JPH01164378A - 火炎の制御方法および装置 - Google Patents

火炎の制御方法および装置

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JPH01164378A
JPH01164378A JP63264247A JP26424788A JPH01164378A JP H01164378 A JPH01164378 A JP H01164378A JP 63264247 A JP63264247 A JP 63264247A JP 26424788 A JP26424788 A JP 26424788A JP H01164378 A JPH01164378 A JP H01164378A
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spray nozzle
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は火炎制御に関し、特に、１以上の噴霧ノズルを
使用することにより火炎を制御する方法および装置に関
する。
〔従来の技術と課題〕
火炎の制御は１以上の次の作用を包含し得る；火炎を消
火し、火炎の広がり乃至拡散を制限し、火炎およびその
周囲を冷却し、火炎に隣接する領域を冷却し、煙、煙霧
並びに類似物を空間から取除くことにより封止された空
間の生存可能性を増加させ、火炎放射強度および他の作
用を低減させる。不燃性液体の噴霧を火炎制御に使用し
得る。
火炎制御噴霧物中の液体液滴寸法分布は火炎制御に極め
て重要である。火炎の消火または冷却に使用する不燃性
液体の粗大な液滴は微細な液滴より火炎の核部へより高
い浸透性を有するが、火炎の一部を蔓延させ得る。火炎
の高温度帯域への投入に際し水基材液体は速やかに沸と
うし、続いて激しく気化して爆発を伴うこともあり得る
ため、火炎を拡散させる（破壊的な結果を伴う状況は特
に！ｔｌ製オイル火炎の場合）。微細な液滴は火炎の核
部への浸透には不十分たり得る。これらの大半は、途中
で気化して火炎に対しほとんど温度低減効果を与えない
からである。液滴が微細過ぎると操作員および装置にら
危害を与え得る。これらが発生した煙の相当量を取除き
、これにより火炎が付勢される（すなわち、これらはよ
り強い放射の火炎を与える〉からである。粗大および微
細な２つの種類の液滴とも蒸気を生成し、これは単なる
大気圧空気より高い蒸気圧であり、特に閉鎖火炎状況下
で危害を与え得る。
従来の単一流体噴霧ノズルを使用して必要な範囲を備え
火炎を制御する適切な寸法の液滴の噴霧を達成し、乃至
「投入」することは一般に困難である。公知の単式流体
火炎制御ノズルの大半は、長い投射の噴霧を達成するの
に高い背圧を必要とする（例えば、空気条件でなお約１
０ｍの投射を達成するのに１０〜３０バルグの範囲の圧
力）。液体供給ボンプに対し大きな負荷をかける場合は
別にして、これらのノズルにより操作員の移動性が制限
され得る（可動性火炎制御の手動ノズルの場合）。長い
投射を達成するにはノズルによって固体ジェットを形成
する必要があり、これによる噴霧は関与する炎の限定さ
れた領域をカバーするのみであり、このため、通常は隔
離された区画の火炎を消化するのに使用される。液体を
破壊する周囲の空気に依存するため、長い投射の単式流
体噴霧ノズルは液体の粗大な液滴の噴霧を与える傾向が
ある。スプレージェット式のノズルはより短い投射の噴
霧を与える。これらは比較的広範な領域の火炎をカバー
し、通常は火炎制御の初期段階で火炎の強度／温度を低
減するのに使用される。
短い投射の噴霧ジェット式ノズルは液体のより微細な噴
霧を与える傾向がある。単式液体噴霧ノズルのいくつか
は可動性火炎制御に使用され、２つの様式で、すなわち
固体ジェットまたはスプレージェットとして操作するこ
とができる。
しかしながら、ガス補助の噴霧ノズルを使用し、火炎制
御に適切な寸法の液体液滴を与える噴霧により、所望の
投射を達成し得ることをこの度突き止めた。
〔課題を解決するための手段〕
よって、本発明によれば、噴霧ノズルを使用して火炎を
制御するに際し、不燃性ガスと不燃性液体とを所定の圧
力下で噴霧ノズルに別々に供給することからなり、噴霧
ノズルが少くとも１つのガス入口と少くとも１つの液体
入口と少くとも１つの出口とを備える混合チャンバを有
し、結果的に出口から現出する噴霧を指向して火炎を制
御することを特徴とする火炎の制御方法が提供される。
本発明によれば、火炎制御に使用する噴霧ノズルであっ
て、少くとも１つの加圧した不燃性ガスの入口と少くと
も１つの加圧した不燃性液体の入口と少くとも１つの結
果的に得られる噴霧の出口とを有する混合チャンバから
なることを特徴とする噴霧ノズルら提供される。
本発明によれば、火炎制御に使用する装置であって、少
