JP2023539973A - 圧縮空気泡消火システム用の空気混合器及び消火システム - Google Patents

Abstract

本発明は、圧縮空気泡消火システム用の空気混合器を開示し、前記圧縮空気泡消火システム用の空気混合器は、給液管と吸気管によりそれぞれ泡水溶液と圧縮空気を輸送し、圧縮空気及び泡水溶液が第１のテーパ管を介して直管に到達する時、第１のテーパ管の両端の断面が異なるため、泡水溶液及び圧縮空気が第１のテーパ管の出口端に到達すると、経路が狭くなり、泡水溶液及び圧縮空気が圧縮過程にあり、高圧気流の作用で泡水溶液を十分に混合することができ、混合された泡水溶液が直管の多孔板に到達し、二次混合することができ、第２のテーパ管から排出される時、経路が広くなり、泡水溶液が解放状態にあり、圧縮及び解放の過程で泡水溶液の混合品質を向上させ、泡水溶液の消火効果を十分に発揮することができ、また、緩衝機構及びエネルギー貯蔵機構により振動及び気圧の変化による破壊力を低減することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、消防安全の技術分野に関し、具体的には圧縮空気泡消火システム用の空気混合器及び消火システムに関するものである。

「消防」とは、潜在的な危険を解消し、災害を予防することであり、狭義の意味として、人々がそれを認識した初期には、火災を消し止めることを指し、主に火災現場の人の救出、重要な施設設備と文化財の救出、貴重な資産の保護及び救出、火災消しなどを含む。

消防消火時に泡水溶液を使用して消火することがあり、現在の圧縮空気泡消火システムは、一般的に、泡と水を直接的で簡単に混合した後に圧縮空気で噴出し、このように混合すれば品質が低く、泡水溶液の消火効果を十分に発揮することができず、また、圧縮空気を輸送する時に、気圧が安定しないと管路の破損を引き起こしやすい。

特許出願番号ＣＮ２０１１２０５２５５４６．０の公報に開示された集積型全自動式圧縮空気泡消火システムは、システムが起動して正常に動作した後、水はポンプの入口からシステムに入り、この時、ポンプは、一般的な消火ポンプのように水だけを吸い上げて消火することができ、この時の低圧性能は一般的な車載ポンプの性能と完全に同じである。この時に、消火ポンプのクラスＢ泡混合器のバルブを開放すると、クラスＢ消防消火の要件を満たすことができる。また、この時に、泡の給液システムを起動すると、クラスＡ泡原液がウォータポンプから噴出する加圧水と混合し、泡混合液を形成する。また、この時に、給気管路の空気弁が閉じると、システムは水泡混合液を噴出する。また、給気システムの空気弁を開放すると、水泡混合液と圧縮空気を混合し、この時に水泡混合液は空気泡になり、泡銃又は砲で打ち出され、効率的で迅速な消火を実現する。泡水溶液の湿潤度は圧縮空気を注入する流量を制御することにより制御され、調整することができる。また、水路を遮断することもでき、この場合、システムは、圧縮空気流だけを外部に提供する。この発明では、圧縮空気により泡混合液を噴出しながら空気と泡水溶液とを混合する。しかしながら、気圧が安定しない場合、管路の破裂を引き起こしやすい。

本発明が解決しようとする技術的課題は、泡消火器において圧縮空気の気圧が不安定であるため管路の破裂を引き起こしやすいという問題に対応する、圧縮空気泡消火システム用の空気混合器を提供することである。

本発明は、以下の技術的解決手段により上記技術的課題を解決する。

圧縮空気泡消火システム用の空気混合器であって、給液管（１）、吸気管（２）、直管（３）、第１のテーパ管（４）、第２のテーパ管（５）、エネルギー貯蔵機構（６）、緩衝機構（７）を含み、前記第１のテーパ管（４）は三方管であり、気流方向に沿って、吸気管（２）、第１のテーパ管（４）、直管（３）、第２のテーパ管（５）は順に接続され、泡水溶液の流れ方向に沿って、給液管（１）、第１のテーパ管（４）、直管（３）、第２のテーパ管（５）は順に接続され、前記第１のテーパ管（４）の小径端は直管（３）の入口端に接続され、第２のテーパ管（５）の小径端は直管（３）の出口端に接続される。

