消火方法及び消火ヘッド
【課題】無駄な散水を防止すると共に、１つの消火ヘッドでも防護領域内の各部分に必要にして十分な散水が行えるようにする。
【解決手段】防護領域Ｄに散水する消火ヘッドＳＰであって：前記消火ヘッドは、防護領域境界部分Ｄ１に散水する遠投用デフレクタ１２Ａと、ヘッド直下部分Ｄ３に散水する近投用デフレクタ１２Ｃと、前記防護領域境界部分と前記ヘッド直下部分の間Ｄ２に散水する中投用デフレク１２Ｂと、を備えている。
【解決手段】防護領域Ｄに散水する消火ヘッドＳＰであって：前記消火ヘッドは、防護領域境界部分Ｄ１に散水する遠投用デフレクタ１２Ａと、ヘッド直下部分Ｄ３に散水する近投用デフレクタ１２Ｃと、前記防護領域境界部分と前記ヘッド直下部分の間Ｄ２に散水する中投用デフレク１２Ｂと、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、消火方法及び消火ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
消火ヘッド、例えば、閉鎖型スプリンクラヘッドは、放水口を閉鎖する弁体と、該弁体を押さえる可溶合金と、前記放水口から噴出する消火水を分散せしめるデフレクタと、を備えている。このヘッドでは、火災の熱により可溶合金が溶融すると、弁体が放水口から離れて開弁し、放水口から吐き出される消火水はデフレクタにより分散されながら飛散する。
【０００３】
このヘッドでは、例えば、該ヘッドを中心としてその半径約２〜３mの範囲内に満遍なく放水され、この範囲で発生した火災に有効に散水して消火する。ここでは、この有効散水範囲を「防護領域」と呼ぶことにする。防護領域内の散水密度は、該ヘッドの真下部分が防護領域境界部分より大きい。又、発熱速度と消火に必要な散水密度（Required Delivered Density 略して「RDD」という）との関係は、発熱速度（発熱総量）の大きさに比例してRDDが大きくなることが知られている（例えば、非特許文献１、参照）。
【０００４】
【非特許文献１】「建築技術者の知っておきたい消火設備」（國川明輝著 理工図書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
消火ヘッドは、火点からの距離によって動作する迄の時間が異なる。つまり、該ヘッドから離れた場所、例えば、防護領域境界部分、で火災が発生した場合には、該ヘッド直下部分で火災が発生した場合に比べ、動作するまでの時間が長くなるので、防護領域境界部分の散水密度を該ヘッド直下部分より大きくすることが要望される。
ところが、従来例では、前述のように、その設置場所から離れる程散水密度が小さくなるので、前記要望を満たすことができず、効果的な消火を行うことができないことがある。
【０００６】
又、消火ヘッドは、通常複数のヘッドを正方形配置で天井に取り付け、隣接するヘッド同士の防護領域の境界部分は、二重、又は、四重に散水している。
しかし、この様にすると、防護領域境界部分で火災が発生した場合には、複数の消火ヘッドが火災を感知して作動するので、該防護領域境界部分に必要以上の散水がなされる。そのため、消火水が無駄になると共に、水損の問題も発生する。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑み、無駄な散水を防止すると共に、１つの消火ヘッドでも防護領域内の各部分に必要にして十分な散水が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、防護領域に散水する消火ヘッドであって：前記消火ヘッドは、前記防護領域内において該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分に多く散水をする遠方濃密散水手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
前記遠方濃密散水手段は、少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用デフレクタと、ヘッド直下部分に散水する近投用デフレクタと、を備えた段状デフレクタ、又は、少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の下部に位置し、ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔と備えた断面U字状デフレクタ、であることを特徴とする。
【００１０】
前記遠方濃密散水手段は、少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の内側に設けられ、該ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔とを備えた平板状デフレクタ、であることを特徴とする。
【００１１】
消火ヘッドが、放水口と、該放水口を閉鎖する弁体と、該弁体を押さえる感熱部材と、を備えた閉鎖型スプリンクラヘッド、であることを特徴とする。
【００１２】
この発明は、消火ヘッドを使用して防護領域に散水する消火方法であって：前記消火ヘッドの前記防護領域内における散水量は、該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分の方が多くなる様に散水され、前記散水量が、実験により得られた消火に必要な散水密度と散水半径との関係から決定されることを特徴とする。
【００１３】
前記散水密度と散水半径との関係は、実験により得られた放水開始時の発熱速度と必要散水密度との関係と、ヘッド作動時の発熱速度と設置半径と、から求められることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、消火ヘッドの防護領域内における散水量は、該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分の方が多くなる様に散水するので、防護領域内の各部分に必要にして十分な散水密度の散水を行うことができる。従って、無駄な散水がなくなるので、効率よく消火できるとともに、水損の発生も防止できる。
【００１５】
つまり、スプリンクラヘッドSPのほぼ真下で火災が発生した時には、発生速度の小さい段階で放水を開始できる。この時には、火災の炎は近投領域Ｄ３にあるが、発熱速度が小さいので、少ない散水密度でも充分に消火可能である。これに対し、防護領域境界側Ｄ１で火災が発生したときは、スプリンクラヘッドSPが動作するまでには時間がかかり、動作時の発熱速度は大きくなる。しかし、遠投領域部Ｄ１の散水密度は大きくしてあるので、感知に時間がかかっても放水後は、すぐに火災を消火することができ、２以上のヘッドが動作することはほとんどない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本件発明者は、消火ヘッドからの距離（散水半径）と消火に必要な散水密度（ＲDD）との関係がわかれば、従来例の問題は解決できる、と考えた。そこで、前記両者の関係を知るため、次の実験を行った。
【００１７】
消火実験：
図１に示す消火実験装置を用いて、クリブモデルに対し放水開始時の発熱速度とその消火に必要な散水密度(RDD)との関係を求めた。
【００１８】
放水開始時の発熱速度とその消火に必要な散水密度(RDD)との関係は、図４に示すとおりの曲線になることがわかった。即ち、前記発熱速度w1、w2、w3（w1＜w2＜w3）に対応するRDDは、順次L1、L2、L3（L1＜L2＜L3）であり、両者は、ほぼ比例関係にある。従って、発熱速度wが大きいほど散水密度RDDも大きい。
