(57)【要約】【課題】二重構造を有する屋根や壁などの人が侵入する可能性がほとんどない無人空間での火災において、火災を抑制または消火する方法および装置を安価に提供する。【解決手段】水槽付き消防ポンプ車４の排気ガスを火災抑制ガスとして、この排気ガスを火災抑制対象箇所である無人空間２に充填し、この無人空間２の酸素濃度を可燃物が燃焼しにくくなる酸素濃度以下に下げることによって火災を抑制する、消防車の排気ガスを利用する安価な火災の抑制方法および装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
火災抑制対象である建物の無人空間の第一の開口部へ消防車の排気ガスを誘導する工程と、この工程により誘導された排気ガスを前記第一の開口部から前記無人空間へ注入する工程と、この工程により注入された排気ガスを前記無人空間に充填する工程とを有する火災の抑制方法。
【請求項２】
前記無人空間は複数の開口部を有し、これらの開口部のうち、前記第１の開口部と、この第１の開口部以外のいずれかの開口部である第２の開口部とを除いた開口部を塞ぐ工程と、前記排気ガスを着色する工程と、この工程で着色された排気ガスを前記第１の開口部から前記無人空間に注入する工程と、この工程で注入された排気ガスが前記第２の開口部から排出されたことを確認する工程と、この工程で前記排気ガスの排出が確認された第２の開口部を塞ぐ工程とを有する、請求項１に記載の火災の抑制方法。
【請求項３】
前記第２の開口部が、前記第１の開口部から最も遠い開口部であることを特徴とする、請求項２に記載の火災の抑制方法。
【請求項４】
水槽と水ポンプとを搭載する消防車両の停車状態において、水ポンプ出口と水循環用給水口とを水循環ホースでつないだ状態で前記消防車両搭載の水ポンプを駆動することによって、前記消防車のエンジンに適切な負荷を加え前記排気ガスの酸素濃度を１２．５％以下に保つことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の火災の抑制方法。
【請求項５】
排気ガスの排出源と、
この排出源と火災抑制対象箇所とを結ぶ注入路と、
この注入路と火災抑制対象箇所とを着脱可能に接続する注入ヘッドとを備えることを特徴とする火災抑制装置。
【請求項６】
前記排出源と前記注入ヘッドとの間に、可燃物の変質と熱分解を引き起こすことがなく、かつ、人が触れても短時間で火傷をしない温度まで排気ガスを冷却する排気ガス冷却器を備えることを特徴とする、請求項４に記載の火災抑制装置。
【請求項７】
前記排出源と前記注入ヘッドとの間に、排気ガスを着色する排気ガス着色器を備えることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載の火災抑制装置
【請求項８】
前記排出源と前記注入ヘッドとの間に、排気ガスを浄化する排気ガス浄化器を備えることを特徴とする、請求項４〜請求項６のいずれかに記載の火災抑制装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災の抑制または消火の方法および装置に関し、特に二重構造を有する屋根や壁等の内部の無人空間における火災の抑制または消火の方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
寒冷地帯等では保温のため屋根や壁等が二重構造になっている建物が多く、当該二重構造の内部の空間には建物を支える木製の柱や角材などが多く入っている。また、当該二重構造の内部の空間に発泡ウレタンなどの燃えやすいプラスティックが充填されていることも多い。このような建物に火災が発生し、炎が屋根裏や二重壁の中などの内部に侵入すると、火源が目視できないことに加え、燃焼で発生した煙が断熱層である無人空間に沿って移動し火源から離れた位置で噴出することで火源の特定が困難である。また、これに加え無人空間内部に存在する木材やプラスティックが燃えることによる延焼も生じるため消火活動は難航する。
【０００３】
