JP2007503896A - 火災の悪影響を軽減する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

火災の悪影響を軽減する方法であって、この方法では、少なくとも１つの第１スプレーヘッド（２）を通して、空間から離れる方向に延びるダクト部分（１）内に媒体ミストを噴霧し、空間からダクト内への吸引力をダクト（１）のオリフィス（４）の近くに発生させることによって、煙及び燃焼ガスを空間から除去する。第１ステップで、第１スプレーヘッド（２）を起動させ、必要時にシャッタ部材（５）を開くことにより、ダクト部分のオリフィス（４）を介して空間からダクト部分（１）内へ通じる接続を開放し、第２ステップで、少なくともダクト部分内又はその付近で燃焼ガス及び／又は煙の温度が所定値を超えるとき、空間からダクト部分（１）内へ通じる接続をシャッタ部材（５）によって閉鎖し、また必要時にダクト部分（１）内の第１スプレーヘッド（２）を通しての噴霧を停止させる。

Description

［発明の背景］
本発明は、火災の悪影響を軽減する、請求項１の前文に定義された方法であって、少なくとも１つの第１スプレーヘッドを通して、空間から離れる方向に延びるダクト部分内に媒体ミストを噴霧し、それにより、空間からダクト内への吸引力をダクトのオリフィスの近くに発生させることによって、煙及び火災ガスを空間から除去する方法に関する。本発明はまた、請求項６に定義された装置にも関する。

火災は煙を発生し、これにより、特にアパート、ホテル及び船舶における火災では大きな損害が生じ、人命が失われることさえある。従来の解決策では、煙の悪影響を軽減するために、換気ダクトの内部に取り付けられた少なくとも１つのスプレーヘッドが、起動時に高圧で消火剤を噴霧するように使用される。そのような解決策は、米国特許第５，９５７，２１２号に開示されており、そこでは、ノズルを通してダクト内に消火剤を噴霧し、それにより、空間からダクト内への吸引力が生じることにより、煙が空間から空調ダクト内へ進む。

従来技術の欠点の１つは、火災が空調ダクトを通っても広がることもあり、且つダクト内に設けられているスプレーヘッドが、非常に厳しい状態において高温の火災ガスを十分に冷却することができないことである。

本発明の目的は、従来技術の欠点を回避するために使用されることができる、まったく新しいタイプの解決策を達成することである。

［発明の簡単な説明］
本発明の方法は、第１ステップで、第１スプレーヘッドを起動させ、必要時にシャッタ部材を開くことにより、ダクト部分のオリフィスを介して空間からダクト部分内へ通じる接続を開放し、第２ステップで、少なくともダクト部分内又はその付近で火災ガス及び／又は煙の温度が所定値を超えるとき、空間からダクト部分内へ通じる接続をシャッタ部材によって閉鎖し、また必要時にダクト部分内の第１スプレーヘッドを通る噴霧を停止させることを主に特徴とする。

本発明の方法は、請求項２〜５に述べられているものによっても追加的に特徴付けられる。

本発明の装置は、ダクトのオリフィスと組み合わされた少なくとも１つのシャッタ部材を有し、当該シャッタ部材は少なくとも２つの位置の間を移動することができ、そのうちの第１位置が開放位置であって、その時にダクトのオリフィスを通ってダクト内へ通じる通路が開放し、また、第２位置が閉鎖位置であって、その時にダクトのオリフィスを通ってダクト内へ通じる通路が閉鎖され、装置はさらに、シャッタ部材を作動するためのアクチュエータ機構を有することを主に特徴とする。

本発明の装置は、請求項７〜１１に述べられているものによっても追加的に特徴付けられる。

本発明の解決策は、多くの重要な利点を有する。本発明による装置を空間と関連づけて配置することにより、有効な消火及び空間からの排煙が達成される。ダクトの入口オリフィスにシャッタ部材を設けることにより、かなり高温の火災ガス及び煙が換気ダクトなどのダクト部分に流入することを防止し、それにより、ダクトシステムを通って火災が広がる可能性を防止することが可能である。同時に、煙及び火災ガスの有効な除去が達成される。スプレーヘッドから噴霧される水性媒体を使用することにより、煙及び火災ガスに対する非常に強力な浄化効果がダクト部分内に生じる。スプレーヘッドによって生じる吸引力によってガスを空間からダクト部分内に引き込み、且つそれらの少なくとも一部を浄化することにより、煙の悪影響が最小限に抑えられる。シャッタ部材を作動させるために媒体作動式装置を使用することにより、第１スプレーヘッドを通る噴霧及びシャッタ部材の開閉移動を有効に組み合わせることができる。ダクトのオリフィスと組み合わせて温度監視部材、好ましくは温度に反応するアンプルと、監視部材からの、たとえばアンプルの破裂による衝撃に反応する弁部材とを設けることにより、シャッタ部材の閉鎖及び／又は第２スプレーヘッドの起動を行う有効な解決策が達成される。本発明を適用するために必要な弁部材及びアンプル付きトリガ部材は、適当なダクト部分と組み合わせて容易に配置されることができるコンパクトなアセンブリとして実現されることができる。

