JP6554016B2 - 消火剤流量調整器 - Google Patents
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Description
本発明は、泡及び閉鎖型泡消火設備等において用いる混合装置の消火剤流量調整器に関する。
建造物に設置される、泡ヘッドや閉鎖型噴霧ヘッド等（以下、「放出口」という）から消火剤水溶液を放射する消火設備において、消火剤（消火剤原液、以下単に消火剤ともいう）を水と希釈混合する装置を消火剤混合装置といい、プレッシャ・プロポーショナ（差圧混合装置）、ポンプ・プロポーショナ（ポンプ混合装置)、プレッシャ・サイド・プロポーショナ（圧入混合装置)、ライン・プロポーショナ（管路混合装置）などの多くの混合方式がある。このうち、プレッシャ・プロポーショナ（差圧混合装置）が最も多く使用されている。
図６に上記プレッシャ・プロポーショナ（差圧混合装置）としての消火剤混合装置の概略構成を示す。
図６に示すように、プレッシャ・プロポーショナ（差圧混合装置）としての消火剤混合装置１００は、消火ポンプから放出口までを接続する消火配管主管１０３の途中に設けられた混合器１０１と、消火剤の供給源である消火剤貯蔵加圧タンク１０２と、混合器１０１と消火剤貯蔵加圧タンク１０２との間を接続する加圧水側配管１０４及び消火剤側配管１０５と、消火剤貯蔵加圧タンク１０２から混合器１０１へ消火剤側配管１０５を介して供給される消火剤の供給流量を調整する消火剤流量調整器１０Ａとを備えている。
図６に示すように、プレッシャ・プロポーショナ（差圧混合装置）としての消火剤混合装置１００は、消火ポンプから放出口までを接続する消火配管主管１０３の途中に設けられた混合器１０１と、消火剤の供給源である消火剤貯蔵加圧タンク１０２と、混合器１０１と消火剤貯蔵加圧タンク１０２との間を接続する加圧水側配管１０４及び消火剤側配管１０５と、消火剤貯蔵加圧タンク１０２から混合器１０１へ消火剤側配管１０５を介して供給される消火剤の供給流量を調整する消火剤流量調整器１０Ａとを備えている。
上記プレッシャ・プロポーショナ（差圧混合装置）方式の消火剤混合装置１００の動作原理を、図７に基づいて説明する。
混合器１０１の内部に入口部１０１ｂよりも内径が小さい断面積狭小部（いわゆる縮径部）１０１ａを設け、放出口の作動や試験弁の開放によって混合器１０１内に水流が発生すると、狭小部１０１ａの水の速度（流速）は、混合器１０１の入口部１０１ｂの流速より速くなる。その結果、ベルヌーイの定理より混合器１０１の入口部１０１ｂの圧力に対し、狭小部１０１ａの圧力は低くなり、入口部１０１ｂと狭小部１０１ａの間には圧力差（以下、「差圧」という）が発生する。
混合器１０１の内部に入口部１０１ｂよりも内径が小さい断面積狭小部（いわゆる縮径部）１０１ａを設け、放出口の作動や試験弁の開放によって混合器１０１内に水流が発生すると、狭小部１０１ａの水の速度（流速）は、混合器１０１の入口部１０１ｂの流速より速くなる。その結果、ベルヌーイの定理より混合器１０１の入口部１０１ｂの圧力に対し、狭小部１０１ａの圧力は低くなり、入口部１０１ｂと狭小部１０１ａの間には圧力差（以下、「差圧」という）が発生する。
一方、消火剤貯蔵加圧タンク１０２は、その内部が隔膜によって加圧水領域と消火剤領域とに隔てられており、混合器１０１の入口部１０１ｂは加圧水側配管１０４を経て消火剤貯蔵加圧タンク１０２の加圧水領域に接続され、混合器１０１の狭小部１０１ａは消火剤側配管１０５を経て消火剤貯蔵加圧タンク１０２の消火剤領域に接続されている。従って、入口部１０１ｂ側の圧力が狭小部１０１ａよりも高くなると、加圧水が消火剤貯蔵加圧タンク１０２の加圧水領域内に押し込まれ、隔膜を介して消火剤が消火剤貯蔵加圧タンク１０２から押し出される。押し出された消火剤は、消火剤側配管１０５を経て混合器１０１に送り込まれ、消火配管主管１０３を流れる水に混合される。
このように混合器１０１の狭小部１０１ａで低下する圧力の大きさはそこを通過する流速に比例するため、混合器１０１に発生する差圧も流速に比例し、圧力によらず単位時間当たりの流量に応じた消火剤の送入が可能となる。
このように混合器１０１の狭小部１０１ａで低下する圧力の大きさはそこを通過する流速に比例するため、混合器１０１に発生する差圧も流速に比例し、圧力によらず単位時間当たりの流量に応じた消火剤の送入が可能となる。
消火剤混合装置１００では、ポンプから送られる水の流量が変化しても一定の希釈混合濃度で消火剤を混合する必要がある。この目的のため、消火剤側配管１０５の混合器１０１近くに消火剤の供給流量を調整する消火剤流量調整器１０Ａを設けている。消火剤流量調整器１０Ａは、ケース部２０Ａにおける消火剤の流入方向上流側に消火剤側配管１０５が接続される流入口２３Ａが設けられ、ケース部２０Ａにおける消火剤の流入方向下流側に消火剤が流出する流出口２５Ａが設けられており、流入口２３Ａからケース部２０Ａに流入した消火剤の流量を調整して流出口２５Ａから送り出す。
このようにして消火剤貯蔵加圧タンク１０２内の消火剤の量を制御して混合器１０１内に圧送して、水と消火剤とを混合し、所定混合濃度の消火剤水溶液を生成する。
このようにして消火剤貯蔵加圧タンク１０２内の消火剤の量を制御して混合器１０１内に圧送して、水と消火剤とを混合し、所定混合濃度の消火剤水溶液を生成する。
ここで混合器１０１の入口部の圧力をＰ１、狭小部の圧力をＰ２、出口部の圧力をＰ３とすると、混合器１０１が発生する差圧はＰ１−Ｐ２となり、圧力損失はＰ１−Ｐ３となる。
上記差圧は流量に比例するため、流量が少なく差圧の発生が小さすぎると加圧水側配管１０４や消火剤側配管１０５内で消火剤と管内壁面に生ずる摩擦による圧力損失や消火剤貯蔵加圧タンク１０２内の隔膜の抵抗等（以下、「圧力損失」という。）により、十分に圧送できず、流量に比例した混合ができなくなる。このため、水と消火剤とを適正に混合するための差圧を得るに必要な流量が当該混合器の最小流量となる。
上記差圧は流量に比例するため、流量が少なく差圧の発生が小さすぎると加圧水側配管１０４や消火剤側配管１０５内で消火剤と管内壁面に生ずる摩擦による圧力損失や消火剤貯蔵加圧タンク１０２内の隔膜の抵抗等（以下、「圧力損失」という。）により、十分に圧送できず、流量に比例した混合ができなくなる。このため、水と消火剤とを適正に混合するための差圧を得るに必要な流量が当該混合器の最小流量となる。
また、理論的には、混合器１０１の狭小部１０１ａで低下させた圧力は、低下させる前の圧力まで回復するが、実際には、混合器１０１の壁面の摩擦による圧力損失、乱流等により入口圧力まで回復させることはできない。このため、入口部の圧力と出口部の圧力の差が当該混合器１０１の圧力損失となる。
ここで、流量が多いほど狭小部１０１ａの圧力はより低くなり、回復させる圧力の幅が大きくなる。それに比例して混合器１０１に生じる圧力損失も加速度的に増加する。
これに対して、圧力損失の最大許容値を大きくすれば最大流量を多くすることはできるが、生じた圧力損失分を加算した能力の消火ポンプの設置や配管サイズを大きくすることなどが必要となり、コストアップの原因となるため、広流量範囲の混合器の実用化は困難であった。
ここで、流量が多いほど狭小部１０１ａの圧力はより低くなり、回復させる圧力の幅が大きくなる。それに比例して混合器１０１に生じる圧力損失も加速度的に増加する。
これに対して、圧力損失の最大許容値を大きくすれば最大流量を多くすることはできるが、生じた圧力損失分を加算した能力の消火ポンプの設置や配管サイズを大きくすることなどが必要となり、コストアップの原因となるため、広流量範囲の混合器の実用化は困難であった。
そこで、従来、消火剤流量調整器では、消火剤の流入口と流出口との間に開口部（オリフィス）が形成されたオリフィス板を設けて、このオリフィス板によって流量の制御を行うものが知られている。
しかし、かかるオリフィス板は平板状の板部に、この板部の面方向に対して垂直に貫通した開口部（オリフィス）を設けた構造となっている。このため、その流入部における圧力損失は大きく、差圧が小さい場合、差圧に比例した消火剤量を混合器に投入できず、最小流量が制限されていた。
しかし、かかるオリフィス板は平板状の板部に、この板部の面方向に対して垂直に貫通した開口部（オリフィス）を設けた構造となっている。このため、その流入部における圧力損失は大きく、差圧が小さい場合、差圧に比例した消火剤量を混合器に投入できず、最小流量が制限されていた。
かかる問題に対処するために、混合器を流れる流量に応じて消火剤量を調整する可変型の消火剤流量調整器も考案されている（例えば、特許文献１参照）。
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、特許文献１に記載の可変型の消火剤流量調整器１０Ａは、消火剤が流入する流入口２３Ａと流入した消火剤が通過する開口部２４Ａ及び消火剤が流出する流出口２５Ａを有するケース部２０Ａと、このケース部２０Ａ内に収容されたピストン部３０Ａ及びこれを消火剤流入方向の上流側に付勢するコイルバネ４０Ａを備えている。
この可変型の消火剤流量調整器１０Ａでは、混合器を流れる流量が少なく差圧が小さい場合には、コイルバネ４０Ａによってピストン部３０Ａが上流側に付勢されているため、ピストン部３０Ａに形成されている複数のオリフィス７０（すなわち、図８（ａ）ではオリフィス７１，７２）を通って消火薬剤が投入される。これにより所定の混合濃度を得ることができる。また、混合器を流れる流量が増加して差圧が大きくなった場合には、コイルバネ４０Ａの付勢力に抗してピストン部３０Ａが消火剤流入方向の下流側に押し付けられ、ピストン部３０Ａに形成されているオリフィス７０の一部（図８（ｂ）ではオリフィス７２）がケース部２０Ａの内壁によって塞がれる。これにより消火剤流量が制限され、混合濃度の増大が抑制される。
これによって、広流量範囲において所定の混合濃度を得ることができるようになっている。
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、特許文献１に記載の可変型の消火剤流量調整器１０Ａは、消火剤が流入する流入口２３Ａと流入した消火剤が通過する開口部２４Ａ及び消火剤が流出する流出口２５Ａを有するケース部２０Ａと、このケース部２０Ａ内に収容されたピストン部３０Ａ及びこれを消火剤流入方向の上流側に付勢するコイルバネ４０Ａを備えている。
この可変型の消火剤流量調整器１０Ａでは、混合器を流れる流量が少なく差圧が小さい場合には、コイルバネ４０Ａによってピストン部３０Ａが上流側に付勢されているため、ピストン部３０Ａに形成されている複数のオリフィス７０（すなわち、図８（ａ）ではオリフィス７１，７２）を通って消火薬剤が投入される。これにより所定の混合濃度を得ることができる。また、混合器を流れる流量が増加して差圧が大きくなった場合には、コイルバネ４０Ａの付勢力に抗してピストン部３０Ａが消火剤流入方向の下流側に押し付けられ、ピストン部３０Ａに形成されているオリフィス７０の一部（図８（ｂ）ではオリフィス７２）がケース部２０Ａの内壁によって塞がれる。これにより消火剤流量が制限され、混合濃度の増大が抑制される。
これによって、広流量範囲において所定の混合濃度を得ることができるようになっている。
しかしながら、上記従来の可変型の消火剤流量調整器１０Ａは、ピストン部３０Ａが作動する前と作動した後の２段階でしか消火剤の流量の調整を行うことができない。このため、消火剤流量の変化が大きく、微少な混合濃度の調整を行うことができなかった。
