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公開番号2023103545
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-07-27
出願番号2022004122
出願日2022-01-14
発明の名称消火設備及び消火方法
出願人ホーチキ株式会社
代理人個人
主分類A62C 35/02 20060101AFI20230720BHJP(人命救助;消防)
要約【課題】設備規模及びコストが増大することを抑制すると共に消火性能を向上させ、二酸化炭素消火設備に代替し得る設備を提供する。
【解決手段】仕切られた防護区画10内の火災を消火する消火設備は、煙感知器16や熱感知器18に基づき防護区画10内の火災が検出された場合に、窒素ヘッド12から防護区画10内全域に向けた窒息ガスの放出と帯電噴霧ヘッド14から火源側に向けた帯電水粒子の放出との各々を制御して放出することにより、高い消火効果を得て消火することを可能とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
仕切られた防護区画内の火災を消火する消火設備であって、
前記防護区画内の火災が検出された場合に、防護区画内全域に向けた窒素ガスの放出と火源側に向けた帯電水粒子の放出とを各々制御して放出することを特徴とする消火設備。
続きを表示（約 2,900 文字）【請求項２】
請求項１記載の消火設備であって、
前記防護区画内の火災が検出された場合に、前記防護区画内に前記窒素ガスと前記帯電水粒子とを合わせて放出することを特徴とする消火設備。
【請求項３】
請求項１記載の消火設備であって、
前記防護区画内の火災が検出された場合に、前記防護区画内に前記窒素ガスと前記帯電水粒子とを合わせて放出し、
前記窒素ガスと前記帯電水粒子との放出から所定時間が経過した場合に、前記防護区画内への前記帯電水粒子の放出を継続すると共に前記防護区画内への前記窒素ガスの放出を停止することを特徴とする消火設備。
【請求項４】
請求項１記載の消火設備であって、
前記防護区画内の火災が検出された場合に、前記防護区画内に前記窒素ガスと前記帯電水粒子とを合わせて放出し、
前記窒素ガスと前記帯電水粒子との放出から所定時間が経過した場合に、前記防護区画内への前記窒素ガスの放出を継続すると共に前記防護区画内への前記帯電水粒子の放出を停止することを特徴とする消火設備。
【請求項５】
請求項１記載の消火設備であって、
前記防護区画内の火災が検出された場合に、前記防護区画内に前記帯電水粒子を放出し、
前記帯電水粒子の放出から所定時間が経過した場合に、前記防護区画内への前記帯電水粒子の放出を継続すると共に前記防護区画内に前記窒素ガスを放出することを特徴とする消火設備。
【請求項６】
請求項１記載の消火設備であって、
前記防護区画内の火災が検出された場合に、前記防護区画内に前記窒素ガスを放出し、
前記窒素ガスの放出から所定時間が経過した場合に、前記防護区画内への前記窒素ガスの放出を継続すると共に前記防護区画内に前記帯電水粒子を放出することを特徴とする消火設備。
【請求項７】
請求項１記載の消火設備であって、
前記防護区画内の火災が検出された場合に、前記防護区画内に前記窒素ガスを放出し、
前記窒素ガスの放出から所定時間が経過した場合に、前記防護区画内への前記窒素ガスの放出を停止すると共に前記防護区画内に前記帯電水粒子を放出することを特徴とする消火設備。
【請求項８】
請求項１記載の消火設備において、
前記防護区画内の火災が検出された場合に、前記防護区画内に前記帯電水粒子を放出し、
前記帯電水粒子の放出から所定時間が経過した場合に、前記防護区画内への前記帯電水粒子の放出を停止すると共に前記防護区画内に前記窒素ガスを放出することを特徴とする消火設備。
【請求項９】
請求項１、２又は４記載の消火設備であって、
前記窒素ガスを放出する窒素消火設備、前記帯電水粒子を放出する帯電噴霧消火設備、及び制御部で構成され、
前記窒素消火設備は、
前記防護区画内に設置され、前記防護区画内に前記窒素ガスを放出する窒素ヘッドと、
