(57)【要約】【課題】液化ガスを用いるガス系消火設備において、液化消火ガスが噴射ヘッドから放出されるときの流速を落とし過ぎることなく、液化消火ガスが気化膨張した際の騒音を抑制する。【解決手段】消火ガスの流量を制御するオリフィス部１１２と、多孔質材料または繊維状材料からなりオリフィス部の下流側に設けられ液化ガスの放出に伴う騒音を抑制する消音部材１３と、消音部材１３を保護するための外殻１５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１において、オリフィス部１１２の下流側且つ消音部材１３の上流側に、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１２を設ける【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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ていること
を特徴とする液化ガス消火設備用の消音機能を有する噴射ヘッド。
【請求項２】
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、
請求項１に記載の液化ガス消火設備用の消音機能を有する噴射ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消火ガスが圧縮液化して貯蔵されるガス系消火設備において、消火対象区画内に消火ガスを放出するために天井や壁面等に設置される噴射ヘッドに関し、特に、消火ガスが放出される際に発生する騒音を低減するための消音構造を有する噴射ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス系消火設備は、室内において発生した火災を消火するための設備であり、日本の消防法ではハロゲン化物消火設備と不活性ガス消火設備とに分類される。ガス系消火設備は、粉末消火設備や水・泡消火設備と異なり消火後に残留する消火剤や消火水による損害等の問題が発生しないため、サーバや大型コンピュータ等の精密機器が存在する室内の消火用として設置されている。
【０００３】
ガス系消火設備では、短時間に大量の消火ガスを室内に噴出させることが望ましく、消火ガスの放射速度を制御するためのオリフィス構造を有した噴射ヘッドがガスの放出口として用いられる。
【０００４】
噴射ヘッドから消火ガスが高速で噴出する際には、大きな騒音（具体的にはＡ特性騒音レベルとして１２０ｄＢ以上の騒音）が発生する。サーバ等、振動に弱い電子機器は、こうした１００ｄＢを超える騒音により動作不良や故障を起こすことが知られており、消火ガス放出の際の騒音を抑制するための消音構造を付与した噴射ヘッドが開発されている（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
【０００５】
消音効果のある噴射ヘッドとしては、特許文献１〜４に示されているように、消火ガスが高速で噴出するオリフィス部よりも下流側に、例えば焼結金属などの多孔質や繊維状の材料から成る消音部材を設け、消音部材の内部に消火ガスを通過させることで、消火ガスを分散・整流させるとともにその流速を低下させてから開放空間に放射して騒音の発生を抑える構造が一般的に使用されている。
【０００６】
その他、消火ガス噴射時の騒音を抑制する方法として、噴射ヘッドのオリフィス部の下流側に多孔質材料を複数層備えて消火ガスの流速を徐々に低下させることで騒音の発生を抑制する噴射ヘッド(以下、消音ヘッド)が開発され、すでに用いられている（例えば、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１-１１５３３７号公報
【特許文献２】特開２０１１-１２５６７３号公報
【特許文献３】特開２０１１-２２４３９５号公報
【特許文献４】特開２０１４-０８７７０７号公報
【特許文献５】特許第６１８２６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、ハロゲン化物消火設備の消火剤として用いられるハロン１３０１や、不活性ガス消火設備の消火剤として用いられる炭酸ガス(ＣＯ２)などのように、消火剤が常時は液体で貯蔵されており、消火設備起動時に噴射ヘッドから噴射されて外気と接触することにより消火剤(常温常圧では気体)がガス化し、拡散することで火災を消火する機構の設備もあるが、従来の消音ヘッドは、窒素ガス消火設備のように消火剤が常時高圧(例えば３０ＭＰａ)の気体の状態で保存され、噴射時のオリフィス部のガス流速が非常に高い消火剤に対しては騒音を抑制する効果が高いものの、常時液体で保存され、噴射直前まで液体であるハロン１３０１などの液化ガスに対して使用した場合、騒音抑制効果と消火性能とを両立することが困難であった。その理由としては、液化ガスの場合、液体であった消火剤がオリフィス部を通って外気と接触して気化する際に体積膨張が急速に起こり周辺の空気密度を変化させることによる騒音の発生がある点と、窒素ガス消火設備などに比べてオリフィス部を通過する消火剤の流速が低く、消音部材を通過し噴射ヘッドから放出された消火ガスが防護空間内に拡散する速度が遅くなる点とが挙げられる。
