JPH03186275A - 携帯用消煙器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、火災時の避難などにおいて有用な携帯用消煙
器に関する。

［従来の技術］ 最近のビル火災などにおける人的被害は、発生した煙を
その主な原因としている。すなわち、火災初期に建材な
どから発生する大量の煙によって、視界を遮られて避難
が遅れ、そのうちに煙や有毒ガス、更には火熱により致
命的な状態に陥ってしまう。

建物火災における従来の防煙手段として、階段などの避
難路への煙の侵入を遮断する防火シャッタ、又は煙の発
生を感知して外部に排気する排煙ファン、更にコロナ放
電により煙粒子を帯電させて電極（一般には建物の壁面
）に吸着させる静電集塵型の消煙機などが用いられてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記したこれら従来の防煙手段は、本来、建
物の特定箇所を局地的に防煙するためのものであって、
実際の火災では上記各防煙手段の作動にもかかわらず、
猛烈な発煙により建物（トンネルなどの工作物を含む〉
内部全体に大量の煙が充満し、僅か１００ｍ先も見えな
いといった情況となる場合が多い。

本発明は上記した問題に鑑みなされたものであリ、火災
などによる煙が充満した場合、少なくとも避難者近傍の
視野を確保し得る手段を提供することを、その解決すべ
き課題としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の携帯用消煙器は、噴霧ノズルを有する携帯可能
な圧力容器と、該圧力容器内に充填された高圧ガス及び
水とからなり、該水に０．１〜３０００ＰＰＭの界面活
性剤を添加したことを特徴としている。

上記噴霧ノズルによる射出水滴径の多くは、０゜０１〜
５ｍｍの範囲となっていることが好ましい。

水滴径が上記範囲よりも大きい場合には、水消費量に比
較して消煙効果が小さく、水滴径が上記範囲よりも小さ
い場合には、水滴の落下速度が小さく、水滴自体が煙の
一部となって視界を遮る。

界面活性剤としては、カチオン性、アニオン性、両性又
はノニオン性のいずれの種類のものでもよいが、負に帯
電した煙粒子の吸着に好適なカチオン性のものがより好
適である。

カチオン性界面活性剤の濃度は、１〜１１００ＰＰとす
ることが好適である。アニオン性界面活性剤の濃度は、
１〜１１００ＰＰとすることが好適である。両性界面活
性剤の濃度は、１０〜３０００ＰＰＭとすることが好適
である。ノニオン性界面活性剤の濃度は、１０〜３００
０ＰＰＭとすることが好適である。上記した範囲を外れ
ると、消煙効果は小さくなる。

水滴の表面張力は４０ｄｙｎｅ／Ｃｍ以下、更には３０
ｄｙｎｅ／ｃｍとすることが好ましい。

表面張力が小さいほど、射出水滴は煙粒子を濡らしやす
く、消煙効果が向上する。

［作用］ 圧力容器に設けられた弁を開放して噴霧ノズルから水を
煙に噴霧すると、噴霧ノズルから射出された微小水滴は
煙粒子を吸着し、共に落下する。

ここで、水滴は上記した適当な濃度（０，１〜３０００
ＰＰＭ）の界面活性剤を含有しているので、水滴の表面
張力が減少し、煙粒子が水滴に濡れ（付着し）やすくす
る。

［実施例］ （実施例１） 本発明の携帯用消煙器の一実施例を図面により説明する
。

この携帯用消煙器は、噴霧ノズル３を有する携帯可能な
圧力容器１を備え、圧力容器１内には高圧の炭酸ガス液
（図示せず）と３ＰＰＭのカチオン性界面活性剤）が添
加された水（図示せず）とが充填されている（第１図参
照〉。

圧力容器１は円筒缶形状を有し、その一端には押しボタ
ン２付の噴霧ノズル３が取付けられており、押しボタン
２の押圧により噴霧ノズル３の根元部４に設けられた弁
（図示せず）が開かれ、圧力容器１内部の水が噴霧ノズ
ル３から噴霧される（第２図参照）。いわゆるスプレー
缶と呼ばれるこのような圧力容器の構造と作動について
は、周知であるので、その詳細説明は省略する。なお、
押しボタン２は内蔵されるバネ（図示せず）により非押
圧状態において上記弁を閉じている。

噴霧ノズル３から射出する水滴の径は、噴霧圧力とノズ
ル形状とに依存して決定されるが、通常の状態で水滴径
の多くが０．０１〜Ｑ、５ｍｍの範囲に入るようにする
ことが好ましい。

