JP3799573B2

JP3799573B2 - 消火用ヘッド

Info

Publication number: JP3799573B2
Application number: JP2001230680A
Authority: JP
Inventors: 勝正稲村; 征治千葉
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: JP2002095767A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、大型展示場、アトリウム、体育館等に用いられる消火用ヘッドに関するものであり、更に述べると、広い矩形状の消火領域、例えば、幅５ｍ×長さ２０ｍ、の消火領域に均等に散水できる消火用ヘッドに関するものである。
【０００２】
従来、広い矩形状の消火領域に均等に散水するために、射程距離の異なる複数のノズルを上下に配設した消火用ヘッドを用いている。この消火用ヘッドのノズルには、上から順に、遠投用ノズル、該遠投用ノズルより射程距離の小さい中投用ノズル、該中投用ノズルより射程距離の小さい近投用ノズル、が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の消火用ヘッドは、次の様な問題がある。
（1）近投用ノズルから噴射される放水流が空気を引き込み中投用ノズルから噴射される放水流を引き込み、又、中投用ノズルから噴射される放水流も空気を引き込み、遠投用ノズルから噴射される放水流を引き込む。そのため、各ノズルの射程距離が設計より短くなるので、２０ｍ級の広い矩形状の散水領域に満遍なく散水することができない。
【０００４】
（2）散水領域が、遠投用ノズルは遠距離地点、中投用ノズルは中間地点、と決まっているために粒子径の大きさが場所により異なる。
【０００５】
（3）各ノズルの散水地点が決まっているため、きれいな矩形放水等で均一に散水することが困難である。
【０００６】
（4）１ケ所から遠方へ矩形散水する場合、複数のジェットノズルを用い、散水形成に合せ、ノズル相互間に適宜角度を配置している。しかし、この方法では個々のノズルからの放水量が同一である場合、前方左右の角度では所定の散水量を得ることができない。そのため、矩形の散水領域を均等に散水することができない。
【０００７】
この発明は上記事情に鑑み、矩形状の散水領域を均等に散水できるようにすることを目的とする。本発明者は、ノズルからの放水流は外側ほど空気抵抗による影響を受けやすいので、該外側のノズルの放水量を多くすれば前記問題が解決できることに気がついた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、消火用ヘッドの中心軸が水平になるように、大空間の側壁に取り付けられ、前記中心軸に対して下向きに傾斜して、消火用ヘッドの近傍の放水領域に散水する近投用ノズルを備えた消火用ヘッドであって、前記近投用ノズルは、上端面に案内リングを有する外ノズルと、該外ノズル内に設けられるデフレクタとを有し、前記デフレクタの上方放水域に対応する部分と側方放水域に対応する部分を外ノズルの案内リングで囲むと共に、前記外ノズルの案内リングの下方部分に切欠部を設けて、前記デフレクタの下方周縁部に形成した下方切欠部を、前記案内リングの切欠部と対向する位置に設け、前記デフレクタの規制を受けながら案内リングの切欠部から放出される散水が前記放水領域の前記側壁側の散水を受け持つ下方散水域を構成することを特徴とする消火用ヘッド、又は、ヘッドの中心軸が水平になるように、大空間の側壁に取り付けられる消火用ヘッドであって、それぞれ射程距離が異なる、第１ノズル、第２ノズル及び第３ノズルからなる３つのノズルを上方から下方に向かって順に配設し、前記第１ノズルは、同一水平線上に一対設