【０００９】
したがって、液化ガスを用いるガス系消火設備に対する噴射時の騒音抑制については、気体で貯蔵される設備に対するものとは異なるアプローチが必要である。すなわち、液化消火ガスが噴射ヘッドから放出されるときの流速を落とし過ぎることなく、液化消火ガスが気化膨張した際の騒音を抑制する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、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ていることを特徴とする。
この液化ガス消火設備用の消音機能を有する噴射ヘッドにおいて、前記液化消火ガス分散層は、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が好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、オリフィス部の下流側であって消音部材の上流側に、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ているため、消火ガスを液体のまま分散させることができ、これにより、液化ガスが気化膨張した際に発せられる騒音を分散、抑制させることができる。
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の噴射ヘッドを示す縦断面図である。
【図２】第１実施形態の噴射ヘッドを構成するノズルを示す平面図である。
【図３】第１実施形態の噴射ヘッドを構成する外殻を示す正面図である。
【図４】第１実施形態の噴射ヘッドを構成するキャップを示す底面図である。
【図５】第２実施形態の噴射ヘッドを示す縦断面図である。
【図６】第３実施形態の噴射ヘッドを示す縦断面図である。
【図７】比較例１の噴射ヘッドを示す一部破断縦断面図である。
【図８】比較例２の噴射ヘッドを示す一部破断縦断面図である。
【図９】比較例３の噴射ヘッドを示す一部破断縦断面図である。
【図１０】比較例４の噴射ヘッドを示す縦断面図である。
【図１１】比較例５の噴射ヘッドを示す縦断面図である。
【図１２】比較例６の噴射ヘッドを示す縦断面図である。
【図１３】比較例７の噴射ヘッドを示す縦断面図である。
【図１４】噴射ヘッドの強度を試験に用いる試験装置の構成を示す構成図である。
【図１５】噴射ヘッドの音圧及び消火時間の試験に用いる試験装置の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
１  第１実施形態
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。
【００１４】
噴射ヘッド１は、全体として上下方向を軸とする略円柱形状に形成されており、液化消火ガスが流入するノズル１１と、ノズル１１に流入した液化消火ガスを分散させる液化消火ガス分散層１２と、液化消火ガス分散層１２の外周側、すなわちオリフィス部１１２より消火ガスが流れる方向の下流側に備えた消音部材１３と、ノズル１１と液化消火ガス分散層１２との間に介在する網１４と、消音部材１３の外周側（下流側）に備えられ液化消火ガス分散層１２及び消音部材１３の外周側（下流側）において消音部材１３を外周側からカバーして保護する外殻１５と、外殻１５の下部に固定されるキャップ１６とから構成されている。
【００１５】
ノズル１１は、配管１９を介して消火ガス供給源１８に接続されている。消火ガス供給源１８には、消火剤が常時圧縮液化されて貯蔵されている。図１及び図２に示すように、ノズル１１は、配管１９に連通する流入部１１１と、流入部１１１より縮径したオリフィス部１１２とを備えている。オリフィス部１１２は単孔構造であり、配管１９から送られてきた消火剤の流量を制御する役割を有し、防護空間の容積や消火剤の種類、目的とする放射時間などにより、口径を設計されている。本例では、オリフィス部１１２の直径は、例えば約７ｍｍ〜約１２．６ｍｍ程度である。
【００１６】
