JP5681748B2

JP5681748B2 - 消火装置

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Publication number: JP5681748B2
Application number: JP2013095853A
Authority: JP
Inventors: 鍾文李
Original assignee: ソウル特別市
Priority date: 2012-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2015-03-11
Anticipated expiration: 2033-04-30
Also published as: CN103372271A; JP2013230371A; CN103372271B

Description

本発明は、消火装置に関する。火事鎭圧用消火装置に係り、より詳しくは消火水と研磨剤の混合物を噴射して障害物壁体などの障害物層を貫通させた状態でその内部に消火剤を噴射して内部の火事を鎮圧し、火事場所によって消火水またはＣＯ_２ガスを選択的に噴射して効率よく火事を鎮圧することができる火事鎭圧用複合型消火装置に関する。

近年、安全及び火事に対する社会的な認識が続いて拡散し、大勢の人々が消火装置を重要に思っている。よって、多くの高層建物が火事に備えで徹底的な消火システムを備えている。しかし、古い建築物や木材建築物に対しては消火システムが十分でないため、火事発生の際、多大な財産被害だけではなく、人命被害が発生するもどかしい場合もたくさんある。特に、文化財建築物は大部分が木材建築物であって消火システムを正常に備えていないから、火事発生の際、大きな被害を被っている。一例として、韓国の崇礼門や洛山寺などの国宝級文化財が消失する悲劇を経験したことがある。

文化財建築物を含めた一般的な木造建築物の屋根を施工するにあたっては、柱上に載せられたうつばりの上部によこげたが連結され、よこげたの上部に垂木が施工され、垂木上に蓋板またはサンジャを載せて施工している。また、蓋板の上部に屋根を横切り、荷重を支える木材を満たして積心層を施工し、その上に補土を行った後、瓦を載せて屋根を施工している。

すなわち、木造建築物の屋根構造は、図１のように、垂木、蓋板、積心層、補土／生石灰層、及び瓦でなっている。ここで、”蓋板”は垂木上に敷く板を言い、”積心層”は蓋板上に丸太の外に作業後に残った木切れ、木皮、大鋸屑、かんな屑などの資材で満たされた層であり、補土／生石灰層は、積心層が均一でない部位を埋め、屋根の曲線を生かすために満たす土である”補土”と生石灰と磨沙土磨沙土を混合して養生させた”生石灰”が混合された層であり、漏水を予防するとともにその上部に位置する瓦の沈下を防止する役目をする。

しかし、木造建築物の屋根構造は防水が完璧であるので、外部の災害（湿気、漏水）から内部の木造建築物を保護するのには非常に効果的であるが、内部で発生する火事を鎮圧するのに大きな障害物となっている。

すなわち、生石灰の埋めによって防水の機能が強化して外部から内部に漏水しない代わりに、内部の柱で火事が発生して屋根に火点して積心層に炎が付いた場合には、炎が積心層の上部に施工された生石灰層によって外部に露出されないで積心層だけ燃やすため、炎が外部に拡散することを見付けることができなく、積心層に点火した炎を消火するためには、上部の瓦を分離した後、補土と石灰を取り外し、積心層に消火水または消火用材を噴射して消火させなければならないので、消火に至大な困難がある。一方、積心層の下側の蓋板を除去する場合には、バックドラフト（Ｂａｃｋ−Ｄｒａｆｔ）現象が発生し、それにより現場活動隊員の安全事故が発生するおそれがあるという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、建築物の内部で発生する火事を効果的に鎮圧することが可能な、新規かつ改良された消火装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、障害物の内側で発生した火事を鎮圧する消火装置であって、消火水または前記消火水に研磨剤を混合した混合物を提供する噴霧消火手段；消火ガスを提供するガス消火手段；及び前記噴霧消火手段及び前記ガス消火手段から伝達される前記消火水または前記消火水と前記研磨剤の混合物、及び前記消火ガスを選択的に噴射する噴射手段を含み、前記消火水と前記研磨剤の混合物は前記障害物を貫通して経路を確保するために噴射され、前記消火水及び前記消火ガスは前記経路を通じて前記障害物の内側に噴射される消火装置が提供される。

前記噴射手段は、前記消火水または前記消火水と前記研磨剤の混合物、及び前記消火ガスのいずれも噴射することができる噴射銃でなることができる。

前記噴射手段は、前記消火水または前記消火水と前記研磨剤の混合物を噴射する噴霧噴射銃と、前記消火ガスだけ噴射するためのガス噴射銃とからなることができる。

前記噴霧噴射銃は、前記研磨剤を噴射するようにする選択レバーと、前記消火水または前記消火ガスを噴射するようにする噴射レバーとを含む胴体と；前記胴体の前方に伸びる噴射管と；前記噴射管の端部に結合される噴射ノズルとを含み、前記噴射ノズルは前記障害物の厚さより短い噴射ノズルまたは前記障害物の厚さより長い噴射ノズルでなることができる。

前記障害物の厚さより長い噴射ノズルは、前記噴射管の端部に結合される結合部と；前記噴射管の端部と前記噴射ノズルの結合を固定する固定部と；前記固定部の一側に所定の長さだけ延設されるノズル部とを含むことができる。