くとも１つのガス入口と少くとも１つの液体入口と少く
とも１つの出口とを備える混合チャンバを有する１以上
の噴霧ノズルからなり、加圧した不燃性ガスをガス入口
に供給する手段を備え、加圧した不燃性液体を液体入口
に供給する手段を備えることを特徴とする火炎制御に使
用する装置も提供される。この装置は、準ポータプルま
たはポータプルの固定装置の形態とすることができる。
本発明の第１の態様では、比較的長い投射を有するスプ
レーを使用し、方法および装置を固定または可動火炎制
御に使用し得る。この態様では、噴霧ノズルは好ましく
はシリンダ形の形状の混合チャンバからなり、ガス入口
と１以上の出口とを有し、ガス入口と出口とか混合チャ
ンバの対向端部にあり、混合チャンバはカス入口と出口
との間に２以上の液体入口を有し、混合チャンバはガス
と液体とを混合する出口と液体入口との間の帯域を有す
る。好ましくは、混合チャンバはガス入口と液体入口と
の間に第２の帯域を有する。好ましくは、液体入口は混
合チャンバの周囲に円周上に等しく配設する。好ましく
は、液体入口は混合チャンバの軸線に垂直な共通面内に
ある。液体入口は混合チャンバの軸線に対し斜方向を指
向し得るが、好ましくは軸線に対し放射状に指向する。
好ましくは、混合チャンバより狭小な単式の出口を設け
、これにより出口でリップを画成し、混合チャンバはこ
のリップに隣接する内表面を有する。出口は噴霧成形化
または改変装置を有し得る。ノズルは所望の形状および
投射の噴霧を与えるよう指向する複数の出口を有し得る
。混合チャンバは１を越えるガス入口を有し得るが、好
ましくは液体入口より少数のガス入口を有する。
使用に際し、加圧した不燃性ガスを十分高い圧力でガス
入口に供給して最終的に所望の質と投射とを備える噴霧
を達成し、加圧した不燃性液体を液体入口に供給する。
混合チャンバに流入する加圧したガスは液体入口を介し
て流入する液体を共有すると共に大半の液体を担持して
液体入口と出口との間の帯域のガス中で液体分散体を与
えると考えられる。
この分散体が出口を介して混合チャンバを離間するに際
し、これが膨張して液体液滴の噴霧を形成する。好まし
くは、入口ボートの相対的位置とガスおよび液体の圧力
／流れ特性とをｍＭして液体入口とガス入口との間の第
２帯域で分散体の再循環が生起しないようにする。リッ
プを有するノズルからなる態様では、混合チャンバの内
表面および第１帯域で合体する液体は、混合チャンバに
戻り、続いて噴霧体中で分散すると考えられる。
本発明の第２のＢ様では、比較的短い投射を有し比較的
低いガスおよび液体の放出を備えるスプレーを使用し、
方法および装置を火炎制御に使用し得る。この態様では
、噴霧ノズルは複数の液体入口と複数のガス入口と複数
の出口とを有する混合チャンバからなる。
混合チャンバは入口を介して導入するガスおよび液体の
混合を促進し得る内表面も有し得る０表面の形状により
ガスおよび液体が共に流動促進される前にこれによりこ
れらは互いに衝突し、ガスが液体を希釈すると考えられ
、これが液滴形成の初期段階であると考えられる。好ま
しくは、入口を指向させ、ガスおよび気体を互いに衝突
させつつ入口を介して流動させて混合チャンバ内で混合
すると共に未混合ガスまたは液体が混合チャンバを離間
するのを防止する。好ましくは、出口は、混合チャンバ
の縦軸線の一端の周囲に円周上に等しく配設する。出口
は所与の形状のスプレーを与えるよう配置させ得る。好
ましくは、ガス入口を混合チャンバの周囲に円周状に配
設する。好ましくは、液体入口を混合チャンバの周囲に
円周状に配設する。液体入口はガス入口の外側に放射状
に存在し得、またはガス入口は液体入口の外側に放射状
に存在し得る。
この内部変換性により異なる応用についてノズルをスケ
ール化する利点が与えられる。好ましくは、ガス入口は
液体入口の外側に放射状に存在する。内側入口より外側
入口の方がより放射状たり得る傾向がある。
使用に際し、不燃性液体を液体入口に供給し、不燃性ガ
スを十分な圧力でガス入口に供給して最終的に所望の質
および投射を有する噴霧を達成する。ガスおよび液体は
好ましくは共有および再循環により混合チャンバ内で混
合された後、鳴禽体の形態で出口を介してチャンバを離
間する。噴霧は中空円錐体の形態とすることができ、全
ゆる２つの直径的に対向する出口の２つの縦軸線の間の
角度として噴霧角を規定する。
本発明の方法では、ガスを好ましくは空気とするが、窒
素、二酸化炭素もしくは空気と窒素との混合物のような
他のガスまたはハロゲンであっても使用し得る。好まし
くは、液体は水または水溶液である。しかしながら、例
えば火炎抑制剤または消化剤を含有する水溶液のような
不燃性火炎消化性液体のような他の液体を使用できると
考えられる。
本発明による噴霧ノズルの実施に際し、理論に拘泥され
ることを望むものではないが、噴霧の投射および液滴寸
