JP3626207B2 - 消火装置 - Google Patents

Description

本発明の背景
本発明は、複数の噴霧ヘッド、或る容積をもつ消火用媒質を入れた消火用媒質源から噴霧ヘッドへと消火用媒質を導く管システム、消火用媒質を高圧で該管システムを通じて噴霧ヘッドへと推進させる少なくとも一つの推進ガス源、および該噴霧ヘッドの少なくとも一つを作動させるための放出装置から成る消火装置に関する。このような消火装置は例えば公告番号WO92/22353号を有する国際特許明細書から公知である。
従来法の消火装置は消火用媒質に対する一つまたは多数の容器を具備し、該容器は互いに隣接して位置し、消火用媒質を管システムを通じて噴霧ヘッドまたはスプリンクラーへと送るように配置されている。この管システムの長さおよび形はその用途および動作原理に依存している。大きな空間、例えばホテル、船舶および工業用の建物に対する消火装置はしばしば長い管システムをもっている。
このような用途における消火装置の消火用媒質源は例えば主水路、または水槽であることができ、これから水をポンプで噴霧ヘッドへと送る。別法として、消火用媒質源は水のボンベであることができ、該ボンベから水（または他の消火用媒質）を駆動し得る加圧ガスボンベを組み合わせて使用する。このような組み合わせによって液圧式蓄圧器（hydraulic accumulator）が構成される。
長いトンネルはその中の火災を消火するのが特に技術的に困難な空間である。トンネルは長さが数km、時には数十kmにも及ぶことがあり、直径は例えば3m程度である。トンネルはしばしばケーブルを含んでいる。ケーブルの火災は大きな損害の原因となる。このような長いトンネルの消火は、大部分の場合トンネルには消火システムが全く備えられていないので、技術的に非常に困難だとされている。トンネルの長さが数kmであり、水のような消火用媒質をトンネルの一端から数kmの距離まで管を通じてトンネルの中に導こうとする場合には、管の中での圧力損失のために、実際には達成できないような非常に高い推進圧力が必要とされる。
本発明の簡単な説明
本発明の目的は、種々の異なった主要空間および建物の火災の消火に使用され、長いトンネル等で使用するのに特に適した消火装置の構造を簡単化することである。この目的のためには、本発明においては該少なくとも一つの推進ガス源が管システムの一部を構造する長い管と組み合わされ、該管および該少なくとも一つの推進ガス源が一緒になって液圧式蓄圧器を構成し、消火用媒質源の容積は少なくとも実質的な程度において該管の容積により構成されていることを特徴としている。この点に関連して長い管は主として約1km以上の長さを有する管を意味するものとする。
本発明の特に好適な具体化例においては、複数の推進ガス源が管に沿って互いに予め定められた間隔で配置されていることを特徴としている。この具体化例はトンネル内の火災に特に適しており、このような用途においては管は実質的に直線状の管である。この場合管システムは長手方向にトンネルの中に挿入されてつくられており、この管は好ましくは多数の主要区画に分割され、その各々は推進ガス源を含んでいる。主要区画は好ましくは多数の区域に分割され、その各々は噴霧ヘッドまたはスプリンクラーの組を含んでいる。噴霧ヘッドまたはスプリンクラーの一つまたは幾つかの組は必要に応じ火災時に放水を行なう。
本発明の好適具体化例は添付請求の範囲の請求項２〜12に提供されている。
本発明の本質的な特徴は、液圧式蓄圧器に対する消火用媒質源として該管を使用することである。他の本質的な特徴は、幾つかの推進ガス源が管に沿って配置され、こけによって圧力損失を許容できるレベルに保つことができ、消火用媒質源としてこの管を使用することである。管は長く、比較的大容量の消火用媒質を含んでいるから、これが可能である。消火用媒質源として管を使用する場合には、消火用液体に対し別の液体容器を必要としない。使用する噴霧ヘッドが霧状の噴霧を生じる型のものである場合、消火用媒質の消費量は少ない。このような噴霧ヘッドは例えば公告番号WO92/22353号の国際特許明細書に記載されている。
