JP2019033963A - 消火器 - Google Patents
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Description
本発明は、消火器において、
所定量の水が消火用水として収納されると共に所定の第1圧力範囲の低圧ガスが充填された本体容器と、
本体容器の内部に配置された第1圧力範囲より高い所定の第2圧力範囲の高圧ガスが封入されたガス容器と、
本体容器の開口部に配置された蓋部材に設けられ、レバー操作により本体容器を開封して消火用水を低圧ガスの加圧により外部に放出させると共にガス容器を開封して高圧ガスを外部に放出させる微噴霧ノズル機構と、
が設けられたことを特徴とする。
微噴霧ノズル機構は、本体容器の開封により低圧ガスの加圧により送り出された消火用水とガス容器の開封で送り出された高圧ガスを内部で混合して水の微噴霧を外部に放出させる。
微噴霧ノズル機構は、
混合室に連通する第1導入口、第2導入口及び放出口を備えたノズル本体と、
ノズル本体の第2導入口に上端が連結され、下端が水に浸漬して配置されたサイホン管と、
レバー操作によりガス容器のシールを破封させ、混合室に高圧ガスを供給する破封部材と、
第2導入口から混合室に至る経路に閉鎖状態で配置され、レバー操作又はガス容器から放出された高圧ガスによる作動で経路を開放して混合室に低圧ガスで加圧された水を供給するシール部材と、
が設けられる。
微噴霧ノズル機構は、本体容器の開封により低圧ガスの加圧により送り出された消火用水の微噴霧を外部に放出すると共にガス容器の開封で送り出された高圧ガスを外部に放出して微噴霧と混合させる。
微噴霧ノズル機構は、
第1放出口に連通する第1導入口と第2放出口に連通する第2導入口を備えたノズル本体と、
ノズル本体の第2導入口に上端が連結され、下端が水に浸漬して配置されたサイホン管と、
レバー操作によりガス容器のシールを破封させ、第1導入口に高圧ガスを供給して第1放出口から放出させる破封部材と、
第2導入口から第2放出口に至る経路に閉鎖状態で配置され、レバー操作又はガス容器から放出された高圧ガスによる作動で経路を開放して第2導入口に低圧ガスで加圧された水を供給して第2放出口から微噴霧を放出させるシール部材と、
が設けられる。
微噴霧ノズル機構は、
ガス容器を開封した場合にガス容器から送り出された高圧ガスを外部に放出すると共に高圧ガスのガス圧による破封部材の作動により本体容器を開封して破封部材に低圧ガスで加圧された水圧を作用させ、高圧ガスのガス圧が低下した場合に破封部材を水圧により逆方向に作動して、低圧ガスによる消火用水の微噴霧を外部に放出させる。
ノズル機構は、
第1放出口に連通する第1導入口と第2放出口に連通する第2導入口を備えたノズル本体と、
ノズル本体の第2導入口に上端が連結され、下端が水に浸漬して配置されたサイホン管と、
レバー操作によりガス容器のシールを破封させ、第1導入口に高圧ガスを供給して第1放出口から放出させる破封部材と、
第1シリンダ室と第2シリンダ室を連設すると共に第1シリンダ室に第1ピストンを摺動自在に収納すると共に第2シリンダ室に第1ピストンとロッド連結された第2ピストンを摺動自在に収納し、レバー操作によりガス容器から放出された高圧ガスを外部に放出させると共に第1シリンダ室に導入して第1ピストンの摺動によりロッド先端の破封部材により本体容器を開栓して第2ピストンの当接により閉鎖状態とし、高圧ガスのガス圧の低下に対し低圧ガスで加圧された水による加圧で第2ピストンを摺動させて閉鎖状態を解除することにより、低圧ガスによる水の微噴霧を外部に放出させる放出切替機構と、
が設けられる。
ノズル本体の高圧ガスが放出される第1放出口は環状開口として形成され、低圧ガスによる消火用水の微噴霧が放出される第2放出口は環状開口の中心穴として開口される。
低圧ガスの圧力は1.0MPa以下であり、高圧ガスは2.0MPa以上とする。
