JP4768856B2 - 消火液用の耐寒容器 - Google Patents

Description

本発明は、圧力ボンベと、圧力ボンベ内に配置されている浸漬管を、圧力ボンベの外部に配置された接続片と接続するためのアダプタ片とを有する、消火液を貯蔵する圧力ボンベ用の閉鎖装置に関する。

消火液を貯蔵する圧力ボンベ用の閉鎖装置は特許文献１から知られている。この装置は、火災の危険にさらされた器具のために自動的に作動する消火装置に関するものである。小型の圧力ボンベが器具に取り付けられており、吹出し管を介して消火液が適切な箇所に吹き付けられる。消火液の蒸発を防止するために、吹出し管の端部は、所定の温度を上回った場合に溶解し、または液化する材料によって閉鎖されている。これによって、自動的な作動が生じさせられる。非作動状態で、吹出し管は消火液によって満たされている。消火液は出口に直接接している。消火液が膨張すると、それによって、吹出し管の終端片が破壊される場合があり、消火液は不用意に流出してしまう。

特許文献２からは、消火液用の固定された容器を備えた、鉄道用の火災消火装置が知られている。鉄道は、その動作中、周囲の温度に常にさらされているので、車両の内部に大きな温度変動が生じることがある。特に、鉄道が待避線に入れられ、暖房されていない場合、内部では非常に低い温度が支配的になる可能性がある。極端に低い温度のために圧力ボンベ内で消火液が凍った場合、膨張する消火液によって導管と閉鎖弁が損傷させられる場合がある。

導管および弁の損傷を回避するために、特許文献２では、導管と弁を適した材料特性を有する物質から形成することが提案されている。熱弾性プラスチックを使用することによって、膨張応力によって生じさせられる脆弱化または亀裂の形成のような材料の損傷が回避される。

欧州特許出願公開第０１３８１９５号明細書 欧州特許発明第０６５０７４３号明細書

熱弾性プラスチックの使用の欠点は、一方では、高い原価にあり、他方では、このような材料が耐火性に欠けることにある。火災の際、導管が火災の異常な熱によって溶けて、もはや良好な消火が不可能になりかねない。

高い動作信頼性および低いコストと合わせて、火災消火装置の凍結に対する高い安全性を保証するために、本発明は、非作動状態で接続片が部分的に消火液で満たされるように浸漬管と接続片を形成し、接続片は登り管を有し、登り管が少なくとも部分的に消火液の液面の上方に位置するようにし、登り管は閉鎖手段を有し、閉鎖手段と消火液との間に空気層が形成されるようにすることを提案する。

閉鎖手段は、破裂ディスクとして、または弁として形成することができる。弁を使用する場合には、弁は、火災報知器によって作動させ、火災時に開くことができる。これは、電気的または機械的に行うことができる。同様に火災報知器によって制御される圧力印加によって、圧縮空気またはガスを圧力ボンベ内へ導入して、消火液を放出させることができる。閉鎖手段が破裂ディスクである場合には、破裂ディスクを圧力の印加によって破裂させることが可能であり、それによって、同様に消火液を流出させることができる。

可動な用途の場合、特に、例えばトラックまたはバス用の場合には、凍結に対する保護は常に暖房によって保証することはできない。例えば、停止時間が比較的長い場合には、バッテリによって連続して暖房をすることはできない。というのは、それによってバッテリが放電し尽くされてしまうからである。補助暖房は、停止時間が長い場合にはオフにする必要がある。それによって、消火液が凍結する場合があり、在来の閉鎖手段の破壊につながることがある。本発明に基づく方策によって、閉鎖手段の破壊が回避される。

本発明に基づく閉鎖装置は、特に、横たわっている圧力ボンベに適している。この場合、圧力ボンベ内で水平に配置されている浸漬管が消火液内に浸漬されている。浸漬管の出口には、垂直に延びる登り管を備えた接続片が配置されている。登り管は、少なくとも部分的に消火液の液面の上方に位置するように形成されている。

登り管に、またはその端部に閉鎖手段が配置されている。本発明によれば、閉鎖手段は消火液の液面の上方に配置されている。消火液の液面と閉鎖手段との間に空気層が形成される。消火液が凍結する場合、これは、まず、圧力ボンベの周辺の部分と接続片において、したがって、圧力ボンベの内壁とアダプタ片において、特に浸漬管、接続片および登り管において起こる。登り管は、外部温度に保護されずにさらされるので、通常、最初に凍結する。その後、圧力ボンベと浸漬管の内部で消火液が凍結した場合、それは必然的に膨張する。膨張によって、登り管内に形成された氷の栓が閉鎖手段の方向に押される。閉鎖手段と消火液の液面との間の空気層によって、閉鎖手段が損傷されることなく、登り管内の氷の栓の膨張と移動が許容される。閉鎖手段が、消火液に直接接し、または消火液の下方にあった場合には、その閉鎖手段は、液体の膨張とそれに結びついた氷の栓の移動によって、損傷させられてしまう。溶けた場合には、消火液が圧力ボンベから妨げられることなく流出してしまう。

