JPH0670732B2 - 消火訓練装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 消火訓練装置の従来技術としては1985年７月２日発行の
米国特許第4,526,548号に記載されたものがある。この
関連特許としては、1963年１月８日発行の米国特許第3,
071,872号;1964年11月10日発行の米国特許第3,156,908
号;1969年６月24日発行の米国特許第3,451,147号;1972
年７月11日発行の米国特許第3,675,342号;1972年７月11
日発行の米国特許第3,675,343号;1977年１月11日発行の
米国特許第4,001,949号;1981年12月１日発行の米国特許
第4,303,396号がある。

関連する他の出願には、1985年７月２日発行の米国特許
第4,526,548号;1981年12月１日発行の米国特許第4,303,
396号;1963年１月発行の米国特許第3,071,872号;1964年
11月発行の米国特許第3,156,908号;1969年５月発行の米
国特許第3,451,147号;1972年７月発行の米国特許第3,67
5,342号;1972年７月発行の米国特許第3,675,343号;1977
年１月発行の米国特許第4,001,949号;1981年11月10日発
行の米国特許第4,299,579号;1981年12月１日発行の米国
特許第4,303,397号がある。

従来の消火訓練装置は、各々が家具、固定物及び設備を
含む一群の物品から選択された物品を備えた複数の室
と、各室に配置された複数の出口を有する煙発生装置
と、各室に配置された複数の出口を有する火炎発生シス
テムと、制御及びモニターシステムを有している。

従来の消火訓練装置の問題点は、消防士の訓練の最中
に、どの種類の消火剤が消防士によって使用されている
かを同時に調べる方法がないということである。

他の問題点としては、訓練装置が延焼を模擬できない事
である。加えて火炎を起こすのに用いられる商用のガス
バーナーでは、掛けられた水によって炎が抑えられた時
に、未燃焼ガスが堆積して好ましくない。

第３の問題としては、安全の為と汚染物質を取り除くた
めに使用される模擬煙の生成及び配送の効率が悪いとい
う点である。

発明の要約 本発明は、消火訓練装置を提供する。この訓練装置は、
格子を備えると共にその格子の下に空間が形成された床
を有し、同格子の上には、家具、固定物及び設備を含む
一群の物品から選択された物品が配置された複数の室
と、各室に配置された複数の出口を有する煙発生システ
ムと、各室の空間内に配置された要素及び出口を有する
複数の単一要素及び複数要素のバーナーユニットを備え
た火炎発生システムと、各要素の下でかつ各室に配置さ
れた複数の多センサーユニットを有し、その多センサー
ユニットは検知・制御システムに接続されている。

各室内に配置されると共に制御盤に接続された複数のセ
ンサーを有する検出システムを用いることにより、消防
士の訓練の最中に消防士によって使用されている消火剤
を同時に決定することができる。空間と、格子と、空間
内の多要素バーナーユニットを備えた床を用いることに
よって、模擬的な延焼を再現することができる。

単一要素及び多要素バーナーを使用することによって、
訓練領域内に未燃焼ガスが堆積するという問題を回避す
ることができる。またここで述べる特別な煙発生システ
ムを使用することにより、煙の発生及び配送が非効率で
あるという問題を回避することができる。

本発明の前述の及び他の、目的、特徴、利点は、添付の
図面に示された本発明の実施例の記載から明らかであ
る。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の消火訓練装置の概要平面図、 第２図は第１図の一部を拡大斜視図、 第３図は第１図の一部の拡大斜視図、 第４図は第１図の一部の拡大斜視図、 第５図は第１図の一部に対応する概要図、 第６図は第１図の一部の拡大斜視図、 第７図は第１図の一部の拡大斜視図、 第８図は第１図の一部の拡大斜視図、 第９図は第１図の一部の拡大斜視図、 第10図は第９図の線10−10に沿って切断した断面図、 第11図は第２図のバーナーユニット部分の別の実施例の
斜視図、 第12図は第11図のバーナーユニット部分の側立面図、 第13図は第11図及び第12図のバーナーユニット部の別の
実施例の側立面図、 第14図は第11図の室の内容物の火災が広がる第１段階を
示す図、 第15図は第14図の火災が広がる第２段階を示す図、 第16図は第14図の火災が広がる第３段階を示す図、 第17図は第４図の煙発生器に対応する煙発生器の別の実
施例を示す図、 第18図は第17図の煙発生器及びその接続ユニットの概要
図、 第19図は第７図多センサーユニットの別の実施例を示す
図、 第20図は第19図の多センサーユニットを複数有する室の
断面図である。

望ましい実施例の説明 第１図に示されるように、消火訓練装置10が設けられて
いる。消火訓練装置10は、建築構造物の別個の室である
複数の室12、14、16、18、20、22を備え、それらの室に
は家具、固定物及び設備のグループから選択されたそれ
ぞれの物品、即ち、鋼等の耐火材製の火災構造物でそれ
が代表する可燃材料製物品や火災現場の形をした物品2
4、26、28、30、32、34を有している。

例えば、室12、14は、消火に水を必要とする木材製品の
様な物品を表わす24、26を有する。室16、18は、消火に
乾燥粉末または不活性ガスを必要とする電気設備品等の
様な物品を表わす28、30を有する。室20、22は消火に泡
または水または乾燥粉末を必要とするある種の液体燃料
の様な物品を表わす32、54を有する。

消火訓練装置10は、プロパンガス入口圧力制御器37と分
配管38、40を有するプロパンガスシステム36を備えてい
る。消火訓練装置10はまた左側煙発生器44、右側煙発生
器46及び煙導管48、50を有する煙発生システム42を備え
ている。システム36及び42は、室12、14、16、18、20、
22の内の選ばれた幾つかにまたはその全てに火炎及び煙
を発生する。

消火訓練装置10は、制御盤54を含む検知・制御システム
52を有する。消火訓練装置10は、水センサー56、58、6
0、62、64、66、泡センサー68、70、72、74、76、78、
粉末センサー80、82、84、86、88、90及び温度センサー
81、83、85、87、89、91を有しその各々はそれぞれの室
12、14、16、18、20、22内に配置されている。

