JPH07108B2

JPH07108B2 - 粉末消火設備の消火ノズル

Info

Publication number: JPH07108B2
Application number: JP16378290A
Authority: JP
Inventors: 欽司武村; 潤一岡田
Original assignee: 高圧瓦斯工業株式会社
Priority date: 1990-06-21
Filing date: 1990-06-21
Publication date: 1995-01-11
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: JPH0453574A

Description

【発明の詳細な説明】 ○産業上の利用分野本発明は、粉末消火設備の消火ノズルに関するものであ
る。より詳しくは、全域放出方式の粉末消火設備におい
て、消火対象区画の全域に均一に消火剤を散布するため
の消火ノズルに関するものである。

○従来の技術粉末消火設備を使用する固定式の消火設備は、従来、消
火対象を部分的なものとする局所放出方式のみが実用化
されていて、全域放出方式のものは、ほとんど使用され
ていない。

従来の消火ノズルの例を第11図に、その消火対象パター
ンを第12図に示す。第11図において、消火ノズル本体21
の入口側にはテーパ内ねじ22を形成し、消火設備配管20
を接続できるようにする。出口側内部は円筒形部23を形
成し、その内部に円筒と円錐を複合した形状のノズルチ
ップ24をはめ込み、消火ノズル本体21に施したねじ穴を
利用して止めねじ25により抜け止めとする。円筒形部23
の先端延長部はさらに角度βとなるよう外開きの円錐形
に加工し、その内面に相対する位置のノズルチップ24の
円錐面に垂直にオリフィス孔26を開口する。上記の形状
とすることにより、ノズルチップ24の円錐面24aの角度
γは、そのままオリフィス口26から噴射する粉末消火剤
の放射角度となるが、その消火剤の一部は角度βをなす
円錐面23aに衝突して、図の矢印Ｘ方向に向い、また、
消火剤の一部は角度γの方向に直進して矢印Ｙ方向に向
い、これらが交差し干渉する結果、第12図に示す、角度
αで表される円錐形の粉末放射パターンが形成される。
この場合、消火に有効な範囲は、第12図の角度αの円錐
形のパターンの内側に限られ、かつ、その角度αは、第
11図の円錐面23aの角度βと、ノズルチップ24の円錐面2
4aの角度γに依存することとなる。

○発明が解決しようとする課題上述の従来型の消火ノズルの場合、次のような問題点が
ある。

（１）消火ノズルの床面からの取付高さをＨとし、床面
の消火可能面積をＡとした場合、消火対象とすべき区画
の空間の体積Ｖは、Ｖ＝AH となるべきであるが、実際に消火可能な体積Ｖ′は、角
度αの円錐面の内面に限られるため第12図を参照すれ
ば、Ｖ′＝1/3・AH となり、残りの３分の２の体積の部分は、消火不能であ
る。

（２）第12図の消火ノズルにおいて角度γを小さくし、
角度βを大きくすれば、円錐角度αは大きくなるが、放
射角度Ｘ及びＹも外側に広がるため、放射された粉末消
火剤の分布が円錐の外周辺に密になったドーナツ状とな
り、いわゆる「中抜け現象」により逆に中央部の消火が
困難となる。

（３）いずれにしても、消火対象区画の、天井に近い上
方の部分、即ち消火ノズルから見て直角の内面は消火ノ
ズルから遠くなるほど、消火が困難となっている。

さらに、従来の消火ノズルが、構造・形状に多少の差は
あっても、上記の説明のような局所放出方式にしか使用
できない理由として、法律の規定に基づく設置基準の問
題点がある。

局所放出方式の粉末消火設備では、例えば、第３種粉末
消火剤を使用する場合は、対象とする消火対象区画１m³
当り、少なくとも0.88kgの量が必要（消防法施行規則第
21条第３項２号のロ）とされるが、一方、全域放出方式
の場合は、同一の体積当り0.36kg以上（消防法施行規則
第21条第３項１号イ）と定められているから、局所放出
方式に必要な粉末消火剤量は、全域放出方式のそれの約
2.5倍に達している。従って、局所放出方式の場合、上
記の（２）の説明のような、粉末消火剤分布の相当なム
ラがあるような消火ノズルであっても容易に消火できる
ようになっている。しかも、第12図で分かるように、対
象区画全体をカバーできるようにするには、面積Ａを小
さくせざるを得ず、その場合、粉末消火剤の量は、比率
がもっとも大きくなるという欠点がある。

従って、これらの一般的な局所放出方式用の消火ノズル
を、全域放出方式用に使用すると、法律に定められた最
小の量よりも遥かに多量の消火剤を用意するか、又は、
消火剤の量を法律のとおりとして、多数の消火ノズルを
区画内に配置して、空間内全域をカバーするようにした
ものとしなければならない問題点がある。

