(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
消火薬剤圧送供給部に連絡するところの、通常は放出口が閉鎖されるとともに、火災熱により開口し、消火薬剤を放射するようにした開口機構を備えたヘッドと、該ヘッドの開口機構に一端を一体に固定させ、自由端を火災熱源予想部方向に長さ１０ｃｍ〜１００ｃｍ延ばしたヒートパイプ、銅、アルミニウムなどの熱伝導性の良好な材質よりなり、長さ方向いずれの箇所が火災熱により加熱されても開口可能である棒状の熱伝導体とからなる消火設備起動装置。
【請求項２】
ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体には、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材が被覆されているものであるところの請求項１に記載の消火設備起動装置。
【請求項３】
ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体には、その長さ方向における少なくとも一部に集熱フィンが取り付けられているところの請求項１に記載の消火設備起動装置。
【請求項４】
ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体には、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材が被覆されているとともに、該断熱材が被覆されていない部分の少なくとも一部に集熱フィンが取り付けられているところの請求項１に記載の消火設備起動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般家屋はもとより、高層ビル、会社社屋、工場内、あるいは公民館・図書館等の公共施設等の屋内に固定設置され、火災発生時の火災熱により自動的に消火薬剤を放射するようにした自動消火設備に関し、火災発生に対する初期消火活動の開始を可能にするために、速消性を向上させることを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
自動消火設備については、火災発生をセンサにより感知し、センサにより発せられた電気信号にもとづいて消火薬剤放出口を電気的に開口させて消火薬剤を放射させるものや、あるいは消火薬剤放出口にセンサ部分を一体化させた構造のものが知られる。  そしてとくに後者の例としては図６に模式的にあらわしたように蓄圧式の消火薬剤容器４に接続された配管２の先端部は直接に低温溶融金属５によって閉塞されている。
【０００３】
すなわち配管２の先端部には収熱板１を取り付けた消火薬剤放出口３が形成されるとともに、該消火薬剤放出口３の開口部付近は半田等の火災熱により容易に溶融する低温溶融金属５によって閉塞されており、集熱板１により捉えた火災発生時の火災熱を、途中の熱放散を少なくして効率良く低温溶融金属に伝えるべく、集熱板１と低温溶融金属５との間の距離を極端に短くした、所謂局所的熱感知方式の構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した在来の構造による場合においては、火災熱を感知する部分は唯一集熱板１および低温溶融金属５を施した消火薬剤放出口３付近だけであるために、消火薬剤放出口３の設置箇所が火元から遠い場合には火災発生から火災熱が消火薬剤放出口３付近に達するまでに相当の時間を要し、その結果初期消火活動を逸し、おもわぬ火災の拡大を招くこともある。  そこで最近、図７に示したように配管２の途中に、前記した集熱板１および低温溶融金属５を備えた消火薬剤放出口３を、一定間隔毎に設置することも提案されているが、機構が複雑で、しかもコスト高となるところから実用的ではない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、上記した従来技術における問題点を解決しようとするものであって、具体的には消火薬剤圧送供給部に連絡するところの、通常は放出口が閉鎖されるとともに、火災熱により開口し、消火薬剤を放射するようにした開口機構を備えたヘッドと、該ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に長さ１０ｃｍ〜１００ｃｍ延ばしたヒートパイプ、銅、アルミニウムなどの熱伝導性の良好な材質よりなり、長さ方向いずれの箇所が火災熱により加熱されても開口可能である棒状の熱伝導体とからなる消火設備起動装置に関する。
【０００６】
また本発明は、上記したヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体には、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材が被覆されているものであるところの消火設備起動装置にも関する。  さらに本発明は、ヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体には、その長さ方向における少なくとも一部に集熱フィンが取り付けられているところの消火設備起動装置に関する。
【０００７】
さらに本発明は、上記したヘッドの開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体には、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材が被覆されているとともに、該断熱材が被覆されていない部分の少なくとも一部に集熱フィンが取り付けられているところの消火設備起動装置にも関する。