水センサー、泡センサー、粉末センサーは別々に設けら
れても良く、または後述する結合または多機能検出器69
に一部でも良い。

プロパンガス分配管38は、それぞれの室12、14、16に接
続するプロパンガスライン92、94、96を有する。プロパ
ンガス分配管40は、それぞれの室18、20、22に接続する
プロパンガスライン98、100、102を有する。

ガスライン92、94、96は、それぞれ室12、14、16内に配
置されたそれぞれのバーナー104、106、108に接続す
る。ガスライン98、100、102は、それぞれ室12、14、16
内に配置されたそれぞれのバーナー110、111、112に接
続する。

第１図の底部付近に示されたバーナー104、106、108
は、それぞれの制御ユニット114、116、118を有し、ま
た第１図の頂部付近に示されたバーナー110、111、112
は、それぞれの制御ユニット120、122、124を有してい
る。

制御ユニット114、116、118は制御盤54に接続する各々
の電気の信号や電源の導体126、128、130を有する。制
御ユニット120、122、124は制御盤54に接続する各々の
電気の信号や電源の導体132、134、136を有している。

煙導管48は、それぞれの室12、14、16に接続する煙配管
138、140、142を有している。煙導管50は、それぞれ室1
8、20、22に接続する煙配管144、146、148を有してい
る。

室12、14、16、18、20、22はそれぞれドア150、152、15
4、156、158、160を有している。

制御盤54はケーブル162、164、166を有し、これらはそ
れぞれ室12、14、16に延びる。制御盤54はまたケーブル
168、170、172を有し、これらもそれぞれ室18、20、22
に延びる。ケーブル162、164、166、168、170、172は各
々４つの導体を有している。例えば、ケーブル162は４
つの導体を有し、その１番目は水センサー56に、２番目
は泡センサー68に、３番目は粉末センサー80に、そして
４番目は温度センサー81にそれぞれ接続されている。

室12、14、16、18、20、22は各々異なる物品を収容し、
それぞれ異なる火災が発生し、それによる異なる消火媒
体を必要とする。室12内の水センサー56、泡センサー68
及び粉末センサー80は、３つの異なる消火物質または消
火媒体または消化剤を検出し制御盤54に報告する。制御
盤54はこれを操作して、代表的な室12における火炎と煙
の量を制御し、或いは火炎及び煙を遮断することができ
る。制御盤54は又室12における被訓練者の行動を記録す
ることもできる。室内の物品の或物は消化のため２つ以
上の消化剤例えば水と泡の組み合わせを必要とする。

消火訓練装置の主要な特徴は、訓練の為に火炎を作り出
すのに用いるバーナーの設計にある。産業工程において
材料を効率的に加熱する目的で設計された市販のバーナ
ーは、消火訓練装置での使用には全く不適当である。消
火訓練装置は、水、泡及び他の消火剤で浸される様な状
態でも、実際の火災の火炎を完全且つ信頼できる状態で
作り出せるバーナーを必要とする。

第２図にバーナー104を示す。バーナー104は、バーナー
106、108、110、112と類似の構造を有する。バーナー10
4は比較的小さな火炎を模擬するのに適している。後述
する如く、比較的大きな広がる火炎を模擬するには別の
バーナーが使用できる。

第３図にバーナー制御盤114を示す。バーナー制御盤114
はバーナー制御盤116、118、120、122、124と類似の構
成を有する。バーナー制御盤114は、供給ガス入口186、
パイロットガス用部品188、主ガス用部品190、空気入口
フィルター192及び一つ以上の電動制御ガス弁194を有す
る。バーナー制御盤114は又パイロット送風器196、火炎
安全ユニット198及び点火変圧器ユニット200を有してい
る。

第３図においてガスは供給管92に入る。配管92の電動遮
断弁175は、パイロットガス管177及び主ガス管176への
ガスの流れを制御する。パイロットシステムは、プロパ
ンガスと空気の適切な混合物をバーナーヘッド174へ送
るため、部品188、送風器196及びパイロットガス／空気
の混合用配管178を有する。主ガスシステムは、プロパ
ンガスを一つ以上のバーナー要素180へ送るため、供給
配管92、部品190、一つ又はそれ以上のガス流量制御弁1
94及び一つ又はそれ以上の主配管176を有する。

バーナーヘッド部材174は、火炎構造物等の内部か下に
取り付けられる。バーナーヘッド部材174の形状、輪郭
及び材質は、種々の消火剤のいずれに曝されても、パイ
ロット及び主火炎を安定して得られるものである。パイ
ロットガス部品188は、圧力調整器、パイロットガス定
量弁及びパイロットガス電磁弁を有する。火炎安全装置
即ちパイロットモニターユニット198はパイロット火炎
を常時監視し、何らかの理由でパイロット火炎が消えた
ら、バーナーへの全てのガスの流れを遮断する自動チェ
ックユニットである。主ガス部品190は、圧力調整器、
火炎安全装置ユニットが制御する電磁安全弁及び主ガス
電磁弁を有する。

バーナー要素180は、実物または模造品、例えば、電気
または電子制御装置等の後ろか、或いはマットレス等の
下か、或いは屑入れか台所ストーブかソファ等の後ろか
に配置された火炎場所（図示せず）内に格納される。各
バーナーに対し一つ又はそれ以上の要素を利用できる。

第２図において、バーナー要素180は火炎の位置を満足
する形状のドリル孔を有している。一つ又はそれ以上の
バーナー要素を利用できる。孔の大きさは約1/4インチ
（約6.4ミリ）で、ガスノズルとしての役割を果たす。
主ガスが要素180に導入されると、パイロット火炎によ
り点火され所望の火炎形状を呈する。カバープレート18
2、184は要素180の孔の中に異物が落下侵入するのを防
ぐ。

訓練装置の第２の主要な特徴は煙発生器44である。以前
の煙発生器とは異なりこの煙発生器は大量の模擬煙を発
生し、各種の訓練室に分配し、この煙の発生と分配を効
率的に残留物または汚染物を殆ど或は全く出ない状態で
行うことができる。