法分布は、混合チャンバ内の圧力、混合チャンバ内の混
合パターン、噴霧角度並びにノズルを介するガスおよび
液体の流出のような因子に依存することが分った。噴霧
ノズルにおけるガスおよび液体の混合の程度は、就中、
混合チャンバの寸法、混合チャンバにおけるガスと液体
との相互作用、圧力並びにガスおよび液体の流動特性に
依存し、混合チャンバに依存する程度はより少いと考え
られる。したがって、例えば、混合チャンバにおけるガ
スと液体との混合が完全になる゛につれ、結果的に得ら
れる噴霧体における液体液滴は小となる。微細な噴霧体
すなわち小さな液体液滴は、混合チャンバ内の圧力が比
較的高く、混合パターンの寸法がチャンバ離間前の液滴
の合体を最小化する場合に与えられる傾向がある。混合
チャンバを比較的低い圧力で操作する場合、ガスのマス
流出を増加させて高圧力操作と同程度率さい液ｆ４：液
滴を有する噴霧を達成すべきである。所定の至適値を越
えてガス流または圧力を増加させても比較的小さな液体
液滴寸法を備える噴霧を与える利益はほとんどないこと
が分っな、粗大噴霧、すなわち大きな液体液滴を有する
スプレーは、より少量のガスを使用し、および／または
高圧を使用するに際し混合チャンバにおいて増加した合
体を許容することにより製造し得る。
火炎制御においてスプレーを火炎に指向させるに際し、
スプレーは十分な火炎浸透を与えるのに必要な投射を有
し、ノズル離間に当りおよび火炎の核に達する前に蒸発
により重量を失うにも拘らず、液滴は火炎の核に達する
ものとしてその液体状態を保持すると考えられる。これ
により液体液滴の蒸発に伴う火炎からの実質的な熱吸収
が許容され、特に、高い蒸発潜熱および高い熱容量の場
合にその傾向がある。火炎の核の大量かつ迅速な温度の
低減を与えることに加えて、同様に、−亘熱環境下で蒸
気に変わると、水基材噴霧体は、分子レベルで燃焼反応
を阻害することにより、火炎の核の可燃性物質の火炎限
界を狭小化し得ると考えられる。温度低減作用により炎
の再点火の回避が促進されることも考えられる。
液体炭化水素に基く火炎については、水−油エマルジョ
ンの形成が除去された煙粒子により増強され得、同様に
再点火の回避か助長され得る。
本発明の火炎制御方法および装置は、多数の応用および
用途を有すると考えられる。この装置は、例えばビルや
乗り物における固定装置の形態、例えば火炎制御ホース
のような準ポータプル装置の形態、または例えばボータ
プル消火器のようなボータプル装置の形態とすることが
できる。
よって、長い投射を有するスプレーを使用する本発明に
よる方法および装置は、可動作業または固定装置により
比較的大きな火炎を制御するのに使用し得る。適切な寸
法の液体液滴の噴霧を使用することにより、この方法は
特に油火災の制御に特に有益なり得、火炎の核に取り込
まれ投入されろ水基材液体の激しい気化によって生起す
る爆発の可能性の危険を低減する。
短い投射を有するスプレーを使用する本発明による方法
および装置は、限定された空間における固定、可動また
はボータプルの火炎制御に使用することができ、大領域
の限定空間に渡る火炎制御に対し多くの噴霧ノズルを提
供し得、このノズルは適切な投射を有すると共に限定さ
れた空間の配置および火炎の可能な性状に応じて配設さ
れる。限定された空間は、航空機のような乗物の内部、
ビルまたはトンネルの内部とし得る。限定された空間に
おける非常の火炎に際し、熱、煙、有毒煙霧並びに酸素
の欠乏により環境が生存不能のものとなる前に、とじ込
められた人間が脱出するのに利用し得る時間は制限され
ているため、生命に対する危険は特に火急である。炎の
前部（フラッシュオーバー）の拡大の高い危険性および
炎の拡散の可能性により、危険は更に増大し、これによ
り脱出ルートが遮断され得、あるいは、限定された空間
が航空機のような乗り物である場合、例えば結果的に燃
料の＃ｉ！発を招き得る。これらの危険は、航空機火炎
を含む最近の事件に悲惨にも示されている０本発明は、
限定された供給液体を使用し、拡大の初期段階にある火
炎を消化するか、または発生した火炎の拡散を制限する
ことにより火炎を制御する方法を提供すると認められる
。噴霧ノズルへのガス供給として清浄、冷たい空気の供
給を使用することにより、本発明は冷却ガスを供給する
更なる利点を有し、限定された空間内部の温度を更に低
減させ、空気を供給して限定された空間の中にいる人に
対し環境の呼吸性を改善するものと認められる。これは
、限定された空間におけるノズルの適切な配置により水
滴は火炎に向って推進するが。空気がその動力学的エネ
ルギを供給することなく液体に与えると共にその運動量
を失う傾向があり、火炎はノズルの周囲に留まる傾向と
なって、限定された空間内の個々人に対し環境の生存性
を助長する場合に特にあてはまる。これは、同様に、個
々人が操作するポータプルまたは準ポータプル装置に対