【００１９】
なお、図１において、Aはクリブ、Ｂは床面、Ｃは火点、Ｄは輻射計、Eは天井、Ｆ1、Ｆ2は熱電対、Ｒは部屋、SPは閉鎖型スプリンクラヘッド、をそれぞれ示す。
【００２０】
フリーバーン実験：
図２に示す実験装置を用いて、天井高さ2.8mの場合のクリブモデルに対し、火点からの距離に応じたスプリンクラヘッドの作動時の発熱速度を実験により求めた。
【００２１】
ヘッド作動時の発熱速度(kw)と設置半径即ち、消火ヘッドと火点との距離（ｍ）との関係は、図５に示すとおりのほぼ直線になることがわかった。即ち、前記発熱速度w1、w2、w3（w1＜w2＜w3）に対応する設置半径は、順次ｒ1、ｒ2、ｒ3（ｒ1＜ｒ2＜ｒ3）であり、両者は、ほぼ比例関係にある。従って、設置半径ｒが大きいほど発熱速度ｗが大きくなる。なお、図２において、図１と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
【００２２】
次に、上記図４の直線と図５の直線は、共に発熱速度（ｗ）に関するものであるので、この発熱速度ｗを媒介として散水半径（ｒ）と消火に必要な散水密度RDDとの関係を求めたところ、図３に示す様なほぼ直線状になることがわかった（この線を「ｒ―RDD直線」ということにする）。
即ち、前記ｒ1、ｒ2、ｒ3（ｒ1＜ｒ2＜ｒ3）に対応する散水密度（RDD）は、順次L1、L2、L3（L1＜L2＜L3）であり、両者は、ほぼ比例関係にある。従って、散水半径ｒが大きいほど散水密度Ｌも大きくなる。
【００２３】
そこで、防護領域内に散水する場合には、散水半径ｒと散水密度RDDとの関係（ｒ―RDD直線）から、次の散水方法が好ましいことが理解できる。
（１）ｒ―RDD直線に沿って散水半径ｒが大きくなる、即ち、ヘッド真下部分より離される、のに対応して、散水密度RDDが漸次大きくなるように散水する、第１の散水方法。
（２）ｒ−RDD直線の散水密度RDDを、ヘッド真下部分より離れる方向に２段階以上の散水密度に区分し、例えば、散水半径ｒ1迄の散水密度はL1（小散水密度領域部）、散水半径ｒ1から散水半径ｒ2までの散水密度はＬ2（中散水密度部）、散水半径ｒ2から散水半径ｒ3までの散水密度はＬ3（大散水密度部）、に区分して散水する、第２の散水方法。
【００２４】
本発明の目的は、前記第１及び第２の散水方法のいずれを採用しても達成できるが、散水ヘッドの製作等の関係上、第２の消火方法がより実用的である。
そこで、本件発明者は、この第２の方法を実現するための消火ヘッドを開発すべく研究実験を重ね、次の様な消火ヘッドを完成させた。本件発明は、上記知見に基づくものである。
【００２５】
消火ヘッドは、その防護領域内において該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分に多くの散水をする遠方濃密散水手段を備えていること。
【００２６】
遠方濃密散水手段として代表的なものとして次のものがあること。
（１）少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用デフレクタと、ヘッド直下部分に散水する近投用デフレクタと、を備えた段状デフレクタ、
（２）少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の下部に位置し、ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔と、を備えた断面U字状デフレクタ、
【００２７】
（３）少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の内側に設けられ、ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔とを備えた板状デフレクタ、
（４）少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用ノズルと、ヘッド直下部分に散水する近投用ノズルとからなるノズル手段。
【実施例】
【００２８】
この発明の第１実施例を図６〜図１１により説明する。
閉鎖型スプリンクラヘッドＳＰは、放水口１を有する本体３と、該本体３に螺着されている円筒状のフレーム５と、感熱部材としての可溶合金８の溶融により作動するリンク機構９と、該フレーム５の下方に位置し、伸縮自在なガイドロッド１０に支持されているデフレクタ１２と、前記可溶合金８を収容するシリンダ１４に固定されている感熱板１６と、を備えている。
【００２９】
リンク機構９は、天壁と側壁を有する、断面コ字状のバランサ１８を備えている。このバランサ１８の天壁には、弁体７の突起部を嵌着する凹部が設けられ、又、側壁の下端は、第２ピストン２０に当接している。このピストン２０の先端部は、シリンダ１４内の第１ピストン２２を押圧し、そしてこの第１ピストン２２は、可溶合金８を押圧している。
【００３０】
デフレクタ１２は、防護領域境界部分に散水する遠投用デフレクタ１２Ａと、該遠投用デフレクタ１２Aの下側に配設された中投用デフレクタ１２Ｂと、該中投用デフレクタ１２Ｂの下側に配設された、ヘッド直下部分に散水する近投用デフレクタ１２ＣＡと、から構成されている。これらのデフレクタ１２Ａ〜１２Ｃの軸心は、放水口１の軸心Ｃ上に位置している。
【００３１】
遠投用デフレクタ１２Ａは、円板状に形成され、図８に示されているように、その中央部には弁体７の係止穴２４が設けられている。このデフレクタ１２Ａには、４個の大形散水孔２６が円周方向に等間隔（中心角９０°）をおいて配設されている。この大形散水孔２６は、大円弧状部２６ａと、小円弧状部２６ｂと、前記両円弧状部２６ａ，２６ｂを連結するテーパー部２６ｃと、から構成されているが、この形状、大きさ等は必要に応じて適宜選択される。
【００３２】
中投用デフレクタ１２Ｂは、円板状に形成されているが、図９に示しているように、その径は、遠投用デフレクタ１２Ａのそれより小さく、例えば、３/５の大きさである。このデフレクタ１２Ｂには、爪１２ｂと４個の中形散水孔２８とが設けられている。爪１２ｂは、外周縁部に立設され、又、中形散水孔２８は、円周方向に等間隔（中心角９０°）に配設されている。この中形散水孔２８は、中円弧状部２８ａと、小円弧状部２８ｂと、前記両円弧状部２８ａ，２８ｂを連結するテーパー部２８ｃと、から構成されている。
【００３３】
この中形散水孔２８の位置関係を遠投用デフレクタ１２Aの大形散水孔２６と比較して説明する。中形散水口２８の中心は、隣り合う大形散水孔２６間の中央部に対向するように配設されている。即ち、大形散水孔２６と中形散水孔２８は４５°ずれて配設されている。中形散水孔２８の開口面積は、大形散水孔２６のそれより小さく、例えば、１/５の大きさであるが、その開口面積や形状等は必要に応じて適宜選択できる。
【００３４】
近投用デフレクタ１２Ｃは、円板状に形成されているが、図１０に示されているように、その径は、中投用デフレクタ１２Ｂのそれより小さく、例えば、１/２の大きさである。このデフレクタ１２Ｃには、爪１２ｃと、５個の小形散水孔３０と、４個の超小形散水孔３２と、が設けられている。
【００３５】
爪１２ｃは、外周縁部に立設され、小形散水孔３０は、前記中形散水孔２８の開口面積より小さい円弧状長孔であり、円周方向に等間隔をおいて配設されている。この小形散水孔３０の中心は、中形散水口２８の位置関係で比較すると、隣り合う中形散水孔２８間の中央部にほぼ対向するように配設されている。小形散水孔３０の開口面積は、中形散水孔２８のそれより小さく、例えば、１/３の大きさであるが、その開口面積や形状等は必要に応じて適宜選択できる。
【００３６】
