JP2002292310A - 散水ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな拡がり角度と扇形で一様な散水分布を
持つ扇形散水パターンを形成できる散水ノズルを得る。 【解決手段】 扇状に散水するノズル内の開口出口給水
部の開口部直近には給水空間を形成し、閉塞壁直近には
閉塞部を設けた。また、ノズル本体とノズル体の衝突板
との間に環状の周方向開口部を形成し、開口部を周方向
に部分的に閉塞する閉塞壁を設け、閉塞壁の内面に、周
方向開口部よりも高さが高く、閉塞壁の部分で環状流路
を部分的に閉塞する閉塞部を設ける。また、ノズル本体
の下端に衝突板により周方向開口部を形成し、ノズル本
体から部分的に延びて開口部を部分的に閉塞する閉塞壁
とを備え、閉塞壁の内側で開口部の高さより高く、閉塞
壁を流路に対して閉塞する閉塞部を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は散水ノズルに関
し、特に消火水を扇状に散水するノズルに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の扇状散水ノズルは、例えば実開昭
６１−８７５５２号公報に記載されているように、流路
軸心に対して約７５度程度に傾斜した衝突板を設けて流
水の流れ方向を変えるとともに散水の形状を扇形とする
ものがある。しかしながら、この散水ノズルは扇形散水
の拡がり角度が最大１２０度で不十分な場合が多いた
め、この公報記載の考案では、拡がり角度を大きくしか
つ水量分布に大小の差を付けることを目的として、衝突
板が流路軸心に対して直交するようにし、この衝突板に
衝突板の周辺に向かう直線状の分流溝を刻設することが
提案されている。

【０００３】また、別の提案によれば、円筒状のノズル
本体内部にノズル体を設けて間に環状の流路を形成し、
環状流路の出口全周にノズル体から張り出したフランジ
状の衝突板を設けて消火水を全方向に広げる散水口を形
成し、この周方向に連続した散水口をノズル本体からの
延長部によって部分的に閉塞させて扇形の散水パターン
を得るものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、消火設
備用の散水ノズルに於いて扇形散水に要求されるのは、
大きな所望の拡がり角度と一様な散水パターン又は散水
分布であり、上述の公報に提案されているような扇形の
散水パターンに水流が強く射程の長い部分が角のように
突出したパターンを形成することは望ましくない場合が
ある。また、散水試験時の散水分布が一様でなくむらが
あると、散水ノズル性能の評価に悪い影響を与え商品価
値を損なう可能性もある。尚、散水パターンというのは
水膜の形成状態であり、ノズルを並ベー連の水膜を形成
して隣接火災の輻射熱遮断をしたり、壁面に散水して冷
却させ延焼防止などに使用され、そのノズル個々の射程
においてむらがないか、水膜に隙間や筋、厚さのむらが
ないかどうかで評価される。散水分布というのは、垂
直、傾斜あるいは水平に散水させて、地面や壁面の降水
分布をとり、むらがないかで評価される。

【０００５】また、第２の提案の散水ノズルに於いて
は、部分的に閉塞された周方向連続散水口によって得ら
れる散水パターンは全体としてはほぼ扇形であると言え
なくもないが、閉塞された部分に当たってガイドされた
消火水の流れが出口を求めて散水口の開口端から放射さ
れて、部分的に量も多く流出方向も異なる、好ましくな
い方向の強い流れが部分的に発生してしまうため、散水
パターンの扇形の直線部分に沿ってすなわち散水パター
ンの両端に強く射程の長い部分が現れるばかりでなく扇
形散水面の両端でパターンが崩れ、分布が一様でなくな
り、角を持つ扇形の散水パターンとなるという不都合が
ある。

【０００６】従って、この発明の課題は上述のような従
来のノズルによる散水パターンではなく、大きな所望の
拡がり角度と一様な散水分布を持つ散水パターンを形成
できる散水ノズルを得ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、上述
の課題を解決するための手段は次の通りである。

【０００８】（１）散水ノズルは、中空円筒形のノズル
本体と、このノズル本体内に挿入されて間に環状流路を
形成し、外周下端部分には外向きフランジ状の衝突板を
持つノズル体とを備え、上記ノズル本体は、上記衝突板
から軸方向に所定距離離れていて、上記衝突板との間に
環状の周方向開口部を形成し、部分的に上記ノズル体の
上記衝突板に向かって延びて上記衝突板に当接して上記
開口部を周方向に閉塞する閉塞壁となっている散水ノズ
ルであって、上記閉塞壁の内面に設けられ、上記周方向
開口部の軸方向寸法よりも大きな軸方向寸法を持ち、上
記環状流路の閉塞壁側を部分的に閉塞する閉塞部を備え
たものである。

