JP2011212225A - 消火用ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】薄板などを用いることなく、容易に消火液の射程距離および放射パターンを変更できる消火用ノズルを提供する。
【解決手段】消火用ノズルは、外筒１と、外筒１内に挿入された内筒１１とで構成されている。外筒１は、先端部がテーパ状に形成され、その先端部の先端に放水口としてのオリフィス２が設けられている。また、先端部を除く内周面にはネジ３が設けられている。内筒１１は、内部のほぼ中央に内筒１１の内径と略同じ外径のスパイラル部１２が設けられ、外周面には、前述のネジ３と螺合するネジ１３が設けられている。外筒１あるいは内筒１１を何れかを回転させることにより、スパイラル部１２とオリフィス２の間隔が可変する。
【選択図】図１

Description

本発明は、消火液の放射距離や放射パターンを任意に変化させることのできる消火用ノズルに関するものである。

従来技術として、薄板を重ね組み付けて消火液を螺旋状の水流にする渦室を構成し、その組み付けた薄板の枚数により、消火液の導入口から噴射口までの距離を変化させて射程距離および放射パターンを変化させる消火用ノズルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１３１６０７号公報（図１）

しかしながら、前述した従来の技術では、薄板を重ね組み付ける枚数を一度決定すると、消火液の射程距離および放射パターンを変更したいときには、薄板の組み付けをし直さなければならず、手間がかかるという課題があった。
本発明は、前述のような課題を解決するためになされたものであり、薄板などを組み付けて用いることなく、容易に消火液の射程距離および放射パターンを変更できる消火用ノズルを提供することを目的とする。

本発明に係る消火用ノズルは、先端に放水口が設けられた外筒と、外筒内に挿入され、内部にスパイラル部が設けられ、流入する消火液をスパイラル部により螺旋状の水流にして外筒の放水口から放射させる内筒と、内筒の外周面と外筒の内周面の接触面積（重なり面積）を調整するための位置調整手段とを備えたものである。

本発明によれば、位置調整手段により内筒の外周面と外筒の内周面の接触面積を調整できるようにしたので、内筒のスパイラル部と外筒のオリフィスの間隔を変更することが可能になり、そのため、設置場所に応じて消火液の射程距離および放射パターンを容易に調整できる。

実施の形態１に係る消火用ノズルを示す横断面図である。 実施の形態１に係る消火用ノズルの他の例を示す横断面図である。 実施の形態２に係る消火用ノズルを示す横断面図である。 実施の形態２に係る消火用ノズルの他の例を示す横断面図である。 実施の形態３に係る消火用ノズルを示す横断面図である。 実施の形態３に係る消火用ノズルの他の例を示す横断面図である。 実施の形態４に係る消火用ノズルを示す横断面図である。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る消火用ノズルを示す横断面図である。なお、以下では横断面図の右側を前方、左側を後方として説明する。
図１において、実施の形態１の消火用ノズルは、外筒１と、外筒１内に挿入された内筒１１とで構成されている。外筒１は、先端部が先細のテーパ状に形成され、その先端部の先端に放水口としてのオリフィス２が設けられている。また、先端部を除く内周面にはネジ３が設けられている。内筒１１は、内部のほぼ中央に内筒１１の内径と略同じ外径のスパイラル部１２が設けられ、外周面には、前述のネジ３と螺合するネジ１３が設けられている。なお、ネジ３とネジ１３とで位置調整手段が構成されている。

前記のように構成された消火用ノズルにおいて、例えば図１（ａ）に示すように、外筒１を前方に移動させていないときに、消火液が内筒１１内に流入すると、その消火液は、スパイラル部１２により前方に進む力の一部が進行方向（後方から前方への方向）を軸とした回転の力、所謂、螺旋状の水流となって内筒１１から流出し、外筒１のオリフィス２から放射される。この場合は、スパイラル部１２とオリフィス２の間隔が短いために、例えば、消火液の射程距離が７ｍ、その消火液の拡がり幅が最大６００ｍｍとなる。これは、スパイラル部１２とオリフィス２の間隔が短いために、スパイラル部１２により螺旋状の水流となった消火液が、その回転の力をほぼ保ったまま外筒１のオリフィス２から流出するためである。つまり、回転の力により消火液の拡がり幅が広くなり、前方に進む力の一部は回転の力になり弱まったため、射程距離が短くなる。なお、消火液の射程距離を７ｍ、放射パターンである消火液の拡がり幅を６００ｍｍとしたが、これは一例であって限定されるものではない。