超小形散水孔３２は前記小形散水孔３０の開口面積より小さい円弧状長孔であり、例えば、１／２の大きさであるが、その開口面積や形状等は必要に応じて適宜選択できる。この散水孔３２は、小形散水孔３０より軸心Ｃ側に位置し、円周方向に等間隔をおいて配設され、遠投用デフレクタ１２Aの大形散水孔２６と対向する位置に設けられている。なお、中投用デフレクタ１２Ｂと近投用デフレクタ１２ｃの中心には、貫通孔が設けられ、火災動作時には、この貫通孔からリンク機構９が排出されるようになっている。
【００３７】
次に本実施例の作動について説明する。
火災が発生し、消火ヘッドＳＰの可溶合金８が溶融すると、リンク機構９が分解し弁体７が放水口１から離れて開弁するとともに、デフレクタ１２Ａ，１２Ｂ、１２Ｃがガイドロッド１０に案内されながら、落下し図７に示す様に、３段状態となる。この時、弁体７はアームガイド１１に案内されながら落下し、遠投用デフレクタ１２ａの係止穴２４に係止する。
この際、伸縮自在なガイドロッド１０は、元の長さのほぼ３倍の長さになる。このガイドロッド１０は、太ガイドロッド10aと、太ガイドロッド１０a内に挿入される中ガイドロッド１０ｂと、中ガイドロッド１０ｂ内に挿入される細ガイドロッド１０ｃとから構成されて、各ガイドロッド１０a〜10cに下端には、デフレクタ１２A〜12Cに係止するストッパが設けられている。そして、ヘッド作動時にデフレクタ１２A〜１２ｃが水圧を受けると、太ガイドロッド10a内から順次中ガイドロッド１０ｂ、細ガイドロッド１０ｃが伸びるように構成されている。
【００３８】
放水口１から放出された消火水ｗは、弁体７に衝突して大形デフレクタ１２Ａ上に落下し、分散されながら外周縁から飛散しｗ１、防護領域境界部分即ち、遠投領域部Ｄ１に散布される（図１１参照）。この領域部Ｄ１の散水密度ＲＤＤは、他の領域部Ｄ２、Ｄ３のそれよりも大きく、例えば、3.5〜4.5Ｌ/min/m2である。
【００３９】
前記デフレクタ１２Ａ上に落下した消火水ｗの一部は、大形散水孔２６から中投用デフレクタ１２Ｂ上に落下する。この時、大形散水孔２６と中形散水孔２８との位置がずれているので、大形散水孔２６から落下した消火水ｗが直接中形散水孔２８内に落下することはない。
【００４０】
中投用デフレクタ１２Ｂ上に落下した消火水ｗ１は、爪１２ｂにより飛散方向を規制されながら外周縁部から飛散しｗ2、中投領域部Ｄ２に散布される。この中投領域部Ｄ２は、遠投領域部Ｄ１より散水密度ＲＤＤは小さく、例えば、2.7〜3.3/min/m2である。
【００４１】
前記デフレクタ１２Ｂ上に落下した消火水ｗ１の一部は、中形散水孔２８から近投用デフレクタ１２Ｃ上に落下する。この時、中形散水孔２８と小形散水孔３０との位置がずれているので、中形散水孔２８から落下した消火水ｗ１が直接小形散水孔３０内に落下することはない。
【００４２】
近投用デフレクタ１２Ｃ上に落下した消火水ｗ２は、爪１２ｃにより飛散方向を規制されながら外周縁部から飛散しｗ３、ヘッド直下部分を含む、近投領域部Ｄ３に散布される。
【００４３】
前記デフレクタ１２Ｃ上に落下した消火水ｗ２の一部は、小形散水孔３０及び超小形散水孔３２からヘッド直下部分の近投領域部Ｄ３に落下する。この近投領域部Ｄ３は、他の領域部Ｄ１、Ｄ２より散水密度ＲＤＤが小さく、例えば、1.5〜2.5Ｌ/min/m2である。
【００４４】
この様に散水ヘッドＳＰの防護領域Ｄ内における散水密度ＲＤＤは、スプリンクラヘッドＳＰ直下部分が、防護領域境界部分より小さいので、発熱速度に沿った散水が行われる。そのため、消火水の無駄使いを省くことができると共に、過剰放水による水損の発生を防止することができる。
つまり、スプリンクラヘッドSPのほぼ真下で火災が発生した時には、発生速度の小さい段階で放水を開始できる。この時には、火災の炎は近投領域Ｄ３にあるが、発熱速度が小さいので、少ない散水密度でも充分に消火可能である。これに対し、防護領域境界側Ｄ１で火災が発生したときは、スプリンクラヘッドSPが動作するまでには時間がかかり、動作時の発熱速度は大きくなる。しかし、遠投領域部Ｄ１の散水密度は大きくしてあるので、感知に時間がかかっても放水後は、すぐに火災を消火することができ、２以上のヘッドが動作することはほとんどない。
【００４５】
この発明の第２実施例を図１２、図１３により説明する。
この実施例の消火ヘッドは、フレーム自身に散水口を設け、火災時にその散水口から消火水を散水する様にしたマルチ形スプリンクラヘッドＭＳＰである。
マルチ形スプリンクラヘッドＭＳＰは、放水口４１を有する本体４３と、放水口４１を開閉する弁体４２と、該本体４３に螺着されているフレーム４５と、可溶合金４８の溶融により分解するリンク機構４９と、該可溶合金４８を収容するシリンダ５０に固定されている感熱板５４と、を備えている。なお、本実施例においては、フレーム４５により断面U字状デフレクタを構成している。
【００４６】
リンク機構４９は、弁体４２に当接するバランサ５３と、該バランサ５３に当接する左右一対のアーム５５と、該アーム５５の上端面に係合するフレームの係止部５６と、該アーム５５の下端部を係止せしめるアーム支持板５７と、シリンダ５０に収容され、該アーム５５により押圧される第２ピストン５９と、第２ピストン５９により押圧される第１ピストン６１と、から構成されている。
【００４７】
フレーム４５は、円筒状に形成され、その内部には、係止部５６が突設され、該係止部５６の上部には、防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔６４が設けられ、その下部には中投用中径孔６６とヘッド真下部分に散水する近投用小径孔６８が設けられている。前記孔の開口面積は、遠投用大径孔６４が最も大きく，近投用小径孔６８が最も小さい。これらの孔の形状、個数、開口面積等は、必要に応じて適宜選択され、例えば、遠投用大径孔６４からの散水量が近投用小径孔６８からの散水量よりも多くなるように設計されている。
【００４８】
次に本実施例の作動について説明する。
火災が発生し、消火ヘッドＭＳＰの可溶合金４８が溶融すると、リンク機構４９が分解して弁体４２が放水口４１から離れて開弁するとともに、図１３に示すように、弁体４２はアームガイド４０に案内されながらフレーム４５の底部に当接する。
【００４９】
放水口４１から放出された消火水ｗは、弁体４２の頭部４２ａに衝突して遠投用大径孔６４から飛散しｗ１、図示しない防護領域の境界部分即ち、遠投領域部に散布される。この遠投領域部の散水密度ＲＤＤは、他の領域部よりも大きく、例えば、3.5〜4,5Ｌ/min/m2 である。
【００５０】
前記消火水ｗの一部は、弁体４２のフランジ部４２ｂに衝突し、その一部は中投用中径孔６６から飛散しｗ2、防護領域の中投領域部に散布され、又、他は近投用小径孔６８から飛散しｗ3、防護領域のヘッド直下部分、即ち、近投用領域部に散布される。この領域部の散水密度ＲＤＤは、例えば、中投用領域部2.7〜3.3/min/m2、近投用領域部1.5〜2.5/min/m2である。
【００５１】
この発明の第３実施例を図１４、図１５により説明する。
閉鎖型スプリンクラヘッドＧＳＰは、放水口７１を有する本体７３と、該本体７３に連続し、受台７５が螺合されている支持フレーム７７と、放水口７１を閉鎖する弁体７９と、一端が弁体７９の挿入部に挿着され、他端が前記受台７５に圧接する感熱部材としてのグラスバルブ８０と、支持フレーム７７の下端に固定されている平板状のデフレクタ８２と、を備えている。
【００５２】
