JP2009240608A - 消火用具、消火方法および消火装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よく消火でき、少量の不活性ガスで火災を消火できる消火用具、消火方法及び消火装置を提供する。
【解決手段】消火用具１は、不活性ガス３と、不活性ガス３が高圧で封入され、火点Ｆの熱により破裂する風船２と、を備えている。
【効果】風船の破裂と同時に不活性ガスが略放射状に拡散されるので、周囲の空気を巻き込まずに不活性ガスが火点を完全に覆うために窒息効果が最大限に得られる。
【選択図】図２

Description

この発明は、効率よく消火でき、少量の不活性ガスで火災を消火できる消火用具、消火方法及び消火装置に関する。

従来、不活性ガスによる火災の局所消火は、図７に示すようにＣＯ₂消火器などのようにラッパ状のガスノズルから不活性ガスを勢い良く放射することにより、火点に不活性ガスを供給して窒息効果により火災を消火していた。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−６１９８６号公報（段落００１３〜００１５、図１）

しかし、従来の不活性ガスによる火災の局所消火方式の場合、図７に示すように不活性ガスがノズルから放射される際に、不活性ガスを火点に供給すると同時に、ノズルから放射される不活性ガスの流れに沿って周囲の可燃性の酸素が含まれる空気を巻き込んでしまうために、窒息効果が低減されるため火点を効率良く速やかに消火することができず、また、大量の不活性ガスが必要になり、特に、ＣＯ₂の場合は人体に危険となるという問題があった。

この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、火点を効率よく速やかに消火でき、少量の不活性ガスで火災を消火できる消火用具、消火方法及び消火装置を提供することを目的とする。

この発明の消火用具は、不活性ガスと、この不活性ガスが封入され、火点の熱により破裂する風船と、を備えたものである。

この発明の消火方法は、請求項１記載の消火用具を火点に接近させる行程と、前記の消火用具の前記風船が破裂したときに、前記不活性ガスが前記火点を窒息消火する行程と、を備えたものである。

この発明の消火装置は、火災を検知し、火災規模に応じた検出レベル信号を出力する火災検知器と、不活性ガスが充填された不活性ガスボンベと、この不活性ガスボンベに通常時は閉止する供給弁を介して接続された配管と、この配管の先端部に取付された風船と、前記火災検知器により火災が検知されたときに、前記火災検知器から出力された検出レベル信号に応じて前記供給弁を開放する時間をそれぞれ設定し、設定された時間前記供給弁を開放する制御盤と、を備えたものである。

この発明の消火装置は、先端に発泡用網を備えた持ち運び可能な泡消火装置部を備えた泡消火装置において、前記発泡用網から放射される泡を充填するための袋を、前記発泡用網の放射側に備えたものである。

この発明の消火方法は、請求項４記載の泡消火装置の前記袋を火点に乗せる行程と、前記袋が火点の熱で溶け、前記泡が火点を窒息消火する行程とを備えたものである。

この発明の消火装置は、前記袋が消火用ノズルから取り外し可能なものである。

この発明による消火用具は、不活性ガスと、該不活性ガスが封入され、火点の熱により破裂する風船と、を備えたので、風船の破裂と同時に不活性ガスが略放射状に拡散されるので、周囲の空気を巻き込まずに不活性ガスが火点を完全に覆うために窒息効果が最大限に得られるため、効率的に消火でき、不活性ガスが少量でも消火することができる。

この発明の消火方法は、請求項１記載の消火用具を火点に接近させる行程と、前記の消火用具の前記風船が破裂したときに、前記不活性ガスが前記火点を窒息消火する行程と、を備えたので、風船の破裂と同時に不活性ガスが放射状に拡散されるので、周囲の空気を巻き込まずに不活性ガスが火点を完全に覆うために窒息効果が最大限に得られるため、効果により、効率的に消火でき、不活性ガスが少量でも消火することができる。

