JP3885076B2 - 泡ヘッド - Google Patents

Description

本発明は消火設備の泡ヘッドに関し、特に放射方向に方向性を要求される泡ヘッドに関する。

一般的な消火用泡ヘッドでは、円形状のデフレクタによって消火液が発泡用網の円形全面に拡散され、泡が円形状に放射されるので、例えば消火用泡ヘッドを側壁に設置した場合、あるいは消火対象物の構造・形状等の条件により円形状に放射する必要がない場合には消火液の無駄使いになり、合理的な消火ができないという問題点があった。

かかる問題点を解決するものとして、特許文献１に開示された消火用泡ヘッドがあり、図７にこの消火用泡ヘッドの断面図を示す。図７に基づいて従来の消火用泡ヘッドを説明する。図において、６２はヘッド本体５１の液通路５２Ａの中腹部に装着したガイドで、消火液に回転を与えるための螺旋溝６２ａを有している。６３はヘッド本体５１の下部にビス６４により取り付けられたＬ字状の隔板で、ヘッド本体５１のほぼ中心付近に垂下する垂下板部６３ａを有している。６５は隔板６３の垂下板部６３ａに一体的に形成したデフレクタ取付板、６６は半円形状のデフレクタで、半円錐状のナット６７とビス６８とによってデフレクタ取付板６５に取り付けられている。

上記のように構成された消火用泡ヘッドにおいては、消火液は液通路５２Ａを通過中、ガイド６２により攪拌されると共に緩い回転流となってノズル孔５３ａから放出される。放出された消火液はナット６７の半円錐形状の作用と、隔板６３の垂下板部６３ａの作用とによって片側の半円形状範囲内においてデフレクタ６６に衝突し、空気吸込口５５からの空気と混合してデフレクタ６６によって片側に分散され、発泡用網５６によって半円形状の泡となって放射される。

また、従来例の他の例として特許文献２に開示された消火設備の側壁型泡ヘッドの考案がある。図８は同考案の断面図、図９は該側壁型泡ヘッドに用いられるデフレクタの平面図、図１０は図９のＶ−Ｖ線に沿う断面図であり、以下これら図８乃至図１０に基づいて従来の側壁型泡ヘッドの構成を説明する。図８において、７１は消火液を下方に向けて噴射するノズル部７２を備えていると共に、消火液給送用配管に対する接続口部７４を備えたヘッド本体である。

図８に示すように、ヘッド本体７１については、半周部 （以下、前半周部という）Ｒ１と、他の半周部（以下、後半周部という）Ｒ２とに区画することができる。そして、後半周部Ｒ２に背壁部７５が垂下状に設けられている。この背壁部７５の前面すなわち背壁面７５ａは平坦であって、この背壁面７５ａがノズル部７２の出口７２ａの後方（矢符Ｂ）に垂直に配置されている。

背壁面７５ａには、上段消火液拡散部７６と下段消火液拡散部７７とが膨出状に具備されている。７９は背璧部７５の水平な下端面にビス８０によって取り付けられた板状のデフレクタである。このデフレクタ７９は取付状態において背壁面７５ａの下端部からヘッド本体７１における前半周部Ｒ１の下方域に横向きに突出される。８２はヘッド本体７１の外周部に取り付けられた凹入形状のスクリーンであって、このスクリーン８２によってヘッド本体７１における前半周部Ｒ１及び後半周部Ｒ２の下方域とデフレクタ７９とが取り囲まれている。

デフレクタ７９には、図９に示すように、複数のスリット８１が切欠放射状に形成されている。また、デフレクタ７９の前縁部は直線状にカットされている。さらに、デフレクタ７９の前方中央には、図１０に示すような段付き部８５が形成されている。