第４図に煙発生器44を示す。煙発生器44の構造は煙発生
器46の構造と同様である。煙発生器44は送風機202、空
気ヒーター204、プロパン配管206及び囲い208を備えて
いる。煙発生器44は、またキャップ212、覗きガラス214
及びレベルスイッチ216を有する煙原液タンク210を備え
ている。原液タンク210は定量弁218と電磁弁220を有す
る配管を備えている。空気ヒーター204は温度モニター2
22を有する配管により噴射ノズル224に接続されてい
る。噴射ノズル224は出口管226を備えている。第５図に
おいて、出口管226は導管48、50に接続している。導管4
8は通常煙発生器44から供給され、導管50は煙発生器46
から供給される。このような煙の供給先を選択するため
或は変更するため、導管48、50には追加の弁（図示せ
ず）が設けられている。導管48は、電磁弁228、230、23
2を有し、それらの弁は室12、14、16にそれぞれ連結す
る煙管138、140、142にそれぞれ取り付けられている。
煙分配管138、140、142それぞれには、また冷却空気を
供給する過剰空気送風機234、236、238が設けられてい
る。制御盤54は弁228、230、232と送風機234、236、238
を制御する。

噴射ノズル224を使用して、空気ヒーター204が作り出す
熱い空気流中に選定した量の軽油の微細な霧を噴射す
る。噴射ノズル224中の高速空気が軽油を気化し、過剰
空気送風機による冷却空気が加えられ、充分な量の模擬
煙が各室に供給される。

室12、14、16、18、20、22内にそれぞれ設けられた各煙
管138、140、142、144、146、148の出口は所望の固定
物、家具、備品の形を取るそれぞれの火災場（図示せ
ず）に連結される。火災場における火災を模擬するた
め、代表的なバーナー要素180及び煙管138を同一の火災
場に接続する。この火災場とは、住宅火災型ではなく、
特定の火災の消火訓練のための一般的な組立区域を意味
する。煙発生器44は室12、14、16に、煙発生器46は室1
8、20、22にそれぞれ模擬煙を供給する。導管48、50に
設ける遮断弁（図示せず）は所望通り各室に煙を再分配
することができる。

プロパンガス装置36は実質的に煙を発生しないので、煙
発生システム42が必要となる。バーナー104、106、10
8、110、112、114中のプロパンガスは燃焼空気を追加す
ることなく燃焼し、大きな黄橙色の火炎を生ずる。火炎
の外観の迫真性及び使用消火剤に対する対応を充分に達
成するため、バーナーでは特定してプロパンガスを使用
する。

消火訓練装置は第３の主要な特徴は複合された薬剤即ち
多薬剤検知器である。従来の検知器は一つの消火剤を検
知するように設計されていて、多数の使用薬剤間の見分
けができなかった漏斗管内の水センサーは泡も検知し、
また二酸化炭素検知器は水も検知する。上述の如く、機
械的分離器及びプログラム論理を用いて二又はそれ以上
のセンサーを一つの検知器に組み込むことにより、検知
器は各消火剤を明確に検知できる。

室12、14、16、18、20、22はそれぞれ異なるタイプの火
炎と検知組立体とを有している。検知組立体は水、泡、
粉末または不活性ガスが火炎に使用されると、同時にこ
れらを検知して制御盤に報告する。もし正しい薬剤が使
用されれば、火災は消火される。制御盤54は火災の程度
に応じて、室12、14、16、18、20、22内にそれぞれ設け
られているバーナー104、106、108、110、111、102を制
御する。

制御盤54のオペレーターは、行われている消防士のテス
トと同時進行的に、各室で消防士が水、泡、粉末等どの
消火剤を使用しているかを知ることができる。この様に
してオペレーターは、必要ならば制御盤54で火災発生シ
ステム36と煙発生システム42を制御し、室内の火炎強度
を制御し或いは流れている火炎と煙を遮断できる。制御
システム52は消火訓練装置内の状態を監視し、もし安全
性が脅かされる時には消火訓練装置を自動的に停止させ
る。制御盤54はコンピューターを備え、訓練プログラム
のシナリオを提供できる。コンピューターのプログラム
に、訓練内容の選択肢のメニューを加味できる。消火訓
練装置はインストラクターの指揮下にあり、制御盤の指
示によって訓練を反復したり変更したりする。

第６図に水センサー56を示す。水センサー56はセンサー
58、60、62、64、66と同様な構造を有する。水センサー
56は、収集漏斗246、スクリーン248、開口部250及び磁
気歪式または他の形式の流体センサユニット252を備え
ている。液体センサユニット252は、パイプ256中に突出
する面254を有している。

センサーユニット252は収集漏斗管256のネック部に配置
されている。漏斗246は、固定物、火災場構造、格子等
の構成物の内部、下側、裏側に適合する形状に作られて
いるセンサーユニット252は管256の水ドレン部に設けら
れるのでユニット252の面254に汚水の溜まりができたり
異物が蓄積することはない。

第７図に複数消火剤検知器69を示す。検知器69は水、
泡、粉末を検出し識別できる。検知器69は収集漏斗25
8、上部粉末センサーユニット260、赤外線源261、赤外
線検知器262及び泡／水分離器264を備えている。検知器
69はまた上部シールド266、磁気歪式水センサー268、排
水開口部270、泡排出シュート272を備えている。検知器
69はまた下部貫通ビーム式泡センサーユニット274及び
下部シールド276を有する。

検知器69は漏斗258を経由して一緒に流入する泡を水か
ら分離する。漏斗258は固定物、火災場構造、格子等の
構成物の下側、裏側に適合する形状に作られている。分
離器264は水を泡から分離し、水は出口270へ、泡は泡シ
ュート272へと流れる。泡センサーユニット274は市場で
入手できる。水センサーユニット268及び泡センサーユ
ニット274はそれぞれ特定の消火剤または物質に反応す
る。