前記エネルギー貯蔵機構（６）は、盲管（ｂｌｉｎｄ ｐｉｐｅ）（６１）、ピストン（６２）、エネルギー貯蔵バネ（６３）を含み、盲管（６１）の入口は吸気管（２）の管壁上の開口に密封するように固定され、盲管（６１）のキャビティは吸気管（２）のキャビティと連通し、ピストン（６２）は盲管（６１）内に位置規制され、エネルギー貯蔵バネ（６３）はピストン（６２）と盲管（６１）の盲端との間に位置規制される。

前記緩衝機構（７）は、位置決めリング（７１）、ガイドポスト（７２）、ガイドスリーブ（７３）、制振バネ（７４）を含み、前記位置決めリング（７１）の外周に位置規制溝が設けられ、前記直管（３）が位置規制溝内に位置規制され、位置決めリング（７１）がガイドポスト（７２）に固定され、ガイドポスト（７２）に前記制振バネ（７４）が嵌設され、前記ガイドポスト（７２）の一端は、ガイドスリーブ（７３）内に位置規制され、ガイドスリーブ（７３）に摺動可能に嵌合され、前記制振バネ（７４）が位置決めリング（７１）とガイドスリーブ（７３）との間に位置規制され、前記ガイドスリーブ（７３）の位置が固定される。

本発明は、給液管と吸気管によりそれぞれ泡水溶液と圧縮空気を輸送し、圧縮空気及び泡水溶液が第１のテーパ管を介して直管に到達する時、第１のテーパ管の両端の断面が異なるため、泡水溶液及び圧縮空気が第１のテーパ管の出口端に到達すると、経路が狭くなり、泡水溶液及び圧縮空気が圧縮過程にあり、高圧気流の作用で泡水溶液を十分に混合することができ、混合された泡水溶液が直管の多孔板に到達し、二次混合することができ、第２のテーパ管から排出される時、経路が広くなり、泡水溶液が解放状態にあり、圧縮及び解放の過程で泡水溶液の混合品質を向上させ、泡水溶液の消火効果を十分に発揮することができ、ガイドスリーブによりガイドポストをガイドすることができ、ガイドポストにより制振バネを位置規制することができ、制振バネで直管を支持することができ、直管の運動エネルギーを吸収することができ、これにより、泡水溶液及び圧縮空気が直管を通過する時、直管が振動しにくく、安定性が高い。

エネルギー貯蔵バネでピストンを支持することにより、エネルギーを貯蔵することができ、エネルギー貯蔵管（盲管）によりピストンをガイドし位置規制することができ、吸気管により圧縮空気を輸送する時、気圧の不安定により気圧が急増すると、気体はピストンに圧力を加えることができ、ピストンが圧力を受けてエネルギー貯蔵バネに伝達し、エネルギー貯蔵バネを圧縮することができ、それにより、急増した気圧の衝撃力を吸収することができ、管路に対して緩衝効果を奏することが可能になり、管路が破損しにくく、吸気管内部の気圧が常圧に復帰する時、ピストンへの加圧を停止することができ、エネルギー貯蔵バネでピストンをリセットするように押すことができる。

さらに、前記エネルギー貯蔵機構（６）は、２つがあり、吸気管（２）の同じ側又はそれぞれ吸気管（２）の異なる側に位置する。

さらに、前記緩衝機構（７）は、２つがあり、直管（３）の同じ側又はそれぞれ直管（３）の異なる側に位置する。

さらに、前記直管（３）内に多孔板３１がさらに固定される。

さらに、空気混合器は、ケース（８）をさらに含み、前記直管（３）、第１のテーパ管（４）、第２のテーパ管（５）、エネルギー貯蔵機構（６）、緩衝機構（７）はいずれもケース（８）内に位置し、前記給液管（１）、吸気管（２）の入口端は、ケース（８）から延出して外部装置に接続され、前記直管（３）の出口端はケース（８）から延出して外部装置に接続される。

