(57)【要約】    【課題】消火用散水ノズルにおいて、消火能力を高め、少ない放射量で水損の被害を小さくする。    【解決手段】消火剤または水が供給される消火用配管に接続され火災時に消火剤または水を散水する固定式消火設備の消火用散水ノズルに所定量の消火剤または水を瞬時間的に集中放射し集中放射を定期的に繰り返すパルス放射機構を設け、パルス放射機構は圧縮性流体による圧力作動機構を設け、圧力作動機構は放水孔を外周に形成したボディ８０と、上下動自在な可動筒８３と、放水孔を解放する外筒８４とからなる。    【選択図】      図５
2005246101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消火剤または水が供給される消火用配管に接続され火災時に消火剤または水を散水する固定式消火設備の消火用散水ノズルに於いて、
所定量の前記消火剤または水を圧縮性流体により瞬時間的に集中放射し該集中放射を定期的に繰り返すパルス放射機構を有し、
前記パルス放射機構は前記圧縮性流体により作動する圧力作動機構を備え、
前記圧力作動機構は、前記消化剤または水を放水する放水孔を外周に形成したボティと、
前記ボディ内に収納され圧縮性流体の圧力により上方に移動する上下動可能な可動筒と、
前記圧縮性流体が所定の圧力になり該可動筒が所定位置まで上昇したときに前記圧縮性流体の圧力により上方に移動して前記放水孔を開放する外筒と、
からなることを特徴とする消火用散水ノズル。
【請求項２】
請求項１記載の消火用散水ノズルに於いて、
前記圧力作動機構による放水孔の開閉動作の開始および停止は火災検知信号を受信した防災制御盤からの制御信号による前記圧縮性流体の供給の開始、停止により行うことを特徴とする消火用散水ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリンクラー消火設備などの固定式消火設備に用いられる消火用散水ノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の消火用散水ノズルが用いられるスプリンクラー消火設備としては、例えば図７に示すようなものがある。
【０００３】
図７において、１は揚水ポンプであり、モータ２により駆動され、モータ２の起動、停止は揚水ポンプ制御盤３により行われる。揚水ポンプ１の吸込管４は貯水槽５に降ろされ、揚水ポンプ１の起動により貯水槽５から汲み上げた消火用水を建物の垂直方向に立ち上げた給水配管６に逆止弁７、仕切弁８を介して供給している。建物の屋上には高架水槽９が設置され、高架水槽９には給水配管６から消火用水が供給される。
【０００４】
１０は高架水槽９の消火用水を汲み出して圧送する消火ポンプであり、消火ポンプ１０はモータ１１により駆動され、モータ１１の起動、停止は消火ポンプ制御盤１２により行われる。消火ポンプ１０により汲み出された消火用水は、給水配管１３に逆止弁１４、仕切弁１５を介して圧送される。
【０００５】
給水配管１３から分岐する分岐配管１６には圧力タンク１７が接続され、圧力タンク１７に給水配管１３の圧力を導入して内部の空気を圧縮し、この圧縮空気は圧力センサ１８により検出される。圧力タンク１７は排水管１９が接続され、排水管１９は貯水槽５に開口する排水管２０に接続されている。
【０００６】
また、給水配管１３から分岐する分岐配管２１には流水検知装置２２が接続され、流水検知装置２２に続いて複数の散水ノズル２３が接続されている。また、分岐配管２１の管末には試験弁２４が接続され、試験弁２４には貯水槽５に開口する排水管２０が接続されている。
【０００７】
散水ノズル２３は、図８に示すように、ヘッド本体２５の開口部２６の下方に、ヘッド本体２５内を流れる水流の軸線とほぼ垂直方向に広がるデフレクタ２７を連結部材２８を介して連結したもので、所定流量の連続放射を行う。
