(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル壁面へ配設される消火設備の放水ヘッドに、垂直方向に配設される近投水噴霧ノズルとともに、水平方向に配設される遠投水噴霧ノズルにおいて、
先端内側に矩形状のノズル放水口が形成される遠投用のノズル本体と、
前記ノズル本体の前面に設けられ、前記ノズル本体の下側で回動可能に下端部が直接軸支されて変位可能な封止部材であって、前記ノズル放水口をその前面のみから圧接して封止し、かつ、前記ノズル放水口が形成される前記ノズル本体先端部の前面外径寸法よりも大きな矩形板状の封止部材と、
前記封止部材を軸支する軸部に設けられ、前記封止部材を前記ノズル放水口に圧接させる付勢手段と、
を備え、
前記封止部材は、通常時は、前記ノズル放水口を圧接により閉鎖して、塵埃堆積及び該塵埃堆積による放水障害を防止し、
放水時には、放水圧により下側に向かって変位して放出される消火用水の一部が上端部に衝突するように開放し、最長着地距離に影響を与えることなく前記ノズル放水口が開放され、
放水停止時には、前記付勢手段の付勢力により元の位置に戻って前記ノズル放水口が自動的に閉鎖されるようにした
ことを特徴とする遠投水噴霧ノズル。
【請求項２】
前記ノズル本体は、先端外側に矩形状の鍔部が形成され、前記鍔部には、前記ノズル放水口を包囲するようにアタッチメント部材が装着され、前記アタッチメント部材は、前記封止部材と前記付勢手段が設けられて、既存の水噴霧ノズルに後付け可能としたことを特徴とする請求項１記載の遠投水噴霧ノズル。
【請求項３】
前記アタッチメント部材は、前記鍔部の上部を挟持する第１のアタッチメント部材と、前記鍔部の下部を挟持する第２のアタッチメント部材と、を備えていることを特徴とする請求項２記載の遠投水噴霧ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車輌が通過するトンネルの壁面等に設置される、消火設備の水噴霧ノズルに関するものであり、更に述べると、水噴霧ノズルの防塵構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、トンネル用の消火設備として、遠投用ノズルと近投用ノズルとを備えた水噴霧ヘッドが用いられている(例えば、特許文献１、２参照)。
【０００３】
前記トンネル内では、塵埃が発生するが、この塵埃が水噴霧ノズルの放水口に堆積すると、放水障害が発生し、設計通りに放水区画に放水することができなくなる。そこで、前記塵埃の堆積を防止するため、水噴霧ノズルの放水口にキャップ状の防塵カバーを装着している。この防塵カバーは、放水点検時や実火災時に前記水噴霧ノズルに消火用水が圧送されると、その圧力により押されて外れる様になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０５３１２号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の防塵カバーは、前述のように消火用水の圧力により自動的に水噴霧ノズルから外れるが、放水の停止により自動的に元の状態に戻るように構成されていない。そのため、放水停止後、作業員の手により前記防塵カバーを前記水噴霧ノズルに装着し元の状態に戻している。一般に、トンネル内には、多数の水噴霧ノズルが配設され、しかも、背の届かぬ高所に配設されているので、人手による防塵カバーの装着作業は、時間及び労力がかかるとともに、危険でもある。又、この点検作業は、法的義務はないものの、比較的頻繁に行われ、例えば、毎年２回行われており、前記防塵カバーの装着作業に時間がかかればかかるほどメンテナンス費用が嵩むことになる。
【０００６】
この発明は、上記事情に鑑み、簡単に防塵カバーを元の状態に戻すことができるようにすることを目的にする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の遠投水噴霧ノズルは、トンネル壁面へ配設される消火設備の放水ヘッドに、垂直方向に配設される近投水噴霧ノズルとともに、水平方向に配設される遠投水噴霧ノズルにおいて、先端内側に矩形状のノズル放水口が形成される遠投用のノズル本体と、前記ノズル本体の前面に設けられ、前記ノズル本体の下側で回動可能に下端部が直接軸支されて変位可能な封止部材であって、前記ノズル放水口をその前面のみから圧接して封止し、かつ、前記ノズル放水口が形成される前記ノズル本体先端部の前面外径寸法よりも大きな矩形板状の封止部材と、前記封止部材を軸支する軸部に設けられ、前記封止部材を前記ノズル放水口に圧接させる付勢手段と、を備え、前記封止部材は、通常時は、前記ノズル放水口を圧接により閉鎖して、塵埃堆積及び該塵埃堆積による放水障害を防止し、放水時には、放水圧により下側に向かって変位して消火用水が上端部に衝突するように開放し、最長着地距離に影響を与えることなく前記ノズル放水口が開放され、放水停止時には、前記付勢手段の付勢力により元の位置に戻って前記ノズル放水口が自動的に閉鎖されるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
