JP3832684B2 - 固定式消火設備の消火用散水ノズル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプリンクラー消火設備などの固定式消火設備に使用される固定式消火設備の消火用散水ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスプリンクラー消火設備に使用される消火用散水ノズルとしては、防護範囲全体に均一に散水させるため、水をデフレクタで分散させて粒状態に散水しており、例えば図１１に示すようなものがある（特開平５−６９７３０号）。
【０００３】
図１１はヒュージブルリンク式の消火用散水ノズルを示し、ノズル本体１０１に放水口１０２が形成され、放水口１０２に設けた栓１０３とデフレクタ１０４との間に一対のレバー１０５ａ，１０５ｂを接触点１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃによって係止し、栓１０３を閉鎖状態に支持している。レバー１０５ａとレバー１０５ｂには感熱体としてのヒューズ１０７で固着された一対のリンク１０８ａ，１０８ｂが装着され、栓１０３の閉鎖状態を維持している。
【０００４】
火災の発生による温度上昇でヒューズ１０７が溶けると、一対のリンク１０８ａ，１０８ｂが矢印で示すように分解し、レバー１０５ａ，１０５ｂの係止が解除され、水圧によってレバー１０５ａ，１０５ｂが弾け、放水口１０２から栓１０３が脱落して加圧水が放水口１０２から噴出し、散水が開始される。このとき放水口１０２から噴出した水は、デフレクタ１０４に当って防護範囲全体に均一に散水される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の消火用散水ノズルにあっては、１個のノズル当り例えば８０リットル／分以上という所定流量の連続放射となっていたため、火災消火能力に対して比較的多くの消火液あるいは水の量が必要であり、当然消火する対象物以外のものにも放射されるため、放射した消火液あるいは水による二次災害、いわゆる水損が大きくなるという問題点があった。また設備的には、水槽、ポンプが大容量となる上、配管サイズも大きくなり、設備全体の費用が高くなるという問題点もあった。
【０００６】
また従来の散水ノズルでは、防護範囲全体に均一に散水させるため、水をデフレクタで分散させて粒状にして散水している。そのため、火災の勢いが強い場合には、分散された水は粒子径が小さいため、火災の気流に負けて火災の深部に達する前に蒸発し、火災の抑制に時間がかかり、また全く消火できないこともある。このため水の量も多くなり、水損による被害も大きくなる。
【０００７】
更に、防護範囲内のある一点から見ると、粒状の水により、一瞬その一点の火災の炎が弱まったとしても、その地点の付近の炎により一度かかった水が蒸発し、付近の炎によって再び燃え始める。このため完全に消火するまでに時間がかかる。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、火災消火能力を確保しながら、消火用散水ノズル１個あたりの放射量を低減することで水損を少なくし、水槽、ポンプなどの容量を小容量とし設置費用を低減することができる固定式消火設備の消火用散水ノズルを提供することを目的とする。
【０００８】
また本発明は、スリットから放出された水の均一な散布パターンが得られるノズル構造を備えた消火用散水ノズルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は次のように構成する。
本発明は、消火液または消火用水が圧送される消火用配管に接続され火災時に消火液または消火用水を散水する固定式消火設備の消火用散水ノズルを対象とする。
【００１０】
このような消火用散水ノズルとしては、本発明にあっては、所定の防護範囲内の特定部分に集中的に散水する散布パターンを形成するスリットを備えた旋回自在なノズル部と、ノズル部から消火液又は消火用水を散水する際の水流を駆動源として駆動軸を回転させる駆動部と、駆動部の回転を入力し所定の減速比に従って減速してノズル部を回転させ散布パターンを所定の防護範囲内を走査して所定の防護範囲内全域に散水させる減速部と、消火液又は消火用水を散水する際の水流を駆動源としてノズル部の内部で回転される羽根車とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
