JP2014028021A - 消火用の噴霧ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】噴出する消火水の流量が少なくする場合でも、所定の散水分布が得られるようにすることができる消火用の噴霧ヘッドを提供する。
【解決手段】フレーム８の先端部８ｄ内側に設けられる感熱分解部７の固定部１２の内側端面１２ａとデフレクタ９の前面９ａとの間の高さを（ｘ）とし、デフレクタ９の直径を（ｙ）とした場合に、高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）が１．８０乃至１．８９の範囲内にあることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、消火用の噴霧ヘッドに関する。

従来、消火用の噴霧ヘッドにおいて、消火水の噴出口の前方に延在する一対のアームによって馬蹄形状に形成され、内側に消火水の噴出口を閉鎖する弁体を支持するグラスバルブ等の感熱分解部が固定されるフレームを備えているものがある。

通常、この種の噴霧ヘッドは、所定の散水分布が得られるようにするために、噴出口から噴出する消火水を衝突させて所定の方向に分散させるデフレクタをフレームの先端部に備えている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平２００３−６２１１３号公報

しかしながら、この種の噴霧ヘッドの場合、前記のようなデフレクタを備えていても、消火水の噴出口の前方に位置するフレームが散水の障害となって、フレームの裏側に対応する領域への散水量が少なくなってしまうことがある。例えば、噴霧ヘッドを高天井の場所に設置する場合等、設置条件が高所から火源に向けて散水することになる場合においては、フレームの裏側に対応する領域への散水量が不足してしまい、所定の散水分布が得られなくなってしまうことがある。特に、ヘッドの仕様上、消火水噴出口から噴出する消火水の流量を少なく設定する場合に、このような問題が顕著に現れることとなる。

又、この種の噴霧ヘッドの場合、通常、ヘッド本体内部に形成される消火水流路は消火水噴出口に向けて先細のテーパ形状のものとなっているが（例えば、前記特許文献１のノズル１２参照。）、消火水流路の形状を維持しつつ、ヘッドの仕様上、噴出する消火水の流量を少なく設定するには、消火水噴出口の口径を小さくする必要があるが、消火水噴出口の口径を小さくするとなると、消火水噴出口から噴出する消火水の流水断面積が小さくなってしまう。そうすると、デフレクタに至る前にフレームの先端部の内側に突出する感熱分解部の固定部材（例えば、前記特許文献１の止めねじ１６参照。）の端面に衝突して分散してしまう消火水の量が多くなり、所定の散水分布が得られなくなってしまうことがある。

つまり、この種の噴霧ヘッドには、噴出する消火水の流量を少なくすると、所定の散水分布が得られなくなってしまうことがあるという問題がある。

この発明は、前記の事情に鑑み、噴出する消火水の流量を少なくする場合でも、所定の散水分布が得られるようにすることができる消火用の噴霧ヘッドを提供することを目的とする。

この発明は、基端側に消火水流入口を有すると共に、先端側に消火水噴出口を有し、且つ内部に該消火水流入口と該消火水噴出口とを連通させる消火水流路を有するヘッド本体と、該ヘッド本体の消火水噴出口を閉鎖する弁体を閉鎖状態に支持する感熱分解部と、該ヘッド本体の前方に延在する一対のアームによって形成され、内側に該感熱分解部が固定されるフレームと、該フレームの先端部に設けられ、消火水を所定の散水領域に向けて散水させるデフレクタとを備えた消火用の噴霧ヘッドにおいて、前記フレームの先端部内側に設けられる前記感熱分解部の固定部の内側端面と前記デフレクタの前面との間の高さを（ｘ）とし、前記デフレクタの直径を（ｙ）とした場合に、該高さ（ｘ）に対する該直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）が１．８０乃至１．８９の範囲内にあることを特徴とする消火用の噴霧ヘッドである。

この発明においては、フレームの先端部内側に設けられる感熱分解部の固定部の内側端面とデフレクタの前面との間の高さを（ｘ）とし、デフレクタの直径を（ｙ）とした場合に、高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）が１．８０乃至１．９０の範囲内 にあるものとしていることで、後記する実験結果より、同範囲内にあるものであれば、消火水噴出口から噴出する消火水の量を少なくした場合でも、所定の散水分布が得られるようにすることができる。

