JP6358844B2 - 泡消火設備及び泡消火システム - Google Patents

Description

本発明は、泡消火設備及び泡消火システムに関する。

従来から、泡消火薬剤と水とを混合して混合液を生成する混合器と、混合器から供給される混合液を、圧縮空気を用いて発泡する発泡器と、発泡器より供給される消火泡を噴出する消火ノズルと、を備える泡消火設備が知られている。このような泡消火設備は、例えば特許文献１に開示されている。

これに対して、予め泡消火薬剤を含む水溶液を収容する容器を設け、上述した混合液を生成する混合器を有しない泡消火設備とすることも可能である。

特開２０１２−１６５９４４号公報

図４は、泡消火薬剤を含む水溶液を収容する消火剤容器の一例を示す。図４の消火剤容器２００は、図示しない圧力供給器及びフォームノズルが管状部材を介して接続されており、圧力供給器から供給される気体Ｇの圧力により消火剤容器内の圧力が高まると、水溶液Ｗがフォームノズルの方へと押し出され、フォームノズルから消火対象に向かって消火泡が放出される。

泡消火薬剤を含む水溶液を発泡させる手段は各種存在するが、より簡易な手段により発泡させることが望まれている。

本発明の目的は、泡消火薬剤を含む水溶液を、消火剤容器内で発泡させることが可能な泡消火設備及び泡消火システムを提供することである。

本発明の第１の態様としての泡消火設備は、泡消火薬剤を含む水溶液を収容する消火剤容器と、前記消火剤容器の内部に気体を供給する気体供給器と、前記気体供給器からの前記気体の圧力により前記消火剤容器の内部から押し出される前記水溶液を泡放出するフォームノズルと、備える泡消火設備において、前記気体供給器から供給される前記気体は、前記消火剤容器の内部のうち、前記水溶液中、及び前記水溶液外の空間の両方に同時に排出可能であることを特徴とするものである。

本発明の１つの実施形態として、前記消火剤容器の内部には、前記気体を前記消火剤容器の内部に排出する管状部が延在しており、前記管状部は、前記水溶液中に前記気体を排出する第１排出口と、前記水溶液外の前記空間に前記気体を排出する第２排出口と、を区画していることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記第１排出口は、前記管状部の先端開口であり、
前記第２排出口は、前記管状部の側壁に区画された開口であることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記気体供給器は、前記気体を収容する気体容器と、前記気体を前記気体容器から前記消火剤容器の内部へと供給する管状部材と、を備え、前記消火剤容器の前記管状部は、前記管状部材の先端部により構成されており、前記管状部材には、前記気体の流路が縮径する圧力調整部が形成されていることが好ましい。

本発明の第２の態様としての泡消火システムは、上記泡消火設備と、鉛直方向に延在する鉛直部を有するケーブルトレイと、前記ケーブルトレイの鉛直部に沿って配置されるケーブルと、を備え、前記フォームノズルは、前記ケーブルトレイに向かって泡放出することを特徴とするものである。

本発明によれば、泡消火薬剤を含む水溶液を、消火剤容器内で発泡させることが可能な泡消火設備及び泡消火システムを提供することができる。

本発明の実施形態としての泡消火設備及び泡消火システムを示す図である。 本発明の一実施形態としての泡消火設備における消火剤容器を示す図である。 本発明の一実施形態としての泡消火設備におけるフォームノズルを示す図である。図３（ａ）は、フォームノズルを水平方向から側壁を見た図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩ‐Ｉ断面図である。 泡消火薬剤を含む水溶液を収容する消火剤容器の一例を示す図である。

以下、本発明に係る泡消火設備及び泡消火システムの実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

図１は、本発明の１つの実施形態である泡消火システム１００を示す図である。泡消火システム１００は、本発明の１つの実施形態である泡消火設備１を含むものである。以下、本発明の実施形態としての、泡消火システム１００及び泡消火設備１について、詳細に説明する。

図１に示すように、泡消火システム１００は、泡消火設備１と、鉛直方向に延在する鉛直部を有するケーブルトレイ２と、このケーブルトレイ２の鉛直部５０に沿って配置されるケーブル３と、を備える。まず、本発明の一実施形態としての泡消火設備１について説明する。

