JP5363632B2

JP5363632B2 - 発煙消火装置

Info

Publication number: JP5363632B2
Application number: JP2012195921A
Authority: JP
Inventors: 博志石田; 寛梅原; 健一大崎; 啓一郎岩井; 祐司杉江; 智山本
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2028-11-13
Also published as: JP2013006055A; JP2009160382A

Description

本発明は、固形消火剤の燃焼により消火用エアロゾルを発生して火災を消火抑制する発煙消火装置に関する。

従来、ケーブルダクト、制御盤、機器筐体内などの閉鎖された密閉空間で発生した火災を消火抑制するため、固形消火剤に点火して燃焼させることで消火用エアロゾルを発生する発煙消火装置が知られている。

このような発煙消火装置にあっては、感知器により火災を検知した際に、発煙消火器の点火装置に電気信号を送り、固形消火剤に点火して燃焼させるようにしている。固形消火剤の燃焼により発生するエアロゾルは例えば塩化カリウムや臭化カリウムなどを主成分とし、それ以外に水、二酸化炭素及び窒素を含み、燃焼抑制作用により消火抑制を果たすことができる。

特開２００４−３１０６２９号公報特開２００２−２５３６８８号公報米国特許出願公開第２００７／０２３５２００号明細書特表２００７−５１２９１３号公報国際公開第２００７／０１６７０５号公報

しかしながら、このような従来の発煙消火装置にあっては、固形消火剤の点火燃焼による起動は全て電気信号により行っているが、火災時にあっては、通常、火災発生場所の電源を切るようにしており、または停電になっている場合があり、そのため、発煙消火装置に専用の無停電電源を準備する必要があり、コストが高くなるという問題がある。また無停電電源が準備できないような場所については使用することができず、使用条件が制約されるという問題がある。

本発明は、電気的な火災検知と点火を必要とすることなく火災時に電源を確保できない場所であっても使用可能とするコスト的にも安価な発煙消火装置を提供することを目的とする。

本発明は発煙消火装置であって、
消火用エアロゾルを噴出する噴出口を備えた筐体と、
筐体に収納され、燃焼により消火用エアロゾルを発生する固形消火剤と、
検知対象周囲の温度を監視し所定温度で作動する感熱作動部と、
少なくとも高粘性の液状易酸化性物質を容器に封入して酸化剤と共に固形消火剤に隣接して配置した着火剤を具備し、感熱作動部が作動した際の機械的な動作により容器を破砕して液状易酸化性物質を漏出させ、漏出した液状易酸化性物質が固形消火剤の表面に滞留して酸化剤と接触し、局所的に発熱して固形消火剤に着火して燃焼させる点火機構と、
を備えたことを特徴とする。

ここで、液状易酸化性物質は、グリセリンである。

また、点火機構は、液状易酸化性物質容器に封入し、固形消火剤に形成した収納穴に酸化剤を配置すると共に穴開口側に容器を配置して酸化剤を封止し、感熱作動部が作動した際に破砕具により容器を破砕して液状易酸化性物質を漏出させ、酸化剤に接触させる。

点火機構は、液状易酸化性物質と酸化剤とをそれぞれ個別の容器に封入し、固形消火剤に形成した収納穴に容器を配置し、感熱作動部が作動した際に破砕具により両容器を破砕して液状易酸化性物質を漏出させ、酸化剤に接触させる。

感熱作動部は、
検知対象周囲の温度を監視し所定温度で熱分解する感熱部と、
筐体内で移動可能に配置され、監視時に感熱部により移動を拘束されたステムと、
感熱部が熱分解した際にステムを移動させる付勢部材と、
を備え、
破砕具は、ステムに固定されたカッターであり、
検知対象周囲の温度が所定温度に達して感熱部が熱分解した際に、ステムが移動してカッターにより容器を切断して破砕する。

筐体は、通常時に固形消火剤から噴出口への通路を閉鎖し、感熱作動部の作動に連動して当該通路を開口する。

本発明による発煙消火装置の別の形態にあっては、
消火用エアロゾルを噴出する噴出口を備えた筐体と、
筐体に収納され、燃焼により消火用エアロゾルを発生する固形消火剤と、
検知対象周囲の温度を監視し所定温度で作動する感熱作動部と、
液状易酸化性物質と酸化剤とを分離配置した着火剤を具備し、感熱作動部が作動した際の機械的な動作により液状易酸化性物質と酸化剤とを接触させて発火させ、固形消火剤に着火して燃焼させる点火機構と、
を備え、
点火機構は、液状易酸化性物質を容器に封入して固形消火剤の付近に配置すると共に酸化剤を感熱作動部の付近に配置し、作動部が作動した際に破砕具により容器を破砕して液状易酸化性物質を漏出させ、酸化剤に接触させることを特徴とする。

