JP2003260148A

JP2003260148A - 消火設備

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Publication number: JP2003260148A
Application number: JP2002061738A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yokota; 博之横田; Yukio Yoshiba; 裕毅雄吉葉
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-09-16
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: JP3941040B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小規模の建物にも簡単に設置することのでき
る消火設備、又は排煙手段を備えた前記消火設備を提供
する。【解決手段】防護区画に消火ヘッド６を設置し、消火
ヘッド６を消火配管１２に接続した消火設備において、
消火配管１２の途中に消火剤が流れることによって駆動
される回転駆動装置１４を設け、この回転駆動装置１２
を排煙手段２１に連結して排煙手段２１により防護区画
から外部に排気する。上記消火ヘッド６に閉鎖型消火ヘ
ツドを用い、消火配管１２内には消火剤を加圧充填し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は消火設備に係り、さ
らに詳しくは、小規模の建物にも簡単に設置することの
できる消火設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般のビルディングなどには、消
火設備としてスプリンクラ消火設備が設置されており、
さらに、消火設備以外にも火災報知設備や、火災に伴っ
て発生する煙を排煙する排煙設備などが設置されてい
る。この場合、消防法により、所定の床面積や階数など
の条件を満している建物は、消火設備を設置することが
義務づけられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、比較的
小規模のビルディングなどにおいては、消火設備を設置
する法的な義務がないこと、また、消火設備は水槽やポ
ンプ等の大型な設備を必要とすることなどから、一般に
消火器などが備え付けられているだけで、スプリンクラ
消火設備が設置されていない場合が多い。また、従来の
排煙設備は、起動用の火災感知器及び排煙機を駆動する
ための電源や信号線を必要とするので、やはり大型の設
備となるため設置されていない場合が多かった。

【０００４】さらに、窒素などを消火剤とする従来のガ
ス消火設備では、火災時に防護区画を密閉状態にして消
火ガスを放出しており、そして、防護区画の内圧が上が
らないように換気口から防護区画内の空気を自然排出し
ていた。しかし、このような内圧による排気方式では、
防護空間が大きいと、消火ガスと防護区画内の空気との
置換に時間がかかって消火効率が低下してしまうという
問題があった。

【０００５】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、小規模の建物にも簡単に設置することの
できる消火設備又は排煙手段を備えた前記消火設備を提
供することを目的としたものである。また、本発明は、
窒素などを消火剤とするガス消火設備において、消火ガ
スと防護区画内の空気とを短時間で置換することのでき
る消火設備を提供することを目的としたもである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】（１）本発明に係る消火
設備は、防護区画に消火ヘッドを設置し、該消火ヘッド
を消火配管に接続した消火設備において、前記消火配管
の途中に消火剤が流れることによって駆動される回転駆
動装置を設け、該回転駆動装置を排気手段に連結して該
排気手段により前記防護区画から外部に排気するように
したものである。

【０００７】（２）上記（１）の消火ヘッドを閉鎖型の
消火ヘッドとし、消火配管内には消火剤を加圧充填し
た。

【０００８】（３）上記（１）の消火ヘッドを開放型の
消火ヘッドとし、火災時に前記消火配管内にはガス消火
剤が流れるようにした。

【０００９】（４）また、本発明に係る消火設備は、消
火ヘッドと、該消火ヘッドと消火配管を介して接続され
た消火剤容器と、該消火剤容器内を加圧する加圧源とを
備え、前記消火剤容器及び加圧源を建物の屋上部分に設
置できる大きさに形成し、前記消火ヘッドを階段室など
の避難経路に設けたものである。

【００１０】（５）また、本発明に係る消火設備は、防
護区画に消火ヘッドを設置し、該消火ヘッドを消火配管
に接続した消火設備において、前記防護区画から外部に
排気するための排気手段を設け、該排気手段からの排気
を回収する回収ボンベを設けたものである。（６）上記（５）の消火配管の途中に消火剤が流れるこ
とによって駆動される回転駆動装置を設け、該回転駆動
装置を排気手段に連結した。

【００１１】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は本発明の
実施の形態１に係る消火設備の説明図、図２はこの消火
設備を建物に設置した状態を示す一部を省略した説明図
である。両図において、１は例えば小規模ビルディング
の如き建物で、２は部屋、３は各部屋２の避難経路であ
る階段室、４は各部屋２から階段室３に通じる出入口で
ある。

