JP5919412B1

JP5919412B1 - 閉鎖型泡ヘッド

Info

Publication number: JP5919412B1
Application number: JP2015044427A
Authority: JP
Inventors: 辰基遠藤; 教史姉崎; 広志白浜; 山本　弘幸; 弘幸山本
Original assignee: Yamato Protec Corp
Current assignee: Yamato Protec Corp
Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2015-03-06
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2035-03-06
Also published as: JP2016163628A

Abstract

【課題】閉鎖型泡ヘッドの発泡性能を向上させる。【解決手段】ヘッド本体から噴射口の軸方向外方へ延出された支持フレームの延出方向中間部に、火災感知部材の外周を覆う覆い壁４０を設け、噴射口から旋回して分散・放出される泡消火液５２が覆い壁４０に一度衝突した後、デフレクタ６に向かうように閉鎖型泡ヘッドを構成し、泡消火液５２が覆い壁４０に衝突することによる発泡によって発泡性能を向上させる。【選択図】図８

Description

本発明は、泡消火設備において泡消火液を放出する閉鎖型泡ヘッドに関する。

この種の閉鎖型泡ヘッドとしては、例えば特許文献１に開示されたものがある。特許文献１に開示された閉鎖型泡ヘッドは、泡消火液配管に接続されるヘッド本体と、ヘッド本体の噴射口を塞ぐ弁と、弁を噴射口側に密着させる火災感知部材と、噴射口から噴射される消火液が衝突するデフレクタとを備えている。火災感知部材の外周側には、所定間隔をおいて覆い壁が設けられ、覆い壁のヘッド本体側端とヘッド本体との間には、空気を取り込む開放口が形成されている。

上記のように構成される閉鎖型泡ヘッドでは、ヘッド本体内部に形成されたオリフィスで流路を絞ることにより消火液の噴出時に発生する負圧によって周囲空気を巻き込み、さらに、ヘッド本体の内部に設けたスクリューによって消火液に回転力をかけ２条以上の放出口から消火液を放出し開放口から空気を巻き込んだ後に消火液をデフレクタに衝突させることで、消火液を発泡させている。

特許第４４６９４６４号

上記のような従来の外筒付きの閉鎖型泡ヘッドでは、水成膜泡消火薬剤のように発泡しやすい泡消火薬剤を適切な倍率(５倍以上)に発泡させることはできた。しかし、発泡させにくいタンパク泡消火薬剤などについては、一般的な開放型泡ヘッドのように網を通して発泡させなければ、消火に適した発泡倍率(６倍以上)を得られないという問題があった。

本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、従来の閉鎖型泡ヘッドよりも優れた発泡性能を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明は、泡消火液の噴射口を有するヘッド本体と、前記噴射口を閉じる弁と、該弁を前記噴射口の弁座に対し押し付け、かつ火災熱により分解飛散して前記弁に対する押し付け状態を解除し泡消火液の圧力による前記弁の飛散を許す火災感知部材と、前記ヘッド本体から前記噴射口の軸方向外方へ延出され、かつその延出端部に前記火災感知部材を支持する支持部を有する支持フレームと、該支持フレームの延出端側に前記噴射口と対向するよう備え付けられたデフレクタと、を備えた閉鎖型泡ヘッドであって、前記ヘッド本体の前記噴射口に連通する内部通路に、泡消火液に旋回流を生じさせる旋回流付与機構が設けられており、前記支持フレームの延出方向中間部に、前記火災感知部材の外周を覆う筒形の覆い壁を設け、該覆い壁のヘッド本体側端と前記ヘッド本体との間に、前記噴射口から放射される泡消火液が取り込む空気を吸込み、かつ分解飛散する前記火災感知部材の分解破片と前記弁の外方への飛散を許す第１開放口を形成するとともに、前記覆い壁のデフレクタ側端と前記デフレクタとの間に、分解飛散する前記火災感知部材の破片と前記弁の外方への飛散を許す第２開放口を前記第１開放口と連通するよう形成してある閉鎖型泡ヘッドにおいて、前記噴射口から旋回して分散・放出される泡消火液が前記覆い壁に一度衝突した後、前記デフレクタに向かうことを特徴とする。

