JP3656284B2

JP3656284B2 - しみ出し冷却室構造

Info

Publication number: JP3656284B2
Application number: JP16232695A
Authority: JP
Inventors: 利春岡; 正雄越智; 歳和矢野
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2020-06-08
Also published as: JPH0910347A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、しみ出し冷却室構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、火災が発生した場合に、建物内の或る室を火災の熱から保護するために、上記室をしみ出し冷却室とすることが提案されている。
【０００３】
即ち、図１０・図１１に示すように、図示しない建物の内部に設けられる冷却室１における構造壁２の外面にステンレス製などの給水チューブ３を螺旋状或いは格子状などに張りめぐらし、該給水チューブ３に適宜の間隔を置いて多数の給水孔４を形成すると共に、給水チューブ３の外側にセラミックペーパーなどの硬質の耐熱性多孔質材５を所要の厚さに取付け、冷却室１内に設けられたタンクなどの給水源６に予め貯蔵されている水７を給水ポンプ８及び給水管９を介して前記給水チューブ３へ送給し得るようにする。
【０００４】
尚、耐熱性多孔質材５は、図１０に示すように、給水チューブ３を内部に埋め込むようにしても、又、図１１に示すように、給水チューブ３の外側に設置するようにしても良い。
【０００５】
そして、平常時には、タンクなどの給水源６に貯蔵された水７は、給水チューブ３へは送られないようにしておき、火災発生時に、給水ポンプ８を駆動して、給水源６に貯蔵された水７を、給水管９を介して給水チューブ３へと送り、給水チューブ３に形成された給水孔４から給水ポンプ８による給水圧力と毛管現象によって耐熱性多孔質材５の全面へしみ拡げさせるようにする。
【０００６】
すると、水７は、冷却室１を取り囲むように設けられた給水チューブ３を流れる時に冷却室１を直接伝熱冷却すると共に、耐熱性多孔質材５にしみ拡げられた後は、火災の熱によって蒸発される時に、耐熱性多孔質材５から蒸発潜熱を奪ってこれを冷却（しみ出し冷却）するため、二重の冷却効果によって、冷却室１の内部が低温に保持される。
【０００７】
尚、耐熱性多孔質材５から水７が蒸発されると、給水ポンプ８による給水圧力と毛管現象により、給水チューブ３内の水７が耐熱性多孔質材５へと補給され、上記作動が継続して行われる。
【０００８】
以上により、少量の水７でも効果的に冷却室１を冷却することができるようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のしみ出し冷却室構造には、以下のような問題があった。
【００１０】
即ち、水７の蒸発などを利用して冷却室１を冷却させるようにしているため、火災などの場合でも、冷却室１内の温度を、水７の蒸発温度である１００度以下に保つことができるようになり、実際、冷却室１外の温度が１０００度を越えた場合でも、冷却室１内の温度は１００度〜６０度にまで抑えられている。
【００１１】
しかし、冷却室１内の温度が１００度〜６０度の範囲になるということは、冷却室１内にある家具や調度品その他の焼損を防止するためには十分であるが、冷却室１内にいる人間や冷却室１内にあるコンピュータなどの熱に弱い機器類１０を保護するためにはまだ不十分である。
【００１２】
尚、冷却室１内の温度が１００度〜６０度の範囲になるのは、給水チューブ３を流れる水７の流速が遅く、且つ、流量が少ないため、火災の熱で給水チューブ３を流れる水７がすぐに１００度〜６０度にまで加熱されてしまうからである。
【００１３】
本発明は、上述の実情に鑑み、室内を局部的により低い温度に保ち得るようにしたしみ出し冷却室構造を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では以下の手段を用いた。
【００１５】
本発明は、外面に多数の給水孔を有する給水チューブと該給水チューブの外側に設けた耐熱性多孔質材とより成る外側冷却室の内側に、外面に多数の給水孔を有する給水チューブと該給水チューブの外側に設けた耐熱性多孔質材とより成る内側冷却室を設け、
火災発生時には、水を、前記外側冷却室の給水チューブと、前記内側冷却室の給水チューブへ送り、前記外側冷却室及び前記内側冷却室を伝熱冷却すると共にしみ出し冷却し、前記内側冷却室によって前記外側冷却室の室内を局部的により低い温度に保つよう構成したことを特徴とするしみ出し冷却室構造にかかるものである。
