(57)【要約】【課題】  水ポンプの始動前に呼び水を満たすための真空ポンプを省略できるようにする。【解決手段】  同一のコンプレッサ３を用い、水ポンプ１の始動前にはこのコンプレッサの吸引機能を利用して、この水ポンプ内等の空気を吸引し、この水ポンプの始動以降は、このコンプレッサの圧送機能を利用して、この水ポンプから混合器２に圧送する水に外気を混合させる。このようにコンプレッサ３の吸引機能と圧送機能とを使い分けることによって、別途真空ポンプを設ける必要をなくすことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水源から水を吸上げる水ポンプと、この水ポンプから水が圧送される混合器と、コンプレッサと、このコンプレッサの流入路とを備え、
上記流入路は、上記水ポンプの入口に連通する流路と、外気に連通する流路と、これらの流路のいずれかを選択する切替え手段とを有し、
上記コンプレッサは、上記水ポンプの始動前においては、上記切替え手段の一方の選択によって上記水源からこの水ポンプまでの流路内及びこの水ポンプ内の空気を吸引し、
上記コンプレッサは、上記水ポンプの始動以降においては、上記切替え手段の他方の選択によって外気を吸引して上記混合器に圧送する
ことを特徴とする消火システム。
【請求項２】
請求項１において、上記水ポンプと混合器との間の流路、またはこの混合器のいずれかに消火原液を混入することを特徴とする消火システム。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかにおいて、上記切替え手段は、上記外気に連通する流路に設けた開閉バルブであって、
上記開閉バルブは、上記水ポンプの始動前には閉じ、
上記開閉バルブは、上記水ポンプの始動以降には開く
ことを特徴とする消火システム。
【請求項４】
車載用に用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの１に記載の消火システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消火システムに関し、特に一つのコンプレッサによって、水ポンプの始動前には、この水ポンプに呼び水を満たすと共に、この水ポンプの始動以降には、この水ポンプから圧送される水等に圧縮空気を混合することができる消火システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水ポンプで圧送した水に消火原液を混入させた後に、コンプレッサからの圧縮空気を混合して発泡させてからノズルで放出することによって、効果的に消火を行なう消火システムが提案されている。さらにこれらの消火システムには、地上や建物等に設置するものに限らず、いわゆる消防自動車として車に搭載し、火災現場に急行して迅速に消火を行なうものもある。
【０００３】
ところで消火用として、多量の水を使用する場合には、通常水ポンプによって貯水槽、池、川あるいは海等から水を吸い上げて使用している。特に車載用に用いる消火システムでは、搭載できる消火用の水量には限度があるため、貯水槽等から水を吸い上げる水ポンプが必要となる。しかるに、このように水ポンプによって外部から水を吸い上げる場合には、予め水ポンプや、水源と水ポンプとの間のホース等に充満している空気を吸い出して、いわゆる呼び水で満たさないと、水ポンプで水を吸い上げることができない。したがって水ポンプによって外部から水を吸い上げる場合には、水ポンプの始動前に、呼び水を満たすための真空ポンプが必要であった。
【０００４】
ここで水ポンプによって外部から水を吸い上げる消火システムの１例を、図３および図４に示す。なお図３は、水ポンプの始動前の作動状況を示し、図４は、この水ポンプの始動以降の作動状況を示している。すなわち図３に示すように、水ポンプ１０１の始動前は、真空ポンプ１０８を作動させて、この水ポンプ内および水源１０４からこの水ポンプまでの流路１１１内に残存する空気を吸引して外気に排出する。
【０００５】
なお水ポンプ１０１と真空ポンプ１０８との間の流路１０６には、止水弁１６１と逆止弁１６２とが、この順序で設けてある。止水弁１６１は、真空ポンプ１０８が、空気だけを吸引し、水が侵入しないようにするためのものである。すなわち止水弁１６１は、ダイヤフラムに連結した弁によって流路を開閉するものであって、真空ポンプ１０８によって空気が吸引され、この止水弁内の圧力が低下している間は、このダイヤフラムが膨脹して弁を開位置に保ち、この止水弁内に水が吸込まれると、その水圧で弁を閉ざす機構になっている。また逆止弁１６２は、水ポンプ１０１の始動以降に、停止させた真空ポンプ１０８から空気を吸込まないようにするためのものである。また水ポンプ１０１の吐出側にも、逆止弁１１２が設けてあり、真空ポンプ１０８によって、この水ポンプの吐出側流路内の空気が吸引されないようにしている。
