JP4335455B2 - 消火液を噴出させるための消火ノズルヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、少なくとも１つの中央消火ノズルにより高圧で消火液を噴出させるための消火ノズルヘッドに関する。この種類の消火ノズルヘッドは、定置式消火装置または可搬式消火装置で使用される。この関連において高圧とは４０ｂａｒ以上の圧力を意味する。
【０００２】
可搬式消火装置のための消火ノズルヘッドが、ドイツ実用新案第２９５１８９１１号により知られている。この公知の消火ノズルヘッドでは、前側の自由な端面に複数の消火ノズルが互いに間隔を置いて配置されており、各々の消火ノズルは液体噴出時に液霧を形成する。さらに、消火ノズルヘッドは中央に配置された主ノズルを装備している。制御弁の位置に応じて、主ノズルから必要に応じて消火液の方向づけられた完全噴射または噴霧噴射または粗大な水霧を噴出させることができる。
【０００３】
完全噴射を噴出させると、主ノズルから消火液が単一の噴射でしか進出せず、したがって衝突する噴射によって限られた面積しか濡らされない欠点があることが分かった。さらに、消火ノズルからある程度離れると単一の消火噴射が多数の個々の液滴に分かれることが明らかとなった。これは拡散を伴うので、火災に的を絞って消火噴射を噴出させることが妨げられ、また射程距離を長くすることが難しい。
【０００４】
上記の先行技術と並んで、ドイツ実用新案第Ｇ９４１０６６３号により知られている消火液、好ましくは水を噴射させるための小噴射管では、環状隙間を通して水コアが形成される。この水コアは内室を外套状に取り囲んでいる。内室は複数のノズルにより追加の水で満たされる。このように形成された水噴射は集束が改善され、さらにノズルを通過する水量が他の公知のノズルに比べて多いという利点を有する。しかし、この公知の小噴射管の欠点は、個々の部材の成形が複雑で高価なことである。しかも、このノズルは、比較的長い距離にわたって集束された状態を維持する水噴射を形成する目的にはあまり適していない。
【０００５】
本発明の課題は、上に説明した先行技術から出発して、長い距離にわたって集束を維持し、かつ複数の消火ポイントにより火災表面上にもたらすことの可能な消火液噴射を形成できる消火ノズルヘッドを提供することである。
【０００６】
上記の課題を解決するために本発明の装置は、中央消火ノズルの周囲にすぐ近接して、中心が消火ノズルの中心軸と一致する円の上に複数の補助ノズルが等しい角度間隔で配置されており、これらの補助ノズルからそれぞれ１つの噴射が進出し、その噴射方向が中央消火ノズルから進出する噴射の噴射方向と等しくなるようにした。
【０００７】
本発明に従い補助ノズルを中央消火ノズルの周囲に配置することにより、一方では複数の消火ポイントを有する消火形態が形成される。他方では、補助ノズルから進出する噴射は、中央消火ノズルから進出する噴射が互いに飛散する多数の液滴に拡散するのを妨げる。そうすることによって、補助ノズルから進出する補助噴射が中央噴射を包囲し、それにより中央噴射に対する一種の「支持」を形成するということが実現される。このようにして補助噴射は、長い距離にわたって良好な集束を有することが確保される。その結果として、本発明によって装備された消火ノズルヘッドは高圧すなわち４０ｂａｒ以上、好ましくは６０ｂａｒ以上で消火液を噴出させるのに特に適している。
【０００８】
製造コストおよび実用的な使用可能性の点で有利な本発明の構成は、中央消火ノズルの周囲に３つの補助ノズルが配置されていることを特徴とする。実用的な試験の結果、これら３つのノズルから進出する噴射は十分な支持効果を有していて、一方では火災表面を良好に濡らすことができ、他方では中央消火噴射の集束の早期消滅を防ぐことができる。
【０００９】
中央消火ノズルの噴射に対する特に良好な支持効果は、補助ノズルの直径が中央消火ノズルの直径よりも小さい場合に生じる。これは中央消火ノズルの直径が補助ノズルの直径の１．５ないし３倍であると特にあてはまる。
【００１０】
補助ノズルと中央消火ノズルの中心との間隔が、消火ノズルの直径の１ないし４倍に相当することによって、長い距離にわたる補助噴射の特に良好な支持効果を達成できる。
【００１１】