【００１６】
この場合において、外側冷却室で車体の外面を覆い、内側冷却室で車体の内部機器を収容するよう構成しても良い。
【００１７】
又、外側冷却室でロボット本体の外面を覆い、内側冷却室でロボット本体の内部機器を収容するよう構成しても良い。
【００１８】
【作用】
本発明の作用は以下の通りである。
【００１９】
外側冷却室及び内側冷却室は共に、給水チューブを流れる水によって伝熱冷却され、且つ、給水孔から耐熱性多孔質材へしみ出された水によってしみ出し冷却される。
【００２０】
そして、外側冷却室の内側に内側冷却室を設けることにより、内側冷却室の内部を特に低温に保つことができる。
【００２１】
外側冷却室で車体の外面を覆い、内側冷却室で車体の内部機器を収容するようにしても良い。
【００２２】
外側冷却室でロボット本体の外面を覆い、内側冷却室でロボット本体の内部機器を収容するようにしても良い。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１・図２は、本発明の第一の実施例である。
【００２５】
図２に示すように、ステンレス製などの基板１１の外面に、ステンレス製などの給水チューブ１２を基板１１の全面を覆うよう格子状などに張りめぐらし、該給水チューブ１２に適宜の間隔を置いて多数の給水孔１３を形成すると共に、給水チューブ１２の外側にセラミックペーパーなどの硬質の耐熱性多孔質材１４を所要の厚さで取付けて、しみ出し冷却パネル１５を構成する。
【００２６】
尚、耐熱性多孔質材１４は、図１に示すように、給水チューブ１２を内部に埋め込むようにしても、図２に示すように、給水チューブ１２の外側に設置するようにしても良い。
【００２７】
該しみ出し冷却パネル１５を、図示しない建物の内部などに設けられた室の構造壁１６の外面に取付けて、外側冷却室１７を形成する。
【００２８】
更に、外側冷却室１７の内部において、前記しみ出し冷却パネル１５を組合せるなどして、内側冷却室１８を形成する。
【００２９】
尚、各しみ出し冷却パネル１５の給水チューブ１２には、図示しない給水口と、排水口を形成しておき、隣接するしみ出し冷却パネル１５の給水口と排水口とを互いに連結することにより、各給水チューブ１２どうしを互いに連通させ得るようにする。
【００３０】
そして、外側冷却室１７の内部に設けられたタンクなどの給水源１９に予め貯蔵されている水２０を、給水ポンプ２１及び給水管２２，２３を介して、外側冷却室１７と内側冷却室１８の給水チューブ１２へそれぞれ送給し得るようにする。
【００３１】
尚、図１に破線で示すように、内側冷却室１８の給水チューブ１２を出た水２０を給水管２４，２２を介して外側冷却室１７の給水チューブ１２へ送るようにしても良い。
【００３２】
又、図中、２５は給水管２２などに設けられた流量調整弁である。
【００３３】
次に、作動について説明する。
【００３４】
平常時には、タンクなどの給水源１９に貯蔵された水２０は、給水チューブ１２へは送られないようにしておく。
【００３５】
そして、火災発生時には、給水ポンプ２１を駆動して、給水源１９に貯蔵された水２０を、給水管２２，２３を介して外側冷却室１７を構成するしみ出し冷却パネル１５の給水チューブ１２と、内側冷却室１８を構成するしみ出し冷却パネル１５の給水チューブ１２へそれぞれ送り、給水チューブ１２に形成された給水孔１３から送水圧力と毛管現象によって対応するしみ出し冷却パネル１５の耐熱性多孔質材１４全面へしみ拡げさせるようにする。
【００３６】
すると、水２０は、しみ出し冷却パネル１５を覆うように設けられた給水チューブ１２を流れることによってしみ出し冷却パネル１５を直接伝熱冷却すると共に、しみ出し冷却パネル１５の耐熱性多孔質材１４にしみ拡げられた後は、火災の熱によって蒸発される時に、耐熱性多孔質材１４から蒸発潜熱を奪ってしみ出し冷却パネル１５を冷却（しみ出し冷却）するため、二重の冷却効果によって、内側冷却室１８と外側冷却室１７が低温に保持される。
【００３７】
この際、火災の熱に直接さらされる外側冷却室１７では、水２０の蒸発によるしみ出し冷却が主に行われることとなり、又、外側冷却室１７によって熱から保護されている内側冷却室１８では、給水チューブ１２を流れる水２０による伝熱冷却が主に行われることになる。
【００３８】
その結果、火災の熱に直接さらされる外側冷却室１７の内部は、水２０の蒸発温度である１００度以下、およそ１００度〜６０度に温度が抑えられ、更に、外側冷却室１７で保護されている内側冷却室１８の内部は、給水チューブ１２を流れる水２０の温度であるほぼ２０度程度に保たれる。
【００３９】
以上により、少量の水２０でも効果的に外側冷却室１７を冷却することができるようになると共に、人間やコンピュータなどの熱に弱い機器類を内側冷却室１８によって安全に保護することが可能となる。