【０００６】
一方図４に示すように、水ポンプ１０１の始動以降は、真空ポンプ１０８を停止させ、この水ポンプによって水源１０４から水を吸上げて、混合器１０２に圧送する。またコンプレッサ１０３は、吸引した外気を混合器１０２に圧送する。そして水ポンプ１０１から圧送される水に消火原液１０５を混入し、混合器１０２においてコンプレッサ１０３から圧送された空気を混入して発泡させ、噴射ノズルから放出する。なおコンプレッサ１０３の吐出側の流路１０７に設けた逆止弁１７２は、このコンプレッサの停止後に、混合器１０２等に残留する水や消火原液が逆流することを防止する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかるに上述した従来の消火システムにおいては、真空ポンプ１０８は、呼び水を満たすために、水ポンプ１０１を始動する前にのみ使用し、一旦この水ポンプを始動した後は使用されない。また水ポンプ１０１で圧送した水等に圧縮空気を混合して、発泡状にするために使用するコンプレッサ１０３は、外気から空気を吸引するものである。しかもこのコンプレッサ１０３は、水ポンプ１０１を始動した後にのみ使用され、この水ポンプを始動する前に使用されることはない。
【０００８】
したがって同一のコンプレッサ１０３を使用して、水ポンプ１０１を始動する前には、空気の吸い込み機能を利用し、この水ポンプを始動した後には、空気の圧送機能を利用するように、双方の機能を使い分けることが可能である。
【０００９】
そこで本発明の目的は、一つのコンプレッサによって、水ポンプの始動前には、水ポンプと吸い上げ流路とに呼び水を満たすと共に、この水ポンプの始動以降には、水ポンプから圧送される水等に圧縮空気を混合することができる消火システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決すべく本発明による消火システムの特徴は、水源から水を吸上げる水ポンプと、この水ポンプから水が圧送される混合器と、コンプレッサと、このコンプレッサの流入路とを備え、この流入路は、この水ポンプの入口に連通する流路と、外気に連通する流路と、これらの流路のいずれかを選択する切替え手段とを有していることにある。そして上記コンプレッサは、上記水ポンプの始動前においては、上記切替え手段の一方の選択によって上記水源からこの水ポンプまでの流路内、及びこの水ポンプ内の空気を吸引し、この水ポンプの始動以降においては、この切替え手段の他方の選択によって外気を吸引して上記混合器に圧送する。
【００１１】
上記水ポンプと混合器との間の流路、またはこの混合器のいずれかには、消火原液を混入するのが望ましい。また上記切替え手段は、上記外気に連通する流路に設けた開閉バルブであって、この開閉バルブは、この水ポンプの始動前には閉じ、この水ポンプの始動以降には開くように構成することが望ましい。
【００１２】
さらに上記消火システムは、車載用に用いることが望ましい。
【００１３】
ここで「水源」とは、消火のための水を蓄えているものを意味し、例えば貯水槽、池、河川、海が該当する。また「水ポンプ」とは、水源から水を吸い上げる揚水ポンプを意味し、その形式、能力、あるいは数量を問わない。例えばピストン式やギア式等の容積型ポンプ、あるいは渦流式等の非容積型ポンプが該当する。「混合器」とは、水ポンプから圧送される水と、コンプレッサから圧送された空気とを混合する全ての装置を意味し、例えば水の流路の壁面に形成した穴やスリット等から、空気を流入させるもの、あるいは水の流路内に、パイプ等を挿設して、このパイプ等から空気を流入させるものが該当する。「コンプレッサ」とは、外気から空気を吸い込んで圧送する圧縮機を意味し、ピストン式やスクリュー式等の容積型圧縮機、あるいは遠心式等の非容積型圧縮機が該当する。
【００１４】