泡センサーユニット274は音波ビームを有し、それが破
断されると泡通路上に接触閉鎖が生じ、それにより消火
剤としての泡の存在が検知される。泡センサー68の機能
は、複合消火剤検知器の泡センサーの項で述べたとおり
で、泡検知のみが必要な場合に使用され、その機能は泡
センサー70、72、74、76及び78と同一である。

第８図に粉末センサー80を示す。粉末センサー80はセン
サー82、84、86、88、90と同様な構造を有する。粉末セ
ンサー80は、収集漏斗278、赤外線源280、シールド282
及び検知器284を有している。

センサーユニット源280及び検知器284は、これらの間を
通過する光ビームを遮断する雲状の粉末を検知すること
によって、粉末の存在を検知する。センサー源280と検
知器284は雲状の粉を検知するが、水や泡は検知しな
い。センサー源280と検知器284の組立体は市販で入手で
きる。漏斗278はバーナー104または固定物等の下側また
は裏面に適合するように形成されている。

センサーユニット源280及び検知器284は赤外線光ビーム
を有し、雲状の粉末がこれを遮断すると、消火剤として
の粉毎の存在を信号で知らせる。

二酸化炭素センサーは図示していないが、熱電対または
他の温度測定装置からなり、この測定装置は消火器シリ
ンダーから放出され広がる二酸化炭素ガスの冷却効果に
よる火炎中の急激な温度降下を測定する。

各タイプの火炎のために複数消火剤検知器が必要な場合
は、これらセンサーを二つ以上組み合わせる。例えば、
油溢出火災の模擬実験では水、泡、粉末センサーが、電
気盤火災では水、粉末、二酸化炭素センサーがそれぞれ
組み合わせ使用される。上述の機械的分離特性に加え
て、訓練装置の制御システムは制御ロジックにより消火
剤の識別を行う。例えば、二酸化炭素センサーは水又は
二酸化炭素に反応するが、水センサーが水を検知しなか
ったら、システムのロジックは二酸化炭素が使用されて
いると断定する。

第９図、10図は温度センサー81を示す。温度センサー81
の構造は、温度センサー83、85、87、89、91と同じであ
る。温度センサー81は、黒塗りの銅の球体286、球体熱
電対288、乾球熱電対290、防止板292及び湿球熱電対294
を含んでいる。熱電対81はまた、芯298とレベルスイッ
チ300を有する液体リザーバー296を備え、更に端板302
と、鎧戸306及びスロット308を有するハウジング304と
を備えている。

温度センサー81は室12内に設けられ、室温度が被訓練
者、インストラクター、その他の使用者に危険なレベル
に決して達しないよう保証する。その読みは制御盤54に
伝えられ、そこで室温を下げる処置を取るかまたは室に
いたる煙、ガス管を閉鎖する。温度センサー81は室12の
天井かその付近に取り付けることが望ましい。

消火訓練装置10はまた、第１図に示されていないプロパ
ンガス検出システムを有している。このガス検出システ
ムぱ燃焼ガス分析器と、訓練装置全体に亙りガス蓄積が
起きそうな場所においたサンプル点及び各サンプル点か
ら該当する分析器に真空を利用して空気サンプルを吸引
するサンプル吸引システムより成っている。もし訓練装
置内どこでも許容できないレベルのプロパンガスが検出
された場合は、制御システムは全てのバーナーと煙の発
生を閉鎖し、訓練装置の換気を開始する。

第11図に示すように第２実施例即ちバーナーユニット31
0が設けられている。バーナーユニット310は多要素バー
ナユニットでありバーナーユニット104は単一バーナー
ユニットである点を除けば、バーナー310は第２、３図
に示すバーナー104と同じである。

第２図及び第３図に示すバーナー104の相当する部品と
同じ第11図に示すバーナー310の部品は、添え符号ａを
付して同じ番号で表示してある。

バーナー310は、制御盤54aに接続する制御ケーブル314
を有するバーナー制御装置312に接続している。バーナ
ー制御装置312は、パイロットガス管316、中央主ガス管
318、左方主ガス管320、右方主ガス管322及び電線管324
を備え、これらは全てバーナー310に接続する。バーナ
ー310はまた中央バーナー要素326、左方バーナー要素32
8及び右方バーナー要素330を有する。

室12aは周壁332と窪みを有する床スラブ334とを有す
る。周壁332はボックス338、340、342を支持する格子33
6を支える。これらのボックスは、耐火性材料で作り通
常の可燃性の船積み用木箱に似せてある。ボックス33
8、340、342は次のボックスが前のボックスの火炎より
加熱されて模擬炎が拡散するように充分近く間隔を空け
て配置されている。格子336とスラブ334の間には間隙34
4がある。

主ガス管318、320、322はそれぞれに制御器（図示せ
ず）を有し、それらは囲い312内に配置され、第３図の
バーナー制御器114の主ガス管176の相当する制御器部品
と同一である。

バーナー310はその側立面図である第12図に示す如く、
全体形状が示されている。この図面では一つのバーナー
要素のみが示されている。バーナー310は、パイロット
室348を持つヘッド部材346を含んでいる。パイロットガ
ス管316はパイロットノズル350とスパーク点火器352を
備える。バーナー310はまたノズル350を囲む空気導入高
圧室354を有する。主ガス管318、320、322は要素326、3
28、330にそれぞれ接続する主ガス出口356を有する。パ
イロット室348はパイロット火炎を大きくするため、ガ
ス管318、320、322に接続するパイロットブースター出
口358を有する。ヘッド部材346はパイロット火炎デフレ
クター360を有し、要素326、328、330はそれぞれガス分
配孔362を有する。パイロット監視用の火炎ロッド364
は、パイロット火炎通路に設けられた電極365を含む。

第13図に示す如く、他の実施例即ちバーナー310bが設け
られている。第13図は、バーナー310bの垂直方向形状を
示し、且つ90゜間隔を空けて配置された４つの内の１つ
のバーナー要素のみ示している。

第12図のバーナー310の相当する部品と同一であるバー
ナー310bの部品は添え符号ｂを付して同じ番号で表示し
ている。

バーナー310bはパイロット室348bを含むヘッド部材346b
を有する。バーナー310bはまた高圧室354b、主ガス出口
356b、パイロットブースト孔358b、火炎デフレクター36
0b、分配孔362b及び火炎ロッド364bを有する。

