JPH11235395A

JPH11235395A - 消火方法

Info

Publication number: JPH11235395A
Application number: JP5619598A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Hirata; 和也平田; Masaharu Ishii; 正治石井; Masanori Goto; 正典後藤; Masanori Aoki; 正則青木; Yasushi Furuya; 泰古谷; Naoki Tsuchiya; 直樹土屋; Satoru Matsumura; 知松村; Yasufumi Tamura; 安文田村
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1999-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】通常時は安全に爆発物を保持し、火災発生時
には火点近傍で不燃性液体の中で該爆発物を爆発させる
ことにより、爆風、衝撃波による火炎の吹き消し効果
と、不燃性液体の瞬時の微粒子化による瞬時の冷却及び
窒息効果とを複合させて短時間で、且つ確実に鎮火させ
ることができる消火方法を提供すること。【解決手段】不燃性粉体又は不燃性液体１１層中に爆
発物１３を配置し、火点近傍で該爆発物１３を爆発さ
せ、該爆発により不活性ガスを発生させると共に、不燃
性粉体又は不燃性液体１１を微粒化させ、該不活性ガス
と微粒化した不燃性粉体又は不燃性液体を火点周辺の広
範囲に飛散させ、火炎を消火させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は火災等の火炎の消火
方法に、特に爆発物を爆発させてその爆風で可燃物から
火炎を遠ざけて消火の効果を得ると共に、それと併行し
て微細化された不燃性液体や消火剤を火炎近傍に到達さ
せ、火炎の熱エネルギーを奪い消火させ、又、蒸発した
水蒸気により窒息効果を期すると共に、更に火点周りの
可燃物を不燃性液体や消火剤で覆って、可燃物の再燃を
防止する消火方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】爆発物、特に爆薬を利用する消火方法と
しては、油田火災の消火を典型として、直接爆薬を爆轟
反応させその爆風、衝撃波により火炎を吹き消す消火方
法が知られている。このような消火方法においては、瞬
間的な窒息効果も消火に寄与している。

【０００３】一般に火炎の消火方法として以下の３項目
が挙げられ、以下の項目のいずれか一つを達成すれば消
火は可能である。

【０００４】火炎と燃焼している可燃物とを引き離し
遠ざける。

【０００５】火点周りの可燃物が、火炎からのエネル
ギーを受け液化・気化して、可燃性ガスへ相変化するの
を防ぐ（冷却効果）。

【０００６】火点周りの酸素を遮断する（窒息効
果）。

【０００７】一般に火災の際、火炎周りの可燃物は火炎
からエネルギーを受け、液化・気化し可燃性ガスとなり
引火・燃焼し火炎が持続する。この時の可燃物が液化・
気化し可燃性ガスとなる際必要なエネルギーを活性化エ
ネルギーという。

【０００８】火災時に、火炎に放水を行い消火を試みる
のは、火点周りで水を蒸発させ、水の蒸発潜熱によって
火炎の熱エネルギーを奪い、該エネルギーを活性化エネ
ルギー以下にして、火炎周辺の可燃物のガス化を防止す
る効果を狙ったものである（冷却効果）。

【０００９】しかし放水によって火炎周りに散布された
水が効果的に消火に寄与することは少なく、その殆どは
火炎周辺を濡らす作用しかない。例えば直径約８ｍｍ、
長さ約２００ｍｍの木材（割箸）を井桁状に１０段組み
上げたモデルを燃焼させた際、理論上必要な水量は約
７．３ｇ／ｓで消火可能と試算されるが、実際スプリン
クラー等を使用した消火設備ではその２０倍以上の水量
を必要とする。これは放水された水のうち火炎近傍で蒸
発して消火に寄与する水量はごく一部であり、その他の
ほとんどの水量は消火に寄与することなしに床を濡らす
ことを意味する（放水された水量のうち、この消火に寄
与しない水分による二次損害を水損という）。

