(57)【要約】【課題】火災の発生状況に応じて、適切な消火性能を発揮することができる高膨張泡消火装置を提供する。【解決手段】本発明の高膨張泡消火装置１は、泡溶液供給装置から泡溶液配管１４を介して供給される泡溶液を放射する放射ノズル１３と、放射ノズル１３から放射された泡溶液を通過させて泡を発生させる発泡メッシュ１２と、放射ノズル１３から放射される泡溶液の放射圧力、及び、発泡メッシュ１２で泡を発生させる際に使用される空気の供給量、の少なくとも何れかを変化させることにより発泡倍率を調整可能な調整部１５と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
泡溶液供給装置から泡溶液配管を介して供給される泡溶液を放射する放射ノズルと、
前記放射ノズルから放射された泡溶液を通過させて泡を発生させる発泡メッシュと、
前記放射ノズルから放射される泡溶液の放射圧力、及び、前記発泡メッシュで泡を発生させる際に使用される空気の供給量、の少なくとも何れかを変化させることにより発泡倍率を調整可能な調整部と、を備えることを特徴とする高膨張泡消火装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記泡溶液配管を通過する泡溶液の流量を調整可能な流量調整弁を有する、請求項１に記載の高膨張泡消火装置。
【請求項３】
前記泡溶液配管を通過する泡溶液の流量を測定する流量計を備え、
該流量計による測定結果に基づいて前記調整部が動作するよう構成されている、請求項２に記載の高膨張泡消火装置。
【請求項４】
前記発泡メッシュに空気を供給する送風機と、
前記送風機から前記発泡メッシュに供給される空気の流路を構成する送風ダクトを備える、請求項１に記載の高膨張泡消火装置。
【請求項５】
前記調整部は、前記送風ダクトの内部を流れる空気の移動方向を調整可能な気流調整部を有する、請求項４に記載の高膨張泡消火装置。
【請求項６】
前記調整部は、前記送風機の出力を調整可能なインバータを有する、請求項４または５に記載の高膨張泡消火装置。
【請求項７】
前記送風ダクトの内部を流れる空気の流速を測定する気流測定器を備え、
該気流測定器による測定結果に基づいて、前記調整部が動作するよう構成されている、請求項４〜６の何れか一項に記載の高膨張泡消火装置。
【請求項８】
前記発泡メッシュは、前記送風ダクトに形成された開口に配置されており、
前記放射ノズルは、該送風ダクトの内部に配置されている、請求項４〜７の何れか一項に記載の高膨張泡消火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば船舶等に設置される高膨張泡消火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶の機関室や貨物スペースなど、閉囲された空間内で発生した火災に対しては、固定式ガス消火装置が用いられてきた。固定式ガス消火装置の消火薬剤としては、ハロン（代替ハロンを含む）や炭酸ガス等の不活性ガスが用いられる。
【０００３】
ハロンは冷却効果と化学的な作用によって消火を目指すものであるが、消火剤自体が火災の熱によって分解することによってフッ化水素等の酸性ガスを発生するため、環境的な観点で問題があった。また、炭酸ガスなどの不活性ガスは室内の酸素濃度を低下させることで火災を鎮火させることから、当該室内に人員が取り残されている場合には使用できず、安全性に改良の余地があった。
【０００４】
そこで、固定式ガス消火装置に変わる安全性の高い消火装置として、高膨張泡消火装置が使用されつつある。この装置は、例えば、界面活性剤や水（清水または海水）を含む泡溶液（発泡剤）を、体積が２００〜１０００倍程度となるように発泡させた泡で火炎を包み込むことにより燃焼空気を遮断し（窒息効果）、且つ、泡の持つ水分の比熱により冷却することで消火を達成するものである。
【０００５】
例えば、特許文献１には、泡溶液を放射する放射ノズルと、放射ノズルから放射された泡溶液を発泡させるための発泡メッシュとを備え、高膨張の泡を放出する構成の発泡器が開示されている。
【０００６】
このような高膨張泡消火装置に用いられる発泡器としては、従来、円筒状に形成された胴部（胴体）と、当該胴部の先端に設けられた略円錐状の発泡メッシュと、当該胴部に連結され、発泡ネットに向かって泡溶液を放射する放射ノズルとを備えたものが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−０２４３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来の高膨張泡消火装置においては、それぞれの発泡器ごとに、発泡倍率（供給された泡溶液の体積に対する発泡後の高膨張泡の体積の割合）が基本的に一定であった。また、消火対象となる空間に発泡器を設置する際には、当該消火対象空間に何も物が置かれていない状態を想定して、空間全体を泡で満たすのに必要な台数の発泡器を設置していた。