【０００８】
上記した構成において、火災が発生し、その炎熱が棒状の熱伝導体の何れかの箇所を加熱すると、その熱は棒状の熱伝導体を伝って端部を近接させたヘッドの開口機構に達し、開口部を閉塞している半田等の低温溶融金属部材を用いた閉鎖部材を溶融させて開口させ、連絡している消火薬剤圧送供給部から消火薬剤を圧送供給させて、これを火災発生区域に向けて放射する。
【０００９】
なおこの場合において上記した棒状の熱伝導体における、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向中間部にかけての少なくとも一部に断熱材が被覆されている場合においては、棒状の熱伝導体が受けた火災炎熱の温度を途中で殆ど減衰させることなく、そのままの温度をヘッドの開口機構に伝えることができる。  また棒状の熱伝導体の長さ方向における少なくとも一部に集熱フィンが、前記した断熱材とは別に、又は断熱材と共に取り付けられている場合には、火災熱を、より一層すばやく棒状の熱伝導体に集熱することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下において本発明の具体的な内容を図１にあらわした第１実施例をもとに説明すると、１１はヘッド、１６は熱伝導体をあらわす。  ヘッド１１は配管１７を介して消火薬剤圧送供給部１８に連絡されているとともに、ヘッド１１の消火薬剤を放出する放出口１２は、半田などの低融点金属１３により通常は閉鎖されるとともに、火災熱を受けた際に溶融開口し、消火薬剤を放射するように開口機構を構成している。
【００１１】
さらにこの開口機構の詳細について説明すると、図１（ａ）のように、単純に放出口１２内に低融点金属１３を充填密封させ、あるいは（ｂ）のように、放出口１２の開口周縁部にリング状に構成した低融点金属１３を配するとともに、該リング状の低融点金属１３を覆うべく封板１４を取り付けて、火災熱をより一層速く集熱することができるようにし、あるいは（ｃ）のように、放出口１２内に低融点金属１３を介して断面がＵ字状をした特殊封板１５を装入して低融点金属１３の熱溶融を早めるようにすることも考えられる。  なお上記の実施例においては放出口１２の閉塞手段として半田のような低融点合金を用いたが、このほかにも例えば溶融しないバイメタルや高温度にて変形する形状記憶合金などの使用も考えられる。
【００１２】
一方熱伝導体１６は、熱伝導効率の良い金属パイプ等が用いられ、１０ｃｍ〜１００ｃｍ程度の長さの棒状をなし、前記ヘッド１１の開口機構に一端を近接させるべく、その一端を放出口１２脇のヘッド１１の側壁部に一体に固定して取り付けるとともに、自由端を火災熱源予想部方向に延ばして取り付けられる。  また本実施例の場合、熱伝導体１６としてヒートパイプを用いたが、必ずしもこれに限られるものではなく、このほかにも例えば銅やアルミニウムなどの使用も考えられる。  さらに熱伝導体１６は実施例のように必ずしも直線状でなくともよく、例えばＬ字状、あるいはＵ字状やＳ字状に屈曲させ、さらには蛇行状に構成して用いてもよい。
【００１３】
また図３には本発明の第２実施例があらわされている。  すなわちヘッド１１の開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体１６には、ヘッド１１の開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材１９が被覆されている。  断熱材１９は、例えばプラスチックやグラスウール等が用いられ、熱伝導体１６の外周面に施され、これにより熱移動性がより一層向上する。
【００１４】
さらに図４には本発明の第３実施例があらわされている。  すなわちヘッド１１の開口機構に一端を近接させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体１６には、その長さ方向における少なくとも一部に集熱フィン２０が取り付けられている。  すなわち、この集熱フィン２０はアルミ・銅等の多数の円盤状をした金属板を相互に一定の間隔を介して棒状の熱伝導体１６の外周面に一体に溶接して構成したものであって、これにより火災熱の集熱効果をさらに向上させることができる。
【００１５】
さらに図５には本発明の第４実施例があらわされている。  すなわちこの場合には前記した図３（第２実施例）の断熱材１９と、図４（第３実施例）の集熱フィン２０の両方を備えたものであって、具体的には棒状の熱伝導体に、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材を被覆するとともに、該断熱材が被覆されていない部分の少なくとも一部に集熱フィンを取り付けるようにし、これにより火災熱の集熱効果をさらに向上させるのみならず、集熱した火災熱の温度を殆ど減衰させることなくヘッド１１に伝導し、より一層速やかに開口機構を開口させて消火薬剤放射を開始し、初期消火の実現を果たすことができる。
【００１６】
〔実験例１〕
実験用に図２のものを用意した。  すなわちヘッド１１における開口機構の放出口内には低融点金属として融点９６℃の半田を充填密封させるとともに、熱伝導体１６として、熱伝導効率のよい長さ２５ｃｍのヒートパープ（住友軽金属社製）を用いた。  さらに熱源Ｆとしてはｎ−ヘプタンを用い、これに着火燃焼させた（図２−ｂ参照）。  またこの場合ヒートパイプの先端は着火源の直上より１０〜１５ｃｍ程度位置がズレている。  一方これと比較する例として熱センサと放出口が一体に近い従来型のヘッドＨを用いた構成のもの（図２−ａ参照）を準備した。  結果は表１にあらわした通りであった。