しても有益である。
更に、本発明による方法および装置を限定された空間に
適用するに際し、ガスおよび／または液体の供給を使用
して限定された空間から熱ガスおよび蒸気を排出し得る
ポンプよ−たは排出器を駆動し得ると考えられる。液体
および／またはガスにより噴霧ノズルを直接供給するこ
とができ、あるいはこれらを液体および／またはガスに
よって供給した後にポンプまたは排出器を通過させるこ
ともできる。
ガスおよび液体によってポンプまたは排出器を直接駆動
することもできると考えられる。
よって、例えば航空機のキャビンのような限定された空
間が加圧される場合、空気／水を使用し、水噴震によっ
て生成した空気および水蒸気は、限定された空間の圧力
を上昇に導き得る。この圧力は排出器または航空機の加
圧システムを介して圧力を降下させることからなる手段
によって制御することができ、これにより限定された空
間から熱有毒煙霧および蒸気を除去する。ポンプまたは
排出器および噴霧ノズルは単一装置内に共に配設するこ
とができ、あるいはこれらを例えば別々に配置すること
もできる。噴霧ノズルを火炎の危険の高い領域の上に配
置することができ、ポンプまたは排出器は熱有毒煙霧を
収集し易い高所に配置し得る。
比較的短い投射を有する本発明による噴霧ノズルには比
較的少量の液体しか必要とせず、これによりこの態様は
、制限された量の液体しか利用できない乗物等における
使用に特に適切となる。この態様では、噴霧する供給液
体を搭載された供給水から誘導して乗物が動いている際
の操作を可能とする。同様に供給ガスを乗物自身の圧縮
供給ガスから誘導し得る。ポンプまたは排出器が存在す
る場合、乗物の空調ベントまたは排出ベントに排気し得
る。本発明を適用し得る乗物には、列車、戦車並びに装
甲車等、船、ホーバークラフト、潜水震、並びに最も好
適には航空機が包含される。よって、航空機の火炎事故
に際し、空港にて地上にある場合、例えば、火炎の拡大
または拡散は、航空機内から利用可能な用役（空気およ
び水）を利用することにより限定され得る。これは、火
炎の初期段階に当り、いずれかの非常サービスが到着す
る前に乗客および乗務員に対し脱出するのに貴重な時間
を与える。乗物における動力欠損の事態の場合、加圧空
気によって受は器から水を所定の圧力で供給できると考
えられる。備えられていて然るべき従来の火炎制御手段
に加え、到着に際し非常サービスによって、航空機上の
制限された量の利用可能な水および供給圧縮空気を増加
させ得ると考えられる。
本発明の他の態様では、方法および装置を限定された空
間に適用し得るため、従来の火炎制御で必要とされ得る
ような過剰量の液体の使用を回避すべきである。この種
の態様には、過剰量の液体が洪水の問題を生起し得るト
ンネル、鉱山並びに池の地下作業が包含され、または電
気的危険が存する状況が包含される。この態様では、噴
霧ノズルは適切な長さかもしくは短い投射噴霧を有する
ことができ、トンネル自体の内部の定着物として設ける
か、トンネルを通行する乗り物に随伴するものとして設
けることができる。よって、例えば、トンネルを通過す
る列車は列車からの液体およびガス供給に誘導される噴
霧ノズルを備えることができ、貨軍または客車移動乗り
物または可燃性液体のように火炎の危険が最も高い場所
に配置する。
更に、本発明の他の態様では、方法および装置は、例え
ばホテル、倉庫等のように過剰の液体の使用による損害
を最小化するのが望ましい所に適用し得る。
〔実施例〕
例のみとするものにより添付図面を参照して本発明をこ
こに説明する。
第１図において、本発明による比較的長い投射を与える
噴霧ノズルは、シリンダ状混合チャンバ（１）からなり
、縦軸線（２）に沿って配設され、第１＃Ａ部（３）を
有し、軸方向を指向するガス入口（４）を備え、軸方向
を指向する出口（６）を有する第２端部（５）を備える
。混合チャンバは２つの放射状に指向する液体入口（７
）も有し、平面（８）上で正反対に対向し、これは混合
チャンバ（１）の縦軸線（２）に対し垂直である。出口
（６）は混合チャンバ（１）より狭小であり、これによ
りリップ（９）を画成し、これは混合チャンバ（１）の
内表面（１０）に隣接する。
混合チャンバ（１）は、出口（６）と液体入口の平面（
８）との間に第１帯域（１１）をも有する。混合チャン
バ（１）は、液体入口の平面（８）とガス入口（４）と
の間に第２帯域（１２）を有する。
使用に際し、例えば空気のような不燃性ガスを所定の圧
力でガス入口（４）に供給し、例えば水のような不燃性
液体を所定の圧力で液体入口（７）に供給する。混合チ
ャンバ（１）に入る加圧ガスは液体入口を介して入る液
体を共有すると共に液体の大半を保持して第１帯域（１
１）におけるガス中の液体分散体を与えると考えられる
。出口（６）を介してこの分散体が混合チャンバを離間
するに際し、これは膨張して噴霧体を形成する。更に、