前記障害物の厚さより長い噴射ノズルは、長手方向に沿って先端から後端側に向かって直径が次第に小さくなる第１噴射ラインと；前記第１噴射ラインの後端から伸び、長手方向に沿って同一直径を持つ第２噴射ラインとを含むことができる。

以上説明したように本発明によれば、建築物の内部で発生する火事を効果的に鎮圧することが可能である。以上説明したように、本発明によれば、消火水と研磨剤の混合物を噴射して障害物壁体などの障害物層を貫通させた状態で、その内部に消火剤を噴射して内部の火事を鎮圧し、火事場所によって消火水またはＣＯ_２ガスを選択的に噴射することで、多様な火事場所で効率よく火事を鎮圧することができる利点がある。

また、本発明は、木造文化財建築物の積心層での火事の際、消火水と研磨剤の混合物を噴射して障害物層である生石灰層を貫通させた状態で、その内部の積心層にＣＯ_２ガスを噴射してＣＯ_２ガスの窒息効果を用いて火事を鎮圧することで、木造文化財建築物の損傷を最小化しながら火事を鎮圧することができる利点がある。

また、本発明は、現場活動隊員の進入が困る火事場所の障害物層を消火水と研磨剤の混合物を噴射して貫通させた状態で、その内部に消火剤を噴射して内部の火事を鎮圧することで、現場活動隊員の安全性を確保することができる利点がある。

特に、本発明は、木造建築物の積心層での火事の際、消火水と研磨剤の混合物を噴射して障害物である生石灰層の一部領域を穿孔した後、端部が積心層内に位置するようにその孔に挿入した状態でＣＯ_２ガスを噴射するように構成することで、木造建築物の損傷を最小化しながら短時間内に火事を鎮圧することができる利点がある。

すなわち、本発明は、積心層内に噴射ノズルの端部が位置する状態で、ＣＯ_２ガスを噴射してＣＯ_２ガスの窒息効果を用いて火事を鎮圧することで、木造文化財建築物の損傷を最小化しながら火事を鎮圧することができる利点がある。

一般的な木造建築物の屋根構造を示す概略図である。本発明の一実施例による火事鎭圧用複合型消火装置の構成関係を概念的に示す構成図である。図２に示す火事鎭圧用複合型消火装置を構成する噴霧噴射銃の構成関係を示す斜視図である。図２に示す火事鎭圧用複合型消火装置を構成するＣＯ_２ガス噴射銃の構成関係を示す斜視図である。図３に示す噴霧噴射銃が装着された火事鎭圧用複合型消火装置を用いて火事を鎮圧する概念を示す概念図である。図４に示すＣＯ_２ガス噴射銃が装着された火事鎭圧用複合型消火装置を用いて火事を鎮圧する概念を示す概念図である。ＣＯ_２噴射銃の噴射ノズルの第２実施例による断面図である。比較例の構成を示した説明図である。噴霧噴射銃の使用状態を示した説明図である。噴霧噴射銃の使用状態を示した説明図である。噴霧噴射銃の使用状態を示した説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図２は本発明の一実施例による火事鎭圧用複合型消火装置の構成関係を概念的に示す構成図、図３は図２に示す火事鎭圧用複合型消火装置を構成する噴霧噴射銃の構成関係を示す斜視図、図４は図２に示す火事鎭圧用複合型消火装置を構成するＣＯ_２ガス噴射銃の構成関係を示す斜視図である。

図２〜図４に示すように、この実施例による火事鎭圧用複合型消火装置は、消火水と研磨剤の混合物を噴射して障害物壁体などの障害物層を貫通させた状態で、その内部に消火水を噴射して内部の火事を鎮圧する高圧噴霧消火手段１００、貫通された障害物層の内部にＣＯ_２ガスを噴射して内部の火事を鎮圧するＣＯ_２ガス消火手段２００、及び混合物（消火水及び研磨剤）、消火水またはＣＯ_２ガスを選択的に噴射する噴射手段３００でなる。

本実施例の高圧の噴霧消火手段１００は、消火水を貯蔵して供給するための消火水タンク１１０と、エンジンまたはモーターによって動力が発生する動力発生装置１２０と、動力発生装置１２０によって作動して消火水を高圧でポンピングする高圧ポンプ１３０と、研磨剤Ｇを貯蔵して供給するための研磨剤タンク１４０と、消火水タンク１１０からポンピングされた消火水と研磨剤タンク１４０から供給された研磨剤Ｇを混合して供給するイジェクター１５０とからなる。

高圧の噴霧消火手段１００は、消火水タンク１１０からポンピングされた消火水と研磨剤タンク１４０から供給された研磨剤Ｇの混合物である噴射液を制御部１６０で制御するように構成される。ここで、制御部１６０は、研磨剤Ｇの遮断／供給及びその供給量と、動力発生装置１２０及び高圧ポンプ１３０の出力と、消火水の噴射速度などを制御するようになる。