さらに、前記ガイドスリーブ（７３）は、ケース（８）の内部に固定される。

さらに、前記ガイドポスト（７２）のガイドスリーブ（７３）から離れた一端は、ケース（８）の内壁に当接し、前記ガイドポスト（７２）の当接面にゴムパッド（７５）が固定される。

さらに、前記給液管（１）に逆止弁（１１）がさらに取り付けられる。

さらに、前記吸気管（２）と給液管（１）にデジタル気圧計（２１）とデジタル油圧計（１２）がそれぞれ取り付けられる。

本発明は、圧縮空気泡消火システムをさらに提供し、前記圧縮空気泡消火システムは、泡水溶液供給システム、圧縮空気供給システム、泡噴射システム、及び上記空気混合器を含み、前記泡水溶液供給システムの出口端は給液管（１）の入口端に接続され、圧縮空気供給システムの出口端は吸気管（２）の入口端に接続され、前記泡噴射システムの入口端は第２のテーパ管（５）の出口端に接続される。

本発明の利点は以下のとおりである。

本発明は、圧縮空気泡消火システム用の空気混合器を提供し、給液管と吸気管によりそれぞれ泡水溶液と圧縮空気を輸送し、圧縮空気及び泡水溶液が第１のテーパ管を介して直管に到達する時、第１のテーパ管の両端の断面が異なるため、泡水溶液及び圧縮空気が第１のテーパ管の出口端に到達すると、経路が狭くなり、泡水溶液及び圧縮空気が圧縮過程にあり、高圧気流の作用で泡水溶液を十分に混合することができ、混合された泡水溶液が直管の多孔板に到達し、二次混合することができ、第２のテーパ管から排出される時、経路が広くなり、泡水溶液が解放状態にあり、圧縮及び解放の過程で泡水溶液の混合品質を向上させ、泡水溶液の消火効果を十分に発揮することができ、ガイドスリーブによりガイドポストをガイドすることができ、ガイドポストにより制振バネを位置規制することができ、制振バネで直管を支持することができ、直管の運動エネルギーを吸収することができ、これにより、泡水溶液及び圧縮空気が直管を通過する時、直管が振動しにくく、安定性が高い。

本発明は、圧縮空気泡消火システム用の空気混合器を提供し、エネルギー貯蔵バネでピストンを支持することにより、エネルギーを貯蔵することができ、エネルギー貯蔵管によりピストンをガイドし位置規制することができ、吸気管により圧縮空気を輸送する時、気圧の不安定により気圧が急増すると、気体はピストンに圧力を加えることができ、ピストンは圧力を受けてエネルギー貯蔵バネに伝達し、エネルギー貯蔵バネを圧縮することができ、それにより、急増した気圧の衝撃力を吸収することができ、管路に対して緩衝効果を奏することが可能になり、管路が破損しにくく、吸気管内部の気圧が常圧に復帰する時、ピストンへの加圧を停止することができ、エネルギー貯蔵バネでピストンをリセットするように押すことができる。

制振バネは、ゴムブロックと協働し、振動の影響をさらに低減する。

本発明の実施例における圧縮空気泡消火システム用の空気混合器の構造概略図である。 図１におけるエネルギー貯蔵機構の拡大構造概略図である。 図１における緩衝機構の拡大構造概略図である。 ケースを含む本発明の実施例における圧縮空気泡消火システム用の空気混合器の構造概略図である。

以下、本発明の実施例の目的、技術的解決手段及び利点をより明瞭にするために、本発明の実施例を参照しながら、本発明の実施例における技術的解決手段について明瞭、かつ完全に説明し、当然のことながら、記載される実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、そのすべてではない。本発明の実施例に基づいて，当業者が創造的な労力をせずに想到し得る他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