＜泡消火設備１＞
図１に示すように、泡消火設備１は、泡消火薬剤を含む水溶液Ｗを収容する消火剤容器５と、この消火剤容器５の内部に気体Ｇを供給する気体供給器６と、この気体供給器６からの気体Ｇの圧力により消火剤容器５の内部から押し出される水溶液Ｗを泡放出するフォームノズル７と、消火対象の火災を検知する検知器４０と、備える。以下、泡消火設備１の各構成及び特徴部について、詳細に説明する。

［消火剤容器５］
図２は、消火剤容器５の詳細を示す図である。図２に示すように、消火剤容器５の内部には、泡消火薬剤を含む水溶液Ｗが収容されている。消火剤容器５の内部には、水溶液Ｗを収容する内部空間に延在する２つの管状部８及び９が設けられている。また、消火剤容器５には、内部の圧力を検出して表示する圧力計１０が取り付けられている。なお、本実施形態としての泡消火設備１における水溶液Ｗは、泡消火薬剤として水成膜泡消火薬剤を含むものであるが、泡消火薬剤は水成膜泡消火薬剤に限られるものではなく、合成界面活性剤などの各種の泡消火薬剤を使用することができる。

ここで、気体供給器６から供給される気体Ｇは、一方の管状部８を通じて、消火剤容器５の内部のうち、水溶液Ｗ中、及び水溶液Ｗ外の空間の両方に排出される（図２の破線矢印参照）。気体供給器６から消火剤容器５の内部に供給された気体の圧力によって、消火剤容器５の水溶液Ｗは、他方の管状部９を通じてフォームノズル７へと供給される（図２の実線矢印参照）。なお、図２に示す２つの管状部８、９の詳細については後述する。

［気体供給器６］
気体供給器６は、気体Ｇを高圧状態で収容する気体容器１１と、気体Ｇを気体容器１１から消火剤容器５の内部へと供給する管状部材１２と、この管状部材１２の内径を縮径させる圧力調整部を形成する圧力調整用オリフィス部材１３と、気体容器１１から管状部材１２に供給する気体量を可変可能な弁部材１４としての容器弁ソレノイド１４ａと、を備える。

本実施形態における気体容器１１は、容量が２Ｌ〜６０Ｌであって、気体Ｇとして、充填圧力が１０．８Ｍｐａの窒素ガスを収容するものである。弁部材１４としての容器弁ソレノイド１４ａが開くと、この窒素ガスが、管状部材１２及び圧力調整用オリフィス部材１３を通じて消火剤容器５の内部に供給される。なお、本実施形態における気体容器１１は、気体Ｇとして窒素ガスを収容しているが、収容される気体は窒素ガスに限られず、各種気体を用いることができる。また、気体容器１１の容量や、気体の充填圧力及び放出圧力は、設計目標値に応じてそれぞれ適宜変更することができ、上述した数値のものに限られるものではない。

本実施形態における管状部材１２は銅管であって、圧力調整用オリフィス部材１３を介して、気体容器１１の内部と、消火剤容器５の内部とを繋いでいる。消火剤容器５内に延在する一方の管状部８は、管状部材１２の先端部により構成されている。従って、気体容器１１内の気体Ｇとしての窒素ガスは、管状部材１２を通じて、消火剤容器５の内部に排出される。

圧力調整用オリフィス部材１３は、気体容器１１から管状部材１２を通じて消火剤容器５内に供給される窒素ガスの圧力を減圧するために用いられている。換言すれば、本実施形態における管状部材１２には、気体Ｇの流路が縮径する圧力調整部が、圧力調整用オリフィス部材１３により形成されている。圧力調整用オリフィス部材１３は、管状部材１２のうち、上述した管状部８を構成する先端部よりも基端側であって、消火剤容器５の外部に設けられている。なお、本実施形態における圧力調整用オリフィス部材１３は、気体容器１１内に１０．８Ｍｐａの充填圧力で充填されていた窒素ガスを０．９Ｍｐａ以下に減圧して消火剤容器５内に供給できるように形成されている。圧力調整用オリフィス部材１３の絞り径や長さ等は、上述のような減圧前後の圧力目標値や、供給する気体流量に応じて適宜変更することができ、圧力目標値及び気体流量に応じて設計される。

