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技術 消火設備起動装置

出願人 モリタ宮田工業株式会社
発明者 江藤悟允松本堅治野村秀夫伊東良將
出願日 1999年7月7日 (20年10ヶ月経過) 出願番号 1999-193301
公開日 2001年1月23日 (19年3ヶ月経過) 公開番号 2001-017564
状態 特許登録済
技術分野 防災
主要キーワード 溶融開 低温溶融金属 結果初期 放射ヘッド 開口機構 初期消火活動 集熱効果 薬剤放出口
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年1月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

熱伝導性の良好な棒状物を、消火薬剤放射ヘッド近接させて取り付けることにより、火災発生に対する初期消火活動の開始を可能にする。

解決手段

消火薬剤圧送供給部に連絡するところの、通常は放出口閉鎖されるとともに、火災熱により開口し、消火薬剤を放射するようにした開口機構を備えたヘッドと、該ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体とからなる。 これにより火災熱源がヘッドの開口機構から多少ズレていても直ちに火災熱を集熱し、これを迅速にヘッドの開口機構に伝えることができ、初期消火活動の実現に寄与するところが大きい。

概要

背景

自動消火設備については、火災発生センサにより感知し、センサにより発せられた電気信号にもとづいて消火薬剤出口電気的に開口させて消火薬剤を放射させるものや、あるいは消火薬剤放出口にセンサ部分一体化させた構造のものが知られる。 そしてとくに後者の例としては図6に模式的にあらわしたように蓄圧式消火薬剤容器4に接続された配管2の先端部は直接に低温溶融金属5によって閉塞されている。

すなわち配管2の先端部には収熱板1を取り付けた消火薬剤放出口3が形成されるとともに、該消火薬剤放出口3の開口部付近半田等の火災熱により容易に溶融する低温溶融金属5によって閉塞されており、集熱板1により捉えた火災発生時の火災熱を、途中の熱放散を少なくして効率良く低温溶融金属に伝えるべく、集熱板1と低温溶融金属5との間の距離を極端に短くした、所謂局所熱感知方式の構成となっている。

概要

熱伝導性の良好な棒状物を、消火薬剤放射ヘッド近接させて取り付けることにより、火災発生に対する初期消火活動の開始を可能にする。

消火薬剤圧送供給部に連絡するところの、通常は放出口が閉鎖されるとともに、火災熱により開口し、消火薬剤を放射するようにした開口機構を備えたヘッドと、該ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体とからなる。 これにより火災熱源がヘッドの開口機構から多少ズレていても直ちに火災熱を集熱し、これを迅速にヘッドの開口機構に伝えることができ、初期消火活動の実現に寄与するところが大きい。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

消火薬剤圧送供給部に連絡するところの、通常は放出口閉鎖されるとともに、火災熱により開口し、消火薬剤を放射するようにした開口機構を備えたヘッドと、該ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体とからなる消火設備起動装置。

請求項2

棒状の熱伝導体は、ヒートパイプ等の熱伝導性の良好な材質からなるものである請求項1に記載の消火設備起動装置。

請求項3

ヘッドの開口機構は、棒状をした熱伝導体の長さ方向いずれの箇所が火災熱により加熱されても開口可能であるところの請求項1及び請求項2に記載の消火設備起動装置。

請求項4

ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体には、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材が被覆されているものであるところの請求項1〜3に記載の消火設備起動装置。

請求項5

ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体には、その長さ方向における少なくとも一部に集熱フィンが取り付けられているところの請求項1〜3に記載の消火設備起動装置。

請求項6

ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体には、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材が被覆されているとともに、該断熱材が被覆されていない部分の少なくとも一部に集熱フィンが取り付けられているところの請求項1〜3に記載の消火設備起動装置。

技術分野

0001

本発明は、一般家屋はもとより、高層ビル、会社社屋、工場内、あるいは公民館図書館等の公共施設等の屋内固定設置され、火災発生時火災熱により自動的に消火薬剤放射するようにした自動消火設備に関し、火災発生に対する初期消火活動の開始を可能にするために、速消性を向上させることを目的とする。