けられ、該一対のノズルは、前記中心軸に対して開くように設けられると共に、前記中心軸に対して上向きに傾斜して設けられ、前記第２ノズルは、水平方向に間隔をあけて配設された、前記第１ノズルよりも多い複数の放水孔から構成され、前記第３ノズルは、放水口と切欠部を有するデフレクタとを有しており、該第３ノズルは、消火用ヘッドの近傍の放水領域に散水する近投用ノズルであって、該放水領域の前記側壁側の散水を受け持ち、前記第１ノズルは、近投用ノズルよりも射程距離が長い中投用ノズルであり、前記第２ノズルは、前記中投用ノズルよりも射程距離が長い遠投用ノズルであり、前記中投用ノズルから噴出される放水流の散水領域の欠落を補う働きをするノズルであることを特徴とする消火用ヘッド、により上記目的を達成しようとするものである。
【０００９】
【作用】
消火用ヘッドに消火用水を圧送すると、各放水口から放水流が噴出する。この時、外側の大径放水口からは大量の放水流が放出されるので空気抵抗による影響を受けないとともに、該放水流は他の放出口からの放水流に干渉し、それらの放水流の射程距離を伸ばす。又、真中の中径放水口から放出される中流量は偏った散水を防止する。更に小径放水口から放出される小流水は真中と端との間の散水を補充する。
【００１０】
【実施例】
この発明の実施例を図１〜図２３により説明する。消火用ヘッド１には上方から下方に向かって順に中投用ノズル１００、遠投用ノズル２００、近投用ノズル３００が配設されている。
【００１１】
該中投用ノズル１００の中心軸１００ｃと遠投用ノズル２００の中心軸２００ｃとは平行であり、該遠投用ノズル２００ｃは、消火用ヘッド１の中心軸１ｃに対し角度θ1傾斜している。この角度θ1は散水領域を考慮して適宜選択されるが、例えば、角度θ1＝２６゜が選ばれる。
【００１２】
近投用ノズル３００の軸心３００Ｃは，前記消火用ヘッド１の中心軸１ｃに対し、角度θ2傾斜している。この角度θ2は、散水領域を考慮して適宜選択されるが、例えば、角度θ2＝４３゜が選ばれる。
【００１３】
該中投用ノズル１００は、遠投用ノズル２００よりも射程距離が短く、かつ、近投用ノズル３００よりも射程距離が長い扇状ノズルである。該ノズル１００を１本単独で使用した場合には、射程距離Ｌは約８．５〜約１６ｍ、散水幅Ｗは約２〜３ｍであり、図２１Ａに示す散水流域Ｓ1を形成する。
【００１４】
この中投用ノズル１００は、消火用ヘッド１の中心軸１ｃを挟んで同一水平線Ｆ1上に一対設けられている。この両ノズル１００の中心軸１００Ｃの交差角θ3は適宜選択されるが、例えば、交差角θ3＝１４゜である。該ノス゛ル１００は出口１０１に向かって拡径しており、その出口１０１は長方形状に形成されている（図５〜図７参照）。
【００１５】
該遠投用ノズル２００は、中投用ノズル１００、近投用ノズル３００よりも射程距離が長く、従って、各ノズル中で一番射程距離が長いジェットノズルである。該ノズル２００を単独で使用した場合には、射程距離Ｌは約７〜約２２ｍ、散水幅Ｗは約２〜約５ｍであり、図２１Ｂに示す散水領域Ｓ2を形成する。
【００１６】
この遠投用ノズル２００は、同一水平線Ｆ2上に間隔をあけて配設された複数の放水孔２０１を備えている。この放水孔２０１は中央部の中径孔２０２と、該中径孔２０２の両側に配設された大径孔２０３と、該中径孔２０２と該大径孔２０３との間に配設された小径孔２０４と、から構成されている。該中径孔２０２の中心軸２００ｃは、消火用ヘッドの中心軸１ｃと交差している（図８〜図１０参照）。
【００１７】
該各孔２０２〜２０４の口径は、互いに相違しているが、それは次の理由による。
（1）ノズルからの水流は外側ほど空気抵抗による影響を受けやすいので、その影響を受けないようにするために外側のノズルを大流量にしなければならないこと。
【００１８】
