JP3960591B2 - 消火用ヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は消火用ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、ビルや集合住宅等の建物の消火設備として、スプリンクラ消火設備や屋内消火栓などが広く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような消火設備は所定面積以上あるいは所定階以上の建物には設けられているものの、所定面積未満あるいは所定階未満の建物では設けられていない場合が多い。
【０００４】
これは、このような消火設備を設置するには費用がかかるとともに、建物を建てる際に一緒に設備する場合は工事等が容易であるが、使用中の建物に新たに設備しようとすると、その工事に手間暇がかかるとともに、その分だけ余計な費用がかかることによる。
【０００５】
このため、消火設備のない建物で火災が発生した場合、避難路となる階段等に火が回ると、安全に避難することができなくなるとともに、火災が拡大しやすくなる問題がある。この点は、階段と同様な構造のエスカレータ部分でも同様である。
【０００６】
この発明は、上記の点に鑑み、階段やエスカレータ部分などの傾斜路、廊下等の長方形の散布を必要とする箇所に水その他の消火剤を効率よく散布できる消火用ヘッドを目的とするものである。
【０００７】
また傾斜路や廊下等のＬ字状あるいはＴ字状の散布を必要とする箇所に水その他の消火剤を効率よく散布できる消火用ヘッドを目的とするものである。
【０００８】
この発明による消火用ヘッドは、消火剤を放出口から円錐状あるいは角錐状に近い状態で放出するノズルと、前記ノズルの放出方向を開口させるように囲って前記ノズルに取り付けられるデフレクタとから構成される消火用ヘッドであって、前記放出口の放出中心軸線が傾斜しており、前記デフレクタは、前記傾斜している放出中心軸線より上方に位置する上壁とこの上壁に連続して設けられた右側壁および左側壁を有し、前記各壁が前記ノズルの放出口の放出中心軸線に対しほぼ平行にかつそれぞれの先端側が前記放出口より放出方向に延伸しているとともに、前記右側壁と左側壁の各下端を前記放出中心軸線より下方まで延伸してなり、かつ、前記放出中心軸線方向は、前記デフレクタが存在せずに開口されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記デフレクタの右側壁または左側壁の先端側寄りの下方に、放出された前記消火剤を横方向へ散布するための切り欠き部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、前記デフレクタの切り欠き部分の前縁外側に耳片が設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明による消火用ヘッドの１実施例を図面により説明する。
【００１２】
図１は傾斜路の一例としてのＵ型階段における消火用ヘッドの垂直面での配置状況を説明する図、図２は消火用ヘッドと火災感知器もしくは感熱弁等の火災感知手段の平面上での配置状態を説明する図である。
【００１３】
図１、図２において、１は階段室、２（２ａ、２ｂ、２ｃ・・）は階段（傾斜面）、３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ・・）は踊り場、４（４ａ、４ｂ、４ｃ・・）は踊り場３の天井、５（５ａ、５ｂ・・）は階段２の天井（傾斜天井）、である。
【００１４】
踊り場３ａ、３ｂ・・の天井４ａ、４ｂ・・の近傍には、消火用ヘッド６（６ａ、６ｂ・・）が、図示しない固定具によりその放出口を下り階段方向に向けて設けられているとともに、消火用ヘッド６の近傍に火災感知手段である火災感知器７または感熱弁８が設けられている。そして消火用ヘッド６から放出される消火剤を収容した消火剤容器９が踊り場３の角隅部に設けられている。
