特開 2024-162344 ケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法およびガス放出確認方法

(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】P2024162344

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】ケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法およびガス放出確認方法

(51)【国際特許分類】

   A62C 3/16 20060101AFI20241114BHJP

   A62C 35/10 20060101ALI20241114BHJP

   G08B 17/00 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

A62C3/16 A

A62C35/10

G08B17/00 J

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023077745

(22)【出願日】2023-05-10

(71)【出願人】

【識別番号】390010342

【氏名又は名称】エア・ウォーター防災株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】溝口 浩一郎

(72)【発明者】

【氏名】西山 正洋

【テーマコード（参考）】

2E189

5G405

【Ｆターム（参考）】

2E189BA02

2E189BC03

5G405AA01

5G405AB03

5G405AB07

5G405AB10

5G405BA01

5G405CA01

5G405CA29

(57)【要約】

【課題】装置の維持がケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法およびガス放出確認方法を提供する。
【解決手段】ケーブルトレイ消火設備は、ケーブルを保持するケーブルトレイと、ケーブルトレイ内に設けられて火災の熱により溶融する感知チューブと、ケーブルトレイ内に設けられて消火剤を放出する噴射ノズルと、ケーブルトレイを覆う被覆部材とを備えたケーブルトレイ消火設備において、前記被覆部材を剥がさずにケーブルトレイの内部を監視部材が監視する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーブルを保持するケーブルトレイと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて火災の熱により溶融する感知チューブと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて消火剤を放出する噴射ノズルと、
前記ケーブルトレイを覆う被覆部材と、を備えたケーブルトレイ消火設備において、
前記被覆部材を剥がさずにケーブルトレイの内部を監視部材が監視する、ケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法。

【請求項2】

ケーブルを保持するケーブルトレイと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて火災の熱により溶融する感知チューブと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて消火剤を放出する噴射ノズルと、
前記ケーブルトレイを覆う被覆部材と、を備えたケーブルトレイ消火設備において、
前記被覆部材を剥がさずにケーブルトレイの内部を監視部材が監視する、ケーブルトレイ内部でのガス放出確認方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法およびガス放出確認方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

実用新案登録第３１６０６９９号（特許文献１）および実用新案登録第３１７９０００号（特許文献２）においては、火災探知チューブを用いた自動消火装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実用新案登録第３１６０６９９号

【特許文献2】実用新案登録第３１７９０００号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の装置では維持が困難であるという問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この発明に従ったケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法およびガス放出確認方法は、ケーブルを保持するケーブルトレイと、前記ケーブルトレイ内に設けられて火災の熱により溶融する感知チューブと、消火剤をケーブルトレイ内に放出するための噴射ノズルと、前記ケーブルトレイを覆う被覆部材とを備えたケーブルトレイ消火設備において、前記被覆部材内部の状態を監視部材が監視する。

【0006】

ガス放出確認方法（噴射ノズルからのガス放出確認）は、点検時など、消火銅管内に異物がなく噴射ヘッドにも詰まりがないことを、噴射ノズルからの通気の有無で確認するためである。

【0007】

また、噴射ノズルからのガス放出場所の特定は、設置された全ての噴射ノズルから放出されていることを確認する必要があるためである。

【0008】

このように構成されたケーブルトレイからのガス漏れ監視方法およびガス放出確認方法においては、被覆部材内部の状態を監視する監視部材を備える。監視部によってケーブルトレイ内部の状態の監視をすることで装置の維持および点検が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に従ったケーブルトレイ消火設備６０の概略図である。

【図2】実施の形態１に従った容器支持具２０の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。

【0011】

図１は、実施の形態１に従ったケーブルトレイ消火設備６０の概略図である。図１で示すように、実施の形態１に従ったケーブルトレイ消火設備６０においては、消火剤貯蔵用容器１の上部に容器弁が取付けられている。消火剤貯蔵用容器１は容器支持具本体１５によって支持されている。

【0012】

容器弁１９には、消火剤放出用銅管２５、感知チューブ２４、感知チューブ用圧力スイッチ４、貯蔵容器用圧力スイッチ３が接続されている。感知チューブ用圧力スイッチ４は容器弁１９に直接接続される場合に限られず、感知チューブ２４の道中（圧力計付近）に接続されていてもよい。なお、感知チューブ用圧力スイッチ４および貯蔵容器用圧力スイッチ３が接続され無くてもよい。