前記窒素ガスを充填した窒素充填容器と、
一端側が前記窒素ヘッドに接続されると共に他端側が前記窒素充填容器に接続され、前記窒素充填容器から前記窒素ヘッドに前記窒素ガスを供給する窒素配管経路と、
前記窒素配管経路に配置され、前記窒素配管経路による前記窒素ガスの供給経路を開閉する窒素開閉弁と、
を備え、
前記帯電噴霧消火設備は、
前記防護区画内に設置され、前記防護区画内に前記帯電水粒子を放出する帯電噴霧ヘッドと、
前記帯電噴霧ヘッドに所定の高電圧を印加する高圧電源部と、
水を充填した水充填容器と、
一端側が前記水充填容器内に配置されると共に他端側が前記窒素配管経路の窒素開閉弁より窒素ヘッド側に分岐接続され、前記窒素開閉弁が開作動された場合に前記窒素充填容器から前記水充填容器に前記窒素ガスを導入する加圧配管経路と、
一端側が前記帯電噴霧ヘッドに接続されると共に他端側が前記水充填容器内に配置され、前記水充填容器から前記帯電噴霧ヘッドに前記水を供給する水配管経路と、
前記水配管経路に配置され、前記水配管経路による前記水の供給経路を開閉する水開閉弁と、
を備え、
前記制御部は、
前記窒素ヘッドから前記窒素ガスを放出させる場合には、前記窒素開閉弁を開作動させ、
前記帯電噴霧ヘッドから前記帯電水粒子を放出させる場合には、前記高圧電源部を作動させると共に前記窒素開閉弁と前記水開閉弁を開作動させることを特徴とする消火設備。
【請求項１０】
請求項１乃至８の何れかに記載の消火設備であって、
前記窒素ガスを放出する窒素消火設備、前記帯電水粒子を放出する帯電噴霧消火設備、及び制御部で構成され、
前記窒素消火設備は、
前記防護区画内に設置され、前記防護区画内に前記窒素ガスを放出する窒素ヘッドと、
前記窒素ガスを充填した窒素充填容器と、
一端側が前記窒素ヘッドに接続されると共に他端側が前記窒素充填容器に接続され、前記窒素充填容器から前記窒素ヘッドに前記窒素ガスを供給する窒素配管経路と、
前記窒素配管経路に配置され、前記窒素配管経路による前記窒素ガスの供給経路を開閉する第１窒素開閉弁と、
前記窒素配管経路の前記第１窒素開閉弁より前記窒素ヘッド側に配置され、前記窒素配管経路による前記窒素ガスの供給経路を開閉する第２窒素開閉弁と、
を備え、
前記帯電噴霧消火設備は、
前記防護区画内に設置され、前記防護区画内に前記帯電水粒子を放出する帯電噴霧ヘッドと、
前記帯電噴霧ヘッドに所定の高電圧を印加する高圧電源部と、
水を充填した水充填容器と、
一端側が前記水充填容器内に配置されると共に他端側が前記第１窒素開閉弁と前記第２窒素開閉弁と間の前記窒素配管経路に分岐接続され、前記第１窒素開閉弁が開作動された場合に前記窒素充填容器から前記水充填容器に前記窒素ガスを導入する加圧配管経路と、
一端側が前記帯電噴霧ヘッドに接続されると共に他端側が前記水充填容器内に配置され、前記水充填容器から前記帯電噴霧ヘッドに前記水を供給する水配管経路と、
前記水配管経路に配置され、前記水配管経路による前記窒水の供給経路を開閉する水開閉弁と、
を備え、
前記制御部は、
前記窒素ヘッドから前記窒素ガスを放出させる場合には、前記第１窒素開閉弁と前記第２窒素開閉弁を開作動させ、
前記帯電噴霧ヘッドから前記帯電水粒子を放出させる場合は、前記高圧電源部を作動させると共に前記第１窒素開閉弁と前記水開閉弁を開作動させることを特徴とする消火設備。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、仕切られた防護区画内で発生した火災を窒素ガスと帯電水粒子の放出により消火する消火設備及び消火方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ガス系消火設備といえば、ハロン１３０１消火設備がその代表的な消火設備であったが、モントリオール議定書でオゾン層を破壊する物質に指定されたことから、ハロンガスの生産中止が決定し、消火剤として使用することに制限が掛けられている。
【０００３】
