JP7341363B1

JP7341363B1 - 消火システム

Info

Publication number: JP7341363B1
Application number: JP2023008203A
Authority: JP
Inventors: 良一鈴木; 和志 ▲高▼橋; 幸喜佐藤; 隆郎畠山
Original assignee: Senju Sprinkler Co Ltd
Current assignee: Senju Sprinkler Co Ltd
Priority date: 2023-01-23
Filing date: 2023-01-23
Publication date: 2023-09-08
Anticipated expiration: 2043-01-23
Also published as: US20240245943A1; CN118370946A

Abstract

【課題】防護対象及び避難経路とで消火手段を変えることで、効果的な消火を実現する消火システムを提供する。【解決手段】消火システムは、防護対象９０に対して、消火剤を供給する第一消火部１０と、避難経路１１０に対して、散水を行う第二消火部２０と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、消火剤や水を用いた消火システムに関する。

従来から、火災が起こった際に消火を自動で行う消火システムが提供されている。例えば特許文献１では、自動車等の塗装対象物の塗装をロボットによって行う塗装ブースにおける消火設備が提供されている。当該消火設備は、塗装ブース内に、火災発生時に発火直後の小さな火災を感知する第１火災感知器と、この第１火災感知器の作動と連動して微細水粒子からなるウォーターミストを放射するウォーターミスト噴射ヘッドと、火災が消火されずに更に拡大した時にその火災を感知する第２火災感知器、及び第２火災感知器の作動と連動して不活性ガスを放射するガス噴射ヘッドと、を配置してある態様が示されている。

特許文献２では、密閉された区画内へ不活性ガスを所定時間以内で放射し封入して区画内の酸素濃度を１６～１８％に低下させた後、その区画内へ粒子径が１０～２００μｍの微細水噴霧を放射して消火する態様が開示されている。

特開２００２－３５１５３号公報特開平８－３３２２４４号公報

本発明は、従来の態様とは異なり、防護対象及び避難経路とで消火手段を変えることで、人命救助を優先しつつ、効果的な消火を実現する消火システムを提供する。

［概念１］
本発明による消火システムは、
防護対象に対して、消火剤を供給する第一消火部と、
避難経路に対して、散水を行う第二消火部と、
を備えてもよい。

［概念２］
本発明の概念１による消火システムにおいて、
前記消火剤は、ガス、粉末又は泡消火薬剤を含んでもよい。

［概念３］
本発明の概念１又は２による消火システムにおいて、
第一消火部は複数の第一消火ユニットを含み、
複数の防護対象が存在し、
少なくとも１つの第一消火ユニットが、防護対象の各々に対応して設けられてもよい。

［概念４］
本発明の概念１乃至３のいずれか１つによる消火システムにおいて、
第二消火部は、前記避難経路に沿って配置された複数の第二消火ユニットを含み、
前記避難経路に対して消火剤が供給されなくてもよい。

［概念５］
本発明の概念１乃至４のいずれか１つによる消火システムは、
防護対象に対して、散水を行う第三消火部を備え、
第三消火部は、第一消火部から消火剤の供給を開始した後、散水を行ってもよい。

［概念６］
本発明の概念５による消火システムにおいて、
第三消火部の作動温度は、第一消火部の作動温度よりも高くてもよい。

［概念７］
本発明の概念５又は６による消火システムにおいて、
第一消火部を作動させるための第一検知部の防護対象からの距離は、第三消火部を作動させるための第三検知部の防護対象からの距離よりも短くてもよい。

［概念８］
本発明の概念１乃至７のいずれか１つによる消火システムにおいて、
第一消火部を作動させるための第一検知部の上方に遮蔽部材が設けられてもよい。

［概念９］
本発明の概念１乃至８のいずれか１つによる消火システムにおいて、
第二消火部は、手動で作動可能となってもよい。

［概念１０］
本発明の概念１乃至９のいずれか１つによる消火システムにおいて、
前記第二消火部は、前記第一消火部の作動信号と、作動した当該第一消火部の上方領域に設置された第二検知部の作動信号に基づいて、散水を開始してもよい。

本発明の一態様として、防護対象に対して消火剤を供給する第一消火部と、避難経路に対して散水を行う第二消火部とを有する消火システムを採用した場合には、防護対象及び避難経路とで消火手段を変えることで、人命救助を優先しつつ、効果的な消火を実現する消火システムを提供できる。