このような構成を備えた本発明の消火用散水ノズルによれば、防護範囲内にある部分を集中的に散水するように散布パターンを形成し、防護範囲内を走査するようにしたので、火災に対して瞬間的には従来の散水ノズルより大量の消火液が放射されるため、従来の８０リットル／分の防護範囲全域放射の散水ノズルと例えば４０リットル／分の回転走査で１ｒｐｍ程度の場合と比較すると、防護範囲内全体でみて少ない水量にもかかわらず、より高い消火能力が得られる。
【００１２】
また、本発明は、瞬時的には散水量が増えると同時に、消火対象物にあたる水の打力及び粒子径も増すので、消火能力が増加する。即ち、本発明においては、水は分散された粒状ではなく、特定の部分に集中的に散水される打力の強い水の塊として消火対象物に散水されるため、火災気流に負けることなく火災の深部まで到達して消火能力が高くなり、火災抑制までの時間が短くて済み、従って鎮火までの水量も少なくて済む。また塊状態の水で消火するため、一度消火した部分が再び燃え上がることを抑制し、一度消火された場所を継続して鎮火状態にできる。
【００１３】
また、少ない放射量で消火できるため、いわゆる水損の被害を小さくすることができる。更に、放射水の水槽が小さくなり、ポンプが小容量となり、自家発電設備等バックアップ設備も小容量となり、配管サイズも小さくなるため、低コストとなる。
また、防護範囲を従来の散水ノズルと比較して大きくした場合でも、走査時間を調整することにより、火災に対しては瞬間的には大量の水を放射することができ、同等以上の消火性能が得られることから、従来の散水ノズルと比較して、ノズルの設置個数を減らすことができる。
【００１４】
更に、スリットを開口したノズル部の内部に、スリット方向に対し略直交する方向に複数の羽根を備えノズル部の水流を駆動源として回転される羽根車を設けたことで、理想的な散布パターンが得られる。即ち、スリットのみの場合には、スリットから出た水は互いに集まるように落ち、散布量が均一化された理想的な散布パターンとならない。しかし、回転する羽根車の羽根によって水を１つ１つの固りに区切ってスリットから出すことによって、スリットから出た水が集まって落ちることが抑えられ、理想的な散布パターンが得られる。
【００１５】
本発明の消火用散水ノズルにあっては、ノズル部のスリットとして防護範囲内の遠隔部に散水するスリット箇所ほどスリット幅を広く設定する。
また本発明の消火用散水ノズルは閉鎖型であり、ノズル部は内部の流入路を開閉する弁体を連結し、火災により所定温度に達したら脱落する感熱作動機構により弁体を定常監視状態で流入路を閉鎖する位置に保持しており、感熱作動機構が分解した際に下降してノズル部先端を露出すると共に弁体により流入路を開いて消火液又は消火用水を流す。
【００１６】
この閉鎖型の消火用散水ノズルにつき、弁体により定常監視状態で閉鎖された流入路の一次側に第１ストレーナを設けると共に、二次側に第２ストレーナを設け、消火液又は消火用水に混入しているゴミ等の異物による流路のつまりを防止する。ここで消火液又は消火用水が充満している弁体１次側に設置する第１ストレーナの網目を、大気に開放状態にある弁体２次側に設置した第２ストレーナの網目よりも粗くしている。
【００１７】
これはストレーナに使用している網目が細かいほど錆やすいという性質に着目したもので、消火液又は消火用水が入っている弁体１次側に設置する第１ストレーナの網目を粗くして錆にくくする。第１ストレーナの網目を粗くしていても、大気開放側に目の細かい第２ストレーナがあるので、ゴミ等の異物は確実に除去できる。
【００１８】