感熱作動部は、
噴出口の外側に配置され、第１所定温度で熱分解する感熱部と、
噴出口に挿入され、第１所定温度よりも高い第２所定温度で熱分解する保持部と、
保持部内で移動可能に配置され、監視時に感熱部により移動を拘束されたステムと、
感熱部が熱分解した際にステムを移動させる付勢部材と、
を備え、
破砕具は、ステムに固定されたカッターであり、
検知対象周囲の温度が第１所定温度に達して感熱部が熱分解した際に、ステムが移動してカッターにより容器を衝破して破砕し、
固形消火剤の燃焼により保持部周囲の温度が第２所定温度に達して保持部が熱分解した際に、保持部及びステムを筐体外へ放出して噴出口を開口する。

本発明によれば、機械的な機構構造のみにより火災を感知し、固形消火剤を点火して燃焼により消火用エアロゾルを発生させることができ、電気を必要としないため無停電電源を不要とし、また無停電電源を準備できない場所であっても使用することができ、適用対象の拡大を図ることができる。

また筐体に感熱作動部、点火機構及び固形消火剤を設けるだけで良いことから、構成が簡単で小型化と低コスト化ができ、特に、コピー機やレーザプリンタなどの発火の恐れのあるオフィス機器、家電製品、制御盤などに直接組み込み、万一、機器火災となっても適切に対応でき、適用機器や場所の安全性を大幅に向上することができる。

本発明による発煙消火装置の実施形態を示した説明図図１の実施形態の内部構造を示した断面図図１のカバーを取り外した状態を示した説明図図３の仕切板を外して内部構造を示した平面図図１の実施形態の動作を示した説明図本発明による発煙消火装置の他の実施形態を示した断面図図６の実施形態の動作を示した説明図図２の実施形態及び図６の実施形態の煙道部に配置する火炎噴出防止部材の具体例を示した説明図化学反応により点火する本発明による発煙消火装置の他の実施形態を示した説明図図９の発煙消火装置の平面を示した説明図図９の発煙消火装置の一部を破断して平面を示した説明図図９の固形消火剤を取り出して示した説明図図９の実施形態の動作を示した説明図化学反応により点火する本発明による発煙消火装置の他の実施形態を示した説明図図１４の２重バルーンを取り出して示した説明図図１４の固形消火剤を取り出して示した説明図化学反応により点火する本発明による発煙消火装置の他の実施形態を示した説明図図１７の実施形態で低融点はんだが溶融したときの動作を示した説明図図１８に続いて高融点はんだが溶融したときの動作を示した説明図化学反応により点火する本発明による発煙消火装置の他の実施形態を示した説明図

図１は本発明による発煙消火装置の実施形態を示した説明図である。図１において、本実施形態の発煙消火装置１０は本体１２とカバー１４により筐体を構成している。本体１２は金属で作られた上部に開いた箱型のケース形状を持ち、前部に所定の火災温度で分解作動する感熱作動部の感熱板１６を突出して設けている。

本体１２の上部には同じく金属製のカバー１４が装着され、カバー１４の装着により、固形消火剤の燃焼により生成された消火用エアロゾルを噴出するための噴出口１８を形成している。

図２は図１の実施形態の内部構造を示した断面図である。図２において、発煙消火装置１０は本体１２とカバー１４で構成され、本体１２の上部に仕切板２０を固定している。

仕切板２０は後部側に連通口２６を開口しており、本体１２内の収納部２２から連通口２６を通ってカバー１４と仕切板２０の間に形成された煙道部２４に至り、煙道部２４から噴出口１８に至るエアロゾルの噴出通路を形成している。連通口２６や煙道部２４の途中には必要に応じて火炎噴出防止部材６４が配置される。

本体１２の収納部２２には円筒部材２８が固定されており、円筒部材２８の前方に露出した先端部には連結環３１が捩じ込まれ、連結環３１の先端に感熱板１６が低温ハンダ３２により固定されている。低温ハンダ３２は例えば７２℃で溶融し、円筒部材２８から分解可能な状態となる。

円筒部材２８の内部には、軸方向に移動自在にステム３０が設けられている。ステム３０として、本実施形態にあってはネジシャフトを使用している。ステム３０の先端には押しナット３４がねじ込み固定され、押しナット３４と反対側の円筒部材２８の内側端部との間にスプリング３５を組み込み、スプリング３５によってステム３０を前方に付勢している。

ステム３０の後部は、円筒部材２８を貫通して収納部２２内に取り出されている。本体１２の収納部２２の後部側には断熱材３８を介して固形消火剤３６が配置されている。固形消火剤３６は燃焼により消火用のエアロゾルを発生する。固形消火剤３６の燃焼により発生するエアロゾルは２μｍ以下の粒子径を持つ超微粒子であり、その成分には炭酸塩あるいは燐酸塩、もしくはその混合物を含有している。

具体的には、エアロゾルは塩化カリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、硫酸カリウムなどの凝結粒子であり、これ以外に窒素、二酸化炭素、水蒸気などを含んでいる。エアロゾルは火災が発生した監視エリアに充満することで、火災発生場所における燃焼の火災中心を抑制消滅させることで消火を行う。またエアロゾルはその主成分が炭酸塩あるいはリン酸塩などであることから、毒性がなく環境に対し優しい性状を有する。

