JP4771471B2

JP4771471B2 - Fire extinguishing equipment

Info

Publication number: JP4771471B2
Application number: JP2006100784A
Authority: JP
Inventors: 浩二田中
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2006-03-31
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2026-03-31
Also published as: JP2007268186A

Description

本発明は消火設備に関するものである。 The present invention relates to fire extinguishing equipment.

従来よりビル等にはスプリンクラ消火設備が設置されている。スプリンクラ消火設備は水を放水して冷却効果により火災を消火するものである。これに対し、特許文献１に記載された消火設備は、消火ヘッドに二流体ノズルを使用し、水を放水する際に、窒素等の不活性ガスを同時に噴射して火災を消火するものである。この場合、不活性ガスを噴射することで、水の冷却効果だけでなく、不活性ガスの窒息効果により火災を消火する。このため、スプリンクラ消火設備に比べ、消火効果が高く、水の噴霧量も少なくて済み水損を減らすことが可能となる。
登録実用新案３０１８３６３号公報 Sprinkler fire extinguishing equipment has been installed in buildings. Sprinkler fire extinguishing equipment discharges water and extinguishes fire by cooling effect. On the other hand, the fire extinguishing equipment described in Patent Document 1 uses a two-fluid nozzle for the fire extinguishing head, and when water is discharged, injects an inert gas such as nitrogen simultaneously to extinguish the fire. . In this case, the fire is extinguished not only by the cooling effect of water but also by the suffocation effect of the inert gas by injecting the inert gas. For this reason, compared with a sprinkler fire extinguishing equipment, the fire extinguishing effect is high, and the amount of water sprayed is small, so that water loss can be reduced.
Registered Utility Model No. 3018363

特許文献１に記載された消火設備では、不活性ガスを噴射させるにあたり、水を供給すする消火水の配管以外に、ガス用の消火ガスの配管が必要となる、設備の構築に費用が嵩んでしまうという問題がある。 In the fire extinguishing equipment described in Patent Document 1, in addition to the fire water pipe for supplying water to inject the inert gas, a fire extinguishing gas pipe for the gas is required, and the construction of the equipment is expensive. There is a problem of getting stuck.

そこで、本発明は、設備費用を高めることなく、スプリンクラ消火設備より消火効果の高い消火設備を得ることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to obtain a fire extinguishing equipment having a higher fire extinguishing effect than a sprinkler fire extinguishing equipment without increasing the equipment cost.

本発明は、消火ヘッドが接続された二次側配管と、二次側配管の基端側に設けられた流水検知装置と、流水検知装置の一次側にある一次側配管にポンプを介して接続された給水源の水槽とを備えた消火設備において、水槽にマイクロバブルを発生させるマイクロバブル発生装置を接続し、マイクロバブル発生装置には窒素ボンベを接続し、水槽内にマイクロバブル発生装置により窒素ガスを封入したマイクロバブルを発生させ、ポンプを起動して、水槽内の前記マイクロバブルを含んだ水を二次側配管内に充水したことを特徴とするものである。
The present invention connects a secondary side pipe to which a fire extinguishing head is connected, a running water detection device provided on the base end side of the secondary side piping, and a primary side pipe on the primary side of the running water detection device via a pump. in fire extinguishing installation comprising a has been the water supply water tank, connecting the microbubble generating apparatus Ru generates microbubbles in the water tank, connects the nitrogen cylinder to the microbubble generator, a micro bubble generator in the water tank the nitrogen gas is generated encapsulated microbubbles, start the pump, it is characterized in that it has filled with water in a water containing the microbubbles in the water tank the secondary side inner pipe.

本発明は以上のように構成され、マイクロバブルを発生されるマイクロバブル発生装置を設けて、そのマイクロバブル発生装置により不活性ガスを封入したマイクロバブルを発生させ、そのマイクロバブルを含んだ水を二次側配管に供給する。このため、一本の配管から不活性ガスを含んだ消火水を放水できるので、設備費用を高めることなく消火効率を高めることができる。 The present invention is configured as described above, and is provided with a microbubble generator that generates microbubbles. The microbubble generator generates microbubbles filled with an inert gas, and water containing the microbubbles is generated. Supply to the secondary piping. For this reason, since the fire-extinguishing water containing the inert gas can be discharged from one pipe, the fire-extinguishing efficiency can be increased without increasing the equipment cost.

