JP2014094079A - 泡消火設備用泡ノズル - Google Patents

Abstract

【課題】 発泡性能の向上を図り、蛋白消火薬剤でも十分な発泡性能が得られる泡消火設備用泡ノズルを得る。
【解決手段】 消火用泡水溶液を噴射するノズル部５を備えたノズル本体１と、ノズル本体１の先端に取り付けられてノズル本体１から噴射された消火用泡水溶液を泡状にして放射する造泡筒２とを備え、ノズル本体１と造泡筒２とのいずれかの部分には空気取り入れ口９が設けられている泡消火設備用泡ノズルにおいて、造泡筒２内にその内周に沿って造泡網部材１０を配置して、造泡網部材１０の網目による抵抗により、造泡網部材１０の中心側と内周面側とで大きな速度の違いを生じさせ、消火用泡水溶液と空気とがよく混ざり合うようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、消火用水と泡原液を所定の比率で混合した消火用泡水溶液に、外気を混合して発泡させ消火用泡を生成し放射する泡消火設備用泡ノズルに関するものである。

消火用水と泡原液を所定の比率で混合した消火用泡水溶液に、外気を混合して生成した消火用泡で火炎を覆い、火炎と外気の酸素を遮断して消火するといったことが行われている。このような泡消火にあっては、生成する消火用泡に、ある程度高い発泡倍率と長い還元時間といった発泡性能が求められる。発泡倍率にあっては、火災対象をある程度厚さと密度のある泡で覆うことにより、消火に有利になり、また、還元時間（２５％還元時間）にあっては、長いほど泡が壊れ難いため、長時間火災対象を覆うことができるので、消火に有利になるからである。

このような泡消火にあって、消火用水と泡原液を混合した消火用泡水溶液を発泡させ消火用泡を生成し放射するものとして、泡消火設備用泡ノズルが使用されている。従来の泡消火設備用泡ノズルとしては、例えば特許文献１に、消火用泡水溶液を噴射するノズル本体と、該ノズル本体の先端に取り付けられ、空気通路を有し内部にノズル本体から噴射された消火用泡水溶液が衝突するデフレクタを備えた造泡筒とで構成された可変噴霧泡ノズルがある。

この可変噴霧泡ノズルは、ノズル本体から噴射された消火用泡水溶液を造泡筒内に噴射すると、該消火用泡水溶液の噴射による負圧により空気通路から空気を吸い込ませ、消火用泡水溶液と空気をデフレクタに衝突させ、造泡筒内で拡散させることにより、消火用泡水溶液と空気を混合させて発泡させて泡状消火剤を放射するようになっている。

特開平１１−１３７７０７号公報

泡消火で使用される泡原液となる泡消火薬剤としては、蛋白消火薬剤、合成界面活性剤消火薬剤、水性膜泡消火剤等が知られており、このうち蛋白消火薬剤は、安価なため、泡消火薬剤として多く使用されているが、従来の泡消火設備用泡ノズルで発泡させると、該蛋白消火薬剤は他の消火薬剤に比べ、発泡性能が低くなる傾向があるといった問題点があった。

本発明の目的は、発泡性能の向上を図り、蛋白消火薬剤でも十分な発泡性能が得られる泡消火設備用泡ノズルを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、消火用泡水溶液を噴射するノズル部を備えたノズル本体と、該ノズル本体の先端に取り付けられて該ノズル本体から噴射された消火用泡水溶液を泡状にして放射する造泡筒とを備え、前記ノズル本体と前記造泡筒とのいずれかの部分には空気取り入れ口が設けられている泡消火設備用泡ノズルにおいて、前記造泡筒内にはその内周に沿って造泡網部材が配置されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、前記造泡網部材は、網板で形成された筒状体であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の、前記造泡網部材は、網板で形成されたドーナツ状板体であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の、前記ノズル本体に備えたノズル部は、間隔をおいて配置された２枚のオリフィスからなり、前段のオリフィスは中央に１つの孔を有し、後段のオリフィスは前段のオリフィスに有する孔より小径の分散した複数の孔を有していることを特徴とする。