本発明の実施の形態による第一消火部の一態様を示した図。本発明の実施の形態による第二消火部の一態様を示した図。異なる防護対象に対して設けられた複数の第一消火ユニット及び複数の第三消火ユニットの一態様を示した図。本発明の実施の形態による第二消火部の別の態様を示した図。本発明の実施の形態において、第一消火部の上方位置に第二検知部が設けられる態様を示した図。

実施の形態
《構成》
図１及び図２に示すように、消火システムは、防護対象９０に対して消火剤を供給する第一消火部１０と、避難経路１１０に対して散水を行う第二消火部２０と、を有している。ここで避難経路１１０には第二消火部２０から供給される水だけが供給され、消火剤は供給されないようにしてもよい。このような態様を採用することで、人が逃げる経路には水だけが供給されることになる。なお、本実施の形態の消火剤は水を含まない概念である。

第一消火部１０は、ファイアイレイス（登録商標）であってもよい。なお、ファイアイレイスの作動時間は例えば３０秒～２分程度である。第一消火部１０は、消火剤が充填されたボンベ１６と、ボンベ１６に連結されたセンサーチューブ１３ａとを有してもよい。センサーチューブ１３ａは第一検知部１３として機能する部材であり、このセンサーチューブ１３ａが火災の熱で溶融することで、第一供給部１４又はセンサーチューブ１３ａの溶融箇所から消火剤を放射するようにしてもよい。なお、第一検知部１３は火災検知器１３ｂであってもよい（図３の上側図面参照）。この場合には、火災検知器１３ｂからの火災が発生している旨の信号を受けた制御部５０からの指令を受けて、第一消火部１０の第一供給部１４から消火剤が供給されることになる。図１において、センサーチューブ１３ａは防護対象９０の周囲に沿って配置されている。センサーチューブ１３ａは後述するように第一供給部としての機能を兼ねるように設置してもよい（図３の下側図面参照）。制御部５０は、検知部１３，２３，３３や消火部１０，２０，３０等と通信可能となり、前述した火災検知器１３ｂのように、検知部１３，２３，３３からの火災が発生している旨の信号を受け、消火部１０，２０，３０から消火剤の供給や水の供給を開始及び／又は停止させるようにしてもよい。

第二消火部２０は、火災の熱により作動する第二検知部２３としての感熱作動部２３ａを有し、感熱作動部２３ａが分解作動して散水を開始するようにしてもよい（図２参照）。閉鎖型のスプリンクラーヘッドでは、第二検知部２３である感熱作動部２３ａが散水部と一体になっており、熱が加わることで感熱作動部２３ａが分解し、その結果、第二供給部２４である散水部からの散水が行われることになる（図２参照）。但し、このような態様に限られることはなく、第二検知部２３として感熱開放継手２３ｂを用い、第二供給部２４として開放型ヘッドを用いるようにしてもよい（図４参照）。この場合には、第二検知部２３である感熱開放継手２３ｂと第二供給部２４とを分離して設けることができ、例えば熱が溜まりやすい箇所や避難経路１１０に沿った箇所に感熱開放継手２３ｂを設けることができる。また天井付近に感熱開放継手２３ｂを設置して第二供給部２４を散水障害が存在しない箇所に設置すると、避難経路１１０での温度低下を効果的に実現できる箇所に第二供給部２４を設けることが可能となる。第二消火部２０は、専用の水源やポンプを有してもよいし、水道と連結することによって水を供給するようにしてもよい。水道連結の態様を採用することで、安価に設置できる点で有益である。第二消火部２０はスプリンクラーヘッドやミスト供給部等であってもよく、これらは消火ポンプユニットを水源としてもよい。水道の圧力が弱い地域では消火ポンプユニットを水源とすることで消火に必要な水量・圧力を確保することができる。第二消火ユニット２１はスプリンクラーヘッドであってもよい。スプリンクラーヘッドの放水量は０．１ＭＰａの放水圧力時において２０～５０Ｌ／ｍｉｎであってもよい。後述する第三消火部３０は第二消火部２０と同様の構成としてもよい。

第一消火部１０から供給される消火剤は、イナージェンガス等のイナート系新ガスやNovec1230（FK-5-1-12）等のハロカーボン系新ガス、粉末又は泡消火薬剤（泡消火剤）を含んでもよい。図３で示すように、第一消火部１０は、複数の第一消火ユニット１１を有してもよい。第一消火ユニット１１の各々は、異なる種類の消火剤を供給するようにしてもよい。但し、このような態様に限られることはなく、第一消火ユニット１１の各々では同じ種類の消火剤を供給するようにしてもよい。複数の防護対象９０が存在し、少なくとも１つの第一消火ユニット１１が、防護対象９０の各々に対応して設けられてもよい。

