(57)【要約】【課題】泡噴射と液噴射の切替が可能であって、火災形態に応じて適切な消火ができる噴射ノズルを提供する。【解決手段】供給管１と切替機構３とノズル部２とが設けられており、ノズル部２には内筒１１と、該内筒１１の外側に配置される外筒１０とが設けられている。切替機構３内には回動部材７と、該回動部材７を回動させるためのアクチュエータ４とが設けられており、回動位置によって泡流路８ａに連通させたり、液流路８ｂ、８ｃに連通させたりするのを切替可能としている。泡流路８ａには消火液を発泡させるための空気取入口Ｓが設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒と、該内筒の外側に配置される外筒と、が設けられたノズル部と、
該ノズル部の一端に連結され、外部から供給される消火液を該内筒内へ送る液流路と、該消火液を該内筒と該外筒との間へ送る泡流路と、を切替可能とされた切替機構とを備え、
該泡流路には消火液を発泡させるための空気取入口が設けられていることを特徴とする噴射ノズル。
【請求項２】
前記切替機構は、前記ノズル部に連結され軸心周りに回動可能とされた回動部材と、該回動部材を回動させるための回動機構と、が設けられており、
該回動部材には、回動位置によって前記泡流路に連通させたり、前記液流路に連通させたりするのが可能な切替流路が設けられている請求項１の噴射ノズル。
【請求項３】
前記内筒の先端には該内筒内を流れる消火液の噴射方向を拡散するためのデフレクタと、該デフレクタとの隙間が広角の流路を形成するノズルチップと、該ノズルチップを囲むように近接して配置され長手方向に移動可能な可動ドラムと、該可動ドラムを長手方向に移動させることにより該可動ドラムの先端のノズルチップからの突出量を変更可能とするドラム移動機構と、が設けられている請求項１又は２に記載の噴射ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、泡噴射と液噴射の切替が可能な消火用の噴射ノズルに関する。この噴射ノズルによれば、火災の形態に応じた適切な消火方式が選択できるため、危険物や可燃物が複合して存在する航空機格納庫、ごみ処理再生施設、固形燃料貯蔵サイロ、自動車輸送船、危険物サイロ等に好適に用いることができる。また、タンクローリーの事故や、石油コンビナート地区の大規模災害に想定される油火災と一般火災の複合火災にも、消防車や遠隔操作の無人動力車等に搭載して好適に用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、水による消火が可能な木材、プラスチック等の可燃物火災に対しては水や消火剤を含む水溶液を液状のまま噴射する液噴射による消火が行われており、水噴射による消火ができない石油等の危険物火災に対しては、消火剤を含む水溶液を泡立てて噴射する泡噴射による消火が行われている。しかし、実際の火災管理区域においては危険物や可燃物が混在していることも多く、火災現場において何が燃えているかを把握し、適切に消火方法を選択する必要がある。このため、泡噴射と液噴射の切替が可能な消火用の噴射ノズルが提案されている（特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８２６８号公報
【特許文献２】特開２００５−１３７７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、泡噴射と液噴射の切替が可能であって、火災形態に応じて適切な消火ができる噴射ノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の噴射ノズルは、内筒と、該内筒の外側に配置される外筒とが設けられたノズル部と、
該ノズル部の一端に連結され、外部から供給される消火液を該内筒内へ送る液流路と、該消火液を該内筒と該外筒との間へ送る泡流路と、を切替可能とされた切替機構とを備え、
該泡流路には消火液を発泡させるための空気取入口が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