次に、例示及び添付図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。

［発明の詳細な説明］
図１は、換気管１８０に接続されたダクト部分１８３にスプレーヘッド１８２が設けられ、このスプレーヘッドは、起動時に、消火ミスト、特に水ミストをダクト内に噴霧して、空間からダクト部分１８３内への吸引力を生じさせ、その吸引力により、煙がダクト内へその開放オリフィスを通って運ばれるようにした従来型解決策を示す。ダクト部分は、湾曲部１８５などを有し、噴霧液滴がこの湾曲部に当たり、その結果、液体のほとんどが排出管１８６に流れ込む。スプレーヘッドは、煙探知器又は火災探知機などから得られたデータに基づいて、又は手動起動の結果として起動され得る。この解決策のさらなる詳細な説明は、特に米国特許第５，９５７，２１２号に見ることができる。

本発明の方法を使用する装置が図２に示されている。本方法では、少なくとも１つの第１スプレーヘッド２を通して媒体ミストを、空間から延びているダクト部分１内に噴霧し、それにより、空間からダクト内への吸引力をダクト１のオリフィス４付近に発生させることによって、煙及び火災ガスを空間から除去する。第１ステップで、第１スプレーヘッド２を起動させ、必要時にシャッタ部材５を開くことにより、ダクト部分のオリフィス４を介して空間からダクト部分１内へ通じる接続を開放し、第２ステップで、少なくともダクト部分内又はその付近で火災ガス及び／又は煙の温度が所定値を超えるとき、空間からダクト部分１内へ通じる接続をシャッタ部材５によって閉鎖し、また必要時にダクト部分１内の第１スプレーヘッド２を通る噴霧を停止させる。本方法の次のステップで、ダクトのオリフィス４が開いている空間内へ少なくとも１つの第２スプレーヘッド２１を通して消火剤を噴霧する。その目的は、火災ガスを冷却し、また同時に、噴霧点付近の火をすべて消すことである。

シャッタ部材５の動作は、第１スプレーヘッド２の動作に連動している。すなわち、少なくとも第１スプレーヘッド２が起動状態にあるとき、ダクト部分１のオリフィス４を通ってダクト部分内に入る通路が開放し、また、典型的には第１スプレーヘッド２への媒体の供給が停止されると、通路がシャッタ部材５によって閉鎖されるようになっている。本方法の好適な実施形態では、典型的にはアンプル２０などの感熱部材を使用して燃焼ガスの温度が監視され、その温度が設定値を超えるとき、感熱部材から得られる、たとえばアンプルが破壊されるときの衝撃(impulse)に基づいて、第１スプレーヘッド及び／又はシャッタ部材のアクチュエータ６に通じる媒体通路が閉鎖される。媒体の圧力によって発生する力が、対抗部材１１、特にばね部材の力を超えるとき、シャッタ部材５を開放位置へ移動させて、空間及びダクト部分間がオリフィス４を介して接続され、また、媒体の圧力によって発生する力が、対抗部材１１、特にばね部材の力より小さいとき、シャッタ部材５を閉鎖位置へ移動させて、オリフィス４を介してダクト部材内へ通じる接続が閉鎖されるようにする。

本発明の装置は、少なくとも１つのスプレーヘッド２を有し、これは、起動時に、空間から延びるダクト部分１内で媒体ミストを噴霧し、それにより、空間からダクト内への吸引力をダクト１のオリフィス４の近くに生じさせるように構成されている。本装置は、ダクトのオリフィス４と組み合わされる少なくとも１つのシャッタ部材５を有し、このシャッタ部材は少なくとも２つの位置の間を移動することができ、そのうちの第１位置が開放位置であって、その時にダクトのオリフィスを通ってダクト内に通じる通路が開放され、第２位置が閉鎖位置であって、その時にダクト１のオリフィス４を通ってダクト内に通じる通路が閉鎖され、装置はまた、シャッタ部材を操作するためのアクチュエータ機構６を有する。