また「水ポンプの入口に連通する流路」とは、後述するように水ポンプの始動前において、水源からこの水ポンプまでの流路内、及びこの水ポンプ内の空気を吸引することができるように連通した流路を意味し、水源からの水が流入する水ポンプの入口に限らず、水ポンプ内の流路に連結する場合も含む。「切り替え手段」とは、水ポンプの入口に連通する流路、または外気に連通する流路のいずれかを選択できる全ての手段を意味し、手動のものに限らず、電気や流体の圧力等で作動するものも含む。例えば複数の開閉バルブからなるもの、３方バルブ、あるいは開閉バルブと逆止弁とからなるものが該当する。「コンプレッサは、上記水ポンプの始動前においては、上記切替え手段の一方の選択によって上記水源からこの水ポンプまでの流路内及びこの水ポンプ内の空気を吸引する」とは、上述したように、水ポンプを始動する前には、コンプレッサの空気の吸い込み機能を利用することを意味する。「上記コンプレッサは、上記水ポンプの始動以降においては、上記切替え手段の他方の選択によって外気を吸引して上記混合器に圧送する」とは、上述したように、水ポンプの始動以降は、コンプレッサの空気の圧送機能を利用することを意味する。
【００１５】
「消火原液」とは、水と混合して圧縮空気等を混入すると発泡し、泡消火剤として使用できる全ての液剤を意味し、例えばたん白泡消火剤や合成界面活性剤泡消火剤が該当する。「開閉バルブ」とは、流路を開閉する全てのバルブを意味し、手動のバルブの他、電気や油圧等で開閉するバルブが該当する。
【発明の効果】
【００１６】
一つのコンプレッサによって、水ポンプの始動前には、水ポンプと水源からこの水ポンプまでの流路内とに呼び水を満たすと共に、この水ポンプの始動以降には、水ポンプから圧送される水に圧縮空気を混合することができるので、真空ポンプが不要となる。したがって製造コストや整備コストを大幅に削減でき、真空ポンプの車載スペースを、他の目的に有効利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１及び図２を参照しつつ、本発明による消火システムの構成を説明する。なお図１は、水ポンプ始動前の本システムの作動状態を示しており、図２は、水ポンプ始動以降の本システムの作動状態を示している。すなわち本発明による消火システムは、いわゆる消防車に搭載して使用するものであって、図１及び図２に示すように、貯水池等の水源４から、吸込み用のホースからなる流路１１を介して水を吸上げる水ポンプ１と、この水ポンプから水が圧送される混合器２と、コンプレッサ３とを備えている。水ポンプ１と、混合器２との間の流路には、合成界面活性剤泡消火剤等からなる消火原液５が混入される。
【００１８】
なお水ポンプ１は遠心式ポンプを使用し、コンプレッサ３はロータリー・スクリュー式のものを使用している。また混合器２は、水ポンプ１から圧送される水に消火原液５を混入した流体を、末狭まりのノズル流路に導入して、このノズル流路にコンプレッサ３から圧送された外気を導入して発泡させ、泡消火剤を形成するものである。また消火原液５は容器に収納され、流速の早い水ポンプ１からの流出経路に吸引される。なお消火原液５、およびコンプレッサ３から圧送される外気の流量は、水ポンプ１から圧送される水の流量に応じて、適宜増減できる流量調整手段を備えている。
【００１９】
水ポンプ１とコンプレッサ３の入口とは、ホースからなる流路６で連通しており、この流路には、この水ポンプからこのコンプレッサの入口に向かって、止水弁６１と、この止水弁への逆流を防止する逆止弁６２と、外気に連通する流路９とが、この順序で設けてある。外気に連通する流路９には、電動式の開閉バルブ９１が設けてある。また水ポンプ１の吐出側には、この水ポンプへの逆流を防止する逆止弁１２が設けてある。コンプレッサ３の出口と混合器２とは、ホースからなる流路７で連通しており、この流路には、このコンプレッサの出口からこの混合器に向かって、外気に連通する開閉バルブ７１と、このコンプレッサへの逆流を防止する逆止弁７２とが、この順序で設けてある。
【００２０】
なお止水弁６１は、水ポンプ１の始動前において、いわゆる呼び水を満たす場合に、水源４から吸上げた水がコンプレッサ３に吸込まれないようにするためのものであり、上述したようなダイヤフラムを使用した公知のものを使用している。また逆止弁１２、６２、７２は、スプリングで弁を弁座口に押圧する、いわゆる公知のチェックバルブを使用している。なお逆止弁１２、６２、７２は、電磁弁等の他の手段を使用してもよい。
【００２１】