この噴射ノズルでは、消火液を内筒内へ送る液流路に切替た場合、消火液は液流路から内筒の一端に流入し、液体状態のまま内筒内を進行し、内筒他端から液体のまま噴射される。一方、切替機構によって消火液が泡流路に送られた場合、泡流路に設けられた空気取入口から空気が流入して発泡し、泡の状態で内筒と外筒との間へ流入し、噴射される。
したがって、本発明の噴射ノズルによれば、外部から供給される消火液を切替機構によって液流路へ送ったり、泡流路へ送ったりすることができ、火災形態に応じて適切に消火液を泡噴射したり液噴射したりすることができる。
【０００７】
本発明の噴射ノズルにおける切替機構としては、前記ノズル部に連結され軸心周りに回動可能とされた回動部材と、該回動部材を回動させるための回動機構と、が設けられており、該回動部材には、回動位置によって前記泡流路に連通させたり、前記液流路に連通させたりするのが可能な切替流路を設けるようにしてもよい。
こうであれば、回動機構を駆動させることにより回動部材を回動させて切替流路の位置を変えることにより、外部から供給される消火液を泡流路に流入させたり、液流路に流入させたりすることができる。このため、回動機構によって泡噴射と液噴射の制御を容易に行うことができる。
【０００８】
また、前記内筒の先端には該内筒内を流れる消火液の噴射方向を拡散するためのデフレクタと、該デフレクタとの隙間が広角の流路を形成するノズルチップと、該ノズルチップを囲むように近接して配置され長手方向に移動可能な可動ドラムと、該可動ドラムを長手方向に移動させることにより該可動ドラムの先端のノズルチップからの突出量を変更可能とするドラム移動機構とを設けることができる。
こうであれば、ドラム移動機構によって可動ドラムを移動させてノズルチップからの可動ドラムの突出量を増加させれば、ノズルチップとデフレクタによって拡散された消火液の噴射方向が可動ドラムによって前方方向へ修正され、より指向性のある低角噴射が可能となる。また、逆に、ドラム移動機構によってノズルチップからの可動ドラムの突出量を減少させれば、ノズルチップとデフレクタによって拡散された消火液の噴射方向の可動ドラムによって修正されることなく、噴射が広角度となる。このため、可動ドラムの位置を制御することにより、火災の状況に応じた適切な消火が可能となる。
【０００９】
さらに、ノズル部の旋回及び／又は仰角を変更可能な噴射方向変更機構が設けられていることも好ましい。こうであれば、ノズル部からの噴射方向を自由に変えることができるため、火災における火元の位置に応じて適切な消火が可能となる。
また、前記切替機構及び／又は前記噴射方向変更機構は遠隔操作が可能とされていることも好ましい。こうであれば、噴射ノズルからの泡噴射／液噴射の切替制御や、噴射方向の制御を火災現場から離れた位置において、安全に行うことができる。
さらには、切替機構及び／又は前記噴射方向変更機構をあらかじめプログラムされた内容に従って制御することも好ましい。こうであれば、管理消火区域内における危険物等の種類や配置に応じて、噴射ノズルを適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の噴射ノズルの背面一部断面である。
【図２】切替機構３の分解斜視図である。
【図３】回動部材７及び固定部材８の平面概略図である。
【図４】ノズル部２の分解斜視図である。
【図５】実施例１の噴射ノズルを用いた火災消火システムの模式図であるである。
【図６】泡噴射状態における切替機構３の泡流路の連通状態を示す模式図である。
【図７】泡噴射前におけるノズル部２及び切替機構３の泡流路の連通状態を示す模式断面図である。
【図８】泡噴射状態におけるノズル部２及び切替機構３の泡流路の連通状態を示す模式断面図である。
【図９】液噴射状態における切替機構３の液流路の連通状態を示す模式図である。
【図１０】液噴射前におけるノズル部２及び切替機構３の液流路の連通状態を示す断面図である。
【図１１】低角液噴射状態におけるノズル部２及び切替機構３の液流路の連通状態を示す断面図である。