感熱作動機構で弁体を開閉する閉鎖型の消火用散水ノズルとした場合、ノズル本体に対し流入路側から駆動部、減速部、及び羽根車を内蔵したノズル部を順に配置し、駆動部に対しノズル部を軸方向に摺動自在で軸回りに一体回転するスライド連結部を介して連結し、感熱作動機構の分解時にノズル部をスライドさせた状態で駆動部の回転をノズル部に伝達する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による固定式消火設備の消火用散水ノズルの外観説明図である。本発明の消火用散水ノズル１は円筒状のノズル本体２を有し、ノズル本体２の上部に消火ポンプ設備から加圧された消火液または消火用水が供給される消火配管に接続する接続ネジ部３を有し、ノズル本体２の下部に火災により所定温度に達した時に脱落する感熱作動機構４を設けている。
【００２０】
図２は図１の内部構造の断面図であり、中心線の左側にノズル本体２のケースを破断した内部構造を示し、右半分に内部構造の断面を示している。
図２において、ノズル本体２は接続ネジ部３が設けられた上方側よりケース２ａ，２ｂ，２ｃ及び２ｄの４つをねじ込みにより軸方向に連結している。上部のケース２ａに一体に設けられた接続ネジ部３の内部には流入路５が軸方向に形成され、ノズル本体２の中央に配置した軸１２の先端に一体に形成した弁体１１を弁座１１ａに収納して、流入路５を定常監視状態で閉鎖している。
【００２１】
このため流入路５は、一次側流入路５ａと二次側流入路５ｂに弁体１１による流入路５の閉鎖で分けられている。弁体１１の閉鎖で分けられた一次側流入路５ａ側には第１ストレーナ１３が設置され、一方、二次側流入路５ｂには第２ストレーナ１４が設けられている。
第１ストレーナ１３及び第２ストレーナ１４は共に加圧供給される消火液や消火用水に混入しているゴミなどの異物を除くためのものであり、弁体１１で閉じられた一次側流入路５ａには定常監視状態で消火液または消火用水が加圧状態で充満しており、その中に第１ストレーナ１３が設置されている。これに対し第２ストレーナ１４は、弁体１１で閉鎖された流入路５の二次側流入路５ｂにあることから、大気に開放された状態にある。
【００２２】
一般に網目構造をもつストレーナは、網目が小さいほど水に浸していた場合の腐食の度合いが大きいことが知られている。そこで本発明にあっては、消火液や消火用水に浸されている一次側流入路５ａ側の第１ストレーナ１３の網目を大きくして腐食しにくくし、一方、大気側に開放された状態で設置されている第２ストレーナ１４については細かい網目のものを使用している。これによって一次側流入路５ａ側に設置した第１ストレーナ１３を腐食しにくくし、耐久性を高めている。
【００２３】
第１ストレーナ１３及び第２ストレーナ１４を設置した流入路５に続いては駆動部６が設けられる。駆動部６は、円筒状のケーシング６ｂの外周に複数枚のインペラ６ａを配置した水車構造であり、ケーシング６ｂはケース２ｂの内部に一体に形成したハウジング１６に装着したベアリング１７を介して回転自在に指示さている。このため消火液または消火用水を散水する際に上から下に流れる水流をインペラ６ａで受けてケーシング６ｂが回転駆動される。
【００２４】
駆動部６の内部には減速部７が組み込まれている。ハウジング１５はケース２ｂの内部に一体に形成したハウジング１６にネジ込み固定しており、ハウジング１５の中心軸方向には弁体１１を備えた軸１２が摺動自在に嵌め込まれている。またハウジング１６の上側には軸１２が下降して弁体１１が弁座１１ａから離れて開いた時に収納する弁体収納部１６ａが形成されている。
【００２５】
減速部７として、この実施形態にあっては、ダブル遊星歯車機構を使用している。即ちハウジング１６にネジ込み固定されたハウジング１５にサンギア１８ａを固定し、サンギア１８ａの外側にプラネタリギア１９を介してインターナルギア２１を配置し、インターナルギア２１は駆動部６のケーシング６ｂの内側に固定されている。
【００２６】
プラネタリギア１９はキャリアケース２０に回転自在に装着されている。続いてサンギア１８ｂが上部のサンギア１８ａと同様、軸１２側のハウジング１５に固定され、サンギア１８ｂに対しプラネタリギア２２を介してキャリアケース２０に固定されたインターナルギア２３を噛み合わせている。プラネタリギア２２は回転出力部材としてのキャリアケース２４に回転自在に装着されている。
【００２７】
この減速部７のダブル遊星歯車機構は、図３に取り出して示すようなギア配列をもっている。このようなダブル遊星歯車機構により、例えば水流による駆動部６のインペラ６ａの水流回転を例えば１０００分の１以下の高減速比で減速してキャリアケース２４の回転として取り出すことができる。
