(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの導液管（１３，１４）を有し、その一端が加圧消火液源に接続され、もう一端が多数のノズル（２４，２７）付きのノズルヘッド（２１）内の導管（４０，２３）に接続されている消火装置であって、ノズルヘッドの導管は、霧状化された液体を放出するための少なくとも一つの噴霧ノズル（２７）に接続された少なくとも一つの第一導管（４０）と、少なくとも一つの第二導管（２３）を有し、該第二導管は少なくとも一つの空気採り入れ口（２５）を有し、かつその下流で泡状の液体を放出するための少なくとも一つの泡ノズル（２４）に接続されている消火装置であって、少なくとも一つの噴霧ノズル（２７）のノズル開口部（２９）からある距離を隔てて隔壁（３２）が設置され、該隔壁がノズルの内側に向かって横断するように延び、これによってノズル室（３６）が規定され、該隔壁の中には中央開口部（３１）と少なくとも一つの側面開口部（３４）が設けられ、作動中、少なくとも一つの側面開口部（３４）を通って流れている液体にノズル室（３６）内で回転運動を描かせる手段があることを特徴とする消火装置（１）。
【請求項２】
液体にノズル室（３６）の中で回転運動を描かせる手段が、少なくとも一つの側面開口部（３４）から隔壁（３２）の周縁部にそってノズル室に延びる少なくとも一つの主に螺旋形の溝（３５）から成ることを特徴とする請求項１に記載の消火装置（１）。
【請求項３】
多数の噴霧ノズル（２７）が、ノズルヘッド（２１）の末端カバー（２６）の中に主に円形に沿って互いに距離を置いて設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の消火装置（１）。
【請求項４】
噴霧ノズル（２７）の少なくとも二つの隔壁（３２）が、異なった大きさの中央開口部（３１）を有していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の消火装置（１）。
【請求項５】
噴霧ノズル（２７）の少なくとも一つの隔壁（３２）には中央開口部がないことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の消火装置（１）。
【請求項６】
噴霧ノズル（２７）が円に沿って設置され、該円の中心またはその近傍に泡ノズル（２４）が取り付けられていることを特徴とする請求項３、４または５のいずれか一つに記載の消火装置（１）。
【請求項７】
１０００ミクロン未満の大きさの水滴を実質的な成分とする霧状消火液を放出するよう、すくなくとも一つの噴霧ノズル（２７）が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の消火装置（１）。
【請求項８】
導液管が、ノズルヘッド（２１）の第一導管（４０）に接続された第一分枝（１８）と、ノズルヘッド（２１）の第二導管（２３）に接続された第二分枝（１９）を有し、その分岐点に、第一もしくは第二導管を部分的または完全に選択して閉じるための反転バルブ（２０）が設置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の消火装置（１）。
【請求項９】
液体をそれぞれ出したり止めたりするための噴射弁（４３）付きの放水銃（１７）を導液管中に挿入した消火装置であって、導液管の分岐点は銃の下流に位置しており、第一及び第二分枝（１８，１９）はノズルヘッドの近傍で鈍角に曲げられていることを特徴とする請求項８に記載の消火装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの導液管を有し、その一端が加圧消火液源に接続され、もう一端が多数のノズル付きのノズルヘッド内の導管に接続されているような消火装置に関するものである。
【０００２】