本発明は、消火剤の供給流量を細かく調整することができ、消火剤混合装置において広い使用流量範囲で安定した消火剤の比例混合を行い、所定の混合濃度を得ることを可能とする消火剤流量調整器を提供することを目的とする。
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
消火を行う放出口へ送水される流水に対して消火剤原液を供給して混合させる消火剤混合装置の前記消火剤原液の混合濃度を調節する消火剤流量調整器において、
前記消火剤原液の流路よりも前記消火剤原液の流入方向の下流側に配置され、前記消火剤原液の流路よりも狭小に形成された縮径部と、
前記消火剤原液の供給流量に応じて前記縮径部の縮径率を可変調節する可変手段とを備え、
前記可変手段は、
前記消火剤原液が流入するケース部と、前記ケース部内に前記消火剤原液の流入により前進移動可能に支持された主ピストン部と、前記主ピストン部の前進移動により前進移動可能に支持された補助ピストン部と、を有し、
前記主ピストン部及び前記補助ピストン部の移動により前記縮径部の縮径率が３段階以上に変化するように構成されていることを特徴とする。
なお、「縮径部」とは、流動方向に対して直交する断面積が、その上流側の流路よりも小さくなるように形成されている部分を示すものである。
消火を行う放出口へ送水される流水に対して消火剤原液を供給して混合させる消火剤混合装置の前記消火剤原液の混合濃度を調節する消火剤流量調整器において、
前記消火剤原液の流路よりも前記消火剤原液の流入方向の下流側に配置され、前記消火剤原液の流路よりも狭小に形成された縮径部と、
前記消火剤原液の供給流量に応じて前記縮径部の縮径率を可変調節する可変手段とを備え、
前記可変手段は、
前記消火剤原液が流入するケース部と、前記ケース部内に前記消火剤原液の流入により前進移動可能に支持された主ピストン部と、前記主ピストン部の前進移動により前進移動可能に支持された補助ピストン部と、を有し、
前記主ピストン部及び前記補助ピストン部の移動により前記縮径部の縮径率が３段階以上に変化するように構成されていることを特徴とする。
なお、「縮径部」とは、流動方向に対して直交する断面積が、その上流側の流路よりも小さくなるように形成されている部分を示すものである。
上記構成によれば、消火を行う放出口への送水に伴い、例えば、消火剤貯蔵タンクから消火剤原液の供給が開始されると、消火剤原液は縮径部を通過して流水に混合される。
そして、消火を行う放出口への送水流量が小さい場合には、消火剤原液の供給流量も小さくなるため、主ピストン部が前進移動しないことで縮径部の縮径率を比較的大きくする調節を行う。これにより消火剤原液は、縮径部のほぼ全体を通過することができ、消火剤原液の供給流量に応じて消火剤水溶液の濃度が目的とする濃度になるように消火剤原液の流量が調整される。
また、消火を行う放出口への送水流量が中程度の場合には、消火剤原液の供給流量も中程度となるので、主ピストン部が消火剤原液の流入方向の下流側に前進移動することで縮径部の縮径率を小さくする調節を行う。これにより消火剤原液は、縮径部のほぼ全体を通過することができ、消火剤原液の供給流量に応じて消火剤水溶液の濃度が目的とする濃度になるように消火剤原液の流量が調整される。
さらに、消火を行う放出口への送水流量が大きい場合には、消火剤原液の供給流量も大きくなるので、主ピストン部が消火剤原液の流入方向の下流側にさらに大きく前進移動することで縮径部の縮径率をさらに小さくする調節を行う。これにより消火剤原液が通過可能な縮径部がされに狭められることとなり、消火剤原液の供給流量に応じて消火剤水溶液の濃度が目的とする濃度になるように消火剤原液の流量を調整する。
つまり、この消火剤流量調整器であれば、消火剤原液の供給流量が大きくなるにしたがって主ピストン部がケース部内で前進移動することによって、縮径部の縮径率の調節を３段階以上で行うことができ、適切に消火剤の供給流量を調整することができる。
そして、消火を行う放出口への送水流量が小さい場合には、消火剤原液の供給流量も小さくなるため、主ピストン部が前進移動しないことで縮径部の縮径率を比較的大きくする調節を行う。これにより消火剤原液は、縮径部のほぼ全体を通過することができ、消火剤原液の供給流量に応じて消火剤水溶液の濃度が目的とする濃度になるように消火剤原液の流量が調整される。
また、消火を行う放出口への送水流量が中程度の場合には、消火剤原液の供給流量も中程度となるので、主ピストン部が消火剤原液の流入方向の下流側に前進移動することで縮径部の縮径率を小さくする調節を行う。これにより消火剤原液は、縮径部のほぼ全体を通過することができ、消火剤原液の供給流量に応じて消火剤水溶液の濃度が目的とする濃度になるように消火剤原液の流量が調整される。
さらに、消火を行う放出口への送水流量が大きい場合には、消火剤原液の供給流量も大きくなるので、主ピストン部が消火剤原液の流入方向の下流側にさらに大きく前進移動することで縮径部の縮径率をさらに小さくする調節を行う。これにより消火剤原液が通過可能な縮径部がされに狭められることとなり、消火剤原液の供給流量に応じて消火剤水溶液の濃度が目的とする濃度になるように消火剤原液の流量を調整する。
つまり、この消火剤流量調整器であれば、消火剤原液の供給流量が大きくなるにしたがって主ピストン部がケース部内で前進移動することによって、縮径部の縮径率の調節を３段階以上で行うことができ、適切に消火剤の供給流量を調整することができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の消火剤流量調整器において、
前記縮径部は、
前記ケース部における前記消火剤原液の流入方向の下流側に設けられた第１の開口部と、
前記主ピストン部における前記消火剤原液の流入方向の下流側端部であって、常に前記第１の開口部と連通する位置に設けれた第２の開口部と、
前記主ピストン部における前記消火剤原液の流入方向の下流側端部であって、前記主ピストン部の前進移動によって前記消火剤原液の流入が不可である閉塞状態となる位置に配置された第３の開口部と、
前記主ピストン部における前記消火剤原液の流入方向の下流側端部であって、前記補助ピストン部の前進移動によって前記消火剤原液の流入が不可である閉塞状態となる位置に配置された第４の開口部と、
で構成されていることを特徴とする。
前記縮径部は、
前記ケース部における前記消火剤原液の流入方向の下流側に設けられた第１の開口部と、
前記主ピストン部における前記消火剤原液の流入方向の下流側端部であって、常に前記第１の開口部と連通する位置に設けれた第２の開口部と、
前記主ピストン部における前記消火剤原液の流入方向の下流側端部であって、前記主ピストン部の前進移動によって前記消火剤原液の流入が不可である閉塞状態となる位置に配置された第３の開口部と、
前記主ピストン部における前記消火剤原液の流入方向の下流側端部であって、前記補助ピストン部の前進移動によって前記消火剤原液の流入が不可である閉塞状態となる位置に配置された第４の開口部と、
で構成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、主ピストン部における消火剤原液の流入方向の下流側端部に、主ピストン部が移動することにより、消火剤原液の流入が不可である閉塞状態となる位置に第３の開口部が設けられ、補助ピストン部が移動することにより、消火剤原液の流入が不可である閉塞状態となる位置に第４の開口部が設けられている。
このため、消火剤原液の供給流量が大きくなるにしたがって主ピストン部がケース部内で前進移動し、さらに供給流量が大きくなることで補助ピストン部もケース部内で前進移動するという段階的な動きに応じて、閉塞される開口部の数が変化し、これによって、縮径部の縮径率の調節を段階的に行うことができ、適切に消火剤の供給流量を調整することができる。
このため、消火剤原液の供給流量が大きくなるにしたがって主ピストン部がケース部内で前進移動し、さらに供給流量が大きくなることで補助ピストン部もケース部内で前進移動するという段階的な動きに応じて、閉塞される開口部の数が変化し、これによって、縮径部の縮径率の調節を段階的に行うことができ、適切に消火剤の供給流量を調整することができる。
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の消火剤流量調整器において、
前記主ピストン部を前記消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第１の弾性体をさらに備えていることを特徴とする。
前記主ピストン部を前記消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第１の弾性体をさらに備えていることを特徴とする。
上記構成によれば、主ピストン部が第１の弾性体によって付勢されることにより、自重に頼ることなく消火剤原液の供給流量に応じた主ピストン部の前進移動を実現することができる。このため、消火剤流量調整器の設置向きが限定されず、取り付けの自由度が向上する。
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の消火剤流量調整器において、
前記補助ピストン部を前記消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第２の弾性体をさらに備えていることを特徴とする。
前記補助ピストン部を前記消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第２の弾性体をさらに備えていることを特徴とする。
上記構成によれば、補助ピストン部が第２の弾性体によって付勢されることにより、自重に頼ることなく消火剤原液の供給流量に応じた補助ピストン部の前進移動を実現することができる。このため、消火剤流量調整器の設置向きが限定されず、取り付けの自由度が向上する。
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の消火剤流量調整器において、
前記ケース部の内側であって前記主ピストン部と嵌合する部分に、バイパス流路が形成されていることを特徴とする。
前記ケース部の内側であって前記主ピストン部と嵌合する部分に、バイパス流路が形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、バイパス流路が圧の逃げ場となることにより主ピストン部の進退移動時における抵抗が減少し、ケース部内において主ピストン部を円滑に移動させることが可能となる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の消火剤流量調整器において、
前記ケース部内であって前記第３の開口部及び／又は前記第４の開口部と対向する位置に突起部が設けられていることを特徴とする。
前記ケース部内であって前記第３の開口部及び／又は前記第４の開口部と対向する位置に突起部が設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、主ピストン部が前進移動した際に、第３の開口部や第４の開口部内に徐々に突起部が入り込んでいくことにより、消火剤の供給流量をよりリニアに変化させることができる。
本発明によれば、消火剤の供給流量を細かく調整することができ、消火剤混合装置において広い使用流量範囲で安定した消火剤の比例混合を行い、所定の混合濃度を得ることを可能とする消火剤流量調整器が得られる。
以下、図面を参照して、本発明に係る消火剤流量調整器の実施形態について詳細に説明する。
（全体構成）