前記閉鎖型泡ヘッドにおいて、前記覆い壁は、デフレクタ側端部が、前記ヘッド本体側から前記デフレクタ側に向かうに従い次第に径が小さくなるよう形成されることが望ましい。

本発明では、噴射口から旋回して分散・放出される泡消火液が覆い壁に一度衝突した後にデフレクタに向かうため、泡消火液の覆い壁への衝突によって泡消火液が発泡し、その後、その泡消火液がデフレクタに衝突してさらに発泡するため、発泡性能が向上する。したがって、発泡させにくいタンパク泡消火薬剤などについても、消火に適した発泡倍率を得ることができる。

また、覆い壁のデフレクタ側端部が、ヘッド本体側からデフレクタ側に向かうに従い次第に径が小さくなるよう形成されると、覆い壁に衝突した泡消火液のすべてがデフレクタに衝突するため、消火液の発泡をより効果的に生じさせることができる。

閉鎖型泡ヘッドを示す平面図である。同閉鎖型泡ヘッドを示す半欠截縦断正面図である。同閉鎖型泡ヘッドを構成するスクリューを示す平面図である。同閉鎖型泡ヘッドを構成するスクリューを示す底面図である。同閉鎖型泡ヘッドを構成するスクリューを示す斜視図である。同閉鎖型泡ヘッドを構成するスクリューを示す側面図である。閉鎖型泡ヘッドの第２実施形態を示す半欠截縦断正面図である。第２実施形態の閉鎖型泡ヘッドから泡消火液が噴射される状態を模式的に示す断面図である。従来の閉鎖型泡ヘッドから泡消火液が噴射される状態を模式的に示す断面図である。

（１）第１実施形態
図１及び図２に示す閉鎖型泡ヘッド１００は、図２に示すように、ヘッド本体１、支持フレーム２、覆い壁３、弁４、火災感知部材５、及びデフレクタ６を備える。

ヘッド本体１は、泡消火液配管の管路（図示省略）に接続される接続口部７と、図２に示す先窄まり形状の噴射口８と、これら接続口部７と噴射口８とを連通させる内部通路９とを形成している。内部通路９には、泡消火液に旋回流を生じさせるためのスクリュー３０を備えた旋回流付与機構１０が組み込まれている。接続口部７から流入した泡消火液は、内部通路９を通って噴射口８から下方に噴射される。

支持フレーム２は、図２に示すように、ヘッド本体１における噴射口８の開口端面の外周部の対向二箇所から噴射口８の軸方向外方へ略平行に一体に延出された２本の縦腕部１１，１１と、この縦腕部１１，１１の各延出端部を中心に向けて略直角に屈曲連設した形の横腕部１２，１２とにより概ね四角形枠状に形成され、横腕部１２，１２どうしが突合わされる中心部からボス部１３を外方へ一体に突設している。

図２に示すように、ヘッド本体１の噴射口８は弁４で閉じるが、この弁４は断面ハット形に形成されて噴射口８内にはめ込まれ、火災感知部材５で弁４の鍔部４ａを噴射口８の弁座に対し密着状に押し付けている。火災感知部材５には、ガラス管の内部に熱によって膨脹するアルコール等の熱膨張液体を封入したグラスバルブが使用される。このグラスバルブは、閉鎖型泡ヘッドの周囲の温度が一定温度以上になると熱膨張液体が膨張して破壊するようになっている。火災感知部材５としては、グラスバルブに代えて、周知の低融点の合金部分を持つヒュージブルリンクを使用することもできる。

火災感知部材５は、支持フレーム２のボス部１３に設けた支持部１４で支持される。その支持部１４は、ボス部１３に径小ねじ穴１５と径大ねじ穴１６とを段付き状に上下縦方向に連通形成し、穴付ねじ１７を径大ねじ穴１６から挿入して径小ねじ穴１５にねじ込み、ボス部１３の内端面から突出する穴付ねじ１７の先端凹部１７ａで火災感知部材５を支持するよう構成される。火災感知部材５により弁４を噴射口８の弁座に対し押し付ける強度は、穴付ねじ１７の径小ねじ穴１５へのねじ込み量を加減することで調整できる。