普通の状態の水は、そのままでは９８パーセントが消火には寄与せず、火元に全く届きもせずに燃焼物を滑らせてしまうので、あまり効果的な消火手段ではないことは周知の事実である。特に、例えばガソリンのような引火性の液体が燃え上がった場合には、普通の水を吹きかけるとかえって火災を拡大することがある。
【０００３】
水が小さな水滴の形で運ばれるようにすれば、水の効用も増す。しかし、水を微細な霧状にすることによってのみ最適の効果が得られ、そのようにすれば、全体の表面積が非常に大きくなり、高温で燃焼している領域内に噴霧すれば直ちに蒸発する。
【０００４】
この効果こそが極めて望ましいものである、というのは猛烈な蒸気の形成が燃焼性のガスを押し退け、空気中に含まれる酸素を減少させると同時に、火炎からの発煙ガスが一瞬にして冷却されるからである。
【０００５】
炎上中の空気の流れは出火源に向かっていき、そこで空気中に含まれる酸素が燃焼に補給されることになる。しかし、微細な水の粒が非常に小さくて、その質量も小さいので、そのような水の粒は空気中に漂いがちになり、このことによって微細な水の粒が出火源に取り込まれていき、それで燃焼は妨げられ、あるいは完全に阻止されるだろう。
【０００６】
微細に噴霧された水は繊維状の素材に浸透することもできるだろうし、そのようにして好適に燃焼性を減退させることもできるだろうが、小さな水滴は単に素材の表面に留まるのみだろう。
【０００７】
微細に噴霧された雲状の水では、水滴は更に小さくなり、水滴相互の距離も大きくなるので、その雲の導電性も非常に小さくなる。従って、微細に噴霧された水を使えば、たとえ火災の現場に電流の通っている電線があっても、作業員への危険は最小のものにできる。
【０００８】
従来、水を消火作業に十分な程に微細に噴霧するために、１５０から２５０バールの高圧が用いられて来た。しかしながら、高圧にするには、通常は固定された、および／または大型の装置でのみ設置可能な重装備が必要とされている。
【０００９】
このような重装備は攻撃的な消火作業では使用不能または困難であり、しかも、微細な噴霧状に形成された水では到達距離が短すぎ、消防士が火炎から発生する熱で負傷することを十分に予防することはできないことが判った。
【００１０】
流動性の火災（Ｂ級火災）を迅速かつ効果的に消火し、再発火をくい止めるためには、泡を使用することが必要となることがあり、泡は小さな気泡でしっかりとしたカーペットを形成し、火炎を効果的に冷却し覆って消すが、他の方法では、それは難しい。
【００１１】
火災発生の時点では、問題の火災がＡ級、Ｂ級、Ｃ級あるいはＥ級火災なのかが常に直ちに明らかになるとは限らない。これはつまり、特定の状況においてどのタイプの消火装備が最も有効で、従って、どの装備を現場に持っていくべきかは、火災発生時には明らかでないことがあるということである。従って、消火手段として泡を選ぶか、それとも、微細な霧状の水を選ぶかは、消防隊が火災現場に到着した時に初めて選択が必要になるように、同一の消火装置から微細な霧状の水と泡の両方が放出できれば好都合である。
【００１２】
更に、その消火装置が固定使用のみに限定されず、攻撃的な利用も可能なように、消火に必要な消火手段の数量が可能な限り小さければ都合がよい。
【００１３】
兼用型の消火装置は、特に米国特許第２８３２２４２号に記載されている。この装置は、バルブ付きのもので、噴霧された水と泡とのどちらかを放出するように切り換えることができ、同一の型のノズルから放出される。しかしながら、泡用のノズルは水を微細に霧状化するためには使うことができない。従って、従来の消火装置が放出することのできるような噴霧された水滴は、最適な消火作業を行うには、粒が大きすぎることになる。
【００１４】
米国特許第４４２００４７号は、類似の消火装置で、航空機に適合させるためのものを開示している。この装置は泡か噴霧された水かを選択して放出することができ、この場合も、同一の型のノズルから行われる。この装置も、微細に噴霧された水を使って消火作業をすることはできない。