【特許文献１】国際公開９５／２４２７４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来の消火用散水ノズルにあっては、例えば８０リットル／分以上という所定流量の連続放射となっていたため、火災消火能力に対して多くの水の量が必要であり、放射した水による二次災害、いわゆる水損が大きくなるという問題点があり、また設備的には、水槽、ポンプが大容量となる上、配管サイズも大きく、設備全体の費用が高くなるという問題点があった。また、かなり大容量の高架水槽もしくは加圧ポンプを併設する必要があり、ポンプを設置した場合であれば、制御盤およびそのバックアップ電源を含めると、さらに設備費用が高くなってしまう。
【０００９】
また、火災検知器との組み合わせの場合には、火災を検知する以前は正確に火災を検知することができるが、散水中には、散水されている消火液によって火災感知器の視野が奪われ、消火液の温度により正確な火災の温度などを検知することができず、確実に火災を検知することができなかった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、消火能力を高め、水損の被害を小さくし、さらに消火中であっても火災感知器で確実に火災を検知することができる消火用散水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】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、次のように構成する。まず、本発明は、消火剤または水が供給される消火用配管に接続され火災時に消火剤または水を散水する固定式消火設備の消火用散水ノズルを対象とする。
【００１２】
このような消火用散水ノズルについて本発明は、所定量の消火剤または水を瞬時間的に集中放射し集中放射を定期的に繰り返すパルス放射機構を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、消火剤または水を瞬時間的にパルス放射するために圧縮性流体を用いる。
【００１４】
また、本発明においては、圧縮性流体として空気を用いる。
【００１５】
また、本発明においては、圧縮性流体として窒素を用いる。
【００１６】
また、本発明においては、圧縮性流体として二酸化炭素を用いる。
【００１７】
また、本発明においては、消火用配管に供給される消火剤または水として水道水を直に用いても良い。
【００１８】
また、本発明のパルス放射機構は、空気供給配管に接続され所定量の圧縮性流体を貯留する第１のタンク室と、給水配管に接続され所定量の消火剤または水を貯留する第２のタンク室と、開制御信号と閉制御信号を発生する開閉制御信号発生部と、開閉制御信号発生部からの開制御信号と閉制御信号にしたがって弁開度が全開と全閉に交互に変化して第１のタンク室の圧縮性流体を第２のタンク室に供給する第１の開閉弁と、開制御信号と閉制御信号にしたがって弁開度が全開と全閉に交互に変化して第２のタンク室から消火剤と水に圧縮性流体を混合して瞬時間的に集中放射しこれを定期的に繰り返させる第２の開閉弁を備える。
【００１９】
また、本発明の開閉制御信号発生部は、火災検知部からの出力信号に応じて開制御信号および閉制御信号を交互に発生する。
【００２０】
また、本発明の開閉制御信号発生部は、２つ以上の散水ノズルが同時に作動しているときはそれぞれのパルス放射の位相をずらせた開閉制御信号を送出する。
【００２１】
また、本発明のパルス放射機構は、圧縮性流体により作動する圧力作動機構の動作によりパルス放射を行う。
【００２２】
また、本発明の圧力作動機構は、消火剤または水を放水する放水孔を外周に形成したボディと、ボディ内に収納され圧縮性流体の圧力により上方に移動する上下動自在な可動筒と、圧縮性流体が所定の圧力になり可動筒が所定位置まで上昇したときに圧縮性流体の圧力により上方に移動して放水孔を開放する外筒と、を備える。
【００２３】
さらに、本発明においては、圧力作動機構による放水孔の開閉動作の開始および停止は火災検知信号を受信した防災制御盤からの制御信号による圧縮性流体の供給の開始、停止により行う。
【００２４】