次に、界面活性剤添加の水を噴霧した場合の消煙効果を
以下に説明する。

実験装置は、第３図に示すように、間口が３４０ｃｍ、
高さが１２００ｍ、奥行が６０ｃｍの密閉箱３０を用い
、その互いに対面する２側壁３１．３１に、それぞれ小
間口３２が３箇所づつ設けられている。各小開口３２に
は対物レンズ（図示せず〉が装着されており、対面する
一対のレンズ対の光軸は一致している。図中、左の側壁
３１の外側において各光軸上にそれぞれ発光装置３４が
設けられ、同様に、右の側壁３１の外側において各光軸
上にそれぞれ受光装置３５が設けられている。

そして、各発光装置３４は白熱電球（図示せず〉を内蔵
しており、これら白熱電球から出た光は左右一対のレン
ズを通して受光装置３５に入射して電流に変換される。

また、密閉箱３０の上部には内部に被試験液を噴霧する
噴霧ノズル３６が装着されており、密閉箱３０の底部に
は蚊取り線香６゜１グラムからなる煙源３７が設置され
ている。

実験は、上記蚊取り線香を燃焼させ終えた後、各被試験
水を所定時間噴霧して実施した。

なお、実験前における（煙発生前における）受光装置３
５の出力電流は１００ｍＡ　（約３００ルクスに相当）
・に調整した。

出力電流（照度）はほぼ煙濃度に反比例するものと考え
られる。噴霧時間は５秒間、噴霧水量は１６．５ｃｃＳ
！ｉＦＪ出水滴の平均粒径は０．４２３ｍｍと、０．２
２５ｍｍとした。第４図〜第１０図中、点線は平均粒径
が０．４２３ｍｍの場合、実線は平均粒径が０．２２５
ｍｍの場合である。

また、界面活性剤が添加されていない水を噴霧した場合
及びなんら噴霧しない（無噴霧の〉場合についても実験
した。

時間経過にともなう上記電流の変化を示す第４図〜第１
０図かられかるように、無噴霧の場合における電流増加
（視界回復）の程度に比べて、界面活性剤を混入しない
水を噴霧しても消煙効果はほとんどない。

界面活性剤の適量混合により電流は大幅に増加する。た
だ、最大効果を奏する界面活性剤濃度は界面活性剤の種
類により大幅に異なる。すなわち、アニオン性界面活性
剤の濃度は、ネオペレックスＦ−２５及びエマール２Ｆ
ニードル（商品名、花王株式会社製）を用いた第４図及
び第５図かられかるように、０．１〜１１０００ＰＰ、
特に、１０〜１１００ＰＰがよい。

カチオン性界面活性剤の濃度は、サニゾールＣ及びコー
タミン２４Ｐ（商品名、花王株式会社製）を用いた第７
図及び第８図かられかるように、Ｏ０１〜１１０００Ｐ
Ｐ、特に、１〜１１００ＰＰがよい。更に、サニゾール
Ｃの方がコータミン２４Ｐよりも優れていた。

両性界面活性剤の濃度は、アンヒトール２ＯＮ（商品名
、花王株式会社製）を用いた第６図かられかるように、
０．１〜３０００ＰＰＭ、特に１０〜３０００ＰＰＭと
することがよい。

ノニオン性界面活性剤の濃度は、エマルケン１２０及び
エマルケン９０９（商品名、花王株式会社製）を用いた
第９図及び第１０図かられかるように、１〜３０００Ｐ
ＰＭがよい。ノニオン性界面活性剤の場合には１１０Ｐ
Ｐといった低濃度領域と１１０００ＰＰといった高濃度
領域において効果が高く、双峰特性を有している。

次に、カチオン性界面活性剤であるサニゾールＣを用い
、射出水滴の平均粒径を約０．１ｍｍに縮小した場合に
ついて実験結果を第１１図に示す。

噴霧水量は約１６．５ＣＧとしたままで噴霧時間は２６
秒間に延長した。この場合、射出水滴の平均粒径が微小
であるために、電流は噴霧直後に低下しその後、水滴の
凝集、沈降とともに回復することがわかった。この実験
結果から、射出水滴の平均粒径は少なくとも約０．１ｍ
ｍ以上であれば有効であることがわかる。

次に、サニゾールＣを用い、噴霧時間は５秒間、噴霧水
量を１６．５０Ｃのままとし、噴霧ノズル３６の形状を
、市販のスプリンクラ−のものに代えた場合について第
１２図〜第１３図に示す。