図２に示された実施形態では、シャッタ部材５を作動するアクチュエータ機構６は、シリンダ−ピストン組み合わせ体を有する。シャッタ部材のアクチュエータ６は、第１スプレーヘッド２への媒体供給部に機能的に接続されている。

本装置はさらに、温度監視器２０を有する。この監視器から得られる衝撃(impulse)に基づいて、必要時にシャッタ部材５を第２位置、すなわち閉鎖位置へ移動させる。本装置はさらに、少なくとも１つの第２スプレーヘッド２１を有し、これは、少なくとも温度監視器２０によって与えられる衝撃に基づいて、空間内に、好ましくはダクト１のオリフィス付近に消火剤を噴霧するように取り付けられている。温度監視器２０はたとえば、所定温度で破裂するアンプルである。アンプルが破裂する結果、弁部材２７が第２スプレーヘッド２１に通じる消火剤用通路２５を開き、且つ／又は第１スプレーヘッド２及び／又はシャッタ部材のアクチュエータ６に通じる通路１８を閉鎖するように第２弁部材１６を移動させる。

以下に、図２に示された実施形態をさらに詳細に説明する。この場合、ダクト１、たとえば換気ダクト又は換気ダクト内に通じるダクト部分にスプレーヘッド２が設けられている。スプレーヘッド２は、少なくとも１つのノズル３、好ましくは複数のノズルを有し、これにより、起動時に媒体ミスト、典型的にはは液状媒体のミスト、特に水ミストが発生させられ、それにより、ダクト部分のオリフィス４からダクト部分内へスプレーヘッドに向かう吸引力が生じる。ダクトのオリフィス４と関連させて、クラペット（clappet）などのシャッタ部材５が配置されており、これは、シャッタ部材アクチュエータ６によって開閉されることができる。図示の実施形態では、アクチュエータ装置６は、シリンダ−ピストン組み合わせ体を有し、シャッタ部材５はその組み合わせ体のピストンロッド８に取り付けられている。ピストン９は、シリンダ空間１０内を移動可能であるように配置されており、このシリンダ空間内に、スプレーヘッド２に通じる導管１３から流路が延びている。圧力媒体がシリンダ空間１０内へ進むと、ピストン９が図２に示された位置に（図２に示されているように上方から下方に）移動し、それにより、クラペットなどのシャッタ部材５をダクト部分１のオリフィス４から外方に移動させる。その結果、空間からオリフィス４を介してダクト内へ通じる流路が開放される。同様に、シャッタ部材アクチュエータのシリンダ空間１０内の圧力が低下すると、アクチュエータ機構内に設けられているばね部材１１の作用により、シャッタ部材５が（図２において上方に）移動してオリフィス４を閉鎖し、それにより、空間からオリフィス４を介してダクト部分１内へ通じる流路が閉鎖される。

本装置は、消火剤供給管１５と、第１スプレーヘッド２に通じる導管１３、１４との間に配置された弁部材１６を備える。弁部材はプランジャを有し、これは、閉鎖位置にあるとき、供給管からスプレーヘッド２に通じる導管１３、１４までの流路を閉鎖する。図２では、プランジャ１６は開放位置にあり、そのため、供給管１５からスプレーヘッド２に通じる導管１３、１４までの流路１８が開いている。弁部材は、供給方向に見てプランジャ１６の反対側に配置されたばね部材１７を有し、したがって、プランジャ部材の供給管側でのプランジャ部材の断面積に作用する圧力が、反対側に作用する力、すなわち図２に示された状況では、ばね部材１７のばね力を超えるとき、弁部材が開放する。

本発明の解決策はまた、ダクト部材のオリフィス付近に、好ましくはオリフィスの内側に配置されたトリガ機構２０も有する。図面に示された機構は、この地点での温度が設定値まで上昇したときに破裂するアンプル２０を有する。トリガ機構の周囲及び付近を流れるガスの温度がアンプル用に設定された値より高く上昇すると、アンプルが破裂し、したがって第２スプレーヘッド２１に通じる流路２４、２５が、また他方では第１弁部材のプランジャの、媒体供給管の方に面する側と反対側に位置する側に通じる第２流路２４、２６が開く。この状況では、プランジャ１６の各端面領域に作用する圧力が等しく、したがって、ばね部材の力がプランジャを閉鎖位置に移動させる。その結果、スプレーヘッド２に通じる導管部材への流路が閉鎖され、したがって、ダクト内への噴霧が停止される。同様に、ダクトのオリフィス４におけるシャッタ部材５は、ダクト１に入る流路を閉鎖する。これにより、かなり高温の燃焼ガスがダクトに流入することが防止され、また他方では火災がダクト１を通って広がることが防止される。

