CN102807023B - 灭火剂原液储存罐及灭火剂混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种容易维护且通过简单的工作机构提高可靠性的灭火剂原液储存罐及灭火剂混合装置。灭火剂原液储存罐（11）在其内部储存灭火剂原液，通过向该灭火剂原液传输来自外部的工作液体的压力从而将所述灭火剂原液由排出管（9）予以挤出，包括：罐主体（23），由其内壁面形成用于储存灭火剂原液的储存空间，并且具有排出管（9）；以及弹性袋体（25），被保持在罐主体（23）内，通过往内部吸入工作液体而发生膨胀，并通过排出管（9）挤出该罐主体（23）内的灭火剂原液。

Description

灭火剂原液储存罐及灭火剂混合装置

技术领域

本发明涉及在内部储存灭火剂原液并通过向所述灭火剂原液传输来自外部的工作液体的压力从而将所述灭火剂原液由排出管挤出的灭火剂原液储存罐，以及按照预定的比例混合由所述灭火剂原液储存罐排出的灭火剂原液和预定的灭火用水的灭火剂混合装置。

背景技术

以往，作为在内部储存灭火剂原液并通过向所述灭火剂原液传输来自外部的工作液体的压力从而将所述灭火剂原液由排出管挤出的灭火剂原液储存罐，有专利文献1中记载的装置，如图4所示，灭火剂原液储存罐100包括罐主体103以及安装并保持在该罐主体103内并将罐主体103内的空间沿径向分为内室和外室的隔膜（diaphragm）105，其中，在隔膜105的内侧（内室）中填充灭火剂原液，在外侧（外室）中填充工作液体（水），在使用时，通过泵等，从外部向外室内流入工作液体，在该工作液体的压力作用下，将储存在内室内的灭火剂原液通过排出管106以预定的压力予以排出。

然而，在对上述具有隔膜105的灭火剂原液储存罐100进行维护时，需要抽出隔膜105内的所有的灭火剂原液，拆除设置在罐主体103的上部和下部的隔膜105的固定部107和109，拔掉输液管111，从罐主体103内取出隔膜105并对隔膜105实施内部水封试验等，以检验隔膜105的破损或劣化情况，然后经过相反的工序进行复原。这样的维护操作非常繁琐。此外，上述的现有灭火剂原液储存罐100中，排出灭火剂原液时，很难利用填充在上述外室内的工作液体的压力朝配置在罐主体103的中心的输液管111均匀压缩呈圆筒状扩展的隔膜105，由此造成的局部变形等因素导致产生无法预料的应力，从而可能招致隔膜105破损。

基于上述理由，对于要求长期的高可靠性的灭火设备（例如，船舶的灭火设备）中，几乎不采用如专利文献1中记载的隔膜式灭火剂原液储存罐，取而代之使用的是如图5所示的灭火设备，所述灭火设备包括：容纳灭火剂原液的储存槽120；以及从所述储存槽120中抽出灭火剂原液并加压后将其输送给混合器122的灭火剂原液传输泵124。将传输至混合器122的灭火剂原液与灭火水传输泵126传输的海水或者清水等灭火水混合后通过混合液出口管128传输至各个灭火对象区域。在图5中，附图标记130为对压力开关132、灭火剂原液吸引阀134以及灭火剂原液传输泵124等进行控制的控制盘。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利申请公开公报“特开2002-291925号”

发明内容

然而，图5所示的灭火设备需要对灭火剂原液及灭火水双方进行压力控制，因此需要使用多个自动阀，从而导致设备复杂化，并且成本也上升，另外，还发生过因操作失误或者系统故障等原因造成灭火设备无法工作的情况。

对此，本发明的目的在于提供容易维护且通过简单的工作机构提高可靠性的灭火剂原液储存罐及灭火剂混合装置。

本发明是为了解决所述技术问题而提出的，本发明的灭火剂原液储存罐在其内部储存灭火剂原液，通过向所述灭火剂原液传输来自外部的工作液体的压力，从而将所述灭火剂原液由排出管予以挤出，其特征在于，包括：罐主体，由其内壁面形成用于储存所述灭火剂原液的储存空间并且具有所述排出管；以及弹性袋体，被保持在所述罐主体内并通过往内部吸入所述工作液体而发生膨胀并通过所述排出管挤出该罐主体内的所述灭火剂原液。