この発明の前記ノズル本体は、先端外側に矩形状の鍔部が形成され、前記鍔部には、前記ノズル放水口を包囲するようにアタッチメント部材が装着され、前記アタッチメント部材は、前記封止部材と前記付勢手段が設けられて、既存の水噴霧ノズルに後付け可能としたことを特徴とする。
【０００９】
この発明の前記アタッチメント部材は、前記鍔部の上部を挟持する第１のアタッチメント部材と、前記鍔部の下部を挟持する第２のアタッチメント部材と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、放水時には、放水圧により前記封止部材が下側に向かって変位して消火用水が上端部に衝突するように前記ノズル放水口が開放されるので、最長着地距離に影響を与えることがない。また、前記封止部材を前記ノズル放水口に圧接させる付勢手段を備え、放水停止時には、前記付勢手段の付勢力より前記封止部材が元の位置に戻り前記ノズル放水口を閉鎖するので、放水停止時には、自動的にノズル放水口を閉鎖することができる。そのため、従来と異なり、人手による防塵カバーの装着作業を行う必要がなくなったので、点検作業等の時間が短縮できて経費が低減するとともに、高所での作業を回避できるので、安全性の向上を図ることができる。
【００１１】
この発明の前記ノズル本体は、先端外側に矩形状の鍔部が形成され、前記鍔部には前記ノズル放水口を包囲するアタッチメント部材が装着され、前記アタッチメント部材には、前記封止部材と前記付勢手段が設けられているので、既存の水噴霧ノズルに後付け設置が可能となる。又、この発明の前記アタッチメント部材は、前記鍔部の上部を挟持する第１のアタッチメント部材と、前記鍔部の下部を挟持する第２のアタッチメント部材と、を備えているので、既存の水噴霧ノズルに、簡単に、アタッチメント部材を固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】近投用水噴霧ノズルの放水停止時の縦断面図である。
【図３】近投用水噴霧ノズルの放水中の縦断面図である。
【図４】遠投用水噴霧ノズルの放水停止時の縦断面図である。
【図５】遠投用水噴霧ノズルの放水中の図で、放水パターンを示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示す縦断面図であり、図５に対応する図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示す遠投用水噴霧ノズルの正面図であり、図４に対応する図である。
【図８】遠投用水噴霧ノズルの放水中の縦断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態を示す正面図であり、図１に対応する図である。
【図１０】図９の概略縦断面図で、遠投用水噴霧ノズルの放水停止時の縦断面図である。
【図１１】遠投用水噴霧ノズルの放水中の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明の第１実施形態を図１〜図５により説明する。車輌の通過するトンネルの壁面（図示省略）には、消火設備の放水ヘッド１が配設されている。この放水ヘッド１は、垂直方向に配設される近投水噴霧ノズル（以下、「近投用ノズル」という）３と、水平方向に配設される遠投水噴霧ノズル（以下、「遠投用ノズル」という）５と、を備えている。
【００１４】
この近投用ノズル３は、ヘッド連結筒７を介してヘッド本体９に連通されている。前記近投用ノズル３は、筒状の外筒１１と、該外筒１１内に挿着され、先端１５ａ外側に環状鍔部１３を有する内筒１５と、を備え、前記内筒１５と外筒１１との間には、円環状の第１のノズル放水口１６が形成されている。
【００１５】