【００１０】火災時の火炎及び有毒ガスによる被害は当
然であるが、近年オフィスや病院での電算処理化が進行
し、消火活動時の二次的な被害（水損）が深刻化し、水
損の少ない消火方法が求められている。水損の少ない消
火方法として、非常に微細な液滴（フォグ）を火炎に対
して散布するフォグ消火装置が挙げられる。これは水の
粒径を減少させることに伴い単位水量に対する水の表面
積を増加し、フォグの蒸発速度を上げ、火点でより多く
の水を蒸発させることにより使用総水量を減少させ、少
水損を狙ったものである。

【００１１】また、水を使用しない消火方法として、例
えば計算機室内等の締め切った空間では、二酸化炭素や
窒素などの不活性ガスを室内に充満させ、酸素濃度を低
下させることによって消火を試みる窒息消火装置が開発
されている。また、油田火災など引火点が常温より低い
可燃物の大規模火災等に対し、火炎近傍で爆薬を直接爆
発反応させその爆風、衝撃波により火炎を吹き消す消火
方法が知られている。この消火方法では、可燃物から火
炎を遠ざける効果及び瞬間的な窒息効果も消火に寄与し
ている。

【００１２】また、間接的に爆圧を利用する方法として
は、爆燃による搬送機能に着目し、特開昭５５−７０２
６６号公報や特開昭５５−７０２７０号公報に開示され
ているように、消火剤の火点への吐出圧力を得るため高
圧タンク内での爆発を利用するものや、或いは特開昭５
２−９１５９６号公報に開示されるように消火剤の弾丸
を火点に搬送する射出力を得るために利用するもの等が
提案されている。また、特開平２−３６００号公報に開
示されるように消火剤のカプセルを破裂させて消火剤を
火点へ暴露するものが示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の少水損の消火方
法においては、様々な問題点が指摘されている。先ずフ
ォグ消火装置を用いた場合、散布されたフォグは火炎に
よる熱輻射のため火点に到着する前に蒸発したり、火炎
周りの熱対流のため火点に到達させることが非常に困難
であり、消火の効果を得にくい。そこで火点への到達能
力を高めるため高速の気流等とフォグを併用しても、気
流が周辺の酸素を巻き込んで逆に火炎の勢いが強くな
る。上記気流に不活性ガスである二酸化炭素や窒素を用
いても、同様に周辺酸素の巻き込みにより火炎の勢いは
強くなる。また、閉ざされた空間に二酸化炭素や窒素を
充満させる窒息消火装置では、人体への二酸化炭素中毒
や、酸素濃度低下による酸欠事故の危険性が懸念されい
る。

【００１４】更に、従来の爆発現象を利用した消火方式
では爆発後、瞬間的に可燃物から火炎を遠ざけて消火し
たり、火炎近傍を局所的に酸欠空間として消火した後、
周辺酸素が元の火点位置に流入し、可燃物が再燃する懸
念があった。また、爆発反応自体が人体に危険であり、
安全性の観点から消火対象とされる火災が非常に限定さ
れたものであった。

【００１５】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、通常時は安全に爆発物を保持
し、火災発生時には火点近傍で消火剤（例えば水）の中
で該爆発物を爆発させることにより、爆発反応後ガスの
膨脹によって火点周辺の可燃物から火炎を遠ざけたり、
火点周りに局所的な窒息効果を起こすと同時に爆発反応
で爆発物周辺の消火剤（例えば水）を微粒（フォグ）化
しながら火点へと到達させることにより、広範囲に効果
的に非常に短時間で消火剤（例えば水）を散布して火炎
の熱エネルギーを奪い消火し、又水蒸気による窒息効果
を期すると共に、消火後可燃物を消火化剤（例えば水）
が覆うことにより、再燃の可能性も防止した消火方法を
提供することを目的とする。