本実施形態の消火剤流量調整器１０（図１等参照）は、前記背景技術において説明した消火剤流量調整器１０Ａ（図６参照）と同様に、建造物に設置されて、放出口から消火剤水溶液を放射する消火設備の消火剤混合装置に設けられている。消火剤混合装置は、背景技術において述べたように、消火剤原液を水と希釈混合するものである。
なお、この消火剤混合装置は、消火剤流量調整器１０以外については、前述した消火剤混合装置１００（図６参照）と同じ構成を備えるものであるため、その説明を省略する。
本実施形態の消火剤流量調整器１０（図１等参照）は、前記背景技術において説明した消火剤流量調整器１０Ａ（図６参照）と同様に、建造物に設置されて、放出口から消火剤水溶液を放射する消火設備の消火剤混合装置に設けられている。消火剤混合装置は、背景技術において述べたように、消火剤原液を水と希釈混合するものである。
なお、この消火剤混合装置は、消火剤流量調整器１０以外については、前述した消火剤混合装置１００（図６参照）と同じ構成を備えるものであるため、その説明を省略する。
（消火剤流量調整器：全体）
本発明の一実施形態である消火剤流量調整器について図１から図３を参照して説明する。
図１は、消火剤流量調整器の中心線に沿った断面図であり、図２（ａ）は消火剤の流量が小さな状態を示し、図２（ｂ）は消火剤の流量が中程度の状態を示し、図２（ｃ）は消火剤の流量が大きな状態を示している。
本実施形態における消火剤流量調整器１０は、消火剤原液が流入するケース部２０と、ケース部２０内で消火剤原液の流入により消火剤原液の流入方向の上流側から下流側に向かって前進移動可能に支持された主ピストン部３０と、主ピストン部３０の前進移動により前進可能に支持された補助ピストン部５０と、を有しており、主ピストン部３０及び補助ピストン部５０の移動により後述する縮径部の縮径率が３段階以上に変化するように構成されているものである。
また、本実施形態では、消火剤流量調整器１０は、主ピストン部３０を消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第１の弾性体としての第１のコイルバネ４０と、補助ピストン部５０を消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第２の弾性体としての第２のコイルバネ６０と、をさらに有している。
以下、各部について詳細に説明する。
本発明の一実施形態である消火剤流量調整器について図１から図３を参照して説明する。
図１は、消火剤流量調整器の中心線に沿った断面図であり、図２（ａ）は消火剤の流量が小さな状態を示し、図２（ｂ）は消火剤の流量が中程度の状態を示し、図２（ｃ）は消火剤の流量が大きな状態を示している。
本実施形態における消火剤流量調整器１０は、消火剤原液が流入するケース部２０と、ケース部２０内で消火剤原液の流入により消火剤原液の流入方向の上流側から下流側に向かって前進移動可能に支持された主ピストン部３０と、主ピストン部３０の前進移動により前進可能に支持された補助ピストン部５０と、を有しており、主ピストン部３０及び補助ピストン部５０の移動により後述する縮径部の縮径率が３段階以上に変化するように構成されているものである。
また、本実施形態では、消火剤流量調整器１０は、主ピストン部３０を消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第１の弾性体としての第１のコイルバネ４０と、補助ピストン部５０を消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第２の弾性体としての第２のコイルバネ６０と、をさらに有している。
以下、各部について詳細に説明する。
（消火剤流量調整器：ケース部）
ケース部２０は、図１に示すように、第１のケース２１と第２のケース２２とを備えている。
第１のケース２１における第２のケース２２との接合側と反対の側には、消火剤原液の流入口２３が形成されている。この流入口２３には、一端側が消火剤貯蔵加圧タンク（図６の消火剤貯蔵加圧タンク１０２）と接続されている消火剤側配管（図６の消火剤側配管１０５）の消火剤原液の供給方向の下流側端部が接続される。
消火剤側配管を流れてきた消火剤（消火剤原液）は、この流入口２３からケース部２０の内部に流入可能となる。
第２のケース２２における第１のケース２１との接合側と反対の側には、ケース部２０の内径よりも狭小に形成されて縮径部として機能する第１の開口部２４と、第１の開口部２４を通過した消火剤がケース部２０の外部に流出する流出口２５とが設けられている。
ケース部２０は、図１に示すように、第１のケース２１と第２のケース２２とを備えている。
第１のケース２１における第２のケース２２との接合側と反対の側には、消火剤原液の流入口２３が形成されている。この流入口２３には、一端側が消火剤貯蔵加圧タンク（図６の消火剤貯蔵加圧タンク１０２）と接続されている消火剤側配管（図６の消火剤側配管１０５）の消火剤原液の供給方向の下流側端部が接続される。
消火剤側配管を流れてきた消火剤（消火剤原液）は、この流入口２３からケース部２０の内部に流入可能となる。
第２のケース２２における第１のケース２１との接合側と反対の側には、ケース部２０の内径よりも狭小に形成されて縮径部として機能する第１の開口部２４と、第１の開口部２４を通過した消火剤がケース部２０の外部に流出する流出口２５とが設けられている。
流出口２５は、ケース部２０における下流側（消火剤貯蔵加圧タンク（図６における消火剤貯蔵加圧タンク１０２）から送り出される消火剤の流れ方向（図１における白抜き矢印で示す方向）の下流側）に設けられてケース部２０の外部に向かって突出する円筒状の部である。
また、第１の開口部２４は、流出口２５に連設されて第２のケース２２の内部に向かって突出する円筒状の部である。第１の開口部２４は、流出口２５と一体になっていてもよいし、別部材として形成された円筒状の部材を流出口２５の上流側に固定する構成としてもよい。
第１の開口部２４における消火剤の流れ方向の上流側端部には外側に向かって張り出す外向きフランジ部２４ａが設けられている。
この外向きフランジ部２４ａにおける消火剤の流れ方向の上流側端面２４ｂは、主ピストン部３０及び補助ピストン部５０が消火剤原液の流入方向の下流側に前進移動した際に主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが突き当てられ、後述する第３の開口部３４を閉塞する突き当て面として機能する。
また、第１の開口部２４は、流出口２５に連設されて第２のケース２２の内部に向かって突出する円筒状の部である。第１の開口部２４は、流出口２５と一体になっていてもよいし、別部材として形成された円筒状の部材を流出口２５の上流側に固定する構成としてもよい。
第１の開口部２４における消火剤の流れ方向の上流側端部には外側に向かって張り出す外向きフランジ部２４ａが設けられている。
この外向きフランジ部２４ａにおける消火剤の流れ方向の上流側端面２４ｂは、主ピストン部３０及び補助ピストン部５０が消火剤原液の流入方向の下流側に前進移動した際に主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが突き当てられ、後述する第３の開口部３４を閉塞する突き当て面として機能する。
ケース部２０の流出口２５は、消火剤混合装置（図６参照）の混合器（図７における混合器１０１）の狭小部（図７における狭小部１０１ａ）に接続される。
これにより消火剤原液は、ケース部２０における上流側（消火剤貯蔵加圧タンク（図６における消火剤貯蔵加圧タンク１０２）から送り出される消火剤の流れ方向（図１における白抜き矢印で示す方向）の上流側）に位置する流入口２３からケース部２０内に流入し、ケース部２０における下流側に位置する第１の開口部２４を通過して流出口２５から流出するようになっている。
なお、第１の開口部２４は、ケース部２０の内径よりも小径に形成され、第１の開口部２４を通過する消火剤原液の流量が、所定の流量となるように調整されている。
これにより消火剤原液は、ケース部２０における上流側（消火剤貯蔵加圧タンク（図６における消火剤貯蔵加圧タンク１０２）から送り出される消火剤の流れ方向（図１における白抜き矢印で示す方向）の上流側）に位置する流入口２３からケース部２０内に流入し、ケース部２０における下流側に位置する第１の開口部２４を通過して流出口２５から流出するようになっている。
なお、第１の開口部２４は、ケース部２０の内径よりも小径に形成され、第１の開口部２４を通過する消火剤原液の流量が、所定の流量となるように調整されている。
（消火剤流量調整器：主ピストン部）
主ピストン部３０は、ケース部２０の内側に格納されている。主ピストン部３０は、一端側（図１における右端部）が閉塞された円筒状の筒状部３１と、この筒状部３１の他端側（図１における左端部）に形成されたフランジ部３２とを備えている。
主ピストン部３０の内径は、ケース部２０内に消火剤原液が流入する流入口２３の内径とほぼ等しく形成されている。
筒状部３１は、その外径が第２のケース２２の内径とほぼ等しく設定されている。また、フランジ部３２は、その外径が第１のケース２１の内径とほぼ等しく設定されている。
フランジ部３２の外周面が第１のケース２１の内周面に沿うとともに、筒状部３１の外周面が第２のケース２２の内周面に沿って移動することにより、主ピストン部３０は、主ピストン部３０の中心軸方向に沿った進退移動がガイドされ、円滑に移動可能となっている。
なお、この消火剤流量調整器１０にあっては、消火剤の流入方向における下流側を「前」側（２次側）とし、上流側を「後」側（１次側）というものとする。
主ピストン部３０は、ケース部２０の内側に格納されている。主ピストン部３０は、一端側（図１における右端部）が閉塞された円筒状の筒状部３１と、この筒状部３１の他端側（図１における左端部）に形成されたフランジ部３２とを備えている。
主ピストン部３０の内径は、ケース部２０内に消火剤原液が流入する流入口２３の内径とほぼ等しく形成されている。
筒状部３１は、その外径が第２のケース２２の内径とほぼ等しく設定されている。また、フランジ部３２は、その外径が第１のケース２１の内径とほぼ等しく設定されている。
フランジ部３２の外周面が第１のケース２１の内周面に沿うとともに、筒状部３１の外周面が第２のケース２２の内周面に沿って移動することにより、主ピストン部３０は、主ピストン部３０の中心軸方向に沿った進退移動がガイドされ、円滑に移動可能となっている。
なお、この消火剤流量調整器１０にあっては、消火剤の流入方向における下流側を「前」側（２次側）とし、上流側を「後」側（１次側）というものとする。
本実施形態では、主ピストン部３０の前側（消火剤の流入方向における下流側）に配置される閉塞端面３１ａには、後側に一段下がった段部３１ｂが、その外周に沿って設けられている。
主ピストン部３０における閉塞端面３１ａの中心部には、第２の開口部３３が設けられている。第２の開口部３３は、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａを垂直に貫通して形成されたオリフィスである。
主ピストン部３０における閉塞端面３１ａの中心部には、第２の開口部３３が設けられている。第２の開口部３３は、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａを垂直に貫通して形成されたオリフィスである。
また、第２の開口部３３の周囲には、ほぼ第２の開口部３３を円中心とした円周上に、第２の開口部３３よりも径の小さい第３の開口部３４が設けられている。第３の開口部３４は、第２の開口部３３と同様に、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａを垂直に貫通して形成されたオリフィスである。
