JP5665474B2

JP5665474B2 - 排煙設備

Info

Publication number: JP5665474B2
Application number: JP2010236059A
Authority: JP
Inventors: 貞憲青木
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2010-10-21
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2030-10-21
Also published as: JP2012085890A

Description

本発明は、消火排煙設備、特に排煙設備に関するものである。

例えば、トンネルなどには水噴霧設備が設置されており、車両火災等の発生を火災検知器等で検知し、火災位置に対応する水噴霧ヘッドを放水制御して、火災の抑制及び駆体の保護を行う。

特開２００２−２４８１７９号公報

火災時に発生する煙は、人に有害な物質が含まれる上、避難時の視野を阻害する。このような煙は火災区画の天井部から充満する。水噴霧ヘッドから水を散布すると、天井部の煙が区画全体に拡散するので、避難者に被害を及ぼす可能性があり、避難上の大きな問題となっている。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、火災が発生したときに煙が拡散しないように排煙すること、また、排煙設備の他に消火設備としても適用できることを目的とする。

この発明の排煙設備は、ノズルを内蔵した泡発生機本体の基端側に空気取込口、他端側に発泡用網を設けた泡発生機を、防護対象物の長手方向に沿って複数設定された防護区画の境界上部のそれぞれに配置した排煙設備であって、各泡発生機は、隣接する防護区画における一方の防護区画側に前記空気取込口、他方の防護区画側に前記発泡用網が向くように、向きを同一にして配置され、前記防護区画で火災が発生したときに、前記空気取込口が当該火災が発生した防護区画側を向くように、当該火災が発生した防護区画の境界上部に設けられた前記泡発生機と、前記発泡用網が当該火災が発生した防護区画側を向くように、当該火災が発生した防護区画の境界上部に設けられた前記泡発生機とに、泡水溶液を供給し、前記空気取込口が当該火災が発生した防護区画側を向くように、当該火災が発生した防護区画の境界上部に設けられた前記泡発生機が、当該火災が発生した防護区画の上部に滞留する煙を含む空気を取り込んで当該煙を包含した高膨張泡を生成し、該生成した高膨張泡を当該火災が発生した防護区画外である隣接する防護区画に放出することにより、当該煙が拡散しないようにしながら当該火災が発生した防護区画内を排煙し、前記発泡用網が当該火災が発生した防護区画側を向くように、当該火災が発生した防護区画の境界上部に設けられた前記泡発生機が、当該火災が発生した防護区画外における空気を取り込んで高膨張泡を生成し、該生成した高膨張泡を当該火災が発生した防護区画内に放出することにより、当該火災が発生した防護区画内における火災を消火することを特徴とする。

また、各泡発生機の各ノズルと泡水溶液供給部とを接続する複数の配管と、当該複数の配管に設けられ、常時閉で火災時に開放される区画選択弁とを備え、前記防護区画で火災が発生したときに、当該火災が発生した防護区画の境界上部に設けられた泡発生機にのみ泡水溶液を供給することを特徴とする。

この発明の排煙設備は、ノズルを内蔵した泡発生機本体の基端側に空気取込口、他端側に発泡用網を設けた泡発生機を、防護区画の上部に設け、該防護区画で火災が発生したときに、前記泡発生機が、前記防護区画における空気を取り込んで高膨張泡を生成し、該生成した高膨張泡を放出するものであるので、火災が発生した防護区画上部に滞留する煙を泡に閉じ込めて排煙することによって、煙の拡散を低減できる。ここで、生成した泡が時間の経過とともに消泡したとしても、消泡するまでの間に泡水溶液としての泡膜に煙粒子が吸着するので、煙の拡散量が低減できる。

また、前記泡発生機を、前記空気取込口が前記防護区画側を向くように、前記防護区画の境界上部に設け、前記防護区画で火災が発生したときに、前記泡発生機が、前記防護区画における空気を取り込んで高膨張泡を生成し、該生成した高膨張泡を前記防護区画外に放出することにより、前記防護区画内を排煙するものであるので、火災が発生した防護区画内から排煙を行うことによって、当該防護区画内での避難行動が容易となる。また、排煙先の防護区画は、煙を泡に閉じ込めて排煙されることによって、排煙された煙の拡散を低減できるので、当該防護区画内での避難行動が容易となる。

また、前記泡発生機を、前記発泡用網が前記防護区画側を向くように、前記防護区画の境界上部に設け、前記防護区画で火災が発生したときに、前記防護区画外における空気を取り込んで高膨張泡を生成し、該生成した高膨張泡を前記防護区画内に放出することにより、前記防護区画内における火災を消火するものであるので、泡発生機は、排煙設備の他に消火設備としても適用できる。