このような構成を備えた本発明の消火用散水ノズルによれば、従来の８０リットル／分の連続放射と比較した場合、例えば１リットル／分／回で１０秒間に１回ずつ放射した場合には、実質上６リットル／分の水量にもかかわらず、ほぼ同等の消火能力が得られる。
【００２５】
また、少ない放射量で消火できるため、いわゆる水損の被害を非常に小さくすることができる。
【００２６】
また、放射水の水槽が小さくでき省スペースですむ。
【００２７】
また、消火剤を特に加圧する必要がないため、ポンプ、自家発電設備などバックアップ設備が非常に小さくなり、供給配管の耐圧を下げることができ、配管サイズが小さくなる。また、圧縮性流体の配管は小サイズとすることができる。
【００２８】
また、消火用配管は水道直結にすることにより、消火用ポンプ、バックアップ電流を不要とすることができる。
【００２９】
また、瞬時間的には従来の散水ノズルより大流量が流れるため、１つのノズルの防護範囲が従来の散水ノズルと比較して大きくすることができ、ノズルの設置個数を減らすことができる。
【００３０】
さらに、１回の放射後には視野を妨げる散水がないため、再度火災感知器にて確実に監視区域の監視をすることができ、消火が完了して火災感知器が復旧すれば早期に消火を終了することも可能である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、一定水量の連続放射よりも、所定水量貯留された水を強く加圧して一気に瞬時間的に放射するようにしたため、より高い消火能力が得られ、少ない放射量で消火することができるため水損の被害も小さくなる。また、水は消火散水用としての特別な加圧をする必要がないため、水槽、ポンプなどが小容量となり、特に水道水をそのまま使用した場合は水槽もポンプも必要なく配管サイズも小さくなる。また、貯留した水を一気に放射するため１つのノズルの防護範囲を広くすることができ、ノズルの設置個数も減らすことができ、その結果、コストを低減することができる。さらに、１回の放射後は次の放射まで視野を妨げる散水がないため、再度火災感知器で確実に火災の監視をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１は消火用散水ノズルを示す図である。
【００３３】
図１において、３１は空気供給配管であり、空気供給配管３１には図示しないコンプレッサから圧縮性流体としての空気が供給される。圧縮性流体としては、空気に限らず、窒素や二酸化炭素を用いても良い。なお、この場合はボンベからの供給になる。
【００３４】
３２は給水配管であり、給水配管３２には消火剤または水（以下、単に水という）が供給される。水は特に加圧して圧送する必要がなく、屋上の高架水槽などから供給されるもの、あるいは通常ビル設備に設けられている水道水を分岐してそのまま供給するもので良い。
【００３５】
空気供給配管３１には空気供給分岐管３３が分岐接続され、空気供給分岐管３３には第１のタンク室としての空気タンク室３４が設けられている。空気タンク室３４には所定量の圧縮性流体としての空気が貯留される。
【００３６】
また、給水配管３２から分岐する給水分岐管３５には第２のタンク室としての水タンク室３６が設けられ、水タンク室３６には所定量の水が貯留される。空気タンク室３４と水タンク室３６の間には第１の開閉弁としての電動弁または電磁弁（以下、第１の電動弁という）３７が接続され、水タンク室３６とノズル部３８との間には第２の開閉弁としての電動弁または電磁弁（以下、第２の電動弁という）３９が接続される。第１，第２の電動弁３７，３９は制御線４０，４１を介して防災制御盤４２内に設けられた開閉制御信号発生部４３にそれぞれ接続されている。第１，第２の電動弁３７，３９が開閉制御信号発生部４３からの開制御信号または閉制御信号にしたがって弁開度を全開または全閉にする。すなわち、図２に示すように散水時、第１，第２の電動弁３７，３９は同期して弁開度を全開とし、水タンク室３６に貯留された水を放射後弁開度を全閉とし、これを交互に繰り返す。
【００３７】