図１に示すように、液化消火ガス分散層１２は、オリフィス部１１２の下流側且つ消音部材１３の上流側に設けられている。消音部材１３は、焼結金属又は繊維状材料によって円筒状に形成されている。焼結金属又は繊維状材料は、所定の開口率を有する開口部を備えている。一方、液化消火ガス分散層１２は、金属、セラミック又は弾性樹脂等によって形成された複数の球体１２１によって構成されている。複数の球体１２１の間には、隙間１２２が形成されている。
【００１７】
図３に示すように、外殻１５は、円筒形状の鋼管であり、その側面には、例えば長円状の開口部１５１が複数貫通形成されている。また、外殻１５の下面には突起１５２が複数形成されている。開口部１５１は、液化消火ガス分散層１２及び消音部材１３を通過してきたガスを外部へ放出するための孔であり、防護空間内にできるだけ均一に消火ガスが分散していくよう均等に配置されることが望ましい。外殻１５の開口部１５１の総開口面積は、消音部材１３の総開口断面積よりも大きい。
【００１８】
図４に示すように、キャップ１６には、外殻１５の突起１５２に対応する位置に、嵌合穴１６１が形成されている。突起１５２に嵌合穴１６１を嵌合することにより、キャップ１６が外殻１５に固定され、液化消火ガス分散層１２が網１４とキャップ１６との間に挟持され、消音部材１３がノズル１１とキャップ１６との間に挟持された状態となる。
【００１９】
このように構成される噴射ヘッド１に消火ガス供給源１８から液化消火ガスが供給されると、その液化消火ガスは、オリフィス部１１２を通り、液化消火ガス分散層１２に流入する。液化消火ガス分散層１２では、流入した液化消火ガスによって球体１２１が冷却される。そして、冷却された球体１２１は、流入してくる液化消火ガスを冷却する役割を果たす。したがって、液化消火ガス分散層１２では、液化消火ガスが気化しにくく液化状態のままでいやすい状況が維持される。また、液化消火ガスの液化状態が維持されることにより、騒音の発生を防ぐ。
【００２０】
液化状態を維持した液化消火ガスは、複数の球体１２１の間の隙間１２２を通ることによって分散する。オリフィス部１１２から出た液化ガスの流速の阻害を小さくしたまま液体を分散させることができるため、消火ガスの流速が大きく損なわれるのを防止することができる。このように構成することで、高圧気体が貯蔵される窒素消火設備に比べて消火ガス流速が低い液化消火ガス消火設備においても、消火剤の流速が低下しすぎることがないため、消火性能に悪影響を与えるのを抑制することができる。
【００２１】
また、液化消火ガスは、隙間１２２から消音部材１３に向けて流れ、そこではじめて外気と接触して気化する。その際には、気化膨張による騒音が発生し得るが、球体１２１の存在によって気化したガスが分散するため、１つの大きな放出口から放出するよりも、騒音を低減することができる。
【００２２】
オリフィス部１１２の下流側の消音部材１３の内部に、球体ではなく従来のように多孔体を用いた場合、多孔体の穴は、焼結金属などと比較して大きく、液体が入り込むため、多孔体の内部で気化し、多孔体の面で粘性摩擦が起き、音エネルギー（分子の振動エネルギー）の一部が熱エネルギーに変換されるため消音作用は生じる。しかしながら多孔体は球体と比較して強度が劣るという難点を持つため、上記のように金属、セラミック、弾性樹脂等でできた球体１２１を充填して液化消火ガス分散層１２を構成することが望ましい。
【００２３】
消音部材１３は、すでにガス化した消火剤による騒音の発生を抑制するための層となっている。消音部材１３を構成する焼結金属又は繊維状材料は、多孔体と同様に音エネルギーを粘性摩擦により熱エネルギーとして変換し騒音を抑制する構造となっている。したがって、隙間１２２から流出したガスは、消音部材１３を通ることによりさらに騒音が低減される。そして、消音部材１３を通った消火ガスは、外殻１５の開口部１５１から放射され、消火が行われる。
【００２４】
液化ガス消火設備は、窒素消火設備等の消火剤が常時高圧気体で貯蔵される設備に比べてガスの流速が低いため、窒素消火設備用のようにガス化した後に消音部材を通過させると、流速が低下しすぎて防護空間内への拡散速度が遅くなり、消火性能が悪化するという問題がある。しかし、上記噴射ヘッド１では、液化消火ガス分散層１２において液化状態のうちに分散させてしまうことにより、液化ガスに特有の気化膨張時の騒音を分散させつつ、拡散速度を落とさずにガス化後も効果的に分散させることによって消火性能の低下も抑止することができる。
【００２５】
２  第２実施形態
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。
【００２６】
３  第３実施形態
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。
