JPH10192433A - 霧化微粒子噴射方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体圧送ポンプを省略して、十分な到達性及
び噴射量性の消火用霧化微粒子を生成する。 【解決手段】 噴射銃14の水貯留室88に水を貯留してか
ら、トリガ38を引き、圧縮空気ボンベ18内の加圧空気を
各エアノズル86から水貯留室88へ噴射する。これによ
り、水と加圧空気との混合が各噴霧ノズル78から放射方
向内方へ噴射され、放射方向中心部で衝突して、霧化微
粒子が生成される。この霧化微粒子を前方の火炎基部へ
向かって噴射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、火炎等の対象物
に霧化微粒子を噴射する霧化微粒子噴射方法及び装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】不燃液の霧化微粒子を火炎基部へ噴射す
る消火方法が公知となっている。不燃液の霧化微粒子に
よる消火の従来の霧化微粒子噴射方法では、加圧液をノ
ズルから噴射して生成している（例：特開平７−２４０
８０号公報及び特開昭５２−３４５９７号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の霧化微粒子噴射
方法では、加圧液を生成するために、液体圧送用ポンプ
や加圧液ボンベ等が必要となるとともに、十分な量の不
燃液の霧化微粒子を高速で火炎源へ噴射することが困難
であり、さらに、霧化微粒子の到達距離も低い。

【０００４】この発明の目的は、上述の問題点を克服で
きる霧化微粒子噴射方法及び装置に提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の霧化微粒子噴
射方法によれば、次の（ａ）〜（ｄ）行程を備える。 （ａ)所定容積の液体貯留室(88)内に液体を貯留する。 （ｂ)エアノズル(86)より液体貯留室(88)内へ圧縮ガス
を噴射する。 （ｃ)液体貯留室(88)内の液体と圧縮ガスとの混合物を
混合物噴射ノズル(78)の方へ押し出して混合物噴射ノズ
ル(78)より噴射する。 （ｄ）混合物噴射ノズル(78)からの噴射により霧化微粒
子を生成しつつ、その霧化微粒子を対象物へ噴射する。

【０００６】この霧化微粒子噴射方法は、消火に限定さ
れず、防除液の散布等、あらゆる霧化微粒子噴射方法に
適用可能である。

【０００７】エアノズル(86)から液体貯留室(88)への圧
縮ガスの噴射に伴い、液体貯留室(88)内の圧力が増大
し、液体貯留室(88)内の液体及び圧縮ガスの混合物が、
混合物噴射ノズル(78)へ押し出されて、混合物噴射ノズ
ル(78)より噴射し、霧化微粒子が生成される。この霧化
微粒子は、後からの霧化微粒子により前へ押し出され、
高速で対象物へ到達する。この霧化微粒子噴射方法で
は、加圧液を生成するためのポンプを省略できる。

【０００８】この発明の他の霧化微粒子噴射方法によれ
ば、放射方向中心へ向かって周方向配列された複数個の
混合物噴射ノズル(78)からの混合物を放射方向中心にお
いて相互に衝突させることにより霧化微粒子を生成す
る。

【０００９】各混合物噴射ノズル(78)からの液体及び圧
縮ガスの混合物の噴出流は混合物噴射ノズル(78)の周方
向配列体の放射方向中心において衝突し合い、霧化微粒
子を生成する。

【００１０】この発明の霧化微粒子噴射装置(10)は次の
（ａ)〜（ｄ）の要素を有している。 （ａ)液体を貯留する所定容積の液体貯留室(88) （ｂ）液体貯留室(88)へ臨むエアノズル(86) （ｃ）液体貯留室(88)の前端部に設けられ液体貯留室(8
8)から押し出されて来る液体と圧縮ガスとの混合物を噴
射して霧化微粒子を生成する混合物噴射ノズル(78) （ｄ）圧縮ガス源(18)とエアノズル(86)との接続を制御
する手動式開閉弁(114)

【００１１】手動式開閉弁(114)が開になると、圧縮ガ
スがエアノズル(86)から液体貯留室(88)へ噴射され、液
体貯留室(88)内は増圧し、液体及び圧縮ガスの混合物
は、混合物噴射ノズル(78)の方へ押し出され、混合物噴
射ノズル(78)より噴射される。これにより、霧化微粒子
が生成される。霧化微粒子は例えば消火や防除等に利用
され、消火の場合は、不燃液の霧化微粒子が火炎基部等
へ噴射され、防除の場合は防除液の霧化微粒子が作物等
へ噴射される。

【００１２】この発明の他の霧化微粒子噴射装置(10)に
よれば、前方へ開口する前方開口凹所(80)が設けられ、
混合物噴射ノズル(78)は、そこからの噴流が相互に衝突
し合って霧化微粒子を生成するように、前方開口凹所(8
0)の周部に開口している。