【００１６】また、本発明は、火点近傍で消火剤（例え
ば水）を広範囲に微粒化させ到達させることができ、非
常に少ない水量で消火可能であり水損も少ない、更に爆
風のみで消火させる方法に比べて爆発物の量も少なくて
済み、人に対する危険性も少なく、様々な種類の火災に
適用可能な消火方法を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、不燃性粉体又は不燃性液体層
中に爆発物を配置し、火点近傍で該爆発物を爆発させ、
該爆発により不活性ガスを発生させると共に、該不燃性
粉体又は不燃性液体を微粒化させ、該不活性ガスと該微
粒化した不燃性粉体又は不燃性液体を火点周辺の広範囲
に飛散させることを特徴とする消火方法にある。

【００１８】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の消火方法において、不燃性液体層は吸収剤中に
不燃性液体を湿潤させたものであることを特徴とする。

【００１９】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載の消火方法において、不燃性液体層は不燃性液体
の中に、粉末消火剤を混入したものであることを特徴と
する。

【００２０】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
に記載の消火方法において、爆発物の起爆源を火災の火
炎とすることを特徴とする。

【００２１】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
記載の消火方法において、爆発物には火炎センサが設置
してあり、火炎とある一定距離になると自ら起爆するこ
とを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１は本発明の消火方法を実施
するための爆発消火器の構造を示す図である。図におい
て、１０は玉状の軟質プラスチック製の容器であり、該
容器１０の内部には水等の不燃性液体１１が充填されて
いる。該不燃性液体１１の層中には玉状の硬質プラスチ
ック製の容器１２が配置され、該容器１２の内部には爆
発物１３が充填され、該爆発物１３の中央部には着火薬
１４が充填されている。

【００２３】上記着火薬１４にはプラスチック製のパイ
プ１５を貫通した高速導火線１６の一端が接続され、該
高速導火線１６の他端は容器１０の外表面に装着された
着火薬１７に接続されている。このプラスチック製のパ
イプ１５は高速導火線１６を不燃性液体１１から遮断す
るためのもので、着火薬１７に点火した火を高速導火線
１６で爆発物１３に導くためには、該プラスチック製の
パイプ１５の内径は１ｍｍ以上である必要がある。

【００２４】上記構造の爆発消火器において、着火薬１
７に点火することにより、火は高速導火線１６を通っ
て、伝播し爆発物１３の中央部に配置された着火薬１４
に着火することにより、爆発物１３は爆発する。この爆
発により発生する不活性ガスの発生・拡散や爆風により
硬質プラスチック製の容器１２が炸裂し微細片となり拡
散し、軟質プラスチック製の容器１０を破壊させる。こ
のガスの拡散や爆風により容器１０の内部に充填された
不燃性液体１１は瞬時に微粒子化して拡散する。

【００２５】従って、上記構造の爆発消火器を火災発生
時の火点近傍に置き、爆発物１３を爆発させることによ
り、その時発生する不活性ガスの拡散や爆風により、火
炎は吹き消されると同時に上記微粒子化した不燃性液体
はその吹き消された火炎のあとに残った可燃物を掩うこ
とになる。これにより、爆発物１３の爆発により火炎は
吹き消されるだけでなく、再度酸素を十分に含む新鮮な
空気が元の火点近傍に吹き込んでも、微粒子化した不燃
性液体で掩われるので再燃する懸念が無くなる。

【００２６】上記爆発物１３としては、例えば、「ニト
ロセルロース」又は「アジ化ソーダ＋ＣｕＯ」等の爆発
物を用い、着火薬１４及び着火薬１７としては、例え
ば、「ホウ素＋過酸化鉛」及び「トリシネート」等を用
いる。該爆発物を着火爆発させるためには、その重量の
１〜１０％の量の着火薬１４を必要とする。また、爆発
物１３が爆発すると硬質プラスチック製の容器１２の容
器は破壊されるが、爆発によって最初にクラックができ
ると、爆発により発生するガスはその方向に進行しやす
いため、不燃性液体１１を微粒状にする作用が生じにく
くなるので、それを防ぐため容器１２には均一な多数の
溝を設ける等して該容器１２が均一な細かい破片に砕け
るような工夫を施す。

