JP2007007129A - 泡消火設備の混合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パイロットボンベまたは加圧ボンベを開放する起動装置は、電気的な装置を使用せず、防爆エリアでも防爆構造を不要し、電気ケーブルの敷設もいらないとともに、混合器で泡原液と水が安定した所定の比例で混合することができる泡消火設備の混合装置。
【課題手段】
パイロットボンベ４３の起動ガスが起動装置４１の作動により放出し、その圧力が加圧ボンベ４４を開放させ、上記加圧ボンベ４４の加圧ガスが泡原液タンク３を加圧し、上記泡原液タンク３から泡原液が押出され、混合器７を介して消火用水と混合せしめられる泡消火設備の混合装置１００において、上記消火用水は自動弁２に仕切られて、上記起動装置４１の作動は、上記自動弁２開放用の水圧で該自動弁２の開放と同時に行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、泡消火設備に関し、特に泡消火薬剤の混合装置に関する。

従来石油プラントや石油備蓄のコンビナートにおいて、泡消火設備の消火薬剤は、蛋白泡消火剤を原液として大いに使用されている。最近、水性膜泡消火剤の消火能力が蛋白泡消火剤のより優れていることが判明し、多くの現場では、消火薬剤が従来の蛋白泡消火剤から、水性膜泡消火剤に切替えられることが予想される。蛋白泡消火剤の混合装置は、蛋白泡原液と水の比重が違い、原液タンク内に水が入っても水と原液とが混じにくいことを利用して、消火用水により直接に泡原液タンクを加圧し、泡原液を混合器に送り出す仕組みになっている。しかし、既設の蛋白泡消火剤の混合装置を水性膜泡消火剤の混合装置として流用すると、水の比重と概ね同等である水性膜消火剤は、泡原液タンクの中で消火用水と混じり合ってしまい、所定の混合比の泡水溶液を連続して得ることができない。

この問題を解決するために、消火用水により泡原液タンクを加圧することの代わりに、ガスの圧力を利用して泡原液タンクを加圧し、タンク内に泡原液と消火用水とが混ざることなく泡原液を押出する方法がある。例えば、図６に示すように、従来の泡消火設備の混合装置５００では、泡原液タンク３に貯蔵された泡原液を混合器７に送出するために、泡消火制御盤８は電気信号線５２を介して作動信号をソレノイド５１に送り、ソレノイド５１が作動してパイロットボンベ４３の起動ガスＣＯ２を利用して加圧ボンベ４４を開放させ、加圧ボンベ４４に貯蔵された加圧ガスＮ２が泡原液タンク３を加圧し、そして泡原液がＮ２の力で泡原液タンク３から押し出され、混合器７に流れる。（例えば、特許文献１）。
実昭５５−１５５５３６号公報

上記特許文献１に開示されたパイロットボンベ４３を制御するために、ソレノイド５１が必要である。ソレノイド５１とは、筒状の電気コイルで内部に針のようなスイッチを有し、作動信号を受けた後に針が筒に飛出し、パイロットボンベ４３の封板を破って開放させる装置である。しかし、泡消火設備が通常に可燃性物質が存在する可能性が高いエリアに設置されているときに、ソレノイドのような電気的な装置を使用すると、その装置は耐圧防爆仕様の機器となり、電気配線工事においても防爆工事が必要となり、装置やケーブルが複雑かつ高価になってしまう。また、ソレノイドの作動と自動弁の開放は別々で制御されて、ガスによって泡原液の押出と水が自動弁の一次側から二次側に流れるタイミングがずれることがあるため、泡水混合の初期段階で、所定の混合比に達成できない問題点がある。

本発明に係る泡消火設備の混合装置は、上述の問題を解決するためになされたもので、パイロットボンベの起動ガスが起動装置の作動により放出し、その圧力で加圧ボンベを開放させ、上記加圧ボンベの加圧ガスが泡原液タンクを加圧し、上記泡原液タンクから泡原液が押出され、混合器を介して消火用水と混合せしめられる泡消火設備の混合装置において、上記消火用水は自動弁に仕切られて、上記起動装置の作動は、上記自動弁開放用の水圧で該自動弁の開放と同時に行うことを特徴とする。

