JP6635707B2

JP6635707B2 - 消火装置

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Publication number: JP6635707B2
Application number: JP2015153308A
Authority: JP
Inventors: 村田　眞志; 眞志村田
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2020-01-29
Anticipated expiration: 2035-08-03
Also published as: JP2017029464A

Description

この発明は、ガス系の消火剤を用いる消火装置に関する。

従来、ガス系の消火剤を用いる消火装置として、二酸化炭素等の不活性ガスを用い、酸素濃度低下による窒息作用等により消火をするものがある（特許文献１参照）。また、その他にも、ハロンガスを用い、燃焼の連鎖反応に対する抑制作用等により消火をするもの等がある。

特開２００５−２７８５８号公報

この種のガス系の消火剤を用いる消火装置は、閉鎖空間において全域的な消火をするものとして用いることが多いが、開放空間において局所的な消火をするものとして用いることも可能である。局所的な消火をするものとして用いる場合、消火剤を火源に向けて放出することになるが、ガス系の消火剤は、勢いよく放出されるため、周囲の空気を巻き込みながら火源に向けて進行し、巻き込んだ空気と共に火源に到達することになる。そのため、巻き込んだ空気中の酸素を火源に与えてしまうことになり、消火効率が低下してしまうことになる。つまり、ガス系の消火剤を用いる消火装置は、局所的な消火をするものとして用いる場合、消火効率が低下するという問題がある。

この発明は、上記の事情に鑑み、ガス系の消火剤による消火効率が低下するのを防ぐことができる消火装置を提供することを目的とする。

この発明は、筐体内に設けられた送風手段を有する少なくとも１つの送風部と、ガス系の消火剤を前記送風部の少なくとも１つに供給する消火剤供給部とを備え、前記送風部の少なくとも１つは、前記送風手段によって発生される送風気流を層流になるように整流する整流手段を更に有しており、その整流手段によって整流される送風気流として、前記消火剤供給部によって供給されるガス系の消火剤を含む消火ガス流を防護領域に向けて放出するものであり、そして、前記送風部として、防護領域を介して一方の側に配置される第１の送風部と、他方の側に配置される第２の送風部とを備え、それら第１及び第２の送風部の何れか一方の送風部が前記消火ガス流を防護領域に向けて放出する際、他方の送風部は、前記送風手段によって防護領域側から吸気をする送風気流を発生させることを特徴とする消火装置である。

この発明によれば、層流になるように整流される送風気流として、ガス系の消火剤を含む消火ガス流を火源に向けて放出することができる。それにより、消火ガス流が火源に向けて進行する際に周囲の空気を巻き込むのを防ぐことができるため、周囲の空気と共に火源に到達するのを防ぐことができ、周囲の空気中の酸素を火源に与えるのを防ぐことができる。

したがって、この発明によれば、ガス系の消火剤による消火効率が低下するのを防ぐことができる消火装置を提供することができる。

この発明の消火装置の第１の実施形態の装置構成の概要を示すと共に、１つの送風部が火源に向けて消火ガス流を放出している様子を示した説明図である。同上の第２の実施形態の装置構成の概要を示すと共に、第１の送風部が火源に向けて消火ガス流を放出している一方、第２の送風部が火源側から吸気をしている様子を示した説明図である。同上の第３の実施形態の装置構成の概要を示すと共に、第１の送風部が火源に向けて消火ガス流を放出している一方、第２の送風部が送風方向を反転させた上で火源側から吸気をしている様子を示した説明図である。

この発明の消火装置の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。なお、この発明の消火装置は、大空間等の開放空間における一定の領域を防護領域とし、その防護領域中で発生する火災を局所的に消火するのに適したものであるが、閉鎖空間中で発生する火災を消火するものとして用いることも可能である。

先ず、図１に基づいて、第１の実施形態の消火装置１−１について説明する。

消火装置１−１は、送風部２と、その送風部２にガス系の消火剤を供給する消火剤供給部３とを備え、開放空間中の防護領域Ｒで発生する火災をガス系の消火剤により局所的に消火するものとして設置されている。

