(57)【要約】【課題】自己反応性物質の燃焼を迅速に消火することを可能にした消火設備を提供する。【解決手段】粉末状自己反応性物質を貯蔵又は取り扱う容器を放射範囲に包含するように、それらの直上に配置された複数の消火剤放射ノズル２２を備え、該消火剤放射ノズル２２は棒状ノズル及びフルコーンノズルを含む。そして、水、泡水溶液又はその他水系消火剤を、放射散布密度２０L/ｍ2/min以上、又は／及び放射圧力０．２MPa以上で放射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末状自己反応性物質を貯蔵又は取り扱う容器若しくは領域が放射範囲に包含されるように、それらの直上に配置された複数の消火剤放射ノズルを備え、
該複数の消火剤放射ノズルは、棒状ノズル及びフルコーンノズルを含むことを特徴とする消火設備。
【請求項２】
前記消火剤放射ノズルは、粉末状自己反応性物質の火災に対して、水、泡水溶液又はその他水系消火剤を、放射散布密度２０L/ｍ2/min以上で放射することを特徴とする請求項１記載の消火設備。
【請求項３】
前記消火剤放射ノズルは、粉末状自己反応性物質の火災に対して、水、泡水溶液又はその他水系消火剤を、放射圧力０．２MPa以上で放射することを特徴とする請求項１又は２記載の消火設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として粉末状自己反応性物質による火災を消火対象とする消火設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
自己反応性物質（第５類危険物を属する）を一定量以上貯蔵または取り扱う施設には、消防法令により、人が操作する消火装置として消火器、消火栓設備または固定消火設備としてはスプリンクラ設備、泡消火設備などを設置することとなっている。そして、この種の消火設備として例えば「閉鎖型泡ヘッドが火災を感知し開放作動することによって送水配管の途中に介入した圧力スイッチが送水配管２内の減圧現象を検知し、この信号を制御盤に送り、制御盤により起動容器が起動し、加圧用ガス容器からガス圧力を泡消火薬剤タンクに送って泡消火薬剤タンク内の泡水溶液を加圧し、泡消火薬剤タンクから泡水溶液を送水配管を通じて閉鎖型泡ヘッドに送り込む。その閉鎖型泡ヘッドから泡水溶液が発泡放水される。」というものが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４６８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自己反応性物質のうち、例えばニトロソ化合物などは通常粉末状で取り扱われている。この粉末状化合物は、火花など小さな火種でも容易に着火し、その燃焼熱により周囲が熱分解反応して可燃性ガスを発生し、その燃焼によりさらにその周囲へと燃焼が拡大していって、しかも熱分解速度が速くガスの噴出火災のようになる。そのため、上記の特許文献１において提案されている消火設備等においては、スプリンクラによる水の散布や泡によっては周囲への延焼は抑制できても、危険物の燃焼自体を消火することが難しく、危険物自体の反応が終息するまで消火することは難しいという問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、粉末状自己反応性物質の燃焼を迅速に消火することを可能にした消火設備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】
【０００６】
本発明に係る消火設備は、粉末状自己反応性物質を貯蔵又は取り扱う容器若しくは領域が放射範囲に包含されるように、それらの直上に配置された複数の消火剤放射ノズルを備え、該消火剤放射ノズルは棒状ノズル及びフルコーンノズルを含むものである。
また、本発明に係る消火設備において、前記消火剤放射ノズルは、粉末状自己反応性物質の火災に対して、水、泡水溶液又はその他水系消火剤を放射散布密度２０L/ｍ2/min以上で放射するものである。