４４は火災検知部としての火災感知器であり、火災感知器４４は火災を検知すると出力信号としての火災検出信号を防災制御盤４２に出力する。防災制御盤４２は火災感知器４４からの火災検出信号を受信すると、第１，第２の電動弁３７，３９の開閉による消火を開始する。なお、火災感知器４４が復旧したときの復旧信号により、第１、第２の電動弁３７，３９の開閉による消火を停止するようにしてもよいし、監視員の手動により停止するようにしてもよい。
【００３８】
空気タンク室３４、水タンク室３６、第１，第２の電動弁３７，３９および開閉制御信号発生部４３は、ノズル部３８から所定量の水を瞬時間的に集中放射し、これを定期的に繰り返すパルス放射機構を構成している。
【００３９】
また、開閉制御信号発生部４３は、図３に示すように、２個以上設けられた散水ノズルがともに作動している場合にあっては、それぞれ散水の位相をずらせるように開制御信号および閉制御信号を出力する。したがって、散水ノズルの防護範囲内において、所定量の水を瞬時間的に放射する集中放射が連続して行われることになる。
【００４０】
次に、図１の動作を説明する。
【００４１】
通常監視時においては、空気タンク室３４には空気供給配管３１および空気供給分岐管３３を介して空気が供給されている。また、水タンク室３６には給水配管３２および給水分岐管３５を介して高架水槽などから水が供給され、所定量の水が貯留されている。第１，第２の電動弁３７，３９は、開閉制御信号発生部４３からの開閉制御信号が入力しないためともに閉弁状態にある。したがって、ノズル部３８からは散水は行われない。
【００４２】
火災が発生すると、火災感知器４４はこれを検知して火災検出信号を防災制御盤４２に出力する。防災制御盤４２は火災検出信号を受信すると、コンプレッサを始動し、空気供給分岐管３３に圧縮空気を供給し、開閉制御信号発生部４３に起動信号を出力し、開閉制御信号発生部４３は開閉制御信号を同時に第１，第２の電動弁３７，３９に出力して開始する。
【００４３】
第１，第２の電動弁３７，３９は、開閉制御信号発生部４３からの開制御信号および閉制御信号にしたがって、図２に示すように弁開度を全開と全閉を交互に繰り返す。したがって、第１，第２の電動弁３７，３９の開により空気タンク室３４の所定量の圧縮された空気は水タンク室３６に入り、水タンク室３６の所定量の水は所定量の空気により加圧されてノズル部３８から瞬時間的に集中放射される。放射後、第１，第２の電動弁を閉め、再び空気タンク室３４、水タンク室３６に所定量の空気、水を貯留する。これが定期的に繰り返される。すなわち、図２に示すように、所定量の水がパルス的に放射される。放射するタイミングは開閉制御信号発生部４３で適宜設定変更できる。
【００４４】
なお、火災感知器４４が現在の温度等のアナログ値を出力することができるアナログ感知器であれば、アナログ感知器からの出力信号であるアナログ値により集中放射の間隔を可変するようにしてもよい。つまり、火災の発生した初期火災時は、早期に消火するため放射の間隔を縮め、正常値に戻るにつれ放射の間隔を長くしてもよい。
【００４５】
また、図３に示すように、２個以上設けられた散水ノズルがともに作動している場合には、それぞれの散水のパターンが位相がずれるように各ノズル部３８に対する第１，第２の電動弁３７，３９の開閉を制御すれば消火設備全体としての瞬間放射水量を抑えることができる。
【００４６】
このように瞬時間的なノズル部３８からの放射により消火が完了すると、火災感知器４４は復旧信号を防災制御盤４２に出力し、防災制御盤４２の開閉制御信号発生部４３は第１，第２の電動弁３７，３９に対する弁の開閉制御を停止するようにしてもよいし、監視員が手動により、復旧させるまで散水を継続するようにしてもよい。
【００４７】
このように、本散水ノズルにおいては、従来の８０リットル／分の連続放射と比較した場合、一定水量の連続放射よりも、所定水量の水の固まりを強く加圧して、一気に瞬時間的に散水するほうが高い消火能力が得られるため、例えば１リットル／分／回で１０秒間に１回ずつ放射した場合には、実質上６リットル／分の水量にもかかわらず、ほぼ同等の消火能力が得られる。