なお、図１等では、第２の開口部３３を挟むように２つの第３の開口部３４が形成されている場合を例示しているが、第３の開口部３４の数は特に限定されず、例えば第２の開口部３３を取り囲むように３つ以上の第３の開口部３４が設けられていてもよい。また、第３の開口部３４の径等についても特に限定されず、例えば第１の開口部３３と同程度の径等であってもよい。
なお、図１等では、第２の開口部３３を挟むように２つの第３の開口部３４が形成されている場合を例示しているが、第３の開口部３４の数は特に限定されず、例えば第２の開口部３３を取り囲むように３つ以上の第３の開口部３４が設けられていてもよい。また、第３の開口部３４の径等についても特に限定されず、例えば第１の開口部３３と同程度の径等であってもよい。
さらに、第３の開口部３４の周囲には、ほぼ第２の開口部３３を円中心とした円周上に、第４の開口部３５が設けられている。第４の開口部３５は、第２の開口部３３及び第３の開口部３４と同様に、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａを垂直に貫通して形成されたオリフィスである。
なお、図１等では、第２の開口部３３及び第３の開口部３４を挟むように２つの第４の開口部３５が形成されている場合を例示しているが、第４の開口部３５の数は特に限定されず、例えば第２の開口部３３及び第３の開口部３４を取り囲むように３つ以上の第４の開口部３５が設けられていてもよい。また、第４の開口部３５の径等についても特に限定されず、例えば第３の開口部３４と同程度の径等であってもよいし、これより小さい径であってもよい。
なお、図１等では、第２の開口部３３及び第３の開口部３４を挟むように２つの第４の開口部３５が形成されている場合を例示しているが、第４の開口部３５の数は特に限定されず、例えば第２の開口部３３及び第３の開口部３４を取り囲むように３つ以上の第４の開口部３５が設けられていてもよい。また、第４の開口部３５の径等についても特に限定されず、例えば第３の開口部３４と同程度の径等であってもよいし、これより小さい径であってもよい。
本実施形態において、主ピストン部３０は、ケース部２０内において、流入口２３から流入する消火剤原液が、フランジ部３２側の端部からその内部に流入する。前述のように、主ピストン部３０の内径は、ケース部２０内に消火剤原液が流入する流入口２３の内径とほぼ等しく形成されているため、ケース部２０の流入口２３から主ピストン部３０の閉塞端面３１ａまでは内径がほぼ一様な消火剤原液の流路となっている。
第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５は、第２のケース２２に設けられている第１の開口部２４とともに、この消火剤原液の流路よりも狭小に形成された縮径部を構成する。
主ピストン部３０の閉塞端面３１ａの開口面積（すなわち、第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５の合計開口面積）は、主ピストン部３０の内部の断面積よりも小さくなっている。このため、当該主ピストン部３０の閉塞端面３１ａの各開口部（すなわち、第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５）を通過する消火剤原液の流量が、所定の流量となるように調整される構造となっている。
第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５は、第２のケース２２に設けられている第１の開口部２４とともに、この消火剤原液の流路よりも狭小に形成された縮径部を構成する。
主ピストン部３０の閉塞端面３１ａの開口面積（すなわち、第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５の合計開口面積）は、主ピストン部３０の内部の断面積よりも小さくなっている。このため、当該主ピストン部３０の閉塞端面３１ａの各開口部（すなわち、第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５）を通過する消火剤原液の流量が、所定の流量となるように調整される構造となっている。
（消火剤流量調整器：第１のコイルバネ）
第１のコイルバネ４０は、主ピストン部３０を消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第１の弾性体である。第１のコイルバネ４０は、ケース部２０内において、主ピストン部３０を挿入させた状態で主ピストン部３０の前側（すなわち消火剤原液の流入方向の下流側）の端面に当接し、当該主ピストン部３０を流入口２３側に押圧している。本実施形態では、閉塞端面３１ａの外周に沿って設けられている段部３１ｂに第１のコイルバネ４０が嵌るようになっている。
このように、第１のコイルバネ４０によって主ピストン部３０を消火剤原液の流入方向の上流側に付勢することにより、流入口２３から消火剤原液が流入した際、その圧力が第１のコイルバネ４０の押圧力を越えるまでは主ピストン部３０は移動せず、消火剤原液の流入圧力が第１のコイルバネ４０の押圧力を越える状態となったときに、第１のコイルバネ４０の付勢力に抗して主ピストン部３０の前進移動が行われる。
そして、主ピストン部３０が後述する補助ピストン部５０における突き当て面である上流側端面５２に突き当てられることで縮径部の縮径率の切り替えが行われる。すなわち、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａに設けられた第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５のうち、補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接する位置に設けられている開口部（本実施形態では第４の開口部３５）が上流側端面５２によって閉塞されることにより、消火剤原液が全ての開口部（すなわち、第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５）を流通可能な状態から、一部の開口部（すなわち、第２の開口部３３、第３の開口部３４）のみを流通可能な状態に切り替わる。
この点、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接するための消火剤原液の流量を決定する一つの要素として、上記第１のコイルバネ４０のバネ定数が挙げられる。したがって、第１のコイルバネ４０のバネ定数は、縮径率の切り替えを行うべき消火剤原液流量に基づいて適正な値が選択される。
第１のコイルバネ４０は、主ピストン部３０を消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第１の弾性体である。第１のコイルバネ４０は、ケース部２０内において、主ピストン部３０を挿入させた状態で主ピストン部３０の前側（すなわち消火剤原液の流入方向の下流側）の端面に当接し、当該主ピストン部３０を流入口２３側に押圧している。本実施形態では、閉塞端面３１ａの外周に沿って設けられている段部３１ｂに第１のコイルバネ４０が嵌るようになっている。
このように、第１のコイルバネ４０によって主ピストン部３０を消火剤原液の流入方向の上流側に付勢することにより、流入口２３から消火剤原液が流入した際、その圧力が第１のコイルバネ４０の押圧力を越えるまでは主ピストン部３０は移動せず、消火剤原液の流入圧力が第１のコイルバネ４０の押圧力を越える状態となったときに、第１のコイルバネ４０の付勢力に抗して主ピストン部３０の前進移動が行われる。
そして、主ピストン部３０が後述する補助ピストン部５０における突き当て面である上流側端面５２に突き当てられることで縮径部の縮径率の切り替えが行われる。すなわち、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａに設けられた第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５のうち、補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接する位置に設けられている開口部（本実施形態では第４の開口部３５）が上流側端面５２によって閉塞されることにより、消火剤原液が全ての開口部（すなわち、第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５）を流通可能な状態から、一部の開口部（すなわち、第２の開口部３３、第３の開口部３４）のみを流通可能な状態に切り替わる。
この点、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接するための消火剤原液の流量を決定する一つの要素として、上記第１のコイルバネ４０のバネ定数が挙げられる。したがって、第１のコイルバネ４０のバネ定数は、縮径率の切り替えを行うべき消火剤原液流量に基づいて適正な値が選択される。
主ピストン部３０は、第１のケース２１内において、互いの中心線が同一軸上となるように配設され、且つ、主ピストン部３０はその中心線方向に沿って進退移動可能となっている。そして、主ピストン部３０が補助ピストン部５０の上流側端面５２に突き当たる位置まで前進移動した際には、閉塞端面３１ａの周縁部に近い部分を補助ピストン部５０の上流側端面５２に密接させることが可能となっている。
一方、主ピストン部３０を前方から見た場合、前述のように、閉塞端面３１ａの面方向におけるほぼ中央部に第２の開口部３３が形成されており、第３の開口部３４は、第２の開口部３３よりも閉塞端面３１ａの面方向における中央部から多少離れた位置に配置され、第４の開口部３５は、第３の開口部３４よりもさらに閉塞端面３１ａの面方向における中央部から離れた位置、すなわち閉塞端面３１ａの周縁部に近い部分に配置されている。
このため、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが補助ピストン部５０の上流側端面５２に密接した状態において、同心上に配置されたケース部２０の第１の開口部２４と第２の開口部３３及び第２の開口部３３の周囲に配置された第３の開口部３４とは、互いに重合した状態となり、連通状態が維持される。一方、第４の開口部３５は、第１の開口部２４に対して全く重合を生じない距離だけ外側に配置されている。かかる配置により、第４の開口部３５は、補助ピストン部５０の上流側端面５２により閉塞された状態となる。
一方、主ピストン部３０を前方から見た場合、前述のように、閉塞端面３１ａの面方向におけるほぼ中央部に第２の開口部３３が形成されており、第３の開口部３４は、第２の開口部３３よりも閉塞端面３１ａの面方向における中央部から多少離れた位置に配置され、第４の開口部３５は、第３の開口部３４よりもさらに閉塞端面３１ａの面方向における中央部から離れた位置、すなわち閉塞端面３１ａの周縁部に近い部分に配置されている。
このため、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが補助ピストン部５０の上流側端面５２に密接した状態において、同心上に配置されたケース部２０の第１の開口部２４と第２の開口部３３及び第２の開口部３３の周囲に配置された第３の開口部３４とは、互いに重合した状態となり、連通状態が維持される。一方、第４の開口部３５は、第１の開口部２４に対して全く重合を生じない距離だけ外側に配置されている。かかる配置により、第４の開口部３５は、補助ピストン部５０の上流側端面５２により閉塞された状態となる。