【００１３】各混合物噴射ノズル(78)からの液体及び圧
縮ガスの混合物が放射方向中心において衝突し合って、
霧化微粒子を生成するので、霧化微粒子を効率良く生成
できる。

【００１４】この発明の他の霧化微粒子噴射装置によれ
ば、エアノズル(86)は、液体貯留室(88)の長手方向へ複
数個所に配設されている。

【００１５】エアノズル(86)が液体貯留室(88)の長手方
向へ分布していることにより、所定量の圧縮ガスを液体
貯留室(88)内へ高速で噴射することができる。

【００１６】この発明の他の霧化微粒子噴射装置によれ
ば、エアノズル(86)は、液体貯留室(88)の周方向へ複数
個所に配設されている。

【００１７】エアノズル(86)が液体貯留室(88)の周方向
へ分布していることにより、所定量の圧縮ガスを液体貯
留室(88)内へ高速で噴射することができる。

【００１８】この発明の他の霧化微粒子噴射装置によれ
ば、エアノズル(86)は放射方向外方へ斜め前方へ向けら
れている。

【００１９】エアノズル(86)からの圧縮ガスは液体貯留
室(88)内へ斜め前方へ噴射されるので、液体貯留室(88)
内の液体を前方の混合物噴射ノズル(78)の方へ効率良く
押出し、霧化微粒子の生成効率を上げることができる。

【００２０】この発明の他の霧化微粒子噴射装置によれ
ば、圧縮ガス源(18)としての圧縮ガスボンベ(18)と、液
体貯留室(88)へ導入する液体を貯留する液体タンク(16)
とは、作業者に背負われる背負部(12)に装備され、液体
貯留室(88)、混合物噴射ノズル(78)、及び手動式開閉弁
(114)は、作業者に把持される手持ち部(14)に装備され
る。

【００２１】作業者は、背負部(12)を背負い、手持ち部
(14)を把持して、対象物へ近づき、手動式開閉弁(114)
を操作して、対象物への霧化微粒子の噴射を制御する。
この霧化微粒子噴射装置では、車両が接近できない場所
において十分な威力を発揮できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図４は消火用背負式霧化微粒
子噴射装置10の構成図である。消火用背負式霧化微粒子
噴射装置10は、作業者の背中に背負われる背負部12と、
作業者の両手に把持される噴射銃14とを備えている。噴
射銃14には、肩掛けバンドが取り付けられ、作業者の肩
から掛けられてもよい。背負部12には、所定量の水を貯
留可能な水タンク16と、加圧空気を充填されている圧縮
空気ボンベ18とが装備され、圧縮空気ボンベ18は高圧コ
ック20を介して高圧レギュレータ22へ接続されている。
圧力計24は、高圧レギュレータ22の吐出側へ接続され、
高圧レギュレータ22の吐出側圧力を表示する。高圧レギ
ュレータ22の吐出側は供給用エアホース26及び戻し用エ
アホース28に分岐し、戻し用エアホース28は、水タンク
16の上部へ至り、途中に低圧レギュレータ30を設けられ
ている。噴射銃14は、銃身32と、銃身32の後端側及び前
端側の各個所において取付けられる後ろ側グリップ34及
び前側グリップ36とを有している。後ろ側グリップ34に
は、トリガ38が装備される。水ホース40は、水タンク16
の下部を開閉コック42へ接続しており、開閉コック42
は、開閉を手動操作されて、水ホース40から噴射銃14の
銃身32内への水の導入量を制御する。

【００２３】図１は銃身32の内部構造図である。円筒ケ
ース50は後端部において後ろ側装着部材52を装着されて
いる。プラグ54は、後ろ側装着部材52の後端部に螺合
し、後ろ側装着部材52の後端開口を閉鎖して、後ろ側装
着部材52との間に空気導入室55を画定する。空気導入口
56はプラグ54の端壁部に形成され、弁座58は後ろ側装着
部材52の前端側に設けられる。ばね座60は、ボルト62に
より後ろ側装着部材52の前端面に固定される。弁体64
は、圧縮コイルばね68と共に後ろ側装着部材52とばね座
60との間の弁室内に配設され、圧縮コイルばね68により
弁座58に押圧され、弁座58と共に逆止弁としての吐出弁
70を構成する。計４個の通孔66は、弁体64の周壁部に穿
設され、弁体64の内外を連通させている。前端装着部材
72は、円筒ケース50の前端部に装着され、内側には、前
方向きの噴射口74を画定している。ノズル部材76は前端
装着部材72の内周側に嵌挿、固定され、噴霧口80は、前
端をノズル部材76の前面に開口する凹所として形成さ
れ、噴射口74の後端に連通している。複数個の噴霧ノズ
ル78は、周方向へ等角度間隔の周方向配列でノズル部材
76に穿設され、放射方向へ延び、ノズル部材76の外周と
噴霧口80の奥の噴霧口80内とを相互に連通させている。