弁部材１４としての容器弁ソレノイド１４ａは、消火対象の火災を検知する検知器４０の検知結果に基づいて制御される。具体的に、検知器４０が火災を検知した場合に、容器弁ソレノイド１４ａを開放する制御が実行され、その結果、気体Ｇが、気体容器１１から消火剤容器５へと供給される。検知器４０についての詳細は後述する。

［フォームノズル７］
フォームノズル７は、消火剤容器５から管状部９を通じて供給される水溶液Ｗを、消火対象に対して泡放出するものである。より具体的に、図２に示す管状部９内に押し上げられた水溶液Ｗは、図１に示す管状部材１５を通じてフォームノズル７まで運ばれ、フォームノズル７から外方に消火泡となって泡放出される。

図３は、フォームノズル７を示す図である。本実施形態におけるフォームノズル７は、図１、図３に示すように、中空棒状であって、本実施形態では略円筒形状を有している。図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、フォームノズル７の周状の側壁は、中空部内に供給された水溶液Ｗを泡放出する複数の放出口３０を区画している。また、本実施形態におけるフォームノズル７は、略水平方向に延在するように配置され、複数の放出口３０は、フォームノズル７の中心線Ｏを含む鉛直平面内には設けられておらず、鉛直平面で分けられる２つの半円筒部のうち一方の半円筒部の側壁に設けられている（図３（ｂ）参照）。そのため、図１に示す泡消火システム１００におけるフォームノズル７は、ケーブルトレイ２に沿って鉛直方向に延在するケーブル３に向かって、水平方向へと泡放出することができる。なお、本実施形態におけるフォームノズル７は、略円筒形状であるが、この形状に限られるものではなく、消火対象の形状等に応じて適宜変更することが可能である。また、本実施形態における放出口３０は、フォームノズル７の長手方向及び周方向のそれぞれにおいて複数配置されているが、放出口３０の数や位置は、消火対象の形状等に応じて適宜変更することが可能である。例えば、本実施形態の放出口３０は、フォームノズル７の長手方向の位置に応じて、周方向の位置が異なる配置とされているが、フォームノズル７の長手方向の位置によらず、周方向の位置が同じ配置としてもよい。

また、図３（ｂ）に示すように、フォームノズル７の中空部には、水溶液Ｗが通過する複数の微小な間隙を区画するステンレススチール製のメッシュシート（金網）１９が配置され、金属メッシュ構造が形成されている。このステンレススチール製のメッシュシート１９により、水溶液Ｗを撹拌させ、より発泡させることができる。更に、図１に示すように、本実施形態におけるフォームノズル７は、消火対象であるケーブル３が載置されている鉛直型のケーブルトレイ２に沿って、複数設けられている。なお、本実施形態ではステンレススチール製のメッシュシート１９を用いているが、メッシュシートの材質としては、防錆効果のある材質であればよく、ステンレス製やステンレススチール製に限られるものではない。

［検知器４０］
検知器４０は、消火対象の火災を検知する検知部と、検知部の検知結果を受信する受信器４２と、受信器４２の受信情報に基づいて、上述した容器弁ソレノイド１４ａの開閉を制御するコントローラ４３と、を備える。

図１に示す泡消火システム１００では、ケーブルトレイ２上のケーブル３が消火対象であり、泡消火設備１の検知部は、ケーブル３の火災を検知するように構成される。具体的に、泡消火設備１の検知部は、ケーブル３上に接触するように配置された検知線４４と、ケーブル３の火災を赤外線により検知する赤外線式スポット型検知センサ４５と、を備えるリダンダントシステムである。

検知線４４は、金属線（本実施形態ではピアノ線）上にビニールが被覆された２本の線状部材を捩って一体化したもので構成される。図１に示す破線は、２本の線状部材を捩って一体化したものが２つ、ケーブル３上に張り巡らされていることを表している。ケーブル３で火災が発生すると、検知線４４の被覆されたビニールが熱により溶け、金属線同士が接触して短絡する。受信器４２は、この短絡による電気信号を受信することができる。また、赤外線式スポット型検知センサ４５は、ケーブル３の炎による赤外線を検知することができる。従って、検知センサ４５が炎を検知した場合、検知センサ４５は、ケーブル３に火災があることを受信器４２に送信し、受信器４２はその情報を受信することができる。コントローラ４３は、受信器４２が検知線４４又は検知センサ４５からケーブル３の火災を表す情報を受信した場合に、容器弁ソレノイド１４ａを開放する制御を実行する。その結果、気体容器１１に高圧状態で収容されている気体Ｇは、管状部材１２及び圧力調整用オリフィス部材１３を通じて、消火剤容器５内に供給される。