以上説明した側壁型泡ヘッドＡを、ノズル部７２の軸線Ｘ−Ｘを垂直に合わせて設置した場合、ノズル部７２の出口７２ａから垂直下方に向けて消火液が噴射される。また、ノズル部７２の出口７２ａから噴射された消火液は、半円錐状の上段消火液拡散部７６の表面や下段消火液拡散部７７の表面やデフレクタ７９などに衝突して放射状に拡散する。このときの消火液の拡散方向は、後方（矢符Ｂ）への拡散が平坦な背壁面７５ａによって阻止されるので背壁面７５ａの前方１８０度域の範囲内に限定される。また、デフレクタ７９のスリット８１を通過した消火液は直下に放射される。したがって、後方（矢符Ｂ側）から前方（矢符Ｆ側）に回り込んでくる空気を巻き込んだ消火液はスクリーン８２を通過することによって起泡し、その起泡によって生じた消火泡が設置個所下方の前方１８０度域に拡散される。

また、デフレクタ７９の前縁部を直線状にカットし、また段付き部８５を設けていることによって、消火泡の放射パターンが台形ないし四角形状に近づくとされている。
実公平７−３６６７３号公報 実公平７−１３７３１号公報

しかしながら、上記の特許文献１に開示された消火用泡ヘッドの場合には、全周方向に放射するのに用いる円錐状のナットを縦割り状にした半円錐状ナットが必要になり、別途全周型の他に特殊に製作しなければならない。また、Ｌ字状の隔板６３をノズル孔５３ａの縁部から鉛直下方に延出させると共に、垂下板部６３ａをデフレクタ６６の下方に延出させているため、垂下板部６３ａに衝突した消火液が前方に反射され、また前方の消火液の流れに引き寄せられる等の現象により垂下板部６３ａの直下の部分の放射が不充分になり、均等な放射ができないという問題があった。

また、特許文献２に記載の側壁型泡ヘッドの場合には、背壁部７５が垂下状に設けられると共に、この背壁部７５の前面には、上段消火液拡散部７６と下段消火液拡散部７７とが膨出状に具備されている構造であり、非常に複雑な形状であり、特許文献１に開示されたものと同様に、製作が困難であるという問題がある。

また、デフレクタ７９の中央部分にはスリット８１が設けられておらず側壁型泡ヘッドＡの直下部分における放射が不充分になり、全体に均等な放射ができないという問題があった。

以上要するに、上記いずれの従来例の場合にも、消火液を拡散するためのコーン（半円錐状のナット６７、上段消火液拡散部７６と下段消火液拡散部７７）として特殊形状のものを利用しているために、一般的な全周放射用の泡ヘッドに用いるコーンとは別に製作しなければならず、コストが高くなるという問題点があった。また、上記いずれの従来例も、単に半円部分に放射することのみを目的としており、ヘッドの直下部分を含む放射領域全体に均等に放射するということまでは考慮されていなかった。さらにまた、特許文献２のものは、放射パターンを台形又は四角形状にするためにデフレクタ７９の先端部分を直線状に加工すると共に、デフレクター７９に段付部８５を設けているが、デフレクタ７９の先端部分を直線状に加工すると共にデフレクタ７９に段付部９５を設けるという２つの加工を施さなければならず、加工に手間がかかるという問題があった。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構成で放射方向に方向性を持たせることができる泡ヘッドを得ることを目的としている。また、半円方向への放射が可能であると共に、ヘッドの下方全体に均等な放射が可能な泡ヘッドを得ることを目的としている。さらに、簡単な構成で矩形状の放射が可能な泡ヘッドを得ることを目的としている。

本発明に係る泡ヘッドは、消火液が通る通液路を有するヘッド本体と、該ヘッド本体の下方に取り付けられた金網と、該金網の上方に、該金網に取り付けられたデフレクタとを備え、通液路に設けたノズル孔から消火液を噴射して、デフレクタの上面に衝突させて放射する泡ヘッドにおいて、デフレクタの上面に上部壁を設け、該上部壁の両端部に、２段の切り込みを設けて、消火液の放射方向に折曲した折曲部となる羽根部を形成し、上部側の羽根部が下部側の羽根部よりも折曲の長さが長く、かつ幅も広く設定されていることを特徴とするものである。
また、デフレクタにスリットを設け、該スリットは、上部壁よりもノズル孔側で、消火液の放射量を多くしたい側に、上部壁に沿うようにデフレクタに設けられることを特徴とするものである。