【０００９】
ここで、高膨張泡消火装置は、その消火原理上、立体的な火災（消火対象空間内における炎の高さが、床面等の低い位置のみではない火災）に対しては、できる限り早く消火対象空間内全体に泡を満たすことが望ましい。高膨張泡の発泡倍率を高くすると放出される泡の体積は大きくなるので、消火対象空間を埋める速度は速くなるが、泡の持つ単位容積あたりの水分量は減るため耐熱性は低下する。耐熱性が低下しすぎると火災の熱により泡は破壊されて火炎を泡で包み込むことができなくなってしまう。逆に、発泡倍率を低下させると泡の強度は高くなるが、容積内を泡で埋め尽くすのに時間がかかり消火に時間を要することから火災の被害が大きくなってしまう。
【００１０】
発泡倍率の低い泡を放出する発泡器を多数設置すれば充填にかかる時間（空間を泡で埋めるまでの時間）を短縮することができるが、発泡器に泡溶液を供給する付帯設備の容量が大きくなり経済性が悪くなってしまう。
【００１１】
また、例えば、消火対象となる空間に、多くの隙間を持つ複雑な形状の物体が置かれた場合、当該隙間の中で火災が生じると、高膨張泡は粘性が高いことから隙間に入りこみ難く、消火に時間がかかってしまう虞がある。このような場合を想定して、流動性が高く隙間に入り込み易い泡（発泡倍率が低い泡）を発生するように予め設定することも可能であるが、その場合、所定時間に発生する泡の体積が小さくなるため、消火対象空間に物が置かれていない状況での火災に対しては不利になるという問題がある。
【００１２】
それゆえ本発明は、火災の発生状況に応じて、適切な消火性能を発揮することができる高膨張泡消火装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の高膨張泡消火装置は、泡溶液供給装置から泡溶液配管を介して供給される泡溶液を放射する放射ノズルと、
前記放射ノズルから放射された泡溶液を通過させて泡を発生させる発泡メッシュと、
前記放射ノズルから放射される泡溶液の放射圧力、及び、前記発泡メッシュで泡を発生させる際に使用される空気の供給量、の少なくとも何れかを変化させることにより発泡倍率を調整可能な調整部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
なお、本発明の高膨張泡消火装置にあっては、前記調整部は、前記泡溶液配管を通過する泡溶液の流量を調整可能な流量調整弁を有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明の高膨張泡消火装置にあっては、前記泡溶液配管を通過する泡溶液の流量を測定する流量計を備え、
該流量計による測定結果に基づいて前記調整部が動作するよう構成されていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の高膨張泡消火装置にあっては、前記発泡メッシュに空気を供給する送風機と、
前記送風機から前記発泡メッシュに供給される空気の流路を構成する送風ダクトを備えることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の高膨張泡消火装置にあっては、前記調整部は、前記送風ダクトの内部を流れる空気の移動方向を調整可能な気流調整部を有することが好ましい。
【００１８】
また、本発明の高膨張泡消火装置にあっては、前記調整部は、前記送風機の出力を調整可能なインバータを有することが好ましい。
【００１９】
また、本発明の高膨張泡消火装置にあっては、前記送風ダクトの内部を流れる空気の流速を測定する気流測定器を備え、
該気流測定器による測定結果に基づいて、前記調整部が動作するよう構成されていることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の高膨張泡消火装置にあっては、前記発泡メッシュは、前記送風ダクトに形成された開口に配置されており、
前記放射ノズルは、該送風ダクトの内部に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、火災の発生状況に応じて、適切な消火性能を発揮することができる高膨張泡消火装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る高膨張泡消火装置を示す側面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る高膨張泡消火装置を示す側面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態に係る高膨張泡消火装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る発泡器の実施の形態について詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態としての高膨張泡消火装置１を示しており、本例の高膨張泡消火装置１は、インサイドエア方式の発泡器１０を備えている。