【0013】

感知チューブ２４内は常時加圧状態とされている。ケーブルトレイ３１が工場、ビル、発電所などに設けられている。ケーブルトレイ３１は筒状であり、その中にケーブルが設けられている。ケーブルトレイ３１は難燃性シート３２で覆われている。難燃性シート３２は固定用バンド３３によりケーブルトレイ３１に固定されている。固定用バンド３３と同じ位置にステンレスバンドがケーブルトレイ３１に巻かれており、難燃性シート３２のケーブルトレイ内への垂れ下がりを防止している。

【0014】

ケーブルトレイ３１内に感知チューブ２４が設けられている。感知チューブ２４はケーブルと接触していてもよく、接触していなくてもよい。ケーブルトレイ３１内に消火剤放出用銅管２５が設けられている。消火剤放出用銅管２５には消火剤放出用噴射ノズル３４が取り付けられている。

【0015】

消火剤貯蔵用容器１には、たとえば、ハロゲン化物消火薬剤のＦＫ－５－１－１２が封入されている。この薬剤は消火剤貯蔵用容器１内の窒素によって加圧されている。この窒素が感知チューブ用圧力スイッチ４を介して感知チューブ２４に供給されている。設置時、感知チューブ２４内に窒素を供給する際、消火剤貯蔵用容器１から窒素を入れると消火剤貯蔵用容器内１の窒素が減少するため、消火剤貯蔵用容器１外から、窒素を感知チューブ２４内に充てんしてもよい。

【0016】

火災の熱により、感知チューブ２４が溶解すると、感知チューブ２４内の圧力が低下する。

【0017】

感知チューブ２４内の圧力が低下すると、容器弁１９が作動し、消火剤放出用銅管２５を通じて、ケーブルトレイ３１内の消火剤放出用噴射ノズル３４から消火剤（ＦＫ－５－１－１２）が放出される。

【0018】

感知チューブ２４内の圧力が低下することで感知チューブ用圧力スイッチ４が作動し、移報信号が出る。

【0019】

消火剤貯蔵用容器１内の圧力が低下することで貯蔵容器用圧力スイッチ３が作動し、移報信号が出る。

【0020】

図２は、実施の形態１に従った容器支持具２０の正面図である。

【0021】

容器支持具本体１５は主として鋼の角パイプおよびアングル材により構成される。容器支持具本体１５は鋼材を溶接して構成される。複数の消火剤貯蔵用容器１を保持するための十分な強度を有する。

【0022】

ボンベにより構成される消火剤貯蔵用容器１は、たとえばＦＫ－５－１－１２などの液体の消火剤を貯蔵する。消火剤貯蔵用容器１は、この実施の形態では３本が並列に設けられるが、さらに多いまたは少ない消火剤貯蔵用容器１が設けられていてもよい。

【0023】

消火剤貯蔵用容器１の容器弁はフレキシブルチューブ２により銅管接続継手６に接続されている。これにより、消火剤貯蔵用容器１内の消火剤はフレキシブルチューブ２を経由して銅管接続継手６に供給される。

【0024】

消火剤貯蔵用容器１内の圧力は常時監視されており、この圧力が低下するとことで貯蔵容器用圧力スイッチ３が作動し、移報信号が出る。移報信号は、監視室等に伝えられる。

【0025】

感知チューブ２４内の圧力は常時監視されており、この圧力が低下することで感知チューブ用圧力スイッチ４が作動し、移報信号が出る。移報信号は、監視室等に伝えられる。

【0026】

これらの移報信号に基づいて、監視室等においては火災が発生したことを認識できる。

【0027】

容器固定金具５は容器支持具本体１５に係合して消火剤貯蔵用容器１を保持する働きを有する。容器固定金具５の端部の外周面にネジ山が設けられて、このネジ山にナットを螺合させることで、容器固定金具５を容器支持具本体１５に固定することができる。

