(57)【要約】  本発明は、製作コストが安く、取扱いが簡単であり、しかも消火作業中に貯蔵タンクに消火砂を補給することができる消火装置を提供することを目的とする。本発明の消火装置は、消火砂が収納された砂容器（３）と、窒素ガスボンベ（４）と、この窒素ガスボンベ（４）から減圧弁（６）を介して取り出された窒素ガスが供給されるエジェクタ（５）とからなる。エジェクタ（５）には窒素ガス流により発生する負圧を利用して砂容器内から消火砂を吸引する吸引管（７）と、吸引された消火砂を窒素ガスとともに送出する送出管（８）とが接続されている。砂容器（３）の蓋板には開閉可能な砂投入口を形成し、消火作業中に消火砂を補充可能とした。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
消火砂が収納された砂容器と、窒素ガスボンベと、この窒素ガスボンベから減圧弁を介して取り出された窒素ガスが供給されるエジェクタとからなり、
該エジェクタには窒素ガス流により発生する負圧を利用して砂容器内から消火砂を吸引する吸引管と、吸引された消火砂を窒素ガスとともに送出する送出管とが接続され、
砂容器の蓋板には開閉可能な砂投入口を形成したことを特徴とする消火装置。
【請求項２】
吸引管を砂容器の中心から外れた位置に配置したことを特徴とする請求項１記載の消火装置。
【請求項３】
窒素ガスボンベから減圧弁を介して取り出された窒素ガスをさらに減圧し、砂容器の内部に導入する窒素封入管を備えたことを特徴とする請求項１記載の消火装置。
【請求項４】
消火砂が膨張蛭石であることを特徴とする請求項１記載の消火装置。
【請求項５】
砂容器と、窒素ガスボンベと、エジェクタとを移動台車上に搭載したことを特徴とする請求項１記載の消火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温動作型電池のような消火対象物の消火に適した消火装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ナトリウム硫黄電池を用いた充電システムは、数百本の単電池を断熱容器に収納した電池モジュールを多数個組み合わせて構成されている。このような電池モジュールが万一発火した場合には、高温のナトリウムと硫黄の溶融物が断熱容器の天井面に噴出し、空気と接触すると激しい酸化反応を生じて火災が拡大する可能性がある。ナトリウムが存在するため、水による消火は不可能であるから、消火砂を用いて空気を遮断する窒息消火が必要となる。このナトリウム硫黄電池を用いた充電システムは、複数の電池モジュールを積み重ねる構造を取る場合は、高さが数ｍに達することがある。このため、消火装置には、消火砂を数ｍの高さまで持ち上げて噴射できる能力が要求される。【０００３】
なお本出願人の特許文献１には、セラミック粒子を消火対象物に向かって散布するための消火装置が記載されている。この装置は、貯蔵タンクにセラミック粒子を収納しておき、ガスボンベからこの貯蔵タンクに加えられるガス圧を利用して、貯蔵タンクの底部からセラミック粒子を送り出す構造である。【０００４】
しかしこの装置は、貯蔵タンク内を高圧に加圧する必要があるため貯蔵タンクを圧力容器としなければならず、製作コストが嵩むうえ、取扱いが容易でないという問題がある。さらに消火作業中に貯蔵タンクに消火砂を補給することができないため、火災規模によっては消火砂の量が不足する可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２６９５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、製作コストが安く、取扱いが簡単であり、しかも消火作業中に貯蔵タンクに消火砂を補給することができる消火装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するためになされた本発明の消火装置は、消火砂が収納された砂容器と、窒素ガスボンベと、この窒素ガスボンベから減圧弁を介して取り出された窒素ガスが供給されるエジェクタとからなり、該エジェクタには窒素ガス流により発生する負圧を利用して砂容器内から消火砂を吸引する吸引管と、吸引された消火砂を窒素ガスとともに送出する送出管とが接続され、砂容器の蓋板には開閉可能な砂投入口を形成したことを特徴とするものである。【０００８】