液体の幾分かは混合チャンバ内に保持され、噴霧にて最
終的に離間するまで再循環されると考えられる。同様に
、液体の幾分かは混合チャンバ（１）の内表面（１０）
上で合体し、第１帯域（１１）における再循環により混
合チャンバ（１）に戻る傾向があり、続いて噴霧中で分
散される。相対的な流れおよびガスと液体との圧力を好
適に調整して第２帯域（１２）において再循環が生起し
ないようにする。
第２〜４図において、本発明による比較的長い投射の噴
霧を与える噴霧ノズルは内部本体（２１）および外部本
体（２２）からなり、この間に混合チャンバ（２３）を
画成するよう配設することができ、縦軸線（２４）に沿
って配置する。混合チャンバ（２３）は内部部分（２１
）に第１端部（２５）を有し軸方向に指向するガス入口
（２６）を備える。混合チャンバ（２３）は第２端部（
２７）を有し軸方向に指向する出口（２８）を備える。
混合チャンバは内部部分（２１）に２つの放射状に指向
する液体入口（２９）をも有し、平面（３０）上で直径
方向に対向し、これは混合チャンバ（２３）の縦軸線（
２４）に対し垂直である。出口（２８）は混合チャンバ
（２３）より狭小であり、これによりリップ（３１）を
画成し、これは混合チャンバ（２３）の内表面（３２）
に隣接する。混合チャンバ（２３）は、出口（２８）と
液体入口（２つ）との間に第１帯域（３３）をも有し、
液体入口（２つ）とガス入口との間に第２帯域（３５）
をも有する。
使用に際し、例えば空気のような不燃性ガスを十分に高
い圧力でガス入口（２６）に供給して最終的に所望の投
射を有する噴霧を達成し、例えば水のような不燃性液体
を内部本体（２１）における放射状スロット（３４）を
介して液体人口（２９）に供給する。混合チャンバ（２
３）に入るガスは液体入口（２９）を介して入る液体を
共有すると共に大半の液体を保持して第１帯域（３３）
におけるカス中の液体分散体を与える。この分散体が出
口（２８）を介して混合チャンバを離間すると共に、こ
れは膨張してスプレーを形成する。更に、液体の幾分か
は混合チャンバに保持され、噴霧において最終的に離間
するまで再循環すると考えられる。同様に、液体の幾分
かは混合チャンバ（２３）の内表面上で合体し、第１帯
域（３３）における再循環により混合チャンバに戻る傾
向があり、続いて噴霧中で分散されると考えられる。ガ
スおよび液体の相対的な流れおよび圧力を好適に調整し
て第２帯域（３５）において再循環が起こらないよう図
る。
第２図に示すノズルは、出口（２８）における噴霧形状
改変器を有すると認められる。
この種の噴霧ノズルを第３図および第４図に示す。第１
図はノズルの縦方向断面図であり、第４図はＡ−Ａから
見たノズルの端面図である。噴霧形状改変器は本体（３
６）がらなり、３つの部材（３７）により出口（２８）
の中心に位置する。この種の改変器は楕円形の横断面の
ガス−液体噴震を与え、１５°〜２６°の範囲の噴霧角
を備える。
第３図のような噴霧ノズルを使用し、１分間当り１００
リツトルの水とし、空気：水の質量比を約４：１００を
越えないものとして、なお空気条件下で約１２ｍの投射
を有する噴霧を得た。この噴霧により木製の小屋の火炎
を消火しな。供給水の背圧は１２バルグ（ｂａｒｇ　）
未満であり、供給空気の背圧は４バルブ未満だった。
第５図は、比較的長い投射の噴霧を与える本発明による
噴霧ノズルの縦方向断面図を示すが、第１〜４図のノズ
ルによって与えられるもの程長いものではない、第６図
は第５図と同じノズルのＢ−Ｂから見た端面図を示す。
第７図は第５図および第６図のノズルのＣ−Ｃに沿う断
面図を示す。第８図は５の出口のみを有し第６図に代わ
るノズルのＢ−Ｂから見た端面図を示す。
第５〜８図において、噴霧ノズルは内部本体（８２）お
よび外部本体（８３）からなり、これはこの間に截頭円
錐形状の混合チャンバ（８４）を画成するよう配設する
ことができ、はぼ縦軸線（８５）に沿って配置する。混
合チャンバは第１ｆ＠部（８６）を有し、内部部分（８
２）の中に軸方向に指向するガス入口（８７）を備える
。混合チャンバは内部部分において２つの放射状に指向
する液体人口く８８）を有し、平面（８つ）上で直径方
向に対向し、これは混合チャンバ（８４）の縦方向軸線
（８５）に対し垂直である。液体入口は環状チャンバ（
９０）と流体的に当接し、これを介して入口（９１）か
ら液体が流れることができる。混合チャンバは５または
６の出口（９３）を備える第２端部（９２）を有する。
６つの出口構成（第６図）についての出口の間の角度は
全て３０°である。５つの出口構成（第８図）について
は角度は４５゜および３０°である。
使用に際し、例えば空気のような不燃性ガスを所定の圧
力でガス入口（８７）に供給する０例えば水のような不
燃性液体を入口（９１）およびチャンバ（９０）を介し
て液体入口（８８）に供給する。
