JP3229394U - 流体比例混合器 - Google Patents

Abstract

【課題】流体比例混合器で小流量時に有効な混合比例を維持することが可能な流体比例混合器を提供する。【解決手段】流体比例混合器は、本体１０ｂ内に給水流路１１ｂと、排水流路１２ｂと、溶液混合チャンバー１３ｂと、加圧流路１４ｂと、泡原液流路１５ｂとを、開設する。給水流路は溶液混合チャンバーを介して排水流路に連通する。給水流路と溶液混合チャンバーとの間にはバルブポート１６を形成し、バルブポートの箇所にはバルブ２２を設置し、バルブには小流量制限孔２３を形成する。給水流路内には大流量制限孔１９を更に設け、大流量制限孔の断面積は小流量制限孔より大きく、且つバルブポートよりも小さい。【選択図】図２

Description

本考案は、泡消火設備による水及び泡原液の混合に関し、更に詳しくは、流体比例混合器に関する。

一般的な大型建築物や工場では泡消火設備を使用していることが多い。前記泡消火設備は泡原液及び水を一定の比例で混合して泡水溶液を生成し、フォームノズルから噴出する。泡消火設備が噴出する泡水溶液は水噴霧消火設備が噴出する水と比べ、泡水溶液の泡が覆うことが可能な面積が広く、且つ空気を隔絶する効果に優れるため、水噴霧消火設備に徐々に取って代わっている。

また、泡消火設備は流体比例混合器により泡原液及び水の混合比例を制御する。図１によると、前記流体比例混合器の本体１０ａ内部には給水流路１１ａ、排水流路１２ａ、及び溶液混合チャンバー１３ａを形成する。前記給水流路１１ａの一端にはアクチュエータ（図示省略）を結合し、前記排水流路１２ａの一端には複数のフォームノズル（図示省略）を結合する。前記給水流路１１ａは前記溶液混合チャンバー１３ａを介して前記排水流路１２ａに連通し、前記給水流路１１ａは加圧流路１４ａを介して泡原液タンク（図示省略）に更に連通し、且つ前記泡原液タンクは泡原液ダクト１５ａを介して前記溶液混合チャンバー１３ａに連通し、前記泡原液タンク内には泡原液を充填する。

フォームノズルが作動する（即ち、泡水溶液を噴出する）と、前記溶液混合チャンバー１３ａ内の泡水溶液が排水流路１２ａを経由して前記フォームノズルに向けて流れ、前記溶液混合チャンバー１３ａ内で降圧現象を発生させ、給水流路１１ａ、泡原液タンク、及び溶液混合チャンバー１３ｂの間に圧力差を発生させ、給水流路１１ａ内の水を溶液混合チャンバー１３ａに流入させ、泡原液タンク内の泡原液を泡原液ダクト１５ａを経由して溶液混合チャンバー１３ａに流入させ、泡原液及び水を溶液混合チャンバー１３ａ内で混合して泡水溶液を生成し、且つ排水流路１２ａを経てフォームノズルに向けて流す。

しかしながら、１つのフォームノズルのみが作動した場合、前記溶液混合チャンバー１３ａ内のフォームノズルに向けて流れる泡水溶液が少なくなり、前記溶液混合チャンバー１３ａ内の圧力の降下幅が減少し、泡原液タンク６０と溶液混合チャンバー１３ｂとの間の圧力差が小さくなり、泡原液タンク内の泡原液が溶液混合チャンバー１３ａに流入する流量も減少してしまい、溶液混合チャンバー１３ａ内の泡水溶液中の泡原液の比例が低下し、泡消火設備の消火効果に影響が生じた。

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。

本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本考案は、流体比例混合器を提供することを主目的とする。換言すれば、従来の流体比例混合器は小流量時に有効的な混合比例を維持することが難しいという問題を改善する。