一般に、火災の消火方法には水を噴射する装置を作動させ燃焼物を消火する水系の火災消火装置が採用されるが、水系の火災消火装置を利用する場合には、放水器具と燃焼物との間に散水の妨げとなる障害物が存在しないことが必要である。しかしながら、前述のような無人空間に炎が侵入した場合には、外壁もしくは内壁が障害物となるため消火のための放水は火源に到達しにくい。
【０００４】
さらに、木造家屋において万一火災の進展を押さえられない場合、建物を支えている柱が焼け細り天井が落下することがある。このため、火源確認に長時間を要した場合には建物内部で活動することが問題ないかという安全性に対する配慮が必要となり、消防活動が制限されるという課題がある。
【０００５】
以上のような事情を考慮して、屋根裏や二重壁の間に侵入した火災を消火するためには破壊工作車が使用される。しかしながら、破壊工作車は高額であるためすべての消防署に配置することは困難であり、また、火災現場の周辺状況によっては破壊工作車が火災が発生している建物に迅速に到着できるとは限らない。特に寒冷地帯では冬になると積もっている雪が破壊工作車の接近を妨げ建物を破壊しにくい状況が生じる。
【０００６】
このほか、水系の火災消火装置を用いる代わりに不燃性ガスを前記空間に充満させることにより燃焼物を消火する方法がある。しかしながら、既存のガス系消火設備のほとんどは容器に貯蔵されたガスを消火剤として利用する固定消火設備であるため、使用できるガスの量には限界がある。このため、気体分離膜を利用して酸素濃度の低い窒素富化空気を生成し、この窒素富化空気を燃焼物が存在する空間内に注入して鎮火する消火方法および装置が提案されている(特許文献１参照)。しかしながら、特許文献１に記載された窒素富化空気を使用する消火装置を備えた消防車は高額であるため、すべての消防署に配備することは困難である。
【特許文献１】特開平９−２７６４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、二重構造を有する屋根や壁などの人が侵入する可能性がほとんどない無人空間において火災を抑制または消火する方法および装置を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供している。
【０００９】
本発明に係る火災の抑制方法は、火災抑制対象である建物の無人空間の第一の開口部へ消防車の排気ガスを誘導する工程と、この誘導された排気ガスを前記第一の開口部から前記無人空間へ注入する工程と、その注入された排気ガスを前記無人空間に充填する工程とからなる。
【００１０】
一般の可燃物は酸素濃度が１５％以下になると燃えにくくなる。消防車に使用されるディーゼルエンジンの排気ガスはその酸素濃度を１０％以下にすることもできるので火災の抑制ガスとして使用することができる。この酸素濃度の低い排気ガスを二重構造を有する屋根や壁などの無人空間に充填すると、この無人空間内の酸素濃度は可燃物が燃えにくい酸素濃度以下となり、燃焼物は燃え続けることができないので火災は抑制されやがては消火される。また、この無人空間内の可燃物は発火できないので、延焼も防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係る火災の抑制方法は、前記無人空間が有する複数の開口部のうち、前記第１の開口部とこの第１の開口部以外のいずれかの開口部である第２の開口部とを除いた開口部を塞ぐ工程と、前記排気ガスを着色する工程と、この工程で着色された排気ガスを前記第１の開口部から前記無人空間に注入する工程と、前記第２の開口部から前記排気ガスが排出されたことを確認する工程と、前記排気ガスの排出が確認された第２の開口部を塞ぐ工程とからなる。
【００１２】
