JP4758675B2 - Fire extinguisher flow regulator - Google Patents
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Description
本発明は、泡及び閉鎖型噴霧消火設備等において用いる混合装置の消火剤流量調整器に関する。 The present invention relates to a fire extinguisher flow rate regulator for a mixing device used in foam and closed spray fire extinguishing equipment.
建造物に設置される、泡ヘッドや閉鎖型噴霧ヘッド等(以下、「放出口」という)から消火剤水溶液を放射する消火設備において、消火剤を水と希釈混合する装置を消火剤混合装置といい、プレッシャ・プロポーショナ(差圧混合装置)、ポンプ・プロポーショナ(ポンプ混合装置)、プレッシャ・サイド・プロポーショナ(圧入混合装置)、ライン・プロポーショナ(管路混合装置)などの多くの混合方式がある。このうち、プレッシャ・プロポーショナ(差圧混合装置)が最も多く使用されている。 In a fire extinguishing facility that radiates a fire extinguisher aqueous solution from a foam head, a closed spray head, etc. (hereinafter referred to as “discharge port”) installed in a building, a device that dilutes and mixes the fire extinguisher with water Many mixing units such as pressure proportioners (differential pressure mixing devices), pump proportioners (pump mixing devices), pressure side proportioners (press-fit mixing devices), line proportioners (pipe mixing devices), etc. There is a method. Of these, the pressure proportioner (differential pressure mixing device) is most frequently used.
上記プレッシャ・プロポーショナ(差圧混合装置)としての消火剤混合装置100は、図7のように、消火ポンプから放出口までを接続する消火配管主管103の途中に設けられた混合器101と、消火剤の供給源である消火剤貯蔵加圧タンク102と、混合器101と消火剤貯蔵加圧タンク102との間を接続する加圧水側配管104及び消火剤側配管105と、消火剤貯蔵加圧タンク102から混合器101へ消火剤側配管105を介して供給される消火剤の供給流量を調整する消火剤流量調整器106とを備えている。
A fire
上記プレッシャ・プロポーショナ(差圧混合装置)方式の消火剤混合装置100の動作原理を、図8に基づいて説明する。
混合器101の内部に入口部101bよりも内径が小さい断面積狭小部(いわゆる縮径部)101aを設け、放出口の作動や試験弁の開放によって混合器101内に水流が発生すると、狭小部101aの水の速度(流速)は、混合器101の入口部101bの流速より速くなる。その結果、ベルヌーイの定理より混合器101の入口部101bの圧力に対し、狭小部101aの圧力は低くなり、入口部101bと狭小部101aの間には圧力差(以下、「差圧」という)が発生する。
The operation principle of the pressure proportioner (differential pressure mixing device) type extinguishing
When a cross-sectional area narrow portion (so-called reduced diameter portion) 101a having an inner diameter smaller than that of the
一方、消火剤貯蔵加圧タンク102は、その内部が隔膜によって加圧水領域と消火剤領域とに隔てられており、混合器101の入口部101bは加圧水側配管104を経て消火剤貯蔵加圧タンク102の加圧水領域に接続され、混合器101の狭小部101aは消火剤側配管105を経て消火剤貯蔵加圧タンク102の消火剤領域に接続されている。従って、入口部101b側の圧力が狭小部101aよりも高くなると、加圧水が消火剤貯蔵加圧タンク102の加圧水領域内に押し込まれ、隔膜を介して消火剤が消火剤貯蔵加圧タンク102から押し出される。押し出された消火剤は、消火剤側配管105を経て混合器101に送り込まれ、消火配管主管103を流れる水に混合される。
このように混合器101の狭小部101aで低下する圧力の大きさはそこを通過する流速に相対的な関係にあり、混合器101に発生する差圧も流速と相対的な関係にあるため、圧力によらず単位時間当たりの流量に応じた消火剤の送入が可能となる。
On the other hand, the inside of the fire extinguishing agent
Thus, the magnitude of the pressure that decreases in the
混合装置100では、ポンプから送られる水の流量が変化しても一定の希釈混合濃度で消火剤を混合する必要がある。この目的のため、消火剤側配管105の混合器101近くに消火剤流量調整器106を設けている。
このようにして消火剤貯蔵加圧タンク102内の消火剤の量を制御して混合器101内に圧送して、水と消火剤を混合し、所定混合濃度の消火剤水溶液を生成する。
In the
In this way, the amount of the extinguishing agent in the extinguishing agent
ここで混合器101の入口部の圧力をP1、狭小部の圧力をP2、出口部の圧力をP3とすると、混合器101が発生する差圧はP1−P2となり、圧力損失はP1−P3となる。
上記差圧は流量と相対的な関係にあるが、流量が少なくなって差圧の発生が小さくなると加圧水側配管104や消火剤側配管105内で消火剤と管内壁面に生ずる摩擦による圧力損失や消火剤貯蔵加圧タンク102内の隔膜の抵抗等(以下、「圧力損失」という。)により、十分に圧送できず、流量に応じた混合ができなくなる。
つまり、適正に水と消火剤を混合するための差圧を得るに必要な流量が当該混合器の最小流量となる。
Here, if the pressure at the inlet of the
The above differential pressure has a relative relationship with the flow rate, but when the flow rate decreases and the generation of the differential pressure decreases, pressure loss due to friction generated between the extinguishing agent and the pipe inner wall surface in the pressurized
That is, the flow rate necessary to obtain a differential pressure for properly mixing water and the extinguishing agent is the minimum flow rate of the mixer.
また、理論的には、混合器101の狭小部101aで低下させた圧力は、低下させる前の圧力まで回復するが、実際には、混合器101の壁面の摩擦による圧力損失、乱流等により入口圧力まで回復させることはできない。このため、入口部の圧力と出口部の圧力の差が当該混合器101の圧力損失となる。
ここで、流量が多いほど狭小部101aの圧力はより低くなり、回復させる圧力の幅が大きくなる。それに比例して混合器101に生じる圧力損失も加速度的に増加する。
これに対して、圧力損失の最大許容値を大きくすれば最大流量を多くすることはできるが、生じた圧力損失分を加算した能力の消火ポンプの設置や配管サイズを大きくすることなどが必要となり、コストアップの原因となるため広流量範囲の混合器の実用化は困難であった。
Theoretically, the pressure reduced in the
Here, the greater the flow rate, the lower the pressure in the
On the other hand, if the maximum allowable value of pressure loss is increased, the maximum flow rate can be increased. However, it is necessary to install a fire extinguishing pump capable of adding the generated pressure loss and to increase the piping size. Therefore, it has been difficult to put a practical mixer into use in a wide flow range because of the cost increase.
一方、図9に示すように従来の消火剤流量調整器106では、消火剤オリフィス106aによって流量を制御している。かかる消火剤オリフィス106aは平面に垂直に貫通した開口部を設けた構造であるため、その流入部における圧力損失は大きく、差圧が小さい場合、差圧に比例した消火剤量を混合器101に投入できず、最小流量が制限されていた。
On the other hand, as shown in FIG. 9, in the conventional extinguishing agent
ここで、上記消火剤オリフィス106aを用いた消火剤流量調整器106による、消火配管主管103の流量(横軸)と消火剤の混合濃度(縦軸)との関係を図6を参照して説明する。
図6において、折れ線L1は主管流量60〜900[l/min]の帯域で300[l/min]以下の低流量帯域を除いて全体的に規定の混合濃度1.5パーセントをほぼ維持できるように消火剤オリフィス径を調整した場合を示している。これに対して、折れ線L2は、より低流量の帯域まで規定の混合濃度1.5パーセントをほぼ維持できるように消火剤オリフィス径を調整(拡大)した場合を示す。その場合、大きい流量時は差圧も大きくなるため、低流量帯域以外は、所定の混合濃度より高い混合濃度となってしまう。さらに、その場合、単位時間当たりに混合される消火剤も増大するため、設定された放出時間中に消火剤を放出口から放出し続けると、必要消火剤量を多量に確保しなければならないという問題があった。
Here, the relationship between the flow rate (horizontal axis) of the fire extinguishing pipe
In FIG. 6, the broken line L1 is extinguished so that the specified mixed concentration of 1.5% can be substantially maintained throughout the main pipe flow rate of 60 to 900 [l / min] except for a low flow rate of 300 [l / min] or less. The case where the agent orifice diameter is adjusted is shown. On the other hand, the broken line L2 indicates a case where the extinguishing agent orifice diameter is adjusted (enlarged) so that the specified mixed concentration of 1.5% can be substantially maintained up to the lower flow rate band. In this case, since the differential pressure increases at a large flow rate, the mixed concentration is higher than a predetermined mixed concentration except in the low flow rate band. Furthermore, in that case, the amount of fire extinguisher mixed per unit time also increases, so if the fire extinguisher is continuously released from the outlet during the set release time, a large amount of necessary fire extinguisher must be secured. There was a problem.