本実施例に係る圧縮空気泡消火システム用の空気混合器は、図１に示すように、給液管１、吸気管２、直管３、第１のテーパ管４、第２のテーパ管５、エネルギー貯蔵機構６、緩衝機構７を含み、第１のテーパ管４は三方管であり、それぞれ大径端、小径端、及び第１のテーパ管４の管壁に設けられた開口を有する。気流の方向に沿って、吸気管２、第１のテーパ管４、直管３、第２のテーパ管５は順に接続され、泡水溶液の流れ方向に沿って、給液管１、第１のテーパ管４、直管３、第２のテーパ管５は順に接続され、第１のテーパ管４の小径端は、直管３の入口端に接続され、第２のテーパ管５の小径端は直管３の出口端に接続される。

図２に示すように、エネルギー貯蔵機構６は、盲管６１、ピストン６２、エネルギー貯蔵バネ６３を含み、吸気管２の管壁には開口を設けられ、盲管６１の入口は前記開口に密封するように固定され、盲管６１のキャビティは吸気管２のキャビティと連通し、ピストン６２は盲管６１内に位置規制され、エネルギー貯蔵バネ６３はピストン６２と盲管６１の底壁との間に位置規制され、本実施形態において、エネルギー貯蔵バネ６３としては、一般的に圧縮バネを採用する。

図３に示すように、緩衝機構７は、位置決めリング７１、ガイドポスト７２、ガイドスリーブ７３、制振バネ７４を含む。位置決めリング７１の外周には、位置規制溝が設けられ、直管３が位置規制溝内に位置規制され、位置決めリング７１がガイドポスト７２に固定され、ガイドポスト７２に制振バネ７４が嵌設される。ガイドポスト７２の一端は、ガイドスリーブ７３内に位置規制され、ガイドスリーブ７３に摺動可能に嵌合され、制振バネ７４が位置決めリング７１とガイドスリーブ７３との間に位置規制される。ガイドスリーブ７３の位置が固定される。

本実施例において、エネルギー貯蔵機構６は、２つがあり、吸気管２の同じ側又はそれぞれ吸気管２の異なる側に位置し、これにより、気体の圧力の変化に対応する能力を高める。

本実施例において、緩衝機構７は、２つがあり、直管３の同じ側又はそれぞれ直管３の異なる側に位置し、これにより、緩衝効果を確保する。

泡水溶液の十分な混合を確保するために、直管３内にはさらに多孔板３１が固定されている。泡水溶液が直管３に入った後、多孔板３１によりさらに分散されて混合し、混合効果を向上させる。

図４に示すように、空気混合器の構造をより安定化して確実にするために、本実施例において、ケース８がさらに設けられる。ケース８は、ステンレス鋼板を溶接して製造されてもよく、略立方体構造であり、前側に防護ドア８１が設けられ、これにより、ケース８内に位置する各部品の状況を観察しメンテナンスすることを容易にする。直管３、第１のテーパ管４、第２のテーパ管５、エネルギー貯蔵機構６、緩衝機構７はいずれもケース８内に位置し、給液管１及び吸気管２の入口端はケース８の底壁から延出して外部装置に接続され、直管３の出口端はケース８の頂壁から延出して、外部装置、一般的には、泡スプレーガンの管路に接続される。ガイドスリーブ７３は、ケース８の内部に固定される。ガイドポスト７２のガイドスリーブ７３から離れた一端はケース８の内壁に当接し、当接面にゴムパッド７５が固定されることにより、振動ノイズを低減する。迅速な接続を容易にするために、本実施例では、給液管１、吸気管２、直管３のケース８の外部に位置する管口にワンタッチ継手９が取り付けられ、これにより、外部装置との迅速な接続を実現することができる。

