(57)【要約】      （修正有）【課題】不活性ガスと消火液を混合ノズル内で混合させて微噴霧を形成して放出させることで二次的な損害の少ない消火器を提供する。【解決手段】本体容器１５に圧縮された不活性ガス１８を封入したガス収納部１６と消火液１４を収納した液収納部３２を備えた本体容器１２と、不活性ガス１８により液収納部３２を加圧する加圧機構と、不活性ガス１８を流出させるガス流路２８と消火液１４を流出させる液流路３４を個別に備えたホース３８と、レバー操作によりガス収納部１６を開放して不活性ガス１８を流出させ、不活性ガス１８により加圧された消火液１４を流出させる放出作動機構と、ホース３８の先端に装着され、ガス流路２８と液流路３４により送られてきた不活性ガス１８と消火液１３の混合により微噴霧を形成して放出する混合ノズル４４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮された不活性ガスを封入したガス収納部を備え、消火液を収納した本体容器と、
前記本体容器の開口部に配置され、前記液収納部から消火液を外部に取り出す液取出口、前記ガス収納部から不活性ガスを外部に取り出すガス取出口及び前記ガス収納部から液収納部に不活性ガスを加圧ガスとして導入する加圧ガス導入口を備えた蓋部材と、
前記蓋部材の液取出口とガス取出口に接続され、ガス流路と液流路とを備えたホースと、
前記ホースの先端に装着され、ガス流路により送られてきた不活性ガスと液流路により送られてきた消火液の混合により微噴霧を形成して放出する混合ノズルと、
前記ガス収納部のガス流出部に設けたシール部材を開封部材により開放して圧縮された不活性ガスを流出させると共に、不活性ガスにより加圧された消火液を流出させるレバーを備えた放出作動機構部と、
を設けたことを特徴とする消火器。
【請求項２】
圧縮された不活性ガスを封入した本体容器と、
前記本体容器内に設けられ、消火液をストローク自在なシール蓋を介して加圧することにより吐出管から流出可能に収納した液収納部と、
前記本体容器の開口部に配置され、前記本体容器内から不活性ガスを外部に取り出すガス取出口、加圧された前記液収納部から消火液を外部に取り出す液取出口を備えた蓋部材と、
前記蓋部材の液取出口とガス取出口に接続され、液流路とガス流路とを備えたホースと、
前記ホースの先端に装着され、前記ガス流路により送られてきた不活性ガスと前記液流路により送られてきた消火液の混合により微噴霧を形成して放出する混合ノズルと、
前記本体容器のガス流出部に設けたシール材と、液収納部の液流出部に設けたシール材を開封部材により開放して不活性ガスを流出させると共に、不活性ガスにより加圧されている消火液を流出させるレバーを備えた放出作動機構部と、
を設けたことを特徴とする消火器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の消火器に於いて、
前記ガス流路と前記液流路のいずれか一方又は両方に、放出量を調整するオリフィスを設けたことを特徴とする消火器。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の消火器に於いて、前記消火液は超純水、純水又は蒸留水であることを特徴とする消火器。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の消火器に於いて、前記ノズルから放出する微噴霧の平均粒子径は２０μｍ及至２００μｍであることを特徴とする消火器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不活性ガスを混合した微噴霧を放出して火災を消火する消火器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可搬型の消火器は主に室内での初期消火に使用されているが、二次的な損害、すなわち放水による水損、泡等の消火剤による器物の破損や汚損が生じている。
【０００３】
特に電気設備の火災は、発電機・変圧器・その他これらに類する電気設備が設置されている施設やコンピュータ等の精密機器等に対しての消火であり、二次的な災害としての漏電や復旧に対する容易性も要求される。
【０００４】
二酸化炭素消火器は二酸化炭素を消火剤として窒息作用消火するため、放出後に気化されて残留物が無く、不活性で安定したガスであり電気機器類に化学変化を生じさせず、高い絶縁性を有するため漏電や感電の心配もなく、電気火災に適した消火器である。
【０００５】
二酸化炭素消火器は、高圧で圧縮した液化二酸化炭素を消火剤として使用し、自身の圧力で放出する。その構造は、ラッパ状のホーンを持ち、高圧の二酸化炭素を充填したボンベと、ボンベに連結した放出ヘッドと、放出ヘッドから放出した二酸化炭素を火元に向けて保持する略ラッパ形の独特の形状を有するホ−ン備えている。放出時は、ドライアイスと霧が発生する（特許文献１等参照）。
