JP5074473B2 - フォームチャンバ - Google Patents

Description

この発明は、泡消火設備に用いられるフォームチャンバに関する。

石油等の危険物を貯蔵する貯蔵タンクが備えた各種施設等には一般に泡消火設備が設けられているが、その様な泡消火設備において貯蔵タンクに固定して設けられる所謂フォームチャンバを備えているものがある。

フォームチャンバは、発泡器と、貯蔵タンク内に発泡器で発泡された消火用泡を放出する泡放出口を備え、発泡器の一次側が泡水溶液の供給管に接続されると共に泡放出口が貯蔵用タンクに接続されて設けられるものである。

このフォームチャンバは、一般に、常時は石油等の危険物の気化ガス等が貯蔵タンク内からフォームチャンバを通じて漏れ出ない様にしつつ、火災時は供給管から供給される泡水溶液を消火用泡にして貯蔵タンク内に放出することができる様にするために、常時は発泡器と泡放出口の間を遮断し、火災時はその間を連通させる遮断手段を備えている。

前記の遮断手段としては、例えば実公昭５７−４２４５４号公報（特許文献１）に記載の封板状ガラス体による技術の様に、ガラス製の板体を利用して、常時はそのガラス製の板体により発泡器と泡放出口の間を遮断し、火災時は消火用泡の圧力でそのガラス製の板体を破壊して発泡器と泡放出口の間を連通させる技術を用いるのが一般的であるが、この技術の場合、板体がガラス製であることから、貯蔵タンクの内圧の上昇や、地震等の揺れによる外力によって、意図せず板体が破壊されてしまう可能性があり、石油等の危険物の気化ガス等が貯蔵タンク内からフォームチャンバを通じて漏れ出てしまう可能性があるという問題がある。

そこで、例えば実公昭５７−５００５１号公報（特許文献２）に記載の金属製等の非破壊性の封板による遮断手段の技術の様に、ガラス製のものに代えて金属製等の破壊され難い材質の板体を利用し、常時はその破壊され難い材質の板体で発泡器と泡放出口の間を遮断して、その板体が意図せず破壊されるのを防ぎ、火災時は消火用泡の圧力で板体を破壊するのではなく、それを浮動させて開方向に移動させ、それにより発泡器と泡放出部を連通させる技術が提案されている。

実公昭５７−４２４５４号公報 実公昭５７−５００５１号公報

しかしながら、前記の非破壊性の板体による遮断手段の技術の場合、例えば直下型地震等による縦方向の強い外力を受けると、板体は遮断位置から外れてしまう可能性があるが、板体は遮断位置から外れれば移動フリーになっており、板体を遮断位置に戻す機構は備えてはおらず、遮断位置から外れた板体が確実に遮断位置に戻る構成にはなっていない。即ち、前記の非破壊性の板体による遮断手段の技術には、板体が意図せず遮断位置から外れてしまう可能性があり、そうなってしまうと板体は遮断位置には戻らずに外れたままになってしまう可能性があり、この技術にも石油等の危険物の気化ガス等が貯蔵タンク内からフォームチャンバを通じて漏れ出てしまう可能性があるという問題がある。

又、前記の非破壊性の板体による遮断手段の技術の場合、前記の通り板体は遮断位置から外れれば移動フリーになっており、消火用泡の圧力により遮断位置から外れて開方向に移動した後でも、消火用泡の圧力の低下等により閉方向へ移動してしまう可能性のあるものとなっている。即ち、前記の非破壊性の板体による遮断手段の技術には、消火用泡の放出中に板体の開度が変化してしまう可能性があり、消火用泡の通路が不安定なものになってしまう可能性があり、それが発泡性能に悪く影響し、消火用泡が規定の倍率から変化してしまう可能性があるという問題がある。

この発明は、前記の事情に鑑み、発泡器と泡放出口の間の遮断部材として破壊され難い非破壊性の材質のものを利用していながら、遮断部材が遮断位置から意図せず外れたとしても、遮断部材を遮断位置に確実に戻すことができるフォームチャンバを得ることを目的とし、又、発泡器と泡放出口の間の遮断部材として破壊され難い非破壊性の材質のものを利用していながら、遮断部材が所定の開放位置まで移動したら、その開度が変化しない様にできるフォームチャンバを得ることを目的とする。