デフレクタ６は、図１に示すように、円板１８にスリット１９を放射状に列設してなり、このデフレクタ６は、図２に示すように、噴射口８と対向するよう支持フレーム２のボス部１３の径大ねじ穴１６にねじ込まれる頭付ねじ２０で締付け固定される。

図２に示すように、覆い壁３は筒形状に形成され、内周に雌ねじ２１を設けていて、支持フレーム２の縦腕部１１，１１の各外面に設けた雄ねじ２２にねじ込むことにより支持フレーム２の延出方向中間部に火災感知部材５の外周を所定間隔を置いて覆うよう装着される。

覆い壁３のヘッド本体側端とヘッド本体１との間には、噴射口８から放射される泡消火液が取り込む空気を吸い込み、かつ分解飛散する火災感知部材５の分解破片と弁４の外方へ飛散させるための第１開放口２３が形成されている。また覆い壁３のデフレクタ側端とデフレクタ６との間には、分解飛散する火災感知部材５の破片と弁４の外方へ飛散させるための第２開放口２４が、第１開放口２３と連通するよう形成される。

図１、図３及び図４に示すように、スクリュー３０は、中心流路３１と、２つの外周側流路３２とからなる３条の流路を有している。中心流路３１は、図２に示すように、上下方向に貫通している。一方、２つの外周側流路３２は、図５に示すように、外側面に沿って傾斜して形成されており、図４に示すように、２つの外周側流路３２は、その底面において、上面とは異なる部分において開口している。

図６に示すように、外周側流路３２の延伸方向とスクリュー３０の上面及び下面とがなす角θの角度は、例えば４５度であり、従来のスクリューに形成されていた外周側流路よりも、θの角度が小さくなっている。すなわち、従来のスクリューでは、θが６０度ほどであったのに対し、図６のθの角度が従来よりも小さくなっており、図６における外周側流路３２は、従来よりも水平方向に近づく方向に傾けられている。換言すると、外周側流路３２の延伸方向と中心流路３１の軸方向とがなす角度は、従来よりも大きくなっている。これにより、泡消火液は、噴射口８から従来よりも広角、広範囲に噴出される。

上記構成の閉鎖型泡ヘッド１００は、図２に示すように、火災感知部材５により弁４が噴射口８の弁座８ａに押し付けられて噴射口８を閉止状態に保持している平常状態において、ヘッド本体１の接続口部７内にまで充満されている加圧泡消火液を弁４によってせき止めている。

いま、火災が発生し、一定の温度以上の火災熱が第１開放口２３または第２開放口２４から覆い壁３内に入ると、その火災熱により火災感知部材５が分解され、この破片が第１開放口２３または第２開放口２４から外部へ飛散して弁４に対する押し付け状態を解除する。この解除に伴い、弁４が泡消火液の圧力によって第１開放口２３または第２開放口２４から外部へ飛散することで噴射口８が開放される。

この開放された噴射口８から放射される泡消火液は、スクリュー３０に流入して配管からの流れをオリフィスで絞ることにより、ベンチュリー効果・ベルヌーイの定理によって発生する負圧による周辺空気の巻き込みによって発泡する。また、泡消火液は、スクリュー３０において旋回することにより、外方に分散して放出される。このとき、放出された泡消火液は、第１開放口２３から空気を取り込んで発泡する。

スクリュー３０に形成された外周側流路３２の延伸方向と中心流路３１の軸方向とがなす角度は、従来よりも大きくなっているため、噴射口８から放出された泡消火液は、覆い壁３に一度衝突して発泡する。従来は、外周側流路の延伸方向と中心流路３１の軸方向とがなす角度が小さく、噴射口から放出された泡消火液が覆い壁３に衝突することはなかったため、従来よりも発泡が促進される。

