JP6258098B2 - Injection nozzle - Google Patents
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Description
本発明は、泡噴射と液噴射の切替が可能な消火用の噴射ノズルに関する。この噴射ノズルによれば、火災の形態に応じた適切な消火方式が選択できるため、危険物や可燃物が複合して存在する航空機格納庫、ごみ処理再生施設、固形燃料貯蔵サイロ、自動車輸送船、危険物サイロ等に好適に用いることができる。また、タンクローリーの事故や、石油コンビナート地区の大規模災害に想定される油火災と一般火災の複合火災にも、消防車や遠隔操作の無人動力車等に搭載して好適に用いることができる。 The present invention relates to a fire-extinguishing jet nozzle capable of switching between foam jetting and liquid jetting. According to this injection nozzle, since an appropriate fire extinguishing method can be selected according to the form of fire, aircraft hangars, waste disposal / recycling facilities, solid fuel storage silos, car carriers, It can be suitably used for a dangerous material silo. Moreover, it can be suitably used by being mounted on a fire truck or a remotely operated unmanned power vehicle, etc., for a combined fire of an oil fire and a general fire assumed in a tank truck accident or a large-scale disaster in an oil complex area.
従来、水による消火が可能な木材、プラスチック等の可燃物火災に対しては水や消火剤を含む水溶液を液状のまま噴射する液噴射による消火が行われており、水噴射による消火ができない石油等の危険物火災に対しては、消火剤を含む水溶液を泡立てて噴射する泡噴射による消火が行われている。しかし、実際の火災管理区域においては危険物や可燃物が混在していることも多く、火災現場において何が燃えているかを把握し、適切に消火方法を選択する必要がある。このため、泡噴射と液噴射の切替が可能な消火用の噴射ノズルが提案されている(特許文献1,2)。 Conventionally, fires that can be extinguished with water, such as wood and plastic, have been fire extinguished by liquid jets that spray water or an aqueous solution containing a fire extinguishing agent in liquid form, and oil that cannot be extinguished by water jets. For dangerous goods fires such as fire extinguishing, foam extinguishing is performed by foaming an aqueous solution containing a fire extinguishing agent. However, in the actual fire management area, dangerous and flammable materials are often mixed, and it is necessary to grasp what is burning at the fire site and to select an appropriate fire extinguishing method. For this reason, a fire-extinguishing jet nozzle capable of switching between foam jetting and liquid jetting has been proposed (Patent Documents 1 and 2).
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、泡噴射と液噴射の切替が可能であって、火災形態に応じて適切な消火ができる噴射ノズルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and an object thereof is to provide an injection nozzle capable of switching between foam injection and liquid injection and capable of appropriate extinguishing according to a fire form. .
本発明の噴射ノズルは、内筒と、該内筒の外側に配置される外筒とが設けられたノズル部と、
該ノズル部の一端に連結され、外部から供給される消火液を該内筒内へ送る液流路と、該消火液を該内筒と該外筒との間へ送る泡流路と、を切替可能とされた切替機構とを備え、
該泡流路には消火液を発泡させるための空気取入口が設けられていることを特徴とする。
The injection nozzle of the present invention includes an inner cylinder and a nozzle portion provided with an outer cylinder disposed outside the inner cylinder,
A liquid flow path that is connected to one end of the nozzle portion and sends a fire extinguishing liquid supplied from the outside into the inner cylinder; and a foam flow path that sends the fire extinguishing liquid between the inner cylinder and the outer cylinder; With a switching mechanism that can be switched,
The bubble flow path is provided with an air intake for foaming the fire extinguishing liquid.