再び図２を参照するに、ハウジング６ｂ上部の外周面とハウジング１６の内周面との隙間、およびハウジング６ｂ、下部の内周面とキャリアケース２４の外周面との隙間は、極力狭く設計されている。これは、消火用水中のゴミが上記隙間から減速部７内に入ってギア機構にゴミづまりが起き、減速部７が動作しなくなることを防止している。そのため、減速部７は、駆動部６の中にほぼ被包した状態で収納されている。
【００２８】
減速部７に続いてはノズル部８が設けられている。ノズル部８の上部は、減速部７のキャリアケース２４から軸方向に延在した固定ガイド２５に対し、スライダ連結部２６により軸方向に褶動自在で且つ軸回りに連結するように装着されている。即ち、ノズル部８のスライダ連結部２６は、キャリアケース２４から延在した固定ガイド２５に対し褶動自在なスライダ２７を例えば円周方向の４箇所に配置しており、４本のスライダ２７をフランジ２８の周囲に一体に形成した支持しており、フランジ２８はネジ３５によりリテーナ３４を介して軸１２の先端に固定されている。またリテーナ３４と上部に位置する減速部７側のストッパ部材２９との間にはスプリング３０が組み込まれ、ノズル部８側を下方に押圧している。
【００２９】
スライダ連結部２６の構造は図２のＡ−Ａ断面を示す図４から明らかになる。図４において、ノズル部８側のスライダ連結部２６は、中央のフランジ２８の周囲４箇所に配置されたスライダ２７で構成され、スライダ２７はフランジ２８に対し図２のように軸方向に延在している。
このようなノズル部８側のスライダ連結部２６に対し、上側に位置する減速部７の回転出力部材となるキャリアケース２４より延在している固定ガイド２５が、４箇所に形成したスライダ２７の間２箇所に位置している。このため減速部７側の固定ガイド２５に対しノズル部８側のスライダ２７は、軸方向に移動可能であるが軸回りには固定ガイド２５と連結関係にあり、固定ガイド２５側からの回転を受けてスライダ２７はフランジ２８と共に一体に回転される。
【００３０】
再び図２を参照するに、ノズル部８の上部にはガイドプレート３１がねじ止め固定されている。ガイドプレート３１の内側は、図４の想像線で示すように、内周部３１ａを固定ガイド２５の外周とノズル部８の内周の間の空間に位置しており、且つスライダ２７同士の間に固定ガイド２５がない２箇所の部分においては中央側に伸びており、スライダ２７に内周部３１ａが引掛るようになっている。このため、スライダ２７に対しガイドプレート３１は軸方向に褶動自在で且つ軸回りには一体に回転するスライダ連結部を構成している。
【００３１】
再び図２を参照するに、ガイドプレート３１とノズル部８の上端との間には、ねじ止めの際にシート３２が挟み込み固定されている。シート３２は、ケース２ｃの内周まで延在したサイズを持っている。このシート３２は、感熱作動部４が火災により所定温度に達して脱落した際に、ノズル部８と共に下降してシート圧着段部３３に圧着され、外側のケースとノズル部８の間を通る水の漏れ出しを阻止するバルブシートとして機能する。
【００３２】
ノズル部８の先端の球状部には、垂直方向の半径回りにスリット１０が想像線で示すように形成されている。スリット１０を形成したノズル部８の内部には、水平配置した固定軸３９に対し回転軸部４０を備えた羽根車９が回転自在に組み込まれている。羽根車９は、ノズル部８のスリット１０の方向に対し略直交する水平方向に配列した複数枚の羽根を設けている。
【００３３】
この羽根車９も、火災により感熱作動機構４が所定温度に達して脱落し、散水する際の水流を受けて垂直回り即ちスリット１０の方向に回転される。この散水時における羽根車９のスリット１０の方向の回転は、スリット１０より散水される水を、スリットに直交する羽根車９の羽根によって区切って１つの塊にして散水し、スリット１０のみの場合の散水で水がくっつき合う性質により、水が集まって落ちることによる理想的な散水パターンの形成ができない問題を解決する。
【００３４】
ノズル本体２の最下部のケース２ｄの内側には、上部側よりストッパボール３７とロックボール３８が設けられている。ストッパボール３７は、感熱作動機構４が脱落した時にノズル部８が下降してくることから、ノズル部８のストッパ部３６を受けて、この位置にノズル部８を係止する。