この状態において、例えば外筒１を回転させてスパイラル部１２とオリフィス２の間隔を長くしていくと、その間隔に応じて消火液の射程距離が長くなり、消火液の拡がり幅が狭くなっていく。そして、例えば図１（ｂ）に示すような状態までにスパイラル部１２とオリフィス２の間隔を長くした場合には、その消火液の射程距離が当初のほぼ２倍となり、消火液の拡がり幅が当初のほぼ半分となる。これは、スパイラル部１２とオリフィス２の間隔が長いために、螺旋状の水流となった消火液が、その回転の力の殆どを失い、外筒１のオリフィス２から飛び出すためである。つまりは、回転の力が前方に進む力に戻り弱まったため、消火液の拡がり幅が狭くなり、前方に進む力が回復したため、射程距離が短くなる。

以上のように実施の形態１によれば、外筒１の内周面と内筒１１の外周面の接触面積（重なり面積）を調整するための位置調整手段としての外筒１と内筒１１の各ネジ３，１３によりスパイラル部１２とオリフィス２の間隔を容易に変更して、オリフィス２から流出する消火水の前方に進む力と進行方向を軸とした回転の力を調整できるようにしたので、消火液の射程距離および放射パターンを容易に調整でき、そのため、例えば設置場所に応じて消火液の放射距離と放射パターンを調整することが可能になる。また、位置調整手段として外筒１と内筒１１にネジ３，１３を設けるだけであるため、構成が簡単な消火用ノズルを提供でき、コストの軽減を図ることが可能である。

なお、実施の形態１では、外筒１と内筒１１の各ネジ３，１３によりスパイラル部１２とオリフィス２の間隔を変更できるようにしたが、例えば図２に示すように、先端側に弾性体としてのＯリング３３を設けた内筒３１を外筒２１内に挿入させて構成される消火用ノズルでも良い。そのＯリング３３は、内筒３１の外周面に設けられた溝内に嵌合され、外筒２１と内筒３１の双方を摩擦により往復移動可能にしている。外筒２１と内筒３１の何れか一方を他方に対して摺動させることで、スパイラル部３２とオリフィス２２の間隔を変えることができる。その場合、ネジと比べて若干位置調整に力がいるものの消火液の漏れがＯリング３３によって防止される。これにより、螺旋状の水流となった消火液の射程距離および放射パターンを変えることができる。また、位置調整は、Ｏリング３３の摩擦で係止するため、容易にスパイラル部１２とオリフィス２の間隔を変えることができる。なお、Ｏリング３３の代わりに、複数の鋼球を溝に保持させても良い。

実施の形態２．
図３は実施の形態２に係る消火用ノズルを示す横断面図である。なお、以下では横断面図の右側を前方、左側を後方として説明する。
図３において、実施の形態２の消火用ノズルは、外筒４１と、外筒４１内に外筒４１の内周面と間隙を有して挿入された内筒５１とで構成されている。外筒４１は、先端部が先細のテーパ状に形成され、その先端部の先端に放水口としてのオリフィス４２が設けられている。内筒５１は、内部のオリフィス４２側の位置に内筒５１の内径と略同じ外径のスパイラル部５２が設けられている。

また、外筒４１と内筒５１の間には、円環状のシリンダ室５５が設けられている。そのシリンダ室５５は、内筒５１の外周面から外筒４１の内周面側に延びて形成された２つの円環壁５３，５４により構成されている。シリンダ室５５内には、円環状のバネ室４５が設けられている。そのバネ室４５は、外筒４１のシリンダ室５５内に位置する内周面から内筒５１の外周面側に延びて形成された１つの円環壁４３と前述の２つの円環壁５３，５４のうち一方の円環壁５４とで構成されている。円環状のバネ室４５には、内筒５１の外周を巻回して円環壁５４を前方に押すように付勢されるバネ４４が収納されている。また、シリンダ室５５内には、バネ室４５とは別に円環状の空間である加圧室４６が円環壁４３と円環壁５３とで構成されている。

