(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円錐状の消火液噴流を放出するノズル本体（２）と、該ノズル本体（２）に摺動自在に嵌着され、前記消火液噴流の流れ方向を変える第１外筒(10)と、該第１外筒(10)と第２外筒(20)との間に該ノズル本体(2)の先端部に開口する空気通路（２１）を形成するように該第１外筒(10)に嵌着固定された第２外筒(20)と、該第２外筒(20)の先端に設けられたデフレクタ(40)と、該第２外筒(20)の先端部の円周方向に設けられ、前記消火液噴流が前記空気通路からの空気により発泡状態となって放出される分散流路（３０）と、を備え、
遠距離放射、該遠距離放射より放射距離の短い中距離放射、又は、該中距離放射より放射距離の短い近距離放射、が可能な可変噴霧泡ノズルであって；
該デフレクタ(40)が、前記ノズル本体(2)の外径と同径、又は、僅かに大きい直径を有する遠距離放出口部(35)の外周に設けた円環状遮蔽部(36)と、該円環状遮蔽部(36)に形成された複数の開口部(39)と、を備えた円環状デフレクタであり、
前記近距離放射の際に、前記消火液噴流（ＡＷ）は、前記第１外筒(10)の円錐台状面(10Ｔ)に案内されながら第1外筒（１０）の流路（４５）を通って前記円環状デフレクタ(40)の側面（４０Ｎ）に衝突してその側面(４０N)側及び内面（４０S）側に分散し、
前記側面（４０N）側に分散した消火液噴流（ＡＷ２２）は前記分散流路（３０）を通り前記空気通路（２１）から吸引される空気流（ＡＲ１）を抱き込んで発泡し、
前記内面（４０Ｓ）側に分散した消火液噴流(ＡＷ２１)は該内面（４０Ｓ）又は開口部（３９）に沿って前方に方向を変えられて水平方向の噴流（ＡＷ２１）となり、前記消火液噴流（ＡＷ）が溝山部（１２）に沿って前方に分流した強い噴流（ＡＷ１２）と衝突して発泡することを特徴とする可変噴霧泡ノズル。
【請求項２】
円環状遮蔽部が、円周方向に間隔をあけて配設され、かつ、中心に向って伸びる突状体を備えていることを特徴とする請求項１記載の可変噴霧泡ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、泡消火設備に用いられる可変噴霧泡ノズルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
火災用ノズルとして、可変噴霧泡ノズルが開発されている。
このノズルは、油液を圧入することにより出没自在に駆動してなる外筒と、前記外筒内に嵌挿するとともに、先端部の内壁に近接して円板状のデフレクタを配置し、前記外筒との嵌挿部の外部に油液流出入口を取り付け、該油液流出入口の作動により油液から循環する油液流通路を内壁に設けてなる内筒と、を備えている。
【０００３】
このノズルでは、油圧を利用して外筒を摺動させ、外筒の先端部と内筒の内壁に近接して設けたデフレクタとの距離を遠ざからせることにより、火点が遠距離の場合に適した直射状態の放水パターンを形成し、又、逆に外筒の先端部とデフレクタとの距離を近づけることにより火点が近距離の場合に適した拡散状態の放水パターンを形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来例のノズルでは、遠距離放射、例えば、放射距離が５０ｍ、の場合には放射途中で泡原液が空気を抱き込み十分発泡して目標地点に到達する。
しかし、中距離放射、例えば、放射距離が２０〜３５ｍの場合には、飛距離が短いので、泡原液は十分空気を抱き込むことができない。
