JPH10286327A - フッ素系消火剤ガス消火設備の浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消火設備から放出されたフッ素系消火剤ガス
が、高温の火炎に触れること等により分解されて発生す
るフッ化水素等の有毒ガスを、浄化してから屋外に放出
することができるようにした浄化装置を提供すること。 【構成】 消火設備から放出されたフッ素系消火剤ガス
の分解生成物であるフッ化水素等の有毒ガスを浄化して
屋外に放出する浄化装置において、消火区画に接続した
排気通路１を分岐して、フッ化水素等の有毒ガスを吸着
する有毒ガス吸着物質を含有したフィルタ部材３を配設
した有毒ガス浄化通路２を形成するとともに、排気通路
１と、有毒ガス吸着通路２とを切り替える通路切替用ダ
ンパー４及び火災発生時消火区画を閉鎖する通路閉鎖用
ダンパー５を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消火設備から放出
されたフッ素系消火剤ガスが、高温の火炎に触れること
等により分解されて発生するフッ化水素（ＨＦ）等の有
毒ガスを、浄化してから屋外に放出するようにする浄化
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、消火対象区画内に消火剤を放出
し、消火対象区画内の消火剤の濃度を消炎濃度以上に維
持することによって消火するようにしたガス系消火設備
として、消火剤に二酸化炭素やハロンガス等の不活性ガ
スを使用するようにしたものが実用化されている。

【０００３】ところで、消火剤として二酸化炭素やハロ
ンガス等の不活性ガスを使用する場合、これらの消火剤
を加圧液化して高圧ガス容器からなる消火剤ガス貯蔵容
器に充填された状態で消火設備内に保管しておき、火災
の際に、適宜の電気的手段又は空圧的手段を用いて、消
火剤ガス貯蔵容器の容器弁を開放することにより、二酸
化炭素やハロンガスを消火剤ガス貯蔵容器から配管を介
して噴射ヘッドまで送り、噴射ヘッドから消火対象区画
内に放出するようにしている。このとき、二酸化炭素や
ハロンガス等の不活性ガスは、噴射ヘッドまでは液体の
状態で送られ、噴射ヘッドから消火対象区画内に放出さ
れた瞬間に気化して気体の状態となり、消火対象区画内
に充満して火災を鎮圧する。

【０００４】そして、これらの二酸化炭素やハロンガス
等の不活性ガスを使用するガス系消火設備は、急速に火
災を鎮圧できること、消火剤による消火対象区画内の汚
染がほとんどないこと、電気の絶縁性を損なわないこ
と、消火剤が隙間から浸透して構造が複雑な消火対象に
対しても強力な消火効果を発揮できること、消火剤の経
年変化がなく長期に亘って一定の消火能力を有すること
等の利点を有することから、石油関連施設、電気関連施
設のみならず、一般の施設にも広く使用されている。

【０００５】ところが、近年になって、オゾン層の破壊
に関する問題が世界的な規模で提起され、ハロンガス等
のハロゲン化炭化水素成分を含有する消火剤について
は、１９９４年１月に生産中止となり、事実上使用する
ことができなくなった。これにより、アルゴン等の高価
な希ガスを使用する特殊な消火設備を除くと、現在、ガ
ス系消火設備において使用されている消火剤は、二酸化
炭素のみであるということができる。

