンク１４に蓄えられ、空気より重いので、発火に伴う上昇気流で上昇しにくいため酸素を遮断し、かつ気化による気化熱で発火した荷物を冷却する。また二酸化炭素は間口８を汚染しない点で好ましい。１６はタンク１４に設けたバルブ、１８は左右いずれのノズルから噴射するかを制御するバルブで、２０，２０は消火ユニット１２の左右両側に設けた一対の蓋部材である。なおこの明細書で、左右とはスタッカークレーン４の走行方向に水平面内で直角な方向である。２１はバッテリーで、消火ユニット１２の電源であり、２２は消火ユニット制御部で、消火ユニット１２を制御する。２４は延出機構で、蓋部材２０を鉛直方向上下並びに走行方向に沿って延出させ、特に鉛直方向下側に向かって延出させる。１１はスライドフォークなどの移載装置である。

ラック７には棚受け３０を設け、３１は柱、３２は火災センサで、例えば耐火床３７の天井部に設け、熱センサあるいは煙センサなどで構成する。３５，３６は耐火壁である。耐火壁３５，３６と耐火床３７は、例えば鉄板，コンクリート，スレート，石膏ボード、耐熱ガラスなどの不燃材料、あるいは難燃処理を施した木材、難燃性樹脂などの難燃材料で構成し、耐火壁３５，３６と耐火床３７とにより、各間口８を走行スペース６側を除き気密にする。

自動倉庫システム２は、例えばリチウムイオン電池などの発火の危険性のある荷物を保管する。３４は充電カプラーで、リチウムイオン電池を自動倉庫システム２に保管する際に、例えば充電カプラー３４で初期充電し、その後一定期間保管し、スタッカークレーン４により出庫して、電池の電圧などを検査する。充電カプラー３４は初期充電を行う間口にのみ設けても、全ての間口に設けても良い。この間に熱的に不安定な電池は発火する可能性がある。ラック７には、消火ユニット１２を格納するための間口を設け、その間口にもバッテリー２１に充電するための充電カプラーを設ける。

図２，図３に、蓋部材２０を示す。４０は蓋部材の本体で、例えばその４周に延出片４１を設ける。なお４２は延出片４１，４１が重なった重なり部である。４４はノズルで、例えば図２の白抜き矢印のように、延出片４１の側へ向けて二酸化炭素などの消火剤を噴射する。これは間口と蓋部材２０との隙間を消火剤で塞ぐためである。図２の黒抜き矢印は、延出片４１の運動方向である。４６はレンズで、例えば光ファイバーカメラのレンズであり、図３に示す光ファイバー４８を介して、消火ユニット制御部に設けたカメラへ間口内の画像を送る。図３の４７は蛇腹からなる配管で、ノズル４４に消火剤を供給する。

図３に、延出片４１の延出機構と、蓋部材２０の進退機構５０とを示す。進退機構５０は、例えばボールネジとナットとを組み合わせたものあるいは流体圧のシリンダ、あるいはその他のリンク機構などからなる。なお消火ユニットの右側の蓋部材と左側の蓋部材は独立して進退する。延出片４１はシリンダ５２により前進し、５３はピストン、５４はバネで、延出片４１を後退させる向きの力を加える。５５はリニアガイドで、シリンダ５２には図示しない配管から流体を供給し、ピストン５３を前進させて、ガイド５５によりガイドし、延出片４１を図２の黒抜き矢印方向に延出させる。ここで延出片４１，４１間に重なり部４２があるので、図２のように延出させると、隙間無く本体４０の４周に延出する。なお流体圧シリンダへ消火剤の２酸化炭素をタンク１４から供給して、蓋部材５０を前進させ、図示しないバネで復帰させると、消火剤を噴出し終わるとバネにより蓋部材５０は自動的に復帰する。また同様にシリンダ５２へタンク１４から２酸化炭素を供給し、バネ５４で復帰させると、消火剤が無くなると延出片４１が復帰する。

消火において特に重要なのは、本体４０と耐火床３７との隙間から、消火剤が洩れたり空気が入り込んだりしないようにすることである。そこで延出片４１は少なくとも鉛直方向下向きに延出するようにし、好ましくは鉛直方向下向きと左右両側とに延出するようにし、最も好ましくは実施例のように４周に延出させる。

図４は変形例の蓋部材５８を示し、６０はシリンダ、６２はクランク、６３はシリンダ６０の軸で、６１はシリンダ６０の回動中心である。６４はリニアガイドで、本体４０に取り付けられたアーム６５をガイドし、６６はストッパである。ここでシリンダ６０から軸６３を前進させると、アーム６５がリニアガイド６４でガイドされて、本体４０が前進する。軸６３がさらに前進し、ストッパ６６がリニアガイド６４に接触すると、クランク６２が回動し、延出片４１が本体４０の４周に延出する。図４では上下の延出片４１，４１を示すが、クランク６２にリンクさせることなどにより、図４の手前と奥行きにも図示しない延出片を設ける。