微噴霧ノズルから放出する微噴霧の平均粒子径は10μm及至100μmである。
本発明は、消火器において、所定量の水が消火用水として収納されると共に所定の第1圧力範囲の低圧ガスが充填された本体容器と、本体容器の内部に配置された第1圧力範囲より高い所定の第2圧力範囲の高圧ガスが封入されたガス容器と、本体容器の開口部に配置された蓋部材に設けられ、レバー操作により本体容器を開封して消火用水を低圧ガスの加圧により外部に放出させると共にガス容器を開封して高圧ガスを外部に放出させる微噴霧ノズル機構とが設けられたため、低圧ガスにより送り出された水を高圧ガスにより微粒子化した微噴霧を放出させることで、窒素等のガスの窒息作用と極少量の水の冷却作用、及び水が蒸発する際に膨張して火炎近くの空気(酸素)を排除する窒息作用等の相乗効果により、消火性能が高めることができる。
また、微噴霧ノズル機構は、本体容器の開封により低圧ガスの加圧により送り出された消火用水とガス容器の開封で送り出された高圧ガスを内部で混合して水の微噴霧を外部に放出させるようにし、具体的には、微噴霧ノズル機構は、混合室に連通する第1導入口、第2導入口及び放出口を備えたノズル本体と、ノズル本体の第2導入口に上端が連結され、下端が水に浸漬して配置されたサイホン管と、レバー操作によりガス容器のシールを破封させ、混合室に高圧ガスを供給する破封部材と、第2導入口から混合室に至る経路に閉鎖状態で配置され、レバー操作又はガス容器から放出された高圧ガスによる作動で経路を開放して混合室に低圧ガスで加圧された水を供給するシール部材とが設けられたため、ノズル機構の混合室で高圧ガスと低圧ガスで押し出された水が混合されることから、例えば平均粒子径が数十μm〜200μmといった粒子径の比較的大きな微噴霧が放出され、主として一般火災を対象としたA火災消火器として使用できる。
また、微噴霧ノズル機構は、本体容器の開封により低圧ガスの加圧により送り出された消火用水の微噴霧を外部に放出すると共にガス容器の開封で送り出された高圧ガスを外部に放出して微噴霧と混合させ、具体的には、微噴霧ノズル機構は、第1放出口に連通する第1導入口と第2放出口に連通する第2導入口を備えたノズル本体と、ノズル本体の第2導入口に上端が連結され、下端が水に浸漬して配置されたサイホン管と、レバー操作によりガス容器のシールを破封させ、第1導入口に高圧ガスを供給して第1放出口から放出させる破封部材と、第2導入口から第2放出口に至る経路に閉鎖状態で配置され、レバー操作又はガス容器から放出された高圧ガスによる作動で経路を開放して第2導入口に低圧ガスで加圧された水を供給して第2放出口から微噴霧を放出させるシール部材とが設けられたため、例えば平均粒子径が10μm〜数十μmといった粒子径の比較的小さな微噴霧が放出され、電気火災に適したB火災消火器や油火災に適したC火災消火器として使用できる。
また、微噴霧ノズル機構は、ガス容器を開封した場合にガス容器から送り出された高圧ガスを外部に放出すると共に高圧ガスのガス圧による破封部材の作動により本体容器を開封して破封部材に低圧ガスで加圧された水圧を作用させ、高圧ガスのガス圧が低下した場合に破封部材を水圧により逆方向に作動して、低圧ガスによる水の微噴霧を外部に放出させ、具体的には、第1放出口に連通する第1導入口と第2放出口に連通する第2導入口を備えたノズル本体と、ノズル本体の第2導入口に上端が連結され、下端が水に浸漬して配置されたサイホン管と、レバー操作によりガス容器のシールを破封させ、第1導入口に高圧ガスを供給して第1放出口から放出させる破封部材と、第1シリンダ室と第2シリンダ室を連設すると共に第1シリンダ室に第1ピストンを摺動自在に収納すると共に第2シリンダ室に第1ピストンとロッド連結された第2ピストンを摺動自在に収納し、レバー操作によりガス容器から放出された高圧ガスを外部に放出させると共に第1シリンダ室