本実施例では、給液管１に逆止弁１１がさらに取り付けられ、逆止弁１１はケース８内に位置する。吸気管２と給液管１には、それぞれデジタル気圧計２１とデジタル油圧計１２が取り付けられ、リアルタイムに観察するために、デジタル気圧計２１とデジタル油圧計１２はケース８の外部に位置する。

［実施例２］
本実施例は、圧縮空気泡消火システムを開示している。前記圧縮空気泡消火システムは、泡水溶液供給システム、圧縮空気供給システム、泡噴射システム、及び実施例１の空気混合器を含み、泡水溶液供給システムの出口端は給液管１の入口端に接続され、圧縮空気供給システムの出口端は吸気管２の入口端に接続され、前記泡噴射システムの入口端は第２のテーパ管５の出口端に接続される。

［動作原理］
作業者は、給液管１により泡水溶液を輸送し、吸気管２により圧縮空気を輸送し、圧縮空気及び泡水溶液が第１のテーパ管４を介して直管３に到達する時、第１のテーパ管４の両端の断面が異なるため、泡水溶液及び圧縮空気が第１のテーパ管４の出口端に到達すると、経路が狭くなり、泡水溶液及び圧縮空気が圧縮過程にあり、高圧気流の作用で泡水溶液を十分に混合することができ、また、導管と給液管１との間の逆止弁１１で泡水溶液の逆流を防止することができる。

混合された泡水溶液は直管３の多孔板３１に到達し、多孔板３１の孔により二次混合することができ、第２のテーパ管５を通過して排出される時、経路が広くなり、泡水溶液が解放状態にあり、圧縮及び解放の過程で泡水溶液の混合品質を向上させることができる。

泡水溶液及び圧縮空気が直管３を通過する時、制振バネ７４により直管３を支持することができ、制振バネ７４はゴムブロック９と協働し、直管３の運動エネルギーを吸収することができ、これにより、直管３は振動しにくく、安定性が高く、また、ガイドスリーブ７３によりガイドポスト７２をガイドすることができ、ガイドポスト７２により制振バネ７４の位置を規制することができる。

エネルギー貯蔵バネでピストン６２を支持することにより、エネルギーを貯蔵することができ、吸気管２により圧縮空気を輸送する時、気圧の不安定により気圧が急増すると、気体はピストン６２に圧力を加えることができ、ピストン６２は圧力を受けてエネルギー貯蔵バネに伝達し、エネルギー貯蔵バネを圧縮することができ、それにより急増した気圧の衝撃力を吸収することができ、管路に対して緩衝効果を奏することが可能になる。

吸気管２の内部の気圧が常圧に復帰する時、ピストン６２への加圧を停止することができ、エネルギー貯蔵バネでピストン６２をリセットするように押し、この過程において、盲管６１によりピストン６２をガイドし位置規制することができるため、ピストン６２が傾斜しにくい。

作業者は、デジタル油圧計１２のスイッチ及びデジタル気圧計２１のスイッチをそれぞれオンにし、デジタル油圧計１２及びデジタル気圧計２１により給液管１の内部の油圧及び吸気管２の内部の気圧をそれぞれ監視することができる。

以上の実施例は、本発明の技術的解決手段を説明するためのものであって、これを制限するものではなく、前述の実施例を参照しながら本発明を詳細に説明するが、当業者であれば、依然として前述の各実施例に記載の技術的解決手段を修正するか、又はそのうちの一部の技術的特徴に対して同等置換を行うことができ、これらの修正又は置換は、対応する技術的解決手段の本質を本発明の各実施例の技術的解決手段の精神及び範囲から逸脱させることはないと理解すべきである。

Claims (10)