【0028】

銅管接続継手６は容器支持具本体１５に取り付けられている。銅管接続継手６はフレキシブルチューブ２および消火剤放出用銅管２５の間に介在してこれらと気密に接続される。銅管接続継手６内を消火剤が流れる。

【0029】

感知チューブ充填継手１１には感知チューブ２４が接続される。感知チューブ充填継手１１には消火剤貯蔵用容器１から窒素が供給される。感知チューブ充填継手１１は容器支持具本体１５に取り付けられる。

【0030】

再び図１で示すように、ケーブルトレイ消火設備６０は監視部材としての超音波カメラ７１を有する。超音波カメラ７１を用いたメンテナンス方法、および維持管理方法について説明する。

【0031】

超音波カメラ７１を用いてケーブルトレイ消火設備の維持、管理、および診断の効率化を図る。

【0032】

ケーブルトレイ３１内に消火剤放出用噴射ノズル３４、感知チューブ２４を設置する。ケーブルトレイ３１内を閉鎖空間にするため、ケーブルトレイ３１外周に難燃性シート３２等を巻く。難燃性シート３２は一部を重ね連続的に巻いていく。難燃性シート３２ではなく、鋼板によるカバーを用いてもよい。

【0033】

設置工事完了時、定期メンテナンス時など、ケーブルトレイ消火設備６０の維持管理診断として以下を確認する必要がある。

【0034】

（１）感知チューブ２４の漏洩診断
（２）消火剤放出用銅管２５の通気状態確認
ケーブルトレイ３１外周に難燃性シート３２等が巻かれているため、感知チューブ２４の漏洩、消火剤放出用噴射ノズル３４からの通気を直接（目視で）確認できない。

【0035】

また、ケーブルトレイ３１は天井付近など高所位置にあり確認が困難である。確認のため、足場を組み、難燃性シート３２を剥がし、確認する必要があるため作業が容易ではない。

【0036】

ケーブルトレイ消火設備６０は消火剤貯蔵用容器１が１本で、ケーブルトレイ３１長さ約５０ｍを消火対象としている。感知チューブ２４はケーブルトレイ３１全面に布設されている。消火剤放出用噴射ノズル３４は約６ｍ間隔で最大８個設置されている。そのため、広範囲を同時に確認する必要がある。

【0037】

ケーブルトレイ３１外に施工された目視確認できる感知チューブ２４／消火配管からの漏洩は高所でなければ比較的確認は容易であるが、問題は、難燃性シート３２等に被われたケーブルトレイ３１内（隠ぺい部）をどう確認するかである。

【0038】

これまでは足場を組み、難燃性シート３２を剥がし、確認する必要があるため、大掛かりな作業が必要とされていた。

【0039】

これに対して超音波カメラ７１を用いることで、ガスのリークあるいは点検時などに確認する噴射ノズルから通気確認を非接触で見える化することを本発明者は見出した。漏洩箇所やガス放出箇所から発する超音波を超音波カメラ７１で検出し、可視化する構造である。

【0040】

超音波カメラ７１を利用すると、難燃性シート３２で覆われたケーブルトレイ内で発生した放出音、漏洩音が難燃性シート３２の隙間から漏れ、その音をひろうことで、非接触で離れた位置から容易に確認することができることを見出した。

【0041】

これにより、足場を組まず、難燃性シート３２等を剥がすことなく、トレイ外から数ｍ～数十ｍと広範囲を一度に、確認することが可能であり、人的規模も省力化でき、設備維持管理診断が格段に効率化される。

【0042】

たとえば、超音波カメラ７１がガスの漏れを検出し、その情報は制御部７２に送られる。制御部７２は、音の周波数、大きさ（振幅）、音の発生源までの距離などから判断して、いずれの箇所からガスが漏れているかを判断する。そして、ガス漏れの情報を表示部１４に伝えることもできる。また表示部１４は、たとえば、いずれの消火剤貯蔵用容器１に接続された感知チューブ２４からガスが漏れたかを表示することもできる。超音波カメラ７１を複数台設置すると、長手方向に延びるケーブルトレイ３１のどの部分でガスが漏れたかを容易に判断することもできる。なお、制御部７２から表示部１４に情報を転送しなくてもよい。その場合には、超音波カメラ７１本体の表示部や、別途設置した出力画面（図示せず）等の画像、映像により情報を目視確認することになる。