本実施例の動力発生装置１２０は独立的に備えられる一つ以上の内燃機関であり、約２０〜４０馬力のガソリンエンジンを用いることが好ましく、またフレームの内部にコンパクトに設置されることが好ましく、フレームの上部に消火水を貯蔵して供給する消火水タンク１１０が搭載されることが好ましい。フレームは起動性のために移動が容易な車両に装着されるかまたは自ら移動しやすく設計されることが好ましい。

このような動力発生装置１２０は独立して運転されるように複数が備えられ、このような複数の動力発生装置１２０にはそれぞれ高圧ポンプ１３０が並列で設置され、高圧ポンプ１３０には消火水タンク１１０の排出管が連結され、一つの動力発生装置１２０に問題が生じた場合にも他の動力発生装置１２０によって運転できるように構成される。

前記のような構成は一つの動力発生装置１２０だけでも所望の噴射圧を発生させることができるが、このように複数の動力発生装置１２０を使うことはより力強い圧力を生成しようとするときまたは一つの動力発生装置１２０に異常がある場合に対する対備策となる。

本実施例の制御部１６０は有線コントローラー１６１または無線コントローラー１６２によって作動し、有線コントローラー１６１または無線コントローラー１６２は操作の安全性のためにフレームに設置されることが好ましいが、場合によっては火事場所で鎮火過程を見ながら操作するのに便利となるように噴射手段の噴射銃に設置されることもできる。

高圧ポンプ１３０から高圧で排出される消火水は第１逆止弁１７１を通じて第１ブロックマニホールド１７２に流入し、第１ブロックマニホールド１７２から流出した消火水は安全弁１８１と三方弁１８２を順次経由する。このような三方弁１８２によって消火水は消火水タンク１１０に回帰することもできる。一方、三方弁１８２は遠隔で調整され、装備の使用中断の際に作動し、安全弁１８１は消火水が異常高圧で送出されるとき、消火水を消火水タンク１１０の排出管に送って再び高圧ポンプ１３０に入力させ、三方弁１８２の先端にはやはり遠隔で調整される第１電動バルブ１８３が設置される。

第１電動バルブ１８３は過負荷を防止するためのもので、第１電動バルブ１８３を通過した消火水は第２ブロックマニホールド１８４に流入し、その内部で分岐されて出力される。このような第２ブロックマニホールド１８４を通過した消火水はそれぞれ第２チェクベルブ１８５と第２電動バルブ１９１に印加され、第２逆止弁１８５を通過した消火水はイジェクター１５０に流入し、第２電動バルブ１９１を通過した消火水は研磨剤タンク１４０に供給される。

この実施例の研磨剤タンク１４０は１０〜４０リットル（ｌ）容量の圧力容器であり、その上部に設置されるた配器１４１を通じて研磨剤が内部に投入され、研磨剤タンク１４０の排出管はイジェクター１５０に連結され、研磨剤タンク１４０には圧力ドレン弁１４２が設置されることで、異常高圧の際に圧力を低めて対処するように構成される。一方、研磨剤タンク１４０の内部にはオリフィス１４３と第３逆止弁１４４が連続して連結設置される。ここで、オリフィス１４３は流体の圧力を増加させるためのもので、第３逆止弁１４４は研磨剤Ｇが混入した消火水が逆流しないようにするためのものである。

この実施例の研磨剤Ｇは金剛石系の粉末状で、１０〜３０メッシュ（ｍｅｓｈ）、より好ましくは２２〜２６メッシュの粒径を有し、研磨剤タンク１４０の内部には高圧の消火水が供給され、消火水は分配器１４１を通じて研磨剤タンク１４０の内部に流入し、研磨剤Ｇは高圧の消火水によって推進力を受け、下端に位置する排出口を通じて排出される。

イジェクター１５０の出力端には噴射ライン１９２が連結され、このような噴射ライン１９２は噴射手段３００の噴射銃３１０、３２０に連結され、噴射ライン１９２の噴射ホースはボビン１９３にリール状に巻き取られた状態で使用者の必要によって繰り出され、ボビン１９３はフレーム上に設置される。

前述した第１及び第２ブロックマニホールド１７２、１８４は一つの配管を分岐するためのカップリング手段として使われる。これは狭い空間での配管の整列を容易にし、連結部品の耐久性を向上させる。

図２に示すように、この実施例のＣＯ_２ガス消火手段２００は貫通された障害物層の内部にＣＯ_２ガスを噴射して内部の火事を鎮圧するのに用いられるもので、二酸化炭素（ＣＯ_２）をそれぞれ貯蔵保管する多数のＣＯ_２貯蔵タンク２１０と、このような多数のＣＯ_２貯蔵タンク２１０の排出口を互いに連結して高圧噴霧消火手段１００の噴射ライン１９２に連結する連結ライン２２０とを含むように構成される。

本発明の火事鎭圧用複合型消火装置の構成において、ＣＯ_２ガス消火手段２００を備えた理由はつぎのようなＣＯ_２の特徴を用いるためである。

二酸化炭素（ＣＯ_２）は炭素の最終酸化物で、それ以上燃焼反応を引き起こさないから、窒素、水蒸気、アルゴン、ハロンなどの不活性気体とともにガス系消火薬剤に広く用いられている。また、二酸化炭素は有機物の燃焼によって生ずるガスで、空気より約１．５倍程度重い気体であり、常温では気体であるが圧力が加われば液化するから、高圧ガス容器内に液化させて保管する。放出の際には、配管内を液状で流れるが、噴射ヘッドでは気化して噴射される。最大の消火効果は窒息効果であり、少しの冷却効果もある。