【０００９】（２）また、散水ノズルは、内部に流路を
持つ中空円筒形のノズル本体と、このノズル本体の軸心
に直角に設けられ、上記ノズル本体の下端との間に環状
の周方向開口部を形成する平面状の衝突板と、上記ノズ
ル本体から軸方向に部分的に延びて、上記衝突板に連結
されて上記開口部を部分的に閉塞する閉塞壁とを備えた
散水ノズルであって、上記閉塞壁の内側及び上記衝突板
に接して設けられ、上記開口部の軸方向寸法よりも大き
な軸方向寸法を持ち、上記閉塞壁を上記流路に対して閉
塞する柱状の閉塞部を備えたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１には本発明の
散水ノズルの一実施形態を断面図で示してある。散水ノ
ズルは、中空円筒形のノズル本体１と、ノズル本体１の
内部に挿入されて設けられ、ノズル下方及び側方の領域
に散水するための中空円筒部を有したノズル体２とこの
ノズル体2の内部に嵌着されたスパイラルＳとを備えて
いる。ノズル体２は、上端部分でノズル本体１の内周面
に固着されており、中間上位部分に消火水を内側から外
側に流すための透孔３を持ち、中間下位部分には中実円
錐状に散水するための軸孔を有するスパイラルＳが嵌着
されており、下端部分の外周には径方向外側に延びたフ
ランジ状の衝突板４が設けられている。ノズル体２の内
部の流路の下端には直径が小さく絞られた喉部５が設け
られていて、喉部５の下流側にはラッパ状に拡がる拡散
部６が設けられている。

【００１１】図２乃至図４はそれぞれ図1におけるノズ
ル本体の下部を軸方向すなわち上中下段に断面をとった
Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面である。但し、ノ
ズル体２の内部の断面は省略している。ノズル本体１は
ノズル体２の外周面２ａとの間に図１及び図２に示すよ
うな環状流路７を形成しており、またノズル本体１の下
端部は図３に示すように一部の壁が厚くなっていてノズ
ル体２の外周面２ａに接していてその部分の環状流路７
を閉塞する閉塞部８となっている。この閉塞部８が設け
られている部分のノズル本体１の管壁９も図４に示すよ
うに閉塞部８とともに下方に延びていて、ノズル体２の
衝突板４に当接して閉塞壁９ａを構成している。閉塞壁
以外の他の部分は衝突板４から所定距離離れていて、衝
突板４との間に環状の開口部１０を形成している。注目
すべきは閉塞部８の高さは（軸方向寸法）は開口部１０
の高さ（軸方向寸法）よりも大きくされていて、図３か
ら明らかなように環状流路７の閉塞壁９ａ側に設けられ
た閉塞部８のある部分では環状流路７が完全に閉塞され
ていて、この部分では消火水が閉塞壁９ａに衝突しない
ようにされていることである。

【００１２】ノズル体２内に供給された消火水の一部は
スパイラルＳ及び喉部５を通り、拡散部６によって円錐
形に広げられて散水される。ノズル体２内の消火水の残
りの部分は透孔３を通ってノズル体２とノズル本体１と
の間の環状流路７に流入し、そこを下方に流れる。ここ
で環状流路７内の閉塞部８に衝突しない消火水はノズル
体２の下端外周のフランジ状の衝突板４に衝突して直角
方向を変えられ、開口部１０から径方向外向きに放出さ
れる。一方、閉塞部８に衝突した消火水は、環状流路７
内で流れの向きを周方向に変えられ、閉塞部８の周方向
端部で周方向の速度成分を持ちながら軸方向に流れて他
の消火水と合流し、衝突板４に衝突して開口部１０から
径方向外向きに放出される。

【００１３】このとき閉塞部８によって流れの方向を変
えられた消火水は、開口部１０の位置で軸方向の流れと
合流するのではなく、環状流路７内部で合流するので、
周方向成分の強い流れが直接開口部から放出されること
なく、なおかつ開口部１０に至るまでに整流されること
で、開口部１０における流れにおいて合流による乱れが
抑えられ、扇形の散水パターンに分布の不均一を発生さ
せることがない。また、扇形の拡がり角度は広い範囲で
様々に自由に設定できる。また、上記閉塞部８は閉塞壁
９ａと一体でも、別部材を接合させるようにしてもよ
い。また、上記閉塞部８は環状流路７の閉塞壁９ａ側の
区間の径方向の全幅を閉塞させているが、径方向の幅の
一部を閉塞させるようにしてもよい。この場合、ノズル
体２の外壁２ａと閉塞壁８の間の狭い空間に流入する消
火水は少ない流量なので、衝突板４に衝突しかつ閉塞壁
８に案内されて周方向に曲げられた消火水が他の消火水
と合流する時は乱れは少なく抑えられる。