内筒５１の円環壁５３に設けられた孔５３ａから加圧室４６に液体あるいは気体を注入して加圧室４６内に圧力を加えると、その圧力により外筒４１の円環壁４３が軸方向（前方）に移動し、バネ室４５内のバネ４４を押圧する。この時、円環壁４３の軸方向の移動に伴って外筒４１そのものが同一方向（前方）に移動する。前述の孔５３ａには、図示していないが、液体あるいは気体を加圧室４６内に導入させる例えば可撓性のチューブが接続されている。

前記のように構成された消火用ノズルにおいて、例えば図３（ａ）に示すように、外筒４１を前方に移動させていないときに、消火液が内筒５１内に流入すると、その消火液は、スパイラル部５２により前方に進む力の一部が進行方向（後方から前方への方向）を軸とした回転の力、所謂、螺旋状の水流となって内筒５１から流出し、外筒４１のオリフィス４２から放射される。この場合は、実施の形態１で前述したように、スパイラル部５２とオリフィス４２の間隔が短いため、消火液の射程距離が最も短く、その消火液の拡がり幅が最大となる。

この状態において、内筒５１に設けられた円環壁５３の孔５３ａから加圧室４６に液体あるいは気体を注入して加圧室４６内に圧力を加えると、図３（ｂ）に示すように、その圧力により外筒４１の円環壁４３が軸方向に移動し、その円環壁４３を介してバネ室４５内のバネ４４を押圧する。この時、円環壁４３の軸方向の移動に伴って外筒４１そのものが同一方向（前方）に移動する。この場合、実施の形態１で前述したように、スパイラル部５２とオリフィス４２の間隔が長くなるので、その間隔に応じて消火液の射程距離が長くなっていき、消火液の拡がり幅が狭くなっていく。

加圧室４６内の液体あるいは気体を吸引または排出して加圧室４６内の圧力を低下させると、バネ室４５内のバネ４４の抗力に応じて外筒４１の円環壁４３が先の方向と逆の後方に移動していく。この時、円環壁４３の移動に伴って外筒４１そのものも同一方向（後方）に移動して行く。この場合、スパイラル部５２とオリフィス４２の間隔に応じて消火液の射程距離が短くなっていき、消火液の拡がり幅が拡がっていく。

以上のように実施の形態２によれば、外筒４１と内筒５１の間に形成された円環状の加圧室４６内に液体あるいは気体を注入し、その圧力に応じて外筒４１を前方に移動させて、スパイラル部５２とオリフィス４２の間隔を容易に変更して、オリフィス４２から流出する消火水の前方に進む力と進行方向を軸とした回転の力を調整できるようにしたので、消火液の射程距離および放射パターンを容易に調整でき、そのため、火元との距離に応じて消火液を放射することが可能になる。

なお、実施の形態２では、内筒５１に設けられた円環壁５３の孔５３ａから液体あるいは気体を加圧室４６に注入して、その圧力により外筒４１を前方に移動させて、スパイラル部５２とオリフィス４２の間隔を長くするようにしたが、外筒４１内の内筒５１をオリフィス４２側に移動させて、スパイラル部５２とオリフィス４２の間隔を短くするようにしても良い。例えば図４に示すように、外筒４１の環状壁４３と内筒５１の環状壁５３とでバネ室４５を構成し、外筒４１に、外筒４１の環状壁４３と内筒５１の環状壁５４の間の加圧室４６内に液体あるいは気体を注入する孔４１ａを設けることにより可能になる。

このように構成された消火用ノズルにおいては、外筒４１の孔４１ａから加圧室４６に液体あるいは気体が注入されていない場合、スパイラル部５２とオリフィス４２の間隔が最も長い状態となっている。外筒４１の孔４１ａから加圧室４６に液体あるいは気体を注入して加圧室４６内に圧力を加えると、その圧力により内筒５１の円環壁５４が前方に移動し、円環壁５３が同一方向に移動してバネ４５を押圧する。この時、内筒５１が外筒４１のオリフィス４２側に移動する。この構成により、例えば遠隔から操作して消火液の射程距離および放射パターンを容易に調整でき、そのため、火元との距離および範囲に応じて消火液を放射することが可能になる。