かかる問題に対処するために、従来の技術として、加圧送水装置から放出口までの間に、主管流量の低流量帯域から高流量帯域までの複数の帯域ごとに、個別に規定の混合濃度を維持するように調整された複数の混合器及び消火剤流量調整器を並列で装備し、放出口の放出流量を検知して、その検出流量に応じて適切な混合器を選択する消火剤混合装置が案出されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来例では、消火配管主管を複数に分岐させて、個別に混合器及び消火剤流量調整器を設ける構成であるため、装置全体としてはその構造が複雑化、大規模化すると共に構成部品も多大に必要となり、生産コストが増大し、生産性が低下するという問題があった。
本発明は、生産コスト低減を図りつつも、主管流量の広範囲で安定した消火剤の比例混合を行える消火剤流量調整器を提供することを、その目的とする。
However, in the above-described conventional example, the fire extinguishing pipe main pipe is branched into a plurality of parts, and the mixer and the fire extinguisher flow rate regulator are individually provided. Therefore, the structure of the entire apparatus becomes complicated and large in scale and configured. There is a problem that a large number of parts are required, production costs increase, and productivity decreases.
An object of the present invention is to provide a fire extinguisher flow rate regulator capable of performing proportional mixing of a stable fire extinguisher over a wide range of main pipe flow rates while reducing production costs.
請求項1記載の発明は、消火を行う放出口へ送水される流水に対して消火剤原液を供給して混合させる消火剤混合装置において、消火剤水溶液の濃度を調節するために前記消火剤原液の供給流量を調整する消火剤流量調整器であって、上流側に位置する消火剤原液の流路よりも狭小に形成された縮径部と、前記消火剤原液の供給流量に応じて、供給流量が多い場合は前記縮径部の一部を閉鎖し少ない場合は開放して前記縮径部の縮径率を可変調節する可変手段とを備える、という構成を採っている。 The invention described in claim 1 is a fire extinguisher mixing apparatus for supplying and mixing a fire extinguisher stock solution to flowing water sent to a discharge port for performing fire extinguishing, in order to adjust the concentration of the fire extinguisher aqueous solution, the fire extinguisher stock solution a fire extinguishing agent flow regulator for regulating the supply flow rate of a reduced diameter portion which is narrowly formed than the flow path of the extinguishing agent stock located upstream, in accordance with the supply flow rate of the extinguishing agent stock solution supply A configuration is adopted in which when the flow rate is high, a part of the reduced diameter portion is closed, and when the flow rate is low, the reduced diameter portion is opened and variable means for variably adjusting the reduced diameter ratio of the reduced diameter portion is provided.
上記「縮径部」とは、流動方向に対して直交する断面積が、その直前(手前側)の流路よりも小さくなるように形成されている部分を示すものである。なお、縮径部の断面形状は円形に限定されるものではなく、いかなる形状であっても良い。「縮径部」については、以下に示す他の請求項記載の発明についても同様である。
また、「縮径率の可変調節」とは、単数又は複数の縮径部により、流通可能な開口面積を増減させて圧力損失の大きさを変動調節することをいう。
The “reduced diameter portion” refers to a portion formed such that a cross-sectional area perpendicular to the flow direction is smaller than the flow path immediately before (front side). In addition, the cross-sectional shape of the reduced diameter portion is not limited to a circle, and may be any shape. The same applies to the inventions described in other claims described below.
Further, “variable adjustment of the diameter reduction ratio” means that the size of the pressure loss is variably adjusted by increasing or decreasing the flowable opening area by one or a plurality of diameter reducing portions.
上記構成では、消火を行う放出口への送水に伴い、消火剤貯蔵タンクから消火剤原液の供給が開始されると、消火剤原液は縮径部を通過して流水に混合される。
そして、消火を行う放出口への送水流量が小さい場合には、消火剤原液の供給流量も小さくなり、その結果、配管の管内壁面に生ずる摩擦等による圧力損失は小さくなるが、混合器に発生する差圧も小さくなるため、相対的に圧力損失の影響は大きくなるので、縮径部の縮径率を圧力損失が小さくなるように調整し、目的とする消火剤濃度に達するまでの十分な供給が行えるように調整する。
また、消火を行う放出口への送水流量が大きい場合には、消火剤原液の供給流量も大きくなり、その結果、安定的に供給が行われるので、縮径部の縮径率を圧力損失が適度に大きくなるように調整し、目的とする消火剤濃度を大きく越えて余剰の消火剤を浪費しないように調整する。
In the above configuration, when the supply of the extinguishing agent stock solution is started from the extinguishing agent storage tank along with the water supply to the discharge port for performing the extinguishing, the extinguishing agent stock solution passes through the reduced diameter portion and is mixed with the flowing water.
And when the water supply flow rate to the discharge port for fire extinguishing is small, the supply flow rate of the extinguishing agent stock solution is also small, and as a result, the pressure loss due to friction etc. occurring on the pipe inner wall surface becomes small, but it occurs in the mixer Since the differential pressure is also reduced, the effect of pressure loss is relatively large. Therefore, the diameter reduction rate of the reduced diameter part is adjusted so that the pressure loss is reduced, and sufficient to reach the target extinguishing agent concentration. Adjust to be able to supply.
In addition, when the water supply flow rate to the discharge port for fire extinguishing is large, the supply flow rate of the extinguishing agent stock solution also increases, and as a result, stable supply is performed, so that the pressure loss is reduced in the diameter reduction rate of the reduced diameter portion. Adjust so that it is reasonably large, and adjust so that the excess extinguishing agent is not wasted exceeding the intended concentration of the extinguishing agent.
また、請求項1記載の発明は、前記可変手段は、前記消火剤原液が流入するケース部と、前記ケース部内で前記消火剤原液の流入により移動可能に支持されたピストン部と、前記ピストン部を前記消火剤原液の流入による移動方向とは逆の方向へ付勢する弾性体とを備え、ピストン部の移動により縮径部の縮径率の調節を行う、という構成を採っている。 Further, the invention according to claim 1 is characterized in that the variable means includes a case portion into which the extinguishing agent stock solution flows, a piston portion that is supported by the inflow of the extinguishing agent stock solution in the case portion, and the piston portion. And an elastic body that urges in the direction opposite to the moving direction due to the inflow of the extinguishing agent stock solution, and the diameter reduction rate of the reduced diameter part is adjusted by the movement of the piston part.
上記「移動可能に支持されたピストン部」とは往復移動可能なピストンの一方への移動方向と他方への移動方向とを意味するものであり、例えば、消火剤原液の流動方向と前進方向とが一致するという限定的な意味を示すものではない。他の請求項についても同様である。 The " movable supported piston part " means a moving direction to one of the reciprocating pistons and a moving direction to the other, for example, a flow direction of the extinguishing agent stock solution and a forward direction. It does not indicate a limited meaning that matches. The same applies to other claims.
