JP6731305B2

JP6731305B2 - 消防用熱感知システムおよび当該システムに適用される消防用ホース

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Publication number: JP6731305B2
Application number: JP2016147512A
Authority: JP
Inventors: 健二大木; 弘幸砂原; 康平日下
Original assignee: Nippon Dry Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Dry Chemical Co Ltd
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2020-07-29
Anticipated expiration: 2036-07-27
Also published as: JP2018018265A

Description

本発明は、消防用熱感知システムおよび当該システムに適用される消防用ホースに関するものである。

従来から建造物等における火災検知装置は、種々提案されている（特許文献１等）。

これらの火災検知装置は、光ファイバ方式、熱電対方式、感熱素子方式等の熱感知機器によって、火災による熱を感知して、警報を発し、消防署等への通報を行うようになっている。

ところで、火災現場には、上記火災検知装置による通報あるいは、火災発見者による通報に応じて、消防士等で構成される消火要員が出動する。そして、消火栓あるいはポンプ車に接続された消防用ホースを消防士等が所望の進入経路で引き回して放水して消火作業を行う。

特開平７−２６５４５９号公報

ここで、火災現場によっては、延焼等によって、上述のように引き回された消防用ホースの進入経路が高温に晒される虞がある。

このような場合には、消防用ホースによる放水作業に当たる消防士等、或いは消防用ホースの進入経路の近傍に居る人員が撤退するための退避経路（通常は、前記進入経路と同じ経路であることが多い）自体が高温に晒され、人命に危険が及ぶ虞がある。

また、進入経路が高温に晒されると消防用ホースが熱で破壊されて、放水が不能になるという問題を生じる。特に、圧縮空気を含んだ泡を放射する圧縮空気泡消火システム（ＣＡＦＳ：ＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄＡｉｒＦｏａｍＳｙｓｔｅｍｓ）に適用される消防用ホースでは、通常の消火水をホース内に流通させる場合に比してホース表面の温度が上昇し易く、進入経路が高温に晒された場合に、ホース自体が影響を受け易いという問題もあった。

本発明は上記の事情に鑑み、消防用ホースの進入経路の熱を感知して、退避経路の確保等に資する消防用熱感知システムおよび当該システムに適用される消防用ホースを提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明に係る消防用熱感知システムは、消防士等の消火要員によって、火災現場において放水のために、消防水利または消防車から所望の進入経路で敷設される消防用ホースと、前記進入経路に沿って敷設されるケーブル状の熱感知具と、前記熱感知具と接続されて、当該熱感知具による検知結果に基いて前記進入経路における温度異常の有無を判定する制御装置とを備えることを特徴とする。

他の発明に係る消防用ホースは、ケーブル状の熱感知具が、長手方向に沿って一体的に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、消防用ホースの進入経路の熱を感知して、退避経路の確保等に資する消防用熱感知システムおよび当該システムに適用される消防用ホースを提供できる。

第１の実施形態に係る消防用熱感知システムの全体構成を示す説明図である。第１の実施形態に係る消防用熱感知システムに適用される熱感知ケーブルを巻回するリール状の巻取装置を示す斜視図である。第１の実施形態に係る消防用熱感知システムに適用される熱感知ケーブルの第１の構成例を示す概略説明図である。熱電対線の構成例を示す概略説明図（ａ）、（ｂ）である。第１の実施形態に係る消防用熱感知システムに適用される熱感知ケーブルの第２の構成例を示す側方断面図（ａ）およびＡ−Ａ線断面図（ｂ）である。第１の実施形態に係る消防用熱感知システムに適用される制御装置の構成例を示すブロック図である。第１の実施形態に係る消防用熱感知システムで実行される熱感知処理の処理手順を示すフローチャートである。第１の実施形態に係る消防用熱感知システムに適用される携帯端末の表示例を示す説明図である。第１の実施形態に係る消防用熱感知システムに適用される携帯端末の他の表示例を示す説明図である。第２の実施形態に係る消防用熱感知システムの全体構成を示す説明図である。第２の実施形態に係る消防用熱感知システムに適用される消防用ホースの第１の構成例を示す概略説明図である。第２の実施形態に係る消防用熱感知システムに適用される消防用ホースの第２の構成例を示す概略説明図である。第２の実施形態に係る消防用熱感知システムに適用される消防用ホースの第３の構成例を示す概略説明図である。図１３に示す消防用ホースの第３の構成例に適用される熱電変換素子の構成例を示す概略説明図である。図１４に示す熱電変換素子の他の例を示す斜視図（ａ）および断面図（ｂ）である。第２の実施形態に係る消防用熱感知システムのシステム構成の概略を示す説明図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
図１〜図９を参照して、第１の実施形態に係る消防用熱感知システムＳ１について説明する。

