JP6247262B2

JP6247262B2 - 発泡器

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Publication number: JP6247262B2
Application number: JP2015174032A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　陽介; 陽介鈴木; 典男坂田; 智章郡司; 武土田; 二郎太田垣; 松浦　隆; 隆松浦
Original assignee: 株式会社カシワテック
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2035-09-03
Also published as: KR20170028275A; CN106492371A; JP2017047019A; KR101838809B1; CN106492371B

Description

本発明は、高膨張泡消火装置に用いられる発泡器に関し、特には、発泡器を省スペース化することにより、当該発泡器が設置される空間の有効利用を図るものである。

例えば、自動車運搬船の貨物スペース（カーホールド）などの格納空間に設置される消火装置として、高膨張泡消火装置が知られている。高膨張泡消火装置は、界面活性剤や水（清水または海水）を含む混合溶液（発泡剤）を放射ノズルから発泡ネットに向けて放出するとともに空気を供給することにより、混合溶液の体積の７００倍〜１０００倍に発泡した泡を発生させ、この泡で燃焼火炎を包み込み、窒息効果により消火するものである。

高膨張泡消火装置は、ハロゲンガスやＣＯ２ガスを用いた消火装置に比べて安全性が高く環境にも優しいことから、船舶の貨物スペース、機関室内などの火災に対する消火装置として多用されつつある。

そして、このような高膨張泡消火装置に用いられる発泡器としては、従来、円筒状に形成された胴部（胴体）と、当該胴部の先端に設けられた円錐台状の発泡ネットと、当該胴部内に設けられ、発泡ネットに向かって発泡剤を放射する放射ノズルとを備えたものが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００１−５４５８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発泡器にあっては、円筒状の胴部及び円錐台状の発泡ネットが、船舶の貨物スペースにおいて大きな空間を占有し、積荷の積載量を減少させてしまうという問題があった。

それゆえ本発明は、発泡器の省スペース化により、当該発泡器が設置される空間の有効利用を可能とすることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の発泡器は、所定区画に設置される高膨張泡消火装置の一部を構成する発泡器であって、
送風機によって取り込まれた空気を前記所定区画に供給する送風ダクトの矩形筒状部分に設置される発泡メッシュと、
前記送風ダクトの内部に配置され、前記発泡メッシュに向けて発泡剤を放射する放射ノズルとを備え、
前記発泡メッシュ及び前記放射ノズルが、ロッド状の連結部により一体に連結されてユニット化された状態で前記送風ダクトに取付け可能に構成されており、
前記送風ダクトの軸線方向の先端は底壁により閉鎖されており、
前記発泡メッシュは、前記送風ダクトの側壁に設けた開口を覆うように配置されることを特徴とする。

また、本発明の発泡器にあっては、前記発泡メッシュは、前記送風ダクトの側壁に設けた開口を覆うように配置されることが好ましい。

また、本発明の発泡器にあっては、前記発泡メッシュが平板状であることが好ましい。

また、本発明の発泡器にあっては、前記発泡メッシュが、前記送風ダクトの軸線方向の先端開口を覆うように配置されることが好ましい。

また、本発明の発泡器にあっては、前記発泡メッシュが、該発泡メッシュを取り囲むフレームに対してヒンジ部を介して開閉可能に構成されていることが好ましい。

また、本発明の発泡器にあっては、前記発泡メッシュが、折畳み可能に構成されていることが好ましい。

本発明によれば、発泡器の省スペース化により、当該発泡器が設置される空間を有効に利用することが可能となる。

本発明に係る発泡器の第１実施形態を示す斜視図である。図１の発泡器を送風ダクトに取付けた様子を示す斜視図である。（ａ）は、図１の発泡器を送風ダクトに取付けた様子を示す側面図であり、（ｂ）は、従来の発泡器を送風ダクトに取付けた様子を示す側面図である。複数の図１の発泡器を送風ダクトに取付けた様子を示す斜視図である。複数の図１の発泡器を送風ダクトに横向きに取付けた様子を示す斜視図である。本発明に係る発泡器の第２実施形態を示す斜視図である。複数の図６の発泡器を送風ダクトに取付けた様子を示す斜視図である。本発明に係る発泡器の第３実施形態を示す斜視図である。（ａ）は、図３の発泡器において発泡メッシュを折畳んだ状態を示す側面図であり、（ｂ）は、発泡メッシュを展開した状態を示す側面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る発泡器の一実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかる発泡器１を示している。本実施形態の発泡器１は、多数の孔が形成された発泡メッシュ２と、発泡メッシュ２に向かって発泡剤を放射する放射ノズル３とを連結部４により一体に連結してユニット化したものであり、この発泡器１を後述する送風ダクト６の矩形筒状部分に直接、設置して用いるものである。

