JP2002017883A - 消火用ノズル及び消火方法 - Google Patents
消火用ノズル及び消火方法Info
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Abstract
げ、かつ、時間経過毎に消火に有効な粒子性の水粒子を
放射(初期には火災抑制の為に比較的小さな粒子径を放
射し、ある程度火災が抑制される時点では比較的大きな
粒子径を放射)して、水などの不燃性液体を無駄に大量
に消費することなく、区画火災を効果的に消火する。 【解決手段】 水入口35a,36aと空気入口33
a,34aと流体出口41とを有する流体室を備えた消
火用ノズルにおいて、流体室を、複数の小室39に分
け、各小室39に、水に旋回流を与える流体制御手段7
0を具備させる。火災発生初期に火源元に向けて水のミ
ストを噴出する第1消火工程と、第1消火工程を行った
後に、火源元にミストよりも大きな粒子径の水滴を含む
霧滴を噴出させてその火源元を着火温度以下の温度に冷
却する第2消火工程とを行う。
Description
消火方法に関する。
御方法及び装置についての提案がなされている。この公
報には、区画された空間での火災(区画火災)の発生初
期に、スプレージェット式のノズルから火源元に向けて
噴霧を行うと火源元が冷却されて火勢が衰えることにつ
いての記載がある。また、この公報には、不燃性液体と
不燃性気体とを各別の通路を経て1つのチャンバーに導
入した後、そのチャンバーに設けた1つの出口から上記
の不燃性液体と不燃性気体とを噴出させることのできる
ノズルについての記載がある。また、このノズルにおい
て、チャンバーに1つだけ設けた出口の中心に紡錘形の
噴霧形状改変器を配備し、その噴霧形状改変器の作用に
よって横断面楕円形の噴霧を形成することについての記
載がある。
報に記載されているノズルのように、1つのチャンバー
に1つの出口が設けられているに過ぎないノズルでは、
上記の噴霧形状改変器の作用によって横断面楕円形の噴
霧が形成されるとしても、その出口から噴出する不燃性
液体と不燃性気体との混合物を噴霧し得る範囲がどうし
ても狭い範囲に限定されていしまう。そのため、より広
い範囲への噴霧を可能にするためにはノズルの設置数を
増やすことが必要になり、それだけコストが高くなると
いう問題が起こる。
きさを大きくしてその容積を増大させておくと共に1つ
のチャンバーに複数の出口を設けることによって、より
広い範囲への噴霧を可能にすることが考えられるけれど
も、そのようにすると、火災発生初期において、大きな
チャンバー内では不燃性気体と不燃性液体との混合を均
一にすることができないため、複数の出口から不燃性気
体と不燃性液体との混合比がばらついた噴霧水が放出さ
れることになり、散水噴霧が均一でなく消火に有効な噴
霧を行うことができないおそれが生じる。
であり、火災が発生したときに、当該消火用ノズルの大
きさの割りに初期消火を広い範囲で行うことができ、し
かも、火災発生初期において、初期消火に有効な噴霧が
開始されるまでの時間を大幅に短縮することが可能な消
火用ノズルを提供することを目的とする。
ンバーに相当する)を複数の小室に分け、それぞれの小
室に流体出口を具備させておくことによって、火災発生
初期での他の小室の流体出口からの噴霧状態の良否にそ
れほど影響されることなく、残りの小室の流体出口から
の噴霧が良好に行われるようになる消火用ノズルを提供
することを目的とする。
無駄に大量に消費することなく、区画火災を効果的に消
火することのできる消火方法を提供することを目的とす
る。
ルは、不燃性液体を導入する液体入口と不燃性気体を導
入する気体入口と上記液体又は気体を外部に噴出する流
体出口とを有する流体室を備えている。ここで、流体室
は、上掲の公報に示されているチャンバーに相当してい
る。
と上記気体入口と上記流体出口とを個別に有する複数の
小室に分かれている。そのため、不燃性液体又は不燃性
気体を個々の小室の流体出口から全体として広範囲に噴
出させることが可能になる。そのため、当該消火用ノズ
ルの大きさの割りに初期消火を広い範囲で行うことがで
きるようになって、冒頭で説明した公報記載の従来のノ
ズルと比べると、その設置数を少なくしてコスト低減を
図りやすくなる。また、必ずしも他の小室に不燃性液体
が満たされていなくても、不燃性液体が満たされた小室
