JP6475876B1 - 液化ガス消火設備用の消音機能を有する噴射ヘッド - Google Patents
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Abstract
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また、液化消火ガス分散層が、金属、セラミックまたは弾性樹脂からなる複数の球体が充填されることで構成されることにより、多孔質部材よりも強度が高く、また、このような球体は安価に入手することができ、噴射ヘッド内への充填も容易であるため、組み立てや設計変更にも対応しやすくなる。
図1に示す噴射ヘッド1は、ガス系消火設備において、天井や壁に配置され、消火対象区画に消火ガスを噴射する役割を果たすものであり、サーバコンピュータ等が存在する室内の天井に配置される。
図5に示す噴射ヘッド1aは、消音部材13の外周側にさらに消音部材13aを備え、消音部材が2層構造になっている点が、第1実施形態の噴射ヘッド1とは異なっている。消音部材13aの開口断面積は、消音部材13の開口断面積より大きくなっている。その他の構成は、第1実施形態の噴射ヘッド1と同様である。
図6に示す噴射ヘッド1bは、液化消火ガス分散層12bの構成が、第2実施形態の噴射ヘッド1aとは異なっている。その他の構成は、第2実施形態の噴射ヘッド1aと同様である。
実施例1−3及び比較例1−7の各噴射ヘッドの強度について、図14に示す構成の試験装置6にて試験を行った。試験装置6は、液化消火ガスを貯蔵する圧力チャンバー61を備えている。この圧力チャンバー61の内容積は68リットルである。圧力チャンバー61には、ガス導入弁62を介して窒素ガスが導入され、圧力チャンバー61の内部が加圧される。圧力チャンバー61の内部の圧力は、圧力計63によって測定される。圧力チャンバー61には、長さ0.96mの放出管64及び開閉弁65を介して、実施例1−3及び比較例1−7の噴射ヘッドがそれぞれ接続され、加圧されたガスが噴射ヘッドから放射される。
図15(a)、(b)に示す試験室70において、所定の条件の下に実施例及び比較例の各噴射ヘッドから消火ガスを放射し、そのときの音圧及び消火時間を測定した。
表1
図7に示した比較例1の噴射ヘッド2は、消音機構を有していない単孔型であるため、消火時間は良好だったものの、音圧が高い結果となった。
図8に示した比較例2の噴射ヘッド3では、消音効果は得られるが、消火性能は不十分であり、放射時間内に試験室内の全ての火源72を消火できなかった。これは、高圧ガスの状態で噴射されるN2ガスに比べ、ハロン1301等の液化ガスは、オリフィス部311を通る消火ガスの流速が遅く、さらに三層に設けられた消音部材321、322,323を通る段階で徐々に流速が落ちることで、騒音抑制効果は問題なく得られるものの、流速が低くなりすぎて、試験室内への消火ガスの拡散が遅くなり過ぎたためであると考えられる。
図9に示した比較例3の噴射ヘッド3aでは、比較例2の噴射ヘッド3よりも消火時間を短くするために、消音部材を三層から一層に減らしたところ、消火時間は改善されたが、消音効果が低下した。
図10に示した比較例4の噴射ヘッド4は、消火時間は問題ないものの、十分な消音効果は得られなかった。
図11に示した比較例5の噴射ヘッド4aは、比較例4の噴射ヘッド4に消音部材を1層加えたものであるが、消火時間は問題ないものの、十分な消音効果は得られなかった。
図12に示した比較例6の噴射ヘッド5は、液化ガスがオリフィス部112から噴出して一気に気化膨張する際の騒音を抑制することに主眼を置き、オリフィス部112の下流側であって消音部材13の上流側の空間に多孔体17を充填したところ、消音効果が大幅に向上し、消火性能も保たれた。しかし、強度試験において多孔体17が破損し、強度は不十分であった。しかしながら、消火剤をオリフィス部112のすぐ下流側で液化状態で分散させることで、消音及び消火性能の点では満足できる効果が得られることがわかった。なお、多孔体17を決められた寸法の空間に充填するには、特定の寸法を指定した加工が必要であり、コスト・納期面に難があり、また寸法変更への対応も難しいことも判明した。
図13に示した比較例7の噴射ヘッド5aは、オリフィス部112の下流側であって消音部材13の上流側の空間に多孔体17aを収容し、さらに多孔体17aの内側に複数の球体121を収容したものであるが、比較例6と同様に、消音効果及び消火性能は良好であったが、多孔体17aが破損し、強度は不十分であった。
図1に示した実施例1の噴射ヘッド1では、比較例6の噴射ヘッド5における多孔体17の代わりにアルミナ製の球体121を充填したところ、消火時間、消音効果を同時に満足し、さらに強度も十分であった。
実施例2の噴射ヘッド1aでは、実施例1の噴射ヘッド1をベースとして、消音部材を2層構造にしたところ、消火性能と強度を損なうことなく、消音効果がさらに向上した。
実施例3の噴射ヘッド1bでは、実施例2のアルミナ製の球体121に代えてゴム製の球体121bを採用したところ、実施例2に劣らない結果が得られた。
また、球体の材質としては、金属、セラミック、弾性樹脂等幅広い応用が可能であることもわかった。こうした球体は広く一般に入手可能であり、ヘッド内への充填工程も容易であった。
11:ノズル 111:流入部 112:オリフィス部
12、12b:液化消火ガス分散層 121、121b:球体 122:隙間
13、13a:消音部材
14:網
15:外殻 151:開口部 152:突起
16:キャップ 161:嵌合穴
17:多孔体
18:消火ガス供給源 19:配管
21:オリフィス部 22:開口 23:噴出口
31:ノズル 311:オリフィス部
32、32a:消音部 321、322、323、323a:消音部材
33:外殻 331:開口部
34:キャップ 351、352:Oリング
6:試験装置
61:圧力チャンバー 62:ガス導入弁 63:圧力計 64:放出管 65:開閉弁
70:試験室 71:衝立 72:火源 73:マイクロフォン 74:ビデオカメラ
Claims (1)
- 消火ガスの流量を制御するオリフィス部と、多孔質材料または繊維状材料からなり前記オリフィス部の下流側に設けられ前記消火ガスの放出に伴う騒音を抑制する消音部材と、前記消音部材を保護するための外殻と、を有し、消火剤が常時圧縮液化されて貯蔵されるガス系消火設備の噴射ヘッドであって、
前記オリフィス部の下流側且つ前記消音部材の上流側に、前記消火ガスを液化状態のまま分散させる液化消火ガス分散層を備え、前記液化消火ガス分散層が、金属、セラミックまたは弾性樹脂からなる複数の球体が充填されることで構成される、
液化ガス消火設備用の消音機能を有する噴射ヘッド。
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JP2018012381A JP6475876B1 (ja) | 2018-01-29 | 2018-01-29 | 液化ガス消火設備用の消音機能を有する噴射ヘッド |
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