この発明の消火装置は、火災を検知し、火災規模に応じた検出レベル信号を出力する火災検知器と、不活性ガスが充填された不活性ガスボンベと、この不活性ガスボンベに通常時は閉止する供給弁を介して接続された配管と、この配管の先端部に取付された風船と、前記火災検知器により火災が検知されたときに、前記火災検知器から出力された検出レベル信号に応じて前記供給弁を開放する時間をそれぞれ設定し、設定された時間前記供給弁を開放する制御盤と、を備えたので、火災規模に合わせて風船に充填する不活性ガス量を調整できるために効率的に消火することができる。

この発明の消火装置は、先端に発泡用網を備えた持ち運び可能な泡消火装置部を備えた泡消火装置において、前記発泡用網から放射される泡を充填するための袋を、前記発泡用網の放射側に備えたので、窒息効果により効率的に消火することができる。

この発明の消火方法は、請求項４記載の泡消火装置の前記袋を火点に乗せる行程と、前記袋が火点の熱で溶け、前記泡が火点を窒息消火する行程とを備えたので、窒息効果により効率的に消火することができる。

この発明の消火装置は、前記袋が消火用ノズルから取り外し可能なので、効率的に消火することができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す消火用具の構成図、図２は、風船に不活性ガスが充填された消火用具を火点に接近させる状態を示す図、図３は消火用具の風船が破裂した時の火点周囲の不活性ガスの流れを示す図である。

図１において、消火用具１は、ゴム製の風船２と、ゴム製の風船２に封入された不活性ガス３から構成される。ゴム製の風船２は、不活性ガス３があらかじめ不活性ガスボンベなどから充填されており、例えば、直径が２０〜１００ｃｍ程度で、充填時の圧力は大気圧より０．１〜０．３気圧程度高くする。なお、風船２の不活性ガス３の充填時の圧力は低いが、風船２がガスを透過することによる漏れの影響を考慮して、充填後の使用可能期間を設定する。例えば、屋内の工場等で火気を使用する場所付近に置いてもよい。
不活性ガス３は、窒素、二酸化炭素、Ｎｏｖｅｃ１２３０、ＨＦＣ−２２７ｅａ等を使用する。これらの不活性ガスの消炎濃度を表１に示す（出典：「消研型カップバーナ装置による消火剤の消炎濃度」、消防研究所）。

消炎濃度は不活性ガスの消火性能を表す指標の一つであり、この値が小さいほど消火能力が高いことを示しており、表１はヘプタンに対する消炎濃度を示している。表１からＮｏｖｅｃ１２３０が他の不活性ガスより消火能力が高いことがわかる。

次に、この発明の消火用具１の動作について図２、３により説明する。火災が発生した時に、消火用具１を手に持って、または、消火用具１を棒の先端に取り付けて火点Ｆに近づける。
図２に示すように火点Ｆに消火用具１を近づけると、図３に示すように風船２が破裂し、風船２の破裂と同時に不活性ガス３が略放射状に拡散され、火点Ｆを完全に覆うために窒息効果により火点Ｆが消火される。
このとき、不活性ガス３が略放射状に拡散するので、周囲の空気を巻き込まずに不活性ガス３が火点Ｆを完全に覆う。一方、従来は、空気を巻き込み、火点に酸素が供給されるので、窒息効果が低い。
なお、風船２のサイズは、一定としてもよく、また、その場で、火災規模に合わせて不活性ガス３の封入量を変え風船２の膨らみの大きさを変えるようにしてもよい。

次に、この発明の消火用具１について消火実験をした結果について説明する。
まず、実験１では、Ｎｏｖｅｃ１２３０の気化したガスを封入した直径２０ｃｍの風船２からなる消火用具１を、□１０ｃｍの火皿のへブタン火点に近づけて、火点Ｆの熱により風船２を破裂させてＮｏｖｅｃ１２３０の気化したガスを放射させたところ、火点Ｆを消火することができた。この場合の消火用具１は、Ｎｏｖｅｃ１２３０の沸点が約４９℃であるので、常温下でＮｏｖｅｃ１２３０の液体を風船２内に封入したものを恒温槽で加熱して気化させたものを用いた。つまり、沸点が高い不活性ガス３も使用できる。

