(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプリンクラー消火設備の消火用散水ノズルに於いて、
防護区画の壁面側に設置され、消火液または水が圧送される消火用配管に接続されたノズル本体と、
前記ノズル本体の先端部の床面に対し平行な軸回りに回転自在に装着され、前記ノズル本体を介して圧送された消火液または水を、所定の防護範囲のノズル本体直下付近から前方外縁に至る特定部分に粒状に分散しない塊として集中的に散水して略帯状散布パターンを形成するための散水孔を形成したノズル部と、
前記略帯状散布パターンをその形状が維持可能な速度によって前記所定の防護範囲を平行移動して前記所定の防護範囲内全域に散水させるように前記ノズル部を全周回転させる走査部と、
前記ノズル部の上部にノズル部上側表面を囲み隠し、前記ノズル部が回転し前記ノズル部の散水孔が露出している間は帯状の散布パターンの走査による防護区画に散水を行い、散水孔が隠れている間は散水を停止するカバーと、
を有す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、前記ノズル部は中空の半球形状を持ち、半球面の先端を通る外周面横方向に開口する１本又は複数本のスリットを形成したことを特徴とする消火用散水ノズル。
【請求項３】
請求項１又は２記載の消火用ノズルに於いて前記走査部は前記ノズル部を回動させるモータよりなることを特徴とする消火用散水ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプリンクラー消火設備の消火用散水ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスプリンクラー消火設備に使用される消火用散水ノズルとしては、防護範囲全体に均一に散水させるため、水をデフレクタで分散させて粒状態に散水しており、例えば図１０に示すようなものがある（特許文献１）。
【０００３】
図１０はヒュージブルリンク式の消火用散水ノズルであり、ノズル本体１に放水口２が形成され、放水口２に設けた栓３とデフレクター４との間に一対のレバー５Ａ，５Ｂを接触点６ａ，６ｂ，６ｃによって係止し、栓３を閉鎖状態に支持している。レバー５Ａとレバー５Ｂは感熱体としてのヒューズ７ａで固着された一対のリンク７が装着され、栓３の閉鎖状態を維持している。
【０００４】
火災の発生による温度上昇でヒューズ７ａが溶けると、一対のリンク７が矢印で示すように分解し、レバー５Ａ，５Ｂの係止が解除され、水圧によってレバー５Ａ，５Ｂがはじけ、放水口２から栓３が脱落して加圧水が放水口２から噴出し、散水が開始される。このとき放水口２から噴出した水は、デクレクタ４に当って防護範囲全体に均一に散水される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−７６３３号公開公報
【特許文献２】
特開平５−９２０５２号公開公報
【特許文献３】
実開昭６１−１６５７５５号公開公報
【特許文献４】
実開平６１−１４２０６５号公開公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
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、１個のノズル当り例えば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比較的多くの消火液あるいは水の量が必要であり、当然消火する対象物以外のものにも放射されるため、放射した消火液あるいは水による二次災害、いわゆる水損が大きくなるという問題点があった。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なり、設備全体の費用が高くなるという問題点もあった。
【０００７】
また従来の散水ノズルでは、防護範囲全体に均一に散水させるため、水をデフレクターで分散させて粒状にして散水している。そのため、火災の勢いが強い場合には、分散された水は粒子径が小さいため、火災の気流に負けて火災の深部に達する前に蒸発し、火災の抑制に時間がかかり、また全く消火できないこともある。このため水の量も多くなり、水損による被害も大きくなる。