消火剤はノベック（登録商標）であってもよいし、ＰＦＡＳフリーの泡消火剤であってもよい。従前からあるノベック等は閉鎖空間で利用されることが一般的であるが、本実施の形態では開放空間で利用される点でも従来とは異なる利用方法となっている。ＰＦＡＳフリーの泡消火剤を採用した場合には、人体及び環境への影響をより少なくできる点で有益である。消火剤を気体で放出する場合には、複雑な形状の装置、機器でもガスが狭い場所にまで行き届く点で有益である。防護対象９０に対応する第一消火ユニット１１のみが作動する場合には、火災発生に無関係な防護対象９０に消火剤が散布されてしまうことを防止できる。泡消火剤を用いた場合には、低コストとなる点で有益である。また泡消火剤として環境負荷が少ない成分とした場合には、泡消火剤の処理コストを低減できる点で有益である。

防護対象９０は、例えば、工場や研究所等に設定されている製造装置、試験装置、機器、設備、工作機械等であってもよい。一例として、はんだを供給する装置が防護対象９０となってもよい。このような態様を採用することで、個々の防護対象９０に対して消火を行うことができ、効率よく消火活動を行うことができる。防護対象９０に設置される第一消火ユニット１１は消火が必要になると考えられる部分に向けて設けられてもよい。例えば第一消火ユニット１１の一つは装置のモータ部分に向けて設置され、第一消火ユニット１１の別の一つは溶解炉に向けて設置されるようにしてもよい。第一消火ユニット１１は防護対象９０から２０～６０ｃｍといった近距離に設置されてもよい。

図２で示すように、第二消火部２０は、避難経路１１０に沿って配置された複数の第二消火ユニット２１を含んでもよい。このような態様を採用する場合には、避難経路１１０に沿って散水を行うことができ、人が火災による被害を受けることを極力回避できる点で有益である。スプリンクラーヘッドは、天井に設けられてもよいが、感熱開放継手２３ｂを用いて避難経路１１０に沿った天井よりも下方位置（例えば天井からの高さ位置が１００～２００ｃｍの範囲）に第二供給部２４を設けるようにしてもよい（図４参照）。このような態様を採用することで、避難経路１１０への散水を確実に行うことができ、人の避難経路を確保できる可能性を高めることができる。第二消火部２０は第一消火部１０の作動状況に関係なく火災周辺の第二消火ユニット２１だけが作動してもよい。あるいは第二消火部２０は、第一消火部１０の作動信号と、作動した第一消火部１０の天井付近（例えば第一消火部１０よりも上方位置であって平面視において第一消火部１０から半径５ｍ以内の円内ある領域）に設置された第二検知部２３である火災検知器２３ｃの作動信号によって起動するようにしてもよい（図５参照）。この場合には、第一消火部１０の作動信号及び火災検知器２３ｃの作動信号の両方を制御部５０が受けた後で、制御部５０が第二消火部２０に指令を送り、第二消火部２０からの散水が開始されることになる。このような態様を採用することで、火災が発生した防護対象９０に対応する避難経路上の第二消火部２０のみ散水させることができ、火災の周囲にいる作業者が散水された避難経路を頼りに安全に避難できる。この際には、第二消火部２０は電動弁２５によって作動するようにしてもよい。なお、前述した「第一消火部１０よりも上方位置であって平面視において第一消火部１０から半径５ｍ以内の円内ある領域」を本願では「第一消火部１０の上方領域」と呼ぶ。

防護対象９０に対して、散水を行う第三消火部３０が設けられてもよい。第三消火部３０は、第一消火部１０から消火剤の供給を開始した後、散水を行うようにしてもよい。このような態様を採用した場合には、第一消火部１０によって鎮火できなかった場合に散水が行われることになる。装置等の防護対象９０には水に弱いものもあるが、この態様を採用することで、防護対象９０に散水されることを極力控えることができる。第一消火部１０としてボンベ１６から消火剤を供給する態様を採用した場合には、ボンベ１６内の消火剤が無くなると消火できない。そのような態様であっても第三消火部３０により防護対象９０の周囲に散水を行うことで延焼を防止することができ、また防護対象９０の近辺にいる作業者を火災から保護することもできる。第三消火部３０は複数の第三消火ユニット３１を有してもよい。複数の防護対象９０が存在し、少なくとも１つの第三消火ユニット３１が、防護対象９０の各々に対応して設けられてもよい（図３参照）。このような態様を採用することで、防護対象９０の各々に対応して効率よく消火活動を行うことができる。