上記構成では、消火剤原液の流量が小さいときには、ピストン部は弾性体により後退位置にあって、消火剤原液は縮径率が大きな状態で縮径部を通過し、低圧力損失状態で消火剤原液の供給が行われる。
そして、消火剤原液の流量が増加すると、ピストン部が移動を生じ、消火剤原液は縮径率が小さな状態で縮径部を通過することとなる。これにより、縮径部を通過する際の消火剤原液の圧力損失が増加し、流量が制限される。
このように、消火剤原液の流量の増加に対して各縮径部による圧力損失が大きくなるように調整されるので、低流量域で必要となる消火剤原液の供給量を確保可能な圧力損失を設定しても、流量の増加後は過剰供給とならない圧力損失を生じるように切り替えることが可能となる。
In the above configuration, when the flow rate of the extinguishing agent stock solution is small, the piston part is in the retracted position by the elastic body, and the extinguishing agent stock solution passes through the reduced diameter part with a large diameter reduction rate, and the extinguishing agent is in a low pressure loss state. Stock solution is supplied.
When the flow rate of the extinguishing agent stock solution increases, the piston part moves, and the extinguishing agent stock solution passes through the reduced diameter portion with a small diameter reduction rate. Thereby, the pressure loss of the extinguishing agent stock solution when passing through the reduced diameter portion increases, and the flow rate is limited.
In this way, pressure loss due to each reduced diameter part is adjusted to increase the flow rate of the extinguishing agent stock solution, so the pressure loss that can secure the supply amount of the extinguishing agent stock solution required in the low flow rate range Even if is set, it is possible to switch so as to generate a pressure loss that does not cause excessive supply after the flow rate is increased.
さらに、請求項1記載の発明は、前記縮径部は、並列に配置された複数の縮径部からなり、ピストン部の前記消火剤原液の流入による移動により複数の縮径部の一部が閉塞される配置で形成される、という構成を採っている。 Furthermore, in the invention described in claim 1, the reduced diameter portion is composed of a plurality of reduced diameter portions arranged in parallel, and a part of the reduced diameter portions is moved by the movement of the piston portion due to the flow of the extinguishing agent stock solution. It is configured to be formed in a closed arrangement.
上記構成では、消火剤原液の流量が小さいときには、ピストン部は弾性体により後退位置にあって、複数の縮径部が全開通して低圧力損失状態で消火剤原液を通過させる。
そして、消火剤原液の流量が増加すると、ピストン部が移動を生じ、複数の縮径部の一部が閉塞され、圧力損失が増加した状態で消火剤原液を通過させる。
従って、消火剤原液の低流量状態での供給不足と高流量状態での供給過多の双方を回避することができる。
上記構成の一例としては、ケース部とピストン部の少なくともいずれか一方に複数の縮径部として複数の開口部を設け、ピストン部が前進移動することで一部の開口部が閉塞されるように配置する構成が挙げられる。ただし、これに限定されるものではない。
In the above configuration, when the flow rate of the extinguishing agent stock solution is small, the piston portion is in the retracted position by the elastic body, and the plurality of reduced diameter portions are fully opened to pass the extinguishing agent stock solution in a low pressure loss state.
When the flow rate of the extinguishing agent stock solution increases, the piston part moves, a part of the plurality of reduced diameter portions is blocked, and the extinguishing agent stock solution is allowed to pass through in a state where the pressure loss is increased.
Therefore, it is possible to avoid both supply shortage of the extinguisher stock solution at a low flow rate and excessive supply at a high flow rate.
As an example of the above configuration, a plurality of openings are provided as a plurality of reduced diameter parts in at least one of the case part and the piston part, and a part of the openings are closed as the piston part moves forward. The arrangement to arrange is mentioned. However, it is not limited to this.
請求項2記載の発明は、縮径部以外は請求項1記載の発明と同様の構成を備えると共に、縮径部は、ピストン部の前記消火剤原液の流入による移動により縮径部の一部が閉塞される配置で形成される、という構成を採っている。 The invention described in claim 2 has the same configuration as that of the invention described in claim 1 except for the reduced diameter part, and the reduced diameter part is part of the reduced diameter part due to the movement of the piston part due to the flow of the extinguishing agent stock solution. Is formed in a closed arrangement.
上記構成では、消火剤原液の流量が小さいときには、ピストン部は弾性体により後退位置にあって、縮径部がその縮径率を調整される前の低圧力損失状態で消火剤原液の通過が行われる。
そして、消火剤原液の流量が増加すると、ピストン部の前進移動により、縮径部の一部が閉塞されて、圧力損失が増加した状態で消火剤原液の通過が行われる。
従って、消火剤原液の低流量状態での供給不足と高流量状態での供給過多の双方を回避することができる。
上記構成の一例としては、ケース部又はピストン部に縮径部として、一つの開口部を設け、ピストン部の前進移動によりその開口部の一部が閉塞されるように配置する構成が挙げられる。ただし、これに限定されるものではない。
In the above configuration, when the flow rate of the extinguishing agent stock solution is small, the piston part is in the retracted position by the elastic body, and the passing of the extinguishing agent stock solution is performed in a low pressure loss state before the reduced diameter part is adjusted in the diameter reduction rate. Done.
Then, when the flow rate of the extinguishing agent stock solution increases, a part of the reduced diameter portion is blocked by the forward movement of the piston portion, and the extinguishing agent stock solution is passed with the pressure loss increased.
Therefore, it is possible to avoid both supply shortage of the extinguisher stock solution at a low flow rate and excessive supply at a high flow rate.
As an example of the above configuration, there may be mentioned a configuration in which one opening portion is provided as a reduced diameter portion in the case portion or the piston portion, and a part of the opening portion is closed by the forward movement of the piston portion. However, it is not limited to this.
請求項1記載の発明は、可変手段により、消火剤原液の供給流量に応じて消火剤原液が通過する縮径部の縮径率を可変調節するので、送水流量が少ないときの消火剤の供給量低減を回避し、送水流量が増加したときの消火剤の過剰供給も回避できるので、送水量或いは消火剤供給量について幅広い範囲で安定した混合濃度を維持することが可能となる。またこれにより、送水流量が増加したときに過分に消火剤原液が供給されることがなくなり、消火剤原液の浪費を防止することが可能となる。さらにこれに伴い、消火剤混合装置の消火剤貯蔵を行うタンク等の貯蔵手段の大型化を図ることなく、設定された放出時間中、消火剤溶液の放出を続けることが可能となる。
さらに、本発明は、縮径部の縮径率の可変調節により混合濃度の安定化を図るので、従来のように、個別に混合器を設ける必要がなく、装置の生産コストを低減し、生産性の向上を図ることが可能となる。
なお、本発明は、消火剤原液の貯蔵を行うタンク等の貯蔵手段ではなく、消火剤原液発生装置などによって混合器への消火剤原液が供給される場合においても適用される。
即ち、本発明の消火剤流量調整器は、例えば、前述した混合器のような入口部と狭小部との差圧を利用し、消火剤流量に応じて消火剤流量調整器の可変手段が縮径部の縮径率を可変調節できるものであれば良い。
According to the first aspect of the present invention, the variable means adjusts the diameter reduction rate of the reduced diameter portion through which the extinguishing agent stock solution passes in accordance with the supply flow rate of the extinguishing agent stock solution. Since the amount reduction can be avoided and the excessive supply of the fire extinguishing agent when the water supply flow rate is increased, a stable mixed concentration can be maintained in a wide range with respect to the water supply amount or the fire extinguishing agent supply amount. This also prevents excessive supply of the extinguishing agent stock solution when the water supply flow rate is increased, thereby preventing waste of the extinguishing agent stock solution. Further, along with this, it becomes possible to continue the discharge of the extinguishing agent solution during the set release time without enlarging the storage means such as a tank for storing the extinguishing agent of the extinguishing agent mixing apparatus.