エアロゾルを燃焼により発生する固形消火剤３６の重量としては、１立方メートルの監視エリアに必要な量が８０〜２００グラムであり、これに基づき、本実施形態の発煙消火装置１０を設置する監視エリアの容積に対応した量の固形消火剤３６を収納している。

固形消火剤３６の上部には着火薬４４が装着されている。一方、円筒部材２８から後方に取り出されたステム３０の先端には、ナット４６，４８によってＬ字型に屈曲された擦り板４０が固定されており、擦り板４０の固形消火剤３６に相対する面には擦り薬４２が被着されている。

擦り板４０の擦り薬４２の初期位置は、固形消火剤３６に配置した着火薬４４の後方に位置させており、感熱作動部により擦り薬４２を移動させた時の着火薬４４との機械的な摩擦により着火薬４４に着火し、固形消火剤３６を点火できるようにしている。

擦り板４０の上部には押え板５０が本体１２側に固定されて配置され、擦り板４０が移動したときの上方への動きを規制し、擦り薬４２が確実に着火薬４４を擦るようにしている。

ここで本実施形態にあっては、感熱板１６、円筒部材２８、ステム３０、低温ハンダ３２、押しナット３４及びスプリング３５によって感熱作動部を構成し、また擦り板４０の擦り薬４２と固形消火剤３６に設けた着火薬４４によって、感熱作動部が分解作動した際の機械的な摩擦動作により固形消火剤３６に点火して燃焼させる点火機構を構成している。

ステム３０の下側には移報信号を外部に出力するためのリミットスイッチ２５が配置されている。

図３は図１のカバー１４を取り外した状態を示した説明図である。図３において、本体１２の上部開口部には、後方にエアロゾルを通過させるための連通口２６を形成するように仕切板２０がビスにより取付け固定されている。

図４は図３の仕切板２０を外して内部構造を示した平面図である。図４において、本体１２の前方側には円筒部材２８が固定部材５２により固定されており、円筒部材２８の先端は外部に露出し、そこに低温ハンダ３２により感熱板１６を固定している。

円筒部材２８の後部から取り出されたステム３０の後端には、ナット４６，４８により摺り板４０が固定されている。この摺り板４０の上部には、摺り板４０の上方への動きを規制する押え板５０が配置されている。

図５は図１の実施形態の動作を示した説明図である。本実施形態の発煙消火装置１０を例えば機器内に収納している状態で、機器に内蔵している例えばヒータなどの過熱が原因で内部に火災が発生したとすると、図２に示したように、円筒部材２８の先端に低温ハンダ３２で固定している感熱板１６が火災による熱を受け、低温ハンダ３２に加わる温度が７２℃を超えると溶融し、図５に示すように、スプリング３５に押されてステム３０が、低温ハンダが溶融した感熱板１６を押しのけて前方に突出する熱分解動作を行う。

この熱分解動作に伴うステム３０の前進により、その後部に取り付けている擦り板４０が固形消火剤３６に設けている着火薬４４を擦って移動し、ちょうどマッチを点火すると同様にして擦り薬４２の機械的な移動による摩擦で着火薬４４が発火し、固形消火剤３６に点火して燃焼させる。

点火により燃焼を開始した固形消火剤３６は消火用のエアロゾル６０を発生し、仕切板２０の後部の連通口２６からカバー１４内の煙道部２４を通って前方の噴出口１８から消火対象空間例えば機器内部に噴出される。

ここで固形消火剤３６に点火して燃焼させた場合には、固形消火剤３６の燃焼で炎が出ることになるが、固形消火剤３６からエアロゾル６０の噴出口１８まで十分な距離を確保しているため、固形消火剤３６の燃焼による炎が噴出口１８から外部に噴き出すようなことはない。

また固形消火剤３６による炎の噴出を更に効果的に防止するためには、煙道部２４の途中に金網などのエアロゾルだけを通過するような火炎噴出防止部材６４を配置することが望ましい。

固形消火剤３６の燃焼により噴出口１８から噴出されたエアロゾル６０による消火メカニズムは、エアロゾルの固体部分の表面で火災を起こしている位置での燃焼生成の役目をする活性中心（フリーラジカル）を消滅させることで消火する。

また固形消火剤３６が燃焼する際には熱を発生するが、本体１２内に固形消火剤３６は断熱材３８を介して配置しているため、燃焼による熱は直接、金属製の本体１２やカバー１４に伝わらず、固形消火剤３６の燃焼が原因となって生ずる２次火災は確実に防止できるようになっている。

また固形消火剤３６を点火した際の燃焼時間は２０〜６０秒程度の短時間であり、この短時間の燃焼で大量のエアロゾル６０を発生して、噴出口１８より消火対象空間に噴出して消火を行うことになる。

リミットスイッチ２５は熱分解動作に伴うステム３０の前進によりナット４６でスイッチレバーが押されてオンし、外部に発煙消火装置１０が作動したことを示す移報信号を出力する。