ここで、図１は、第１の実施形態に係る消防用熱感知システムＳ１の全体構成を示す説明図、図２は、消防用熱感知システムＳ１に適用される熱感知ケーブルＴ１等を巻回するリール状の巻取装置２００を示す斜視図である。

図１に示すように、消防用熱感知システムＳ１は、消防士等の消火要員（図示せず）によって、火災現場において放水のために、ポンプ車等の消防車１０から所望の進入経路Ｐ１で敷設される消防用ホースＨ１と、進入経路Ｐ１に沿って敷設されるケーブル状の熱感知具Ｔ１（Ｔ２）と、熱感知具Ｔ１（Ｔ２）と接続されて、熱感知具Ｔ１（Ｔ２）による検知結果に基いて進入経路Ｐ１における温度異常の有無を判定する制御装置４００（詳細は図６を参照して後述する）とを備えている。

なお、特に限定されないが、図１に示す消防用ホースＨ１は、圧縮空気泡消火システム（ＣＡＦＳ：ＣｏｍｐｒｅｓｓｅｄＡｉｒＦｏａｍＳｙｓｔｅｍｓ）に適用される消防用ホースとすることができる。この場合には、消防用ホースＨ１の先端に装着されるノズル１０５からは、圧縮空気を含んだ泡５００が噴射される。

図１では、説明の簡易化のため、２本のホースＨ１ａとＨ１ｂを連結して使用する場合を示しているが、これに限定されず、１本のホースを用いる場合、或いは３本以上のホースを連結して用いる場合であってもよい。

図１において、一本目のホースＨ１ａの一端は、接続金具１０１を介して消防車の車体に設けられる放水口１１に接続されている。なお、ホースＨ１ａは、消防車の放水口１１に代えて、消火栓等の消防水利に接続するようにしてもよい。

ホースＨ１ａの他端および二本目のホースＨ１ｂの一端は、接続金具１０２、１０３を介して接続される。

ホースＨ１ｂの他端には、接続金具１０４を介してノズル１０５が接続されている。

ケーブル状の熱感知具Ｔ１（Ｔ２）の一端には、コネクタＣが設けられており、消防車１０の車体に設けられている接続部１２に接続される。

ケーブル状の熱感知具Ｔ１（Ｔ２）の構成例については後述する。

ケーブル状の熱感知具Ｔ１（Ｔ２）は、図２に示すようなリール状の巻取装置２００に引き出し可能に巻回されている。

巻取装置２００は、持ち運び用のハンドル２０１と、設置用の脚部２０２を備えている。

そして、消防士等の消火要員は、消防用ホースＨ１が敷設される進入経路Ｐ１に沿って、巻取装置２００をＤ１方向に運搬しつつ、ケーブル状の熱感知具Ｔ１（Ｔ２）を引き出して敷設する。

これにより、図１に示すように、消防用ホースＨ１を敷設した進入経路Ｐ１に沿って、ケーブル状の熱感知具Ｔ１（Ｔ２）を敷設することができ、進入経路Ｐ１における熱検知を行うことができる。

そして、消防用ホースＨ１の進入経路Ｐ１の熱を感知することにより、退避経路Ｐ２（図１に示す例では、進入経路Ｐ１と同じ）を確保し、消防用ホースＨ１の熱による損傷状態等を把握できる。

特に、進入経路Ｐ１の温度の上昇状態を感知して把握することにより、火災の延焼等によって退避経路Ｐ２が高熱に晒されて退路が絶たれる事態を未然に回避でき、消防士等の消火要員は、退路が失われる前に安全に退避できる。

なお、ケーブル状の熱感知具Ｔ１（Ｔ２）は、火災の鎮火後に、損傷等が無い場合には回収して再使用してもよいし、熱による損傷等がある場合には使い捨てとしてもよい。

（ケーブル状の熱感知具の構成例）
図３および図４を参照して、ケーブル状の熱感知具（熱感知ケーブル）Ｔ１、Ｔ２の構成例について説明する。

図３は、第１の実施形態に係る消防用熱感知システムＳ１に適用される第１の構成例に係る熱感知ケーブルＴ１の概略構成を示す概略説明図である。

熱感知ケーブルＴ１は、ケーブル状の電線本体３０１、３０３と、熱電対線３０１の少なくとも一部に、所定間隔で複数に亘って設けられる熱電対３０２と、電線本体３０１、３０３の端末に有って、制御装置４００（図６等参照）と電気的に接続されるコネクタ部Ｃ（図１等参照）とを備えている。