なお、請求項２のように吸引管を砂容器の中心から外れた位置に配置することが好ましい。また請求項３のように、窒素ガスボンベから減圧弁を介して取り出された窒素ガスをさらに減圧し、砂容器の内部に導入する窒素封入管を備えた構造とすることが好ましい。また請求項４のように、消火砂が膨張蛭石であることが好ましく、さらに請求項５のように、砂容器と、窒素ガスボンベと、エジェクタとを移動台車上に搭載した構造とすることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の消火装置は、エジェクタに窒素ガス流により負圧を発生させ、この負圧を利用して砂容器内から消火砂を吸引し、窒素ガスとともに送出する。このため砂容器を加圧容器とする必要はなく、製作及び取扱いが簡単である。また消火作業中に砂投入口から消火砂を随時補充することができるので、消火作業中に砂不足となることがない。【００１０】
請求項２のように、吸引管を砂容器の中心から外れた位置に配置した構造とすれば、消火砂が砂容器の内部でブロッキング現象を起こしにくくなり、連続的に消火砂を送り出すことができる。【００１１】
請求項３のように、窒素ガスボンベから減圧弁を介して取り出された窒素ガスをさらに減圧し、砂容器の内部に導入する窒素封入管を備えた構造とすれば、砂容器の内部に貯蔵されている消火砂が空気と接触することがなくなり、吸湿したり変質したりすることがない。【００１２】
請求項４のように、消火砂として膨張蛭石を使用すれば、嵩比重が小さいので窒素ガス流に随伴して高所まで飛ばし易く、かつ堆積した位置で空気遮断層を形成し易くなるので、発火源が高所である場合にも優れた消火効果を得ることができる。【００１３】
さらに請求項５のように、砂容器と、窒素ガスボンベと、エジェクタとを移動台車上に搭載した構造とすれば、火災発生時に容易に移動させることができる。また電源を必要としないため、直ちに消火活動を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の消火装置の正面図である。
【図２】実施形態の消火装置の平面図である。
【図３】配管系統図である。
【図４】本発明の消火装置の使用状態の説明図である。
【図５】ノズル部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１は実施形態の消火装置の正面図、図２はその平面図、図３は配管系統図である。図１、図２において１は走行車輪２を備えた移動台車であり、その上に砂容器３と、窒素ガスボンベ４と、エジェクタ５とが搭載されている。
【００１６】
この実施形態では砂容器３はドラム缶であり、その内部に消火砂である膨張蛭石が収納されている。一般的なドラム缶の容量は２００リットルであるが、内部におけるブロッキング現象を避けるために、膨張蛭石の充填量はそれよりも少なくしておくことが好ましい。膨張蛭石（バーミキュライト）は嵩比重が小さく、熱を受けると膨張して空気遮断層を形成する性質を持つ。実験によれば蛭石を３ｃｍ程度に堆積させれば、十分な消火効果を得ることができる。消火砂の粒径は３〜５ｍｍ程度とすることが好ましい。これよりも粒径が小さいとガス流に載って飛びにくくなり、これよりも粒径が大きいとノズル内部等で詰まるおそれがあるためである。ただし消火砂は必ずしも膨張蛭石に限定されるものではない。
【００１７】
この実施形態では、２本の窒素ガスボンベ４が搭載されている。これは消火作業中にガス圧が低下して消火できなくなる危険を避けるためであり、１本は予備のボンベである。窒素ガスボンベ４としては、市販品である容量４７リットル、一次圧１４.７ＭＰａのものを使用することができる。これらの窒素ガスボンベ４は図３に示した減圧弁６に接続され、窒素ガスは０.３ＭＰａ前後に減圧されたうえでエジェクタ５に供給される。
【００１８】
エジェクタ５は供給された窒素ガス流により負圧を発生する。このためエジェクタ５の基部に吸引管７を接続してその先端を砂容器３の内部に深く挿入しておけば、砂容器３の内部から消火砂を吸引することができる。エジェクタ５の先端には送出管８が接続されており、吸引された消火砂は窒素ガス流に随伴して送出管８に送り出される。図４に示すように送出管８の先端には金属パイプ９とノズル１０とが接続され、消火砂をノズル１０の先端から窒素ガスとともに噴出させることができる。５ｍの高さまで消火砂を持ち上げて噴出させるためには、エジェクタ５に供給される窒素ガスの流量を毎分７００リットル以上とすることが好ましい。
【００１９】
図３に示すように、吸引管７は砂容器３の中心から片側に外れた位置に配置することが好ましい。吸引管７が砂容器３の中心にあるとその周囲から均等に消火砂を吸い寄せるためにブロッキングが生じ易くなるが、偏心位置にあるとバランスが崩れるためにブロッキングが生じにくくなり、連続的に消火砂を送り出すことが可能となる。