【００１５】
図３は、火災感知手段として火災感知器７を用いた場合の系統図で、消火用ヘッド６は、途中に常時は閉の開閉制御弁１０を備えた配管１１を介して蓄圧式の消火剤容器９に接続されており、開閉制御弁１０には火災感知器７が制御装置１２を介して接続されている。そして、例えば熱式の火災感知器７が火災を感知して火災信号を制御装置１２に出力すると、制御装置１２は開閉制御弁１０を開弁し、消火剤容器９に加圧状態で収納している消火剤（例えば、水、強化液、第３種浸潤剤水溶液、泡混合液等の消火用液体、粉末消火剤、等）を消火用ヘッド６から放出させる。
【００１６】
図４は、火災感知手段として感熱弁８を用いた場合の系統図で、消火用ヘッド６は、途中に、ヒュージブルリンク機構やグラスバルブ等の感熱作動機構を有する感熱弁８を備えた配管１３を介して蓄圧式の消火剤容器９に接続されている。そして、例えばグラスバルブが火災を感知して破裂して感熱作動機構が作動すると、感熱弁８は開弁し、消火剤容器９に加圧状態で収納している消火剤を消火用ヘッド６から放出させる。なお、１４は常時は解放状態にされている仕切弁である。
【００１７】
そして、消火用ヘッド６は、図２の平面図で示すように、踊り場３の天井４付近のＺ１で示す踊り場３の下り階段２ａに面しかつ中央付近の領域に取り付けられ、火災感知器７または感熱弁８は、同じくＺ２で示す中央寄りでかつ階段２ａ寄りの領域に固定具によって取り付けられる。
【００１８】
このように、Ｕ型階段の場合に、火災感知器７や感熱弁８を領域Ｚ２に設けるのは、階段室で火災が発生した場合、最初は炎は上方に上がるが、火災が進むにつれて熱による上昇気流が階段の傾斜に沿って強くなり、炎が傾斜面に沿うように斜め上方に傾くため、踊り場３で火災が発生した場合でも、階段２の途中で火災が発生した場合でも、この炎の熱や上昇熱気流を効率よく検出するためである。
【００１９】
また、消火用ヘッド６を領域Ｚ１に設けるのは、階段２の下り方向とヘッド６を設置した踊り場３を少ない消火剤で効率よく消火するためである。そして、本実施例の場合、消火用ヘッド６は、Ｌ字状の消火剤の散布範囲を有するものを用いており、階段２と踊り場３とに消火剤を効率よく放出散布する。
【００２０】
なお、本実施例では、消火用ヘッド６の放出方向を下り階段方向としたが、上り階段方向としてもよい。この場合は、消火用ヘッド６の設置領域は図２のＺ１と対象位置の上り階段２ｂの前とし、かつやや上り階段２ｂ寄りとし、火災感知器７や感熱弁８の設置領域は図２のＺ２と対象位置にするとよい。
【００２１】
また、階段がＵ型でなく直線状で各階の部分に踊り場が設けられる直階段の場合は、消火用ヘッドとして前方に細長い長方形に消火剤を放出するものを用い、かつ、図２のＺ１と同様に、消火用ヘッドをその放出口を下り階段方向に向けて踊り場の天井の中央部付近の領域に設け、火災感知器７や感熱弁８は、踊り場の天井の中央部付近で下り階段寄りの領域、すなわち図２でＺ１をやや右寄りにずらした領域に設けるとよい。なお、消火用ヘッドの放出方向を上り階段方向とした場合は、消火用ヘッドを上り階段寄りとし、火災感知器や感熱弁は同様に踊り場天井の上り階段寄りもしくは上り階段の天井に設けるようにするとよい。
【００２２】
図５は感熱弁８の一例である。感熱弁８において、２１はＴ字状の本体、２２は一次側（消火剤容器９側）の接続口、２３は二次側（消火用ヘッド６側）の接続口、２４はオリフィス部、２５は一端に開口部２６を有する流水路、２７はオリフィス部２４の先端に設けた弁座である。２８は、中心部にガイド穴２９を有し、流水路２５の開口部２６を閉塞するガイド、３０は、複数本のフレーム３１を有し、開口部２６の先端部にねじ結合された支持部材、３２は支持部材３０の頂部にもうけられた調整ねじである。