このため、ハロン１３０１消火設備の代替設備として二酸化炭素消火設備が主流となったが、二酸化炭素は地球温暖化への影響度が高く、中毒性があり人体に悪影響を及ぼすことから、近年、日本国内では環境及び人体に優しい窒素消火設備が主流になりつつある。
【０００４】
しかし、一度主流となった二酸化炭素消火設備は、長年消火設備としての実績があり、性能等についても知見が多く、既に広く様々な場所に設置されている。また、消火に必要な二酸化炭素の量が、ハロン１３０１には及ばないものの、二酸化炭素に代わるイナート系新ガスに比べて少なく済み、特にイナート系新ガスである窒素と比較した場合には１／２程度で済む。また、イナート系新ガスとしては、その他にＩＧ－５４１、ＩＧ－５５等の消火ガスがある。
【０００５】
この容器に充填される二酸化炭素の量が少ないという利点の影響は大変大きく、二酸化炭素消火設備を窒素消火設備に置き換えようとしても、既存の二酸化炭素消火設備に設置されている二酸化炭素が充填された容器の保管施設に対して窒素が充填された容器を収納することができず、また消火するために多くの窒素が必要になることから、窒素を防護区画内に放出した際に、防護区画の内部圧力の上昇を防止するための避圧口の設置の追加が必要となり、窒素消火設備を二酸化炭素消火設備の代替設備とすることが困難となっている。また、窒素消火設備を新設する場合は、従来のハロン１３０１消火設備や二酸化炭素消火設備よりも、容器の保管施設を大きくすること、及び避圧口の追加設置が必要なことから、消火設備がコストアップするという課題も生じる。
【０００６】
その一方で、地球温暖化の危惧からゼロカーボンを目指す社会動向からも、二酸化炭素消火設備の利点を保持した窒素等のイナート系新ガス消火設備の実現は期待されるものである。
【０００７】
ところで、火災の炎との化学反応により燃焼の連鎖反応を止めることで消火するハロン系ガスやハロカーボン系新ガスでは、火災の炎と反応する前の消火ガスにあっては人体に対する安全性を謳っているものもあるが、炎と反応して燃焼の連鎖反応を止めた場合には人体に影響を及ぼす毒ガス（例えばフッ化水素）が発生することが知られている。そして、その毒ガスの発生量は、炎の大きさや炎と消火ガスとの反応時間に対して正の相関を持ち、つまり炎が大きくなるほど連鎖反応を止めるために消費する消火ガス量が多くなり、炎と消火ガスとの反応時間も長くなることから、毒ガスの発生量は炎の大きさに比例して多くなるという問題がある。
【０００８】
このため、炎がなるべく小さい火災の初期段階で消火を完了させることが消火後の被害を低減させる上で重要であることから、消火ガスの放出開始を火災発生から早く、かつ放出時間が短くなるように設定され、このようなハロカーボン系新ガス消火設備では火災断定後１０秒程度の間に容器に充填された消火ガスの９０％を出し切って消火することを思想とする側面がある。
【０００９】
これに対して、窒素消火設備の消火原理は、窒素ガスを防護区画内に放出することによって防護区画の酸素濃度を下げていくことによる窒息効果での消火であり、当該窒素消火設備にあっては、燃焼ガスの発生量を抑えること、及び対象の防護区画内からの窒素ガスの漏れとそれに伴う酸素濃度の上昇によって消火環境が維持できなくなることによる消火の失敗を防止することが重要であり、早期に酸素濃度を炎が維持できない消火濃度に到達させて消火することが求められる。つまり、消火ガスの放出開始を火災発生から早く、かつ放出時間を短くするという思想には変わりがない。また、その他のイナート系新ガス消火設備についても窒素消火設備と同様の消火原理であり、消火ガスの放出時間はイナート系新ガスの種類を問わず、原則火災断定後６０秒（場合によっては１２０秒）程度となっている。
【００１０】
また、これらのガス系消火設備においては、消火ガスを放出する噴射ヘッドは、防護区画に放出された消火ガスの濃度を防護区画の全体で極力均一の濃度とすべく、天井或いは壁近くの隅に配置されて、防護区画のどこで火災が発生しても、一定の濃度である消火ガスが防護区画内全体に行き渡るようにしている。
（【００１１】以降は省略されています）

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