JP6970030B2 - ウォーターサーバ一体型の自動消火装置 - Google Patents

Description

この発明は、自動消火装置に関し、特に給水装置（ウォーターサーバ）に内蔵されているタンク内の飲料用水を火災発生時に放出させて消火を行うことが可能なウォーターサーバ一体型の自動消火装置に関する。

従来、ビルなどの大型の建造物にはスプリンクラーを利用した消火設備が設けられているが、多大な設置コストを要するため、一般家庭用には普及していないのが現状である。そのため、一般家庭では、小規模な火災あるいは初期火災を消火するための消火装置として、消火剤を噴出するいわゆる消火器を使用することが多い。また、家庭用の消火装置としては、ボンベに収納された消火剤あるいは窒素などの不燃性ガスを、室内に敷設された配管を通して天井等へ誘導して噴出させて消火を行う消火装置がある。これらの消火器や消火装置は、スプリンクラーに比べて安価であるが、簡単には入手できない消火剤あるいは不燃性ガスを使用するため、容易に補充することができないというデメリットがある。

一方、飲料用水を噴出させて消火を行う消火装置に関する発明として、例えば特許文献１に記載されているように、飲料用水を入れたタンクに放水機構を設けて火災発生時にタンク内の水を噴出させて消火を行うことができるようにした可搬式のタンクに関する発明がある。また、特許文献２に記載されているように、飲料用水を入れた貯水槽に給水用や放水用の配管を接続しておいて、災害発生時に貯水槽内を加圧して内部の水を排出させて給水や消火に使用できるようにした据え付け型の給水装置に関する発明がある。

特開昭５３−９９５１５号公報 特開２０００−１１０２０４号公報

特許文献１に記載されている消火装置にあっては、人手による操作が必要であるため、室内が無人の状態で火災が発生した際に自動的な消火を実施できないとともに、炎に近づかなければならないため危険を伴うことがあるという課題がある。
一方、特許文献２に記載されている発明は、給水装置を地下に埋設し配管を通して各部へ給水を行うように構成されているため、設備が大掛かりになってしまい、設置コストが高くなるとともに専用の設置スペースを確保する必要があるという課題がある。

本発明は上記のような背景の下になされたもので、その目的とするところは、火災が発生した際に自動的な消火を実施することができるとともに、飲料用水を利用してより長い時間にわたって消火を行うことができるウォーターサーバ一体型の自動消火装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、専用のスペースを確保することなく設置することができる自動消火装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本出願に係る発明は、
飲料用水が入った水タンクを内蔵した筐体と当該筐体の前面に設けられた注出口とを備えたウォーターサーバと一体に構成されたウォーターサーバ一体型の自動消火装置において、
前記筐体内に設置され液状の消火剤を収納する容器と、
前記筐体の壁体に形成された開口に臨むように配設された放水用のノズルと、
前記容器と前記ノズルとを接続する第１パイプと、
前記水タンクと前記容器とを接続する第２パイプと、
前記容器内の液体の残量を検知可能な残量検知手段と、
前記第２パイプの途中に設けられた電磁弁と、
前記第１パイプを介して前記容器内の液体を前記ノズルへ送出可能な圧送手段と、
前記電磁弁および圧送手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記残量検知手段からの信号に基づいて前記容器内の液体の有無を判定し、前記容器内に液体がない場合には前記電磁弁を作動させて前記水タンク内の水を前記容器へ移動させた後、前記圧送手段を動作させて前記容器内の液体を前記ノズルより放出させるように構成したものである。

上記のような構成によれば、火災が発生するとノズルから液体（消火剤）の放出を自動的に開始して消火を実施することができるとともに、消火のための放出に伴い容器内の液体（消火剤）がなくなったとしても、水タンク内の飲料用水を容器へ移動させることで消火のための放水を継続して実施することができるので、より長い時間にわたって消火を行うことができる。
また、ウォーターサーバの筐体内に一体に設けられているため、専用のスペースを確保することなく設置することができる自動消火装置を実現することができる。

ここで、望ましくは、前記制御手段は、当該ウォーターサーバが設置された部屋に設置された火災検知手段からの火災検知信号を受信可能な受信手段を備え、前記受信手段が前記火災検知信号を受信したことに応じて前記圧送手段を動作させるように構成する。
かかる構成によれば、火災感知器や住宅用火災警報器のような火災検知手段が火災を検知すると自動的に消火を開始することができ、火災を早期に鎮火させることができる。