また、トンネルの長手方向に沿って複数形成された前記防護区画の境界上部のそれぞれに、向きを同一にして、前記泡発生機を配置したものであるので、泡発生機は、隣接する防護区画における一方の防護区画では排煙設備として、他方の防護区画では消火設備として機能することができる。

本発明の第１の実施形態を示す構成図である。泡発生機の拡大断面図である。

以下に、本発明の第１の実施形態を図１〜図２を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態を示す構成図、図２は泡発生機の拡大断面図である。

火災の対象となる防護対象物１としてのトンネルには、その長手方向に沿って所定間隔をおいて設定された境界Ｋ１〜Ｋ５により、複数の防護区画Ｓ１〜Ｓ４が設定されている。

防護区画Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれの境界Ｋ１〜Ｋ５の上部には、前記各区画Ｓ１〜Ｓ４に対応して、消火排煙用設備（排煙用設備）として、排煙用、消火用として機能する泡発生機１０（１０Ａ〜１０Ｅ）が設けられている。

前記泡発生機１０は、基端側の空気取込口１２ａと他端側の出口１２ｂを有する筒状の泡発生機本体１２と、該本体１２の基端側に内蔵され、泡水溶液を放射するノズル１４と、前記出口１２ｂに張設された発泡用網１７と、を備えている。

前記泡発生機１０Ａ〜１０Ｅの各ノズル１４は、配管１４Ａ〜１４Ｅを介して図示しない泡水溶液供給部に接続されている。この泡水溶液供給部は、混合器、原液タンク及び加圧装置（水槽、ポンプ）から構成され、火災時に泡水溶液をノズル１４に供給する。前記各配管１４Ａ〜１４Ｅには、常時閉で火災時に開放される区画選択弁Ｖが設けられている。この選択弁Ｖの開放により、火災が発生した防護区画Ｓ（以下、必要に応じて「火災区画Ｓ」という）の泡発生機１０にのみ泡水溶液を供給する。

このとき、泡発生機１０は、ノズル１４から泡水溶液が放射されると、アスピレータ作用により負圧が発生し、空気取込口１２ａ側の防護区画Ｓから空気が取り込まれる。そして、該泡水溶液は発泡用網１７に衝突して空気を巻き込み、発泡Ｂする。この泡Ｂは、泡水溶液と生成された泡の体積比を示す発泡倍率が、例えば５００倍以上の高膨張泡であり、発泡用網１７側の防護区画Ｓ内に放出されて落下する。この泡Ｂは、該防護区画Ｓが火災区画Ｓである場合は、火源Ｆを覆うので、窒息消火が行われる。

そのため、泡発生機１０は、発泡用網１７側の防護区画Ｓで火災が発生した場合は、上記の通りの消火用の泡消火装置として機能することができる。一方、空気取込口１２ａ側の防護区画Ｓで火災が発生した場合は、火災の発生により上部に滞留する煙を含む空気を取り込んで、泡発生機本体１２の内部で、煙を泡の中に包含した状態で、発泡用網１７側の防護区画Ｓ内に放出することができる排煙装置として機能することができる。

つまり、前記各区画Ｓ１〜Ｓ４に対応して、泡発生機１０Ａ〜１０Ｄは排煙用として機能し、また、泡発生機１０Ｂ〜１０Ｅは消火用として機能する。ここで、泡発生機１０Ａ〜１０Ｅは、トンネルの長手方向に沿って向き（例えば、泡発生機本体１２の向き）を同一（図１の場合は左向き）にして配置されたものであるので、泡発生機１０Ｂ〜１０Ｄは、空気取込口１２ａ側の防護区画Ｓの排煙用のみならず、発泡用網１７側の防護区画Ｓの消火用としても機能することができる。

なお、この泡発生機１０は、各区画に１個、又は、複数個設けられているが、その配設台数は、必要に応じて適宜選択される。また、その向きは、前記各区画Ｓ１〜Ｓ４に対応して左向きのみとしたが、右向きも並列に設置することもできる。

前記各区画Ｓ１〜Ｓ４の側壁下部には、例えば、火災による炎を検出する火災感知器２１が設けられ、該火災感知器２１は信号線Ｌを介して受信機２３に接続されている。

次に、本実施形態の作動について説明する。
区画Ｓ２に火災が発生すると、火災感知器２１が火災を検出する。そうすると、前記火災感知器２１は、信号線Ｌを介して火災信号を受信機２３に送出する。
前記受信機２３は、区画Ｓ２に対応する泡発生機１０Ｂ、１０Ｃの区画選択弁Ｖを開放させるとともに、泡水溶液供給部のポンプを起動させる。