【０００６】一方、この二酸化炭素を消火剤として使用
する消火設備についても、以下の問題点があることが知
られている。 (1) 消火時の消火対象区画内の二酸化炭素の設計濃度
は、約３５％であり、この濃度では、万一消火対象区画
内に人が存在していた場合、二酸化炭素の毒性（麻酔
性）により人命に係わる事態が発生するおそれがある。 (2) 二酸化炭素は、火災の際、噴射ヘッドまでは液体の
状態で送られ、噴射ヘッドから消火対象区画内に放出さ
れた瞬間に気化して気体の状態となるが、このとき、周
囲から気化熱を奪うため室内の空気の飽和蒸気圧が低下
し、空気中の水分が結露するとともに、静電気が発生す
る。これにより、室内は霧がかかった状態となり、人の
避難及び救出並びに消火作業の障害になるとともに、結
露及び静電気により電子機器の絶縁不良や故障が起こ
り、重大な二次災害が発生するおそれがある。 (3) 二酸化炭素は、密度が空気よりもはるかに大きいた
め、消火対象区画内に放出された二酸化炭素は、消火対
象区画内の下部に滞留し消火効果が低下するほか、消火
対象区画内の下部の開口部から外部へ散逸しやすい。 (4) 地球温暖化に関する問題が世界的な規模で提起され
ていることから、二酸化炭素もハロンガスと同様に、将
来的には使用が制限される可能性がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本件出願人
は、上記従来のガス系消火設備が有する多くの問題点を
解決するために、先に、オゾン層を破壊しないパーフル
オロアルカン（パーフルオロブタン（Ｃ4Ｆ10））、ハ
イドロジェノフルオロアルカン（トリフルオロメタン
（ＣＨＦ3）、へプタフルオロプロパン（Ｃ3ＨＦ7）又
はペンタフルオロエタン（Ｃ2ＨＦ5））又はハイドロジ
ェノフルオロハロゲノアルカン（アイオドトリフルオロ
メタン（ＣＦ3Ｉ））を含有する消火剤ガス（以下、こ
れらを総称して「フッ素系消火剤ガス」という。）を使
用する消火設備を提案した（特願平６ー３１２６９０号
及び特願平７ー７７３７４号参照）。

【０００８】しかしながら、ガス系消火設備の消火剤と
して、上記のフッ素系消火剤ガスを使用した場合、フッ
素系消火剤ガス自体には、二酸化炭素のような強い毒性
（麻酔性）はないものの、消火設備から放出されたフッ
素系消火剤ガスが、高温の火炎に触れること等により化
学反応を起こし、分解生成物として、フッ化水素等の有
毒ガスが発生するという問題点があった。

【０００９】ところで、フッ化水素等の有毒ガスの発生
量は、火災の規模、温度等によって異なり、一般的にい
って、火災の規模が大きくなるほど、また、温度が高く
なるほど、その発生量が増加する傾向にある。このた
め、フッ素系消火剤ガスを使用する消火設備は、対象と
なる消火区画に対して、所要量の消火剤ガスを短時間
（１０秒間）で放出し終えるように設計されており、こ
れにより、短時間で火災を鎮火させ、フッ化水素等の有
毒ガスの発生量を、一般的に安全であるといわれている
３ＰＰＭ以下に抑えることができるようにしている。

【００１０】しかしながら、火災の規模等によって、短
時間で火災を鎮火できなかった場合等には、フッ化水素
等の有毒ガスの発生量が、上記の３ＰＰＭを超えること
も考えられることから、このフッ化水素等の有毒ガス
を、安全に屋外に放出することができるフッ素系消火剤
ガス消火設備、より具体的には、火災の発生した消火区
画にフッ化水素等の有毒ガスを滞留させず、かつ、周囲
の環境がフッ化水素等の有毒ガスによって汚染されるこ
とのないフッ素系消火剤ガス消火設備が要請されてい
た。

【００１１】本発明は、上記要請に応えるべく、消火設
備から放出されたフッ素系消火剤ガスが、高温の火炎に
触れること等により分解されて発生するフッ化水素等の
有毒ガスを、浄化してから屋外に放出することができる
ようにした浄化装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のフッ素系消火剤ガス消火設備の浄化装置
は、消火設備から放出されたフッ素系消火剤ガスの分解
生成物であるフッ化水素等の有毒ガスを浄化して屋外に
放出する浄化装置において、消火区画に接続した排気通
路を分岐して、フッ化水素等の有毒ガスを吸着する有毒
ガス吸着物質を配設した有毒ガス浄化通路を形成すると
ともに、前記排気通路と、有毒ガス吸着通路とを切り替
える通路切替用ダンパーを配設したことを特徴とする。