【０００８】
更に、防護範囲内のある一点から見ると、粒状の水により、一瞬その一点の火災の炎が弱まったとしても、その地点の付近の炎により一度かかった水が蒸発し、付近の炎によって再び燃え始める。このため完全に消火するまでに時間がかかる。
【０００９】
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、火災消火能力を確保しながら、消火用散水ノズル１個あたりの放射量を低減することで、水損を少なくし、水槽、ポンプなどの容量を小容量とし設置費用を低減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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は次のように構成する。
【００１１】
本発明は、スプリンクラー消火設備の消火用散水ノズルであって、防護区画の壁面側に設置され、消火液または水が圧送される消火用配管に接続されたノズル本体と、ノズル本体の先端部の床面に対し平行な軸回りに回転自在に装着され、ノズル本体を介して圧送された消火液または水を、所定の防護範囲のノズル本体直下付近から前方外縁に至る特定部分に粒状に分散しない塊として集中的に散水して略帯状散布パターンを形成するための散水孔を形成したノズル部と、略帯状散布パターンをその形状が維持可能な速度によって前記所定の防護範囲を平行移動して前記所定の防護範囲内全域に散水させるように前記ノズル部を全周回転させる走査部と、ノズル部の上部にノズル部上側表面を囲み隠し、ノズル部が回転しノズル部の散水孔が露出している間は帯状の散布パターンの走査による防護区画に散水を行い、散水孔が隠れている間は散水を停止するカバーと、を有することを特徴とする。
【００１２】
ノズル部は中空の半球形状を持ち、半球面の先端を通る外周面横方向に開口する１本又は複数本のスリットを形成する。
【００１３】
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、防護範囲内のある部分を分散しない塊として集中的に散水するように略帯状の散布パターンを形成し、その散布パターンの形状が変わらない速度で防護範囲内を平行移動させて走査するようにしたので、火災に対して瞬間的には従来の散水ノズルより大量の消火液が放射されるため、従来の８０リットル／分の防護範囲全域放射の散水ノズルと例えば４０リットル／分のリング状走査で１走査時間１０秒程度の場合と比較すると、防護範囲内全体でみて少ない水量にもかかわらず、より高い消火能力が得られる。
【００１４】
特に、本発明は、瞬時的には散水量が増えると同時に、消火対象物にあたる水の打力及び粒子径も増すので、消火能力が増する。即ち、本発明においては、水は分散された粒状ではなく、特定の部分に集中的に散水される打力の強い水の塊として消火対象物に散水されるため、火災気流に負けることなく火災の深部まで到達して消火能力が高くなり、火災抑制までの時間が短くて済み、従って鎮火までの水量も少なくて済む。また塊状態の水で消火するため、一度消火した部分が再び燃え上がることがなくなり、一度消火された場所を継続して鎮火状態にできる。
【００１５】
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小さくすることができる。更に、放射水の水槽が小さくなり、ポンプが小容量となり、自家発電設備等バックアップ設備も小容量となり、配管サイズも小さくなるため、低コストとなる。
【００１６】
更にまた、防護範囲を従来の散水ノズルと比較して大きくした場合でも、走査時間を調整することにより、火災に対しては瞬間的には大量の水を放射することができ、同等以上の消火性能が得られることから、従来の散水ノズルと比較して、ノズルの設置個数を減らすことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は消火用散水ノズルを用いたスプリンクラー消火設備の説明図である。図１において、１１は天井であり、天井１１の裏側には消火用配管としてのスプリンクラー配管１２が設置されている。スプリンクラー配管１２には矢印Ａで示すように図示しない消火ポンプから消火液または水（以下、単に水という）が圧送される。スプリンクラー配管１２には制御弁としての電動弁または電磁弁（以下、単に電動弁という）１３が接続され、電動弁１３の二次側のスプリンクラー配管１２の管末には消火用散水ノズル１４のノズル本体１４Ａが接続されている。
