JP4182102B2 - 消火設備 - Google Patents

Description

本発明は消火設備に関するものである。

火災は大まかにＡ火災（普通火災）、Ｂ火災（油火災）及びＣ火災（電気火災）の３つに分類されている。Ａ火災は、木材、紙、布等の固体可燃物による火災、Ｂ火災は、ガソリン、石油類や油脂類による火災、Ｃ火災は、変電所、発電所、その他の電気機器が多く、感電の危険を伴う施設で発生する火災である。また消火設備は一般に、スプリンクラ消火設備、泡消火設備、粉末消火設備及びガス消火設備に分類される。

この泡消火設備（例えば、特許文献１）は、主にＢ火災の抑制と消火を主眼においた設備であり、Ａ火災に対しては、通常のスプリンクラ消火設備と比較すると、冷却、延焼防止において性能が劣るものと考えられる。
実開平６−８３０４８号公報

ところで駐車場には、通常、ガソリン等による油火災に備えて泡消火設備が設けられている。しかし、駐車場における火災事例を調査すると、Ａ火災に相当する可燃物の火災が意外と多く、約半分を占めている。また火災はＡ、Ｂ、Ｃ火災がそれぞれ単独で発生するのは稀で、例えば塗料店などで火災が発生すると、塗料等によるＢ火災と住居（木材建物）等によるＡ火災とが一緒に発生する場合が多い。そこで本発明は、Ａ火災、Ｂ火災の両方に対応した消火設備を得ることを目的とする。

本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、給水源及び水成膜泡消火薬剤源に接続され、該給水源から供給される消火用水と該水成膜泡消火薬剤源から供給される水成膜泡消火薬剤とを混合して低発泡性である泡水溶液を生成する混合器を備えた消火設備において、混合器の二次側に配管を介して接続され、防護区域毎に設けられた常時閉の開閉制御弁と、該開閉制御弁の二次側に接続され、外部に露出し周縁部に爪を有しない平らなデフレクタを備えた開放型消火ヘッドと、該開放型消火ヘッドが設けられた防護区域に配設された火災感知器と、該火災感知器から火災信号を受信すると、開閉制御弁に開弁信号を出力する受信機とを備え、火災感知器が火災を感知して火災信号が出力され、開閉制御弁が開弁されると、開放型消火ヘッドの放出口から放水された泡水溶液は、デフレクタとのぶつかりを減らすことで泡立つのが抑えられて、ほぼ泡水溶液の状態のまま泡立てないで防護区域に放出され、可燃物の表面に水成膜を形成することを特徴とするものである。

以上のような本発明は、消火薬剤として水成膜泡消火薬剤を使用し、開放型消火ヘッドから泡水溶液を泡状ではなく、ほぼ液体の状態で放出する。よって、普通火災に対しては燃焼物に泡水溶液を降りかけ冷却させることで火災を消火し、また油火災に対してはガソリン等の燃料の表面に水成膜を形成して、酸素を遮断することで火災を消火する。このため防護区域で普通火災及び油火災のいずれが発生しても、または両方が同時に発生して
も、確実にその火災を消火することができる。

参考例
この発明の実施例を図１により説明する。２は消火用水Ｗが貯えられた給水源としての水槽、４は水成膜泡消火薬剤Ｇを収容した消火薬剤の一例としての薬剤タンクである。６は混合器で、水槽２と薬剤タンク４に接続され、水槽２から供給される消火用水Ｗと薬剤タンク４から供給される水成膜泡消火薬剤Ｇとを混合して水成膜溶液としての泡水溶液を生成する。なお水槽２から消火用水Ｗが混合器６に供給される際、その消火用水Ｗの一部は配管５を通って薬剤タンク４にも供給される。薬剤タンク４では消火用水Ｗが供給されることによって、混合器６に水成膜泡消火薬剤Ｇを供給することになる。

この水成膜泡消火薬剤Ｇは、フッ素系界面活性剤を主成分とし、起泡安定剤、水溶性高分子、凍結抑止剤等からなる水溶性液体用の泡消火薬剤である。一般的には、泡と水成膜の両者の空気遮断作用により消火を行う。しかし本発明では、消火ヘッドから泡水溶液をほとんど泡立っていない状態で噴霧し、可燃物や燃料の表面に薄膜、所謂水成膜を形成して被覆し、窒息消火させるものである。

８は混合器６の二次側に配管を介して接続された閉鎖型消火ヘッドで、例えば駐車場や塗装工場などの普通火災（Ａ火災）と油火災（Ｂ火災）の両方の火災発生の可能性がある防護区域に設けられる。勿論、消火ヘッド８をＡ火災やＢ火災が単独で発生する防護区域に設けても構わない。