感熱作動機構４は、止ネジ４８に所定温度で溶融するヒューズ４７により集熱板４４を固定しており、止ネジ４８を間に集熱板４５，４６、抑え板４３及びロックボール３８を介してノズル部８の先端を支持している支持プレート４２の中央部に突出したネジ部に装着することで、ケース２ｄの内部先端の段部に支持固定している。
【００３５】
このため、火災による熱を集熱板４４で受けて所定温度に達するとヒューズ４７が溶融し、集熱板４４、４５，４６、抑え板４３、及びロックボール３８の支持が解除され、これらと共に支持プレート４２も脱落する。
図５は図１に示した本発明の消火用散水ノズル１の感熱作動機構４が火災により所定温度に達して作動して脱落した時の外観説明図である。即ち図１の感熱作動機構４が作動して脱落すると、図２から明らかなようにノズル本体２内に収納されているノズル部８の支持が解除され、図５のようにノズル部８の先端が下側に飛び出し、先端のスリット１０より散水が行われる。
【００３６】
また、図５から明らかなように、スリット１０の幅は、遠くへ散水する上側のスリット部分の方が広くなっている。これは、防護範囲の特定部分に均一な帯状の散水をするために、上側のスリット１０の幅を広くして消火用水の量を多くしている。
図６は図５の作動状態における内部構造を軸中心の右側に断面で示しており、左側については図２と同じ定常監視状態での内部構造を示している。図２のように定常監視状態でノズル部８を保持している感熱作動機構４が火災による所定温度への到達で脱落すると、ノズル部８の保持が解除され、ノズル部８は図示の位置に下降する。同時にスプリング３０の力及び一次側流入路５ａに加わっている消火液または消火用水の加圧による弁体１１の押圧力により、軸１２が弁体１１と共に下降し、弁体１１は弁体収納部１６ａに収まり、これによって内部の流入路５が開放される。
【００３７】
弁体１１による流入路５の開放で上部より矢印のように流入した消火液または消火用水は、第１ストレーナ１３及び第２ストレーナ１４を通過した後、駆動部６の外側を通り、この水流をインペラ６ａが受けてケーシング６ｂを回転する。水流による駆動部６の回転は、減速部７に伝達されて減速され、減速回転がキャリアケース２４の下部に延在した固定ガイド２５に出力される。
【００３８】
固定ガイド２５に対してはスライダ連結部２６のスライダ２７が下側にスライドした位置にあり、スライダ２７の下側の位置にノズル部８の上端に固定しているガイドプレート３１の内側の張出し部が位置している。このため減速部７の固定ガイド部２５に対する出力回転は、スライダ２７を介してガイドプレート３１に伝えられ、更にノズル部８に伝達されて軸回りに回転させる。この時のノズル部８の回転数は、例えば散水流量を４０リットル／分とすると１ｒｐｍ程度の回転数となる。
【００３９】
同時に、ノズル部８を通過する水流は先端のスリット１０の形成部内側に設けている羽根車９を回転する。羽根車９はスリット１０の方向に略直交する方向に羽根を配置しており、このためスリット１０を外側から見ると、スリット方向に直交する羽根の間隔で仕切られた矩形の開口がスリット１０内をスリット方向に移動しており、スリットを直交する羽根で仕切った矩形領域で区切った水の塊を放水するようになる。
【００４０】
このため、単なるスリット１０から散水した場合、スリットに沿ったカーテン状となって放水される水の場合には防護範囲に落ちた時に水が集まって落ちるようになるが、羽根車９の回転で水を仕切っていることで水が１つの塊として散水され、防護範囲に落ちる時に集まらず、均一に散布する理想的な散布パターンが得られる。
【００４１】
図７は本発明の消火用散水ノズル１の散布パターンの説明図である。天井面などに設置された消火用散水ノズル１は、作動状態において下部に突出したノズル部８が散水による水流で矢印のように回転し、ノズル部８に設けているスリット１０より放水パターン５０の放水が行われ、防護範囲５２に帯状の散布パターン５１を形成する。この散布パターン５１は、ノズル部８の回転に伴って矢印で示すように回転し、所定の防護範囲５２を走査する。
【００４２】