本実施形態の発煙消火装置１０からの移報信号は、発煙消火装置１０を組み込んでいる監視エリアに対応して適宜の表示や制御を可能とする。本実施形態の発煙防止装置１０をオフィス機器として使用されている例えばコピー機に組み込んでいた場合には、移報信号によりコピー機の音響出力部や表示部を利用してコピー機内での火災発生と消火動作を警報し、同時に、火災の原因となったヒータなどに対するメインの電源を自動的に遮断するといった制御を行う。

図６は本発明による発煙消火装置の他の実施形態を示した断面図であり、この実施形態にあっては、消火剤の点火機構として、感熱作動部により固形消火剤３６側を機械的に移動させ、消火剤に設けた着火薬を、固定配置した擦り薬に摩擦接触させて点火させるようにしたことを特徴とする。

図６において、発煙消火装置１０は本体１２とカバー１４で構成され、本体１２の上部に仕切板２０を配置し、その後部に本体１２の収納部２２からカバー１４側の煙道部２４に至る連通口２６を形成している。

本体１２には感熱板１６、円筒部材２８、ステム３０、低温ハンダ３２、押しナット３４及びスプリング３５から構成される感熱作動部が設けられ、これは図２の実施形態と同じである。

円筒部材２８から後部に取り出されたステム３０の軸端には、本実施形態にあっては固形消火剤３６が固定されている。固形消火剤３６は、本体１２の底部側に固定した支持フレーム６２上に移動自在に配置されている。

固形消火剤３６の上部には着火薬４４が設けられる。この着火薬４４に相対した固定側となる仕切板２０の下面には、ほぼＶ字状に屈曲形成された擦り板４０が配置され、擦り板４０の着火薬４４に相対した面に擦り薬４２を被着している。

更に、リミットスイッチ２５は熱分解動作に伴いステム３０が前進した際に、ステム３０に装着したスイッチ作動部材２７によりスイッチレバーが押されてオンし、外部に移報信号を出力するようにしている。

図７は図６の実施形態の動作を示した説明図である。図６の設置状態において、機器などの発煙消火装置１０の設置場所の火災により感熱板１６が加熱され、低温ハンダ３２の温度が７２℃に達すると溶融し、図７のようにスプリング３５によりステム３０が押され、感熱板１６を離脱させながら前方に移動する感熱分解動作が行われる。

この感熱分解動作に伴うステム３０の移動により、その後部に取り付けている固形消火剤３６が前進移動し、固形消火剤３６に設けている着火薬４４が、固定配置された摺り板４０の擦り薬４２に摩擦接触しながら移動することで着火薬４４が発火し、固形消火剤３６に点火して燃焼させる。固形消火剤３６が燃焼すると大量のエアロゾル６０が発生し、噴出口１８から監視エリアに噴出される。

固形消火剤３６は燃焼により温度が上昇するが、支持フレーム６２を介して本体１２側に設置されているため、固形消火剤３６の燃焼による熱は直接、本体１２には加わらず、本体１２及びカバー１４の温度を断熱作用により低めに抑えるようにしている。

図８は図２の実施形態及び図６の実施形態の煙道部２４に配置する火炎噴出防止部材６４の具体例を示した説明図である。図７（Ａ）の火炎噴出防止部材６４Ａはガラスや磁器などの細径パイプ６６を複数並べて炎の噴出しを抑制する。図７（Ｂ）の火炎噴出防止部材６４Ｂは２枚の金網を分離配置して炎の噴出しを抑制する。図７（Ｃ）の火炎噴出防止部材６４Ａはガラスや磁器などのボール７０を複数配置して炎の噴出しを抑制する。更に図７（Ｄ）の火炎噴出防止部材６４Ｄは２枚の金網６８の間にガラスや磁器などのボール７０を複数配置して炎の噴出しを抑制する。

本実施形態の発煙消火装置が使用される監視エリアとしては、制御盤や分電盤などの盤内、サーバマシン、化学実験用のドラフトチャンバ、エンジンルーム、コピー機、プリンタ、ケーブルダクト、モータ、バッテリユニット、ゴミ収集車、荷室などの閉鎖空間もしくは密閉空間などの様々な場所とすることができる。

図９は本発明による発煙消火装置の他の実施形態を示した断面図であり、点火機構として化学反応の発熱により着火させる機構を用いたことを特徴とする。

図９において、感熱作動部は図２の実施形態と同じであり、本体１０に収納した固形消火剤３６に対し化学反応による点火機構を設けている。固形消火剤３６の表面には収納穴として着火剤収納部７２が形成され、着火剤収納部７２の円錐状の底部に酸化剤７４を配置し、その上に易酸化性物質７６を封入したバルーン７８を配置して穴開口を封止している。この酸化剤７４とバルーン７８に封入された易酸化性物質７６により着火剤が構成される。

バルーン７８は薄膜樹脂シートやゴムシートなどにより作られており、内部に易酸化性物質７６を密封状態で充填している。薄膜樹脂シートで作る場合、バルーン７８の形状は略箱形とする。また、ゴムシートで作る場合、バルーン７８は易酸化性物質７６の充填で膨らみ、この状態で図示のように、上からの押付けで変形した状態で配置される。