に導入して第1ピストンの摺動によりロッド先端の破封部材により本体容器を開栓して第2ピストンの当接により閉鎖状態とし、高圧ガスのガス圧の低下に対し低圧ガスで加圧された水による加圧で第2ピストンを摺動させて閉鎖状態を解除することにより、低圧ガスによる水の微噴霧を外部に放出させる放出切替機構とが設けられたため、消火器のレバーを操作すると最初にガス容器から高圧ガスが放出され、窒素等のガスによる窒息作用で火力が抑制され、時間が経過して高圧ガスの圧力が低下してくると、本体容器の低圧ガスによる水の微噴霧の放出に切り替わり、微噴霧による冷却作用と窒素等のガスによる窒息作用により消火することができる。
また、ノズル本体の高圧ガスが放出される第1放出口は環状開口として形成され、低圧ガスによる水の微噴霧が放出される第2放出口は環状開口の中心穴として開口されたため、低圧ガスによる加圧で中心穴から放出された水の周囲を包むように環状開口から高圧ガスが放出され、水を微細化すると共に高速で微噴霧を飛翔させ、火災を効率良く抑制消火可能とする。
低圧ガスの圧力は1.0MPa以下であり、高圧ガスは2.0MPa以上であり、これにより低圧ガスは水を確実に送り出し、高圧ガスは送り出された水を例えば内部混合方式又は外部混合方式によってその範囲は変わるが、総じて平均粒子径が10μm〜200μm程度の微細化して微噴霧することができる。
微噴霧ノズルから放出する微噴霧の平均粒子径は10μm及至200μmとしたため、高圧ガスの圧力を例えば2MPa以上の範囲で調整し、圧力を高くすることで平均粒子径を小さくし、圧力を低くすることで平均粒子径を大きくするといった制御が可能となり、火災の種類に対応した粒子径による微噴霧の消火器が簡単に実現できる。
(消火器の構造)
図1は2流体内部混合放射を行う消火器10の実施形態を示した断面図であり、本実施形態の消火器は高圧窒素ガスと窒素微噴霧の2流体を内部で混合し、混合1流体として窒素微噴霧を放出するようにしたことを特徴とする。
図2は図1の消火器による窒素ガスと微噴霧の内部混合による2流体内部混合放射を示した断面図である。
(消火器の構造)
図3は2流体内部混合放射を行う消火器の他の実施形態を示した断面図であり、本実施形態の消火器は、レバー操作によりガス容器を開封して放出された高圧窒素ガスの力により本体容器を開封させるようにしたことを特徴とする。
図3に示す消火器10を火災時に使用する場合には、安全栓45を抜いて上レバー38のロックを解除し、続いて、上レバー38を押し下げるとプランジャー42が押し下げられ、プランジャー42の先端によりカッター44も押し下げられ、カッター44によりガス容器16のシール16aが突き破られて開封し、内部に充填している高圧窒素ガスがノズル本体26のシリンダ室を通って第1導入口28から混合室27に送り込まれる。
(消火器の構造)
図4は2流体外部混合放射を行う消火器の実施形態を示した断面図であり、本実施形態の消火器は高圧窒素ガスと水を低圧窒素ガスで微噴霧化した窒素微噴霧の2流体を外部に放出して混合させるようにしたことを特徴とする。
図4に示した消火器10を火災時に使用する場合には、安全栓45を抜いて上レバー38のロックを解除して押し下げると、プランジャー42が押し下げられて先端によりカッター44によりガス容器16のシール16aが突き破られて開封し、内部に充填している高圧窒素ガス15がノズル本体60の第1導入口62を通って周囲ノズル60bに送り込まれ、先端の第1放出口66から筒状に高圧窒素ガスが放出される。
図5は2流体切替え放射を行う消火器の実施形態を示した断面図であり、図6は図5のノズル機構を取り出して示した断面図である。
本実施形態の消火器は、消火器を使用する場合、最初に高圧窒素ガスが放出され、時間が経過すると窒素微噴霧の放出に切り替わることを特徴とする。
S1<S2
となるように、第1ピストン72の径を小さくし、第2ピストン74の径を大きくしている。