尚、駆動部６の回転力を減速部７で所定の減速比で減速してからノズル部８に伝達する理由は、ノズル部８をインペラ６ａのみで回転させると、かなり高速でノズル部８が回転してしまい、ノズル部８から散水された消火用水は塊状から粒状に分散してしまい、防護範囲内の特定の部分に集中的に散水する散水パターンを形成できなくなり、防護範囲のある一点からみると、一回の走査で到達する消火用水の水量が少なくなり、粒子径も小さくなり、また打力も低減して消火能力が低下してしまうからである。これを防止し、集中的に散水する散水パターンを形成するため、散布パターンの走査の速度を散布パターンの形状が維持できる程度の比較的低速度にする必要があるために、減速ギア機構を設けている。
【００４３】
図８は図７の防護範囲５２内のある一箇所から見た散水量の時間的変化であり、図８（Ａ）は従来の消火用散水ノズルの散水量であり、図８（Ｂ）が本発明の消火用散水ノズルの散水量である。
図８（Ａ）の従来の消火用散水ノズルにあっては、防護範囲５２のある一箇所から見ても常に一定の水量の水が散水されている。これに対し図８（Ｂ）の本発明の消火用散水ノズルにあっては、散布パターン５１の回転走査速度に依存した一定の周期で間欠的に大量の水が散水されることになる。
【００４４】
このように本発明の消火用散水ノズルを用いると、防護範囲５２のある一部分から見た場合に、火災に対して瞬間的には従来の散水ノズルよりも大量の消火用水または消火液が散水され、一定水量を継続して散水するよりも瞬間的に集中して大量の水を散水した方が高い消火能力が得られる。このため、例えば従来の８０リットル／分の防護範囲５２の全域放射の散水ノズルと例えば本発明による消火ノズルで散水量を４０リットル／分、走査速度を１ｒｐｍ程度とした場合と比較すると、防護範囲５２の全体的に見て少ない水量にも関わらず、より高い消火能力が得られる。
【００４５】
また本発明の消火用散水ノズルにあっては、少ない散水量で消火できるため、いわゆる水損の被害を小さくすることができる。このことから、消火用水の水槽も小さくでき、更に従来の消火能力と同等とした場合には、従来よりも配管内の水圧を抑えることができるため、消火ポンプが小容量で済み、更には自家発電設備などのバックアップ設備も小容量とでき、配管サイズも小さくなるために、設備コストを大幅に低減できる。
【００４６】
また防護範囲５２内のある一箇所から見れば、従来のように防護範囲５２内全体に散水するのと比べ、本発明にあっては、瞬間的には散水量が増えると同時に消火対象物に到達する水の打力及び粒子径も増すので、消火能力が増大する。
即ち本発明においては、水は分散された粒状ではなく特定の部分に集中的に散水される打力の強い水の塊として消火対象物に散水されるため、火災気流に負けることなく火災深部まで到達して消火能力が高くなる。
【００４７】
このため、火災鎮火までの時間が短くて済み、したがって水量も少なくて済む。更に塊状態の水で消火するため、一度消火した部分が再び燃え上がることがなくなり、一度消火された場所を継続して鎮火状態にできる。
図９は本発明の散水による消火の様子を従来と対比して示している。図９（Ｃ）は従来の散水パターン（平面図）であり、従来の散水能力では防護範囲５２全体に均一に散水させるため、消火用水をデフレクタで分散させて粒状にして散水しており、防護範囲５２内に比較的粒子径の小さな様々な大きさをもった粒状の水によるスポット状散布パターン５４が得られる。
【００４８】
そのため火災の勢いが強い場合には、分散された水は粒子径が小さいため火災の気流に負け、炎５３の深部に達する前に蒸発し火災の抑制に時間が掛かり、また全く消火できないこともある。このため消火用水の量も多くなり、水損による被害も大きくなる。
更に防護範囲５２内のある一点から見ると、粒状の水により一瞬、その一点の火災の炎５３が弱まったとしても、その時点の付近の炎５３により一度掛かった水が蒸発し、付近の炎によって再び燃え始める。このため、完全に消火するまでには時間が掛かる。
【００４９】
図９（Ａ）（Ｂ）は本発明による帯状の散布パターンの散水であり、防護範囲５２内のある部分に集中的に大量の消火用水を散水する散布パターン５１を形成している。このため、瞬間的には散水量が増えると同時に、消火対象物に当たる消火用水の打力及び粒子径も増すので、消火能力が増大する。
