JP2014028020A

JP2014028020A - 消火用の噴霧ヘッド

Info

Publication number: JP2014028020A
Application number: JP2012169743A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kurimoto; 直樹栗本; Hiroshi Matsumoto; 大志松本
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-02-13

Abstract

【課題】噴出する消火水の流量が少なくする場合でも、所定の散水分布が得られるようにすることができる消火用の噴霧ヘッドを提供する。
【解決手段】ヘッド本体５は、消火水噴出口３が貫通して形成されて環状をなす環状壁１３であって、内壁面１３ａがヘッド本体５の軸方向に直交し、且つ消火水流路４に面する環状壁１３を先端側に有するものであり、消火水流路４は、消火水噴出口３及び環状壁１３の内壁面１３ａに至るまで直線状に形成され、その先端周縁部に環状壁１３の内壁面１３ａとのなす角が直角となる角部４ｂを有するものであることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、消火用の噴霧ヘッドに関する。

従来、消火用の噴霧ヘッドにおいて、消火水の噴出口の前方に延在する一対のアームによって馬蹄形状に形成され、内側に消火水の噴出口を閉鎖する弁体を支持するグラスバルブ等の感熱分解部が固定されるフレームを備えているものがある。

通常、この種の噴霧ヘッドは、所定の散水分布が得られるようにするために、噴出口から噴出する消火水を衝突させて所定の方向に分散させるデフレクタをフレームの先端部に備えている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平２００３−６２１１３号公報

しかしながら、この種の噴霧ヘッドの場合、前記のようなデフレクタを備えていても、消火水の噴出口の前方に位置するフレームが散水の障害となって、フレームの裏側に対応する領域への散水量が少なくなってしまうことがある。例えば、噴霧ヘッドを高天井の場所に設置する場合等、設置条件が高所から火源に向けて散水することになる場合においては、フレームの裏側に対応する領域への散水量が不足してしまい、所定の散水分布が得られなくなってしまうことがある。特に、ヘッドの仕様上、消火水噴出口から噴出する消火水の流量を少なく設定する場合に、このような問題が顕著に現れることとなる。

又、この種の噴霧ヘッドの場合、通常、ヘッド本体内部に形成される消火水流路は消火水噴出口に向けて先細のテーパ形状のものとなっているが（例えば、前記特許文献１のノズル１２参照。）、消火水流路の形状を維持しつつ、ヘッドの仕様上、噴出する消火水の流量を少なく設定するには、消火水噴出口の口径を小さくする必要があるが、消火水噴出口の口径を小さくするとなると、消火水噴出口から噴出する消火水の流水断面積が小さくなってしまう。そうすると、デフレクタに至る前にフレームの先端部の内側に突出する感熱分解部の固定部材（例えば、前記特許文献１の止めねじ１６参照。）の端面に衝突して分散してしまう消火水の量が多くなり、所定の散水分布が得られなくなってしまうことがある。

つまり、このような消火水流路の形状を持つ噴霧ヘッドには、噴出する消火水の流量を少なくすると、所定の散水分布が得られなくなってしまうことがあるという問題がある。

この発明は、前記の事情に鑑み、噴出する消火水の流量を少なくする場合でも、所定の散水分布が得られるようにすることができる消火用の噴霧ヘッドを提供することを目的とする。

この発明は、基端側に消火水流入口を有すると共に、先端側に消火水噴出口を有し、且つ内部に該消火水流入口と該消火水噴出口とを連通させる消火水流路を有するヘッド本体と、該ヘッド本体の消火水噴出口を閉鎖する弁体を閉鎖状態に支持する感熱分解部と、該ヘッド本体の前方に延在する一対のアームによって形成され、内側に該感熱分解部が固定されるフレームと、該フレームの先端部に設けられ、消火水を所定の散水領域に向けて散水させるデフレクタとを備えた消火用の噴霧ヘッドにおいて、前記ヘッド本体は、前記消火水噴出口が貫通して形成されて環状をなす環状壁であって、内壁面がヘッド本体の軸方向に直交し、且つ前記消火水流路に面する環状壁を先端側に有するものであり、前記消火水流路は、前記消火水噴出口及び環状壁の内壁面に至るまで直線状に形成され、その先端周縁部に前記環状壁の内壁面とのなす角が直角となる角部を有するものであることを特徴とする消火用の噴霧ヘッドである。