【００１４】実施の形態２．図５乃至図７はこの発明の
別の実施例の散水ノズルを示す。この散水ノズルは、内
部に流路１７を持つ中空円筒形のノズル本体１１の下端
部の管壁１３が図５および図６に示すように軸方向に部
分的に延びていて、円板状の衝突板１２に連結され、径
方向外向きの流路を周方向に部分的に閉塞する閉塞壁１
３ａを形成し、周方向のその他の管壁１３はその下端で
衝突板１２との間に環状の開口部１０を形成している。

【００１５】閉塞壁１３ａの内側には図６に示すような
円筒面と平面とで形成された断面が欠円である柱状形状
の閉塞部１４が衝突板１２に接して設けられている。閉
塞部１４の高さは（軸方向寸法）は開口部１０の高さ
（軸方向寸法）よりもかなり大きくされている。図５お
よび図６から明らかなように閉塞部１４が設けられてい
る部分では閉塞壁１３ａが完全に覆われていて、この部
分では消火水が閉塞壁１３ａに衝突しないようにされて
いる。この意味で閉塞部１４は閉塞壁１３ａに向かう流
路を閉塞する部材である。

【００１６】ノズル本体１１内に供給された消火水の大
部分は、直接衝突板１２に衝突して方向を変えられ、開
口部１０から径方向外向きに放出される。残りの消火水
は、閉塞部１４の上面１５に衝突し、そこで流れの向き
を周方向に変えられ、閉塞部１４の周方向端部で周方向
の速度成分を持ちながら軸方向に流れて先に説明した直
接流れる大部分の消火水と合流し、開口部１０から径方
向外向きに放出される。

【００１７】このとき閉塞部１４によって流れの方向を
変えられた消火水は滑らかに、閉塞部１４の上面１５か
ら開口部１０に至る流路１７内部で合流するので、周方
向成分の強い流れが直接開口部から放出されることな
く、かつ開口部１０に至るまでに整流され、開口部１０
における流れにおいて合流による乱れが抑えられ、扇形
の散水パターンに分布の不均一の発生が抑えられる。ま
た、以上のようにして垂直の流路１７を下って衝突板１
２に衝突する全ての消火水は直角に方向を変えられ、全
方向（水平）のうちいずれかの方向に向かう。このうち
開口部１０に向かった流れはそのまま径方向外向きに放
水される。また、閉塞壁１３ａに向かった流れは、閉塞
壁１３ａの内側に設けられた閉塞部１４によって案内さ
れて開口方向に向けられる。この際、この案内されて曲
げられた流れの方向は、仮に閉塞部１３ａがなくて閉塞
壁１３に案内された場合の周方向の流れに比べ、径方向
に近い流れ或いは設計方向（図６の場合は拡がり角度１
８０°）の流れとなるので、開口部１０の直近における
合流は無理な流れとならず、従って放水パターンの乱れ
が抑えられ、より均一な散水が得られる。また、それだ
けでなく従来例（実開昭６１−８７５５２号第３図）で
は、軸方向の流路出口において管内全周が絞られて小径
となっているが、本実施形態の軸方向の流路出口１７ａ
は、流路１７を閉塞壁１３ａ側に部分的に偏って閉塞す
る柱状の閉塞部が備えられているだけなので、簡単な構
造により、同じ本体外径のノズルにおいて流路出口断面
積を大きくとることができ、すなわち流量の大きなノズ
ルを得ることができる。もしくは、同流量で小型のノズ
ルを得ることができる。また、扇形の拡がり角度は広い
範囲で様々に自由に設定でき、上面１５は傾斜面あるい
は流体抵抗の少ない曲面形状などに自由に形成できる。
この場合、傾斜面は流路１７内に形成し、開口部１０に
までに至らないようにすると良い。

【００１８】実施の形態３．図７は、本発明の更に別の
実施形態３の散水ノズルの、上記図５のＤ−Ｄ線に沿っ
た断面に相応する断面図である。図７において、この閉
塞部１６は鈍角に折り曲げられた平面と円筒面とで形成
され、断面形が扇形の柱状部材である。この閉塞部１６
の頂面は散水ノズルの軸心と直角でも良いが、ノズル中
心に向かって低くなるような傾斜をしているのが望まし
い。