また、本発明に係る消火設備において、前記消火剤放射ノズルは、粉末状自己反応性物質の火災に対して、水、泡水溶液又はその他水系消火剤を含む消火剤を放射圧力０．２MPa以上で放射するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明においては、粉末状自己反応性物質を貯蔵又は取り扱う容器若しくは領域が放射範囲に包含されるように、それらの直上に消火剤放射ノズルが配置されており、例えばベルトコンベア、ホッパーなどのように自己反応性物質を粉末状態で裸(剥き出し)で貯蔵又は取り扱う場合には、それらが消火剤の放射範囲に包含されるように、複数の棒状ノズル及びフルコーンノズルを適宜組み合わせて設けるものとし、そして、水や泡水溶液を高散布密度で放射し、燃焼していない部分の粉末の塊を分散させたり内部まで貫通して濡らしたりすることで、延焼を阻止することにより、粉末状自己反応性物質の燃焼を迅速に消火することができる。なお、本発明のフルコーンノズルとはデフレクタを持たない円錐状の噴霧ノズルをいうものとする。
【０００８】
また、ニトロソ化合物の火災に対する放射実験によると、粉末状自己反応性物質の火災に対して水、泡水溶液又はその他水系消火剤を２０L/ｍ2/min以上の散布密度で放射すれば、延焼阻止に十分な効果が得られる（後述の実施例１参照）。
また、粉末状自己反応性物質の火災に対して、水、泡水溶液又はその他水系消火剤を消火剤放射ノズルから放射圧力０．２MPa以上で放射すれば、上記の消火剤は粉末状自己反応性物質の粉末塊を貫通して内部まで濡らすことができ、ノズルから放射された消火剤に塊を崩す勢いがあり、この点からも延焼を阻止することにより、粉末状自己反応性物質の燃焼を迅速に消火することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係る消火設備の系統図である。同図において、例えばゴム製品の製造工場において、保管庫１０には例えば粉末状自己反応性物質１１が収納された容器１２が保管されている。この容器１２内の粉末状自己反応性物質１１がホッパー１３に移送され、その下部に設けられている自動供給機１４によりベルトコンベア１５上に供給される。そして、ベルトコンベア１５は粉末状自己反応性物質１１を移送して製造装置１６に供給する。製造装置１６はその粉末状自己反応性物質や他の原材料を用いて所定のゴム製品を製造する。
【００１０】
図１の製造工場の天井側には火災検知器２１が配置されている。また、ホッパー１３及びベルトコンベア１５の直上部には消火剤放射ノズル２２が配置されている。消火剤放射ノズル２２は、粉末状自己反応性物質１１を塊又は粉末状で貯蔵又は取り扱う容器若しくは領域を放射範囲としており、上記のように、ホッパー１３及びベルトコンベア１５が放射範囲に包含されるように、複数の消火剤放射ノズル２２が配置されている。また、例えば飛散した粉末状のニトロソ化合物が堆積する可能性がある領域がある場合には、そのような領域に対しても消火剤放射ノズル２２を設置する。
【００１１】
火災検知器２１は主に炎検知器が使われている。火災検知器２１の出力は火災受信機２３に出力され、火災受信機２３は火災検知器２１の出力に基づいて火災警報を発するとともに火災表示をし、更に制御盤２４に火災発生信号を出力する。水槽２５には消火用水が貯蔵され、ポンプ２６が制御盤２４からの制御指令に基づいて消火用水を汲み上げて送り出す。また、制御盤２４は、ポンプ２６の下流側に設けられている開放弁２７を開放する。このポンプ２６からの消火用水は開放弁２７を介して送り出され、泡消火薬剤タンク２８の泡消火薬剤と混合装置２９で混合されて消火剤配管３０に送り出される。泡消火薬剤タンク２８の泡消火薬剤は、例えば水成膜泡、合成界面活性剤、たん白泡等の各種のものが使用される。また、この泡消火薬剤タンク２８は、ポンプ２６による送水圧力が泡消火薬剤タンク２８に加圧すると、泡消火薬剤を送出する構成になっている。
【００１２】
