JP2003519543A - 流体ノズルスプレー及び消火器 - Google Patents
流体ノズルスプレー及び消火器Info
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Abstract
Description
いて燃料を燃焼させるための及び環境を湿潤するための、技術機器の一部として
の消化システムにおいて使用することができる。消火器としての本発明は、種々
異なる現場、例えば病院、図書館、美術館の部屋の中、及び船上、飛行機等にお
ける消火活動のための定置及び可動なシステムの部材として用いることができる
。
スプレーがこの分野で知られている。
.86)から流体ノズルスプレーが知られており、この流体ノズルスプレーの構
造は、ヘッドストライキング動作のスプレーノズルを有しており、前記ノズルは
、1対のヘッドチャネルを介する形式で形成されている。これらのチャネルは、
ノズルスプレーボディの対称軸線に対して傾斜させられている。チャネルの対称
軸線の間の角度は30〜150°に選択されている。この構造的なスプレー実施
例により、環境における流体散布及び噴霧のためのエネルギ供給を減じることが
できる。
A626 31/02、20.05.98)に記載されている。公知のノズルス
プレーは、ボディの外面に沿って一列に配置されたインジェクタを有している。
各インジェクタは、ヘッド液体供給のために設けられた同じ横断面の2つの同軸
的なチャネルと、外部円錐形通路と同軸的なチャネル面との部分的な交差により
形成されたノズルとによって形成されている。前記ノズルの入口オリフィスは、
円筒形チャネルの内面と、ノズルを形成した円錐面との交差によって形成されて
いる。前記構造のノズルスプレーは、30〜150μmの細かく分散された噴霧
の、容積が均一な流れを形成することができる。しかしながら、前記技術的解決
は、環境容積における液滴の細かく分散された流れを発生させることを目的とし
ており、例えば有効な消火のために必要な特定の横断面を備えた有利なサイズの
液滴の指向された流れを形成することを目的としない。前記要求は、流体ノズル
スプレーを消火器構造部材として使用する場合には非常に重要である。
れている。これらの消火器は、例えば、著者の証書SU1657204A1号明
細書(A62C 35/00、11.05.89)に開示された装置を含む。前
記消火器は、サイホンパイプの排出分岐管の形状に形成された消火のための流体
ノズルスプレーと、液体を含んだ容器と、液体排出システムと、ガス容器キャビ
ティに接続された加圧ガスボトルと、サイホンパイプとを有しており、このサイ
ホンパイプを介して液体がノズルスプレーに通過する。この技術的解決は、消火
物質質量全体の排出を提供するための所望の圧力を維持するために消火効率の増
大を目的としている。しかしながら、この装置は、所望の横断面の、指向された
細かく分散されたガス及び液滴の流れを発生させるためのあらゆる手段と、消火
のための液体供給を制御するために必要な手段とを有していない。
635531号明細書(A6 2C 31/02、09.02.78)に記載さ
れた装置である。前記消火器は、マウスピースの形状の流体ノズルスプレーと、
消火用液体を含んだ容器と、液体排出システムと、加圧ガスボトルと、液体容器
キャビティとノズルスプレーとを接続した管と、ノズルスプレーへの液体供給を
制御するためのレギュレータとを有している。前記技術的解決は、火災現場への
発泡流体及び粉体を同時に供給することによる)消火効率の増大を目的としてい
るが、環境空間に流体を噴霧するシステムの改良には関係しない。
とができる有利な寸法構成のガス及び液滴の流れを生ぜしめることができる装置
を発展させることを目的とする。前記技術的結果の達成は、特定領域の表面全体
に噴霧される流体の均一性、すなわち強度の増大と結合されている。
、特別な手段を用いて、楕円形横断面を有する細かく分散されたガス及び液滴の
流れを形成することである。指向された液滴流れの断面の前記形状は、火災現場
表面に沿って段階的にノズルスプレーを移動させることによって大きな及び小さ