さらに、望ましくは、前記筐体の前面に設けられた炎検知手段と、
前記ノズルを任意の角度に旋回させることができる旋回駆動手段と、を備え、
前記制御手段は、前記炎検知手段からの信号に基づいて炎の方向を検知して前記旋回駆動手段を動作させて前記ノズルを炎の方向へ向けてから前記圧送手段を動作させて前記容器内の液体を前記ノズルより放出させるように構成する。
かかる構成によれば、火災が発生している方向へピンポイントで放出することができるため、少ない量の液体（消火剤）で火災を効率良く鎮火させることができる。

また、望ましくは、前記容器内の液体は消火剤であり、
前記制御手段は、火災の発生を検知した場合に前記圧送手段を動作させて前記容器内の消火剤を前記ノズルより放出させ、前記容器内の消火剤がなくなった場合に前記電磁弁を作動させて前記水タンク内の飲料用水を前記容器へ移動させた後、前記圧送手段を動作させて前記容器内の飲料用水を前記ノズルより放出させるように構成する。
かかる構成によれば、先ず消火剤を放出することで効率良く火災を鎮火させることができ、仮に容器内の消火剤がなくなっても鎮火していない場合には、ウォーターサーバ用の飲料用水を放出することができるため、より確実に火災を鎮火させることができる。

また、望ましくは、前記水タンクは前記容器よりも上方に設置されており、前記電磁弁を開くと前記水タンク内の飲料用水が前記第２パイプを通して前記容器へ流下するように構成する。
上記のような構成によれば、ポンプ等の移送手段を設けることなく水タンク内の飲料用水を、消火剤の入っていた容器内へ移動させて消火のために放出させることができるので、装置が大型化するのを回避することができる。

本発明のウォーターサーバ一体型の自動消火装置によれば、火災が発生した際に自動的な消火を実施することができるとともに、飲料用水を利用してより長い時間にわたって消火を行うことができる。また、専用のスペースを確保することなく消火装置を設置することができるという効果がある。

本発明に係るウォーターサーバ一体型の自動消火装置の一実施形態を示す正面図である。 実施形態のウォーターサーバ一体型の自動消火装置の内部構成例を示す断面側面図である。 実施形態の自動消火装置内に設けられている制御装置としての制御基板の構成例を示すブロック図である。 実施形態の自動消火装置の制御基板による制御手順の一例を示すフローチャートである。 火災が発生した際における実施形態の自動消火装置の各部の動作順序を示すシーケンス図である。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１および図２には、本発明に係る自動消火装置の実施例が示されている。本実施形態の自動消火装置は、家庭やオフィスなどの室内に設置される飲料水提供装置（以下、ウォーターサーバと称する）の筐体内に設けたものである。図１および図２のうち、図１はウォーターサーバの正面図、図２はウォーターサーバの内部構成例を示す断面側面図である。
本実施形態の自動消火装置は、図１に示すように、ウォーターサーバの筐体１０の上部に、炎を検知するセンサを有する炎検知器２１が内蔵され、筐体１０の前面パネル１１の上部に、センサが臨む検知窓１２が設けられている。また、この検知窓１２の下方には、放水用のノズル２２が臨む放水窓１３が設けられている。

筐体１０の前面パネル１１の上下方向中央部には凹部１４が形成され、この凹部１４内には、ウォーターサーバの本来の機能である飲料用水の注出口１５ａ，１５ｂが設けられている。なお、特に限定されるものでないが、本実施例においては、注出口１５ａは冷水用、注出口１５ｂは温水用である。
また、筐体１０の下部には、飲料用水の入った水タンク２３と消火剤の入った容器２４とが内蔵されている。水タンク２３と容器２４は共に密閉型であり、このうち、水タンク２３はカートリッジ式の容器（ボトル）として交換可能に構成されている。