消火剤配管３０には、上記の消火剤放射ノズル２２が取り付けられており、泡水溶液を放射して、粉末状自己反応性物質１１に直接散布する。火災検知器２１と火災受信機２３とは火災検知器配線３１により接続されており、火災検知器２１の検知出力が火災検知器配線３１を介して火災受信機２３に供給される。制御盤２４とポンプ２６とはポンプ制御配線３２により接続されており、制御盤２４からの制御信号がポンプ制御配線３２を介してポンプ２６に供給される。また、制御盤２４と開放弁２７とは開放弁配線３３により接続されており、制御盤２４からの制御信号が開放弁配線３３を介して開放弁２７に供給される。
【００１３】
図２はホッパー１３に対する消火剤放射ノズル２２の配置例を示した図である。消火剤放射ノズル２２は、棒状ノズル２２ａと、充円錐状（円錐形状の中にも消火剤が満たされている状態）に消火剤を放射するフルコーンノズル２２ｂとから構成されており、棒状ノズル２２ａは棒状に消火剤を放射し、その貫通力で粉末状自己反応性物質１１の内部まで到着させ、また、フルコーンノズル２２ｂは充円錐状に消火剤を放射し、ノズルによる放射領域がホッパー１３の全域を覆うように配置されている。
【００１４】
図３はベルトコンベア１５に対する消火剤放射ノズル２２の配置例を示した図である。消火剤放射ノズル２２は、棒状ノズル２２ａとフルコーンノズル２２ｂとから構成されており、棒状ノズル２２ａはベルトコンベア１５の中央分にその長さ方向に沿って所定の間隔で配置されている。また、フルコーンノズル２２ｂは、ベルトコンベア１５の長さ方向については棒状ノズル２２ａ間の位置で、且つ、ベルトコンベア１５の幅方向については棒状ノズル２２ａの両側にそれぞれ配置される。そして、フルコーンノズル２２ｂは、その放射領域が図示のようにベルトコンベア１５のほぼ全域に亘るように配置されている。
【００１５】
次に、本実施形態の消火設備の動作について説明する。
（１）図１の例えばベルトコンベア１５上の粉末状自己反応性物質１１が何らかに原因で燃えて火災が発生すると、火災検知器２１が作動して火災検知信号を火災受信機２３に出力する。火災受信機２３は火災検知器２１からの火災検知信号を入力すると、その火災検知信号に基づいて火災警報を発するとともに火災表示をし、更に、制御盤２４に火災発生信号を出力する。
【００１６】
（２）制御盤２４は、火災表示をするとともに、ポンプ２６及び開放弁２７に制御信号を出力する。これにより開放弁２７は開放され、また、ポンプ２６が起動して、水槽の消火用水を送水する。また、このポンプ２６の起動により泡消火薬剤タンク２８が加圧され、泡消火薬剤が送り出される。混合装置２９は、水槽２５からの消火用水と泡消火薬剤タンク２８からの泡消火薬剤とを混合して泡水溶液を継続して消火剤配管３０に送出する。これにより消火剤放射ノズル２２（２２ａ，２２ｂ）から泡水溶液が放射されて消火活動が継続し、消火に至る。本実施形態においては、上記のように、消火剤放射ノズル２２は、棒状ノズル２２ａとフルコーンノズル２２ｂとから構成されており、フルコーンノズル２２ｂからの泡水溶液は拡散されて粉末状自己反応性物質１１に放射されて消火する。また、このとき、棒状ノズル２２ａからの泡水溶液は、燃焼していない部分の粉末の塊を分散させたり内部まで貫通して濡らしたりすることにより、延焼を阻止することにより早期に火災を消すことができる。
【００１７】
以上のように本実施形態１においては、粉末状自己反応性物質を貯蔵又は取り扱う容器若しくは領域が放射範囲に包含されるように複数の棒状ノズル２２ａ及びフルコーンノズル２２ｂを組み合わせて設置して泡水溶液を高散布密度で放射し、また、燃焼していない部分の粉末の塊を分散させたり内部まで貫通して濡らしたりすることで、延焼を阻止することにより、粉末状自己反応性物質の燃焼を迅速に消火することを可能にしている。
【００１８】
なお、本実施形態１においては、消火剤として泡水溶液を使用した例について説明したが、消火剤として水を使用してもよい。また、その他の水系消火剤として、リン酸アンモニウムを含有した水系消火剤、炭酸カリウムを含有した水系消火剤を使用してもよい。
また、火災検知器２１が作動する例について説明したが、作業員等により火災を発見した場合には、手動起動装置（図示せず）を操作することにより、火災受信機２３がその起動信号を取り込むことにより上記の例の同様な動作が得られる。また、消火剤放射ノズル２２としては開放型のものを使用することを前提に説明したが、火災検知手段と兼用される閉鎖型のノズルを使用してもよいことは言うまでもない。更に、消火剤配管３０に泡消火液を予め充填しておいてもよい。