本発明の別の有利な構成では、消火ノズルと補助ノズルとが１つの独立の消火ノズル部材内に形成されている。これにより、たとえば必要に応じて消火ノズルを交換することが可能となる。この構成の特別の長所は、消火液の流れの方向で前置された室によって、消火ノズルと補助ノズルに比較的簡単に共同供給できることである。このノズルに対する共同供給によりすべてのノズルに等しい圧力がかかるので、ノズルから進出する噴射が均等に形成される。この場合、室が消火液の流れの方向で円錐状に先が細くなっていると特に有利であることが分かった。この円錐状の進出により室内に方向づけられた流れが生じ、それによってノズルから進出する噴射の均等な展開がさらに改善される。
【００１２】
消火泡による消火の利点と液霧による消火の利点とを組み合わせるために、本発明の有利な構成は消火泡発生装置を有しており、これに消火ノズルが接続されている。この場合、本発明に従い補助ノズルを中央ノズルの周囲にすぐ近接して配置することにより、消火液を完全に発泡させるべく、噴射を複数の噴射に分割させることが特に有利であることが分かった。
【００１３】
消火ノズルヘッドのその他の有利な構成が、従属請求項に記載されている。
【００１４】
以下に、本発明を実施例を示した図面に基づいて詳細に説明する。
消火ノズルヘッド基部１は端面２を有しており、その中央に受容部３が内設されている。受容部３内には消火ノズル部材４がねじ込まれていて、その自由な端面５に中央消火ノズル６が設けられている。消火ノズルヘッド基部１の端面２には環状傾斜面１ｂが接続されていて、その上に霧発生ノズル１ｃが配置されている。
【００１５】
消火ノズル部材４の中央消火ノズル６の周囲で、円Ｋ上に中央消火ノズル６に対して短い間隔ａを置いて３つの補助ノズル７ａ、７ｂ、７ｃが規則的な角度間隔ａで配置されており、それらのノズル孔は中央消火ノズル６の孔に対して軸平行に延びている。補助ノズル７ａ、７ｂ、７ｃの直径は、中央消火ノズル６の直径よりも小さい。
【００１６】
中央消火ノズル６と補助ノズル７ａ、７ｂ、７ｃは室８に接続されている。室８は端面５と向き合う端面側を起点として消火部材４内に形成されている。室８は中央消火ノズル５と補助ノズル７ａ、７ｂ、７ｃの孔の開口部に付属した部分８ａを有しており、部分８ａの壁体は所定の角度で孔開口部に向かって円錐状に細くなっている。
【００１７】
消火ノズル部材４の、端面５に付属している前側範囲には、端面５に対して所定の間隔を置いて消火ノズル部材４に六角部材９が形成されていて、ここでは図示されていない組立用工具を当て付けることができるようになっている。さらに、室８を取り囲んでいる後側の部分では、消火ノズル部材４に雄ねじ１０が形成されており、これにより受容部３の相応に形成されたねじ山に消火ノズル部材４をねじ込むことができる。六角部材９と消火ノズル部材４の端面５との間の部分には別の雄ねじ１１が存在している。
【００１８】
図４に示されているように、両端部にそれぞれ雌ねじを付けたスリーブ２９を介して、泡管１２がねじ山１１の上に装着されている。泡管１２は第１の部分１３を有しており、この第１の部分１３は、消火ノズルヘッド基部１に付属している進入口を起点として、大きい直径Ｄ１から円錐状に細くなり、一定の直径Ｄ２を有する第１の円筒部分１４に移行している。この第１の円筒部分１４には、円錐状に細くなっている第２の部分１５が接続しており、これが第２の円筒部分１６に移行している。円筒部分１６の一定の直径Ｄ３は、泡管１２の泡進出口１７の直径に等しい。
【００１９】
泡管１２の円錐状に形成された部分１３内にはノズル体１８が設けられている。ノズル体１８は、これに一体的に形成され部分１３の壁体に支持されているウェブ１９を介して、泡管１２の長手方向軸線Ｌに対して共軸的に保持されている。ウェブ１９とノズル体１８との間には吸引口２０が設けられており、これらの吸引口２０を通して周囲から周囲媒質、主として空気が泡管１２内に吸引される。
【００２０】
ノズル体１８は端面２１を有しており、この端面２１を起点としてインジェクターノズル２２がノズル体１８内に形成されている。インジェクターノズル２２の孔は、端面２０と向き合う側を起点としてノズル体１８内に形成された室２３内に開口している。ノズル体１８の、室２３を取り囲んでいる壁の外側には雄ねじ３０が形成されており、この雄ねじ３０を介して泡管１２がスリーブ２９とねじ止めされている（図４）。
【００２１】