【００１８】
電動弁１３は制御線１５を介して防災監視盤１６に接続され、防災監視盤１６からの開制御信号により、電動弁１３はスプリンクラー配管１２を開放し、閉制御信号によりスプリンクラー配管１２を閉止する。
【００１９】
ノズル本体１４Ａの上方の開口部１４Ｄの上には走査部としてのモータ１８が設けられ、また、下方の先端部１４Ｆは天井から下に突出している。先端部１４Ｆにはノズル部１４Ｇが回転自在に装着され、ノズル部１４Ｇの入口部１４Ｈの内部に設けられた円柱部１４Ｍにはモータ１８の軸部１８Ａの先端部が挿入、固定されている。
【００２０】
したがって、モータ１８が回転または回動すると、ノズル部１４Ｇが回転または回動するようになっている。ノズル部１４Ｇの入口部１４Ｈの外周には二条のリング溝１４Ｉ，１４Ｊが形成され、それぞれＯリング１９，２０が介装されている。これらのＯリング１９，２０によりノズル本体１４Ａの水が外部に漏れるのを防止する。
【００２１】
モータ１８は制御線２１を介して防災監視盤１６に接続され、また、天井１１に取り付けた火災検知部としての火災感知器２２は信号線２３を介して防災監視盤１６に接続されている。火災の発生で火災感知器２２が出力信号としての火災検出信号を防災監視盤１６に出力すると、防災監視盤１６は電動弁１３に開制御信号を出力して電動弁１３を開弁させるとともに、モータ１８に走査制御信号を出力してモータ１８を回動させる。
【００２２】
また、火災感知器２２が出力信号として復旧信号を防災監視盤１６に出力すると、防災監視盤１６は電動弁１３に閉制御信号を出力して電動弁１３を閉弁させるとともに、モータ１８に走査停止信号を出力してモータ１８の回動を停止させる。
【００２３】
ノズル部１４Ｇの散水部には上端から底部にかけて半径部のスリット１４Ｌが形成され、このスリット１４Ｌにより略帯状の散布パターン２４を得るようにしている。この略帯状の散布パターン２４は、図２に示すように、防護範囲内の部分的な散布パターン２４を形成し、内側端部２４Ａを中心にして矢印Ｂで示す方向に回転し、所定の防護範囲２５内を走査する。なお、スリット１４Ｌを複数本形成すれば、複数本の帯形状の散布パターンが得られる。
【００２４】
図３は本発明の消火用散水ノズルの説明図であり、図１に示す半径部のスリット１４Ｌが形成されたノズル部１４Ｇを図３（Ａ）（Ｂ）のように、横方向に配置してモータ１８によりノズル部１４Ｇを回転する場合には、図３（Ｃ）のように、帯状の散布パターン２４が帯形状で全体が矢印Ｃで示すように並行移動して長方形状の防護範囲２５内を走査することになる。この場合、ノズル部１４Ｇの上部には、カバー１４Ｎが設けられ、スリット１４Ｌがカバー１４Ｎ内に隠れたときは散水されず、防護範囲２５内にのみ、散布パターン２４を形成して散水するようにしている。
【００２５】
また、図４及びそのＡ−Ａ断面図である図５に示すように、ノズル部１４Ｇの散水部に複数の孔２６が形成した場合には、スポット状の散布パターンが得られる。スポット状の散布パターン２４は、図６に示すように複数のスポットパターン２４Ｃからなり、スポットパターン２４Ｃが矢印Ｃで示すように回転して、所定の防護範囲２５内を走査することになる。スポット状の散布パターン２４は、図６に示すものに限らず、図７に示すように、スポットパターン２４Ｃを直列に配置したものなど種々の形態のものがある。
【００２６】
次に、図１の動作を説明する。通常監視時においては、電動弁１３は閉弁しており、また、モータ１８も停止している。したがって、ノズル部１４Ｇから散水は行われない。火災感知器２２は監視状態にある。
【００２７】
火災が発生すると、火災感知器２２はこれを検知し、火災検出信号を防災制御盤１６に出力する。防災制御盤１６は火災検出信号を受信すると、電動弁１３に開制御信号を出力して、電動弁１３を開弁させると共に、モータ１８に走査制御信号を出力してモータ１８を回転させる。
【００２８】