着火剤収納部７２に配置したバルーン７８はステム３０の後端に支持された擦り板４０により押え付けられ、これによって着火剤収納部７２から外れないようにしている。

固形消火剤３６に形成した着火剤収納部７２の後方にはスリット状のガイド溝８２が形成され、ガイド溝８２の中に擦り板４０の後端下部に固定した破砕具としてのカッター８０を配置している。

図１０は図９の平面図であり、更に図１１は押え板５０及びステム３０を破断して固形消火剤３６の表面を示した平面図である。図１０，図１１から明らかなように、矩形の着火剤収納部７２が開口しており、その中に、易酸化性物質７６を封入したバルーン７８を配置している。着火剤収納部７２の開口部後方にはガイド溝８２がスリット状に形成され、その中にカッター８０が位置している。

図１２は図９の固形消火剤３６を取り出して示しており、図１２（Ａ）が平面図、図１２（Ｂ）が横断面図である。図１２において、固形消火剤３６に形成した着火剤収納部７２は、開口側に矩形のバルーン収納部７２ａを設け、底部側に酸化剤収納部７２ｂを設け、バルーン収納部７２ａの後方にカッターを位置させるガイド溝８２を形成している。

図９の実施形態の動作を説明すると次のようになる。発煙消火装置１０を設置している監視エリアで火災が発生して低温ハンダ３２が溶けると、図１３に示すように、感熱板１６が分解し、スプリング３５の力でステム３０が押出される。このステム３０の移動により、その後方に設けたカッター８０も移動し、着火剤収納部７２に配置しているバルーン７８をカッター８０により切断し、封入している易酸化性物質７６を流出させ、酸化剤７４に接触させる。

カッター８０の移動によりバルーン７８を切断するとき、バルーン７８はステム３０により移動する擦り板４０に抑え付けられて張った状態で切断され、確実にカッター８０で切断することができる。

このようにして着火剤である酸化剤７４及び易酸化性物質７６が固形消火剤３６の表面上にて接触すると、化学反応により発熱することによって固形消火剤３６が着火され、固形消火剤３６が燃焼することによりエアロゾル６０が放出される。

図９の実施形態で着火剤として使用できる酸化剤７４については、易酸化性物質７６と反応し発熱する発熱性酸化剤であれば特に制限なく用いることができるが、固形消火剤３６への着火性の面から過マンガン酸カリウムを用いることが好ましい。また、過マンガン酸カリウムは粉末状のものであることが好ましく、粒径が１０〜１５０μｍのものであることが好ましい。過マンガン酸カリウムの粒径が１５０μmより大きいものを使用すると、過マンガン酸カリウム粉末の比表面積が小さいため、易酸化性物質との反応が起こりにくくなり、着火性が損なわれる場合がある。

また、図９の実施形態に用いる着火剤において、使用できる易酸化性物質７６については液状の有機系易酸化性物質であり、高粘性のものを用いることが好ましい。

本実施形態の着火剤は、固形消火剤への迅速な着火を目的の一つとしており、着火剤は、固形消火剤の表面に滞留することができ、固形消火剤の表面にて酸化剤と接触することにより固形消火剤を局所的に発熱し、迅速にエアロゾル消火剤が放出されるよう固形消火剤に着火燃焼できることが必要である。従って、例えばエチレングリコールなどの低粘性の易酸化性物質を用いた場合、固形消火剤の表面に留まらずに内部に滲入してしまい、迅速及び確実な着火が行えない可能性がある。

易酸化性物質が固形消火剤の内部に滲入することを抑制するため、固形消火剤に別途バインダー等を加え成型することで浸透性を抑制することも考えられるが、そのような手段は固形消火剤中の単位体積当たりの消火剤物質を低減することになり、消火効果の低い消火剤を与えることになる。また、固形消火剤中にバインダー等を混合することは着火性を低下させることにもつながり好ましくない。

本実施形態に用いることができる高粘性の易酸化性物質として、より具体的には２５℃における粘性率が５〜２0Ｐａ・ｓの範囲である液状易酸化性物質を用いることが好ましい。粘性率が５Ｐａ・ｓに満たないものを用いた場合、流動性が高いため固形消火剤の内部に滲入しやすく、固形消火剤の表面にて酸化剤と接触できず、着火が困難になる場合がある。また、２0Ｐａ・ｓを超えるものを用いた場合は、その粘度が高すぎるため封入された容器から速やかに易酸化性物質が漏出せず、酸化剤と混合できずに不着火になる場合がある。

上記理由および酸化剤との良好な発熱反応性の面から、本実施形態に用いることができる易酸化性物質として最も好ましいものは、グリセリンである。

図１４は化学反応により着火させる本発明の他の実施形態を固形消火剤の収納側について示した断面図である。図１４において、本体１０に収納した固形消火剤３６の表面には収納穴として着火剤収納部７２が形成され、着火剤収納部７２に易酸化性物質７６と酸化剤７２を個別に封入した２重バルーン８４を配置している。

