(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディ（１）の形式で形成された流体ノズルスプレーにおいて、ヘッド液体供給のために設計された同じ横断面を有する２つの同軸のチャネル（２）と、ノズルとが設けられており、該ノズルの入口オリフィスが、チャネル内面とノズル形成面との交差によって形成されている形式のものにおいて、前記ノズルが、チャネル（２）に対して直交方向に延びた円錐形ディフューザ（３）の形状を有しており、該ディフューザ（３）の入口オリフィス面積が、前記２つのチャネル（２）の断面積の合計を超過しないことを特徴とする、流体ノズルスプレー。
【請求項２】
前記チャネル（２）の対称軸線と前記ディフューザ（３）を形成する円錐面の対称軸線との間の角度が、８９゜〜９１°である、請求項１記載のノズルスプレー。
【請求項３】
前記チャネル（２）が円筒形である、請求項１又は２記載のノズルスプレー。
【請求項４】
前記ディフューザ（３）を形成した円錐の頂点における角度が３０〜９０°である、請求項１から３までのいずれか１項記載のノズルスプレー。
【請求項５】
前記ディフューザ（３）が、前記ボディ（１）に形成された円錐形オリフィスによって形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のノズルスプレー。
【請求項６】
消火器において、
流体ノズルスプレーと、消火のための液体を含む容器（４）と、液体排出システムと、液体容器キャビティ（５）をノズルスプレーに接続させたパイプライン（１１）と、ノズルスプレーへの液体供給を制御するための少なくとも１つの弁又はレギュレータ（８）とが設けられている形式のものにおいて、
前記流体ノズルスプレーが、ヘッド液体供給のために設計された同じ横断面を有する２つの同軸のチャネル（２）と、ノズルとを有するボディ（１）の形式で形成されており、前記ノズルの入口オリフィスが、チャネルの内面とノズル形成面との交差によって形成されており、前記ノズルが、円錐形ディフューザ（３）の形状を有していてかつチャネル（２）に対して直交方向に延びており、この場合、ディフューザ（３）の入口オリフィス面積が前記２つのチャネル（２）の断面積の合計を超過していないことを特徴とする、消火器。
【請求項７】
前記チャネル（２）の対称軸線と、ディフューザ（３）を形成する円錐面の対称軸線との間の角度が、８９゜〜９１°である、請求項６記載の消火器。
【請求項８】
前記ノズルスプレーのチャネル（２）が円筒形である、請求項６記載の消火器。
【請求項９】
前記ノズルスプレーのディフューザ（３）を形成する円錐の頂点における角度が、３０゜〜９０°である、請求項６記載の消火器。
【請求項１０】
前記ノズルスプレーのディフューザ（３）が、ボディに形成された円錐形オリフィスによって形成されている、請求項６記載の消火器。
【請求項１１】
前記液体排出システムが、容器キャビティに装着されたサイホンパイプ（７）を有している、請求項６記載の消火器。
【請求項１２】
消火用液体が、発泡剤を含んだ水である、請求項６記載の消火器。
【請求項１３】
消火用液体が、揮発性流体である、請求項６記載の消火器。
【請求項１４】
消火用液体が、揮発性流体、液化二酸化炭素ＣＯ２及び／又は液化エレガスＳＦ６を含んでいる、請求項６記載の消火器。
【請求項１５】
液体排出システムに、液体キャビティからガスキャビティを分離する弾性的な分離ダイアフラムが装備されている、請求項６記載の消火器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、流体スプレー技術に関し、熱パワーステーション及び交通手段において燃料を燃焼させるための及び環境を湿潤するための、技術機器の一部としての消化システムにおいて使用することができる。消火器としての本発明は、種々異なる現場、例えば病院、図書館、美術館の部屋の中、及び船上、飛行機等における消火活動のための定置及び可動なシステムの部材として用いることができる。
【０００２】
従来の技術