送風部２は、筐体２ａと、送風手段の一例としての回転羽根機構部２ｂと、整流手段の一例としての整流部材２ｃとを有している。筐体２ａは、箱状をなし、その軸方向の両端に開口部２ｅ，２ｆが形成されており、一方の端部側の開口部２ｅが防護領域Ｒ側に向かう向きで設置されている。回転羽根機構部２ｂは、モータ駆動で回転する羽根部２ｄを備えており、その羽根部２ｄが回転することにより、筺体２ａの防護領域Ｒ側に向かう一方の端部側の開口部２ｅを排気口とし、他方の端部側の開口部２ｆを吸気口とする送風気流を筐体２ａの軸方向に沿って発生させる配置で筐体２ａの内部に設けられている。整流部材２ｃは、筺体２ａの防護領域Ｒ側に向かう排気口となる開口部２ｅ側に設けられており、回転羽根機構部２ｂの送風方向の前方に位置し、回転羽根機構部２ｂが発生させる螺旋状に乱れた送風気流を直線状に整った流れに揃え、一様な層流になるように整流するものとして設けられている。

消火剤供給部３は、ガス系の消火剤が貯蔵されるガスボンベ３ａと、ガスボンベ３ａから送風部２の筐体２ａに至る供給管３ｃとを有している。ガスボンベ３ａには、そのガス出口を開閉するための電動弁３ｂが設けられており、また、供給管３ｃには、その先端に筐体２ａに位置するノズル３ｄが設けられている。これにより、ガスボンベ３ａの電動弁３ｂを開作動させ、ガス出口を開放させれば、供給管３ｃを介して筐体２ａ内にガス系の消火剤を供給することができるようになっている。

なお、消火装置１−１は、その作動を制御する制御部４を更に備えている。制御部４は、回転羽根機構部２ｂのモータ（図示省略）と信号線（図示省略）によって接続されており、またガスボンベ３ａの電動弁３ｂと信号線Ｌによって接続されている。制御部４には操作スイッチが設けられており、その操作スイッチを操作することにより、回転羽根機構部２ｂのモータを起動させると共に、ガスボンベ３ａの電動弁３ｂを開作動させることができるようになっている。

そして、消火装置１−１は、火災発生時、次のように作動する。

火災発生時、制御部４の操作スイッチをオン操作し、送風部２において、回転羽根機構部２ｂのモータを起動させ、羽根部２ｄを回転させると共に、消火剤供給部３において、ガスボンベ３ａの電動弁３ｂを開作動させ、ガス出口を開放させる。送風部２は、羽根部２ｄが回転することにより、防護領域Ｒに向かう筐体２ａの一方の開口部２ｅを排気口としつつ、他方の開口部２ｆを吸気口とする送風気流を筐体２内に発生させると共に、その発生させた送風気流を整流部材２ｃにより層流になるように整流する。一方、消火剤供給部３は、ガスボンベ３ａのガス出口の開放により、ボンベ内のガス系の消火剤を供給管３ｃを介してノズル３ｄから筺体２内に供給する。それにより、図１に示したように、送風部２は、回転羽根機構部２ｂによって発生され、整流部材２ｃによって層流になるように整流される送風気流として、消火剤供給部３から供給されるガス系の消火剤を含む消火ガス流Ａ１を防護領域Ｒに向けて放出する。すなわち、防護領域Ｒ中の火源Ｆに向けて放出する。

ここで、消火装置１−１は、前記のように、その送風部２が、回転羽根機構部２ｂによって発生され、整流部材２ｃによって層流になるように整流される送風気流として、消火剤供給部３から供給されるガス系の消火剤を含む消火ガス流Ａ１を防護領域Ｒに向けて放出する。換言すれば、防護領域Ｒ中に火源Ｆに向かう層流化された消火ガス流Ａ１を形成するようにガス系の消火剤を放出する。それにより、消火ガス流Ａ１が防護領域Ｒ中の火源Ｆに向けて進行する際に周囲の空気を巻き込むのを防ぐことができるので、周囲の空気と共に火源Ｆに到達するのを防ぐことができ、周囲の空気中の酸素を火源Ｆに与えるのを防ぐことができる。