本件発明者は、消火用のガス配管を使用せずに、消火効果を高めるためには、消火水への不活性ガスの溶存量を高めれば良いと考えた。そして、そのためにマイクロバルブを使用すれば良いことが分かった。 The present inventor considered that the dissolved amount of the inert gas in the fire-extinguishing water should be increased in order to enhance the fire-extinguishing effect without using the gas pipe for fire-extinguishing. And it has been found that a microvalve may be used for that purpose.

ここで、マイクロバルブとは、気泡径が10〜数10μmの微細気泡のことをいう。マイクロバルブは、水と空気を高速で混合させたりすることで、発生させることができる。マイクロバルブは、普通の泡に比べ、液体中の浮遊物にくっついて浮かす能力が優れている他、液体に内包する気体を溶かす溶解能力などの特性があり、魚介類の養殖業などの酸素欠乏対策としてすでに実用化されている技術である。また、マイクロバブル内には、空気だけでなく、各種ガスを封入できるようになっており、気泡同士の合体や吸収が起こらず、単一気体のままで水中に長時間留まり、その寿命は比較的長い。この発明は、上記知見に基づいてなされたものである。 Here, the microvalve refers to fine bubbles having a bubble diameter of 10 to several tens of μm. The microvalve can be generated by mixing water and air at high speed. Compared to ordinary bubbles, microvalves are superior in their ability to stick to floats in liquids and have the ability to dissolve gases contained in liquids. This technology has already been put to practical use as a countermeasure. In addition, not only air but also various gases can be enclosed in the microbubbles, so that bubbles do not coalesce or absorb and stay in water for a long time as a single gas, and their lifetimes are compared. Long. The present invention has been made based on the above findings.

この発明の実施例を図１により説明する。図１は本発明の消火設備のシステム図である。
１１は二次側配管１２に接続された消火ヘッドとしてスプリンクラヘッドである。二次側配管１２の基端側には流水検知装置１３が設けられ、この流水検知装置１３の一次側には
一次側配管１４が接続されている。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a system diagram of the fire extinguishing equipment of the present invention.
11 is a sprinkler head as a fire extinguishing head connected to the secondary side pipe 12. A running water detector 13 is provided on the proximal end side of the secondary pipe 12, and a primary pipe 14 is connected to the primary side of the running water detector 13.

一次側配管１４の基端側には、ポンプ１５を介して給水源の水槽１６が接続されている。水槽１６にはマイクロバブル発生装置１７が接続され、この装置１７により、マイクロバブルを水槽１６内に発生させる。このマイクロバブル発生装置１６は水槽１６内に設けるようにしてもよい。 A water tank 16 as a water supply source is connected to the base end side of the primary side pipe 14 through a pump 15. A microbubble generator 17 is connected to the water tank 16, and this apparatus 17 generates microbubbles in the water tank 16. The microbubble generator 16 may be provided in the water tank 16.

マイクロバブル発生装置１６には窒素ボンベ１８が制御弁１９を介して接続される。また、循環ポンプ２０により水槽１６の水が供給されるようになっている。循環ポンプ２０及び制御弁１９は制御盤２１が信号線を介して接続されている。 A nitrogen cylinder 18 is connected to the microbubble generator 16 via a control valve 19. Further, the water in the water tank 16 is supplied by the circulation pump 20. A control panel 21 is connected to the circulation pump 20 and the control valve 19 via a signal line.

次に本発明の動作について説明する。まず、水槽１６内は水が満たされているが、一次側配管１４及び二次側配管１２内には充水されてなく、これから配管内に充水する場合について説明する。制御盤２１は循環ポンプ２０を起動させると共に、窒素ボンベ１８の制御弁を１９を開放し、マイクロバブル発生装置１７に窒素ガスを供給できる状態にする。 Next, the operation of the present invention will be described. First, the water tank 16 is filled with water, but the primary side pipe 14 and the secondary side pipe 12 are not filled with water. The control panel 21 activates the circulation pump 20 and opens the control valve 19 of the nitrogen cylinder 18 so that nitrogen gas can be supplied to the microbubble generator 17.