この閉鎖型消火ヘッド８を図２を用いて説明する。閉鎖型消火ヘッド８は、ヘッド本体１０と、放出口１１を閉鎖する弁体１２と、弁体１２を放出口１１に押し付ける感熱部材の一例としてのグラスバルブ１３と、放出口１１から放出される泡水溶液をほぼ水溶液の状態のまま防護区域に分散するデフレクタ１４とを備えている。デフレクタ１４は図示のように、周縁部に爪を有しない平らなものが使用される。これは泡水溶液とデフレクタ１４とのぶつかりを減らすことで、泡水溶液が泡立つのを抑えるためである。

ところで泡消火設備で従来、使用される泡ヘッドは、デフレクタを金網によって覆うことで、放出口から放出される泡水溶液の発泡倍率を高めている。この発泡倍率は低膨張の場合で数倍以上で、高膨張の場合は数百倍に達するようにしてある。これに対して本発明の閉鎖型消火ヘッド８は、金網を除去し、デフレクタ１４を外部に露出させた構造にしている。これにより、放出口１１から放水された泡水溶液（混合液）はほとんど発泡することなく、全周方向に拡散放出され、拡散時に泡水溶液が泡立つのを抑えることが可能となる。

２０は防護区画毎に設けられた流水検知装置で、閉鎖型消火ヘッド８と混合器６の間に設けられる。流水検知装置２０の二次側配管内は泡水溶液又は水が満たされており、閉鎖型消火ヘッド８が開放して二次側配管内の圧力が低下すると、流水検知装置２０は消火制御盤２２に圧力低下に基づく流水検知信号を出力する。

なお図１において、２４はポンプ、２６はポンプ２４から圧送される消火用水Ｗの水圧を調整する圧力調整弁でそれぞれ消火制御盤２２と信号線を介して接続される。また図示はしないが、ポンプ２４と混合器６の間に、二次側配管内を所定の圧力に加圧するための圧縮空気が貯留された圧力空気槽を接続して、この圧力空気槽内の圧縮空気が所定値よりも低下した時に、ポンプ２４を起動させるようにしてもよい。

次にこの実施形態の作動について説明する。防護区域で例えば、車両等の燃料が原因となるＢ火災が発生すると、その熱によって閉鎖型消火ヘッド８のグラスバルブ１３内のアルコールが膨張し、その結果、グラスバルブ１３は破裂する。これにより弁体１２が落下し放出口１１が開放され、流水検知装置２０の二次側配管内に溜まっていた泡水溶液が放出口１１から放出される。そして流水検知装置２０は消火制御盤２２に流水検知信号を出力し、それにより消火制御盤２２からポンプ２４にポンプ起動信号が送信され、ポンプ２４が起動される。

このポンプ２４の起動に伴い、圧力調整弁２６により圧力を調整されながら、水槽２の消火用水Ｗが混合器６及び薬剤タンク４に供給される。混合器６は水槽２から供給された消火用水Ｗと薬剤タンク４から供給された水成膜泡消火薬剤Ｇとを混合して、所定濃度、例えば１．０％〜２．５％の泡水溶液を生成する。この泡水溶液は流水検知装置２０及び二次側配管を通って、閉鎖型消火ヘッド８に供給され、放出口１１からデフレクタ１４に向かって放出される。

この時、閉鎖型消火ヘッド８には、金網がなくデフレクタ１４が外部に露出した状態で取り付けられており、また泡水溶液自体も低発泡性であるため、しかも泡水溶液の濃度を通常（普通は３．０％）よりも薄くしているので、泡水溶液はほとんど泡立つことなく、ほぼ液体の状態で直接、消火ヘッド８から放出される。

つまりデフレクタ１４によって泡水溶液を小さな水滴状にして飛散させるため、速度エネルギーが減少せず、よって泡状で放出される場合に比べて大幅にその飛距離を伸ばすことができるので消火範囲を拡大することが可能となり、また炎に対して高い貫通力を有する。

また泡水溶液は火炎の中に直接飛び込み、炎の気流に逆らって燃料の表面に達して、その燃料の表面に水成膜を形成する。この水成膜は拡散されて燃料全体を覆い窒息消火させる。この水成膜の広がり方は非常に迅速で、燃料表面の隅々にまで及ぶので、効果的な消火を行うことができる。

次に防護区域にある例えばダンボールなどが燃えてＡ火災が発生した場合について説明する。上述したように、閉鎖型消火ヘッド８からは泡水溶液は泡ではなく、ほぼ液体の状態で放出される。このため燃焼物に泡水溶液が降りかかると、燃焼物は泡水溶液によって冷却されるという所謂冷却効果によって消火される。このように本発明では、泡水溶液を直接ほぼ液体のまま放出することで、Ａ火災に対して、通常のスプリンクラ消火設備における消火と同様な消火効果を得ることが可能となる。

