JP7378353B2

JP7378353B2 - 消火設備

Info

Publication number: JP7378353B2
Application number: JP2020097669A
Authority: JP
Inventors: 浩司佐藤; 法道志賀
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2023-11-13
Anticipated expiration: 2040-06-04
Also published as: JP2021186551A

Description

本発明は、ラインプロポーショナーを用いて水と消火薬剤を混合する消火設備に関するものである。
なお、本願における消火設備は、水と消火薬剤との混合によって泡を発生させて消火を行う泡消火設備の他、水と消火薬剤の混合液を主として油面に噴霧して油の気化を抑制して消火を行う閉鎖型噴霧消火設備等のラインプロポーショナーを用いて水と消火薬剤を混合して消火を行う消火設備を含む。

ラインプロポーショナーを用いて水と消火薬剤を混合して消火を行う消火設備としては、例えば特許文献１に開示された泡消火設備が一般的である（特許文献１参照）。
このような泡消火設備に用いられるラインプロポーショナーは、内部を通過する流水に起因して発生する吸引力により消火薬剤を吸引して、吸引される消火薬剤と水を混合するというものである。

ラインプロポーショナーには種々の形態のものが存在するが、本願が対象としているラインプロポーショナーは、消火水を導入する導入路と、該導入路に連続して該導入路よりも縮径したのど部と、該のど部に連続して形成され下流側に向かって拡径する拡径路と、前記のど部に薬剤を供給する薬剤供給部とを基本構成としている。

上記のように構成されるラインプロポーショナーは、のど部を通過する流水に起因して発生する吸引力により泡消火薬剤を吸引して、吸引される泡消火薬剤と水を混合し、拡径路の下流側で圧力を回復して混合液を吐出する。
このようなラインプロポーショナーは、泡消火薬剤を自吸しているため、泡消火薬剤をのど部に向けて押し込む力が不要であり、例えば泡消火薬剤を貯蔵容器から押し出すための設備が不要となり、設備全体が単純化され、コストが比較的安価であるという利点がある。

特開２００５－２１８４７４号公報

一般に泡消火は、泡が燃焼物を覆うことによって燃焼に必要な酸素を遮断すること、及び泡を構成する水分が燃焼に必要な温度を取り除くことによって消火を行う。そのため、所定の発泡倍率の泡を発生させることが重要である。
このようなラインプロポーショナーは、自吸される泡消火薬剤と水との混合比が所定の値になるように設計されるが、その設計仕様は、末端に接続された泡ヘッドが必要とする圧力・流量に基づいて定められている。

しかしながら、泡消火設備が設置される現場では、泡消火設備の個体差や設備設計時と異なる現場配管となる場合もあり、この場合にはラインプロポーショナーに要求される圧力・流量が設計仕様とずれることになり、設計した性能を発揮できないことが生ずる。
このような課題は、泡消火設備の他、上述した閉鎖型噴霧消火設備においても同様である。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、必要とされる圧力・流量が設計仕様と多少異なるような場合であっても、所定の混合比が得られる消火設備を提供することを目的としている。

（１）本発明に係る消火設備は、消火水が流れる消火水ラインと、消火薬剤を貯留する消火薬剤容器と、該消火薬剤容器内の消火薬剤をオリフィスを介して前記消火水ライン側に供給する消火薬剤ラインと、該消火薬剤ラインと前記消火水ラインとの間に設けられて前記消火水に前記消火薬剤を混合するラインプロポーショナーと、を備えたものであって、
前記消火薬剤ラインにおける前記オリフィスをバイパスするバイパスラインと、該バイパスラインに設けられて該バイパスラインを流れる消火薬剤の流量を調整する流量調整弁とを備えたことを特徴とするものである。

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、消火水と消火薬剤との混合比の調整時に使用するテスト水を貯留する貯留槽と、該貯留槽のテスト水を前記バイパスラインにおける前記流量調整弁の一次側及び前記オリフィスの一次側に供給するテスト水ラインとをさらに備え、前記テスト水を使用して前記流量調整弁の開度を調整できるようにしたことを特徴とするものである。

本発明においては、消火薬剤ラインにおけるオリフィスをバイパスするバイパスラインと、該バイパスラインに設けられて該バイパスラインを流れる消火薬剤の流量を調整する流量調整弁とを備えたことにより、設備に使用される機器、部材の個体差や設備設計時と異なる現場配管となった場合など、想定した設備の圧損と多少異なっていても、所定の混合比を得ることができ、消火設備の性能を発揮することができる。

本発明の一実施の形態に係る泡消火設備の説明図である。図１に示した泡消火設備の他の態様の説明図である。図２に示した泡消火設備の動作説明図である。

以下においては、消火設備として、水と消火薬剤との混合によって泡を発生させて消火を行う泡消火設備を例に挙げて説明するが、本発明に係る消火設備は泡消火設備に限られず、上述した閉鎖型噴霧消火設備を含む。