○課題を解決するための手段本願発明は、ノズル本体の内面を、入口寄りの円筒面
と、先端寄りの円錐面とで構成し、円筒面に直角に複数
の第１オリフィス孔を穿ち、円錐面に直角に複数の第２
オリフィス孔を穿ち、第２オリフィス孔の下方に位置す
るノズル本体の先端部に、円錐面の複数の第２オリフィ
ス孔の軸芯延長線と交差するように位置させて（その軸
芯をノズル本体の平面視で第２オリフィス孔の軸芯延長
線とほぼ一致させて）、複数の拡散棒を放射状に突出さ
せる。

○作用消火ノズル本体の入口に近い側の円筒面の第１オリフィ
ス孔から放射される粉末消火剤は、消火対象区画の天井
直下及びそれより下方の水平面をカバーし、消火ノズル
の円錐面の第２オリフィス孔から放射される粉末消火剤
は、角度θで拡散棒に衝突して、十分に拡散しながら斜
め下方の広い空間範囲をカバーする。この場合、拡散棒
による拡散作用は、気流が棒に衝突して著しく乱れるこ
とにより生じるものであり、粉末消火剤を含む気体と固
体の混合流によるものである。

○実施例以下、図面に示す実施例にもとづいて本発明を説明す
る。

第１図乃至第３図を参照して、消火ノズル本体１の入口
にテーバねじ２を形成し、消火設備配管20を接続できる
ようにする。入口に近い側の内部は円筒面３に形成し、
その外側から円筒面３に直角に向けて複数の第１オリフ
ィス孔４・４…を穿つ。入口に遠い側の内部は円錐面５
に形成し、その外側から円錐面５に直角に内側に向けて
複数の第２オリフィス孔６・６…を穿つ。消火ノズル本
体１の先端部、即ち、オリフィス孔６・６…の下方に、
第２オリフィス孔６・６…と同数の拡散棒７・７…を、
消火ノズル本体２の軸芯心と直角方向に放射状に取付
け、当該拡散棒７・７…の軸芯は、第２オリフィス孔６
・６…の中心線８上にあるように配置する、即ち、ノズ
ル本体の平面視で拡散棒７・７…の軸芯を第２オリフィ
ス孔の軸芯延長線と一致させる。拡散棒７・７…の基部
９には、内ねじを加工し、消火ノズル本体１の先端部の
ねじ10にねじ込んで固定する。

なお、第１図において、θは相対するそれぞれの第２オ
リフィス孔６の中心線と拡散棒７の軸芯のなす角度（ノ
ズル本体の側面視、正面視で拡散棒７の軸芯と第２オリ
フィス孔の軸芯延長線との交差角）である。

次に、粉末消火剤の放射とその分布について説明する。
粉末消火剤は、10kg/cm2前後の圧力を有する窒素ガス
（N2ガス）と混合し、流動しながら、気体・固定混相流
の状態で消火設備配管20内を流れてきて、消火ノズル本
体１に達し、第１オリフィス孔４・４および第２オリフ
ィス孔６・６…に至ってN2ガスとともに大気中に噴出す
る。以下、第１オリフィス孔４・４…の場合と第２オリ
フィス孔６・６…の場合に分けて説明する。

第１オリフィス孔４・４…から噴出した粉末消火剤は、
比較的狭い角度の範囲で放射されるが、その状態を第4A
図及び第4B図に示す。粉末消火剤は10μｍ〜100μｍの
大きさの極めて微細な固体であるため、消火ノズルから
離れるにしたがって噴出時の勢を失って、第4A図の側面
図（正面図も同じ）に示すように、少しずつ沈降するパ
ターンとなり、一方、平面的には、第4B図のように完全
な対象型となる。

次に、第２オリフィス孔６・６…から噴出する粉末消火
剤の場合も、ものそのままであれば、第５図のような放
射パターンとなるべきところを、第２オリフィス孔６・
６…のすぐ近くに位置する拡散棒７・７…のため、広く
拡散することになる。

即ち、第２オリフィス孔６・６…から噴出したN2ガス
は、第7A図に示すように、拡散棒７・７…によりその気
流に乱れが生じ、その結果、粉末消火剤は上述のよう
に、気流の影響を受けやすい極めて微細な固体であるた
め、第7B図に示すように、はね返り・粉末消火剤同志の
相互干渉・回り込みなど、広範囲に拡散する状態とな
る。なお、この気流の影響の度合いは、第２オリフィス
孔６の中心線８が拡散棒７に対して角度θをなすため、
第２オリフィス孔６に近いほど著しい。その結果とし
て、消火ノズルの軸芯、即ち空間中心付近での、粉末消
火剤の拡散の度合いが高くなり、粉末消火剤のいわゆる
「中抜け現象」が無くなるのである。この状態を第６図
に示す。