又、この発明は、前記フレームの先端部には、その先端部と前記デフレクタとの間に介在する補助デフレクタが更に設けられており、該補助デフレクタは、消火水を前記デフレクタに向けて誘導するものであることを特徴とする消火用の噴霧ヘッドである。

又、この発明は、前記補助デフレクタは、円板状に形成されており、前記消火水噴出口から噴出する消火水の流水断面の直径と略同じか又はそれを上回る直径を有するものであることを特徴とする消火用の噴霧ヘッドである。

又、この発明は、前記補助デフレクタは、消火水が衝突する背面が平坦面として又は周縁に向かって前下がりの傾斜面として形成されていることを特徴とする消火用の噴霧ヘッドである。

この発明においては、ヘッド本体は、消火水噴出口が貫通して形成されて環状をなす環状壁であって、内壁面がヘッド本体の軸方向に直交し、且つ消火水流路に面する環状壁を先端側に有するものであり、消火水流路は、消火水噴出口及び環状壁の内壁面に至るまで直線状に形成され、その先端周縁部に環状壁の内壁面とのなす角が直角となる角部を有するものとしていることで、環状壁の内壁面に至る消火水の流れに対して内壁面や角部との衝突による抵抗を与えることができるので、消火水噴出口から噴出される消火水の流速を落とすことができ、消火水噴出口の口径を噴出する消火水の流水断面積が過度に小さくなることがないように必要な程度確保しつつ、噴出する消火水の水量を少なくすることができる。

従って、この発明によれば、前記ヘッド本体は、前記消火水噴出口が貫通して形成されて環状をなす環状壁であって、内壁面がヘッド本体の軸方向に直交し、且つ前記消火水流路に面する環状壁を先端側に有するものであり、前記消火水流路は、前記消火水噴出口及び環状壁の内壁面に至るまで直線状に形成され、その先端周縁部に前記環状壁の内壁面とのなす角が直角となる角部を有するものとしていることによって、噴出する消火水の水量が少なくする場合でも、所定の散水分布が得られるようにすることができる。

又、この発明においては、フレームの先端部には、その先端部とデフレクタとの間に介在する補助デフレクタが更に設けられており、その補助デフレクタは、消火水をデフレクタに向けて誘導するものであるとすることで、消火水噴出口から噴出する消火水を補助デフレクタによってデフレクタに向けて誘導することができるので、デフレクタによる消火水の散水効果を向上させることができ、散水領域に向けた消火水の散水距離や散水密度を向上させることができる。

従って、この発明によれば、フレームの先端部には、その先端部とデフレクタとの間に介在する補助デフレクタが更に設けられており、その補助デフレクタは、消火水をデフレクタに向けて誘導するものであるとすることによっても、噴出する消火水の水量が少なくする場合でも、所定の散水分布が得られるようにすることができる。

この発明の一例である第１の実施形態の噴霧ヘッド（上向き型）を示したものであり、感熱分解部が破壊されておらず、弁体が消火水噴出口を閉鎖している状態における（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が上面図、（ｄ）が断面図である。同上を示したものであり、感熱分解部が破壊され、弁体が消火水噴出口を開放している状態における拡大断面図である。同上の噴霧ヘッドにおける補助デフレクタとして機能するスペーサの第１の例を示したものであり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ−Ａ線断面図である。同上のスペーサの第２の例を示したものであり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＢ−Ｂ線断面図である。同上のスペーサの第３の例を示したものであり、（ａ）が平面図、（ｂ）がＣ−Ｃ線断面図である。この発明の一例である第２の実施形態の噴霧ヘッド（下向き型）を示したものであり、感熱分解部が破壊されておらず、弁体が消火水噴出口を閉鎖している状態における（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が底面図、（ｄ）が断面図である。同上を示したものであり、感熱分解部が破壊され、弁体が消火水噴出口を開放している状態における拡大断面図である。集熱板を備えた参考例の噴霧ヘッドを示したものであり、感熱分解部が破壊されておらず、弁体が消火水噴出口を閉鎖している状態における（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が断面図である。参考例の噴霧ヘッドの集熱板のみを示したものであり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が側面図である。