この発明は、危険物が貯蔵され、大気圧以上の内圧の貯蔵タンクに設けられる泡消火設備に用いられ、基端部側に発泡器を有する筒状の本体と、前記本体の先端部側が内部に貫入されて前記本体の先端流出口が内部に位置する泡室と、前記発泡器で発泡されて前記本体の先端流出口から前記泡室内に流出した消火用泡を前記貯蔵タンク内に放出する泡放出口と、前記本体の先端流出口に設けられて前記発泡器と前記泡放出口の間に介在する遮断部とを備えているフォームチャンバにおいて、前記遮断部は、金属製等の非破壊性の弁体を含む弁機構であって、常時は前記弁体を前記本体の先端流出口を閉止して前記発泡器と前記泡放出口の間を遮断する遮断位置に位置させて、前記泡放出口側から前記発泡器側への流れを遮断し、火災時は消火用泡の圧力によって前記弁体を前記本体の先端流出口を開放して前記発泡器と前記泡放出口の間を連通させる開放位置に位置させて、前記発泡器側から前記泡放出口側への流れを許容する逆止弁式の弁機構を備えており、前記弁機構は、前記弁体を前記遮断位置と前記開放位置の間で一定の軌道に沿って移動させる移動機構を含むことを特徴とするフォームチャンバである。

又、この発明は、前記弁機構は、前記弁体を所定の前記開放位置に保持して、前記弁体の開度を一定に保持する保持手段を含むことを特徴とするフォームチャンバである。

又、この発明は、前記移動機構は、前記弁体が移動する時に、弁体の脱落を防止することを特徴とするフォームチャンバである。

又、この発明は、前記弁機構は、前記弁体を常時閉方向に付勢する付勢部材を含むことを特徴とするフォームチャンバである。

又、この発明は、前記弁体の表面に腐食を防止し、且つ固着を防止するコーティング層が形成されていることを特徴とするフォームチャンバである。

尚、前記移動機構は前記弁体に対し垂直に設けられたガイド部材により前記弁体を前記遮断位置と前記開放位置の間で垂直移動させるものとすることができ、前記移動機構は前記弁体に対し水平のスイング軸により前記弁体を前記遮断位置と前記開放位置の間でスイング移動させるものとすることができ、前記保持手段は前記弁体を所定の開放位置で停止させる停止部に磁着させる磁石を利用したものとすることができ、前記保持手段は前記スイング軸と前記軸支部間に設けられたラッチ機構を利用したものとすることができ、前記保持手段は、前記弁体に対し垂直に形成された貫通孔とその貫通孔に挿通されて設けられたガイド部材の間に設けられ、前記貫通穴を画定する前記弁体の内端面に形成された弁体側凹部内に位置し、ガイド部材の外周に装着されて、ガイド部材を締め付ける方向に常時バネ力を作用させるリングスプリングであって、前記弁体が前記ガイド部材に沿って前記開放位置に移動したときに、前記弁体側凹部内に部分的に位置しながら、前記ガイド部材の外側面に形成されたガイド部材側凹部内にも部分的に位置するリングスプリングを利用したものとすることができる。

この発明は、発泡器と泡放出口の間を遮断する部材として金属製等の非破壊性の材質の弁体を利用するものであるが、弁体を遮断位置と開放位置との間で一定の軌道に沿って移動させる移動機構を備えていることで、弁体が意図せず遮断位置から外れたとしても、その移動機構によって弁体を確実に遮断位置に戻すことができるものとなっている。

したがって、この発明によれば、発泡器と泡放出口の間の遮断部材として破壊され難い材質のものを利用しているので、タンク内圧の上昇や、地震等の揺れによる外力によって破損することがなく、遮断部材が遮断位置から意図せず外れたとしても、遮断部材を遮断位置に確実に戻すことができるフォームチャンバを得ることができる。

又、この発明は、弁体を所定の開放位置に保持して、弁体の開度を一定に保持する保持手段を含むものとすることで、発泡器と泡放出口の間を遮断する部材として金属製等の非破壊性の材質の弁体を利用していながら、弁体が所定の開放位置まで移動したら、その開度が変化しない様にすることができる。