背景技術

0002

自動消火設備については、火災発生をセンサにより感知し、センサにより発せられた電気信号にもとづいて消火薬剤放出口電気的に開口させて消火薬剤を放射させるものや、あるいは消火薬剤放出口にセンサ部分一体化させた構造のものが知られる。 そしてとくに後者の例としては図6に模式的にあらわしたように蓄圧式消火薬剤容器4に接続された配管2の先端部は直接に低温溶融金属5によって閉塞されている。

0003

すなわち配管2の先端部には収熱板1を取り付けた消火薬剤放出口3が形成されるとともに、該消火薬剤放出口3の開口部付近半田等の火災熱により容易に溶融する低温溶融金属5によって閉塞されており、集熱板1により捉えた火災発生時の火災熱を、途中の熱放散を少なくして効率良く低温溶融金属に伝えるべく、集熱板1と低温溶融金属5との間の距離を極端に短くした、所謂局所熱感知方式の構成となっている。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上記した在来の構造による場合においては、火災熱を感知する部分は唯一集熱板1および低温溶融金属5を施した消火薬剤放出口3付近だけであるために、消火薬剤放出口3の設置箇所火元から遠い場合には火災発生から火災熱が消火薬剤放出口3付近に達するまでに相当の時間を要し、その結果初期消火活動を逸し、おもわぬ火災の拡大を招くこともある。 そこで最近、図7に示したように配管2の途中に、前記した集熱板1および低温溶融金属5を備えた消火薬剤放出口3を、一定間隔毎に設置することも提案されているが、機構が複雑で、しかもコスト高となるところから実用的ではない。

課題を解決するための手段

0005

そこで本発明は、上記した従来技術における問題点を解決しようとするものであって、具体的には消火薬剤圧送供給部に連絡するところの、通常は放出口が閉鎖されるとともに、火災熱により開口し、消火薬剤を放射するようにした開口機構を備えたヘッドと、該ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばしたところの、ヒートパイプ等の熱伝導性の良好な材質からなり、長さ方向いずれの箇所が火災熱により加熱されても開口可能である棒状の熱伝導体とからなる消火設備起動装置に関する。

0006

また本発明は、上記したヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体には、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材が被覆されているものであるところの消火設備起動装置にも関する。 さらに本発明は、ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体には、その長さ方向における少なくとも一部に集熱フィンが取り付けられているところの消火設備起動装置に関する。

0007

さらに本発明は、上記したヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体には、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材が被覆されているとともに、該断熱材が被覆されていない部分の少なくとも一部に集熱フィンが取り付けられているところの消火設備起動装置にも関する。

0008

上記した構成において、火災が発生し、その炎熱が棒状の熱伝導体の何れかの箇所を加熱すると、その熱は棒状の熱伝導体を伝って端部を近接させたヘッドの開口機構に達し、開口部を閉塞している半田等の低温溶融金属部材を用いた閉鎖部材を溶融させて開口させ、連絡している消火薬剤圧送供給部から消火薬剤を圧送供給させて、これを火災発生区域に向けて放射する。

0009

なおこの場合において上記した棒状の熱伝導体における、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向中間部にかけての少なくとも一部に断熱材が被覆されている場合においては、棒状の熱伝導体が受けた火災炎熱の温度を途中で殆ど減衰させることなく、そのままの温度をヘッドの開口機構に伝えることができる。 また棒状の熱伝導体の長さ方向における少なくとも一部に集熱フィンが、前記した断熱材とは別に、又は断熱材と共に取り付けられている場合には、火災熱を、より一層すばやく棒状の熱伝導体に集熱することが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下において本発明の具体的な内容を図1にあらわした第1実施例をもとに説明すると、11はヘッド、16は熱伝導体をあらわす。 ヘッド11は配管17を介して消火薬剤圧送供給部18に連絡されているとともに、ヘッド11の消火薬剤を放出する放出口12は、半田などの低融点金属13により通常は閉鎖されるとともに、火災熱を受けた際に溶融開口し、消火薬剤を放射するように開口機構を構成している。