消化システムにおける用途を含む用途を有する種々異なるタイプの流体のズルスプレーがこの分野で知られている。
【０００３】
例えば、著者の証書ＳＵ１２２０７０３号（Ｂ０５  Ｂ１／１４、３０．０３．８６）から流体ノズルスプレーが知られており、この流体ノズルスプレーの構造は、ヘッドストライキング動作のスプレーノズルを有しており、前記ノズルは、１対のヘッドチャネルを介する形式で形成されている。これらのチャネルは、ノズルスプレーボディの対称軸線に対して傾斜させられている。チャネルの対称軸線の間の角度は３０〜１５０°に選択されている。この構造的なスプレー実施例により、環境における流体散布及び噴霧のためのエネルギ供給を減じることができる。
【０００４】
特許された流体ノズルスプレーの最も近い類似物は、ＲＵ２１１１０３３号（Ａ６２６  ３１／０２、２０．０５．９８）に記載されている。公知のノズルスプレーは、ボディの外面に沿って一列に配置されたインジェクタを有している。各インジェクタは、ヘッド液体供給のために設けられた同じ横断面の２つの同軸的なチャネルと、外部円錐形通路と同軸的なチャネル面との部分的な交差により形成されたノズルとによって形成されている。前記ノズルの入口オリフィスは、円筒形チャネルの内面と、ノズルを形成した円錐面との交差によって形成されている。前記構造のノズルスプレーは、３０〜１５０μｍの細かく分散された噴霧の、容積が均一な流れを形成することができる。しかしながら、前記技術的解決は、環境容積における液滴の細かく分散された流れを発生させることを目的としており、例えば有効な消火のために必要な特定の横断面を備えた有利なサイズの液滴の指向された流れを形成することを目的としない。前記要求は、流体ノズルスプレーを消火器構造部材として使用する場合には非常に重要である。
【０００５】
この他に、流体ノズルスプレーが装備された種々異なるタイプの消火器が知られている。これらの消火器は、例えば、著者の証書ＳＵ１６５７２０４Ａ１号明細書（Ａ６２Ｃ  ３５／００、１１．０５．８９）に開示された装置を含む。前記消火器は、サイホンパイプの排出分岐管の形状に形成された消火のための流体ノズルスプレーと、液体を含んだ容器と、液体排出システムと、ガス容器キャビティに接続された加圧ガスボトルと、サイホンパイプとを有しており、このサイホンパイプを介して液体がノズルスプレーに通過する。この技術的解決は、消火物質質量全体の排出を提供するための所望の圧力を維持するために消火効率の増大を目的としている。しかしながら、この装置は、所望の横断面の、指向された細かく分散されたガス及び液滴の流れを発生させるためのあらゆる手段と、消火のための液体供給を制御するために必要な手段とを有していない。
【０００６】
特許された消火器に最も類似した装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６３５５３１号明細書（Ａ６  ２Ｃ  ３１／０２、０９．０２．７８）に記載された装置である。前記消火器は、マウスピースの形状の流体ノズルスプレーと、消火用液体を含んだ容器と、液体排出システムと、加圧ガスボトルと、液体容器キャビティとノズルスプレーとを接続した管と、ノズルスプレーへの液体供給を制御するためのレギュレータとを有している。前記技術的解決は、火災現場への発泡流体及び粉体を同時に供給することによる）消火効率の増大を目的としているが、環境空間に流体を噴霧するシステムの改良には関係しない。
【０００７】
発明の概要
特許された発明は、可搬式消火手段を用いる効果的な消火のために使用することができる有利な寸法構成のガス及び液滴の流れを生ぜしめることができる装置を発展させることを目的とする。前記技術的結果の達成は、特定領域の表面全体に噴霧される流体の均一性、すなわち強度の増大と結合されている。
【０００８】
本発明によって解決されかつ所望の技術的結果を得ることを目的とする課題は、特別な手段を用いて、楕円形横断面を有する細かく分散されたガス及び液滴の流れを形成することである。指向された液滴流れの断面の前記形状は、火災現場表面に沿って段階的にノズルスプレーを移動させることによって大きな及び小さな領域に亘って所定の強度で流体を効果的に噴霧することを可能にする。