[第１の実施形態]
先ず、図１乃至図５に基づいて、第１の実施形態の噴霧ヘッド１−１について説明する。

尚、本実施形態の噴霧ヘッド１−１は、接続される消火水供給用の配管内に常時消火水が充水される閉鎖型の噴霧ヘッドにこの発明を適用する場合の一例を示すものであり、又、消火水の放出口が上向きに設置される上向き型の噴霧ヘッドにこの発明を適用する場合の一例を示すものである。

図１及び図２に示したように、噴霧ヘッド１−１は、基端側に消火水流入口２を有すると共に、先端側に消火水噴出口３を有し、且つ内部に消火水流入口２と消火水噴出口３とを連通させる消火水流路４を有するヘッド本体５と、常時は消火水噴出口３を閉鎖し、火災時は消火水噴出口３を開放する弁体６と、常時は弁体６を閉鎖状態に維持し、火災時は分解して弁体６を開放状態にする感熱分解部の一例であるグラスバルブ７と、ヘッド本体５の前方（消火水の噴出方向側）に延在する左右一対のアーム８ａ，８ｂによって全体として馬蹄形状に形成され、内側にグラスバルブ７が固定されるフレーム８と、フレーム８の先端部８ｄとなる一対のアーム８ａ，８ｂの交差部分８ｃの先端部に設けられ、消火水を所定の散水領域に向けて散水する円板状のデフレクタ９とを備えている。

この噴霧ヘッド１−１は、ヘッド本体５の外周面に形成されているネジ部１０によって図示しない消火設備の配管に接続されることになるが、前記の通り、閉鎖型のものであるので、常時消火水が充水されている配管に接続されることとなり、前記の通り、上向き型のものであるので、消火水噴出口３を上向きにして配管に接続されることとなる。

噴霧ヘッド１−１において、前記の通り、フレーム８の内側にはグラスバルブ７が固定されるが、具体的には、フレーム８の先端部８ｄの内側と弁体６の前面側との間に固定されるものとなっている。その固定のための手段として、本実施形態においては、フレーム８は、グラスバルブ７を支持して固定する部材として、先端部８ｄに形成された貫通ボス１１内に挿通され、貫通ボス１１からフレーム８の内側に突出する端面にグラスバルブ７の大径の一方の端部を支持する凹状の支持部１２ａを有する固定ビス１２（ネジ手段によってヘッド本体５の軸方向に進退可能）を備えている。一方、弁体６は、その前面側に形成され、グラスバルブ７の小径で先細の他方の端部をキャップ状に受け入れて支持する凹状の支持部６ａを備えている。

そして、図２の拡大図に詳細を示したように、噴霧ヘッド１−１において、ヘッド本体５は、消火水噴出口３が中央部を貫通して形成された環状をなし、内壁面１３ａがヘッド本体５の軸方向に直交し、且つ消火水流路４に面する環状壁１３を先端側に更に有しており、又、消火水流路４は、消火水流入口２から消火水噴出口３と環状壁１３の内壁面１３ａに至るまで直線状に形成され、その先端周縁部に環状壁１３の内壁面１３ａとのなす角がほぼ直角となる角部４ａを有している。