【００１２】５は各階の階段室３及び各部屋２の出入口
４の近傍の防護区画Ｄの天井に設置され、後述の消火配
管１２にそれぞれ接続された分岐管で、階段室３及び部
屋２の出入口４の近傍には消火ヘッドである閉鎖型スプ
リンクラヘッド６が接続されている。なお、階段室３の
みを防護区画とし、ここに閉鎖型スプリンクラヘッド６
を設けてもよい。７は各分岐管５の基部側（閉鎖型スプ
リンクラヘッド６の上流側）において、分岐管５に設け
た流水検知器である。

【００１３】１１は例えば浸潤剤の如き消火剤が加圧充
填された消火剤容器、１２は一端が消火剤容器１１内に
挿入された消火配管で、防護区画Ｄに配管されて前述の
分岐管５が接続されている。１３は消火配管１２に設け
た逆止弁、１４は逆止弁１３の下流側において消火配管
１２に設けられ、消火配管１２内を流れる消火剤によっ
て回転し、後述の排煙機２１を駆動する例えば水車やタ
ービンの如き回転駆動装置である。１５は一端が逆止弁
１３と回転駆動装置１４との間において消火配管１２に
接続された連結送水管で、他端は建物外において消防車
等に接続される連結部１６が設けられている。１７は連
結送水管１５に設けた逆止弁である。

【００１４】１８は例えば窒素ボンベの如き加圧源で、
開閉弁１９を介して消火剤容器１１に接続されている。
２０は制御器（制御盤）で、各階に設けた流水検知器７
からの流水信号が入力され、火災が発生した場所（階）
を表示すると共に、その情報に基いて加圧源１８の開閉
弁１９に制御信号を出力する。

【００１５】２１は送風ファン（図示せず）を内蔵した
排気手段である排煙機で、防護区画Ｄから外部に排気す
るものである。この排煙機２１は、一方の側には例えば
階段室３の頂部に設けた開口部に連通する吸込み口２２
を有し、他方の側には外部に開口する排煙口２３が設け
られている。そして、排煙機２１は回転駆動装置１４と
連結されており、回転駆動装置１４の回転が例えば減速
機構を介してベルト、チェーン、歯車などの動力伝達手
段２４により排煙機２１の送風ファンに伝達される。こ
れら消火剤容器１１、加圧源１８、制御器２０、排煙機
２１等はパッケージ化され、パッケージユニット１０と
して建物１の屋上部分などに設置できるように形成され
ている。

【００１６】上記のように構成した消火設備において、
警戒時は消火配管１２及び分岐管５内には消火剤容器１
１内の消火剤が加圧充填されており、加圧源１８の開閉
弁１９は閉止している。いま、例えば階段室３の最上階
で火災が発生すると、その火炎あるいは熱気流によって
閉鎖型スプリンクラヘッド６が動作し、これにより、分
岐管５、消火配管１２内の消火剤が閉鎖型スプリンクラ
ヘッド６から放水される。この消火剤の流れは流水検知
器７で検知され、検知された流水信号が制御器２０に送
られる。

【００１７】流水信号を受信した制御器２０は、火災が
発生した場所（階）を表示すると共に、加圧源１８の開
閉弁１９に制御信号を送ってこれを開放し、消火剤容器
１１内の消火剤を加圧し、消火配管１２、分岐管５を介
して閉鎖型スプリンクラヘッド６に引続き消火剤を圧送
して放水し、消火する。なお、消火剤容器１１内の消火
剤が不足したとき、又は状況によっては連結送水管１５
の連結部１６に消防車のホースが接続されて消火水が供
給され、閉鎖型スプリンクラヘッド６から消火水等が放
水される。

【００１８】一方、消火配管１２内の消火剤又は消火水
の流れによって水車の如き回転駆動装置１４が回転し、
その回転は動力伝達手段２４を介して排煙機２１の送風
ファンに伝達され、これを回転させる。排煙機２１の駆
動により火災によって発生した煙を吸込み口２２から吸
込んで、排気口２３から外部に排煙する。これにより、
各部屋２の住人等が出入口４から階段室３を経て戸外に
避難する際に、煙に巻き込まれるのを防止することがで
きる。なお、住人等の避難を優先とする消火設備のた
め、各部屋２内には、閉鎖型スプリンクラヘッド６が設
置してなく（出入口４の近傍に閉鎖型スプリンクラヘッ
ド６を設置した場合はそれ以外の場所）、このため、設
備を小型かつ簡素化することができる。