この発明の一例である第１の実施形態の噴霧ヘッドを示したものであり、感熱分解部が破壊されておらず、弁体が消火水噴出口を閉鎖している状態における（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が底面図、（ｄ）が断面図である。 同上を示したものであり、感熱分解部が破壊され、弁体が消火水噴出口を開放している状態における断面図を拡大したものである。 同上の噴霧ヘッドにおける補助デフレクタとして機能するスペーサの一例を示したものであり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ−Ａ線断面図である。

この発明の実施形態の一例である噴霧ヘッド１を図１乃至図３を参照しつつ説明する。

尚、噴霧ヘッド１は、接続される消火水供給用の配管内に常時消火水が充水される閉鎖型の噴霧ヘッドにこの発明を適用する場合の一例を示すものであり、又、消火水の放出口が下向きに設置される下向き型の噴霧ヘッドにこの発明を適用する場合の一例を示すものである。

図１及び図２に示したように、噴霧ヘッド１は、基端側に消火水流入口２を有すると共に、先端側に消火水噴出口３を有し、且つ内部に消火水流入口２と消火水噴出口３とを連通させる消火水流路４を有するヘッド本体５と、常時は消火水噴出口３を閉鎖し、火災時は消火水噴出口３を開放する弁体６と、常時は弁体６を閉鎖状態に維持し、火災時は分解して弁体６を開放状態にする感熱分解部の一例であるグラスバルブ７と、ヘッド本体５の前方（消火水の噴出方向側）に延在する左右一対のアーム８ａ，８ｂによって全体として馬蹄形状に形成され、内側にグラスバルブ７が固定されるフレーム８と、フレーム８の先端部８ｄとなる一対のアーム８ａ，８ｂの交差部分８ｃの先端部に設けられ、消火水を所定の散水領域に向けて散水する円板状のデフレクタ９とを備えている。

この噴霧ヘッド１は、ヘッド本体５の外周面に形成されているネジ部１０によって図示しない消火設備の配管に接続されることになるが、前記の通り、閉鎖型のものであるので、常時消火水が充水されている配管に接続されることとなり、前記の通り、下向き型のものであるので、消火水の出口である消火水噴出口３を下向きにして配管に接続されることとなる。

噴霧ヘッド１において、前記の通り、フレーム８の内側にはグラスバルブ７が固定されるが、具体的には、フレーム８の先端部８ｄの内側と弁体６の前面側との間に固定されるものとなっている。その固定のための手段として、本実施形態においては、フレーム８は、グラスバルブ７を支持して固定する部材として、先端部８ｄに形成された貫通ボス１１内に挿通され、貫通ボス１１からフレーム８の内側に突出する端面にグラスバルブ７の大径の一方の端部を支持する凹状の支持部１２ａを有する固定ビス１２（ネジ手段によってヘッド本体５の軸方向に進退可能）を備えている。一方、又、弁体６は、その前面側に形成され、グラスバルブ７の小径で先細の他方の端部をキャップ状に受け入れて支持する凹状の支持部６ａを備えている。

又、図２の拡大図に詳細を示したように、噴霧ヘッド１において、ヘッド本体５は、消火水噴出口３が中央部を貫通して形成された環状をなし、内壁面１３ａがヘッド本体５の軸方向に直交し、且つ消火水流路４に面する環状壁１３を先端側に更に有しており、又、消火水流路４は、消火水流入口２から消火水噴出口３と環状壁１３の内壁面１３ａに至るまで直線状に形成され、その先端周縁部に環状壁１３の内壁面１３ａとのなす角がほぼ直角となる角部４ａを有している。

尚、消火水流入口２の口径は、消火水噴出口３の口径Ｄ１に対して、例えば、１．２〜２．８倍の大きさに設けられる。又、消火水噴出口３の口径Ｄ１は、固定ビス１２の直径に対して、同一以上であれば良く、特に１．７〜２．３倍程度が良い。

これにより、噴霧ヘッド１は、環状壁１３の内壁面１３ａに至る消火水の流れＷ１に対して内壁面１３ａや角部４ａとの衝突による抵抗を与えることができるので、消火水噴出口１から噴出される消火水の流れＷ２の速度（流速）を落とすことがでる。そのため、消火水噴出口３の口径Ｄ１から噴出する消火水の流れＷ２の断面積（流水断面ＷＳの面積）が過度に小さくなることがないように必要な程度確保しつつ、具体的には、デフレクタ９に至る前にフレーム８の先端部８ｄの内側の固定ビス１２の支持部１２ａに衝突して分散してしまう消火水の量が多くならないように必要な程度確保しつつ、噴出する消火水Ｗ２の水量を少なくすることができるようになっている。