【００１９】
また、本実施形態１の上記の説明においては防火区画について言及していないが、必要に応じて防火区画を設けて、火災発生区画又はそれを含めて隣接する区画の消火剤放射ノズル２２から泡消火液等を放射させるようにしてもよい。
【００２０】
実施形態２．  
ところで、ニトロソ化合物の火災に対する放射実験によると、粉末状自己反応性物質の火災に対して、水、泡水溶液又はその他水系消火剤を２０L/ｍ2/min以上の散布密度で放射すれば、延焼阻止に十分な効果が得られる（後述の実施例１参照）。
【００２１】
また、粉末状自己反応性物質の火災に対して，消火剤放射ノズル２２（棒状ノズル２２ａ及びフルコーンノズル２２ｂ）から水、泡水溶液又はその他の水系消火剤を、放射圧力０．２MPa以上で放射すれば、上記の消火剤は粉末状自己反応性物質の粉末塊を貫通して内部まで濡らすことができ、ノズルから放射された消火剤に塊を崩す勢いがあり、延焼阻止に十分な効果が得られる（後述の実施例１参照）。
【実施例】
【００２２】
実施例１．
図４は消火剤放射ノズルからの噴射液の散布密度及び放射圧力の試験方法を示した説明図である。
火災モデル：ニトロソ化合物混合粉末  3.0kg；長さ60cm×幅20cm×高さ5cmに成型
点火方法  ：上記ニトロソ化合物混合粉末の上面中央にライターで着火
消火剤放射：燃焼範囲が中心から半径10cmに広がった時点でノズルから一斉放射開始。
棒状ノズル、フルコーンノズルの散布密度、放射圧力を変えて放射した。
消火剤    ：水、水成膜泡消火薬剤(3%)水溶液
判定方法  ：点火位置から20cm離れた位置に熱電対を埋め込み、消火剤放出開始後、
火災の発熱によって反応開始温度(110℃以上)まで温度上昇するかを観測
した。
【００２３】
上記の試験によれば、表１に示されるように、散布密度(フルコーンと棒状の合計)20L/ｍ2/min以上，放射圧力0.2MPa以上では，測定点の温度が100℃以下となり反応温度まで到らず熱分解反応の拡大を阻止することができた(延焼を抑制した)。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
実施例２．
また、表２は棒状ノズル２２ａから放射された水の浸入深さを示したものである。試験方法は、ニトロソ化合物混合粉末をペール缶に入れ、その直上に置いた棒状ノズルから流量及び圧力を変えて水を放射し、水が粉末の表面からどの深さまで浸入したかを調べた。表２の試験結果から棒状ノズル２２ａから放射された水は粉状自己反応性物質の一例としてのニトロソ化合物混合粉末に十分な深さで浸入している。このため、燃焼していない部分の粉末の塊を分散させたり内部まで貫通して濡らしたりすることにより、延焼を阻止することが可能になっている。
【００２６】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態１に係る消火設備の系統図である。
【図２】ホッパーに対する消火剤放射ノズルの配置例を示した図である。
【図３】ベルトコンベアに対する消火剤放射ノズルの配置例を示した図である。
【図４】消火剤放射ノズルからの噴射液の散布密度及び放射圧力の試験方法を示した説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 保管庫、１１ 粉末状自己反応性物質、１２ 容器、１３ ホッパー、１４ 自動供給機、１５ ベルトコンベア、１６ 製造装置、２１ 火災検知器、２２ 消火剤放射ノズル、２２ａ 棒状ノズル、２２ｂ フルコーンノズル、２３ 火災受信機、２４ 制御盤、２５ 水槽、２６ ポンプ、２７ 開放弁、２８ 泡消火薬剤タンク、２９ 混合装置、３０ 消火剤配管、３１ 火災検知器配線、３２ ポンプ制御配線、３３ 開放弁配線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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