請求項１に記載の泡消火設備用泡ノズルによれば、前記造泡筒内にはその内周に沿って造泡網部材が配置されているので、ノズル本体のノズル部から前記造泡筒内に噴射され、空気取り入れ口から吸い込まれた空気と混合した消火用泡水溶液が前記造泡筒を流れ、流れる過程で前記造泡筒の内周に沿って配置されている前記造泡網部材の内周面の網目の凹凸に当たり、前記造泡網部材の内周付近に発生した網目による抵抗により、造泡網部材の中心側と内周面側とで大きな速度の違いが生じ、これにより造泡網部材の空気と混合した消火用泡水溶液の流れが大きく乱れ、消火用泡水溶液と空気とがよく混ざり合うので、発泡倍率が高く、また径の小さい泡となり還元時間が長い発泡性能に優れた消火用泡を生成することができ、特に泡原液となる泡消火薬剤が発泡性能が低い傾向にある蛋白消火薬剤であっても十分な発泡性能を得ることができる。

請求項２に記載の泡消火設備用泡ノズルによれば、請求項１に記載の、前記造泡網部材は、網板で形成された筒状体であるので、前記造泡筒を流れる空気と混合した消火用泡水溶液が筒状体に形成された前記造泡網部材の網目の凹凸に当たり、前記造泡網部材の筒長に渡って網目の抵抗を受けるので、消火用泡水溶液がより効果的に砕かれて小さい水滴となって広い範囲に拡散し、また、前記造泡網部材の内周付近に発生した網目による抵抗は、前記造泡網部材の筒長に渡って発生するので、造泡網部材の中心側と内周側とで一層大きな速度の違いが生じることになり、発泡性能に一層優れた消火用泡を生成することができる。

請求項３に記載の泡消火設備用泡ノズルによれば、請求項１に記載の、前記造泡網部材は、網板で形成されたドーナツ状板体であるので、前記造泡筒を流れる空気と混合した消火用泡水溶液がドーナツ状板体に形成された前記造泡網部材に当たり網目を通過することにより、消火用泡水溶液がより効果的に砕かれて小さい水滴となって広い範囲に拡散し、また、前記造泡網部材の網目を通過する消火用泡水溶液には網目による抵抗が発生し、この抵抗により、前記造泡網部材の網目を通過する消火用泡水溶液と前記造泡網部材に開口する開口部と流れる消火用泡水溶液とに一層大きな速度の違いが生じることになり、発泡性能に一層優れた消火用泡を生成することができる。

請求項４に記載の泡消火設備用泡ノズルによれば、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の、前記ノズル本体に備えたノズル部は、間隔をおいて配置された２枚のオリフィスからなり、前段のオリフィスは中央に１つの孔を有し、後段のオリフィスは前段のオリフィスに有する孔より小径の分散した複数の孔を有しているので、２枚のオリフィスの間が共鳴室となり、前段のオリフィスの孔を通り共鳴室に流れた消火用泡水溶液は共鳴室で不安定渦が増幅されて半径方向に大きく振動して拡散し、拡散した消火用泡水溶液が後段のオリフィスに形成された分散した複数の孔を通って前記造泡筒に噴射され、後段のオリフィスから噴射された消火用泡水溶液は分散した複数の孔により小さな水滴となって拡散することとなり、造泡筒内に配置された前記造泡網部材で生成された消火用泡は、より一層発泡倍率が高く、また径の小さい泡となり還元時間が長い発泡性能に優れたものとなる。

本発明に係る泡消火設備用泡ノズルの実施の形態の第１例を示す概略縦断面図である。 図１に示す造泡網部材の拡大斜視図である。 本発明に係る泡消火設備用泡ノズルの実施の形態の第２例を示す概略縦断面図である。 図３に示す造泡網部材の拡大正面図である。 本発明に係る泡消火設備用泡ノズルの実施の形態の第３例を示す概略縦断面図である。 （Ａ）は図５に示す前段のオリフィスの拡大正面図、（Ｂ）は図５に示す後段のオリフィスの拡大正面図である。

以下、本発明に係る泡消火設備用泡ノズルの実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１、図２は本発明に係る泡消火設備用泡ノズルの実施の形態の第１例を示し、図１は本例の概略縦断面図、図２は、図１に示す造泡網部材の拡大斜視図である。

本例の泡消火設備用泡ノズルは、消火用泡水溶液を噴射するノズル本体１と、ノズル本体１の先端に取り付けられてノズル本体１から噴射された消火用泡水溶液を泡状にして放射する造泡筒２とを備えている。

ノズル本体１は筒体からなり、後端開口部には消火用泡水溶液を送る送水管（図示せず。）と接続する接続部３が備えられ、先端開口部には造泡筒２の後端開口部を取り付ける取付部４が備えられており、内部には送られてきた消火用泡水溶液を造泡筒２側へ噴射するノズル部５が備えられている。
ノズル部５にあっては、特に限定されないが、本例のノズル部５は、中央に開口した先端側が小径の円錐状の噴射孔６と、噴射孔６の周囲に開口したノズル本体１の軸心方向に傾斜した複数の小径な噴射孔７とで構成されている。