図２には、上記ウォーターサーバの筐体１０の内部構成の詳細が示されている。
図２に示すように、筐体１０の最下部の底壁上に液状の消火剤の入った容器２４が設置され、その上方に載置棚１６が設けられ、この載置棚１６上に、水タンク２３が設置されている。
筐体１０内の上記注出口１５ａ，１５ｂの背部空間には、隔壁１７を挟んで上方に上部タンク２５、下方に下部タンク２６が設けられ、上部タンク２５と下部タンク２６との間はパイプ１７ａが配設されており、上部タンク２５内の水はパイプ１７ａを介して下部タンク２６内へ移送可能に構成されている。

上部タンク２５と上記注出口１５ａとはパイプ１７ｂを介して接続されており、上部タンク２５内の水を注出口１５ａへ供給する。下部タンク２６の側面にはヒータ２７が配設されており、ヒータ２７により温められた水を、パイプ１７ｃを介して上記注出口１５ｂへ供給可能にされている。
さらに、上部タンク２５と筐体下部の上記水タンク２３とはパイプ１７ｄを介して接続されているとともに、上記パイプ１７ｄの途中にポンプ２８が設けられていて、このポンプ２８によって上記水タンク２３内の水を上記上部タンク２５へ移送するように構成されている。

また、上記水タンク２３とその下方の容器２４とはパイプ１７ｅを介して接続されており、パイプ１７ｅの途中に、常態において閉となる電磁バルブ２９が設けられ、電磁バルブ２９を開くことによって上記水タンク２３内の水が下方の容器２４へ流下可能に構成されている。そして、このパイプ１７ｅには、電磁バルブ２９の下方位置に、容器２４内の消火剤の飲料用水への混入を防止するための逆止弁３４が設けられている。
さらに、容器２４と筐体１０の上部に設けられている前述の放水用ノズル２２との間に接続されたパイプ１７ｆが設けられているとともに、載置棚１６上にエアポンプ３０が設置されており、このエアポンプ３０と容器２４とを接続するパイプ１７ｇが設けられ、エアポンプ３０を作動させて圧縮空気を容器２４内へ送り込むことで、容器２４内の消火剤を、パイプ１７ｆを介して放水用ノズル２２へ移送させ、放出することができるように構成されている。

また、筐体１０の上部空間には、ノズル２２を旋回させるモータ３１や炎検知器２１からの信号に応じてモータ３１を駆動制御する制御基板３２が設けられており、任意の角度に旋回させることでノズル２２から噴出される水の方向を変えることができるように構成されている。
さらに、本実施例においては、筐体下部の上記容器２４に、内部の液体（消火剤）がなくなったことを検出するための残量センサ３３が設けられており、残量センサ３３の検出信号は制御基板３２へ伝達され、制御基板３２はこの信号を受けるとパイプ１７ｅの途中の電磁バルブ２９を開かせる信号を出力するように構成されている。

図３には、制御基板３２を含む消火装置の制御システムの構成例が示されている。
図３に示すように、制御基板３２には、マイクロコンピュータＣＰＵ、ＣＰＵが実行するプログラムや固定データを不揮発的に記憶したＲＯＭ、データを一時的に記憶可能なＲＡＭなどからなる制御部３２Ａと、ウォーターサーバ（１０）が設置された部屋の天井等に設置された火災感知器（または住宅用火災警報器）４０からの検知信号を受信する受信器３２Ｂなどの電子部品が実装されている。火災感知器４０から受信器３２Ｂへの信号の送信は、有線でも良いし無線でも良い。

制御部３２Ａは、受信器３２Ｂが火災感知器４０からの検知信号を受信すると、炎検知器２１を動作させて、炎検知器２１からの信号に基づいて炎の位置を検出し、モータ３１を駆動してノズル２２を、炎を検知した方向へ向けるとともに、エアポンプ３０を作動させて、容器２４内の消火剤または水をパイプ１７ｆから圧送してノズル２２より放出させ、消火することができるように構成されている。なお、制御部３２Ａは、上記のようなＣＰＵによるプログラム方式の制御部に限定されず、所定の機能を有する回路によって構成しても良い。

次に、本実施例における制御部３２Ａによる制御手順について、図４のフローチャートを用いて詳しく説明する。なお、以下の処理では、制御を開始する前に、容器２４内に消火剤が充填されているものとする。
電源が投入されて制御が開始されると、制御部３２Ａは、図４に示すように、先ず火災感知器４０から火災検知信号に基づいて火災が発生しているか否か判定する（ステップＳ１）。ここで、火災が発生している（Ｙｅｓ）と判定すると、ステップＳ２へ進んで炎検知器２１からの信号を読み込んで火災の方向（炎の位置）を検知する。続いて、制御部３２Ａは、モータ３１を駆動してノズル２２を旋回させて炎を検知した方向へ向ける（ステップＳ３）。