前記内筒１５の後端部にはガイドフランジ部１７が設けられ、該ガイドフランジ部１７は、外筒１１の第１段部１１ａの内周面に摺動可能に当接している。前記第１段部１１ａは第２段部１１ｂと連続しており、この第２段部１１ｂと前記ガイドフランジ部１７との間には、コイルばね等の付勢部材１９が張設され、前記両者１１ｂ、１７は、離れる方向に付勢されている。そのため、内筒１５の環状鍔部１３は外筒１１に圧接されるので、前記第１のノズル放水口１６は閉鎖される。前記内筒１５のガイドフランジ部１７側には、前記第１のノズル放水口１６に連通する複数の連通孔１８が所定の間隔で設けられている。
【００１６】
前記内筒１５の先端１５ａ側には、第２のノズル放水口２０を有するノズル取付部材２１が螺着され、該ノズル取付部材２１の先端には、前記環状鍔部１３が設けられている。前記内筒１５内には、支持環２３と封止部材２５とを連結する連結ロッド２７が同心状に配設されている。前記支持環２３は、その内側に複数の通水用開口が円環状に設けられている。前記支持環２３は封止部材２５を第２のノズル放水口の前面側に保持する。
【００１７】
前記封止部材２５は、消火用水を分散させるデフレクタの形状に形成され、平板部２５ａと折曲部２５ｂとを備え、前記折曲部２５ｂには、複数の切欠部２５ｃが設けられている。前記連結ロッド２７の封止部材２５側には、膨出部２９が設けられているが、この膨出部２９は、例えば、コーンの形状に形成され、火災監視時には、第１のノズル放水口２０内に収まっているが、放水時には、該ノズル放水口２０から飛び出しコーンの役割をする。つまり、水の流れを斜め方向に変える。
【００１８】
前記ノズル取付部材２１と前記支持環２３との間には、コイルばね等の付勢部材３１が張設され、前記両者２１，２３は互いに離れる方向に付勢されている。そのため、前記封止部材２５は第２のノズル放水口２０に圧接されるので、前記ノズル放水口２０は閉鎖される。
【００１９】
前記遠投用ノズル５は、前記近投用ノズル３と直交方向に設けられている。この遠投用ノズル５は、ヘッド本体９に螺着されるノズル本体３５と、該ノズル本体３５に装着されるアタッチメント部材３７と、を備えている。前記ノズル本体３５の先端外側には、矩形状の鍔部３９が設けられ、該鍔部３９の内側には矩形状のノズル放水口４０が設けられている。
【００２０】
前記アタッチメント部材３７は、前記鍔部３９の上部を挟持する第１のアタッチメント３７ｂと、前記鍔部３９の下部を挟持する第２のアタッチメント３７ａと、を備えているが、この第１及び第２アタッチメント部材３７ａ、３７ｂは、前記ノズル放水口４０を包囲するように前記鍔部３９に装着された後、ボルト等により締め付けられて一体となる。前記アタッチメント部材３７には、回動可能に軸支された封止部材４１と、該封止部材４１をノズル放水口４０側に付勢するコイルばね等の付勢部材４３と、を備えている。
【００２１】
次に、本実施形態の作動について説明する。
「通常時（火災監視時）」
図２に示すように、放水ヘッド１の近投用ノズル３の第１のノズル放水口１６は、環状鍔部１３の圧接により閉鎖され、第２のノズル放水口２０は、封止部材２５の圧接により閉鎖され、又、図４に示すように、遠投用ノズル５のノズル放水口４０は、封止部材４１の圧接により閉鎖されている。そのため、前記ノズル放水口１６，２０，４０内に塵埃が堆積する恐れはない。
【００２２】
「点検作業時又は実火災時」
図示しないポンプが起動し消火用水が放水ヘッド１に圧送されると、該消火用水は近投用ノズル３と遠投用ノズル５に流れ込む。
【００２３】
前記近投用ノズル３に流れ込んだ消火用水Ｗは、内筒１５内を直進し第２のノズル放水口２０へ向かうと共に、その一部は、連通孔１８を通って第１のノズル放水口１６に向かうので、前記消火用水Ｗは、ノズル取付部材２１、膨出部２９及び封止部材２５を押圧するとともに、環状鍔部１３を押圧する。そのため、付勢部材１９、３１により付勢されていた環状鍔部１３及び封止部材２５は、水圧を受けて移動するので、前記ノズル放水口１６、２０が開放され、消火用水Ｗが放出される。
【００２４】
前記近投用ノズル３の第１のノズル放水口１６から放出される消火用水Ｗは、環状鍔部１３に衝突して流れ方向を変えられながら放出され、又、第２のノズル放水口２０から放出される消火用水Ｗは、コーンの働きをして水の流れの向きを斜め方向に変える、膨出部２９に衝突した後、封止部材２５に案内されながら放出される。この時、前記封止部材２５は、デフレクタとして機能できる形状に形成されているので、所望の放水パターンを得ることができる。
【００２５】