なお、熱感知ケーブルＴ１は、例えば、熱電対線３０１が正極側、リターン線３０３が負極側に接続される。

熱電対３０２は、純鉄とコンスタンタンを複数個接続して構成し、熱容量の小さな温接点と熱容量の大きな冷接点を交互に接続し、火災による各接点の温度上昇の差が接点の熱容量の差より生ずることから接合点に発生する熱起電力の総和に基づいて温度上昇を検出する熱感知器の一種である。

ここで、図４（ａ）、（ｂ）を参照して、構成例に係る熱電対線３０１Ａ、３０１Ｂについて説明する。

熱電対線３０１Ａは、図４（ａ）に示すように、２種類の異なる金属ａ、金属ｂを接合した熱電対を複数直列に接続して構成される。なお、図中、金属ａは符号９０３、金属ｂは符号９０２で表記されている。熱電対を構成する金属ａと金属ｂは、可撓性があり且つ導電性が高い導線９０９で接続されている。

これにより、熱電対線３０１Ａを複数連結して構成される熱感知ケーブルＴ１は、接続線９０９の部分で撓むので、進入経路Ｐ１に沿って敷設することができる。

熱電対線３０１Ｂは、図４（ｂ）に示すように、中空の純鉄パイプ９１１とコンスタンタンパイプ９１２からなる熱電対素子を１０個程度直列に接続したものである。

また、両端部に他の熱電対線３０１Ｂと連結する可撓性の接続線９１５が設けられている。

これにより、熱電対線３０１Ｂを複数連結して構成される熱感知ケーブルＴ１は、接続線９１５の部分で撓むので、進入経路Ｐ１に沿って敷設することができる。

なお、熱電対線３０１Ａの方が、熱電対線３０１Ｂに比して、可撓性を有する導線９０９同士の間隔が短いので、熱感知ケーブルＴ１全体の可撓性が高く、図２に示すようなリール状の巻取装置２００に巻回する場合に、リール径をより小さくすることができる。そのため、熱感知ケーブルＴ１の取回し性等が向上し、利便性を高めることができる。

このような熱電対３０２は、異なる２種の金属の熱電能の違いから、接合点における温度差に応じた起電力（例えば、１ｍＶ程度）が発生するゼーベック効果（Ｓｅｅｂｅｃｋｅｆｆｅｃｔ）を応用したものである。

なお、熱電対３０２を用いた熱感知ケーブルＴ１によれば、何れかの熱電対３０２において、図１に示すような進入経路Ｐ１の温度が、退避が必要な温度に達したか否かを判別することはできるが、熱感知ケーブルＴ１のどの辺りで高温になったかを判別することは困難である。

次に、図５（ａ）は、第１の実施形態に係る消防用熱感知システムＳ１に適用される第２の構成例に係る熱感知ケーブルＴ２の側方断面図、図５（ｂ）は、そのＡ−Ａ線断面図である。

第２の構成例に係る熱感知ケーブルＴ２では、熱センサ部として進入経路Ｐ１（図１参照）に敷設される長尺の光ファイバケーブルＦＣと、光ファイバケーブルＦＣの端末に有って、制御装置４００（図６等参照）と光学的に接続されるコネクタ部Ｃとを備えている。

また、第２の構成例に係る熱感知ケーブルＴ２が適用される制御装置４００は、光ファイバケーブルＦＣの入力端からパルス状の光を入射させるレーザ光源等で構成される入射手段と、熱に応じて光ファイバケーブルＦＣが有する光ファイバＦ内に発生する後方散乱光を受光し、この後方散乱光に基づく光学時間領域反射測定法により光ファイバケーブルの敷設領域の温度を検知する検知手段（検知部）とを備えている。

光ファイバケーブルＦＣは、コア部３５１とクラッド部３５２を有する光ファイバＦと、その周囲を覆う樹脂３５４と、この樹脂３５４を覆う例えば金属などで構成される耐熱性のチューブ３５３とから構成されている。ここで、樹脂３５４は耐熱性を有すると光ファイバの保護の点で望ましい。

ここで、光ファイバケーブルＦＣを用いた熱検知の原理について簡単に説明する。

まず、光ファイバケーブルＦＣの光ファイバＦにパルス光を入射すると、そのパルス光は光ファイバＦ中を伝搬するにつれて、各部において僅かに散乱しながら減衰する。この散乱光の大部分は、レイリー散乱光（ＲａｙｌｅｉｇｈＳｃａｔｔｅｒｉｎｇ）であり、光ファイバＦ中の微小な屈折率のゆらぎにより発生する。

