JP2916195B2 - 消火用の噴霧ノズル、消火システム及び消火方法 - Google Patents

消火用の噴霧ノズル、消火システム及び消火方法

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JP2916195B2
JP2916195B2 JP2060163A JP6016390A JP2916195B2 JP 2916195 B2 JP2916195 B2 JP 2916195B2 JP 2060163 A JP2060163 A JP 2060163A JP 6016390 A JP6016390 A JP 6016390A JP 2916195 B2 JP2916195 B2 JP 2916195B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、噴霧ノズルに関し、更に詳細には消火用の
噴霧ノズルに関するものである。
(従来の技術) 多くの消火用の噴霧ノズルは、噴霧ノズルの中心軸に
垂直な面における横断面が円形である噴霧を生成する。
(発明が解決しようとする課題) この様な噴霧ノズルの使用は、特に限られた狭い空間
又は限られた通路のある場所において、液体の消耗を来
すに違いない。例えば、廊下における消火に際して、円
形断面の噴霧の使用は、廊下の壁に液体の消耗を来すに
違いない。同様に、運搬手段の内側における消火に際し
て、円形断面の噴霧の使用は、運搬手段の側壁において
液体の消耗を来すに違いない。
楕円形の横断面を有する噴霧を生成するガス助力によ
る噴霧ノズルが、消火に特に適切であることが突き止め
られるに至った。
(課題を解決するための手段) 従って、本発明によると、一つ又はそれ以上の液体用
の入口と、一つ又はそれ以上のガス用の入口とを有する
混合室を備え、前記混合室は、前記噴霧ノズルの中心軸
に垂直な面における横断面が楕円形であり、かつ前記入
口を介して導入される加圧ガスと液体に対してドーナツ
形の混合パターンを形成することができ、かつ前記混合
室は、使用中において得られたガス/液体混合物を前記
噴霧ノズルの中心軸に垂直な面における横断面が楕円形
である噴霧として放出することができる一つ又はそれ以
上の出口を有することを特徴とする消火用の噴霧ノズル
が提供される。
楕円形断面とは、噴霧ノズルの中心軸に垂直な面にお
ける横断面が楕円形であることを意味する。楕円とは、
閉鎖され、かつ常に中心に向かって凹面であるが、円形
ではない曲線である。楕円の例は、卵の縦断面、又は楕
円である。
ドーナツとは、実質的にドーナツ形を有することを意
味する。ドーナツ形は普通、円形が一つの面内に在る軸
の周りに空間を形成するが、円形を切ること無しに回転
することにより生成される表面として定義されているけ
れども、本発明において、ドーナツとは、一つの形状
が、この形状の面に垂直な一つの面内に在る楕円形の路
程に沿って、空間を形成して回転により画成される形状
(半円の縦断面)を有することを意味しており、かつ本
発明においてドーナツ形とはまた、基本的に同等である
形状を有することも意味する。半円の縦断面は、円形で
あっても良いが、しかし他の形状であっても良い。半円
縦断面は、ドーナツ形の周りで同形又は非同形であって
良い。
好適には、混合室は、前記定義した通りに、楕円形横
断面を有するドーナツ形である。好適には、混合室の内
面は、入口を介して導入されるガスと液体の混合を助長
する。混合室卵形の横断面を有しても良い。混合室は、
円形の半分づつの縦断面を有するドーナツ形であるのが
良く、かつ円形の半分づつの縦断面の直径は、混合室の
周りで変化して良い。混合室は、一つ又はそれ以上の放
射状に相互に連絡するキャビティ又は通路を有する。前
記定義した通りのドーナツ形状を有して良い。
好適には、入口は、入口を介して導入されるガスと液
体が、互いに衝突して混合室内で混合し、かつ未混合ガ
ス又は液体が混合室から出るのを避ける様に指向され
る。入口は、出口と直接的に一直線に合わせられない様
にして、未混合ガス又は液体が、混合室から出るのを避
ける様に指向されるのが良い。もし、幾つかの入口が、
出口と直接的に一直線に合わせられるならば、好適には
使用に際して、他の入口を通るガス又は液体の流れは、
これらの入口を通るガス又は液体の流れを逸らして、未
混合ガス又は液体が混合室から出るのを避ける様に選択
される。好適には、ガスと液体の入口は、混合室の周り
に周囲的に配置される。一つ又はそれ以上の液体入口
は、一つ又はそれ以上のガス入口の外で放射状であるの
が良く、又一つ又はそれ以上のガス入口は、一つ又はそ