尚、消火水流入口２の口径は、消火水噴出口３の口径Ｄ１に対して、例えば、１．２〜２．８倍の大きさに設けられる。又、消火水噴出口３の口径Ｄ１は、固定ビス１２の直径に対して、同一以上であれば良く、特に１．７〜２．３倍程度が良い。

これにより、噴霧ヘッド１−１は、環状壁１３の内壁面１３ａに至る消火水の流れＷ１に対して内壁面１３ａや角部４ａとの衝突による抵抗を与えることができるので、消火水噴出口１から噴出される消火水の流れＷ２の速度（流速）を落とすことができる。そのため、消火水噴出口３の口径Ｄ１から噴出する消火水の流れＷ２の断面積（流水断面ＷＳの面積）が過度に小さくなることがないように必要な程度確保しつつ、具体的には、デフレクタ９に至る前にフレーム８の先端部８ｄの内側の固定ビス１２の支持部１２ａに衝突して分散してしまう消火水の量が多くならないように必要な程度確保しつつ、噴出する消火水Ｗ２の水量を少なくすることができる。

つまり、噴霧ヘッド１−１は、ヘッド本体５が、消火水噴出口３が貫通して形成されて環状をなし、内壁面１３ａがヘッド本体５の軸方向に直交し、且つ消火水流路４に面する環状壁１３を先端側に更に有しており、又、消火水流路４が、消火水流入口２から消火水噴出口３と環状壁１３の内壁面１３ａに至るまで直線状に形成され、その先端周縁部に環状壁１３の内壁面１３ａとのなす角が直角となる角部４ａを有していることによって、仕様上、噴出する消火水の水量を少なく設定したとしても、所定の散水領域が得られるようにすることができるものとなっている。

尚、噴霧ヘッド１−１から噴出させる消火水としては、水をそのまま用いることもできるが、泡消火薬剤等を適宜の比率（例えば３％程度）で混合した泡水溶液を用いることもでる。消火水として泡水溶液を用いる場合、消火水よりも粘性があるため、泡水溶液が内壁面１３ａや角部４ａに衝突することによる効果は、消火水の場合と同等以上であり、噴出する泡水溶液の水量を少なく設定したとしても、所定の散水領域が得られる。また、
泡水溶液を噴霧ヘッド１−１から噴出させた場合、発泡倍率は５倍以下となる。

更に、この噴霧ヘッド１−１において、フレーム８の先端部８ｄには、その先端部８ｄとデフレクタ９との間に介在する補助デフレクタ１４が更に設けられていて、その補助デフレクタは、図２に示したように、消火水噴出口から噴出する消火水の流れＷ２をデフレクタ９に向けて、消火水の流れＷ３のように誘導するものとなっている。

これにより、噴霧ヘッド１−１は、デフレクタ９による消火水の散水効果を向上させることができ、散水領域に向けた消火水の散水距離や散水密度を向上させることができる。

つまり、噴霧ヘッド１−１は、フレーム８の先端部８ｄには、その先端部８ｄとデフレクタ９との間に介在する補助デフレクタ１４が更に設けられていて、その補助デフレクタが、消火水噴出口から噴出する消火水の流れＷ２を消火水の流れＷ３のように、デフレクタ９の外周側に向けて誘導するものとなっていることによっても、仕様上、噴出する消火水の水量を少なく設定したとしても、所定の散水領域が得られるようにすることができるものとなっている。

次に、補助デフレクタ１４の詳細について説明する。

補助デフレクタ１４は、中央に貫通ボス１１と固定ビス１２が貫通する開口部１４ａを有する円板状の部材で、デフレクタ９の背面上（消火水が衝突する面側）に載置されて設けられている。そして、補助デフレクタ１４の直径Ｄ３は、消火水噴出口３から噴出する消火水の流れＷ２の流水断面の直径Ｄ２を上回るものとなっており、消火水噴出口３から噴出する消火水の流れＷ２を消火水の流れＷ３のように誘導すること、言い換えると、消火水の流れＷ２のデフレクタ９への誘導に適したものとなっている。