ノズル本体１の先端開口部に取り付けられる造泡筒２は、その先端部が徐々に小径となって先端に放射口８が形成されており、その後端部でノズル本体１の先端開口部に近接した位置には、円周方向に複数の空気取り入れ口９が形成されている。

造泡筒２内にはその内周に沿って造泡網部材１０が配置されている。本例では、造泡網部材１０は、網板で形成された筒状体となっている。筒状体に形成された造泡網部材１０の筒径は造泡筒２の内径より僅かに小径となっており、造泡網部材１０は造泡筒２の内周と造泡網部材１０の間に隙間ができるようにして、造泡網部材１０の開口端部に設けた固定鍔部１１により、造泡筒２内に固定されている。

造泡網部材１０の網の線径にあっては、網目によって網板の表面に形成される凹凸が造泡筒２内を流れる消火用泡水溶液の抵抗体となって、消火用泡水溶液を効果的に砕き小さい水滴とするために必要な凹凸の高さが得られる線径として求められるものであって、φ０．６からφ１．０が好ましい。本例では、網板として、網目が５メッシュ、線径がφ０．７５の平織りの網板が使用されている。

また、造泡網部材１０の筒の長さにあっては、網目によって網板の表面に形成される凹凸によって砕かれて小さい水滴となる消火用泡水溶液が、より効果的に砕かれて小さい水滴となって広い範囲に拡散し泡性能を確保できる長さに設定されている。造泡網部材１０の筒の長さとしては、試験データから、４０ｍｍ〜５０ｍｍが好ましい。
なお、造泡網部材１０にあっては、本例では金網が使用されているが、これに限られない。

このように構成された本例の泡消火設備用泡ノズルによれば、ノズル本体１のノズル部５から造泡筒２内に噴射され消火用泡水溶液は拡散しながら、空気取り入れ口９から吸い込まれた空気と混合して造泡筒２を流れ、流れる過程で造泡筒２の内周に沿ってに配置されている造泡網部材１０の内周面の網目の凹凸に当たり、網目の抵抗を受けて消火用泡水溶液が砕かれて小さい水滴となって拡散する。また、造泡網部材１０の内周付近に発生した網目による抵抗により、造泡網部材１０の中心側と内周面側とで大きな速度の違いが生じ、これにより造泡網部材１０の空気と混合した消火用泡水溶液の流れが大きく乱れ、消火用泡水溶液と空気とがよく混ざり合うので、発泡倍率が高く、また径の小さい泡となり還元時間が長い発泡性能に優れた消火用泡を生成することができる。

とくに、本例では、造泡網部材１０は、網板で形成された筒状体であるので、造泡筒２を流れる空気と混合した消火用泡水溶液が筒状体に形成された造泡網部材１０の網目の凹凸に当たり、造泡網部材１０の筒長に渡って網目の抵抗を受けるので、消火用泡水溶液がより効果的に砕かれて小さい水滴となって広い範囲に拡散し、また、造泡網部材１０の内周付近に発生した網目による抵抗は、造泡網部材１０の筒長に渡って発生するので、造泡網部材１０の中心側と内周側とで一層大きな速度の違いが生じることになり、発泡性能に一層優れた消火用泡を生成することができる。

図３、図４は本発明に係る泡消火設備用泡ノズルの実施の形態の第２例を示し、図３は本例の概略縦断面図、図４は、図３に示す造泡網部材の拡大正面図である。
本例の泡消火設備用泡ノズルは、基本構成が第１例と同じであり、異なる点は造泡網部材だけなので、第１例と同一の構成については同じ符号を付して第１例の説明を援用し、異なる造泡網部材について説明する。

本例の泡消火設備用泡ノズルでは、造泡筒２内に配置されている造泡網部材１０は網板で形成されたドーナツ状板体となっている。このドーナツ状板体を形成する網板は、第１例の造泡網部材１０と同じ網板が使用されている。この網板を使用したドーナツ状板体の外径は造泡筒２の内径とほぼ同径となっている。また、その中心に開口する開口部の内径は、ドーナツ状板体の幅を決めるものとなっており、この幅は、網目を通過し砕かれ小さくなった消火用泡水溶液の水滴が広い範囲に拡散し泡性能を確保できる幅として求められ、ドーナツ状板体の中心に開口する開口部の内径は、前記幅を形成するものとして設定される。本例では、ドーナツ状板体の中心に開口する開口部の内径の半径がドーナツ状板体の外径の半径の約４／３に設定されている。このように形成されたドーナツ状板体の造泡網部材１０は、その外周に設けた固定鍔部１２により、造泡筒２内に固定されている。