前記ポンプが起動すると、配管１４Ｂ、１４Ｃを介して該区画Ｓ２の泡発生機１０Ｂ、１０Ｃのノズル１４から泡水溶液が放射される。このとき、泡発生機１０Ｂは、ノズル１４から泡水溶液が放射されると、負圧が発生して、空気取込口１２ａから泡発生機本体１２内部に区画Ｓ２内の上部に滞留する煙を含む空気が取り込まれる。そして、該泡水溶液は発泡用網１７に衝突して空気（煙）を巻き込み、発泡Ｂする。この泡Ｂは、火災区画Ｓ２に隣接する区画Ｓ１内部に放出されて落下し、路面を覆うので、区画Ｓ１への火災の延焼が防止される。また、区画Ｓ１内は、火災区画Ｓ２から排煙された煙が泡の中に包含された状態であるため、排煙された煙が区画Ｓ１内を拡散することがないので、視認性が阻害されることなどはなく、避難行動が阻害されない。ここで、生成した泡Ｂが時間の経過とともに消泡したとしても、消泡するまでの間に泡水溶液としての泡膜に煙粒子が吸着するので、煙の拡散量が低減でき、必要以上に視認性が阻害されることはない。一方、区画Ｓ２内は、泡発生機１０Ｂによって区画Ｓ２外へ煙が排煙されるので、人に有害な物質が除去されるとともに、視認性が向上し、避難行動を容易とすることができる。

また、泡発生機１０Ｃは、ノズル１４から泡水溶液が放射されると、負圧が発生して、空気取込口１２ａから泡発生機本体１２内部に区画Ｓ３内の上部に滞留する空気が取り込まれる。そして、該泡水溶液は発泡用網１７に衝突して空気を巻き込み、発泡Ｂする。この泡Ｂは、区画Ｓ３に隣接する火災区画Ｓ２の内部に放出されて落下し、路面の火源Ｆを覆うので、窒息消火が行われる。ここで、泡発生機１０Ｃが取り込む空気は、火災が発生していない区画Ｓ３の空気であり、火災区画Ｓ２内の空気が入り込むことはない。そのため、泡発生機１０Ｃには、煙を含まない空気（以下、必要に応じて「清浄空気」という）が供給されるので、所望の発泡倍率を得ることができる。火災区画Ｓ２は、清浄空気を含む泡が供給されるため、煙の拡散量の増大、視認性の阻害は生じない。

以上説明したように、この発明の排煙装置は、ノズル１４を内蔵した泡発生機本体１２の基端側に空気取込口１２ａ、他端側に発泡用網１７を設けた泡発生機１０を、防護区画Ｓの上部に設け、該防護区画Ｓで火災が発生したときに、前記泡発生機１０が、前記防護区画Ｓとしての火災区画Ｓにおける空気を取り込んで高膨張泡Ｂを生成し、該生成した高膨張泡Ｂを放出するものであるので、火災が発生した防護区画Ｓ上部に滞留する煙を泡Ｂに閉じ込めて排煙することによって、煙の拡散を低減できる。ここで、生成した泡Ｂが時間の経過とともに消泡したとしても、消泡するまでの間に泡水溶液としての泡膜に煙粒子が吸着するので、煙の拡散量が低減できる。

また、前記泡発生機１０を、前記空気取込口１２ａが火災区画Ｓ側を向くように、火災区画Ｓの境界Ｋ上部に設け、火災区画Ｓで火災が発生したときに、前記泡発生機１０が、火災区画Ｓにおける空気を取り込んで高膨張泡Ｂを生成し、該生成した高膨張泡Ｂを火災区画Ｓ外に放出することにより、火災区画Ｓ内を排煙するものであるので、火災が発生した防護区画Ｓ内から排煙を行うことによって、当該火災区画Ｓ内での避難行動が容易となる。また、排煙先の防護区画Ｓは、煙を泡Ｂに閉じ込めて排煙されることによって、排煙された煙の拡散を低減できるので、当該防護区画Ｓ内での避難行動が容易となる。

また、前記泡発生機１０を、前記発泡用網１７が火災区画Ｓ側を向くように、火災区画Ｓの境界Ｋ上部に設け、火災区画Ｓで火災が発生したときに、火災区画Ｓ外における空気を取り込んで高膨張泡Ｂを生成し、該生成した高膨張泡Ｂを火災区画Ｓ内に放出することにより、火災区画Ｓ内における火災を消火するものであるので、泡発生機１０は、排煙設備の他に消火設備としても適用できる。