【００１９】上記のように構成した本実施の形態によれ
ば、火災が発生して消火配管１２内に消火剤が流れる
と、回転駆動装置１４の水車などが回転してその回転力
が排煙機２１に伝達され、排煙機２１の送風ファンが回
転し、防護区画Ｄ内の煙を建物１の外に排煙するように
したので、住人等の避難時に煙に巻き込まれるのを防止
することができる。そして、排煙機２１は消火設備の流
水によって駆動されるので、電源などが不要になり、設
備を小型化することができ、小規模の建物にも簡単に設
置することができる。

【００２０】また、本実施の形態においては、閉鎖型ス
プリンクラヘッド６が動作してから排煙機２１が駆動さ
れるので、閉鎖型スプリンクラヘッド６の動作が遅れる
ことはない（閉鎖型スプリンクラヘッド６の動作前から
排煙機２１が動作して排煙すると、熱気流が排出される
てしまうため閉鎖型スプリンクラヘッド６の動作が遅れ
易い）。さらに、消火設備は避難経路である狭い部分だ
けを対象としたものであり、設備が簡単になり安価な費
用で設置することができる。また、消火剤容器１１等は
パッケージユニット１０として屋上部分等に設置するこ
とができるので、邪魔にならないばかりでなく、既設の
建物にも容易に設置することができる。

【００２１】［実施の形態２］本発明の実施の形態２に
係る消火設備は、実施の形態１における流水検知器７、
消火剤容器１１、加圧源１８及び制御器２０を省略し、
消火配管１２を上水道に直接接続し、消火配管１２及び
分岐管５に常時水道水が充水されるように構成したもの
である。

【００２２】このように構成した本実施の形態におい
て、建物１のある階の階段室３またはその近傍で火災が
発生して閉鎖型スプリンクラヘッド６が動作すると、分
岐管７、消火配管１２内に充水された水が閉鎖型スプリ
ンクラヘッド６から放水され、引続いて上水道からの水
道水が放水されて、消火する。このとき、流水によって
消火配管１２に設けられた回転駆動装置１４が回転し、
排煙機２１の送風ファンを回転させて階段室３内の煙を
建物１の外に排出する。

【００２３】本実施の形態において、各分岐管５に流水
検知器７を設けると共に、制御器（制御盤）２０を設
け、火災の発生によって分岐管５を流れる水の流水を検
知し、この流水信号を制御器２０に送るようにすれば、
どの階で火災が発生したかを確認することができる。ま
た、消火配管１２の回転駆動装置１４の上流側に常閉の
開閉弁を設け、初期状態においてはこの開閉弁を開放し
て消火配管１２及び分岐管５に給水したのち閉止し、制
御器２０が火災の発生により流水検知器７から流水信号
を受信したときは、開閉弁に制御信号を送ってこれを開
放し、閉鎖型スプリンクラヘッド６に水道水を送って放
水するようにしてもよい。

【００２４】［実施の形態３］図３は本発明の実施の形
態３に係る消火設備の説明図である。なお、実施の形態
１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略又
は簡略化する。図において、Ｄは防護区画である例えば
立体駐車場である。２５は窒素ガス等の消火剤（以下、
消火ガス）が加圧充填されたガスボンベで、消火配管１
２に接続されている。２６は消火配管１２に設けた手動
（又は自動）の常閉の開閉弁で、この開閉弁２６とガス
ボンベ２５との間の消火配管１２内には、消火ガスが導
入されている。なお、この起動用の開閉弁２６は、直接
ガスボンベ２５に設けてもよい。１４は開閉弁２６の下
流側において消火配管１２に設けられた回転駆動装置、
２７は防護区画Ｄ内に配置され、回転駆動装置１４の下
流側において消火配管１２に接続されて消火ガスを放出
する開放型の消火ヘッドである。