したがって、消火装置１−１によれば、送風部２が、回転羽根機構部２ｂによって発生され、整流部材２ｃによって層流になるように整流される送風気流として、消火剤供給部３から供給されるガス系の消火剤を含む消火ガス流Ａ１を防護領域Ｒに向けて放出するものであることにより、防護領域Ｒ中の火源Ｆに対するガス系の消火剤による消火効率が低下するのを防ぐことができる。

さらに、消火装置１−１について、詳細に説明する。

ガス系の消火剤としては、不活性ガス又はハロンガス等の従来公知のものを用いることができる。また、防護領域Ｒ中を流れる消火ガス流Ａ１中の消火剤濃度については、消火ガス流Ａ１中に消炎濃度の雰囲気が形成されるものとし、消火ガス流Ａ１中の酸素濃度として、例えば１５％以下とすることができる。さらに、消火ガス流Ａ１の流速については、例えば０．１〜２ｍ／ｓｅｃ程度とすることができ、好ましくは１ｍ／ｓｅｃとすることができる。

整流部材２ｃとしては、多数の通気孔となる孔を有する網板、多孔板、格子板（ハニカム板を含む）等の各種公知の気流を層流にするための整流部材を用いることができ、それを送風気流に直交する向きで筐体２ａ内に設けたものとすることができる。

制御部４としては、本実施形態の場合、送風部２の筐体２ａに設けたものとしているが、筐体２ａから離れた位置に設け、有線により或いは無線により遠隔制御するものとしてもよい。また、火災感知器等の火災の感知手段を更に備えたものとし、火災感知器からの火災感知信号に基づいて制御部４をオン作動させ、回転羽根機構部２ｂのモータを起動させると共に、ガスボンベ３ａの電動弁３ｂを開作動させるものとしてもよい。すなわち、火災感知器等の火災の感知信号に基づいて起動する自動消火装置としてもよい。

供給管３ｃから分岐した配管の先端に設けられたノズル３ｄの筐体２ａ内の位置については、つまりはガス系の消火剤を筺体２ａ内に供給する位置については、本実施形態の場合、回転羽根機構部２ｂが発生させる送風気流の吸気側に位置するものとし、その吸気側にガス系の消火剤を供給するものとしている。それにより、ガス系の消火剤を回転羽根機構部２ｂにより撹拌した上で排気側に送ることができ、送風気流中に含まれる消火剤の濃度分布を均一化することができるようになっている。なお、ノズル３ｄを回転羽根機構部２ｂが発生させる送風気流の排気側に位置するものとすることもできる。その場合、回転羽根機構部２ｂと排気側の開口部２ｅとの間の距離を長くし、排気側に供給される消火剤が開口部２ｅに至るまでの距離を長くするのが好ましい。
これにより、回転羽根機構部２ｂによって発生した送風気流と消火剤を充分に撹拌した上で排気側の開口部２ｅから放出できる。

次に、図２に基づいて、第２の実施形態の消火装置１−２について説明する。なお、構成中、第１の実施形態のものと同様の構成については同一図面符号を付して詳細な説明は省略する。

第２の実施形態の消火装置１−２は、防護領域Ｒを介して一方の側に配置される第１の送風部２Ａと、他方の側に配置される第２の送風部２Ｂとを含む１対の送風部を備え、第１の送風部２Ａを防護領域Ｒに向けて層流化される消火ガス流Ａ１を放出するものとして配置する一方、第２の送風部２Ｂをその送風気流を防護領域Ｒ側から吸気するものとして配置するものである。