また、二酸化炭素は使用後に汚染の影響が全然ないという大きな利点がある。通常油類火事（Ｂ急火事）、電気火事（Ｃ急火事）に主に使われている。また、液体二酸化炭素は自体蒸気圧が２１℃で５７．８ｋｇ／ｃｍ^２・Ｇ（−１８℃で２０．４ｋｇ／ｃｍ^２・Ｇ）程度と非常に高いから、他の加圧源の助けなしに自体圧力でも放射が可能である。次の表１は二酸化炭素の物性を示すものである。

一方、二酸化炭素の最大の消火効果は窒息効果である。窒息効果は前述したように大気中の酸素濃度がある程度以下に下がれば消火する効果であり、消火に必要な二酸化炭素の濃度は可燃物の種類によって違う。一般に、消火のための二酸化炭素の濃度はおよそ３４ｖｏｌ％以上に設計され、このときの酸素の濃度は１４ｖｏｌ％程度となる。

また、二酸化炭素は冷却効果によって消火させる機能をする。このような冷却効果は油類タンク火事のように可燃物質に直接放出する場合に最も効果的に現れる。酸素濃度の低下による窒息効果がなくなった後にも冷却された液体（油類）は燃焼に必要な可燃性気体を蒸発させることができないため再燃焼を防止することができる。特に、放出される二酸化炭素に微細なドライアイス粒子が存在する場合には冷却効果が一層高くようになる。

前記のような二酸化炭素消火薬剤は、消火後に消火薬剤による汚損がなく、寒冷地でも凍結するおそれがないし、電気絶縁性があり、長期間貯蔵にも変化がなく、自体圧力で放出されるので放出用動力が必要ではないなどの利点がある。

この実施例のＣＯ_２ガス消火手段２００は二酸化炭素の最大の消火効果である窒息効果を用いて火事を鎮圧するもので、木造文化財建築物の積心層のように外部に対して密閉した火事場所に適用するのに非常に効果的である。すなわち、ＣＯ_２ガスを外部に対して密閉した火事空間に噴射して密閉空間内の酸素濃度を低下させることによる窒息効果によって火事を鎮圧するものである。

また、この実施例のＣＯ_２ガス消火手段２００は、消火後に二酸化炭素消火薬剤による汚損がないという特徴によって木造文化財建築物の損傷を最小化しながら火事鎭圧が可能である。

図３及び図４に示すように、この実施例の噴射手段３００は、混合物（消火水と研磨剤）、消火水またはＣＯ_２ガスを選択的に噴射して障害物壁体などの障害物層を貫通させた状態で、その内部に消火剤を噴射して内部の火事を鎮圧する役目をする。

したがって、この実施例の噴射手段３００は、混合物（消火水と研磨剤）、消火水またはＣＯ_２ガスを選択的に噴射するように構成される。

すなわち、この実施例の噴射手段３００は、混合物（消火水と研磨剤）または消火水を噴射する噴霧噴射銃３１０、ＣＯ_２ガスを噴射するＣＯ_２ガス噴射銃３２０、及び高圧噴霧消火手段１００の噴射ライン１９２とＣＯ_２ガス消火手段２００の連結ライン２２０の間の接続部位に設置され、噴射銃３１０、３２０を噴射ライン１９２または連結ライン２２０に選択的に連通させる三方弁３３０でなる。

ここで、三方弁３３０が噴射ライン１９２と連通するように開放するときには、噴霧噴射銃３１０によって混合物（消火水と研磨剤）または消火水が噴射され、三方弁３３０が連結ライン２２０と連通するように開放するときにはＣＯ_２ガス噴射銃３２０によってＣＯ_２ガスが噴射される。

一方、この実施例の噴射手段３００はボビンに巻き取られた噴射ホースの末端に噴霧噴射銃３１０またはＣＯ_２ガス噴射銃３２０を選択的に結合して使うように構成されている。

図３に示すように、噴霧噴射銃３１０は、研磨剤Ｇと消火水を選択して噴射する選択レバー３１１ａ及び水噴射レバー３１１ｂを持つ胴体３１１と、胴体３１１の前方に伸びる噴射管３１２と、噴射管３１２に結合され、穿孔しようとする障害物壁体などに支持される支持部３１３と、噴射管３１２に結合され、現場鎭圧隊員などが便利に握って作業することができるようにする取っ手３１４と、噴射管３１２の先端部位に結合され、障害物層から反射する飛散物（混合物、消火水または破片など）が現場鎭圧隊員側に飛び出すことを予防するカバー３１５とからなる。一方、噴射管３１２の端部には噴射ノズル３１２ａが結合される。

このような噴霧噴射銃３１０は消火水を微細に破砕し撒布範囲を拡張させて火事を鎮圧するもので、噴射ノズル３１２ａが火事場所から一定の距離だけ隔たった離隔距離で噴霧噴射し、障害物壁体などを穿孔するために壁体に近接位置する場合には、噴霧噴射しなくて直進噴射する。

