(57)【要約】【課題】泡消火設備の混合器において、環境温度が変化しても、又高い動粘度の泡消火薬剤を使用しても、安定した混合比を得ることができるようにする。【解決手段】泡消火薬剤流入口４と水流入口３との間に設けられ、それぞれの流入口に接する弁部材を端部に備えたシャフト８を設け、シャフト８の泡消火薬剤の弁部材７を、泡消火薬剤流入口４と連通する連通口１３及び開口１４ａを備えたシリンダ１５と、シリンダ１５の開口１４ａ内を摺動し、側部１６ａに長さ方向に延在するスリット１６ｂが形成された筒状の泡消火薬剤用バルブ１６とで構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
泡消火薬剤流入口から流入する泡消火薬剤と、水流入口から流入する水とを混合して泡水溶液を生成し、該泡水溶液を泡水溶液流出口から流出させ、且つ、流入する該水の水量によって、流入する該泡消火薬剤の薬剤量を調整する泡消火設備の混合器であって、
該泡消火薬剤流入口と水流入口との間に設けられ、それぞれの流入口に接する弁部材を端部に備えたシャフトを設け、
該シャフトの泡消火薬剤の弁部材を、該泡消火薬剤流入口と連通する連通口及び開口を備えたシリンダと、該シリンダの開口内を摺動し、側部に長さ方向に延在するスリットが形成された筒状の泡消火薬剤用バルブとで構成したことを特徴とする泡消火設備の混合器。
【請求項２】
該スリットが、該泡消火薬剤用バルブの側部の厚み方向に対して偏向した向きで穿設されていることを特徴とする請求項１記載の泡消火設備の混合器。
【請求項３】
該シリンダが非金属材料で形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の泡消火設備の混合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、泡消火設備に用いられる水と泡消火薬剤を混合する混合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、石油タンクなどの油火災が発生する恐れがある場所には、泡消火設備が設置されている。泡消火設備は、泡消火薬剤が貯えられた原液タンク、水源水槽の水を供給する加圧送水装置、加圧送水装置からの水と原液タンクの泡消火薬剤とを所定の濃度で混合して泡水溶液を生成する混合器、及び泡水溶液が供給されることにより泡を放出する発泡機とから構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特公平５−７４３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、泡消火薬剤は、その種類によって様々な動粘度を有するが、たん白系の特に高い動粘度を有する泡消火薬剤においては、設備が設置されている温度環境によって動粘度が大きく変化してしまう。つまり、冬季などの寒い時期には薬剤の動粘度は大きく、夏季などの暑い時期には動粘度は小さくなる。
【０００４】
混合器は、水と泡消火薬剤とを混合して所定濃度の泡水溶液を生成するものであるが、生成される泡水溶液の濃度は３％が標準であり、泡消火薬剤の添加量は水に比べて非常に少ない。そのような状況で、環境温度によって泡消火薬剤の動粘度が変化し、混合器に供給される泡消火薬剤の量が適正な値とならないと、所定濃度の泡水溶液を生成することが出来なくなる。
【０００５】
又、従来の混合器は、図６（ａ）に示す様な、泡消火薬剤の供給量調整用のバルブとして、シリンダの開口内を進退する円錐形のバルブが用いられているが、円錐バルブの場合、図６（ｂ）に示す様に、バルブと弁口となるシリンダ開口との間に形成される泡消火薬剤の供給量調整用の隙間は、円錐形のバルブの周囲にわたって環状をなすものとなっており、小流量の水に対するのに、隙間の面積を小さくする際に、その形状が環状であるために、隙間寸法が非常に短くなり、隙間としては非常に狭いものとなる。このため、泡消火薬剤の動粘度が高い場合、その狭い隙間では消火薬剤が通り難くなってしまい、泡消火薬剤の供給量が足りずに、混合濃度が薄くなり、所定濃度の泡水溶液が生成できなくなってしまうことがある。なお、図６は従来の混合器のシリンダ及びバルブ部分を示すもので、（ａ）が斜視図で、（ｂ）が両者間に形成される環状の隙間部分を含む断面図である。
