JP4768295B2 - 消火ヘッド - Google Patents
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ところが、従来例では、前述のように、その設置場所から離れる程散水密度が小さくなるので、前記要望を満たすことができず、効果的な消火を行うことができないことがある。
しかし、この様にすると、防護領域境界部分で火災が発生した場合には、複数の消火ヘッドが火災を感知して作動するので、該防護領域境界部分に必要以上の散水がなされる。そのため、消火水が無駄になると共に、水損の問題も発生する。
図1に示す消火実験装置を用いて、クリブモデルに対し放水開始時の発熱速度とその消火に必要な散水密度(RDD)との関係を求めた。
図2に示す実験装置を用いて、天井高さ2.8mの場合のクリブモデルに対し、火点からの距離に応じたスプリンクラヘッドの作動時の発熱速度を実験により求めた。
即ち、前記r1、r2、r3(r1<r2<r3)に対応する散水密度(RDD)は、順次L1、L2、L3(L1<L2<L3)であり、両者は、ほぼ比例関係にある。従って、散水半径rが大きいほど散水密度Lも大きくなる。
(1)r―RDD直線に沿って散水半径rが大きくなる、即ち、ヘッド真下部分より離される、のに対応して、散水密度RDDが漸次大きくなるように散水する、第1の散水方法。
(2)r−RDD直線の散水密度RDDを、ヘッド真下部分より離れる方向に2段階以上の散水密度に区分し、例えば、散水半径r1迄の散水密度はL1(小散水密度領域部)、散水半径r1から散水半径r2までの散水密度はL2(中散水密度部)、散水半径r2から散水半径r3までの散水密度はL3(大散水密度部)、に区分して散水する、第2の散水方法。
そこで、本件発明者は、この第2の方法を実現するための消火ヘッドを開発すべく研究実験を重ね、次の様な消火ヘッドを完成させた。本件発明は、上記知見に基づくものである。
(1)少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用デフレクタと、ヘッド直下部分に散水する近投用デフレクタと、を備えた段状デフレクタ、
(2)少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の下部に位置し、ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔と、を備えた断面U字状デフレクタ、
(4)少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用ノズルと、ヘッド直下部分に散水する近投用ノズルとからなるノズル手段。
閉鎖型スプリンクラヘッドSPは、放水口1を有する本体3と、該本体3に螺着されている円筒状のフレーム5と、感熱部材としての可溶合金8の溶融により作動するリンク機構9と、該フレーム5の下方に位置し、伸縮自在なガイドロッド10に支持されているデフレクタ12と、前記可溶合金8を収容するシリンダ14に固定されている感熱板16と、を備えている。
火災が発生し、消火ヘッドSPの可溶合金8が溶融すると、リンク機構9が分解し弁体7が放水口1から離れて開弁するとともに、デフレクタ12A,12B、12Cがガイドロッド10に案内されながら、落下し図7に示す様に、3段状態となる。この時、弁体7はアームガイド11に案内されながら落下し、遠投用デフレクタ12aの係止穴24に係止する。
この際、伸縮自在なガイドロッド10は、元の長さのほぼ3倍の長さになる。このガイドロッド10は、太ガイドロッド10aと、太ガイドロッド10a内に挿入される中ガイドロッド10bと、中ガイドロッド10b内に挿入される細ガイドロッド10cとから構成されて、各ガイドロッド10a〜10cに下端には、デフレクタ12A〜12Cに係止するストッパが設けられている。そして、ヘッド作動時にデフレクタ12A〜12cが水圧を受けると、太ガイドロッド10a内から順次中ガイドロッド10b、細ガイドロッド10cが伸びるように構成されている。