あらかじめ火災抑制対象の無人空間の開口部のうち第２の開口部を除いた開口部を塞いだ上で第１の開口部から排気ガスを注入すると、排気ガスは無人空間の内部を充填していき、塞がれていない第２の開口部に到達するとそこから排出される。消防車の排気口から排出される排気ガスは無色であるが、その排気ガスを着色すると、無人空間の開口部から色のついた排気ガスが排出されることによって、注入された排気ガスがこの開口部まで到達したことを知ることができる。ここで、この排気ガスが排出された開口部を塞ぐことによって排気ガスを未充填の無人空間へ誘導する。排気ガスが最後の第２の開口部から排出されたときに、無人空間が排気ガスで充填されたと判断できる。
【００１３】
さらに本発明に係る火災の抑制方法は、前記第２の開口部が前記第１の開口部から最も遠い開口部であることを特徴とする。
【００１４】
第２の開口部を第１の開口部から最も遠い開口部とすると、無人空間が排気ガスで充填されたときに第２の排気口から排気ガスの排出を確認することができる。第２の開口部を第１の開口部から最も遠い開口部にしない場合には、未充填の空間があるにもかかわらず第２の開口部から排気ガスの排出が確認され、無人空間が排気ガスで充填されたと誤って判断される危険性がある。
【００１５】
また、本発明に係る火災の抑制方法は、水槽と水ポンプとを搭載する消防車両の停車状態において、水ポンプ出口と水循環用給水口とを水循環ホースでつないだ状態で前記消防車両搭載の水ポンプを駆動することによって、前記消防車のエンジンに適切な負荷を加え前記排気ガスの酸素濃度を１２．５％以下に保つことを特徴とする。
【００１６】
消防車の無負荷のアイドリング状態ではエンジンの排気ガスの酸素濃度は１８％程度である。一般の可燃物が燃えにくくなる酸素濃度である１５％より高い１８％程度の酸素濃度の排気ガスをそのまま無人空間に注入しても燃焼抑制の効果はない。排気ガスの酸素濃度を燃焼抑制に効果のある酸素濃度に下げるためにはエンジンに一定の負荷を与える必要がある。消防車が停車かつ無放水の状態において、水循環ホースと循環用給水口を利用して消防車に搭載された水ポンプを駆動してエンジンに負荷をかけることにより、無人空間に注入する排気ガスの酸素濃度を１２．５％以下に保つことができる。
【００１７】
また、本発明に係る火災抑制装置は、排気ガスの排出源と、この排出源と火災抑制対象箇所とを結ぶ注入路と、この注入路と火災抑制対象箇所とを着脱可能に接続する注入ヘッドとを備えることを特徴とする。
【００１８】
排気ガスは通常は排出源である消防車の排気口から大気中に放出される。火災の抑制ガスとして使用するためには、この排気ガスを排気口から火災抑制対象である無人空間まで誘導する注入路が必要となる。そして、注入路を経由して無人空間の開口部まで誘導された排気ガスは、その注入路の末端に接続された着脱可能な注入ヘッドを経由して無人空間に注入される。
【００１９】
さらに、本発明に係る火災抑制装置は、排気ガスの排出源と注入ヘッドとの間に、排気ガスを可燃物の変質と熱分解を引き起こすことがなく、かつ、人が触れても短時間で火傷をしない温度まで冷却する排気ガス冷却器を備えることを特徴とする。
【００２０】
消防車の排気口から出た高温の排気ガスは、そのままの温度では未燃焼物を加熱し変質または熱分解させる可能性がある。排気ガスを火災抑制対象である無人空間に注入される前に可燃物の変質と熱分解を引き起こすことがなく、かつ、人が触れても短時間で火傷をしない温度まで冷却すると、未燃焼物の変質や熱分解を防ぐことができ、さらに無人空間内の温度を下げる冷却効果を持たせることができる。
【００２１】
さらに、本発明に係る火災抑制装置は、排気ガスの排出源と注入ヘッドとの間に排気ガスを着色する排気ガス着色器を備えることを特徴とする。
【００２２】
消防車の排気口から排出されるガスは無色であるが、その排気ガスを着色するとガスを視認することができ、第２の開口部へのガスの到達を容易に確認することができる。
【００２３】
また、本発明に係る火災の抑制装置は、排出源と注入ヘッドとの間に排気ガスを浄化する排気ガス浄化器を備えることを特徴とする。
【００２４】
消防車の排気ガスには二酸化炭素やＮＯｘおよび粒子状物質などの健康に害のある物質が含まれる。この健康に害のある物質を含む排気ガスをそのまま火災の抑制ガスとして使用すると火災現場で活動する人員がこの健康に害のある物質を含む排気ガスに触れる可能性があるので、排気ガスに含まれる有害物質を排気ガス浄化きによって除去し、有害物質を含まない燃焼抑制ガスとしての排気ガスを供給することができる。