また、実験２では、窒素を封入した直径１００ｃｍの風船２からなる消火用具１を、□５０ｃｍの火皿のへブタン火点に近づけて、火点Ｆの熱により風船２を破裂させて窒素の不活性ガス３を放射させたところ、火点Ｆを消火することができた。
この結果から、効率的に消火でき、不活性ガスが少量でも速やかに消火することができ、また、火災規模に合わせて効率的に消火することができることがわかった。

ここで、風船２が破裂して火点Ｆが消火されるメカニズムを説明する。
風船２に封入された不活性ガス３は、風船を膨らませる向きに圧力を発生させている。風船２が、火点Ｆから伝わる熱を受けたり、火点Ｆの火炎に触れると、表面に少なくとも１ケ所は穴があく。その一瞬は穴から集中的に不活性ガス３が放射されるが、ほぼ、同時に、風船２が原型をとどめずに破裂するため不活性ガス３は略放射状に拡散されて空気を火点付近から遠ざけるとともに、火点Ｆを完全に覆って消火することができる。

以上のように、消火用具１は、不活性ガス３と、不活性ガス３が封入され、火点Ｆの熱により破裂する風船２と、を備えたので、風船２の破裂と同時に不活性ガス３が略放射状に拡散されるので、周囲の空気を巻き込まずに不活性ガスが火点Ｆを完全に覆うために窒息効果が最大限に得られるため、不活性ガスが少量でも消火することができ、また、火災規模に合わせて効率的に消火することができる。
また、不活性ガス３は、例えば、表１に示した不活性ガスのうち、消炎濃度が小さいＨＦＣ−２２７ｅａやＮｏｖｅｃ１２３０を使用すれば不活性ガスが特に少量で、効率的に消火できる。

実施の形態２．
実施の形態１では、火災発生時に消火用具を手動で火点に近づけて消火する場合を示したが、本実施の形態は火災発生時に自動的に消火するものである。
図４はこの発明の実施の形態２を示す消火装置の構成図である。図において、消火装置は、監視空間９に発生した火災を検知し、火災規模に応じた検出レベル信号を出力する火災検知器４と、不活性ガス３が充填された不活性ガスボンベ５と、この不活性ガスボンベ５に通常時は閉止する供給弁６を介して接続され、天井まで配設された配管７と、この配管７の先端部に取付された風船２と、火災検知器４により火災が検知されたとき供給弁６を開放するとともに、火災検知器４から出力された検出レベル信号に応じて供給弁６を開放する時間をそれぞれ設定する制御盤８と、を備えている。
なお、使用する不活性ガス、風船は実施の形態１と同じものである。

次に、この発明の実施の形態２を示す消火装置の動作を図２により説明する。
監視空間９内に火災が発生すると、火災検知器４がこれを検知し、火点Ｆの規模に応じた検出レベル信号を制御盤８に出力する。制御盤８は、この信号を受信すると、警報表示や警報音を鳴らすとともに火災発生を通知する。制御盤８は、同時に、火災検知器４から出力された検出レベル信号に応じて供給弁６を開放する時間をそれぞれ設定し、供給弁６を設定された時間開放させる信号を供給弁６に送出する。

ここで、供給弁６を開放する時間は、火点Ｆの規模に応じて消火に必要な不活性ガスの量となるまで風船２に充填するのに必要な時間である。
例えば、火災検知器４が炎検出部の受光量により検出レベル信号を低、中、高と設定ししたときに、これに対応して消火に必要な不活性ガスの量を充填するのに必要な時間を短、中、長とあらかじめ決めておく。

供給弁６は、制御盤８から信号を受信すると、設定された時間開放し、不活性ガスボンベ５に充填されていた不活性ガス３が配管７を通して風船２に流入し、風船２が膨らみ、火点Ｆを消火するのに必要な不活性ガスが充填される。そして、火点Ｆの熱により風船２が破裂し、風船２の破裂と同時に不活性ガス３が略放射状に拡散される。このとき、周囲の空気を巻き込まずに不活性ガス３が火点Ｆを完全に覆うために、窒息効果により火点が速やかに消火される。