Furthermore, the present invention stabilizes the mixing concentration by variably adjusting the diameter reduction ratio of the diameter reducing portion, so that it is not necessary to provide a separate mixer as in the prior art, reducing the production cost of the apparatus, It is possible to improve the performance.
The present invention is also applicable to the case where the extinguisher stock solution is supplied to the mixer by a fire extinguisher stock solution generator rather than a storage means such as a tank that stores the stock solution.
That is, the extinguishing agent flow rate regulator according to the present invention uses, for example, the differential pressure between the inlet and the narrow part as in the mixer described above, and the variable means of the extinguishing agent flow rate regulator is reduced according to the extinguishing agent flow rate. Any device that can variably adjust the diameter reduction ratio of the diameter portion may be used.
また、請求項1記載の発明は、消火剤原液流量の増加によりピストン部を移動させ、縮径部の縮径率を小さい状態へ切り替えを図る構成であるため、低流量状態では圧力損失を低減し、高流量状態では圧力損失を増加させることができ、消火剤供給量について幅広い範囲で安定した混合濃度を維持することが可能となる。
さらに、上記発明は、ケース部(具体的にはシリンダ部)とピストン部と弾性体とを備える可変手段により混合濃度の安定化を図るので、従来例と比して、さらなる生産コストの低減と生産性の向上を図ることが可能となる。
In addition, the invention according to claim 1 is a configuration in which the piston portion is moved by increasing the flow rate of the extinguishing agent stock solution, and the reduction rate of the reduced diameter portion is switched to a smaller state, so that the pressure loss is reduced in a low flow rate state. However, pressure loss can be increased in a high flow rate state, and a stable mixed concentration can be maintained over a wide range of the extinguishing agent supply amount.
Furthermore, since the above invention stabilizes the mixing concentration by the variable means including the case portion (specifically, the cylinder portion), the piston portion, and the elastic body, the production cost can be further reduced as compared with the conventional example. Productivity can be improved.
さらに、請求項1記載の発明は、複数の縮径部の一部を閉塞することにより圧力損失の切り替えを行うので、簡易な構成で、消火剤供給量について幅広い範囲で安定した混合濃度を維持することが可能となる。
また、縮径部を設ける数によって、切り替え前後の各縮径率を設定でき、それぞれの圧力損失の設定を容易に行うことが可能となる。
Furthermore, since the invention according to claim 1 switches the pressure loss by closing a part of the plurality of diameter-reduced portions, a stable mixing concentration is maintained in a wide range of the extinguishing agent supply amount with a simple configuration. It becomes possible to do.
Further, each diameter reduction ratio before and after the switching can be set depending on the number of diameter reducing portions, and each pressure loss can be easily set.
請求項2記載の発明は、縮径部以外は請求項1記載の発明と同様の構成を備えると共に、縮径部はピストン部の消火剤原液の流入による移動により縮径部の一部が閉塞される配置で形成され、縮径部の一部を閉塞することにより圧力損失の切り替えを行うので、各縮径部の加工形成が非常に容易となり、飛躍的に装置の生産コスト低減及び生産性の向上を図ることが可能となる。 The invention described in claim 2 has the same configuration as that of the invention described in claim 1 except for the reduced diameter portion, and the reduced diameter portion is partially blocked by the movement of the piston portion due to the flow of the extinguishing agent stock solution. Since the pressure loss is switched by closing a part of the reduced diameter part, it is very easy to process each reduced diameter part, dramatically reducing the production cost and productivity of the device. Can be improved.
[第一の実施形態]
(全体構成)
本発明の第一の実施形態である消火剤流量調整器10について図1及び図2を参照して説明する。上記消火剤流量調整器10は、建造物に設置されて、放出口から消火剤水溶液を放射する消火設備の消火剤混合装置50に設けられている。図1は、消火剤混合装置50の全体構成図である。
なお、この消火剤混合装置50は消火剤流量調整器10以外については、前述した消火剤混合装置100(図7参照)と同じ構成を備えるものであり、同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略する。
[First embodiment]
(overall structure)
A fire extinguishing
The fire
(消火剤流量調整器:全体)
図2は消火剤流量調整器10の中心線に沿った断面図であり、図2(A)は消火剤の流量が小さな状態を示し、図2(B)は消火剤の流量が大きな状態を示す。
上記消火剤流量調整器10は、消火剤原液が通過するケース部20と、ケース部20内で消火剤原液の通過により前進移動可能に支持されたピストン部30と、ピストン部30を後退移動方向に付勢する弾性体としてのコイルバネ40とを備えている。
以下、各部を詳細に説明する。
(Extinguishing agent flow controller: Overall)
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the center line of the extinguishing
The extinguishing agent
Hereinafter, each part will be described in detail.
(消火剤流量調整器:ケース部)
ケース部20は、シリンダ部21と、当該シリンダ部21の外部に装着されるカバー部22とを備えている。
上記シリンダ部21は、その一端部(図2における左端部)が閉塞された円筒状に形成されており、閉塞端面の中心部には消火剤の流入口23が形成されている。この、流入口23には消火剤側配管105の消火剤供給方向の下流側端部が接続される。つまり、ケース部20には、この流入口23から消火剤原液が流入するようになっている。
シリンダ部21の外周面にはネジ溝が形成され、これに対応して内周面にネジ溝が形成されたカバー部22を螺合装着することが可能となっている。
(Fire extinguishing agent flow controller: Case part)
The