（2）真中の水流を大流量にすると真中に偏った散水をする。この偏った散水を防止するために、真中のノズルには、中流量を放水しなければならないこと。
（3）真中のノズルと両側のノズルとの間のノズルには、均一散布するために真中と両側端の散水をフォローさせる必要があること。
【００１９】
上記事情を考慮し、各孔２０２〜２０４の口径の大きさは、例えば、大径孔２０３対小径孔２０４対中径孔２０２を７：４：５の比になる様に形成するが、この比率は必要に応じて適宜変更されることは勿論である。
【００２０】
この遠投用ノズル２００は、前記中投用ノズル１００から噴出される放水流の散水領域の欠落を補う働きをする。
【００２１】
該近投用ノズル３００は、該中投用ノズル１００、遠投用ノズル２００よりも射程距離が短く、従って、各ノズル中で一番射程距離が短い。この近投用ノズル３００を単独で使用した場合には、射程距離Ｌは後方約１ｍから前方約６ｍ、散水幅Ｗは約４〜５ｍであり、図２１Ｃに示す散水領域Ｓ3を形成する。
【００２２】
この近投用ノズル３００は、内ノズル３０１と、該内ノズル３０１に嵌着される外ノズル３１０と、該内ノズル３０１と外ノズル３１０との間に介在せしめたデフレクタ３２０と、を備えている。
【００２３】
内ノズル３０１の後端部には、オリフィス収納部３０２が設けられ、又、その胴部３０９には、外ノズル３１０の放出口３１１と連通する複数の給水孔３０３が設けられている（図１３、図１４参照）。
【００２４】
該内ノズル３０１の先端部には、絞り部３０５が設けられている。この絞り部３０５の角度θ5は必要に応じて適宜決定されるが、例えば、角度θ5＝９０゜である。なお、３０８は工具等の係合段部を示す。
【００２５】
該内ノズル３０１の放水口３０６は、放射状に形成されているが、その放射角度θ6は、必要に応じて適宜決定されるが、例えば、放射角度θ6＝１２０゜である。前記絞り部３０５と給水孔３０３との間には、スパイラル収納部３０７が形成されている。
【００２６】
該外ノズル３１０の上端面には、案内リング３１２と抵抗リング３１３とが同心状に形成されている。この両リング３１２、３１３間には環状流路３１５が設けられている。該案内リング３１２の内面は、外方に向かって傾斜している。その傾斜角度θ8は必要に応じて適宜決定されるが、例えば、傾斜角度θ8＝４５゜である（図１５、図１６参照）。
【００２７】
該案内リング３１２の前半部分には、切欠部３１４が設けられており、この切欠部３１４からの散水は下方放水域Ｅ3を構成する。この放水域の放水角Ｅ3は必要に応じて適宜決定されるが、例えば、角度Ｅ3＝１２５゜である。
【００２８】
抵抗リング３１３は、円周方向に間隔をおいて配設された複数の扇状の突起片３１６からなる。下方放水域Ｅ3に対応する部分には該突起片が欠如しており、側方放水域Ｅ2に対応する部分には隙間Ｌ6をおいて複数の側方突起片３１７が設けられ、又、上方放水域Ｅ1に対応する部分の中央部には中央突起片３１８が設けられている。
【００２９】
この中央突起片３１８は、側方突起片３１７より大きく形成され、又、中央突起片３１８と側方突起片３１７との隔間Ｌ7は前記間隔Ｌ6より広く形成されている。側方放水域Ｅ2および上方放水域Ｅ1の放水域角Ｅ2、Ｅ1はそれぞれ必要に応じて適宜選択されるが、例えば、放水域角Ｅ2＝４５゜放水域角Ｅ1＝９０゜である。なお、３１９は内ノズル３０１を嵌入せしめる通路である。
【００３０】
該デフレクタ３２０の中央部には、内ノズル３０１の嵌合口３２１が形成されており、その周縁部には、切欠部３２２、３２３が形成されている。切欠部３２２は下方切欠部で、分散片３２５の幅Ｌ11と略同じ幅Ｌ10のＵ字状溝を構成している。この切欠部３２２は前記下方放水域Ｅ3に対応する全範囲にわたり等間隔に複数形成されている。この切欠部３２２の形状や個数は必要に応じて適宜選択される（図１７参照）。