室２３内には、２つのノズル孔２５、２６を有するオリフィス２４が配置されている。これらのノズル孔２５、２６は、部分的にノズル体１８のインジェクターノズル２２によって覆われているので、オリフィス２４のノズル孔２５、２６は一部しか開放されず、またインジェクターノズル２２の縁部の鋭いエッジ２７がそれぞれノズル孔２５、２６内に配置されている。
【００２２】
発泡剤によって濃縮された消火液は、消火ノズルヘッド基部１の通路２８を通って消火ノズル部材４の室８内に到達する。ここから中央消火ノズル６と補助ノズル７ａ、７ｂ、７ｃの孔に進入し、中央消火ノズル６と補助ノズル７ａ、７ｂ、７ｃとから平行に整えられた噴射として進出する。補助ノズル７ａ、７ｂ、７ｃから進出する噴射が中央消火ノズル６から進出する噴射を支持するので、これらの噴射は共同して長い射程距離を得ることができる。さらに補助ノズル７ａ、７ｂ、７ｃから進出する噴射の働きにより、単独噴射に比べて拡大された面上に４つの同心的な消火ポイントを有する噴射形態が得られる。これらの消火ポイントは、消火ノズル部材２における中央消火ノズル６および補助ノズル７ａ、７ｂ、７ｃの配設に対応して配置されている。
【００２３】
泡管１２が消火ノズル部材４上にねじ込まれていると（図４）、このようにして分割された噴射はノズル体１８の室２３内で渦流化され、ノズル孔２５、２６を通してインジェクターノズル２２に達する。インジェクターノズル２２のエッジ２７では、すでに霧状になった噴射から形成されてノズル孔２５、２６を通って進出する噴射が、さらに渦流化されるので、微細に分散した液滴から高い運動エネルギーによって形成された霧噴射がインジェクターノズル２２を通して泡管１２内に進入する。
【００２４】
この霧噴射が一種のベンチュリノズルの形式で吸引口２０から周囲空気を泡管１２内に吸引し、消火液とこれに配合された添加剤とが泡を形成する。この泡は、消火液の微細な霧化に基づいて特に微孔の性質を有している。この微孔の消火泡は泡管１２から進出し、これに適した運動エネルギーに基づいて火元に放射される。このように微細に合成された消火泡は高い付着性を有するので、火災面を確実に濡らし、かつ大きい消火能力を有する。
【００２５】
消火ノズルヘッド基部１を装備した消火銃（詳しく図示しない）を操作する消防士を保護するために、必要な場合には適当な弁装置（同様に図示しない）によって霧発生ノズル１ｃに消火液を供給できる。このとき発生する水霧は火災周囲の的を絞った冷却を引き起こすだけでなく、同時に消防士の効果的な保護を形成する。水霧に伴う熱結合および卓越した不活性化の利点、ならびに操作要員に対する輻射熱防止が、中央ノズルに装着した高圧泡発生器によって生成される泡の効果と使用可能性を高める。
【図面の簡単な説明】
【図１】 消火ノズルヘッド基部の正面図である。
【図２】 消火ノズル部材の正面図である。
【図３】 図２に示す消火ノズル部材の軸方向断面図である。
【図４】 図１に示す消火ノズルヘッド基部に泡管を被せた軸方向断面図ある。
【図５】 泡管の拡大した軸方向断面図である。
【図６】 泡管の図５に示した切断線Ｘ−Ｘによる断面図である。
【符号の説明】
１…消火ノズルヘッド基部
１ｂ…傾斜面
１ｃ…霧形成ノズル
２…端面
３…受容部
４…消火ノズル部材
５…端面
６…消火ノズル
７ａ、７ｂ、７ｃ…補助ノズル
８…室
８ａ…室８の部分
９…六角部材
１０…ねじ山
１１…ねじ山
１２…泡管
１３…部分
１４…円筒部分
１５…部分
１６…円筒部分
１７…泡進出口
１８…ノズル体
１９…ウェブ
２０…吸引口
２１…端面
２２…インジェクターノズル
２３…室
２４…オリフィス
２５、２６…ノズル孔
２７…エッジ
２８…通路
２９…スリーブ
３０…雄ねじ
ａ…間隔
α…角度
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３…直径
Ｋ…円
Ｌ…長手方向軸線

Claims (19)

1. 中央消火ノズル（６）の周囲にすぐ近接して、中心が中央消火ノズル（６）の中心軸（Ｌ）と一致する円（Ｋ）の上に複数の補助ノズル（７ａ、７ｂ、７ｃ）が等しい角度間隔（α）で配置されており、これらの補助ノズル（７ａ、７ｂ、７ｃ）からそれぞれ１つの噴射が進出し、しかもその噴射方向が中央消火ノズル（６）から進出する噴射の噴射方向と等しくなるようにし、
