JP2004522573A - 小さな水滴を散布するスプリンクラー・ノズル - Google Patents

Abstract

本発明は、液体用の入口（ａ）を備え、長手方向に延びる軸（５）を有するノズル・ハウジング（ｇ）を具備するスプリンクラー・ノズルにおいて、ノズル・ハウジング（ｇ）が入口の反対側で、軸（５）の周りに配置されたノズル出口開口部（ｂ）を備える回転表面（ｃ）によって画定され、ノズル出口開口部（ｂ）の流れ方向における対向側に、それぞれの衝突面（ｅ）がノズル出口開口部（ｂ）を通って流出する液体用に配置されたスプリンクラー・ノズルであって、当接面（ｅ）がノズル・ハウジング（ｇ）に固定された（ｆ’）それぞれのねじ（ｆ）の端部によって構成され、それによって衝突面（ｅ）がそれぞれのノズル出口開口部（ｂ）から流出する水をはね返すことができることを特徴とする、スプリンクラー・ノズルに関する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項第１項の前提部に記載のようなスプリンクラー・ノズルに関する。このようなスプリンクラー・ノズルはＤＥ−Ｕ−２０００２３２４で知られており、その全体を参考として本明細書に組み込む。
【背景技術】
【０００２】
小さな水滴は容易に気化し、したがって高度の冷却および大量の不活性水蒸気を提供するので、小さな液滴状の水は、常設された装置によって消火する効果的な方法であることが証明されている。
【０００３】
大部分の従来技術のシステムは、高圧の水（５０〜２００バール）をノズル・ハウジング内のノズル出口開口部を通して送り込むことによって小さな液滴を形成する。他のいくつかのシステムは、ベンチュリ開口部を通して水を送り込むことによって、あるいは２つの水ジェットを互いに衝突させることによって、小さな液滴を形成する。
【０００４】
また、水ジェットが衝突面（impact face）にあたり、衝突面からはね返った水に第２の水ジェットをあてるノズルも知られている。このようなノズルは基本的に、空気中に含まれるほこりの量を減らすことを目的としており、自動的に解放される消火ノズルとしての使用を含めて、常設の消火ノズルとして使用することができるような最適化された構造は有していない。このようなノズルの一例が、米国特許第２７０１１６５号に示されており、ノズルはノズル・ハウジングの長手方向軸の延長線上中心に延びる単一のノズル出口開口部を有し、ねじの端部がノズル出口開口部の開口と対向して位置している。ドイツ特許第２６４９９７７号は、いくつかのノズル出口開口部を備えるノズル・ハウジングが、その前方に配置され、各ノズル出口開口部を通って流れる液体用の衝突面を形成する、円盤形の板を有する別の例を教示している。この構造は、このように小さな液滴に変形した液体を円盤形の板が遮蔽するので不都合である。その結果、小さな液滴に分散した液体はノズルの中心の前方の領域に流れないので、このノズルは消火を行うのに適していない。米国特許第２７０１１６５号およびドイツ特許第２６４９９７７号を共に、参考として全体を本明細書に組み込む。
【特許文献１】
ＤＥ−Ｕ−２０００２３２４
【特許文献２】
米国特許第２７０１１６５号
【特許文献３】
ドイツ特許第２６４９９７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明により、有利には低い供給圧力で使用することができ、特に消火に適している非常にコンパクトなスプリンクラー・ノズルの製造が可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このノズルを使用すると、小さな水滴がスプリンクラー・ノズルの周りの比較的大きな円形領域にわたって均一に流れ、特に有利には、スプリンクラー・ノズルを垂直に下向きの位置に配置することができる。本発明により、小さな水滴の分散パターンを適切に制御することが可能になり、本発明によって改良型の自動解放ノズルを製造することが可能である。本発明の一実施形態によると、ノズル・ハウジングは、ノズルが作動する際に自動的に取り外される保護ジャケットによって保護されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、図面に示す２つの代表的実施形態を参照して、本発明をより詳しく説明する。
【０００８】
本発明によるスプリンクラー・ノズルは、長手方向軸５を有するノズル・ハウジングｇを備え、小さな水滴の形態で散水させるように企図されている。このノズル・ハウジングｇは入口ａと、入口ａとは反対側の壁面を形成する回転表面ｃ、たとえば円錐状の面に均一に分布するいくつかのノズル出口開口部ｂとを有している。図面は、長手方向軸５に対して同一のレベルでかつ互いに１２０°の角度間隔に配置された３つのノズル出口開口部ｂを備える代表的実施形態を示す。
【０００９】
ノズル出口開口部ｂは、壁面ｃを貫通する好ましくは円形断面を備える孔として構成され、孔はノズル・ハウジングの長手方向軸５に対して角度ｄで延在し、この角度ｄは４５°±１０°、あるいは１５°から６０°の間である。これによって、ノズル出口開口部ｂを通る液体は、角度ｄに従った向きになる。図示したとおり、面ｃは幾何学的には曲線を長手方向軸５周りに回転させることにより作られる壁面であることが好ましい。
【００１０】
各ノズル開口部ｂの中心の前方に、面ｅが配置され、この面は関連するノズル出口開口部ｂの面積と等しいかまたはそれより小さい面積を有する。ノズル出口開口部ｂから流出する液体のうち、第１の液体部分は面ｅに当たってはね返され、残りの液体は面ｅを通り越して流れる。はね返された液体が残りの液体に当たると、図１ｂに概略を示すように、極めて小さな水滴の総流量がスプリンクラー・ノズルから提供される。
【００１１】
面ｅは典型的には、ノズル出口開口部ｂの開口から、面ｅの直径の１から５倍に相当する距離に配置されている。面ｅは、ノズル・ハウジングｇに固定され、かつ、所望の剛性を有するねじｆの端部によって構成され、それによって端部面ｅの位置が明確に規定されることが好ましい。図１ｂに示すように、ねじｆの断面は円形であることが好ましく、面ｅは好適には、平面であり、ねじの長手方向軸に垂直に延びる。図１ｃに示すように、ねじｆは２箇所で湾曲し、それによってねじをノズル・ハウジングｇにノズル出口ｂから比較的離して固定できることが好ましい。このようにして、端部面ｅに当たった液体は、端部面ｅの周りの全方向にはね返され、ノズル出口開口部ｂの方向に連続して逆流する。ノズル出口開口部ｂが壁面ｃを貫通する円形断面の孔として構成される場合、また面ｅも円形形状を有する場合、面ｅの直径とノズル出口開口部ｂの直径の比ｘは、０．５＜ｘ＜２とすることができる。
【００１２】
図１ａ〜ｂに示す様々なノズルは、図２ａ〜ｃに示すように、自動解放装置ｈを備える。このノズルは、熱の作用または電気の作用によって解放される。ノズルの内部では、入口領域ｉにシート（座）が設けられ、ガスケットｊがシートｉに当接する。ガスケットｊは、ピストンｋによりシートに対して定位置に保持される。このピストンは、円錐形当接面またはシール面Ｉを有する。ピストンは、ガラス製アンプル、溶融継手、一片のバイメタルまたは形状記憶合金などの感熱素子ｍによって定位置に保持される。感熱素子ｍは、ノズル・ハウジングｇに固定されたヨークｍ’によって定位置に保持される。
【００１３】
スプリンクラー・ノズルは、以下のように作動する。給水源からの水は、入口ａを通って流入し、ノズル出口開口部ｂを通って流出する。ここで、一部の水は、水をはね返す面ｅにあたる。はね返された水に、ノズル出口開口部ｂを通して残りの水があたる。２つの水流の衝突により、水が小さな水滴に分かれる。ノズル出口開口部ｂが配置される角度ｄにより、分散パターンが決まる。ノズル出口開口部ｂの間隙幅および面ｅの直径により、分散される水量およびそれぞれの液滴の大きさが決まる。自動解放ノズルの場合、火による熱作用によって、感熱素子が破裂する（ガラス製アンプル）あるいは崩壊する。これによって、ピストンの支持がなくなり、供給圧力によりガスケットをシートおよび当接面またはシール面から離れさせピストンの開口周囲に向かって押すことができる。この結果、水がノズルを通過し、開放ノズル出口開口部ｂを通って流出することが可能になり、このノズルはその時までピストン開口部からの漏出に耐えるようにしてある。ノズルは、ノズルが作動すると水によって自動的に押し出される保護ジャケットｐを備えていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１ａ】本発明の第１の実施形態を示す部分断面図である。
【図１ｂ】図１ａの実施形態の領域Ａにおける拡大断面図である。
【図１ｃ】図１ａに示すスプリンクラー・ノズルの端部領域の略斜視図である。
【図２ａ】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図２ｂ】図２ａの実施形態を示す部分断面図である。
【図２ｃ】図２ａ〜ｂに示す実施形態の組立分解部分断面図である。