【００３１】
切欠部３２３は上方切欠部で、前記上方放水域Ｅ1に対応する部分に形成されている。この上方切欠部３２３の切欠角度Ｌ13は必要に応じて決定されるが、例えば、切欠角度Ｌ13＝６０゜である。
【００３２】
該デフレクタ３２０の周縁部の前記側方放水域Ｅ2に対応する部分３２６には切欠部は設けられていない。
【００３３】
前記内ノズル３０１にはスパイラル３３０とオリフィス３４０とが設けられている。スパイラル３３０は、その側壁に螺旋状に形成された溝３３１を備えており、消火用水を攪拌し旋回流を形成させる。なお、３３２は通水孔である（図１８参照）。
【００３４】
オリフィス３４０は、リング３４１に形成され、その出口３４２側内面３４３は円錐角αの円錐台状に形成されている。その円錐角αは必要に応じて適宜選択されるが、例えば、円錐角α＝９０゜である。このオリフィス３４０は放水流の圧力を低下させ、放水粒径を大きくさせる。なお、３４５は入口である（図１９、図２０参照）。
【００３５】
次に本実施例の作動につき説明する。図１に示す様に消火用ヘッド１を国際展示場などの大空間の側壁５００に取り付ける。この時、消火用ヘッド１の中心軸１ｃは水平であり、中投用ノズル１００、遠投用ノズル２００は上向きとなり、例えば、該中心軸１ｃに対して傾斜角度θ1＝２６゜上向きとなる。又、該近投用ノズル３００は、下向きとなり、例えば、該中心軸１ｃに対して傾斜角θ2＝４３゜下向きとなる。
【００３６】
図示しない消火設備の主弁が開き、消火用ヘッド１に所定圧力、例えば３．５ｋｇｆ／ｃｍ2 の消火用水６００が圧送されると、図２２に示す様に該消火用水６００は、各ノズル１００、２００、３００から放出される。
【００３７】
中投用ノズル１００からの放水流６１０は、扇状に広がりながら、放物線状に落下するが、地点Ｐで遠投用ノズル２００からの棒状の放水流６２０と衝突する。そのため、棒状の放水流６２０のエネルギは放水流６１０に奪われるとともに、該放水流６１０は、前記放水流６２０に乗るようにしながら射程距離Ｌを伸ばすとともに、中投用ノズル１００の散水領域Ｓ5の中心線ＳＣ上にも前記散水流６２０が散水されるので、中投用ノズル６１０の散水領域Ｓ5は図２３に示す形状となる。
【００３８】
放水流６１０によりエネルギを奪われた棒状の放水流６２０は、単独で用いられる場合に比べその射程距離Ｌが短くなり、図２３に示す散水領域Ｓ6となるが、その射程距離Ｌは２０ｍ以上に及ぶ。
【００３９】
前述の様に、前記放水流６１０と放水流６２０との衝突により棒状の放水流６２０の射程距離Ｌが短くなるが、その半面、互いの放水流６１０、６２０がデフレクタの役目を果たすことになるので、均一に、かつ、広く散水することができる。
【００４０】
この遠投用ノズル２００は互いに口径の異なる大径孔２０３、小径孔２０４、中径孔２０２を水平方向に間隔をおいて配設しているので、一定の広がりをもって散布できると共に各孔から放出した放水流は真中で収束することはない。
【００４１】
最も大きい口径の大径孔２０３を両側に配置したので、一番射程距離Ｌの長い大径孔２０３からの放水流は、他の孔２０２、２０４から放出された射程距離の短い放水流に干渉し、それらの放水流は単独で放出されるよりも射程距離Ｌが伸びる。これにより、一定の広がりをもって散布することがより確実に行われることになる。
【００４２】
中央に中径孔２０２を設け、その両側に大径孔２０３を配設し、両孔２０２、２０３間に小径孔２０４を設けたので、中径孔２０２からの放水流は他の孔２０３、２０４からの放水流の干渉を受けることが少なくなる。又、大径孔２０３と中径孔２０２からの放水流だけにより散水領域を形成すると、散水分布に粗密が生じるが、この不都合は小径孔２０４の放水流により解消することができる。
【００４３】