【０００６】
この発明は、前記の事情に鑑み、泡消火設備の混合器において、環境温度が変化しても、又高い動粘度の泡消火薬剤を使用しても、安定した混合比を得ることができ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】
【０００７】
この発明は、泡消火薬剤流入口から流入する泡消火薬剤と、水流入口から流入する水とを混合して泡水溶液を生成し、該泡水溶液を泡水溶液流出口から流出させ、且つ、流入する該水の水量によって、流入する該泡消火薬剤の薬剤量を調整する泡消火設備の混合器であって、該泡消火薬剤流入口と水流入口との間に設けられ、それぞれの流入口に接する弁部材を端部に備えたシャフトを設け、該シャフトの泡消火薬剤の弁部材を、該泡消火薬剤流入口と連通する連通口及び開口を備えたシリンダと、該シリンダの開口内を摺動し、側部に長さ方向に延在するスリットが形成された筒状の泡消火薬剤用バルブとで構成したことを特徴とする泡消火設備の混合器である。
【０００８】
又、この発明は、該泡消火設備の混合器であって、該スリットが、該泡消火薬剤用バルブの側部の厚み方向に対して偏向した向きで穿設されていることを特徴とする泡消火設備の混合器である。
【０００９】
又、この発明は、該泡消火設備の混合器であって、該シリンダが非金属材料で形成されることを特徴とする泡消火設備の混合器である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、泡消火薬剤の弁部材を、泡消火薬剤の流入口と連通する連通口及び開口を備えたシリンダと、そのシリンダの開口内を摺動し、側部に長さ方向に延在するスリットが形成された筒状の泡消火薬剤用バルブとで構成したので、泡消火薬剤用バルブのスリットを利用して、シリンダ内部と泡消火薬剤用バルブ内部とを連通させることができると共に、泡消火薬剤用バルブの摺動に応じて、大きさを変化させることができる隙間、即ち泡消火薬剤の供給量を調整する隙間を形成することができ、且つ、その隙間を泡消火薬剤用バルブのスリット部分に略矩形に集中させて形成することができる。
【００１１】
即ち、この発明によれば、水の小流量時の泡消火薬剤の供給量を調整する隙間の面積を小さいときでも、隙間が泡消火薬剤用バルブ側部のスリット部分に略矩形の範囲に集中しているので、隙間が環状の従来例とは異なり、高い動粘度の泡消火薬剤が流れ難くなる程に隙間を狭くしなくとも、隙間の面積を十分小さくすることができ、隙間を通して、所定量の泡消火薬剤を供給することができ、所定濃度の泡水溶液を得ることができる。つまり、泡消火薬剤が通る隙間自体の総面積は、従来のものと同じであるが、シリンダとバルブとの間に形成される隙間の形状を矩形とすることで、その隙間自体の間隔を大きくすることができ、粘性が高く、流動し難い泡消火薬剤であっても、所定流量の泡消火薬剤が流れるようにすることができる。
【００１２】
従って、この発明によれば、泡消火設備の混合器において、環境温度が変化しても、又高い動粘度の泡消火薬剤を使用しても、安定した混合比を得ることができる。
【００１３】
又、この発明によれば、泡消火薬剤用バルブの側部に形成されるスリットを、その側部の厚み方向に対して偏向した向きで、即ちオフセットして穿設されているものとすることで、泡消火薬剤をスリットから泡消火薬剤用バルブ内にその内部のシャフトに当たらない様に、即ち圧損が生じない様に流入させることができる。そうすると、泡消火薬剤用バルブ内での流れが整流化され、圧力損失が少ないので、設計通りに、泡水溶液を所定濃度に保つことができる。