さて図１を参照しつつ、水ポンプ１の始動前における本システムの作動を説明する。すなわちこの作動状態では、外気に連通する流路９に設けた開閉バルブ９１は閉じており、外気と遮断されている。一方コンプレッサ３の出口と混合器２とを連結する流路７に設けた開閉バルブ７１は開いており、外気に連通している。したがってこの状態で、コンプレッサ３を作動させると、このコンプレッサの吸引力によって、上流に設けた逆止弁６２を開き、停止している水ポンプ１内、および水源４からこの水ポンプまでの流路１１内の空気を吸引し、開いた開閉バルブ７１から外気に排出する。なおこの際には、逆止弁１２によって、水ポンプ１の吐出側流路内の空気が吸引されることを防止している。またコンプレッサ３から流出する空気は、開いた開閉バルブ７１を通じてほぼ外気圧まで減圧するため、その後流に設けた逆止弁７２によって、混合器２への流入が防止される。以上のように水ポンプ１の始動前においては、コンプレッサ３の吸引機能によって、この水ポンプに呼び水が満たされる。
【００２２】
次に図２を参照しつつ、水ポンプ１の始動以降における本システムの作動を説明する。すなわちこの作動状態では、水ポンプ１及びコンプレッサ３が共に作動している。但し外気に連通する流路９に設けた開閉バルブ９１は、開いて外気に連通しており、したがってこのコンプレッサは外気を吸引する。
【００２３】
一方コンプレッサ３の吐出側の流路７に設けた開閉バルブ７１は閉じており、したがってこのコンプレッサから圧送される空気は、逆止弁７２を押し開いて、混合器２に流入する。そして水ポンプ１から圧送される水に消火原液５が混入した流体を発泡させ、泡消火剤を形成し、噴射ノズルから放出される。以上のように水ポンプ１の始動以降においては、コンプレッサ３の圧送機能によって、外気が混合器２に圧送されて、泡消火剤が形成される。
【００２４】
なお本消火システムは、車載用に用いる場合に限らず、そのまま据え付け用として用いることもできる。また本消火システムは、消火原液５を混入しないで、水ポンプ１から混合器２に圧送した水に、コンプレッサ３から圧送した空気を混入して、消火水を霧状にして放出する場合にも利用できる。消火原液は、水ポンプ１と混合器２との間の流路に混入する場合に限らず、この混合器に混入してもよい。また水ポンプ１の始動前において、この水ポンプ等からコンプレッサ３によって吸引した空気を、外気に排出しないで混合器２に導入し、噴射ノズルから外気に排出するように構成することも可能である。このような場合には、開閉バルブ７１が不要になる。また水ポンプ１を始動した後に、開閉バルブ９１を開いて、コンプレッサ３によって外気を吸引する場合には、逆止弁６２を省くこともできる。なお水ポンプ１およびコンプレッサ３は、発電機等からの電気で作動するモータ等の公知の手段で駆動する。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の消火システムは、真空ポンプを設置しなくても呼び水を満たすことができるために、製造や整備コストが低減でき、またその分車載スペースを、他の目的に有効利用することができる。このため消火システムに関する産業に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】水ポンプの始動前における作動状態を示す構成図である。
【図２】水ポンプの始動以降における作動状態を示す構成図である。
【図３】従来の水ポンプの始動前における作動状態を示す構成図である。
【図４】従来の水ポンプの始動以降における作動状態を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１、１０１          水ポンプ
１１、１１１        流路
１２、１１２        逆止弁
２、１０２          混合器（発泡器）
３、１０３          コンプレッサ
４、１０４          水源
５、１０５          消火原液
６、１０６          流路
６１、１６１        止水弁
６２、１６２        逆止弁
７、１０７          流路
７１                開閉バルブ
７２、１７２        逆止弁
９                  流路
９１                開閉バルブ
１０８              真空ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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