２重バルーン８４は図１５に示すように、薄膜樹脂シートなどにより作られており、仕切り８６により内部を仕切って第１バルーン８４ａと第２バルーン８４ｂに分け、第１バルーン８４ａに易酸化性物質７６を密封状態で充填し、第２バルーン８４ｂに酸化物７４を密封状態で充填している。

図１６は図１４の固形消火剤３６を取出して示しており、図１６（Ａ）が平面図、図１６（Ｂ）が横断面図である。図１６において、固形消火剤３６に形成した着火剤収納部７２は、矩形の着火剤収納部７２を設け、着火剤収納部７２の後方にカッターを位置させるガイド溝８２を形成して、ガイド溝８２は着火剤収納部７２を越える深さの溝であり、ガイド溝８２の前方には、着火剤収納部７２の底部を通る底部ガイド溝８８が形成されている。

図１４の実施形態の動作を説明すると次のようになる。発煙消火装置１０を設置している監視エリアで火災が発生して低温ハンダ３２が溶けると、図１３に示したように、感熱板１６が分解し、スプリング３５の力でステム３０が押出される。このステム３０の移動により、その後方に設けたカッター８０も移動し、着火剤収納部７２に配置している２重バルーン８４をカッター８０により切断し、封入している易酸化性物質７６と酸化剤７４を固形消火剤３６の表面で接触させる。

カッター８０の移動によりバルーン７８を切断するとき、バルーン７８はステム３０により移動する擦り板４０に抑え付けられて張った状態で切断され、更に、カッター８０の先端は底部ガイド溝８８に沿って移動し、これによって２重バルーン８４を確実に切断することができる。

このようにして２重バルーン８４の切断により外部に露出した着火剤である酸化剤７４及び易酸化性物質７６が固形消火剤３６の表面上にて接触すると、化学反応により発熱することによって固形消火剤３６が着火され、固形消火剤３６が燃焼することによりエアロゾル６０が放出される。

図１７は化学反応により点火する本発明の発煙消火剤の他の例を示した概略図である。図１７の例は、容器１００の内部に中心に円筒穴３６ａを形成した固形消火剤３６を収納し、容器１００の底部にヘッド部１００ａを形成し、ヘッド部１００ａの中に酸化剤収納部１０２を生成する下部に開口した円錐状の穴を形成している。

ヘッド部１００ａには下側からヘッドボディ１０４が挿入され、例えば融点１００℃の高融点はんだ１１２により固定されている。ヘッドボディ１０４の内部の通し穴には上部にバネ受け１０６ａを形成したステム１０６が挿入され、ステム１０６の下端を外部に取り出し、そこに集熱板１０８を例えば融点７２℃の低融点はんだ１１０により固着し、ヘッドボディ１０４の上端とバネ受け１０６ａとの間にバネ１１４を配置し、ステム１０６を上方に付勢している。

ステム１０６の上部に形成したバネ受け１０６ａの先端面にはカッター１１６が装着されている。固形消火剤３６の円筒穴３６ａには容器１００と一体に形成したバルーン支持部１００ｂが挿入されており、バルーン支持部１００ｂの先端に、カッター１１６に相対して易酸化性物質７６を充填したバルーン７８が装着されている。またヘッド部１００ａの内部の酸化剤収納部１０２には酸化剤７４が収納されている。

集熱板１０８が高温になると低融点はんだ１１０が溶融し、図１８に示すように、集熱板１０８がステム１０６から離脱して脱落し、ステム１０６はバネ１１４の力で押し上げられ、カッター１１６によってバルーン７８が衝破され、封入している易酸化性物質７６を酸化剤７８に接触させる。

着火剤である酸化剤７４及び易酸化性物質７６が接触して発熱し更に発火することによって固形消火剤３６に着火され、固形消火剤３６が燃焼する。この燃焼に伴いヘッド部１００ａの温度が上昇し、高融点はんだ１１２が溶融すると、図１９に示すように、ヘッド部１００ａからヘッドボディ１０４、ステム１０６及びバネ１１４が落下して開口し、ここを噴射口として消火剤が放出される。

なお、図１９において、バルーン７８に代えて酸化剤７４と易酸化性物質７６を別々に封入した図１５と同様な２重バルーンを設け、ステム１０６のカッター１１６により２重バルーンを衝破し、封入している易酸化性物質７６と酸化剤７４を接触させることにより着火させても良い。

図２０は化学反応により点火する本発明の発煙消火剤の他の例を示す概略図である。図２０の例は、容器１００に収納した固形消火剤３６の上部表面に形成した収納円筒穴１１９の底部に固形した酸化剤７４を収納し、続いて収納容器であるバルーン７８に封入した易酸化性物質７６を収納し、その上に、下側に破砕爪１２０を突出したステム１１８を配置している。