実施の形態３．
図５は実施の形態３に係る消火用ノズルを示す横断面図である。なお、以下では横断面図の右側を前方、左側を後方として説明する。
図５において、実施の形態３の消火用ノズルは、外筒６１と、外筒６１内に外筒６１の内周面と間隙を有して挿入された内筒７１とで構成されている。外筒６１は、先端部が先細のテーパ状に形成され、その先端部の先端に放水口としてのオリフィス６２が設けられている。内筒７１は、内部のオリフィス６２側の位置に内筒７１の内径と略同じ外径のスパイラル部７２が設けられている。

また、外筒６１と内筒７１の間には、円環状のシリンダ室７４が設けられている。そのシリンダ室７４は、外筒６１の内周面から内筒７１の外周面側に延びて形成された２つの円環壁６３，６４により構成されている。シリンダ室７４内には、円環状のバネ室６６が設けられている。そのバネ室６６は、内筒７１のシリンダ室７４内に位置する外周面から外筒６１の内周面側に延びて形成された１つの円環壁７３と前述の円環壁６４とで構成されている。円環状のバネ室６６には、内筒７１の外周を巻回して円環壁７３を後方に押すように付勢されるバネ６５が収納されている。また、シリンダ室７４内には、バネ室６６とは別に円環状の空間である加圧室６７が円環壁７３と円環壁６３とで構成されている。

外筒６１の円環壁６３に設けられた孔６３ａから液体あるいは気体を加圧室６７に注入して加圧室６７内に圧力を加えると、その圧力により内筒７１の円環壁７３が軸方向に移動し、バネ室６６内のバネ６５を押圧する。この時、円環壁７３の軸方向の前方への移動に伴って内筒７１そのものが同一方向に移動する。前述の孔６３ａには、図示していないが、液体あるいは気体を加圧室６７内に導入させる、例えば可撓性のチューブが接続されている。

前記のように構成された消火用ノズルにおいて、例えば図５に示すように、内筒７１を前方に移動させていないときに、消火液が内筒７１内に流入すると、その消火液は、スパイラル部７２により前方に進む力の一部が進行方向（後方から前方への方向）を軸とした回転の力、所謂、螺旋状の水流となって内筒７１から流出し、外筒６１のオリフィス６２から放射される。この場合は、実施の形態１で前述したように、スパイラル部７２とオリフィス６２の間隔が最も長いため、消火液の射程距離が長く、その消火液の拡がり幅が狭い。

この状態において、外筒６１に設けられた円環壁６３の孔６３ａから加圧室６７に液体あるいは気体を注入して加圧室６７内に圧力を加えると、その圧力により内筒７１の円環壁７３が軸方向（前方）に移動し、その円環壁７３を介してバネ室６６内のバネ６５を押圧する。この時、円環壁７３の軸方向の移動に伴って内筒７１そのものが同一方向（前方）に移動する。この場合、実施の形態１で前述したように、スパイラル部７２とオリフィス６２の間隔が短くなっていくので、その間隔に応じて消火液の射程距離が短くなっていき、消火液の拡がり幅が拡がっていく。

加圧室６７内の液体あるいは気体を吸引または排出して加圧室６７内の圧力を低下させると、バネ室６６内のバネ６５の抗力に応じて内筒７１の円環壁７３が先の方向と逆の後方に移動していく。この時、円環壁７３の移動に伴って内筒７１そのものが同一方向（後方）に移動して行く。この場合、スパイラル部７２とオリフィス６２の間隔に応じて消火液の射程距離が長くなっていき、消火液の拡がり幅が狭くなっていく。

以上のように実施の形態３によれば、外筒６１と内筒７１の間に形成された円環状の加圧室６７内に液体あるいは気体を注入し、その圧力に応じて内筒７１を前方に移動させて、スパイラル部７２とオリフィス６２の間隔を容易に変更して、オリフィス６２から流出する消火水の前方に進む力と進行方向を軸とした回転の力を調整できるようにしたので、、消火液の射程距離および放射パターンを容易に調整でき、そのため、火元との距離に応じて消火液を放射することが可能になる。