れ以上の液体入口の外で放射状であるのが良い。放射状
内部入口よりも多くの放射状外部入口があるのが良い。
入口は、円形又はスロット形であるのが良い。
混合室は、楕円形の混合室の延長と整列された単一ス
ロット形出口を有して良い。混合室は、混合室の楕円形
横断面と整列された楕円配置にて、混合室の周りに周囲
的に配置される複数の出口を有して良い。
どの理論によっても束縛されるのを望まないが、噴霧
ノズルへ導入されるガスと液体は、剪断作用により相互
作用しあってドーナツ形混合パターンを生成するものと
信じられる。剪断作用の程度と混合室中の混合とは、得
られた噴霧の質、即ち、液体粒子の大きさなどに作用す
るので、適用に応じてノズルの適切な設計により選択さ
れるのが良い。
更に本発明によると、明細書に記載される通り、噴霧
ノズルへガスと不燃性液体を、別々にかつ加圧下に供給
し、次いで一つ又はそれ以上の出口から出る得られた噴
霧を火へ向けることから成る消火方法が提供される。
消火は、一つ又はそれ以上の次の機能から成り;火を
消し、火災の進展と展開を制限し、火とその周囲を冷却
し、火に隣接する区域を冷却し、かつ特に、煙り、煙
霧、酸性ガスなどを空間から取り除くことにより周囲空
間の生存可能性を増大し、かつ火炎輻射の強度と他の作
用を削減することである。本発明の装置と方法は、特に
液体炭化水素火災に適している。
本発明の装置と方法により生成される噴霧が、消火中
の火に向けられる時に、噴霧は必要な射程距離を有して
充分な火炎貫通を発揮し、かつ液体粒子がノズルを離れ
る際に、かつ火炎中心に到達する前に、蒸発により重量
を損失するけれども、液体粒子は火炎中心部に到達する
時に液体状態を保持しているものと信じられている。こ
のことは、液体粒子が蒸発する時に、特に高い蒸発潜熱
と高い熱容量を有する水ベースの液体の場合において、
可成りの熱吸収を与える。水ベース噴霧は、火炎中心部
の温度において多量かつ急速な低下を付与するのに加え
て、更に、加熱環境において一旦上記に変わると、分子
レベルで燃焼反応を抑制することにより、火炎中心部に
おける燃焼の可燃性限界を狭める水分子を付与すると信
じられている。更に、温度低下効果は、火炎の再発火を
防止するのを助長すると信じられている。液体炭化水素
ベースの火災に対して、取り除かれた煙粒子により高め
られるに違いない水−油エマルジョンの形成がまた再発
火を防止するに違いない。
本発明の装置と方法において、ガスは、好適には空気
であるが、窒素、二酸化炭素フレアガス又は空気と窒素
の混合ガスの様な他のガス類でも良く、又はハロゲン化
炭化水素、例えば、ハロン(Halon)(商標名)さえも
使用して良い。好適には、液体は、水又は水溶液、例え
ば、火炎抑制剤又は湿潤剤を含む水溶液又は塩水であ
る。然し乍ら、他の液体類も、不燃性消火液の様に使用
されて良い。
本発明によると、一つ又はそれ以上の噴霧ノズルが、
固定設備において、例えば建築物又は運搬手段におい
て、かつ半可動設備において、例えば消火ホースにおい
て、又は可動装置において、例えば可動消火器において
使用されて良い。
更に本発明によると、明細書記載の通りの複数の噴霧
ノズルと、この噴霧ノズルにガスと不燃性液体を別々に
かつ加圧状態で供給する手段とを備える消火システムが
提供される。
使用に際して、本発明による噴霧ノズルは、噴霧の不
適切な消耗無しに火に向けられる楕円形断面を有する噴
霧を生成する。特に、本発明による一つ又はそれ以上の
噴霧ノズルは、消火用の噴霧カーテンを付与するのに使
用されて良い。従って、噴霧は外部火災の進入を防止す
る為に、戸又は窓の前面に向けられて良い。噴霧は、円
形横断面を有する噴霧において起こるに違いない。壁に
おける噴霧の過剰消耗無しに、廊下に沿って向けられる
のが良い。
本発明による噴霧ノズルに必要とされる比較的に少量
の液体は、限られた量の液体が利用出来る場所の運搬手
段などの中で使用するのに特に適切である。この適用に
際して、噴霧用の液体供給は、運搬手段が動いている時
に操作を可能にする為に、搭載された水供給から得られ
て良い。ガス供給は、運搬手段自体の圧搾空気供給から
同様に得られて良い。本発明が適用される運搬手段は、
列車類及びこれらの車両、戦車及び装甲車など、船舶、
ホーバークラフト、潜水艦、陸上及び海洋モジュール
類、油掘削装置、最も好適には航空機を含む。液体は、
運搬手段における動力故障の事件において、ガスタンク
からの圧縮ガスにより、加圧状態で供給されて良い。運
搬手段で得られる限られた量の液体と圧縮ガスとの供給
は、実施されるであろう従来の消火処置に加えて、消防