ステム１１８にはバネ収納室１２１を備えたガイドフランジ部１２２が一体に形成され、容器１００内で上下方向に摺動自在に支持されている。ステム１１８の上部は容器１００の外部に取り出され、そこに集熱板１２４を低融点はんだ１２８により固着し、更に、バネ収納室１２１にバネ１２６を組み込み、容器１００に対しステム１１８を固形消火剤３６側に付勢している。またガイドフランジ部１２２には複数の連通穴１３０が形成され、その外側に位置する容器１００の上端面にも連通穴１３０と位置をずらして複数の噴射口１３２が形成されている。通常時は、ガイドフランジ部１２２と容器１００の内面は接触することで、噴射口１３２と連通穴１３０を遮断し、外部からの埃や湿気の侵入を防いでいる。

集熱板１２４が高温になると低融点はんだ１２８が溶融してステム１１８から離脱して固定状態を解除し、ステム１１８はバネ１２６の力によって下方に押動する。このステム１１８の押動によって破砕爪１２０がバルーン７８を衝破し、封入している易酸化性物質７６を酸化剤７４に接触させる。

着火剤である酸化剤７４及び易酸化性物質７６が固形消火剤３６の表面上にて接触し発熱することによって固形消火剤３６に着火され、固形消火剤３６が燃焼することにより連通穴１３０を通って噴射口１３２から消火剤が外部に放出される。

なお、破砕爪１２０でバルーンを破砕できる構成であれば、バルーン７８と酸化剤７４は上下逆に配置しても、横に並べて配置しても良い。

尚、本実施形態の発煙消火装置は、監視対象とする機器や盤などの監視エリアに適合したサイズをもつものであるが、必要な量の消火薬剤を収納可能な筐体サイズを確保しながら、可能な限り小型化することが望ましい。例えば実施形態の発煙消火装置は、縦×横×高さが５ｃｍ×５ｃｍ×１０ｃｍ程度の掌に乗るサイズである。

また本発明による発煙消火装置の他の実施形態として、感熱作動部の感熱分解動作によるステムの動きを検出するリミットスイッチなどを設け、移報接点として外部に作動信号を送信するようにしてもよい。

また上記の実施形態にあっては、本体の上部に装着したカバーの前方の噴出口からエアロゾルを前方に噴出するようにしているが、噴出口を前方ではなくカバーの先端上部に設けて、エアロゾルの噴出方向を別の方向としてもよい。

また、上記の実施形態にあっては、筐体を構成する本体１２及びカバー１４を金属製としているが、筐体外部や内部に断熱材を装着すれば必ずしも金属製である必要はない。

また、上記の実施形態にあっては、感熱部を低温ハンダで構成しているが、これに限らず、グラスバルブなど所定温度を感熱した際に分解して点火機構を作動させるようにしても良い。また、低温ハンダ１６を設けずにスプリングを形状記憶合金として形状記憶合金３５が所定の温度に達した時にスプリング３５と同様に変位して点火するようにしても良い。

また、感熱板１６、低温ハンダ３２は本体１２より外部へ突出して設けているが、これに限らず、感熱板１６が本体１２側面と面一、もしくは熱流入口を本体に有して本体内部に感熱部を配置させても良い。

また、逆に、円筒部材２８やステム３０を外部へ延長して感熱部を本体１２から遠い位置に配置して熱感知する構成であってもよい。

また、円筒部材２８やステム３０を任意の長さのものに交換できるようにして、本体の取付位置と感熱部の取付位置の距離を任意に調整できるようにしてもよい。

また、ステム３０は感熱板１６に接触して押圧しているが、これに限らず、ステム３０と感熱部の間に中間材を挿入しても良い。例えば、円筒部材２８を前方に延長し、円筒部材２８内の感熱板１６とステム３０の間に、円筒部材の内径より幾分小さい直径を有する１または複数箇のボールを連設して、感熱部が分解した際にボールとステムが一緒に前方に動いて点火装置を作動させるようにしてもよい。この構成であれば、本体と感熱部の間を任意の長さに容易に調整することができる。

また、ボールが配置される箇所の円筒部材を可撓性のある材質にすれば、感熱部と本体の設置位置をより自由に調整することができる。

また、上記の実施形態にあっては、低温ハンダが分解した際にステム３０が本体外部方向に移動して点火するようにしているが、これとは逆にステムがより本体内に入る方向に移動して点火するように構成しても良い。例えば図２において、感熱板１６と押しナット３４を低温ハンダで付け、円筒部材２８の後端とナット４６の間にスプリング３５を挿入し、着火薬４４を擦り薬４２の後方に設けた構成であっても良い。

また、スプリング３５の代わりに磁石の反発力や引き込み力でステムを駆動するようにしても良い。

また、図２や図９の実施形態において、ステム３０の擦り板４０側端部に連通口２６を塞ぐ板を設け、通常時は連通口２６を閉鎖し、感熱板１６の作動でステム３０が移動した際に連通口２６を開口するようにすると、常時は埃や湿気の侵入を防ぐことができる。