又、前記遠投用ノズル５に流れ込んだ消火用水Ｗは、ノズル本体３５内を直進しノズル放水口４０へ向かうので、前記消火用水Ｗは封止部材４１を押圧する。そのため、付勢部材４３により付勢されていた封止部材４１は、水圧を受けて回動するので、前記ノズル放水口４０が開放され、消火用水Ｗが放出される。前記遠投用ノズルのノズル放水口４０から放出された消火用水Ｗは、例えば、図５に示す放水パターンＰで放水されるが、この遠投用ノズル５では、前記封止部材４１がノズル放水口４０の上側で軸支されているために、消火用水の一部(上側)が、開放した前記封止部材４１の下端部に衝突しその放出方向が規制される。そのため、前記放水パターンＰの最短着地距離（遠投用ノズル５から最も近い点迄の長さ）Ｐａは、封止部材４１をつけない場合と同一であるが、最長着地距離（遠投用ノズル５から最も離れた点迄の長さ）Ｐｂは、封止部材４１をつけない場合よりも短くなる。
【００２６】
「点検作業終了後又は復旧作業時」
前記ポンプを停止させ、放水ヘッド１への給水を停止すると、放水が終了するとともに、付勢部材１９，３１のばね力により内筒１５及び封止部材２５が摺動して元の状態に戻る（図２参照）。そのため、前記環状鍔部１３及び封止部材２５は、前記ノズル放水口１６、２０に圧接されるので、前記ノズル放水口１６，２０は、確実に閉鎖される。又、遠投用ノズル５においては、放水が終了すると、付勢部材４３のばね力により封止部材４１が回動して元の状態に戻る（図４参照）。そのため、封止部材４１は、ノズル放水口４０に圧接されるので、ノズル放水口４０は、確実に閉鎖される。
【００２７】
この発明の第２実施形態を図６により説明するが、図１〜図５と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。この実施形態と第１実施形態との相違点は、封止部材４１をノズル放水口４０の上側で軸支する代わりに、その下側で軸支し、上側から下側に向かって回転するようにしたことである。
【００２８】
この実施形態では、前記遠投用ノズル５の第２のノズル放水口４０から放出された消火用水Ｗは、例えば、図６に示す放水パターンＰ１で放水される。この放水パターンＰ１では、封止部材４１がノズル放水口４０の下側で軸支されているために、消火用水の一部(下側)が、開放した前記封止部材４１の上端部に衝突しその放出方向が規制される。そのため、前記放水パターンＰ1の最短着地距離Ｐａは、第１実施形態のそれより短くなり、又、最長着地距離Ｐｂは、第１実施形態のそれより長くなり、封止部材４１を設けていない場合と同一となる。
【００２９】
この発明の第３実施形態を図７〜図８により説明するが、図１〜図６と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。この実施形態と第1の実施形態との主なる相違点は、次の通りである。
（１）遠投用ノズル５の封止部材４１が、封止部４１ａとアーム部４１ｂとからなる略Ｌ字状部材であり、前記封止部４１ａでノズル放水口４０を閉鎖すること。なお、前記アーム部４１ｂの後端部は、ノズル本体３５の後端部に回動可能に軸止されている。
【００３０】
（２）前記アーム部４１ｂの内面に栓部４４が突設され、ノズル本体３５の外周面とアーム部４１ｂの内面は、離間していること。
（３）前記ノズル本体３５の胴部に、前記栓部４４により閉鎖される連通孔４２が設けられていること。この連通孔４２の中心軸は、ノズル本体３５の軸芯に対し、斜め上方に傾斜しているが、その傾斜角度は必要に応じて適宜選択される。
【００３１】
（４）ばねなどの付勢部材４３は、ノズル放水口４０及び連通孔４２の閉方向に封止部材４１を付勢していること。
【００３２】
この実施形態では、消火用水Ｗがノズル本体３５に供給されると、封止部４１ａを押圧するとともに、その一部は連通孔４２を通り栓部４４に衝突する。そのため、封止部材４１の封止部４１ａは、ノズル放水口４０から離れ、放水が開始されるとともに、連通孔４２を通る消火用水により前記アーム部４１ｂは押し上げられるので、封止部４１ａの先端部は、ノズル放水口４０の上方の位置で維持される。前記封止部４１ａの位置は、放水の間中、維持され、ノズル放水口４０の開放状態を維持するので、この機構は、いわば、開度保持機構ということもできる。前記開放状態では、前記封止部材４１が放水パターンを制限することがない様に保持開度が設定されているので、設計通りの放水パターンを得ることができる。
【００３３】
ノズル本体３５に対する消火用水Ｗの供給を停止すると、付勢部材４３の付勢力により、封止部４１ａはノズル放水口４０を圧接閉鎖し、栓部４４は連通孔４２を圧接閉鎖する。なお、本実施の形態では、封止部材４１のアーム部４１ｂをノズル本体３５の上側に配設したが、その下側に設け、連通孔を下側に設けても良いことは勿論である。