つまり、主ピストン部３０は、補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接する位置まで前進移動していないときには、当該主ピストン部３０内に流入した消火剤原液を全ての開口部（すなわち、第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５）から通過させることができ、閉塞端面３１ａが補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接する位置まで前進移動したときには、当該主ピストン部３０内に流入した消火剤原液を第２の開口部３３、第３の開口部３４のみから通過させることができる。
（消火剤流量調整器：補助ピストン部）
補助ピストン部５０は、ケース部２０の内側であって第１の開口部２４の外周に沿って配置された円盤状の部である。補助ピストン部５０の内周面には、第１の開口部２４の外向きフランジ部２４ａにおける消火剤原液の流入方向下流側の面に対して接離可能な内向きフランジ部５１が設けられている。また、補助ピストン部５０の前側（すなわち消火剤原液の流入方向の下流側）の端面には、補助ピストン部５０の周方向に沿って溝部５３が形成されている。
補助ピストン部５０は、第１の開口部２４の外周に沿って、補助ピストン部５０の中心軸方向に沿った進退移動が可能となっている。
補助ピストン部５０における消火剤の流れ方向の上流側端面５２は、主ピストン部３０が消火剤原液の流入方向の下流側に前進移動した際に主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが突き当てられ、前述のように閉塞端面３１ａに形成されている第４の開口部３５を閉塞する突き当て面として機能する。
補助ピストン部５０は、ケース部２０の内側であって第１の開口部２４の外周に沿って配置された円盤状の部である。補助ピストン部５０の内周面には、第１の開口部２４の外向きフランジ部２４ａにおける消火剤原液の流入方向下流側の面に対して接離可能な内向きフランジ部５１が設けられている。また、補助ピストン部５０の前側（すなわち消火剤原液の流入方向の下流側）の端面には、補助ピストン部５０の周方向に沿って溝部５３が形成されている。
補助ピストン部５０は、第１の開口部２４の外周に沿って、補助ピストン部５０の中心軸方向に沿った進退移動が可能となっている。
補助ピストン部５０における消火剤の流れ方向の上流側端面５２は、主ピストン部３０が消火剤原液の流入方向の下流側に前進移動した際に主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが突き当てられ、前述のように閉塞端面３１ａに形成されている第４の開口部３５を閉塞する突き当て面として機能する。
（消火剤流量調整器：第２のコイルバネ）
第２のコイルバネ６０は、補助ピストン部５０を消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第２の弾性体である。第２のコイルバネ６０は、ケース部２０内において、補助ピストン部５０の前側（すなわち消火剤原液の流入方向の下流側）の端面に当接し、当該補助ピストン部５０を流入口２３側に押圧している。本実施形態では、補助ピストン部５０の周方向に沿って形成されている溝部５３に第２のコイルバネ６０が嵌るようになっている。
このように、第２のコイルバネ６０によって補助ピストン部５０を消火剤原液の流入方向の上流側に付勢することにより、流入口２３から消火剤原液が流入した際、その圧力が第１のコイルバネ４０の押圧力を越えて主ピストン部３０を前進移動させ、さらにこの主ピストン部３０による圧力が第２のコイルバネ６０の押圧力を越えるまでは補助ピストン部５０は移動せず、消火剤原液の流入圧力及びこれによる主ピストン部３０の押圧力が第２のコイルバネ６０の押圧力を越える状態となったときに、第２のコイルバネ６０の付勢力に抗して補助ピストン部５０の前進移動が行われる。
補助ピストン部５０が前進移動することにより、補助ピストン部５０の上流側端面５２と、第１の開口部２４の上流側端面２４ｂとがほぼ面一となり、この状態において主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接する。
主ピストン部３０が補助ピストン部５０を前進移動させる状態においては、前述のように、既に主ピストン部３０の閉塞端面３１ａに設けられている第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５のうち、第４の開口部３５が補助ピストン部５０の上流側端面５２によって閉塞された状態となっている。
この状態からさらに主ピストン部３０が第１の開口部２４における突き当て面である上流側端面２４ｂに突き当てられる状態となることで、さらに縮径部の縮径率の切り替えが行われる。すなわち、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａに設けられた第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５のうち、第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接する位置に設けられている開口部（本実施形態では第３の開口部３４）が上流側端面２４ｂによって閉塞されることにより、消火剤原液が第２の開口部３３及び第３の開口部３４を流通可能な状態から、第２の開口部３３のみを流通可能な状態に切り替わる。
この点、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接するための消火剤原液の流量を決定する一つの要素として、上記第２のコイルバネ６０のバネ定数が挙げられる。したがって、第２のコイルバネ６０のバネ定数は、縮径率の切り替えを行うべき消火剤原液流量に基づいて適正な値が選択される。
第２のコイルバネ６０は、補助ピストン部５０を消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第２の弾性体である。第２のコイルバネ６０は、ケース部２０内において、補助ピストン部５０の前側（すなわち消火剤原液の流入方向の下流側）の端面に当接し、当該補助ピストン部５０を流入口２３側に押圧している。本実施形態では、補助ピストン部５０の周方向に沿って形成されている溝部５３に第２のコイルバネ６０が嵌るようになっている。
このように、第２のコイルバネ６０によって補助ピストン部５０を消火剤原液の流入方向の上流側に付勢することにより、流入口２３から消火剤原液が流入した際、その圧力が第１のコイルバネ４０の押圧力を越えて主ピストン部３０を前進移動させ、さらにこの主ピストン部３０による圧力が第２のコイルバネ６０の押圧力を越えるまでは補助ピストン部５０は移動せず、消火剤原液の流入圧力及びこれによる主ピストン部３０の押圧力が第２のコイルバネ６０の押圧力を越える状態となったときに、第２のコイルバネ６０の付勢力に抗して補助ピストン部５０の前進移動が行われる。
補助ピストン部５０が前進移動することにより、補助ピストン部５０の上流側端面５２と、第１の開口部２４の上流側端面２４ｂとがほぼ面一となり、この状態において主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接する。
主ピストン部３０が補助ピストン部５０を前進移動させる状態においては、前述のように、既に主ピストン部３０の閉塞端面３１ａに設けられている第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５のうち、第４の開口部３５が補助ピストン部５０の上流側端面５２によって閉塞された状態となっている。
この状態からさらに主ピストン部３０が第１の開口部２４における突き当て面である上流側端面２４ｂに突き当てられる状態となることで、さらに縮径部の縮径率の切り替えが行われる。すなわち、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａに設けられた第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５のうち、第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接する位置に設けられている開口部（本実施形態では第３の開口部３４）が上流側端面２４ｂによって閉塞されることにより、消火剤原液が第２の開口部３３及び第３の開口部３４を流通可能な状態から、第２の開口部３３のみを流通可能な状態に切り替わる。
この点、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接するための消火剤原液の流量を決定する一つの要素として、上記第２のコイルバネ６０のバネ定数が挙げられる。したがって、第２のコイルバネ６０のバネ定数は、縮径率の切り替えを行うべき消火剤原液流量に基づいて適正な値が選択される。
図１等に示すように、第１の開口部２４の上流側端面２４ｂは、補助ピストン部５０の上流側端面５２よりも内側、すなわち、主ピストン部３０における閉塞端面３１ａの中央部近くに配置されている。そして、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに突き当たる位置まで前進移動した際には、閉塞端面３１ａの中央部に近い部分を第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに密接させることが可能となっている。
前述のように、主ピストン部３０を前方から見た場合、閉塞端面３１ａの面方向におけるほぼ中央部に第２の開口部３３が形成されており、第３の開口部３４は、第２の開口部３３よりも閉塞端面３１ａの面方向における中央部から多少離れた位置に配置され、第４の開口部３５は、第３の開口部３４よりもさらに閉塞端面３１ａの面方向における中央部から離れた位置に配置されている。
このため、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに密接した状態において、同心上に配置されたケース部２０の第１の開口部２４と第２の開口部３３とは、互いに重合した状態となり、連通状態が維持されるが、第２の開口部３３よりも少し中央部から外れて配置されている第３の開口部３４は、第１の開口部２４との重合を生じず、第３の開口部３４は、第１の開口部２４の上流側端面２４ｂにより閉塞された状態となる。
前述のように、主ピストン部３０を前方から見た場合、閉塞端面３１ａの面方向におけるほぼ中央部に第２の開口部３３が形成されており、第３の開口部３４は、第２の開口部３３よりも閉塞端面３１ａの面方向における中央部から多少離れた位置に配置され、第４の開口部３５は、第３の開口部３４よりもさらに閉塞端面３１ａの面方向における中央部から離れた位置に配置されている。
このため、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに密接した状態において、同心上に配置されたケース部２０の第１の開口部２４と第２の開口部３３とは、互いに重合した状態となり、連通状態が維持されるが、第２の開口部３３よりも少し中央部から外れて配置されている第３の開口部３４は、第１の開口部２４との重合を生じず、第３の開口部３４は、第１の開口部２４の上流側端面２４ｂにより閉塞された状態となる。