第三消火部３０の作動温度は、第一消火部１０の作動温度よりも高くなってもよい。このような態様を採用することで、一次的に第一消火部１０が作動して消火剤を供給し、当該消火剤によって鎮火ができなかった場合に、第三消火部３０が作動して散水が行われることになる。前述したように装置等の防護対象９０には水に弱いものもあるが、この態様を採用することで、防護対象９０に散水されることを極力控えることができる。ちなみに第一消火部１０の作動温度は例えば９０～９５℃であり、第三消火部３０の作動温度は例えば９５～１００℃である。避難経路１１０に沿って設けられる第二消火部２０の作動温度は例えば７０～８０℃である。

従前であればスプリンクラー等はフロアー全体に設置されることになるが、本実施の形態では、フロアー全体に第二消火部２０としてのスプリンクラー等は設置せず、防護対象９０に対しては、第一消火部１０だけ、又は第一消火部１０及び第三消火部３０による消火が行われるようにしてもよい。但し、このような態様に限られることはなく、スプリンクラー等がフロアー全体に設置されるものの、防護対象９０に対しては、第一消火部１０が必ず設けられるようにしてもよい。この場合にも、第一消火部１０がまずは作動し、第一消火部１０の作動によって鎮火しなかった場合に、第二消火部２０が作動するようにしてもよい。ちなみに、工場や研究所は必ずしもスプリンクラーが義務として設置することが要求されているものではない。

第一消火部１０、第二消火部２０及び第三消火部３０が設けられている場合には、まずは出火した防護対象９０に対応する第一消火部１０が駆動され、第一消火部１０によって消火ができない場合には第三消火部３０が駆動され、第三消火部３０による駆動によっても消火されない場合には第二消火部２０が駆動されるようにしてもよい。検知部１３，２３，３３の位置や作動温度を調整することで、防護対象９０から出火した場合には、第一消火部１０→第三消火部３０→第二消火部２０の順で駆動されるようにしてもよい。なお、防護対象９０から出火せず、避難経路１１０から出火した場合には、第二消火部２０がまずは作動し、その後で第一消火部１０又は第三消火部３０が作動することが想定される。

第一消火部１０を作動させるための第一検知部１３の防護対象９０からの距離は、第三消火部３０を作動させるための第三検知部３３の防護対象９０からの距離よりも短くてもよい。このような態様を採用することで、より確実に、第一検知部１３を第三検知部３３よりも早く駆動させることができる。第三検知部３３は感熱作動部３３ａであってもよいし、火災検知器３３ｂであってもよい。

第一消火部１０を作動させるための第一検知部１３の上方に遮蔽部材１８が設けられてもよい（図３参照）。このような態様を採用することで、センサーチューブ１３ａや第一供給部１４を遮蔽部材１８と防護対象９０の間に配置できる。火災時において熱の拡散が遮蔽部材１８によって遮られ、遮蔽部材１８と防護対象９０の間の温度が上昇してセンサーチューブ１３ａの溶融を促すことができる。さらに第一供給部１４から消火剤を遮蔽部材１８と防護対象９０の間に噴出させ、消火剤が拡散するのを防いて消火効果を上げることができる。一方、防護対象９０が溶解炉の場合、溶融した金属を溶解炉から取り出す際に飛散した溶解液が、センサーチューブ１３ａや第一供給部１４へ付着することを防止できる。

第二消火部２０を作動させるための第二検知部２３は、第三消火部３０から離間して設けられてもよい。第二消火部２０は避難経路１１０に沿って設けられるのに対して、第三消火部３０は防護対象９０に対応して設けられる。第三消火部３０は防護対象９０の周囲に散水を行うことで防護対象９０付近の温度を下げて作業者が安全に避難できるようにしている。

第二消火部２０は、例えば手動起動弁２６を有し、手動で作動可能となってもよい。このような態様を採用することで、自動で第二消火部２０から水が供給される態様に加え、人が手動で第二消火部２０から水を供給するようにすることもできる。第二消火部２０の第二供給部２４としてのヘッドとしては、ドレンチャーヘッド等の選択散水部を用いてもよい。ドレンチャーヘッドを採用した場合には、床に対して円形に散水するスプリンクラーとは異なり、長方形や楕円形のような縦長の形状で散水することができることから、避難経路１１０に対して効果的に散水することができる。

