特開 2024-100165 消火装置

(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】P2024100165

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】消火装置

(51)【国際特許分類】

   A62C 37/38 20060101AFI20240719BHJP

   A62D 1/08 20060101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

A62C37/38

A62D1/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023003953

(22)【出願日】2023-01-13

(71)【出願人】

【識別番号】000116574

【氏名又は名称】愛三工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】武関 尚人

(72)【発明者】

【氏名】大坪 尚充

(72)【発明者】

【氏名】中尾 洋一

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 啓太

(72)【発明者】

【氏名】大谷 元希

(72)【発明者】

【氏名】藤村 修

(72)【発明者】

【氏名】近藤 雅敦

【テーマコード（参考）】

2E189

2E191

【Ｆターム（参考）】

2E189BB08

2E189CC01

2E191AA01

2E191AB51

(57)【要約】

【課題】アンモニアを利用して消火対象を効率的に消火することができる技術を提供する。
【解決手段】消火対象を消火するための消火装置であって、消火装置は、アンモニアを貯留するタンクと、タンクから消火対象へアンモニアを供給する供給手段と、供給手段により消火対象へ供給するアンモニアの量を制御する制御手段と、を備えていてもよい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

消火対象を消火するための消火装置であって、
アンモニアを貯留するタンクと、
前記タンクから消火対象へアンモニアを供給する供給手段と、
前記供給手段により消火対象へ供給するアンモニアの量を制御する制御手段と、を備える、消火装置。

【請求項2】

請求項１に記載の消火装置であって、
消火対象が存在する室内の酸素濃度を検出する酸素濃度計を更に備え、
前記制御手段は、前記酸素濃度計により検出される酸素濃度に基づいて、前記供給手段により消火対象へ供給するアンモニアの量を制御する、消火装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の消火装置であって、
消火対象に供給されるアンモニアと消火対象の周囲の酸素とが反応することにより発生する水を検出する水分計を更に備える、消火装置。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の消火装置であって、
移動体に搭載されている、消火装置。

【請求項5】

請求項４に記載の消火装置であって、
前記移動体は、車両、船舶、又は航空機である、消火装置。

【請求項6】

請求項１又は２に記載の消火装置であって、
前記供給手段は、前記タンクに接続されている管と、前記管の上流側から下流側へアンモニアを圧送するポンプと、前記管を開閉するバルブと、を備える、消火装置。

【請求項7】

請求項６に記載の消火装置であって、
前記制御手段は、前記ポンプの回転数、及び／又は、前記バルブの開閉を制御することにより、前記供給手段により消火対象へ供給するアンモニアの量を制御する、消火装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する技術は、消火対象を消火するための消火装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、水溶性成分として少なくとも１種の消炎化合物（例えば、リン酸アンモニウム又は硫酸アンモニウム）と少なくとも１種の硝酸塩とを含む消火用水溶液を、高圧状態で、噴霧ノズルから噴霧放射することを特徴とする消火方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１８／１２３３１１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では消炎化合物としてリン酸アンモニウム又は硫酸アンモニウムが用いられている。一方、近年ではアンモニアを利用した様々な装置が検討されている。そこで本明細書は、アンモニアを利用して消火対象を効率的に消火することができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本技術の第１の態様は、消火対象を消火するための消火装置であって、消火装置は、アンモニアを貯留するタンクと、前記タンクから消火対象へアンモニアを供給する供給手段と、前記供給手段により消火対象へ供給するアンモニアの量を制御する制御手段と、を備えていてもよい。

【0006】

この構成によれば、消火対象にアンモニアを供給することにより、アンモニア（ＮＨ_３）と酸素（Ｏ_２）の化学反応により発生する水（Ｈ_２Ｏ）を利用して消火対象を消火することができ、消火対象を効率的に消火することができる。また、消火対象の周囲の酸素（Ｏ_２）が消費されることにより、窒息効果を利用して消火対象を効率的に消火することができる。