【００２５】
発泡器１０は、筒状の胴部１１と、胴部１１の先端開口に設けられた発泡メッシュ１２と、胴部１１の内側に配置された放射ノズル１３とを備えている。
【００２６】
胴部１１は、本例では円筒状である。胴部１１は、発泡メッシュ１２と放射ノズル１３とを所定の間隔で保持することができれば、特に形状は限定されない。胴部１１は、例えば、断面が多角形又は楕円形の筒状としてもよいし、筒状でなくてもよい。胴部１１には、構造物に発泡器１０を取り付けるためのブラケットを設け、このブラケットを介して例えば船舶の機関室、ポンプ室、貨物スペース内の壁面や天井等に発泡器１０を取り付けることができる。
【００２７】
発泡メッシュ１２は、円筒状の胴部１１の一方側の端部の開口を覆うように、胴部１１に対して取付けられている。発泡メッシュ１２は、放射ノズル１３から所定の間隔を空けて配置され、放射ノズル１３から放射された泡溶液を通過させて泡を発生させる。本例において発泡メッシュ１２は、多数の孔が形成された金属製のパンチングプレートを円錐状に形成した部材で構成されている。発泡メッシュ１２は、放射ノズル１３から放射された泡溶液を通過させて泡を発生させることができるものであれば、材質や形状等は特に限定されず、例えば金網等としてもよい。
【００２８】
また、発泡メッシュ１２は、例えば胴部１１に対して着脱可能に構成されていてもよいし、ヒンジを介して開閉可能に構成されていてもよい。発泡器１０は、少なくとも発泡メッシュ１２が消火対象空間に露出した状態で設置される。言い換えれば、発泡器１０は、発泡メッシュ１２で形成された泡が消火対象空間に向けて放出されるよう設置されていればよい。消火対象空間としては、例えば、船舶の機関室や貨物スペースとすることができるが、これに限られず、例えば海洋構造物や陸上の建築物等において区画された空間にも採用可能である。
【００２９】
放射ノズル１３は、本例では、胴部１１の内側に保持されているが、発泡メッシュ１２に泡溶液を放射可能であれば、胴部１１の外側に配置されていてもよい。また、本例の放射ノズル１３は、円筒状の胴部１１の中心軸線上に配置されているが、放射ノズル１３の位置は特に限定されない。また、放射ノズル１３は、１台の発泡器１０に対して１本のみでもよいし、複数本設けられていてもよい。
【００３０】
放射ノズル１３は、先端の放射口１３ａから発泡メッシュ１２の内面に向けて泡溶液を放射する。放射ノズル１３には、泡溶液供給装置（図示省略）から泡溶液配管１４を介して泡溶液が供給される。
【００３１】
泡溶液供給装置は、例えば、消火液と水を混合して泡溶液を製造する泡溶液製造設備と、泡溶液製造設備にそれぞれ配管、弁、及びポンプ等を介して接続される消火液タンク及び水タンクと、を備える。また、船舶や海洋構造物に設置される場合、海水をくみ上げて泡溶液製造設備に送り出すための設備を設けてもよい。なお、発泡メッシュ１２で形成された泡が消火対象空間に向けて放出されるよう設置されていれば、高膨張泡消火装置１の各種構成は、何れの位置に設けてもよい。
【００３２】
高膨張泡消火装置１は、放射ノズル１３から放射される泡溶液の放射圧力を変化させることにより発泡器１０で形成される高膨張泡の発泡倍率を調整可能となっている。ここで、発泡倍率とは、泡溶液供給装置から泡溶液配管１４を介して供給される泡溶液の体積が、発泡メッシュ１２での発泡後に何倍に膨張したかを示すものであり、発泡倍率（％）＝（放出した泡の体積／発泡前の泡溶液の体積）×１００で表される。
【００３３】
本例の高膨張泡消火装置１は、発泡器１０における発泡倍率を調整するための調整部として、泡溶液配管１４を通過する泡溶液の流量を調整可能な流量調整弁１５を有している。流量調整弁１５の開度を変化させて泡溶液の流量を調整することで、放射ノズル１３から放射される泡溶液の放射圧力を変化させることができる。放射ノズル１３から放射される泡溶液の放射圧力が高くなると、放射口１３ａから発泡メッシュ１２まで泡溶液が移動する際に同伴される空気量が大きくなり、発泡メッシュ１２において大量の空気と泡溶液が混合されるため、発泡倍率が大きくなる。一方、放射圧力が低くなると、発泡倍率が小さくなり、水分を多く含んだ流動性の高い泡が形成される。
【００３４】