【００４８】
また、少ない放射量で消火することができるため、いわゆる水損の被害を非常に小さくすることができる。
【００４９】
また、放射水の水槽を小さくすることができ、また、散水時に加圧空気により貯留された水を加圧するため、水槽の水を水タンク室３６に貯留することができればよく、水を消火散水用としての特別な加圧をする必要がなく、通常の水道水等の水圧でよいため、ポンプ、自家発電設備などバックアップ設備が非常に小さくなり、供給配管の耐圧を下げることができる。また、配管サイズが小さくなるため、低コストとなる。なお、高架水槽の場合は、水の重力だけで水タンク室に水を注入することができるため、特に水を加圧する必要はなく、ポンプは必要ない。
【００５０】
また、水タンク室３６に貯留された水を一気に放射するため瞬時間的には従来の散水ノズルより大流量が流れるため、１つのノズルの防護範囲が従来の散水ノズルと比較して大きくすることができ、ノズルの設置個数を減らすことができる。
【００５１】
例えば、取付ピッチが２．３ｍであって所定面積の監視区域に例えば８個の散水ノズルが設置されていた場合に対して、取付ピッチを例えば２．６ｍにすることができ、この場合には散水ノズルの個数は半分の４個ですむ。
【００５２】
さらに、１回の放射後には次の放射を行うまで視野を妨げる散水がないため、再度火災感知器４４にて確実に監視区域の監視を行うことができる。そのため、火災感知器から消火完了による復旧信号の受信により、散水ノズルからの放射を停止することもできる。
【００５３】
次に、図４は他の消火用散水ノズルが設けられるスプリンクラー消火設備を示す図である。
【００５４】
図４において、５１は貯水槽５２から消火用水を揚水する揚水ポンプであり、揚水ポンプ５１はモータ５３により駆動され、モータ５３の起動、停止は揚水ポンプ制御盤５４により行なわれる。揚水ポンプ５１によって揚水された消火用水は、逆止弁５５と仕切弁５６を接続した給水配管５７により建物の屋上に設置された高架水槽５８に圧送される。高架水槽５８内に貯留された消火用水の水量は水位センサ５９により検出される。高架水槽５８には仕切弁６０と逆止弁６１を接続した給水配管６２が接続され、給水配管６２には給水分岐管６３が分岐接続されている。給水分岐管６３の途中には接続管６４を介して複数の散水ノズル６５が接続される。給水分岐管６３の管末には試験弁６６が設けられ、試験弁６６には貯水槽５２に開口する排水管６７が接続されている。また、排水管６７の途中には高架水槽５８の上部に一端を接続した排水管６８の他端が接続されている。また、この排水管６８と高架水槽５８の底部との間は接続管６９が接続され、接続管６９には仕切弁７０が接続されている。
【００５５】
７１はコンプレッサであり、コンプレッサ７１からは空気供給配管７３が接続され、空気供給配管７３から分岐する空気供給分岐管７４の途中には電動弁または電磁弁（以下、電動弁という）７５が接続され、空気供給分岐管７４の管末は前記散水ノズル６５が接続される。電動弁７５およびコンプレッサ７１は制御線７６，７７を介して制御盤７２に接続され、電動弁７５の開閉およびコンプレッサ７１の起動、停止は制御盤７２により制御される。
【００５６】
また、散水ノズル６５の近傍には火災検知部としての火災感知器７８が設置され、火災感知器７８は信号線７９を介して制御盤７２に接続される。火災が発生すると、火災感知器７８は火災検出信号を制御盤７２に出力し、制御盤７２は火災検出信号によりコンプレッサ７１を起動させると共に電動弁７５を開弁させる。また、消火が完了して消火設備を停止する場合は、火災感知器７８からの復旧信号を受信することによりコンプレッサ７１を停止させるとともに電動弁７５を閉弁させる方法でも良いし、監視員が手動で復旧するようにしても良い。
【００５７】
次に、図５および図６は図４の消火設備に設けられる散水ノズルを示し、半断面図で示す。
【００５８】