そのため、目標地点に十分な消火用泡を供給できないので、効果的消火を行えない。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑み、遠距離放射は勿論、中距離放射においても良好に発泡する可変噴霧泡ノズルを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、中空円錐状の消火液噴流を放出するノズル本体（２）と、該ノズル本体（２）に摺動自在に嵌着され、前記消火液噴流の流れ方向を変える第１外筒(10)と、該第１外筒(10)と第２外筒(20)との間に該ノズル本体(2)の先端部に開口する空気通路（２１）を形成するように該第１外筒(10)に嵌着固定された第２外筒(20)と、該第２外筒(20)の先端に設けられたデフレクタ(40)と、該第２外筒(20)の先端部の円周方向に設けられ、前記消火液噴流が前記空気通路からの空気により発泡状態となって放出される分散流路（３０）と、を備え、遠距離放射、該遠距離放射より放射距離の短い中距離放射、又は、該中距離放射より放射距離の短い近距離放射、が可能な可変噴霧泡ノズルであって；
該デフレクタ(40)が、前記ノズル本体(2)の外径と同径、又は、僅かに大きい直径を有する遠距離放出口部(35)の外周に設けた円環状遮蔽部(36)と、該円環状遮蔽部(36)に形成された複数の開口部(39)と、を備えた円環状デフレクタであり、前記近距離放射の際に、前記消火液噴流（ＡＷ）は、前記第１外筒(10)の円錐台状面(10Ｔ)に案内されながら第1外筒（１０）の流路（４５）を通って前記円環状デフレクタ(40)の側面（４０Ｎ）に衝突してその側面(４０N)側及び内面（４０S）側に分散し、前記側面（４０N）側に分散した消火液噴流（ＡＷ２２）は前記分散流路（３０）を通り前記空気通路（２１）から吸引される空気流（ＡＲ１）を抱き込んで発泡し、前記内面（４０Ｓ）側に分散した消火液噴流(ＡＷ２１)は該内面（４０Ｓ）又は開口部（３９）に沿って前方に方向を変えられて水平方向の噴流（ＡＷ２１）となり、前記消火液噴流（ＡＷ）が溝山部（１２）に沿って前方に分流した強い噴流（ＡＷ１２）と衝突して発泡することを特徴とする。
【０００７】
この発明の円環状遮蔽部が、円周方向に間隔をあけて配設され、かつ、中心に向って伸びる突状体を備えていることを特徴とする。この発明の遠距離放出口部の口径が、ノズル本体の外径と等しいことを特徴とする。この発明の隣合う突状体間の空間部が、開口部をなしていることを特徴とする。この発明の分散流路が、円周方向に複数個設けられていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
消火液噴流を放出するノズル本体の先端にデフレクタが突設されている。このデフレクタは、ノズル本体の径より大径の遠距離放出口部と、該遠距離放出口部を囲み、かつ、複数の開口部を有する円環状遮蔽部と、を備えている。
【０００９】
この円環状遮蔽部は、円周方向に間隔をおいて配設され、かつ、中心に向かって伸びる突状体を備えている。開口部は、互いに隣接する突状体に挟まれた断面台形状の空間であるが、この開口部の形状は特に限定されるのではなく、例えば、断面円形の穴、スリットなどでも良い。
【００１０】
【実施例】
この発明の第１実施例を図１〜図９により説明する。可変噴霧泡ノズル１は、ノズル本体２と、該ノズル本体２に摺動自在に嵌合された第１外筒１０と、該第１外筒１０に嵌着固定された第２外筒２０と、を備えている。
【００１１】
ノズル本体２の先端部２ａの内側には、円板状のデフレクタ３が同心状に配設されている。この先端部２ａの内面は出口方向が広がった円錐台状に形成されている。
【００１２】