バーナー制御器312からのパイロットガス／空気混合物
はパイロットノズル350で点火され、そこを経由してパ
イロット室348に導入される。この実施例では、パイロ
ット点火の信頼性を高めるため、ノズル内にスパークを
発生してノズルを出る前にガス／空気混合物に点火する
後部搭載のスパーク点火器352を使用する。一旦着火さ
れると、消火剤使用中のパイロット火炎の安定性は、ノ
ズル350を囲む空気導入高圧室354を経由してパイロット
室に追加の空気を導入することにより、高められる。パ
イロット火炎は、火炎ロッド364を使用する市販のパイ
ロット監視装置を使用して監視され、パイロット火炎状
態が確認される。これは、バーナーヘッド346と絶縁さ
れた火炎ロッド電極365間に、パイロット火炎のイオン
化したガスを通じて電流を流すことにより行われる。主
ガスが流れる前に確実にパイロット火炎を生ずることを
保証するには、上記事項が必要である。

バーナーヘッドへの主ガスの流れが始まると、希釈され
ていないガスが主ガス入口318、320、322からバーナー
主ガス口356を通じてバーナー要素326へ導入される。少
量の希釈されていないガスがパイロットブースト孔358
を通じてパイロット室348へ導かれバーナー要素326、32
8、330上のパイロット火炎の大きさを増大し、バーナー
要素ガス分配孔362からでる希釈されていない主ガスに
点火する。パイロット火炎デフレクターの形状と、バー
ナー主ガス口356及びパイロットブースト孔358の位置と
形状を選ぶことにより、パイロット火炎による主ガスの
点火を確実にする。第13図に示す垂直方向の多要素バー
ナーの場合は、パイロット火炎を中央パイロット室348b
から四つの火炎要素326bの各々へ向けるため、四つのパ
イロット火災膨張路357bが別々に設けられている。更
に、主ガス口356の片寄った内部通路は、主ガスの流れ
が停止した時、ガス分配孔362が通じてバーナー要素32
6、328、330へ入ったかも知れない水または泡がガス管
システムを逆流するのを阻止する。バーナーヘッド346
内の各主ガス口356に対して、主ガス入り口318、320、3
22が別個に設けられている。

第14、15、16図は多要素バーナーで得られた結果を示
す。第14図では、パイロット火炎が確認され、貯蔵領域
模型338、340、342の一つの側面でバーナー要素328にガ
スの流れが送られ始め火災が発生したことを表してい
る。第15図においては要素328へのガスの流れが最大に
近づくにつれ、16個のバーナー要素326へのガスの流れ
が開始される。第16図では、要素326、328が盛んに燃え
ている時、バーナー要素330へのガスの流れが始まる。
その結果、火災の発生から拡大及び貯蔵領域模型338、3
40、342全体が火炎に包まれるまでへと火災の成長が行
われる。

装置稼働中、バーナー制御器312はオペレーター制御卓
または制御盤54aより制御信号を受信する。制御器312は
適当なパイロットガス／空気混合物をバーナーヘッド34
6のパイロット室348へ流し始める。この混合物は、パイ
ロットノズル350内で火花を発生するように配置された
火花点火器352によって点火される。燃料／空気混合物
がノズル350より出る前にパイロット火炎を点火し、不
安定な燃焼を防止する。

空気を併入することによりパイロットの安定性が更に強
化される。附加空気がパイロット室348の後ろで高圧室3
54に供給される。この空気はノズル350とパイロット火
炎を取り囲み、バーナー周囲条件の変化により燃料／空
気比の変更が必要な場合はパイロット火炎に燃焼空気を
補給する。主ガス流を流し始める前に、パイロット火炎
を確認しなければならない。バーナーシステムは火炎ロ
ッド394を有する従来のパイロット監視装置を使用して
おり、火炎ロッドはパイロット火炎が無いことを発見す
ると連動的に主ガスの流れを停止する。

パイロット火災を確認すると、訓練の遂行に関連する大
きな黄橙色火炎の主火炎をスタートできる。希釈されて
いない主ガスの流れは、制御器囲い312からバーナーヘ
ッド346の主ガス口356を通りバーナー要素326、328、33
0に流れ始める。これら要素は希釈されない主ガスがパ
イロット火炎により点火されるのを確実にするためにバ
ーナーヘッド346に連結されている。パイロットブース
ト孔358はパイロット火炎を増大するためバーナーヘッ
ド346に設けられ、訓練火災に消火剤を使用する際に生
ずるバーナー310の周囲条件の極端な変化の間、主火炎
の燃焼の為充分なパイロット火炎を提供することを保証
する。各バーナー要素326、328、330への希釈されない
主ガス流は、訓練火災が格子床336の下の一点でスター
トし、それから全火災状態が得られるまで火災領域を横
断して火災の高さと広がりを成長するようにシーケンス
制御される。ガスバーナー310の設計の為、被訓練者が
火に掛けた水は、実際の火災におけると同じく火災を抑
え且つ冷却はするが、消すことはできない。オペレータ
ーまたはインストライクターは制御盤54を操作し、バー
ナー要素326、328、330への主ガスの流れを連続的に減
少し始め、次いで停止し、火炎を小さくして消火せしめ
る。

第17図に示す如く、第４図の煙発生器44に相当する別の
実施例即ち煙発生器366がある。

煙発生器366の部品で煙発生器44の相当する部品と同じ
物は、同じ番号を付すが添え符号ｃを付ける。

煙発生器構成部品は、耐候性と可撓性を備えた囲い368
内に収納されている。大量の持続的な煙状の霧が、高効
率のプロパン空気ヒーター204aの使用により生じる。ヒ
ーター204aは、高速燃焼送風器202cにより燃焼空気を供
給され、空気を約538℃（1000゜Ｆ）に加熱する。