車の到着により増大されるであろう。圧縮ガスは、消防
車の加圧水供給により動力を与えられる圧縮機を使用し
て、消防車により供給されるであろう。
本発明はまた、従来の消火に必要とされる様な過剰量
の液体の使用が、避けられるべき所又は得られない所、
例えば、トンネル、採掘坑及び他の地下作業所の様な限
られた空間へ適用されて良い。噴霧ノズルは、トンネル
自体内部に備品として備えられて良く、又はトンネルを
通って移動する運搬手段に備え付けられても良い。
本発明はまた、過剰液体の使用による損害を最小限に
するのが望まれる所、例えば、ホテル、倉庫、コンピュ
ータや機器を使用する室などで使用されて良い。
(実施例) 本発明を実施例のみにより、図面を参照して説明す
る。
第1〜5図において、本発明に係る各噴霧ノズルは、
止めナット(4)とねじ込み係合されるバレル(3)に
より合わせて保持される2つの部分(1,2)を備える。
部分(1,2)の正確な心合わせを確実にする為に、キー
と溝(示されてない)を備える。第4図のノズルは、ノ
ズルの部分(1,2)と追加の内部バレル部(22)との間
にO−リングシール(20)を備えて示されている。組み
立てられた部分(1,2)と共に、部分(1,2)はその間に
第1図のX−X方向の楕円形横断面を有する混合室
(6)を画成する。第1〜4図において、混合室(6)
は円形の縦断面を有し噴霧ノズルの中心軸に沿って半分
に分断されるドーナツ形状をしている。即ち、混合室
(6)の形状は円形の面に垂直な面内で、楕円形の路程
を介して移動する円形によって画成される。第1〜3図
において、円形の半分に分断された断面は、ドーナツ形
の周囲で同じ形状ではなく、円形はドーナツの周囲で異
なる直径を有するのでドーナツの半径幅は均一でない。
第5図は、本発明に係る第1〜3図の噴霧ノズルと類似
の噴霧ノズルの縦断面を示しており、この縦断面におい
て、混合室(6)は中心キャビティ(19)を付与して少
し移動された中心部(18)を備えたドーナツ形である。
第5図における円形縦断面は、第1図のものより小さく
されているので、楕円形混合室(6)の容量は、2つの
ノズルに対して同じである。第1〜5図において、各々
の混合室(6)は、複数の(この場合8個)ガス入口
(8)と等しい数の液体入口(10)を備え、これらは混
合室(6)の周りに周囲的に配置されている。ガス入口
(8)と液体入口(10)は、入口を介して導入されるガ
スと液体が互いに衝突する様に向けられている。各々の
混合室(6)は、混合室(6)の一端部の周りに周囲的
に配置される8個の出口(12)を備え、この出口(12)
はガス又は液体入口と直接的に一直線に並ばされてな
い。出口(12)は混合室(6)の形状に一致されて楕円
形配置である。各々の噴射ノズルはまた、環状ガス供給
路(14)を備え、かつ液体供給路(16)を備える。
使用に際して、例えば空気が、組み立てられたノズル
の混合室(6)への環状供給路(14)とガス入口(8)
を介して加圧下に供給される。液体、例えば水が供給路
(16)と液体入口(10)を介して加圧下に供給される。
ガスと液体は、噴霧形成を開始しながら互いに衝突し剪
断して、混合室(6)の内部でドーナツ形混合パターン
で混合された後、楕円形横断面を有する噴霧の形状で出
口(12)を介して離れる。
これらの噴霧ノズルより生成される噴霧は、消火方法
において使用されて良く、例えば消火する為に、扉の路
程に沿ってかつ前面に向けて噴霧カーテンを生成する。
(発明の効果) 本発明の消火用の噴霧ノズルは、従来の消火用の噴霧
ノズルが放出する噴霧の横断面が円形であるのに対し
て、ドーナツ形の横断面の噴霧を放出し、消火効率が、
従来の消火噴霧に比較して極めて優れた効率を有する消
火用の噴霧ノズルが提供出来、特に列車、船舶、航空機
などの運搬手段、ホテル、倉庫、コンピュータや事務機
器を備える室、トンネル、採掘坑などの地下構造物など
に好適な消火システムを与えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る消火用の噴霧ノズルの縦断面図、
第2図は第1図と同じノズルの、X−X線に沿う横断面
図、第3図は第1図のノズルのY−Y線からの端面図、
第4図は第1〜3図のノズルと類似の噴霧ノズルの縦断
面図、及び第5図は混合室が中心キャビティを備える本
発明に係る噴霧ノズルの縦断面図である。 1,2……部分、3……バレル 4……止めナット、6……混合室 8……ガス入口、10……液体入口 12……出口、14……環状ガス供給路 16……液体供給路、18……中心 19……中心キャビティ、20……O−リングシール 22……内部バレル部