此外，本发明的灭火剂混合装置包括：灭火剂原液储存罐，在内部储存灭火剂原液，通过向该灭火剂原液传输来自外部的灭火用水的压力从而将所述灭火剂原液由排出管予以挤出；以及混合器，向所述灭火剂原液储存罐供应灭火用水的一部分，并且按照预定比例混合该灭火用水的剩余部分和在向所述灭火剂原液储存罐供应的灭火用水的压力作用下通过排出管被挤出的灭火剂原液，所述灭火剂混合装置的特征在于，所述灭火剂原液储存罐具有：罐主体，由其内壁面形成用于储存所述灭火剂原液的储存空间并且具有所述排出管；以及弹性袋体，被保持在所述罐主体内，通过向内部吸入所述灭火用水而发生膨胀，并通过所述排出管挤出该罐主体内的所述灭火剂原液。

根据上述灭火剂原液储存罐和具有该灭火剂原液储存罐的灭火剂混合装置，在罐主体内填充灭火剂原液并且将袋体保持在罐主体内，在这种状态下向袋体内送入工作液体时，袋体发生膨胀，从而工作液体的压力传输至罐主体内的灭火剂原液，由此，通过排出管挤出该灭火剂原液。

由此，根据本发明的灭火剂原液储存罐及具有该灭火剂原液储存罐的灭火剂混合装置，向袋体供应工作液体是仅在工作时得以实施的，而在未工作状态下袋体是空的，因此进行维护时，能够从罐主体中取出空的袋体并检查袋体，即，不需要如现有的隔膜式灭火剂原液储存罐那样先抽出隔膜内的灭火剂原液，因此维护操作非常轻松。此外，该灭火剂原液储存罐采用通过袋体的膨胀挤出罐主体内的灭火剂原液的方式，因此能够使袋体均匀地扩大变形，从而可以防止因袋体的不均匀变形引起的破损，而且还可以在长时间内保持可靠性。而且，根据该灭火剂原液储存罐，通过向袋体内供应灭火用水这一简单的操作能够使其迅速地工作，因此不需要操作熟练的人员，此外，与图5所示的方式相比，能够大幅减少自动阀等，因此能够减少操作失误或设备的故障。

另外，在本发明的灭火剂原液储存罐及具有该灭火剂原液储存罐的灭火剂混合装置中，优选地，所述袋体由橡胶制成，根据由橡胶制成的袋体，通过良好的膨胀能力，能够以较小的力量使袋体均匀地膨胀，并且可进一步提高袋体25对于防止破损等的能力。

此外，在本发明的灭火剂原液储存罐及具有该灭火剂原液储存罐的灭火剂混合装置中，在所述袋体内部未吸入所述工作液体时的非膨胀状态下，其厚度优选为200μm至1000μm，若厚度在上述范围之间，则能够在抑制重量的同时使袋体充分膨胀，从而能够顺利地挤出罐主体内的灭火剂原液。

而且，在本发明的灭火剂原液储存罐及具有该灭火剂原液储存罐的灭火剂混合装置中，优选地，在所述排出管内或者所述罐主体的所述内壁面上所述排出管开口的部分设置多孔部件，根据上述方法，能够防止袋体发生膨胀时进入到排出管内并发生不均匀的变形从而导致袋体破损。

而且，在本发明的灭火剂原液储存罐及具有该灭火剂原液储存罐的灭火剂混合装置中，优选地，所述排出管配置在所述罐主体的下端部，并且，所述袋体保持在所述罐主体的上端部并下垂。根据上述结构，在未工作时，能够使袋体漂浮在灭火剂原液的液面上，因此能够减小袋体的口部处的应力，提高袋体的耐用性。此外，通过上述的结构，袋体在工作时向重力方向发生膨胀，因此该膨胀变形能够更加均匀，并且能够在重力方向上向罐主体23内排出灭火剂原液，因此能够更加顺利地实施上述的排出操作。