な領域に亘って所定の強度で流体を効果的に噴霧することを可能にする。
計された同じ横断面の2つの同軸的なチャネルとノズルとを備えたボディの形状
で形成されており、ノズルの入口オリフィスが、チャネル内面と、本発明による
ノズル形成面との交差によって形成されており、ノズルは、チャネルに対して横
方向に延びた円錐形ディフューザ形状であることによって提供される。ディフュ
ーザ入口オリフィスは、チャネル断面の面積を超過すべきではない。
る細かく分散されたガス及び液滴の流れを形成する可能性を提供する。
ディフューザを形成した円錐面の対称軸線との間の角度は89〜91°である。
この場合、断面の領域に亘ってガス及び液滴の流れの対称的な細かく分散された
液滴分布が得られる。
ザ形成円錐頂点の角度選択の場合に得られる。
形成すると有利である。この場合、ノズルスプレー構成技術が単純化される。
出システムと、液体容器キャビティとノズルスプレーとを結合したパイプライン
と、ノズルスプレーへの液体供給を制御するための少なくとも1つの弁又はレギ
ュレータとを有する消火器によって達成され、本発明によれば、流体ノズルスプ
レーは、液体ヘッド供給のために設計された同じ横断面を有する2つの同軸的な
チャネルを供えたボディの形状に形成されている。ノズルスプレーは、ノズルを
有していなければならず、ノズルの入口オリフィスは、チャネル内面とノズル形
成面との交差によって形成されている。ノズルは、円錐形ディフューザ形状であ
り、チャネルに対して横方向に延びている。ディフューザ入口オリフィスは、チ
ャネルの合計断面積を超過すべきではない。
円形を有する細かく分散されたガス及び液滴の流れを提供する。
ィフューザ形成面の対称軸線との間の角度は89゜〜91°であることができる
。ノズルスプレーチャネルは円錐形であることができる。ノズルスプレーディフ
ューザ形成円錐頂点における角度は、30゜〜90°であることができる。ノズ
ルスプレーディフューザは、ボディに形成された円錐形オリフィスによって形成
されることができる。
体排出サイホンパイプが容器キャビティに配置されると有利である。
果を増大するために、揮発性液体、有利には二酸化炭素CO2及び/又は液化エ
レガスSF6を水に添加することができる。
弾性的な分離ダイアフラムが設けられていることができる。この構造により、キ
ャビティ加圧ガスと排出される液体との相互作用を排除することができる。
。
ある。
ノズルスプレーを示す横断面図である。
ィ1には2つの同軸的な円筒形のチャネル2が、液体ヘッド供給のために設計さ
れて形成されている。スプレーノズルは、ボディ1における円錐形オリフィスに
よって形成された円錐形ディフューザ3の形状に形成されており、チャネル2に
対して横方向に延びている。軸方向円筒形チャネルの対称軸線と、ディフューザ
3を形成した円錐面の対称軸線との間の角度は、(技術的誤差±30′を考慮し
て)90°である。ディフューザ3を形成した円錐頂点の角度は40°である。
た円錐面との交差によって形成されている。ディフューザの入口オリフィス領域
は、チャネル2の合計断面積から0.7である。
も有しており、消火液体は有利には水及び発泡剤であることができる。容器4は
、液体5とガス6キャビティから成る。液体排出システムは、サイホンパイプ7
を有しており、このサイホンパイプ7は、ばね負荷された閉鎖体9と制御レバー
10とから成る制御弁8を介して、フレキシブルなパイプライン11に接続され
ている。ノズルスプレーのボディ1は、分岐管12に装着されており、分岐管1
2のキャビティは、サイホンパイプ7と、制御弁8と、フレキシブルなパイプラ
イン11とを介して容器4の液体キャビティ5に接続されている。
液体揮発性添加物、例えば液化二酸化炭素(CO2)又はエレガス(SF6)を
含むことができる。容器4の加圧ガスと液体との交互作用を排除するために、付
加的に弾性的なダイアフラム(図示せず)を装着することができる。
図2参照)以下の形式で機能する。
圧力範囲)の下で2つのヘッド流の形式で供給され、これらのヘッド流はディフ
ューザ3の入口オリフィス領域において衝突する。ディフューザ入口オリフィス