したがって、この発明によれば、発泡器と泡放出部の間の遮断部材として破壊され難い材質のものを利用していながら、遮断部材が所定の開放位置まで移動したら、その開度が変化しない様にできるフォームチャンバを得ることができる。

この発明のフォームチャンバが貯蔵タンクに設置されている状態を示した側面図である。 この発明のフォームチャンバ（第１の実施の形態）の遮断部等の要部を示したもので、弁体が閉止位置にある時の断面図である。 同上を示したもので、弁体が開放位置にある時の断面図である。 同上のコーティング層が形成される弁体部分を拡大して示したもので、弁体が閉止位置にある時の断面図である。 この発明のフォームチャンバ（第２の実施の形態）の遮断部等の要部を示したもので、弁体が閉止位置にある時の断面図（部分拡大図含む）である。 同上を示したもので、弁体が開放位置にある時の断面図である。 同上の弁体の移動機構部分を拡大して示したもので、弁体が閉止位置にある時の断面図である。 同上の弁体の移動機構部分を拡大して示したもので、弁体が閉止位置にある時の図７とは異なる面の断面図である。 この発明のフォームチャンバ（第３の実施の形態）の遮断部等の要部を示したもので、弁体が閉止位置にある時の断面図（部分拡大図含む）である。 同上を示したもので、弁体が開放位置にある時の断面図である。 図９のＡ−Ａ線矢視図である。 同上の弁体の移動機構部分を拡大して示したもので、（ａ）が弁体が閉止位置にある時と開放位置にある時双方の断面図で、（ｂ）が一部部材（リングスプリング）のみを示した平面図である。

先ず、この発明の第１の実施の形態を図１乃至４に基づき説明する。

フォームチャンバ１は泡消火設備に用いられるものであり、図１に示される様に、基端部側に発泡器２を有する筒状の本体３と、泡放出口４ａを有する泡室４を備えており、本体３の基端部３ｂが泡水溶液の供給管Ｐに接続され、泡室４の泡放出口４ａが石油等の危険物が貯蔵される貯蔵タンクＴに接続されるものとなっており、供給管Ｐから本体３に供給される泡水溶液を発泡器２によって消火用泡にして、泡室４を経て泡放出口４ａから貯蔵タンクＴ内に放出できるものとなっている。尚、２ａは発泡器２の泡水溶液の発泡に必要な空気の取込口であり、４ｂは泡放出口４ａの前方に貯蔵タンクＴ内に位置して設けられたデフレクタである。

又、フォームチャンバ１は貯蔵タンクＴに固定して設けられるものであるが、本実施の形態においては、図１に示される様に、貯蔵タンクＴの外壁に沿って縦方向に延在する供給管Ｐの上方に本体３が縦方向に接続されて貯蔵タンクＴの上部に固定して設けられるものとなっている。

図２及び３に示される様に、本体３の先端部側が泡室４内に貫入されており、泡室４内に位置する本体３の先端流出口６に遮断部７が設けられている。

遮断部７は、例えば金属製等の破壊され難い材質の非破壊性の弁体１０と、本体３の先端流出口６の口縁部に設けられた弁座１１からなる弁機構を備えているが、この弁機構は、常時は、図２に示される様に、弁体１０を弁座１１に着座させて先端流出口６を閉止し、発泡器２と泡放出口４ａの間を遮断する遮断位置に位置させて、泡放出口４ａ側から発泡器２側への流れ、具体的には泡貯蔵タンクＴ内の危険物の気化ガス等の流れを遮断し、火災時は、発泡器２で発泡された消火用泡の圧力によって弁体１０を開方向に移動させて、弁座１１から離間させ、先端流出口６を開放し、図３に示される様に、弁体１０を発泡器２と泡放出口４ａの間を連通させる開放位置に位置させて、発泡器２側から泡放出口４ａ側への流れ、具体的には消火用泡等の流れを許容する逆止弁式の機構となっている。尚、弁体１０としては、鉄やステンレス鋼等の金属材料で形成したものを用いることができるが、金属材料のものに限らず、強化ガラスや強化プラスチック等で形成したものを用いてもよい。