マイクロバブル発生装置１７は、一例として、特開平１１−３３３４９１号に記載されたものがあり、気液2相流を流体力学的にせん断させたり、気液を特殊な方法で高速又は激しく混合させたり、超音波で水を振動させることで、マイクロバルブを発生させることができる。本実施例では、図２、図３に示すマイクロバルブ発生装置１７により、水槽１６内の水と窒素ボンベ１８の窒素ガスを混合させて、不活性ガスである窒素ガスを封入したマイクロバブルを水槽１６内に発生している。 As an example, the microbubble generator 17 is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-333491. The gas-liquid two-phase flow is hydrodynamically sheared, or the gas-liquid is mixed at high speed or vigorously by a special method. Alternatively, the microvalve can be generated by vibrating water with ultrasonic waves. In this embodiment, the microvalve generating device 17 shown in FIGS. 2 and 3 mixes the water in the water tank 16 with the nitrogen gas in the nitrogen cylinder 18 so that microbubbles filled with nitrogen gas, which is an inert gas, are stored in the water tank. 16 has occurred.

図２は、マイクロバブル発生装置の斜視図で、図３は、マイクロバブル発生装置の縦断面図である。図において、マイクロバブル発生装置１７は、漏斗状を成す円錐容器１の頂部側に噴流口２を、他方、底部側には窒素ガスの吸入口４を有する奥行の短い漏斗壁５を縁部３に形成した形状を有する。 FIG. 2 is a perspective view of the microbubble generator, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the microbubble generator. In the figure, the microbubble generator 17 has a short depth funnel wall 5 having a jet port 2 on the top side of the conical container 1 having a funnel shape and a nitrogen gas suction port 4 on the bottom side. It has the shape formed in.

この容器の縁部３の周囲に設けた２ケ所の流入管６より加圧された水槽１６の水ａを取り込むと、円錐容器１及び漏斗壁５の内壁に沿って廻りながら頂部側に流れ込むことにより渦流Ａが起こる。さらに流れ込むことで強い渦流Ａになるにしたがい中心部は真空状態を成す。その吸引力によりガスの吸入口４より取り込まれた窒素ガスは渦流気柱Ｂとなって、前記の渦流Ａ水に衝突することで強力なセン断作用が起こり、きわめて多量でかつ微細なマイクロバブルＣを連続して発生させ渦流Ａ水に取り込まれる。さらにそのマイクロバブルＣが取り込まれたバブル水ｂは噴流口２より吐出される。 When water a in the pressurized water tank 16 is taken in from the two inflow pipes 6 provided around the edge 3 of the container, it flows into the top side while rotating along the inner walls of the conical container 1 and the funnel wall 5. Causes vortex A to occur. Further, as the strong vortex A is generated by flowing in, the central portion forms a vacuum state. Nitrogen gas taken in from the gas inlet 4 by the suction force becomes a vortex air column B and collides with the vortex A water to cause a strong shearing action. C is continuously generated and taken into the vortex A water. Further, the bubble water b in which the microbubbles C are taken is discharged from the jet port 2.

こうして水槽１６内に発生した、10μｍ程度の気泡は、1ｍをおよそ3時間かけてゆっくり上昇し、かつ発生した気泡同士は非合体で単独に存在することから、普通の大きな気泡のような水面にすぐに上昇して破裂してなくなる訳ではない。マイクロバルブは泡の表面張力が大きく水中で水圧により泡が消滅するが、この際、泡内の気体が水中に溶け込む。この気体の溶解度は、通常の溶解量の数倍から数１０倍に達する。このため、水槽１６内の水は、水中における溶存窒素濃度が高くなっている。 The bubbles of about 10 μm generated in the water tank 16 ascend slowly over 1 m over about 3 hours, and the generated bubbles are non-unioned and exist independently. It does not rise immediately and cease to burst. In the microvalve, the surface tension of the bubbles is large and the bubbles disappear due to water pressure in water. At this time, the gas in the bubbles dissolves in the water. The solubility of this gas reaches from several times to several tens of times the usual amount of dissolution. For this reason, the water in the water tank 16 has a high dissolved nitrogen concentration in the water.

マイクロバブルを利用して溶存濃度をあげる場合、そのバブル内に封入される気体の種類や温度などの条件によって溶存濃度は変化するが、気体として窒素を使用した場合では、溶存窒素濃度を１０ｍｇ／１Ｌにまで上昇させる。 When using microbubbles to increase the dissolved concentration, the dissolved concentration varies depending on the type of gas enclosed in the bubble and the temperature, but when nitrogen is used as the gas, the dissolved nitrogen concentration is 10 mg / Raise to 1L.