から流出するヘッド流の相互作用中は、ヘッド流の断面積は、供給チャネル2の
全体面積よりも小さく、液体流キャビテーションが生じる。ディフューザ3から
流体が流出する経過において、楕円形横断面を有する細かく分散されたガス及び
液滴の流れが形成される。実験が行われた結果、ノズルスプレー出口区分から2
mの距離において、2.3mの横方向最大寸法と0.5mの横方向最小寸法とを
備えた楕円形横断面のガス及び液滴の流れが生ぜしめられる。楕円形横断面の範
囲に噴霧される液滴の分散度は、100μm〜130μmである。
いた)消火のための液体容器は予め所望の貯蔵圧力(3MPaまで)ガスで充填
されており、容器は、添加物としての液化二酸化炭素又はエレガスで充填されて
いてよい。
が弁座から解放され、ガスキャビティ6内の加圧ガスによって形成された過剰圧
力下の液体が、サイホンパイプ7及びフレキシブルなパイプライン11を介して
容器4の液体キャビティ5から排出される。次いで、液体は同軸的なチャネル2
に進入し、このチャネル2において同じ量のヘッド流が形成され、ディフューザ
3のノズル入口オリフィスの領域において衝突する。ヘッド液体流衝突の結果、
オリフィスの縁部において液滴の霧化が生じ、楕円形横断面を備えたガス及び液
滴の流れが生ぜしめられる。横断面横方向に細長い流れのこの形状は、火災現場
の表面に沿ってノズルスプレーを段階的に移動させることによってかなり大きな
火災現場領域に亘って流体を噴霧することができる。火災現場の大きな領域の表
面に沿って流体ノズルスプレーを移動させる可能性は、フレキシブルなパイプラ
イン11の長さと消火器の全体質量とによって決定される。
のレバー10によって制御される。液体排出効果を増大するために、揮発性液体
、有利には液化二酸化炭素(CO2)及びエレガス(SF6)を利用することが
できる。これらの物質は、消火のための液体(水)に添加される。液体排出の過
程時に容器4内の揮発性添加物の飽和蒸気圧力よりも圧力が低下した場合には、
添加物の気化が生じ、その結果ガスキャビティ6内の圧力が自動的に有利なレベ
ルに保たれ、ノズルスプレーを介する液体排出は許容レベルよりも低くなること
はない。
するために、液体キャビティ5は、弾性的な材料から形成された密閉式の分離ダ
イアフラム(図示せず)によってガスキャビティ6から分離されている。液体排
出システムのこの実施例は消火器構造をより複雑にするが、この場合消火器の動
作信頼性が向上する。実施例の最も単純な態様では、加圧ガスとして利用される
不活性ガスと共に、消火のための液体として水が使用される場合、分離ダイアフ
ラムを使用する必要はない。
ならない。圧縮ばねの力が加えられた閉鎖コンポーネント9は、弁座に向かって
移動させられ、弁座の通路横断面を遮断し、これによりノズルスプレーを介する
流体供給を遮断する。
れ横断面に沿った液滴の均一な強度及び分散度とを備えたガス及び液滴流を生ぜ
しめることができることにより保証される。流過横断面の、(矩形に接近する)
この細長い形状は、慣用的に用いられる円形流過横断面と比較して、ガス及び液
滴流の断面積を著しく超過する面積を有する火災現場において、分散された流体
をより効果的に分配することを可能にする。課題の解決は、液体消費を低減させ
ることができ、液体の容量は、消火現場の消火のために、容器4の容積によって
決定される。
及び液滴流の発生は、同軸的な供給チャネルに対して横方向に延びた円錐形ディ
フューザの形式のスプレーノズルを用いることによって保証される。チャネル内
面とディフューザ形成面との交差によって形成されたディフューザ入口オリフィ
スの面積は、チャネルの合計断面積を超過すべきではない。これらの条件は、所
望の技術的結果を達成する能力を決定する。
る必要のある種々異なるエンジニアリング分野において使用されてよい。ノズル
スプレーは、熱パワーステーション及び交通手段において燃料を燃焼させるため
に、環境を湿潤させるために、及び農業用地及び工業用敷地内に種々異なる化学
物質を噴霧するために、テクノロジー機器の一部として消火システムにおいて使
用されてよい。本発明による流体ノズルスプレーが装備された消火器は、種々異