このデフレクタ８２は、円板状に形成され、その外周側には６個の防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔８４が設けられている。この孔８４は、円周方向に等間隔に配設された円弧状長孔であるが、その形状、開口面積、個数等は必要に応じて適宜選択される。
【００５３】
遠投用大径孔８４の内側には、６個の中投用中径孔８６が設けられている。この孔８６は、円周方向に等間隔に配設された円弧状長孔であり、遠投用大径孔８４より開口面積は小さく形成されている。この孔８６の中心は、隣り合う遠投用大径孔８４間の中央部を向いている。中投用中径孔８６の形状、開口面積、個数等は必要に応じて適宜選択される。
【００５４】
中投用中径孔８６の内側には、６個のヘッド直下部分に散水する近投用小径孔８８が設けられている。この孔８８は、円周方向に等間隔に配設された円弧状長孔であり、中投用中径孔８６より開口面積は小さく形成されている。この孔８８の中心は、隣り合う中投用中径孔８６間の中央部を向いている。小投用小径孔８８の形状、開口面積、個数等は必要に応じて適宜選択される。
【００５５】
次に本実施例の作動について説明する。
火災が発生し、消火ヘッドＧＳＰのグラスバルブ８０が破裂すると、弁体７９が落下して開弁するとともに、消火水ｗがデフレクタ８２に衝突する。この消火水ｗはデフレクタ８２の外周縁から飛散しｗ１、図示しない防護領域境界部分即ち、遠投領域部に散布される。この領域部の散水密度ＲＤＤは、他の領域部のそれよりも大きい。
【００５６】
前記消火水ｗの一部は、遠投用大径孔８４、中投用中径孔８６，近投用小径孔８８を通って飛散する。遠投用大径孔８４を通る消火水ｗ１は図示しない防護領域の遠投領域部に、中投用中径孔８６を通る消火水ｗ２は中投領域部に，又、近投用小径孔８８を通る消火水ｗ３は近投領域部に、それぞれ散水される。前記領域部の散水密度ＲＤＤは、例えば、遠投用散水領域部3.5〜4．5Ｌ/min/m2、中投領域部2.7〜3.3Ｌ/min/m2、近投領域部1.5〜2.5Ｌ/min/m2、である。ここでは、デフレクタ８２の孔８４〜８８の開口面積を外周側ほど大きくすることで遠方領域部に放水量を多くしている。
【００５７】
この発明の第４実施例を図１６により説明する。
この消火ヘッドCＳＰは防護領域境界部分に散水する遠投用ノズル９０と、ヘッド直下分部に散水する近投用ノズル９２と、を備えた開放型スプリンクラヘッドであり、感熱部９３を具備する取付具９６を介して図示しない消火配管に連結される。
【００５８】
取付具９６は、一端に配管連結口９８を有し、他端に感熱部９３の取付口１０３を有し、該両端間にヘッド連結口１０５を形成した筒状の本体１０６と，該他端側に挿着され、弁体１０２の移動を規制するガイド１０４と，該本体１０６内に設けられ、前記両連結口９８，１０５間を遮断する弁体１０２と，該感熱部の取付口１０３に設けられ、前記弁体１０２を常時閉弁状態に支持し、火災発生時には感熱により開弁せしめるグラスバルブ１０８と，を備えている。
【００５９】
なお、図１６において１１０は弁体１０２に固定された弁棒、１１２はボール、１１４ａ，１１４ｂはグラスバルブ１０８の支持部材、をそれぞれ示す。
【００６０】
この実施例の作動について説明する。
火災が発生し、取付具９６のグラスバルブ１０８が破裂すると、弁体１０２が摺動して開弁するとともに、消火水ｗはヘッド連結口１０５を通って遠投用ノズル９０及び近投用ノズル９２に流れ込む。
【００６１】
そのため、遠投用ノズル９０に流れ込んだ消火水ｗ１は、図示しない防護領域の遠投領域部に散布され、近投用ノズル９２に流れ込んだ消火水ｗ２は、防護領域の近投領域部に散水される。この消火ヘッドでは、防護領域を２つの区分、即ち、防護領域境界部分側の遠投領域部と、ヘッド直下側の近投領域部と、に区分して散水するが、その散水密度ＲＤＤは、例えば、遠投領域部は3.3〜4.5Ｌ/min/m2、近投領域部は1.5〜2.7Ｌ/min/m2である。
以上説明したように、本実施形態の各実施例の散水ヘッドは、実験により得られた消火に必要な散水密度と散水半径との関係（ｒ−RDD直線）から散水量が決定される。
本実施例では、近投よりの遠投の散水量を増やすことが重要であり、デフレクタの個数は少なくとも２つあればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】消火実験の実験装置を示す縦断面図である。
【図２】フリーバーン実験の実験装置を示す縦断面図である。
【図３】火点の散水密度と散水半径との関係を示すグラフである。
【図４】火点の散水密度と放水開始時の発熱速度との関係を示すグラフである。
【図５】設置半径と作動時の発熱速度との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第１実施例を示す縦断面図である。
【図７】開弁時の状態を示す縦断面図である。
【図８】遠投用デフレクタの平面図である。
【図９】中投用デフレクタの平面図である。
【図１０】近投用デフレクタの平面図である。
【図１１】防護領域を示す平面図である。
【図１２】本発明の第２実施例を示す縦断面図である。
【図１３】開弁時の状態を示す縦断面図である。
【図１４】本発明の第３実施例を示す縦断面図である。
【図１５】デフレクタの平面図である。
【図１６】本発明の第４実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 放水口
３ 本体
５ フレーム
７ 弁体
８ 可溶合金
９ リンク機構
10 ガイドロッド
12 デフレクタ
26 大形散水孔
28 中形散水孔
30 小形散水孔
32 超小形散水孔
【技術分野】
【０００１】
この発明は、消火方法及び消火ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
消火ヘッド、例えば、閉鎖型スプリンクラヘッドは、放水口を閉鎖する弁体と、該弁体を押さえる可溶合金と、前記放水口から噴出する消火水を分散せしめるデフレクタと、を備えている。このヘッドでは、火災の熱により可溶合金が溶融すると、弁体が放水口から離れて開弁し、放水口から吐き出される消火水はデフレクタにより分散されながら飛散する。
【０００３】
このヘッドでは、例えば、該ヘッドを中心としてその半径約２〜３mの範囲内に満遍なく放水され、この範囲で発生した火災に有効に散水して消火する。ここでは、この有効散水範囲を「防護領域」と呼ぶことにする。防護領域内の散水密度は、該ヘッドの真下部分が防護領域境界部分より大きい。又、発熱速度と消火に必要な散水密度（Required Delivered Density 略して「RDD」という）との関係は、発熱速度（発熱総量）の大きさに比例してRDDが大きくなることが知られている（例えば、非特許文献１、参照）。
【０００４】
【非特許文献１】「建築技術者の知っておきたい消火設備」（國川明輝著 理工図書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
消火ヘッドは、火点からの距離によって動作する迄の時間が異なる。つまり、該ヘッドから離れた場所、例えば、防護領域境界部分、で火災が発生した場合には、該ヘッド直下部分で火災が発生した場合に比べ、動作するまでの時間が長くなるので、防護領域境界部分の散水密度を該ヘッド直下部分より大きくすることが要望される。
ところが、従来例では、前述のように、その設置場所から離れる程散水密度が小さくなるので、前記要望を満たすことができず、効果的な消火を行うことができないことがある。
【０００６】
又、消火ヘッドは、通常複数のヘッドを正方形配置で天井に取り付け、隣接するヘッド同士の防護領域の境界部分は、二重、又は、四重に散水している。