如上所述，根据本发明能够提供容易维护且通过简单的工作机构提高可靠性的灭火剂原液储存罐及灭火剂混合装置。

附图说明

图1为采用本发明一实施方式的灭火剂原液储存罐及灭火剂混合装置的灭火设备的概略图。

图2为放大表示图1的灭火剂混合装置的图。

图3为实施袋体耐用性测试的装置的概略图。

图4为表示现有的隔膜式灭火剂原液储存罐的概略图。

图5为表示适用于船舶的代表性的灭火设备（混合装置）的概略图。

附图标记说明

1：灭火设备；3：灭火剂原液混合装置；

5：水槽；7：泵；

9：排出管；11：灭火剂原液储存罐；

13：混合器；15：导入口；

17：第一限流孔；19：第二限流孔；

21：排出口；23：罐主体；

25：袋体；25a：口部；

25b：主体部；27：收纳管；

29：入孔（マンホール）；31：填充管；

33：通气管（ベント管）；35：固定金属件；

35a：喷嘴；37：多孔部件；

38：盖体；39：面对准部件。

具体实施方式

下面，根据附图详细说明本发明的实施方式。其中，图1为采用本发明一实施方式的灭火剂原液储存罐及灭火剂混合装置的灭火设备的概略图。

图1所示的灭火设备1包括：本实施方式的灭火剂原液混合装置3；作为供水源的水槽5，其中，所述水槽5积存用于向该灭火剂原液混合装置3传输的、由海水或者清水构成的灭火用水；以及将该水槽5内的灭火用水吸上来以供应至灭火剂原液混合装置3的通常的泵7。

如图2所示，灭火剂原液混合装置3包括：灭火剂原液储存罐11和混合器13，灭火剂原液储存罐11在内部储存灭火剂原液并通过向所述灭火剂原液传输来自外部的灭火用水的压力从而将所述灭火剂原液由排出管9挤出。

混合器13将灭火用水的一部分作为工作液体供应至灭火剂原液储存罐11中并且以预定比例混合该灭火用水的剩余部分和在向灭火剂原液储存罐11供应的灭火用水的压力作用下通过排出管9被挤出的灭火剂原液，包括：导入由泵7排出的灭火用水的导入口15；根据流动前后的压力之差调整和设定灭火用水的流量的第一限流孔17；根据流动前后的压力之差调整和设定灭火剂原液储存罐11排出的灭火剂原液的流量的第二限流孔19；以及排出所述灭火用水和灭火剂原液的混合物（灭火剂）的排出口21。

灭火剂原液储存罐11包括：罐主体23，由其内壁面23a形成用于储存灭火剂原液的储存空间；以及弹性袋体25，袋体25被保持在罐主体23内，通过往内部吸入工作液体（在这里是泵7所排出的灭火用水）而发生膨胀，并将该罐主体23内的灭火剂原液通过排出管9挤出。罐主体23从下端部突出设置上述的排出管9，并且在上端部包括收纳管27。此外，如本实施方式，罐主体23还可以包括：例如在维护时使用的、配置在腰部的入孔29；用于在所述储存空间内填充灭火剂原液的填充管31；以及向所述储存空间内充填灭火剂原液时或者从排出管9排出灭火剂原液时用作通气口的通气管33。另外，在罐主体23内的上部设置有用于使将在后面叙述的袋体25简单地膨胀的空间部S。

袋体25在内部导入工作液体，以向罐主体23内的灭火剂原液传输工作液体的压力，并且防止工作液体和罐主体23内的灭火剂原液混合，包括：口部25a，被在罐主体23的收纳管27的法兰部固定的固定金属件35的喷嘴35a覆盖；以及大致为球状的主体部25b，与该口部25a连接。虽未示出，然而袋体25的口部25a可通过热收缩管（当受热时径向收缩的管）或者捆扎带等而粘着在固定金属件35的喷嘴35a上。