1. 圧縮空気泡消火システム用の空気混合器であって、
   給液管（１）、吸気管（２）、直管（３）、第１のテーパ管（４）、第２のテーパ管（５）、エネルギー貯蔵機構（６）、緩衝機構（７）を含み、前記第１のテーパ管（４）は三方管であり、気流方向に沿って、吸気管（２）、第１のテーパ管（４）、直管（３）、第２のテーパ管（５）は順に接続され、泡水溶液の流れ方向に沿って、給液管（１）、第１のテーパ管（４）、直管（３）、第２のテーパ管（５）は順に接続され、前記第１のテーパ管（４）の小径端は直管（３）の入口端に接続され、前記第２のテーパ管（５）の小径端は直管（３）の出口端に接続され、
   前記エネルギー貯蔵機構（６）は、盲管（６１）、ピストン（６２）、エネルギー貯蔵バネ（６３）を含み、盲管（６１）の入口は吸気管（２）の管壁上の開口に密封するように固定され、盲管（６１）のキャビティは吸気管（２）のキャビティと連通し、ピストン（６２）は盲管（６１）内に位置規制され、エネルギー貯蔵バネ（６３）はピストン（６２）と盲管（６１）の盲端との間に位置規制され、
   前記緩衝機構（７）は、位置決めリング（７１）、ガイドポスト（７２）、ガイドスリーブ（７３）、制振バネ（７４）を含み、前記位置決めリング（７１）の外周に位置規制溝が設けられ、前記直管（３）が位置規制溝内に位置規制され、位置決めリング（７１）がガイドポスト（７２）に固定され、ガイドポスト（７２）に前記制振バネ（７４）が嵌設され、前記ガイドポスト（７２）の一端は、ガイドスリーブ（７３）内に位置規制され、ガイドスリーブ（７３）に摺動可能に嵌合され、前記制振バネ（７４）が位置決めリング（７１）とガイドスリーブ（７３）との間に位置規制され、前記ガイドスリーブ（７３）の位置が固定される、ことを特徴とする空気混合器。
2. 前記エネルギー貯蔵機構（６）は、２つがあり、吸気管（２）の同じ側又はそれぞれ吸気管（２）の異なる側に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気泡消火システム用の空気混合器。
3. 前記緩衝機構（７）は、２つがあり、直管（３）の同じ側又はそれぞれ直管（３）の異なる側に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気泡消火システム用の空気混合器。
4. 前記直管（３）内に多孔板（３１）がさらに固定される、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の圧縮空気泡消火システム用の空気混合器。
5. 空気混合器は、ケース（８）をさらに含み、前記直管（３）、第１のテーパ管（４）、第２のテーパ管（５）、エネルギー貯蔵機構（６）、緩衝機構（７）はいずれもケース（８）内に位置し、前記給液管（１）及び吸気管（２）の入口端は、ケース（８）から延出して外部装置に接続され、前記直管（３）の出口端はケース（８）から延出して外部装置に接続される、ことを特徴とする請求項４に記載の圧縮空気泡消火システム用の空気混合器。
6. 前記ガイドスリーブ（７３）がケース（８）の内部に固定される、ことを特徴とする請求項５に記載の圧縮空気泡消火システム用の空気混合器。
7. 前記ガイドポスト（７２）のガイドスリーブ（７３）から離れた一端はケース（８）の内壁に当接し、前記ガイドポスト（７２）の当接面にゴムパッド（７５）が固定される、ことを特徴とする請求項６に記載の圧縮空気泡消火システム用の空気混合器。
8. 前記給液管（１）には逆止弁（１１）がさらに取り付けられる、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の圧縮空気泡消火システム用の空気混合器。
9. 前記吸気管（２）と給液管（１）にそれぞれデジタル気圧計（２１）とデジタル油圧計（１２）が取り付けられる、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の圧縮空気泡消火システム用の空気混合器。
10. 圧縮空気泡消火システムであって、泡水溶液供給システム、圧縮空気供給システム、泡噴射システム、及び請求項１～９のいずれか１項に記載の空気混合器を含み、前記泡水溶液供給システムの出口端は給液管（１）の入口端に接続され、圧縮空気供給システムの出口端は吸気管（２）の入口端に接続され、前記泡噴射システムの入口端は第２のテーパ管（５）の出口端に接続される、ことを特徴とする圧縮空気泡消火システム。