電動弁１３の開弁によりスプリンクラー配管１２からの水はノズル本体１４Ａからノズル部１４Ｇに供給され、ノズル部１４Ｇはモータ１８により回転されるので、図２に示すように、帯状の散布パターン２４が一本の帯形状で内側端部２４Ａを中心として回転し、所定の防護範囲２５内を走査する。
【００２９】
また、図１に示すような半径部となる形状のスリット１４Ｌが形成されたノズル部１４Ｇを図３（Ａ）（Ｂ）のように横方向に配置してモータ１８を回動した本発明の消火用散水ノズルの場合には、図３（Ｃ）に示すように帯状の散布パターン２４が一本の帯形状で全体が並行移動して、略矩形の防護範囲２５内を走査する。
【００３０】
ここで、散水パターンの走査の速度は、散布パターン２４の形状が維持できる程度の比較的低速度とする必要がある。つまり、ノズル部１４Ｇの回転数が高いと、ノズル部１４Ｇから散水された水は、塊状から粒状に分散してしまい、防護範囲２５内の特定の部分に集中的に散布する散布パターン２４を形成できなくなるためである。
【００３１】
このような走査により、消火が完了した場合、火災感知器２２は復旧信号を防災制御盤１６に出力し、防災制御盤１６は電動弁１３に閉制御信号を出力して、電動弁１３を閉弁させ、モータ１８に走査停止信号を出力して、モータ１８の走査を停止させる。なお、火災感知器２２からの復旧信号によらず、監視員が手動により放射の停止を行っても良い。
【００３２】
図８（Ａ），（Ｂ）は所定の防護範囲内のある一箇所から見た散水量の時間的変化を示したグラフであり、図８（Ａ）は従来の消火用散水ノズルの散水量であり、図８（Ｂ）は本実施形態の消火用散水ノズルの散水量の時間的変化を示している。図８（Ａ）に示すように、従来は一定水量の水が放射されるが、本発明においては図８（Ｂ）に示すように防護範囲内の特定の部分に集中的に放射して走査するため、防護範囲内のある一箇所からみれば間欠的に大量の水が放射される。
【００３３】
このように本発明の消火用散水ノズルを用いると、防護範囲のある一部分から見ると火災に対して瞬間的には従来の散水ノズルより大量の消火液が放射されるため、一定水量を継続して散水するよりも瞬間的に集中して大量の水を散水したほうが高い消火能力が得られる。このため、従来の８０リットル／分の防護範囲全域放射の散水ノズルと例えば４０リットル／分の走査で１走査時間１０秒程度の場合と比較すると、防護範囲全体的にみて少ない水量にもかかわらず、より高い消火能力が得られる。
【００３４】
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小さくすることができる。このことから、放射用水の水槽を小さくすることができる。また、従来の消火能力と同等にした場合には、従来よりも配管内の水圧を押さえることができるためポンプが小容量となり、さらには自家発電設備等バックアップ設備も小容量となり、配管サイズも小さくなるため、低コストとなる。
【００３５】
また防護範囲内のある一箇所からみれば、従来のように防護範囲内全体に散水するのと比べ、本発明は、瞬時的には散水量が増えると同時に、消火対象物にあたる水の打力及び粒子径も増すので、消火能力が増大する。即ち、本発明においては、水は分散された粒状ではなく、特定の部分に集中的に散水される打力の強い水の塊として消火対象物に散水されるため、火災気流に負けることなく火災の深部まで到達して消火能力が高くなり、火災抑制までの時間が短くて済み、従って鎮火までの水量も少なくて済む。また塊状態の水で消火するため、一度消火した部分が再び燃え上がることがなくなり、一度消火された場所を継続して鎮火状態にできる。
【００３６】
図９は本発明の散水を従来と対比して示している。図９（Ｃ）は従来の散布パターンであり、従来の散水ノズルでは、防護範囲全体に均一に散水させるため、水をデフレクターで分散させて粒状にして散水しており、防護範囲２５内に、比較的粒子径の小さい様々な大きさをもった粒状の水によるスポット状散布パターン７６が得られる。
【００３７】
そのため、火災の勢いが強い場合には、分散された水は粒子径が小さいため、火災の気流に負けて災７２の深部に達する前に蒸発し、火災の抑制に時間がかかり、また全く消火できないこともある。このため水の量も多くなり、水損による被害も大きくなる。
【００３８】
更に、防護範囲２５内のある一点から見ると、粒状の水により、一瞬その一点の火災の炎７２が弱まったとしても、その地点の付近の炎７２により一度かかった水が蒸発し、付近の炎によって再び燃え始める。このため完全に消火するまでに時間がかかる。