【発明の効果】
【００２５】
二重構造を有する屋根や壁など、人が侵入する可能性がほとんどない無人空間を有する建物での火災において、消防車の排気ガスを火災抑制ガスとして使用することによって火災を抑制または消火する方法および装置を安価に提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明にかかる火災抑制方法の全体構成を示すものである。火災抑制の対象である火災建物１は二重壁内部と屋根裏に無人空間２を有し、この無人空間２には、換気口等の複数の開口部３ａ，3ｂ，3ｃ，3ｄが設けられている。一方、火災抑制に使用される排気ガスの排気源として、本実施形態では５０００Ｋｇ級のトラックシャーシをベースに製造された水槽付消防ポンプ車４が使用されている。この水槽付消防ポンプ車４は、火災抑制装置５と水槽６とを有し、この水槽６には、水消火のための水ホース８が取り付けられた水ポンプ出口７と給水口９とが設けられている。また、前記水槽６の運転席部側には、泡貯蔵容器１０と泡を放散する泡ノズル１１とを有する泡消火装置１２が設けられている。
【００２７】
図２は、図１に示した火災抑制装置５の構成図を示すものである。
消防車のエンジンマフラー５１の排気口５２には、この排気口５２から排出される排気ガスを火災抑制装置５内に導入し、あるいは大気中に放出すべく切り替えるための切替弁５３が取り付けられている。この切替弁５３と火災抑制対象との間を結ぶ誘導路には、導入された排気ガスから人体に有害なＣＯ、ＮＯｘなどを除去するための排気ガス浄化器５４と、この排気ガス浄化器５４によって浄化された排気ガスを冷却するために水を噴霧する水噴霧ノズル５５を有する排気ガス冷却器５６と、この排気ガス冷却器５６によって冷却された排気ガスの酸素濃度と二酸化酸素濃度を測定するためのガス濃度計５７と、このガス濃度計５７で酸素濃度を測定された排気ガスを着色するための発炎筒を有する排気ガス着色器５８とが設けられている。また、誘導路の末端には、排気ガスを無人空間の１つの開口部まで導入するための放出ホース５９を介して排気ガスを無人空間内へ注入するための注入ヘッド６０が設けられている。
【００２８】
本発明に係る火災抑制方法を上記火災抑制装置５の動作とともに説明する。まず、前記火災抑制装置５の放出ホース５９の先端に取り付けられた注入ヘッド６０を火災建物１の換気口等無人空間の開口部のいずれか（ここでは開口部3ａ）に挿入する。次に，水槽付消防ポンプ車４の水ポンプ出口８にとりつけられた放水用の水ホース７を水槽の給水口９に挿入し水循環状態とする。この水循環状態において水槽付消防ポンプ車４の水ポンプを作動させることにより負荷を与えつつエンジンを回転させ、水槽付消防ポンプ車４の排気口５２から排気ガスを排出させる。５０００Ｋｇ級のトラックシャーシをベースに製造された水槽付消防ポンプ車の場合、エンジンの総排気量は約８０００ｍｌであり、エンジンの回転数を２，０００ｒｐｍにすると酸素濃度１０％以下の排気ガスを毎分８立方メートル供給することができる。この排気ガスは切替弁５３の操作により、大気中に放出され、あるいは火災抑制装置５へ導入される。次に前記切替弁５３を操作することによって排気ガス浄化器５４へ送り込まれた排気ガスは、人体に有害なＣＯ、ＮＯｘ等の成分が除去された後、冷却器５６の水噴霧ノズル５５から噴霧される水によって可燃物の変質と熱分解を引き起こすことがなく、かつ、人が触れても短時間で火傷をしない温度まで冷却される。この冷却された排気ガスは、ガス濃度計５７に送出され、酸素濃度と二酸化酸素濃度とが測定される。排気ガスは、可燃物が燃焼しにくくなる効果が期待できる１５％以下の目的酸素濃度になっていることを確認された後、排気ガス着色器５８に送出される。この排気ガス着色器５８で着色された排気ガスは、放出ホース５９を通り注入ヘッド６０から火災抑制対象である無人空間２へ注入される。
【００２９】