以上詳細に説明したように、本発明においては、デフレクタの上面側に上部壁を設け、該上部壁の両端部に、消火液の放射方向に向けて折曲した折曲部を設けたので、放射方向を上部壁の前方側に限定でき、しかも横方向の放射量を制限して全体として均等な放射が実現できる。
また、折曲部を２段に分けたのは、一段で均等性を確保しようとすると折曲の角度が微妙になり、調整が困難となるところ、２段に分けて、上部側の羽根によって大まかな調整を取り、下側の羽根によって微妙な調整をするようにすることによって、微妙な調整を容易にできるようにしたものである。

また、デフレクタの上面側に上部壁を設けると共に、デフレクタにスリットを設け、そのスリットは、消火液の放射量を多くしたい側に、上部壁に沿うようにデフレクタに設けたので、放射方向を上部壁の前方側に限定でき、しかも、ヘッド直下への放射量を多くすることができる。また、中央部に切欠部を設けることにより、後方への放射の流れを作り、この後方への放射の流れが、前方の放射の流れに引きつけられ、ちょうど直下方向に放射するようにしたものである。

図１は本発明の一実施形態の垂直方向の断面図である。図において、１はヘッド本体、３は消火液給送用配管に接続される接続口部、５は通液路、７は通液路５の中心線、９は通液路５の終端に設けられたノズル孔、１１はノズル孔９の中心線である。図から分かるように、ノズル孔９の中心は通液路５の中心よりも図中左側（放射方向）にずれている。１３はヘッド本体１の下方に取り付けられた金網、１５はヘッド本体１の外縁部と金網１３の外縁部を挾持して、金網１３をヘッド本体１に取り付けるカシメリングである。１７は金網１３の内部に設置されたデフレクタであり、デフレクター１７はデフレクタ本体１９、上部壁２１及び下部壁２３とから構成されている。

２５は基端側に６角の頭部を有し、先端側にネジ部が形成されたスペーサ、２７は金網１３とデフレクタ１７との間に設置されたスペーサカラー、２９はスペーサ２５のネジ部にねじ込まれ、デフレクタ１９上に固定された略円錐台形状のコーンである。コーン２９の中心線は通液路５の中心線７に一致している。従って、ノズル孔９の中心とコーン２９の中心との相対位置関係は、ノズル孔９の中心がコーン２９の中心よりも放射方向にずれていることになる。

図２は図１に示した本実施の形態の平面図であり、図１と同一部分には同一符号が付してある。図において、３１はヘッド本体１に設けられた空気吸い込み口、３３はノズル孔のズレの方向を示す目印用の凹部である。この凹部３３を設けることにより、泡ヘッドの組立時及び泡ヘッド設置時において方向を誤ることがない。

図３はデフレクタ１７の平面図、図４は図３における矢視Ａ−Ａ図、図５は図３における矢視Ｂ−Ｂ図、図６はデフレクタ１７の底面図である。まず、図３及び図６に基づいてデフレクタ本体１９の形状について説明する。

デフレクタ本体１９は基本的に円形状をしており、中央部にはスペーサ２５を挿通するための孔１９ａが設けられている。また、デフレクタ本体１９の図中左半分の部分（放射方向側の半分の部分）には複数のスリット１９ｂが放射状に設けられている。さらに、デフレクタ本体１９の前縁部（本明細書において方向を示す場合において「前」とは放射方向を、「後」とは放射方向と反対の方向をそれぞれ意味するものとする。）には中央部に近いほど深くなる段状の切欠部１９ｃが設けられている。また、デフレクタ本体１９における図中右半分側には放射方向に直交する方向にスリット１９ｄが設けられている。なお、スリット１９ｄの幅は、ヘッド直下の放射量が増えるように、スリット１９ｂの幅よりも大きく形成される。

次に、上部壁２１の設置位置及び形状について、図３乃至図５に基づいて説明する。上部壁２１はデフレクタ本体１９の中央より少し後方に寄った位置に、スリット１９ｄに沿わせてビス３５によって取り付けられている。上部壁２１は、その両端部に２段の切り込みが設けられ、該切り込みが設けられた部分が前方に向けて折曲され、２組の羽根部２１ａ，２１ｂが形成されている。なお、上部側の羽根部２１ａが下部側の羽根部２１ｂよりも折曲の角度（長さ）が大きく、また幅も広く設定されている。