第１外筒１０は、第２外筒２０を固定するためのナット穴１１を備えている。このナット穴１１の径、数、位置等は必要に応じて適宜選択され、例えば、軸対称の位置に２個のナット穴１１が形成される。
【００１３】
この第１外筒１０の先端部１０ａの内面は、出口方向が広がった円錐台状面１０Ｔであり、その面１０Ｔには溝山部１２と溝谷部１３とが円周方向に順次形成され、カサバ歯車状となっている。
【００１４】
この溝山部１２と溝谷部１３のテーパ角度θ1 θ2、溝幅ｗ、溝数等は必要に応じて適宜選択されるが、例えば、溝山部１２のテーパ角度θ1＝２２度、溝谷部１３のテーパ角度θ2＝５２度、溝幅ｗ＝６ｍｍ、溝数２４が選ばれる。
【００１５】
第２外筒２０は、空気通路２１を介して第１外筒１０に固定されている。
この第２外筒２０の先端部２０ａには、分散流路３０を介して円環状のデフレクタ４０が形成されている。この分散流路３０は円周方向に複数個、例えば、４個形成されているが、その数や大きさ等は必要に応じて適宜選択される。
【００１６】
この円環状デフレクタ４０は、遠距離放出口部３５と、該遠距離放出口部３５を囲む円環状遮蔽部３６と、を備えている。該遠距離放出口部３５の直径ｄは、遠距離放射時において、泡水溶液ＡＷが円環状遮蔽部３６に衝突しないで直進することができ、かつ、中距離放射時において泡水溶液ＡＷが円環状遮蔽部３６と衝突し分散するような大きさが選ばれ、例えば、ノズル本体２の外径Ｄと等しいか又はそれよりわずかに大きく形成される。
該デフレクタ４０は基部リング３６Ｂと複数の突状体３７とを備えている。この突状体３７は基部リング３６Ｂの内面に、円周方向に間隔をあけて配設され、かつ、中心Ｐに向かって伸びている。その内面３７ａはテーパ面であるが、このテーパ面の傾斜角αは必要に応じて適宜選択される。この突状体３７の形状や大きさ等は必要に応じて適宜選択され、例えば、この突状体３７の断面は先端部３７Ｓが基端部３７Ｂより狭い台形状に形成される。互いに隣り合う突状体３７の間は、開口部３９を構成しているが、この開口部３９は台形状に形成されている。  このデフレクタ４０の基部リング３６Ｂは、第１外筒１０により案内される消火液噴流断面に合わせた形状に形成され、該噴流断面位置に配設されている。
即ち、該デフレクタ４０は図５の一点鎖線で示す様な円環状の消火液噴流断面Ｘに対応する円環形状に形成され、又、第１外筒１０の先端をノズル本体２の先端から距離Ｍ3だけ突出させることにより、該デフレクタ４０を前記噴流断面Ｘに位置させる。
この位置は第１外筒１０の流路４５に対向する位置でもある。
【００１７】
第２外筒２０のボルト穴４１にボルト５０を挿入し、第１外筒１０のナット穴１１に螺着し、両外筒１０、２０を固定する。
この時、第２外筒２０の支持柱部３１は、第１外筒１０の溝山部１２外方に一致させる。これは該支持柱部３１が溝谷部１３外方に位置すると、放水パターンにむらができるので、これを防止するためである。
【００１８】
次に本実施例の作動を遠距離放射時、中距離放射時、及び近距離放射時に分けてそれぞれ説明する。
遠距離放射する場合。
第１外筒１０をノズル本体２の先端部２ａ側に摺動させ、図１に示す様に、第１外筒１０の先端をノズル本体２の先端から遠距離Ｍ1離す。
【００１９】
この状態において、消火用水に泡原泡を混入した泡水溶液ＡＷを該ノズル１に圧送すると、該液ＡＷはノズル本体の先端部２ａに内蔵されているデフレクタ３に衝突して流れ方向を変えられ、ノズル本体２の先端部２ａ内面に案内されて第１外筒１０の内面の直筒部１０Ｓに衝突する。
【００２０】