【００１５】
本発明の目的は、Ａ級、Ｂ級、Ｃ級及びＥ級火災を最適に鎮火でき、単一のハンドルを切り換えて泡、または水によって消火することが可能で、しかも約１０から２５バールの比較的僅かな圧力によって水を微細に噴霧できて、その微細に噴霧された水を水平距離で１０メートル以上にわたって放出できる、冒頭で述べたような消火装置を提供することである。
【００１６】
本発明によって、このことを達成することができるのは、ノズルヘッドの導管が、霧状化された液体を放出するための噴霧ノズルに接続された第一の導管と、空気取り入れ口を有し、その下流が泡状の液体を放出するための泡ノズルに接続された第二の経路からなっているという事実によっている。
【００１７】
本発明の好ましい実施例においては、消火装置の導液管には、ノズルヘッドの第一導管に接続された第一分枝と、ノズルヘッドの第二導管に接続された第二分枝とを備えることができる。この構造は、特に製造上、簡便である。
【００１８】
分岐点においては、さらに第一もしくは第二導管を選んで部分的または全面的に閉じるための反転バルブを設置することもでき、それによって単一のハンドルで、泡を放出するか微細な霧状にされた水を放出するかを容易かつ迅速に切り換えることができる。
【００１９】
液体をそれぞれ出したり止めたりするための噴射弁付きの放水銃を導液管の中に挿入すれば、消火装置の操作が簡単に行える。
【００２０】
消火装置の各噴霧ノズルの中に、ノズル開口部からある距離を隔てて、効果的に隔壁を設置することができ、該隔壁はノズルの内側に向かって横断するように延び、これによってノズル室を規定する。隔壁内には、更に中央開口部を一つと、少なくとも一つの側面開口部を設けることができる。消火装置を噴霧された水による消火に用いる場合には、そのノズル開口部を通して微細な霧状の水の円錐が放出されるが、その水の円錐内部はより大きな水滴が充満しており、それが微細に霧状化された水を運ぶので、到達距離も相当に増大する。
【００２１】
ノズルヘッドの末端カバーの円形に沿って、多数の噴霧ノズルを互いに距離を置いて効果的に設置することができ、そうすることによって、消火装置は比較的大量の霧状の水をまとまった束で放出することが可能となる。
【００２２】
更に、噴霧ノズルの中央開口部を様々な大きさで設けると、その噴霧の度合いに差があり、広い範囲を好適にカバーする霧状化された水の束を得ることができる。
【００２３】
噴霧ノズルが円に沿って設置され、該円の中心またはその近傍に泡ノズルを取り付ければ、泡と噴霧される水が同一軸に沿って放出されるので、ノズルヘッドの軸方向を直接には変える必要なしに、作業員は二つの消火手段の切り換えを容易に行うことができる。
【００２４】
例として図面のみを参照しつつ実施例の記述を行い、本発明を以下に更に詳しく説明していく。
図１は、本発明の消火装置によって消火を行う作業員。
図２は、図１の消火装置用のノズルヘッドの軸方向断面図。
図３は、ノズルヘッドの側面図。
図４は、図２をＩＶ−ＩＶの線に沿って切断した断面図。
図５は、図２のノズルヘッドの一部の拡大図。
図６は、図５をＶＩ−ＶＩの線に沿って切断した断面図。
【００２５】
以下に言う水とは、発泡剤が添加された水を意味する。以下に言う泡とは、発泡剤が添加された水を成分として空気で泡立てられた泡を意味する。
【００２６】
図１は、参照番号１で総称される消火装置を用いて火３を消している作業員２を概略的に示している。
【００２７】
消火液４はタンク５の中に保存され、タンク５は導気管７及び８を介して圧力容器６に接続されており、該圧力容器には、例えば１０から２０バールの圧力をかけて消火液を保存するために加圧気体が入っている。導気管７の中にはタンク５の中の圧力を調節するための圧力調節弁１１と、導気管内部の逆流を防止するための逆流防止弁９が挿入されている。
【００２８】