また、トンネルの長手方向に沿って複数形成された前記防護区画Ｓの境界Ｋ上部のそれぞれに、向きを同一にして、前記泡発生機１０を配置したものであるので、泡発生機１０は、隣接する防護区画Ｓにおける一方の防護区画Ｓでは排煙設備として、他方の防護区画Ｓでは消火設備として機能することができる。

前記実施の形態において、泡発生機１０として、ノズル１４から泡水溶液が放射することにより、空気取込口１２ａから泡発生機本体１２内部に空気を取り込むもの（アスピレート効果を利用したもの）を用いて説明したが、ファンを用いるものであってもよい。アスピレート効果を利用したものは、ファン式のものと比較して、電気工事が不要となり、施工が容易である。

前記実施の形態において、防護区画Ｓの境界Ｋに、排煙用および消火用の泡発生機１０をそれぞれ配置するようにしたが、防護区画Ｓ内を効果的に排煙および消火できるのであれば、必ずしも境界Ｋに配置する必要はない。なお、泡発生機１０が、火災区画Ｓの煙を含む空気を取り込んで高膨張泡Ｂを生成し、該生成した高膨張泡Ｂを火災区画Ｓに放出する構成であったとしても、煙を泡Ｂに閉じ込めることができるので、火災区画Ｓ内で煙が拡散することを低減できて、当該火災区画Ｓ内での避難行動が容易となる。

前記実施の形態において、火災区画Ｓの空気（煙）を排煙するための装置として、排煙用の泡発生機１０を用いて説明したが、煙を排煙できれば泡を放出する必要はなく、泡発生機本体１２と同様の筒状の本体、該本体に内蔵されて流体を放出するノズルのみを備えた排煙装置であってもよい。

前記実施の形態において、防護対象物１としてトンネルを用いて説明したが、それ以外の防護対象物も適用できる。例えば、倉庫などの閉鎖空間にも適用した場合、前記実施の形態と同様に、閉鎖空間（防護区画）における境界としての側壁などに、排煙用の泡発生機と消火用の泡発生機を配置すればよく、このとき、排煙用の泡発生機は、避圧口として作用することができる。

１防護対象物、１０（１０Ａ〜１０Ｅ）泡発生機、１２泡発生機本体、１２ａ空気取込口（入口）、１２ｂ出口、１４ノズル、１４Ａ〜１４Ｅ配管、１７発泡用網、２１火災感知器、２３火災受信機、Ｂ泡、Ｆ火源、Ｖ区画選択弁、Ｋ（Ｋ１〜Ｋ５）境界、Ｓ（Ｓ１〜Ｓ４）防護区画。

Claims

ノズルを内蔵した泡発生機本体の基端側に空気取込口、他端側に発泡用網を設けた泡発生機を、防護対象物の長手方向に沿って複数設定された防護区画の境界上部のそれぞれに配置した排煙設備であって、
各泡発生機は、隣接する防護区画における一方の防護区画側に前記空気取込口、他方の防護区画側に前記発泡用網が向くように、向きを同一にして配置され、
前記防護区画で火災が発生したときに、前記空気取込口が当該火災が発生した防護区画側を向くように、当該火災が発生した防護区画の境界上部に設けられた前記泡発生機と、前記発泡用網が当該火災が発生した防護区画側を向くように、当該火災が発生した防護区画の境界上部に設けられた前記泡発生機とに、泡水溶液を供給し、
前記空気取込口が当該火災が発生した防護区画側を向くように、当該火災が発生した防護区画の境界上部に設けられた前記泡発生機が、当該火災が発生した防護区画の上部に滞留する煙を含む空気を取り込んで当該煙を包含した高膨張泡を生成し、該生成した高膨張泡を当該火災が発生した防護区画外である隣接する防護区画に放出することにより、当該煙が拡散しないようにしながら当該火災が発生した防護区画内を排煙し、
前記発泡用網が当該火災が発生した防護区画側を向くように、当該火災が発生した防護区画の境界上部に設けられた前記泡発生機が、当該火災が発生した防護区画外における空気を取り込んで高膨張泡を生成し、該生成した高膨張泡を当該火災が発生した防護区画内に放出することにより、当該火災が発生した防護区画内における火災を消火する
ことを特徴とする排煙設備。
各泡発生機の各ノズルと泡水溶液供給部とを接続する複数の配管と、
当該複数の配管に設けられ、常時閉で火災時に開放される区画選択弁とを備え、
前記防護区画で火災が発生したときに、当該火災が発生した防護区画の境界上部に設けられた泡発生機にのみ泡水溶液を供給する
ことを特徴とする請求項１記載の排煙設備。