遮断部７の弁機構において、弁体１０は、常時はその自重や二次側の圧力（貯蔵タンクＴの内圧）によって閉方向に押されており、又弁体１０を閉方向に付勢する閉止スプリング１２によっても閉方向に押されており、弁座１０へ着座した閉止状態が保持される様になっている。尚、弁体１０の自重や二次側の圧力によって閉止状態が十分に保持できる場合は、閉止スプリング１２は設ける必要はない。

そして、遮断部７は、弁体１０を遮断位置と開放位置の間で一定の軌道に沿って移動可能にする移動機構として、弁体１０の下面に垂設され、先端流出口６の内周側の当接面と当接する外側面を有するガイド体１６（例えば棒状）が設けられており、弁体１０はガイド体１６の外側面を先端流出口６の当接面に摺接させながら遮断位置と開放位置の間を移動する様になっており、このガイド体１６にガイドされて弁体１０は遮断位置と開放位置の間で一定の軌道に沿って移動する様になっている。

従って、フォームチャンバ１は、弁体１０を遮断位置と開放位置との間で一定の軌道に沿って移動させる移動機構も備えていることで、弁体１０が意図せず遮断位置から外れたとしても、その移動機構によって弁体１０を確実に遮断位置に戻すことができるものとなっている。

尚、本実施の形態の移動機構において、ガイド体１６は複数（例えば４本）均等の配置で設けられており、弁体１０が移動する際に、その水平が保たれ易い様になっている。

更に、フォームチャンバ１は、弁体１０の開方向の移動軌跡上に弁体１０が当接可能に停止部材１４が泡室４の上部にある点検口蓋部１３より弁体１０の移動軌跡に臨んで設けられており、この停止部材１４によって弁体１０の開方向への移動を所定の位置で停止できる様になっており、又、この停止部材１４には、弁体１０の開度を一定に保持する保持手段として磁石１５が設けられており、停止部材１４によって停止された弁体１０はその位置で保持できる様になっている。即ち、フォームチャンバ１は、弁体１０を所定の開放位置で保持して、弁体１０の開度を一定に保持することができる様になっている。

尚、磁石１５に磁着される弁体１０は全部を磁性体としてもよいが、一部を磁性体としたものとしてもよく、磁性体としては例えば鉄を利用することができ、更に、弁体１０側に磁石を設ける様にしてもよく、弁体１０と停止部材１４の双方に磁石を設ける様にしてもよい。

ここで、ガイド体１６は、その長さが弁体１０と停止部１４の間の長さよりも長くなっており、磁石１５がなかったとしても、弁体１０が本体３から脱落するのを防ぐことができる様になっている。

更に、弁体１０には、図４に示される様に、腐食及び弁座との固着を防ぐためコーティング層１７（例えばフッ素系樹脂のコーティング層）を形成してもよく、その様にすることで、沿岸にある貯蔵タンクに設けられることの多いフォームチャンバ１において、弁体１０が塩害によって、或いはタンク内容物が気化した腐食性ガスによって腐食しない様にすることができ、又弁体１０が弁座１１に固着しない様にすることができる。

次に、この発明の第２の実施の形態を図５乃至８に基づき説明する。尚、第２の実施の形態は弁体の移動機構と保持機構が第１の実施形態のものと異なるものとなっている。

第２の実施の形態の移動機構は、弁体２０をスイング移動させる機構となっており、具体的には、弁座２１の外方に設けられている軸支部２４と、弁体２０に対し水平の向きで軸支部２４に弁体２０と共に軸支されたスイング軸２２とを備え、先端流出口６を閉止している遮断位置と、先端流出口６を開放している開放位置の間で弁体２０をスイング移動させるものとなっており、弁体２０は遮断位置と閉止位置の間で一定の軌道に沿って移動する様になっている。尚、２３は弁体２０を閉方向に付勢する様弁体２０の上面と軸支部２４との間に設けられたねじりバネである。

又、第２の実施の形態の保持機構は、ラッチ機構２５を利用した機構となっており、具体的には、図７に示される様に、ラッチ機構２５は、軸支部２４に設けられているラッチ本体２６と、スイング軸２２に設けられたラッチ受け２７からなり、ラッチ本体２６は尖端ラッチ部２６ａと戻りバネ２６ｂを有し、ラッチ受け２７は係止面２７ａと滑り面２７ｂが形成された受け部２７ｃを複数有し、尖端ラッチ部２６ａは受け部２７ｃと係合可能になっており、ラッチ受け２７はスイング軸２２に固定され、スイング軸２２は固定ピン２８により弁体２０に固定され（図８参照）、弁体２０の移動とラッチ受け２７は連動する様になっている。