本発明によれば、構造および装着が簡単で、電気またはポンプのような外部の駆動源に依存せず、さらに長いトンネル内の火災の消火に特に適した消火装置が提供される。液体ボンベのような別の消火用媒質源を必要とせず、従って省くことができる。本発明の消火装置は、消火用媒質が水をベースにした液体の場合、環境に優しい装置である。
【図面の簡単な説明】
次に添付図面を参照し二つの具体化例によって本発明を説明する。これらの図面において
図１は本発明による消火装置が含まれるトンネルを示す。
図２は消火装置の駆動源を示す。
図３は図１のトンネルの断面図を示す。
図４は本発明の消火装置の他の具体化例を含むトンネルを示す。
図５は図４の消火装置の駆動源を示す。
図６は図４のトンネルの断面図を示す。
本発明の詳細な説明
図１は本発明の消火装置が取付られているケーブル用のトンネル１を示す。このトンネルは例えば長さが10kmである。トンネル１の中にはその一端から他の端まで消火管システムが配置され、このシステムは長い管２を具備し、この管からそれぞれ噴霧ヘッドまたはスプリンクラー5a〜5eおよび6a〜6eへと至る短い管3a〜3eおよび4a〜4eが延び出している。噴霧ヘッドは公告番号WO92/22353の国際特許明細書に記載された型のものであることができ、1.9のｋ因子をもっている。噴水ヘッドは少なくとも２個の、典型的には複数個のノズルを有し、これらのノズルは高い推進圧力をもつ透過性の霧状の噴霧を生じるような幾何学的関係で互いに配置され、またそのような開口部と散布角度をもっている。遠い距離まで放水できるにも拘わらず、消火用の液の消費は少ない。推進圧力は例えば70バールである。
管２は長手方向に多数の区域Ａに分割され、これらの区域の各々は長さが22.5mである。図１においては、一つの区域Ａは８個の噴霧ヘッド、即ち噴霧ヘッド5b〜5eおよび6b〜6eを有し、互いに隣接した噴霧ヘッドの間隔は7.5mである。８個の噴霧ヘッドは火事の際区域Ａの内部で同時に放水されるように配置された噴霧ヘッドの組を構成している。この組の上方の噴霧ヘッド5b〜5eはトンネル１に沿って直角に噴霧を行なうように配置され、下方の噴霧ヘッド6b〜6eはその方向に対し反対方向に噴霧するように配置されている。図１において噴霧ヘッド5b〜5eは相前後して配列されているから、噴霧は互いに補強される。噴霧ヘッド6b〜6eに対しても同じことが言える。各噴霧ヘッドの近所には、噴霧の際に噴霧ヘッド自身によって吸引が生じ、この吸引によって後方に配置された噴霧ヘッドから噴霧された消火用媒質が取込まれる。例えば噴霧ヘッド5cの所で吸引が起こると、噴霧ヘッド5bから出た消火用媒質が取込まれる。噴霧ヘッド6eの所での吸引は噴霧ヘッド5dから出た消火用媒質の一部を取込むことができ、また噴霧ヘッド5bの所での吸引は噴霧ヘッド6cから出た消火用媒質の一部を取込むことができるが、これらの噴霧ヘッドは反対方向へ向けて噴霧を行なう。このようにして、噴霧ヘッドを作動させた場合霧状の消火用媒質が循環させられ、これによって消火用媒質は効果的に消火を行なう。参照番号7a〜7eはソレノイド弁、または所望の組の中で噴霧ヘッドを放水させる他の型の弁を示す。従ってソレノイド弁7aは噴霧ヘッド5aおよび6aを制御し、ソレノイド弁7b〜7eは噴霧ヘッド5b〜5eおよび6b〜6eを制御する。図１は、噴霧ヘッド5b〜5eおよび6b〜6eが放水を行ない、隣接した区域の噴霧ヘッド5aおよび6aは放水を行なわなかった状況を示している。或る火災において放水する噴霧ヘッドの最大数は例えば８＋４＋４、即ち三つの隣接区域Ａに存在する噴霧ヘッドの数であることができる。鎮火の際に４個の噴霧ヘッドにより10分間の鎮火操作を行なった場合、150リットルの水または水をベースにした液を用い圧力150バールのガスが47リットル必要であるとしよう。30分間の間に最大数の噴霧ヘッド、即ち16個が放水を行なえば、３×47×150リットル＝1800リットルの水が必要である。噴霧開始時において噴霧ヘッドの最高圧力は約100バールに保たれる。