ここで、本実施形態の発泡器１は、高膨張泡消火装置の一部を構成するものであり、例えば、自動車運搬船における自動車の貨物スペースに設置することができる。自動車運搬船における貨物スペースは多層状に区画されており、それぞれの区画には換気用の送風手段が設けられている。図３（ａ）には、多層状に区画された貨物スペースにおける区画Ｓ４を換気するための送風機５及び矩形筒状（角筒状）の送風ダクト６が示されている。当該送風ダクト６に本実施形態の発泡器１を設置することで、通常時には換気用として使用している送風機５及び送風ダクト６を、火災発生時には、高膨張泡消火装置における泡発泡用空気の送風手段として利用することができる。なお、本実施形態においては、送風ダクト６を全体が矩形状の角筒としているが、これに限定されるものではなく、発泡器１を取付ける矩形筒状部分を除いて、送風ダクト６は横断面が円形や他の形状の筒状であってもよい。

なお、以下の説明において、図２に示す送風ダクト６の中心軸線Ｃの延在方向（軸線方向）と平行な方向を上下方向（高さ方向）とし、送風ダクト６の横断面（中心軸線Ｃに垂直な断面）が形成する長方形の長辺に平行な方向を左右方向（幅方向）、短辺に平行な方向を前後方向（奥行方向）として説明する。

本実施形態において発泡メッシュ２は、一部を拡大図で示すように多数の孔が形成された平板状の金属製パンチングプレートであり、矩形枠状の第１フレーム２ａに溶接やボルト接合等により固定されている。本実施形態において第１フレーム２ａは、当該第１フレーム２ａの背面側に位置し、当該第１フレーム２ａよりも外形が大きい第２フレーム２ｂに対して着脱自在にボルト接合されており、第２フレーム２ｂの下辺側には、着脱の際に第１フレーム２ａを一時的に支持するための支持金具２ｃが設けられている。発泡メッシュ２は、放射ノズル３から放射された発泡剤を通過させ泡立てる多数の孔が形成されていれば材料や厚さは特に限定されない。また、平板状に限らず、立体的な形状に加工したものを用いることも可能である。

放射ノズル３は、連結部４によって発泡メッシュ２の後方側に固定されている。本実施形態において、放射ノズル３は、その中心軸線の延在方向が発泡メッシュ２の内面に直交するよう配置されている。また本実施形態では、発泡剤を供給するための外部配管Ｐに接続される配管フランジ３ｂから、左右方向に延びる横方向配管３ｃと、横方向配管３ｃから上下方向にそれぞれ分岐して延びる４本の縦方向配管３ｄとを備え、それぞれの縦方向配管３ｄに対して上下に２か所ずつ放射ノズル３が設けられている。左右に隣接する縦方向配管３ｄは、先端側が補強部材３ｅによって連結されている。外部配管Ｐは、図示は省略するが消火液と水の混合溶液（発泡剤）を製造する混合溶液製造設備や、火災が発生している消火対象箇所に発泡剤を分配する分配設備（タンク、ポンプ、弁、計装等を含む）等に接続されている。なお、放射ノズル３の数や配置は、発泡メッシュ２の面積や形状に合わせて適宜変更することが可能であるが、好適には、放射口３ａから放射した発泡剤が、発泡メッシュ２の内面全体にわたって均等に吹付けられるよう配置されていることが望ましい。また、配管フランジ３ｂの位置は、特に限定されるものではなく、流路を構成する配管の様々な位置に設定可能である。

本実施形態において連結部４は、第２フレーム２ｂと横方向配管３ｃの両端部とをそれぞれ連結する左右の連結ロッド４ａ、及び、第２フレーム２ｂと上下の補強部材３ｅとをそれぞれ連結する上下の連結ロッド４ｂとを備えている。連結部４は、発泡メッシュ２と放射ノズル３とを連結して所定の相対的な位置関係に保持するものであれば特に形状は限定されない。なお、送風ダクト６の矩形筒状部分に直接、発泡メッシュ２と放射ノズル３とを取付ける構成とし、連結部４を省略することも可能であり、この場合、さらに構成を簡略化することができる。

