(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
防護区画の天井面側に二次元的に隣接する微噴霧ヘッドの散水範囲がオーバラップするように分散配置された複数の噴霧ヘッドと、
同一グループに属する噴霧ヘッドからの噴霧がオーバラップしないように前記複数の噴霧ヘッドをグループ構成した複数のヘッドグループと、
前記ヘッドグループ単位に順番に繰り返し消火用水を供給し、前記ヘッドグループごとに時間的にずらして消火用水を微噴霧化して前記防護区画全体に放出させる微噴霧制御部と、
を備えたことを特徴とする微噴霧消火システム。
【請求項２】
請求項１記載の微噴霧消火システムに於いて、前記複数のヘッドグループは、同一グループに属する噴霧ヘッドが相互に隣接しないように前記複数の噴霧ヘッドのグループを構成したことを特徴とする微噴霧消火システム。
【請求項３】
請求項１記載の微噴霧消火システムに於いて、前記微噴霧制御部は、前記ヘッドグループ単位に加圧消火用水を供給する分岐管の各々に電動弁を設け、前記複数の電動弁を順番に一定時間開制御後閉制御する開閉制御を繰り返し行うことを特徴とする微噴霧消火システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加圧供給された消火用水を噴霧ヘッドから粒径数十μｍから数百μｍ程度の微噴霧にして放出する微噴霧消火システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の微噴霧消火システムの基本的な考え方は、消火に使用する液滴のサイズを小さくし、比表面積を大きくすることで蒸発を促進し、蒸発する際の蒸発熱を火災源から奪ったり、蒸気によって可燃ガスを希釈したり、酸素濃度を希釈したり、或いは噴霧圧力によって生成される噴流によって可燃性ガスを燃焼場から掃気するメカニズムで消火能力を高めることにある。
【０００３】
ここで、一定体積の水を噴霧ヘッドから噴射して微噴霧としたときの比表面積Ｓは、
0003609921.tif 000002
で定義される。微噴霧とした液滴を球と見做し半径をｒとすると比表面積Ｓは、
0003609921.tif 000003
となり、粒径ｒが小さい程、比表面積Ｓを大きくすることができる。
【０００４】
また微噴霧であるが故に、火災源の規模が大きくなると、生成される熱対流に逆らって液滴粒子が燃焼場に到達することは極めて難しく、噴霧圧力を高くしたり、不活性ガスの放出により消火用水を微噴霧化して拭き付ける２流体による微噴霧化が行われている。更に、プール火災の様に一度火災が生成されると、例え小さな炎であっても残った場合、容易に火災が復活する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように微噴霧消火システムの消火メカニズムを考えた場合、極力一気に散水密度のむらなく火災源に微噴霧を到達させることが、消火能力を高める重要なポイントとなる。
一方、居住空間や防護空間は一般に一個の微噴霧ヘッドでカバーしきれるものではなく、複数の噴霧ヘッドの散水分布が互いにオーバラップし合うように適正に配置する必要がある。
【０００６】
このように複数の噴霧ヘッドを配置して噴霧実験を行ったところ、隣接するヘッドから放出された微噴霧がオーバラップする部分において、微噴霧が火源に向かわずに空中に滞留する現象が見られた。この微噴霧の滞留現象は、隣接するヘッドから放射された液滴粒子が、互いに反対方向の運動成分をもって衝突し、運動エネルギが大きく低下してしまうことに起因している。
【０００７】