一方、噴射ノズル３１２ａは消火水を噴射するだけでなく障害物壁体などを穿孔するのにも用いなければならないため、長さの短い短ノズルでなる。すなわち、噴射ノズル３１２ａは穿孔された障害物壁体の厚さより長さが短い短ノズルでなる。

この実施例の火事鎭圧用複合型消火装置は、選択レバー３１１ａと水噴射レバー３１１ｂの作動によって制御部１６０がバルブを開閉して、消火水と研磨剤Ｇが混合した噴射液または消火水だけを噴射することができるように制御する。

図４に示すように、ＣＯ_２ガス噴射銃３２０は、ＣＯ_２ガスを噴射するようにするレバーを持つ胴体３２１と、胴体３２１の前方に伸びる噴射管３２２とからなる。一方、噴射管３２２の端部には噴射ノズル３２２ａが結合される。このような噴射ノズル３２２ａは交替可能に結合されている。ここで、噴射ノズル３２２ａは、ＣＯ_２ガスを噴射するため、穿孔された障害物壁体の厚さ以上の長さを持つ長ノズルでなる。すなわち、ＣＯ_２ガス噴射銃３２０は、噴射ノズル３２２ａの端部が障害物壁体の内側に位置するように障害物壁体の穿孔部に噴射ノズル３２２ａを挿入した状態でＣＯ_２ガスを噴射するように構成される。噴射ノズル３２２ａを穿孔された障害物壁体の厚さより小さい短ノズルで構成する場合には、障害物壁体の穿孔部が噴射されるＣＯ_２ガスによって塞がる問題点が発生する。すなわち、ＣＯ_２ガスの冷却機能によってＣＯ_２が穿孔部に凍りついて穿孔部を塞ぐ問題が発生する。

一方、噴射手段は、混合物（消火水と研磨剤）または消火水を噴射する噴霧噴射銃と、ＣＯ_２ガスを噴射するＣＯ_２ガス噴射銃を別に備えず、前述した噴霧噴射銃３１０を噴霧とＣＯ_２ガスの噴射ができるように構成し、噴射ノズルを取り替えて使うことができるように構成することができる。

すなわち、図３の噴射銃を交替可能な噴霧噴射ノズルとＣＯ_２噴射ノズルで構成することができる。この場合、噴射銃３１０は、研磨剤を噴射するようにする選択レバー３１１ａと消火水またはＣＯ_２ガスを噴射するようにする噴射レバー３１１ｂを持つ胴体２１０と、胴体２１０の前方に伸びる噴射管３１２と、噴射管３１２に結合され、穿孔しようとする生石灰層に支持される支持部３１３と、噴射管３１２に結合され、現場鎭圧隊員などが便利に握って作業することができる取っ手３１４と、噴射管３１２の先端部位に結合され、生石灰層で衝突してから反射される飛散物（混合物、消火水または破片など）が現場鎭圧隊員側に飛び出すことを予防するカバー３１５とからなる。一方、噴射管３１２の端部には、この実施例の噴射ノズル３１２ａが結合される。このような噴射ノズル３１２ａは使用噴射物質によって噴霧噴射ノズルである短ノズルとＣＯ_２噴射ノズルである長ノズルを交替して使うことができる。

以下では本発明のＣＯ_２噴射銃の噴射ノズルとして使われる長ノズルについてより詳細に説明する。

図５は本発明に使われるＣＯ_２噴射銃の噴射ノズルの第１実施例による正面図、図６は図５に示す噴射ノズルの縦断面図である。

図５及び図６に示すように、実施例による木造建築物の積心層火事鎭圧用噴射ノズル１１００は、火事鎭圧用消火装置の噴射銃の先端に結合され、木造建築物の積心層での火事の際、消火水と研磨剤の混合物を噴射して障害物である生石灰層の一部領域を穿孔した後、端部が積心層内に位置するように前記孔に挿入した状態でＣＯ_２ガスを噴射するように構成される。

すなわち、この実施例の噴射ノズル１１００は、噴射銃の先端に結合される結合部１１１０と、結合部１１１０の一側に一体的に形成され、噴射銃に堅固に固定される固定部１１２０と、結合部１１１０及び固定部１１２０と一体的に構成され、固定部１１２０の一側に一定の長さだけ延設されるノズル部１１３０とからなる。

この実施例の結合部１１１０は噴射銃の先端に円滑に結合可能な長さを有し、固定部１１２０は噴射銃に堅固に固定可能な突出高を有する。一方、結合部１１１０及び固定部１１２０の内部にはその長手方向に沿って先端から後端側に向かって直径が次第に小さくなる第１噴射ライン１１１１が形成される。ここで、第１噴射ライン１１１１を前記のように構成した理由は、その先端に流入する消火剤が直径の次第に小さくなる後端側に流動するにつれて速度が次第に速くなるようにするためである。