【００１４】
又、この発明におよれば、シリンダを非金属材料、例えば、樹脂、ゴム又はセラミック等で形成されるものとすることで、腐食性を有する泡消火薬剤が原液の状態で流れるシリンダの腐食を防ぐことができる。又、腐食を原因とするシリンダと泡消火薬剤用バルブとの固着を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の実施の形態を図１乃至５に基づき説明する。尚、図１はこの発明の混合器の縦断面図であり、図２は同上の混合器のシリンダ及び泡消火薬剤用バルブ部分を示すもので、（ａ）がその断面図で、（ｂ）がその斜視図（一部を切り欠いて内部の様子も示している。）であり、図３は同上のシリンダ部分の正面図であり、図４は同上のフィルタを装着した状態におけるシリンダ部分の正面図であり、図５は同上の泡消火薬剤用バルブ部分を示すもので、（ａ）が（ｂ）のＡ−Ａ線矢視断面図で、（ｂ）が平面図である。
【００１６】
図１において、１は混合器であり、泡消火設備に備えられ、水と泡消火薬剤とを所定の比率で混合して泡水溶液を生成するもので、水の流入量が変化しても、水と泡消火薬剤の混合比率を一定に保つ様に構成された、いわゆる比例式混合器である。つまり、流入する水の水量によって、流入する泡消火薬剤の薬剤量を調整して、所定濃度の泡水溶液を生成する混合器である。
【００１７】
混合器１において、全体としてエルボ状の本体２は、水が流入する水流入口３と、泡消火薬剤が流入する泡消火薬剤流入口４と、水と泡消火薬剤とを混合して生成した泡水溶液を流出させる泡水溶液流出口５とを備えている。尚、水流入口３、泡消火薬剤流入口４及び泡水溶液流出口５は、図示しない泡消火設備における給水手段、泡消火薬剤供給手段及び泡放出手段にそれぞれ接続されるものである。
【００１８】
本体２の内部には、水流入口３と泡消火薬剤流入口４との間に、両流入口３、４のそれぞれの開度を制御する水用弁部材６と泡消火薬剤用弁部材７とを両端部にそれぞれ備えたシャフト８からなる比例弁部材９が設けられている。
【００１９】
比例弁部材９には、水用弁部材６の略円錐形状の弁体６ａを水流入口３の内側に設けられた弁座部１０に向けて、即ち閉鎖方向に向けて常時付勢するコイルばね１１と、コイルばね１１の内側にある円柱状のばねガイド１２とが設けられている。尚、ばねガイド１２は、コイルばね１１の内径とほぼ同じ径の外径を有し、コイルばね１１に内接することで、本体２内を流れる水によりコイルばね１１が振動するのを抑制したり、コイルばね１１が水流で撓んで変形するのを防止すると共に、コイルばね１１の縮み量を制限することができるものとなっている。
【００２０】
比例弁部材９において、泡消火薬剤用弁部材７は、泡消火薬剤流入口４と連通する連通口１３と、本体２との間の隔壁となる端部壁１４を備えると共に、その端部壁１４に形成された開口１４ａ備えたシリンダ１５と、開口１４ａの開口縁に摺接しつつ（図２の拡大図に示した様に両者間にワッシャを介在させてもよい。）、開口１４内を摺動し、シリンダ１５内に出入りし、側部１６ａに長さ方向に延在するスリット１６ｂが形成され、筒状の、本実施の形態においては、円筒状で、シリンダ１５内に臨む先端側が先端壁１６ｃによって閉じられ、本体２内に臨む後端側が開かれた形状の泡消火薬剤用バルブ１６とからなる。
【００２１】
１７は、本体２のばねガイド１２と対向する位置で、本体２に固定して設けられ、コイルばね１１を支持する支持部材であって、円筒状に形成されており、内部に泡消火薬剤用バルブ１６を収納し、泡消火薬剤の本体２内への流出口１７ａ、１７ｂを有している。
【００２２】