【０００６】
また、放水による水損を消火器としては、低圧の水タンクと高圧のガスボンベを用いて、高圧のガスをノズルより放出すると同時に、ガスの圧力を利用して水をノズルに送り込み、水をガスに吸引させて極微細な噴霧状にして連続的にノズルより放出する高圧水噴霧消火装置の例もある（特許文献２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−５１３９８号公報
【特許文献２】特開平１１−４７２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来の二酸化炭素消火器にあっては、二酸化炭素は長期間にわたり変質、容器の腐食等の汚損が無い事が特徴であるが、人間の酸欠事故防止のため、地下街などには設置できない。また、Ａ火災（普通火災）には適さないとされている。
【０００９】
本発明は、電気設備へ悪影響を及ぼすことなく適切に消火を可能とする消火器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】
【００１０】
本発明は、消火器において、
圧縮された不活性ガスを封入したガス収納部を備え、消火液を収納した本体容器と、
前記本体容器の開口部に配置され、液収納部から消火液を外部に取り出す液取出口、ガス収納部から不活性ガスを外部に取り出すガス取出口及びガス収納部から液収納部に不活性ガスを加圧ガスとして導入する加圧ガス導入口を備えた蓋部材と、
蓋部材の液取出口とガス取出口に接続され、ガス流路と液流路とを備えたホースと、
ホースの先端に装着され、ガス流路により送られてきた不活性ガスと液流路により送られてきた消火液の混合により微噴霧を形成して放出する混合ノズルと、
前記ガス収納部のガス流出部に設けたシール部材を開封部材により開放して圧縮された不活性ガスを流出させると共に、不活性ガスにより加圧された消火液を流出させるレバーを備えた放出作動機構部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、
圧縮された不活性ガスを封入した本体容器と、
本体容器内に設けられ、消火液をストローク自在なシール蓋を介して加圧することにより吐出管から流出可能に収納した液収納部と、
本体容器の開口部に配置され、本体容器内から不活性ガスを外部に取り出すガス取出口、加圧された液収納部から消火液を外部に取り出す液取出口を備えた蓋部材と、
蓋部材の液取出口とガス取出口に接続され、液流路とガス流路とを備えたホースと、
ホースの先端に装着され、ガス流路により送られてきた不活性ガスと液流路により送られてきた消火液の混合により微噴霧を形成して放出する混合ノズルと、
本体容器のガス流出部に設けたシール材と、液収納部の液流出部に設けたシール材を開封部材により開放して不活性ガスを流出させると共に、不活性ガスにより加圧されている消火液を流出させるレバーを備えた放出作動機構部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
ガス流路と液流路のいずれか一方又は両方に、流量調整するオリフィスを設けることで微粒化作用を適切に行うことができる。
【００１３】
消火液は、超純水、純水又は蒸留水としてより絶縁性を備えることができる。
【００１４】
ノズルから放出する微噴霧の平均粒子径が２０μｍ及至２００μｍである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の消火器によれば、レバーを操作した際に、本体容器に収納された消火液と不活性ガスを分離した流路を有するホースによりノズルに供給して混合して生成した微噴霧を放出するようにしたため、不活性ガスによる窒息効果と微粒化された消火液による冷却効果の相乗作用により効率良く火災を抑制して消火することができる。
【００１６】
またノズルから放出される不活性ガスとの混合により生成される微噴霧の平均粒子径は２０μｍ〜５０μｍが大部分を占め、粒子径が５０μｍ以下ではいわゆるドライフォグあるいはセミドライフォグと呼ばれており、微粒子が衝突により破裂することなくはじかれるので濡れることがなく、消火液として水を使用しても、電気設備に対しても濡れ作用が働かず、電気設備への消火に適している。
【００１７】
また、水として、蒸留水、純水や超純水などの不純物の少ない絶縁性が高い水を用いれば不純物によるイオン化を抑制するため、さらに効果が高くなる。
【００１８】
本発明による消火器は、高圧の不活性ガスと微粒化された水の放出を行うことで、窒息作用と冷却作用を奏し、Ｃ火災（電気火災）の他、Ａ火災（普通火災）やＢ火災（油火災）のいずれにも適合し、さらに人体や自然への影響を小さくすることができる。