その後、この液ＡＷは前記直筒部１０Ｓに沿って直進し、中空円筒状の噴流となって円環状デフレクタ４０の遠距離放出部３５を通過するとともに、途中で空気を抱き込んで発泡する。この時、該噴流は該デフレクタ４０の突状体３７に邪魔されることはない。
【００２１】
中距離放射する場合。
第１外筒１０をノズル本体２の先端部２ａ側に摺動させ、図７に示す様に、第１外筒１０の先端をノズル本体２の先端から中距離Ｍ2離す。
【００２２】
この状態において、消火用水に泡原液を混入した泡水溶液ＡＷを該ノズル１に圧送すると、該液ＡＷはノズル本体の先端部２ａに内蔵されているデフレクタ３に衝突して流れ方向を変えられ、ノズル本体２の先端部２ａ内面に案内されて第１外筒１０の内面の直筒部１０Ｓに衝突する。
【００２３】
その後、該液ＡＷは、前記直筒部１０Ｓに沿って直進して、溝山部１２に案内されながら円錐状の噴流になって放出される。前記噴流の一部は、円環状デフレクタ４０の遮蔽部３６に衝突して分散し、泡Ｂとなりながら、テーパ面３７ａに案内されて遠距離放出口部３５側に向かう。この泡Ｂは円環状デフレクタ４０の開口部３９を直進する噴霧状の泡水溶液ＡＷに引き込まれる様にしながら乗せられ、目標地点に落下する。又、開口部３９を直進する泡水溶液ＡＷも地上に到着する前に空気を抱き込んで発泡する。そのため、目標地点において消火に必要な量の泡を得ることができる。
【００２４】
近距離放射する場合。
第１外筒１０をノズル本体２の先端部２ａ側に摺動させ、図８に示す様に、第１外筒１０の先端をノズル本体２の先端から近距離Ｍ3離す。
【００２５】
この状態において、消火用水に泡原液を混入した泡水溶液ＡＷを該ノズル１に圧送すると、該液ＡＷは、ノズル本体の先端部２ａに内蔵されているデフレクタ３に衝突して、流れ方向を変えられ、ノズル本体２の先端部２ａの内面に案内されて第１外筒１０の円錐台状面１０Ｔに衝突し、その流れ方向を変える。
【００２６】
そして、該液ＡＷは円錐台状面１０Ｔの溝山部１２及び溝谷部１３に案内されながら、流路４５を通り円環状デフレクタ４０に衝突しその側面４０Ｎ側内面４０Ｓ側及び突状体３７側に分散されるとともに、その一部は、空気通路２１からの空気ＡＲにより発泡し、分散流路３０及び開口部３９を通って放出される。
この時、該液ＡＷは流路４５の内側及び外側に飛散するので、該外筒２０の円錐台状面１０Ｔの角度より大きい角度にわたって拡散される。
【００２７】
図８における可変噴霧泡ノズル１の発泡のメカニズムを図９により更に詳細に説明する。空気通路２１から放出される空気流ＡＲ1は流路４５を通る泡水溶液ＡＷの噴流ＡＷ2の吸引作用により発生する。この噴流ＡＷ2が円環状デフレクタ４０の側面４０Ｎに衝突し、その噴流ＡＷ22が分散通路３０より外方へ出る際、吸引された空気流ＡＲ1を抱き込み、第１発泡部Ｆ１にてＡＷ22の一部が発泡する。
【００２８】
ノズルの外側の空気流ＡＲ2は、噴流ＡＷ22の流れに引かれて生ずる。
噴流ＡＷ22は、噴流ＡＷ12等の強い前方向への流れにより多少前方へすぼまり放射拡散角（円錐の頂角）は小さくなる。
【００２９】
噴流ＡＷ22は、該デフレクタ４０の側面４０Ｎで衝突した後なので、噴流ＡＷ2よりも放射水膜厚（散水厚）は厚くなっており、空気を抱き込み易くなり、地上に着く前に第２発泡域Ｆ２にて発泡する。
尚、散水膜が厚くなる理由は、噴流ＡＷ2が該デフレクタ４０に衝突する際、該デフレクタ４０の背後に生ずる負圧Ｐ2によって、噴流ＡＷ22の背面が少し引かれるためである。
【００３０】
噴流ＡＷ2が前記内面４０Ｓ又は突状体３７に衝突した後、該内面４０Ｓ又は開口部３９に沿って前方へ方向を変えられ、水平方向の噴流ＡＷ21となる。この噴流ＡＷ21は、該液ＡＷが溝山部１２に沿って前方へ分流した噴流ＡＷ1の強い噴流ＡＷ12に衝突して第３発泡域Ｆ3にて発泡する。