そして、散乱光の一部は光ファイバＦを構成する石英分子の格子振動とエネルギーの授受を行い、入射光の波長が若干シフトしてラマン散乱光（ＲａｍａｎＳｃａｔｔｅｒｉｎｇ）となる。

このラマン散乱光は、格子振動にエネルギーを与えた光が長波長側にシフトするストークス光と、格子振動からエネルギーを得て短波長側へとシフトするアンチストークス光の２つの成分を有する。ここで、特にアンチストークス光の強度は、散乱を起こした位置における光ファイバＦの温度によって大きく変化するという特性を有する。そのため、ラマン散乱光の強度を測定することによって、光ファイバＦの温度を知得できる。

また、光ファイバＦ中で散乱した光は、その大部分が光ファイバＦ外に放出されるが、一部は光ファイバＦ中を逆進して、入射端に戻る。そこで、パルス光を入射してから、散乱光が入射端に戻って来るまでの時間を計測することにより、光ファイバＦおいて、その散乱を生じた位置（温度変化を生じた位置）を特定でき、光ファイバケーブルＦＣ全体の温度分布も知得できる。

このような後方散乱光に基づく光学時間領域反射測定法によって、光ファイバケーブルＦＣの敷設領域の温度を検知できる。

なお、光ファイバケーブルＦＣ全長の温度分布は一度の測定でも取得可能であるが、非常に微弱な信号を処理するため、実際の機器では、複数回に亘って繰返し測定して平均化処理を行うことにより実用的な精度を得ることができる。

（制御装置について）
図６を参照して、制御装置４００について説明する。

図６に示すように、消防車１０に搭載される制御装置４００は、熱感知ケーブルＴ１、Ｔ２と接続されて、熱感知ケーブルＴ１、Ｔ２で検知された熱に対応する電気信号あるいは光信号の変化として検出する検出部４０１と、消防車電源４５０に接続されて制御装置４００の駆動に必要な電圧に変換する電圧変換回路４０２と、マイクロコンピュータ等で構成されて各部を制御する制御部４０３と、外部との信号の授受を行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）４０４と、液晶モニタ等で構成されて各種情報を表示する表示部４０５を備えている。

図６に示す検出部４０１には、熱感知ケーブルＴ１が接続される場合を示している。即ち、図３に示すような構成の熱感知ケーブルＴ１の熱電対線３０１がプラス（＋）側の接続部４０１ａに、リターン線３０３がマイナス（−）側の接続部４０１ｂにそれぞれ電気的に接続されている。

なお、図示は省略するが、熱感知ケーブルＴ２を接続するように構成された制御装置では、接続部４０１ａ、４０１ｂに代えて、光ファイバケーブルＦＣを接続可能な光コネクタが設けられる。

また、図６では、一本の熱感知ケーブルＴ１を接続する例を示すが、これには限定されず、敷設される消防用ホースＨ１の本数に合わせた数の熱感知ケーブルＴ１を接続してもよい。

図６に示す制御装置４００では、検出部４０１と制御部４０３との間で、試験制御信号および試験結果の授受が行われ、熱感知ケーブルＴ１による熱検知が正常に行われるかがチェックされる。

また、検出部４０１で温度異常が検出されると危険信号が制御部４０３に入力される。制御部４０３は危険信号に基いて状態表示信号および危険発報信号をインタフェース４０４を介して外部および表示部４０５に出力する。

これにより、表示部４０５に、進入経路Ｐ１において温度異常が発生した旨が表示される。

また、外部の表示パネル等に進入経路Ｐ１において温度異常が発生した旨の表示や、監視状態確認のための表示が行われる。

さらに、ＬＥＤの点灯、点滅による視覚的報知およびベルの鳴動による音響的報知が行われる。

また、外部出力の一種として、ケーブルを介した有線、或いはＷｉ−Ｆｉやブルートゥース等の無線を介して接続されるタブレット機器等の携帯端末に、進入経路Ｐ１において温度異常が発生した旨の表示等を行うようにできる。なお、具体的な表示例等については後述する。

また、制御装置４００等に設けられる盤面スイッチ等の操作により、試験、復旧、停止、蓄積解除等が行われる。

また、タブレット機器等の携帯端末から送信される各種信号がインタフェース４０４を介して入力される。

（熱感知処理）
図７のフローチャートを参照して、制御装置４００で実行される熱感知処理の処理手順について説明する。

この処理が開始されると、まず、ステップＳ１０で、熱感知部（熱感知ケーブルＴ１（Ｔ２））の監視を行う。

ステップＳ１１では、感知温度が閾値（例えば、７０℃）を超えたか否かの判定が行われる。なお、閾値は、消防士等の消火要員の装備や、火災の規模等に応じて変更することも可能である。