【０００９】
前記技術的結果の達成は、流体ノズルスプレーが、ヘッド液体供給のために設計された同じ横断面の２つの同軸的なチャネルとノズルとを備えたボディの形状で形成されており、ノズルの入口オリフィスが、チャネル内面と、本発明によるノズル形成面との交差によって形成されており、ノズルは、チャネルに対して横方向に延びた円錐形ディフューザ形状であることによって提供される。ディフューザ入口オリフィスは、チャネル断面の面積を超過すべきではない。
【００１０】
本質的な特徴の前記集合は、ノズルスプレーの助けによって楕円形断面を有する細かく分散されたガス及び液滴の流れを形成する可能性を提供する。
【００１１】
ノズルスプレー構造的設計の有利な態様においては、チャネルの対称軸線と、ディフューザを形成した円錐面の対称軸線との間の角度は８９〜９１°である。この場合、断面の領域に亘ってガス及び液滴の流れの対称的な細かく分散された液滴分布が得られる。
【００１２】
技術的観点から、円筒形のチャネルを形成すると有利である。
【００１３】
形成された流れにおける最も均一な液滴分布は、３０゜〜９０°のディフューザ形成円錐頂点の角度選択の場合に得られる。
【００１４】
ボディに形成された円錐形オリフィスを備えたノズルスプレーディフューザを形成すると有利である。この場合、ノズルスプレー構成技術が単純化される。
【００１５】
前記技術的結果は、流体ノズルスプレーと、消火のための液体容器と、液体排出システムと、液体容器キャビティとノズルスプレーとを結合したパイプラインと、ノズルスプレーへの液体供給を制御するための少なくとも１つの弁又はレギュレータとを有する消火器によって達成され、本発明によれば、流体ノズルスプレーは、液体ヘッド供給のために設計された同じ横断面を有する２つの同軸的なチャネルを供えたボディの形状に形成されている。ノズルスプレーは、ノズルを有していなければならず、ノズルの入口オリフィスは、チャネル内面とノズル形成面との交差によって形成されている。ノズルは、円錐形ディフューザ形状であり、チャネルに対して横方向に延びている。ディフューザ入口オリフィスは、チャネルの合計断面積を超過すべきではない。
【００１６】
消火器構造の特徴である、本質的な特徴の前記集合は、消火器の助けにより楕円形を有する細かく分散されたガス及び液滴の流れを提供する。
【００１７】
前記消火器の有利な実施例において、ノズルスプレーの対称軸線と、円錐形ディフューザ形成面の対称軸線との間の角度は８９゜〜９１°であることができる。ノズルスプレーチャネルは円錐形であることができる。ノズルスプレーディフューザ形成円錐頂点における角度は、３０゜〜９０°であることができる。ノズルスプレーディフューザは、ボディに形成された円錐形オリフィスによって形成されることができる。
【００１８】
消火器のためには、液体キャビティを流体ノズルスプレーに接続するために液体排出サイホンパイプが容器キャビティに配置されると有利である。
【００１９】
消火のために最適な液体は、発泡剤を含む水である。容器からの液体排出の効果を増大するために、揮発性液体、有利には二酸化炭素ＣＯ２及び／又は液化エレガスＳＦ６を水に添加することができる。
【００２０】
液体排出システムには、液体キャビティから容器のガスキャビティを分離する弾性的な分離ダイアフラムが設けられていることができる。この構造により、キャビティ加圧ガスと排出される液体との相互作用を排除することができる。
【００２１】
図面の簡単な説明
特許された発明は、添付の図面に図示された特定の実施例に関して説明される。
【００２２】
図１は、消火器と、この消火器に接続されたノズルスプレーとを示す概略図である。
【００２３】
図２は、拡大した（２倍に拡大した）ディフューザの入口オリフィスにおけるノズルスプレーを示す横断面図である。
【００２４】
発明の有利な実施形態