しかし、この様にすると、防護領域境界部分で火災が発生した場合には、複数の消火ヘッドが火災を感知して作動するので、該防護領域境界部分に必要以上の散水がなされる。そのため、消火水が無駄になると共に、水損の問題も発生する。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑み、無駄な散水を防止すると共に、１つの消火ヘッドでも防護領域内の各部分に必要にして十分な散水が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、防護領域に散水する消火ヘッドであって：前記消火ヘッドは、前記防護領域内において該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分に多く散水をする遠方濃密散水手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
前記遠方濃密散水手段は、少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用デフレクタと、ヘッド直下部分に散水する近投用デフレクタと、を備えた段状デフレクタ、又は、少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の下部に位置し、ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔と備えた断面U字状デフレクタ、であることを特徴とする。
【００１０】
前記遠方濃密散水手段は、少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の内側に設けられ、該ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔とを備えた平板状デフレクタ、であることを特徴とする。
【００１１】
消火ヘッドが、放水口と、該放水口を閉鎖する弁体と、該弁体を押さえる感熱部材と、を備えた閉鎖型スプリンクラヘッド、であることを特徴とする。
【００１２】
この発明は、消火ヘッドを使用して防護領域に散水する消火方法であって：前記消火ヘッドの前記防護領域内における散水量は、該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分の方が多くなる様に散水され、前記散水量が、実験により得られた消火に必要な散水密度と散水半径との関係から決定されることを特徴とする。
【００１３】
前記散水密度と散水半径との関係は、実験により得られた放水開始時の発熱速度と必要散水密度との関係と、ヘッド作動時の発熱速度と設置半径と、から求められることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、消火ヘッドの防護領域内における散水量は、該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分の方が多くなる様に散水するので、防護領域内の各部分に必要にして十分な散水密度の散水を行うことができる。従って、無駄な散水がなくなるので、効率よく消火できるとともに、水損の発生も防止できる。
【００１５】
つまり、スプリンクラヘッドSPのほぼ真下で火災が発生した時には、発生速度の小さい段階で放水を開始できる。この時には、火災の炎は近投領域Ｄ３にあるが、発熱速度が小さいので、少ない散水密度でも充分に消火可能である。これに対し、防護領域境界側Ｄ１で火災が発生したときは、スプリンクラヘッドSPが動作するまでには時間がかかり、動作時の発熱速度は大きくなる。しかし、遠投領域部Ｄ１の散水密度は大きくしてあるので、感知に時間がかかっても放水後は、すぐに火災を消火することができ、２以上のヘッドが動作することはほとんどない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本件発明者は、消火ヘッドからの距離（散水半径）と消火に必要な散水密度（ＲDD）との関係がわかれば、従来例の問題は解決できる、と考えた。そこで、前記両者の関係を知るため、次の実験を行った。
【００１７】
消火実験：
図１に示す消火実験装置を用いて、クリブモデルに対し放水開始時の発熱速度とその消火に必要な散水密度(RDD)との関係を求めた。
【００１８】
放水開始時の発熱速度とその消火に必要な散水密度(RDD)との関係は、図４に示すとおりの曲線になることがわかった。即ち、前記発熱速度w1、w2、w3（w1＜w2＜w3）に対応するRDDは、順次L1、L2、L3（L1＜L2＜L3）であり、両者は、ほぼ比例関係にある。従って、発熱速度wが大きいほど散水密度RDDも大きい。
【００１９】
なお、図１において、Aはクリブ、Ｂは床面、Ｃは火点、Ｄは輻射計、Eは天井、Ｆ1、Ｆ2は熱電対、Ｒは部屋、SPは閉鎖型スプリンクラヘッド、をそれぞれ示す。
【００２０】
フリーバーン実験：
図２に示す実験装置を用いて、天井高さ2.8mの場合のクリブモデルに対し、火点からの距離に応じたスプリンクラヘッドの作動時の発熱速度を実験により求めた。
【００２１】
ヘッド作動時の発熱速度(kw)と設置半径即ち、消火ヘッドと火点との距離（ｍ）との関係は、図５に示すとおりのほぼ直線になることがわかった。即ち、前記発熱速度w1、w2、w3（w1＜w2＜w3）に対応する設置半径は、順次ｒ1、ｒ2、ｒ3（ｒ1＜ｒ2＜ｒ3）であり、両者は、ほぼ比例関係にある。従って、設置半径ｒが大きいほど発熱速度ｗが大きくなる。なお、図２において、図１と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
【００２２】
次に、上記図４の直線と図５の直線は、共に発熱速度（ｗ）に関するものであるので、この発熱速度ｗを媒介として散水半径（ｒ）と消火に必要な散水密度RDDとの関係を求めたところ、図３に示す様なほぼ直線状になることがわかった（この線を「ｒ―RDD直線」ということにする）。
即ち、前記ｒ1、ｒ2、ｒ3（ｒ1＜ｒ2＜ｒ3）に対応する散水密度（RDD）は、順次L1、L2、L3（L1＜L2＜L3）であり、両者は、ほぼ比例関係にある。従って、散水半径ｒが大きいほど散水密度Ｌも大きくなる。
【００２３】
そこで、防護領域内に散水する場合には、散水半径ｒと散水密度RDDとの関係（ｒ―RDD直線）から、次の散水方法が好ましいことが理解できる。
（１）ｒ―RDD直線に沿って散水半径ｒが大きくなる、即ち、ヘッド真下部分より離される、のに対応して、散水密度RDDが漸次大きくなるように散水する、第１の散水方法。
（２）ｒ−RDD直線の散水密度RDDを、ヘッド真下部分より離れる方向に２段階以上の散水密度に区分し、例えば、散水半径ｒ1迄の散水密度はL1（小散水密度領域部）、散水半径ｒ1から散水半径ｒ2までの散水密度はＬ2（中散水密度部）、散水半径ｒ2から散水半径ｒ3までの散水密度はＬ3（大散水密度部）、に区分して散水する、第２の散水方法。
【００２４】
本発明の目的は、前記第１及び第２の散水方法のいずれを採用しても達成できるが、散水ヘッドの製作等の関係上、第２の消火方法がより実用的である。
そこで、本件発明者は、この第２の方法を実現するための消火ヘッドを開発すべく研究実験を重ね、次の様な消火ヘッドを完成させた。本件発明は、上記知見に基づくものである。
【００２５】
消火ヘッドは、その防護領域内において該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分に多くの散水をする遠方濃密散水手段を備えていること。
【００２６】
遠方濃密散水手段として代表的なものとして次のものがあること。