【0007】

第２の態様では、上記第１の態様において、消火装置は、消火対象が存在する室内の酸素濃度を検出する酸素濃度計を更に備えていてもよい。前記制御手段は、前記酸素濃度計により検出される酸素濃度に基づいて、前記供給手段により消火対象へ供給するアンモニアの量を制御してもよい。この構成によれば、適切な量のアンモニアを消火対象に供給することができる。

【0008】

第３の態様では、上記第１又は第２の態様において、消火装置は、消火対象に供給されるアンモニアと消火対象の周囲の酸素とが反応することにより発生する水を検出する水分計を更に備えていてもよい。

【0009】

消火装置では、消火対象にアンモニアを供給することにより水が発生する。上記の構成によれば、水分計を備えることにより、消火対象にアンモニアが供給されたことを確認することができる。

【0010】

第４の態様では、上記第１から第３の態様のいずれかにおいて、消火装置は、移動体に搭載されていいてもよい。この構成によれば、消火対象の近くまで消火装置を移動させることができ、消火対象の近くで消火活動を行うことができる。

【0011】

第５の態様では、上記第４の態様において、前記移動体は、車両、船舶、又は航空機であってもよい。この構成によれば、火災現場に応じた移動体により火災現場まで移動することができるので、効率的に消火活動を行うことができる。

【0012】

第６の態様では、上記第１から第５の態様のいずれかにおいて、前記供給手段は、前記タンクに接続されている管と、前記管の上流側から下流側へアンモニアを圧送するポンプと、前記管を開閉するバルブと、を備えていてもよい。この構成によれば、簡潔な構成でアンモニアを消火対象へ供給することができる。

【0013】

第７の態様では、上記第１から第６の態様のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記ポンプの回転数、及び／又は、前記バルブの開閉を制御することにより、前記供給手段により消火対象へ供給するアンモニアの量を制御してもよい。この構成によれば、簡潔な構成で消火対象へ供給するアンモニアの量を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施例の消火装置の概略構成を示す図。

【図2】第２実施例の消火装置の概略構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（第１実施例）
第１実施例の消火装置２について図面を参照して説明する。図１に示すように、消火装置２は、タンク１０と、タンク１０に接続されている配管１２とを備えている。また、消火装置２は、酸素濃度計２２と、水分計２３と、感知器２０と、制御装置３０とを備えている。第１実施例の消火装置２は、部屋４０を備える建物４２に設置されている。消火装置２は、例えば、部屋４０の内部（即ち室内）の消火対象Ｓを消火するための装置である。消火対象Ｓは、例えば、室内に配置されている家具等である。また、消火対象Ｓは、室内全体であってもよい。消火対象Ｓは特に限定されない。

【0016】

タンク１０は、消火対象Ｓの炎を消火するための液体のアンモニア（ＮＨ_３）を貯留している。タンク１０は、例えば、部屋４０の外部（即ち室外）に配置されている。タンク１０の内部には、アンモニアの液位を検出する液位計２６が取り付けられている。

【0017】

配管１２は、上流端がタンク１０に接続されており、タンク１０から部屋４０の内部（即ち室内）まで延びている。配管１２の下流端にはノズル１８が取り付けられている。配管１２は、タンク１０に貯留されているアンモニアをノズル１８へ供給する。ノズル１８は、例えば、部屋４０の天井に取り付けられている。ノズル１８は、配管１２を通じて供給されるアンモニアを室内に散布する。

【0018】

配管１２には、上流側から順に、ポンプ１４と、バルブ１６と、流量計２４が設けられている。ポンプ１４は、配管１２を流れるアンモニアを上流側から下流側へ圧送する。バルブ１６は配管１２を開閉する。バルブ１６が開弁すると室内にアンモニアが供給される。流量計２４は、配管１２を流れるアンモニアの流量を検出する。