図５は放水孔が閉止されている放射前の状態、図６は放水孔が開放されて散水中の状態をそれぞれ示す。図５および図６において、８０はボディであり、ボディ８０の下部は外周に放水孔８１が形成されている。ボディ８０の内部には可動筒８３が上下動自在に収納され、また、ボディ８０の外周には上下動自在に外筒８４が設けられている。ボディ８０の頭部８５には水平方向に消火用水が供給される消火用水通路８６が形成され、垂直方向にコンプレッサからの圧縮された空気が供給される空気通路８７が形成されている。この空気通路８７の一端はボディ８７の上端に開口し、他端はボディ８０の内部に形成された空間部８８に開口している。また、ボディ８０の頭部８５には可動筒８３に一体形成したガイドシャフト８９が摺動自在に挿入される挿入孔９０が形成されている。また、ボディ８０の頭部８５にはダンパ機能をもつダンパシリンダ９１が形成され、ダンパシリンダ９１には外筒８４の上端部が入出可能となっている。また、頭部８５の下端部内壁には溝９２が形成され、溝９２にはＵリング９３が介装され、上端部にはダンパシリンダ９１と外部とを連通させる連通孔９４が形成されている。
【００５９】
なお、ダンパシリンダ９１は、外筒８４が急速に上昇してきたとき、頭部８５をこわさないために、ダンパシリンダ９１の空気が外筒８４の上端部で圧縮させることにより、外筒８４の上昇を止めるものである。また、ボディ８０の下部側には鋼球９５が収納される収納部９６が形成され、空間部８８の下部９７には、水の放射時に空気が通る空気孔９８が形成されている。
【００６０】
ボディ８０の内部に形成された空間部８８には可動筒８３が上下動自在に収納され、可動筒８３に一体形成され内側に突出するばね受け部９９とボディ８０の頭部８５の内側突出部１００の下面との間にはリターンスプリング１０１が介装され、通常監視時にはリターンスプリング１０１のスプリング力により可動筒８３は図５に示す位置にある。なお、突出部１００の内壁には溝１０２が形成され、溝１０２にはＯリング１０３が介装されている。
【００６１】
また、可動筒８３の外周壁より内側のばね受け部９９には複数のガイドシャフト８９が一体に立設され、ボディ８０の頭部８５の挿入孔９０に挿入され、その先端部はボディ８０の頭部８５から外側に突出している。ガイドシャフト８９の外周には溝１０４が形成され、溝１０４にはＯリング１０５が介装されている。
【００６２】
また、可動筒８３の下部側の外周にはボディ８０のテーパ部１０６に係合するテーパ部１０７が形成され、テーパ部１０７の下端側には薄肉部１０８が形成されており、通常監視時はテーパ部１０６，１０７により可動筒８３が図５に示すように保持される。可動筒８３が図５に示すように下側にあるときはボディ８０の収納部９６内に収納された鋼球９５は可動筒８３の外壁に押圧されてその一部分が外筒８４に形成された嵌合溝１０９に入り、ボディ８０と外筒８４は鋼球９５を介して嵌合し、外筒８４は固定され、上下動することができない。可動筒８３が上方に移動して、図６に示すように収納部９６の位置に薄肉部１０８がくると、鋼球９５は嵌合溝１０９から離れ、内側に移動して、薄肉部１０８に当接し、ボディ８０と外筒８４との嵌合は解除されて、外筒８４はボディ８０に対して自由に上方に移動することができるようになる。
【００６３】
ボディ８０の頭部８５の内側の突出部１００の内壁には段部１１０が形成され、また、空間部８８の下部側のボディ８０にも段部１１１が形成され、これらの段部１１０と段部１１１との間には消火用水を通流させる水パイプ１１２が設けられている。なお、水パイプ１１２が当接するボディ８０の内壁には溝１１３が形成され、溝１１３にはＯリング１１４が介装されている。
【００６４】
水パイプ１１２の入口側は前記消火用水通路８６に連通し、出口側はボディ８０に形成した消火用水通路１１５に連通している。消火用水通路１１５の出口側には所定量の水を貯留する貯留室１１６が形成され、貯留室１１６の内側には開口部１１７が形成され、外側には放水孔８１が形成されている。
【００６５】
通常監視時においては、開口部１１７はボディ８０に形成された溝１１８に挿入される外筒８４の中筒部１１９により閉止され、放水孔８１は外筒８４の内壁により閉止される。