上記目的を達成するための主たる考案は、本体内に、
その一端にアクチュエータを結合する給水流路と、
その一端に複数のフォームノズルを結合する排水流路と、
前記給水流路と前記排水流路との間に位置する溶液混合チャンバーであって、前記給水流路は前記溶液混合チャンバーを介して前記排水流路に連通することと、
その両端が前記給水流路及び泡原液タンクにそれぞれ連通する加圧流路と、
その両端が前記泡原液タンク及び前記溶液混合チャンバーにそれぞれ連通する泡原液流路と、を開設し、
前記給水流路と前記溶液混合チャンバーとの間にはバルブポートを形成し、前記溶液混合チャンバー内には前記バルブポートの開閉を制御するためのバルブを弾性枢設し、前記バルブには小流量制限孔を形成し、前記給水流路内には前記加圧流路と前記バルブポートとの間に位置する大流量制限孔を更に設け、前記大流量制限孔の断面積は前記小流量制限孔よりも大きく、且つ前記バルブポートよりも小さいことを特徴とする流体比例混合器である。

本考案の好適例において、前記本体の一側には前記溶液混合チャンバーに連通する開口部を形成し、前記開口部にはサイドカバーを装設し、前記サイドカバーには前記溶液混合チャンバー内に挿入するラグを延伸するように形成し、前記バルブは前記ラグに弾性枢設して前記バルブポートの開閉を制御する。

本考案の好適例において、前記泡原液流路と前記泡原液タンクとの間には第一逆止め弁を設置する。

本考案の好適例において、前記小流量制限孔には第二逆止め弁を装設する。

本考案の好適例において、前記バルブポートの一側には警報用流量制限孔を形成し、前記警報用流量制限孔の一端は前記溶液混合チャンバーに連通し、前記警報用流量制限孔の他端は警報器に連通する。

本考案の好適例において、前記加圧流路は加圧パイプを介して前記泡原液タンクに連通し、前記加圧パイプは前記泡原液タンクの上部に連結する。

本考案の好適例において、前記泡原液流路は泡原液ダクトを介して前記泡原液タンクに連通し、前記泡原液ダクトは前記泡原液タンクの底部に連結する。

本考案によれば、次のような効果がある。
バルブの両側の圧力差によりバルブの開閉を制御する。バルブを閉じると、水がバルブの小流量制限孔から溶液混合チャンバー内に少量流入する。バルブを開くと、水がバルブポートから溶液混合チャンバー内に大量に流入し、且つ大流量制限孔により溶液混合チャンバー内に流入する水の最大値を制限し、泡水溶液中の泡原液及び水の混合比例を維持する。

本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

従来の流体比例混合器を示す断面図である。 本考案の流体比例混合器を示す断面図である。 本考案の流体比例混合器を泡消火装置に配置されている概略図である。 本考案のバルブが閉じているときに水が小流量制限孔により溶液混合チャンバーに流入する概略図である。 本考案のバルブが開いているときに水がバルブポートにより溶液混合チャンバーに流入する概略図である。 本考案のバルブが開いているときに水がバルブポートにより溶液混合チャンバーに流入する概略図である。

以下、本開示の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本開示は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

図２と図３は本考案に係る流体比例混合器の実施形態を示し、本体１０ｂ内には給水流路１１ｂと、排水流路１２ｂと、溶液混合チャンバー１３ｂと、加圧流路１４ｂと、泡原液ダクト１５ｂと、を開設する。