本例の高膨張泡消火装置１を用いて具体的に消火を行う方法を説明する。例えば、消火対象空間内に設置されているものが少なく、床面において液体の可燃物が広い燃焼面積で平面的に燃焼している場合（平面的な火災の場合）、発泡倍率の低い泡を放出して、燃焼油面を泡で覆い尽くすことで、短時間で効果的に消火を行うことができる。
【００３５】
一方、例えば消火対象空間内に立体的な設備等が配置され、その上部から出火している場合、発泡倍率の高い泡を放出して短時間の内に空間全体を泡で埋め尽くすことが好ましい。これによれば、空間内の高所に位置する炎を、短時間で効果的に高膨張の泡で包み込み窒息消火することができる。
【００３６】
さらに、消火対象空間内が貨物などで平面的にも立体的にも密に充満した状態で火災が生じた場合、例えば消火対象空間内の最上部に設置した発泡器１０から、まずは発泡倍率の低い泡を放出して狭い隙間に短時間で泡を行き渡らせ、次に発泡倍率の高い泡に切り替えることで比較的大きな空間を効率的に泡で埋めることができ、効果的に燃焼空気の供給経路を泡で塞ぐことができ、火災を短時間で効果的に鎮火させることができる。
【００３７】
このように、本実施形態の高膨張泡消火装置１によれば、火災の状況に応じて適切な発泡倍率の泡を供給することで、高い消火性能を発揮することができる。
【００３８】
なお、消火対象空間を効率的に泡で満たす観点から、発泡器１０は、消火対象空間の上部に配置されていることが望ましいが、発泡器１０の位置は消火対象空間の中間部または下部でもよい。
【００３９】
また、本例では、泡溶液配管１４を通過する泡溶液の流量を測定可能な流量計１６が設けられている。この流量計１６による測定結果に基づいて、流量調整弁１５の開度を決定することで、泡溶液配管１４を通過する泡溶液の流量の調整の精度を高めることができる。その結果、火災の状況に応じたより適切な発泡倍率の泡を発泡器１０から供給することが可能となる。また、本例では、流量計１６による測定結果に基づいて、流量調整弁１５の開度を自動的に調整する制御装置１７が設けられており、自動的に発泡倍率の調整が可能となっている。なお、事前に流量調整弁１５の開度と、放射ノズル１３から放射される泡溶液の放射圧力の関係が既知である場合には、流量計１６は必ずしも必要ではない。
【００４０】
また、火災の範囲は、常に一定ではなく時間と共に変化するものであるが、本発明の高膨張泡消火装置１によれば、火災の状況に合わせて常に発泡倍率を調整することができるので、その時の火災状況に適した泡を供給し続けることができ、結果的に短時間で消火することができる。
【００４１】
図２は、アウトサイドエア方式の発泡器２０を備えた高膨張泡消火装置２を示している。なお、図１の実施形態と同一または対応する構成については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００４２】
本例の高膨張泡消火装置２は、発泡メッシュ１２に空気を供給する送風機２１と、送風機２１から発泡メッシュ１２に供給される空気の流路を構成する筒状の送風ダクト２２を備える。
【００４３】
本例において、発泡メッシュ１２は、円筒状の送風ダクト２２の先端開口を塞ぐように設けられているが、これに限られず、送風ダクト２２の側面に開口を形成して、その開口を覆うように設けてもよい。
【００４４】
本例において、放射ノズル１３は、送風ダクト２２の内部に配置されている。放射ノズル１３の位置および数は、先の実施形態と同様に、適宜変更可能である。
【００４５】
なお、送風機２１及び送風ダクト２２は、非火災発生時には、通常の換気設備として使用することができる。すなわち、通常時には、換気用に使用している送風機２１及び送風ダクト２２を、火災発生時には、高膨張泡消火装置２における泡発泡用の空気の送風手段として利用することができる。
【００４６】
また、本例では、送風ダクト２２の内部を流れる空気の移動方向を調整可能な気流調整部２３を有する。気流調整部２３は、送風ダクト２２の内部において、送風機２１の上流側に配置されたダンパーで構成されている。気流調整部２３は、発泡メッシュ１２で泡を発生させる際に使用される空気の供給量を変化させることにより発泡倍率を調整可能な調整部として機能する。気流調整部２３は、制御装置２４によって制御することができる。
【００４７】
なお、送風ダクト２２の側面に、吸気又は排気用の開口を設けて、その内側に気流調整部２３を配置することで、非火災発生時には、発泡メッシュ１２側への空気の流れを遮断して、送風ダクト２２の側面に設けた開口から換気を行う構成としてもよい。あるいは、非火災発生時に発泡メッシュ１２を通じて換気を行う構成としてもよい。
【００４８】