【００２７】上記のように、容器１０の外表面に着火薬
１７を設けることにより、火災発生の際、消火器が火炎
の中にあると、着火薬１７は火炎により着火し、高速導
火線１６を介して伝播し、爆発物１３が着火・爆発する
ので、消火器を火災の発生場所に提灯のように吊りさげ
るだけで、自動的に爆発物１３は爆発し、火炎を吹き消
すと共に、不燃性液体１１を微粒子化し、該微粒子化し
た不燃性液体１１で火炎を吹き消したあとに残った可燃
物を掩うことになる。

【００２８】なお、上記図１に示す構造の爆発消火器は
本発明の消火方法を実施するための一例であり、これに
限定されるものでないことは当然である。例えば薄いラ
テックスなどのカプセルに水等の液状消火剤を充満し、
その中心部に爆発物を吊設するような構造であってもよ
い。要は不燃性液体層中に爆発物を配置し、該爆発物を
爆発させることにより、不燃性液体を瞬時に微粒子化で
きるような構造であればよい。また、不燃性液体層に限
定されるものではなく、不燃性粉体層であってもよい。

【００２９】また、本発明の爆発消火方法に用いる水又
は不燃液は、高吸水性ポリマーなどに吸水させたゼリー
状であっても良い。このようにした場合、爆発物は不燃
性の液状消火剤で断熱され安全に保存できる。爆発物は
イグナイタを用いて電気により不燃性液体中で爆発させ
るようにすることも可能である。爆発物に爆薬を用いる
場合、該爆薬量を加減すれば室内用とすることもでき
る。設置場所の位置、形状により、爆風の方向、威力を
調整すればよい。

【００３０】上記構造とすることにより、火災発生時火
点近傍において、爆発を起すと、その衝撃により水等の
不燃性液体を瞬時に微粒子化する。このとき爆発の際に
発生する熱量では水の場合蒸発はあまりないので、生成
した蒸気の窒息効果ではなく、爆発の反応ガスの膨脹に
伴う窒息効果と、発生する微粒子状の不燃性液体の持続
的冷却効果により確実な鎮火を達成する。

【００３１】図２は上記消火方法の効果を確認するため
の実験例を示す図である。円筒状のプラスチック（ＰＥ
Ｔ）製の容器２０に２００ｍｌの水２１を入れ、該水２
１の中央部に黒色火薬２２を４ｇ入れたプラスチック
（ＰＥＴ）製の容器２３を配置する。また、容器２３の
黒色火薬２２の中には図３に示すように、被覆銅線２４
の先端に接続されたニクロム線２５を配置している。

【００３２】上記容器２０を火炎２６の上６０ｃｍの所
に吊るし、ニクロム線２５に被覆銅線２４を介して電流
を通電し、黒色火薬２２を爆発させた。この爆発によ
り、ミストとなった水２１は直径２ｍ以上で火炎２６を
掩い、火炎２６は消火された。

【００３３】図４は本発明の消火方法を実施する消火シ
ステムの構成例を示す図である。図示するように、天井
に例えば、図１に示すような構成の爆発消火器３０（但
し、爆発物はイグナイタを用いて電気を通電させること
により、爆発するように構成している）を所定の間隔で
均等に吊り下げて配置しておく。そして火炎２６が発生
した点に最も近い上方の爆発消火器３０を選定し、該選
定した爆発消火器３０を爆発させることにより、爆発消
火器３０内の不燃性液体のミストが飛散し、火炎２６を
掩い該火炎２６を消火させる。