【００１７】
＜表１＞
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この結果からみると、従来型方式では薬剤放出による消火までの時間が３０〜６０秒であるのに対し、本発明方式による場合には２０〜３５秒であった。  したがって本発明方式による場合には、従来型方式に比べて消火時間が明らかに短縮されていることが容易に理解できる。
【００１８】
また火災熱感知についても従来型方式は、局所的感知で所謂「点」検知であるのに対し、本発明方式による場合には、棒状をした熱伝導体の長さ方向いずれの箇所においても感知可能であり、したがって熱伝導体に沿った「線」検知の効果が確認された。
【００１９】
〔実験例２〕
つぎに実験例１と同様の図２の基本構成例を用い、さらにここで用いられている熱伝導体（ヒートパイプ）に断熱材のみを取り付けたものと、集熱フィンのみを取り付けたものと、断熱材および集熱フィンの両方を共に取り付けたものとを準備した。  また熱源としては天ぷら油をガスコンロ上において３００℃以上の高温にて着火させた。  上記各場合における消火時間を測定した結果は表２に示した通りである。
【００２０】
＜表２＞
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この結果によれば、断熱材のみを設けた場合には、これを設けない場合に比して消火時間の短縮がみられ、また断熱材に代えて集熱フィンのみを設けた場合には断熱材単独の場合に比して、さらに消火時間の短縮がみられ、しかも断熱材と集熱フィンの両者を共に備えた場合には消火時間が２０〜３４秒と、最も良好な結果が得られた。
【００２１】
上記した２つの実験例からみても明らかであるように、棒状の熱伝導体を用いた場合には、火災による炎の位置が消火ヘッドの開口機構の位置と一致しなくとも、熱伝導体の長さ方向に沿った、所謂「線」感知であるところから、効率的に火災熱を感知して迅速な消火活動を開始することができる。  さらに上記した棒状の熱伝導体に対し、断熱材や集熱フィンを付加取り付けすることにより、火災の熱損失が軽減されるために消火時間のより一層の短縮がはかられ、初期消火活動の実施を達成することができることが明らかとなった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は上記した通り、消火薬剤圧送供給部に連絡するところの、通常は放出口が閉鎖されるとともに、火災熱により開口し、消火薬剤を放射するようにした開口機構を備えたヘッドと、該ヘッドの開口機構に一端を一体に固定させ、自由端を火災熱源予想部方向に長さ１０ｃｍ〜１００ｃｍ延ばしたヒートパイプ、銅、アルミニウムなどの熱伝導性の良好な材質よりなり、長さ方向いずれの箇所が火災熱により加熱されても開口可能である棒状の熱伝導体とからなる消火設備起動装置であるために、感熱部分と薬剤放出口とが近接して、局所的な所謂「一点」火災感知の構成であった在来消火設備の構成に比して、本発明においては、棒状熱伝導体の長さ方向に沿った、所謂「線」状の火災感知の構成であるために、火災熱源がヘッドの開口機構から多少ズレていても直ちに火災熱を集熱し、これを迅速にヘッドの開口機構に伝えることができ、初期消火活動の実現に寄与するところが大きい。
【００２３】
またヘッドの開口機構に一端を一体に固定させ、自由端を火災熱源予想部方向に延ばした棒状の熱伝導体の、ヘッドの開口機構付近からその長さ方向に長さ１０ｃｍ〜１００ｃｍ延ばした棒状の熱伝導体における中間部にかけての少なくとも一部に断熱材が被覆され、あるいは棒状の熱伝導体の長さ方向における少なくとも一部に集熱フィンを取り付けるようにすると、消火時間の短縮がみられ、さらに上記断熱材と集熱フィンの両方を備えるようにした場合においては、より一層の消火時間の短縮がみられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である消火設備起動装置の概念図。
【図２】本発明と在来型の消火設備を比較するために、実験例１において用いられた消火設備の概念図。
【図３】本発明の第２実施例である消火設備起動装置の概念図。
【図４】本発明の第３実施例である消火設備起動装置の概念図。
【図５】本発明の第４実施例である消火設備起動装置の概念図。
【図６】従来型の消火設備起動装置をあらわした概念図。
【図７】従来型消火設備起動装置の別の例をあらわした概念図。
【符号の説明】
１１      ヘッド
１２      放出口
１３      低融点金属
１４      封板
１５      特殊封板
１６      熱伝導体
１７      配管
１８      消火薬剤圧送供給部
１９      断熱材
２０      集熱フィン
【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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【図６】
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【図７】
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