図7は図6のノズル機構による高圧窒素ガスの放出状態を示した断面図、図8は図6の窒素微噴霧への切替え状態を示した断面図である。
(P1・S1)>(P2・S2)
の関係があるため、第1ピストン72及び第2ピストン74は動かず、ガス容器16からの高圧窒素ガス90のみが消火器10から放出された1流体放出を維持している。
(P1・S1)<(P2・S2)
となって下向きの力(P1・S1)に対し上向きの力(P2・S2)が上回ると、図8に示すように、第2ピストン74は第1ピストン72と共に押し上げられ、第2導入口64が中心ノズル60cに連通し、本体容器12の内部に充填している低圧窒素ガス18の加圧により水20がサイホン管22から第2導入口64を通って中心ノズル60cに送り込まれ、先端の第2放出口68からの放出により微噴霧化された窒素微噴霧92が放出され、2流体放出に切り替わる。
(消火液)
本実施形態にあっては、消火液として通常の水を使用しているが、不純物によるイオン化を抑制するために蒸留水や純水あるいは超純水を使用してもよい。また、消火作用のある薬剤を混入した液体としても良い。
上記の実施形態は、窒息消火の窒素ガスを使用しているが、窒素ガス以外の不活性ガ ス、例えば二酸化炭素を使用することもできる。しかし、不活性ガスとして二酸化炭 素を使用した場合、酸欠の問題があることから、屋外等の開放空間での消火器として の使用に限定する必要がある。
上記の実施形態は、消火上部に設けたノズルから窒素微噴霧を放出しているが、ノズル機構24A,24Bのノズル部分にホースを接続し、ホース先端のノズルから窒素微噴霧を放出させるようにしても良い。
また、消火器のサイズは必要に応じて小型、中型、大型といった適宜の容量をとすることができる。
また、本発明は上記の実施形態に限定されること無く、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
12:本体容器
14:蓋部材
15,90:高圧窒素ガス
16:ガス容器
16a:シール
18:低圧窒素ガス
20:水
22:サイホン管
24A,24B:ノズル機構
26,60:ノズル本体
27:混合室
28:第1導入口
30:第2導入口
31:配管
32:放出口
34,70:防護キャップ
36:下レバー
38:上レバー
40:軸ピン
42,46:プランジャー
43:プランジャーケース
44,46a,54a,80a:カッター
45:安全栓
48:シール
50,92:窒素微噴霧
52:ピストン
54:ロッド
56:シリンダ
60a:基部
60b:中心ノズル
60c:周囲ズル
62:第1導入口
64:第2導入口
66:第1放出口
68:第2放出口
72:第1ピストン
74:第2ピストン
76:第1シリンダ
78:第2シリンダ
80:ロッド
82,84,86:シールリング
Claims (10)
- 所定量の水が消火用水として収納されると共に所定の第1圧力範囲の低圧ガスが充填された本体容器と、
前記本体容器の内部に配置された前記第1圧力範囲より高い所定の第2圧力範囲の高圧ガスが封入されたガス容器と、
前記本体容器の開口部に配置された蓋部材に設けられ、レバー操作により前記本体容器を開封して前記消火用水を前記低圧ガスの加圧により外部に放出させると共に前記ガス容器を開封して前記高圧ガスを外部に放出させる微噴霧ノズル機構と、
が設けられたことを特徴とする消火器。
- 請求項1記載の消火器に於いて、前記微噴霧ノズル機構は、前記本体容器の開封により前記低圧ガスの加圧により送り出された前記消火用水と前記ガス容器の開封で送り出された前記高圧ガスを内部で混合して前記水の微噴霧を外部に放出させることを特徴とする消火器。
- 請求項2記載の消火器に於いて、前記微噴霧ノズル機構は、
混合室に連通する第1導入口、第2導入口及び放出口を備えたノズル本体と、
