特開 2023-4287 火の粉検知方法及び火の粉検知シート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023004287

(43)【公開日】2023-01-17

(54)【発明の名称】火の粉検知方法及び火の粉検知シート

(51)【国際特許分類】

   G08B 17/06 20060101AFI20230110BHJP

   E04B 1/94 20060101ALI20230110BHJP

【ＦＩ】

G08B17/06 Z

E04B1/94 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021105885

(22)【出願日】2021-06-25

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】池上 雅之

【テーマコード（参考）】

2E001

5C085

【Ｆターム（参考）】

2E001DE00

2E001FA10

2E001GA24

2E001HD11

5C085AA20

5C085BA17

5C085BA19

5C085BA23

5C085CA30

5C085DA11

5C085FA20

(57)【要約】      （修正有）

【課題】簡単な構成で火の粉の飛来を検知することができる火の粉検知方法及び火の粉検知シートを提供する。
【解決手段】検知シート１０は、シート状の検知部材１１及び難燃性の防護部材１５を備える。検知部材１１は、火の粉の熱によって溶けて孔が形成される第１表面１１ａと、第１表面１１ａの反対側の第２表面１１ｂとの間に空間１１ｓを設け、合成樹脂で形成される。火の粉の飛来によって検知部材１１に形成された孔により空間１１ｓの状態変化を検知する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

火の粉の飛来を検知する火の粉検知方法であって、
前記火の粉の熱によって溶けて孔が形成可能な合成樹脂でシート状に形成され、内部に空間を設けた検知部材を配置し、
前記火の粉の飛来によって前記検知部材に形成された孔により前記空間の状態変化を検知することを特徴とする火の粉検知方法。

【請求項2】

前記火の粉から保護する保護対象部材側に、不燃性又は難燃性のシート状の防護部材を配置した後、前記防護部材の外側に前記検知部材を配置することを特徴とする請求項１に記載の火の粉検知方法。

【請求項3】

火の粉の飛来を検知する検知シートであって、
前記火の粉の熱によって溶けて孔が形成可能な合成樹脂でシート状に形成され、内部に空間を設け、前記孔の形成により前記空間の状態が変化する検知部材を備えたことを特徴とする火の粉検知シート。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、火気使用作業等において発生する火の粉を検知する火の粉検知方法及び火の粉検知シートに関する。

【背景技術】

【0002】

工事現場においては、溶接や溶断等の火気使用作業において、作業中に発生した火花等の火の粉が飛散することがある。
一方、工事現場では、建物の断熱性能確保のため断熱材を大量に使用する。この断熱材は可燃物であるため、飛散した火の粉が断熱材の上に落ちると、火災につながることがある。そこで、火災防止のため断熱材に火の粉が落ちないように配慮している。しかし、まれに思わぬところまで火の粉が飛散することがあるため、火災防止には火の粉の検知が重要であった。
そこで、撮影画像を用いて、火の粉を検知する火の粉検知システムが検討されている（例えば、特許文献１参照。）。この文献に記載の火の粉検知システムでは、火の粉の飛散軌跡が線形状で表示されるシャッター速度で撮影された撮影画像と、先行する撮影画像とは異なる部分を抽出した差分抽出画像を生成する。そして、差分抽出画像において、燃焼色の線形状を示す線形状領域を抽出することにより、火の粉を検知する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１３１２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、カメラで撮影する場合、撮影範囲や撮影条件を的確に設定していないと、火の粉の飛散を把握することは難しい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する火の粉検知方法は、火の粉の飛来を検知する火の粉検知方法であって、前記火の粉の熱によって溶けて孔が形成可能な合成樹脂でシート状に形成され、内部に空間を設けた検知部材を配置し、前記火の粉の飛来によって前記検知部材に形成された孔により前記空間の状態変化を検知する。

【0006】

また、上記課題を解決する火の粉検知シートは、火の粉の飛来を検知する検知シートであって、前記火の粉の熱によって溶けて孔が形成可能な合成樹脂でシート状に形成され、内部に空間を設け、前記孔の形成により前記空間の状態が変化する検知部材を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、簡単な構成で火の粉の飛来を検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態における火の粉検知シートの構成を説明する説明図である。

【図2】図１における２－２線方向の断面図である。

【図3】実施形態における火の粉検知シートを配置した正面断面図である。

【図4】実施形態において火の粉検知シートに火の粉が飛来した状態を示す斜視図である。

【図5】第１変更例における火の粉検知シートの構成を説明する説明図である。

【図6】第２変更例における火の粉検知シートの構成を説明する説明図である。

【図7】第２変更例における火の粉検知シートに火の粉が飛来した状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図１～図４を用いて、本開示の火の粉検知方法及び火の粉検知シートを具体化した一実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態の検知シート１０は、シート形状の検知部材１１と防護部材１５とを張り合わせて構成される。この検知シート１０は、例えば縦横が数メートルの長方形状であり、厚みは数ｃｍ程度であるが、説明のために、図では厚みを大きく示している。