このように、上部壁２１の両端部を前方に向けて折曲したのは、折曲部がない場合には、横方向の放射量が多くなり、放射量の均等性に欠けることになるからである。また、折曲部を２段に分けたのは、一段で均等性を確保しようとすると折曲の角度が微妙になり、調整が困難となるところ、２段に分けて、上部側の羽根２１ａによって大まかな調整を取り、下側の羽根２１ｂによって微妙な調整をするようにすることによって、微妙な調整を容易にできるようにしたものである。

次に、下部壁２３の設置位置及び形状について図４乃至図６に基づいて説明する。下部壁２３は、図６に示すように、スリット１９ｄの位置よりも少し後方にずらした位置に設置されている。また、下部壁２３は、図５に示すように、中央部に切欠部２３ａを有している。このようにスリット１９ｄの位置よりも少し後方にずらすと共に切欠部２３ａを設けた理由は以下の通りである。すなわち、スリット１９ｄに沿わせて、かつ切欠部を設けない場合には、スリット１９ｄを通過して直下に放射する泡消火液の流れが、それよりも前方で前方向に放射する泡消火液による空気の流れ及び液体の粘性によって前方に引き寄せられ、直下の部分の放射量が少なくなる。そこで、下部壁２３の設置位置をスリット１９ｄから少し後方にずらすと共に、中央部に切欠部２３ａを設けることにより、後方への放射の流れを作り、この後方への放射の流れが、前方の放射の流れに引きつけられ、ちょうど直下方向に放射するようにしたものである。

また、上部壁２１と下部壁２３が同じ位置にあると、コーン２９から流れ落ちた消化液はスリット１９ｄを通った後、そのまますぐ下部壁２３に当たるため、前方向に強く反射されてしまう。これに対して下部壁２３を上部壁２１よりも後方にずらしておくと、コーンから流れ落ち、スリット１９ｄを通った消火液は、上記のような前方向への反射が弱まり、下部壁２３に当たると丁度、下方へ落下するように導かれるので、下方への放射量を増やすことができる。

以上のように構成された本実施の形態においては、ノズル孔９より噴射される消火液がコーン２９によって拡散され、その一部はデフレクタ１７に衝突する。このとき、ノズル孔９の中心がコーン２９の中心よりも放射方向にずれているので、消火液は前方、すなわち放射方向に多量に拡散されることになる。なお、このときの拡散方向は、後方側が上部壁２１及び下部壁２３によって阻止されているので、これら上部壁２１及び下部壁２３よりも前方向に限定されることになる。

また、デフレクタ本体１９の前縁部に中央部に近いほど深くなる段状の切欠部１９ｃが設けられているので、前縁部の放射距離が短くなり、放射パターンが矩形状となる。なお、デフレクタ本体１９の前縁部を直線状にカットするのではなく中央部が最も深い段状にしたのは直線状にカットしただけでは、この前縁部から放射される消火泡の形状が矩形にならなかったことが実験により判明したためである。

また、デフレクタ１７のスリット１９ｂ，１９ｄを通過した消火液は下方に放射される。なお、スリット１９ｄを通過した消火液のうち下部壁２３の切欠２３ａ部近傍に放射される消火液には、後方に向けた流れが形成されるが、これはそれよりも前方の流れに引き寄せられ直下方向に修正される。以上のような消火液の流れが空気を巻き込み、金網１３を通過することによって発泡し、この発泡によって生じた消火泡が防護域に均等に放出される。

ここでこのような泡ヘッドの設置について少し説明する。例えば長方形状の防護区画がある場合に、従来の泡ヘッドは天井に取り付ける際、壁面近くにヘッドを予定の間隔で付けていかなけばならない。これは、従来の泡ヘッドが直下方向の散水が少ないため、あまり壁面から離して設置してしまうと、防護区域の外周部分が死角部分（散水されない部分）となってしまうからである。これに対して本実施形態のような直下方向にも十分に散水できる泡ヘッドであれば、壁面からある程度離しても問題ないので、ヘッド取付の施工性も良くなる。なお泡ヘッド２個を背中合わせにした（互いに外側に向けた）ものを、防護区域の天井の中心線上に、所定の間隔で取り付けるようにしてもよい。