【００４０】
尚、耐熱性多孔質材１４から水２０が蒸発されると、給水ポンプ２１による給水圧力や毛管現象により、給水チューブ１２内の水２０が耐熱性多孔質材１４へと補給され、上記作動が継続して行われる。
【００４１】
図３〜図５は、本発明の第二の実施例であり、上記しみ出し冷却室構造を車両に適用したものである。
【００４２】
本実施例では、図２のしみ出し冷却パネル１５によって車体（外側冷却室２６、以下必要に応じて車体２６という）を構成し、外側冷却室２６の内部に図２のしみ出し冷却パネル１５を用いて内側冷却室２７を設け、内側冷却室２７に、図示しない走行制御機器や走行駆動装置などの熱に弱い内部機器を収容して、これらを熱から保護させるようにしている。
【００４３】
加えて、本実施例の場合には、外部の給水源２８を利用するものとし、外部の給水源２８から給水ポンプ２９及び給水ホース３０を介して、車体２６内部に設けた給水分配部３１まで水３２を導かせることにより、車体２６の軽量化を図るようにしている。
【００４４】
そして、図５に示すように、給水ホース３０及び外部からの給電ケーブル３３を、給水分配部３１から分配された耐熱ゴム製の給水チューブ３４で螺旋状に取り巻かせ、給水チューブ３４に間隔を置いて多数の給水孔３５を形成すると共に、その外周をシリカ布などの軟質の耐熱性多孔質カバー３６で覆って、しみ出し冷却ホース３７を構成させ、給水ホース３０及び外部からの給電ケーブル３３をしみ出し冷却させるようにしている。
【００４５】
尚、冷却構造を持たない車輪３８に対しては、給水管３９を介して散水ノズル４０を導くことにより、スプレー冷却を行わせ得るようにしている。
【００４６】
又、車体２６の底面に対しては、耐熱性多孔質材１４の部分に給水チューブを張りめぐらせてしみ出し冷却を行わせ得るようにしても良いが、本実施例では、給水管４１を介して散水ノズル４２を複数、適宜位置に配置することにより、スプレー冷却を行わせ得るようにしている。
【００４７】
更に、車体２６の外面に金網４３を取付けて、耐熱性多孔質材１４の耐性を向上させるようにしている。
【００４８】
このようにすることにより、内側冷却室２７に収容された走行制御機器や走行駆動装置などの熱に弱い内部機器を常温に保つことができるので、火災現場などでも安定して走行可能な車両とすることができる。
【００４９】
上記以外については、前記実施例と同様の構成を備えており、同様の作用・効果を得ることができる。
【００５０】
図６〜図９は、本発明の第三の実施例であり、上記しみ出し冷却室構造を消火ロボットに適用したものである。
【００５１】
上記消火ロボット４４は、図６に示すように、ロボット本体４５の左右の側面に、クローラ４６とクローラカバー４７を備えた走行装置４８を、前後二基ずつ、軸４９を中心として上下揺動可能に備えており、且つ、ロボット本体４５の上部に消火ノズル５０を左右旋回及び上下揺動可能に有する消火装置５１を備え、ロボット本体４５の上部に赤外線カメラ５２を有する視覚装置５３を、支持軸部５４を中心として左右旋回可能に備え、又、照明装置５５が付設されたＣＣＤカメラ５６などの視覚装置５７を、支持軸部５８を中心として左右旋回可能に備えたものである。
【００５２】
そして、図７に示すように、上記消火ロボット４４に対し、図２のしみ出し冷却パネル１５を、ロボット本体４５及びクローラカバー４７の部分に取付け、又、ロボット本体４５とクローラカバー４７との境界部分などに、図８に示すような、ステンレス繊維布５９とシリカ布６０を重ね合わせた軟質の耐熱性多孔質シート６１二枚の間に、多数の給水孔を備えた給水チューブ６２を介在させて互いに金属糸６３で縫い合わせて成るしみ出し冷却シート６４で作られた冷却カバー６５を取付け、且つ、クローラカバー４７の下部に、図８のしみ出し冷却シート６４で作られた冷却カバー６６を取付けて、外側冷却室６７を構成し、外側冷却室６７をしみ出し冷却し得るようにする。
【００５３】
尚、しみ出し冷却パネル１５の外面に金網８７を取付けて、しみ出し冷却パネル１５の耐性を向上し得るようにする。
【００５４】
又、クローラ４６の外周に、セラミックペーパーから成る硬質の耐熱性多孔質材６８を取付け、クローラカバー４７の内部に、図９に示すような、耐熱性多孔質材６８へ向けて水６９を噴射する散水ノズル７０を取付け、クローラ４６をスプレー冷却し得るようにする。
【００５５】
更に、消火装置５１や各視覚装置５７にも、前記と同様の軟質のしみ出し冷却シート６４で作成した冷却カバー７１〜７３を被せるようにしている。尚、各視覚装置５７については、赤外線カメラ５２やＣＣＤカメラ５６のレンズを保護するために、前面に、視界を妨げない程度の空孔率（ほぼ３０％）で小孔を多数有する硬質のセラミックペーパーなどの耐熱性多孔質材製のパンチプレート７４，７５を取付ける。