【００３４】図５は図４の消火システムを作動させるた
めの管理装置３２の火災検知・消火のシステムフローを
示す図である。先ず、センサー（図示しないが、例えば
爆発消火器３０の配置位置毎に設ける）で熱、煙、紫外
線等を検知する（ステップＳＴ１）。検知出力が規定値
をオーバーしているか否かを判断し（ステップＳＴ
２）、規定値をオーバーしていると火災発生と認識する
（ステップＳＴ３）。続いて火災発生の位置を特定する
（例えば、どの位置のセンサーの検知出力が規定値を越
えたかにより火災位置を特定する）（ステップＳＴ
４）。

【００３５】火災位置を特定したら、爆発させる爆発消
火器３０を特定し（ステップＳＴ５）、影響を受ける区
域内に人がいるか否か判断し（ステップＳＴ６）、人が
いる場合は警報を発し（ステップＳＴ７）、人がいない
か又は人がいなくなったら前記選定した爆発消火器３０
を爆発させ（ステップＳＴ８）、爆発・消火させる（ス
テップＳＴ９）。

【００３６】

【発明の効果】以上、説明したように各請求項に記載の
発明によれば、不燃性粉体又は不燃性液体層中に爆発物
を配置し、火点近傍で該爆発物を爆発させ、該爆発によ
り不活性ガスを発生させると共に、該不燃性粉体又は不
燃性液体を微粒化させ、該不活性ガスと微粒化した不燃
性粉体又は不燃性液体を火点周辺の広範囲に飛散させる
ので、爆風で火炎を吹き消すと共に、該吹き消したあと
を不活性ガスと微粒化した不燃性粉体又は不燃性液体で
掩うので、通常時は安全に爆発物を保持し、火災発生時
には爆風、衝撃波による火炎の吹き消し効果と、不活性
ガスと微粒化した不燃性粉体又は不燃性液体による瞬時
の冷却及び窒息効果とを複合させ、短時間で、且つ確実
な鎮火せることができるという優れた効果が期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の消火方法に用いる爆発消火器の構造を
示す図である。

【図２】本発明の消火方法の実験構成例を示す図であ
る。

【図３】黒色火薬の着火装置の構成例を示す図である。

【図４】本発明の消火方法を実施する消火システムの構
成例を示す図である。

【図５】図４に示す消火システムを作動させるための火
災検知・消火のシステムフローを示す図である。

【符号の説明】

１０軟質プラスチック製の容器１１不燃性液体１２硬質プラスチック製の容器１３爆発物１４着火薬１５プラスチック製のパイプ１６高速導火線１７着火薬２０プラスチック製の容器２１水２２黒色火薬２３プラスチック製の容器２４被覆銅線２５ニクロム線２６火炎３０爆発消火器３２管理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者青木正則神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号株式会社荏原総合研究所内 (72)発明者古谷泰神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号株式会社荏原総合研究所内 (72)発明者土屋直樹神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号株式会社荏原総合研究所内 (72)発明者松村知神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号株式会社荏原総合研究所内 (72)発明者田村安文東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不燃性粉体又は不燃性液体層中に爆発物
を配置し、火点近傍で該爆発物を爆発させ、該爆発によ
り不活性ガスを発生させると共に、該不燃性粉体又は不
燃性液体を微粒化させ、該不活性ガスと該微粒化した不
燃性粉体又は不燃性液体を火点周辺の広範囲に飛散させ
ることを特徴とする消火方法。
【請求項２】前記不燃性液体層は吸収剤中に不燃性液
体を湿潤させたものであることを特徴とする請求項１に
記載の消火方法。
【請求項３】前記不燃性液体層は不燃性液体の中に、
粉末消火剤を混入したものであることを特徴とする請求
項１に記載の消火方法。
【請求項４】前記爆発物の起爆源を火災の火炎とする
ことを特徴とする請求項１に記載の消火方法。
【請求項５】前記爆発物には火炎センサが設置してあ
り、火炎とある一定距離になると自ら起爆することを特
徴とする請求項１記載の消火方法。