なお、上記の実施の形態においては、デフレクタ１７に上部壁２１及び下部壁２３を設置して、放射方向を１８０度の方向に限定した例を示したが、上部壁２１、下部壁２３を設置することなくノズル孔９の中心をコーン２９の中心よりも放射方向にずらせるだけでも、放射方向に方向性を持たせることは可能である。

なお、上記の実施の形態においては、略円錐台形状のコーンを例にとって説明したが、コーンの形状は特に限定されるものではなく、例えば半球状のものでもよく、要は左右対称形状で全周方向に放散するヘッドにも適用できるものであれば何でもよい。またノズル孔の中心とコーンの中心との相対位置を、通液路の中心とコーンの中心とを一致させ、ノズル孔の中心が放射量を多くしたい方向にずれるようにしたが、ノズル孔の中心と通液路の中心とを一致させ、コーンの中心を通液路の中心から放射量を少なくしたい方向にずらすようにしてもよい。

本発明においては、ノズル孔の中心とコーンの中心との相対位置を、前記ノズル孔の中心が放射量を多くしたい方向にずれるように設定したので、極めて簡単な構成で放射方向に方向性を持たせることができる。また、全周方向に放射する従来のコーンをそのまま適用できるので、特殊な形状のコーン製作する必要がなくコストを低減できる。

また、デフレクタにおけるコーンの後方側にスリットを設けると共に、前記デフレクタに上部壁及び下部壁を設けたので、放射方向を上部壁及び下部壁の前方側に限定できる。

さらに、上部壁の両側端部を放射方向に折曲したので、横方向の放射量を制限して全体として均等な放射が実現できる。

また、下部壁の中央部に切欠部を設けたので、消火液の後方に向けての流れが形成され、この流れがこれよりも前方の流れに引き寄せられ直下方向に修正され、その結果直下方向にも均等な放射が実現できる。

さらに、デフレクタの前縁部に、中央部に近いほど深くなる切込部を設けたので、矩形状の放射パターンが簡単な構成で実現できる。

本発明の一実施形態の垂直方向の断面図である。 図１に示した一実施形態の平面図である。 本発明の一実施形態におけるデフレクタの上面図である。 図３の矢視Ａ−Ａ図である。 図３の矢視Ｂ−Ｂ図である。 本発明の一実施形態におけるデフレクタの下面図である。 従来の消火用泡ヘッドの断面図である。 従来の消火用泡ヘッドの他の例の断面図である。 図８に示した消火用泡ヘッドのデフレクタの平面図である。 図９の矢視Ｖ−Ｖ線に沿う断面図である。

符号の説明

１ ヘッド本体、 ９ ノズル孔 、 １１ ノズル孔９の中心線、
１７ デフレクタ、 １９ デフレクタ本体、 ２１ 上部壁、 ２３ 下部壁 tt

Claims (2)

1. 消火液が通る通液路を有するヘッド本体と、該ヘッド本体の下方に取り付けられた金網と、該金網の上方に、該金網に取り付けられたデフレクタとを備え、前記通液路に設けたノズル孔から消火液を噴射して、デフレクタの上面に衝突させて放射する泡ヘッドにおいて、
   前記デフレクタの上面に上部壁を設け、
   該上部壁の両端部に、２段の切り込みを設けて、消火液の放射方向に折曲した折曲部となる羽根部を形成し、
   上部側の羽根部が下部側の羽根部よりも折曲の長さが長く、かつ幅も広く設定されていることを特徴とする泡ヘッド。
2. 前記デフレクタにスリットを設け、該スリットは、上部壁よりもノズル孔側で、消火液の放射量を多くしたい側に、前記上部壁に沿うように前記デフレクタに設けられることを特徴とする請求項１記載の泡ヘッド。
   

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