ここで、従来は、例えば発泡メッシュ１２を通じて換気を行う場合、風量が多過ぎると火災発生時の発泡の際に泡が壊れ易くなるため、非火災発生時（通常時）の換気量を発泡器の発泡量に合わせて小さく設定しなければならず、換気風量が不足してしまう場合があった。しかしながら、本発明の高膨張泡消火装置２であれば、風量を調整できるので、換気時には最大風量となるように送風機２１を運転して、火災発生時には発泡に適した風量まで低下させること等も行えるようになる。また、換気に必要な風量についても、状況によって変わることから、状況に即した換気風量に随時調節することで、換気に要するエネルギー消費量を削減することもできる。
【００４９】
また、本例では、送風ダクト２２の内部を流れる空気の流速を測定する気流測定器２５を備え、気流測定器２５による測定結果に基づいて、気流調整部２３が動作するよう構成されている。気流測定器２５は、送風ダクト２２の内部において送風機２１の下流に配置されたピトー管２５ａと、ピトー管２５ａに接続された差圧計２５ｂで構成されている。
【００５０】
本実施形態では、気流測定器２５による測定結果に基づいて、気流調整部２３の開度を調整して発泡メッシュ１２に供給される空気の量を調整することで、発泡メッシュ１２で泡を発生させる際に使用される空気の供給量の調整の精度を高めることができる。その結果、火災の状況に応じたより適切な発泡倍率の泡を発泡器２０から供給することが可能となる。また、本例では、気流測定器２５による測定結果に基づいて、気流調整部２３の開度を自動的に調整する制御装置２４が設けられており、自動的に発泡倍率の調整が可能となっている。なお、事前に気流調整部２３の開度と、発泡メッシュ１２への空気の供給量との関係が既知である場合には、気流測定器２５は必ずしも必要ではない。
【００５１】
なお、本実施形態の高膨張泡消火装置２は、先の実施形態と同様に、泡溶液の流量調整弁１５の開度を調整可能に構成されており、放射ノズル１３から放射される泡溶液の放射圧力、及び、発泡メッシュ１２で泡を発生させる際に使用される空気の供給量を複合的に調整することができ、発泡倍率をより短時間でより大きく変化させることができる。
【００５２】
図３は、アウトサイドエア方式の発泡器３０を備えた高膨張泡消火装置３を示している。本例では、送風機２１の出力を調整可能なインバータ３１を有する。インバータ３１は、発泡メッシュ１２で泡を発生させる際に使用される空気の供給量を変化させることにより発泡倍率を調整可能な調整部として機能するものである。具体的に、インバータ３１は、送風機２１のモータ２１ａの回転数を変化させることができる。
【００５３】
本実施形態では、気流測定器２５による測定結果に基づいて、送風機２１のモータ２１ａの回転数を調整して発泡メッシュ１２に供給される空気の量を調整することで、発泡メッシュ１２で泡を発生させる際に使用される空気の供給量の調整の精度を高めることができる。その結果、火災の状況に応じたより適切な発泡倍率の泡を発泡器２０から供給することが可能となる。また、本例では、気流測定器２５による測定結果に基づいて、送風機２１のモータ２１ａの回転数を自動的にインバータ３１で調整するようにすれば、自動的に発泡倍率を調整することができる。なお、事前に送風機２１の出力と、発泡メッシュ１２への空気の供給量との関係が既知である場合には、気流測定器２５は必ずしも必要ではない。
【００５４】
なお、本実施形態の高膨張泡消火装置３においても、先の実施形態と同様に、泡溶液の流量調整弁１５の開度を調整可能に構成されており、放射ノズル１３から放射される泡溶液の放射圧力、及び、発泡メッシュ１２で泡を発生させる際に使用される空気の供給量を複合的に調整することができるので、発泡倍率をより短時間でより大きく変化させることができる。
【００５５】
以上、図示例に基づき説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更することができるものである。例えば、図２に示す高膨張泡消火装置２に、図３に示すインバータ３１の構成を組み合わせてもよく、この場合、発泡倍率をさらに短時間で大きく変化させることができる。また、泡溶液の流量および発泡メッシュに２１供給される空気の量を計測する方法は、上記の方法に限らず、その他の方法も採用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１、２、３  高膨張泡消火装置
１０  発泡器
１１  胴部
１２  発泡メッシュ
１３  放射ノズル
１４  泡溶液配管
１５  流量調整弁（調整部）
１６  流量計
１７  制御装置
２０  発泡器
２１  送風機
２１ａ  モータ
２２  送風ダクト
２３  気流調整部（調整部）
２４  制御装置
２５  気流測定器
２５ａ  ピトー管
２５ｂ  差圧計
３０  発泡器
３１  インバータ（調整部）
【図１】
2019084244.tif 000003
【図２】
2019084244.tif 000004
【図３】
2019084244.tif 000005