【００１９】
また、不活性ガスは窒素を用いるが、その代わりに二酸化炭素を用いるとドライアイス化された二酸化炭素の放出により冷却効果が高まり、さらに小型の消火器が可能となる。
【００２０】
また、二酸化炭素を用いた場合は、二酸化炭素の放出量を少なくすることで、人体及び環境への影響を少なくすることができる効果がある。
【００２１】
さらに、ガス流路と前記液流路のいずれか一方又は両方に、圧力のバランスを調整するオリフィスを設けて理想とする流径及び流量の微噴霧を放出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による消火器の実施形態を示した断面図
【図２】図１の本体上部を取り出して示した断面図
【図３】図２の本体上部の他の実施形態を示した断面図
【図４】本発明の消火器に使用されるノズル構造を示した説明図
【図５】本発明による消火器の他の実施形態を示した断面図
【図６】図４の本体上部を取り出して示した断面図
【図７】本発明による消火器の他の実施形態を示した断面図
【図８】図６の実施形態に設けたオリフィスを示した説明図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１乃至図４は本発明による、消火作業のときにのみ加圧される加圧型として知られた消火器１０の実施形態を示した断面図である。
【００２４】
図１において、本発明による消火器１０は、本体容器１２の上部開口に蓋部材１５を配置しており、本体容器１２は圧縮された不活性ガス１８を封入した高圧ガス容器を用いたガス収納部１６と消火液１４を収納した液収納部３２を備える。
【００２５】
ガス収納部１６には、高圧に圧縮された不活性ガス１８、例えば窒素ガスが充填されている。本体容器１２に消火液１４として充填している液体は、本実施形態では水を使用している。
【００２６】
蓋部材１５の下部には吐出管３６が立ち下げられ、下端の開口は封板４２で閉じられており、消火液１４が流出しないようにしている。封板４２は、不活性ガス１８の導入による消火液１４の加圧を受けて破封される。
【００２７】
また蓋部材１５にはホース接続口３５が設けられ、ホース接続口１５にはガス取出口３０と液取口４０が開口している。ガス取出口４０には高圧ガス容器を用いたガス収納部１６からのガス流路２８ａが連通し、このガス流路２８ａを分岐することにより液収納部３２に不活性ガス１８を加圧ガスとして導入する加圧ガス導入口２６を設けている。液取出口４０には液収納部３２に立ち下げた吐出管３６の接続部から液流路３４ａが連通されている。
【００２８】
蓋部材１５のホース接続口３５にはホース３８が接続される。ホース３８は不活性ガス１８を流出させるガス流路２８と消火液１４を流出させる液流路３４とを分離して備えた二重管構造としている。ホース３８の先端には混合ノズル４４が装着され、ガス流路２８により送られてきた不活性ガス１８と液流路３４により送られてきた消火液１４の混合により微噴霧を形成して放出する。
【００２９】
混合ノズル４４は、消火液１４を微粒化するために、圧縮された不活性ガス１８が内部の流路から、また、消火液１４がその周囲の流路から放出する外部混合型の２流体ノズル構造となっている。
【００３０】
混合ノズル４４から不活性ガスと混合して放出される微噴霧の平均粒子径は１０μｍ〜２００μｍとしており、１０μｍ〜５０μｍ付近の粒子径が大部分を示す微噴霧を放出する。粒子径が５０μｍ以下ではいわゆるドライフォグあるいはセミドライフォグと呼ばれており、微粒子が衝突により破裂することなくはじかれるので濡れることがなく、消火液として水を使用しても、電気設備に対しても濡れ作用が働かず、電気設備への消火に適している。
【００３１】
放出作動機構部はレバー４６と破封部材２２で構成され、レバー４６の操作によりガス収納部１６の出口に設けたシール部材２０を破封部材２２により開放して圧縮された不活性ガス１８をガス取出口３０から流出させると共に加圧ガス導入口２６から液収納部３２に導入し、不活性ガス１８により加圧された消火液１４を吐出管３６の液取出口４０から流出させる。
【００３２】
放出作動機構部は、さらに、保管状態での誤動作を防止するために、レバー４６をロックして可動させないように、ロックレバー４８と安全栓５０が備えられている。
【００３３】
図２（Ａ）は、図１に示した消火器上部の内部構造を詳細に示した断面図である。ガス収納部１６の流出部に設けたシール材２０が破封部材２２により破封して封止状態が解かれると、ガス収納部１６内の不活性ガス１８は、矢印ａ方向に向かって流れて加圧ガス導入口２６から本体容器１２内に流れる。
【００３４】