【0043】

たとえば、複数の超音波カメラ７１はケーブルトレイ３１の長手方向に沿って配置される。複数の超音波カメラ７１が漏れを検出した場合に最も大きい音を検出した超音波カメラ７１の設置箇所において漏れが生じたと制御部７２は判断する。そしてその感知チューブ２４に対応する表示部１４におけるランプを点滅または点灯させることもできる。

【0044】

隠ぺい部を検査する必要がある設備の維持管理診断システムとして超音波カメラ７１を用いた。このシステムはケーブルトレイ３１だけでなく、たとえば放出音、漏洩音の検出であれば、高所にある配管等からの漏れ、他機器の騒音が大きく人間の聴覚では検出部の漏洩音を聞くことができない環境下での漏洩検出、漏洩確認箇所が複数あり確認に時間を要する箇所、漏洩検知液を塗ることが困難な被検体の漏洩検出、障害物があり直接アクセスできない箇所の漏洩検出、高温／低温／悪環境など人間が容易に近寄ることができない箇所の漏洩検出、天井板施工後の天井屋根裏内の配管からの漏洩検出、などの漏れを検出する装置としても用いられてもよい。監視部材および超音波カメラ７１は、ケーブルトレイ消火設備６０に常設されるだけでなく、常設されなくてもよい。常設されない場合には、ケーブルトレイ消火設備６０の通常運転時には監視部材および超音波カメラ７１は存在しない。点検時に監視部材および超音波カメラ７１を用いてケーブルトレイ３１内部でのガス漏れ及び噴射ノズルからのガス放出を検出する。

【0045】

その他、人が入ることが困難な原子力発電所内の配管の維持管理診断システムとして用いることもできる。原子力発電所では、高い放射能の領域があり、そのような領域に検査に入ることは困難である。一旦原子炉を停止させても放射性物質が消失することはなく常に立ち入り困難である。

【0046】

原子力発電所において、乾式のスプリンクラーを用いることがある。乾式のスプリンクラーにおいては噴射ヘッドが設けられる二次配管が常態において水が存在しない。二次配管は常圧、正圧（加圧）、負圧のいずれの場合もあり得る。この常態で二次配管に亀裂、クラック、ピンホールなどが生じて二次配管の内と外との間で気体が流通するとそこで超音波が発生する。この超音波を超音波カメラで検出することにより、二次配管の漏れを検出することも可能である。

【0047】

さらに、超音波カメラ７１だけで無く、感知チューブ２４内の気体に可視可能な成分（たとえば煙成分）を含ませておき、感知チューブ２４から煙が漏れるとこれをカメラによって検出してもよい。その場合にはカメラ部材（監視部材）として可視光、赤外線または紫外線カメラを用いることができる。

【0048】

超音波カメラ７１に限らず、ケーブルトレイ３１内で発生する可聴域または超音波域の振動を、手の届く範囲の消火剤放出用銅管２５および／または感知チューブ２４に当てて漏れを確認する検出器を用いた監視部材を用いることもできる。さらに、監視部材は、超音波カメラ７１と振動検出器を含みこれらを組み合わせて使用することで精度を向上させることも可能である。

【0049】

（付記１）
ケーブルを保持するケーブルトレイと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて火災の熱により溶融する感知チューブと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて消火剤を放出するための噴射ノズルと、
前記ケーブルトレイを覆う被覆部材と、を備えたケーブルトレイ消火設備において、
前記被覆部材内部の状態を監視部材が監視する、ケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法およびガス放出確認方法。

【0050】

（付記２）
前記監視部材を制御する制御部をさらに備える、付記１に記載のケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法およびガス放出確認方法。

【0051】

（付記３）
前記監視部材は超音波カメラである、付記１または２に記載のケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法およびガス放出確認方法。前記監視部材は、ケーブルトレイ３１内で発生する可聴域または超音波域の振動を、消火剤放出用銅管および／または感知チューブに当てて漏れを確認する検出器である、付記１または２に記載のケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法およびガス放出確認方法。監視部材は、超音波カメラと振動検出器を含む、付記１または２に記載のケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法およびガス放出確認方法。