尚、補助デフレクタ１４の形状は、円形以外の他の形状としてもよく、又、補助デフレクタ１４の直径Ｄ３は、消火水の流れＷ２の流水断面ＷＳの直径Ｄ２と略同じものとしてもよい。

図３乃至図５は、補助デフレクタ１４の３つの例を示したものである。図３に示したものは、図１及び図２に示した噴霧ヘッド１−１が備えているものであり、消火水の衝突する背面１４ｂが平坦面として形成されたものとなっている。図４に示したものは、背面１４ｂは平坦面として形成されたものとなっているが、周縁部１４ｃが丸め加工されたものとなっている。図５に示したものは、背面１４ｂが、中央の開口部１４ａの開口縁から周縁部１４ｃに向かって前下がりの傾斜面として形成されたものとなっており、言い換えると、背面１４ｂが上方（消火水噴出口３側）から下方（デフレクタ９側）へ向かって縮径するテーパ状の傾斜面となっている。これらは何れも、背面１４ａの形状が消火水の流れＷ２を消火水の流れＷ３のように、デフレクタ９へ誘導をするのに適した形状となっている。

[第２の実施形態]
次に、図６及び図７に基づいて、第２の実施形態の噴霧ヘッド１−２について説明する。

この発明は、第１の実施形態の噴霧ヘッド１−１のような上向き型のものだけでなく、消火水の放出口が下向きに設置される下向き型のものにも適用可能であり、第２の実施形態の噴霧ヘッド１−２は、この発明を下向き型のものに適用する場合を例示するものである。

図６及び図７に示したように、第２の実施形態の噴霧ヘッド１−２は、天地が逆転している点と、デフレクタ９の形状が異なっている点以外は、第１の実施形態の噴霧ヘッド１−１の構成と同じ構成を備えている。

つまり、この噴霧ヘッド１−２においても、ヘッド本体５が、消火水噴出口３が貫通して形成されて環状をなし、内壁面１３ａがヘッド本体５の軸方向に直交し、且つ消火水流路４に面する環状壁１３を先端側に更に有しており、又、消火水流路４が、消火水流入口２から消火水噴出口３と環状壁１３の内壁面１３ａに至るまで直線状に形成され、その先端周縁部に環状壁１３の内壁面１３ａとのなす角が直角となる角部４ａを有していることによって、仕様上、噴出する消火水の水量を少なく設定したとしても、所定の散水領域が得られるようにすることができるものとなっている。さらに、フレーム８の先端部８ｄには、その先端部８ｄとデフレクタ９との間に介在する補助デフレクタ１４が更に設けられていて、その補助デフレクタが、消火水噴出口から噴出する消火水の流れＷ２をデフレクタ９に向けて誘導（消火水の流れＷ３）するものとなっていることによっても、仕様上、噴出する消火水の水量を少なく設定したとしても、所定の散水領域が得られるようにすることができるものとなっている。

［参考例］
最後に、図８及び９に基づいて、参考例について説明する。

この参考例は、感熱分解部の集熱板を備えた噴霧ヘッドを例示するものであり、第１の実施形態の噴霧ヘッド１−１に集熱板１５の構成部分を追加したものを噴霧ヘッド１−３として例示するものである。

噴霧ヘッド１−３は、噴霧ヘッド１−１と同様、馬蹄形状をなすフレーム８の内側に感熱分解部としてグラスバルブ７を備えているが、このタイプのヘッドの場合、作動速度を上げるにはグラスバルブ７自体を高感度のものとする他はなかった。

この噴霧ヘッド１−３は、グラスバルブ自体を高感度のものにするのではなく、図８に示したように、火災発生時の熱を集めてグラスバルブ７に伝える集熱板１５を設けることにより、グラスバルブ７を高感度化し、それにより作動速度を上げることができるものとなっている。