この噴射ノズルでは、消火液を内筒内へ送る液流路に切替た場合、消火液は液流路から内筒の一端に流入し、液体状態のまま内筒内を進行し、内筒他端から液体のまま噴射される。一方、切替機構によって消火液が泡流路に送られた場合、泡流路に設けられた空気取入口から空気が流入して発泡し、泡の状態で内筒と外筒との間へ流入し、噴射される。
したがって、本発明の噴射ノズルによれば、外部から供給される消火液を切替機構によって液流路へ送ったり、泡流路へ送ったりすることができ、火災形態に応じて適切に消火液を泡噴射したり液噴射したりすることができる。
In this injection nozzle, when switching to the liquid flow path for sending the fire extinguishing liquid into the inner cylinder, the fire extinguishing liquid flows from the liquid flow path to one end of the inner cylinder, proceeds in the inner cylinder in the liquid state, and the inner cylinder etc. The liquid is ejected from the end. On the other hand, when fire extinguishing liquid is sent to the bubble channel by the switching mechanism, air flows in from the air intake provided in the bubble channel and foams, and flows between the inner cylinder and the outer cylinder in the foam state. Then injected.
Therefore, according to the injection nozzle of the present invention, the extinguishing liquid supplied from the outside can be sent to the liquid flow path or the foam flow path by the switching mechanism, and the fire extinguishing liquid can be appropriately supplied according to the fire mode. Bubble injection or liquid injection can be performed.
本発明の噴射ノズルにおける切替機構としては、前記ノズル部に連結され軸心周りに回動可能とされた回動部材と、該回動部材を回動させるための回動機構と、が設けられており、該回動部材には、回動位置によって前記泡流路に連通させたり、前記液流路に連通させたりするのが可能な切替流路を設けるようにしてもよい。
こうであれば、回動機構を駆動させることにより回動部材を回動させて切替流路の位置を変えることにより、外部から供給される消火液を泡流路に流入させたり、液流路に流入させたりすることができる。このため、回動機構によって泡噴射と液噴射の制御を容易に行うことができる。
As the switching mechanism in the spray nozzle of the present invention, there are provided a rotating member connected to the nozzle portion and capable of rotating around an axis, and a rotating mechanism for rotating the rotating member. In addition, the rotation member may be provided with a switching channel that can communicate with the bubble channel or the liquid channel depending on the rotation position.
If this is the case, the extinguishing liquid supplied from the outside flows into the bubble channel or the liquid channel by rotating the rotating member by driving the rotating mechanism and changing the position of the switching channel. Or can flow into. For this reason, control of bubble injection and liquid injection can be easily performed by the rotation mechanism.
また、前記内筒の先端には該内筒内を流れる消火液の噴射方向を拡散するためのデフレクタと、該デフレクタとの隙間が広角の流路を形成するノズルチップと、該ノズルチップを囲むように近接して配置され長手方向に移動可能な可動ドラムと、該可動ドラムを長手方向に移動させることにより該可動ドラムの先端のノズルチップからの突出量を変更可能とするドラム移動機構とを設けることができる。
こうであれば、ドラム移動機構によって可動ドラムを移動させてノズルチップからの可動ドラムの突出量を増加させれば、ノズルチップとデフレクタによって拡散された消火液の噴射方向が可動ドラムによって前方方向へ修正され、より指向性のある低角噴射が可能となる。また、逆に、ドラム移動機構によってノズルチップからの可動ドラムの突出量を減少させれば、ノズルチップとデフレクタによって拡散された消火液の噴射方向の可動ドラムによって修正されることなく、噴射が広角度となる。このため、可動ドラムの位置を制御することにより、火災の状況に応じた適切な消火が可能となる。
Further, at the tip of the inner cylinder, a deflector for diffusing the injection direction of the fire extinguishing liquid flowing in the inner cylinder, a nozzle chip in which a gap between the deflector forms a wide-angle channel, and the nozzle chip are surrounded. A movable drum that is arranged close to each other and movable in the longitudinal direction, and a drum moving mechanism that can change the amount of protrusion from the nozzle tip at the tip of the movable drum by moving the movable drum in the longitudinal direction. Can be provided.
In this case, if the movable drum is moved by the drum moving mechanism to increase the amount of protrusion of the movable drum from the nozzle tip, the spraying direction of the fire extinguishing liquid diffused by the nozzle tip and the deflector is moved forward by the movable drum. This is modified to enable more directional low angle injection. Conversely, if the amount of protrusion of the movable drum from the nozzle tip is reduced by the drum moving mechanism, the injection is widened without being corrected by the movable drum in the injection direction of the fire extinguishing liquid diffused by the nozzle tip and the deflector. It becomes an angle. For this reason, by controlling the position of the movable drum, it is possible to appropriately extinguish the fire according to the fire situation.