の流体出口からは初期消火に有効な噴霧が開始されるよ
うになるので、それだけ初期消火作用が迅速に行われる
ようになる(初期消火性能の向上作用)。
れに、その小室に導入された上記液体を上記流体出口か
ら拡散状態に噴出させるための流体制御手段が備わって
いる。そのため、不燃性気体の導入を停止し、不燃性液
体の導入のみにした場合、不燃性液体を比較的粒子径の
大きな水滴として拡散噴出することが可能となる。この
点に関し、流体制御手段無しに不燃性液体を導入し、出
口から噴出させるだけでは、不燃性液体は拡散状態で噴
霧されることなく、棒状で噴出されることになり、期待
する消火効果は得られなくなる。
れてその小室に導入された上記液体又は上記気体に旋回
流を与えるスクリュー羽根を備えた流体制御用チップを
採用することが可能である。これによると、小室に導入
された不燃性液体又は不燃性気体がスクリュー羽根に沿
って旋回方向に流動した後、流体出口から外部へ噴出す
る。
体給送口とを備えるノズル本体に取り付けられた中空の
ノズルチップの内部空間によって形成しておくことが可
能であり、この構成を採用することによって、当該消火
用ノズルの製作が容易になる。また、上記ノズル本体
に、上記不燃性液体給送口と各ノズルチップの小室の液
体入口とを個別に連通させる液体通路及び上記不燃性気
体給送口と各ノズルチップの小室の気体入口とを個別に
連通させる気体通路が備わっている、という構成を採用
することが望ましく、このように構成しておくことによ
って、上記した初期消火性能の向上作用がいっそう顕著
に発揮されるようになる。
れた複数の上記ノズルチップが、中央部のセンターチッ
プと、そのセンターチップの周囲に円環状に並べられた
サイドチップとに分かれており、センターチップの小室
の流体出口の向きに対する複数のサイドチップの小室の
流体出口のそれぞれの向きが、センターチップの小室の
流体出口の軸線に対して傾斜した放射方向に定められて
いることが望ましい。これによれば、1つの当該消火用
ノズルによって不燃性液体を噴霧し得る範囲が広くな
り、しかも、その噴霧範囲内の全体に万遍なく不燃性液
体が噴霧されるようになって消火性能が向上する。
生初期に火源元に向けて水のミストを噴出することによ
りその火源元を冷却する作用と窒息させる作用とを行う
第1消火工程と、第1消火工程を行った後に、火源元に
上記ミストよりも大きな粒子径の水滴を含む霧滴を噴出
させてその火源元を着火温度以下の温度に冷却する第2
消火工程とが行われる。
源元の冷却と窒息とが行われて優れた消炎作用が発揮さ
れる。特に、区画火災の場合では、火災初期の強い火勢
が水のミストを効率よく水蒸気に変化させるので、水蒸
気が区画内に早期に蓄積充満して非常に大きな火炎抑制
作用が発揮される。この第1工程は、火勢の強い火災発
生初期だけに行うことが望ましく、火勢が衰えてくると
ミストの水蒸気化が促進されにくくなる。第1工程で火
勢の衰えた火源元には、第2工程で上記ミストよりも粒
子径の大きな水滴を含む霧滴が噴出されるので、その霧
滴によって火源元が着火温度以下の温度にまで冷却され
て消火が行われる。
ストを水蒸気化するためのエネルギーを火源元の火勢に
よって得ているので、水のミストの水蒸気化を図るため
のエネルギーを特別に与える必要がなくなり、同時に、
火源元の火勢を水蒸気化のためのエネルギーとして利用
するので、それだけ火源元の火勢を弱めるのに要する時
間が短くなって初期消火が効率よく行われるという利点
がある。
用ノズルを用いることが可能である。その場合、消火用
ノズルの複数の小室のそれぞれに不燃性液体と不燃性気
体とを導入して各小室の流体出口からミストを拡散状態
に噴出させることにより上記第1消火工程を行い、消火
用ノズルの複数の小室のそれぞれに不燃性液体だけを導
入して各小室の流体出口からミストよりも大きな粒子径
の水滴を含む霧滴を噴出させて上記第2消火工程を行
う、という手順を踏むことが有益である。
の正面図、図2は同消火用ノズルの側面図、図3は図1
のIII−III線に沿う部分の概略断面図である。
は、略円筒面に形成された外周面を備えるノズル本体1
0の先端部に先窄まり裁頭円錐形状のヘッド部12を具
備させてあり、そのヘッド部12の端面の中央に、後述
するセンターチップ31が取り付けられ、かつ、ヘッド
部12の傾斜した外周面に等間隔で後述する複数のサイ
ドチップ32…が取り付けられている。