The
A screw groove is formed on the outer peripheral surface of the
カバー部22は、一端部(図2における右端部)が閉塞された円筒状に形成されており、閉塞端面の中心部には当該端面に垂直に貫通した円形の開口部である第一縮径部24が形成されている。また、閉塞端面の外側には第一縮径部24に連通すると共に当該第一縮径部24よりも大径な筒状ノズル25が形成されている。そして、この筒状ノズル25は、混合器101の狭小部101aに接続される。
The
前述したように、カバー部22はその内周面にネジ溝が形成されており、シリンダ部21に螺合装着することにより内径が一様となる筒状体を形成する。また、シリンダ部21の外周面とカバー部22の内周面との間にはOリング26が介挿され、シリンダ部21とカバー部22との間の水密性が保たれている。
そして、第一縮径部24は、ケース部20の内径よりも小径であり、当該第一縮径部24を通過する消火剤原液に対して、流量が所定の流量となるように調整される構造となっている。
As described above, the
The first reduced
(消火剤流量調整器:ピストン部)
ピストン部30は、ケース部20の内側に格納される。かかるピストン部30は、円筒状であって、一端部(図2における右端部)が閉塞されており、他端部(図2における左端部)にはフランジ部31が形成されている。
当該フランジ部31は、その外径がシリンダ部21の内径とほぼ等しく設定され、当該フランジ部31の外周面がシリンダ部21の内周面に沿って移動することで、ピストン部30の中心線方向に沿った進退移動をガイドしている。また、フランジ部31の外周面とシリンダ部21の内周面との間にはOリング32が介挿され、ピストン部30の外周から消火剤が第一縮径部24の方向に流出することを防いでいる。
なお、この消火剤流量調整器10にあっては、消火剤の流動方向における下流側を「前」側(2次側)とし、上流側を「後」側(1次側)というものとする。
また、本実施形態では、ピストン部30とシリンダ部21との間に水密性を確保するためにOリング32を取り付けているが、Oリング以外の水密手段を設置しても良い。また、ピストン部30とシリンダ部21の接触部の寸法を適切に設計することにより、Oリング32を省略することもできる。
(Fire extinguishing agent flow controller: piston part)
The
The
In the fire extinguisher
In this embodiment, the O-
また、ピストン部30の閉塞端面の中心部には円形の開口部33が形成され、当該開口部33を挟んでその両側には開口部33よりも小径な開口部34,35が形成されている。これらの各開口部33,34,35は、ピストン部30の閉塞端面を垂直に貫通して形成されている。そして、これらの開口部33,34,35により、第二縮径部36が構成されている。
ピストン部30は、ケース部20内において、流入口23から流入する消火剤原液が、フランジ部31側の端部からその内部に流入し、その閉塞端部までが内径の一様な消火剤原液の流路となる。
一方、第二縮径部36の開口面積(各開口部33,34,35の合計開口面積)は、ピストン部30の内部の断面積よりも小さいため、当該第二縮径部36を通過する消火剤原液の流量が、所定の流量となるように調整される構造となっている。
Further, a
In the
On the other hand, since the opening area of the second reduced diameter portion 36 (total opening area of the
ピストン部30は、シリンダ部21内において、互いの中心線が同一軸上となるように配設され、且つ、ピストン部30はその中心線方向に沿って進退移動を可能とする。そして、ピストン部30は最前進位置まで移動することにより、その前端面が、カバー部22の内側前端面に密接させることが可能となっている。
一方、ピストン部30を前方から見て、第二縮径部36の中央開口部33は、その中心に位置しており、両側開口部34,35は、中心から所定距離離れて配置されている。
つまり、ピストン部30の前端面がカバー部22の前端の内側面に密接した状態において、同心上に配置された第一縮径部24と第二縮径部36の中央開口部33とは、互いに重合した状態となる。一方、第二縮径部36の両側開口部34,35は、第一縮径部24に対して全く重合を生じない距離だけ外側に配置されている。かかる配置により、両側開口部34,35は、カバー部22の内側前端面に閉塞された状態となる。
The
On the other hand, when the
That is, in the state where the front end surface of the
つまり、ピストン部30は、最前進位置に位置していないときには、当該ピストン部30内に流入した消火剤原液を第二縮径部36の全開口部33,34,35に通過させることができ、最前進位置に位置するときには、当該ピストン部30内に流入した消火剤原液を第二縮径部36の中央開口部33にのみ通過させることができる。
なお、第二縮径部36の三つの開口部33,34,35からなる全開口面積は第一縮径部24の開口面積よりも小さく設定されている。
That is, when the
The total opening area formed by the three
(消火剤流量調整器:コイルバネ)
コイルバネ40は、ケース部20内において、ピストン部30を挿入させた状態でそのフランジ部31に当接し、当該ピストン部30を流入口23側に押圧している。従って、流入口23から消火剤原液が流入し、その圧力がコイルバネ40の押圧力を越えている状態で、ピストン部30は前進移動が行われることになる。
また、前述したように、ピストン部30が最前進位置に到達することで縮径率の切り替えが行われる(第二縮径部36の全開口部33,34,35が流通可能な状態から中央開口部33のみが流通可能な状態に切り替わる)が、ピストン部30が最前進位置に到達するための消火剤原液の流量を決定する一つの要素として、上記コイルバネ40のバネ定数が挙げられる。従って、コイルバネ40のバネ定数は、縮径率の切り替えを行うべき消火剤原液流量に基づいて適正な値が選択される。
(Fire extinguishing agent flow controller: coil spring)
The
Further, as described above, the diameter reduction rate is switched when the
(消火剤流量調整器の動作説明)
上記構成からなる消火剤流量調整器10の動作を消火剤混合装置50の動作をふまえて説明する。
消火剤混合装置50が作動し、放出口の開放によって混合器101内の水流の発生に伴い、入口部101bと狭小部101aの間には差圧が発生する。
これにより、消火剤貯蔵加圧タンク102は、加圧水側配管104を経て加圧水領域の内部圧力が高まり、内部の隔膜を介して消火剤原液が消火剤貯蔵加圧タンク102から押し出される。そして、消火剤原液は、消火剤側配管105を経て消火剤流量調整器10の流入口23から内部に流入する。
(Explanation of fire extinguishing agent flow controller)
The operation of the extinguishing agent
The fire
As a result, the internal pressure of the pressurized water region of the fire extinguishing agent
混合器101内の水流の流量が小さいときには、消火剤原液の流量も小さくなり、その場合、消火剤流量調整器10のケース部20内では、図2(A)に示すように、ピストン部30はコイルバネ40の押圧力により最後退位置を維持する。そして、消火剤原液は第二縮径部36の全開口部33,34,35を通過し、さらに第一縮径部24を通過してから混合器101の狭小部101aに送り込まれ、消火配管主管103内の流水に混合される。
このとき、第二縮径部36の全開口面積は、上記消火剤原液がピストン部30を最前進位置まで移動させることができない低流量である場合でも、目標とする混合濃度に達する流量が確保可能な範囲の圧力損失しか生じない大きさに設定されており、これにより、放水口に供給される消火剤溶液は目標とする濃度が維持される。
When the flow rate of the water flow in the
At this time, the total opening area of the second reduced
そして、混合器101内の水流の流量が大きくなると、消火剤原液の流量も大きくなり、消火剤流量調整器10のケース部20内ではピストン部30が前進移動を開始する。そして、消火剤原液が所定流量に達すると、図2(B)に示すように、ピストン部30はコイルバネ40の押圧力に抗して最前進位置まで達した状態となる。
これにより、第二縮径部36の両側開口部34,35は閉塞され、消火剤原液は中央開口部33のみを通過し、さらに第一縮径部24を通過してから混合器101の狭小部101aに送り込まれ、消火配管主管103内の流水に混合される。
このとき、第二縮径部36の中央開口部33の開口面積は、上記消火剤原液がピストン部30を最前進位置まで移動可能な流量を超えるほど大きくなった場合でも、目標とする混合濃度を大きく越えて消火剤原液の浪費を発生することを抑制可能な圧力損失が生じる値に設定されており、これにより、放水口に供給される消火剤溶液は目標とする濃度を大きく越えず且つ消火剤原液の浪費も回避される。
When the flow rate of the water flow in the
As a result, the
At this time, even when the opening area of the