Claims (8)

1. 液体用入口（ａ）および長手方向に延びる軸（５）を有するスプリンクラー・ハウジング（ｇ）を備えるスプリンクラー・ノズルにおいて、該ノズル・ハウジング（ｇ）が該入口（ａ）の反対側において、該軸（５）周りに配置されたノズル出口開口部（ｂ）を備える回転表面（ｃ）によって画定され、該ノズル出口開口部（ｂ）の開口の対向側で、衝突面（ｅ）が該ノズル出口開口部（ｂ）を通って流出する液体に対して配置されており、該衝突面（ｅ）が、該ノズル・ハウジング（ｇ）に固定された（ｆ’）ねじ（ｆ）の端部によって構成され、それによって該衝突面（ｅ）が該ノズル出口開口部（ｂ）から流出する水をはね返すことができることを特徴とする、スプリンクラー・ノズル。
2. 該ノズル出口開口部（ｂ）が、該面（ｃ）に形成され、それによって流出が該ノズル・ハウジングの該長手方向軸（５）に対して４５°±１０°の方向（ｄ）に延在することを特徴とする、請求項１に記載のスプリンクラー・ノズル。
3. 少なくとも３つのノズル出口開口部（ｂ）が、互いに同一レベルかつ該軸（５）周りに同一角度間隔に配置されることを特徴とする、請求項１乃至２のいずれか１項に記載のスプリンクラー・ノズル。
4. 該回転表面（ｃ）が、球面または円錐面を画定することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスプリンクラー・ノズル。
5. 該ねじ（ｆ）は、２つの湾曲部を備え、該ねじ（ｆ）が、該ノズル出口開口部（ｂ）からある距離でかつ該軸（５）周りに対称な位置（ｆ’）に固定されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスプリンクラー・ノズル。
6. 電気的解放装置を備えているまたは備えていない感熱素子（ｍ）が、該長手方向軸（５）に沿って延びて、熱の作用によって該スプリンクラー・ノズルを解放することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスプリンクラー・ノズル。
7. 着脱自在の保護ジャケット（ｐ）が、該入口（ａ）の反対側で該ノズル・ハウジング（ｇ）を覆うように配置されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のスプリンクラー・ノズル。
8. 該面ｅが、各ノズル出口開口部の中心の前方に配置され、かつ該面ｅは、関連するノズル出口開口部ｂの面積に等しいまたはそれより小さい面積を有することを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のスプリンクラー・ノズル。

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