第１２図は射出水滴の平均粒径を約０．２２５ｍｍとし
た場合、第１３図は射出水滴の平均粒径を約０．４２３
ｍｍとした場合である。その結果、噴霧ノズル３６の変
更にかかわらず、同様の結果を得た。

次に、界面活性剤添か日永及び非添加水の表面張力と照
度変化との関係を第１４図に示す。

ただし、射出水滴の平均粒径は約０．’１５２ｍｍ１噴
霧水量は１６．５ＣＣ１噴霧時間は５秒間とした。

なお、噴霧直前の照度は４０ルクスである。更に、界面
活性剤非添加水の場合も参考に示す。第１４図かられか
るように、水滴の表面張力が小さいほど、照度増加効果
すなわち視界改善効果がより早く示現する。

以上の実験結果より更に以下のことが判明した。

すなわち、カチオン性界面活性剤のサニーゾルＣが良い
消煙効果をもつ。これは、煙粒子が一般に負に帯電する
ため、正に荷電したカチオン性界面活性剤と引合って吸
着効果を向上させるからであると考えられる。

更に、アニオン性界面活性剤及びカチオン性界面活性剤
では、ベンゼン環を有するもの（例えば第７図に示すサ
ニゾールＣ）の消煙効果がそれを持たないもの（例えば
第８図に示すコータミン２４Ｐ）に対して優れているこ
とも判明した。

（第２実施例） 本発明の携帯用消煙器の他の実施例を第１５図に示す。

この携帯用消煙器は、猛煙中に突入する消防士の装備と
して好適なように設計されており、ヘルメット５の頂部
に前方に向けて装着された噴霧ノズル６と、噴霧ノズル
６にバルブ（図示せず〉及びホース（図示せず〉を介し
て接続された高圧ボンベ７とを備えている。なお、高圧
ボンベ７はヘルメット５の後部に取付けられている。

高圧ボンベ７には、高圧の炭酸ガス液（図示せず〉とと
もに、３ＰＰＭのサニーゾルＣが添加された水（図示せ
ず〉が充填されており、バルブを開くことにより、噴霧
ノズル６からこの水が強力に噴霧される。

このヘルメット５を装着すれば、手の動きが自由となり
、更に、頭の動きに合わせて常に自動的に正面方向へ噴
霧することができるので、好都合である。

なお、一般火災において、煙が充満した領域はそれほど
広範囲ではない。したがって、噴霧時間は数分程度でも
よく、美観を配慮して圧力容器のサイズ及び形状を種々
変更してもよい。

［発明の効果］ 上記説明したように、本発明の携帯用消煙器は噴霧ノズ
ルを有する携帯可能な圧力容器に、０゜１〜３０００Ｐ
ＰＭの界面活性剤を添加した水を高圧ガスとともに充填
しているので、従来、存在しなかった携帯消煙器を実現
することができ、これを避難時に携帯使用することによ
り、より安全な避難が可能となる。また、消防士の視界
を確保してより効果的な消火、救難活動を可能とする。

例えば、ホテルの各部屋の出入口近傍などにこの携帯用
消煙器を常備しておけば、火災発生時に煙が充満した通
路を避難する際に、少なくとも直前の視界は確保するこ
とができ、避難が容易となる。また、消煙により、目や
呼吸への有害作用を低減することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の携帯用消煙器を示す側面
図、第２図はその噴霧状態を示す側面図、第３図は実験
装置を示す断面図、第４図〜第１３図は各種界面活性剤
添加水の噴霧による視界回復実験の結果を示す電流（視
界〉−時間特性図、第１４図は各種界面活性剤添加水の
噴霧による視界回復実験における各種界面活性剤添加水
の表面張力値の影響を示す特性図、第１５図は本発明の
第２実施例を示す側面図である。 １・・・圧力容器 ３・・・噴霧ノズル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）噴霧ノズルを有する携帯可能な圧力容器と、該圧
   力容器内に充填された高圧ガス及び水とからなり、該水
   に０．１〜３０００ＰＰＭの界面活性剤を添加したこと
   を特徴とする携帯用消煙器。
2. （２）上記噴霧ノズルによる射出水滴径の多くが、０．
   ０１〜５ｍｍの範囲である請求項１記載の携帯用消煙器
3. （３）上記噴霧ノズルによる射出水滴の表面張力は４０
   ｄｙｎｅ／ｃｍ以下である請求項１記載の携帯用消煙器