図５に第２の変形例の蓋部材６７を示す。図２〜図４では、ノズル４４が蓋部材２０，５８と一体であるが、図５の蓋部材６７では開口６８を設け、ノズル６９から開口６８を介して消火剤を噴射する。他の点では図２，図３の実施例と同様である。

消火では棚の間口を蓋部材２０で覆い、空気の出入り及び消火剤の漏れを防止することが重要である。このため図２〜図５の実施例及び変形例では、延出片４１を蓋部材２０の４方に延出させた。これ以外の可能性として、通常の荷物の高さ及び幅よりも大きな蓋部材を備えた消火ユニットを用い、スタッカークレーンでの荷物のサイズ検出を無効にすることがある。図６に荷物７０の高さＨと幅Ｗ及び奥行きＤを示し、高さが大きくかつ広い幅を備えた蓋部材が必要なので、図６の高さ方向Ｈ及び幅方向Ｗのサイズ検出を無効にする。なおスタッカークレーンは光電センサなどのサイズセンサにより荷物のサイズを監視し、閾値を超えると荷物はみ出し異常とする。ここで幅とはスタッカークレーンの走行方向の幅である。また奥行き方向のサイズ検出は無効にしてもしなくても良い。さらに蓋部材の延出機構とスタッカークレーンでの荷物のサイズ検出を無効にすることの双方を用いてもよく、あるいはその一方のみを用いてもよい。

二酸化炭素や窒素ガスなどの消火剤は、ラックを汚染しない反面、発火した荷物７０を覆う効果が維持されないため、再発火の恐れがある。図７は荷物７０を冷却するための水槽棚７２を示す。７４はリフターで、棚受け７６を昇降させ、スタッカークレーンは発火した荷物７０を消火した後、消火ユニットを例えば元の棚に、あるいは付近の適宜の棚に格納する。次いで発火した荷物７０を水槽棚７２まで搬送し、開口７７から、リフター７４で支持した棚受け７６へ移載する。この後、リフター７４で荷物７０を下降させ、水槽棚７２内の水に浸して完全に消火する。水槽棚７２を設ける代わりに、例えば二酸化炭素などの噴出装置もしくはスプリンクラーと気密を保つためのシャッターとを備えた専用の棚を設け、消火した荷物をこの棚に搬入してシャッターを閉じ、二酸化炭素等を噴出させて、荷物が発火温度以下に冷却されるまで保管しても良い。

図８に実施例の制御系を示す。火災センサ３２の信号は火災検出ユニット８０へ送られ、自動倉庫システムの地上制御ユニット８２は、スタッカークレーン機上制御部９０へ、火災が発生した間口へ走行するように指令する。地上制御ユニット８２は消火ユニット制御部２２に、光ファイバー等を用いたカメラ９２により、間口内の画像を撮影するように指令する。スタッカークレーンが火災が発生した間口に到着すると、カメラからの画像をモニタ８３に表示すると共に、タッチパネル８４に消火ユニットの操作に関するスイッチなどを表示する。これに対して、例えば作業者の入力により、消火制御部８５，クレーン制御部８６，水槽棚制御部８８，ステーション制御部８７等を操作する。なお消火作業を、作業者の指示を待たずに、自動的に実行しても良い。

消火制御部８５では、消火ユニット制御部２２を介して、バルブ１６，１８とノズル４４を操作し、左右いずれのノズルから消火剤を噴射するかを指示する。またカメラ９２により間口内の画像を撮影し、進退機構５０により左右いずれかの蓋部材を進退させ、延出機構２４により延出片を延出させる。作業者は火災が発生している間口の側へ蓋部材を前進させ、延出機構を動作させて、ノズルから二酸化炭素などの消火剤を噴射させる。カメラ９２のレンズは蓋部材に取り付けられているので、この間、間口内の状況をモニタ８３に表示できる。またこれ以外に、発火した間口の火災センサから、煙あるいは温度などの状況をモニタ８３に表示できる。

間口の奥及び上下と両側面は、耐火壁もしくは耐火床で気密に囲われているので、開口部は前面のみである。そして間口の前面は蓋部材で覆われ、蓋部材の本体のサイズは間口よりも小さいものの、延出片４１が４方に延出するので、間口の開口をほぼ完全に覆うことができる。この状態で間口内に消火剤を注入し、特に延出片と間口との隙間を中心に消火剤を噴射すると、間口内への空気の出入りを遮断し、消火できる。

モニタ８３の画像上で間口内を消火した後も、消火剤の噴射を続け、発火した荷物が冷却されるのを待って蓋部材を後退させる。次いで消火ユニットを例えば消火ユニット専用の棚に戻し、あるいは近傍の適宜の棚に戻した後に、発火した荷物を水槽棚などへ搬送して完全に消火する。さらに消火ユニットのタンクを交換しあるいは消火剤を再充填する。なお水槽棚等の消火専用の棚は設けなくても良い。