（１）少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用デフレクタと、ヘッド直下部分に散水する近投用デフレクタと、を備えた段状デフレクタ、
（２）少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の下部に位置し、ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔と、を備えた断面U字状デフレクタ、
【００２７】
（３）少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の内側に設けられ、ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔とを備えた板状デフレクタ、
（４）少なくとも防護領域境界部分に散水する遠投用ノズルと、ヘッド直下部分に散水する近投用ノズルとからなるノズル手段。
【実施例】
【００２８】
この発明の第１実施例を図６〜図１１により説明する。
閉鎖型スプリンクラヘッドＳＰは、放水口１を有する本体３と、該本体３に螺着されている円筒状のフレーム５と、感熱部材としての可溶合金８の溶融により作動するリンク機構９と、該フレーム５の下方に位置し、伸縮自在なガイドロッド１０に支持されているデフレクタ１２と、前記可溶合金８を収容するシリンダ１４に固定されている感熱板１６と、を備えている。
【００２９】
リンク機構９は、天壁と側壁を有する、断面コ字状のバランサ１８を備えている。このバランサ１８の天壁には、弁体７の突起部を嵌着する凹部が設けられ、又、側壁の下端は、第２ピストン２０に当接している。このピストン２０の先端部は、シリンダ１４内の第１ピストン２２を押圧し、そしてこの第１ピストン２２は、可溶合金８を押圧している。
【００３０】
デフレクタ１２は、防護領域境界部分に散水する遠投用デフレクタ１２Ａと、該遠投用デフレクタ１２Aの下側に配設された中投用デフレクタ１２Ｂと、該中投用デフレクタ１２Ｂの下側に配設された、ヘッド直下部分に散水する近投用デフレクタ１２ＣＡと、から構成されている。これらのデフレクタ１２Ａ〜１２Ｃの軸心は、放水口１の軸心Ｃ上に位置している。
【００３１】
遠投用デフレクタ１２Ａは、円板状に形成され、図８に示されているように、その中央部には弁体７の係止穴２４が設けられている。このデフレクタ１２Ａには、４個の大形散水孔２６が円周方向に等間隔（中心角９０°）をおいて配設されている。この大形散水孔２６は、大円弧状部２６ａと、小円弧状部２６ｂと、前記両円弧状部２６ａ，２６ｂを連結するテーパー部２６ｃと、から構成されているが、この形状、大きさ等は必要に応じて適宜選択される。
【００３２】
中投用デフレクタ１２Ｂは、円板状に形成されているが、図９に示しているように、その径は、遠投用デフレクタ１２Ａのそれより小さく、例えば、３/５の大きさである。このデフレクタ１２Ｂには、爪１２ｂと４個の中形散水孔２８とが設けられている。爪１２ｂは、外周縁部に立設され、又、中形散水孔２８は、円周方向に等間隔（中心角９０°）に配設されている。この中形散水孔２８は、中円弧状部２８ａと、小円弧状部２８ｂと、前記両円弧状部２８ａ，２８ｂを連結するテーパー部２８ｃと、から構成されている。
【００３３】
この中形散水孔２８の位置関係を遠投用デフレクタ１２Aの大形散水孔２６と比較して説明する。中形散水口２８の中心は、隣り合う大形散水孔２６間の中央部に対向するように配設されている。即ち、大形散水孔２６と中形散水孔２８は４５°ずれて配設されている。中形散水孔２８の開口面積は、大形散水孔２６のそれより小さく、例えば、１/５の大きさであるが、その開口面積や形状等は必要に応じて適宜選択できる。
【００３４】
近投用デフレクタ１２Ｃは、円板状に形成されているが、図１０に示されているように、その径は、中投用デフレクタ１２Ｂのそれより小さく、例えば、１/２の大きさである。このデフレクタ１２Ｃには、爪１２ｃと、５個の小形散水孔３０と、４個の超小形散水孔３２と、が設けられている。
【００３５】
爪１２ｃは、外周縁部に立設され、小形散水孔３０は、前記中形散水孔２８の開口面積より小さい円弧状長孔であり、円周方向に等間隔をおいて配設されている。この小形散水孔３０の中心は、中形散水口２８の位置関係で比較すると、隣り合う中形散水孔２８間の中央部にほぼ対向するように配設されている。小形散水孔３０の開口面積は、中形散水孔２８のそれより小さく、例えば、１/３の大きさであるが、その開口面積や形状等は必要に応じて適宜選択できる。
【００３６】
超小形散水孔３２は前記小形散水孔３０の開口面積より小さい円弧状長孔であり、例えば、１／２の大きさであるが、その開口面積や形状等は必要に応じて適宜選択できる。この散水孔３２は、小形散水孔３０より軸心Ｃ側に位置し、円周方向に等間隔をおいて配設され、遠投用デフレクタ１２Aの大形散水孔２６と対向する位置に設けられている。なお、中投用デフレクタ１２Ｂと近投用デフレクタ１２ｃの中心には、貫通孔が設けられ、火災動作時には、この貫通孔からリンク機構９が排出されるようになっている。
【００３７】
次に本実施例の作動について説明する。
火災が発生し、消火ヘッドＳＰの可溶合金８が溶融すると、リンク機構９が分解し弁体７が放水口１から離れて開弁するとともに、デフレクタ１２Ａ，１２Ｂ、１２Ｃがガイドロッド１０に案内されながら、落下し図７に示す様に、３段状態となる。この時、弁体７はアームガイド１１に案内されながら落下し、遠投用デフレクタ１２ａの係止穴２４に係止する。
この際、伸縮自在なガイドロッド１０は、元の長さのほぼ３倍の長さになる。このガイドロッド１０は、太ガイドロッド10aと、太ガイドロッド１０a内に挿入される中ガイドロッド１０ｂと、中ガイドロッド１０ｂ内に挿入される細ガイドロッド１０ｃとから構成されて、各ガイドロッド１０a〜10cに下端には、デフレクタ１２A〜12Cに係止するストッパが設けられている。そして、ヘッド作動時にデフレクタ１２A〜１２ｃが水圧を受けると、太ガイドロッド10a内から順次中ガイドロッド１０ｂ、細ガイドロッド１０ｃが伸びるように構成されている。
【００３８】
放水口１から放出された消火水ｗは、弁体７に衝突して大形デフレクタ１２Ａ上に落下し、分散されながら外周縁から飛散しｗ１、防護領域境界部分即ち、遠投領域部Ｄ１に散布される（図１１参照）。この領域部Ｄ１の散水密度ＲＤＤは、他の領域部Ｄ２、Ｄ３のそれよりも大きく、例えば、3.5〜4.5Ｌ/min/m2である。
【００３９】
前記デフレクタ１２Ａ上に落下した消火水ｗの一部は、大形散水孔２６から中投用デフレクタ１２Ｂ上に落下する。この時、大形散水孔２６と中形散水孔２８との位置がずれているので、大形散水孔２６から落下した消火水ｗが直接中形散水孔２８内に落下することはない。
【００４０】
中投用デフレクタ１２Ｂ上に落下した消火水ｗ１は、爪１２ｂにより飛散方向を規制されながら外周縁部から飛散しｗ2、中投領域部Ｄ２に散布される。この中投領域部Ｄ２は、遠投領域部Ｄ１より散水密度ＲＤＤは小さく、例えば、2.7〜3.3/min/m2である。
【００４１】
前記デフレクタ１２Ｂ上に落下した消火水ｗ１の一部は、中形散水孔２８から近投用デフレクタ１２Ｃ上に落下する。この時、中形散水孔２８と小形散水孔３０との位置がずれているので、中形散水孔２８から落下した消火水ｗ１が直接小形散水孔３０内に落下することはない。
【００４２】
近投用デフレクタ１２Ｃ上に落下した消火水ｗ２は、爪１２ｃにより飛散方向を規制されながら外周縁部から飛散しｗ３、ヘッド直下部分を含む、近投領域部Ｄ３に散布される。
