JP2019176896A - 高粘度液体用タンク - Google Patents

Abstract

【課題】放出の際に内部に残留する高粘度液体の量を少なくできる高粘度液体用タンクを提供すること。【解決手段】高粘度液体用タンク１において、誘導部６の下部に位置して高粘度液体３の流れを規制する規制部１０であって、その周囲にタンク部２の内周面２ｃとの間で平面視円環状の流路９を形成する規制部１０を設けたことを特徴とする。また、規制部１０は、円盤状、無底円錐状、有底円錐状又は両円錐状に形成されていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

この発明は、高粘度液体を内部に貯蔵し、圧力ガスにより高粘度液体を外部に放出する高粘度液体用タンクに関する。

水を消火剤として火災の消火をする場合、通常、水を火源とその周囲に散布することにより、火災を抑制・消火すると共に、火源の周囲を濡らすことで延焼の防止もしている。

水の場合、消火対象物にかかっても重力により下方にすぐに流れてしまい、消火対象物上に留まるのは僅かな量でしかない。そのため、十分に延焼の防止をするには散布を長く継続させる必要がある。

水を消火対象物上により多く留まるようにするために、粘性を高める添加剤を水に添加することが考えられる。例えば、特開２０１１−１６７３５７（特許文献１）に開示の技術は、水にゲル化剤を添加して調整したゲル含有消火水を提案している。

特開２０１１−１６７３５７公報

粘性を高める添加剤を水に添加して粘性を高めた高粘度液体（以下、「高粘度液体」という。）を、消火剤や延焼防止剤として使用する場合、それを高粘度液体用タンクに貯蔵して使用することになる。高粘度液体用タンクは、圧力ガスを圧力源として内部の高粘度液体を外部に放出する。圧力方式には蓄圧式と加圧式とがあるが、いずれの方式においても、圧力ガスによりタンク内部の圧力を高めて高粘度液体を押圧し、サイホン管を通じて外部に放出する。

しかしながら、高粘度液体の場合、流動性が低く、放出の際、残量が少なくなってくると、タンクの内壁面（内周面）近くに多く残る傾向がある。そのため、サイホン管の流入口の周りに高粘度液体が残ることがあり、圧力ガスがサイホン管の流入口に向けて抜ける流路が、高粘度液体の液面上に形成されることがある。圧力ガスが抜ける流路と、タンクの内壁面の間に位置する高粘度液体は、そのまま放出されずにタンク内に残留する。残留する高粘度液体の量は、粘度が高いほど多くなる。

この発明は、前記の事情に鑑み、放出の際に内部に残留する高粘度液体の量を少なくできる高粘度液体用タンクを提供することを目的とする。

この発明は、タンク部と、前記タンク部の内部に貯蔵される高粘度液体と、前記高粘度液体を前記タンク部の外部に放出する放出部と、前記タンク部の内部に上下方向に延在し、前記タンク部の内部に貯蔵されている前記高粘度液体を前記放出部に誘導する誘導部と、前記タンク部の内部の圧力を圧力ガスにより高める圧力手段とを備えた高粘度液体用タンクにおいて、前記誘導部の下部に位置して高粘度液体の流れを規制する規制部であって、その周囲に前記タンク部の内周面との間で平面視円環状の流路を形成する規制部を設けたことを特徴とする高粘度液体用タンクである。

また、この発明は、前記規制部は、円盤状、無底円錐状、有底円錐状又は両円錐状に形成されていることを特徴とする高粘度液体用タンクである。

また、この発明は、前記タンク部の底面には、前記誘導部の下端部に対向する位置に逆円錐状の凹部が設けられており、前記誘導部の下端部は、前記逆円錐状の凹部の位置まで延設されていることを特徴とする高粘度液体用タンクである。

また、この発明は、前記規制部は、両円錐状に形成されているものであり、その下部側の円錐状部の斜面と前記逆円錐状の凹部の斜面は、平行に対面する配置で設けられていることを特徴とする高粘度液体用タンクである。

この発明においては、放出の際、タンク部内の高粘度液体は、規制部により規制されて、規制部がタンク部の内周面との間で形成する円環状の流路を流れてから誘導部の流入口に向けて流れることになる。そして、タンク部の内周面側から誘導部の流入口に向けて流れることにより、高粘度液体の液面上に圧力ガスが誘導部の流入口に向けて抜ける流路が形成されるのを防ぐことができる。その結果、タンク部の内周面近くに高粘度液体が残り難くなるため、タンク部の内周面近くに高粘度液体が多く残るのを防ぐことができる。