煙発生器は、流体及び煙としての無毒性と高温における
化学的完全性を特別にテストした難燃性を有する高品質
の液圧流体を使用するように設計されている。このよう
な流体の使用が望ましい。他の流体は、高温において有
毒なまたは可燃性成分に分解するかも知れず、または単
に良質の煙を発生しないかも知れない。好ましい流体タ
ンク210cに貯蔵され、噴射ノズル224cにおいて煙に特有
な持続性を与える極めて小さな液滴に霧化され、高温空
気流中に定量噴射される。

調整した分配マイホールド370は、各自の制御弁を有す
る最高四つまでの別々の分配管を有し、そのいづれかま
たは全てを選択使用できるようにしてある。過剰空気送
風器374は、透明の高温空気／流体ミストを93℃（200゜
Ｆ）未満に冷却しながら希釈し、ついでこれを濃い煙状
の霧に見えるようにする。この基本的特徴によって、以
前の設計の煙発生器の場合における如く、遥かに多くの
小滴が分配管の内壁や訓練室の壁に定着する不安定な高
温のミストとしてではなく、低温の安定した霧として煙
を分配することができる。配管が煙出口376、378、38
0、382に接続され、煙状霧を幾つかの訓練室または火炎
の際煙を出す電気機器等の特定の模型構造物に分配す
る。調整可能な邪魔板384が各出口に設けられ、必要に
応じてその出口への煙の供給量を制限する。

他の構成要素として、プロパンガス調整制御弁386、作
業温度設定用プロパンガス流量ニードル弁388、空気温
度監視装置390、流体の流れを設定する流量弁218c、流
体の流れに従って煙の断続を切り替える電磁弁220c、加
熱炎の燃焼とその監視のための電子回路及び空気温度感
知装置並びにシステム制御パネルそして制御卓への配線
・ケーブルの接続点である電器盤392がある。

第18図は煙発生器366を有する消火訓練装置10cの別の構
成を示す。制御信号線167cは煙発生器366をスタートさ
せ運転する制御盤54からの信号情報を伝達する。煙分配
管138c、140c、142c、148cは、煙が使用される時、四つ
の訓練室12c、14c、16c、22cに煙を分配する。室14cで
は、クラスＡ火災（乾燥可燃材料）を模擬するための木
枠の複数の耐火性原寸模型間に煙を分配する。室22c内
の煙は、船のビルジ内のクラスＢの火災（燃焼中の液体
燃料）を模擬するため、大量の火炎と共に格子床の下側
に分配される。室16c内の小量の煙は、クラスＣの火災
（電気製品）を模擬するため電気パネルの耐火性原寸模
型へ分配される。室22c内の煙は火炎を伴わない視野不
分明状態訓練のため区画全体に散布される。

第19図に示す如く、第７図の多センサーユニット68に相
当する第２実施例即ち多センサーユニット400がある。

第７図のセンサーユニット68の相当する部品と同様なセ
ンサーユニット400の部品は、添え符号ｄを付した同番
号を有する。

第19図は別の実施例即ち多センサーユニット400を示
す。主たる構成要素としては、薬剤収集漏斗258dがあ
り、それが使用される特定火災の集約要求を満たす大き
さに作られる。水／泡分離器264dは漏斗の底につけら
れ、水、泡両方が使用された場合は泡を水から分離する
スクリーンを有し、水は真っ直ぐ落下させながら泡は脇
の泡検出樋に押しやる。水センサー268dは分離器組立体
の底の水ドレン管内に装着された磁気歪セルまたは他の
類似の器具で、水が通過すると電気信号を発する。また
泡センサー274dは超音波送受信機で泡検出樋に設けら
れ、信号路を妨害する泡を感知し、泡が通過すると電気
信号を発する。粉末センサー260dは、漏斗の上縁に設置
される赤外線センサー／受信器ユニットで、センサーの
検査針間に粉末が発見されると電気信号を発する。粉末
センサー260dは、漏斗258dの縁405から片持ち支持され
る２本の腕401、403を有する。

第20図は、商船または海軍船のビルジ領域の火災に対す
る訓練のための別の室構造を示す。室の主要な構成要素
は、金属格子デッキの下の空間407に設けた多センサー
ユニット400、402で、訓練火災の火炎を作り出すバーナ
ー要素404、406の下側に置かれる。格子デッキの上に
は、ポンプ、弁、配管等ビルジ室の構成要素の原寸模型
410が配置される。

被訓練士がホース412から消火剤を火炎に注ぐと、消火
剤は金属格子デッキを通り抜けて落下し、複数消火剤検
知器により集められ識別され、使用消火剤の正確なパタ
ーが電気信号で検知器から制御盤54に伝達され、この結
果オペレーターまたはインストラクターはバーナーへの
ガスの流れ調節を開始し、消火または火災に対する他の
処置をとることができる。

消火訓練装置10の利点を以下に上げる。

1.検出制御システム52は、消防士が各室で現在使用中の
水、泡、粉末等の材料を断定し、同時に制御盤54にその
情報を伝える。これにより、より良い安全と指示のた
め、直ちに各室の火炎と煙の量を再設定できる。

2.検出制御システム52は、消火のため各室で使用された
材料の情報を受領し、これにより消防士のテスト報告書
にその情報を記録できる。

3.各室12、14、16、18、20、22に収納される物品24、2
6、28、30、32、34はそれぞれ居間備品、寝室備品、台
所備品、地下室備品、屋根裏備品、事務室備品等の家具
物品であるが、または化学貯蔵品、電子部品、電子制御
卓部品、研究所備品、事務室備品、ファイル室備品等の
産業上の物品であるか、またはレストラン、ホテル物品
であってもよいので、消火訓練装置10は異なる状況に対
するテストの場を提供できる。

4.消防士テストにおいて、テストの規模や希望する室の
選択に応じて、作業効率向上の為幾つかの室を除外しま
たは閉鎖することができる。

消火訓練装置10の別の実施例の利点を以下に述べる。

1.第12図に示す如く、パイロット火炎、パイロット点火
器352、火炎ロッド364及び主ガス口356は保護されてい
るので、バーナー310は直接消火水、泡、粉末に曝され
ても有効に作動する。