【0010】

検知部材１１は、火の粉の温度で溶けるビニール等の合成樹脂で構成される。この検知部材１１は、第１表面１１ａと第２表面１１ｂとの間に、全面に渡って空間１１ｓを形成している。検知部材１１の角部には、空間１１ｓに連通する取出部１８が設けられている。空間１１ｓは、細長い空間が折り返されたような形状を有した密閉空間である。

【0011】

このため、図２に示すように、空間１１ｓは、２－２線において、検知シート１０の横断面において複数の空間が並んだ形状を有している。更に、この空間１１ｓには、図示しない空気挿入弁を介して、外部の大気圧よりも高い圧力で空気が充填され、空間１１ｓは膨らんだ形状を有する。

【0012】

検知部材１１には、第２表面１１ｂ側に防護部材１５が張り合わされている。この防護部材１５は、難燃性の材料で構成されるシート状の部材である。本実施形態では、防護部材１５として、火の粉を通過させ難い材料、例えば、スパッタシートＡ種（JIS A1323 Ａ種）を用いる。この防護部材１５の厚みも、図では大きく示している。

【0013】

図１に示すように、取出部１８は、変化検出装置２１に接続されている。変化検出装置２１は、空間１１ｓの圧力を計測する。この変化検出装置２１は、通知装置２２に接続されている。変化検出装置２１は、計測した圧力により、空間１１ｓの密閉状態の状態変化を検知した場合には、通知装置２２に通知を行なう。

【0014】

通知装置２２は、管理者の携帯端末２５に通知を行なう。このため、通知装置２２は、管理者の携帯端末２５の通知先であるメールアドレスを記憶している。そして、通知装置２２は、変化検出装置２１からの圧力変化信号を受信した場合には、記憶しているメールアドレスに、検知シート１０に火花が飛来してきた旨を通知する。

【0015】

（火の粉検知シート１０を用いた火気使用作業）
次に、図３及び図４を参考にして、上述した検知シート１０を用いた火気使用作業について説明する。

【0016】

図３に示すように、可燃物が配置されている場所の近くで、溶接や溶断等の火気使用作業を行なう必要がある場合がある。ここでは、このような可燃物として、建物内の床に、仮置きのために積層されている断熱材３１を想定する。ここでは、断熱材３１を保護対象部材と想定する。

【0017】

この場合、火気使用作業前に、検知シート１０を、積層された断熱材３１の全体を覆うように、断熱材３１の上に載せる。ここでは、検知部材１１の第１表面１１ａを外側で、防護部材１５が断熱材３１側となるように、検知シート１０を配置する。更に、第１表面１１ａの外側を覆うように、網目を有するネット部材Ｎ１（損傷抑制部材）を配置する。このネット部材Ｎ１は、第１表面１１ａの擦れ等により、検知部材１１に孔等の損傷を抑制する。

【0018】

図４に示すように、火の粉Ｆ１の飛散を注意しながら火気使用作業を行なった場合にも、断熱材３１に火の粉Ｆ１が飛来することがある。この場合、火の粉Ｆ１の熱により、検知部材１１の第１表面１１ａが溶けて、孔１１ｈが形成される。この孔１１ｈを介して、密閉していた空間１１ｓから空気が抜けて、開放された空間１１ｓの圧力が低下する。

【0019】

そして、変化検出装置２１は、検知部材１１の空間１１ｓの圧力変化を検知し、通知装置２２に通知する。通知装置２２は、管理者の携帯端末２５に、検知シート１０において火の粉Ｆ１を検知したことを通知する。

【0020】

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態の検知シート１０は、火の粉Ｆ１の熱で溶ける材料で構成される検知部材１１を備える。これにより、火の粉Ｆ１が飛来して検知部材１１の第１表面１１ａに当たると、第１表面１１ａの一部が溶けて孔１１ｈが形成される。そして、この孔１１ｈにより、密閉されていた空間１１ｓの密閉状態の状態変化を、変化検出装置２１で検知し、火の粉Ｆ１の飛来を検知することができる。

【0021】

（２）本実施形態の検知シート１０は、検知部材１１に、難燃性の防護部材１５が一体化されている。これにより、断熱材３１側が防護部材１５となるようにして、断熱材３１を検知シート１０で覆うことにより、断熱材３１を火の粉Ｆ１から遮断できる。

【0022】

（３）本実施形態の検知部材１１では、細長い空間を折り返した形状の空間１１ｓを全面に渡って形成した。これにより、空間１１ｓに空気を充填しても検知部材１１の中央部のみが大きく膨らまずに、全体的に同じ厚みで膨らませることができる。更に、火の粉Ｆ１が第１表面１１ａのどこに当たっても空間１１ｓから圧力変化が生じて、火の粉Ｆ１の飛来を検知することができる。