【0019】

酸素濃度計２２と水分計２３と感知器２０は、室内に配置されている。酸素濃度計２２は、例えば、部屋４０の天井に取り付けられている。酸素濃度計２２は、室内の酸素濃度を検出する。酸素濃度計２２としては、例えば、磁気式、レーザー分光式、ジルコニア式、ガルバニ電池式の酸素濃度計が挙げられる。

【0020】

水分計２３は、例えば、部屋４０の床に取り付けられている。水分計２３は、消火対象Ｓに供給されるアンモニアと消火対象Ｓの周囲の酸素とが反応することにより発生する水を検出する。水分計２３としては、例えば、高周波式、電気抵抗式の水分計が挙げられる。

【0021】

感知器２０は、例えば、部屋４０の天井に取り付けられている。感知器２０は、室内で火災が発生すると、その火災を感知する。感知器２０としては、例えば、熱を感知するタイプ、煙を感知するタイプ、又は炎を感知するタイプの感知器が挙げられる。感知器２０としては、例えば、差動式、定温式、光電式、紫外線式、赤外線式の感知器が挙げられる。

【0022】

上記の消火装置２では、室内で火災が発生すると、感知器２０が火災を感知する。感知器２０が火災を感知すると、制御装置３０が、配管１２に設けられているバルブ１６を開弁すると共にポンプ１４を駆動する。そうすると、タンク１０に貯留されているアンモニアが配管１２を流れて室内に供給される。配管１２に取り付けられているノズル１８から室内の消火対象Ｓに向けてアンモニアが散布される。

【0023】

アンモニアが消火対象Ｓに散布されるとアンモニアが燃焼する。これにより、下記の化学式（１）のように、アンモニア（ＮＨ_３）と酸素（Ｏ_２）が反応して、窒素（Ｎ_２）と水（Ｈ_２Ｏ）が生成される。上記の消火装置２では、アンモニア（ＮＨ_３）と酸素（Ｏ_２）の化学反応により発生する水（Ｈ_２Ｏ）によって消火対象Ｓの炎を消火することができる。また、消火対象Ｓが存在する室内の酸素が消費されることにより室内の酸素濃度が低下し、それにより生じる窒息効果により消火対象Ｓの炎を消火することができる。
４ＮＨ_３＋３Ｏ_２→２Ｎ_２＋６Ｈ_２Ｏ・・・（１）

【0024】

また、上記の消火装置２では、制御装置３０が、配管１２に設けられている流量計２４により検出されるアンモニアの流量に基づいて、室内に供給されるアンモニアの量を算出してもよい。より詳細には、制御装置３０は、流量計２４の検出流量と、バルブ１６を開弁してからの経過時間とに基づいて、室内に供給されるアンモニアの量を算出してもよい。

【0025】

また、制御装置３０は、タンク１０に設けられている液位計２６により検出されるアンモニアの液位に基づいて、室内に供給されるアンモニアの量を算出してもよい。より詳細には、制御装置３０は、バルブ１６を開弁してから、液位計２６の検出液位の変化量に基づいて、室内に供給されるアンモニアの量を算出してもよい。

【0026】

また、制御装置３０は、室内に配置されている酸素濃度計２２により検出される酸素濃度に基づいてバルブ１６の開閉を制御してもよい。より詳細には、制御装置３０は、酸素濃度計２２の検出酸素濃度と、室内の容積とに基づいて、室内の酸素量を算出する。制御装置３０は、算出された量の酸素が全て消費されるアンモニア量を算出する。制御装置３０は、上記の化学式（１）に基づいて、室内の酸素が全て消費されるアンモニア量を算出する。

【0027】

制御装置３０は、算出された量のアンモニアが室内に供給されるようにバルブ１６の開閉を制御する。上述したように、制御装置３０は、流量計２４の検出流量に基づいて、室内に供給されるアンモニアの量を算出する。或いは、制御装置３０は、液位計２６の検出液位に基づいて、室内に供給されるアンモニアの量を算出する。制御装置３０は、バルブ１６を開弁した後に、室内に供給されるアンモニアの量が、室内の酸素が全て消費されるアンモニア量に達した場合に、バルブ１６を閉弁する。