前記ノズル本体の前記第2導入口に上端が連結され、下端が前記水に浸漬して配置されたサイホン管と、
前記レバー操作により前記ガス容器のシールを破封させ、前記混合室に前記高圧ガスを供給する破封部材と、
前記第2導入口から前記混合室に至る経路に閉鎖状態で配置され、前記レバー操作又は前記ガス容器から放出された前記高圧ガスによる作動で前記経路を開放して前記混合室に前記低圧ガスで加圧された前記水を供給するシール部材と、
が設けられたことを特徴とする消火器。
- 請求項1記載の消火器に於いて、前記微噴霧ノズル機構は、前記本体容器の開封により前記低圧ガスの加圧により送り出された前記消火用水の微噴霧を外部に放出すると共にと前記ガス容器の開封で送り出された前記高圧ガスを外部に放出して前記微噴霧と混合させることを特徴とする消火器。
- 請求項4記載の消火器に於いて、前記ノズル機構は、
第1放出口に連通する第1導入口と第2放出口に連通する第2導入口を備えたノズル本体と、
前記ノズル本体の前記第2導入口に上端が連結され、下端が水に浸漬して配置されたサイホン管と、
レバー操作によりガス容器のシールを破封させ、前記第1導入口に高圧ガスを供給して前記第1放出口から放出させる破封部材と、
前記第2導入口から前記第2放出口に至る経路に閉鎖状態で配置され、レバー操作又は前記ガス容器から放出された高圧ガスによる作動で前記経路を開放して前記第2導入口に前記低圧ガスで加圧された水を供給して前記第2放出口から微噴霧を放出させるシール部材と、
が設けられたことを特徴とする消火器。
- 請求項1記載の消火器に於いて、前記微噴霧ノズル機構は、
前記ガス容器を開封した場合に前記ガス容器から送り出された高圧ガスを外部に放出すると共に前記高圧ガスのガス圧による破封部材の作動により前記本体容器を開封して前記破封部材に前記低圧ガスで加圧された水圧を作用させ、前記高圧ガスのガス圧が低下した場合に前記破封部材を前記水圧により逆方向に作動して、前記低圧ガスによる前記消火用水の微噴霧を外部に放出させることを特徴とする消火器。
- 請求項4記載の消火器に於いて、前記ノズル機構は、
第1放出口に連通する第1導入口と第2放出口に連通する第2導入口を備えたノズル本体と、
前記ノズル本体の前記第2導入口に上端が連結され、下端が水に浸漬して配置されたサイホン管と、
レバー操作によりガス容器のシールを破封させ、前記第1導入口に高圧ガスを供給して前記第1放出口から放出させる破封部材と、
第1シリンダ室と第2シリンダ室を連設すると共に前記第1シリンダ室に第1ピストンを摺動自在に収納すると共に前記第2シリンダ室に前記第1ピストンとロッド連結された第2ピストンを摺動自在に収納し、
レバー操作により前記ガス容器から放出された高圧ガスを外部に放出させると共に前記第1シリンダ室に導入して前記第1ピストンの摺動により前記ロッド先端の破封部材により前記本体容器を開栓して前記第2ピストンの当接により閉鎖状態とし、前記高圧ガスのガス圧の低下に対し前記前記低圧ガスで加圧された水による加圧で第2ピストンを摺動させて前記閉鎖状態を解除することにより、前記低圧ガスによる前記水の微噴霧を外部に放出させる放出切替機構と、
が設けられたことを特徴とする消火器。
- 請求項4乃至7の何れかに記載の消火器に於いて、前記ノズル本体の前記高圧ガスが放出される前記第1放出口は環状開口として形成され、前記低圧ガスによる前記消火用水の微噴霧が放出される前記第2放出口は前記環状開口の中心穴として開口されたことを特徴とする消火器。
- 請求項1記載の消火器に於いて、前記低圧ガスの圧力は1.0MPa以下であり、前記高圧ガスは2.0MPa以上としたことを特徴とする消火器。
- 請求項1又は2に記載の消火器に於いて、前記微噴霧ノズルから放出する微噴霧の平均粒子径は10μm及至200μmであることを特徴とする消火器。
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