このように構成された本例の泡消火設備用泡ノズルによれば、ノズル本体１のノズル部５から造泡筒２内に噴射され消火用泡水溶液は拡散しながら、空気取り入れ口９から吸い込まれた空気と混合して造泡筒２を流れ、流れる過程で造泡筒２の内周に沿ってに配置されているドーナツ状板体に形成された造泡網部材１０に当たり網目を通過することにより、消火用泡水溶液がより効果的に砕かれて小さい水滴となって広い範囲に拡散する。また、造泡網部材１０の網目を通過する消火用泡水溶液には網目による抵抗が発生し、この抵抗により、造泡網部材１０の網目を通過する消火用泡水溶液と造泡網部材１０に開口する開口部と流れる消火用泡水溶液とに一層大きな速度の違いが生じ、これにより造泡網部材１０の空気と混合した消火用泡水溶液の流れが大きく乱れ、消火用泡水溶液と空気とがよく混ざり合うので、発泡倍率が高く、また径の小さい泡となり還元時間が長い発泡性能に優れた消火用泡を生成することができる。

図５、図６は本発明に係る泡消火設備用泡ノズルの実施の形態の第３例を示し、図５は本例の概略縦断面図、図６（Ａ）は図５に示す前段のオリフィスの拡大正面図、（Ｂ）は図５に示す後段のオリフィスの拡大正面図である。
本例の泡消火設備用泡ノズルは、基本構成が第１例と同じであり、異なる点はノズル本体に備えたノズル部だけなので、第１例と同一の構成については同じ符号を付して第１例の説明を援用し、異なるノズル部について説明する。

本例の泡消火設備用泡ノズルでは、ノズル本体１に備えたノズル部５は、間隔をおいて配置された２枚のオリフィス１３，１４で構成されている。
２枚のオリフィス１３，１４のうち、前段のオリフィス１３は、中央に１つの孔１５を有している。後段のオリフィス１４は前段のオリフィス１３に有する孔１５より小径の分散した複数の孔１６を有している。本例では、中央に１個の孔１６が形成され、その周囲に、等間隔で４個の孔１６が形成されている。

このように構成された本例の泡消火設備用泡ノズルによれば、ノズル本体１内の２枚のオリフィス１３，１４の間が共鳴室１７となり、後端側から前段のオリフィス１３の孔１５を通り共鳴室１７に流れた消火用泡水溶液は共鳴室１７で不安定渦が増幅されて半径方向に大きく振動して拡散する。そして、拡散した消火用泡水溶液が後段のオリフィス１４に形成された複数の孔１６を通って造泡筒２に噴射され、後段のオリフィス１４から噴射された消火用泡水溶液は複数の孔１６により小さな水滴となって拡散しながら、空気取り入れ口９から吸い込まれた空気と混合して造泡筒２に流れることとなり、造泡筒２内に配置された造泡網部材１０で生成された消火用泡は、より一層発泡倍率が高く、また径の小さい泡となり還元時間が長い発泡性能に優れたものとなる。

１ ノズル本体
２ 造泡筒
３ 接続部
４ 取付部
５ ノズル部
６、７ 噴射孔
８ 放射口
９ 空気取り入れ口
１０ 造泡網部材
１１、１２ 固定鍔部
１３，１４ オリフィス
１５，１６ 孔
１７ 共鳴室

Claims (4)

1. 消火用泡水溶液を噴射するノズル部を備えたノズル本体と、該ノズル本体の先端に取り付けられて該ノズル本体から噴射された消火用泡水溶液を泡状にして放射する造泡筒とを備え、前記ノズル本体と前記造泡筒とのいずれかの部分には空気取り入れ口が設けられている泡消火設備用泡ノズルにおいて、前記造泡筒内にはその内周に沿って造泡網部材が配置されていることを特徴とする泡消火設備用泡ノズル。
2. 前記造泡網部材は、網板で形成された筒状体であることを特徴とする請求項１に記載の泡消火設備用泡ノズル。
3. 前記造泡網部材は、網板で形成されたドーナツ状板体であることを特徴とする請求項１に記載の泡消火設備用泡ノズル。
4. 前記ノズル本体に備えたノズル部は、間隔をおいて配置された２枚のオリフィスからなり、前段のオリフィスは中央に１つの孔を有し、後段のオリフィスは前段のオリフィスに有する孔より小径の分散した複数の孔を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の泡消火設備用泡ノズル。

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