さらに、ノズル部の旋回及び/又は仰角を変更可能な噴射方向変更機構が設けられていることも好ましい。こうであれば、ノズル部からの噴射方向を自由に変えることができるため、火災における火元の位置に応じて適切な消火が可能となる。
また、前記切替機構及び/又は前記噴射方向変更機構は遠隔操作が可能とされていることも好ましい。こうであれば、噴射ノズルからの泡噴射/液噴射の切替制御や、噴射方向の制御を火災現場から離れた位置において、安全に行うことができる。
さらには、切替機構及び/又は前記噴射方向変更機構をあらかじめプログラムされた内容に従って制御することも好ましい。こうであれば、管理消火区域内における危険物等の種類や配置に応じて、噴射ノズルを適切に制御することができる。
Furthermore, it is also preferable that an injection direction changing mechanism capable of changing the turning and / or elevation angle of the nozzle portion is provided. If it is like this, since the injection direction from a nozzle part can be changed freely, appropriate fire extinguishing becomes possible according to the position of the fire source in a fire.
It is also preferable that the switching mechanism and / or the injection direction changing mechanism can be remotely operated. If it is like this, the switching control of the foam injection / liquid injection from the injection nozzle and the control of the injection direction can be safely performed at a position away from the fire site.
Furthermore, it is also preferable to control the switching mechanism and / or the injection direction changing mechanism according to preprogrammed contents. If it is like this, an injection nozzle can be appropriately controlled according to the kind and arrangement of dangerous goods etc. in a management fire extinguishing zone.
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。
(実施例1)
実施例1の噴射ノズルは、航空機格納庫等の危険物及び可燃物が混在する火災管理区域の消火に用いられる噴射ノズルであり、図1に示すよう、消火液を供給するための供給管1とノズル部2とを備え、供給管1とノズル部2との間には切替機構3が設けられている。切替機構3には切替機構3内の流路を切り替えるためのアクチュエータ4と、ノズル部2の外筒10を軸方向に前後に移動させるためのアクチュエータ5とが取り付けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
Example 1
The injection nozzle of Example 1 is an injection nozzle used for extinguishing a fire management area where dangerous materials such as an aircraft hangar and combustible materials are mixed, and as shown in FIG. 1, a supply pipe 1 for supplying a fire extinguishing liquid and