2.拡大する火炎の様相は第11図、第12図に示す如く、複
数主ガス口356及び多バーナー要素326、328、330により
模擬される。

3.第12図に示す如く、垂直方向バーナー310は、ビルジ
またはデッキ火災の様な大きく広い範囲の火災に非常に
適している。

4.第13図に示す如く、水平方向バーナー310bは、屑篭、
マットレス、電気パネル火災の様な比較的小さい単独バ
ーナー火災に非常に適している。

5.バーナー要素326、328、330は第11図に示す如く、室
の格子床336の下の換気良好な開放場所344に設置されて
いるので、室内の危険なガス蓄積を排除し、未燃焼ガス
の室内からの逸出を最小にする。

6.煙発生器366は第１図及び第17図に示す如く、比較的
小型の煙発生器から無毒性の比較的大量の煙状の霧を発
生することができる。

7.煙発生器366は第１図、第17図に示す如く、内部ヘッ
ダー370を有し、出口376、378、380、382から各室煙管1
38、140、142、148へと個々の管に比較的迅速且つ容易
にガスを分配できる。

8.多センサーユニット400は、縁405を有しその上に粉末
センサー260dの送受信部分の機能を支える片持ち支持の
腕401、403を備えているので、漏斗258d内に存在する雲
状粉末のみならずユニット400の幾分上に存在する雲状
の粉末も有効に検出できる。

これまで好適な実施例に基づいて本発明を説明してきた
が、その中に使用されてきた言語は限定よりむしろ説明
のための言語であり、また広い観点からの本発明の真の
範囲と精神から逸脱することなく添付の請求の範囲内に
おいて変更をなし得ると理解されるべきものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロジャース，ビル アメリカ合衆国ニュージャージー州07034, レーク・ハイアワサ，ノース・ビーバーウ ィック・ロード 119 (72)発明者 ロジャース，ジョージ アメリカ合衆国ニュージャージー州07036, リンデン，イースト・テンス・ストリート 127 (72)発明者 ムストー，ドモニック アメリカ合衆国ニュージャージー州08846, ミドルセックス，ルイス・アベニュー 50 (56)参考文献 米国特許4526548（ＵＳ，Ａ)