【００６６】
ボディ８０の下側外周には溝１２０，１２１がそれぞれ形成され、溝１２０，１２１にはＵリング１２２，１２３がそれぞれ介装される。また、ボディ８０の溝１１８の上側にも溝１２４が形成され、溝１２４にはＵリング１２５が介装される。
【００６７】
また、外筒８４の嵌合溝１０９の上側には二つの溝１２６，１２７がそれぞれ形成され、溝１２６，１２７にはＵリング１２８，１２９がそれぞれ介装される。また、外筒８４の中筒部１１９の先端部は通常監視時は溝１１８に挿入され、外筒８４が上方に移動すると、空気孔９８と貯留室１１６が連通するとともに放水孔８１を開く。
【００６８】
空気通路８７から供給される空気は空間部８８、つまりボディ８０と可動筒８３と水パイプ１１２により形成される空間部１３０，１３２，９７、ボディ８０と水パイプ１１２により形成される空間部１３１およびボディ８０と可動筒８３との間隙１３４からなる空間部８８とボディ８０と外筒８４との間隙１３３、空気孔９８には空気が充満するようになっている。この充満された空気は、可動筒８３および外筒８４を上昇させる作用と、貯留室１１６に貯留された水を圧縮して、瞬時間的に放射、散水させる作用を持つ。
【００６９】
可動筒８３が上昇するのは、ガイドシャフト８９が外部に突出しているためであり、可動筒８３のガイドシャフト８９の面積をＳ１、可動筒８３の面積をＳ２とすると、ガイドシャフトの本数×Ｓ１の面積だけ、可動筒８３を下げようとする面積が少なく、よって可動筒８３は上昇していく。ガイドシャフト８９が外部に突出している分、空間部１３２の空気が可動筒８３を押し下げようとするために機能する可動筒８３の上部の面積が減るからである。よって可動筒８３はリターンスプリング１０１に抗してガイドシャフト８９に案内されて上方に移動する。
【００７０】
また、外筒８４が上昇するのは間隙１３３を設けているからであり、水パイプ１１２の外周から外筒８４の内壁までの径をＲ１、水パイプ１１２の外周からボディ８０の外周までの径をＲ２とすると、Ｒ１＞Ｒ２の関係となるように間隙１３３を設けて設定されているので外筒８４が上に上昇するように空気の圧力が加わる。ガイドシャフト８９の本数×Ｓ１の差圧により可動筒８３が上昇して鋼球９５が内側に作動し、外筒８４の固定が解除され、外筒８４は上方に移動する。なお、空間部８８内の空気の圧力が所定の圧力に達したときに、鋼球９５が内側に移動するようリターンスプリング１０１がばね力により可動筒８３の上昇を制御している。
【００７１】
次に、図５〜図７の動作を説明する。
【００７２】
まず、通常の監視状態にあっては、コンプレッサ７１は作動せず、電動弁７５は閉弁状態にある。したがって、散水ノズル６５には加圧空気は供給されない。一方、高架水槽５８からの水は給水配管６２、給水分岐管６３、接続管６４を通って散水ノズル６５に供給され、また給水分岐管６３を通った水は試験弁６６で遮断されている。一方、散水ノズル６５に入った水は、消火用水通路８６、水パイプ１１２、消火用水通路１１５を通って貯留室１１６に入るが、開口部１１７は外筒８４により閉止され、放水孔８１も外筒８４により閉止されているので、貯留室１１６に貯留されて放水孔８１から放水されない（図５、参照）。また、可動筒８３はリターンスプリング１０１により下方に付勢され、ボディ８０のテーパ部１０６に支持されており、ボディ８０の収納部９６に収納されている鋼球９５は可動筒８３の外周により外側に押圧されて、一部が外筒８４の嵌合溝１０９に入り、外筒８４はボディ８０に嵌合して固定され放水孔８１を閉止している。
【００７３】
ここで火災が発生すると、火災感知器７８はこれを検知して、火災検出信号を制御盤７２に送る。制御盤７２は火災検出信号を受信すると、コンプレッサ７１を起動させるとともに電動弁７４を開弁させる（図４、参照）。
【００７４】