0011

さらにこの開口機構の詳細について説明すると、図1(a)のように、単純に放出口12内に低融点金属13を充填密封させ、あるいは(b)のように、放出口12の開口周縁部にリング状に構成した低融点金属13を配するとともに、該リング状の低融点金属13を覆うべく封板14を取り付けて、火災熱をより一層速く集熱することができるようにし、あるいは(c)のように、放出口12内に低融点金属13を介して断面がU字状をした特殊封板15を装入して低融点金属13の熱溶融を早めるようにすることも考えられる。 なお上記の実施例においては放出口12の閉塞手段として半田のような低融点合金を用いたが、このほかにも例えば溶融しないバイメタル高温度にて変形す形状記憶合金などの使用も考えられる。

0012

一方熱伝導体16は、熱伝導効率の良い金属パイプ等が用いられ、10cm〜100cm程度の長さの棒状をなし、前記ヘッド11の開口機構に一端を近接させるべく、その一端を放出口12脇のヘッド11の側壁部に一体に固定して取り付けるとともに、自由端を火災熱源予想部方向に延ばして取り付けられる。 また本実施例の場合、熱伝導体16としてヒートパイプを用いたが、必ずしもこれに限られるものではなく、このほかにも例えば銅やアルミニウムなどの使用も考えられる。 さらに熱伝導体16は実施例のように必ずしも直線状でなくともよく、例えばL字状、あるいはU字状やS字状に屈曲させ、さらには蛇行状に構成して用いてもよい。

0013

また図3には本発明の第2実施例があらわされている。 すなわちヘッド11の開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体16には、ヘッド11の開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材19が被覆されている。 断熱材19は、例えばプラスチックグラスウール等が用いられ、熱伝導体16の外周面に施され、これにより熱移動性がより一層向上する。

0014

さらに図4には本発明の第3実施例があらわされている。 すなわちヘッド11の開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体16には、その長さ方向における少なくとも一部に集熱フィン20が取り付けられている。 すなわち、この集熱フィン20はアルミ・銅等の多数の円盤状をした金属板を相互に一定の間隔を介して棒状の熱伝導体16の外周面に一体に溶接して構成したものであって、これにより火災熱の集熱効果をさらに向上させることができる。

0015

さらに図5には本発明の第4実施例があらわされている。 すなわちこの場合には前記した図3(第2実施例)の断熱材19と、図4(第3実施例)の集熱フィン20の両方を備えたものであって、具体的には棒状の熱伝導体に、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材を被覆するとともに、該断熱材が被覆されていない部分の少なくとも一部に集熱フィンを取り付けるようにし、これにより火災熱の集熱効果をさらに向上させるのみならず、集熱した火災熱の温度を殆ど減衰させることなくヘッド11に伝導し、より一層速やかに開口機構を開口させて消火薬剤放射を開始し、初期消火の実現を果たすことができる。

0016

実験例1〕実験用図2のものを用意した。 すなわちヘッド11における開口機構の放出口内には低融点金属として融点96℃の半田を充填密封させるとともに、熱伝導体16として、熱伝導効率のよい長さ25cmのヒートパープ(住友軽金属社製)を用いた。 さらに熱源Fとしてはn−ヘプタンを用い、これに着火燃焼させた(図2−b参照)。 またこの場合ヒートパイプの先端は着火源の直上より10〜15cm程度位置がズレている。 一方これと比較する例として熱センサと放出口が一体に近い従来型のヘッドHを用いた構成のもの(図2−a参照)を準備した。 結果は表1にあらわした通りであった。