なお本参考例においては、消火ヘッドとして閉鎖型の消火ヘッドを用いた場合により説明したが、開放型の消火ヘッドを使用しても同様な効果を得ることができる。

実施形態１
消火ヘッドとして開放型の消火ヘッドを用いた場合の一実施形態を図３により説明する。なお図３において、流水検知装置２０の一次側の構成は図１と同じなので、薬剤タンク４と混合器６のみを図示し、他を省略している。

図３において、３０は防護区域毎に流水検知装置２０の二次側に設けられた常時閉の開閉制御弁で、後述の受信機からの信号により開弁される。３２は開閉制御弁３０の二次側に接続された開放型の消火ヘッドで、その構成は例えば図２において、弁体１２とグラスバルブ１３とを取り除いたものである。

３４は開放型消火ヘッド３２が設けられた防護区域毎に１又は複数個配設された火災感知器、３６は火災感知器３４が接続され、火災感知器３４から火災と判断される信号を受信すると、対応する防護区域の開閉制御弁３０に開弁信号を出力する受信機である。

火災感知器３４が火災を感知して火災信号を出力すると、受信機３６は対応する防護区域の開閉制御弁３０に開弁信号を出力し開弁させる。これにより開閉制御弁３０の一次側の泡水溶液は二次側に流出して開放型ヘッド３２からデフレクタ１４によって、上記と同様に飛散放出される。

同時に流水検知装置２０から流水信号が出力されてポンプ２４が起動される。ポンプ起動後の動作説明は第１の実施形態と同じなので、説明を省略する。なお、火災感知器３４と開閉制御弁３０の代わりに、感熱バルブを用いるようにしてもよい。

以上のような本発明は、消火薬剤として水成膜泡消火薬剤を使用し、閉鎖型消火ヘッドから泡水溶液を泡状ではなく、ほぼ液体の状態で放出する。よって、普通火災に対しては燃焼物に泡水溶液を降りかけ冷却させることで火災を消火し、また油火災に対してはガソリン等の燃料の表面に水成膜を形成して、酸素を遮断することで火災を消火する。このため防護区域で普通火災及び油火災のいずれが発生しても、または両方が同時に発生しても、確実にその火災を消火することができる。

本発明の消火設備のシステム図である。 閉鎖型噴霧ヘッドの断面図である。 開放型ヘッドを使用した場合の本発明の消火設備のシステム図である。

符号の説明

２ 水槽、 ４ 薬剤タンク、 ５ 配管、 ６ 混合器、８ 閉鎖型消火ヘッド、
１０ ヘッド本体、 １１放出口、１２ 弁体、 １３ 感熱部材、 １４ デフレクタ、
２０ 流水検知機能付開放弁、 ２２ 消火制御盤、２４ ポンプ、 ２６ 圧力調整弁、
３０ 開閉制御弁、３２ 開放型消火ヘッド、 ３４ 火災感知器、 ３６ 受信機、ｔｔ

Claims (3)

1. 給水源及び水成膜泡消火薬剤源に接続され、該給水源から供給される消火用水と該水成膜泡消火薬剤源から供給される水成膜泡消火薬剤とを混合して低発泡性である泡水溶液を生成する混合器を備えた消火設備において、
   前記混合器の二次側に配管を介して接続され、防護区域毎に設けられた常時閉の開閉制御弁と、
   該開閉制御弁の二次側に接続され、外部に露出し周縁部に爪を有しない平らなデフレクタを備えた開放型消火ヘッドと、
   該開放型消火ヘッドが設けられた前記防護区域に配設された火災感知器と、
   該火災感知器から火災信号を受信すると、前記開閉制御弁に開弁信号を出力する受信機とを備え、
   前記火災感知器が火災を感知して火災信号が出力され、前記開閉制御弁が開弁されると、前記開放型消火ヘッドの放出口から放水された泡水溶液は、前記デフレクタとのぶつかりを減らすことで泡立つのが抑えられて、ほぼ泡水溶液の状態のまま泡立てないで前記防護区域に放出され、可燃物の表面に水成膜を形成することを特徴とする消火設備。
2. 前記給水源の消火用水を圧送するポンプと、該ポンプと前記混合器の間に設けられ、前記二次側配管内を所定の圧力に加圧するための圧縮空気が貯留された圧力空気槽とを備えたことを特徴とする請求項１記載の消火設備。
3. 前記給水源の消火用水を圧送するポンプと、該ポンプの起動に伴って、前記消火用水の水圧を調整する圧力調整弁とを設け、圧力を調整しながら前記給水源の消火用水を前記混合器及び水成膜泡消火薬剤源に供給することを特徴とする請求項１又は２記載の消火設備。

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