［消火剤容器５内に延在する管状部８］
次に、消火剤容器５内に延在する一方の管状部８について説明する。本実施形態における一方の管状部８は、上述したように、気体供給器６の管状部材１２の先端部により構成されている。この管状部８は、上述したように、気体容器１１内に収容された気体Ｇを、消火剤容器５の内部のうち、水溶液Ｗ中、及び水溶液Ｗ外の空間の両方に排出する部位である。より具体的に、管状部８は、図２に示すように、水溶液Ｗ中に気体Ｇを排出する第１排出口１６と、水溶液Ｗ外の内部空間に気体Ｇを排出する第２排出口１７と、を区画しており、本実施形態の泡消火設備１では、第１排出口１６は、管状部８の先端開口であり、第２排出口１７は、管状部８の周状の上部側壁に区画された開口である。

つまり、第１排出口１６としての、管状部８の先端開口から排出される気体Ｇは、水溶液Ｗ中に排出され、水溶液Ｗを撹拌しながら上昇し、水溶液Ｗ外の内部空間に溜まっていく。第２排出口１７としての、管状部８の側壁に区画された開口から排出される気体Ｇは、水溶液Ｗ外の内部空間に直接排出されて、その内部空間に溜まっていく。その結果、第１排出口１６及び第２排出口１７から排出され、水溶液Ｗ外の内部空間に溜まった気体Ｇが、水溶液Ｗを押圧し、他方の管状部９及び管状部材１５を通じて、フォームノズル７へと供給される。

このような構成とすることにより、管状部８の第１排出口１６及び第２排出口１７から排出される気体Ｇにより、消火剤容器５内で、水溶液Ｗの撹拌と加圧とが同時に実行され、消火剤容器５で水溶液Ｗを発泡させることが可能となる。そのため、消火剤容器５内の水溶液Ｗは、他方の管状部９に押し出される際には発泡状態となるため、消火剤容器５内で水溶液Ｗの撹拌と加圧とを行わない構成と比較して、より高発泡状態の消火泡をフォームノズル７から放出することができる。

なお、本実施形態の管状部材１５には、手動で管状部材１５の流路を開閉可能なバルブ１８が設けられており、このバルブ１８は、例えばメンテナンス作業中などにおいて、作業者により操作される。

ここで、本実施形態における管状部８は、気体供給器６の管状部材１２の先端部により構成されているが、例えば、管状部を消火剤容器に一体で形成し、気体供給器の管状部材の先端部を管状部に接続するように構成してもよい。

［消火剤容器５内に延在する管状部９］
次に、消火剤容器５内に延在する他方の管状部９について説明する。本実施形態における管状部９は、消火剤容器５に一体で形成されたサイフォン管であり、管状部材１５と連結されている。上述したように、消火剤容器５内で気体Ｇの圧力が上昇すると、水溶液Ｗはサイフォン管である管状部９及び管状部材１５を通じて、フォームノズル７に運ばれる。

なお、本実施形態の泡消火設備１では、管状部９を消火剤容器５に一体で成形しているが、例えば、管状部を消火剤容器に溶接結合するようにすることもできる。また、管状部を消火剤容器に対して、ボルト及びナットなどの締結手段により連結することも可能である。更に、この管状部を、消火剤容器とフォームノズルを連結する管状部材の基端部により構成することもできる。

＜泡消火システム１００＞
次に、本発明の別の実施形態である泡消火システム１００について詳しく説明する。泡消火システム１００は、上述した泡消火設備１と、鉛直方向に延在する鉛直部５０を有するケーブルトレイ２と、このケーブルトレイ２の鉛直部５０に沿って配置されるケーブル３と、を備える。なお、本実施形態の泡消火システム１００は、鉛直型のケーブルトレイ２に沿って配置されるケーブル３を消火対象とするものである。また、泡消火設備１の詳細は上述したため、ここでは説明を省略する。