このように、ケース部20、ピストン部30及びコイルバネ40の協働により、第一縮径部24と第二縮径部36の重合状態と非重合状態とが消火剤原液の流量に応じて切り替えられる。つまり、ケース部20、ピストン部30及びコイルバネ40の構成は、消火剤原液の流量に応じて第一縮径部24と第二縮径部36からなる縮径部の縮径率(ここで、「縮径率」とは、例えば、第二縮径部36の流通可能な開口部の総開口面積に対するピストン部30の内側前端面面積の比率)の可変調節を行う可変手段として機能することとなる。
As described above, the superposed state and the non-polymerized state of the first reduced
(第一の実施形態の効果)
以上のように、消火剤流量調整器10は、消火剤原液が低流量のときには第二縮径部36における全開口部33,34,35を通過して低圧力損失状態での供給が行われ、消火剤原液が高流量のときには中央開口部33のみが通過可能となり、高圧力損失状態での供給が行われる。このため、送水流量が少ないときの消火剤の供給量不足を回避しつつも送水流量が増加したときの消火剤の過剰供給をも回避することができることから、送水量或いは消火剤供給量について幅広い範囲で安定した混合濃度を維持することが可能となる。
またこれにより、消火剤混合装置50において送水流量が増加したときに過分に消火剤原液が供給されることがなくなり、消火剤原液の浪費を防止することが可能となる。さらにこれに伴い、消火剤混合装置50の消火剤貯蔵加圧タンク102の大型化を図ることなく、設定された放出時間中、消火剤溶液の放出を続けることが可能となる。
さらに、消火剤流量調整器10は、シリンダ部20とピストン部30とコイルバネ40を主要な構成とする簡易な構成により混合濃度の安定化を図るので、装置の生産コストを低減し、生産性の向上を図ることが可能となる。
(Effect of the first embodiment)
As described above, the fire extinguisher
This also prevents the extinguishing agent stock solution from being excessively supplied when the water supply flow rate is increased in the fire extinguishing
Further, the extinguishing agent
さらに、上記消火剤流量調整器10は、ピストン部30の前側端面に第二縮径部36の各開口部33,34,35を設けると共に、対向するカバー部22の内側前端面に第一縮径部24を設け、ピストン部30が最前進位置に到達したときに、縮径率が切り替わる構成のため、圧力損失の切り替えを段階的に切り替えることが可能である。このため、ある流量値を境にして消火剤原液の供給不足或いは供給過多を生じる場合に、当該流量値で縮径率の切り替えを行うことで、より適正に安定した混合濃度の維持を図ることが可能となる。
Further, the extinguishing agent
(その他)
なお、両側開口部34,35は、第一縮径部24と重合しない配置であればピストン部30の前端面のいずれに設けても良い。
また、第一縮径部24と重合する開口部と重合しない開口部の両方が設けられ、全開口部を消火剤原液が通過する場合と重合する開口部のみを通過する場合とで、消火剤原液の供給流量に応じて所定の混合濃度を維持できるのであれば、第二縮径部36の各開口部の数は一乃至複数のいずれでも良い。
(Other)
Both
Moreover, both the opening part which superposes | polymerizes and the opening part which does not superpose | polymerize with the 1st reduced
さらに、第二縮径部36の総開口面積又は各開口部の開口面積については、特定値に限定されるものではない。ただし、これらの値は、使用条件や設計条件等により適正値が変動し得るので、目標混合濃度を満たすことが困難な小流量帯域と供給過多となりやすい流量帯域とでバランス良く混合濃度を維持することが可能となる第二縮径部36の総開口面積又は各開口部の開口面積を、試験或いはシミュレーション等により求めることが望ましい。
また、コイルバネ40のバネ定数は、特定値に限定されるものではない。ただし、この値は、縮径部の縮径率が切り替えが行われる(ピストン部30が最前進位置となる)消火剤原液の流量を決定する一要素となるので、縮径部の縮径率を切り替えを行うべき消火剤原液の目標流量に応じて、決定することが望ましい。また、前述と同様に、試験或いはシミュレーション等により決定しても良い。
Furthermore, the total opening area of the second reduced
Further, the spring constant of the
またピストン部30は、最前進位置に到達したときにシール性を確保するために、前端面の第二縮径部36を除く表面にシールやパッキングを設けても良い。或いは、カバー部22の内側前端面の第一縮径部24を除く表面にシールやパッキングを設けても良い。
The
[第二の実施形態]
第二の実施形態である消火剤流量調整器10Aについて、図3を参照しながら説明する。図3は消火剤流量調整器10Aの中心線に沿った断面図である。この消火剤流量調整器10Aは、複数の開口部27A,28A,29Aからなる第一縮径部24Aがカバー体22Aに形成されている点と、単一の開口部からなる第二縮径部36Aがピストン部30Aに形成されている点のみが前述した消火剤流量調整器10と異なっており、その他の同一の構成については消火剤流量調整器10と同符号を付して重複する説明は省略するものとする。また、この消火剤流量調整器10Aも、消火剤流量調整器10と同様に消火剤混合装置50(図1参照)に装備されるものである。
[Second Embodiment]
A fire extinguishing
第二縮径部36Aは、ピストン部30Aの中心に形成されている。一方、第一縮径部24Aの中央開口部27Aはカバー体22Aの中心に形成され、両側開口部28A,29Aはピストン部30Aが最前進位置まで前進しても第二縮径部36Aと重合を生じ得ない距離だけ中心から離れて形成されている。
また、第二縮径部36Aの開口面積は、重合を生じる第一縮径部24Aの中央開口部27Aの開口面積以下に設定されている。
The second reduced
The opening area of the second reduced
かかる消火剤流量調整器10Aは、消火剤混合装置50が作動を開始して、混合器101内の流水流量及び消火剤原液の供給流量もまだ少ない段階では、コイルバネ40に押圧されてピストン部30Aは後退位置を維持する。つまり、消火剤原液は、第二縮径部36Aと第一縮径部24Aの全開口部27A,28A,29Aを通過して、低圧力損失状態で混合器101内に供給される。従って、予定する混合濃度を下回ることなく消火剤溶液が放出口から放出される。
また、混合器101内の流水流量及び消火剤原液の供給流量が増加すると、コイルバネ40に抗してピストン部30Aは前進を開始する。そして、さらなる流水流量及び消火剤原液の供給流量の増加によりピストン部30Aが最前進位置まで到達すると、消火剤原液は、第二縮径部36Aと第一縮径部24Aの中央開口部27Aのみを通過して、高圧力損失状態で混合器101内に供給される。従って、予定する混合濃度を下回ることなく且つ過剰量の供給が抑制されて消火剤原液が供給され、適正な濃度の消火剤溶液が放出口から放出される。
The extinguishing agent
Further, when the flowing water flow rate in the
このように、消火剤流量調整器10Aも消火剤流量調整器10とほぼ等しい効果を得ることが可能である。即ち、送水流量が少ないときの消火剤の供給量不足を回避しつつも送水流量が増加したときの消火剤の過剰供給をも回避することができることから、送水量或いは消火剤供給量について幅広い範囲で安定した混合濃度を維持することが可能となる。またこれにより、消火剤原液の浪費も防止され、設定された放出時間中、消火剤溶液の放出を続けることが可能となる。
また、かかる消火剤流量調整器10Aも消火剤流量調整器10と同様に、簡易な構成により混合濃度の安定化を図るので、装置の生産コストを低減し、生産性の向上を図ることが可能となる。
In this way, the extinguishing agent
In addition, the extinguishing
[第三の実施形態]
第三の実施形態である消火剤流量調整器10Bについて、図4を参照しながら説明する。図4は消火剤流量調整器10Bの中心線に沿った断面図である。この消火剤流量調整器10Bは、単一の開口部からなる第二縮径部36Bがピストン部30Bに形成されており、第二縮径部36Bが第一縮径部24に対して幾分ずらして配置した点のみが前述した消火剤流量調整器10と異なっており、その他の同一の構成については消火剤流量調整器10と同符号を付して重複する説明は省略するものとする。また、この消火剤流量調整器10Bも、消火剤流量調整器10と同様に消火剤混合装置50(図1参照)に装備されるものである。
[Third embodiment]
A fire extinguishing
第二縮径部36Bは、ピストン部30Bの中心から幾分ずれた位置に形成されている。即ち、ピストン部30Bが最前進位置に到達すると、第二縮径部36Bの一部と第一縮径部24の一部とが重合するように配置されている。つまり、これを換言すると、第一縮径部24と第二縮径部36Bの各々の互いに重合しない部分を閉塞し合うことにより、ピストン部30Bが最前進位置に達すると縮径率を小さく切り替えることとなる。
また、第二縮径部36Bの開口面積は、第一縮径部24の開口面積以下に設定することが望ましい。
The second reduced
The opening area of the second reduced
かかる消火剤流量調整器10Bは、消火剤混合装置50が作動を開始して、混合器101内の流水流量及び消火剤原液の供給流量もまだ少ない段階では、コイルバネ40に押圧されてピストン部30Bは後退位置を維持する。つまり、消火剤原液は、第二縮径部36Bと第一縮径部24を通過して、低圧力損失状態で混合器101内に供給される。従って、予定する混合濃度を下回ることなく消火剤溶液が放出口から放出される。