第二消火部２０の散水範囲内に第一消火部１０が設置されている場合には、第二消火部２０と第一消火部１０との間に被水防止部材を設置してもよい。このような被水防止部材を設けることで、第二消火部２０から供給される水が第一検知部１３に届き、第一検知部１３の温度が下がってしまい、ひいては第一消火部１０が適切に作動しなくなることを防止できる。また前述の遮蔽部材１８が被水防止部材の機能を兼ねてもよい。

第三消火部３０もまた、例えば手動起動弁を有し、手動で作動可能となってもよい。また第三消火部３０の第三供給部３４としてのヘッドとしてはドレンチャーヘッド等の選択散水部を用いてもよい。また、第三消火部３０は、感熱開放継手及び開放型ヘッドの組み合わせであってもよい。

上述した実施の形態の記載及び図面の開示は、特許請求の範囲に記載された発明を説明するための一例に過ぎず、上述した各実施の形態の記載又は図面の開示によって特許請求の範囲に記載された発明が限定されることはない。また、出願当初の請求項の記載はあくまでも一例であり、明細書、図面等の記載に基づき、請求項の記載を適宜変更することもできる。

１０第一消火部
１１第一消火ユニット
１３第一検知部
２０第二消火部
２１第二消火ユニット
２３第二検知部
３０第三消火部
３３第三検知部
９０防護対象
１１０避難経路

Claims

防護対象に対して、消火剤を供給する第一消火部と、
避難経路に対して、散水を行う第二消火部と、
防護対象に対して、散水を行う第三消火部と、
を備え、
前記第三消火部は、前記第一消火部から消火剤の供給を開始した後、散水を行い、
前記第三消火部の作動温度は、前記第一消火部の作動温度よりも高い、消火システム。
防護対象に対して、消火剤を供給する第一消火部と、
避難経路に対して、散水を行う第二消火部と、
防護対象に対して、散水を行う第三消火部と、
を備え、
前記第三消火部は、前記第一消火部から消火剤の供給を開始した後、散水を行い、
前記第一消火部を作動させるための第一検知部の防護対象からの距離は、前記第三消火部を作動させるための第三検知部の防護対象からの距離よりも短い、消火システム。
防護対象に対して、消火剤を供給する第一消火部と、
避難経路に対して、散水を行う第二消火部と、
防護対象に対して、散水を行う第三消火部と、
を備え、
前記第三消火部は、前記第一消火部から消火剤の供給を開始した後、散水を行い、
前記第一消火部によって消火ができない場合に前記第三消火部が駆動する、消火システム。
前記消火剤は、ガス、粉末又は泡消火薬剤を含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の消火システム。
前記第一消火部は複数の第一消火ユニットを含み、
複数の防護対象が存在し、
少なくとも１つの第一消火ユニットが、防護対象の各々に対応して設けられる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の消火システム。
前記第二消火部は、前記避難経路に沿って配置された複数の第二消火ユニットを含み、
前記避難経路に対して消火剤が供給されない、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の消火システム。
前記第一消火部を作動させるための第一検知部の上方に遮蔽部材が設けられる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の消火システム。
前記第二消火部は、手動で作動可能となる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の消火システム。
前記第二消火部は、前記第一消火部の作動信号と、作動した当該第一消火部の上方領域に設置された第二検知部の作動信号に基づいて、散水を開始する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の消火システム。
防護対象に対して、消火剤を供給する第一消火部と、
避難経路に対して、散水を行う第二消火部と、
を備え、
前記第二消火部の作動温度は、前記第一消火部の作動温度よりも低い、消火システム。
前記消火剤は、ガス、粉末又は泡消火薬剤を含む、請求項１０に記載の消火システム。
前記第一消火部は複数の第一消火ユニットを含み、
複数の防護対象が存在し、
少なくとも１つの第一消火ユニットが、防護対象の各々に対応して設けられる、請求項１０又は１１に記載の消火システム。
前記第二消火部は、前記避難経路に沿って配置された複数の第二消火ユニットを含み、
前記避難経路に対して消火剤が供給されない、請求項１０又は１１に記載の消火システム。
前記第一消火部を作動させるための第一検知部の上方に遮蔽部材が設けられる、請求項１０又は１１に記載の消火システム。
前記第二消火部は、手動で作動可能となる、請求項１０又は１１に記載の消火システム。
前記第二消火部は、前記第一消火部の作動信号と、作動した当該第一消火部の上方領域に設置された第二検知部の作動信号に基づいて、散水を開始する、請求項１０又は１１に記載の消火システム。