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】格子付きの床とそれぞれの格子の床の下に
   空間を備え、かつ、家具、固定物及び設備を含む一群の
   物品から選択された物品を、格子の床上に配設した１つ
   又は複数の室と、 各々の該室に配設された複数の出口を有する煙発生装置
   と、 各々の該室の中に配設された複数の出口を持つ単一ある
   いは多要素バーナユニットを有する火炎発生装置と、 各々の該室中のそれぞれの該バーナ要素の下に配設され
   た複数の多センサユニットを有し、各々の該多センサユ
   ニットが主制御盤に接続されているセンシング制御装置
   と、 を備えた消火訓練装置。
2. 【請求項２】消火訓練装置において消火剤を検知する多
   センサユニットが、 消火剤を受ける収集漏斗と、 消火剤から泡を分離する分離装置と、 該収集漏斗に接続された泡シュートと、 該泡シュートの内部に装着されて、シュート内の泡の存
   在を検出する音波源及び検出装置と、 該収集漏斗に接続され該分離装置の下に配設された出口
   開口部を有する出口管と、 該出口開口部の上部の該出口管に装着され、かつ該出口
   管内に伸長し該出口管の水の存在を検知する磁気歪式セ
   ンサユニットと、 該収集漏斗の内部に装着され該収集漏斗の粉末雲の存在
   を検知する赤外線源及び検出器と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載の消火訓練装
   置。
3. 【請求項３】消火訓練装置において、消火剤の散布状態
   に応じて火炎の状態を調整する該火炎発生装置が、 プロパンガス入口圧制御装置と、 該プロパンガス入口圧制御装置に接続し、調圧されたガ
   スを導く導管装置と、 該導管装置から各々の該室へガスを分配するガス分配ラ
   インと、 該ガス分配ラインに接続し各々の室用の火炎を調整する
   制御装置と、 該制御装置に接続する各々の室の中のバーナと、 を備えたことを特徴とする請求項２記載の消火訓練装
   置。
4. 【請求項４】消火訓練装置において、安定した火炎を形
   成するための該バーナが、 該バーナ制御装置から延びる主ガスラインと、 該バーナ制御装置から延びるパイロットガスラインと、 該主ガスライン及び該パイロットガスラインに接続し、
   種々の消火剤にさらされても安定した火炎を得られるヘ
   ッド部材と、 火炎位置・形状を模擬するためのオリフィス孔を有し、
   かつ該ヘッド部材に接続するバーナ要素と、 を備えたことを特徴とする請求項３記載の消火訓練装
   置。
5. 【請求項５】消火訓練装置において模擬煙を発生させ分
   配させるための該煙発生装置が、 少なくとも１つの煙発生器と、 該煙発生器に接続し、任意に分配先を選択できる煙分配
   装置と、 該煙分配装置から各々の該室へ達し、かつ各々の室の中
   に配設された出口を有する煙ラインと、 を備えたことを特徴とする請求項２記載の消火訓練装
   置。
6. 【請求項６】消火訓練装置において模擬煙を発生させる
   該煙発生器が、 空気ブロアと、 該空気ブロアへ接続し、所定温度に加熱する空気加熱装
   置と、 該空気加熱装置で発生した熱い空気流の中に模擬煙原液
   を噴射する噴射ノズルと、 選択された模擬煙原液としての軽油を収容し、かつ該噴
   射ノズルへ接続する液体タンクと、 一端が該空気加熱装置に接続し、かつ他端が該煙分配装
   置に接続する煙管と、 を備えたことを特徴とする請求項５記載の消火訓練装
   置。
7. 【請求項７】消火訓練装置において消火訓練時の安全を
   保つため設けられる各々の該センサ組立体が温度センサ
   を含み、 該温度センサが、黒い金属球により囲まれたグローブ熱
   電対と、 該グローブ熱電対と該黒い金属球を外部に支持するハウ
   ジングと、 該ハウジングの内部でハウジングに支持された乾球熱電
   対と、 該ハウジングの内部でハウジングに支持された湿球熱電
   対と、 を備えていることを特徴とする請求項２記載の消火訓練
   装置。
8. 【請求項８】少なくとも家具、固定物及び設備を含む一
   群の可燃物の模擬品から選択された任意の物品を設置し
   た１つ又はそれ以上の室と、 該室に配設された複数の出口を有する煙発生装置と、 該室に配設された複数の出口を有する単一又は多要素バ
   ーナユニットを有する火炎発生装置と、 該室に配設されかつ、主制御盤に接続され、消火剤を検
   出する単体あるいは多センサ組立体と、 その信号を検出し火炎、煙を制御する制御装置と、 を備えた消火訓練装置であって、 該単体あるいは多センサ組立体が、水センサ、泡セン
   サ、粉末センサ部分の単独あるいは組合わせで構成さ
   れ、 そして該室が格子付きの床とそれぞれの格子の床の下に
   空間を備え、 該火炎発生装置がそれぞれ長い一連の要素である単一及
   び多要素のバーナユニットよりできており、 これが該空間内で一連の単体あるいは多センサ組立体の
   上におかれていること、を特徴とする消火訓練装置。
9. 【請求項９】消火訓練装置において消火剤を検出するた
   め各々の該多センサ組立体が、 スクリーンと、 該スクリーンの上部に配設された第１の出口開口部及び
   該スクリーンの下に配設された第２の出口開口部と出口
   パイプとを備えた消火剤収集漏斗で、 該第２の出口開口部の上部に装着されかつ該出口パイプ
   内に伸びて水の存在を検知する磁気歪式センサユニット
   よりなる水センサ部分と、 該スクリーンと並んで配設された泡シュート、音波源及
   び該泡シュートの内部に装着されて泡の存在を検知する
   検出器とを備えた泡センサ部分と、 第１出口開口部近くの該収集漏斗に装着されて粉末雲を
   検知する赤外線源及び検出器を備え、該赤外線源及び検
   出器が該収集漏斗の縁部分から片持ちで支持されている
   粉末センサ部分と、 を備えている請求項８記載の消火訓練装置。
10. 【請求項１０】消火訓練装置において、消火剤の散布状
    態に応じて火炎の状態を調整する該火炎発生装置が、 プロパンガス入口圧制御装置と、 該プロパンガス入口圧制御装置へ接続し、調圧されたガ
    スを導く導管装置と、 該導管装置から各々の該室へガスを分配するガス分配ラ
    インと、 該ガス分配ラインへ接続し各々の室用の火炎を調整する
    ための制御装置と、 該制御装置に接続する各々の該室の中の該単一又は多要
    素バーナユニットと、を備えた請求項８記載の消火訓練
    装置。
11. 【請求項１１】消火訓練装置において、安定した火炎を
    形成するための該単一又は多要素バーナユニットが、 該単一又は多要素バーナユニットの要素にそれぞれ接続
    する単一又は複数の主ガスラインと、 パイロットガスラインと、 該主ガスライン及び該パイロットガスラインに接続し、
    種々の消火剤にさらされても安定した火炎が得られるヘ
    ッド部材と、 火炎の位置・形状を模擬するためのオリフィス孔を有
    し、かつ該ヘッド部材へ接続する該バーナユニットと、 を備えている請求項８記載の消火訓練装置。
12. 【請求項１２】消火訓練装置において模擬煙を発生させ
    分配させるための該煙発生装置が、 ハウジングを有する少なくとも１つの煙発生器と、 該ハウジング内に配設され、かつ該煙発生器に接続する
    煙分配装置と、 該煙分配装置から該室へ通じ、各々の室の中に配設され
    た出口を有する煙ラインと、 を備えた請求項８記載の消火装置。
13. 【請求項１３】消火訓練装置において模擬煙を発生させ
    る該煙発生器が、 空気ブロアと、 該空気ブロアに接続され、所定温度に加熱する空気加熱
    装置と、 該空気加熱装置で発生した熱い空気流の中に模擬煙原液
    を噴射する噴射ノズルと、 選択された模擬液原液としての軽油を収容し、かつ該噴
    射ノズルへ接続する液体タンクと、 一端が該空気加熱装置に接続し、かつ他端が煙分配装置
    へ接続する煙管と、 を備えた請求項12記載の消火訓練装置。
14. 【請求項１４】拡大する火炎をくい止める消防士を訓練
    する方法であって、 少くとも１つの訓練用の室を設ける段階と、 少くとも家具、固定物及び設備を含む一群の模擬品から
    任意の物品を選択する段勝と、該一連の物品を該室の中
    に離間して設置する段階と、 一連のガス火炎と模擬の煙を選択された物品の近くに導
    入する段階と、火炎の大きさを調整して拡大する火炎を
    模擬し、 消防士を該室の中に導入し消火剤を使用して模擬的に拡
    大する火炎を消火する段階と、 該消火剤が消防士により該室の中の各物品に使用されて
    いることを検知する段階と、 使用された消火剤により、発生した該室の中の拡大する
    火炎の程度及び煙の程度を同時に調整し設定する段階
    と、 消防士の所要時間と判断の結果を記録する段階と、 で構成する訓練方法。
15. 【請求項１５】消防士を訓練し、かつ試験する方法であ
    って、 少なくとも１つの訓練用の室を設ける段階と、家具、固
    定物及び設備の一群の模擬品から任意の物品を選択する
    段階と、該選択された物品を該室の中に設置する段階
    と、 プロパンガス火炎と模擬の煙を、該選択された物品の近
    くへ導入する段階と、消防士を該室の中へ導入し、消火
    剤を使用して模擬の火炎を消火する段階と、該消火剤が
    消防士により該室の中の物品に対して使用されているこ
    とを検知する段階と、使用された消火剤により、発生し
    た該室内の火炎の程度及び煙の程度を同時に調整しかつ
    設定する段階と、 消防士の所要時間と判断の結果を記録する段階と、 で構成される消防士を訓練しかつ試験する方法。