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】消火用の噴霧ノズルであり、一つ又はそれ
    以上の液体用の入口と、一つ又はそれ以上のガス用の入
    口とを有する混合室を備え、前記混合室は、前記噴霧ノ
    ズルの中心軸に垂直な面における横断面が楕円形であ
    り、かつ前記入口を介して導入される加圧ガスと液体と
    に対してドーナツ形の混合パターンを形成することがで
    き、かつ前記混合室は、使用中において得られたガス/
    液体混合物を前記噴霧ノズルの中心軸に垂直な面におけ
    る横断面が楕円形である噴霧として放出することができ
    る一つ又はそれ以上の出口を有することを特徴とする消
    火用の噴霧ノズル。
  2. 【請求項2】混合室は、噴霧ノズルの中心軸に垂直な面
    における横断面がドーナツ形である請求項1記載の消火
    用の噴霧ノズル。
  3. 【請求項3】混合室は、噴霧ノズルの中心軸に沿う縦断
    面が円形であり、前記円形は前記中心軸方向に沿って半
    分に分断される請求項2記載の消火用の噴霧ノズル。
  4. 【請求項4】混合室は、噴霧ノズルの中心軸に沿う縦断
    面が円形であり、前記円形の直径が混合室の周囲で変化
    する請求項3記載の消火用の噴霧ノズル。
  5. 【請求項5】混合室は、放射状に相互に連絡するキャビ
    ティを有するドーナツ形である請求項2乃至4のいずれ
    か1項に記載の消火用の噴霧ノズル。
  6. 【請求項6】入口が、使用中に、入口を介して導入され
    るガスと液体とが互いに衝突するように指向されている
    請求項2乃至5のいずれか1項に記載の消火用の噴霧ノ
    ズル。
  7. 【請求項7】入口が、混合室の周りに周囲的に配置され
    る請求項2乃至6のいずれか1項に記載の消火用の噴霧
    ノズル。
  8. 【請求項8】混合室が、放射状内側入口よりも多い放射
    状外側入口を有する請求項7記載の消火用の噴霧ノズ
    ル。
  9. 【請求項9】混合室が単一のスロットに形成された出口
    を有する請求項2乃至8のいずれか1項に記載の消火用
    の噴霧ノズル。
  10. 【請求項10】混合室は、噴霧ノズルの中心軸に垂直な
    面における横断面が楕円形であり、この楕円形に沿って
    整列されて混合室の周りに周囲的に配置される複数の出
    口を有する請求項2乃至9のいずれか1項に記載の消火
    用の噴霧ノズル。
  11. 【請求項11】ノズルの部分と追加の内部バレル部との
    間にO−リングシールを備える請求項1記載の消火用の
    噴霧ノズル。
  12. 【請求項12】混合室は、中心キャビティを付与して少
    し移動された中心部を備えたドーナツ形である請求項1
    記載の消火用の噴霧ノズル。
  13. 【請求項13】請求項1乃至12のいずれか1項に記載の
    消火用の噴霧ノズルを運搬手段に取り付けた消火システ
    ム。
  14. 【請求項14】運搬手段が列車、航空機又は船舶から成
    る請求項13に記載の消火システム。
  15. 【請求項15】請求項1乃至12のいずれか1項に記載の
    複数の消火用の噴霧ノズルと、この噴霧ノズルの入口に
    ガスと不燃性液体を別々にかつ加圧状態で供給する手段
    とを備える消火システム。
  16. 【請求項16】(a)ガスと液体用の複数の入口を有す
    る混合室を備える噴霧ノズルにガスと不燃性液体を別々
    にかつ加圧状態で供給し、前記混合室は前記噴霧ノズル
    の中心軸に垂直な面における横断面が楕円形であり、か
    つ前記入口を介して導入される加圧ガスと液体に対して
    ドーナツ形の混合パターンを形成することができ、かつ
    前記混合室は、使用中において得られたガス/液体混合
    物を前記噴霧ノズルの中心軸に垂直な面における横断面
    が楕円形である噴霧として放出することができる一つ又
    はそれ以上の出口を有するものであり、及び(b)一つ
    又はそれ以上の出口から出る得られた噴霧を火に向け
    る、この(a)と(b)との段階から成る消火方法。
JP2060163A 1989-03-14 1990-03-13 消火用の噴霧ノズル、消火システム及び消火方法 Expired - Lifetime JP2916195B2 (ja)

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