実施例では以下の効果が得られる。
(1) 検査中のリチウムイオン電池などのように、発火の危険性のある荷物でも安全に保管できる。
(2) 間口の前面を除く５面を耐火壁あるいは耐火床で覆い、残る１面を蓋部材で覆うので、発火した間口への空気の出入りを制限ないしは遮断できる。
(3) 蓋部材は進退機構により間口側へ前進させるので、間口と蓋部材の隙間を極めて小さくできる。
(4) この状態で消火剤を噴射するので、少量の消火剤で完全に鎮火できる。
(5) スタッカークレーンでの昇降台の荷物サイズの検出を無効にすると、大きな蓋部材を搬送でき、この結果、発火した間口へ出入りする空気の量を少なくし、かつ消火剤を間口内に留まりやすくできる。
(6) 蓋部材を延出させると、間口をより完全に塞ぎ、より容易に消火できる。
(7) カメラで発火した間口の状況を撮影することにより、モニタに火災の状況を正確に表示できる。
(8) 水槽棚などの再発火防止専用の間口を設けると、一旦消火した荷物が再度発火することを完全に防止できる。

実施例では進退機構５０を消火ユニット１２に設けたが、スライドフォーク１１により消火ユニット全体を発火した間口側へ向けて前進させても良い。またカメラは蓋部材に取り付けることに限らず、蓋部材ではなく消火ユニットの内部に設けて、蓋部材を前進させる前にのみ撮像しても良い。実施例では延出片４１を蓋部材２０の４周に設けたが、下方にのみ、あるいは下方と両側方の３方にのみ設けても良い。また延出片４１を設ける代わりに、ポリイミド樹脂等の難燃性樹脂の袋を蓋部材２０の４周などに設けて、二酸化炭素などの気体で膨らませ、間口を覆うようにしても良い。

２ 自動倉庫システム
４ スタッカークレーン
５ 走行レール
６ 走行スペース
７ ラック
８ 間口
９ マスト
１０ 昇降台
１１ スライドフォーク
１２ 消火ユニット
１４ 消火剤タンク
１６，１８ バルブ
２０ 蓋部材
２１ バッテリー
２２ 消火ユニット制御部
２４ 延出機構
３０ 棚受け
３１ 柱
３２ 火災センサ
３４ 充電カプラー
３５，３６ 耐火壁
３７ 耐火床
４０ 本体
４１ 延出片
４２ 重なり部
４４ ノズル
４６ レンズ
４７ 配管
４８ 光ファイバー
５０ 進退機構
５２ シリンダ
５３ ピストン
５４ バネ
５５ リニアガイド
５８ 蓋部材
６０ シリンダ
６１ 回動中心
６２ クランク
６３ 軸
６４ リニアガイド
６５ アーム
６６ ストッパ
６７ 蓋部材
６８ 開口
６９ ノズル
７０ 荷物
７２ 水槽棚
７４ リフター
７６ 棚受け
７７ 開口
８０ 火災検出ユニット
８２ 地上制御ユニット
８３ モニタ
８４ タッチパネル
８５ 消火制御部
８６ クレーン制御部
８７ ステーション制御部
８８ 水槽棚制御部
９０ クレーン機上制御部
９２ カメラ

Claims (5)

1. 棚と、棚の前面に沿って走行する搬送装置と、消火剤のタンクとノズルとを有する消火ユニットを備え、火災時に前記搬送装置で消火ユニットを搬送して、発火した間口内へ消火剤をノズルから噴射する自動倉庫システムにおいて、
   棚の間口の上下両面を不燃性または難燃性の天井あるいは床とし、左右両側面及び背面を不燃性または難燃性の壁とし、
   前記消火ユニットは、棚の間口を覆い、かつ前記ノズルからの消火剤の噴射を妨げない蓋部材を備え、
   かつ前記蓋部材を、搬送装置側の位置と間口を覆う側の位置との間で進退させる進退手段、を設けたことを特徴とする、自動倉庫システム。
2. 前記搬送装置は、荷物のはみ出し検出センサと、前記消火ユニットの搬送時に前記はみ出し検出センサの信号を無効にするための制御手段、とを備えていることを特徴とする、請求項１の自動倉庫システム。
3. 前記消火ユニットに、前記蓋部材を鉛直面内で延出させるための延出手段を設けたことを特徴とする、請求項１または２の自動倉庫システム。
4. 前記棚内に再発火防止の専用間口を設けて、発火した間口を消火した後に前記消火ユニットを棚内に戻し、次いで発火した荷物を前記専用間口へ搬送するようにしたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの自動倉庫システム。
5. 棚の間口の上下両面が不燃性または難燃性の天井あるいは床で、左右両側面及び背面が不燃性または難燃性の壁である間口が発火した際に、発火した間口を消火するに適した消火ユニットであって、
   消火剤のタンクとノズルと、棚の間口を覆いかつ前記ノズルからの消火剤の噴射を妨げない蓋部材と、前記蓋部材を搬送装置側の位置と間口を覆う側の位置との間で進退させる進退手段とを備えた、搬送装置で搬送自在な消火ユニット。

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