シャフト８は、水用弁部材６側においては、ばねガイド１２を介して弁体６ａと連結され、泡消火薬剤用弁部材７側においては、支持部材１７内を摺動自在に貫通しつつ、泡消火薬剤用バルブ１６内を通り、その先端壁１６ｃに固定されている。より具体的には、シャフト８の端部は、ばねガイド１２にねじ込まれて固定されており、シャフト８はばねガイド１２の中央に貫通したシャフトと連結されることになる。
【００２３】
泡消火薬剤用バルブ１６において、スリット１６ｂは、具体的には、細長の略矩形の形状を有する孔であり、泡消火薬剤用バルブ１６が摺動して、シリンダ１５内に向けて移動し、図２（ａ）、（ｂ）に示される様に、スリット１６ｂがシリンダ１５内部に臨む状態になると、先端壁１６ｃ側のスリット１６ｂとシリンダ１５の開口１４ａの開口縁との間には、スリット１６ｂによる略矩形の隙間Ｓが形成され、この隙間Ｓによって、シリンダ１５内部と泡消火薬剤用バルブ１６内部とを連通させることができ、そして、この隙間Ｓは、泡消火薬剤用バルブ１６の移動に応じて、その大きさを変化させることができるできる様になっている。
【００２４】
従来例の混合器における隙間は、前記の様に、円錐形のバルブ周囲の広い範囲にわたって環状に形成されるものであるので、その隙間の面積が小さくなると、範囲が広い分、隙間寸法はとても狭いものとなってしまい、高い動粘度の泡消火薬剤では通り難いものとなってしまう。これに対し、この発明の混合器１の隙間Ｓは、シリンダ１５内部と泡消火薬剤用バルブ１６内部との連通部分となる隙間を略矩形状に狭い範囲に集中させて形成することができるので、小流量時の隙間Ｓの面積が小さい状態で、且つ泡消火薬剤が動粘度の高いときでも、泡消火薬剤が通り難くなる程に、隙間Ｓの隙間寸法が狭くならない様にすることができ、隙間Ｓは泡消火薬剤が十分通ることができる隙間寸法を確保できるものとなっている。
【００２５】
シリンダ１５は、本実施の形態においては、図３に示される様に、泡消火薬剤流入口４と連通する連通口１３を４方に備え、４方向から泡消火薬剤が内部に流入する様になっており、又、図４に示す様に、シリンダ１５内にごみ等が入らない様にするために、連通口１３のある部分に外装され、多孔板からなるスクリーン１８を備えるものとなっている。
【００２６】
尚、スリット１６ｂは、水量の変化に対応するのに、周方向の幅を長さ方向に変化させるものとすることができ、それを一定の変化率で変化するものとしてもよいが、本実施の形態の様に、加工が容易であることから、周方向の幅を長さ方向にしだいに広がる様に段状に変化するもの（例えば３段階）としてもよい。これにより、急激に水量を変化させる性質を有する円錐形状の弁体６ａによる水量の変化に対応することができる。幅（高さ）の大きいスリットを使用すると、水が小流量の場合に混合される原液の量が増えるので、このように段状スリットを使用することが好ましい。
【００２７】
又、スリット１６ｂは、本実施の形態においては、図５（ａ）に示される様に、その穿孔の方向が、厚み方向、換言すれば軸心に向かう方向からはオフセットして、具体的には、円筒状の泡消火薬剤用バルブ１６の断面円形の半径方向からはオフセットして（ずらして）接線方向に沿うものとなっている。これにより、泡消火薬剤を、スリット１６ｂ、１６ｄを通って、泡消火薬剤用バルブ１６内に、その軸心位置にあるシャフト８に当たらない様に流入させることができる。このようにして、泡消火薬剤は泡消火薬剤用バルブ１６の内壁面に沿うようにして、バルブ１６内に流入するので、泡消火薬剤用バルブ１６内で乱流とならずに、即ち整流された状態で、具体的には旋回流とすることができ、圧力損失を少なくなくすることができる（本体にエルボ管を利用する混合器は、エルボ部分で生じる水流の圧力損失による差圧を利用して、水で泡消火薬剤をエルボ側に吸引しており、他の部分で圧力損失が生じ、設計上の差圧が得られないと、泡消火薬剤の吸引作用を所期の通り得ることができず、所定の混合比を得られなくなることがある。つまり圧力損失を少なくすることができることによるメリットは大きい。）。更に、泡消火薬剤用バルブ１６内を旋回流となって流れる泡消火薬剤がスリット１６ｂからは流出し難くすることができると共に、逆に水がスリット１６ｂから流入し難くすることもできる。尚、この図５に示される様に、スリット１６ｂの他に、更に大流量の水に対応できる様に、より広い使用流量範囲を得られる様に、更にもう１条のスリット１６ｄをスリット１６ｂと対向する位置に形成してもよい。