従って、ラッチ機構２５は、弁体２０の開方向に移動に対しては、受け部２７ｃの滑り面２７ｂがラッチ本体２６の尖端ラッチ部２６ａを押しながら回転し、ラッチ本体２６も戻りバネ２６ｂを縮めながら回転し、ラッチ尖端部２６ａは滑り面２７ｂ上を滑動して受け部２７ｃから一旦開放された後に、戻りバネ２６ｂの作用によりラッチ本体２６は元の位置に戻りながら、尖端ラッチ部２６ａは次の受け部２７ｃと係合し、この動きが繰り返される様になっているので、弁体２０を所定の開放位置まで移動できる様にし、逆に、弁体２０の閉方向の移動に対しては、それに連動する方向へのラッチ本体２６の回転はストッパー２６ｃに規制されてできない様になっているので、弁体２０を閉方向には移動できない様にするものとなっている。

次に、この発明の第３の実施の形態を図９乃至１２に基づき説明する。尚、第３の実施の形態も弁体の移動機構と保持機構が第１の実施形態のものと異なるものとなっている。

第３の実施の形態の移動機構は、弁体３０に対し垂直に形成された貫通孔に挿通されて設けられているガイドロッド３３によって、弁体３０をガイドロッド３３に沿って垂直移動可能にするものとなっている。尚、このガイドロッド３３は弁体３０の一次側に設けられているガイドロッド支持部３２（ガイドロッド支持部３２は支持棒３１により弁座３４に支持されている）により本体３に支持されている。

第３の実施の形態の保持機構は、ガイドロッド３３の外周に周回する様に装着され、ガイドロッド３３を締め付ける方向にバネ力を作用させるリングスプリング３６を利用するものとなっている。尚、リングスプリング３６としては、径方向に拡縮可能なスプリングを用いることができ、例えば１２（ｂ）に示される様なＣ字状のリングスプリングを用いることができる。

リングスプリング３６は、ガイドロッド３３が挿通される貫通穴を画定する弁体３０の内端面に環状に形成された弁体側凹部３８に位置している。弁体側凹部３８は上方が開放されたものとなっているが、保持蓋３９によりリングスプリング３６を弁体側凹部３８内に保持することができる様になっている。尚、３５は弁体３０とガイドロッド３３の間をシールするＯリングである。

ガイドロッド３３の上部にはその外側部に環状にガイドロッド側凹部３７が形成されている。図１２（ａ）は中心線を境に左側が弁体が遮断位置にある時の状態を示し、右側が弁体が開放位置にある時の状態を示したものであるが、同図に示される様に、弁体３０がガイドロッド３３に沿って開方向へ移動して所定の開放位置に至った時に、リングスプリング３６が径を小さくして、弁体側凹部３８内に部分的に位置しながら、このガイドロッド側凹部３７にも部分的に位置する様になっており、それにより本実施の形態の保持機構は弁体３０を所定の開放位置に保持することができる様になっている。

本実施の形態において、ガイドロッド側凹部３７は複数上下に連続して設けられているが、各々、ガイドロッド３３の軸心に対し垂直の係止面３７ａとその係止面３７ａから開方向に鋭角に傾斜した滑り面３７ｂを有しており、リングスプリング３６が凹部３７に位置している状態にあると、弁体３０の開方向への移動に対しては、リングスプリング３６は滑り面３７ｂ上を滑動して次の凹部３７に移動することができるので、弁体３０は開方向へ移動できる様になっているが、弁体３０の閉方向への移動に対しては、リングスプリング３６は係止面３７ａがストッパとなって移動することができないので、弁体３０は閉方向へは移動できない様になっている。