この実施例のノズル部１１３０は固定部１１２０から一定の長さだけ延設されるもので、木造建築物の生石灰層の深さ方向に穿孔された孔に挿入された状態でその端部が積心層内に位置することができる程度の長さを持つ。すなわち、ノズル部１１３０は一般的な木造建築物の生石灰層の厚さを考慮して見るとき、１２〜１５ｃｍ程度に構成すれば良い。ノズル部１１３０の長さが木造建築物の生石灰層の厚さより短い場合には、ノズル部１１３０の端部が生石灰層の孔に位置する状態でＣＯ_２ガスを噴射しなければならなく、それによってＣＯ_２ガスの冷却機能によってＣＯ_２が孔に凍りついて穿孔孔を塞ぐため、積心層内の火事を鎮圧するのに限界がある。

一方、ノズル部１１３０の内部には長手方向に沿って同一直径を持つ第２噴射ライン１１３１が形成される。この際、第２噴射ライン１１３１は第１噴射ライン１１１１の後端から延設され、第１噴射ライン１１１１の後端と同一直径に形成される。ここで、第１噴射ライン１１１１及び第２噴射ライン１１３１は固定部１１２０の中間地点で連結される構造を持つ。

このように、この実施例の噴射ノズル１１００はその内部の長手方向に沿って第１噴射ライン１１１１及び第２噴射ライン１１３１が連続して形成される。よって、第１噴射ライン１１１１の先端に流入する消火剤は直径の次第に小さくなる第１噴射ライン１１１１の後端に流動するにつれて次第に速い速度で流動した後、同一直径を持つ第２噴射ライン１１３１に沿って流動して外部に噴射される。すなわち、この実施例の噴射ノズル１１００は、ノズル部１１３０が生石灰層の穿孔された孔挿入され、積心層の内部まで伸びる長さを持っても、噴射圧力が減少しないように第１及び第２噴射ライン１１１１、１１３１の直径寸法を考慮して構成したものである。

一方、この実施例の噴射ノズル１１００は次のような仕様に構成することが好ましい。全長（Ｌ）は１６５ｍｍに構成し、その中で結合部１１１０の長さ（Ｌ１）及び直径（Ｒ１）は１１．５ｍｍ及び８．０ｍｍ、固定部１２０の長さ（Ｌ２）及び直径（Ｒ２）は３．５ｍｍ及び１２．０ｍｍ、ノズル部１１３０の長さ（Ｌ３）及び直径（Ｒ３）は１５０．０ｍｍ及び６．０ｍｍに構成するものである。そして、第１噴射ライン１１１１の先端部の内径（ｒ１）は６．０ｍｍ、第１噴射ライン１１１１の後端部及び第２噴射ライン１１３１の内径（ｒ３）は１．７ｍｍに構成し、第１噴射ライン１１１１の先端部と第２噴射ライン１１３１の間の傾斜角（Θ）は１７０°に構成するものである。

一方、この実施例の噴射ノズル１１００はその内部に沿って流動する消火剤が旋回流をなしながら流動してより高圧で噴射されることができるように、第１及び第２噴射ライン１１１１、１１３１の内側面を螺旋状に構成することもできる。

つぎに、前記のように構成されたこの実施例の噴射ノズルが結合された噴射銃を用いた木造建築物の積心層での火事鎭圧過程について説明する。

図７は本発明に使われるＣＯ_２噴射銃の噴射ノズルの第２実施例による断面図である。図７に示すように、この実施例による木造建築物の積心層火事鎭圧用噴射ノズル１１００Ａは、その内部に形成される第１及び第２噴射ライン１１１１Ａ、１１３１Ａの構造が互いに異なっていることを除き、第１実施例噴射ノズル１１００と同様に、結合部１１１０Ａ、固定部１１２０Ａ、及びノズル部１１３０Ａでなる。すなわち、この実施例の噴射ノズル１１００Ａは第１噴射ライン１１１１Ａと第２噴射ライン１１３１Ａの間の連結地点がノズル部１１３０Ａの後端部側に位置するように構成される。よって、第１噴射ライン１１１１Ａと第２噴射ライン１１３１Ａは互いに緩やかに連結される。

一方、この実施例の噴射ノズル１１００Ａは次のような仕様に構成することが好ましい。全長（Ｌ）は１６５ｍｍに構成し、その中で結合部１１１０Ａの長さ（Ｌ１）及び直径（Ｒ１）は１１．５ｍｍ及び８．０ｍｍ、固定部１２０Ａの長さ（Ｌ２）及び直径（Ｒ２）は３．５ｍｍ及び１２．０ｍｍ、ノズル部１３０Ａの長さ（Ｌ３）及び直径（Ｒ３）は１５０．０ｍｍ及び６．０ｍｍに構成するものである。

そして、第１噴射ライン１１１１Ａの先端部の内径（ｒ１）は５．４７ｍｍ、第１噴射ライン１１１１Ａの後端部及び第２噴射ライン１１３１Ａの内径（ｒ３）は１．７ｍｍに構成し、第１噴射ライン１１１１Ａの先端部と第２噴射ライン１１３１Ａの間の傾斜角（Θ）は１７９．２°に構成するものである。一方、第１噴射ライン１１１１Ａと第２噴射ライン１１３１Ａの間の連結部はノズル部１１３０の端部から３０．０ｍｍだけ離れた距離（Ｌ４）に位置するように形成される。