すなわち、消火装置１−２は、送風部として、防護領域Ｒを間に一方の側に設置される第１の送風部２Ａと、他方の側に設置される第２の送風部２Ｂとを備えている。そして、第１の送風部２Ａが前記の第１の実施形態における送風部２と同様の構成を有し、その第１の送風部２Ａに消火剤供給部３がガス系の消火剤を供給するように設けられており、層流化される送風気流として、ガス系の消火剤を含む消火ガス流Ａ１を防護領域Ｒに向けて放出するように設けられている。一方、第２の送風部２Ｂは、筺体２ａ内に回転羽根機構部２ｂを有してはいるものの、防護領域Ｒとは反対側に向かう送風方向の送風気流を発生させ、吸気口となる一方の開口部２ｅを防護領域Ｒに向けつつ、排気口となる他方の開口部２ｆを反対側に向けて設けられており、防護領域Ｒ側から吸気をするように設けられている。

なお、第２の送風部２Ｂの回転羽根機構部２ｂは、第１の送風部２Ａに設けられている制御部４と信号線Ｌによって接続されており、第１の送風部２Ａ側の制御部４の操作スイッチをオン操作することにより、第１の送風部２Ａの回転羽根機構部２ｂと共にモータの起動をさせることができるようになっている。

この消火装置１−２においては、火災発生時、第１の送風部２Ａ側の制御部４の操作スイッチをオン操作すれば、図２に示したように、第１の送風部２Ａによって、ガス系の消火剤を含む消火ガス流Ａ１が層流化される送風気流として防護領域Ｒ中の火源Ｆに向けて放出される一方、第２の送風部２Ｂによって、防護領域Ｒ側から吸気をする送風気流としての吸気流Ａ２が発生する。それにより、第１の送風部２Ａから放出される消火ガス流Ａ１を第２の送風部２Ｂによって吸引し、より安定した層流になるようにすることができ、消火ガス流Ａ１が火源Ｆに向けて進行する際に周囲の空気を巻き込むのをより防ぐことができるので、周囲の空気と共に火源Ｆに到達するのをより防ぐことができ、周囲の空気中の酸素を火源Ｆに与えるのをより防ぐことができる。

したがって、消火装置１−２によれば、防護領域Ｒ中の火源Ｆに対するガス系の消火剤による消火効率が低下するのをより防ぐことができる。

なお、この消火装置１−２において、第２の送風部２Ｂは、本実施形態の場合、第１の送風部２Ａとは異なり、整流部材２ｃを有していないものとしているが、第２の送風部２ｂにも、吸気口となる開口部２ｅ側であれば、整流部材２ｃを設けてもよい。そのようにすれば、第２の送風部２Ｂが発生させる吸気流Ａ２も乱流にならないようにすることができ、それにより吸引される第１の送風部２Ａから放出される消火ガス流Ａ１をより安定した層流になるようにすることができる。

最後に、図３に基づいて、第３の実施形態の消火装置１−３について説明する。なお、構成中、第１の実施形態のものと同様の構成については同一図面符号を付して詳細な説明は省略する。

第３の実施形態の消火装置１−３は、防護領域Ｒを間に一方の側に設置される第１の送風部２Ｃと、他方の側に設置される第２の送風部２Ｄとを含む１対の送風部を備えており、常時の待機状態においては、何れも、防護領域Ｒに向けて層流化される消火ガス流Ａ１を放出可能な状態で配置しつつ、火災時の作動状態においては、第１の送風部２Ｃ又は第２の送付部２Ｄの何れか一方からは、防護領域Ｒに向けて層流化される消火ガス流Ａ１を放出し、もう一方からは、送風気流の送風方向を反転させた上で、その送風気流により防護領域Ｒ側から吸気するものとするものである。

すなわち、消火装置１−３において、第１の送風部２Ｃ及び第２の送風部２Ｄは、何れも、構成上、防護領域Ｒに向けて層流化される送風気流として消火ガス流Ａ１を放出可能なものとなっているが、それに加えて回転羽根機構部２ｂが発生させる送風気流の送風方向を反転させる送風方向変更手段（図示省略）を更に有するものとなっている。そして、常時の待機状態においては、何れも、整流部材２ｃが設けられている側の一方の開口部２ｅが防護領域Ｒに向かう向きで配置されていると共に、回転羽根機構部２ｂは、その開口部２ｅを排気口とする送風気流を発生するものとなっているが、火災発生時の作動状態においては、何れか一方の送風部からは、層流化される送風気流として消火ガス流Ａ１を防護領域Ｒに向けて放出し、もう一方からは、送風方向変更手段により送風方向を反転させた上で、その送風気流により防護領域Ｒ側から吸気をするものとなっている。