結果的に得られる噴霧体は出口（９３）を介して混合チ
ャンバを離間し、火炎の制御に向けられる。この種のノ
ズルは楕円のＷ１断面を有する噴霧を与える。
第１〜８図による噴霧ノズルは２を越える液体入口を有
し得ると認められる。混合チャンバに沿って円周状に３
つの液体入口を等しく配置して混合チャンバにおける全
ゆる正味の放射状の液体流を回避することができるが、
これは混合チャンバの壁における液体の凝集を与え得る
ものである。
第９図および第１０図において、本発明による比較的短
い投射の噴霧を与える噴霧ノズルは内部本体（５１）お
よび外部本体（５２）からなり、この間にトロイド形の
混合チャンバ（５３）を画成するよう配設することがで
き、はぼ縦軸線（５４）に沿って配置する。
混合チャンバ（５３）は、混合チャンバの１つの端部（
５６）に沿って円周状に等しく配置する複数の出口（５
５）を有する。混合チャンバ（５３）は混合チャンバの
対向端部（５９）の周りに円周状に配置する複数の液体
入口（５８）およびガス入口（５７）をも有し、ガス入
口（５７）は内側に放射状に存し、液体入口’＜５８＞
と共に放射状に直線をなす。ガスおよび液体の入口はガ
スおよび液体の流れか入口を介して互いに衝突するよう
指向し、同数のガス入口、液体入口および出口が存する
。混合チャンバ（５３）は、入口（５８）、＜５７）を
介して導入されるガスおよび液体の混合を補助し得る表
面（６１）を存する。第９図にノズルを縦断面図で示し
、第１０図はＸ−Ｘから見たノズルの断面図を示す。
使用に際し、例えば水のような不燃性液体を液体供給チ
ャンバ（６０）を介して所定の圧力で液体入口（５８）
に供給し、例えば空気のような不燃性ガスを所定の圧力
でガス入口（５７）に供給する。ガスおよび液体は共有
および再循環によって混合チャンバ（５３）内で混合さ
れる。ガスおよび液体の混合物は、中空円錐体の形態で
出口（５５）を介してチャンバを離間する。
本発明による方法および装置の効率を試験するため、第
９図および第１０図のような比較的短い投射を有する噴
霧ノズルを限定された空間で試験した。使用した限定さ
れた空間は、改装した荷物コンテナとした。このコンテ
ナは、幅２．３ｍ、高さ２．６ｍ、長さ１２．０ｍだっ
た。このコンテナは天囲内に３つの煙道を有し、中央の
煙道は直径１．Ｏｍであり、他の２つの煙道は直径０．
６ｍであった。コンテナは強化された壁および水冷の床
をも有した。火炎トレーをコンテナの中央部に配置し、
幅１ｍ、長さ１ｍ並びに深さ０．２ｍとした。１．５平
方ｍの外側トレーをこぼれた場合に備えて火炎トレーの
周りに設けた。コンテナに熱電対を設けた。第９図およ
び第１０図のような４つの噴霧ノズルを平方ピッチ配設
にて火炎トレーの上約１．８ｍに配置した。火炎試験に
より、火炎トレー中の８リツトルのモータ・スピリット
を用い、点火から６秒以内に温度はビーク（約９００℃
）に達し、火炎は強度、温度並びに煙に関し点火がら゛
約３０秒後に全盛に達することが示された。４つの噴霧
ノズルを使用し、総供給水をｓ　ｏ　ｐｓｉｇで２０リ
ットル／分とし、供給空気を６０　ｐｓｉｇで約２００
リツ１〜ル／分として、噴霧による火炎トレーの良好な
被覆が達成された０点火後３０秒に作動したスプレーに
より、約１リツトルの水を使用して火炎は実質上瞬間的
に消火された。スプレーを約１０秒間作動させたが、環
境はスプレー開始後５〜１０秒間で生存可能なものとな
った。
種々の種類の約１００の火炎試験を行ったが、再点火は
全く認められなかった。これに続く試験により、第９図
および第１０図のような単式噴霧ノズルを用いて６リツ
トルのモータ・スピリット火炎を消火できることが示さ
れた。あるいはこの例における再点火は油／水エマルジ
ョンの形成によって回避される。
同じ限定さ°れな空間を使用し、列車上の車のような乗
物における火炎を模倣する試験をも行った。金属プレー
トを火炎トレーに渡って配置して約２５ＣＩ１１の火炎
用ギャップを残した。第９図に示す種類の４つの噴霧ノ
ズルを火炎トレーの２つのそれぞれの側に配置し、プレ
ートと火炎トレーとの間のギャップを指向させた。９リ
ツトルのガソリン火炎を消火するのに平均約４秒かかり
、僅か１．５リツトルの水を使用し、この４０％までを
金属プレート上で浪費し得たことが分った。第５図に示
すような適切な形状のスプレーを使用することにより、
この水の損失を低減し得る。
この噴霧ノズルは、コンテナを通過する強い空気流によ
って生起される極めて強力な火炎をら消火する。他の試
験により、第５図に示すような３つの噴霧ノズルを使用
し、総供給水を１５１／分とし、総供給空気を２００ｊ
／分とし、この２つの流体を５．５バルグ（８０ｐＳｉ
ｇ）として、開いたコンテナのドアに隣接して外側で燃
える３０〜４０リツトルの航空用燃料にも拘らず、コン
テナの内部では、生存可能な環境が維持され得ることが