そして、ステップＳ１１で、「Ｎｏ」と判定された場合にはステップＳ１０に戻り、「Ｙｅｓ」と判定された場合にはステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２では温度異常を検出し、ステップＳ１３では、その温度異常検出に基いて警報を発報する。これにより、制御装置４００による制御により、表示部４０５や外部の表示パネル等に温度異常が発生した旨が報知される。また、ＬＥＤの点灯、点滅や、ベルの鳴動等により、消防士等の消火要員に対し、退避経路Ｐ２あるいは他の退避経路により直ちに退避する必要があることを視覚的、音響的に報知する。

ステップＳ１４では、タブレット端末等に移報を行い、ステップＳ１５では、タブレット端末等に異常表示等の報知を行った後、温度異常を検出した熱感知部の処理を終了する。熱感知部が複数ある場合は、同様のフローで熱感知処理は継続している。

（タブレット端末の構成例およびその表示例）
図８および図９を参照して、消防用熱感知システムＳ１に適用可能なタブレット端末６００の構成例およびその表示例について説明する。

図８に示すタブレット端末６００は、ディスプレイ６０１、操作ボタン６０２、スピーカー６０３、ＬＥＤ６０４、カメラ６０５およびマイク６０６等を備える。

なお、タブレット端末６００は、一般的なタブレット端末に熱感知システム専用のアプリケーションをインストールしたものであってもよいし、熱感知システム専用に開発したものであってもよい。

図８は、消防用熱感知システムＳ１において熱感知ケーブルＴ１を適用した場合の表示例を示す。

なお、図８に示す表示例では、熱感知ケーブルＴ１が３系統に亘って敷設され、それぞれを監視ライン１〜３とした場合を示す。

ここで、熱感知ケーブルＴ１では、熱センサとして複数の熱電対３０２を用いている（図３参照）ので、何れかの熱電対３０２において、進入経路Ｐ１の温度が退避が必要な温度に達したか否かを判別できるが、熱感知ケーブルＴ１のどの辺りで高温になったかを判別することは困難である。

そのため、例えば監視ライン１としての熱感知ケーブルＴ１の何れかの熱電対３０２において温度異常が検知された場合には、図８に示すように「異常」とのみ表示される。

また、監視ライン２としての熱感知ケーブルＴ１において温度異常が検知されていない場合には、「監視中」と表示される。

また、監視ライン３としての熱感知ケーブルＴ１が制御装置４００に未だ接続されていない場合、或いは熱検知処理をまだ開始していない場合には「未接続」と表示される。

また、「異常」の表示を行うと同時にアラーム等の警報音や異常の発生を知らせる音声をスピーカー６０３から出力してもよい。

これにより、少なくとも監視ライン１としての熱感知ケーブルＴ１が敷設された進入経路Ｐ１の途中で、温度異常が発生していることを消防士等の消火要員に報知できる。

このような表示および音声等により報知内容を把握した消防士等の消火要員は、未だ温度異常が検知されていない監視ライン２に相当する退避経路によって退避できる。

また、温度異常の発生について、発生箇所などより詳細な状況を確認したい場合には、タブレット端末６００が搭載する通話機能等を用いて、所定の部署に状況を問い合わせるなどした上で、適切な退避行動をとることもできる。

図９は、消防用熱感知システムＳ１において熱感知ケーブルＴ２を適用した場合の表示例を示す。

なお、タブレット端末６００のハードウェア的な構成は上述した通りであり、インストールされるアプリケーション（ソフトウェア）が異なっている。

ここで、熱感知ケーブルＴ２は光ファイバケーブルＦＣで構成されているので、上述した測定原理により、温度変化を生じた位置を特定できると共に、光ファイバケーブルＦＣ全体の温度分布も知得できる。

そのため、熱感知ケーブルＴ２を適用した場合には、図９に示すように、熱感知ケーブルＴ２の敷設領域（距離）についての温度状況をグラフ形式で表示できる。

また、温度異常と判定する閾値（図９に示す例では７０℃）を超えた領域を「異常」と表示すると同時に、アラーム等の警報音や異常の発生を知らせる音声をスピーカー６０３から出力してもよい。