これにより消火液１４が加圧され、加圧された消火液１４により図１に示した吐出管３６の先端の封板４２が破壊されて、吐出管３６から液流路３４ａを通って流れ、ホース３８の液流路３４に送られる。同時に不活性ガス１８は、矢印ｂ方向に向かってガス流路２８ａを流れ、ホース３８のガス流路２８に送られる。
【００３５】
図２（Ｂ）はホース３８の断面形状であり、消火液１４と不活性ガス１８が分離して流れるように、液流路３４とガス流路２８が２重となる２重管構造であり、本実施形態では、ホース３８の内側のガス流路２８に不活性ガスが流れ、外側の液流路３４に消火液１４が流れる。
【００３６】
混合ノズル４４での消火液１４と不活性ガス１８の外部混合方式は、２重の流路を持つホース３８の内部の流路とその周囲に形成される流路において、いずれの流路に消火液１４と不活性ガス１８を流しても良く、図１では、内部の流路に不活性ガス１８を流し、その周囲の流路に消火液１４を流している実施形態を説明したが、その逆にしてもよい。
【００３７】
図３は、混合ノズル４４において、図１の場合とは逆に、内部のノズルから消火液１４を流出させ、その周囲から不活性ガス１８を流出させて消火液１４を微粒化する場合の消火器１０の上部構造の断面図を示している。
【００３８】
図３において、シール材２０が破封部材２２によって開封されると、ガス収納部１８の不活性ガス１８は、矢印ａ方向に向かって流れて加圧ガス導入口２６から本体容器１２内に流れて消火液を加圧する。同時に、不活性ガス１８は、矢印ｂ方向に向かってガス流路２８ａにも流れる。
【００３９】
本実施形態にあっては、蓋部材１５のホース接続口３５には、図１の実施形態とは逆に、外側にガス取出口３０を開口し、内側に液取出口４０を開口している。ホース接続口１５に接続したホース３８は、ホース３８の内部の液流路３４に消火液１４を流し、その外側の液流路２８に不活性ガス１８を流す構造としている。
【００４０】
また、混合ノズルでの消火液１４と不活性ガス１８の混合方式には、図１で示した外部混合型の他にも内部混合型と衝突型がある。
【００４１】
図４は外部混合型以外の混合方式を示す２流体ノズルの構造を示している。図４（Ａ）は内部混合型ノズル５４である。内部混合型ノズル５４は、ノズル内部の中心に不活性ガス１８を、ノズル内部の外周に消火液１４を流す構造となっている。ノズル内部で不活性ガス１８と消火液１４が混ざり、不活性ガス１８とともに微粒化された消火液１４がノズル外部に放出する。
【００４２】
衝突型ノズル５６は図４（Ｂ）に示すように、外部混合型のノズルを斜めに向かい合わせて微粒化された消火液１４同士を衝突させて放出させる構造である。一度微粒化された消火液１４をさらに衝突させているため、微粒子のより一層の均質化や微粒化が可能である。
【００４３】
図５は、本発明による、保管時にも消火液１４が加圧されている蓄圧型として知られた消火器６０の実施形態である。
【００４４】
図５において、本体容器１２の内部がガス収納部１６となっており、内部に圧縮された不活性ガス１８を封入している。本体容器１２の蓋部材１５からは吐出管３６が立ち下げられ、吐出管３６の先端に液収納部３２を構成する円筒容器６１を固定支持して内部に消火液１４を収納している。
【００４５】
円筒容器６１内には吐出管３６に沿って上下にストローク自在にシール蓋６４を配置している。シール蓋６４は、消火液１４を液収納部３２に密封しながら不活性ガス１８の圧力で消火液１４を加圧する加圧構造としている。吐出管３６は下部に吸込口３６ａを開口し、上部をシール材２０−２で封止している。なお、液収納部３２を構成する円筒容器６１の固定は、吐出管３６によらず、蓋部材１５から支持部材を立ち下げて支持しても良い。
【００４６】
蓋部材１５の下部に設けた吐出管３６と同軸にガス取出管６６が配置され、ガス取出管６６の上部はシール材２０−１で封止している。蓋部材１５の左側にはホース接続口３５が設けられ、ここに液流路３４ａに連通した液取出口４０を内側に開口し、その外側にガス流路２８ａを連通したガス取出口３０を開口している。
【００４７】
ホース接続口３５には液流路３４とガス流路２８とを備えたホース３８が接続され、ホース３８の先端に装着した混合ノズル４４により個別に送られてきた不活性ガス１８と消火液１４の混合により微噴霧を形成して放出する。
【００４８】
放出作動機構部は、レバー４６、破封部材２２−１，２２−２で構成され、ガス取出口３０の出口側に設けたシール材２０−１と、吐出管３６の出口側に設けたシール材２０−２を、破封部材２２−１及び破封部材２２−２の押し込みにより破断して開放し、不活性ガス１８をガス取出口３０から流出させると共に、不活性ガス１８により加圧されている消火液１４を液取出口４０から流出させ、ホース３８に送るようにしている。
【００４９】