このため隣接するヘッドからの微噴霧がオーバラップする部分で火災が発生した場合、ヘッドから放出された微噴霧が衝突現象により急速に運動エネルギを失い、火災による熱気流で吹き戻されて燃焼場に到達できず、消火性能が著しく低下する問題があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、隣接する微噴霧ヘッドからの微噴霧がオーバラップする部分での消火性能を向上させるようした微噴霧消火システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の微噴霧消火システムにあっては、防護区画の天井面側に二次元的に隣接する微噴霧ヘッドの散水範囲がオーバラップするように分散配置された複数の噴霧ヘッドと、同一グループに属する噴霧ヘッドからの噴霧がオーバラップしないように複数の噴霧ヘッドをグループ構成した複数のヘッドグループと、ヘッドグループ単位に順番に繰り返し消火用水を供給し、ヘッドグループごとに時間的にずらして消火用水を微噴霧化して防護区画全体に放出させる微噴霧制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで複数のヘッドグループは、同一グループに属する噴霧ヘッドが相互に隣接しないように前記複数の噴霧ヘッドのグループを構成する。また微噴霧制御部は、ヘッドグループ単位に加圧消火用水を供給する分岐管の各々に電動弁を設け、複数の電動弁を順番に一定時間開制御後閉制御する開閉制御を繰り返し行う。このような本発明の微噴霧消火システムによれば、隣接する微噴霧ヘッドからは時間的にずらしてオーバラップ領域に微噴霧が放出され、運動方向の異なる微噴霧同士の衝突による運動エネルギの低減がないことから、液滴の燃焼場への十分な供給が確保でき、消火能力が低下しない。
【００１０】
また液滴の相互干渉が回避されることで、隣接ヘッドの十分なオーバラップを可能とし、均一な微噴霧の散水量の供給が図られ、安定した消火能力を維持できる。更に、グループ単位に交互に噴霧することで、消火用水の散水量を更に低減できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の微噴霧消火システムの実施形態を示した説明図である。
図１において建物の防護区画に対し、この実施形態にあっては、ヘッドグループＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４グループに分けて、グループごとに微噴霧ヘッド１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄのそれぞれを複数設けている。ヘッドグループＡ〜Ｄごとに分けられた微噴霧ヘッド１Ａ〜１Ｄは各グループごとに分岐管３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄに分けて接続され、分岐管３Ａ〜３Ｄのそれぞれには電動弁２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄが設けられている。分岐管３Ａ〜３Ｄを分岐した給水本管３は消火ポンプ４の突出側に接続されており、消火ポンプ４の吸込み側は水源水槽６に下ろされている。消火ポンプ４はモータ５により駆動され、加圧消火用水を給水本管３を経由して各分岐管３Ａ〜３Ｄに供給する。また消火ポンプ４に対しては呼水槽７が設けられている。
【００１２】
給水本管３の途中にはアキュームレータ８が設けられ、消火用水を蓄圧し、微噴霧ヘッド１Ａ〜１Ｄから消火用水を微噴霧化して放出した際の給水圧力の低下を補うようにしている。
電動弁２Ａ〜２Ｄ及び消火ポンプ４は、制御盤９に接続されており、制御盤９には微噴霧制御部１０としての機能が設けられている。微噴霧制御部１０は、図示しない火災感知器からの発報信号あるいは監視員の消火起動の指示を受けた際に、モータ５の起動により消火ポンプ４を運転して加圧消火用水を供給し、この状態でヘッドグループＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順番に電動弁２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを開閉制御し、ヘッドグループＡ〜Ｄごとに時間的にずらして消火用水の微噴霧の放出を行わせる。
【００１３】