【0023】

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態においては、検知シート１０の検知部材１１の空間１１ｓに空気を充填し、圧力を用いて密閉した空間１１ｓを形成した。そして、孔１１ｈが形成された場合には、空間１１ｓから空気（気体）が逃げることによる圧力変化に基づいて火の粉Ｆ１の飛来を検知した。検知シート１０に形成された空間１１ｓの密閉状態の状態変化は、圧力低下に限られず、圧力上昇を検知してもよい。例えば、検知部材の第１表面と第２表面との間に形成した空間に弾性部材（例えばスポンジ）を挿入し、この空間を負圧にする。そして、火の粉Ｆ１により孔が形成された場合には、孔を介して検知シート内に空気が流入し、スポンジが検知シートの表面を押し広げる。この圧力変化により、火の粉Ｆ１の飛来を検知することができる。

【0024】

また、検知部材の第１表面と第２表面との間に形成した空間における状態変化は、空気を用いて検知する場合に限られず、例えば、窒素等の他の気体を用いて検知してもよい。更に、気体の代わりに液体でもよい。例えば、着色液体を検知部材内に充填してもよい。この場合、水圧変化により検知部材の空間の状態変化を検知してもよいし、画像により着色液体を検出することにより、検知部材の状態変化を検知してもよい。更に、空間に液体を充填した場合、空間の液体によって、火の粉Ｆ１の熱を冷却することができる。このため、空間によって充填された液体によって、保護対象部材を火の粉Ｆ１から保護することができる。

【0025】

図５に示す検知シート４０のように、着色液体を用いる場合には、火の粉Ｆ１により検知部材４１の第１表面４１ａに孔４１ｈが形成されると、着色液体が孔４１ｈから流出するので、火の粉Ｆ１の飛来箇所も効率的に把握することができる。

【0026】

・上記実施形態においては、検知部材１１の空間１１ｓ内の圧力変化を検知して、火の粉Ｆ１の飛来を検知した。検知方法は、空間１１ｓの状態変化を検知できれば、圧力変化に限定されるものではない。

【0027】

例えば、図６に示すように、検知シート５０の検知部材５１には、第１表面５１ａ及び第２表面５１ｂの間に密閉した空間５１ｓが設けられている。空間５１ｓ内で、第１表面５１ａに第１電極５１ｅ、第２表面５１ｂに第２電極５１ｆを設けて、両者を非接触にしておく。この電極は、接点スイッチでもメッシュ状であってもよい。そして、第１表面５１ａ及び第２表面５１ｂの間に空間５１ｓの導通状態の変化により、空間５１ｓの状態変化を検知する。

【0028】

その後、図７に示すように、検知部材５１の第１表面５１ａに、火の粉Ｆ１が飛来してきて孔５１ｈが形成されると、空間５１ｓが萎んで、第１電極５１ｅ及び第２電極５１ｆが接触する。これにより、導通状態になるため、火の粉Ｆ１の飛来を検知することができる。

【0029】

また、メッシュ状の電極（５１ｅ，５１ｆ）の代わりに、導電性プラスチックで検知部材を構成してもよい。導電性プラスチックは、絶縁性をもつプラスチックに、金属や炭素繊維などの無機導体を練りこんだり、表面に導体の薄膜を形成したりして導電性をもたせた複合材料である。導電性プラスチックで構成した場合、火の粉Ｆ１によって表面に孔が形成されて、検知部材の空間の変形が生じる。この変形により、第１表面及び第２表面の間の抵抗値が変化して、火の粉の飛来を検知することができる。

【0030】

・上記実施形態では、検知部材１１の空間１１ｓを密閉状態とし、火の粉Ｆ１の飛来により孔１１ｈが形成されたことにより、空間１１ｓの密閉状態の状態変化を検知した。空間の状態変化を検知できれば、空間が密閉状態にある必要はない。検知部材の空間が開放状態であっても、孔が形成されて、空間の形状や体積が変化すればよい。例えば、音を用いて空間変化を検知する場合、検知部材の空間の内部にスピーカーやマイクを設置する。そして、スピーカーからの音をマイクで収音して、共鳴周波数を特定する。火の粉Ｆ１の飛来による孔が形成されて、空間の状態が変化した場合、共鳴周波数が変化する。この変化によって、火の粉Ｆ１の飛来を検知することができる。