【００２３】
３３は、一端に大径部を有し他端がガイド穴２９に摺動可能に挿入された弁体、３４は弁体３３の大径部に設けられ弁座２７に当接する皿ばねである。３５はガイド穴２９に配設された感熱部受け、３６は弁体３３と感熱部受け３５との間に介装されたボール、３７は調整ねじ３２と感熱部受け３５との間に装着された感熱部の一例としてのグラスバルブである。なお、感熱部としてグラスバルブ３７の代わりに、例えば２枚の熱解離片を半田で接合したヒュージブルリンク等、その他の機構の感熱部材を用いてもよい。
【００２４】
このように構成される感熱弁８は、グラスバルブ３７（感熱部）によって弁体３３はボール３６を介して一次側２２に押圧され、皿ばね３４が弁座２７に密着して一次側２２と二次側２３を遮断（閉弁）している。火災の発生により、グラスバルブ３７は、封入されているアルコール等の液体が加熱されて膨張すると破裂する。これにより弁体３３は一次側２２の消火剤の圧力により押されて移動し、皿ばね３４が弁座２７から離座して開弁状態となり、一次側２２の消火剤が二次側２３に供給される。
【００２５】
次に、火災感知手段として感熱弁８を用いた場合の動作について説明すると、階段２、例えば階段２ａの途中で火災が発生すると、火災によって生じた熱気流が階段２ａの傾斜に沿って上昇し、天井４ｂ近くの領域Ｚ２に設けられた感熱弁８のグラスバルブ３７が加熱されて破裂して作動し、開弁する。これにより、消火剤容器９に蓄圧状態で収容されている消火剤、例えば消火用液体が配管１３を通じて消火用ヘッド６ａに圧送される。そして、消火用ヘッド６ａは消火用液体を、図１にＶ１で示す垂直面方向の散布パターンで、並びに図２にＨ１で示す水平面方向でＬ字状の散布パターンで散布して消火する。なお、図１において、Ｐ１は消火用ヘッド６ａの消火剤の放出中心軸線で、この場合は、階段２ａの傾斜面より下向きにセットしてるが、この軸線方向は階段の形状に合わせ適宜選択すればよい。
【００２６】
このように、消火用ヘッド６ａから放出される消火剤は、ヘッド６ａのある踊り場３ｂ、下り階段２ａ、下の踊り場３ａの半分をカバーするように平面視でＬ字状に散布されるので、これらのいずれの場所で発生する火災に対しても効率よく消火を行うことができる。また、感熱弁８をこれらの場所のいずれから発生した火災に対しても火災感知に最適な領域Ｚ２に配置しているので、早期に火災を感知することができ、消火剤を放出させることができるので、少ない消火剤で効率よく消火することができる。これらの結果、消火剤容器９を小型化できるので、踊り場３の床面に設置する場合でも少ない面積ですみ、階段の使用に邪魔にならないとともに、他の場所、例えば天井４の消火用ヘッド６または感熱弁８の近傍に消火剤容器９を設置することが可能となる。
【００２７】
次に消火用ヘッドについて説明する。
【００２８】
消火用ヘッド６としては、消火剤として消火用液体を使用する場合は、液体を霧状にして放出するいわゆる噴霧ヘッドを用いても有効である。
【００２９】
しかし、噴霧ヘッドは、消火用液体を円錐状に近い状態で放出するため、幅の広い階段の場合は効果的であるが、幅の狭い階段の場合は、階段の壁面方向に多くの液体を散布してしまうため、消火効率が悪くなる。
【００３０】
図６は、例えば階段のような前方に細長い長方形の散布箇所に有効な消火用ヘッド３０の一例で、（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図である。
【００３１】
消火用ヘッド３０において、３１は消火用液体を噴霧状にして円錐形状で放出するノズル、３２はノズル３１の放出口、３３は先端側が放出口３２より前方に突出するようにノズル３１に取り付けられた正面視が逆Ｕ字状のデフレクタである。なお、Ｌ６１はノズル３１及び放出口３２の放出中心軸とも一致する中心軸（図１のＰ１に相当）、Ｌ６２は中心軸Ｌ６１と交差する水平軸、Ｌ６３は同じく垂直軸である。