切替機構3は図2に示すように、下流側に拡径された管状の切替本体6を備えており、切替本体6には切欠け6aが設けられている。切替本体6の拡径部分には円盤状の回動部材7が回動可能に収容されている。回動部材7には直交して4か所に円孔7aが貫通して設けられている。さらに回動部材7は切替レバー7bが切替本体6の切欠け6aから径外に突出するように取り付けられており、切替レバー7bはアクチュエータ4に取り付けられ切欠け6a内で回動可能とされている(図1及び図2参照)。また、切替本体6の拡径側には、略円管形状でフランジ付の固定部材8が切替本体6に同軸で固定されている。固定部材8には直交して4か所に円孔8aが貫通して設けられており、更に固定部材8の切替本体6側には円孔8aと45度の位置に互いに直交して4か所に長円孔8bが設けられている(図2及び図3参照)。4か所の長円孔8bは固定部材8のノズル部2側中央に設けられた中央孔8cに連通している。固定部材8のノズル部2側には円筒形状のホルダー9が接しており、ホルダー9には、四葉クローバ状に4つの円孔9aが円孔8aに整合する位置に設けられている。円孔9aの径は円孔8aの径よりも大きくされている。
As shown in FIG. 2, the
ノズル部2は、図4に示すように、外筒10を備えており、外筒10内には内筒11が収容されている。内筒11の一端は図2に示す固定部材8の中央孔8cに嵌合されており、他端は図4に示すように、複数の流路12aが設けられたノズルチップ12の一端に嵌合されている。ノズルチップ12の流路12aの下流側は一旦縮径された後、拡径部12bが設けられており、拡径部12b内には先端が皿状に拡径されたデフレクタ13が収容されており、デフレクタ13の後端はノズルチップ12の中央に固定されている。ノズルチップ12は円筒状の可動ドラム14内に収められている。可動ドラム14は図1に示すように、可動ドラム14の外周縁に設けられた支持枠14aを介して外筒2の内側に取り付けられており、アクチュエータ5の操作により可動ドラム14の先端がデフレクタ13よりも突出した位置としたり、デフレクタ13よりも奥まった位置にしたりすることが可能とされている。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、供給管1にはノズル部2の旋回を可能とする旋回モータ機構20及びノズル部2の仰角を変更可能とする仰角モータ機構21とが設けられている。また、噴射ノズルから離れた位置には制御盤22が設置されており、アクチュエータ4、アクチュエータ5、旋回モータ機構20及び仰角モータ機構21に設けられた各エンコーダ4a、5a、20a及び21aからの回転位置や直動位置に応じたパルス信号を受信し、パルス信号を演算する図示しない処理装置と組み合わせることにより、演算結果をアクチュエーやモータの動作信号にフィードバックする自動制御系の構築が可能となっている。また、火災管理区域内には複数の火災センサ23が設置されており、火災センサ23からの火災信号が制御盤22に送信されるようになっている。
As shown in FIG. 5, the supply pipe 1 is provided with a turning
以上のように構成された実施例1の噴射ノズルの使用方法について説明する。
<泡噴射と液噴射の切替操作方法>
・泡噴射
油火災等、泡による消火が適切な場合には、泡噴射のため次の操作を行う。すなわち、アクチュエータ4(図1参照)を制御盤22から制御して、図2に示す回動部材7の切替レバー7bを回動部材7の円孔7aが固定部材8の円孔8aと連通する位置に設定する(図6及び図7参照)。そして、制御盤22から図示しないポンプを駆動させて消火液を供給管2(図1参照)から切替機構3の切替本体6へ供給する。切替本体6に供給された消火液は、図8に示すように、円孔7a及び円孔8aを通って外筒10と内筒11の間に噴射される。固定部材8とホルダー9との間は外気に通じる隙間Sが存在しているため、この隙間Sが空気取入口となって消火液中に空気が取り込まれて外筒10と内筒11の間で発泡し、先端から泡噴射される。
泡噴射に用いる消火液は、想定される危険物や可燃物に応じて水性膜泡消火薬剤やたん白泡消火薬剤の水溶液を用いることができる。
A method of using the injection nozzle according to the first embodiment configured as described above will be described.
<How to switch between foam injection and liquid injection>
・ Bubble injection When fire extinguishing by foam is appropriate, such as oil fire, perform the following operation for foam injection. That is, the actuator 4 (see FIG. 1) is controlled from the
As the fire-extinguishing liquid used for foam injection, an aqueous film foam fire-extinguishing agent or an aqueous solution of protein foam fire-extinguishing agent can be used according to an assumed dangerous material or combustible material.