【0028】

（効果）
以上、第１実施例の消火装置２について説明した。以上の説明から明らかなように、消火装置２は、タンク１０から消火対象Ｓへアンモニアを供給する配管１２（供給手段の一例）と、配管１２により消火対象Ｓへ供給するアンモニアの量を制御する制御装置３０（制御手段の一例）とを備えている。

【0029】

この構成によれば、消火対象Ｓにアンモニアを供給することにより、アンモニア（ＮＨ_３）と酸素（Ｏ_２）の化学反応により発生する水（Ｈ_２Ｏ）を利用して消火対象Ｓを消火することができ、消火対象Ｓを効率的に消火することができる。また、消火対象Ｓの周囲の酸素（Ｏ_２）が消費されることにより、窒息効果を利用して消火対象Ｓを効率的に消火することができる。

【0030】

制御装置３０は、酸素濃度計２２により検出される酸素濃度に基づいて、配管１２により消火対象Ｓへ供給するアンモニアの量を制御する。この構成によれば、適切な量のアンモニアを消火対象Ｓに供給することができる。

【0031】

消火装置２は、消火対象Ｓに供給されるアンモニアと消火対象Ｓの周囲の酸素とが反応することにより発生する水を検出する水分計２３を備えている。この構成によれば、消火対象Ｓにアンモニアが供給されたことを確認することができる。制御装置３０は、水分計２３の検出結果をモニタ等の表示装置（不図示）に表示してもよい。

【0032】

消火装置２は、配管１２の上流側から下流側へアンモニアを圧送するポンプ１４と、配管１２を開閉するバルブ１６とを備えている。この構成によれば、簡潔な構成でアンモニアを消火対象Ｓへ供給することができる。

【0033】

制御装置３０は、バルブ１６の開閉を制御することにより、消火対象Ｓへ供給するアンモニアの量を制御する。また、制御装置３０は、ポンプ１４の回転数を制御することにより、消火対象Ｓへ供給するアンモニアの量を制御してもよい。この構成によれば、簡潔な構成で消火対象Ｓへ供給するアンモニアの量を制御することができる。

【0034】

（第２実施例）
第２実施例の消火装置２について図面を参照して説明する。図２に示すように、第２実施例の消火装置２は、移動体５０（例えば、ドローン）に搭載されている。移動体５０は、特に限定されないが、例えば、車両、船舶、又は航空機である。車両としては、例えば、消防車、トラック等が挙げられる。船舶としては、例えば、タンカー、フェリー、ボート等が挙げられる。航空機としては、例えば、固定翼機、回転翼機等が挙げられる。回転翼機としては、例えば、ドローン、ヘリコプター等が挙げられる。第２実施例では、配管１２は、可撓性を有するホースであってもよい。

【0035】

このような構成によれば、移動体５０により消火対象Ｓの近くまで消火装置２を移動させることができ、消火対象Ｓの近くで消火活動を行うことができる。例えば、移動体５０が移動することにより、山火事、海上火災、遠隔地の火災を消火することができる。また、火災現場に応じた移動体５０により火災現場まで移動することができるので、効率的に消火活動を行うことができる。

【0036】

（変形例）
ポンプ１４とバルブ１６の制御方法は上記の構成に限定されない。変形例では、制御装置３０は、酸素濃度計２２が検出する酸素濃度が高い場合に、ポンプ１４の回転数、及び／又は、バルブ１６の開度を大きくし、酸素濃度が低い場合に、ポンプ１４の回転数、及び／又は、バルブ１６の開度を小さくしてもよい。

【0037】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0038】

２：消火装置、１０：タンク、１２：配管、１４：ポンプ、１６：バルブ、１８：ノズル、２０：感知器、２２：酸素濃度計、２３：水分計、２４：流量計、２６：液位計、３０：制御装置、４０：部屋、５０：移動体、Ｓ：消火対象

【図1】

【図2】