したがって、この発明によれば、放出の際に内部に残留する高粘度液体の量を少なくすることができる。

この発明の高粘度液体用タンクの実施形態の一例（規制部が円盤状の例）を示したものであり、高粘度液体が充填されている状態の全体の縦断面図である。 同上の実施形態の他の複数の例（規制部が無底円錐状の例、有底円錐状の例、両円錐状の例）を（ａ）乃至（ｃ）として示したものであり、いずれも装置構造を簡略化して示した説明図である。

この発明の実施形態について、蓄圧式の高粘度液体用タンクに適用する場合を例に図面に基づいて説明する。なお、この発明は、加圧式の高粘度液体用タンクにも適用することができる。

（基本構成）
高粘度液体用タンク１は、図１に示したように、タンク部２と、タンク部２の内部に貯蔵される高粘度液体３と、高粘度液体３をタンク部２の外部に放出する放出部４と、タンク部２の内部に上下方向に延在して設けられ、タンク部２の内部に貯蔵される高粘度液体３を放出部４に誘導するサイホン管５（誘導部の一例）とを備えている。また、蓄圧式である本実施形態の場合、タンク部２の内部の圧力を圧力ガスにより高める圧力手段として、圧力ガス（加圧された窒素ガス等）をタンク部２の内部に導入する導入管６を更に備えている。

放出部４は、本実施形態の場合、タンク部２の上部開口２ａを閉鎖する蓋部２ｂの上部に設けられており、高粘度液体３を外部に放出する放出ノズル４ａと、その放出ノズル４ａが接続される接続口とサイホン管５の上端部が接続される接続口とを連通する連通路４ｂとを有している。

また、サイホン管５において、上端部はタンク部２の蓋部２ｂを貫通し、前記の通り放出部４に接続されているが、下端部はタンク部２の内底面２ｄ近くの位置まで至り、その下端部に高粘度液体３が流入する流入口５ａが設けられている。

タンク部２の内部には、常時は、図１に示したように、高粘度液体３が充填されると共に、蓄圧式である本実施形態の場合、圧力ガスも充填される。図中に矢印で示したように、圧力ガスは、液面上方から高粘度液体３を下方に押圧している。火災時、放出部４を開放すれば、高粘度液体３は、圧力ガスにより押圧されて、サイホン管５の内部に流入口５ａから流入し、上方の放出ノズル４ａから外部に放出される。

高粘度液体３としては、粘度を高める添加剤を水に添加して調整したものを用いることができる。添加剤としては、高分子吸水ポリマー等のゲル化剤を含むものを用いてもよいし、水にチキソトロピー性（掻き混ぜたり振り混ぜたりすることにより、ゲルが流動性のゾルに変化する性質）をもたらすコロイド性含水ケイ酸塩を含む鉱物（例えば、スメクタイトやベンナイト等）やそのケイ酸塩からなる化合物を含む添加剤を用いてもよい。

（規制部）
そして、高粘度液体用タンク１には、サイホン管５の下部に位置して高粘度液体３の流れを規制する規制部１０が設けられている。この規制部１０は、周囲にタンク部２の内周面２ｃとの間で平面視円環状の流路９を形成している。

タンク部２内の高粘度液体３は、放出の際、規制部１０により規制されて、図１中に矢印で示したように、規制部１０がタンク部２の内周面２ｃとの間に形成する円環状の流路９を流れてからサイホン管５の流入口５ａに向けて流れることになり、タンク部２の内周面２ｃ側からサイホン管５の流入口５ａに向けて流れることになる。

したがって、高粘度液体用タンク１においては、規制部１０が設けられていることにより、放出の際、タンク部２の内周面２ｃ近くに高粘度液体３が残り難くなる。そのため、タンク部２の内周面２ｃ近くに高粘度液体３が多く残るのを防ぐことができ、高粘度液体３の液面上に圧力ガスが抜ける流路が形成されるのを防ぐことができる。その結果、放出の際にタンク部２内に残留する高粘度液体を少なくすることできる。

この規制部１０について、更に詳細に説明する。

規制部１０を設ける位置としては、サイホン管５の流入口５ａの周りにすり鉢状に高粘度液体３が残るのを防ぎ、高粘度液体３の液面上に圧力ガスがサイホン管５の流入口５ａに向けて抜ける流路が形成されるのを防ぐために、サイホン管５の流入口５ａの周囲とするのが好ましい。本実施形態の場合、規制部１０は、サイホン管５の流入口５ａが設けられる下端部の周囲に設けられるものとしている。