【００３１】
噴流ＡＷ12は第３発泡部Ｆ3にて衝突があったため、多少分散し発泡しやすい状態となり、第４発泡部Ｆ４にて空気を抱き込み発泡する。
【００３２】
噴流ＡＷ11は、噴流ＡＷ1のうちの内側の弱い流れでデフレクタ３の背後に生じる負圧Ｐ1に引かれ散水中央部の第５発泡部Ｆ５あたりで噴流が希薄なため、空気をとらえて発泡、又は、地上等に落ちた際二次発泡する。
【００３３】
この発明の第２実施例を図１０により説明する。この実施例と第１実施例との相違点は、円環状デフレクタの遮蔽部３６に複数の円形状の開口部３９Ａを形成したことである。この開口部３９Ａの直径ｄ1は各円同一であるが必要に応じてその一部又は全部を異なった径にしてもよい。
又、開口部３９Ａは、各円の中心が同一円周上に位置する様に配設されるが、必要に応じてその位置は変更される。
【００３４】
この発明の第３実施例を図１１により説明するが、この実施例と第１実施例との相違点は、突状体３７の先端部３７Ｓが先端リング４５を介して連結されていることである。従って、開口部３９Ｂは台形状のスリットとなる。
なお、このスリットの大きさ、形状等は必要に応じて適宜選択される。
【００３５】
【発明の効果】
この発明は、以上の様に円環状デフレクタが、ノズル本体の外径と同じ又は僅かに大きい直径を有する遠距離放出口部の外周に設けた円環状遮蔽部と、該円環状遮蔽部に形成された複数の開口部と、を備えているので、該円環状デフレクタを摺動させることにより、遠距離放射又は中、近距離放射を発泡効率良く行うことができる。そのため、遠距離放射時には、噴霧状の泡水溶液は遠距離放出口部を通り空気を抱き込みながら発泡し、遠方、例えば可変噴霧泡ノズルから５０ｍ離れた目標地点に到達する。 中距離放射時には、噴霧状の泡水溶液の一部は円環状遮蔽部に衝突し分散され泡を発生するとともに、該泡は開口部を直通する泡水溶液に引き込まれ乗せられて中距離、例えば、可変噴霧泡ノズルから２０〜３５ｍ離れた目標地点に到達する。 近距離放射時には、噴霧状の泡水溶液の殆どは円環状遮蔽部に衝突し分散され泡を発生し、近距離、例えば、可変噴霧泡ノズルから１０ｍ以内の目標地点に到達する。第１外筒をノス゛ル本体の先端部側へ摺動させるに従って噴霧状の泡水溶液が円環状デフレクタの円環状遮蔽部に衝突して発泡する比率が高くなるため、遠距離から近距離に至るどの距離においても必要量の泡が得られる。従って、目標地点に確実に必要量の泡を供給することができるので、効果的な消火を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】第１外筒の断面拡大正面図である。
【図３】第１外筒の正面拡大図である。
【図４】第２外筒の一部断面平面図である。
【図５】第２外筒の正面図である。
【図６】図５のVI−VI線断図である。
【図７】中距離噴射状態を示す縦断面図である。
【図８】近距離噴射状態を示す縦断面図である。
【図９】発泡メカニズムを示す説明図である。
【図１０】本発明の第２実施例を示す正面図で、図５に相当する図である。
【図１１】本発明の第３実施例を示す縦断面図で、図５に相当する図である。
【符号の説明】
１    可変噴霧泡ノズル
１０    第１外筒
２０    第２外筒
２１    空気通路
３０    分散流路
４０    円環状のデフレクタ
【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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