一方、この実施例の噴射ノズル１１００Ａはその内部に沿って流動する消火剤が旋回流をなしながら流動してより高圧で噴射できるように第１及び第２噴射ライン１１１１Ａ、１１３１Ａの内側面を螺旋状に構成することもできる。

前記のように構成される本発明の噴射ノズルは、木造建築物の積心層での火事の際、消火水と研磨剤の混合物を噴射して障害物である生石灰層の一部領域を穿孔する機能と、端部が積心層内に位置するように前記穿孔された孔に挿入された状態でＣＯ_２ガスを噴射する機能を並行することができる。よって、木造建築物の生石灰層を短時間に穿孔した後に積心層内にＣＯ_２ガスを噴射することができるので、木造建築物の損傷を最小化しながら短時間内に積心層内の火事を鎭圧することができる。すなわち、ＣＯ_２ガスの窒息効果を用いた積心層内の火事鎭圧が可能であるので、木造文化財建築物の損傷を最小化することができる。

つぎの表２は火事鎭圧用噴射ノズルと本発明による木造建築物の積心層火事鎭圧用噴射ノズルの性能試験結果を示すものである。

前記表２において、比較例は一般的な火事鎭圧用噴射ノズルに対する実験結果、発明例１は本発明の第１実施例の仕様を持つ噴射ノズルに対する試験結果、発明例２は本発明の第２実施例の仕様を持つ噴射ノズルに対する試験結果である。

ここで、比較例は図８に示すように次のような仕様に構成したものである。全長（Ｌ）は２４ｍｍに構成し、その中で結合部の長さ（Ｌ１）及び直径（Ｒ１）は１１．５ｍｍ及び８．０ｍｍ、固定部の長さ（Ｌ２）及び直径（Ｒ２）は３．５ｍｍ及び１２．０ｍｍ、ノズル部の長さ（Ｌ３）及び直径（Ｒ３）は９．０ｍｍ及び８．０ｍｍに構成するものである。そして、第１噴射ラインの先端部の内径（ｒ１）は６ｍｍ、第１噴射ラインの後端部及び第２噴射ラインの内径（ｒ２）は１．７ｍｍに構成し、第１噴射ラインの先端部と第２噴射ラインの間の傾斜角（Θ）は１７０．１°に構成するものである。

前記表２から分かるように、本発明による発明例１及び２の噴射ノズルの貫通性能、噴霧放射距離及びＣＯ_２ガス放出性能が比較例の噴射ノズルと類似することが分かる。すなわち、本発明のように噴射ノズルを長くして長ノズルに構成してもその噴射圧が比較例と類似するので、生石灰層を穿孔するとか、その穿孔された孔に挿入してＣＯ_２ガスを噴射して火事を鎮圧するのに全然問題がないことが分かる。

しかし、比較例は短い短ノズルでなるため、生石灰層を穿孔するのには問題がないが、その穿孔された孔に挿入して積心層まで到逹することができる長さを持っていないことにより、積心層内の火事を鎮圧するのには適しない。すなわち、比較例の短ノズルは端部が生石灰層の穿孔孔に位置する状態でＣＯ_２ガスを噴射しなければならなく、それによりＣＯ_２ガスの冷却機能によってＣＯ_２が穿孔孔に凍りついて穿孔孔を塞ぐため、積心層内の火事を鎮圧するのに限界がある。

以下、前記のように構成されたこの実施例の火事鎭圧用複合型消火装置の作動方法について図２を参照して説明する。

フレームに設置された制御部１６０を操作して、動力発生装置１２０に連結された高圧ポンプ１３０を作動させると同時に消火水タンク１１０と研磨剤タンク１４０に連結されたバルブを開放する。この際、制御部１６０は、有線コントローラー１６１で操作するとか無線コントローラー１６２で操作しても構わないが、遠距離で火事を鎮圧する場合には無線コントローラー１６２を使えばより便利に使うことができる。

ついで、ボビン１９３に巻き取られた噴射ライン１９２の噴射ホースを手動またはモーターなどによって自動で繰り出し、消火水（現場鎭圧隊員）は噴射ホースの端部に結合された噴射手段３００：３１０、３１０を持って火事鎭圧場所に移動する。

その後、噴霧噴射銃３１０とＣＯ_２ガス噴射銃３２０が別個の装置として提供される場合、消防士は図３、図４及び図９のように噴霧噴射銃３１０を堅固に支持した状態で胴体３１１の選択レバー３１１ａと水噴射レバー３１１ｂのいずれも作動させる。すると、噴射ノズル３１２ａから消火水と研磨剤が混合した噴射液が噴射されて障害物壁体である障害物層を穿孔するか切断することができるようになる。このように障害物層が穿孔または切断されれば、選択レバー３１１ａは停止させ、水噴射レバー３１１ｂは作動させることで、消火水だけ噴射して内部で発生した火事を鎮圧すると良い。