【００２０】
砂容器３の蓋板１１には、図２に示すような砂投入口１２が形成されている。蓋板１１及び砂投入口１２はともにパッキンを備えた気密蓋であるが、必要に応じて開くことができるようになっている。このため消火作業中に砂投入口１２を開いて消火砂を補充することができ、消火作業中に砂不足となることがない。従来の圧力容器型の消火装置では消火作業中にこのような補充は不可能であるが、本発明の吸引型の消火装置では補充が可能である点が本発明の消火装置の大きな利点となっている。
【００２１】
なお、膨張蛭石に代表される消火砂は大気中の湿度によって固まる傾向があり、吸湿により分散性が低下すると吸引管７にスムーズに吸引されにくくなるおそれがある。この種の消火装置は長期間にわたり使用されないのが普通であり、火災発生時に消火砂が固まっていたのでは消火装置としての価値がない。そこで図３に示すように減圧弁６の出側を分岐させて圧力調整弁１３で大気圧よりも僅かに高めの圧力まで減圧し、窒素封入管１４により窒素ガスを砂容器３の内部に導入することが好ましい。これによって砂容器３の内部は窒素ガスによって満たされ、消火砂が固まったり変質したりするトラブルを確実に防止することができる。なお砂容器３の蓋板１１にはリリーフ弁１５を取付けておき、内部圧力が異常に上昇した場合には外部に窒素ガスを逃がし、破壊の危険性を回避している。
【００２２】
図４は本発明の消火装置を、ナトリウム硫黄電池を用いた充電システムの消火に使用する状態を示している。ナトリウム硫黄電池の充電システムは、電池モジュール２０を充電容量に応じて多数個組み合わせて構成されている。これらの各電池モジュール２０は幅と奥行きが約１.５ｍ、高さが約０.８ｍの直方体であり、全高が５ｍに近いラック２１の内部に多段に収納されている。ラック２１の床板２２と電池モジュール２０の天井面との間には高さが５ｃｍ程度しかない扁平な上部空間２３が形成されている。
【００２３】
ラック２１の前面には扉２４が配置されており、各上部空間２３に対応する位置に、横長の開口２５が形成されている。
【００２４】
図４に示すように、発火源の高さに応じて送出管８の先端に金属パイプ９を適当本数接続し、金属パイプ９の先端に取り付けたノズル１０を扉２４の開口２５から挿入し、消火砂を上部空間２３内に放射する。なお、ノズル１０はその下面に、位置決め用凹部２６を備えたガイド板２７を備えたものであり、ノズル１０を開口２５に挿入したうえでそのまま奥側に押し込めば、図５のように位置決め用凹部２６が開口２５の下端縁に係合する位置でノズル１０を位置決めすることができる。従って発火源が高所である場合にも、確実な消火作業を行うことができる。
【００２５】
このように金属パイプ９は発火源の高さに応じて適当本数を順次継ぎ足して使用できるようにしておく。このため、移動台車１上に数本の金属パイプ９を搭載しておき、直ちに使用できるようにしておくことが好ましい。
【００２６】
このように構成された消火装置は、火災発生時に発火源付近に移動させて窒素ガスボンベ４のバルブを開けば、エジェクタ５は窒素ガス流により負圧を発生し、砂容器３の内部から消火砂を吸引する。吸引された消火砂は窒素ガス流に随伴して送出管８に送り出され、ノズル１０の先端から窒素ガスとともに噴出させることができる。消火砂は消火対象物の表面を覆って空気を遮断し、消火することができる。前記したように消火作業中にも砂投入口１２を開いて消火砂を補充することができるから、消火作業中に砂不足となることがない。
【００２７】
また、本発明の消火装置は砂容器３として圧力容器を使用する必要がないので、製作コストが安価であるうえ、取扱いも簡単である。本発明の消火装置はナトリウム硫黄電池を用いた充電システムの消火に適したものであるが、その他の一般の火災に対しても使用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２８】
１  移動台車
２  走行車輪
３  砂容器
４  窒素ガスボンベ
５  エジェクタ
６  減圧弁
７  吸引管
８  送出管
９  パイプ
１０  ノズル
１１  蓋板
１２  砂投入口
１３  圧力調整弁
１４  窒素封入管
１５  リリーフ弁
２０  電池モジュール
２１  ラック
２２  床板
２３  上部空間
２４  扉
２５  開口
２６  位置決め用凹部
２７  ガイド板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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