以上のように、この発明の消火設備は、火災を検知し、火災規模に応じた検出レベル信号を出力する火災検知器４と、不活性ガスボンベ５に通常時は閉止する供給弁６を介して接続された配管７と、配管７の先端部に取付された風船２と、火災検知器４により火災が検知されたときに、火災検知器４から出力された検出レベル信号に応じて供給弁６を開放する時間をそれぞれ設定し、設定された時間、供給弁６を開放する制御盤８と、を備えたので、火災規模に合わせて風船２に充填する不活性ガス量を調整できるため効率的に消火することができる。

なお、供給弁６は、電磁弁等が用いられる。また、本実施の形態では、風船２の取付は固定ヘッド装置としたが、制御装置（図示せず）により火点Ｆ上を天井面に沿って移動する、例えば、可動ヘッド装置、または、遠隔地点の火点Ｆまで風船２を運ぶことができる、例えば、無線ヘリコプタ、としてもよい。

実施の形態３．
実施の形態１〜２では、不活性ガスで火災を消火できる消火用具、消火方法及び消火装置について示したが、本実施の形態は不活性ガスを泡に代えたものである。
図５はこの発明の実施の形態２を示す泡消火装置の構成図、図６は、袋に泡が充填された泡消火装置を火点に接近させる状態を示す図である。

図５において、泡消火装置１０は、持ち運び可能な泡消火装置部１１と、泡消火装置部１１の放射側に設けられ、泡消火装置部１１から放射される泡を充填するための袋１２と、袋１２を泡消火装置部１１に取付ける取付部材１３と、を備え、泡消火装置部１１は、泡水溶液が充填された消火用ボンベ１４と、この消火用ボンベ１４に接続されたホース１５と、ホース１５の先端に接続された供給弁１６と、供給弁１６に接続され泡水溶液を放射するノズル１７及びノズル１７の前面に、ノズル１７からの泡水溶液が衝突するように設けられ、泡水溶液を発泡させるための発泡用網１８を有する放水部１９と、を備えている。

ノズル１７は、例えば、消火器サイズの高発泡泡消火装置の放射ノズルであり、袋１２は、火災の熱によって破れて中の泡がつぶれ、泡水溶液が袋１２から染み出して火点Ｆを冷却することができるものであればよく、例えば、ゴム製の袋でもよいが、網状の袋を用いるのがよい。
網状の袋１２の場合、袋１２の中に泡を充填すると、袋１２内の空気は抜けていくので、袋１２全体に泡を満たすことができる。泡が充填された袋１２を火点Ｆに近づけると、火炎の熱により中の泡がつぶれ、泡水溶液が袋１２から染み出して火点Ｆを冷却する。
また、消火の際に、一つの袋１２で足りない場合も考えられるので、袋１２は取り外し可能とするのが望ましい。したがって、取付部材１３は取り外し可能にするのがよい。

次に、この発明の泡消火装置１０の動作について図５、６により説明する。なお、ここでは、網状の袋１２を用いるものとする。
火災が発生した時に、火点Ｆから少し離れた場所で、供給弁１６を開き、消火用ボンベ１４から泡水溶液をノズル１７に供給し、ノズル１７から発泡用網１８に向かって、５リットル／ｍｉｎの勢いで泡水溶液を放射する。放射された泡水溶液は、泡消火装置の先端に取り付けられた発泡用網で発泡する（発泡倍率５００倍のとき、４０リットル／ｓｅｃ）。そして、泡が袋１２内に入り込む。このとき、およそ、３０秒程度で１．２５ｍ³（１．４ｍ×ｌ．４ｍ×ｏ．６ｍ）の大きさになる。袋１２内に泡が十分充填されたら供給弁１６を閉じる。