十分にマイクロバブルを水槽１６内に発生させたら、図示しないポンプ制御盤によりポンプ１５を起動させ、この水槽１６内の水を一次側配管１４に圧送して、二次側配管１２内にマイクロバブルを含んだ水を供給して配管内を充水させる。 When the microbubbles are sufficiently generated in the water tank 16, the pump 15 is activated by a pump control panel (not shown), and the water in the water tank 16 is pumped to the primary side pipe 14 to be microbubbles in the secondary side pipe 12. Supply water containing water to fill the inside of the pipe.

このようにして、二次側配管１２内には、通常の水に比べ、窒素ガスを多く含んだ水が充水されていることになる。 In this way, the secondary side pipe 12 is filled with water containing more nitrogen gas than normal water.

ここで火災が発生し、消火ヘッドであるスプリンクラヘッド１１が熱を感知して開放すると、窒素ガスを多く含んだ水が放水される。この水により水の冷却効果だけでなく、窒素ガスの窒息効果によって火災が消火されることになる。このため、
一本の配管から不活性ガスを含んだ消火水を放水できるので、設備費用を高めることなく消火効率を高めることができる。 When a fire occurs here and the sprinkler head 11 as a fire extinguishing head senses heat and releases it, water containing a lot of nitrogen gas is discharged. This water extinguishes the fire not only by the cooling effect of water but also by the suffocation effect of nitrogen gas. For this reason,
Since fire-extinguishing water containing inert gas can be discharged from a single pipe, fire-extinguishing efficiency can be increased without increasing equipment costs.

本実施例では、予め、二次側配管１２内に、不活性ガスを封入したマイクロバブルを含んだ水を供給して充水させるようにしたが、火災感知器からの火災信号の入力に伴いマイクロバブル発生装置を動かして、水槽内に不活性ガスを封入したマイクロバブルを発生させるようにしてもよい。また、消火ヘッドとして閉鎖型のスプリンクラヘッドを例にあげたが、開放型のヘッドを使用してもよい。また不活性ガスの一例として窒素ガスをあげたが、消火効果のあるガスであれば、ハロンガス、二酸化炭素などを使用してもよく、特に二酸化炭素は水への溶解度が窒素に比べ高いので、消火ガスとして望ましい。 In this embodiment, the secondary side pipe 12 is preliminarily supplied with water containing microbubbles filled with an inert gas and filled with water, but with the input of a fire signal from the fire detector. You may make it generate the microbubble which moved the microbubble generator and enclosed the inert gas in the water tank. In addition, although a closed sprinkler head is taken as an example of a fire extinguishing head, an open head may be used. Nitrogen gas has been cited as an example of an inert gas. However, as long as it has a fire extinguishing effect, halon gas, carbon dioxide, etc. may be used. In particular, carbon dioxide has higher solubility in water than nitrogen, Desirable as a fire extinguishing gas.

本発明の消火設備のシステム図である。It is a system diagram of the fire extinguishing equipment of the present invention. 本発明のマイクロバブル発生装置の斜視図である。It is a perspective view of the microbubble generator of the present invention. 本発明のマイクロバブル発生装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the microbubble generator of this invention.

Explanation of symbols

１１消火ヘッド、１２二次側配管、１３流水検知装置、
１４一次側配管、１５ポンプ、１６水槽、
１７マイクロバブル発生装置、１８窒素ボンベ、１９制御弁、
２０循環ポンプ、２１制御盤、ｔｔ 11 Fire extinguishing head, 12 Secondary piping, 13 Flowing water detection device,
14 Primary piping, 15 Pump, 16 Water tank,
17 Microbubble generator, 18 Nitrogen cylinder, 19 Control valve,
20 circulation pump, 21 control panel, tt

Claims

The secondary side pipe to which the fire extinguishing head was connected, the running water detection device provided on the base end side of the secondary side piping, and the primary side piping on the primary side of the running water detection device were connected via a pump. In fire extinguishing equipment equipped with a water tank
Connect the microbubble generating apparatus Ru to generate microbubbles in the water tub,
A nitrogen cylinder is connected to the microbubble generator,
Microbubbles in which nitrogen gas is sealed by the microbubble generator are generated in the water tank, the pump is activated , and water containing the microbubbles in the water tank is filled in the secondary pipe . Fire extinguishing equipment characterized by that.

The fire extinguishing equipment according to claim 1 , wherein a fire detector is provided, and the microbubble generator is moved in accordance with a fire signal input from the fire detector .