なる対象物、例えば病室、図書館、美術館、船上、飛行機内、その他重要な場所
における消火のための標準的機器としての用途を有していてよい。
業者は、発明を定義する請求項によって特徴付けられる発明趣旨から逸脱するこ
となく構造的改良及び別の実施態様を提供することができることが分かるであろ
う。
ルスプレーの横断面図である。
、 6 ガスキャビティ、 7 サイホンパイプ、 8 制御弁、 9 閉鎖体
、 10 制御レバー、 11 パイプライン、 12 分岐管
Claims (15)
- 【請求項1】 ボディ(1)の形式で形成された流体ノズルスプレーにおい
て、ヘッド液体供給のために設計された同じ横断面を有する2つの同軸的なチャ
ネル(2)と、ノズルとが設けられており、該ノズルの入口オリフィスが、チャ
ネル内面とノズル形成面との交差によって形成されている形式のものにおいて、
前記ノズルが、チャネル(2)に対して横方向に延びた円錐形ディフューザ(3
)の形状を有しており、該ディフューザ(3)の入口オリフィス面積が、チャネ
ル(2)の合計断面積を超過しないことを特徴とする、流体ノズルスプレー。 - 【請求項2】 前記チャネル(2)の対称軸線と前記ディフューザ(3)を
形成する円錐面の対称軸線との間の角度が、89゜〜91°である、請求項1記
載のノズルスプレー。 - 【請求項3】 前記チャネル(2)が円筒形である、請求項1又は2記載の
ノズルスプレー。 - 【請求項4】 前記ディフューザ(3)を形成した円錐の頂点における角度
が30〜90°である、請求項1から3までのいずれか1項記載のノズルスプレ
ー。 - 【請求項5】 前記ディフューザ(3)が、前記ボディ(1)に形成された
円錐形オリフィスによって形成されている、請求項1から4までのいずれか1項
記載のノズルスプレー。 - 【請求項6】 消火器において、 流体ノズルスプレーと、消火のための液体を含む容器(4)と、液体排出シス
テムと、液体容器キャビティ(5)をノズルスプレーに接続させたパイプライン
(11)と、ノズルスプレーへの液体供給を制御するための少なくとも1つの弁
又はレギュレータ(8)とが設けられている形式のものにおいて、 前記流体ノズルスプレーが、ヘッド液体供給のために設計された同じ横断面を
有する2つの同軸的なチャネル(2)と、ノズルとを有するボディ(1)の形式
で形成されており、前記ノズルの入口オリフィスが、チャネルの内面とノズル形
成面との交差によって形成されており、前記ノズルが、円錐形ディフューザ(3
)の形状を有していてかつチャネル(2)に対して横方向に延びており、この場
合、ディフューザ(3)の入口オリフィス面積がチャネル(2)の合計断面積を
超過していないことを特徴とする、消火器。 - 【請求項7】 前記チャネル(2)の対称軸線と、ディフューザ(3)を形
成する円錐面の対称軸線との間の角度が、89゜〜91°である、請求項6記載
の消火器。 - 【請求項8】 前記ノズルスプレーのチャネル(2)が円筒形である、請求
項6記載の消火器。 - 【請求項9】 前記ノズルスプレーのディフューザ(3)を形成する円錐の
頂点における角度が、30゜〜90°である、請求項6記載の消火器。 - 【請求項10】 前記ノズルスプレーのディフューザ(3)が、ボディに形
成された円錐形オリフィスによって形成されている、請求項6記載の消火器。 - 【請求項11】 前記液体排出システムが、容器キャビティに装着されたサ
イホンパイプ(7)を有している、請求項6記載の消火器。 - 【請求項12】 消火用液体が、発泡剤を含んだ水である、請求項6記載の
消火器。 - 【請求項13】 消火用液体が、揮発性流体である、請求項6記載の消火器
。 - 【請求項14】 消火用液体が、揮発性流体、液化二酸化炭素CO2及び/
又は液化エレガスSF6を含んでいる、請求項6記載の消火器。 - 【請求項15】 液体排出システムに、液体キャビティからガスキャビティ
を分離する弾性的な分離ダイアフラムが装備されている、請求項6記載の消火器
。
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