この消火装置１−３においては、火災発生時、例えば、図３に示したように、火源Ｆに近い方の第１の送風部２Ｃからガス系の消火剤を含む消火ガス流Ａ１を層流化される送風気流として防護領域Ｒ中の火源Ｆに向けて放出させるようにする一方、第２の送風部２Ｄに送風気流の送風方向を反転させて、第２の送風部２Ｄによって防護領域Ｒ側から吸気をする吸気流Ａ２を発生させるようにすることができる。それにより、前記の第２の実施形態のように、第１の送風部２Ｃから放出される消火ガス流Ａ１を第２の送風部２Ｄによって吸引し、より安定した層流になるようにすることができ、消火ガス流Ａ１が火源Ｆに向けて進行する際に周囲の空気を巻き込むのをより防ぐことができるので、周囲の空気と共に火源Ｆに到達するのをより防ぐことができ、周囲の空気中の酸素を火源Ｆに与えるのをより防ぐことができる。また、本実施形態の場合、吸気流Ａ２を発生させる側の送風部が吸気口となる開口部２ｅ側に整流部材２ｃを有するものとなるので、吸気側の送風部が発生させる吸気流Ａ２も乱流にならないようにすることができ、それにより吸引される放出側の送風部が発生する消火ガス流Ａ１をより安定した層流になるようにすることができる。

したがって、消火装置１−３によっても、防護領域Ｒ中の火源Ｆに対するガス系の消火剤による消火効率が低下するのをより防ぐことができる。

なお、本実施形態の場合、第１の送風部２Ｃ及び第２の送風部２Ｄは、何れに対しても、消火剤供給部３の同系統の供給管３ｃが接続されているが、それぞれ制御部４によって作動が制御される電動弁である選択弁３ｅを介して接続されており、それら選択弁３ｅの開閉を制御することにより、何れか一方の送風部に消火剤供給部３からガス系の消火剤を供給させるようになっている。また、それぞれが有する回転方向変更手段も、各制御部４によって作動が制御されるようになっており、何れか一方の送風部の回転方向変更手段に送風方向を反転させる作動をさせるようになっている。これにより、前記のように、防護領域Ｒに対して層流化される消火ガス流Ａ１を放出する送風部に対しては、消火剤供給部３から消火剤を供給させると共に、送風気流の送風方向を反転させずに、回転羽根機構部２ｂにより防護領域Ｒに向かう送風気流を発生させる一方、もう一方の送付部に対しては、送風気流の送風方向を反転させて、回転羽根機構部２ｂにより防護領域Ｒから吸気をする送風気流を発生させることができるようになっている。

また、本実施形態の場合、第１の送風部２Ｃ及び第２の送風部２Ｄの各制御部４は互いに信号線Ｌによって接続されており、一方の送風部の制御部４の操作スイッチのオン操作により、各選択弁３ｅ及び各回転方向変更手段を前記のように制御することができるようになっている。これにより、一方の送風部の制御部４の操作スイッチを操作するだけで、第１の送風部２Ｃ及び第２の送風部２Ｄを前記のように作動させることができるようになっている。また、例えば、火源Ｆから遠い送風部の制御部４の操作スイッチをオン操作することにより、火源Ｆに近い方の送風部に対し、消火剤供給部３から消火剤を供給するように制御すると共に、送風気流の送風方向を反転させずに、回転羽根機構部２ｂにより防護領域Ｒに向かう送風気流を発生させるように制御する一方、火源Ｆに遠い方の送風部に対し、送風気流の送風方向を反転させて、回転羽根機構部２ｂにより防護領域Ｒから吸気をする送風気流を発生させるように制御するものとすることができるようになっている。すなわち、操作スイッチのオン操作をする操作者の安全を確保しつつ、第１の送風部２Ｃ及び第２の送風部２Ｄを前記のように作動させることができるようになっている。