【００５６】
そして、図示しない走行駆動装置や消火装置用駆動装置や視覚装置用駆動装置などの内部機器を、外側冷却室６７の内部に設けた内側冷却室７６に収容する。尚、本実施例では、制御機器は外部に設け、信号ケーブルや給電ケーブルなどを介して内部機器などへ接続させるようにして、消火ロボット４４の軽量化を図っている。
【００５７】
又、消火装置５１の消火ノズル５０に接続された送水ホース７７の後端を、外部の消火栓７８へ接続し得るようにし、送水ホース７７の途中に給水分配部７９を設けて、給水分配部７９から、給水管８０を介して、ロボット本体４５に取付けられた冷却パネル１５、及び、ロボット本体４５とクローラカバー４７との境界部分を覆う冷却カバー６５へ水６９を供給して、ロボット本体４５などをしみ出し冷却し得るようにしている。
【００５８】
同様に、給水分配部７９から給水管８１を介して、クローラカバー４７に取付けられた冷却パネル１５、及び、クローラカバー４７の下部を覆う冷却カバー６６へ水６９を供給すると共に、クローラカバー４７の内部に取付けられた散水ノズル７０を介してクローラ４６に取付けた耐熱性多孔質材へ水６９を供給して、クローラ４６などをしみ出し冷却し得るようにしている。
【００５９】
又、給水分配部７９から給水管８２を介して、内側冷却室７６へ水６９を供給して、内部機器などをしみ出し冷却して、温度を２０度程度に保持し得るようにしている。
【００６０】
更に、給水分配部７９から耐熱ゴム製の給水管８３を介して、消火装置５１の冷却カバー７１へ水６９を供給するようにし、給水分配部７９から耐熱ゴム製の給水管８４を介して、赤外線カメラ５２の冷却カバー７２へ水６９を供給するようにし、給水分配部７９から耐熱ゴム製の給水管８５を介して、ＣＣＤカメラ５６の冷却カバー７３へ水６９を供給し、消火装置５１や赤外線カメラ５２やＣＣＤカメラ５６などをしみ出し冷却し得るようにしている。
【００６１】
更に又、給水分配部７９から分配された耐熱ゴム製の給水管８６を、図５と同様の冷却ホース３７の給水チューブ３４に接続して、給水チューブ３４を螺旋状に取り巻くように設けられた、前記送水ホース７７や図示しない信号ケーブルや給電ケーブルなどをしみ出し冷却し得るようにする。
【００６２】
上記以外に関しては、前記実施例と同様の構成を備えており、同様の作用・効果を得ることができる。
【００６３】
尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、各実施例に記載した事項の上記以外の組合せも可能であること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のしみ出し冷却室構造によれば、室内を局部的により低い温度に保ち、少量の水でも効果的に外側冷却室を冷却することができるようになると共に、人間やコンピュータなどの熱に弱い機器類を内側冷却室によって安全に保護することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例の全体概略側方断面図である。
【図２】図１で使用されるしみ出し冷却パネルの側方断面図である。
【図３】本発明の第二の実施例の一部破断した概略斜視図である。
【図４】図３の側方断面図である。
【図５】しみ出し冷却ホースの側方断面図である。
【図６】消火ロボットの斜視図である。
【図７】本発明の第三の実施例の斜視図である。
【図８】しみ出し冷却シートの側方断面図である。
【図９】給水系統図である。
【図１０】従来例の全体概略側方断面図である。
【図１１】図１０の部分拡大図である。
【符号の説明】
１３給水孔
１２給水チューブ
１４耐熱性多孔質材
１７，６７外側冷却室
１８，２７，７６内側冷却室
２０水
２６外側冷却室（車体）
４５ロボット本体

Claims

外面に多数の給水孔を有する給水チューブと該給水チューブの外側に設けた耐熱性多孔質材とより成る外側冷却室の内側に、外面に多数の給水孔を有する給水チューブと該給水チューブの外側に設けた耐熱性多孔質材とより成る内側冷却室を設け、
火災発生時には、水を、前記外側冷却室の給水チューブと、前記内側冷却室の給水チューブへ送り、前記外側冷却室及び前記内側冷却室を伝熱冷却すると共にしみ出し冷却し、前記内側冷却室によって前記外側冷却室の室内を局部的により低い温度に保つよう構成したことを特徴とするしみ出し冷却室構造。
外側冷却室が車体の外面を覆うよう設けられ、内側冷却室が車体の内部機器を収容するよう設けられた請求項１記載のしみ出し冷却室構造。
外側冷却室がロボット本体の外面を覆うよう設けられ、内側冷却室がロボット本体の内部機器を収容するよう設けられた請求項１記載のしみ出し冷却室構造。