【００１９】この実施の形態に於いても、閉塞部１６に
よって流れの方向を変えられた消火水は、ノズル本体１
１内の開口部１０より上流の主流の消火水に合流して整
流されたあと開口部１０から散水されるので、扇形の散
水パターンの分布の不均一が抑えられる。また、垂直の
流路１７を下って衝突板１２に衝突して直角に曲げられ
た消火水のうち、開口部１０に向かった流れはそのまま
径方向外向きに放水される。また、閉塞壁１３ａに向か
った流れは、閉塞壁１３ａの内側に設けられた閉塞部１
６によって案内されて開口方向に向けられる。この際、
この案内されて曲げられた流れの方向は、閉塞部１６が
ない場合に生ずる周方向の流れに比べ、径方向に近い流
れ或いは設計方向（図７の場合は拡がり角度２４０°）
の流れとなるので開口部１０の直近における合流は無理
な流れとならず、従って放水パターンの乱れが抑えら
れ、より均一な散水が得られる。また、軸方向の流路出
口１７ａは、流路１７を閉塞壁１３ａ側に部分的に偏っ
て閉塞する閉塞部が備えられているだけなので、簡単な
構造により、同じ外径で流量の大きなノズル、または同
流量で小型のノズルを得ることができる。扇形の拡がり
角度は広い範囲で様々に自由に設定できる。

【００２０】

【発明の効果】以上の如く本発明の散水ノズルによる効
果は次の通りである。 （１）中空円筒形のノズル本体と、このノズル本体内に
挿入されて間に環状流路を形成し、外周下端部分には外
向きフランジ状の衝突板を持つノズル体とを備え、上記
ノズル本体は、上記衝突板から軸方向に所定距離離れて
いて、上記衝突板との間に環状の周方向開口部を形成
し、部分的に上記ノズル体の上記衝突板に向かって延び
て上記衝突板に当接して上記開口部を周方向に閉塞する
閉塞壁となっている散水ノズルに於いて、上記閉塞壁の
内面に設けられ、上記周方向開口部の軸方向寸法よりも
大きな軸方向寸法を持ち、上記環状流路の閉塞壁側を部
分的に閉塞する閉塞部を備えたものであるので、簡単な
構造により大きな所望の拡がり角度と一様な散水分布を
持つ散水パターンを形成できる。 （２）また、内部に流路を持つ中空円筒形のノズル本体
と、このノズル本体の軸心に直角に設けられ、上記ノズ
ル本体の下端との間に環状の周方向開口部を形成する平
面状の衝突板と、上記ノズル本体から軸方向に部分的に
延びて、上記衝突板に連結されて上記開口部を部分的に
閉塞する閉塞壁とを備えた散水ノズルに於いて、上記閉
塞壁の内側に設けられ、上記開口部の軸方向寸法よりも
大きな軸方向寸法を持ち、上記閉塞壁を上記流路に対し
て閉塞する柱状の閉塞部を備えたものであるので、簡単
な構造により、大きな所望の拡がり角度と一様な散水分
布を持つ散水パターンを形成できる散水ノズルを得るこ
とである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の散水ノズルを示す斜視
図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図３】 図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図４】 図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

【図５】 本発明の別の実施形態の散水ノズルを示す斜
視図である。

【図６】 図５のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。

【図７】 本発明の更に別の実施形態の散水ノズルであ
って、図５のＤ−Ｄ線に沿った断面に相応する断面図で
ある。

【符号の説明】 １、１１ ノズル本体、２ ノズル体、４、１２ 衝突
板、７ 環状流路、８、１４、１６ 閉塞部、９ａ、１
３ａ 閉塞壁、１０ 周方向開口部（開口部）、１７
流路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空円筒形のノズル本体と、このノズル
   本体内に挿入されて間に環状流路を形成し、外周下端部
   分には外向きフランジ状の衝突板を持つノズル体とを備
   え、上記ノズル本体は、上記衝突板から軸方向に所定距
   離離れていて、上記衝突板との間に環状の周方向開口部
   を形成し、部分的に上記ノズル体の上記衝突板に向かっ
   て延びて上記衝突板に当接して上記開口部を周方向に閉
   塞する閉塞壁となっている散水ノズルに於いて、 上記閉塞壁の内面に設けられ、上記周方向開口部の軸方
   向寸法よりも大きな軸方向寸法を持ち、上記環状流路の
   閉塞壁側を部分的に閉塞する閉塞部を備えたことを特徴
   とする散水ノズル。
2. 【請求項２】 内部に流路を持つ中空円筒形のノズル本
   体と、このノズル本体の軸心に直角に設けられ、上記ノ
   ズル本体の下端との間に環状の周方向開口部を形成する
   平面状の衝突板と、上記ノズル本体から軸方向に部分的
   に延びて、上記衝突板に連結されて上記開口部を部分的
   に閉塞する閉塞壁とを備えた散水ノズルに於いて、 上記閉塞壁の内側及び上記衝突板に接して設けられ、上
   記開口部の軸方向寸法よりも大きな軸方向寸法を持ち、
   上記閉塞壁を上記流路に対して閉塞する柱状の閉塞部を
   備えたことを特徴とする散水ノズル。