第２スプレーヘッド２１は、ダクト付近で消火剤の噴霧を開始する。

本装置は、たとえば煙、熱又は火災の検知器から送られる制御コマンドにより、又は手動により作動させられる。これが起きると、消火剤が弁部材を通って、ノズル２に通じる導管１３、１４内へ供給される。消火剤の圧力により、ダクト１のオリフィス４を閉鎖しているシャッタ部材５が開き、スプレーヘッド２が消火剤をダクト内に噴霧し始め、それにより、オリフィス４からダクト内への吸引力が生じる。その結果、ダクトのオリフィス４が開いている空間から煙が除去される。同時に、噴霧によりオリフィス４付近のダクト端部内に強力な吸引力を生じせしめ、したがって、煙及び火災ガスが空間からオリフィス４を通ってダクト内へ運ばれる。

スプレーヘッド２は好ましくは、その付近に吸引力を生じさせるタイプである。燃焼ガスの一部はダクト１内を漂って、スプレーヘッド２によって生じたミストスプレイ内へ運ばれ、媒体の霧状の水性ミスト内に溶解且つ／又は吸収される。これらの燃焼ガスは、ダクト内の媒体の水性ミスト内に溶解且つ／又は吸収されたままである。したがって、本発明の装置を使用することにより、空間から燃焼ガス及び煙を効果的に除去することができ、それにより、それらの悪影響を最小限に抑えることができる。

ダクト１に関連付けて、燃焼ガス汚染ミストを収集するための手段が配置されることが好ましい。収集部分は典型的には、ダクト部分内に形成され、且つダクトのスプレーヘッド及びダクト出口間に設置された分岐部、湾曲部、絞り部などである。収集部分はまた、ダクト内に形成されたネット又はふるいで構成されてもよい。汚染媒体は通常、収集部分から収集容器（図示せず）内へ、又は、たとえば下水管内に導かれる。

ダクト内に流入した燃焼ガスがかなり高温の場合、ダクト内へ通じるオリフィス４がシャッタ部材５によって閉鎖され、ダクト内への噴霧が停止される。本発明によれば、この機能は典型的には、温度応答トリガ機構２０を使用して実行され、このトリガ機構は、第２弁部材のプランジャ２７を解放し、それにより、圧力媒体用の流路を第１弁部材のプランジャの反対側に開き、この時、ばね部材がプランジャ１６を図面において左方向に移動させ、その結果、プランジャ１６は、管部材１３、１４を通って第１スプレーヘッドに、且つスプレーヘッドアクチュエータ６に達する通路１８を閉鎖する。

使用される媒体は典型的には、水性液及び／又は水性液とガスとの混合物である。スプレーヘッドは、媒体ミスト、特に水ミストを噴霧するために使用される。消火剤のミストの液滴径（Ｄｖ９０）は典型的には２００マイクロメートル未満である。消火剤は、高圧で、好ましく１０〜３００バールで噴霧される。本方法に関連して、典型的には定圧ポンプを備えるポンプ装置が使用される。

本発明が上記実施形態に限定されることはなく、添付の特許請求の範囲内での変更が可能であることは、当業者には明らかである。説明の一部では、幾つかの特徴が互いに組み合わせて使用されている。本発明では、その特徴を互いに別個に使用することもできる。

従来型解決策を示す図である。 本発明による装置を示す図である。

Claims (11)