其中，袋体25为由天然橡胶或者合成橡胶制成的一体化部件，例如，可以使用作为通用物品的、用于气象观测的橡胶气球。将袋体25的厚度优选设定为，在未向内部导入工作液体的非膨胀状态下其厚度在200μm至1000μm。这是由于，虽然袋体25的厚度小于200μm时有利于罐主体23的容量，但是还考虑到向袋体25供应工作液体而使其膨胀变形时袋体25破损的情况，另一方面，当袋体25的厚度超过1000μm时，虽然对袋体25的膨胀没有很大的影响，然而重量会增加。此外，当袋体25的厚度的增加时，袋体25的剖面面积也随之增加，从而袋体25的口部的直径也会增加，因此插入袋体25的喷嘴35a的直径也会增加，从而对于罐重量增加或维护难的角度而言不是优选的。例如，若袋体25的厚度超过1000μm，则喷嘴35a的直径会增加至两倍以上。而且，若增加袋体25的厚度，则重量也随之增加，然而袋体25是以悬挂在罐内的状态使用的，因此当重量增加时，由于自身重量，因此袋体（尤其是袋体的口部）的伸长程度更大。例如，在容量为2000L的灭火液体罐中，若将袋体的厚度设为大于1000μm，则经计算发现在袋体25的口部产生相当于10%以上的自身重量所引起的伸长，从而加大了促进橡胶劣化或者物理破损的危险。另外，还可以使用由薄壁合成树脂制成的膜（例如，聚乙烯膜）作为袋体25。

此外，在本实施方式中，在排出管9内、或者罐主体23的内壁面23a的使排出管9开口的部分设置有多孔部件37，多孔部件37防止在所述袋体25膨胀时所述袋体25进入到排出管9内而被破损。可以使用网状物或过滤器作为多孔部件37。另外，如本实施方式，这种多孔部件37还可以设置于填充管31和通气管33中。基于相同的观点，在对入孔29的开口进行堵塞的盖体38的内表面设置有凸状面对准部件39，面对准部件39向着罐主体23内延伸至筒状的入孔29内并与罐主体23的内壁面23a齐平，由此可以防止袋体25膨胀时所述袋体25进入入孔29内而被损坏的情况。

另外，在图2中，附图标记41为用于向袋体25内部导入工作液体的分支管，附图标记43为用于向混合器13传输通过罐主体23的排出管9被挤出的灭火剂原液的原液管，附图标记45为允许或者阻断向袋体25内流入工作液体的开闭阀，附图标记47为允许或者阻断来自罐主体23内的灭火剂原液流入混合器13的开闭阀。

接下来说明本发明的发明经过。如上述的专利文献1（日本国专利申请公开公报“特开2002-291925号”）中提出的现有的隔膜式灭火剂原液储存罐，尤其在船舶中几乎不被采用。其原因为，使用的隔膜不是在市场上作为通用物品销售的，并且需要在制造时结合填充的灭火剂原液的容量将多个不同的部件以粘合剂等予以粘贴，因此不易制造，并且成本也增加（例如，在日本国专利申请公开公报“特开2004-209168号”中公开的隔膜）。而且，由于长时间不使用，因此需要定期检查灭火设备，而如图4所示，若要对这种隔膜式的罐实施维护，则需要将隔膜105内的所有的灭火剂原液抽出，或拆除设置在罐主体103的上部和下部的隔膜105的固定部107和109，拔掉输液管111，从罐主体103内取出隔膜105并对隔膜105内实施水封试验等，从而检查隔膜105的破损或劣化情况，然后经过相反的工序进行复原。这样的维护操作非常繁琐。此外，上述的现有灭火剂原液储存罐100中，排出灭火剂原液时，很难利用填充在外室内的工作液体的压力朝配置在罐主体103的中心的输液管111均匀地压缩呈圆筒状扩展的隔膜105，由此造成的局部变形等因素导致产生无法预料到的应力，从而可能招致隔膜105破损，由此降低长期的可靠性。

在长时间内需要高可靠性的原因如下：尤其，船舶通常在远洋航行，与陆地上使用的装置相比，装置专家不能迅速且直接参与，此外，很难得到更换用零件。基于这种原因，尤其在船舶中，实际上几乎不采用如专利文献1中记载的隔膜式灭火剂原液储存罐，取而代之的是如图5所示的灭火设备，所述灭火设备包括：容纳灭火剂原液的储存槽120；以及从所述储存槽120中抽出灭火剂原液并加压后将其输送给混合器122的灭火剂原液用泵124。