参照番号8aおよび8bは火災検出装置を示す。これらの装置は煙検出器、熱感知検出器、または原理的にはソレノイド弁7a〜7eに信号を送る任意の検出器であることができる。火災検出器8aはソレノイド弁7aに信号を送ってこれを開き、他方火災検出器8bはソレノイド弁7bに信号を送ってこれを開く。
図２は、管２が窒素ボンベ９〜12および停止／開放弁13〜15を備え、常に１個の窒素ボンベと１個の停止／開放弁とが1kmの距離で存在するように配置されていることを示している。窒素ボンベ９〜12は管２と共に液圧式蓄圧器を構成しており、管の中には高圧の消火用媒質が入っている。窒素ボンベ９〜12の容積は50リットルであり、圧力は250バールである。管２の中の圧力損失は上記のパラメータに対して最大135バールである。負荷圧力はトンネルの長さに依存して好ましくは30〜400バール、さらに好ましくは100〜300バールの範囲である。
管２の長さが10kmで、外径が25mm、壁厚が2.5mmの場合、管の内容積は約3000リットルである。従って、待機状態で装着され、装置が直ぐ放水できるような状態にある時、管２は約3000リットルの水または水をベースにした液を含んでいる。
先ず、管１の中の水は主水路16から３バールより低い圧力で得られる。参照番号17はフィルターを示し、参照番号19は管２を満たすことができる弁を示す。管２に水を満たし始める時には弁19を開く。管に水を満たした後、弁19を閉じる。
図４〜６は本発明の他の具体化例を示す。図４〜６の参照番号は個々の部材に対して図１〜３に使用した参照番号に対応しているが、それぞれ「’」が余分に付けられている。図４〜６の具体化例は、同時に放水を行なう噴霧ヘッドまたはスプリンクラーの組の中の噴霧ヘッド5b'〜5e'が異なった方向を向いている点で図１〜３の具体化例と異なっている。図４の具体化例においては、消火用媒質の霧状物の循環は行なわず、その代わりすべての噴霧ヘッド5a'、5b'〜5e'は下向きに噴霧を行なう。トンネル1'の中では噴霧ヘッド（図示せず）は下向きに配置され、噴霧ヘッド5e'、5b'〜5e'を向いた方向に噴霧が行なわれ、上記のように消火用媒質の循環が行なわれると考えられる。他の相違点は、管2'がトンネル1'の外側の別の通路の中に配置されている点である。さらに他の相違点は、唯１個のソレノイド弁7'で一つの組全体の噴霧ヘッド5b'〜5e'またはスプリンクラーを制御している点である。図６からトンネル1'の断面は矩形であり、図５からトンネルの長さは3.6kmであることが分かる。図４には火災検出器は描かれていないが、図１に関連して説明したように存在することができる。5b'〜5e'がスプリンクラー、即ち熱によって放水されるアンプルを備えた噴霧ヘッドの場合には、好ましくは公告番号WO93/10860号の国際特許明細書に記載されているように、スプリンクラーの組の放水はその組の任意のスプリンクラーを用いて起こし、それによってその組に属する他のスプリンクラーを放水させるようにすることができる。
上記において本発明を唯一つの具体化例によって説明したが、本発明の詳細点は添付特許請求の範囲内において多くの方法で実現し得ることを指摘しておく。従って管２の長さは上記の長さから変更することができる。本発明をトンネル内の火災の消火に応用する場合には、上記の管の長さは少なくとも1kmから典型的には数kmに亙ることができるが、或る種の用途においては管の長さは数百ｍに過ぎないこともある。スプリンクラー、即ち別の放水装置、例えば温度の上昇と共に放出を行なうアンプルを備えた噴霧ヘッドを、検出器から信号を受け取る型の噴霧ヘッドの代わりに用いることができる。