規制部１０の形状は、図１に示した例のものの場合、円盤状としており、具体的には、一定の厚みのある上下面がいずれも平坦な円盤状としている。規制部１０は前記の通り、周囲にタンク部２の内周面２ｃとの間で円環状の流路９を形成するものであるが、円盤状である規制部１０は、その流路９を周縁部１０ａとタンク部２の内周面２ｃとの間に形成している。規制部１０の直径は、円環状の流路９の幅を決定するものであり、高粘度液体３の粘度等を考慮して適宜決定することができる。

（規制部の他の例）
規制部１０の形状としては、種々のものを用いることができ、円盤状に代えて、例えば、無底円錐状、有底円錐状、両円錐状等のものを用いることができる。図２（ａ）乃至（ｃ）は、規制部１１乃至１３として、他の形状とする場合をそれぞれ示したものである。なお、図２（ａ）乃至（ｃ）のいずれの例においても、タンク部２内の高粘度液体３は、放出時、図中に矢印でそれぞれ示したように流路９を流れてから下端部の流入口５ａに向けて流れることになり、タンク部２の内周面２ｃ側から流入口５ａに流れることになる。すなわち、規制部１１乃至１３のいずれによっても、前記の規制部１０と同様、タンク部２の内周面２ｃ近くに高粘度液体３が残り難くすることができる。

以下、規制部１１乃至１３のそれぞれについて、図２（ａ）乃至（ｃ）を参照しつつ、詳細に説明する。なお、いずれも、タンク部２のみを示したものであり、その他の構成部分の図示を省略している。また、図中、サイホン管５の流入口５ａやタンク部２の内底面２ｄ等、図１におけるものと形状が異なるものもあるが、説明の便宜上、同じ符号を使用している。

まず、図２（ａ）は、規制部１１として、無底円錐状のものを用いる場合を示している。規制部１１は、具体的には、頂部側を上方に向けた無底円錐状の形状を形成しつつ、サイホン管５の管部分に連続して下端部に至るものとして設けられている。サイホン管５の流入口５ａは、その規制部１１の無底をなす開口部分に設けられている。つまり、規制部１１は、逆漏斗状をなすようにサイホン管５の管部分に連続して設けられている。

規制部１１において、外周面１１ａは、流入口５ａが設けられる下端部に向けて徐々に径大となるように斜面を形成している。円環状の流路９は、その外周面１１ａとタンク部２の内周面２ｃとの間に形成される。タンク部２内の高粘度液体３は、放出時、高粘度液体３が流路９を流れる際、図中に矢印で示したようにサイホン管５側を流れる高粘度液体３が外周面１１ａによりガイドされて内周面２ｃ側に流れることになるので、流路９における高粘度液体３の流れを円滑にすることができる。

ここで、タンク部２の内底面２ｄには、サイホン管５の流入口５ａに対向する位置に円錐状の凸部を設けることができる。図２（ａ）中に示した凸部１４は、その円錐状の凸部の一例である。凸部１４は、外周面１４ａが上端部に向けて徐々に径小の斜面を形成しており、その斜面が規制部１１の外周面１１ａの斜面と平行に対面する配置で設けられている。この凸部１４を設けていることにより、規制部１１の下方をタンク部２の内周面２ｃ側から流入口５ａに向けて流れる高粘度液体３をタンク部２の内底面２ｄ側から上方の流入口５ａ側に向かうように流れ（図中に矢印で示したような流れ）をガイドすることができ、円滑に流入口５ａに流入させることができる。

次に、図２（ｂ）は、規制部１２として、有底円錐状のものを用いる場合を示している。規制部１２は、具体的には、頂部側を上方に向けた有底円錐状の形状を形成しつつ、前記の規制部１１と同様、サイホン管５の管部分に連続して下端部に至るものとして設けられている。サイホン管５の管部分は、この規制部１２を貫通して規制部１２の底部をなす底板部１２ｂに至り、サイホン管５の流入口５ａは、その底板部１２ｂに設けられている。

規制部１２は、外周面１２ａが規制部１１の外周面１１ａと同じ向きの斜面を形成しており、規制部１１と同様、流路９における高粘度液体３の流れを円滑にすることができる。また、規制部１２は、その底部をなす底板部１２ｂが設けられていることにより、外周面１２ａの裏傾斜面に残留する量が減ると共に、図２（ａ）中に示した凸部１４を設け無くともよくすることができる。