【００２５】２８は排気ダクトで、一端に設けた吸込み
口２９は防護区画Ｄ内に開口し、他端に設けた排煙口３
０は戸外（建物の外）に開口している。この排気ダクト
２８には、送風ファンを有し動力伝達手段２４を介して
回転駆動装置１４によって駆動される排煙機２１が設け
られている。

【００２６】上記のように構成した本実施の形態におい
て、防護区画Ｄに火災が発生すると、その発見者などは
開閉弁２６を開放する。これにより、ガスボンベ２５内
の消火ガスは消火配管１２内を圧送されて消火ヘッド２
７から放出され、消火する。このとき、消火配管１２内
の消火ガスの流れによって回転駆動装置１４が駆動さ
れ、その回転は動力伝達手段２４を介して排煙機２１に
伝達されて、排煙機２１の送風ファンを回転させる。こ
れにより、防護区画Ｄ内の空気が排気ダクト２８の吸込
み口２９から吸引され、排気口３０から外部に排気され
る。この際、ガスボンベ２５から防護区画Ｄへ供給され
る消火ガスの量は、吸込み口２９から外部に排気される
防護区画Ｄ内の空気の量よりはるかに多いので、防護区
画Ｄ内の空気は、速やかに消火ガスと置換される。

【００２７】図４は本実施の形態の他の例を示す説明図
である。なお、図３の例と同じ部分にはこれと同じ符号
を付し、説明を省略する。本例における防護区画Ｄは、
例えば、有害物質を含む薬品庫、遺伝子操作等を行う研
究施設、原子力関連施設、伝染性病原菌を取扱う施設等
であって、防護区画Ｄ内の空気が外部に漏れてはならな
い施設である。また、大気（宇宙空間）に排気すると、
その影響により船体の姿勢を維持できなくなるような宇
宙ステーションなども対象となる。

【００２８】本例は、上記のような施設等に対処するた
めに、吸込み口２９が防護区画Ｄ内に開口した排気ダク
ト２８の排気口側に、排気を回収する回収ボンベ３１を
設けたものである。また、排気手段として排煙機２１の
代わりに、コンプレッサ３２を使用したものである。す
なわち、火災時において、消火配管に消火ガスが流れる
と、タービンなどで構成される回転駆動装置１４が発電
して、コンプレッサ３２の駆動電力として用いられる。
こうして起動したコンプレッサ３２により吸込み口２９
から排気ダクト２８に吸引された防護区画Ｄ内の有害物
を含む空気は、回収ボンベ３１に回収されて、外部に排
出されることはない。なお、上記の説明では、開閉弁２
６を手動で開放する場合を示したが、例えば防護区画Ｄ
内に火災感知器を設置し、この火災検知器が検知した火
災信号により開閉弁２６を開放するようにしてもよい。

【００２９】本実施の形態によれば、防護区画Ｄ内に消
火ガスを放出すると共に、排気手段により防護区画Ｄ内
の空気を強制的に排出するようにしたので、消火ガスと
防護区画Ｄ内の空気との置換時間を短縮することがで
き、消火効率を高めることができる。また、防護区画Ｄ
内の内圧上昇を抑制できるため、密閉室内においても消
火ガスを放出することができる。さらに、防護区画Ｄ内
に有害物が存在するような場合は、防護区画Ｄから排出
した空気を回収ボンベに回収するようにしたので、外部
に排出されることはない。

【００３０】以上本発明の実施の形態について説明した
が、これら各実施の形態は個々に実施してもよく、ある
いは適宜組合わせて実施してもよい。なお、本発明の特
徴は、配管内に消火剤が流れるとき、その流れを利用し
て回転駆動装置を回転させ、排煙機やコンプレッサなど
の排気手段を動作させるものである。従って、消火設備
としての構成は、湿式タイプでも乾式タイプでもよい。
また、消火方法の種類としては、水噴霧消火設備、泡消
火設備、フォグ消火設備及び消火栓設備いずれでも構わ
ない。また、排煙機は、消火剤が流れているときだけ動
作しているが、火災消火後も回転させる場合は、フライ
ホイールなどの慣性力によって回り続ける手段を設ける
ようにすればよい。