つまり、主ピストン部３０は、補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接する位置まで前進移動したのみのときには、当該主ピストン部３０内に流入した消火剤原液を第２の開口部３３及び第３の開口部３４から通過させることができ、さらに閉塞端面３１ａが第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接する位置まで主ピストン部３０が前進移動したときには、当該主ピストン部３０内に流入した消火剤原液を第２の開口部３３のみから通過させることができる。
（消火剤流量調整器の動作説明）
上記構成からなる消火剤流量調整器１０の動作を消火剤混合装置（図６における消火剤混合装置１００）の動作を踏まえて説明する。
消火剤混合装置（図６における消火剤混合装置１００）が作動し、放出口の開放によって混合器（図６における混合器１０１）内の水流の発生に伴い、入口部（図６における入口部１０１ｂ）と狭小部（図６における狭小部１０１ａ）との間には差圧が発生する。
これにより、消火剤貯蔵加圧タンク（図６における消火剤貯蔵加圧タンク１０２）は、加圧水側配管（図６における加圧水側配管１０４）を経て加圧水領域の内部圧力が高まり、内部の隔膜を介して消火剤原液が消火剤貯蔵加圧タンク（図６における消火剤貯蔵加圧タンク１０２）から押し出される。そして、消火剤原液は、消火剤側配管（図６における消火剤側配管１０５）を経て消火剤流量調整器１０の流入口２３から内部に流入する。
上記構成からなる消火剤流量調整器１０の動作を消火剤混合装置（図６における消火剤混合装置１００）の動作を踏まえて説明する。
消火剤混合装置（図６における消火剤混合装置１００）が作動し、放出口の開放によって混合器（図６における混合器１０１）内の水流の発生に伴い、入口部（図６における入口部１０１ｂ）と狭小部（図６における狭小部１０１ａ）との間には差圧が発生する。
これにより、消火剤貯蔵加圧タンク（図６における消火剤貯蔵加圧タンク１０２）は、加圧水側配管（図６における加圧水側配管１０４）を経て加圧水領域の内部圧力が高まり、内部の隔膜を介して消火剤原液が消火剤貯蔵加圧タンク（図６における消火剤貯蔵加圧タンク１０２）から押し出される。そして、消火剤原液は、消火剤側配管（図６における消火剤側配管１０５）を経て消火剤流量調整器１０の流入口２３から内部に流入する。
混合器（図６における混合器１０１）内の水流の流量が小さいときには、消火剤原液の流量も小さくなり、その場合、消火剤流量調整器１０のケース部２０内では、図２（ａ）に示すように、主ピストン部３０は第１のコイルバネ４０の押圧力により最後退位置を維持する。そして、消火剤原液は主ピストン部３０の閉塞端面３１ａに設けられた第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５の全てを通過することができ、さらに第１の開口部２４を通過してから混合器（図６における混合器１０１）の狭小部（図６における狭小部１０１ａ）に送り込まれ、消火配管主管（図６における消火配管主管１０３）内の流水に混合される。
このとき、閉塞端面３１ａに設けられた第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５の全開口面積は、上記消火剤原液が主ピストン部３０や補助ピストン部５０を前進移動させることができない低流量である場合でも、目標とする混合濃度に達する流量が確保可能な範囲の圧力損失しか生じない大きさに設定されており、これにより、放水口に供給される消火剤溶液は目標とする濃度が維持される。
このとき、閉塞端面３１ａに設けられた第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５の全開口面積は、上記消火剤原液が主ピストン部３０や補助ピストン部５０を前進移動させることができない低流量である場合でも、目標とする混合濃度に達する流量が確保可能な範囲の圧力損失しか生じない大きさに設定されており、これにより、放水口に供給される消火剤溶液は目標とする濃度が維持される。
そして、混合器（図６における混合器１０１）内の水流の流量が大きくなると、消火剤原液の流量も大きくなり、消火剤流量調整器１０のケース部２０内では第１のコイルバネ４０の付勢力に抗して主ピストン部３０が前進移動を開始する。そして、消火剤原液が所定流量に達すると、図２（ｂ）に示すように、主ピストン部３０は補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接する位置まで前進移動した状態となる。
これにより、第４の開口部３５は補助ピストン部５０の上流側端面５２によって閉塞され、消火剤原液は第２の開口部３３及び第３の開口部３４のみを通過し、さらに第１の開口部２４を通過してから混合器（図６における混合器１０１）の狭小部（図６における狭小部１０１ａ）に送り込まれ、消火配管主管（図６における消火配管主管１０３）内の流水に混合される。
このとき、第２の開口部３３及び第３の開口部３４の開口面積は、上記消火剤原液が主ピストン部３０を補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接する位置まで移動可能な流量を超えるほど大きくなった場合でも、目標とする混合濃度を大きく越えて消火剤原液の浪費を発生することを抑制可能な圧力損失が生じる値に設定されており、これにより、放水口に供給される消火剤溶液は目標とする濃度を大きく越えず且つ消火剤原液の浪費も回避される。
これにより、第４の開口部３５は補助ピストン部５０の上流側端面５２によって閉塞され、消火剤原液は第２の開口部３３及び第３の開口部３４のみを通過し、さらに第１の開口部２４を通過してから混合器（図６における混合器１０１）の狭小部（図６における狭小部１０１ａ）に送り込まれ、消火配管主管（図６における消火配管主管１０３）内の流水に混合される。
このとき、第２の開口部３３及び第３の開口部３４の開口面積は、上記消火剤原液が主ピストン部３０を補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接する位置まで移動可能な流量を超えるほど大きくなった場合でも、目標とする混合濃度を大きく越えて消火剤原液の浪費を発生することを抑制可能な圧力損失が生じる値に設定されており、これにより、放水口に供給される消火剤溶液は目標とする濃度を大きく越えず且つ消火剤原液の浪費も回避される。
混合器（図６における混合器１０１）内の水流の流量がさらに大きくなると、消火剤原液の流量もさらに大きくなり、消火剤流量調整器１０のケース部２０内では主ピストン部３０に強く押圧されることにより、第２のコイルバネ６０の付勢力に抗して補助ピストン部５０が前進移動を開始する。そして、消火剤原液が所定流量に達すると、図２（ｃ）に示すように、補助ピストン部５０はその上流側端面５２と第１の開口部２４の上流側端面２４ｂとがほぼ面一となる位置まで前進移動した状態となる。
これにより、主ピストン部３０は第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接し、第３の開口部３４は第１の開口部２４の上流側端面２４ｂによって閉塞され、消火剤原液は第２の開口部３３のみを通過し、さらに第１の開口部２４を通過してから混合器（図６における混合器１０１）の狭小部（図６における狭小部１０１ａ）に送り込まれ、消火配管主管（図６における消火配管主管１０３）内の流水に混合される。
このとき、第２の開口部３３の開口面積は、上記消火剤原液が主ピストン部３０を第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接する位置まで移動可能な流量を超えるほど大きくなった場合でも、目標とする混合濃度を大きく越えて消火剤原液の浪費を発生することを抑制可能な圧力損失が生じる値に設定されており、これにより、放水口に供給される消火剤溶液は目標とする濃度を大きく越えず且つ消火剤原液の浪費も回避される。
これにより、主ピストン部３０は第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接し、第３の開口部３４は第１の開口部２４の上流側端面２４ｂによって閉塞され、消火剤原液は第２の開口部３３のみを通過し、さらに第１の開口部２４を通過してから混合器（図６における混合器１０１）の狭小部（図６における狭小部１０１ａ）に送り込まれ、消火配管主管（図６における消火配管主管１０３）内の流水に混合される。
このとき、第２の開口部３３の開口面積は、上記消火剤原液が主ピストン部３０を第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接する位置まで移動可能な流量を超えるほど大きくなった場合でも、目標とする混合濃度を大きく越えて消火剤原液の浪費を発生することを抑制可能な圧力損失が生じる値に設定されており、これにより、放水口に供給される消火剤溶液は目標とする濃度を大きく越えず且つ消火剤原液の浪費も回避される。
このように、本実施形態では、ケース部２０、主ピストン部３０、第１のコイルバネ４０、補助ピストン部５０及び第２のコイルバネ６０の協働により、ケース部２０側に設けられた第１の開口部２４と主ピストン部３０の閉塞端面３１ａに設けられた第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５との重合状態と非重合状態とが消火剤原液の流量に応じて３段階に切り替えられる。
つまり、ケース部２０、主ピストン部３０、第１のコイルバネ４０、補助ピストン部５０及び第２のコイルバネ６０の構成は、消火剤原液の流量に応じて第１の開口部２４と第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５からなる縮径部の縮径率の可変調節を行う可変手段として機能するようになっている。
ここで、「縮径率」とは、例えば、主ピストン部３０における第２の開口部３３、第３の開口部３４及び第４の開口部３５のうち流通可能な開口部の総開口面積（総断面積）に対する主ピストン部３０の内側前端面面積の比率のことをいう。
つまり、ケース部２０、主ピストン部３０、第１のコイルバネ４０、補助ピストン部５０及び第２のコイルバネ６０の構成は、消火剤原液の流量に応じて第１の開口部２４と第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５からなる縮径部の縮径率の可変調節を行う可変手段として機能するようになっている。
ここで、「縮径率」とは、例えば、主ピストン部３０における第２の開口部３３、第３の開口部３４及び第４の開口部３５のうち流通可能な開口部の総開口面積（総断面積）に対する主ピストン部３０の内側前端面面積の比率のことをいう。
（消火剤流量調整器による消火配管主管の流量と消火剤の混合濃度との関係）
本実施形態の消火剤流量調整器１０を用いた場合における、消火配管主管（図６における消火配管主管１０３）の送水流量（横軸；図３において「主管流量」）と消火剤水溶液の濃度（縦軸；図３において「混合濃度」）との関係を、図３を参照して説明する。
なお、図３では、主管流量０〜５００[Ｌ／ｍｉｎ]の帯域における混合濃度を示している。
また、図３において、Ｐ１は主管流量が最小流量である段階、Ｐ２は主ピストン部３０が前進移動を開始する流量である段階、Ｐ３及びＰ４はある程度の大きさの差圧が得られる流量である段階、Ｐ５は主管流量が最大流量となった段階をそれぞれ示しており、Ｐ１からＰ２の間は、主ピストン部３０が第１のコイルバネ４０の付勢力により第１のケース２１の内側面に押し付けられている状態となっている。