部側の継手部材20とその継手部材20に同心状に取り
付けられたヘッド部材25とにより形成されており、ヘ
ッド部材25に上記したヘッド部12が具備されている
と共に、継手部材20とヘッド部材25との結合部分の
必要箇所に水密性を保つシール材61,62が介在され
ている。図3で判るように、ノズル本体10の中央部に
比較的広い空間でなる空気溜まり室11が軸線方向に長
く形成されていて、この空気溜まり室11に空気給送口
13が連通されている。また、空気溜まり室11の周囲
に環状に水溜め室14が形成されていて、この水溜め室
14の一箇所に水給送口15が連通されている。
たセンターチップ31の取付口部16が凹入状に形成さ
れていると共に、その取付口部16の周囲の複数箇所に
上記したサイドチップ32の取付口部17が等間隔おき
に凹入状に形成されている。そして、上記の空気溜まり
室11の前端から前方へまっすぐに延び出た空気通路3
3がセンターチップ取付口部16の底部に連通している
と共に、空気溜まり室11の前端からその空気溜まり室
11の軸線に対して傾斜した放射方向に延び出た空気通
路34がサイドチップ取付口部17の底部に連通してい
る。ここで、空気通路34は個々のサイドチップ取付口
部17に対して各別に設けられている。また、上記の水
溜め室14の前端から前方へまっすぐに延び出た水通路
35がサイドチップ取付口部17の底部に連通している
と共に、水溜め室14の前端からその水溜め室14の軸
線に対して傾斜した求心方向に延び出た水通路36がセ
ンターチップ取付口部16の底部に連通している。ここ
で、水通路35は個々のサイドチップ取付口部17に対
して各別に設けられている。また、水通路36は、水溜
め室14の一箇所又は複数箇所から延び出てセンターチ
ップ取付口部16の底部に連通している。
は、センターチップ取付口部16の雌ねじにねじ合わさ
れた雄ねじを有する筒状の取付部37と、この取付部3
7に連設された先端部38とを有する中空体でなり、そ
の内部空間が上記した空気通路33や水通路36に連通
する空気入口33aや水入口36aを有する小室39と
して形成されていると共に、先端部38の端面中央に1
つの流体出口41が形成されている。図例のセンターチ
ップ31において、流体出口41は、小室39側の円形
の径小孔42とこの径小孔42に連続する先拡がりの開
放孔43とによって形成されている。サイドチップ32
もセンターチップ31と同様の構成になっている。すな
わち、センターチップ31とサイドチップ32とには、
同じ構成のノズルチップが用いられており、サイドチッ
プ取付口部17に取り付けられたノズルチップがサイド
チップ32として機能し、センターチップ取付口部16
に取り付けられたノズルチップがセンターチップ31と
して機能するようになっている。したがって、サイドチ
ップ32におて、センターチップ31と同一部分には同
一符号を付してある。なお、34aは空気入口、35a
は水入口である。
各小室39の内容積は上記した空気溜まり室11や水溜
め室14の内容積に比べて非常に小さくなっている。そ
のため、空気溜まり室11に空気が充満し、水溜め室1
4に水が充満した状態では、その後の空気溜まり室11
への空気給送又は水溜め室14への水給送によって、セ
ンターチップ31やサイドチップ32の各小室39に安
定した量の空気又は水が送り込まれる。
各小室39には小さなチップでなる流体制御手段70が
備わっている。図5及び図6にこの流体制御手段70の
具体例を示してある。すなわち、図5は流体制御手段7
0の正面図、図6は図5のVI矢視図である。この流体
制御手段70は、側面視においてX形に交差するように
傾斜方向が互いに反対向きになっている2つのスクリュ
ー羽根72,72を備えていると共に、それらのスクリ
ュー羽根の基部相互間に亘る隔壁71を備えている。図
例の流体制御手段70は、所定長さの円柱棒材の左右半
分ずつを縦に切削することにより形成されている。した
がって、正面投映像の外側輪郭線イは正円形になってい
る。図例の消火用ノズルにおいて、流体制御手段70
は、センターチップ31やサイドチップ32の各小室3
9内に圧入などの適宜手段で回転しないように固定され
ている。
ターチップ31の小室39の流体出口41の向きに対す
る複数のサイドチップ32…の小室39…の流体出口4
1…のそれぞれの向きは、センターチップ31の小室3
9の流体出口41の軸線に対して傾斜した放射方向に定