【図１２】高角液噴射状態におけるノズル部２及び切替機構３の液流路の連通状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。
（実施例１）
実施例１の噴射ノズルは、航空機格納庫等の危険物及び可燃物が混在する火災管理区域の消火に用いられる噴射ノズルであり、図１に示すよう、消火液を供給するための供給管１とノズル部２とを備え、供給管１とノズル部２との間には切替機構３が設けられている。切替機構３には切替機構３内の流路を切り替えるためのアクチュエータ４と、ノズル部２の外筒１０を軸方向に前後に移動させるためのアクチュエータ５とが取り付けられている。
【００１２】
切替機構３は図２に示すように、下流側に拡径された管状の切替本体６を備えており、切替本体６には切欠け６ａが設けられている。切替本体６の拡径部分には円盤状の回動部材７が回動可能に収容されている。回動部材７には直交して４か所に円孔７ａが貫通して設けられている。さらに回動部材７は切替レバー７ｂが切替本体６の切欠け６ａから径外に突出するように取り付けられており、切替レバー７ｂはアクチュエータ４に取り付けられ切欠け６ａ内で回動可能とされている（図１及び図２参照）。また、切替本体６の拡径側には、略円管形状でフランジ付の固定部材８が切替本体６に同軸で固定されている。固定部材８には直交して４か所に円孔８ａが貫通して設けられており、更に固定部材８の切替本体６側には円孔８ａと４５度の位置に互いに直交して４か所に長円孔８ｂが設けられている（図２及び図３参照）。４か所の長円孔８ｂは固定部材８のノズル部２側中央に設けられた中央孔８ｃに連通している。固定部材８のノズル部２側には円筒形状のホルダー９が接しており、ホルダー９には、四葉クローバ状に４つの円孔９ａが円孔８ａに整合する位置に設けられている。円孔９ａの径は円孔８ａの径よりも大きくされている。
【００１３】
ノズル部２は、図４に示すように、外筒１０を備えており、外筒１０内には内筒１１が収容されている。内筒１１の一端は図２に示す固定部材８の中央孔８ｃに嵌合されており、他端は図４に示すように、複数の流路１２ａが設けられたノズルチップ１２の一端に嵌合されている。ノズルチップ１２の流路１２ａの下流側は一旦縮径された後、拡径部１２ｂが設けられており、拡径部１２ｂ内には先端が皿状に拡径されたデフレクタ１３が収容されており、デフレクタ１３の後端はノズルチップ１２の中央に固定されている。ノズルチップ１２は円筒状の可動ドラム１４内に収められている。可動ドラム１４は図１に示すように、可動ドラム１４の外周縁に設けられた支持枠１４ａを介して外筒２の内側に取り付けられており、アクチュエータ５の操作により可動ドラム１４の先端がデフレクタ１３よりも突出した位置としたり、デフレクタ１３よりも奥まった位置にしたりすることが可能とされている。
【００１４】
図５に示すように、供給管１にはノズル部２の旋回を可能とする旋回モータ機構２０及びノズル部２の仰角を変更可能とする仰角モータ機構２１とが設けられている。また、噴射ノズルから離れた位置には制御盤２２が設置されており、アクチュエータ４、アクチュエータ５、旋回モータ機構２０及び仰角モータ機構２１に設けられた各エンコーダ４ａ、５ａ、２０ａ及び２１ａからの回転位置や直動位置に応じたパルス信号を受信し、パルス信号を演算する図示しない処理装置と組み合わせることにより、演算結果をアクチュエーやモータの動作信号にフィードバックする自動制御系の構築が可能となっている。また、火災管理区域内には複数の火災センサ２３が設置されており、火災センサ２３からの火災信号が制御盤２２に送信されるようになっている。
【００１５】
以上のように構成された実施例１の噴射ノズルの使用方法について説明する。
＜泡噴射と液噴射の切替操作方法＞
・泡噴射