さらに、本実施形態の場合、第１の送風部２Ｃ及び第２の送風部２Ｄのそれぞれが制御部４を有するものとしているが、共通の制御部によりそれぞれの選択弁３ｅ、回転羽根機構部２ｂ及び送風変更手段等を集中して制御するようにしてもよい。

ここで、第１の送風部２Ｃ及び第２の送風部２Ｄがそれぞれ有する送風方向変更手段について簡単に説明する。

送風変更手段としては、送風機における送風方向の反転手段として公知の手段を用いることができ、例えば、回転羽根機構部２ｂにおける羽根部２の各羽根のピッチ角を変更する手段とすることができる。また、それに代えて或いはそれに加えて、回転羽根機構部２ｂにおける羽根部２ｄの回転方向を正逆反転させる手段、すなわち羽根部２ｄを回転させるモータの回転方向を正逆反転させる手段とすることができる。

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、第２の実施形態の第１の送風部２Ａ及び第２の送風部２Ｂも、第３の実施形態の第１の送風部２Ｃ及び第２の送風部２Ｄも、各回転羽根機構部２ｂの羽根部２ｄの回転軸が同一線上に位置するものとしており、一方の送風部が放出する消火ガス流Ａ１と他方の送風部が発生させる吸気流Ａ２とを同一の軸流とし、前者の消火ガス流Ａ１を後者の吸気流Ａ２により効率的に吸引することができるようにしているが、その位置関係については適宜変更してもよい。

第２の実施形態の第１の送風部２Ａ及び第２の送風部２Ｂも、第３の実施形態の第１の送風部２Ｃ及び第２の送風部２Ｄも、各回転羽根機構部２ｂの羽根部２ｄの回転軸が同一線上に位置するものとしており、一方の送風部が放出する消火ガス流Ａ１と他方の送風部が発生させる吸気流Ａ２とを同一の軸流とし、前者の消火ガス流Ａ１を後者の吸気流Ａ２により効率的に吸引することができるようにしているが、例えば第１の送風部２Ａ、２Ｃ、又は、第２の送風部２Ｂ、２Ｄのいずれかを複数台にしてもよい。

さらに、本発明の消火装置は、固定式の消火設備を想定しているが、これに限定される理由は無く、例えば可搬式の消火装置として用いてもよい。

１−１：消火装置２：送風部２ａ：筐体２ｂ：回転羽根機構部
２ｄ：羽根部２ｃ：整流部材２ｅ：開口部２ｆ：開口部
３：消火剤供給部３ａ：ガスボンベ３ｂ：電動弁３ｃ：供給管
３ｄ：ノズル
１−２：消火装置２Ａ：第１の送風部２Ｂ：第２の送風部
１−３：消火装置２Ｃ：第１の送風部２Ｄ：第２の送風部３ｅ：選択弁
Ｌ：信号線Ｒ：防護領域Ｆ：火源
Ａ１：消火ガス流Ａ２：吸気流

Claims

筐体内に設けられた送風手段を有する少なくとも１つの送風部と、ガス系の消火剤を前記送風部の少なくとも１つに供給する消火剤供給部とを備え、
前記送風部の少なくとも１つは、前記送風手段によって発生される送風気流を層流になるように整流する整流手段を更に有しており、その整流手段によって整流される送風気流として、前記消火剤供給部によって供給されるガス系の消火剤を含む消火ガス流を防護領域に向けて放出するものであり、
そして、前記送風部として、防護領域を介して一方の側に配置される第１の送風部と、他方の側に配置される第２の送風部とを備え、それら第１及び第２の送風部の何れか一方の送風部が前記消火ガス流を防護領域に向けて放出する際、他方の送風部は、前記送風手段によって防護領域側から吸気をする送風気流を発生させることを特徴とする消火装置。