【００２８】
支持部材１７は、内部に配置される泡消火薬剤用バルブ１６の開放側端部１６ｅと対向する面が、すり鉢状の凹面１７ｃとなっている。これにより、泡消火薬剤用バルブ１６内から旋回流の状態で流出してくる泡消火薬剤の流れを円滑に圧力損失を少なくしつつ、支持部材１７の流出口１７ａ、１７ｂより本体２内へ流出できる様になっている。なお、支持部材１７内において、流出口１７ａ、１７ｂと泡消火薬剤用バルブ１６のスリット１６ｂを対向させてもよいが、流出口１７ａ、１７ｂとスリット１６ｂを直交させる様にして設ければ、泡消火薬剤用バルブ１６を流れる泡原液がより一層水の流れの影響を受け難くなる。
【００２９】
比例弁部材９は、前記の様に構成され、常時、即ち、水流入口３からの水の流入が停止されている流水停止時は、図１に示されるように、コイルばね１１の付勢力により水用弁部材６の弁体６ａは弁座部１０に着座しており、弁体６ａを閉鎖した状態、即ち、水を本体２内に流入させない状態にある。一方、シャフト８により水用弁部材６と連結されている泡消火薬剤用弁部材７における泡消火薬剤用バルブ１６は、そのスリット１６ｂがシリンダ１５内にない位置にあり、シリンダ１５内と泡消火薬剤用バルブ１６内とを連通させない閉鎖状態、即ち、泡消火薬剤を本体２内に流入させない状態となっている。
【００３０】
火災発生時、図示しない給水手段のポンプが起動し、水流入口３から水が本体２内に流入すると、その水の圧力を水用弁部材６の弁体６ａが受けて、コイルばね１１の付勢力に抗して、弁体６ａがＡ１方向に移動して、弁座部１０から離れると、水が本体２内に流入する。このとき、水用弁部材６の弁体６ａとシャフト８等を介して連結されている泡消火薬剤用弁部材７の泡消火薬剤用バルブ１６は、水用弁部材６の弁体６ａの移動に連動して、Ａ１方向に移動して、図２（ａ）に示されるように、スリット１６ｂがシリンダ１５内に臨む位置に移動し、泡消火薬剤用バルブ１６とシリンダ１５との間にスリット１６ｂによる隙間Ｓが形成されると、シリンダ１５内の泡消火薬剤がスリット１６ｂを通って、泡消火薬剤用バルブ１６内に流入し、そして、泡消火薬剤は、泡消火薬剤用バルブ１６の開放端１６ｅから支持部材１７内に流入し、流出口１７ａ、１７ｂから本体２内に流出する。その後、本体２内において、水と混合し、泡水溶液となって、泡水溶液流出口５から流出されることとなる。そして、泡水溶液流出口５から流出される泡水溶液の量が変化し、水流入口３から本体２内に流入する水の量に変化があり、比例弁部材９がＡ１方向又はＡ２方向に移動したとしても、比例弁部材９は、水用弁部材６における弁体６ａと弁座部１０との間の流通面積の変化に合わせて、泡消火薬剤用弁部材７における泡消火薬剤用バルブ１６のスリット１６ｂによって形成されるシリンダ１５との間の流通面積、即ち隙間Ｓの面積を変化させることができる様になっている。
【００３１】
前記の様に、隙間Ｓは、シリンダ１５内部と泡消火薬剤用バルブ１６内部との連通部分となる隙間を略矩形状に狭い範囲に集中させて形成することができるので、小流量時の隙間Ｓの面積が小さい状態で、且つ泡消火薬剤が動粘度の高いときでも、泡消火薬剤が通り難くなる程に、隙間Ｓの隙間寸法が狭くならない様にすることができ、隙間Ｓは泡消火薬剤が十分通ることができる隙間寸法を確保できるものとなっており、所定量の泡消火薬剤を通すことができるものとなっている。
【００３２】