然而，在图5所示的灭火设备中需要对灭火剂原液和灭火水双方进行压力控制，因此需要使用多个自动阀，从而导致设备复杂化，并且成本也上升，另外，还发生过灭火设备因操作失误或者系统故障等原因而无法工作的事例。

本发明是为了解决如上所述的技术问题而提出的，在本实施方式的灭火剂原液储存罐11中，在向罐主体23内填充灭火剂原液且袋体25设置在固定金属件35的喷嘴35a上并下垂的状态下，如果启动泵7以向袋体25内送入灭火用水的一部分以作为工作液体，则袋体25发生膨胀，从而向罐主体23内的灭火剂原液传输灭火用水的压力，使所述灭火剂原液通过排出管9被挤出。然后，在混合器13内混合被挤出的灭火剂原液与灭火用水的剩余部分形成灭火剂，并将其传输到预定的灭火对象区域。

由此，根据本实施方式的灭火剂原液储存罐11，向袋体25供应工作液体（在此为灭火用水）是仅在工作时实施的，而在未工作状态下袋体25是空的，因此进行维护时，能够从罐主体23中取出空的袋体25并检查袋体25，即，不需要如同现有的隔膜式灭火剂原液储存罐那样先抽出隔膜内的灭火剂原液，因此维护操作非常轻松。此外，对袋体25的检查还可以通过从罐主体23中取出的空气使袋体25膨胀来进行。此外，本实施方式的灭火剂原液储存罐11采用通过袋体25的膨胀挤出罐主体23内的灭火剂原液的方式，因此能够使袋体25均匀地扩大变形，从而可以防止由袋体25的不均匀变形引起的破损，而且还可以在长时间内保持可靠性。而且，根据本实施方式的灭火剂原液储存罐11，通过向袋体25内供应灭火用水这一简单的操作能够使其迅速地工作，因此不需要操作熟练的人员，此外，与图5所示的方式相比，能够大幅减少自动阀等，由此能够减少操作失误或设备的故障。此外，与图4所示的隔膜式灭火剂原液储存罐相比，在本实施方式的灭火剂原液储存罐11中，袋体25和灭火剂原液的接触面积非常小，因此，与灭火剂原液之间的接触所引起的袋体25的劣化或破损的危险也变得非常小。另外，袋体25可折叠保存（还可以保存在紫外线隔离袋或者真空包装内），而且该灭火剂原液储存罐11还能有效地适用于要求严格的可靠性的船舶中。

此外，本实施方式的灭火剂原液储存罐11的袋体25为一体化部件，其结构相比现有的隔膜而言非常简单，因此易于制作，并且还可以将用于气象观测的气球用作袋体25，从而价格低且重量轻。例如，就纵横尺寸比约为2:1、容量为1000升的罐主体23而言，在现有的隔膜式中厚度约为2mm、重量约为49kg，而如果适用本发明，则袋体25的厚度约为200μm，其重量也是与隔膜式相比约为1/10左右。

另外，在本实施方式中，使用了由橡胶制成的袋体25，由于其具有良好的膨胀能力，由此能够以较小的力量使其均匀地膨胀，并且可进一步提高袋体25对于防止破损等的可靠性。

另外，在本实施方式中，在排出管9内设置了多孔部件37，由此当袋体25发生膨胀时，可以防止袋体25进入到排出管9内并发生不均匀的变形从而导致袋体25发生破损。

而且，在本实施方式中，将排出管9配置在罐主体23的下端部并且袋体25保持在罐主体23的上端部并下垂，从而在未工作时能够使袋体25漂浮在灭火剂原液的液面上，因此能够减小袋体25的口部25a处的应力，能够提高袋体25的耐用性。此外，袋体25在工作时通过这些结构向重力方向发生膨胀，因此能够更加均匀地膨胀变形，并且能够在重力方向上向罐主体23内排出灭火剂原液，因此能够更加顺利地实施上述的排出操作。