【００３９】
図９（Ａ）（Ｂ）は本発明の散水であり、防護範囲２５内のある部分に集中的に大量の水を放水する散布パターン２４を形成している。このため瞬時的には散水量が増えると同時に、消火対象物にあたる水の打力及び粒子径も増すので、消火能力が増する。
【００４０】
即ち、本発明の散布パターン２４においては、水は図９（Ｃ）のように分散れた粒状ではなく、特定の部分に集中的に散水される打力の強い水の塊として消火対象物に散水される。このため火災気流に負けることなく災７２の深部まで到達して消火能力が高くなり、火災抑制までの時間が短くて済み、従って鎮火までの水量も少なくて済む。
【００４１】
また図９（Ｂ）のように放水パターン２４で防護範囲内２５の全域を走査して塊状の水で消火するため、一度消火した鎮火部分７４が再び燃え上がることがなくなり、一度消火された場所を継続して鎮火状態にできる。
【００４２】
更に、防護範囲内のある部分に大量の水を放水するようにノズル部を形成したため、防護範囲を従来の散水ノズルと比較して大きくした場合でも、走査時間を調整することにより、火災に対しては瞬間的には大量の水を放射することができ、従来と同等以上の消火性能が得られることから、従来の散水ノズルと比較して、ノズルの設置個数を減らすことができる。
【００４３】
例えば、取付ピッチ２．３ｍで所定の防護範囲に８個の散水ノズルが設置されていた場合と比べ、取付ピッチが２．６ｍとすることができ、設定する散水ノズルの個数を４個に減少することができる。
【００４４】
なお、散布パターンとしては前記したものに限定されるものではなく、帯状のものとスポット状のものを任意に組み合わせたものを用いても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、ノズル部をノズル本体の壁面から突出した先端部の床面に対し平行な軸回りに回転自在に装着し、ノズル部にはノズル本体を介して圧送された消火液または水を、分散しない塊として集中的に散水してヘッド直下から所定の防護範囲外縁に至る略帯状散布パターンを形成するためのスリットを形成し、走査部によりノズル部を回転させることで、略帯状散布パターンをその形状が維持可能な速度によって所定の防護範囲を平行移動して所定の防護範囲内全域に散水させ、これにより防護範囲内に分散しない塊として集中的に散水するように略帯状の散布パターンを形成し、その散布パターンの形状が変わらない速度で防護範囲内を平行移動させて走査するようにしたので、火災に対して瞬間的には大量の消火液が放射されるため、より高い消火能力が得られ、水損の被害も小さくなる。
【００４６】
また、従来と同等程度の消火能力にした場合には、配管内の水圧を抑えることができ、水槽、ポンプなどが小容量となり、配管サイズも小さくなり、さらに防護範囲内のある部分に集中的に散水するようノズル部を形成したため、防護範囲を従来より広くしても従来と同程度の消火能力は維持できるため、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】消火用散水ノズルをスプリンクラー消火設備と共に示した説明図
【図２】図１による散布パターンの説明図
【図３】図２のノズル部を横に配置した場合の本発明の消火用散水ノズルとその散布パターンの説明図
【図４】複数の孔を設けたノズル部の断面図
【図５】図４のＡ−Ａ断面図
【図６】図４，５のノズル部によるスポット状の散布パターンの説明図
【図７】複数の孔を設けたノズル部による他のスポット状の散布パターンの説明図
【図８】防護範囲内のある部分から見た本発明の散水量を従来と対比して示したグラフ
【図９】本発明の散布パターンによる消火の様子を従来例と対比して示した説明図
【図１０】従来例を示す説明図
【符号の説明】
１４：消火用散水ノズル
１４Ａ：ノズル本体
１４Ｇ：ノズル部
１４Ｌスリット
１４Ｎ：カバー
１６：防災監視盤
１８：モータ
２２：火災感知器
２４：散布パターン
【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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