この発泡した泡消火液は、その後、デフレクタ６に向かい、デフレクタ６に衝突して発泡し、周囲に分散する。そして、分散する泡が燃焼物の表面を覆うことにより、窒息効果と泡を形成する水の冷却効果により油火災等の消火をも可能にする。

（２）第２実施形態
図７に示す閉鎖型泡ヘッド２００は、上記第１実施形態の支持フレーム２とは異なる形状の支持フレーム２ａを備えている。この支持フレーム２ａは、ヘッド本体１の噴射口開口端面の外周部から噴射口８の軸方向外方へ一体に延出された２本の略くの字形状の腕部２５，２５により菱形枠状に形成されており、又はこれに類似する枠形状に形成することもできる。

支持フレーム２ａの外周側には、覆い壁４０が設けられている。覆い壁４０は、例えば腕部２５の鉛直方向中間部に位置する屈曲部２５ａよりも下方に位置している。覆い壁は、鉛直方向に延在する円筒壁４１と、円筒壁４１の下端から下方に向かうにつれて縮径する縮径壁４２とから構成されている。すなわち、覆い壁４０は、デフレクタ６側の端部が、ヘッド本体１側からデフレクタ６側に向かうに従い径が小さくなるように形成されている。

例えば、支持フレーム２ａの外周側に雄ねじが形成されているとともに、覆い壁４０の内周側に雌ねじが形成されており、支持フレーム２ａの外周側に覆い壁４０が螺合して固定される。

火災感知部材５を支持するための支持部１４ａは、腕部２５，２５どうしの突合わせ中心部からボス部２６を内方へ突設しこのボス部２６にねじ込む穴付ねじ１７ａにより構成される。デフレクタ６はボス部２６の外端側にかしめ付けている。

この第２実施形態の閉鎖型泡ヘッド２００においても、上記第１実施形態の閉鎖型泡ヘッド１００の場合と同様に、覆い壁４０のヘッド本体側端とヘッド本体１との間には、噴射口８から放射される泡消火液が取り込む空気を吸込み、かつ分解飛散する火災感知部材５の分解破片と弁４の外方への飛散を許す第１開放口２３ａが形成され、また覆い壁４０のデフレクタ側端とデフレクタ６との間には、分解飛散する火災感知部材５の破片と弁４の外方への飛散を許す第２開放口２４ａが第１開放口２３ａと連通状に形成される。

図８に示すように、スクリュー３０に流入した泡消火液は、配管からの流れをオリフィスで絞ることにより、ベンチュリー効果・ベルヌーイの定理によって発生する負圧による周辺空気の巻き込みによって発泡する（図８の（１））。

また、スクリュー３０の外周側流路３２を通る泡消火液５１は、らせん状に回転しつつ広角に拡がった状態で噴射口８から下方に噴射される。泡消火液の回転により、第１開放口２３から周辺空気が巻き込まれて、噴射された泡消火液５２がさらに発泡する（図８の（２））。

噴射された泡消火液５２は、さらに、覆い壁４０の内周面に衝突して発泡する。泡消火液が覆い壁４０に衝突することにより、発泡が効果的に行われる（図８の（３））。

さらに、覆い壁４０に縮径壁４２を設けたことで、縮径壁４２の内周面４３に衝突して発泡した泡消火液５３は、すべてがデフレクタ６に向かい、デフレクタ６に衝突することによりさらに発泡する（図８の（４））。デフレクタ６に衝突し発泡して泡消火液５４は、放射状に飛散する。

従来は、図９に示すように、従来のスクリュー３０ｂに流入した泡消火液は、負圧による周辺空気の巻き込みによって発泡し（図９の（１））、また、スクリュー３０ｂの外周側流路３２ｂを通った泡消火液６１は、回転して拡がった状態で噴射口８から下方に噴射され、泡消火液のかかる回転により、第１開放口２３から周辺空気が巻き込まれて、噴射された泡消火液６１がさらに発泡するが（図９の（２））、スクリュー３０ｂにおける外周側流路３２ｂの延在方向が鉛直方向に近かったために、外周側流路３２ｂを通った泡消火液６１が噴射口８から飛散する範囲が広範囲にならず、かりに覆い壁４０に縮径壁４２が形成されていたとしても、噴射口８から噴射された泡消火液６２が覆い壁４０に衝突せず、デフレクタ６に衝突するのみであったため、デフレクタ６に衝突して飛散する泡消火液６３は、発泡させにくいタンパク泡消火薬剤などについては発泡が不十分であった。