以上この発明の実施の形態を第１乃至３のものに分けて説明したが、第１乃至３の実施の形態は、何れも、所定の開放位置で保持されている弁体を閉止位置に戻すことができる様にもなっている。即ち、第１の実施の形態の場合は、点検口蓋部１３を開けて、弁体１０を停止部材１４の磁石１５から外し、弁体１０を閉方向に移動可能にすれば、弁体１０をガイド体１６にガイドさせつつ閉方向に弁座１１に着座するまで移動させて、閉止位置に戻すことができる様になっており、第２の実施の形態の場合は、点検口蓋部を開けて、ラッチ機構２５のラッチ本体２６を回動させて、ラッチ受け２７をラッチ本体から開放して（受け部２７ｃから尖端ラッチ部２６ａを開放させる）、弁体２０を閉方向に移動可能にすれば、弁体２０をその自重やねじりバネ２３によりスイング軸２２を軸として閉方向に弁座２１に着座する移動させて、閉止位置に戻すことができる様になっており、第３の実施の形態の場合は、点検口蓋部１３を開けて、弁体３０はガイドロッド３３に沿って上方に引き上げてガイドロッド３３から引き抜き、ガイドロッド３３はガイドロッド支持部３２から上方に引き抜いて（ガイドロッド３３はガイドロッド支持部３２に引き抜き可能に支持されている）、一旦、弁体３０をガイドロッド３３から分離すると共に、ガイドロッド３３を支持部３２から分離してから、それらを弁体３０が閉止位置に位置する様に再度組み立てれば、弁体３０を閉止位置に戻すことができる様になっている。

１ フォームチャンバ ２ 発泡器
３ 本体 ４ 泡室
４ａ 泡放出口 ６ 先端流出口
７ 遮断部 １０ 弁体
１１ 弁座 １２ 閉止スプリング
１３ 点検口蓋部 １４ 停止部材
１５ 磁石 １６ ガイド体
１７ コーティング層 ２０ 弁体
２１ スイング軸 ２２ ねじりバネ
２４ 軸支部 ２５ ラッチ機構
２６ ラッチ本体 ２６ａ 尖端ラッチ部
２６ｂ 戻りバネ ２６ｃ ストッパ
２７ ラッチ受け ２７ａ 係止面
２７ｂ 滑り面 ２７ｃ 受け部
２８ スイング軸固定ピン ３０ 弁体
３１ 支持棒 ３２ ガイドロッド支持部
３３ ガイドロッド ３４ 弁座
３５ Ｏリング ３６ リングスプリング
３７ ガイドロッド側凹部 ３７ａ 係止面
３７ｂ 滑り面 ３８ 弁体側凹部

Claims (5)

1. 危険物が貯蔵され、大気圧以上の内圧の貯蔵タンクに設けられる泡消火設備に用いられ、基端部側に発泡器を有する筒状の本体と、前記本体の先端部側が内部に貫入されて前記本体の先端流出口が内部に位置する泡室と、前記発泡器で発泡されて前記本体の先端流出口から前記泡室内に流出した消火用泡を前記貯蔵タンク内に放出する泡放出口と、前記本体の先端流出口に設けられて前記発泡器と前記泡放出口の間に介在する遮断部とを備えているフォームチャンバにおいて、
   前記遮断部は、金属製等の非破壊性の弁体を含む弁機構であって、常時は前記弁体を前記本体の先端流出口を閉止して前記発泡器と前記泡放出口の間を遮断する遮断位置に位置させて、前記泡放出口側から前記発泡器側への流れを遮断し、火災時は消火用泡の圧力によって前記弁体を前記本体の先端流出口を開放して前記発泡器と前記泡放出口の間を連通させる開放位置に位置させて、前記発泡器側から前記泡放出口側への流れを許容する逆止弁式の弁機構を備えており、
   前記弁機構は、前記弁体を前記遮断位置と前記開放位置の間で一定の軌道に沿って移動させる移動機構を含むことを特徴とするフォームチャンバ。
2. 前記弁機構は、前記弁体を所定の前記開放位置に保持して、前記弁体の開度を一定に保持する保持手段を含むことことを特徴とする請求項１記載のフォームチャンバ。
3. 前記移動機構は、前記弁体が移動する時に、弁体の脱落を防止することを特徴とする請求項１又は２記載のフォームチャンバ。
4. 前記弁機構は、前記弁体を常時閉止方向に付勢する付勢部材を備えていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のフォームチャンバ。
5. 前記弁体の表面に腐食を防止し、且つ固着を防止するコーティング層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のフォームチャンバ。