また、起動装置の作動が加圧ボンベを開放させ、上記加圧ボンベの加圧ガスが泡原液タンクを加圧し、上記泡原液タンクから泡原液が押出され、混合器を介して消火用水と混合せしめられる泡消火設備の混合装置において、上記消火用水は自動弁に仕切られて、上記起動装置の作動は、上記自動弁開放用の水圧で該自動弁の開放と同時に行うことを特徴とする。

また、上記自動弁開放用の水圧は、該自動弁の一次圧であることを特徴とする。

本発明によれば、パイロットボンベの起動ガスが起動装置の作動により放出し、その圧力で加圧ボンベを開放させ、上記加圧ボンベの加圧ガスが泡原液タンクを加圧し、上記泡原液タンクから泡原液が押出され、混合器を介して消火用水と混合せしめられる泡消火設備の混合装置において、上記消火用水は自動弁に仕切られて、上記起動装置の作動は、上記自動弁開放用の水圧で該自動弁の開放と同時に行い、つまり電気的な装置ではないので、防爆エリアに設置しても防爆構造に必要がなくなり、また起動装置と泡消火制御盤の間にケーブルの敷設が不要となるので、設備のコストが低減でき、なお、起動装置の作動と自動弁の開放を同時に行わせるため、泡原液の押出と自動弁の一次側から二次側に水が流れるタイミングが合致することができ、泡水混合の初期段階でも安定した所定の混合比となっている泡水溶液を得ることができる。

また、起動装置の作動が加圧ボンベを開放させ、上記加圧ボンベの加圧ガスが泡原液タンクを加圧し、上記泡原液タンクから泡原液が押出され、混合器を介して消火用水と混合せしめられる泡消火設備の混合装置において、上記消火用水は自動弁に仕切られて、上記起動装置の作動は、上記自動弁開放用の水圧で該自動弁の開放と同時に行い、つまり電気的な装置ではないので、防爆エリアに設置しても防爆構造に必要がなくなり、また起動装置と泡消火制御盤の間にケーブルの敷設が不要となるので、設備のコストが低減でき、なお、起動装置の作動と自動弁の開放を同時に行わせるため、泡原液の押出と自動弁の一次側から二次側に水が流れるタイミングが合致することができ、泡水混合の初期段階でも安定した所定の混合比となっている泡水溶液を得ることができる。

また、自動弁開放用の水圧は該自動弁の一次圧であるため、圧力が高く、起動装置をより安定した速さで作動することができる。

この発明を実施するための実施形態１を図１に示し、実施形態２を図４に示し、以下にその構成及び動作の手順を簡単に説明する。

実施形態１
図１に示すように、泡消火設備の混合装置１００は、主に以下の４部分で構成される。

消火用水部分：消火用水を図示しない水槽から吸上げる消火ポンプ１と、消火用水を仕切ってその流量を制御する自動弁２である。自動弁２は、泡消火制御盤８の制御に従う遠隔操作可能のモータバルブ２１と、自動弁２の開閉に係わるピストンを有する加圧室２３と、加圧室２３へ導水用の導水管２４と、自動弁２の開度を制限するリミットスイッチ２２を有している。また、ここで、モータバルブ２１は遠隔操作可能と説明したが、手動起動のバルブでもよい。

泡原液部分：泡原液を貯蔵する泡原液タンク３である。泡原液タンク３の上に、安全弁３１を設けている。

起動と加圧部分：起動ガスＣＯ２を開放する起動装置４１と、起動装置４１用の導水管４２と、起動ガスＣＯ２を貯蔵するパイロットボンベ４３と、起動ガスＣＯ２により起動され、泡原液タンク３に加圧する加圧ガスＮ２を貯蔵する加圧ボンベ４４と、加圧ガスＮ２の圧力を調整するレギュレータ４５である。

混合部分：泡原液と消火用水を所定の比例で混合する混合器７と、混合器７に流れる前に、泡原液と消火用水の圧力は概ね同等であることを調整するために、混合器７の一次側に取付ける等圧弁６である。なお、等圧弁６の経路には、常時開の開閉弁６１と、逆流を防止する逆止弁６２と、オリフィス６３とが設けられている。