【００２７】
液化消火ガス分散層１２ｂを構成する球体１２１ｂは、第２実施形態の噴射ヘッド１ａにおける球体１２１とは異なりゴム製となっている。
【実施例】
【００２８】
上記第１−第３実施形態として示した噴射ヘッド１、１ａ、１ｂをそれぞれ実施例１、２、３とし、比較例として、図７−図１３に示す噴射ヘッド２、３、３ａ、４、４ａ、５、５ａをそれぞれ準備した、以下では、図７に示す噴射ヘッド２を比較例１とし、図８に示す噴射ヘッド３を比較例２とし、図９に示す噴射ヘッド３ａを比較例３とし、図１０に示す噴射ヘッド４を比較例４とし、図１１に示す噴射ヘッド４ａを比較例５とし、図１２に示す噴射ヘッド５を比較例６とし、図１３に示す噴射ヘッド５ａを比較例７とする。
【００２９】
図７に示す比較例１の噴射ヘッド２は、下方に向けて拡径する開口２２を有するホーン型の噴射ヘッドであり、オリフィス部２１から流入した液化消火ガスが開口２２を通り下端の噴出口２３から噴出する構成となっている。
【００３０】
図８に示す比較例２の噴射ヘッド３は、Ｎ２ガスの放射時に消音機能を有するタイプであり、オリフィス部３１１を有するノズル３１と、ノズル３１の下流側に設けられた消音部３２と、消音部３２の外側において消音部３２を保護する外殻３３と、下端に装着されたキャップ３４とから構成されている。
【００３１】
消音部３２は、消音部材３２１、３２２、３２３の３層構造となっている。消音部材３２１、３２２、３２３は、焼結金属により形成されており、消音部材３２１、消音部材３２２、消音部材３２３の順に、開口の断面積の合計が大きい。また、消音部材３２１、３２２、３２３の開口の断面積の合計は、オリフィス部３１１の開口断面積よりも大きい。消音部材３２１と消音部材３２２との間、及び、消音部材３２２と消音部材３２３との間には、それぞれＯリング３５１、３５２が介在しており、消音部材３２１と消音部材３２２との間、消音部材３２２と消音部材３２３との間の距離を一定に保っている。
【００３２】
外殻３３には、円形の開口部３３１が多数形成されている。開口部３３１の断面積の合計は、消音部材３２３の開口の断面積の合計よりも大きい。
【００３３】
図９に示す比較例３の噴射ヘッド３ａは、消音部３２ａが、消音部材３２３ａのみからなる１層構造となっている点が、比較例２の噴射ヘッド３とは異なる。それ以外の構成は比較例２の噴射ヘッド３と同様である。
【００３４】
図１０に示す比較例４の噴射ヘッド４は、比較例１、２、３の噴射ヘッド２、３、３ａよりも全長が短いタイプの噴射ヘッドであり、ノズル１１、消音部材１３、外殻１５及びキャップ１６は、実施例１−３の噴射ヘッド１、１ａ、１ｂと同様に構成されている。消音部材１３の内側に液化消火ガス分散層１２が設けられていない点が、実施例１−３とは異なる。
【００３５】
図１１に示す比較例５の噴射ヘッド４ａは、消音部材１３、１３ａの２層構造を有する点が比較例４の噴射ヘッド４とは異なり、その他の点は一致している。
【００３６】
図１２に示す比較例６の噴射ヘッド５は、消音部材１３の内側に焼結金属より開口が大きい多孔体１７を収容している点が比較例４の噴射ヘッド４と異なり、その他の点は一致している。
【００３７】
図１３に示す比較例７の噴射ヘッド５ａは、消音部材１３の内側にリング状の多孔体１７ａを収容し、さらにその内側に球体１２１を収容している点が比較例４の噴射ヘッド４と異なり、その他の点は一致している。
【００３８】
上記実施例１−３及び比較例１−７について、強度、音圧、消火時間についての試験をそれぞれ行った。
【００３９】
［試験１］強度試験
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。
【００４０】
上記試験装置６において、各噴射ヘッドを設置後に開閉弁６５を閉じて、ガス導入弁６２から窒素ガスを使用して圧力チャンバー６１及び放出管６４を５．２ＭＰａ（ハロン１３０１消火設備の最大使用圧力）まで加圧した。そして、ガス導入弁６２を閉め、開閉弁６５を開放して噴射ヘッドからガスを放出した。最後に、噴射ヘッドを取り外して分解し、内部を含め脱落、変形、損傷・くるいの有無を確認した。上記の害があった場合は『×』、なかった場合は『○』とした。
【００４１】
［試験２］音圧試験及び消火時間試験
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。
【００４２】