つまり、スプリンクラヘッドSPのほぼ真下で火災が発生した時には、発生速度の小さい段階で放水を開始できる。この時には、火災の炎は近投領域D3にあるが、発熱速度が小さいので、少ない散水密度でも充分に消火可能である。これに対し、防護領域境界側D1で火災が発生したときは、スプリンクラヘッドSPが動作するまでには時間がかかり、動作時の発熱速度は大きくなる。しかし、遠投領域部D1の散水密度は大きくしてあるので、感知に時間がかかっても放水後は、すぐに火災を消火することができ、2以上のヘッドが動作することはほとんどない。
この実施例の消火ヘッドは、フレーム自身に散水口を設け、火災時にその散水口から消火水を散水する様にしたマルチ形スプリンクラヘッドMSPである。
マルチ形スプリンクラヘッドMSPは、放水口41を有する本体43と、放水口41を開閉する弁体42と、該本体43に螺着されているフレーム45と、可溶合金48の溶融により分解するリンク機構49と、該可溶合金48を収容するシリンダ50に固定されている感熱板54と、を備えている。なお、本実施例においては、フレーム45により断面U字状デフレクタを構成している。
火災が発生し、消火ヘッドMSPの可溶合金48が溶融すると、リンク機構49が分解して弁体42が放水口41から離れて開弁するとともに、図13に示すように、弁体42はアームガイド40に案内されながらフレーム45の底部に当接する。
閉鎖型スプリンクラヘッドGSPは、放水口71を有する本体73と、該本体73に連続し、受台75が螺合されている支持フレーム77と、放水口71を閉鎖する弁体79と、一端が弁体79の挿入部に挿着され、他端が前記受台75に圧接する感熱部材としてのグラスバルブ80と、支持フレーム77の下端に固定されている平板状のデフレクタ82と、を備えている。
火災が発生し、消火ヘッドGSPのグラスバルブ80が破裂すると、弁体79が落下して開弁するとともに、消火水wがデフレクタ82に衝突する。この消火水wはデフレクタ82の外周縁から飛散しw1、図示しない防護領域境界部分即ち、遠投領域部に散布される。この領域部の散水密度RDDは、他の領域部のそれよりも大きい。
この消火ヘッドCSPは防護領域境界部分に散水する遠投用ノズル90と、ヘッド直下分部に散水する近投用ノズル92と、を備えた開放型スプリンクラヘッドであり、感熱部93を具備する取付具96を介して図示しない消火配管に連結される。
火災が発生し、取付具96のグラスバルブ108が破裂すると、弁体102が摺動して開弁するとともに、消火水wはヘッド連結口105を通って遠投用ノズル90及び近投用ノズル92に流れ込む。
以上説明したように、本実施形態の各実施例の散水ヘッドは、実験により得られた消火に必要な散水密度と散水半径との関係(r−RDD直線)から散水量が決定される。
本実施例では、近投よりの遠投の散水量を増やすことが重要であり、デフレクタの個数は少なくとも2つあればよい。
3 本体
5 フレーム
7 弁体
8 可溶合金
9 リンク機構
10 ガイドロッド
12 デフレクタ
26 大形散水孔
28 中形散水孔
30 小形散水孔
32 超小形散水孔
Claims (3)
- 防護領域に散水する消火ヘッドであって:
前記消火ヘッドは、前記防護領域内において該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分に多く散水をする遠方濃密散水手段を備え、
前記消火ヘッドの前記防護領域内における散水量は、実験により得られた消火に必要な散水密度と散水半径との関係から決定され、
前記散水密度と散水半径との関係は、実験により得られた放水開始時の発熱速度と必要散水密度との関係と、ヘッド作動時の発熱速度と設置半径と、から求められることを特徴とする消火ヘッド。 - 前記遠方濃密散水手段は、前記防護領域内においてヘッド真下部分より離されるのに対応して、前記散水密度が大きくなるように散水するか、又は、前記ヘッド真下部分より離れる方向に2段階以上の前記散水密度に区分して散水することを特徴とする請求項1記載の消火ヘッド。
- 前記防護領域は、防護領域境界部分の遠投領域部と、ヘッド直下部分の近投領域部と、それらの間にある中投領域部とに区分けされ、
前記遠投領域部の散水密度は、3.5〜4.5L/min./m 2 であり、前記中投領域部の散水密度は、2.7〜3.3L/min./m 2 であり、前記近投領域部の散水密度は、1.5〜2.5L/min./m 2 であることを特徴とする請求項1記載の消火ヘッド。
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