即ち、本発明の散布パターン５１においては、消火用水は図９（Ｃ）のように分散された粒状ではなく、特定の部分に集中的に散水される打力の強い水の塊として消火対象物に散水される。このため、火災気流に負けることなく炎５３の深部まで到達して消火能力が高くなり、火災抑制までの時間が短くて済み、したがって鎮火までの水量も少なくて済む。
【００５０】
また図９（Ｂ）のように、散布パターン５１で防護範囲５２の全域を走査して塊状の水で消火するため、一度消火した鎮火部分５５が再び燃え上がることを抑え、一度消火された場所を継続して鎮火状態に維持できる。
更に防護範囲５２内のある部分に大量の水を散水するようにノズル部８を形成したため、防護範囲５２を従来の散水ノズルと比べて大きくした場合でも、走査時間を調整することにより火災に対して瞬間的に大量の水を散水することができるため、従来と同等以上の消火性能が得られる。したがって、従来の散水ノズルに比べノズルの設置個数を減らすことができる。
【００５１】
例えば取付ピッチ２．３メートルで所定の防護範囲５２に８個の散水ノズルを従来設置していた場合に対し、本発明によれば、取付ピッチを２．６メートルとすることができ、その結果、設置する散水ノズルの個数を４個に減らすことができる。
図１０はノズル部８から散水される散布パターン５１の別の形態を示す。図１０（Ａ）はノズル部８の周方向に９０°の間隔をおいて４個の半径部となるスリットを形成した場合であり、防護範囲５２に対し帯状の散布パターン５１をクロスさせた十字形状の散布パターンが得られる。
【００５２】
図１０（Ｂ）はノズル部８に１８０°の間隔をおいて２つの半径部となるスリットを形成した場合であり、防護範囲５２において直径方向に帯状の散布パターン５１が得られる。更に図１０（Ｃ）はノズル部８の周方向に１０°程度の短い角度間隔をおいて３つの半径部となるスリットを形成した場合であり、この場合には防護範囲５２において半径方向に放射状に広がった３つの散布パターン５１を得ることができる。
【００５３】
更に上記の実施形態にあっては、火災による所定温度で脱落する感熱作動機構４により弁体１１を閉鎖位置に支持した閉鎖型の消火用散水ノズルを例にとるものであったが、感熱作動機構４と弁体１１の作動機構を持たない開放型の消火用散水ノズルについてもそのまま適用できる。
この開放型の消火用散水ノズルとしては、例えば図２の構造において、駆動部６と減速部７をノズル本体２内に配置すると共に、減速部７の回転出力部となるキャリアケース２４に対し、ノズル部８をスライド連結部によらず直接回転自在に連結し、この状態で常時ノズル部８の先端のスリット１０が外部に露出した構造とすればよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、防護範囲内にある部分を集中的に散水するように散布パターンを形成し、防護範囲内を走査するようにしたので、火災に対し瞬間的には大量の消火液または消火用水が放出されるため、より高い消火能力が得られ、水損の被害も小さくなる。
【００５５】
また従来と同程度の設備能力とした場合には、配管内の水圧を抑えることができ、水槽、ポンプなどが低容量となり、配管サイズも小さくなり、更に防護範囲内のある部分に集中的に散水するようにノズル部を形成したため、防護範囲を従来よりも広くしても従来と同程度の消火能力を維持でき、ノズルの設置個数を低減し、その結果、設備コストを低減できる。
【００５６】
更に、スリットを開口したノズル部の内部にスリット方向に対し略直交する方向に複数の羽根を備えた羽根車を設けて散水時の水流を駆動源として回転させたことで、スリットのみの場合にはスリットから出た水が互いに集まるように保持して理想的な散布パターンとならない問題に対し、回転する羽根車の羽根によって水を一つ一つの塊に区切ってスリットから出すことにより、スリットから出た水が集まって落ちることが抑えられ、散布量が均一化される理想的な散布パターンが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による消火用散水ノズルの定常監視状態の外観説明図
【図２】図２の定常監視状態における内部構造の断面図
【図３】図２の減速に使用したダブル遊星歯車機構の説明図