一方、本発明では、スクリュー３０における外周側流路の延在方向を傾けて従来よりも水平方向に近づけることで、泡消火液が噴射口８から広角に噴射され、飛散する範囲を広範囲とすることができる。したがって、噴射される泡消火液の大半が覆い壁４０に衝突することにより、発泡が効果的に行われる。

さらに、覆い壁４０に縮径壁４２を設けることで、その内周面４３に衝突した泡消火液は、すべてがデフレクタ６に向かうようになるため、発泡をより効果的に生じさせることができる。

なお、上記閉鎖型泡ヘッドは、上記実施形態のように泡消火液が下向きに放出されるよう下向きに設置するほか、泡消火液が上向きに放出されるよう上向きに設置することもできる。なお、本発明の閉鎖型泡ヘッドは火災感知部材５による感熱機構を備えているので、火災感知ヘッドにも使用することができる。

１００：閉鎖型泡ヘッド
１：ヘッド本体２：支持フレーム３：覆い壁４：弁
５：火災感知部材６：デフレクタ７：接続口部
８：噴射口８ａ：弁座９：内部通路
１０：旋回流付与機構１１：縦腕部１２：横腕部１３：ボス部
１４：支持部１５：径小ねじ穴１６：径大ねじ穴
１７：穴付ねじ１７１７ａ：先端凹部
１８：円板１８１９：スリット
２０：頭付ねじ２１：雌ねじ２１２２：雄ねじ２２
２３：第１開放口２４：第２開放口
３０：スクリュー３１：中心流路３２：外周側流路
２００：閉鎖型泡ヘッド
２ａ：支持フレーム
２３ａ：第１開放口２３ａ２４ａ：第２開放口
２５：腕部２６：ボス部
４０：覆い壁４１：円筒壁４２：縮径壁４２４３：内周面
５１，５２，５３，５４：泡消火液

Claims

泡消火液の噴射口を有するヘッド本体と、前記噴射口を閉じる弁と、該弁を前記噴射口の弁座に対し押し付け、かつ火災熱により分解飛散して前記弁に対する押し付け状態を解除し泡消火液の圧力による前記弁の飛散を許す火災感知部材と、前記ヘッド本体から前記噴射口の軸方向外方へ延出され、かつその延出端部に前記火災感知部材を支持する支持部を有する支持フレームと、該支持フレームの延出端側に前記噴射口と対向するよう備え付けられたデフレクタと、を備えた閉鎖型泡ヘッドであって、
前記ヘッド本体の前記噴射口に連通する内部通路に、泡消火液に旋回流を生じさせる旋回流付与機構が設けられており、前記支持フレームの延出方向中間部に、前記火災感知部材の外周を覆う筒形の覆い壁を設け、該覆い壁のヘッド本体側端と前記ヘッド本体との間に、前記噴射口から放射される泡消火液が取り込む空気を吸込み、かつ分解飛散する前記火災感知部材の分解破片と前記弁の外方への飛散を許す第１開放口を形成するとともに、前記覆い壁のデフレクタ側端と前記デフレクタとの間に、分解飛散する前記火災感知部材の破片と前記弁の外方への飛散を許す第２開放口を前記第１開放口と連通するよう形成してある閉鎖型泡ヘッドにおいて、
前記噴射口から旋回して分散・放出される泡消火液が前記覆い壁に一度衝突した後、前記デフレクタに向かうことを特徴とする閉鎖型泡ヘッド。
前記覆い壁は、デフレクタ側端部が、前記ヘッド本体側から前記デフレクタ側に向かうに従い次第に径が小さくなるよう形成される、請求項１に記載の閉鎖型泡ヘッド。