示された。
第１１図において、航空機のような限定された空間で使
用する組合せた噴霧ノズル／排出器は圧縮空気供給（図
示せず）により与えられる冷却、清浄、加圧空気（４３
）の流れによって駆動される排出器（４１）を有する。
排出器（４１）は、加熱、有毒煙霧（４４）を火炎の領
域から吸引し、これらを排出ダクト（４５）に排出する
。排出器〈４１）を離間する空気は、混合チャンバ（図
示せず）とａ空機に搭載された供給水（図示せず）から
の加圧水の供給（４６）とを有する噴霧ノズル（４２）
を通過する。空気（４８）および水（４６）はノズルに
て混合されて清浄な空気の流れを有する小水滴の噴霧（
４７）を与え、これを炎の制御に向けることができる。
第１２図において、本発明による方法で使用する噴霧ノ
ズル（７２）および排出器（７１）を用い航空機の胴体
（７つ）に装着した。使用に際し、航空機の圧縮空気供
給（７３）からの冷たく清浄な空気と航空機に搭載した
水供給（７６）からの水とを用い、噴霧ノズル（７２）
に供給し、これらを噴霧ノズルの混合チャンバで混合し
て空気流中の小水滴の噴霧（７７）を提供しな。航空機
の圧縮空気供給（７３）により駆動される排出器（７１
）によって熱有毒煙霧（７４）を吸引し、排出ダクト（
７５）に排出する。熱有毒煙霧が収集されるべき場所、
すなわち乗客客室の頂部空間に排出器を配置することが
できる。化粧室または料理室等のような火炎の危険の高
い場所に噴霧ノズルを配置し得る。
加圧空気の受は器（７８）を使用して加圧空気を供給す
ると共に水供給（７６）を加圧して航空機のエンジンが
止った場合でもシステムを操作することができる。従来
の空調ベントに代えて航空機内の乗客座席の上にも噴霧
ノズルを装着することができ。通常の飛行条件下で存在
する装置と同様に機能するよう設計し得ると認められる
。火炎事故に際し、ノズルは自動的にその火炎を制御す
る役割を果たす、航空機空気調整の空気の流れの方向は
、しばしば頭上の空気ジェットからほぼ床の水準に埋設
される排出ベントに至るものであるため、火炎状況下で
の空気調整システムの操作は、火炎を制御する好適な方
向に適合するよう改変する必要があり得ると考えられる
。
抽出器は航空機の空気調整／排出システムの一部を形成
し得、航空機の圧縮空気供給によってのみならず水噴霧
の気化に起因する増加した客室の圧力によっても駆動さ
れ得るとも考えられる。これにより、排上器を使用して
客室の圧力を制御し得る。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は、本発明による比較的長い投射の
噴霧を与える噴霧ノズルの断面図を示す、第３図および
第４図は、それぞれ噴霧形状改変器を有する以外は第２
図に示すのと同様の噴霧ノズルの縦方向断面図および端
面図を示す。第５図は、比較的長い投射の噴霧を与える
本発明による噴霧ノズルの縦方向断面図を示す。第６図
は、第５図と同じノズルのＢ−Ｂ方向から見た端面図で
ある。第７図は、第５図および第６図のノズルのＣ−Ｃ
に沿う断面図を示す。第８図は、５の出口のみを有し第
６図のものに代わるノズルの端面図である。第９図およ
び第１０図は、本発明による比較的短い投射の噴霧を与
える噴霧ノズルの異なる断面図を示す。第１１図は、本
発明により限定された空間で使用する排出器と組合せた
噴霧ノズルを概略的に示す図である。第１２図は、本発
明による噴霧ノズルおよび排出器を備える航空機客室内
部を示す断面および透視図である。 １・・・シリンダ状混合チャンバ ２・・・縦軸線　　　　　３・・・第１端部４・・・ガ
ス入口　　　　５・・・第２端部６・・・出口　　　　
　　　７・・・Ｈ（／Ｆ入口８・・・平面　　　　　　
９・・・リップ１０・・・内表面　　　　　１１・・・
第１帯域１２・・・第２帯域　　　　２１・・・内部本
体２２・・・外部本体２３・・・混合チャンバ２４・・
・縦軸線　　　　　２５・・・第１端部２６・・・カス
人口　　　　２７・・・第２端部２８・・・出口　　　
　　　２９・・・液体入口３０・・・平面　　　　　　
３１・・・リップ３２・・・内表面　　　　　３３・・
・第１帯域３４・・・放射状スロット　３５・・・第２
帯域３６・・・本体　　　　　　３７・・・部材８２・
・・内部本体　　　　８３・・・外部本体８４・・・混
合チャンバ　　８５・・・縦軸線８６・・・第１ｆ＠部
　　　　８７・・・ガス入口８８・・・液体人口　　　
　８９・・・平面９０・・・環状チャンバ　　９１・・
・入口９２・・・第２端部　　　　９３・・・出口５１
・・・内部本体　　　　５２・・・外部本体５３・・・
混合チャンバ　　５４・・・縦軸線５５・・・出口　　
　　　　５６・・・端部５７・・・ガス入口　　　　５
８・・・液体人口５９・・・対向端部 ６０・・・液体供給チャンバ ６１・・・表面　　　　　　４１・・・排出器４２・・