尚、噴霧ヘッド１から噴出させる消火水としては、水をそのまま用いることもできるが、泡消火薬剤等を適宜の比率（例えば３％程度）で混合した泡水溶液を用いることもでる。消火水として泡水溶液を用いる場合、消火水よりも粘性があるため、泡水溶液が内壁面１３ａや角部４ａに衝突することによる効果は、消火水の場合と同等以上であり、噴出する泡水溶液の水量を少なく設定したとしても、所定の散水領域が得られる。又、泡水溶液を噴霧ヘッド１から噴出させた場合、発泡倍率は５倍以下となる。

更に、この噴霧ヘッド１において、フレーム８の先端部８ｄには、その先端部８ｄとデフレクタ９との間に介在する補助デフレクタ１４が更に設けられている。そして、補助デフレクタ１４は、図２に示したように、消火水噴出口３から噴出する消火水の流れＷ２を消火水の流れＷ３のようにデフレクタ９の外周側に向けて誘導するものとなっている。

これにより、噴霧ヘッド１は、デフレクタ９による消火水の散水効果を向上させることができ、散水領域に向けた消火水の散水距離や散水密度を向上させることができるようになっている。

又、補助デフレクタ１４は、図１及び図２に示したように、中央に貫通ボス１１と固定ビス１２が貫通する開口部１４ａを有する円板状の部材で、デフレクタ９の背面上（消火水が衝突する面側）に載置されて設けられている。そして、補助デフレクタ１４の直径Ｄ３は、消火水噴出口３から噴出する消火水の流れＷ２の流水断面の直径Ｄ２を上回るものとなっており、消火水噴出口３から噴出する消火水の流れＷ２を消火水の流れＷ３のように誘導すること、言い換えると、消火水の流れＷ２のデフレクタ９への誘導に適したものとなっている。

尚、補助デフレクタ１４の形状は、円形以外の他の形状としてもよく、又、補助デフレクタ１４の直径Ｄ３は、消火水の流れＷ２の流水断面ＷＳの直径Ｄ２と略同じものとしてもよい。

図３は、補助デフレクタ１４を単体で示したものであるが、同図に示したように、消火水の衝突する背面１４ｂは平坦面として形成されたものとなっており、背面１４ｂの形状が消火水の流れＷ２を消火水の流れＷ３のようにデフレクタ９へ誘導をするのに適した形状となっている。

尚、補助デフレクタ１４の形状は、背面１４ｂの形状が消火水の流れＷ２を消火水の流れＷ３のように、デフレクタ９へ誘導をするのに適したものであればよい。例えば、図示は省略するが、背面１４ｂは平坦面としつつ、周縁部を丸め加工したものとしてもよいし、背面の形状１４ｂを中央の開口部１４ａの開口縁から周縁部に向かって前下がりの傾斜面（背面１４ｂが上方から下方へ向かって縮径するテーパ状の傾斜面）としてもよい。

そして、噴霧ヘッド１は、構造的には前記の通りであるが、パラメータ的には、フレーム８の先端部８ｄ内側に設けられるグラスバルブ７の固定部の一例である固定ビス１２の支持部１２ａの内側端面とデフレクタ９の前面９ａ（消火水が衝突しない側の面）との間の高さを（ｘ）とし、デフレクタの直径を（ｙ）とした場合に（図２参照）、その高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）が消火水噴出口３から噴出する消火水の量が少ない場合でも、所定の散水分布が得られるようにすることができる範囲内のものとなっている。ここで、固定ビス１２の支持部１２ａの内側端面とは、固定ビス１２の面のうち、最も消火水噴出口３に近い面のことで、言い換えると、固定ビス１２の面のうち、消火水噴出口３から噴霧される消火水が最初に当たる面のことである。

前記の高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）は、具体的には、１．５０乃至２．００の範囲内とすることができ、又、１．７０乃至１．９０の範囲内とすることができ、又、１．８０乃至１．８９の範囲内とすることができる。

前記の高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）の数値範囲は、次に示す実験例の結果から得たものである。