【００３１】ここでフォグ消火設備に回転駆動装置を適
用した場合について説明する。フォグ消火設備は、水と
空気を混合させてフォグを発生させる２流体フォグノズ
ルと、水を供給する消火ポンプと、空気を供給するコン
プレッサとから構成され、消火ポンプからフォグノズル
までの配管中に回転駆動装置を設置しておく。そして、
消火ポンプからの配管と、コンプレッサからの配管とが
フォグノズルの位置で合流するように設けられ、コンプ
レッサに回転駆動装置を接続しておく。このような構成
において、配管内に消火ポンプから水が流れると、回転
駆動装置が回転してコンプレッサが起動し、コンプレッ
サからノズルへ空気が供給され、ノズルへ水と空気が両
方送られることになる。そしてフォグノズルの位置で、
消火ポンプからの水とコンプレッサからの空気とが混合
しフォグを発生させる。このような構成による効果とし
ては、コンプレッサを動かすための電源等が不要にな
り、また、水の流量に応じてコンプレッサが空気を供給
するので、空気と水の混合比を一定することが可能とな
る。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る消火設備は、火災の発生に
より消火ヘッドに消火剤が流れると排煙手段が自動的に
動作して防護区画内の煙を戸外に排煙するようにしたの
で、避難する人が煙に巻かれるようなことがない。ま
た、消火剤容器、加圧源、排煙手段等をパッケージユニ
ットとして建物の屋上等に設置するようにしたので、邪
魔にならないばかりでなく、小規模の建物や既設の建物
にも容易に設置することができる。

【００３３】また、本発明に係る消火設備は、防護区画
内に消火ガスを放出すると共に、防護区画内の空気を強
制的に排出するようにしたので、消火効率を高めること
ができ、また、防護区画内の内圧上昇を抑制できるの
で、密閉室内においても消火ガスを放出することができ
る。さらに、回収ボンベを設けることで、防護区画から
排出した空気をボンベ内に回収でき、外部に空気が漏れ
るのを防ぐことができ、防護区画内に有害物などが存在
する場合において非常に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る消火設備の説明
図である。

【図２】図１の消火設備を建物に設置した状態を示す
一部を省略した説明図である。

【図３】本発明の実施の形態３に係る消火設備の説明
図である。

【図４】実施の形態３の他の例の説明図である。

【符号の説明】

１建物、２部屋、３階段室、４出入口、５分
岐管、６閉鎖型スプリンクラヘッド（消火ヘッド）、
７流水検知器、１０パッケージユニット、１１消
火剤容器、１２消火配管、１４回転駆動装置、１５
連結送水管、１８加圧源、１９，２６開閉弁、２
０制御器、２１排煙機（排煙手段）、２５ガスボ
ンベ、２７消火ヘッド、２８排煙ダクト、３１排
煙の回収ボンベ、３２コンプレッサ、防護区画。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】防護区画に消火ヘッドを設置し、該消火
ヘッドを消火配管に接続した消火設備において、前記消火配管の途中に消火剤が流れることによって駆動
される回転駆動装置を設け、該回転駆動装置を排気手段
に連結して該排気手段により前記防護区画から外部に排
気することを特徴とする消火設備。
【請求項２】前記消火ヘッドは閉鎖型の消火ヘッドで
あり、前記消火配管内には消火剤が加圧充填されている
ことを特徴とする請求項１記載の消火設備。
【請求項３】前記消火ヘッドは開放型の消火ヘッドで
あり、火災時に前記消火配管内にはガス消火剤が流れる
ことを特徴とする請求項１記載の消火設備。
【請求項４】消火ヘッドと、該消火ヘッドと消火配管
を介して接続された消火剤容器と、該消火剤容器内を加
圧する加圧源とを備え、前記消火剤容器及び加圧源を建物の屋上部分に設置でき
る大きさに形成し、前記消火ヘッドを階段室などの避難
経路に設けたことを特徴とする消火設備。
【請求項５】防護区画に消火ヘッドを設置し、該消火
ヘッドを消火配管に接続した消火設備において、前記防護区画から外部に排気するための排気手段を設
け、該排気手段からの排気を回収する回収ボンベを設け
たことを特徴とする消火設備。
【請求項６】前記消火配管の途中に消火剤が流れるこ
とによって駆動される回転駆動装置を設け、該回転駆動
装置を排気手段に連結したことを特徴とする請求項５記
載の消火設備。