従って、混合器１によれば、環境温度が変化しても、又高い動粘度の泡消火薬剤を使用しても、安定した混合比を得ることができる。
【００３３】
なお、火災の規模が大きく、水が大流量で流れるとき、ばねガイド１２のシャフト８側の端部は支持部材１７の端部に当接することになる。両者が当たるときが、この混合器の最大流量となるように、ばねガイド１２の高さは設計されている。つまり、シャフト８の先端(泡薬剤用バルブの先端壁１６ｃ)とシリンダの底部の内壁面との間隔よりも、ばねガイド１２のシャフト８側の端部と支持部材１７の端部との間隔の方が短くなるようにしてある。
【００３４】
これは、ばねガイド１２のシャフト８側の端部と支持部材１７の端部との間隔が大きく、言い換えれば、ばねガイドの高さが低いと、放水時におけるコイルばねの縮み量が大きくなってしまうからで、ばねガイドの高さをある程度高くすることで、放水時におけるコイルばねの負担が大きくなるのを防ぐことができる。
【００３５】
又、シリンダ１５は、一つの部材でつくることも可能であるが、図２の断面図で示すように、二つの部材で構成してもよい。この場合には、４つの連通口が設けられ、両側端が開口された本体と、その側端の開口を塞ぐ蓋体とで構成されるが、蓋体のほうは、外部に露出し、ねじ込む必要があることから、強度の点から金属製でつくるほうがよく、本体の方は、泡原液による腐食を考慮し、樹脂などの非金属で製造することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の混合器の縦断面図である。
【図２】同上の混合器のシリンダ及び泡消火薬剤用バルブ部分を示す図で、（ａ）が断面図で、（ｂ）が斜視図である。
【図３】同上のシリンダ部分の正面図である。
【図４】同上のフィルタを装着した状態におけるシリンダ部分の正面図である。
【図５】同上の泡消火薬剤用バルブ部分を示す図で、（ａ）が（ｂ）のＡ−Ａ線矢視断面図で、（ｂ）が平面図である。
【図６】従来の混合器のシリンダ及びバルブ部分を示す図で、（ａ）が斜視図で、（ｂ）が両者間に形成される隙間部分を含む断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      混合器                        ２      本体
３      水流入口                      ４      泡消火薬剤流入口
５      泡水溶液流出口                ６      水用弁部材
６ａ    弁体                          ７      泡消火薬剤用弁部材
８      シャフト                      ９      比例弁部材
１０    弁座部                        １１    コイルばね
１２    ばねガイド                    １３    連通口
１４    端部壁                        １４ａ  開口
１５    シリンダ                      １６    泡消火薬剤用バルブ
１６ａ  側部                          １６ｂ  スリット
１６ｃ  先端壁                        １６ｄ  スリット
１６ｅ  開放端                        １７    支持部部材
１７ａ  流出口                        １７ｂ  流出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010099248.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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