本実施形態の消火剤流量調整器１０を用いた場合における、消火配管主管（図６における消火配管主管１０３）の送水流量（横軸；図３において「主管流量」）と消火剤水溶液の濃度（縦軸；図３において「混合濃度」）との関係を、図３を参照して説明する。
なお、図３では、主管流量０〜５００[Ｌ／ｍｉｎ]の帯域における混合濃度を示している。
また、図３において、Ｐ１は主管流量が最小流量である段階、Ｐ２は主ピストン部３０が前進移動を開始する流量である段階、Ｐ３及びＰ４はある程度の大きさの差圧が得られる流量である段階、Ｐ５は主管流量が最大流量となった段階をそれぞれ示しており、Ｐ１からＰ２の間は、主ピストン部３０が第１のコイルバネ４０の付勢力により第１のケース２１の内側面に押し付けられている状態となっている。
図３に示すように、Ｐ１の主管流量が最小流量である段階から徐々に主管流量が増え始めると、主ピストン部３０が第１のコイルバネ４０の付勢力に抗して前進移動を開始するとともに、主ピストン部３０の第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５から流れる消火剤流量は最も多い状態（Ｐ２の段階）から徐々に制限されていく。Ｐ２の段階においても、混合濃度は、目標とする混合濃度３〜４％を超えることはない。
そして、さらに主管流量が増加して主ピストン部３０が補助ピストン部５０の上流側端面５２に押し付けられた状態となると、主ピストン部３０の第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５から流れる消火剤流量がさらに制限され（すなわち、前述のように消火剤が第２の開口部３３及び第３の開口部３４のみを通過可能となり）、混合濃度が徐々に下がりはじめる（Ｐ３の段階）。
さらに、主ピストン部３０が第２のケース２２の第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに押し付けられた状態となると、主ピストン部３０の第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５から流れる消火剤流量がさらに制限され（すなわち、前述のように消火剤が第２の開口部３３のみを通過可能となり）、さらに混合濃度が下がって、目標の混合濃度に近づいていく（Ｐ４の段階）。
その後は、主管流量が４００[Ｌ／ｍｉｎ]程度まで増加しても（Ｐ５の段階）、消火剤水溶液における混合濃度は４．０％を超えることなく、目標とする混合濃度近傍で安定した値を維持している。
そして、さらに主管流量が増加して主ピストン部３０が補助ピストン部５０の上流側端面５２に押し付けられた状態となると、主ピストン部３０の第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５から流れる消火剤流量がさらに制限され（すなわち、前述のように消火剤が第２の開口部３３及び第３の開口部３４のみを通過可能となり）、混合濃度が徐々に下がりはじめる（Ｐ３の段階）。
さらに、主ピストン部３０が第２のケース２２の第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに押し付けられた状態となると、主ピストン部３０の第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５から流れる消火剤流量がさらに制限され（すなわち、前述のように消火剤が第２の開口部３３のみを通過可能となり）、さらに混合濃度が下がって、目標の混合濃度に近づいていく（Ｐ４の段階）。
その後は、主管流量が４００[Ｌ／ｍｉｎ]程度まで増加しても（Ｐ５の段階）、消火剤水溶液における混合濃度は４．０％を超えることなく、目標とする混合濃度近傍で安定した値を維持している。
（本実施形態の効果）
以上のように、消火剤流量調整器１０は、消火剤原液が低流量のときには主ピストン部３０の閉塞端面３１ａに設けられた第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５の全てを通過させることにより低圧力損失状態での消火剤供給が行われ、消火剤原液が中程度の量に増加したときには第２の開口部３３及び第３の開口部３４のみを通過させることにより圧力損失を少し高めた状態での消火剤供給が行われ、さらに消火剤原液が高流量のときには第２の開口部３３のみを通過可能とすることで、高圧力損失状態での消火剤供給が行われる。
このため、送水流量が少ないときの消火剤の供給量不足を回避しつつも、送水流量が増加したときの消火剤の過剰供給をも回避することができる。これにより、送水量或いは消火剤供給量について幅広い範囲で安定した混合濃度を維持することが可能となる。
以上のように、消火剤流量調整器１０は、消火剤原液が低流量のときには主ピストン部３０の閉塞端面３１ａに設けられた第２の開口部３３、第３の開口部３４、第４の開口部３５の全てを通過させることにより低圧力損失状態での消火剤供給が行われ、消火剤原液が中程度の量に増加したときには第２の開口部３３及び第３の開口部３４のみを通過させることにより圧力損失を少し高めた状態での消火剤供給が行われ、さらに消火剤原液が高流量のときには第２の開口部３３のみを通過可能とすることで、高圧力損失状態での消火剤供給が行われる。
このため、送水流量が少ないときの消火剤の供給量不足を回避しつつも、送水流量が増加したときの消火剤の過剰供給をも回避することができる。これにより、送水量或いは消火剤供給量について幅広い範囲で安定した混合濃度を維持することが可能となる。
特に本実施形態では、縮径部を、ケース部２０における消火剤原液の流入方向の下流側に設けられた第１の開口部２４と、主ピストン部３０における消火剤原液の流入方向の下流側端部であって、常に第１の開口部２４と連通する位置に設けられた第２の開口部３３と、主ピストン部３０や補助ピストン部５０の移動に応じて、消火剤原液の流入が可能である開口状態と消火剤原液の流入が不可である閉塞状態とのいずれかをとり得る位置に設けられた第３の開口部３４及び第４の開口部３５とで構成し、ケース部２０、主ピストン部３０、第１のコイルバネ４０、補助ピストン部５０及び第２のコイルバネ６０の協働により、消火剤が通過可能な開口部を３段階に切り替えることができる。
このため、消火剤の供給流量の急激な変動を避けて、より適切な消火剤流量の調整を行うことができる。
このため、消火剤の供給流量の急激な変動を避けて、より適切な消火剤流量の調整を行うことができる。
また、主ピストン部３０は、第１の弾性体としての第１のコイルバネ４０によって消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢されている。
このため、自重に頼ることなく消火剤原液の供給流量に応じた主ピストン部の前進移動を実現することができ、消火剤流量調整器１０の設置向きが限定されず、取り付けの自由度が向上する。
このため、自重に頼ることなく消火剤原液の供給流量に応じた主ピストン部の前進移動を実現することができ、消火剤流量調整器１０の設置向きが限定されず、取り付けの自由度が向上する。
さらに、補助ピストン部５０も、第２の弾性体としての第２のコイルバネ６０によって消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢されている。
このため、補助ピストン部５０についても、自重に頼ることなく消火剤原液の供給流量に応じた前進移動を実現することができ、消火剤流量調整器１０の設置向きが限定されず、取り付けの自由度が向上する。
このため、補助ピストン部５０についても、自重に頼ることなく消火剤原液の供給流量に応じた前進移動を実現することができ、消火剤流量調整器１０の設置向きが限定されず、取り付けの自由度が向上する。
（変形例）
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ケース部２０の内側であって主ピストン部３０と嵌合する部分に、バイパス流路２９を形成してもよい。
例えば、主ピストン部３０の外周面と接するケース部２０（図４（ａ）及び図４（ｂ）では、第２のケース２２）の内周面に、主ピストン部３０の進退移動方向に延在する溝状のバイパス流路２９を設ける。
主ピストン部３０が進退移動することにより、主ピストン部３０とケース部２０との間の空間の体積が変化する。この場合、主ピストン部３０とケース部２０との嵌合精度が高すぎると主ピストン部３０の動きが妨げられるおそれがある。
この点、ケース部２０の内側であって主ピストン部３０と嵌合する部分に、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すようなバイパス流路２９を設けることにより、主ピストン部３０とケース部２０との間に圧力の逃げ場を確保することができ、ケース部２０内において主ピストン部３０をより円滑に移動させることができる。
なお、バイパス流路２９の大きさ、深さ等は特に限定されない。
また、図４（ａ）ではケース部２０の内側に１か所だけバイパス流路２９を設けた場合を図示しているが、バイパス流路２９の数や配置は適宜設定することができる。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ケース部２０の内側であって主ピストン部３０と嵌合する部分に、バイパス流路２９を形成してもよい。
例えば、主ピストン部３０の外周面と接するケース部２０（図４（ａ）及び図４（ｂ）では、第２のケース２２）の内周面に、主ピストン部３０の進退移動方向に延在する溝状のバイパス流路２９を設ける。
主ピストン部３０が進退移動することにより、主ピストン部３０とケース部２０との間の空間の体積が変化する。この場合、主ピストン部３０とケース部２０との嵌合精度が高すぎると主ピストン部３０の動きが妨げられるおそれがある。
この点、ケース部２０の内側であって主ピストン部３０と嵌合する部分に、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すようなバイパス流路２９を設けることにより、主ピストン部３０とケース部２０との間に圧力の逃げ場を確保することができ、ケース部２０内において主ピストン部３０をより円滑に移動させることができる。
なお、バイパス流路２９の大きさ、深さ等は特に限定されない。
また、図４（ａ）ではケース部２０の内側に１か所だけバイパス流路２９を設けた場合を図示しているが、バイパス流路２９の数や配置は適宜設定することができる。
また、ケース部２０内であって第３の開口部３４や第４の開口部３５と対向する位置に突起部を設けてもよい。
例えば、図５に示すように、第３の開口部３４と対向し、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが第２のケース２２の第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接した際に第３の開口部３４を閉塞する位置に突起部２４ｃを配置する。
また、例えば、第４の開口部３５と対向し、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接した際に第４の開口部３５を閉塞する位置に突起部５４を配置する。
これにより、主ピストン部３０が前進移動した際には、第３の開口部３４や第４の開口部３５内に突起部２４ｃや突起部５４が入り込むことによって第３の開口部３４や第４の開口部３５徐々に閉塞されていく。このため、消火剤の供給流量を無段階的に変化させることが可能となる。