0017

<表1>
(従来型a) (本発明 b)
消火時間(秒): 30,45,50,60 20,30,30,35
この結果からみると、従来型方式では薬剤放出による消火までの時間が30〜60秒であるのに対し、本発明方式による場合には20〜35秒であった。 したがって本発明方式による場合には、従来型方式に比べて消火時間が明らかに短縮されていることが容易に理解できる。

0018

また火災熱感知についても従来型方式は、局所的感知で所謂「点」検知であるのに対し、本発明方式による場合には、棒状をした熱伝導体の長さ方向いずれの箇所においても感知可能であり、したがって熱伝導体に沿った「線」検知の効果が確認された。

0019

〔実験例2〕つぎに実験例1と同様の図2基本構成例を用い、さらにここで用いられている熱伝導体(ヒートパイプ)に断熱材のみを取り付けたものと、集熱フィンのみを取り付けたものと、断熱材および集熱フィンの両方を共に取り付けたものとを準備した。 また熱源としては天ぷら油ガスコンロ上において300℃以上の高温にて着火させた。 上記各場合における消火時間を測定した結果は表2に示した通りである。

0020

<表2>
(集熱板のみ) (断熱材のみ) (集熱板+断熱材)
消火時間(秒):27,34,40 33,41,53 20,28,34
この結果によれば、断熱材のみを設けた場合には、これを設けない場合に比して消火時間の短縮がみられ、また断熱材に代えて集熱フィンのみを設けた場合には断熱材単独の場合に比して、さらに消火時間の短縮がみられ、しかも断熱材と集熱フィンの両者を共に備えた場合には消火時間が20〜34秒と、最も良好な結果が得られた。

0021

上記した2つの実験例からみても明らかであるように、棒状の熱伝導体を用いた場合には、火災による炎の位置が消火ヘッドの開口機構の位置と一致しなくとも、熱伝導体の長さ方向に沿った、所謂「線」感知であるところから、効率的に火災熱を感知して迅速な消火活動を開始することができる。 さらに上記した棒状の熱伝導体に対し、断熱材や集熱フィンを付加取り付けすることにより、火災の熱損失が軽減されるために消火時間のより一層の短縮がはかられ、初期消火活動の実施を達成することができることが明らかとなった。

発明の効果

0022

本発明は上記した通り、消火薬剤圧送供給部に連絡するところの、通常は放出口が閉鎖されるとともに、火災熱により開口し、消火薬剤を放射するようにした開口機構を備えたヘッドと、該ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体とからなる消火設備起動装置であるために、感熱部分と薬剤放出口とが近接して、局所的な所謂「一点」火災感知の構成であった在来消火設備の構成に比して、本発明においては、棒状熱伝導体の長さ方向に沿った、所謂「線」状の火災感知の構成であるために、火災熱源がヘッドの開口機構から多少ズレていても直ちに火災熱を集熱し、これを迅速にヘッドの開口機構に伝えることができ、初期消火活動の実現に寄与するとことが大きい。

0023

またヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体の、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材が被覆され、あるいは棒状の熱伝導体の長さ方向における少なくとも一部に集熱フィンを取り付けるようにすると、消火時間の短縮がみられ、さらに上記断熱材と集熱フィンの両方を備えるようにした場合においては、より一層の消火時間の短縮がみられる。

図面の簡単な説明

0024

図1本発明の第1実施例である消火設備起動装置の概念図。
図2本発明と在来型の消火設備を比較するために、実験例1において用いられた消火設備の概念図。
図3本発明の第2実施例である消火設備起動装置の概念図。
図4本発明の第3実施例である消火設備起動装置の概念図。
図5本発明の第4実施例である消火設備起動装置の概念図。
図6従来型の消火設備起動装置をあらわした概念図。
図7従来型消火設備起動装置の別の例をあらわした概念図。

--

0025

11ヘッド
12 放出口
13低融点金属
14封板
15 特殊封板
16熱伝導体
17配管
18消火薬剤圧送供給部
19断熱材
20 集熱フィン

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