【図４】図２のＡ−Ａ断面
【図５】図１の作動状態の外観説明図
【図６】図１の定常監視状態と図４の作動状態につき内部構造を半断面で対比して示した断面図
【図７】消火用散水ノズルの設置状態と火災時の散水動作の説明図
【図８】防護範囲の一箇所から見た本発明の散水量を従来と対比して示したタイムチャート
【図９】本発明の散布パターンによる消火の様子を従来と対比して示した説明図
【図１０】本発明による散布パターンの他の形態を示した説明図
【図１１】従来例を示した説明図
【符号の説明】
１：消火用散水ノズル
２：ノズル本体
２ａ〜２ｄ：ケース
３：接続ネジ部
４：感熱作動機構
５：流入路
５ａ：一次側流入路
５ｂ：二次側流入路
６：駆動部
６ａ：インペラ
６ｂ：ケーシング
７：減速部
８：ノズル部
９：羽根車
１０：スリット
１１：弁体
１１ａ：弁座
１２：軸
１３：第１ストレーナ
１４：第２ストレーナ
１５，１６：ハウジング
１６ａ：弁体収納部
１７：ベアリング
１８ａ，１８ｂ：サンギア
１９，２２：プラネタリギア
２０，２４：キャリアケース
２１，２３：インターナルギア
２５：固定ガイド
２６：スライダ連結部
２７：スライダ
２８：フランジ
２９：ストッパ部材
３０：スプリング
３１：ガイドプレート
３２：シート
３３：シート圧着段部
３４：リテーナ
３５：止ネジ
３６：ストッパ部
３７：ストッパボール
３８：ロックボール
３９：固定軸
４０：回転軸部
４１：フランジ
４２：支持プレート
４３：抑え板
４４，４５，４６：集熱板
４７：ヒューズ
４８：止ネジ
５０：放水パターン
５１：散布パターン
５２：防護範囲

Claims (6)

1. 消火液または消火用水が圧送される消火用配管に接続され火災時に消火液または消火用水を散水する固定式消火設備の消火用散水ノズルに於いて、
   所定の防護範囲内の特定部分に集中的に散水する散布パターンを形成するスリットを備えた旋回自在なノズル部と、
   前記ノズル部から前記消火液又は消火用水を散水する際の水流を駆動源として駆動軸を回転させる駆動部と、
   前記駆動部の駆動軸の回転を入力し所定の減速比に従って減速して前記ノズル部を回転させ、前記散布パターンを前記所定の防護範囲内を走査して前記所定の防護範囲内全域に散水させる減速部と、
   前記ノズル部に設けられ、前記スリット方向に対し略直交する方向に複数の羽根を備え、前記ノズル部から前記消火液又は消火用水を散水する際の水流を駆動源として回転される羽根車と、
   を備えたことを特徴とする消火用散水ノズル。
2. 請求項１記載の消火用散水ノズルに於いて、前記ノズル部のスリットは、防護範囲内の遠隔部に散水するスリット箇所ほどスリット幅を広く設定することを特徴とする消火用散水ノズル。
3. 請求項１又は２記載の消火用散水ノズルに於いて、前記ノズル部は内部の流入路を開閉する弁体を連結し、火災により所定温度に達したら脱落する感熱作動機構により前記弁体を定常監視状態で前記流入路を閉鎖する位置に保持しており、前記感熱作動機構が分解した際に下降してノズル部先端を露出すると共に前記弁体により流入路を開いて前記消火液又は消火用水を流すことを特徴とする消火用散水ノズル。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の消火用散水ノズルに於いて、前記弁体により定常監視状態で閉鎖された前記流入路の一次側に第１ストレーナを設けると共に二次側に第２ストレーナを設けたことを特徴とする消火用散水ノズル。
5. 請求項４記載の消火用散水ノズルに於いて、前記第１ストレーナの網目を前記第２ストレーナの網目よりも粗くしたことを特徴とする消火用散水ノズル。
6. 請求項３記載の消火用散水ノズルに於いて、ノズル本体に対し前記流入路側から前記駆動部、前記減速部、及び前記羽根車を内蔵したノズル部を順に配置し、前記駆動部に対し前記ノズル部を軸方向に摺動自在で軸回りに一体回転するスライド連結部を介して連結し、前記感熱作動機構の分解時に前記ノズル部をスライドさせた状態で前記駆動部の回転を前記減速部を介してノズル部に伝達することを特徴とする消火用散水ノズル。

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