【００３４】
この発明の第４実施形態を図９〜図１１により説明するが、図１〜図８と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。この実施形態と前記第１実施形態との相違は、封止部材４１を消火用水Ｗの水圧で開放させる代わりに、ピストンで開放させるようにしたことである。
【００３５】
即ち、放水ヘッド１内の遠投用ノズル５と反対側に、シリンダ部４５を設け、該シリンダ部４５にピストン４７を嵌着するとともに、該ピストン４７に前記シリンダ部４５を貫通するピストンロッド４９を連結する。前記シリンダ部４５内のピストンロッド４９の外周には、前記ピストン４７を遠投用ノズル５側に付勢するコイルばね等の付勢部材５０が設けられている。
【００３６】
該ピストンロッド４９の後端部、即ち、シリンダ部４５から露出している部分、に支持棒５１を立設し、該支持棒５１の先端部に、ワイヤやロープなどの連結部材５３の一端を連結し、その他端を前記封止部材４１の連結部５５に連結する。この連結部材５３の長さは、放水時に封止部材４１が放水パターンに接触しない位置、例えば、ノズル放水口４０の斜め上方、まで引っ張れる長さに調整されている。前記連結部材５３は、ヘッド本体９の頂部に設けた案内突部５７内を挿通されることによりその移動を規制される。
【００３７】
本実施形態の遠投用ノズル５の作動について説明する。
「通常時（火災監視時）」
図９、１０に示すように、遠投用ノズル５のノズル放水口４０は、封止部材４１の圧接により封鎖されている。そのため、前記ノズル放水口４０内に塵埃が堆積する恐れはない。
【００３８】
「点検作業時又は実火災時」
図示しないポンプが起動し消火用水Ｗが放水ヘッド１に圧送されると、該消火用水Ｗは遠投用ノズル５に流れ込む。そうすると、ヘッド本体９内のピストン４７は、前記消火用水Ｗにより押圧されて摺動するので、ピストンロッド４９が遠投用ノズル５と反対方向に摺動する。そのため、前記封止部材４１は、放水圧で押圧されると同時に連結部材５３により引っ張られるため、矢印Ａ４１方向に回転するので、ノズル放水口４０が開放され、放水が開始される（図１１参照）。
【００３９】
この時、前記封止部材４１は、例えば、１３０度以上回転し、ノズル放水口４０の斜め上方に位置するが、この封止部材４１は、放水されている間中、その開放状態を維持するので、この機構は、開度保持機構ということもできる。前記開放状態では、前記封止部材４１が放水パターンを制限することがない。そのため、前記封止部材４１が設けられていない状態と同一状態で放水されるので、設計通りの放水パターンを得ることができる。
【００４０】
「点検作業終了後又は復旧作業時」
前記ポンプを停止させ、放水ヘッド１への給水を停止すると、放水が終了するとともに、ピストン４７は付勢部材５０の付勢力によりシリンダ部４５内を摺動して元の状態に戻る（図１０参照）。そのため、前記封止部材４１は、前記ノズル放水口４０に圧接されるので、前記ノズル放水口４０は、確実に閉鎖される。
【００４１】
この発明の実施形態は、上記に限定されるものではなく、例えば、第４実施形態における封止部材を、放水ヘッドの上側で支持する代わりに、その下側で支持するようにしても良い。この場合には、案内突部は、放水ヘッドの下側に設けられ、連結部材も前記下側を通って張設される。
又、前記第１、第２、第４の実施形態における遠投用ノズルは、付勢部材及び封止部材がアタッチメント部材を介して取り付けられる別体の構成であり、また、前記第３の実施形態における遠投用ノズルは、付勢部材及び封止部材がアタッチメント部材を介さずに一体に設けられる構成であったが、いずれの実施形態における遠投用ノズルにおいても、一体又は別体で構成することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１    放水ヘッド
３    近投用水噴霧ノズル
５    遠投用水噴霧ノズル
９    ノズル本体
１１  外筒
１３  環状鍔部
１５  内筒
１６  第１のノズル放水口
１８  連通孔
１９  付勢部材
２０  第２のノズル放水口
２５  封止部材
３１  付勢部材
３５  ノズル本体
３７  アタッチメント部材
４０  ノズル放水口
４１  封止部材
４３  付勢部材
４５  シリンダ部
４７  ピストン
５０  付勢部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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