実験は、既存の下向き型の噴霧ヘッドであって、仕様上の消火水噴出口から噴出する消火水の量が多い（８０ｍ／Ｌが含まれる）タイプのもので、前記の高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）を異にするものを比較例１乃至３として３個用意し、更に、噴霧ヘッド１の前記の構造を有する噴霧ヘッドであって、前記の高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）を異にするものを実施例１乃至３として３個用意した。前者については、消火水噴出口から噴出する消火水の量を８０Ｌ／ｍとし（圧力はそれぞれの仕様上の設定圧力の範囲内の０．１Ｍｐａ又は０．２５ＭＰａとした。）た。一方、後者については、消火水噴出口から噴出する消火水の量を３５Ｌ／ｍとして少ない量とし（圧力は何れも０．２５Ｍｐａとした。）、前記の高さ（ｘ）の値は全て同一で、前記の直径（ｙ）の値のみを変えた３個の噴霧ヘッドを用いた。両者とも、消防法に基く、閉鎖型スプリンクラーヘッドの技術上の規格を定める省令に従った散水分布試験を行い、散水分布の適否を判定した。

実験結果は、次表の通りである。

実験結果より、消火水噴出口から噴出する消火水の量を少なくした場合でも、前記の高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）が「１．８２」であれば、所定の散水分布が得られた。一方、前記の高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）が「２．１９」と「１．４６」であると、所定の散水分布が得られなかった。このことから、消火水噴出口から噴出する消火水の量を少なくする場合、前記の高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）として、好ましくは、それが１．８０乃至１．８９の範囲内にあれば、又、最も広くは、それが１．５０乃至２．００の範囲内にあれば、所定の散水分布が得られるであろうと解される。

又、比較例としての消火水噴出口から噴出する消火水の量が多い場合においてではあるが、前記の高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）が「２．３０」、「２．５６」、「２．５４」の何れにおいても所定の散水分布が得られていることから、その最小値と最大値の差分より許容される誤差範囲は±５％であろうとすると、消火水噴出口から噴出する消火水の量を少なくする場合でも、所定の散水分布が得られた前記の「１．８２」の±５％の値から許容されるであろう誤差範囲を含めて、前記の高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）として、それが１．７０乃至１．９０の範囲内にあれば、所定の散水分布が得られるであろうと解される。

従って、噴霧ヘッド１−１は、前記の通り、フレーム８の先端部８ｄ内側に設けられるグラスバルブの固定部の一例である固定ビス１２の支持部１２ａの内側端面とデフレクタ９の前面９ａとの間の高さを（ｘ）とし、デフレクタの直径を（ｙ）とした場合に（図２参照）、その高さ（ｘ）に対する直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）が消火水噴出口３から噴出する消火水の量が少ない場合でも、所定の散水分布が得られるようにすることができる範囲内のものとなっているということができる。

１：噴霧ヘッド ２：消火水流入口 ３：消火水噴出口 ４：消火水流路
４ａ：角部 ５：ヘッド本体 ６：弁体 ７：グラスバルブ ８：フレーム
８ａ，８ｂ：アーム ８ｃ：交差部分 ８ｄ：先端部 ９：デフレクタ
９ａ：前面 １０：ネジ部 １１：貫通ボス １２：固定ビス
１２ａ：支持部 １３：環状壁 １３ａ：内壁面 １４：補助デフレクタ
１４ａ：開口部 １４ｂ：背面 Ｗ１〜Ｗ３：消火水の流れ
Ｄ１〜Ｄ３：直径

Claims (2)

1. 基端側に消火水流入口を有すると共に、先端側に消火水噴出口を有し、且つ内部に該消火水流入口と該消火水噴出口とを連通させる消火水流路を有するヘッド本体と、該ヘッド本体の消火水噴出口を閉鎖する弁体を閉鎖状態に支持する感熱分解部と、該ヘッド本体の前方に延在する一対のアームによって形成され、内側に該感熱分解部が固定されるフレームと、該フレームの先端部に設けられ、消火水を所定の散水領域に向けて散水させるデフレクタとを備えた消火用の噴霧ヘッドにおいて、
   前記フレームの先端部内側に設けられる前記感熱分解部の固定部の内側端面と前記デフレクタの前面との間の高さを（ｘ）とし、前記デフレクタの直径を（ｙ）とした場合に、該高さ（ｘ）に対する該直径（ｙ）の寸法比率（ｙ／ｘ）が１．８０乃至１．８９ の範囲内にあることを特徴とする消火用の噴霧ヘッド。
2. 前記ヘッド本体は、前記消火水噴出口が貫通して形成されて環状をなす環状壁であって、内壁面がヘッド本体の軸方向に直交し、且つ前記消火水流路に面する環状壁を先端側に有することを特徴とする請求項１に記載の消火用の噴霧ヘッド。

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