【0031】

・上記実施形態の検知シート１０では、シート状の検知部材１１に１つの空間１１ｓを形成し、この空間１１ｓの圧力変化を変化検出装置２１で検知した。これに代えて、検知シートの検知部材に形成される空間を複数の小空間に分割し、各小空間の圧力変化を検出して、検知シート１０において火の粉Ｆ１の飛来及び飛来箇所を検知してもよい。この場合には、分割した小空間の圧力変化をそれぞれ検知する圧力検知装置を設ける。通知装置は、検知シートにおける各小空間の位置情報と、検出する圧力検知装置の情報とを関連付けて記憶する。そして、通知装置は、圧力検知装置から圧力変化を検知した場合には、その各小空間における位置情報を特定し、この位置情報を管理者に通知してもよい。

【0032】

・上記実施形態においては、検知シート１０は、シート状の検知部材１１及び防護部材１５を備える。検知シート１０は、少なくとも検知部材１１を備えていればよく、断熱材３１等の保護対象物を火の粉から防護する防護部材１５は別体であってもよい。この場合、保護対象物の外側を覆うように防護部材を配置し、この防護部材の外側を覆うように、検知部材を配置する。これにより、防護効果を得ることができる。更に、検知部材の外側（断熱材３１とは反対側）に、防護部材を更に配置してもよい。
・上記実施形態では、検知部材１１の空間１１ｓは、第１表面１１ａ及び第２表面１１ｂの間に設けた。検知部材の空間の形成方法は、どのような構成でもよい。例えば２枚のシート状部材の周囲を張り合わせて構成してもよいし、６枚のシート状部材を用いて直方体形状になるように構成してもよい。
・上記実施形態では、検知部材１１の空間１１ｓの圧力変化は、取出部１８を介して接続した変化検出装置２１において検知した。圧力変化は、検知部材１１の外部に設けた変化検出装置２１で検知する代わりに、空間１１ｓ内に設けた圧力センサで検知してもよい。この場合には、圧力センサからの信号を通知装置２２に供給する。

【0033】

・上記実施形態においては、検知シート１０は、シート状の検知部材１１の第２表面１１ｂの全面に、シート状の防護部材１５を配置した。検知部材１１は、防護部材１５に重なるように配置する場合に限られない。例えば、防護部材１５の周縁部に検知部材を配置し、周縁部に火の粉Ｆ１の飛来を検知してもよい。更に、断熱材３１等の保護対象物が物陰にあり、一部が露出している場合には、露出した一部のみを覆うように検知部材を配置してもよい。

【0034】

・上記実施形態の検知シート１０の防護部材１５として、スパッタシートＡ種を用いたが、保護対象物に火の粉Ｆ１の熱が伝わらない不燃性の材料又は熱が伝わり難い難燃性の材料（耐燃性の材料）であれば、他の材料であってもよい。また、実施形態では、検知シート１０に、ネット部材Ｎ１を設けたが、このネット部材Ｎ１を省略してもよい。

【0035】

・上記実施形態では、検知シート１０を、床に積層した断熱材３１の外表面を覆うように、断熱材３１の上に載置した。検知シート１０の配置は、保護対象物の上に載置する場合に限られず、保護対象物を覆ってもよい。例えば、既に壁の表面に設置した断熱材の表面を覆うように、検知シート１０を吊り下げるように配置してもよい。
更に、保護対象物が存在しない箇所に火の粉Ｆ１が飛来するか否かの検知を目的として、その箇所に検知シート１０や、防護部材１５を設けない検知部材を配置してもよい。

【0036】

・上記実施形態においては、通知装置２２は、変化検出装置２１が検出した圧力変化の信号を受信した場合に、登録している管理者の携帯端末２５のメールアドレスに通知を行なった。検知シート１０において検出した状態変化を通知する方法は、携帯端末への通知に限られない。例えば、通知装置２２において、状態変化を検出した場合には、音声や光に用いて、周囲に通知を行なってもよい。

【0037】

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。
（ａ）前記検知部材の内部に設けた空間は、密閉空間であって、
前記検知部材は、前記空間の密閉状態の状態変化を検知することを特徴とする請求項１又は２に記載の火の粉検知方法。
（ｂ）前記検知部材は、前記状態変化として、前記空間の圧力変化を検知することを特徴とする請求項１、２又は前記（ａ）に記載の火の粉検知方法。
（ｃ）前記検知部材の前記第１表面側に、前記第１表面を保護する保護部材を設けたことを特徴とする請求項３に記載の火の粉検知シート。

【符号の説明】

【0038】

Ｎ１…ネット部材、１０，４０，５０…検知シート、１１，４１，５１…検知部材、１１ａ，５１ａ，４１ａ…第１表面、１１ｂ，５１ｂ…第２表面、１１ｈ，４１ｈ，５１ｈ…孔、１１ｓ，５１ｓ…空間、１５…防護部材、１８…取出部、２１…変化検出装置、２２…通知装置、２５…携帯端末、３１…断熱材、５１ｅ…第１電極、５１ｆ…第２電極。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】