【００１３】このフッ素系消火剤ガス消火設備の浄化装
置は、火災の発生した消火区画に接続した、例えば、通
常は、空気調和設備として使用する排気通路の分岐部に
配設した通路切替用ダンパーを切り替えることにより、
排気通路から分岐して形成したフッ化水素等の有毒ガス
を吸着する有毒ガス吸着物質を配設した有毒ガス浄化通
路に、火災の発生した消火区画に消火設備から放出され
たフッ素系消火剤ガスを送り込むことにより、ここで、
フッ素系消火剤ガスの分解生成物であるフッ化水素等の
有毒ガスを吸着し、浄化してから屋外に放出する。

【００１４】この場合において、有毒ガス吸着物質に
は、フッ化ナトリウム、シリカゲル、活性炭、アルミナ
ゲル、塩化第二鉄等の金属塩、水酸化ナトリウム等のア
ルカリ剤のうちの１種又は２種以上を用いることができ
る。

【００１５】また、有毒ガス浄化通路に、取り扱いが容
易で、交換等も簡単に行うことができる有毒ガス吸着物
質を含有したフィルタ部材を配設することができる。

【００１６】また、有毒ガス吸着物質の劣化を防止する
ために、前記通路切替用ダンパーを切り替えて有毒ガス
吸着通路を開放する際に、密閉状態で保管されている有
毒ガス吸着物質を開封するように構成することができ
る。

【００１７】また、火災発生時、消火区画を閉鎖して、
フッ素系消火剤ガスによる消火を効率的に行うようにす
るために、前記通路切替用ダンパーに、消火区画を閉鎖
する通路閉鎖用ダンパーを併設することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のフッ素系消火剤ガ
ス消火設備の浄化装置の実施の形態を図面にに基づいて
説明する。

【００１９】図１に、本発明のフッ素系消火剤ガス消火
設備の浄化装置の一実施例を示す。このフッ素系消火剤
ガス消火設備の浄化装置は、消火区画に接続した、例え
ば、通常は、空気調和設備として使用する排気通路１を
分岐して、フッ化水素等の有毒ガスを吸着する有毒ガス
吸着物質を含有したフィルタ部材３を配設した有毒ガス
浄化通路２を形成するとともに、排気通路１と有毒ガス
吸着通路２との分岐部に、排気通路１と有毒ガス吸着通
路２とを切り替える通路切替用ダンパーとして機能す
る、エアシリンダ等の駆動機構４１によって駆動される
第１ダンパー４を配設するようにする。また、排気通路
１と有毒ガス吸着通路２とは、分岐部の下流側で合流し
て、この合流部に、火災発生時、消火区画を閉鎖する通
路閉鎖用ダンパーとして機能する、エアシリンダ等の駆
動機構５１によって駆動される第２ダンパー５を配設す
るようにする。

【００２０】フィルタ部材３には、フッ素系消火剤ガス
が高温の火炎に触れること等により分解されて発生する
フッ化水素等の有毒ガスを効率よく吸着するように、有
毒ガス吸着物質として、フッ化ナトリウム、シリカゲ
ル、活性炭、アルミナゲル、塩化第二鉄等の金属塩、水
酸化ナトリウム等のアルカリ剤のうちの１種又は２種以
上を用い、これを珪藻土等の担体に含有させたものを使
用することができる。

【００２１】このフィルタ部材３の厚さ等は、予想され
るフッ化水素等の有毒ガスの最大発生量、排気通路の断
面積、排気の流速等に応じて、設備毎に設計する必要が
あるが、例えば、フッ化ナトリウムを珪藻土の担体に含
有させたフィルタ部材を用いた場合には、図２に示すよ
うに、約３０ｃｍの厚さのフィルタ部材を用いることに
より、約８０％のフッ化水素を除去（吸着）できること
が確認できた。