図１及び図２に示された流体ノズルスプレーは、ボディ１を有しており、ボディ１には２つの同軸的な円筒形のチャネル２が、液体ヘッド供給のために設計されて形成されている。スプレーノズルは、ボディ１における円錐形オリフィスによって形成された円錐形ディフューザ３の形状に形成されており、チャネル２に対して横方向に延びている。軸方向円筒形チャネルの対称軸線と、ディフューザ３を形成した円錐面の対称軸線との間の角度は、（技術的誤差±３０′を考慮して）９０°である。ディフューザ３を形成した円錐頂点の角度は４０°である。
【００２５】
ディフューザ３の入口ノズルオリフィスは、チャネル内面と、ノズルを形成した円錐面との交差によって形成されている。ディフューザの入口オリフィス領域は、チャネル２の合計断面積から０．７である。
【００２６】
前記構造のノズルスプレーが装備された消火器は、消火液体を含んだ容器４をも有しており、消火液体は有利には水及び発泡剤であることができる。容器４は、液体５とガス６キャビティから成る。液体排出システムは、サイホンパイプ７を有しており、このサイホンパイプ７は、ばね負荷された閉鎖体９と制御レバー１０とから成る制御弁８を介して、フレキシブルなパイプライン１１に接続されている。ノズルスプレーのボディ１は、分岐管１２に装着されており、分岐管１２のキャビティは、サイホンパイプ７と、制御弁８と、フレキシブルなパイプライン１１とを介して容器４の液体キャビティ５に接続されている。
【００２７】
容器４を充填する液体の組成は、容器４からの液体排出効果を高めるために、液体揮発性添加物、例えば液化二酸化炭素（ＣＯ２）又はエレガス（ＳＦ６）を含むことができる。容器４の加圧ガスと液体との交互作用を排除するために、付加的に弾性的なダイアフラム（図示せず）を装着することができる。
【００２８】
流体ノズルスプレー及び、このノズルスプレーが装備された消火器（図１呼び図２参照）以下の形式で機能する。
【００２９】
同軸的なチャネル２によって、液体は、〜１ＭＰａ（０．３〜３ＭＰａの作動圧力範囲）の下で２つのヘッド流の形式で供給され、これらのヘッド流はディフューザ３の入口オリフィス領域において衝突する。ディフューザ入口オリフィスから流出するヘッド流の相互作用中は、ヘッド流の断面積は、供給チャネル２の全体面積よりも小さく、液体流キャビテーションが生じる。ディフューザ３から流体が流出する経過において、楕円形横断面を有する細かく分散されたガス及び液滴の流れが形成される。実験が行われた結果、ノズルスプレー出口区分から２ｍの距離において、２．３ｍの横方向最大寸法と０．５ｍの横方向最小寸法とを備えた楕円形横断面のガス及び液滴の流れが生ぜしめられる。楕円形横断面の範囲に噴霧される液滴の分散度は、１００μｍ〜１３０μｍである。
【００３０】
同じ形式で、ノズルスプレーは消火器の構造的部材として機能する。（水を用いた）消火のための液体容器は予め所望の貯蔵圧力（３ＭＰａまで）ガスで充填されており、容器は、添加物としての液化二酸化炭素又はエレガスで充填されていてよい。
【００３１】
消火器は以下の形式で機能する。レバー１０を押圧すると、閉鎖エレメント９が弁座から解放され、ガスキャビティ６内の加圧ガスによって形成された過剰圧力下の液体が、サイホンパイプ７及びフレキシブルなパイプライン１１を介して容器４の液体キャビティ５から排出される。次いで、液体は同軸的なチャネル２に進入し、このチャネル２において同じ量のヘッド流が形成され、ディフューザ３のノズル入口オリフィスの領域において衝突する。ヘッド液体流衝突の結果、オリフィスの縁部において液滴の霧化が生じ、楕円形横断面を備えたガス及び液滴の流れが生ぜしめられる。横断面横方向に細長い流れのこの形状は、火災現場の表面に沿ってノズルスプレーを段階的に移動させることによってかなり大きな火災現場領域に亘って流体を噴霧することができる。火災現場の大きな領域の表面に沿って流体ノズルスプレーを移動させる可能性は、フレキシブルなパイプライン１１の長さと消火器の全体質量とによって決定される。
【００３２】