コンプレッサ７１からの空気は、空気供給管７３、空気供給分岐管７４、電動弁７５を通って散水ノズル６５の空気供給通路８７に入り、９７，１３０，１３１，１３２からなる空間部８８、間隙１３３，１３４および空気孔９８に供給される。可動筒８３はＳ１の面積分だけ上側に押し上げるように作用するため、空間部８８等の空気圧が上昇するにつれ、可動筒８３も上昇していき、空間部８８等の空気圧が所定の空気圧に達すると、可動筒８３の薄肉部１０８が収納部９６の高さの位置になる。
【００７５】
すると、外筒８４はＲ１とＲ２の半径差により絶えず上昇しようとする力がかかっているため、外筒８４の上昇する力により、図６に示すように、鋼球９５は外筒８４の嵌合溝１０９から離れて内側に移動し、可動筒８３のテーパ部１０７および薄肉部１０８によりボディ８０の収納部９６内に保持される。そして外筒８４は一気に上に上昇し、外筒８４の先端部にはボディ８０の頭部８５のダンパシリンダ９１に入るとともに、放水孔８１を開放する。
【００７６】
また、外筒８４の上昇により、空気孔９８と貯留室１１６が連通し、空間部８８等の空気は空気孔９８を通って貯留室１１６に入り、貯留室１１６に貯留されていた所定量の水を瞬時間的に集中的に放水孔８１から放射、散水させる。空気が外部に放出されると、可動筒８３に作用する空間部８８の圧力は、一定値以下になるので、可動筒８３はリターンスプリング１０１の付勢力により押し下げられる。
【００７７】
また、外筒８４も空気圧が作用しなくなるので、自重により下側に下降し、鋼球９５は可動筒８３の外周に押圧されて一部分が外筒８４の嵌合溝１０９に入る。また、外筒８４の中筒部１１９の先端部はボディ８０の溝１１８の底部に当接し、放水孔８１は外筒８４で閉止される。こうして、放水孔８１からの集中放射は停止され、図５に示すように元に戻る。このように、所定量の水は瞬時間的に集中放射され、この集中放射は、図２に示すように、所定時間間隔でパルス的に繰り返される。つまり、放射後に図５に戻った後、再び貯留室１１６に水を貯留し、空間室８８等を所定の空気圧にすることで、再び瞬時間的に放射する。これを繰り返す。
【００７８】
この実施形態においても図１の消火用散水ノズルと同様な効果が得られることは言うまでもない。なお、Ｓ１，Ｓ２、Ｒ１，Ｒ２の設定などを変更することで、集中放射する時間間隔を変えることができる。なお、所定圧力の圧縮性流体が貯留されたときに、あらかじめ貯留された所定量の水を圧縮性流体により散水するような圧力作動機構であれば、図５，図６のような構成でなくとも適用できる。
【００７９】
また、図４の実施形態においてもコンプレッサによる空気の供給ではなく、窒素、二酸化炭素をボンベから供給しても良い。
【００８０】
本実施の形態においては、圧縮性流体を用いて放射を行う構成を示したが、圧縮性流体を使用せず、所定量の水が貯留されたら電動弁や電磁弁を開いて、所定量の水を一気にノズルから放射させるパルス放射機構でも良い。つまり図１において、大容量の水タンク室３６、第２の電動弁３９、ノズル部３８、開閉制御信号発生部４３を設けたパルス放射機構でも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】消火用散水ノズルを示す図
【図２】弁開度と散水量の変化を示すグラフ
【図３】二つの散水ノズルの弁開度と散水量の変化を示すグラフ
【図４】スプリンクラー消火設備を示す図
【図５】図５で用いる散水ノズルの閉弁時の断面図
【図６】図５で用いられる散水ノズルの開弁時の断面図
【図７】従来の消火設備を示す図
【図８】従来の散水ノズルを示す図
【符号の説明】
【００８２】
３１：空気供給配管
３２：給水配管
３４：空気タンク室（第１のタンク室）
３６：水タンク室（第２のタンク室）
３７：第１の電動弁（第１の開閉弁）
３８：ノズル部
３９：第２の電動弁（第２の開閉弁）
４２：防災制御盤
４３：開閉制御信号発生部
４４：火災感知器
６５：散水ノズル
８０：ボディ
８１：放水孔
８３：可動筒
８４：外筒
９５：鋼球
【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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