従って、第１図の本願実施例の消火ノズルの全空間放射
パターンは、第4A図、第4B図及び第６図を統合したもの
となることは明らかで、第８図に示すように、本発明の
消火ノズルを使用すると、消火対象空間を完全に粉末消
火剤でカバーすることができるのである。

第９図は、本発明の他の実施例を示し、消火ノズル本体
１の先端を４角柱、６角柱等に形成し、基部９の一部を
これに対応する型の４角穴、６角穴に加工し、はめ合わ
せた後消火ノズル本体１の先端のねじ穴11に小ねじ12に
より固定する。かくすることにより、消火ノズル本体１
と基部９を組合せる時、第２オリフィス孔６・６…の中
心線と拡散棒７・７…の軸芯とを一致させる作業が省略
可能な構造となる。なお、拡散棒７・７…は、上記の実
施例では断面円形としたが、第10図の断面図に示すよう
に、十分な気流の乱れが生ずるものであれば、角形断
面、楕円形状その他適当な形状のものでも本願発明の目
的を達成できることは勿論である。

○効果本願発明は、ノズル本体の内面を、複数の第１オリフィ
ス孔を有する入口寄りの円筒面と、複数の第２オリフィ
ス孔を有する先端寄りの円錐面とで構成し、第２オリフ
ィス孔の下方に位置するノズル本体の先端部に、円錐面
の複数の第２オリフィス孔の軸芯延長線と交差するよう
に位置させて）、複数の拡散棒を放射状に突出させたか
ら、消火対象区画の天井直下及びそれより下方の水平面
を、消火ノズル本体の入口に近い側の円筒面の第１オリ
フィス孔から放射される粉末消火剤でカバーし、斜め下
方の広い空間範囲を、消火ノズルの円錐面の第２オリフ
ィス孔から放射される粉末消火剤が、角度θで拡散棒に
衝突して十分に拡散することでカバーする。従って、全
域放出方式の粉末消火設備において、消火対象区画の全
域に均一に消火剤を散布し、粉末消火剤を効果的に使用
して所定の空間内全域を確実に消火することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す消火ノズルの縦断面図、
第２図は同じく側面図、第３図は左半分を第１図のA-A
切断線で断面して示す部分底面図である。第4A図および第4B図は第１オリフィス孔からの粉末消火
剤の放射パターンを示し、第4A図は側面図（正面図も同
じ）、第4B図は平面図である。第５図および第６図は第２オリフィス孔からの粉末消火
剤の拡散状態の説明図で、第５図は拡散棒が存在しない
場合の第２オリフィス孔からの粉末消火剤の放射パター
ンを示し、第６図は拡散棒が存在する場合の放射パター
ンを示す。第7A図および第7B図は拡散棒の作用の説明図
で、第7A図は拡散棒による気流の乱れを示し、第7B図は
気流の乱れによる粉末消火剤の跳ね返り、相互干渉等を
示す。第８図は第１オリフィス孔および第２オリフィス孔の両
方の放射パターンを合成した粉末消火剤の全空間放射パ
ターンを示す側面図（正面図も同じ）平面図である。第９図は本発明の第２実施例を示す消火ノズルの第１図
同様の縦断面図、第10図は第９図のB-B切断線で断面し
て示す縦断面図である。第11図および第12図は公知の消火ノズルを示し、第11図
は第１図同様の縦断面図、第12図は第８図同様の放射パ
ターンを示す平面図である。１……消火ノズル本体３……円筒面４……第１オリフィス孔５……円錐面６……第２オリフィス孔７……拡散棒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉末消火設備の消火ノズルにおいて、消火設備配管に連通するノズル本体の入口寄り部分の内
面を円筒状に、先端寄り部分の内面を円錐状に、それぞ
れ形成して、ノズル本体の内面を円筒面と円錐面とで構
成し、円筒面の外壁から、円筒面に直角に内側に向けて複数の
第１オリフィス孔を形成し、円錐面の外壁から、円錐面に直角に内側に向けて複数の
第２オリフィス孔を形成し、第２オリフィス孔の下方に位置するノズル本体の先端部
に、円錐面に形成した複数の前記第２オリフィス孔の軸
芯延長線と交差するように位置させて、複数の拡散棒を
放射状に突出させ、第２オリフィス孔から放射される粉末消火剤を拡散棒と
衝突させて拡散作用を生じさせることを特徴とする粉末
消火設備の消火ノズル。