また、混合器101内の流水流量及び消火剤原液の供給流量が増加すると、コイルバネ40に抗してピストン部30Bは前進を開始する。そして、さらなる流水流量及び消火剤原液の供給流量の増加によりピストン部30Bが最前進位置まで到達すると、消火剤原液は、第二縮径部36Bと第一縮径部24の互いに重合する範囲のみを通過して、高圧力損失状態で混合器101内に供給される。従って、予定する混合濃度を下回ることなく且つ過剰量の供給が抑制されて消火剤原液が供給され、適正な濃度の消火剤溶液が放出口から放出される。
The extinguishant
Moreover, when the flowing water flow rate in the
このように、消火剤流量調整器10Bも消火剤流量調整器10とほぼ等しい効果を得ることが可能である。即ち、送水流量が少ないときの消火剤の供給量不足を回避しつつも送水流量が増加したときの消火剤の過剰供給をも回避することができることから、送水量或いは消火剤供給量について幅広い範囲で安定した混合濃度を維持することが可能となる。またこれにより、消火剤原液の浪費も防止され、設定された放出時間中、消火剤溶液の放出を続けることが可能となる。
また、かかる消火剤流量調整器10Bも消火剤流量調整器10と同様に、簡易な構成により混合濃度の安定化を図るので、装置の生産コストを低減し、生産性の向上を図ることが可能となる。
As described above, the extinguishing agent
In addition, the extinguishing
[第四の実施形態]
本発明の第四の実施形態である消火剤流量調整器70について図5参照して説明する。上記消火剤流量調整器70は、建造物に設置されて、放出口から消火剤水溶液を放射する消火設備の消火剤混合装置60に設けられている。図5は、消火剤混合装置60の全体構成図である。
なお、この消火剤混合装置60は消火剤流量調整器70以外については、前述した消火剤混合装置100(図7参照)と同じ構成を備えるものであり、同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略する。
[Fourth embodiment]
A fire extinguishing
The fire
消火剤流量調整器70は、消火剤貯蔵加圧タンク102から混合器101までを連結すると共にその途中の区間が三本に分岐された配管71と、当該配管71の分岐点の手前において消火剤原液の流量検出を行う流量センサ79と、配管71の各分岐区間ごとに設けられた第一〜三縮径部72,73,74と、配管71の各分岐区間ごとに設けられて消火剤原液の流通可能状態と流通停止状態とを制御信号により切替可能な電磁バルブ75,76,77と、流量センサ79の検出流量に応じて各電磁バルブ75,76,77の切替制御を行う可変手段としての制御装置78とを備えている。
The extinguishing agent
上記配管79は、その上流側端部が消火剤貯蔵加圧タンク102に接続され、その下流側には流量センサ79が設けられている。さらに、配管71は、流量センサ79の下流側で三本に分岐されると共に、一つ目の分岐経路には電磁バルブ75及び第一縮径部72が設けられ、二つ目の分岐経路には電磁バルブ76及び第二縮径部73が設けられ、三つ目の分岐経路には電磁バルブ77及び第三縮径部74が設けられている。そして、各分岐経路は下流側で合流して一つになり、下流側端部が混合器101の狭小部101aに接続されている。
The
第一〜三縮径部72,73,74は、消火剤流量調整器106(図9参照)と同様に、その内部にオリフィスを備え、その内部を通過する消火剤原液に対してオフィリス径に応じた圧力損失を生じさせる構造となっている。そして、第一縮径部72のオリフィス径が最も大きく、次いで第二縮径部73のオリフィス径が大きく、第三縮径部74のオリフィス径が最も小さく設定されている。
そして、第一縮径部72のオリフィス径は、消火剤混合装置60に対して行われる消火剤原液の供給流量全範囲を三つに区分した中で最も小さい流量範囲に対応し、第二縮径部73のオリフィス径は、三つに区分した中で二番目に小さい流量範囲に対応し、第三縮径部74のオリフィス径は、三つに区分した中で最も大きな流量範囲に対応する。
そして、各縮径部のオリフィス径は、それぞれの消火剤原液流量範囲で目標とする混合濃度を実現可能な程度の内径に設定されている。
The first to third
The orifice diameter of the first reduced
And the orifice diameter of each reduced diameter part is set to the internal diameter of the grade which can implement | achieve the target mixing concentration in each fire extinguisher stock solution flow rate range.
流量センサ79は、対応箇所での消火剤原液流量を検出し、検出流量に応じた検出信号を制御装置78に出力する。
制御装置78は、所定の処理プログラムと流量テーブルを記憶したメモリと、処理プログラムを実行する演算部とを備えている。
即ち、上記流量テーブルは、前述した消火剤原液の供給流量全範囲を三つに区分した当該各区分ごとの流量範囲と、当該各流量範囲にいずれの電磁バルブ75,76,77が対応するかを示すものである。そして、制御装置78は、流量テーブルをメモリから読み出し、流量センサに79による検出流量がいずれの流量範囲に属するかを判定し、該当する一つの電磁バルブのみを開放する動作制御を実行する。
つまり、制御装置78は、消火剤貯蔵加圧タンク102からの供給流量に対して、その流量に応じた電磁バルブを選択し、開放することで、流量に応じた縮径部72,73,74のいずれかを選択することを可能としている。
The
The
That is, in the flow rate table, the above-described entire range of the supply flow rate of the extinguishing agent stock solution is divided into three, and the flow rate range for each division, and which
That is, the
かかる消火剤流量調整器70は、消火剤混合装置50が作動を開始すると、まず初期動作として全電磁バルブ72,73,74を開放し、混合器101内の流水流量がまだ少なく、消火剤原液の供給流量もまだ少ない段階では、その供給流量に応じて電磁バルブ72のみを開放した状態に切り替える。つまり、消火剤原液は、第一縮径部72を通過して、低圧力損失状態で混合器101内に供給される。従って、予定する混合濃度を下回ることなく消火剤溶液が放出口から放出される。
そして、混合器101内の流水流量がやや上昇して消火剤原液の供給流量もやや増加すると、その供給流量に応じて電磁バルブ73のみを開放した状態に切り替える。つまり、消火剤原液は、第二縮径部73を通過して、所定の圧力損失状態で混合器101内に供給される。従って、予定する混合濃度を下回ることなくまた過剰に高濃度となることもなく消火剤溶液が放出口から放出される。
さらに、混合器101内の流水流量が上昇して消火剤原液の供給流量もより増加すると、その供給流量に応じて電磁バルブ74のみを開放した状態に切り替える。つまり、消火剤原液は、第三縮径部74を通過して、高圧力損失状態で混合器101内に供給される。従って、予定する混合濃度に対して過剰に高濃度となることもなく消火剤溶液が放出口から放出される。
When the fire
When the flow rate of the flowing water in the
Furthermore, when the flow rate of the flowing water in the
このように、消火剤流量調整器70も消火剤流量調整器10とほぼ等しい効果を得ることが可能である。即ち、送水流量が少ないときの消火剤の供給量不足を回避しつつも送水流量が増加したときの消火剤の過剰供給をも回避することができることから、送水量或いは消火剤供給量について幅広い範囲で安定した混合濃度を維持することが可能となる。またこれにより、消火剤原液の浪費も防止され、設定された放出時間中、消火剤溶液の放出を続けることが可能となる。
また、かかる消火剤流量調整器70も混合器101までを複数必要とせず、簡易な構成により混合濃度の安定化を図るので、装置の生産コストを低減し、生産性の向上を図ることが可能となる。
In this way, the extinguishing agent
Also, the extinguishing agent
なお、上記消火剤流量調整器70では、各縮径部72,73,74の縮径率を異ならせて流量に応じて適正なものを選択する制御を行ったが、複数の全ての縮径部を同じ縮径率に設定し、消火剤原液の流量が少ないときには、より多くの縮径部を流通可能とし、消火剤原液の流量の増加に応じて流通可能な縮径部の個体数を減少させる制御を行っても良い。
また、縮径率の異なる複数の縮径部を使用する場合であっても、これらを組み合わせることで、消火剤原液の流量の増加に対して縮径率が小さくなるように制御を行っても良い。
In the above-mentioned extinguishing agent
Further, even when a plurality of reduced diameter portions having different diameter reduction ratios are used, by combining them, control may be performed so that the diameter reduction ratio becomes smaller with respect to an increase in the flow rate of the extinguishing agent stock solution. good.