したがって、このような表示および音声等により報知内容を把握した消防士等の消火要員は、温度異常の発生状況をグラフ表示で確認して、適切な退避行動をとることができる。

なお、図９では、一本の熱感知ケーブルＴ２の監視状況について表示する場合を示したが、これに限らず、２本以上の熱感知ケーブルＴ２を敷設して監視する場合には、各熱感知ケーブルＴ２ごとの監視状況をグラフ表示できる。この場合、ディスプレイ１画面に監視状況をグラフ表示してもよい。さらに、図８のディスプレイ画面から、監視ラインを選択し、あるいは異常の発生により画面を切り替えて図９のように監視状況をグラフ表示してもよい。

このように２本以上の熱感知ケーブルＴ２の監視状況を表示する場合には、未だ温度異常が発生していない退避経路を把握でき、そのような退避経路を選択して安全に退避できる。

また、図８の表示例の場合と同様に、温度異常の発生について、より詳細な状況を確認したい場合には、タブレット端末６００が搭載する通話機能等を用いて、所定の部署に状況を問い合わせるなどした上で、より適切な退避行動をとることもできる。

（第２の実施の形態）
図１０〜図１６を参照して、第２の実施形態に係る消防用熱感知システムＳ２について説明する。

なお、第１の実施形態に係る消防用熱感知システムＳ１と同様の構成については、同一符号を付して重複した説明は省略する。

図１０等に示すように、第２の実施形態に係る消防用熱感知システムＳ２では、ケーブル状の熱感知ケーブルＴ４１（Ｔ４１Ａ〜Ｔ４１Ｃ）が、長手方向に沿って一体的に設けられている消防用ホースセットＨ２１を用いている。

なお、各熱感知ケーブルＴ４１は、複数の熱感知ケーブルモジュールＴ４ａ、Ｔ４ｂで構成されている。

ケーブル状の熱感知ケーブルＴ４１を構成する熱感知ケーブルモジュールＴ４ａ、Ｔ４ｂは、消防用ホースセットＨ２１自体の長さに合わせて、コネクタＣ１〜Ｃ３を介して連結可能に構成されている。

なお、図１０では、説明の簡易化のために、各二本の消防用ホースＨ２ａ、Ｈ２ｂおよび熱感知ケーブルモジュールＴ４ａ、Ｔ４ｂを接続する場合を示したが、これには限定されず、三本以上の消防用ホースおよび熱感知ケーブルモジュールを接続する場合にも同様に適用できる。

（消防用ホースの構成例）
図１１〜図１４を参照して、ケーブル状の熱感知具（熱感知ケーブル）Ｔ４１を用いた消防用ホースセットＨ２１（Ｈ２１Ａ〜Ｈ２１Ｃ）の構成例について説明する。

なお、本構成例において、消防用ホースセットＨ２１は、消防用ホースＨ２ａ、Ｈ２ｂから構成される。

図１１は、消防用熱感知システムＳ２に適用される第１の構成例に係る消防用ホースセットＨ２１Ａを示す概略説明図である。

消防用ホースセットＨ２１Ａでは、熱センサとして熱電対３０２を用いた熱感知ケーブルＴ４１Ａが、消防用ホースＨ２ａ（Ｈ２ｂ）に一体的に取り付けられている。

なお、消防用ホースＨ２ｂの熱感知ケーブルモジュールＴ４ｂは消防用ホースＨ２ａの熱感知ケーブルモジュールＴ４ａとコネクタＣ２、Ｃ３で接続される熱感知ケーブルＴ４１Ａの構成は、第１の実施形態に係る消防用熱感知システムＳ１に適用される熱感知ケーブルＴ１（図３参照）と同じである。

また、実際の構成では、熱感知ケーブルＴ４Ａに、耐熱性、耐摩耗性などを備える被覆等を施すとよい。

図１２は、消防用熱感知システムＳ２に適用される第２の構成例に係る消防用ホースセットＨ２１Ｂを示す概略説明図である。

消防用ホースセットＨ２１Ｂでは、熱センサ部として進入経路Ｐ１（図１０参照）に敷設される長尺の光ファイバケーブルＦＣと、各光ファイバケーブルＦＣを光学的に接続するコネクタ部Ｃ１〜Ｃ３とを備えた熱感知ケーブルＴ４１Ｂが、消防用ホースＨ２ａ（Ｈ２ｂ）に一体的に取り付けられている。

なお、熱感知ケーブルＴ４１Ｂの構成は、第１の実施形態に係る消防用熱感知システムＳ１に適用される熱感知ケーブルＴ２（図４参照）と同じである。

また、実際の構成では、熱感知ケーブルＴ４１Ｂに、耐熱性、耐摩耗性などを備える被覆等を施すとよい。

次に、図１３〜図１５を参照して、消防用熱感知システムＳ２に適用される第３の構成例に係る消防用ホースセットＨ２１Ｃについて説明する。

図１３は、第３の構成例に係る消防用ホースセットＨ２１Ｃの構成例を示す概略説明図である。

消防用ホースセットＨ２１Ｃでは、熱センサとして門型を呈する複数の熱電変換素子（ペルチェ素子等）８００を用いた熱感知ケーブルＴ４１Ｃが、消防用ホースＨ２ａ（Ｈ２ｂ）に一体的に取り付けられている。