図２は、発泡器１を送風ダクト６に設置した様子を示している。発泡器１は、送風ダクト６の前方側の側壁６ａに形成された開口を発泡メッシュ２で覆うように配置され、第２フレーム２ｂを側壁６ａに対して内面側からボルト接合することにより固定されている。本実施形態において、送風ダクト６の先端（下端）は底壁６ｂにより閉鎖されているため、送風ダクト６内を流れてきた空気は、発泡メッシュ２を通過して所定区画内に送出される。なお、送風ダクト６に開口を形成して発泡器１の発泡メッシュ２を配置する位置は、側壁６ａの前方側に限らず、左右側又は後方側でもよいし、１箇所に限らず、複数個所に設けてもよい。

なお、発泡メッシュ２の左右方向の幅Ｗ１、上下方向の高さＨ１の各寸法は特に限定されるものではないが、例えば、幅Ｗ１を５００〜２５００ｍｍ程度、高さＨ１を５００〜２５００ｍｍ程度とすることができる。なお、送風ダクトの幅Ｗ２及び奥行Ｄ２は、特に限定されるものではないが、例えば、幅Ｗ２を１０００〜３０００ｍｍ程度、奥行Ｄ２を５００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度とすることができる（図２参照）。

以下に、発泡器１の作動についてより詳細に説明する。通常時（非火災発生時）において、送風機５によって取り込まれた船外の空気は、送風ダクト６を介して発泡器１の発泡メッシュ２を通して区画Ｓ４に向けて送出される。これにより、発泡器１を設けた区画Ｓ４が換気されることとなる（図３参照）。

そして、区画Ｓ４にて火災が発生した場合には、送風ダクト６の内部に配置された各放射ノズル３の放射口３ａから発泡剤を発泡メッシュ２に向けて放射し、送風ダクト６を介して供給される空気を利用して発泡メッシュ２で発生した泡を区画Ｓ４に送り出し、火災を窒息消火する。

ここで、図３（ｂ）は、円筒状の胴部８と円錐台形の発泡メッシュ２'を備えた従来形状の発泡器１'を比較のために示したものである。発泡器１'と送風ダクト６の間には、空気の流路（風路）を変更可能なダンパユニット７が設けられており、通常時には、ダンパユニット７の側面に設けられた換気口を通して区画Ｓ３の換気を行い、火災発生時には、ダンパユニット７内で風路を切換え、発泡器１’で形成した泡を区画Ｓ４に供給する構成とされている。図３（ｂ）に示すように、円筒状の胴部８及び円錐台形の発泡メッシュ２'を備える発泡器１'は、図３（ａ）に示す本発明の発泡器１に比べて、区画Ｓ４において大きな空間を占有しており、その分だけ区画Ｓ４に収容する貨物の積載量が減少してしまう。

これに対して、本実施形態の発泡器１にあっては、矩形筒状の送風ダクト６の側壁６ａに設けた開口を平板状の発泡メッシュ２で覆うように送風ダクト６に発泡器１を直接組み付ける構成としたことにより、図３（ｂ）に示す従来の発泡器１'に比べて、区画Ｓ４内における占有空間が小さくなる。すなわち、発泡器１を省スペース化したことにより、区画Ｓ４の内部空間を有効に利用することが可能となり、本実施形態のように貨物スペースに適用した場合には、貨物の積載量を増大させることができる。特に、格納空間が多数の区画に分けられている自動車運搬船等においては、１隻の船内に多数の発泡器１が設置されるため、それぞれの発泡器１を省スペース化することにより、船舶全体として貨物スペースの積載能力を格段に向上させることができる。

また、本実施形態の発泡器１にあっては、送風ダクト６の側壁６ａに発泡メッシュ２を配置する構成としたことにより、送風ダクト６の底壁６ｂ側に発泡メッシュ２を配置する場合に比べて、発泡メッシュ２の面積を大きく確保し易くなる。その結果、発泡メッシュ２を平坦な板状としても、所望量の泡を発生させるために十分な発泡メッシュ２の面積を確保することができるので、例えば図３（ｂ）に示すような円錐台状等の立体的な形状の発泡メッシュ２を形成する場合に比べて、発泡メッシュ２の製造が容易となる。

また、本実施形態の発泡器１にあっては、発泡メッシュ２の内面に対して放射ノズル３の軸線が垂直となるよう配置したことにより、発泡メッシュ２の内面に垂直に発泡剤を放射することができるので、発泡効率を高めることができる。

また、本実施形態の発泡器１にあっては、図３（ｂ）に示すような風路を切換えるダンパユニット７を使用していないため、区画Ｓ４の上段の区画Ｓ３も含めたさらなる空間の有効利用が可能となる。