この場合、或る区域（Ａ）に属する他のスプリンクラーを放水させるのは、その区域（Ａ）のスプリンクラーの組みの中の一つのスプリンクラーである。消火装置がスプリンクラーおよび噴霧ヘッドの両方を具備し、例えば各区域に存在する噴霧ヘッドの放水を行なうためにその区域（Ａ）の中にスプリンクラーを配置することもできる。区域の長さ、およびその区域の中の噴霧ヘッド／スプリンクラーの数は変えることができる。ガスボンベの内容物は窒素の代わりに二酸化炭素、アルゴンまたはこの目的に適した他のガスまたは高圧ガス混合物であることができる。本発明の消火装置は前述のような、トンネル以外の主要空間に装着することができる。

Claims (12)

1. 複数の噴霧ヘッド（5a〜5e、6a〜6e、5a'、5b'〜5e'）、消火用媒質を消火用媒質の或る容積の含む消火用媒質源から該噴霧ヘッドへと導く管システム（２、3a〜3e、4a〜4e、2'、3a'、3e'）、消火用媒質を高圧において該管システムを通じて噴霧ヘッドへと駆動する少なくとも一つの推進ガス源（９〜12、9'〜12'）、および少なくとも一つの噴霧ヘッドを作動させるための火災検出装置（8a、8b）から成る消火装置において、該少なくとも一つの推進ガス源（９〜12、9'〜12'）は管システムの一部を構成する長い管（２、2'）と組み合わされ、該管および該少なくとも一つの推進ガス源は一緒になって液圧式蓄圧器を構成し、消火用媒質源の容積は該管の容積によって消火装置が液体ボンベのよ うな別の消火用媒質源を必要としない容積に構成されていることを特徴とする消火装置。
2. 複数の推進ガス源（９〜12、9'〜12'）は管（２、2'）に沿って互いに予め定められた間隔（ｌ）で配置されていることを特徴とする請求項１記載の消火装置。
3. 管（２、2'）の中における消火用媒質の流を閉じまた開く停止／開放弁（13〜15、13'〜15）が個々の推進ガス源（９〜12、9'〜12'）の間に配置されていることを特徴とする請求項２記載の消火装置。
4. 管（２、2'）は幾つかの主要区画（ｌ）に分割され、その各々は高圧の推進ガス源（９、9'）を含んでいることを特徴とする請求項２記載の消火装置。
5. 推進ガス源は圧力30〜400バールの窒素ボンベ（９、9'）によって構成されることを特徴とする請求項４記載の消火装置。
6. 主要区画（ｌ）は幾つかの区域（Ａ）から成り、その各々は噴霧ヘッド（5b〜5e、6b、6e、5b'〜5e'）またはスプリンクラーの組を含んでいることを特徴とする請求項４記載の消火装置。
7. 個々の区域に属する噴霧ヘッド（5b〜5e、6b〜6e、5b'〜5e'）の組の放出を行なうために、火災検出装置（8a、8b）が区域（Ａ）の内部に管（２、2'）に沿って配置されていることを特徴とする請求項６記載の消火装置。
8. 噴霧ヘッド（5b〜5e、6b〜6e、5b'〜5e'）の各組は該組に属する少なくとも一つの噴霧ヘッド（5b〜5e、6b〜6e、5b'〜5e'）を制御するためのソレノイド弁（7b〜7e、7'）を含んでいることを特徴とする請求項７記載の消火装置。
9. 管システム（２、3a〜3e、4a〜4e、2'、3a'、3e'）はトンネル（１、1'）の長手方向に従っていることを特徴とするトンネル（1,1'）に使用される請求項１〜８記載の消火装置。
10. 噴霧ヘッドはトンネル（１）の上部に配置された第１の噴霧ヘッド（5b〜5e）およびトンネルの下部に配置された第２の噴霧ヘッド（6b〜6e）を具備し、第１の噴霧ヘッドは第２の噴霧ヘッドに関し主として反対方向に噴霧を行なうように配置されていることを特徴とする請求項９記載の消火装置。
11. 噴霧ヘッド（5a〜5e、6b〜6e、5a'〜5e'）は霧状の噴霧を生じる型のものであることを特徴とする請求項１記載の消火装置。
12. 消火用媒質は水をベースにした液体であることを特徴とする請求項１記載の消火用装置。

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