導気管８の中には更にタンク５と圧力容器６を迅速かつ容易に組み立ておよび分解するするための急速解除接手１０が挿入されている。消火装置の残りの部分に消火液４を運ぶためにタンク５の中の消火液４中に延びている導液管１３と導液管１４との間に、類似の急速解除接手１２が挿入されている。
【００２９】
導液管１４の長さは、消火作業中に作業員のために十分な広さの活動範囲を確保するだけの長さである。この作業中に導液管１４が作業員の邪魔にならないようにするために、巻取器１５に巻き取られている。導液管１４は急速解除接手１６を介して放水銃１７の注入口に接続されており、その放水銃１７は消火液４の注入の開け閉めを噴射器弁によって行うことができる。
【００３０】
放水銃１７の下流に分岐点があり、そこから第一分枝１８と第二分枝１９が枝分かれしている。その分岐点に、第一分枝１８もしくは第二分枝１９を交互に閉じるための反転バルブ２０が取り付けられている。
【００３１】
分枝１８及び１９は両方とも更に泡または微細な霧状にされた水を放出するように配置されたノズルヘッド２１に接続されている。微細な霧状にするための水は第一分枝１８を介して供給され、泡は第二分枝１９を介して供給される。
【００３２】
作業員がノズルヘッドを火に向け、到達しにくい領域にも届かせることができるための便宜を図って、それらの分枝はノズルヘッド２１の近傍で角度θに曲げられている。
【００３３】
図１においては、第一分枝１８が開いており、図に見られる通り、消火装置１が微細な霧状にされた水２２を放出している。
【００３４】
図２は、ノズルヘッド２１の軸方向断面の拡大図である。ノズルヘッドには第一分枝１８に接続された第一導管４０が備えられ、配水室４２を介して多数の噴霧ノズル２７に水を導くのに役立つ。
【００３５】
ノズルヘッド２１には更に泡室４１があり、該泡室が攪拌室４４を介して第二分枝１９に接続され、かつ空気採り入れ口２５を介して外部につながっている。泡室は第二導管２３を介して更に泡ノズル２４に接続されている。消火装置が泡を消火手段として作動している場合は、攪拌室４４を介して水が流れ、該攪拌室で水が攪拌されて泡室４１に入り、そこに空気が空気採り入れ口２５を介して採り入れられて攪拌された水を泡立てる。泡が出来上がると第二導管２３を介して泡ノズル２４に運ばれ、ここから火に向かって放出される。
【００３６】
ノズルヘッドには、ノズルヘッドの末端にネジ２でねじ込まれた末端カバー２６がある。ノズル開口部２９のついた噴霧ノズル２７は、このカバーの中に作られている。
【００３７】
図３は、末端カバー２６を取り付けられた末端部から見たノズルヘッド２１を示しており、図４はこのカバーを裏側から見たところを示している。図に見られるように、七つの噴霧ノズル２７が円に沿って設けられている。この配置によって、水を非常に微細に噴霧し続けながら消火に十分な量の水を掛けることが可能になる。図３はまた、泡ノズル２４が噴霧ノズル２７の間に設けられているところも示している。
【００３８】
図５は、噴霧ノズル２７がどのように配置されているかを更に詳細に示している。ノズル開口部２９からある距離を置いて、隔壁３２がネジ３３によって取り外し可能に取り付けられており、該隔壁がノズル内部でノズル室３６の輪郭を規定している。ネジ止めは、各ノズルの検査または清掃の際、隔壁の取り外しを迅速かつ容易にする。
【００３９】
隔壁の側面のノズル開口部と反対側に、比較的深い横方向の溝３０が設けられている（図５）。隔壁３２の中に、この溝の底部から始まってノズル開口部２９と同一平面上に揃う中央開口部３１が設けられている。その隔壁の中に更に、溝３０の底部の両側からそれぞれ始まる二つの側面開口部３４が設けられている。側面開口部のそれぞれは、隔壁３２の周縁部に設けられた螺旋溝３５を介してノズル室３６と連通している。
【００４０】
噴射器弁４３が起動され、第一分枝１８が開き第二分枝１９が閉じるように、反転バルブ２０がセットされると、加圧された水が第一導管４０を通って配水室４２に流れ込む。