【００３２】
デフレクタ３３は、上壁３４と右側壁３５と左側壁３６とから構成されていて、上壁３４は、噴霧状で放出された消火用液体が不必要に上方に放出するのを防止して前方に放出させ、右側壁３５と左側壁３６は消火用液体を不必要に横方向に放出するのを防止して前方に放出させる作用を果たしている。
【００３３】
これにより、消火用ヘッド３０は、ヘッド取付位置の下方足下付近から前方に細長い消火用液体の散布パターンを有することとなる。
【００３４】
なお、デフレクタ３３の放出口３２より前方に延伸する部分の形状は次のようにするのが望ましい。すなわち、ノズル３１の放出口３２の先端からデフレクタ３３の先端までの距離ａと、中心軸Ｌ６１と上壁３４下面までの距離ｂとの比ａ／ｂは０．５以上、好ましくは１．０以上で、上限は５．０、実用上は３．０以下であればよい。また、水平線Ｌ６２から右・左側壁３５、３６の下端までの距離ｃと、放出口３２の中心軸Ｌ６１（Ｌ６２とＬ６３の交点）から右・左側壁３５、３６の内面までの距離ｄとの比ｃ／ｄは０．０〜３．０、実用上は０．５〜２．０あればよい。なお、各比ａ／ｂ、ｃ／ｄは要求される設置場所の形状に合わせて前記範囲で最適な値が選ばれる。
【００３５】
このように構成される消火用ヘッド３０は、例えば図２の階段において、踊り場３ｂの下り階段２ａに面した部分の中央部（領域Ｚ１に相当）の天井付近に設けると、踊り場３ｂの図２における下半分、階段２ａ部分、下の踊り場３ａの下半分をカバーする散布領域となり、消火用液体を無駄なく散布でき、少量の消火用液体で消火が可能となる。
【００３６】
図７は、消火用液体をＬ字状に散布できる消火用ヘッド５０の一例で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は底面図である。
【００３７】
消火用ヘッド５０において、５１はノズル、５２はその放出口で、ノズル５１は前記のノズル３１と同じものである。５３はデフレクタで、ノズル５１を囲う後端側は角筒状に形成され、先端寄りは角筒の底壁を取り除いた逆Ｕ字状に形成されているが、全体を図６と同様に逆Ｕ字状としてもよい。
【００３８】
デフレクタ５３において、５４は消火用液体が上方に散布放出すのを阻止して前方に向ける上壁、５５は消火用液体が右方向に散布放出するのを阻止して前方に向ける右側壁、５６は消火用液体が左方向に散布放出するのを阻止して前方に向ける左側壁、５７は消火用液体を下方に散布放出させる底部開口である。
【００３９】
左側壁５６の先端寄り下方には、消火用液体を左側横方向に散布放出させるための変形台形状の側方開口５８が設けられ、側方開口５８の先端寄り前縁の左側壁５６の外面には、側方開口５８から左斜め横方向に散布放出使用とする消火用液体を横方向及び横斜め下方に向けて飛散させる耳片５９が側面視で上縁がノズル５１寄りに下縁が先端寄りになるように傾斜して設けられている。なお、側方開口５８の形状、耳片５９の有無と形状及び取付角は、横方向、この場合は左方向への希望する散布パターンに合わせて適宜選ばれる。
【００４０】
このように構成される消火用ヘッド５０は、放出口５２から放出する消火用液体が、逆Ｕ字状のデフレクタ５３の上壁５４と右・左側壁５５、５６の作用によって、前方に細長い長方形状に散布放出され、また、左側壁５６の側方開口５８と耳片５９の作用により横方向及び斜め後方に散布放出される。
【００４１】
これにより、消火用ヘッド５０は、ヘッド取付位置の下方足下位置を中心として前方に細長くかつ左方向にも細長いほぼＬ字状の散布パターンが得られる。
【００４２】
このように構成される消火用ヘッド５０を階段に図１及び図２に示すように設置すると、図１にＶ１のハッチングで示す垂直面での散布パターンで、また、図２にＨ１で示す平面でＬ字状の散布パターンで、消火用液体を放出散布するので、消火対象に対して消火用液体を無駄なく散布でき、少量の消火用液体で消火が可能となる。