その他、泡消火設備全体を制御する泡消火制御盤８がある。

図２は起動装置４１の断面を示している。起動装置４１は、筐体４１１と、スプリング４１２と、通常スプリング４１２の弾力で筐体４１１内に収納し、導水管４２からピストン４１４が受ける水圧が所定の値を超えるとスプリング４１２の弾力を抗して筐体４１１から飛出す針４１３とで構成されている。この針４１３の突出によって、パイロットボンベ４３の図示しない封板を破る。

以下、図１及び図２による構成の動作につき、泡原液と消火用水との混合手順を図３に基づいて簡単に説明する。

例えば火災が発生する場合、図示しない火災感知器などの連動手段または操作員からの操作により、泡消火制御盤８がモータバルブ２１を開き（Ｓ１０）、消火用水が導水管２４を通して自動弁２の加圧室２３に到着し水圧によって自動弁２が開放する（Ｓ１１）。これと同時に、消火用水が導水管４２を通して起動装置４１を作動し、針４１３が筐体４１１から飛出す（Ｓ１２）。飛出した針４１３がパイロットボンベ４３の図示しない封板を破り、貯蔵されている起動ガスＣＯ２が放出し（Ｓ１３）、銅管４６を介して上記放出したＣＯ２は圧力で加圧ボンベ４４を開き、貯蔵されている加圧ガスＮ２を放出させる（Ｓ１４）。加圧ガスＮ２はレギュレータ４５で一旦調圧され、鋼管４７を介して泡原液タンク３を加圧し、そして泡原液が押出され、等圧弁６に流れる（Ｓ１５）。等圧弁で泡原液が自動弁２の二次側から流れた消火用水と同圧になるように調整される（Ｓ１６）。概ね同圧の泡原液と消火用水が混合器７に流入し、所定の混合比例で混合し（Ｓ１７）、泡消火薬剤の泡水溶液を生成して（Ｓ１８）、図示しない泡ヘッドより放出することによって消火活動を行う。

この実施形態１によって、パイロットボンベ４３を開放させる起動装置４１は、消火用水の水圧（自動弁２の一次側の圧力）を利用して動作するので、ソレノイドのような従来の電気的な起動装置が不要となり、防爆エリアに設置しても装置の防爆構造が要らない。また、電気信号の処理が不要となるので、電気ケーブルの敷設が要らなくなる。そのため、コスト低減の効果を奏する。なお、モータバルブ２１の起動で自動弁２の開放と起動装置４１の作動が同時に働くため、水が自動弁２の一次側から二次側に流れるタイミングと、泡原液が泡原液タンク３から押出されるタイミングとは合致させることができ、混合器７での泡水は安定した所定の比例で混合することができる。さらに、起動装置４１は自動弁２の一次側圧で起動されるため、圧力が高く、起動装置４１がより安定した速さで作動される。

実施形態２
図４は、実施形態２を示している。泡消火設備の混合装置２００は、パイロットボンベ４３を設置せず、起動装置４１が直接に加圧ボンベ４４ａに設けられる点以外に、上記実施形態１と同様であり、また符号も同一に付与するので、ここでその構成の説明を省略する。

図５は実施形態２における泡原液と消火用水との混合手順を示している。

例えば泡放出試験を行う場合、操作員からの操作により、泡消火制御盤８がモータバルブ２１を開き（Ｓ２０）、消火用水が導水管２４を通して自動弁２の加圧室２３に到着し水圧によって自動弁２が開放する（Ｓ２１）。これと同時に、消火用水が導水管４２を通して起動装置４１を作動し、針４１３が筐体４１１から飛出す（Ｓ２２）。飛出した針４１３が加圧ボンベ４４ａの封板を破り、貯蔵されている加圧ガスＮ２放出する（Ｓ２３）。加圧ガスＮ２はレギュレータ４５で一旦調圧され、鋼管４７を介して泡原液タンク３を加圧するとともに、他の加圧ボンベ４４ｂを開放する。そして泡原液が押出され、等圧弁６に流れる（Ｓ２４）。等圧弁６で泡原液が自動弁２の二次側から流れた消火用水と同圧になるように調整される（Ｓ２５）。概ね同圧の泡原液と消火用水が混合器７に流入し、所定の混合比例で混合し（Ｓ２６）、泡消火薬剤の泡水溶液を生成して（Ｓ２７）、図示しない泡ヘッドより放出することによって泡放出試験を行う。