められている。
説明した従来のノズルのチャンバー(流体室)が、セン
ターチップ31の小室39や複数のサイドチップ32の
小室39などの複数の小室に分割されている。そのた
め、不燃性液体である水を水給送口15から水溜め室1
4に連続して給送すると共に、不燃性気体である空気を
空気給送口13から空気溜まり室11に連続して給送す
ると、水溜め室14の水が水通路35,36を経てセン
ターチップ31やサイドチップ32の各小室39に流入
し、空気溜まり室11の空気が空気通路34,35を経
てセンターチップ31やサイドチップ32の各小室39
に流入する。そのため、各小室39内で水と空気が混合
し攪拌される。また、これと併せて、各小室39に備わ
っている流体制御手段70の作用で上記の水や空気に旋
回流が与えられるため、水と空気の混合攪拌が激しく行
われる。その結果、水と空気とがセンターチップ31や
サイドチップ32の流体出口41から消火に有効な良好
な拡散状態を継続して噴出する。流体出口41が径小孔
42と開放孔43とによって形成されていることも、良
好な拡散状態を継続させることに役立っている。
ように複数のサイドチップ32がノズル本体10のヘッ
ド部12に斜めに傾斜して取り付けられており、しか
も、ヘッド部12の端面中央にセンターチップ31が取
り付けられているので、それらの各チップ31,32の
各流体出口41のそれぞれから噴出する水は、全体とし
て非常に広い範囲に噴出し、しかも、そのその噴出領域
の内側にはセンターチップ31の流体出口41から水が
噴出されているので、火源元に万遍なく水が噴霧され
る。また、空気溜まり室11に空気が充満し、水溜め室
14に水が充満しておりさえすれば、特定の小室39で
の水と空気との混合攪拌度合が他の小室39での水と空
気との混合攪拌度合によって影響を受けにくいので、各
小室39での混合攪拌状態に見合う水噴霧が行われて初
期消火に有効な噴霧が短時間で開始されるようになる。
に空気Aを給送し、水給送口15に水Wを給送するとい
う操作を併せて行うと、センターチップ31やサイドチ
ップ32の各流体出口41…からは空気混じりの水が拡
散状態で噴出する。これに対し、空気給送口13への空
気の給送を遮断し、水給送口15に水を給送するという
操作を行うと、センターチップ31やサイドチップ32
の各流体出口41…からは空気の混じっていない水が拡
散状態で噴出する。しかも、空気混じりの水が拡散状態
で噴出する前者の操作では、噴出した水が粒子径の非常
に小さなミストになるのに対し、水だけが拡散状態で噴
出する後者の操作では、噴出した水がミストよりも粒子
径の大きな水滴を含む霧滴になる。この作用を使い分け
ると、特に区画火災の現場での消火に大きな効果が発揮
される。そのような消火方法を次に説明する。
期に火源元に向けて水のミストを噴出することによりそ
の火源元を冷却する作用と窒息させる作用とを行う第1
消火工程と、第1消火工程を行った後に、火源元に上記
ミストよりも大きな粒子径の水滴を含む霧滴を噴出させ
てその火源元を着火温度以下の温度に冷却する第2消火
工程とが行われる。
ミストの粒子径は100μm程度に定めることができ
る。ミストの粒子径は上記した各小室39に導入される
水や空気の量を調整したり圧力を調整したりすることに
よって増減することが可能である。火災発生初期、たと
えば火災発生から最初の5分間程度の間は、火源元の火
勢が強い。そのため、火災発生初期に水のミストを火源
元に向けて拡散状態に噴出させると、強い火勢によって
ミストが効率よく水蒸気化し、発生した水蒸気が区画内
に早期に蓄積充満するので、火源元の冷却と窒息とが行
われて優れた消炎作用が発揮される。
程を行うと、火源元の火勢が急速に衰えるので、第2工
程で上記ミストよりも粒子径の大きな水滴を含む霧滴を
噴出することによって、火源元が着火温度以下の温度に
まで冷却されて完全消火に至る。
て、1つのセンターチップ31と8つのサイドチップ3
2とを具備させ、各小室39に設けられている流体出口
41の径小孔42の直径を3.8mm、各水通路33,
35や空気通路33,34の直径を2.5mmに定め、
水圧や空気圧を0.5MPaに定めた場合には、流体出
口41からの水噴出量が30リットル/min程度にな
る。そして、この条件下では、区画火災に対する完全消
火が短時間で行われることを確認している。
る。この消火用ノズルでは、水給送口がノズル本体10