【００２２】この場合において、この有毒ガス浄化通路
２に配設したフィルタ部材３は、有毒ガス吸着物質の劣
化を防止するために、例えば、第１ダンパー４及び第２
ダンパー５を切り替えて、有毒ガス吸着通路２を開放す
るまでは、有毒ガス吸着物質を含有したフィルタ部材３
が密閉状態で保管されるように、第１ダンパー４及び第
２ダンパー５と、排気通路１及び有毒ガス吸着通路２と
の当接部にシール部材を配設したり、カートリッジ式に
形成したフィルタ部材３を、第１ダンパー４の切り替え
に合わせて適宜の開封機構により開封するようにするこ
とが望ましい。

【００２３】また、フッ化水素等の有毒ガスの除去（吸
着）効率を向上するために、図３に示すように、フィル
タ部材３を配設した有毒ガス吸着通路２の下流側を分岐
して、フィルタ部材３を通過した排気の一部が再度フィ
ルタ部材３を通過するように、ファン７を配設した循環
通路６を形成することもできる。

【００２４】ところで、ガス消火設備において、消火剤
ガスの放出時に、消火区画内の圧力が著しく上昇するこ
とがないように避圧ダンパーを配設する場合があるが、
避圧ダンパーが配設されている場合には、避圧ダンパー
に接続する専用排気通路又はこの専用排気通路が接続さ
れる共用排気通路に、上記のフッ素系消火剤ガス消火設
備の浄化装置を設置するようにする。

【００２５】なお、本実施例においては、フッ化水素等
の有毒ガスを吸着するために、有毒ガス吸着物質を含有
したフィルタ部材３を配設するようにしているが、フッ
化水素等の有毒ガスを吸着する機構としては、例えば、
図４に示す、水や水酸化ナトリウムの水溶液等の液体の
有毒ガス吸着物質を使用したスクラバー装置１０のほ
か、吸収装置、バブリング装置等を使用することができ
る。しかしながら、これらの水や水酸化ナトリウムの水
溶液等の液体の有毒ガス吸着物質を使用する方式のもの
は、設備が大がかりとなり、設備の構築コストや維持・
管理等の点で問題があり、既存の設備にも容易に取り付
けることができ、取り扱いが容易で、交換等も簡単に行
うことができる、有毒ガス吸着物質を含有したフィルタ
部材３を使用する本実施例のものが好ましい。

【００２６】次に、上記のフッ素系消火剤ガス消火設備
の浄化装置の動作について説明する。火災が発生する
と、手動又は自動的に、排気通路１と有毒ガス吸着通路
２との合流部に配設した第２ダンパー５を、図１の矢印
方向に駆動することにより、排気通路１が接続された消
火区画を閉鎖するとともに、フッ素系消火剤ガス貯蔵容
器の容器弁を開放することにより、フッ素系消火剤ガス
を配管を介して噴射ヘッドまで送り、噴射ヘッドから消
火区画内に放出して火災を鎮圧する。その後、排気通路
１と有毒ガス吸着通路２との分岐部に配設した第１ダン
パー４を、図１の矢印方向に駆動することにより、排気
通路１から分岐した有毒ガス浄化通路２を開放し、火災
の発生した消火区画に放出されたフッ素系消火剤ガスを
送り込み、有毒ガス浄化通路２に配設した有毒ガス吸着
物質を含有したフィルタ部材３により、フッ素系消火剤
ガスの分解生成物であるフッ化水素等の有毒ガスを吸着
し、浄化してから屋外に放出するようにする。