図２は図１に設けた複数の微噴霧ヘッド１Ａ〜１Ｄの配置とグループ構成の説明図である。図２において複数の微噴霧ヘッドは、この実施形態にあっては千鳥格子状に配置されており、同一グループに属する噴霧ヘッドからの微噴霧がオーバラップしないように複数の噴霧ヘッドをグループ構成している。具体的には、同一グループに属する噴霧ヘッドが互いに隣接しないように、複数の噴霧ヘッドのグループを構成している。例えばヘッドグループＡに属する微噴霧ヘッド１Ａを見ると、２つの最短距離にある微噴霧ヘッド１Ａを結んだ直線上に必ず他のヘッドグループＢ〜Ｄに属する微噴霧ヘッド、例えば左端の２つの微噴霧ヘッド１Ａの間にはヘッドグループＣに属する微噴霧ヘッド１Ｃが位置している。したがって、他のグループの微噴霧ヘッドが間に位置することで、ヘッドグループＡに属する微噴霧ヘッドが相互に隣接することはない。この関係は他のヘッドグループＢ〜Ｄに属する微噴霧ヘッド１Ｂ，１Ｃ，１Ｄについても同様である。また微噴霧ヘッド１Ａ〜１Ｄの微噴霧の散水範囲は、例えば左下端の微噴霧ヘッド１Ａについて見ると、隣接する他のグループの微噴霧ヘッド即ちヘッドグループＣの微噴霧ヘッド１Ｃとの間隔をＬとすると、このヘッド間隔Ｌを超えないように噴霧範囲を決めればよい。
【００１４】
図３は図１の制御盤９に設けた微噴霧制御部１０によるヘッドグループＡ〜Ｄ単位の微噴霧の放出制御のタイムチャートである。この微噴霧放出制御にあっては、ヘッドグループＡの微噴霧ヘッド１Ａに対し電動弁２Ａを開制御して加圧消火用水を供給して微噴霧の放出を一定時間行った後、制御弁２Ａを閉鎖すると同時に、ヘッドグループＢに属する微噴霧ヘッド１Ｂに対する電動弁２Ｂを開制御し、ヘッドグループＡの微噴霧の放出停止と同時にヘッドグループＢからの微噴霧の放出を開始する。以下同様に、ヘッドグループＢ，Ｃ，Ｄの順番に一定時間消火用水の微噴霧の放出を行い、再びヘッドグループＡに戻って、これを繰り返す。
【００１５】
このため図２のような微噴霧ヘッドの配置であっても、ヘッドグループＡ〜Ｄに属する微噴霧ヘッド１Ａ〜１Ｄの時間的にずらした微噴霧の放出となることで、同一ヘッドグループに属する微噴霧ヘッドからの微噴霧の放出においてオーバラップは発生せず、オーバラップ分で運動方向の異なる液滴が衝突して運動エネルギが急激に低下し火災による熱気流で飛散されて燃焼場に液滴が届かなくなる減少を確実に回避できる。またヘッドグループＡ〜Ｄごとの微噴霧はオーバラップしないが、全体的な微噴霧の散布を見ると隣接する異なったヘッドグループの微噴霧ヘッドとの間の微噴霧のオーバラップが十分に行われており、その結果、全体的に見た微噴霧の散布量の均一化を図ることができる。
【００１６】
なお上記の実施例は多数の微噴霧ヘッドを配置した場合を例にとっているが、本発明は少なくとも３つの微噴霧ヘッドを防護区画に配置した場合に適用することができる。またヘッドグループごとの放水時間は必要に応じて適宜に定めることができる。また放水時間を固定せず、火災の規模に応じて放水時間を決めるようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、防護区画に複数の噴霧ヘッドを分散配置していても、隣接する微噴霧ヘッド同士の消火用水の微噴霧の散布は時間的にずらして行われ、このため隣接する微噴霧ヘッドのオーバラップ領域には運動方向の異なる微噴霧同士の衝突現象による運動能力の低下が起きず、オーバラップ領域においても液滴の燃焼場への十分な供給が確保できて、高い消火能力を得ることができる。
【００１８】
また隣接する微噴霧ヘッドから放出された液滴の相互干渉が回避されることで隣接ヘッドとの十分なオーバラップを可能とし、その結果、均一な微噴霧の散水量が確保され、安定した高い消火能力を維持できる。更にグループ単位に時間的にずらして交互に噴霧することで、消火用水の散水量を更に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の微噴霧消火システムの実施形態の説明図
【図２】図１の微噴霧ヘッドの配置とグループ構成の説明図
【図３】図１の微噴霧制御部によるヘッドグループ単位に順次行う噴霧制御のタイムチャート
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｄ：微噴霧ヘッド
２Ａ〜２Ｄ：電動弁
３：給水本管
３Ａ〜３Ｄ：分岐管
４：消火ポンプ
５：モータ
６：水源水槽
７：呼水槽
８：アキュームレータ
９：制御盤
１０：微噴霧制御部
【図１】
0003609921.tif 000004
【図２】
0003609921.tif 000005
【図３】
0003609921.tif 000006