前記給水流路１１ｂは給水パイプ３１を介してアクチュエータ（図示省略）に結合し、前記アクチュエータにより水を駆動して給水パイプ３１から給水流路１１ｂ内に流入させる。前記アクチュエータはポンプで実施してもよい。前記排水流路１２ｂは排水パイプ３２を介して複数のフォームノズル５０に結合し、前記溶液混合チャンバー１３ｂは前記給水流路１１ｂと前記排水流路１２ｂとの間に位置する。前記給水流路１１ｂは前記溶液混合チャンバー１３ｂを介して前記排水流路１２ｂに連通し、水は前記給水流路１１ｂを経由して前記溶液混合チャンバー１３ｂ内の泡原液に流入し、混合されて泡水溶液を生成し、且つ排水流路１２ｂを経てフォームノズル５０に向けて流される。前記加圧流路１４ｂの一端は前記給水流路１１ｂに連通し、他端は加圧パイプ３３を介して泡原液が充填されている泡原液タンク６０に連通する。前記加圧パイプ３３は前記泡原液タンク６０の上部に連結するように実施する。前記泡原液ダクト１５ｂの一端は前記溶液混合チャンバー１３ｂに連通し、他端は泡原液ダクト３４を介して前記泡原液タンク６０に連通する。前記泡原液ダクト３４は前記泡原液タンク６０の底部に連結するように実施し、且つ前記泡原液ダクト１５ｂと前記泡原液タンク６０との間には第一逆止め弁４１を設置し、前記泡原液タンク６０内の泡原液が前記泡原液ダクト１５ｂを経て前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入し、前記溶液混合チャンバー１３ｂ内の泡水溶液は前記泡原液ダクト１５ｂを経由して前記泡原液タンク６０内に流入できなくなる。これにより、前記給水流路１１ｂ内の水が加圧流路１４ｂを経由して泡原液タンク６０内に流入し、泡原液タンク６０内の泡原液を押動して泡原液ダクト１５ｂを経由させて溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入させ、泡原液及び水を溶液混合チャンバー１３ｂ内で混合して泡水溶液を生成する。

前記給水流路１１ｂと前記溶液混合チャンバー１３ｂとの間にはバルブポート１６を形成し、前記給水流路１１ｂ内の水が前記バルブポート１６を経て前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入する。前記溶液混合チャンバー１３ｂ内には前記バルブポート１６の開閉を制御するバルブ２２を弾性枢設し、前記バルブ２２は前記給水流路１１ｂ内の水の前記溶液混合チャンバー１３ｂ内への進入を管理する。前記バルブ２２には小流量制限孔２３を形成し、前記小流量制限孔２３の断面積は前記バルブポート１６の断面積より小さい。つまり、前記給水流路１１ｂ内の水が前記小流量制限孔２３を経由して前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入する流量は、前記給水流路１１ｂ内の水が前記バルブポート１６を経由して前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入する流量よりも少ない。前記小流量制限孔２３には第二逆止め弁４２を装設し、前記給水流路１１ｂ内の水が前記小流量制限孔２３を経て前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入し、且つ前記溶液混合チャンバー１３ｂ内の泡水溶液が前記小流量制限孔２３を経て前記給水流路１１ｂ内に流入できなくなる。

具体的に、前記本体１０ｂの一側には前記溶液混合チャンバー１３ｂに連通する開口部１８を形成し、前記開口部１８にはねじによりサイドカバー２０を装設し、前記サイドカバー２０には前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に挿入するラグ２１を延伸するように形成する。前記バルブ２２は弾性部材２４により前記ラグ２１に弾性枢設し、前記弾性部材２４のばねの圧力により駆動することで前記バルブ２２が弧形経路に沿って旋回し、前記バルブポート１６を覆うか前記バルブポート１６から外れる。前記弾性部材２４はねじりばねで実施してもよい。また、本体１０ｂ内に詰まりが発生した場合、サイドカバー２０を開いて開口部１８から詰まりを取り除けばよく、本体１０ｂ全体を解体して修理する必要はない。

前記給水流路１１ｂ内には大流量制限孔１９を更に設け、前記大流量制限孔１９は前記加圧流路１４ｂと前記バルブポート１６との間に位置する。水は前記大流量制限孔１９を経由して前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入する。詳しくは、前記大流量制限孔１９の断面積が前記小流量制限孔２３よりも大きく、前記バルブポート１６よりも小さいため、前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入する水の流量の最大値を制御可能となり、前記溶液混合チャンバー１３ｂ内の泡水溶液中の泡原液及び水の混合比例を不変に維持する。