【００４１】
この水流の一部が各隔壁３２の中央開口部３１を通って各噴霧ノズル２７のノズル室３６に流れ込む一方で、残りの部分は側面開口部３４を通って該ノズル室の内部に流れ込む。
【００４２】
図６にベクトルで示されているように、水の本流は中央開口部３１からノズル室３６の中のノズル開口部２９に向かう中央水流３９に連続し、一方、側面開口部からの水は、隔壁の周縁部の螺旋溝３５を通って水が流れる結果として、ノズル室の壁上で回転する液体の層の中で激しく回転させられる。このように非常に異なった二本の経路の流れは、干渉によってノズル室内部に中間層３８が形成されることを意味し、該中間層は回転液体層３７に移行するところで相当に回転し、中央水流３９に移行するところで主にその左手と右手の横方向運動に従ってノズル開口部２９に向かう。
【００４３】
ノズル室内の流れにかなりの違いがあるので、微細に噴霧された水と、円錐形の内部に充満している更に大粒の噴霧水とが組み合わされてノズル開口部を通して扇形に放出されることになる。粒の大きい水の方が比較的大きな慣性を有しており、従って到達距離が長い。空気中を通過する間に、より大粒の水は周囲の空気に陰圧を発生させる。陰圧には、微細に噴霧された水を円錐形の中央の大粒の噴霧水流と共に運んでいくという効果がある。それによって、微細に噴霧された水も到達距離が長くなる。
【００４４】
更に、六つの噴霧ノズルの中央開口部３１を様々な大きさで設けると、その噴霧の度合いに差があり、広い範囲を好適にカバーする霧状の水の束を得ることができる。
【００４５】
これによって、微細に噴霧された水を放出すると、共同して、その微細に噴霧された水がまず扇形に外に拡散する一方で、後で前記の陰圧の結果として直径を狭めて細くなっていくというような好適な形状が得られることになる。
【００４６】
このため、微細に噴霧された水で、まず炎からの放射熱から作業員を保護するのに適した大きな広がりが得られる。その後、狭くなっていくことで、作業員は微細に噴霧された水を使って火に集中攻撃を加えられる。
【００４７】
噴射器弁４３が起動され反転バルブ２０がセットされて第一分枝１８が閉じ第二分枝１９が開くと、発泡剤入りの水が第二導管４１を通って泡室４１に流れ込み、該泡室で空気が空気採り入れ口２５を介して取り込まれる。空気が水を泡立て、出来上がった泡が第二導管２３を通して泡ノズル２４に運ばれ、ここを通して火に向かって放出される。
例１
１０から２０バールの前記ガス圧で、同消火装置を微細な霧状にされた水で、家具完備の１９平方メートルの室内を消火するために使用した。約６リットルの水を消費して１５秒で火は消えた。
本発明の消火装置によると消火に用いられた水が非常に少量であったということは、この装置は適量の水と共に、例えばオートバイのような小さな乗り物で運ぶことができることを意味する。これなら大都市の過密な交通事情でも消防車よりも早く火災現場に到着できることになる。
本消火装置は、自動車、航空機またはボートや交通の不便なスキー場に備えつけることができて便利でもあるし、例えばスノー・スクーターを使って火災現場に本消火装置を運ぶこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の消火装置によって消火を行う作業員。
【図２】  図２は、図１の消火装置用のノズルヘッドの軸方向断面図。
【図３】  図３は、ノズルヘッドの側面図。
【図４】  図４は、図２をＩＶ−ＩＶの線に沿って切断した断面図。
【図５】  図５は、図２のノズルヘッドの一部の拡大図。
【図６】  図６は、図５をＶＩ−ＶＩの線に沿って切断した断面図。
【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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