の基部に同心状に形成されていて、この給送口15に通
路15aを介して水溜め室14が設けられている。その
他の構成や作用は、図1〜図3で説明したところと同様
であるので、説明の重複を避けるため、同一又は相応す
る部分に同一符号を付して詳細な説明を省略する。
して水を採用し、不燃性気体として空気を採用したけれ
ども、この点は、不燃性液体として、消火活動に使用可
能な他の不燃性液体を用いることが可能であり、同様
に、不燃性気体として、消火活動に使用可能な窒素など
の他の不燃性気体を用いることが可能である。
用ノズルは、大きさの割りに消火を広い範囲で行うこと
ができる。また、1つの流体室を複数の小室に分け、そ
れぞれの小室に流体制御手段を具備させたので、不燃性
気体と不燃性液体の2流体噴霧放出の場合でも、不燃性
液体のみの1流体噴霧放出の場合でも、期待する粒子径
の液体を噴出することが可能になる。さらに、火災発生
初期での他の小室の流体出口からの噴霧状態の良否にそ
れほど影響されることなく、残りの小室の流体出口から
の噴霧が良好に行われるようになる。
不燃性液体を無駄に大量に消費することなく、区画火災
を効果的に消火することができるようになる。
図である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 不燃性液体を導入する液体入口と不燃性
気体を導入する気体入口と上記液体又は気体を外部に噴
出する流体出口とを有する流体室を備えた消火用ノズル
において、 上記流体室が、上記液体入口と上記気体入口と上記流体
出口とを個別に有する複数の小室に分かれており、それ
らの各小室に、その小室に導入された上記液体を上記流
体出口から拡散状態に噴出させるための流体制御手段が
備わっていることを特徴とする消火用ノズル。 - 【請求項2】 上記流体制御手段が、上記小室に配備さ
れてその小室に導入された上記液体又は上記気体に旋回
流を与えるスクリュー羽根を備えた流体制御用チップで
ある請求項1に記載した消火用ノズル。 - 【請求項3】 上記小室が、不燃性液体給送口と不燃性
気体給送口とを備えるノズル本体に取り付けられた中空
のノズルチップの内部空間によって形成されていると共
に、上記ノズル本体に、上記不燃性液体給送口と各ノズ
ルチップの小室の液体入口とを個別に連通させる液体通
路及び上記不燃性気体給送口と各ノズルチップの小室の
気体入口とを個別に連通させる気体通路が備わっている
請求項1又は請求項2に記載した消火用ノズル。 - 【請求項4】 上記ノズル本体に取り付けられた複数の
上記ノズルチップが、中央部のセンターチップと、その
センターチップの周囲に円環状に並べられたサイドチッ
プとに分かれており、センターチップの小室の流体出口
の向きに対する複数のサイドチップの小室の流体出口の
それぞれの向きが、センターチップの小室の流体出口の
軸線に対して傾斜した放射方向に定められている請求項
3に記載した消火用ノズル。 - 【請求項5】 火災発生初期に火源元に向けて水のミス
トを噴出することによりその火源元を冷却する作用と窒
息させる作用とを行う第1消火工程と、第1消火工程を
行った後に、火源元に上記ミストよりも大きな粒子径の
水滴を含む霧滴を噴出させてその火源元を着火温度以下
の温度に冷却する第2消火工程とを行うことを特徴とす
る消火方法。 - 【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかに記
載した消火用ノズルを用い、その消火用ノズルの複数の
小室のそれぞれに不燃性液体と不燃性気体とを導入して
各小室の流体出口からミストを拡散状態に噴出させるこ
とにより上記第1消火工程を行い、 上記消火用ノズルを用い、その消火用ノズルの複数の小
室のそれぞれに不燃性液体だけを導入して各小室の流体
出口からミストよりも大きな粒子径の水滴を含む霧滴を
噴出させて上記第2消火工程を行う、請求項5に記載し
た消火方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000203421A JP4621337B2 (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | 消火用ノズル及び消火方法 |
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