前記バルブポート１６の一側にある本体１０ｂには警報用流量制限孔１７を形成し、前記警報用流量制限孔１７の一端は前記溶液混合チャンバー１３ｂに連通し、且つ前記バルブ２２が覆う範囲内に位置し、前記バルブ２２により前記警報用流量制限孔１７の開閉を制御可能とする。換言すれば、前記バルブ２２が前記バルブポート１６から外れると前記警報用流量制限孔１７が同時に開き、前記溶液混合チャンバー１３ｂ内の泡水溶液が前記警報用流量制限孔１７内に流入する。反対に、前記バルブ２２が前記バルブポート１６を覆うと前記警報用流量制限孔１７が同時に閉まり、前記溶液混合チャンバー１３ｂ内の泡水溶液が前記警報用流量制限孔１７内に流入できなくなる。具体的に、前記警報用流量制限孔１７の他端には警報器７０を連通し、前記バルブ２２が前記バルブポート１６から外れて前記溶液混合チャンバー１３ｂ内の泡水溶液が前記警報用流量制限孔１７を経て前記警報器７０に流入した場合、前記警報器７０が警報を発し、人員は前記警報器７０が発する警報から火災の発生を知ることができる。

図２によると、全てのフォームノズル５０が未作動の場合、前記給水流路１１ｂ、泡原液タンク６０、溶液混合チャンバー１３ｂの三方面の圧力が等しくなり、即ち、上述の三者内にある流体（水、泡原液、泡水溶液を含む）が静止状態となる。

図４によれば、１つのフォームノズル５０が作動すると、前記溶液混合チャンバー１３ｂ内の泡水溶液が排水流路１１ｂを経てフォームノズル５０に向けて流れ、溶液混合チャンバー１３ｂ内に降圧現象が発生する。１つのフォームノズル５０しか作動していないため、少量の泡水溶液のみが排水流路１１ｂを経てフォームノズル５０に向けて流れ、溶液混合チャンバー１３ｂ内の圧力が小幅に降下し、溶液混合チャンバー１３ｂ内の圧力に弾性部材２４のばねの圧力が加わって給水流路１１ｂ内の圧力よりも大きくなり、バルブ２２がバルブポート１６を覆った状態を維持し、バルブポート１６が閉まった状態となり、給水流路１１ｂ内の水が小流量制限孔１７をのみを経由して前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入する。即ち、少量の水のみが前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入し、前記溶液混合チャンバー１３ｂ内の泡水溶液中の泡原液及び水の混合比例を不変に維持する。

図５を参照すると、複数のフォームノズル５０が作動した場合、複数のフォームノズル５０が同時に作動するため、大量の泡水溶液が排水流路１１ｂを経由してフォームノズル５０に向けて流れ、溶液混合チャンバー１３ｂ内の圧力が大幅に降下し、溶液混合チャンバー１３ｂ内の圧力に弾性部材２４のばねの圧力が加わっても給水流路１１ｂ内の圧力より小さくなり、バルブ２２が給水流路１１ｂ内の水に押され、バルブポート１６が開き、給水流路１１ｂ内の水がバルブポート１６を経て溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入する。また、溶液混合チャンバー１３ｂと給水流路１１ｂとの間の圧力差が大きくなるほど、バルブ２２が開く幅が大きくなり、給水流路１１ｂ内の水が溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入する流量も多くなる。なお、溶液混合チャンバー１３ｂと泡原液タンク６と０の間の圧力差が大きくなると、前記泡原液タンク６０内の泡原液が溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入する流量も追随して多くなり、前記溶液混合チャンバー１３ｂ内の泡水溶液中の泡原液及び水の混合比例を不変に維持する。