さらに、本実施形態の発泡器１にあっては、通常時における換気の際にも発泡メッシュ２を介して空気を区画Ｓ４に送り出す構成としたことにより、外気に含まれる比較的大きな塵埃が区画Ｓ４内に流入し難くなり、区画Ｓ４内に収容された自動車等の貨物が当該塵埃によって傷付いたり、汚れたりする虞を低減することができる。

なお、発泡メッシュ２は、第１フレーム２ａと第２フレーム２ｂをヒンジ部で連結し、当該ヒンジ部を支点として開閉可能な構成としてもよい。これにより、発泡メッシュ２３を開くことで発泡メッシュ２の内面及び放射ノズル３を含めた送風ダクト６内部の点検、洗浄が容易となるため、発泡メッシュ２の目詰まりによる発泡性能の低下や換気性能の低下等を防止することができる。この場合、ヒンジ部の位置は上下左右の４辺のうちの何れの位置でもよい。

ここで、図４（ａ）は、発泡器１の約２倍の幅を有する送風ダクト６に対して２つの発泡器１を左右に並べて設置した状態を示す平面図であり、（ｂ）は正面図である。このように、送風ダクト６のサイズに合わせて複数の発泡器１を並べて配置することで、泡の発生量を増大させ、消火能力を高めることができるので、消火すべき区画Ｓ１〜Ｓ４の容積が大きい場合などに有効である。本発明の発泡器１は、発泡メッシュ２と放射ノズル３とを連結部４により連結してユニット化したことで、容易に送風ダクト６に対して取付けることができ、また、構成も簡易であるため、製造が容易でありコストを抑えることができる。なお、本実施形態の発泡器１は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、９０度回転させて横向きとした２つの発泡器１を、上下に並べて配置することも可能である。この場合、支持金具２ｃが当該設置状態において下方側となる位置に取付けられる。

以下、本発明の他の実施形態について説明する。なお、上述の第１実施形態と同一または対応する構成については同一の符号を付し、説明は省略する。

図６は、本発明の第２実施形態としての発泡器２０を示している。本実施形態の発泡器２０は、立体形状に形成した発泡メッシュ２２と、発泡メッシュ２２の上方で一直線上に配置された４つの放射ノズル３と、それらを連結する連結部４とを備える。発泡メッシュ２２は、矩形の第１フレーム２２ａに固定された基部から下方に向けて先細りとなり、先端部が湾曲した立体形状に形成されたものであり、側面側から見た形が略三角形状となっている。本実施形態の発泡器２０は、送風ダクト６の先端開口を発泡メッシュ２２で覆うように設置することができ、本実施形態においても第１実施形態と同様に、発泡器２０を省スペース化したことにより、所定区画内の空間を有効に利用することができるという効果を得ることができる。本実施形態において連結部４は、第２フレーム２ｂの左右側と横方向配管３ｃの両端部とをそれぞれ連結する左右の連結ロッド４ｃ、及び、第２フレーム２ｂの前後側と横方向配管３ｃとをそれぞれ連結する前後の連結ロッド４ｄとを備えている。

図７（ａ）は、図６の発泡器２０を、当該発泡器２０の約２倍の幅を有する送風ダクト６の先端開口６ｄに左右に２つ並べて配置した状態を示す正面図であり、（ｂ）は側面図である。本実施形態において、送風ダクト６には、風路を変更可能なダンパユニット２７を設けたものである。ダンパユニット２７は、伸縮自在のエアシリンダー２７ａと、当該エアシリンダー２７ａで駆動する開閉板２７ｂとを備える。通常時においては、開閉板２７ｂによって、送風ダクト６内から発泡メッシュ２２へと向かう風路を閉鎖するとともに、送風ダクト６の側壁６ａに設けた換気口６ｃを開放して、当該換気口６ｃから空気を送り出す。火災発生時には、開閉板２７ｂによって換気口６ｃを閉鎖するとともに、発泡メッシュ２２への風路を開放して、発泡メッシュ２２を介した泡の供給を行うことができる。これによれば、通常時の換気の際には送風ダクト６からの空気が発泡メッシュ２２を通過しないため、発泡メッシュ２２の目詰まりや汚れの発生を抑制することができる。

なお、発泡メッシュ２２は、第１フレーム２２ａと第２フレーム２２ｂの間に設けたヒンジ部を介して回動させることにより、図７（ｂ）に破線で示すように開閉可能な構成としてもよい。これによれば、発泡メッシュ２２を開いての送風ダクト６内の点検、洗浄が容易となるため、発泡メッシュ２２の目詰まりによる発泡性能の低下や換気性能の低下等を防止することができる。この場合にあっては、風路を切り替えるダンパユニットを廃止することができる。