【００４３】
前記デフレクタ１２Ｃ上に落下した消火水ｗ２の一部は、小形散水孔３０及び超小形散水孔３２からヘッド直下部分の近投領域部Ｄ３に落下する。この近投領域部Ｄ３は、他の領域部Ｄ１、Ｄ２より散水密度ＲＤＤが小さく、例えば、1.5〜2.5Ｌ/min/m2である。
【００４４】
この様に散水ヘッドＳＰの防護領域Ｄ内における散水密度ＲＤＤは、スプリンクラヘッドＳＰ直下部分が、防護領域境界部分より小さいので、発熱速度に沿った散水が行われる。そのため、消火水の無駄使いを省くことができると共に、過剰放水による水損の発生を防止することができる。
つまり、スプリンクラヘッドSPのほぼ真下で火災が発生した時には、発生速度の小さい段階で放水を開始できる。この時には、火災の炎は近投領域Ｄ３にあるが、発熱速度が小さいので、少ない散水密度でも充分に消火可能である。これに対し、防護領域境界側Ｄ１で火災が発生したときは、スプリンクラヘッドSPが動作するまでには時間がかかり、動作時の発熱速度は大きくなる。しかし、遠投領域部Ｄ１の散水密度は大きくしてあるので、感知に時間がかかっても放水後は、すぐに火災を消火することができ、２以上のヘッドが動作することはほとんどない。
【００４５】
この発明の第２実施例を図１２、図１３により説明する。
この実施例の消火ヘッドは、フレーム自身に散水口を設け、火災時にその散水口から消火水を散水する様にしたマルチ形スプリンクラヘッドＭＳＰである。
マルチ形スプリンクラヘッドＭＳＰは、放水口４１を有する本体４３と、放水口４１を開閉する弁体４２と、該本体４３に螺着されているフレーム４５と、可溶合金４８の溶融により分解するリンク機構４９と、該可溶合金４８を収容するシリンダ５０に固定されている感熱板５４と、を備えている。なお、本実施例においては、フレーム４５により断面U字状デフレクタを構成している。
【００４６】
リンク機構４９は、弁体４２に当接するバランサ５３と、該バランサ５３に当接する左右一対のアーム５５と、該アーム５５の上端面に係合するフレームの係止部５６と、該アーム５５の下端部を係止せしめるアーム支持板５７と、シリンダ５０に収容され、該アーム５５により押圧される第２ピストン５９と、第２ピストン５９により押圧される第１ピストン６１と、から構成されている。
【００４７】
フレーム４５は、円筒状に形成され、その内部には、係止部５６が突設され、該係止部５６の上部には、防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔６４が設けられ、その下部には中投用中径孔６６とヘッド真下部分に散水する近投用小径孔６８が設けられている。前記孔の開口面積は、遠投用大径孔６４が最も大きく，近投用小径孔６８が最も小さい。これらの孔の形状、個数、開口面積等は、必要に応じて適宜選択され、例えば、遠投用大径孔６４からの散水量が近投用小径孔６８からの散水量よりも多くなるように設計されている。
【００４８】
次に本実施例の作動について説明する。
火災が発生し、消火ヘッドＭＳＰの可溶合金４８が溶融すると、リンク機構４９が分解して弁体４２が放水口４１から離れて開弁するとともに、図１３に示すように、弁体４２はアームガイド４０に案内されながらフレーム４５の底部に当接する。
【００４９】
放水口４１から放出された消火水ｗは、弁体４２の頭部４２ａに衝突して遠投用大径孔６４から飛散しｗ１、図示しない防護領域の境界部分即ち、遠投領域部に散布される。この遠投領域部の散水密度ＲＤＤは、他の領域部よりも大きく、例えば、3.5〜4,5Ｌ/min/m2 である。
【００５０】
前記消火水ｗの一部は、弁体４２のフランジ部４２ｂに衝突し、その一部は中投用中径孔６６から飛散しｗ2、防護領域の中投領域部に散布され、又、他は近投用小径孔６８から飛散しｗ3、防護領域のヘッド直下部分、即ち、近投用領域部に散布される。この領域部の散水密度ＲＤＤは、例えば、中投用領域部2.7〜3.3/min/m2、近投用領域部1.5〜2.5/min/m2である。
【００５１】
この発明の第３実施例を図１４、図１５により説明する。
閉鎖型スプリンクラヘッドＧＳＰは、放水口７１を有する本体７３と、該本体７３に連続し、受台７５が螺合されている支持フレーム７７と、放水口７１を閉鎖する弁体７９と、一端が弁体７９の挿入部に挿着され、他端が前記受台７５に圧接する感熱部材としてのグラスバルブ８０と、支持フレーム７７の下端に固定されている平板状のデフレクタ８２と、を備えている。
【００５２】
このデフレクタ８２は、円板状に形成され、その外周側には６個の防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔８４が設けられている。この孔８４は、円周方向に等間隔に配設された円弧状長孔であるが、その形状、開口面積、個数等は必要に応じて適宜選択される。
【００５３】
遠投用大径孔８４の内側には、６個の中投用中径孔８６が設けられている。この孔８６は、円周方向に等間隔に配設された円弧状長孔であり、遠投用大径孔８４より開口面積は小さく形成されている。この孔８６の中心は、隣り合う遠投用大径孔８４間の中央部を向いている。中投用中径孔８６の形状、開口面積、個数等は必要に応じて適宜選択される。
【００５４】
中投用中径孔８６の内側には、６個のヘッド直下部分に散水する近投用小径孔８８が設けられている。この孔８８は、円周方向に等間隔に配設された円弧状長孔であり、中投用中径孔８６より開口面積は小さく形成されている。この孔８８の中心は、隣り合う中投用中径孔８６間の中央部を向いている。小投用小径孔８８の形状、開口面積、個数等は必要に応じて適宜選択される。
【００５５】
次に本実施例の作動について説明する。
火災が発生し、消火ヘッドＧＳＰのグラスバルブ８０が破裂すると、弁体７９が落下して開弁するとともに、消火水ｗがデフレクタ８２に衝突する。この消火水ｗはデフレクタ８２の外周縁から飛散しｗ１、図示しない防護領域境界部分即ち、遠投領域部に散布される。この領域部の散水密度ＲＤＤは、他の領域部のそれよりも大きい。
【００５６】
前記消火水ｗの一部は、遠投用大径孔８４、中投用中径孔８６，近投用小径孔８８を通って飛散する。遠投用大径孔８４を通る消火水ｗ１は図示しない防護領域の遠投領域部に、中投用中径孔８６を通る消火水ｗ２は中投領域部に，又、近投用小径孔８８を通る消火水ｗ３は近投領域部に、それぞれ散水される。前記領域部の散水密度ＲＤＤは、例えば、遠投用散水領域部3.5〜4．5Ｌ/min/m2、中投領域部2.7〜3.3Ｌ/min/m2、近投領域部1.5〜2.5Ｌ/min/m2、である。ここでは、デフレクタ８２の孔８４〜８８の開口面積を外周側ほど大きくすることで遠方領域部に放水量を多くしている。
【００５７】
この発明の第４実施例を図１６により説明する。
この消火ヘッドCＳＰは防護領域境界部分に散水する遠投用ノズル９０と、ヘッド直下分部に散水する近投用ノズル９２と、を備えた開放型スプリンクラヘッドであり、感熱部９３を具備する取付具９６を介して図示しない消火配管に連結される。
【００５８】
取付具９６は、一端に配管連結口９８を有し、他端に感熱部９３の取付口１０３を有し、該両端間にヘッド連結口１０５を形成した筒状の本体１０６と，該他端側に挿着され、弁体１０２の移動を規制するガイド１０４と，該本体１０６内に設けられ、前記両連結口９８，１０５間を遮断する弁体１０２と，該感熱部の取付口１０３に設けられ、前記弁体１０２を常時閉弁状態に支持し、火災発生時には感熱により開弁せしめるグラスバルブ１０８と，を備えている。
【００５９】
なお、図１６において１１０は弁体１０２に固定された弁棒、１１２はボール、１１４ａ，１１４ｂはグラスバルブ１０８の支持部材、をそれぞれ示す。