なお、実施の形態３では、外筒６１に設けられた円環壁６３の孔６３ａから液体あるいは気体を注入して、その圧力により内筒７１を前方に移動させて、スパイラル部７２とオリフィス６２の間隔を短くするようにしたが、加圧室６７内に液体あるいは気体を注入したときに、外筒６１内の内筒７１を後方に移動させて、スパイラル部７２とオリフィス６２の間隔を長くするようにしても良い。例えば図６に示すように、外筒６１の環状壁６３と内筒７１の環状壁７３とでバネ室６６を構成し、外筒６１に外筒６１の環状壁６４と内筒７１の環状壁７３の間の加圧室６７内に液体あるいは気体を注入する孔６１ａを設けることにより可能になる。

このように構成された消火用ノズルにおいては、外筒６１の孔６１ａから加圧室６７に液体あるいは気体が注入されていない場合、スパイラル部７２とオリフィス６２の間隔が最も短い状態となっている。外筒６１の孔６１ａから加圧室６７に液体あるいは気体を注入してシリンダ室７４内に圧力を加えると、その圧力により内筒７１の円環壁７３がバネ６５を押圧し、その内筒７１が外筒６１のオリフィス６２から遠ざかる方向に移動する。この構成により、例えば遠隔から操作して消火液の射程距離および放射パターンを容易に調整でき、そのため、火元との距離および範囲に応じて消火液を放射することが可能になる。

実施の形態４．
図７は実施の形態４に係る消火用ノズルを示す横断面図である。なお、以下では横断面図の右側を前方、左側を後方として説明する。
図７において、実施の形態４の消火用ノズルは、外筒８１と、先端部が外筒８１内から突出して設けられた内筒９１とで構成されている。外筒８１は、内部に外筒８１の内径と略同じ外径のスパイラル部８２が設けられ、流入する消火液をスパイラル部８２により螺旋状の水流にする。内筒９１は、先端部がテーパ状に形成され、その先端部の先端に放水口としてのオリフィス９２が設けられ、外筒８１から流入する螺旋状の消火液をオリフィス９２から放射する。

また、外筒８１の端部側と内筒９１の間には、円環状のバネ室９５が設けられている。そのバネ室９５は、外筒８１の先端の内周面から内筒９１の外周面側に延びて形成された円環壁８３と内筒９１の後端の外周面から外筒８１の内周面側に延びて形成された円環壁９３とで構成されている。円環状のバネ室９５には、内筒９１の外周を巻回して円環壁９３を後方に押すように付勢されるバネ９４が収納されている。内筒９１は、外筒８１に流入する消火液の圧力により、内筒９１の円環壁９３を介してバネ９５が押圧されることで、外筒８１から前方に移動する。

前記のように構成された消火用ノズルにおいて、例えば図７に示すように、内筒９１を前方に移動させていないときに、消火液が外筒８１内に流入すると、その消火液は、スパイラル部８２により前方に進む力の一部が進行方向（後方から前方への方向）を軸とした回転の力、所謂、螺旋状の水流となって外筒８１から流出し、内筒９１の円環壁９３に当たりながらオリフィス９２から放射される。この時、内筒９１は、円環壁９３に当たる消火液の圧力により、バネ室９５内のバネ９４を圧縮しながら前方に移動する。内筒９１の移動は、消火液の圧力が一定であれば、その圧力に応じた位置で消火液を放射し、消火液の圧力が変化した場合には、その圧力に応じて軸方向に往復移動する。つまり、内筒９１は、消火液の圧力が上がれば前方に移動し、圧力が下がれば後方に移動する。

以上のように実施の形態４によれば、外筒８１に流入する消火液の圧力に応じて内筒９１を軸方向に移動させるようにしたので、スパイラル部８２とオリフィス９２の間隔を変えることができ、このため、消火液の射程距離および放射パターンを容易に調整でき、火元との距離に応じて消火液を放射することが可能になる。

なお、本実施の形態における図１〜図６では、外筒１，２１，４１，６１の先端にオリフィス２，２２，４２，６２を設け、内筒１１，３１，５１，７１にスパイラル部１２，３２，５２，７２を設けたが、図７に示すように内筒の先端にオリフィスを設け、外筒の後方にスパイラル部を設けても良い。また、射程距離が短い場合には、消火液の勢いを増加させる必要が無いため、放水口の径は、放水口が設けられている筒と同じ径で良く、先端部が先細のデーパー状に形成され、その先端部の先端にオリフィス２が設けられていなくとも良い。