・液噴射
一方、紙や木材、プラスチックの火災のように、消火液の液噴射が適切な場合には、次のようにして液噴射のための操作を行う。すなわち、アクチュエータ4(図1参照)を制御盤22(図5参照)から制御して、図3に示す回動部材7の切替レバー7bを回動部材7の円孔7aが固定部材8の長円孔8bと連通する位置に設定する(図9及び図10参照)。そして、制御盤22(図5参照)から図示しないポンプを駆動させて消火液を供給管2(図1参照)から切替機構3の切替本体6へ供給する。切替本体6に供給された消火液は、図11に示すように、円孔7a及び円孔8bを通って内筒11内に流入し、さらにはノズルチップ12内を通り、デフレクタ13に衝突した後、可動ドラム14の先端から液噴射される。ここで、液噴射における噴射方向は、次の操作により制御することができる。すなわち、図5に示すアクチュエータ5を制御盤22から制御し、図1に示す外筒10及び可動ドラム14の先端位置をデフレクタ13よりも突出する位置(図1(a))となるようにする。これにより、図11に示すように、供給された消火液はデフレクタ13への衝突によって拡散された後、可動ドラム14によって噴射方向が前方方向へ修正され、低角度の液噴射がなされる。一方、外筒10及び可動ドラム14の先端位置をデフレクタ13よりも奥まった位置(図1(b))になるようにすると、図12に示すように、デフレクタ13への衝突によって拡散された消火液は可動ドラム14によって噴射方向を規制されることなく、そのまま、広角度の液噴射がなされる。低角度の液噴射は、遠方の火災に対して好適であり、広角度の液噴射は直近の火災や広範囲の火災に対して好適である。さらに、高角度の液噴射は、火災の輻射熱を低減させる防護散水としても好適である。また、消火液は、水であってもよいし、水性膜泡消火薬剤と水の混合液であってもよい。
・ Liquid injection On the other hand, when fire extinguishing liquid injection is appropriate, such as paper, wood, and plastic fires, the operation for liquid injection is performed as follows. That is, the actuator 4 (see FIG. 1) is controlled from the control panel 22 (see FIG. 5), and the switching
<制御盤22による噴射ノズルの制御>
噴射ノズルは図5に示す制御盤22のシーケンサに従い、あらかじめ決められたプログラムにしたがってその仰角、旋回角度、泡噴射又は液噴射の区別、液噴射の噴射状態(低角噴射〜高角噴射の程度)を所定のタイムスケジュールで駆動させることができる。
駆動のトリガーは、火災センサ23からの火災信号であり、また、複数の火災センサ23のうち、火災信号を発信した火災センサを特定することによって、火災発生の位置を把握し、火災発生源に向かって適切な噴射を行うようにプログラムを組むことも可能である。
また、複数の火災センサ23を、赤外線カメラや赤外アレイセンサに置き換えることも可能である。これによって、火災発生位置の座標情報をより正確に把握することができ、さらに効率的な噴射を行うようにプログラムを組むことができる。
<Control of spray nozzle by
The injection nozzle follows a sequencer of the
The driving trigger is a fire signal from the
It is also possible to replace the plurality of
この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。 The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the invention described above. Various modifications are also included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the scope of the claims.
11…内筒
10…外筒
2…ノズル部
8b,8c…液流路(8b…長円孔,8c…中央孔)
8a…泡流路(円孔)
3…切替機構
S…空気取入口
7…回動部材
4…回動機構(アクチュエータ)
7a…切替流路(円孔)
12…ノズルチップ
13…デフレクタ
14…可動ドラム
5,10,14a…ドラム移動機構(5…アクチュエータ,10…外筒,14a…支持枠)
DESCRIPTION OF
8a ... Bubble channel (circular hole)
DESCRIPTION OF
7a ... Switching channel (circular hole)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該ノズル部の一端に連結され、外部から供給される消火液を該内筒内へ送る液流路と、該消火液を該内筒と該外筒との間へ送る泡流路と、を切替可能とされた切替機構とを備え、
該泡流路には消火液を発泡させるための空気取入口が設けられていることを特徴とする噴射ノズル。 A nozzle portion provided with an inner cylinder and an outer cylinder disposed outside the inner cylinder;
A liquid flow path that is connected to one end of the nozzle portion and sends a fire extinguishing liquid supplied from the outside into the inner cylinder; and a foam flow path that sends the fire extinguishing liquid between the inner cylinder and the outer cylinder; With a switching mechanism that can be switched,
An injection nozzle characterized in that an air intake for foaming a fire extinguishing liquid is provided in the bubble channel.
該回動部材には、回動位置によって前記泡流路に連通させたり、前記液流路に連通させたりするのが可能な切替流路が設けられている請求項1の噴射ノズル。 The switching mechanism is provided with a rotation member that is connected to the nozzle portion and is rotatable about an axis, and a rotation mechanism for rotating the rotation member.
2. The injection nozzle according to claim 1, wherein the rotation member is provided with a switching channel that can communicate with the bubble channel or the liquid channel depending on a rotation position.
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