試験室７０の容積は、８９ｍ３（５．９ｍ×５．９ｍ×２．６ｍ）であり、噴射ヘッドは試験室７０の天井の中央に設置した。また、正面から見て中央右寄りに衝立７１を設置した。火源７２として、Φ７６ｍｍ×１００ｍｍの火皿内に敷き水８０ｍｍと可燃性液体(n-ヘプタン)２１ｍＬとを注入したものを、試験室７０内の四方及び・衝立７１の裏の上下で計１０個設置した。消火ガスとしては、ハロン１３０１を用い、上記計１０個の火源７２に点火し、燃焼状態が安定したことを確認した後、試験室内に噴射ヘッドから消火ガスを放射した。
【００４３】
噴射ヘッドの直下より３．５ｍの位置に、音圧測定用のマイクロフォン７３を設置した。また、試験室７０内にビデオカメラ７４を設置するとともに別室に図示しないモニターを設置し、すべての火源７２の状態をモニターによって確認できるようにした。
【００４４】
すべての火源７２を燃焼させ、噴射ヘッドから消火ガスを放射し、消火時間を計測した。消火時間は、消火ガスの放射開始から全ての火皿の火炎が消えるまでの時間とし、消火ガスの放射開始から消火ガスの放射終了までにすべての火源を消火できた場合を良判定(○)、不消火(全ての火源が消えなかった場合)又は消火ガスの放射終了後に消火が確認された場合を否判定(×)とした。また、消音効果については、マイクロフォン７３において測定された音圧が１００ｄＢ未満である場合を良判定(○)、１００ｄＢ以上である場合を否判定(×)とした。
【００４５】
比較例１−７及び実施例１−３についての強度、音圧及び消火時間の試験の結果は、以下の表１に示す通りである。
表１
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【００４６】
（比較例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。
【００４７】
（比較例２）
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。
【００４８】
（比較例３）
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。
【００４９】
（比較例４）
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。
【００５０】
（比較例５）
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。
【００５１】
（比較例６）
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。
【００５２】
（比較例７）
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。
【００５３】
（実施例１）
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。
【００５４】
（実施例２）
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。
【００５５】
（実施例３）
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。
【００５６】
以上のように、比較例では、消音効果と消火性能とを両立することが困難であったが、実施例１−３では、噴射ヘッドの全長を短くすることで、消音部材の開口面積の段階的な変化を小さくし、消火ガスの流速を大きく落とすことなく消音効果を得ることができた。
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。
【００５７】
消音部材１３が焼結金属によって構成されている場合、焼結金属は開口が狭く密になっているため、焼結金属の厚みを厚くしたり、複数層に設けたりすると、消音作用は高くなるものの、通過する物質の運動エネルギーを摩擦により熱エネルギーに変換してしまうため圧損も起こることから、流速を下げてしまい、要望される放出時間および放出速度が得られず、消火性能が低下していく傾向がある。本実施例では、液化消火ガス分散層の下流側に焼結金属層を二層設けた実施例２及び３の噴射ヘッド１ａ、１ｂが、消音効果、消火性能を最もバランス良く両立することができた。
【符号の説明】
【００５８】
１、１ａ、１ｂ、２、３、３ａ、４、４ａ、５、５ａ：噴射ヘッド
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
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年12月17日(2018.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、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。