特に、突起部２４ｃや突起部５４の形状を、図５に示すような先端に行くほど径が小さくなる錘状に形成した場合には、消火剤の供給流量をよりリニアに変化させることが可能となる。
また、主ピストン部３０の移動に伴って第３の開口部３４や第４の開口部３５内に突起部２４ｃや突起部５４が入り込んでいくため、主ピストン部３０をスムーズにガイドすることができるとともに、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが第２のケース２２の第１の開口部２４の上流側端面２４ｂや補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接した際に、第３の開口部３４や第４の開口部３５をより確実に閉塞することができる。
なお、消火剤の供給流量をよりリニアに変化させるためには、突起部２４ｃや突起部５４を錘状に形成することが好ましいが、突起部２４ｃや突起部５４の形状はこれに限定されない。
また、突起部は、図５に示すように、第１の開口部２４の上流側端面２４ｂと補助ピストン部５０の上流側端面５２との両方に設けてもよいし、いずれか一方のみに設けてもよい。
例えば、図５に示すように、第３の開口部３４と対向し、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが第２のケース２２の第１の開口部２４の上流側端面２４ｂに当接した際に第３の開口部３４を閉塞する位置に突起部２４ｃを配置する。
また、例えば、第４の開口部３５と対向し、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接した際に第４の開口部３５を閉塞する位置に突起部５４を配置する。
これにより、主ピストン部３０が前進移動した際には、第３の開口部３４や第４の開口部３５内に突起部２４ｃや突起部５４が入り込むことによって第３の開口部３４や第４の開口部３５徐々に閉塞されていく。このため、消火剤の供給流量を無段階的に変化させることが可能となる。
特に、突起部２４ｃや突起部５４の形状を、図５に示すような先端に行くほど径が小さくなる錘状に形成した場合には、消火剤の供給流量をよりリニアに変化させることが可能となる。
また、主ピストン部３０の移動に伴って第３の開口部３４や第４の開口部３５内に突起部２４ｃや突起部５４が入り込んでいくため、主ピストン部３０をスムーズにガイドすることができるとともに、主ピストン部３０の閉塞端面３１ａが第２のケース２２の第１の開口部２４の上流側端面２４ｂや補助ピストン部５０の上流側端面５２に当接した際に、第３の開口部３４や第４の開口部３５をより確実に閉塞することができる。
なお、消火剤の供給流量をよりリニアに変化させるためには、突起部２４ｃや突起部５４を錘状に形成することが好ましいが、突起部２４ｃや突起部５４の形状はこれに限定されない。
また、突起部は、図５に示すように、第１の開口部２４の上流側端面２４ｂと補助ピストン部５０の上流側端面５２との両方に設けてもよいし、いずれか一方のみに設けてもよい。
なお、以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、主ピストン部３０を消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第１の弾性体としての第１のコイルバネ４０及び補助ピストン部５０を消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第２の弾性体としての第２のコイルバネ６０を設ける場合を例示したが、消火剤流量調整器１０の設置向きによっては、これらの第１のコイルバネ４０及び第２のコイルバネ６０を設けなくてもよい。
すなわち、消火剤流量調整器１０を、消火剤原液の流入方向の上流側が必ず下になるように設置すれば、消火剤原液の流入量が少ないときには、主ピストン部３０及び補助ピストン部５０はコイルバネ等の弾性体によって付勢しなくても自重により消火剤原液の流入方向の上流側に配置される。このため、消火剤流量調整器１０をこのような向きで配置する場合には、第１のコイルバネ４０又は第２のコイルバネ６０を省略しても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
すなわち、消火剤流量調整器１０を、消火剤原液の流入方向の上流側が必ず下になるように設置すれば、消火剤原液の流入量が少ないときには、主ピストン部３０及び補助ピストン部５０はコイルバネ等の弾性体によって付勢しなくても自重により消火剤原液の流入方向の上流側に配置される。このため、消火剤流量調整器１０をこのような向きで配置する場合には、第１のコイルバネ４０又は第２のコイルバネ６０を省略しても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、主ピストン部３０を消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第１の弾性体や補助ピストン部５０を消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第２の弾性体は、主ピストン部３０や補助ピストン部５０を付勢可能なものであればよく、コイルバネに限定されない。
また、本実施形態では、補助ピストン部５０を１つ設ける場合を例示したが、第２の開口部３３との距離の異なる複数の第４の開口部を設けて、各第４の開口部に対応する位置に第４の開口部を閉塞する上流側端面を有する補助ピストン部を複数設けてもよい。
この場合には、さらに多段階（すなわち４段階以上）で消火剤の供給流量を調整することが可能となる。
この場合には、さらに多段階（すなわち４段階以上）で消火剤の供給流量を調整することが可能となる。
１０ 消火剤流量調整器
２０ ケース部（可変手段）
２１ 第１のケース
２２ 第２のケース
２４ 第１の開口部
２４ｂ 上流側端面
２６ Ｏリング
２７ ボルト
２８ ナット
３０ 主ピストン部（可変手段）
３３ 第２の開口部
３４ 第３の開口部
３５ 第４の開口部
３１ａ 閉塞端面
４０ 第１のコイルバネ
５０ 補助ピストン部（可変手段）
５２ 上流側端面
５４ 突起部
６０ 第２のコイルバネ
２０ ケース部（可変手段）
２１ 第１のケース
２２ 第２のケース
２４ 第１の開口部
２４ｂ 上流側端面
２６ Ｏリング
２７ ボルト
２８ ナット
３０ 主ピストン部（可変手段）
３３ 第２の開口部
３４ 第３の開口部
３５ 第４の開口部
３１ａ 閉塞端面
４０ 第１のコイルバネ
５０ 補助ピストン部（可変手段）
５２ 上流側端面
５４ 突起部
６０ 第２のコイルバネ
Claims (6)
- 消火を行う放出口へ送水される流水に対して消火剤原液を供給して混合させる消火剤混合装置の前記消火剤原液の混合濃度を調節する消火剤流量調整器において、
前記消火剤原液の流路よりも前記消火剤原液の流入方向の下流側に配置され、前記消火剤原液の流路よりも狭小に形成された縮径部と、
前記消火剤原液の供給流量に応じて前記縮径部の縮径率を可変調節する可変手段とを備え、
前記可変手段は、
前記消火剤原液が流入するケース部と、前記ケース部内に前記消火剤原液の流入により前進移動可能に支持された主ピストン部と、前記主ピストン部の前進移動により前進移動可能に支持された補助ピストン部と、を有し、
前記主ピストン部及び前記補助ピストン部の移動により前記縮径部の縮径率が３段階以上に変化するように構成されていることを特徴とする消火剤流量調整器。 - 前記縮径部は、
前記ケース部における前記消火剤原液の流入方向の下流側に設けられた第１の開口部と、
前記主ピストン部における前記消火剤原液の流入方向の下流側端部であって、常に前記第１の開口部と連通する位置に設けられた第２の開口部と、
前記主ピストン部における前記消火剤原液の流入方向の下流側端部であって、前記主ピストン部の前進移動によって前記消火剤原液の流入が不可である閉塞状態となる位置に配置された第３の開口部と、
前記主ピストン部における前記消火剤原液の流入方向の下流側端部であって、前記補助ピストン部の前進移動によって前記消火剤原液の流入が不可である閉塞状態となる位置に配置された第４の開口部と、
で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の消火剤流量調整器。 - 前記ケース部内であって前記第３の開口部及び／又は前記第４の開口部と対向する位置に突起部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の消火剤流量調整器。
- 前記主ピストン部を前記消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第１の弾性体をさらに備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の消火剤流量調整器。
- 前記補助ピストン部を前記消火剤原液の流入方向の上流側に向かって付勢する第２の弾性体をさらに備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の消火剤流量調整器。
- 前記ケース部の内側であって前記主ピストン部と嵌合する部分に、バイパス流路が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の消火剤流量調整器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015211478A JP6554016B2 (ja) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | 消火剤流量調整器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015211478A JP6554016B2 (ja) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | 消火剤流量調整器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017080064A JP2017080064A (ja) | 2017-05-18 |
| JP6554016B2 true JP6554016B2 (ja) | 2019-07-31 |
Family
ID=58713715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015211478A Active JP6554016B2 (ja) | 2015-10-28 | 2015-10-28 | 消火剤流量調整器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP6554016B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6633131B2 (ja) * | 2018-05-30 | 2020-01-22 | ニッタン株式会社 | 負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁 |
-
2015
- 2015-10-28 JP JP2015211478A patent/JP6554016B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017080064A (ja) | 2017-05-18 |
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