【００４３】
そして、逆Ｕ字状のデフレクタ５３の放出口５２と上壁５４、右側壁５５、左側壁５６の関係比は図６の消火用ヘッド３０の場合と同様である。
【００４４】
なお、消火用ヘッド５０において、左方向でなく右方向に散布したい場合は、側方開口と耳片を右側壁に設ければよく、逆Ｔ字状に散布放出したい場合には、側方開口と耳片を右側壁と左側壁の両側壁に設ければよい。
【００４５】
また、消火用ヘッド３０及び消火用ヘッド５０では、逆Ｕ字状のデフレクタ３３、５３の各上壁３４、５４は平面状としたが、正面視で半円状やへ字状あるいは多角状としてもよく、散布したいパターンにあわせ最適な形状を選択すればよい。
【００４６】
また、逆Ｕ字状のデフレクタ３３、５３としては先端に向かって広がるいわゆる末広がり状としてもよい。
【００４７】
さらに、上記実施例では、消火剤として消火用液体を使用する場合について説明したが、粉末消火剤を用いてもよい。この場合、ノズルとしては粉末消火剤を円錐状ないし角錐状に放出するノズルを用いればよい。
【００４８】
そしてこの発明による消火用ヘッドは、階段室等の傾斜路部分のみならず、細長い長方形の散布領域の場所、Ｌ字状もしくはＴ字状の散布領域の場所、例えば通路の直線部あるいは屈曲部など、他の場所でも使用することができる。
【００４９】
【発明の効果】
この発明によれば、階段などの細長い散布パターンを必要とする箇所に効率的に消火剤を散布できる消火用ヘッドが得られる。
【００５０】
また、Ｌ字状あるいはＴ字状の散布パターンを必要とする箇所に効率的に消火剤を散布できる消火用ヘッドが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による垂直方向の配置状態を説明する図。
【図２】本発明による平面状での配置状態を説明する図。
【図３】本発明に使用する装置の系統図。
【図４】本発明に使用する他の装置の系統図。
【図５】感熱弁の断面図。
【図６】本発明による消火用ヘッドの構成の一実施例を説明する図。
【図７】本発明による消火用ヘッドの構成の他の実施例を説明する図。
【符号の説明】
３０、５０ 消火用ヘッド
３１、５１ ノズル
３２、５２ 放水口
３３、５３ デフレクタ
３４、５４ 上壁
３５、５５ 右側壁
３６、５６ 左側壁
５７ 底部開口
５８ 側方開口
５９ 耳片

Claims (3)

1. 消火剤を放出口から円錐状あるいは角錐状に近い状態で放出するノズルと、
   前記ノズルの放出方向を開口させるように囲って前記ノズルに取り付けられるデフレクタとから構成される消火用ヘッドであって、
   前記放出口の放出中心軸線が傾斜しており、
   前記デフレクタは、前記傾斜している放出中心軸線より上方に位置する上壁とこの上壁に連続して設けられた右側壁および左側壁を有し、前記各壁が前記ノズルの放出口の放出中心軸線に対しほぼ平行にかつそれぞれの先端側が前記放出口より放出方向に延伸しているとともに、前記右側壁と左側壁の各下端を前記放出中心軸線より下方まで延伸してなり、
   かつ、前記放出中心軸線方向は、前記デフレクタが存在せずに開口されている
   ことを特徴とする消火用ヘッド。
2. 前記デフレクタの右側壁または左側壁の先端側寄りの下方に、放出された前記消火剤を横方向へ散布するための切り欠き部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の消火用ヘッド。
3. 前記デフレクタの切り欠き部の前縁外側に耳片が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の消火用ヘッド。

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