また本発明は、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。

１０：発煙消火装置
１２：本体
１４：カバー
１６：感熱板
１８：噴出口
２０：仕切板
２２：収納部
２４：煙道部
２５：リミットスイッチ
２６：連通口
２８：円筒部材
３０：ステム
３１：連結環
３２：低温ハンダ
３４：押しナット
３５：スプリング
３６：固形消火剤
３８：断熱材
４０：擦り板
４２：擦り薬
４４：着火薬
４６，４８：ナット
５０：押え板
５２：固定部材
６０：エアロゾル
６２：支持フレーム
６４，６４Ａ〜６４Ｄ：火炎噴出防止部材
７２：着火剤収納部
７２ａ：バルーン収納部
７２ｂ：酸化剤収納部
７４：酸化剤
７６：易酸化性物質
７８：バルーン
８０：カッター
８２：ガイド溝
８４：２重バルーン
８４ａ：第１バルーン
８４ｂ：第２バルーン
８８：底部ガイド溝

Claims

消火用エアロゾルを噴出する噴出口を備えた筐体と、
前記筐体に収納され、燃焼により前記消火用エアロゾルを発生する固形消火剤と、
検知対象周囲の温度を監視し所定温度で作動する感熱作動部と、
少なくとも高粘性の液状易酸化性物質を容器に封入して酸化剤と共に前記固形消火剤に隣接して配置した着火剤を具備し、前記感熱作動部が作動した際の機械的な動作により前記容器を破砕して前記液状易酸化性物質を漏出させ、前記漏出した液状易酸化性物質が前記固形消化剤の表面に滞留して前記酸化剤と接触し、局所的に発熱して前記固形消火剤に着火して燃焼させる点火機構と、
を備えたことを特徴とする発煙消火装置。
請求項１記載の発煙消火装置に於いて、前記液状易酸化性物質がグリセリンであることを特徴とする発煙消火装置。
請求項１記載の発煙消火装置に於いて、前記点火機構は、前記液状易酸化性物質を容器に封入し、前記固形消火剤に形成した収納穴に前記酸化剤を配置すると共に穴開口側に前記容器を配置して前記酸化剤を封止し、前記感熱作動部が作動した際に破砕具により前記容器を破砕して前記液状易酸化性物質を漏出させ、前記酸化剤に接触させることを特徴とする発煙消火装置。
請求項１記載の発煙消火装置に於いて、前記点火機構は、前記液状易酸化性物質と前記酸化剤とをそれぞれ個別の容器に封入し、前記固形消火剤に形成した収納穴に前記容器を配置し、前記感熱作動部が作動した際に破砕具により前記両容器を破砕して前記液状易酸化性物質を漏出させ、前記酸化剤に接触させることを特徴とする発煙消火装置。
請求項３又は４記載の発煙消火装置に於いて、
前記感熱作動部は、
前記筐体外に配置され、所定温度で熱分解する感熱部と、
前記筐体内で移動可能に配置され、監視時に前記感熱部により移動を拘束されたステムと、
前記感熱部が熱分解した際に前記ステムを移動させる付勢部材と、
を備え、
前記破砕具は、前記ステムに固定されたカッターであり、
前記検知対象周囲の温度が前記所定温度に達して前記感熱部が熱分解した際に、前記ステムが移動して前記カッターにより前記容器を切断して破砕することを特徴とする発煙消火装置。
請求項１記載の発煙消火装置に於いて、前記筐体は、通常時に前記固形消火剤から前記噴出口への通路を閉鎖し、前記感熱作動部の作動に連動して前記通路を開口することを特徴とする発煙消火装置。
消火用エアロゾルを噴出する噴出口を備えた筐体と、
前記筐体に収納され、燃焼により前記消火用エアロゾルを発生する固形消火剤と、
検知対象周囲の温度を監視し所定温度で作動する感熱作動部と、
液状易酸化性物質と酸化剤とを分離配置した着火剤を具備し、前記感熱作動部が作動した際の機械的な動作により前記液状易酸化性物質と酸化剤とを接触させて発火させ、前記固形消火剤に着火して燃焼させる点火機構と、
を備え、
前記点火機構は、前記液状易酸化性物質を容器に封入して前記固形消火剤の付近に配置すると共に前記酸化剤を前記感熱作動部の付近に配置し、前記感熱作動部が作動した際に破砕具により前記容器を破砕して前記液状易酸化性物質を漏出させ、前記酸化剤に接触させることを特徴とする発煙消火装置。
請求項７記載の発煙消火装置に於いて、
前記感熱作動部は、
前記噴出口の外側に配置され、第１所定温度で熱分解する感熱部と、
前記噴出口に挿入され、前記第１所定温度よりも高い第２所定温度で熱分解する保持部と、
前記保持部内で移動可能に配置され、監視時に前記感熱部により移動を拘束されたステムと、
前記感熱部が熱分解した際に前記ステムを移動させる付勢部材と、
を備え、
前記破砕具は、前記ステムに固定されたカッターであり、
検知対象周囲の温度が前記第１所定温度に達して前記感熱部が熱分解した際に、前記ステムが移動して前記カッターにより前記容器を衝破して破砕し、
前記固形消火剤の燃焼により前記保持部周囲の温度が前記第２所定温度に達して前記保持部が熱分解した際に、前記保持部及びステムを前記筐体外へ放出して前記噴出口を開口することを特徴とする発煙消火装置。