【００２４】中心管82は、円筒ケース50内を円筒ケース
50の中心線に沿って延び、両端部においてそれぞればね
座60及びノズル部材76に結合し、後端部においてばね座
60内へ連通している。そろばん玉状の複数個の膨出部84
は、中心管82の延び方向へ等間隔で中心管82に嵌装、固
定されている。各膨出部84の縦断面は、軸方向両側に等
角のテーパ部をもつ対称形状であり、このテーパの角度
はばね座60の前端部テーパ部の縦断面の角度に等しくさ
れ、中心線に対する傾斜角を例えば３０〜４５°とす
る。エアノズル86は、中心管82の中心線に対する傾斜角
を等しく揃えられて、ばね座60の前端部テーパ部、及び
各膨出部84の前側テーパ部に周方向へ等角度間隔で複数
個、穿設され、放射方向外方へ斜め前方へ延び、ばね座
60内又は中心管82内を円筒ケース50内の水貯留室88へ連
通させている。水貯留室88の容積は例えば１リットルで
ある。

【００２５】図２は図１の銃身32の前端部の改良例の構
造図である。この銃身32では、環状スライド弁90が、ノ
ズル部材76の後端側周部と円筒ケース50との間に軸方向
へ摺動自在に嵌挿され、圧縮コイルばね94により後方へ
付勢され、内周側においてノズル部材76の段部92に当接
している。通孔96は、ノズル部材76の周壁部に穿設さ
れ、圧縮コイルばね94の配設されている空間を噴霧口80
へ連通させている。

【００２６】図３は後ろ側グリップ34の内部構造図であ
る。トリガ38は上端部の支点102において回動自在に後
ろ側グリップ34に支持され、ホース側接続口104及び銃
身側接続口106は、それぞれ後ろ側グリップ34の下側後
端部及び上側前端部に設けられ、後ろ側グリップ34内の
通路を介して相互に連通しているとともに、それぞれ供
給用エアホース26（図４）及び空気導入口56（図１）に
接続される。弁座110は、ホース側接続口104及び銃身側
接続口106を相互に接続する後ろ側グリップ34内の通路
に配設され、ボール114は圧縮コイルばね108により弁座
110へ押圧されている。ロッド112は、両端においてそれ
ぞれトリガ38及び水タンク16に当接自在であり、作業者
によるトリガ38の引き操作に伴い、ボール114の方へ変
位して、圧縮コイルばね108の付勢力に抗してボール114
を弁座110から離す。

【００２７】消火用背負式霧化微粒子噴射装置10の作用
について説明する。作業者は、背負部12を背負い、噴射
銃14の後ろ側グリップ34及び前側グリップ36を左右の各
手で把持する。最初に、開閉コック42を開く。圧縮空気
ボンベ18からエアホース28を経て供給される加圧空気に
より圧送される水タンク16内の水は、水ホース40を介し
て噴射銃14の水貯留室88内へ導入される。作業者は、前
端が後端より少し高くなるように、銃身32を斜めに保持
し、噴射口74からの少量の水の漏出により、水が水貯留
室88内にほぼ充満したことを知ることができる。図２の
銃身32では、環状スライド弁90が噴霧ノズル78を閉じて
いるために、噴射口74への水の漏出から水貯留室88内へ
の水の充満を知ることができないが、開閉コック42を所
定時間開いて、水タンク16から所定量の水を水貯留室88
内へ導入すれば、十分である。こうして、水貯留室88に
水を充満あるいは所定量導入してから、開閉コック42を
閉じる。

【００２８】次に、作業者は、噴射銃14の噴射口74を火
炎基部の方へ向けて、トリガ38を引く。これにより、後
ろ側グリップ34内蔵のボール114が弁座110から離れ、圧
縮空気ボンベ18内の加圧空気は、供給用エアホース26及
び後ろ側グリップ34内の通路を経て銃身32の後端部の空
気導入室55へ供給される。これに伴い、空気導入室55内
の圧力は増大し、吐出弁70が開き、加圧空気は、弁体64
の通孔66を経て弁体64内へ流入し、ばね座60及び中心管
82へ流入し、各エアノズル86から放射方向外側の斜め前
方へ向かって水貯留室88内へ噴射し、水貯留室88内の水
と混合するとともに、水貯留室88内の水を前方へ押し出
す。図２の銃身32では、エアノズル86からの加圧空気の
噴射に伴う水貯留室88の圧力増大により、環状スライド
弁90が、圧縮コイルばね94の付勢力に抗して前方へ移動
し、噴霧ノズル78の放射方向外側開口端を開く。