   中央消火ノズル（６）と補助ノズル（７ａ、７ｂ、７ｃ）とが、インジェクターノズル（２２）を備えたノズル体（１８）と泡管（１２）とを有する消火泡発生装置に接続されていて、泡管（１２）がノズル体（１８）を少なくとも部分的に囲んでいて、泡進出口（１７）と反対側の端面に進入口（２０）を有しており、この進入口（２０）内にノズル体（１８）が設けられており、さらに進入口（２０）を通して周囲媒質が吸引可能である、
   ことを特徴とする消火ノズルヘッド。
2. 中央消火ノズル（６）が３つの補助ノズル（７ａ、７ｂ、７ｃ）によって囲まれていることを特徴とする請求項１記載の消火ノズルヘッド。
3. 補助ノズル（７ａ、７ｂ、７ｃ）の直径が中央消火ノズル（６）の直径よりも小さいことを特徴とする請求項１または２記載の消火ノズルヘッド。
4. 中央消火ノズル（６）の直径が補助ノズル（７ａ、７ｂ、７ｃ）の直径の１．５ないし３倍であることを特徴とする請求項３記載の消火ノズルヘッド。
5. 補助ノズル（７ａ、７ｂ、７ｃ）と中央消火ノズル（６）との間隔（ａ）が、中央消火ノズル（６）の直径の１ないし４倍であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の消火ノズルヘッド。
6. 中央消火ノズル（６）と補助ノズル（７ａ、７ｂ、７ｃ）とが１つの消火ノズル部材（４）に内設されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の消火ノズルヘッド。
7. 消火ノズル部材（４）が、消火液の流れの方向で中央消火ノズル（６）と補助ノズル（７ａ、７ｂ、７ｃ）との前に配置された室（８）を有していることを特徴とする請求項６記載の消火ノズルヘッドヘッド。
8. 室（８）が消火液の流れの方向で円錐状に細くなっていることを特徴とする請求項７記載の消火ノズルヘッド。
9. 消火ノズル部材（４）が消火ノズルヘッド（１）の受容部（３）内に、または受容部の側面に固定されていることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項記載の消火ノズルヘッド。
10. 泡管（１２）の、ノズル体（１８）を囲んでいる部分（１３）が、大きい進入断面（Ｄ１）から泡進出口（１７）に向かって細くなっていることを特徴とする請求項１記載の消火ノズルヘッド。
11. 泡進出口（１７）に向かって泡管（１２）の第１の部分（１３）に、一定の直径（Ｄ２）を有する円筒状に形成された第２の部分（１４）が接続していることを特徴とする請求項１０記載の消火ノズルヘッド。
12. 泡進出口（１７）に向かって泡管（１２）の第２の部分（１４）に、泡進出口に向かって細くなっている第３の部分（１５）が接続していることを特徴とする請求項１１記載の消火ノズルヘッド。
13. 泡進出口（１７）に向かって泡管（１２）の第３の部分（１５）に、一定の直径（Ｄ３）を有する円筒状に形成された第４の部分（１６）が接続していることを特徴とする請求項１２記載の消火ノズルヘッド。
14. 泡管（１２）の全長が泡管の進入断面（Ｄ１）の３ないし４倍大きいことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載の消火ノズルヘッド。
15. ノズル体（１８）が泡管（１２）の壁体に支持されているウェブ（１９）を介して泡管（１２）と結合されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項記載の消火ノズルヘッド。
16. ウェブ（１９）とノズル体（１８）とが一体的に形成されていることを特徴とする請求項１５記載の消火ノズルヘッド。
17. ノズル体（１８）が、消火液の流れの方向でインジェクターノズル（２２）の前に置かれた室（２３）を有していることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項記載の消火ノズルヘッド。
18. 消火液の流れの方向でインジェクターノズル（２２）の前に、少なくとも１つのオリフィス孔（２５、２６）を有するオリフィス（２４）が配置されていることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項記載の消火ノズルヘッド。
19. インジェクターノズル（２２）の開口部とオリフィス孔（２５、２６）とが部分的にのみ重なっていることを特徴とする請求項１８記載の消火ノズルヘッド。

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