[消火剤流量調整器による消火配管主管の流量と消火剤の混合濃度との関係]
前述した消火剤流量調整器10を用いて、消火配管主管103の流量(横軸)と消火剤の混合濃度(縦軸)との関係を求める試験を行い、その結果を線図として図6に示す。
上記試験において、消火剤流量調整器10の第二縮径部36の中央開口部33の内部直径を3.3[mm]、両側開口部34,35の内部直径を2.5[mm]、第一縮径部24の内部直径を11.0[mm]とし、コイルバネのバネ定数を4.18[N/mm]とするものを使用し、その結果を折れ線L3に示した。なお、主管流量60[l/min]未満の範囲は使用されていないので試験対象範囲外とし、結果の記載は省略した。
また、比較のために、従来の消火剤流量調整器106と同じ構造のものについて、主管流量300〜900[l/min]の帯域で混合濃度1.5パーセントをほぼ維持できるように開口部の内部直径を調整した比較例を折れ線L1に示し、主管流量300[l/min]以下の帯域でも混合濃度1.5パーセントを越えることができるように開口部の内部直径を調整した比較例を折れ線L2に示す。
上記試験によれば、消火剤流量調整器10は、主管流量60〜150[l/min]の帯域ではピストン部30がまだ前進を開始しておらず、かかる範囲では高い混合濃度を得ることができる。そして、150[l/min]を越えるとピストン部30が前進を開始して消火剤量は徐々に制限され、300[l/min]でピストン部30は最前進位置に到達して縮径率の切り替えが行われる。そして、主管流量300〜900[l/min]の帯域では、従来の消火剤流量調整器106と同様に、混合濃度1.5パーセントを安定的に維持することが可能となる。
なお、消火剤流量調整器10を使用した場合に、主管流量60〜300[l/min]の帯域で目標とする混合濃度より高くなっているが、混合器101を流れる流水流量が少ないため、混合器109に投入される消火剤の絶対量も少ない。そのため、消火剤の消費が設定放出時間内を維持できないほどの影響を生じることはない。
また、主管流量900[l/min]の時には、目標濃度をわずかに上回る程度であるため、消火剤貯蔵加圧タンク102に貯蔵する消火剤量を必要以上に多く見積もらなくとも設定された放出時間中、放出を継続することができる。
なお、消火剤流量調整器10では、主管流量60〜300[l/min]の帯域で目標濃度をやや超えているが、これは両側開口部34,35の内部直径の調整により、より低減を図ることが可能である。
[Relationship between the flow rate of the main pipe of the fire extinguishing pipe and the concentration of the extinguishing agent by the extinguishing agent flow regulator]
Using the fire extinguisher
In the above test, the inner diameter of the
For comparison, the internal diameter of the opening of the same structure as that of the conventional fire extinguishing
According to the above test, the extinguishing agent
In addition, when the extinguishing agent
In addition, when the main pipe flow rate is 900 [l / min], the target concentration is slightly higher than the target concentration. Therefore, the set discharge time is set even if the amount of extinguishing agent stored in the extinguishing agent
In addition, in the extinguishing agent
10,10A,10B,70 消火剤流量調整器
20,20A ケース部
24,24A,72 第一縮径部
27A,33 中央開口部
28A,29A,34,35 両側開口部
30,30A,30B ピストン部
36,36A,36B,73 第二縮径部
40 コイルバネ(弾性体)
50,60 消火剤混合装置
71 配管
74 第三縮径部
78 制御装置(可変手段)
102 消火剤貯蔵タンク
10, 10A, 10B, 70 Fire
50, 60 Fire
102 Extinguishing media storage tank
Claims (2)
上流側に位置する消火剤原液の流路よりも狭小に形成された縮径部と、
前記消火剤原液の供給流量に応じて、供給流量が多い場合は前記縮径部の一部を閉鎖し少ない場合は一部を開放して前記縮径部の縮径率を可変調節する可変手段と、
を備え、
前記可変手段は、前記消火剤原液が流入するケース部と、前記ケース部内で前記消火剤原液の流入により移動可能に支持されたピストン部と、前記ピストン部を前記消火剤原液の流入による移動方向とは逆の方向へ付勢する弾性体とを備え、前記ピストン部の移動により前記縮径部の縮径率の調節を行い、
前記縮径部は、並列に配置された複数の縮径部からなり、前記ピストン部の前記消火剤原液の流入による移動により前記複数の縮径部の一部が閉塞される配置で形成されていることを特徴とする消火剤流量調整器。 A fire extinguisher that adjusts the supply flow rate of the extinguishing agent stock solution in order to adjust the concentration of the extinguishing agent aqueous solution in a fire extinguisher mixing device that supplies and mixes the extinguisher stock solution to the flowing water sent to the discharge port for performing fire extinguishing A flow regulator,
A reduced diameter portion formed narrower than the flow path of the extinguishing agent stock solution located on the upstream side,
In accordance with the supply flow rate of the extinguishing agent stock solution, a variable means for variably adjusting the diameter reduction rate of the reduced diameter portion by closing a part of the reduced diameter portion when the supply flow rate is high and opening a part when the supply flow rate is low. When,
Equipped with a,
The variable means includes a case portion into which the extinguishing agent stock solution flows, a piston portion that is movably supported by the inflow of the extinguishing agent stock solution in the case portion, and a moving direction of the piston portion due to the inflow of the extinguishing agent stock solution. And an elastic body that is biased in the opposite direction, and adjusting the reduction ratio of the reduced diameter portion by moving the piston portion,
The reduced diameter portion includes a plurality of reduced diameter portions arranged in parallel, and is formed in an arrangement in which a part of the plurality of reduced diameter portions is blocked by the movement of the piston portion due to the inflow of the extinguishing agent stock solution. extinguishing agent flow regulator, characterized in that there.
上流側に位置する消火剤原液の流路よりも狭小に形成された縮径部と、
前記消火剤原液の供給流量に応じて、供給流量が多い場合は前記縮径部の一部を閉鎖し少ない場合は一部を開放して前記縮径部の縮径率を可変調節する可変手段と、
を備え、
前記可変手段は、前記消火剤原液が流入するケース部と、前記ケース部内で前記消火剤原液の流入により移動可能に支持されたピストン部と、前記ピストン部を前記消火剤原液の流入による移動方向とは逆の方向へ付勢する弾性体とを備え、前記ピストン部の移動により前記縮径部の縮径率の調節を行い、
前記縮径部は、前記ピストン部の前記消火剤原液の流入による移動により前記縮径部の一部が閉塞される配置で形成されていることを特徴とする消火剤流量調整器。 A fire extinguisher that adjusts the supply flow rate of the extinguishing agent stock solution in order to adjust the concentration of the extinguishing agent aqueous solution in a fire extinguisher mixing device that supplies and mixes the extinguisher stock solution to the flowing water sent to the discharge port for performing fire extinguishing A flow regulator,
A reduced diameter portion formed narrower than the flow path of the extinguishing agent stock solution located on the upstream side,
In accordance with the supply flow rate of the extinguishing agent stock solution, a variable means for variably adjusting the diameter reduction rate of the reduced diameter portion by closing a part of the reduced diameter portion when the supply flow rate is high and opening a part when the supply flow rate is low. When,
With
The variable means includes a case portion into which the extinguishing agent stock solution flows, a piston portion that is movably supported by the inflow of the extinguishing agent stock solution in the case portion, and a moving direction of the piston portion due to the inflow of the extinguishing agent stock solution. And an elastic body that is biased in the opposite direction, and adjusting the reduction ratio of the reduced diameter portion by moving the piston portion,
The reduced diameter portion, the fire extinguishing agent stock solution extinguishing agent flow regulator you wherein a portion is formed in an arrangement which is closed in the reduced diameter portion by the movement according to the inflow of the piston portion.
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