【0052】

（付記４）
前記感知チューブ内を可視可能な流体が流れ、前記監視部材でその流体の漏洩を検出する、付記１または２に記載のケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法およびガス放出確認方法。

【0053】

（付記５）
乾式スプリンクラーを備えた原子力発電所であって、前記乾式スプリンクラーの二次配管を監視する超音波監視部材を備えた、原子力発電所。

【0054】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0055】

１ 消火剤貯蔵用容器、１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 点、２ フレキシブルチューブ、３ 貯蔵容器用圧力スイッチ、４ 感知チューブ用圧力スイッチ、５ 容器固定金具、６ 銅管接続継手、１１ 感知チューブ充填継手、１２ 感知チューブ用電磁弁、１３ 感知チューブ圧力低下用圧力スイッチ、１５ 容器支持具本体、１９ 容器弁、２０ 容器支持具、２４ 感知チューブ、２５ 消火剤放出用銅管、３１ ケーブルトレイ、３２ 難燃性シート、３３ 固定用バンド、３４ 消火剤放出用噴射ノズル、６０ ケーブルトレイ消火設備、７１ 超音波カメラ、７２ 制御部。

【図1】

【図2】

【手続補正書】

【提出日】2024-10-04

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーブルを保持するケーブルトレイと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて火災の熱により溶融する感知チューブと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて消火剤を放出する噴射ノズルと、
前記ケーブルトレイを覆う被覆部材と、を備えたケーブルトレイ消火設備において、
前記被覆部材を剥がさずにケーブルトレイの内部を監視部材が監視する、ケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法。

【請求項2】

前記監視部材は超音波カメラである、請求項１に記載のケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法。

【請求項3】

ケーブルを保持するケーブルトレイと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて火災の熱により溶融する感知チューブと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて消火剤を放出する噴射ノズルと、
前記ケーブルトレイを覆う被覆部材と、を備えたケーブルトレイ消火設備において、
前記被覆部材を剥がさずにケーブルトレイの内部を監視部材が監視する、ケーブルトレイ内部でのガス放出確認方法。

【請求項4】

前記監視部材は超音波カメラである、請求項３に記載のケーブルトレイ内部でのガス放出確認方法。

【手続補正書】

【提出日】2024-11-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーブルを保持する、高所位置にあるケーブルトレイと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて火災の熱により溶融する感知チューブと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて消火剤を放出する噴射ノズルと、
前記ケーブルトレイを覆う被覆部材と、を備えたケーブルトレイ消火設備において、
前記被覆部材を剥がさずにケーブルトレイの内部を監視部材が監視し、前記監視部材は超音波カメラであり、前記被覆部材で覆われた前記ケーブルトレイ内で発生した漏洩音が前記被覆部材の隙間から漏れ、その音を前記超音波カメラがひろう、ケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法。

【請求項2】

前記超音波カメラの情報は制御部に送られ、前記制御部は、音の周波数、大きさ、音の発生源までの距離から判断して、いずれの箇所からガスが漏れているかを判断する、請求項１に記載のケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法。

【請求項3】

複数の前記超音波カメラが設けられてその情報は制御部に送られ、複数の前記超音波カメラは前記ケーブルトレイの長手方向に沿って配置され、複数の前記超音波カメラが漏れを検出した場合に最も大きい音を検出した前記超音波カメラの設置箇所において漏れが生じたと前記制御部は判断する、請求項１に記載のケーブルトレイ内部でのガス漏れ監視方法。

【請求項4】

ケーブルを保持する、高所位置にあるケーブルトレイと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて火災の熱により溶融する感知チューブと、
前記ケーブルトレイ内に設けられて消火剤を放出する噴射ノズルと、
前記ケーブルトレイを覆う被覆部材と、を備えたケーブルトレイ消火設備において、
前記被覆部材を剥がさずにケーブルトレイの内部を監視部材が監視し、前記監視部材は超音波カメラであり、前記被覆部材で覆われた前記ケーブルトレイ内で発生した放出音が前記被覆部材の隙間から漏れ、その音を前記超音波カメラがひろう、ケーブルトレイ内部でのガス放出確認方法。