【００２７】この場合において、短時間で火災が鎮火さ
れた場合等で、消火区画内に配設したフッ化水素等の有
毒ガスを検知するガスセンサーによる消火区画内のフッ
化水素等の有毒ガスの濃度が、例えば、一般的に安全で
あるといわれている３ＰＰＭ以下のとき等には、排気通
路１と有毒ガス吸着通路２との分岐部に配設した第１ダ
ンパー４を、図１の矢印方向に駆動することなく、排気
通路１と有毒ガス吸着通路２との合流部に配設した第２
ダンパー５を、図１の矢印と反対方向に駆動することに
より、排気通路１が接続された消火区画を開放し、火災
の発生した消火区画に放出されたフッ素系消火剤ガス
を、直接屋外に放出するように制御機構を構成すること
ができる。これにより、有毒ガス吸着物質を含有したフ
ィルタ部材３の劣化を防止し、フィルタ部材３を継続し
て使用することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明のフッ素系消火剤ガス消火設備の
浄化装置によれば、火災の発生した消火区画に接続し
た、例えば、通常は、空気調和設備として使用する排気
通路の分岐部に配設した通路切替用ダンパーを切り替え
ることにより、排気通路から分岐して形成したフッ化水
素等の有毒ガスを吸着する有毒ガス吸着物質を配設した
有毒ガス浄化通路に、火災の発生した消火区画に消火設
備から放出されたフッ素系消火剤ガスを送り込むことに
より、ここで、フッ素系消火剤ガスの分解生成物である
フッ化水素等の有毒ガスを吸着し、浄化してから屋外に
放出することができ、これにより、火災の発生した消火
区画にフッ化水素等の有毒ガスが滞留したり、周囲の環
境がフッ化水素等の有毒ガスによって汚染されること
を、確実に防止することができる。

【００２９】また、有毒ガス浄化通路に有毒ガス吸着物
質を含有したフィルタ部材を配設することにより、既存
の設備にも容易に取り付けることができ、取り扱いが容
易で、交換等も簡単に行うことができる。

【００３０】また、通路切替用ダンパーを切り替えて有
毒ガス吸着通路を開放する際に、密閉状態で保管されて
いる有毒ガス吸着物質を開封するように構成することに
より、有毒ガス吸着物質の劣化を防止することができ
る。

【００３１】また、通路切替用ダンパーに、火災発生
時、消火区画を閉鎖する通路閉鎖用ダンパーを併設する
ことにより、フッ素系消火剤ガスによる消火を効率的に
行うことができとともに、有毒ガス吸着物質の劣化を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフッ素系消火剤ガス消火設備の浄化装
置の一実施例を示す断面図である。

【図２】フッ化ナトリウムを含有したフィルタ部材のフ
ッ化水素の除去率を示すグラフ図である。

【図３】本発明のフッ素系消火剤ガス消火設備の浄化装
置の変形例を示す模式図である。

【図４】有毒ガス吸着機構の一例（スクラバー装置）を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ 排気通路 ２ 有毒ガス浄化通路 ３ フィルタ部材 ４ 第１ダンパー（通路切替用ダンパー） ５ 第２ダンパー（通路閉鎖用ダンパー）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 消火設備から放出されたフッ素系消火剤
   ガスの分解生成物であるフッ化水素等の有毒ガスを浄化
   して屋外に放出する浄化装置において、消火区画に接続
   した排気通路を分岐して、フッ化水素等の有毒ガスを吸
   着する有毒ガス吸着物質を配設した有毒ガス浄化通路を
   形成するとともに、前記排気通路と、有毒ガス吸着通路
   とを切り替える通路切替用ダンパーを配設したことを特
   徴とするフッ素系消火剤ガス消火設備の浄化装置。
2. 【請求項２】 有毒ガス吸着物質に、フッ化ナトリウ
   ム、シリカゲル、活性炭、アルミナゲル、塩化第二鉄等
   の金属塩、水酸化ナトリウム等のアルカリ剤のうちの１
   種又は２種以上を用いたことを特徴とする請求項１記載
   のフッ素系消火剤ガス消火設備の浄化装置。
3. 【請求項３】 有毒ガス浄化通路に、有毒ガス吸着物質
   を含有したフィルタ部材を配設したことを特徴とする請
   求項１又は２記載のフッ素系消火剤ガス消火設備の浄化
   装置。
4. 【請求項４】 前記通路切替用ダンパーを切り替えて有
   毒ガス吸着通路を開放する際に、密閉状態で保管されて
   いる有毒ガス吸着物質を開封するようにしたことを特徴
   とする請求項１、２又は３記載のフッ素系消火剤ガス消
   火設備の浄化装置。
5. 【請求項５】 前記通路切替用ダンパーに、火災発生
   時、消火区画を閉鎖する通路閉鎖用ダンパーを併設した
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載のフッ素系消
   火剤ガス消火設備の浄化装置。