ここで、図１４は、消防用ホースセットＨ２１Ｃに適用される熱電変換素子８００の構成例を示す概略説明図である。

図１４に示すように、熱電変換素子８００は、消防用ホースＨ２ａ（Ｈ２ｂ）の表面に設置され電流の導通路を形成するＣｕ等で構成される金属板８０１と、接合用のＡｇ層８０２ａ、８０２ｂを介して金属板８０１上に接合されるｐ型半導体部８０４およびｎ型半導体部８０６と、ｐ型半導体部８０４およびｎ型半導体部８０６を跨ぐように接合用のＡｇ層８０３ａ、８０３ｂを介して接合されるＣｕ等で構成される金属板８０５とから構成されている。

そして、金属板８０１側を冷接点、金属板８０５側を温接点として、火災等の熱による冷接点と温接点の温度差に対応する起電力により、何れの熱電変換素子８００で温度異常が生じているかを判定できる。

ここで、図１５（ａ）は、熱電変換素子７００の例を示す斜視図、図１５（ｂ）は断面図である。

熱電変換素子７００は、ｐ型半導体部７１１と、ｎ型半導体部７１２と、ｐ型金属混合部７１３と、ｎ型金属混合部７１４と、金属板７１５と、金属板７１６とを備え、これらが積層構造を形成している。

ｐ型半導体部７１１は、ＦｅＳｉ_２とｐ型添加物、例えばＣｒ（クロム）を含むものである。ｐ型半導体部７１１は、例えば、ＦｅＳｉ_２をベースに４．１ｍａｓｓ％Ｃｒを添加したものである。ＦｅＳｉ_２は、耐酸化性、耐腐食性に優れている。

また、ＦｅＳｉ_２は、幅広い温度範囲で使用でき、低環境負荷である。即ち、高温用の熱電変換素子の材料として適していると考えられる。

ｎ型半導体部７１２は、ＦｅＳｉ_２とｎ型添加物、例えばＣｏ（コバルト）を含むものである。ｎ型半導体部７１２は、例えば、ＦｅＳｉ_２をベースに２．５ｍａｓｓ％Ｃｏを添加したものである。

なお、熱電変換素子７００のより詳細な構成等については、本件出願人に係る特願２０１６−０９３８５２を参照されたい。

そして、上記構成のｐ型半導体部７１１およびｎ型半導体部７１２を図１４等に示すような門型に構成することにより、消防用ホースセットＨ２１Ｃに適用できる。

（制御装置について）
図１６を参照して、制御装置４００について説明する。

図１６に示すように、消防車１０に搭載される制御装置４００は、熱感知ケーブルＴ４１Ａと接続されて、熱感知ケーブルＴ４１Ａで検知された熱に対応する電気信号あるいは光信号の変化として検出する検出部４０１と、消防車電源４５０に接続されて制御装置４００の駆動に必要な電圧に変換する電圧変換回路４０２と、マイクロコンピュータ等で構成されて各部を制御する制御部４０３と、外部との信号の授受を行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）４０４と、液晶モニタ等で構成されて各種情報を表示する表示部４０５を備えている。

なお、図示は省略するが、熱感知ケーブルＴ４Ｂを接続するように構成された制御装置では、接続部４０１ａ、４０１ｂに代えて、光ファイバケーブルＦＣを接続可能な光コネクタが設けられる。

また、図１６では、一本の熱感知ケーブルＴ４１Ａ（Ｔ４１Ｂ、Ｔ４１Ｃ）を接続する例を示すが、これには限定されず、敷設される消防用ホースセットＨ２１（Ｈ２１Ａ〜Ｈ２１Ｃ）の本数に合わせた数の熱感知ケーブルＴ４１Ａ（Ｔ４１Ｂ、Ｔ４１Ｃ）を接続してもよい。

なお、制御装置４００の詳細な構成は、前出の図６に示す通りである。

そして、図６に示すような制御装置４００では、検出部４０１と制御部４０３との間で、試験制御信号および試験結果の授受が行われ、熱感知ケーブルＴ４１Ａ（Ｔ４１Ｂ、Ｔ４１Ｃ）による熱検知が正常に行われるかがチェックされる。