図６によると、バルブ２２が開く幅が最大に達した場合、水が前記大流量制限孔１９を経由して前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入するため、前記大流量制限孔１９により前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入する水の流量を制限可能となり、過量の水が前記溶液混合チャンバー１３ｂ内に流入しないようにすることで、前記溶液混合チャンバー１３ｂ内の泡水溶液中の泡原液及び水の混合比例を維持する。

上述の実施形態は本考案の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本考案の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本考案の実用新案登録請求の範囲を限定するものではない。従って、本考案の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、実用新案登録請求の範囲に含まれるものとする。

１０ａ 本体
１０ｂ 本体
１１ａ 給水流路
１１ｂ 給水流路
１２ａ 排水流路
１２ｂ 排水流路
１３ａ 溶液混合チャンバー
１３ｂ 溶液混合チャンバー
１４ａ 加圧流路
１４ｂ 加圧流路
１５ａ 泡原液流路
１５ｂ 泡原液流路
１６ バルブポート
１７ 警報用流量制限孔
１８ 開口部
１９ 大流量制限孔
２０ サイドカバー
２１ ラグ
２２ バルブ
２３ 小流量制限孔
２４ 弾性部材
３１ 給水パイプ
３２ 排水パイプ
３３ 加圧パイプ
３４ 泡原液ダクト
４１ 第一逆止め弁
４２ 第二逆止め弁
５０ フォームノズル
６０ 泡原液タンク
７０ 警報器

Claims (9)

1. 本体内に、
   その一端にアクチュエータを結合する給水流路と、
   その一端に複数のフォームノズルを結合する排水流路と、
   前記給水流路と前記排水流路との間に位置する溶液混合チャンバーであって、前記給水流路は前記溶液混合チャンバーを介して前記排水流路に連通することと、
   その両端が前記給水流路及び泡原液タンクにそれぞれ連通する加圧流路と、
   その両端が前記泡原液タンク及び前記溶液混合チャンバーにそれぞれ連通する泡原液流路と、を開設し、
   前記給水流路と前記溶液混合チャンバーとの間にはバルブポートを形成し、前記溶液混合チャンバー内には前記バルブポートの開閉を制御するためのバルブを弾性枢設し、前記バルブには小流量制限孔を形成し、前記給水流路内には前記加圧流路と前記バルブポートとの間に位置する大流量制限孔を更に設け、前記大流量制限孔の断面積は前記小流量制限孔よりも大きく、且つ前記バルブポートよりも小さいことを特徴とする流体比例混合器。
2. 前記本体の一側には前記溶液混合チャンバーに連通する開口部を形成し、前記開口部にはサイドカバーを装設し、前記サイドカバーには前記溶液混合チャンバー内に挿入するラグを延伸するように形成し、前記バルブは前記ラグに弾性枢設して前記バルブポートの開閉を制御することを特徴とする請求項１に記載の流体比例混合器。
3. 前記バルブは弾性部材により前記ラグに弾性枢設することを特徴とする請求項１または２に記載の流体比例混合器。
4. 前記弾性部材はねじりばねであることを特徴とする請求項３に記載の流体比例混合器。
5. 前記泡原液流路と前記泡原液タンクとの間には第一逆止め弁を設置することを特徴とする請求項１に記載の流体比例混合器。
6. 前記小流量制限孔には第二逆止め弁を装設することを特徴とする請求項１に記載の流体比例混合器。
7. 前記バルブポートの一側には警報用流量制限孔を形成し、前記警報用流量制限孔の一端は前記溶液混合チャンバーに連通し、前記警報用流量制限孔の他端は警報器に連通することを特徴とする請求項１に記載の流体比例混合器。
8. 前記加圧流路は加圧パイプを介して前記泡原液タンクに連通し、前記加圧パイプは前記泡原液タンクの上部に連結することを特徴とする請求項１に記載の流体比例混合器。
9. 前記泡原液流路は泡原液ダクトを介して前記泡原液タンクに連通し、前記泡原液ダクトは前記泡原液タンクの底部に連結することを特徴とする請求項１に記載の流体比例混合器。

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