１ 外筒、２ オリフィス、３ ネジ、１１ 内筒、１２ スパイラル部、１３ ネジ、２１ 外筒、２２ オリフィス、３１ 内筒、３２ スパイラル部、３３ Ｏリング、４１ 外筒、４２ オリフィス、４３ 円環壁、４４ バネ ４５ バネ室、４６ 加圧室、５１ 内筒、５２ スパイラル部、５３，５４ 円環壁、５５ シリンダ室、６１ 外筒、６２ オリフィス、６３，６４ 円環壁、６５ バネ ６６ バネ室、６７ 加圧室、７１ 内筒、７２ スパイラル部、７３ 円環壁、７４ シリンダ室、８１ 外筒、８２ スパイラル部、８３ 円環壁、９１ 内筒、９２ オリフィス、９３ 円環壁、９４ バネ、９５ バネ室。

Claims (6)

1. 先端に放水口が設けられた外筒と、
   前記外筒内に挿入され、内部にスパイラル部が設けられ、流入する消火液をスパイラル部により螺旋状の水流にして前記外筒の放水口から放射させる内筒と、
   前記内筒の外周面と前記外筒の内周面の接触面積を調整するための位置調整手段と
   を備えたことを特徴とする消火用ノズル。
2. 前記位置調整手段は、前記内筒の外周面および前記外筒の内周面にそれぞれ設けられたネジであることを特徴とする請求項１記載の消火用ノズル。
3. 前記位置調整手段は、前記内筒の外周面あるいは前記外筒の内周面の何れかに設けられ、前記内筒と前記外筒の双方を摩擦により移動可能に係止させることを特徴とする請求項１記載の消火用ノズル。
4. 先端に放水口が設けられた外筒と、
   前記外筒内に該外筒の内周面と間隙を有して挿入され、内部にスパイラル部が設けられ、流入する消火液をスパイラル部により螺旋状の水流にして前記外筒の放水口から放射させる内筒と、
   前記内筒の外周面から前記外筒の内周面側に延びて形成された２つの円環壁により構成された円環状のシリンダ室と、
   前記外筒の前記シリンダ室内に位置する内周面から前記内筒の外周面側に延びて形成された１つの円環壁と前記２つの円環壁の何れかの円環壁とで構成され、内部にバネを有する円環状のバネ室とを備え、
   外部から前記シリンダ室内に流入する液体あるいは気体の圧力により前記外筒の円環壁を介して前記バネを押圧し、前記内筒あるいは前記外筒を軸方向に移動させることを特徴とする消火用ノズル。
5. 先端に放水口が設けられた外筒と、
   前記外筒内に該外筒の内周面と間隙を有して挿入され、内部にスパイラル部が設けられ、流入する消火液をスパイラル部により螺旋状の水流にして前記外筒の放水口から放射させる内筒と、
   前記外筒の内周面から前記内筒の外周面側に延びて形成された２つの円環壁により構成された円環状のシリンダ室と、
   前記内筒の前記シリンダ室内に位置する外周面から前記外筒の内周面側に延びて形成された１つの円環壁と前記２つの円環壁の何れかの円環壁とで構成され、内部にバネを有する円環状のバネ室とを備え、
   外部から前記シリンダ室内に流入する液体あるいは気体の圧力により前記内筒の円環壁を介して前記バネを押圧し、前記内筒あるいは前記外筒を軸方向に移動させることを特徴とする消火用ノズル。
6. 内部にスパイラル部が設けられ、流入する消火液をスパイラル部により螺旋状の水流にする外筒と、
   先端に放水口を有し、前記外筒から流入する螺旋状の消火液を放水口から放射する内筒と、
   前記外筒の内周面から前記内筒の外周面側に延びて形成された円環壁と前記内筒の外周面から前記外筒の内周面側に延びて形成された円環壁とで構成され、内部にバネを有する円環状のバネ室とを備え、
   前記外筒からの螺旋状の消火液の圧力により前記内筒の円環壁を介して前記バネを押圧し、前記内筒を軸方向に移動させることを特徴とする消火用ノズル。

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