図６は、図５の本体容器１２上部の内部構造を拡大して詳細に示した断面図である。図６において、吐出管３６の上部はシール材２０−１で封止され、液収納部３２を密封してている。不活性ガス１８は、容器本体１２の上部にあるガス取出管６６から流出するが、ガス取出管６６の上部はシール材２０−２で封止されている。
【００５０】
シール材２０−１とシール材２０−２は、対向する位置に設けられた破封部材２２−１及び破封部材２２−２が貫通することで破封される。
【００５１】
シール材２０−１とシール材２０−２が破封された後、消火液１４は蓋部材１５及びホース３８の液流路３４ａ，３４を通り、また不活性ガス１８はガス流路２８ａ，２８を通って混合ノズル４４に流れる。ホース３８の構造は、図２（Ｂ）に示したと同様の構造となっている。
【００５２】
火災が発生した際の消火動作は、加圧型消火器１０と同様であり、放出作動機構は、安全栓５０を除去することでロックレバー４８が倒れてレバー操作を可能とし、レバー４６を握り、破封部材２２−１と破封部材２２−２を同時に押下して、シール材２０−１とシール材２０−２を破封する動作となる。
【００５３】
混合ノズル４４の構造は外部加圧型構造を示したが、加圧型消火器１０で説明したように、図４で示した２流体ノズルの構造であってもよい。また、その他の挙動においても、加圧型と同様である。
【００５４】
図７は、本発明による蓄圧型消火器６０に対して、不活性ガス１８と加圧された消火液１４の圧力バランスをとり効果的な霧化放出が可能となるように、吐出管３６とガス取出管６６にオリフィス７２とオリフィス７４を取り付けた実施形態である。消火液１４と不活性ガス１８の圧力が異なる場合に効果的であり、オリフィスにより流量のコントロールが可能となる。オリフィスは両流路に設ける必要はなく、圧力バランスをとって流量調整をおこなうことが目的であるため、一方の流路のみでもよい。
【００５５】
図８はオリフィスの具体的な例を示している。図８（Ａ）は細管オリフィス７６である。流路の径を細くした細管部７８により流量をコントロールする。図８（Ｂ）は多孔オリフィスの例である。小孔を並べて配置した多孔部８２により流量をコントロールする。
【００５６】
蓄圧型消火器６０は、不活性ガス１８として二酸化炭素や窒素ガスを用いることで、消火剤としての外部放出だけでなく、容器を介して液体消火剤を間接的に加圧して消火液１４に対して放出作用を発揮することもできる。しかも二酸化炭素の窒息効果に水の微粒化による冷却効果が加わり、本発明による消火器としては最も消火効果の高い消火器が実現可能である。
【００５７】
なお、本実施形態にあっては、消火液としては、通常の水を使用しているが、不純物によるイオン化を抑制するために蒸留水や純水あるいは超純水を使用してもよい。
【００５８】
また、二酸化炭素や窒素ガスのみの放出と比較して、少量の放出ですむため、同じ消火性能であれば、さらに小型の消火器の実現が可能である。
【００５９】
また、不活性ガスとして二酸化炭素を使用した場合、酸欠の問題があるが、従来の二酸化炭素消火器に比べ、水との混合による微噴霧を放出することで、二酸化炭素の放出量が低減でき、酸欠の問題を充分に軽減できる。
【００６０】
また、上記の実施形態にあっては、ホースとして二重管構造を示しているが、液流路とガス流路を別々に構成する２本のホースを束ねて被覆したホース構造としても良い。
【００６１】
また、消火器のサイズは必要に応じて小型、中型、大型といった適宜の容量をとすることができる。
【００６２】
また、本発明は上記の実施形態に限定されること無く、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【００６３】
１０，６０：消火器
１２：本体容器
１４：消火液
１５：蓋部材
１６：ガス収納部
１８：不活性ガス
２０，２０−１，２０−２：シール材
２２，２２−１，２２−２：破封部材
２６：加圧ガス導入口
２８，２８ａ：ガス流路
３０：ガス取出口
３２：液収納部
３４，３４ａ：液流路
３５：ホース接続口
３６：吐出管
３８：ホース
４０：液取出口
４２：封板
４４：混合ノズル
５４：内部混合型ノズル
５６：衝突型ノズル
６１：円筒容器
６４：シール蓋
６６：ガス取出管
７２，７４：オリフィス
７６：細管オリフィス
８０：多孔オリフィス
【図１】
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【図２】
2012055360.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2012055360.tif 000007
【図６】
2012055360.tif 000008
【図７】
2012055360.tif 000009
【図８】
2012055360.tif 000010