すなわち、木造建築物の積心層での火事の際、前述したように、噴霧噴射銃３１０を用いて消火水と研磨剤の混合物を噴射して障害物層である生石灰層を貫通させる。

その後、噴射ホースから噴霧噴射銃３１０を分離した後、その部位にＣＯ_２ガス噴射銃３２０を結合した後、図１０のように噴射ノズル３２２ａを生石灰層の穿孔部に挿入する。この際、噴射ノズル３２２ａの端部が生石灰層の内部の積心層に位置する状態でＣＯ_２ガスを噴射してＣＯ_２ガスの窒息効果を用いて積心層内部の火事を鎮圧すると良い。

一方、一つの噴射手段に対して噴霧噴射ノズルとＣＯ_２噴射ノズルを取り替えて使用する場合には、図３及び図１１に示すように（図３に示す噴射銃は図９及び図１１で相異なる用途に使われるが、説明の便宜上同じ符号を使用する）、噴射銃３１０を堅固に支持した状態で胴体３１１の選択レバー３１１ａと噴射レバー３１１ｂの両方を作動させる。すると、噴射ノズル３１２ａから消火水と研磨剤が混合した噴射液が噴射されることで生石灰層を穿孔することができるようになる。

このように生石灰層が穿孔されれば、噴射ノズル３１２ａの端部が生石灰層内部の積心層に位置するように、前記穿孔された孔に噴射ノズル３１２ａを挿入した状態で、噴射レバー３１１ｂを作動させてＣＯ_２ガスを噴射して、ＣＯ_２ガスの窒息効果を用いて積心層内部の火事を鎮圧すると良い。

前述したように、本発明の火事鎭圧用複合型消火装置は、消火水と研磨剤の混合物を噴射して障害物壁体などの障害物層を貫通させた状態で、その内部に消火剤を噴射して内部の火事を鎮圧し、火事場所によって消火水またはＣＯ２ガスを選択的に噴射することにより、多様な火事場所での効率的な火事鎭圧が可能である。

また、本発明の火事鎭圧用複合型消火装置は、木造文化財建築物の積心層での火事の際、消火水と研磨剤の混合物を噴射して障害物層である生石灰層を貫通させた状態で、その内部の積心層に２ガスを噴射してＣＯ_２ガスの窒息効果を用いて火事を鎮圧することにより、木造文化財建築物の損傷を最小化しながら火事を鎭圧することができる。

また、本発明は、現場活動隊員の進入が困る火事場所の障害物層を消火水と研磨剤の混合物を噴射して貫通させた状態で、その内部に消火剤を噴射して内部の火事を鎮圧することにより、現場活動隊員の安全性を確保することができる。特に、本発明は、木造建築物の積心層での火事の際、消火水と研磨剤の混合物を噴射して障害物である生石灰層の一部領域を穿孔した後、端部が積心層内に位置するようにその孔に挿入した状態でＣＯ_２ガスを噴射するように構成することで、木造建築物の損傷を最小化しながら短時間内に火事を鎮圧することができる利点がある。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、消火水と研磨剤の混合物を噴射して障害物壁体などの障害物層を貫通させた状態でその内部に消火剤を噴射することで内部の火事を鎮圧し、火事場所によって消火水またはＣＯ_２ガスを選択的に噴射して効率よく火事を鎮圧することができる火事鎭圧用複合型消火装置に適用可能である。

１００高圧噴霧消火手段
２００ＣＯ_２ガス消火手段
３００噴射手段
３１０噴霧噴射銃
３２０ＣＯ_２ガス噴射銃
３３０三方弁

Claims

障害物の内側で発生した火事を鎮圧する消火装置において、
消火水に研磨剤を混合した混合物を提供する噴霧消火手段；
消火ガスを提供するガス消火手段；及び
前記噴霧消火手段及び前記ガス消火手段から伝達される前記消火水と前記研磨剤の混合物、及び前記消火ガスを選択的に噴射する噴射手段を含み、
前記消火水と前記研磨剤の混合物は前記障害物の壁体を貫通して経路を確保するために噴射され、前記消火水及び前記消火ガスは前記経路を通じて前記障害物の内側に噴射され、
前記噴射手段は、
前記研磨剤を噴射するようにする選択レバーと、前記消火水または前記消火ガスを噴射するようにする噴射レバーとを含む胴体と、
前記胴体の前方に伸びる噴射管と、
を備える噴射銃であり、
前記混合物が流動する第１の噴射ノズル、および前記消火ガスが流動する第２の噴射ノズルが前記噴射管の端部に選択的に結合され、
前記第２の噴射ノズルは、前記障害物の壁体の厚さ以上の長さを有する、消火装置。
前記第２の噴射ノズルは、
前記噴射管の端部に結合される結合部と；
前記噴射管の端部と前記第２の噴射ノズルの結合を固定する固定部と；
前記固定部の一側に所定の長さだけ延設されるノズル部とを含む、請求項１に記載の消火装置。
前記第２の噴射ノズルは、
長手方向に沿って先端から後端側に向かって直径が次第に小さくなる第１噴射ラインと；
前記第１噴射ラインの後端から伸び、長手方向に沿って同一直径を持つ第２噴射ラインと；
を含む、請求項１に記載の消火装置。