【００２９】水貯留室88内の圧力の増大と斜め前方への
加圧空気の噴射により水と加圧空気との混合が複数個の
ノズル部材76から放射方向内方へ噴出し、各ノズル部材
76からの噴流が放射方向中心部で衝突しあって、水の霧
化微粒子（＝噴霧)が生成される。エアノズル86からの
加圧空気の噴射時刻から水貯留室88内のほぼ全部の水が
噴霧ノズル78より噴射されて霧化微粒子に変化するまで
の時間は、約数十ｍｓｅｃである。

【００３０】噴霧口80内に生成された水の霧化微粒子
は、後から次々に生成される霧化微粒子により、噴霧口
80内を前方へ押し出され、噴射口74から前方の火炎基部
ヘ向かって高速に噴射される。

【００３１】発明の実施の形態では、消火用背負式霧化
微粒子噴射装置10について説明しているが、水タンク16
に不燃液としての水に代えて、防除液等、他の液体を貯
留し、背負式防除機等としても利用可能である。また、
背負式とせず、水タンク16、圧縮空気ボンベ18、及び噴
射銃14等を走行車に搭載して、使用することも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】銃身の内部構造図である。

【図２】図１の銃身の前端部の改良例の構造図である。

【図３】後ろ側グリップの内部構造図である。

【図４】消火用背負式霧化微粒子噴射装置の構成図であ
る。

【符号の説明】

１０ 消火用背負式霧化微粒子噴射装置（霧化微粒子
噴射装置） １２ 背負部 １４ 噴射銃（手持ち部） １６ 水タンク（液体タンク） １８ 圧縮空気ボンベ（圧縮ガスボンベ） １８ 圧縮空気ボンベ（圧縮ガス源） ７８ 噴霧ノズル（混合物噴射ノズル） ８０ 噴霧口（前方開口凹所） ８６ エアノズル ８８ 水貯留室（液体貯留室） １１４ ボール（手動式開閉弁）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ)所定容積の液体貯留室(88)内に液
   体を貯留し、（ｂ)エアノズル(86)より前記液体貯留室
   (88)内へ圧縮ガスを噴射し、（ｃ)前記液体貯留室(88)
   内の液体と圧縮ガスとの混合物を混合物噴射ノズル(78)
   の方へ押し出して前記混合物噴射ノズル(78)より噴射
   し、（ｄ）前記混合物噴射ノズル(78)からの噴射により
   霧化微粒子を生成しつつ、その霧化微粒子を対象物へ噴
   射する、ことを特徴とする霧化微粒子噴射方法。
2. 【請求項２】 放射方向中心へ向かって周方向配列され
   た複数個の前記混合物噴射ノズル(78)からの混合物を放
   射方向中心において相互に衝突させることにより霧化微
   粒子を生成することを特徴とする請求項１記載の霧化微
   粒子噴射方法。
3. 【請求項３】 （ａ)液体を貯留する所定容積の液体貯
   留室(88)、（ｂ）前記液体貯留室(88)へ臨むエアノズル
   (86)、（ｃ）前記液体貯留室(88)の前端部に設けられ前
   記液体貯留室(88)から押し出されて来る液体と圧縮ガス
   との混合物を噴射して霧化微粒子を生成する混合物噴射
   ノズル(78)、及び（ｄ）圧縮ガス源(18)と前記エアノズ
   ル(86)との接続を制御する手動式開閉弁(114)、ことを
   特徴とする霧化微粒子噴射装置。
4. 【請求項４】 前方へ開口する前方開口凹所(80)が設け
   られ、前記混合物噴射ノズル(78)は、そこからの噴流が
   相互に衝突し合って霧化微粒子を生成するように、前記
   前方開口凹所(80)の周部に開口していることを特徴とす
   る請求項３記載の霧化微粒子噴射装置。
5. 【請求項５】 前記エアノズル(86)は、前記液体貯留室
   (88)の長手方向へ複数個所に配設されていることを特徴
   とする請求項３又は４記載の霧化微粒子噴射装置。
6. 【請求項６】 前記エアノズル(86)は、前記液体貯留室
   (88)の周方向へ複数個所に配設されていることを特徴と
   する請求項３〜５のいずれかに記載の霧化微粒子噴射装
   置。
7. 【請求項７】 前記エアノズル(86)は放射方向外方へ斜
   め前方へ向けられていることを特徴とする請求項３〜６
   のいずれかに記載の霧化微粒子噴射装置。
8. 【請求項８】 前記圧縮ガス源(18)としての圧縮ガスボ
   ンベ(18)と、前記液体貯留室(88)へ導入する液体を貯留
   する液体タンク(16)とは、作業者に背負われる背負部(1
   2)に装備され、前記液体貯留室(88)、前記混合物噴射ノ
   ズル(78)、及び前記手動式開閉弁(114)は、作業者に把
   持される手持ち部(14)に装備されることを特徴とする請
   求項３〜７のいずれかに記載の霧化微粒子噴射装置。