また、外部出力の一種として、ケーブルを介した有線、或いはＷｉ−Ｆｉやブルートゥース等の無線を介して接続されるタブレット機器等の携帯端末に、進入経路Ｐ１において温度異常が発生した旨の表示等を行うようにできる。なお、具体的な表示例は、前出の図８、図９に示す通りである。

また、本実施の形態に係る消防用熱感知システムＳ２における熱感知処理は、第１の実施の形態に係る消防用熱感知システムＳ１における熱感知処理（図７にフローチャート参照）と同様である。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。

Ｓ１、Ｓ２…消防用熱感知システム
Ｃ、Ｃ１〜Ｃ３…コネクタ部
Ｈ１、Ｈ２（Ｈ２ａ〜Ｈ２ｃ）…消防用ホース
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４１（Ｔ４１Ａ〜Ｔ４１Ｃ）…ケーブル状の熱感知具（熱感知ケーブル）
Ｔ４ａ、Ｔ４ｂ…熱感知ケーブルモジュール
Ｈ２１（Ｈ２１Ａ〜Ｈ２１Ｃ）…消防用ホースセット
ＦＣ…光ファイバケーブル
Ｆ…光ファイバ
１０…消防車
１１…放水口
１２…接続部
１０１〜１０４…接続金具
１０５…ノズル
２００…巻取装置
３０１…熱電対線
３０２…熱電対
３０３…リターン線
３５１…コア部
３５２…クラッド部
３５３…チューブ
３５４…耐熱性樹脂
４００…制御装置
４０１…検出部
４０１ａ、４０１ｂ…接続部
４０２…電圧変換回路
４０３…制御部
４０４…インタフェース
４０５…表示部
４５０…消防車電源
５００…圧縮空気を含んだ泡
６００…タブレット端末
６０１…ディスプレイ
６０２…操作ボタン
６０３…スピーカー
６０４…ＬＥＤ
６０５…カメラ
６０６…マイク
８００…熱電変換素子
８０１…金属板
８０２ａ、８０２ｂ、８０３ａ、８０３ｂ…Ａｇ層
８０４…ｐ型半導体部
８０６…ｎ型半導体部

Claims

消防士等の消火要員によって、火災現場において放水のために、消防水利または消防車から所望の進入経路で敷設される消防用ホースと、
前記進入経路に沿って敷設されるケーブル状の熱感知具と、
前記熱感知具と接続されて、当該熱感知具による検知結果に基いて前記進入経路における温度異常の有無を判定する制御装置と、
を備えることを特徴とする消防用熱感知システム。
前記熱感知具は、
ケーブル状の電線本体と、
該電線本体の少なくとも一部に、所定間隔で複数に亘って設けられる熱センサと、
前記電線本体の端末に有って、前記制御装置と電気的に接続されるコネクタ部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の消防用熱感知システム。
前記熱センサは、熱電対で構成されることを特徴とする請求項２に記載の消防用熱感知システム。
前記熱センサは、熱電変換素子で構成されることを特徴とする請求項２に記載の消防用熱感知システム。
前記熱感知具は、
熱センサ部として前記進入経路に敷設される長尺の光ファイバケーブルと、
前記光ファイバケーブルの端末に有って、前記制御装置と光学的に接続されるコネクタ部と、
を備え、
前記制御装置は、
前記光ファイバケーブルの入力端からパルス状の光を入射させる入射手段と、
熱に応じて前記光ファイバケーブルが有する光ファイバ内に発生する後方散乱光を受光し、該後方散乱光に基づく光学時間領域反射測定法により前記光ファイバケーブルの敷設領域の温度を検知する検知手段と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の消防用熱感知システム。
前記光ファイバケーブルは、耐熱性のチューブで被覆されていることを特徴とする請求項５に記載の消防用熱感知システム。
前記熱感知具は、リール状の巻取装置に引き出し可能に巻回されていることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の消防用熱感知システム。
前記制御装置は、前記消防車に搭載されていることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の消防用熱感知システム。
前記制御装置は、前記進入経路における温度異常の有無に関する情報を外部の通信端末に送信する通信手段をさらに備え、
前記通信端末は、前記消防士等の消火要員が携行する携帯端末を含むことを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載の消防用熱感知システム。
請求項１から請求項９の何れか１項に記載の消防用熱感知システムに適用される消防用ホースであって、
ケーブル状の熱感知具が、長手方向に沿って一体的に設けられていることを特徴とする消防用ホース。
前記ケーブル状の熱感知具は、消防用ホース自体の長さに合わせて、コネクタを介して連結可能に構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の消防用ホース。