この実施形態２によって、加圧ボンベ４４ａを開放させる起動装置４１は、消火用水の水圧（自動弁２の一次側の圧力）を利用して動作するので、ソレノイドのような従来の電気的な起動装置が不要となり、防爆エリアに設置しても装置の防爆構造が要らない。また、電気信号の処理が不要となるので、電気ケーブルの敷設が要らなくなる。さらに、パイロットボンベ４３も省略したので、コスト低減の効果が一層高くなる。なお、モータバルブ２１の起動で自動弁２の開放と起動装置４１の作動が同時に働くため、水が自動弁２の一次側から二次側に流れるタイミングと、泡原液が泡原液タンク３から押出されるタイミングとは合致することができ、混合器７での泡水は安定した所定の比例で混合することができる。さらに、起動装置４１は自動弁２の一次側圧で起動されるため、圧力が高く、起動装置４１がより安定した速さで作動される。

上記実施形態１における泡消火設備の混合装置１００は、パイロットボンベ４３の起動ガスが起動装置４１の作動により放出し、その圧力が加圧ボンベ４４を開放させ、上記加圧ボンベ４４の加圧ガスが泡原液タンク３を加圧し、上記泡原液タンク３から泡原液が押出され、混合器７を介して消火用水と混合せしめられる泡消火設備の混合装置１００において、上記消火用水は自動弁２に仕切られ、上記起動装置４１の作動は、上記自動弁２開放用の水圧で、該自動弁２の開放と同時に行うことを特徴とする泡消火設備の混合装置１００である。

また、実施形態２における泡消火設備の混合装置２００は、起動装置４１の作動が直接に加圧ボンベ４４を開放させ、上記加圧ボンベ４４の加圧ガスが泡原液タンク３を加圧し、上記泡原液タンク３から泡原液が押出され、混合器７を介して消火用水と混合せしめられる泡消火設備の混合装置２００において、上記消火用水は自動弁２に仕切られ、上記起動装置４１の作動は、上記自動弁２開放用の水圧で、該自動弁２の開放と同時に行うことを特徴とする泡消火設備の混合装置２００である。

なお、上記各実施形態のおける水圧の代わりに、空気圧を用いてもよく、コンプレッサ等による空気圧をモータバルブ２１に接続すればよい。

実施形態１に係わる泡消火設備の混合装置１００系統図。 起動装置４１の断面図。 実施形態１における泡原液と消火用水の混合フローチャート。 実施形態２に係わる泡消火設備の混合装置２００系統図。 実施形態２における泡原液と消火用水の混合フローチャート。 従来における泡原液と消火用水の混合装置５００系統図。

符号の説明

１ 消火ポンプ
２ 自動弁
２１ モータバルブ
２４ 導水管
３ 泡原液タンク
４１ 起動装置
４１１ 筐体
４１２ スプリング
４１３ 針
４１４ ピストン
４２ 導水管
４３ パイロットボンベ
４４ 加圧ボンベ
４５ レギュレータ
４６ 銅管
４７ 鋼管
５１ ソレノイド
５２ 電気信号線
６ 等圧弁
７ 混合器
８ 泡消火制御盤
１００、２００ 泡消火設備の混合装置

Claims (3)

1. パイロットボンベの起動ガスが起動装置の作動により放出し、その圧力で加圧ボンベを開放させ、上記加圧ボンベの加圧ガスが泡原液タンクを加圧し、上記泡原液タンクから泡原液が押出され、混合器を介して消火用水と混合せしめられる泡消火設備の混合装置において、
   上記消火用水は、自動弁に仕切られて、
   上記起動装置の作動は、上記自動弁開放用の水圧で、該自動弁の開放と同時に行うことを特徴とする泡消火設備の混合装置。
2. 起動装置の作動が加圧ボンベを開放させ、上記加圧ボンベの加圧ガスが泡原液タンクを加圧し、上記泡原液タンクから泡原液が押出され、混合器を介して消火用水と混合せしめられる泡消火設備の混合装置において、
   上記消火用水は、自動弁に仕切られて、
   上記起動装置の作動は、上記自動弁開放用の水圧で、該自動弁の開放と同時に行うことを特徴とする泡消火設備の混合装置。
3. 上記自動弁開放用の水圧は、該自動弁の一次圧である請求項１または２記載の泡消火設備の混合装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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