1. 火災の悪影響を軽減する方法において、少なくとも１つの第１スプレーヘッド（２）を通して、空間から遠ざかる方向に延びるダクト部分（１）内に媒体ミストを噴霧し、該空間から該ダクト内への吸引力を該ダクト（１）のオリフィス（４）の近くに発生させることによって、煙及び燃焼ガスを該空間から除去する方法であって、第１ステップにおいて、該第１スプレーヘッド（２）を起動させ、必要時にシャッタ部材（５）を開くことにより、該ダクト部分の該オリフィス（４）を介して該空間から該ダクト部分（１）内へ通じる接続を開放し、第２ステップにおいて、少なくとも該ダクト部分内又はその付近で燃焼ガス及び／又は煙の温度が所定値を超えるとき、該空間から該ダクト部分（１）内へ通じる接続を該シャッタ部材（５）によって閉鎖し、また必要時に該ダクト部分（１）内の該第１スプレーヘッド（２）を通しての噴霧を停止させることを特徴とする、火災の悪影響を軽減する方法。
2. 次のステップにおいて、前記ダクトの前記オリフィス（４）が開いている前記空間内へ少なくとも１つの第２スプレーヘッド（２１）を通して消火剤を噴霧することを特徴とする、請求項１に記載の火災の悪影響を軽減する方法。
3. 少なくとも前記第１スプレーヘッド（２）が起動状態にあるとき、前記ダクト部分（１）の前記オリフィス（４）を通ってダクト部分内に入る通路が開くようになっていて、かつ、前記第１スプレーヘッド（２）への媒体の供給が停止されると、前記シャッタ部材（５）によって前記通路が閉鎖されるように、前記シャッタ部材（５）の動作が前記第１スプレーヘッド（２）の動作に連動することを特徴とする、請求項１又は２に記載の火災の悪影響を軽減する方法。
4. アンプル（２０）などの感熱部材を使用して燃焼ガスの温度が監視され、前記温度が設定値を超えるとき、前記感熱部材から得られる、たとえば前記アンプルが破裂するときの衝撃に基づいて、前記第１スプレーヘッド及び／又は前記シャッタ部材の前記アクチュエータ（６）に通じる前記媒体の通路（１８）が閉鎖されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の火災の悪影響を軽減する方法。
5. 前記媒体の圧力によって発生する力が、対抗部材（１１）、特にばね部材の力を超えるときには、前記シャッタ部材（５）を開放位置へ移動させて、前記空間及び前記ダクト部分間が前記オリフィス４を介して接続されるようにし、前記媒体の圧力によって発生する力が、前記対抗部材（１１）、特にばね部材の力より小さいときには、前記シャッタ部材（５）を閉鎖位置へ移動させて、前記オリフィス（４）を介しての前記ダクト部材内へ通じる接続が閉鎖されるようにすることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の火災の悪影響を軽減する方法。
6. 火災の悪影響を軽減する装置において、少なくとも１つのスプレーヘッドを有し、該スプレーヘッドは、起動時においては、空間から延びるダクト部分（１）内に媒体ミストを噴霧し、該ダクト（１）のオリフィス（４）付近で該空間から該ダクト（１）内への吸引力を生じるように構成されており、該装置は、該ダクトの該オリフィス（４）と組み合わせて設置される少なくとも１つのシャッタ部材（５）を有し、該シャッタ部材（５）は少なくとも２つの位置の間を移動することができ、そのうちの第１位置は、該ダクトの該オリフィスを通って該ダクト内へ通じる通路が開放する開放位置であり、第２位置は、該ダクトの該オリフィスを通って該ダクト内へ通じる通路が閉鎖される閉鎖位置であり、該装置はさらに、該シャッタ部材を作動させるためのアクチュエータ機構（６）を有することを特徴とする、火災の悪影響を軽減する装置。
7. 前記シャッタ部材（５）を作動させる前記アクチュエータ機構（６）は、シリンダ−ピストン組み合わせ体を有することを特徴とする、請求項６に記載の火災の悪影響を軽減する装置。
8. 前記シャッタ部材（５）の前記アクチュエータ（６）は、第１スプレーヘッド（２）への媒体供給部に機能的に接続されていることを特徴とする、請求項６又は７に記載の火災の悪影響を軽減する装置。
9. 温度監視器（２０）をさらに有し、該温度監視器から得られる衝撃に基づいて、必要時に前記シャッタ部材５を第２位置、すなわち閉鎖位置へ移動させることを特徴とする、請求項６ないし８のいずれか１項に記載の火災の悪影響を軽減する装置。
10. 少なくとも１つの第２スプレーヘッド（２１）をさらに有し、該第２スプレーヘッドは、少なくとも前記温度監視器（２０）によって与えられる衝撃に基づいて、前記空間内に、好ましくは前記ダクト（１）の前記オリフィス付近に消火剤を噴霧するように取り付けられていることを特徴とする、請求項６ないし９のいずれか１項に記載の火災の悪影響を軽減する装置。
11. 前記温度監視器（２０）は、所定温度で破裂するように構成されたアンプルであり、該アンプルが破裂することにより、弁部材（２７）が前記第２スプレーヘッド（２１）に通じる消火剤用通路（２５）を開き、及び／又は、前記第１スプレーヘッド（２）及び／又は前記シャッタ部材の前記アクチュエータ（６）に通じる通路（１８）を閉鎖するように第２弁部材（１６）を移動させることを特徴とする、請求項６ないし１０のいずれか１項に記載の火災の悪影響を軽減する装置。
    

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