図８は、本発明の第３実施形態としての発泡器３０を示すものである。発泡器３０は、矩形筒状の第１フレーム３２ａの内側に配置された折畳み式の発泡メッシュ３２を備える。発泡メッシュ３２は、パンチングプレート等で構成される矩形平板状の２枚のメッシュ部材３２ｃを対向配置し、メッシュ部材３２ｃの下方側の一辺をヒンジ部３２ｄとして相互に回動可能に接続したものである。本実施形態において連結部４は、第２フレーム２ｂの左右側と横方向配管３ｃの両端部とをそれぞれ連結する左右の連結ロッド４ｃ、及び、第２フレーム２ｂの前後側と横方向配管３ｃとをそれぞれ連結する前後の連結ロッド４ｄとを備えている。

発泡器３０は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように送風ダクト６の先端開口６ｄに設置される。通常時においては、発泡メッシュ３２は折畳まれた状態で後方側の側壁６ａに沿って配置されている（図９（ａ）参照）。そして火災発生時には、エアシリンダー３１等を利用して発泡メッシュ３２が展開され（図９（ｂ）参照）、展開状態の発泡メッシュ３２の内面に放射ノズル３から発泡剤を放射することで、発泡メッシュ３２で泡を形成して供給することができる。本実施形態の発泡器３０にあっては、発泡メッシュ３２が折畳まれた通常時の換気の際には送風ダクト６からの空気が発泡メッシュ３２を通過しないため、発泡メッシュ３２の目詰まりや汚れの発生を抑制することができる。なお、本実施形態においても第１実施形態と同様に、発泡器３０を省スペース化したことにより、所定区画内の空間を有効に利用することができるという効果を得ることができる。また、上記第２実施形態のように、発泡器３０を左右に２つ並べて配置し、発泡器３０の約２倍の幅を有する送風ダクト６に設置する構成とすることも可能である。

以上、図示例に基づき説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更することができるものであり、例えば、第１実施形態における発泡メッシュ２と、送風ダクト６との間に換気口を有するダンパユニットを設けて、通常時と火災発生時で風路を切換え可能な構成としても良い。また、本発明の発泡器は、自動車運搬船に限らず、例えばフェリー等その他の車両積載区域およびロールオン・ロールオフ区域を有する船舶，コンテナ運搬船およびオフショア浮体式構造物等に用いることも可能であり、また、貨物スペースに限らず、例えば機関室等に用いることも可能である。

１発泡器
２発泡メッシュ
２ａ第１フレーム
２ｂ第２フレーム
２ｃ支持金具
３放射ノズル
３ａ放射口
３ｂ配管フランジ
３ｃ横方向配管
３ｄ縦方向配管
３ｅ補強部材
４連結部
４ａ左右の連結ロッド
４ｂ上下の連結ロッド
４ｃ左右の連結ロッド
４ｄ前後の連結ロッド
５送風機
６送風ダクト
６ａ側壁
６ｂ底壁
６ｃ換気口
６ｄ先端開口
７ダンパユニット
２０発泡器
２２発泡メッシュ
２７ダンパユニット
２７ａエアシリンダー
２７ｂ開閉板
３０発泡器
３１エアシリンダー
３２発泡メッシュ
３２ａ第１フレーム
３２ｂ第２フレーム
３２ｃメッシュ部材
３２ｄヒンジ部
Ｃ中心軸線
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４区画（所定区画）

Claims

所定区画に設置される高膨張泡消火装置の一部を構成する発泡器であって、
前記所定区画に、送風機によって取り込まれた空気を供給する送風ダクトの矩形筒状部分に設置される発泡メッシュと、
前記送風ダクトの内部に配置され、前記発泡メッシュに向けて発泡剤を放射する放射ノズルとを備え、
前記発泡メッシュ及び前記放射ノズルが、ロッド状の連結部により一体に連結されてユニット化された状態で前記送風ダクトに取付け可能に構成されており、
前記発泡メッシュは、軸線方向の先端が底壁により閉鎖された前記送風ダクトの側壁に設けた開口を覆うように配置される、発泡器。
前記発泡メッシュが平板状である、請求項１に記載の発泡器。
前記発泡メッシュが、該発泡メッシュを取り囲むフレームに対してヒンジ部を介して開閉可能に構成されている、請求項１または２に記載の発泡器。