次に、ステップＳ４へ進み、エアポンプ３０を作動させて容器２４内の消火剤をパイプ１７ｆから圧送してノズル２２より放出させる。続いて、残量センサ３３の検出信号に基づいて容器２４内の消火剤の残量があるか否か判定し（ステップＳ５）、消火剤の残量がある（Ｙｅｓ）と判定すると、ステップＳ４へ戻り、消火剤の残量がない（Ｎｏ）と判定すると、ステップＳ６へ進んで、エアポンプ３０の作動を中止して消火剤の圧送を停止する。

その後、ステップＳ７へ進んで、飲料用水の入った水タンク２３に接続されているパイプ１７ｅの途中の電磁バルブ２９を開かせた後、容器２４内が満杯または水タンク２３が空になったか否か判定する（ステップＳ８）。そして、容器２４内が満杯または水タンク２３が空になっていない（Ｎｏ）と判定するとステップＳ７へ戻り、容器２４内が満杯または水タンク２３が空になった（Ｙｅｓ）と判定すると、ステップＳ９へ進んで、パイプ１７ｅの途中の電磁バルブ２９を閉じる。その後、エアポンプ３０を作動させて容器２４内を加圧して容器２４内の飲料用水をパイプ１７ｆから圧送してノズル２２より放出させる（ステップＳ１０）。

なお、図４フローチャートでは、ステップＳ６でエアポンプ３０の作動を中止して消火剤の圧送を停止した後、直ちにステップＳ７へ進んで、水タンク２３に接続されているパイプ１７ｅの途中の電磁バルブ２９を開かせているが、ステップＳ６でエアポンプ３０の作動を中止した後に、火災感知器４０から火災検知信号または炎検知器１２からの信号に基づいて火災が鎮火しているか否か判定するステップを設けて、火災が鎮火していないと判断したら電磁バルブ２９を開くようにしてもよい。
また、ステップＳ９の次に火災が鎮火しているか否かを判定するステップを設けて、火災が鎮火していないと判断したらステップＳ１０へ進んでエアポンプ３０を作動させて加圧送水を開始するようにしてもよい。さらに、ステップＳ１０で加圧送水を開始した後に、火災が鎮火しているか否かを判定して、火災が鎮火したと判定したらエアポンプ３０の作動を停止するステップを設けても良い。

次に、本実施例における消火装置の動作手順について、図５のシーケンス図を用いて詳しく説明する。
受信器３２Ｂが火災感知器（住宅用火災警報器）４０からの火災検知信号（火災信号）を受信すると（ＳＴ１）、制御部３２Ａから炎検知器２１へ起動信号が出力され、炎検知器２１によって炎の位置が特定される（ＳＴ２）。そして、炎の位置情報に基づいて旋回用のモータ３１が駆動されてノズル２２の方向制御が実行され（ＳＴ３）、ノズル２２の方向が確定（旋回完了）すると消火剤の加圧送水制御（エアポンプの駆動）が開始されて放水を開始する（ＳＴ４）。

一方、消火剤の容器２４では、残量センサ３３からの信号に基づいて消火剤の有無の判定が実行されており（ＳＴ０）、容器２４内の消火剤がなくなったと判断すると（ＳＴ５）、加圧送水制御の停止信号が出されて放水が停止される（ＳＴ６）。その後、水タンク２３に接続されているパイプ１７ｅの途中の電磁バルブ２９に対して開指令信号が出力されて電磁バルブ２９が開かれる（ＳＴ７）。これにより、水タンク２３内の飲料用水が容器２４へ流下し、容器内残量の確認が行われて容器２４が飲料用水で十分に満たされたと判断すると（ＳＴ８）、電磁バルブ２９に対して閉指令信号を出力して電磁バルブ２９を閉じた後（ＳＴ９）、エアポンプ３０による加圧送水制御による放水が開始される（ＳＴ１０）。