無人空間２に注入された排気ガスは、無人空間２の内部に充填されていき、排気ガスが注入される開口部から最も近い（流路が短いため流路抵抗が小さい）開口部３ａのうちのいくつか（ここでは３ｂ）から大気中へ放出される。注入された排気ガスには着色がなされているため、その大気中への放出を視認することができる。開口部３ｂからの着色ガスの流出の有無を視認することにより、その開口部３ｂまで排気ガスが充満したことが確認できる。着色排気ガスが排出されていることを視認したら、その開口部３ｂへ泡消火装置１２の泡ノズル１１から泡を放出することにより、排気ガスが排出されている開口部３ｂを泡で塞ぐ。この開口部３ｂが閉じられることにより、この開口部3ｂより先の未充填の空間へ排気ガスが誘導される。着色排気ガスの視認と開口部の泡による閉塞を繰り返し、排気ガスが挿入される開口部３ａから最も遠い位置にある開口部（ここでは３ｄ）から着色ガスが排出されるのを確認できた場合に、無人空間２が排気ガスで充填されたと判断することができる。
なお、排気ガスが最もとどき難いと予測される開口部を除く開口部を塞いでガスを充填していき、その開口部からの着色ガスの流出をもってガスの充填完了を判断するようにした、簡易的な判断方法を用いても良い。
【００３０】
消防車から排出される高温の排気ガスは、排気ガス冷却器で冷却されているため、火災抑制対象である無人空間に注入されても未燃焼物を変質または熱分解させるおそれはなく、低い酸素濃度による火災抑制効果とともに無人空間内の冷却効果をも併せ持つ。そして、無人空間２がこの排気ガスで充填されると、無人空間内の酸素濃度は可燃物が燃焼できる酸素濃度以下となり無人空間内の火災は抑制されるとともに、無人空間内の未燃焼物への延焼は阻止される。
【００３１】
本実施態様によれば、放水の届かない天井裏や二重壁内などの無人空間内の火災を抑制または消火し、外部から見えない延焼による建物の倒壊や構造物の落下を防ぐことができる。これにより安全な消火活動を行うことができ、消防職員の精神的プレッシャーの軽減も期待できる。また、無駄な放水を減らし、水利条件の良くない地域でより効果的に消火活動を行うことができる。
【００３２】
本実施態様においては、消防ポンプ車のエンジンに負荷を与える方法として、水ホース７から放出される水を水槽１２に戻す水循環運転をするようにしたが、これに限らず放水やポンプの無放水回転などでもよい。また、消防車の有する機能に応じて排気ガスを発生させるのに必要な負荷を与えるようにすれば良い。さらに、消防ポンプ車で発生させた泡によって開口部を塞いでいるが、開口部を塞ぐ方法はこれに限定されるものではなく、機械的手段（いわゆる栓）を用いて必要な開口部を塞ぐようにしても良い。
【００３３】
なお、前記実施態様の火災抑制装置では寒冷地などに見られる二重構造の屋根や壁等を想定したが、本発明の方法はこの用途に限られず、空調ダクト内などの無人空間における火災に対しても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る火災抑制装置方法の全体構成を示す概略の配管図である。
【図２】図１に示した火災抑制装置の詳細な配管図である。
【符号の説明】
【００３５】
１・・・火災建物、２・・・無人空間、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ・・・開口部、
４・・・水槽付消防ポンプ車、５・・・火災抑制装置、６・・・水槽、
７・・・水ポンプ出口、８・・・水ホース（水循環ホース）、
９・・・給水口（水循環用給水口）、１０・・・泡剤貯蔵容器、
１１・・・泡ノズル、１２・・・泡消火装置、
５１・・・消防車のエンジンマフラー、５２・・・排気口、５３・・・切替弁、
５４・・・排気ガス浄化器、５５・・・水噴霧ノズル、５６・・・排気ガス冷却器、
５７・・・がス濃度計、５８・・・排気ガス着色器、５９・・・放出ホース、
６０・・・注入ヘッド
【図１】
2007222448.tif 000003
【図２】
2007222448.tif 000004