集熱板１５は、具体的には、図９に示したように、熱を集めるものとして機能する略矩形の板体部１５ａであって、中央にグラスバルブ７が挿通される開口１５ｂを有する板体部１５ａと、板体部１５ａが集めた熱をグラスバルブ７に伝えるものとして機能すると共に、グラスバルブ７への装着手段として機能するキャップ状の装着部１５ｃであって、開口部１５ｂに連続する装着部１５ｃとからなる。集熱板１５の設置状態は、図８に示したように、グラスバルブ７の一方の端部である固定ビス１２の支持部１２ａによって支持される側の端部の側からグラスバルブ７が開口部１５ｂを介してキャップ状の装着部１５ｃ内に中程まで挿入される。そのとき、略矩形の板体部１５ａの長さ方向がフレーム８に直交し、その長さ方向両端がフレーム８から外方に突出した状態で、キャップ状の装着部１５ｃの頂部が固定ビス１２の支持部１２ａによって支持されて、グラスバルブ７と共に固定されるものとなっている。

この噴霧ヘッド１−３によれば、感熱分解部であるグラスバルブ７の集熱板１５を備えていることで、火災時の熱を集熱板１５で集めてグラスバルブ７に伝えることができるので、グラスバルブ７を高感度化することができ、ヘッドの作動速度を上げることができる。

尚、キャップ状の装着部１５ｃとグラスバルブ７の間に、熱伝導グリス等の熱伝導性の良いものを塗布して、装着部１５ｃとグラスバルブ７を密着させると、より高感度にすることができる。

１−１〜１−３：噴霧ヘッド２：消火水流入口３：消火水噴出口
４：消火水流路
４ａ：角部５：ヘッド本体６：弁体７：グラスバルブ
８：フレーム
８ａ，８ｂ：アーム８ｃ：交差部分８ｄ：先端部
９：デフレクタ
１０：ネジ部１１：貫通ボス１２：固定ビス
１２ａ：支持部
１３：環状壁１３ａ：内壁面１４：補助デフレクタ
１４ａ：開口部
１４ｂ：背面１４ｃ：周縁部１５：集熱板
１５ａ：板状体
１５ｂ：開口部１５ｃ：装着部
Ｗ１〜Ｗ３：消火水の流れ
Ｄ１〜Ｄ３：直径

Claims

基端側に消火水流入口を有すると共に、先端側に消火水噴出口を有し、且つ内部に該消火水流入口と該消火水噴出口とを連通させる消火水流路を有するヘッド本体と、該ヘッド本体の消火水噴出口を閉鎖する弁体を閉鎖状態に支持する感熱分解部と、該ヘッド本体の前方に延在する一対のアームによって形成され、内側に該感熱分解部が固定されるフレームと、該フレームの先端部に設けられ、消火水を所定の散水領域に向けて散水させるデフレクタとを備えた消火用の噴霧ヘッドにおいて、
前記ヘッド本体は、前記消火水噴出口が貫通して形成されて環状をなす環状壁であって、内壁面がヘッド本体の軸方向に直交し、且つ前記消火水流路に面する環状壁を先端側に有するものであり、
前記消火水流路は、前記消火水噴出口及び環状壁の内壁面に至るまで直線状に形成され、その先端周縁部に前記環状壁の内壁面とのなす角が直角となる角部を有するものであることを特徴とする消火用の噴霧ヘッド。
前記フレームの先端部には、その先端部と前記デフレクタとの間に介在する補助デフレクタが更に設けられており、該補助デフレクタは、消火水を前記デフレクタに向けて誘導するものであることを特徴とする請求項１に記載の消火用の噴霧ヘッド。
前記補助デフレクタは、円板状に形成されており、前記消火水噴出口から噴出する消火水の流水断面の直径と略同じか又はそれを上回る直径を有するものであることを特徴とする請求項２に記載の消火用の噴霧ヘッド。
前記補助デフレクタは、消火水が衝突する背面が平坦面として又は周縁に向かって前下がりの傾斜面として形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の消火用の噴霧ヘッド。