次に、図２（ｃ）は、規制部１３として、両円錐状のものを用いる場合を示している。規制部１３は、具体的には、２つの無底円錐状のもの同士の無底をなす開口側同士を上下に連結した形状としつつ、サイホン管５の管部分に連続して下端部に至るものとして設けられている。サイホン管５の管部分は、この規制部１３を貫通して下部側の円錐状部の頂部に至り、サイホン管５の流入口は、その下部側の円錐状部の頂部に設けられている。

規制部１３は、外周面として、上部側の円錐状部１３ｃの外周面１３ａと下部側の円錐状部１３ｄの外周面１３ｂを有しており、上部側の外周面１３ａが下方に向けて徐々に径大の斜面として、下部側の外周面１３ｂが下方に向けて徐々に径小の斜面としてそれぞれ形成されている。

ここで、タンク部２の内底面２ｄには、サイホン管５の流入口５ａに対向する位置に逆円錐状の凹部を設けることができる。図２（ａ）中に示した凹部１５は、その逆円錐状の凹部の一例である。凹部１５は、図示の例の場合、全体が内底面２ｄを兼ねつつ、下方に向けて徐々に径小の斜面１５ａを形成している。サイホン管５の流入口５ａが設けられる下端部は、凹部１５の位置まで延在しており、規制部１３の下部側の円錐状部１３ｄは、凹部１５内に位置している。凹部１５の斜面１５ａは、規制部１３の下部側の円錐状部１３ｄにおける外周面１３ｂの斜面と平行の配置で設けられている。

規制部１３と凹部１５が設けられていることにより、規制部１３の上部側の外周面１３ａによっては、その外周面１３ａが規制部１１の外周面１１ａや規制部１２の外周面１２ａと同じ向きの斜面として形成されていることにより、規制部１１や規制部１２と同様、流路９における高粘度液体３の流れを円滑にすることができ、規制部１３の下部側の外周面１３ｂと内底面２ｄである凹部１５によっては、両者が同じ向きの斜面として形成されていると共に、平行に対面する配置で設けられていることにより、図中に矢印として示したように両者間を高粘度液体３が流れ、両者にガイドされながらサイホン管５の流入口５ａに向けて高粘度液体３が円滑に流れるようにすることができる。

１ 高粘度液体用タンク、２ タンク部、２ａ 上部開口、２ｂ 蓋部、２ｃ 内周面、２ｄ 内底面、３ 高粘度液体、４ 放出部、４ａ 放出ノズル、４ｂ 連通路、５ サイホン管、５ａ 流入口、６ 導入管、９ 流路、１０ 規制部、１０ａ 周縁部、１１ 規制部、１１ａ 外周面、１２ 規制部、１２ａ 外周面、１２ｂ 底板部、１３ 規制部、１３ａ 外周面、１３ｂ 外周面、１３ｃ 円錐状部（上部側）、１３ｄ 円錐状部（下部側）、１４ 凸部、１４ａ 外周面、１５ 凹部、１５ａ 斜面

Claims (4)

1. タンク部と、前記タンク部の内部に貯蔵される高粘度液体と、前記高粘度液体を前記タンク部の外部に放出する放出部と、前記タンク部の内部に上下方向に延在し、前記タンク部の内部に貯蔵されている前記高粘度液体を前記放出部に誘導する誘導部と、前記タンク部の内部の圧力を圧力ガスにより高める圧力手段とを備えた高粘度液体用タンクにおいて、前記誘導部の下部に位置して高粘度液体の流れを規制する規制部であって、その周囲に前記タンク部の内周面との間で平面視円環状の流路を形成する規制部を設けたことを特徴とする高粘度液体用タンク。
2. 前記規制部は、円盤状、無底円錐状、有底円錐状又は両円錐状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の高粘度液体用タンク。
3. 前記タンク部の底面には、前記誘導部の下端部に対向する位置に逆円錐状の凹部が設けられており、前記誘導部の下端部は、前記逆円錐状の凹部の位置まで延設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の高粘度液体用タンク。
4. 前記規制部は、両円錐状に形成されており、その下部側の円錐状部の斜面と前記逆円錐状の凹部の斜面は、平行に対面する配置で設けられていることを特徴とする請求項３に記載の高粘度液体用タンク。

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