近投用ノズル３００の各放水域Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3から放出される放水流６３０は放物線を描きながら落下し、消火用ヘッド１近傍の放水領域Ｓ7に散水される。この近投用ノズル３００には、オリフィス３４０が設けられており、消火用ヘッド１に供給され、かつ、近投用ノズル３００に分流供給される消火用水６００はこのオリフィス３４０により所定圧力、例えば、２．５ｋｇ／ｃｍ2、に減圧されるので、流速が遅くなる。
【００４４】
そのため、近投用ノズル３００からの放水流６３０は、遠投用ノズル２００や中投用ノズル１００から放出される放流水６１０、６２０に影響を与えることがなくなるとともに、散水粒径も大きくなり消火効果をあげることができる。
【００４５】
このオリフィス３４０を通った消火用水６００は、スパイラル３３０により旋回流にされながら、絞り部３０５で絞り込まれた後、内ノズル３０１からの放水流６３０となり円錐状に放出される。
【００４６】
前記オリフィス３４０を通った消火用水６００の一部は、給水孔３０３、通路３５０を通り、デフレクタ３２０、突起片３１６、３１７、３１８、案内リング３１２の規制を受けながら切欠部３１４、隙間Ｌ6、Ｌ7から放出される放水流６３０となり、外ノズル３１０から上方放水域Ｅ1、側方放水域Ｅ2及び下方放水域Ｅ3の全域にわたり散水される。
【００４７】
この上方散水域Ｅ1は、主に放水領域Ｓ7の中央部３００Ｃの散水を受け持ち、又、側方散水域Ｅ2は主に前記放水領域Ｓ7の側方３００Ｂの散水を受けもち、更に、下方散水域Ｅ3は主に前記放水領域Ｓ7の後端３００Ａ側の散水を受け持つ。
【００４８】
このようにして各ノズル１００、２００、３００からの放水流６１０、６２０、６３０は、全体として大きな矩形状の散水領域Ｓを形成すると共に、その長さＬは２０ｍを超え、幅Ｗも５ｍを超える。そのため、この消火用ヘッド１はアトリウム等の大空間を備えた建築物の消火を効率良く行うことができる。
【００４９】
この発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、例えば、図２４、図２５に示す様に、遠投用ノズル２００の両側に中投用ノズル１００を設け、該遠投用ノズル２００の下方に近投用ノズル３００を設けることもできる。図２５において、θ3は中投用ノズル２００の中心軸２００ｃの交差角度で、例えば、交差角θ3＝１４゜である。尚、図２４、図２５において各ノズル１００、２００、３００、は上記と同様の構成のものであり、図１〜図２３と同一物には同一符号が付されている。
【００５０】
【発明の効果】
この発明は、以上の様に構成したので、次の様な顕著な効果を奏する。
（1）両側端の放水口の径を他の放水口のそれより大きくしたので、外側の放水口からは内側のそれより大量の放水流が散布される。従って、該外側の放水口からの放水流は、空気抵抗の影響を受けることがないとともに、内側の放水口からの放水流に干渉し、それらの放水流の射程距離を伸ばす。そのため、一定の広がりをもって散布することが確実にできる。
【００５１】
（2）中径放水口の両側に大径放水口を配設し、該中径放水口と大径放水口との間に小径放水口を設けたので、大径放水口からの放水流は空気抵抗の影響をあまり受けないとともに、他のノズルからの放水流に干渉し、その射程距離を伸ばす。そのため、全体としての射程距離を２０ｍ以上にすることができる。又、小径放水口からの放水流は、大径放水口及び中径放水口からの放水流では十分に散水できない範囲にも散布されるので、矩形の散水領域は確実に均一に散水される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す正面図で、取付状態を示す図である。