上記のように、本実施例においては、容器２４内の消火剤の残量がゼロになったとしても、飲料用水の入った水タンク２３が空でなければ水タンク２３内の飲料用水を容器２４へ移してノズル２２より放出させるようにしているため、消火剤のみによる消火動作に比べて長時間にわたって消火を続けることができる。これによって、火災の鎮火に一層寄与することができるようになる。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、容器２４内の消火剤または飲料用水をノズル２２へ送る機構として、エアポンプ３０による加圧送水方式を使用しているが、容器２４とノズル２２とを接続するパイプ１７ｆの途中にポンプを設けて圧送するように構成しても良い。
また、前記実施形態では、制御基板３２上に外部の火災感知器からの検知信号を受信する受信器３２Ｂを設けているが、ウォーターサーバの筐体１０の前面等に火災感知器を設けた構成にすることも可能である。
さらに、上部タンク２５や下部タンク２６内の水を容器２４へ移動させることができるように構成して、これらのタンク内の水も消火に利用するようにしても良い。

さらに、以上の説明では、本発明を冷水と温水を提供可能に構成されたウォーターサーバに適用した場合を例にとって説明したが、本発明は冷水のみ提供可能に構成されたウォーターサーバにも適用することができる。また、前記実施例のウォーターサーバにおいては、筐体の下部に水タンク２３が設置されているが、筐体の上部に水タンク２３が設置されているウォーターサーバにも適用することが可能である。

１０ ウォーターサーバの筐体
１５ａ，１５ｂ 注出口
１７ａ〜１７ｇ 送水用のパイプ
２１ 炎検知器
２２ 放水用のノズル
２３ 水タンク
２４ 消火剤の容器
３０ エアポンプ（圧送手段）
３１ ノズル旋回用のモータ
３２ 制御基板
３３ 残量センサ

Claims (5)

1. 飲料用水が入った水タンクを内蔵した筐体と当該筐体の前面に設けられた注出口とを備えたウォーターサーバと一体に構成されたウォーターサーバ一体型の自動消火装置であって、
   前記筐体内に設置され液状の消火剤を収納する容器と、
   前記筐体の壁体に形成された開口に臨むように配設された放水用のノズルと、
   前記容器と前記ノズルとを接続する第１パイプと、
   前記水タンクと前記容器とを接続する第２パイプと、
   前記容器内の液体の残量を検知可能な残量検知手段と、
   前記第２パイプの途中に設けられた電磁弁と、
   前記第１パイプを介して前記容器内の液体を前記ノズルへ送出可能な圧送手段と、
   前記電磁弁および圧送手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記残量検知手段からの信号に基づいて前記容器内の液体の有無を判定し、前記容器内に液体がない場合には前記電磁弁を作動させて前記水タンク内の水を前記容器へ移動させた後、前記圧送手段を動作させて前記容器内の液体を前記ノズルより放出させるように構成されていることを特徴とするウォーターサーバ一体型の自動消火装置。
2. 前記制御手段は、当該ウォーターサーバが設置された部屋に設置された火災検知手段からの火災検知信号を受信可能な受信手段を備え、前記受信手段が前記火災検知信号を受信したことに応じて前記圧送手段を動作させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のウォーターサーバ一体型の自動消火装置。
3. 前記筐体の前面に設けられた炎検知手段と、
   前記ノズルを任意の角度に旋回させることができる旋回駆動手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記炎検知手段からの信号に基づいて炎の方向を検知して前記旋回駆動手段を動作させて前記ノズルを炎の方向へ向けてから前記圧送手段を動作させて前記容器内の液体を前記ノズルより放出させるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のウォーターサーバ一体型の自動消火装置。
4. 前記容器内の液体は消火剤であり、
   前記制御手段は、火災の発生を検知した場合に前記圧送手段を動作させて前記容器内の消火剤を前記ノズルより放出させ、前記容器内の消火剤がなくなった場合に前記電磁弁を作動させて前記水タンク内の飲料用水を前記容器へ移動させた後、前記圧送手段を動作させて前記容器内の飲料用水を前記ノズルより放出させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のウォーターサーバ一体型の自動消火装置。
5. 前記水タンクは前記容器よりも上方に設置されており、前記電磁弁を開くと前記水タンク内の飲料用水が前記第２パイプを通して前記容器へ流下するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のウォーターサーバ一体型の自動消火装置。

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