油火災等、泡による消火が適切な場合には、泡噴射のため次の操作を行う。すなわち、アクチュエータ４（図１参照）を制御盤２２から制御して、図２に示す回動部材７の切替レバー７ｂを回動部材７の円孔７ａが固定部材８の円孔８ａと連通する位置に設定する（図６及び図７参照）。そして、制御盤２２から図示しないポンプを駆動させて消火液を供給管２（図１参照）から切替機構３の切替本体６へ供給する。切替本体６に供給された消火液は、図８に示すように、円孔７ａ及び円孔８ａを通って外筒１０と内筒１１の間に噴射される。固定部材８とホルダー９との間は外気に通じる隙間Ｓが存在しているため、この隙間Ｓが空気取入口となって消火液中に空気が取り込まれて外筒１０と内筒１１の間で発泡し、先端から泡噴射される。
泡噴射に用いる消火液は、想定される危険物や可燃物に応じて水性膜泡消火薬剤やたん白泡消火薬剤の水溶液を用いることができる。
【００１６】
・液噴射
一方、紙や木材、プラスチックの火災のように、消火液の液噴射が適切な場合には、次のようにして液噴射のための操作を行う。すなわち、アクチュエータ４（図１参照）を制御盤２２（図５参照）から制御して、図３に示す回動部材７の切替レバー７ｂを回動部材７の円孔７ａが固定部材８の長円孔８ｂと連通する位置に設定する（図９及び図１０参照）。そして、制御盤２２（図５参照）から図示しないポンプを駆動させて消火液を供給管２（図１参照）から切替機構３の切替本体６へ供給する。切替本体６に供給された消火液は、図１１に示すように、円孔７ａ及び円孔８ｂを通って内筒１１内に流入し、さらにはノズルチップ１２内を通り、デフレクタ１３に衝突した後、可動ドラム１４の先端から液噴射される。ここで、液噴射における噴射方向は、次の操作により制御することができる。すなわち、図５に示すアクチュエータ５を制御盤２２から制御し、図１に示す外筒１０及び可動ドラム１４の先端位置をデフレクタ１３よりも突出する位置（図１（ａ））となるようにする。これにより、図１１に示すように、供給された消火液はデフレクタ１３への衝突によって拡散された後、可動ドラム１４によって噴射方向が前方方向へ修正され、低角度の液噴射がなされる。一方、外筒１０及び可動ドラム１４の先端位置をデフレクタ１３よりも奥まった位置（図１（ｂ））になるようにすると、図１２に示すように、デフレクタ１３への衝突によって拡散された消火液は可動ドラム１４によって噴射方向を規制されることなく、そのまま、広角度の液噴射がなされる。低角度の液噴射は、遠方の火災に対して好適であり、広角度の液噴射は直近の火災や広範囲の火災に対して好適である。さらに、高角度の液噴射は、火災の輻射熱を低減させる防護散水としても好適である。また、消火液は、水であってもよいし、水性膜泡消火薬剤と水の混合液であってもよい。
【００１７】
＜制御盤２２による噴射ノズルの制御＞
噴射ノズルは図５に示す制御盤２２のシーケンサに従い、あらかじめ決められたプログラムにしたがってその仰角、旋回角度、泡噴射又は液噴射の区別、液噴射の噴射状態（低角噴射〜高角噴射の程度）を所定のタイムスケジュールで駆動させることができる。
駆動のトリガーは、火災センサ２３からの火災信号であり、また、複数の火災センサ２３のうち、火災信号を発信した火災センサを特定することによって、火災発生の位置を把握し、火災発生源に向かって適切な噴射を行うようにプログラムを組むことも可能である。
また、複数の火災センサ２３を、赤外線カメラや赤外アレイセンサに置き換えることも可能である。これによって、火災発生位置の座標情報をより正確に把握することができ、さらに効率的な噴射を行うようにプログラムを組むことができる。
【００１８】
この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００１９】
１１…内筒
１０…外筒
２…ノズル部
８ｂ，８ｃ…液流路（８ｂ…長円孔，８ｃ…中央孔）
８ａ…泡流路（円孔）
３…切替機構
Ｓ…空気取入口
７…回動部材
４…回動機構（アクチュエータ）
７ａ…切替流路（円孔）
１２…ノズルチップ
１３…デフレクタ
１４…可動ドラム
５，１０，１４ａ…ドラム移動機構（５…アクチュエータ，１０…外筒，１４ａ…支持枠）
【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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