・噴霧ノズル　　　４３・・・加圧空気４４・・・煙霧
　　　　　　４５・・・排出ダクト４６・・・加圧水の
供給　　４７・・・噴霧４８・・・空気　　　　　　７
１・・・排出器７２・・・噴霧ノズル　　　７３・・・
圧縮空気供給７４・・・熱有毒煙霧　　　７５・・・排
出ダクｌ〜７６・・・水供給　　　　　７７・・・噴霧
７８・・・受は器　　　　　７９・・・胴体手続補正書
卿 １．事件の表示 昭和６３年特許願第２６４２４７号 ２、発明の名称 火炎の制御方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 代表者　リチャード　デイピッド　クランク■諦）　　
　暎　　園 ４、代理人

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）噴霧ノズルを使用して火炎を制御するに際し、不
    燃性ガスと不燃性液体とを所定の圧力下で噴霧ノズルに
    別々に供給することからなり、噴霧ノズルが少くとも１
    つのガス入口と少くとも１つの液体入口と少くとも１つ
    の出口とを備える混合チャンバを有し、結果的に出口か
    ら現出する噴霧を指向して火炎を制御することを特徴と
    する火炎の制御方法。
  2. （２）ガス入口と１以上の出口とを備える混合チャンバ
    を有する噴霧ノズルに加圧したガスと液体とを供給し、
    入口と出口とは混合チャンバの対向端部に位置し、混合
    チャンバはガス入口と出口との間に２以上の液体入口を
    有し、この中でガスと液体とが出口と液体入口との間の
    混合チャンバの帯域にて混合する請求項１記載の火炎の
    制御方法。
  3. （３）複数の液体入口と複数のガス入口と複数の出口と
    を備える混合チャンバを有する噴霧ノズルに加圧したガ
    スと液体とを供給し、混合チャンバの内表面によりガス
    と液体との混合を促進する請求項１記載の方法。
  4. （４）火炎制御に使用する噴霧ノズルであつて、少くと
    も１つの加圧した不燃性ガスの入口と少くとも１つの加
    圧した不燃性液体の入口と少くとも１つの結果的に得ら
    れる噴霧の出口とを有する混合チャンバからなることを
    特徴とする噴霧ノズル。
  5. （５）混合チャンバがガス入口と１以上の出口とを有し
    、入口と出口とは混合チャンバの対向端部にあり、混合
    チャンバはガス入口と出口との間に２以上の液体入口を
    有し、混合チャンバは出口と液体入口との間にガスと液
    体とを混合する帯域を有する請求項４記載の噴霧ノズル
    。
  6. （６）液体入口が混合チャンバの周囲に円周方向に等し
    く離間する請求項５記載の噴霧ノズル。
  7. （７）混合チャンバが混合チャンバより狭小な１個の出
    口を有する請求項５または６記載の噴霧ノズル。
  8. （８）混合チャンバが所望の形状の噴霧を与えるよう指
    向する複数の出口を有する請求項５または６記載の噴霧
    ノズル。
  9. （９）混合チャンバが複数の液体入口と複数のガス入口
    と複数の出口とを有し、混合チャンバが使用可能な内表
    面を有して入口を介して導入されるガスと液体との混合
    を促進する請求項４記載の噴霧ノズル。
  10. （１０）ガスと液体とが互いに衝突するよう使用すべく
    入口を指向させる請求項９記載の噴霧ノズル。
  11. （１１）混合チャンバが縦方向軸線を有し、この軸線の
    一端の周囲に円周方向に出口を配設する請求項９または
    １０記載の噴霧ノズル。
  12. （１２）ガス入口と液体入口とを混合チャンバの周囲に
    円周方向に配設する請求項９乃至１１いずれかに記載の
    噴霧ノズル。
  13. （１３）混合チャンバがトロイド状の形状である請求項
    ９記載の噴霧ノズル。
  14. （１４）噴霧ノズルが噴霧形状改変器を有する請求項４
    乃至１３いずれかに記載の噴霧ノズル。
  15. （１５）火炎制御に使用する装置であって、１以上の噴
    霧ノズルからなり、このそれぞれが少くとも１つのガス
    入口と少くとも１つの液体入口と少くとも１つの出口と
    を備える混合チャンバを有し、加圧した不燃性ガスをガ
    ス入口に供給する手段を備え、加圧した不燃性液体を液
    体入口に供給する手段を備えることを特徴とする火炎制
    御に使用する装置。
  16. （１６）使用に際し加圧したガスまたは液体により駆動
    される排出手段を含む請求項１５記載の装置。
  17. （１７）請求項１５または１６記載の装置を備えること
    を特徴とする運搬具。
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