次に、図６に示すように、泡消火装置１０の消火用ボンベ１４を手に持って、袋１２を火点Ｆに近づけ、袋１２を火点Ｆを覆うようにのせる。すると、火点Ｆの熱により袋１２の中の泡がつぶれ、泡水溶液が袋１２から染み出して火点Ｆを冷却すると同時に、火点Ｆの熱によって袋１２が破れ、中の泡が袋１２から流出することで、泡が火点Ｆを窒息消火する。
このとき、放水部１９と袋１２が繋がったままの状態で火点Ｆに乗せてもよく、放水部１９から、取付部材１３を取り外して、袋１２を取り外した後、袋１２を火点Ｆに乗せてもよい。

なお、網状の袋でない場合は、袋１２を火点Ｆを覆うようにのせると、火点Ｆの熱により袋１２が破れるとともに、中の泡がつぶれ、泡水溶液が袋１２から染み出して火点を冷却し、泡が火点Ｆを窒息消火する。

以上のように、先端に発泡用網１８を備えた持ち運び可能な泡消火装置部１１を備えた泡消火装置１０において、発泡用網１８から放射される泡を充填するための袋１２を、発泡用網１８の放射側に備えたので、窒息効果により効率的に消火することができる。

また、袋１２が取り外し可能なので、効率的に消火することができる。

なお、本実施の形態は自動でない場合について示したが、火災発生時に、火災検知器の火災信号に基づいて、供給弁の開放と、取付部材１３の取り外しを自動的に動作させ、袋１２を火点Ｆにのせるようにしてもよい。

この発明の実施の形態１を示す消火用具の構成図である。 この発明の実施の形態１を示す消火用具を火点に接近させる状態を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す消火用具の風船が破裂した時の火点周囲の不活性ガスの流れを示す図である。 この発明の実施の形態２を示す消火装置の構成図である。 この発明の実施の形態３を示す泡消火装置の構成図である。 この発明の実施の形態３を示す泡消火装置を火点に接近させる状態を示す図である。 従来の泡消火装置の風船が破裂した時の火点周囲の不活性ガスと空気の流れを示す図である。

符号の説明

１ 消火用具、２ 風船、３ 不活性ガス、４ 火災検知器、５ 不活性ガスボンベ、６ 供給弁、７ 配管、８ 制御盤、Ｆ 火点、１０ 泡消火装置、１１ 泡消火装置部、１２ 袋、１３ 取付部材、１４ 消火用ボンベ、１８ 発泡用網。

Claims (6)

1. 不活性ガスと、
   この不活性ガスが封入され、火点の熱により破裂する風船と、
   を備えたことを特徴とする消火用具。
2. 請求項１記載の消火用具を火点に接近させる行程と、
   前記の消火用具の前記風船が破裂したときに、前記不活性ガスが前記火点を窒息消火する行程と、
   を備えたことを特徴とする消火方法。
3. 火災を検知し、火災規模に応じた検出レベル信号を出力する火災検知器と、
   不活性ガスが充填された不活性ガスボンベと、
   この不活性ガスボンベに通常時は閉止する供給弁を介して接続された配管と、
   この配管の先端部に取付された風船と、
   前記火災検知器により火災が検知されたときに、前記火災検知器から出力された検出レベル信号に応じて前記供給弁を開放する時間をそれぞれ設定し、設定された時間前記供給弁を開放する制御盤と、
   を備えたことを特徴とする消火装置。
4. 先端に発泡用網を備えた持ち運び可能な泡消火装置部を備えた泡消火装置において、
   前記発泡用網から放射される泡を充填するための袋を、前記発泡用網の放射側に備えたことを特徴とする泡消火装置。
5. 請求項４記載の泡消火装置の前記袋を火点に乗せる行程と、前記袋が火点の熱で溶け、前記泡が火点を窒息消火する行程とを備えたことを特徴とする消火方法。
6. 前記袋が消火用ノズルから取り外し可能なことを特徴とする請求項４記載の泡消火装置。

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