請求項１に基づく登り管と接続片の構成によって、閉鎖手段のこのような破壊が回避される。この閉鎖装置は、消火噴霧ノズルへ至る導管が非作動状態において空気で満たされ、火災の際に初めて消火液が導管内へ投入されるドライシステムを保護するのに適している。また、本発明に基づく方策によって、ウェットシステムを保護することも可能である。例えば、導管内に、より低い氷点を有する塩溶液を入れておくことができる。

また、登り管をＵ字状に形成することも可能である。供給部と排出部が湾曲部の下方に位置するようにＵ字部を配置すれば、湾曲部に空気層を形成することができる。この空気層内に閉鎖手段を配置することができる。

火災の際、圧縮空気導入部を介して、圧力ボンベの内部に圧縮空気またはガスが導入される。閉鎖手段として破裂ディスクを使用する場合、それによって、破裂圧に達するまでの間、消火液が破裂ディスクの方向に押される。破裂ディスクが破裂し、消火液が、消火噴霧ノズルから放出されるまで導管内へ押し出される。閉鎖手段が弁である場合には、この弁は、圧力供給部が駆動される前に、火災報知器によって開くことができる。

空気層は、接続片内で消火液が凍結した場合に、凍った消火液が閉鎖手段の方向へ膨張することができるように形成するのが好ましい。破裂ディスクの場合には、空気層は、液体が膨張した時に破裂圧に達しないように大きさを設定することができる。破裂ディスクと消火液の液面との間の距離は、消火液の凍結に基づく最大の膨張が、破裂圧を上回るガス圧を生じさせないように選択する必要がある。測定によって、凍結の際に消火液が９％まで膨張できることが明らかになった。この膨張は、空気層によって吸収しなければならない。本発明に基づく閉鎖装置を用いることによって、凍結に基づく破壊の恐れなしに、圧力ボンベを９０から９５％に充填することが可能である。

特に、横たわっている圧力ボンベの場合には、火災の際に完全に空になることが保証されなければならない。この理由から、浸漬管を圧力ボンベの内壁の方向に傾斜させることが提案される。

圧力ボンベの充填は、９０から９５％の充填度まで可能であるのが好ましい。この場合、圧力ボンベが側部を下にして横たわっている状態で、浸漬管と接続片は消火液の液面の下方に位置し、浸漬管が完全に消火液で満たされ、接続片が少なくとも登り管まで消火液で満たされるようにすることが提案される。登り管は、少なくとも部分的に消火液で満たされているのが好ましい。閉鎖手段と消火液の液面の間の空気層が、凍結に基づく消火液の膨張を補償するのに十分な大きさであることが保証されるだけでよい。

本発明に基づく閉鎖装置を使用することによって、消火液が寒さによって時々凍結する恐れがある場合でも、火災消火装置を動作させることができる。好ましいことに、消火液に凍結防止剤を混合することは、もはや必要とされない。特に、好ましい態様によれば、消火液として水が適している。

本発明の他の対象は、請求項１に記載の閉鎖装置を備える消火液貯蔵器と、接続片の所に配置されている導管とを有する消火システムであって、導管は、消火液を放出するための開いた少なくとも１つの消火ノズルを有しており、閉鎖手段によって導管が浸漬管から密閉されている消火システムである。このようなシステムは、本発明に基づく装置によって、凍結に耐えて安定して動作することができる。凍結に基づく膨張による閉鎖手段の破壊が、回避される。

細かく分配された消火ミストを放出するために消火噴霧ノズルを用いるのが好ましい。

以下、実施形態を示す図面に基づいて本発明をより詳細に説明する。

第１の実施形態に基づく閉鎖装置を示している。 第２の実施形態に基づく閉鎖装置を示している。

図１は、閉鎖装置２と圧力ボンベ６を有する火災消火装置１を示している。閉鎖装置２は、アダプタ片８、接続片１２、登り管１４および破裂ディスク１８ａから形成されている。圧力ボンベ６内には、圧力ボンベ６の内壁の方向に傾斜した浸漬管１０が設けられている。浸漬管１０は、消火液４の液面の下方にある。火災の際には、逆止弁（図示せず）を備えた圧縮空気導入部２２を介して圧縮空気が圧力ボンベ６内へ導入され、消火液を圧縮ボンベ６から押し出す。