【００６０】
この実施例の作動について説明する。
火災が発生し、取付具９６のグラスバルブ１０８が破裂すると、弁体１０２が摺動して開弁するとともに、消火水ｗはヘッド連結口１０５を通って遠投用ノズル９０及び近投用ノズル９２に流れ込む。
【００６１】
そのため、遠投用ノズル９０に流れ込んだ消火水ｗ１は、図示しない防護領域の遠投領域部に散布され、近投用ノズル９２に流れ込んだ消火水ｗ２は、防護領域の近投領域部に散水される。この消火ヘッドでは、防護領域を２つの区分、即ち、防護領域境界部分側の遠投領域部と、ヘッド直下側の近投領域部と、に区分して散水するが、その散水密度ＲＤＤは、例えば、遠投領域部は3.3〜4.5Ｌ/min/m2、近投領域部は1.5〜2.7Ｌ/min/m2である。
以上説明したように、本実施形態の各実施例の散水ヘッドは、実験により得られた消火に必要な散水密度と散水半径との関係（ｒ−RDD直線）から散水量が決定される。
本実施例では、近投よりの遠投の散水量を増やすことが重要であり、デフレクタの個数は少なくとも２つあればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】消火実験の実験装置を示す縦断面図である。
【図２】フリーバーン実験の実験装置を示す縦断面図である。
【図３】火点の散水密度と散水半径との関係を示すグラフである。
【図４】火点の散水密度と放水開始時の発熱速度との関係を示すグラフである。
【図５】設置半径と作動時の発熱速度との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第１実施例を示す縦断面図である。
【図７】開弁時の状態を示す縦断面図である。
【図８】遠投用デフレクタの平面図である。
【図９】中投用デフレクタの平面図である。
【図１０】近投用デフレクタの平面図である。
【図１１】防護領域を示す平面図である。
【図１２】本発明の第２実施例を示す縦断面図である。
【図１３】開弁時の状態を示す縦断面図である。
【図１４】本発明の第３実施例を示す縦断面図である。
【図１５】デフレクタの平面図である。
【図１６】本発明の第４実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 放水口
３ 本体
５ フレーム
７ 弁体
８ 可溶合金
９ リンク機構
10 ガイドロッド
12 デフレクタ
26 大形散水孔
28 中形散水孔
30 小形散水孔
32 超小形散水孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防護領域に散水する消火ヘッドであって：
前記消火ヘッドは、前記防護領域内において該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分に多く散水をする遠方濃密散水手段を備えていることを特徴とする消火ヘッド。
【請求項２】
前記遠方濃密散水手段は、少なくとも、防護領域境界部分に散水する遠投用デフレクタと、ヘッド直下部分に散水する近投用デフレクタと、を備えた段状デフレクタ、であることを特徴とする請求項1記載の消火ヘッド。
【請求項３】
前記遠方濃密散水手段は、少なくとも、防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の下部に位置し、該ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔とを備えた断面U字状デフレクタ、であることを特徴とする請求項1記載の消火ヘッド。
【請求項４】
前記遠方濃密散水手段は、少なくとも、防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の内側に設けられ、該ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔とを備えた平板状デフレクタ、であることを特徴とする請求項1記載の消火ヘッド。
【請求項５】
消火ヘッドが、放水口と、該放水口を閉鎖する弁体と、該弁体を押さえる感熱部材と、を備えた閉鎖型スプリンクラヘッドであることを特徴とする請求項1、２、３、又は、４記載の消火ヘッド。
【請求項６】
消火ヘッドを使用して防護領域に散水する消火方法であって：
前記消火ヘッドの前記防護領域内における散水量は、該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分の方が多くなる様に散水され、前記散水量が、実験により得られた消火に必要な散水密度と散水半径との関係から決定されることを特徴とする消火方法。
【請求項７】
前記散水密度と散水半径との関係は、実験により得られた放水開始時の発熱速度と必要散水密度との関係と、ヘッド作動時の発熱速度と設置半径と、から求められることを特徴とする請求項６記載の消火方法。
【請求項１】
防護領域に散水する消火ヘッドであって：
前記消火ヘッドは、前記防護領域内において該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分に多く散水をする遠方濃密散水手段を備えていることを特徴とする消火ヘッド。
【請求項２】
前記遠方濃密散水手段は、少なくとも、防護領域境界部分に散水する遠投用デフレクタと、ヘッド直下部分に散水する近投用デフレクタと、を備えた段状デフレクタ、であることを特徴とする請求項1記載の消火ヘッド。
【請求項３】
前記遠方濃密散水手段は、少なくとも、防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の下部に位置し、該ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔とを備えた断面U字状デフレクタ、であることを特徴とする請求項1記載の消火ヘッド。
【請求項４】
前記遠方濃密散水手段は、少なくとも、防護領域境界部分に散水する遠投用大径孔と、該遠投用大径孔の内側に設けられ、該ヘッド直下部分に散水する近投用小径孔とを備えた平板状デフレクタ、であることを特徴とする請求項1記載の消火ヘッド。
【請求項５】
消火ヘッドが、放水口と、該放水口を閉鎖する弁体と、該弁体を押さえる感熱部材と、を備えた閉鎖型スプリンクラヘッドであることを特徴とする請求項1、２、３、又は、４記載の消火ヘッド。
【請求項６】
消火ヘッドを使用して防護領域に散水する消火方法であって：
前記消火ヘッドの前記防護領域内における散水量は、該ヘッド直下部分より前記防護領域境界部分の方が多くなる様に散水され、前記散水量が、実験により得られた消火に必要な散水密度と散水半径との関係から決定されることを特徴とする消火方法。
【請求項７】
前記散水密度と散水半径との関係は、実験により得られた放水開始時の発熱速度と必要散水密度との関係と、ヘッド作動時の発熱速度と設置半径と、から求められることを特徴とする請求項６記載の消火方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００６−２６３２１７（Ｐ２００６−２６３２１７Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８６６６８（Ｐ２００５−８６６６８）
【出願日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２４日（２００５．３．２４）
【出願人】（０００２３３８２６）能美防災株式会社 (918)
【Ｆターム（参考）】
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