泡消火システム１００のケーブルトレイ２は、鉄製の躯体に亜鉛メッキが施されたものであって、鉛直方向に延在する鉛直部５０と、この鉛直部５０と連続し、水平方向に延在する水平部５１と、を有している。ケーブル３は、ケーブルトレイ２の鉛直部５０及び水平部５１に支持されるように、ケーブルトレイ２に沿って配置されている。

図１に示すように、本実施形態の泡消火システム１００におけるフォームノズル７は、ケーブルトレイ２の鉛直部５０に対して水平方向に所定間隔を空けた位置に配置されており、フォームノズル７の複数の放出口３０からケーブルトレイ２の鉛直部５０に向かって泡放出される。

本実施形態の泡消火システム１００によれば、泡消火設備１の消火剤容器５内で、管状部８の第１排出口１６及び第２排出口１７から排出される気体Ｇにより、水溶液Ｗの撹拌と加圧とを同時に実行することにより、フォームノズル７から高発泡状態の消火泡を放出することができる。そのため、フォームノズル７から放出される消火泡は、例えば本実施形態におけるケーブル３のような、鉛直方向に延在する消火対象に対しても、消火対象の表面から流れ落ち難く、消火対象の表面に滞留し易い。その結果、鉛直方向に延在する消火対象であっても、十分な窒息効果を実現することができる。

本発明は、泡消火設備及び泡消火システムに関する。

１：泡消火設備
２：ケーブルトレイ
３：ケーブル
５：消火剤容器
６：気体供給器
７：フォームノズル
８：管状部（管状部材の先端部）
９：管状部
１０：圧力計
１１：気体容器
１２：管状部材
１３：圧力調整用オリフィス部材（圧力調整部）
１４：弁部材
１４ａ：容器弁ソレノイド
１５：管状部材
１６：第１排出口（管状部の先端開口）
１７：第２排出口
１８：バルブ
１９：メッシュシート
３０：放出口
４０：検知器
４２：受信器
４３：コントローラ
４４：検知線
４５：赤外線式スポット型検知センサ
５０：鉛直部
５１：水平部
１００：泡消火システム
２００：消火剤容器
Ｇ：気体
Ｏ：フォームノズルの中心線
Ｗ：泡消火薬剤を含む水溶液

Claims (5)

1. 泡消火薬剤を含む水溶液を収容する消火剤容器と、
   前記消火剤容器の内部に気体を供給する気体供給器と、
   前記気体供給器からの前記気体の圧力により前記消火剤容器の内部から押し出される前記水溶液を泡放出するフォームノズルと、備える泡消火設備において、
   前記気体供給器から供給される前記気体は、前記消火剤容器の内部のうち、前記水溶液中、及び前記水溶液外の空間の両方に同時に排出可能であることを特徴とする泡消火設備。
2. 前記消火剤容器の内部には、前記気体を前記消火剤容器の内部に排出する管状部が延在しており、
   前記管状部は、前記水溶液中に前記気体を排出する第１排出口と、前記水溶液外の前記空間に前記気体を排出する第２排出口と、を区画していることを特徴とする、請求項１に記載の泡消火設備。
3. 前記第１排出口は、前記管状部の先端開口であり、
   前記第２排出口は、前記管状部の側壁に区画された開口であることを特徴とする、請求項２に記載の泡消火設備。
4. 前記気体供給器は、前記気体を収容する気体容器と、前記気体を前記気体容器から前記消火剤容器の内部へと供給する管状部材と、を備え、
   前記消火剤容器の前記管状部は、前記管状部材の先端部により構成されており、
   前記管状部材には、前記気体の流路が縮径する圧力調整部が形成されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の泡消火設備。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の泡消火設備と、
   鉛直方向に延在する鉛直部を有するケーブルトレイと、
   前記ケーブルトレイの前記鉛直部に沿って配置されるケーブルと、を備え、
   前記フォームノズルは、前記ケーブルトレイの前記鉛直部に向かって泡放出することを特徴とする、泡消火システム。

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