閉鎖装置２は、接続片１２から登り管１４が鉛直方向へ、好ましくは垂直に分岐するように形成されている。破裂ディスク１８ａは、消火液４の液面１６の上方に位置するように登り管１４内に配置されている。破裂ディスク１８ａと消火液４の液面１６の間に、空気層２０が形成されている。

火災消火装置１の動作時に、極端な温度変動が生じ、特に極めて低い温度になった場合、圧力ボンベ６内で消火液４が凍結する。消火液４は、最初に、登り管１４と接続片１２の領域内で凍結する。その後、消火液４が浸漬管１０と圧力ボンベ６内で凍結し、膨張する。この膨張によって、登り管１４内で凍結した消火液が、破裂ディスク１８ａの方向に押される。氷の栓が破裂ディスク１８ａの方向に移動することによって、空気層２０が圧縮される。しかし、空気層２０は、凍結に基づくガス圧の上昇が常に破裂ディスク１８ａの破裂圧力よりも低いままとなるように大きさを設定されている。消火液の１０％までの膨張が空気層２０によって補償される。

火災の際には、圧縮空気が、圧縮空気導入部２２を介して圧力ボンベ６内へ押し込まれる。消火液は、浸漬管１０、接続片１２および登り管１４を介して破裂ディスク１８ａの方向へ押される。それによって、圧力が破裂ディスク１８ａの破裂圧を越え、破裂ディスク１８ａが破裂する。消火液は、配管系（図示せず）を通って消火噴霧ノズル（図示せず）へ送られ、そこから、細かく分配された霧として消火のために放出される。

図２は、他の実施形態を示している。図１とは異なり、ここでは、登り管１４がＵ字状に形成されている。登り管１４の流入部と流出部は、登り管１４の湾曲部の下方に位置している。空気層２０内に弁１８ｂが配置されている。この弁は、火災の際に、圧力ボンベ６に圧縮空気またはガスが供給される前に開けられる。

図２に示す変形例では、登り管の両側において管内に液体が存在することが可能である。液面１６の上方にだけ、空気層２０が形成される。

本発明に基づく閉鎖装置によって、安価なやり方で、火災消火設備が、凍結に耐えて安定して動作することを保証することが可能である。

Claims (8)

1. 消火液（４）を貯蔵する圧力ボンベ（６）用の閉鎖装置（２）であって、
   −圧力ボンベ（６）と、
   −前記圧力ボンベ（６）内に配置された浸漬管（１０）を前記圧力ボンベ（６）の外部に配置された接続片（１２）と接続するためのアダプタ片（８）と、
   を有する閉鎖装置（２）において、
   −前記浸漬管（１０）と前記接続片（１２）は、非作動状態のときに前記接続片（１２）が部分的に前記消火液（４）で満たされているように形成されており、
   −前記接続片（１２）が登り管（１４）を有し、該登り管（１４）は少なくとも部分的に前記消火液（４）の液面（１６）の上方に位置するようになっており、
   −前記登り管（１４）は閉鎖手段（１８）を有し、該閉鎖手段（１８）と前記消火液（４）の間に空気層（２０）が形成されるようになっていることを特徴とする閉鎖装置（２）。
2. 前記空気層（２０）は、前記接続片（１２）内で前記消火液（４）が凍結した場合に、凍結した前記消火液（４）が前記閉鎖手段（１８）の方向へ膨張できるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の閉鎖装置（２）。
3. 前記浸漬管（１０）が前記圧力ボンベ（６）の内壁の方向に傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載の閉鎖装置（２）。
4. 前記登り管（１４）がＵ字状に形成され、流入部と流出部が湾曲部の下方に配置され、前記湾曲部内に前記空気層（２０）が形成されるようになっており、前記閉鎖手段（１８）が前記湾曲部に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の閉鎖装置（２）。
5. 前記圧力ボンベ（６）が側部を下にしており、前記浸漬管（１０）と前記接続片（１２）が前記消火液（４）の液面（１６）の下方に位置して、前記浸漬管（１０）が前記消火液（４）で完全に満たされ、前記接続片（１２）が、少なくとも前記登り管（１４）まで前記消火液（４）で満たされるようになっていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の閉鎖装置（２）。
6. 前記消火液（４）が凍結防止剤を含まないことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の閉鎖装置（２）。
7. 前記消火液（４）が水であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の閉鎖装置（２）。
8. 請求項１に記載の閉鎖装置（２）を備える消火液貯蔵器と、前記接続片（１２）の所に配置されている導管とを有し、該導管が、前記消火液を放出するための開いた少なくとも１つの消火ノズルを有し、前記閉鎖手段（１８）によって前記浸漬管（１０）から前記導管が密閉されている消火システム。

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