ガス及び液滴流れ供給の有利な継続時間及び強度は、容器４に形成された弁８のレバー１０によって制御される。液体排出効果を増大するために、揮発性液体、有利には液化二酸化炭素（ＣＯ２）及びエレガス（ＳＦ６）を利用することができる。これらの物質は、消火のための液体（水）に添加される。液体排出の過程時に容器４内の揮発性添加物の飽和蒸気圧力よりも圧力が低下した場合には、添加物の気化が生じ、その結果ガスキャビティ６内の圧力が自動的に有利なレベルに保たれ、ノズルスプレーを介する液体排出は許容レベルよりも低くなることはない。
【００３３】
ガスとの化学反応及び液体飽和を含む加圧ガスと排出液体との相互作用を排除するために、液体キャビティ５は、弾性的な材料から形成された密閉式の分離ダイアフラム（図示せず）によってガスキャビティ６から分離されている。液体排出システムのこの実施例は消火器構造をより複雑にするが、この場合消火器の動作信頼性が向上する。実施例の最も単純な態様では、加圧ガスとして利用される不活性ガスと共に、消火のための液体として水が使用される場合、分離ダイアフラムを使用する必要はない。
【００３４】
消火器の作動を停止させるために使用者は弁８のレバー１０を解放しなければならない。圧縮ばねの力が加えられた閉鎖コンポーネント９は、弁座に向かって移動させられ、弁座の通路横断面を遮断し、これによりノズルスプレーを介する流体供給を遮断する。
【００３５】
本発明により形成された消火器の助けによる消火効率は、楕円形横断面と、流れ横断面に沿った液滴の均一な強度及び分散度とを備えたガス及び液滴流を生ぜしめることができることにより保証される。流過横断面の、（矩形に接近する）この細長い形状は、慣用的に用いられる円形流過横断面と比較して、ガス及び液滴流の断面積を著しく超過する面積を有する火災現場において、分散された流体をより効果的に分配することを可能にする。課題の解決は、液体消費を低減させることができ、液体の容量は、消火現場の消火のために、容器４の容積によって決定される。
【００３６】
実験が行われた結果、楕円形横断面及び、均一な強度及び分散度を備えたガス及び液滴流の発生は、同軸的な供給チャネルに対して横方向に延びた円錐形ディフューザの形式のスプレーノズルを用いることによって保証される。チャネル内面とディフューザ形成面との交差によって形成されたディフューザ入口オリフィスの面積は、チャネルの合計断面積を超過すべきではない。これらの条件は、所望の技術的結果を達成する能力を決定する。
【００３７】
工業上の用途
本発明は、閉鎖された空間及び開放した空間において流体流の噴霧を生ぜしめる必要のある種々異なるエンジニアリング分野において使用されてよい。ノズルスプレーは、熱パワーステーション及び交通手段において燃料を燃焼させるために、環境を湿潤させるために、及び農業用地及び工業用敷地内に種々異なる化学物質を噴霧するために、テクノロジー機器の一部として消火システムにおいて使用されてよい。本発明による流体ノズルスプレーが装備された消火器は、種々異なる対象物、例えば病室、図書館、美術館、船上、飛行機内、その他重要な場所における消火のための標準的機器としての用途を有していてよい。
【００３８】
特許された発明のグループが有利な実施形態の例として説明されているが、当業者は、発明を定義する請求項によって特徴付けられる発明趣旨から逸脱することなく構造的改良及び別の実施態様を提供することができることが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  消火器と、消火器に接続されたノズルスプレーを示す概略図である。
【図２】  拡大された（２倍に拡大された）ディフューザの入口オリフィスにおけるノズルスプレーの横断面図である。
【符号の説明】
１  ボディ、  ２  チャネル、  ３  ディフューザ、  ４  容器、  ５  液体、  ６  ガスキャビティ、  ７  サイホンパイプ、  ８  制御弁、  ９  閉鎖体、  １０  制御レバー、  １１  パイプライン、  １２  分岐管
【図１】
0003787525.tif 000002
【図２】
0003787525.tif 000003