【図２】取付前の消火用ヘッドを示す正面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】図２の平面図である。
【図５】中投用ノズルの正面図である。
【図６】図５のVI-VI線断面図である。
【図７】図５のVII-VII線断面図である。
【図８】遠投用ノズルの側面図である。
【図９】遠投用ノズルの平面図である。
【図１０】遠投用ノズルの正面図である。
【図１１】近投用ノズルの正面図である。
【図１２】図１１のXII-XII線断面図である。
【図１３】近投用ノズルの内ノズルの正面図である。
【図１４】図１３のIVX-IVX線断面図である。
【図１５】近投用ノズルの外ノズルの正面図である。
【図１６】図１５のXVI-XVI線断面図である。
【図１７】近接用ノズルのデフレクタの平面図である。
【図１８】近投用ノズルのスパイラルの平面図である。
【図１９】近投用ノズルのオリフィスの平面図である。
【図２０】図１９のXX-XX線断面図である。
【図２１】各ノズルを単独で用いた場合の散水領域を示す図で、Ａは中投用ノズルのそれ、Ｂは遠投用ノズルのそれ、Ｃは近投用ノズルのそれを、示す。
【図２２】各ノズルの放水流の状態を示す図である。
【図２３】各ノズルの放水流により形成された矩形状の散水領域を示す図である。
【図２４】他の実施例を示す正面図である。
【図２５】図２４の一部断面平面図である。
【符号の説明】
１消火用ヘッド
１００中投用ノズル
２００遠投用ノズル
３００近投用ノズル

Claims

消火用ヘッドの中心軸が水平になるように、大空間の側壁に取り付けられ、前記中心軸に対して下向きに傾斜して、消火用ヘッドの近傍の放水領域に散水する近投用ノズルを備えた消火用ヘッドであって、
前記近投用ノズルは、上端面に案内リングを有する外ノズルと、該外ノズル内に設けられるデフレクタとを有し、
前記デフレクタの上方放水域に対応する部分と側方放水域に対応する部分を外ノズルの案内リングで囲むと共に、前記外ノズルの案内リングの下方部分に切欠部を設けて、前記デフレクタの下方周縁部に形成した下方切欠部を、前記案内リングの切欠部と対向する位置に設け、
前記デフレクタの規制を受けながら案内リングの切欠部から放出される散水が前記放水領域の前記側壁側の散水を受け持つ下方散水域を構成することを特徴とする消火用ヘッド。
前記放水領域の中央部の散水を受け持つ上方散水域と、前記放水領域の側方の散水を受け持つ側方散水域とを近投用ノズルに設け、
前記上方散水域、側方散水域、及び下方散水域から放出される放水流により消火用ヘッド近傍の放水領域に散水することを特徴とする請求項１記載の消火用ヘッド。
ヘッドの中心軸が水平になるように、大空間の側壁に取り付けられる消火用ヘッドであって、
それぞれ射程距離が異なる、第１ノズル、第２ノズル及び第３ノズルからなる３つのノズルを上方から下方に向かって順に配設し、
前記第１ノズルは、同一水平線上に一対設けられ、該一対のノズルは、前記中心軸に対して開くように設けられると共に、前記中心軸に対して上向きに傾斜して設けられ、
前記第２ノズルは、水平方向に間隔をあけて配設された、前記第１ノズルよりも多い複数の放水孔から構成され、
前記第３ノズルは、放水口と切欠部を有するデフレクタとを有しており、
該第３ノズルは、消火用ヘッドの近傍の放水領域に散水する近投用ノズルであって、該放水領域の前記側壁側の散水を受け持ち、
前記第１ノズルは、近投用ノズルよりも射程距離が長い中投用ノズルであり、
前記第２ノズルは、前記中投用ノズルよりも射程距離が長い遠投用ノズルであり、前記中投用ノズルから噴出される放水流の散水領域の欠落を補う働きをするノズルであることを特徴とする消火用ヘッド。
前記第１ノズル、第２ノズル及び第３ノズルからの放水流は、それぞれがあわさって、全体として大きな矩形状の散水領域を形成することを特徴とする請求項３記載の消火用ヘッド。