<袋体的耐用性测试>

实施了在本发明中使用的袋体的耐用性测试，下面对该耐用性测试进行说明。实施耐用性测试时使用了图3所示的测试用装置。在图3中，附图标记60表示供测试用的袋体，附图标记62表示罐主体，附图标记64表示容纳用于导入到袋体60内的第一液体的第一液体槽，附图标记66表示将第一液体向袋体60内传输的第一液体传输泵，附图标记68表示容纳从罐主体62排出的第二液体的第二液体槽，附图标记70表示将第二液体槽的第二液体返回至罐主体62内的第二液体传输泵。测试方法如下：在表1所示的条件下，在罐主体62内设置由橡胶制成的袋体60，向袋体60内部导入第一液体以作为工作液体，通过袋体60将该压力传递至罐主体62内的第二液体，当向第二液体槽传输95％的罐主体62内的第二液体时，使液体流逆向流动，并使第二液体传输泵70工作以返回到罐主体62内，通过该压力向第一液体槽64挤出袋体60内的第一液体，直到返回初期状态为止，将上述流程设为一个循环（サイクル），对作为一个检查材料的袋体60重复实施这种循环1500次。将测试结果显示在表1中。

表1

由表1可知如下内容。首先，实际的循环时间不发生变化，由此可知袋体60不发生由异常膨胀引起的不稳定状况。此外，即使实施1500次循环，袋体60也不发生破损，由此可知能得到充分的耐用性。

工业可利用性

根据本发明，能够提供容易维护且通过简单的工作机构提高可靠性的灭火剂原液储存罐及灭火剂混合装置。

Claims (7)

1.一种灭火剂原液储存罐，其内部储存灭火剂原液，通过向该灭火剂原液传输来自外部的工作液体的压力从而将所述灭火剂原液由排出管予以挤出，其特征在于，包括：

罐主体，由其内壁面形成用于储存所述灭火剂原液的储存空间，并且具有所述排出管；以及

弹性袋体，被保持在所述罐主体内，当未工作时，以未膨胀状态漂浮在所述灭火剂原液的液面上，在工作时，通过往内部吸入所述工作液体而发生膨胀并通过所述排出管挤出所述罐主体内的所述灭火剂原液。

2.根据权利要求1所述的灭火剂原液储存罐，其特征在于，

所述弹性袋体由橡胶制成。

3.根据权利要求2所述的灭火剂原液储存罐，其特征在于，

所述弹性袋体在其内部未吸入所述工作液体的状态下其厚度为200μm至1000μm。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的灭火剂原液储存罐，其特征在于，

在所述排出管内、或者所述罐主体的所述内壁面上使所述排出管开口的部分设置有多孔部件。

5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的灭火剂原液储存罐，其特征在于，

所述排出管配置在所述罐主体的下端部，并且，所述弹性袋体保持在所述罐主体的上端部并下垂。

6.根据权利要求4所述的灭火剂原液储存罐，其特征在于，

所述排出管配置在所述罐主体的下端部，并且，所述弹性袋体保持在所述罐主体的上端部并下垂。

7.一种灭火剂混合装置，包括：灭火剂原液储存罐，其内部储存灭火剂原液，通过向该灭火剂原液传输来自外部的灭火用水的压力从而将所述灭火剂原液由排出管予以挤出；以及混合器，向所述灭火剂原液储存罐供应灭火用水的一部分，并且按照预定比例混合所述灭火用水的剩余部分和在向所述灭火剂原液储存罐供应的灭火用水的压力作用下通过排出管被挤出的灭火剂原液，所述灭火剂混合装置的特征在于，所述灭火剂原液储存罐具有：

罐主体，由其内壁面形成用于储存所述灭火剂原液的储存空间，并且具有所述排出管；以及

弹性袋体，被保持在所述罐主体内，当未工作时，以未膨胀状态漂浮在所述灭火剂原液的液面上，在工作时，通过往内部吸入所述灭火用水而发生膨胀从而通过所述排出管挤出所述罐主体内的所述灭火剂原液。