本実施の形態に係る泡消火設備１は、図１に示すように、消火水が流れる消火水ライン３と、消火薬剤を貯留する消火薬剤容器５と、消火薬剤容器５内の消火薬剤を、オリフィス７を介して消火水ライン３側に供給する消火薬剤ライン９と、消火薬剤ライン９と消火水ライン３との間に設けられて消火水に消火薬剤を混合するラインプロポーショナー１１と、を備えたものであって、
消火薬剤ライン９におけるオリフィス７をバイパスするバイパスライン１３と、バイパスライン１３に設けられてバイパスライン１３を流れる消火薬剤の流量を調整する流量調整弁１５とを備えたものである。
以下、各構成を詳細に説明する。

＜消火水ライン＞
消火水ライン３は、図示しないポンプによって消火水を供給するラインである。消火水ライン３には、ラインプロポーショナー１１が設けられ、ラインプロポーショナー１１の一次側にポンプが設けられ、二次側の先端に泡ヘッドが設けられる。
なお、消火水ラインの末端に設けられるものとしては、泡ヘッドの他に、閉鎖型噴霧ヘッド、泡消火栓、高発泡泡発生機、フォームメイクチャンバーなどがある。
消火水ライン３におけるラインプロポーショナー１１の上流側と下流側には流量検知器１７がそれぞれ設けられている。
なお、ラインプロポーショナー１１の下流側の流量検知器（Ｆ２）１７は、消火薬剤ライン９に設けてもよい。
また、消火水ライン３の末端に設ける泡ヘッド等は、圧力―流量が設定されているので、流量検知器１７に代えて圧力検知器を用いても同様の効果を得ることができる。

＜消火薬剤容器＞
消火薬剤容器５は、圧力容器ではない、大気開放型の容器であればよい。

＜消火薬剤ライン＞
消火薬剤ライン９は、消火薬剤容器５内の消火薬剤を消火水ライン３側に供給するラインである。消火薬剤ライン９には、自吸によってラインプロポーショナー１１に供給される消火薬剤の流量を調整するためのオリフィス７が設けられている。

＜ラインプロポーショナー＞
ラインプロポーショナー１１は、消火薬剤ライン９と消火水ライン３との間に設けられて消火水に消火薬剤を混合するためのものである。
ラインプロポーショナー１１は、消火水を導入する導入路１１ａと、導入路１１ａに連続して導入路１１ａよりも縮径したのど部１１ｂと、のど部１１ｂに連続して形成され下流側に向かって拡径する拡径路１１ｃと、のど部１１ｂに薬剤を供給する薬剤供給部１１ｄとを備えている。

ラインプロポーショナー１１においては、薬剤供給部１１ｄに薬剤が供給されている状態で、所定の圧力の消火水が導入路１１ａに供給されると、消火水の流速がのど部１１ｂで速くなり、エゼクター効果によってのど部１１ｂに負圧が生ずる。この負圧によって、消火薬剤容器５に貯留されている消火薬剤が吸引され、のど部１１ｂに供給されて消火水と混合される。混合液は拡径路１１ｃを通過する際に流速が低下して圧力を回復して下流側の泡ヘッドへと送出される。

＜バイパスライン＞
バイパスライン１３は、消火薬剤ライン９におけるオリフィス７をバイパスして消火薬剤容器５の消火薬剤をラインプロポーショナー１１に供給するためのラインである。
バイパスライン１３は、主ラインのオリフィス７の調整用のため、主ラインよりも管径が細い配管によって構成できる。

＜流量調整弁＞
流量調整弁１５は、バイパスライン１３に設けられてバイパスライン１３を流れる消火薬剤の流量を調整するものである。
なお、図１において破線の楕円で囲んだ部分、すなわちオリフィス７、流量調整弁１５及びバイパスライン１３は、ラインプロポーショナー１１の外部に設けてもよいし、ラインプロポーショナー１１に内蔵するようにしてもよい。

以上のように構成された本実施の形態の泡消火設備１においては、所定の圧力の消火水が消火水ライン３に供給されると、ラインプロポーショナー１１のエゼクター効果によって消火薬剤容器５に貯留されている薬剤が吸引され、消火水と混合される。混合液はラインプロポーショナー１１の拡径路１１ｃを通過する際に流速が低下して圧力を回復して下流側の泡ヘッドへと送出される。

例えば、ラインプロポーショナー１１の下流側における配管や設備の仕様が設計仕様と変更され、ラインプロポーショナー１１の上流側の消火水の流量Ｆ１に対して、消火薬剤が所定量吸引されない場合、ラインプロポーショナー１１の下流側の混合液の流量Ｆ２が所定値とならない。この場合、予定した混合比が得られていないことになる。
この場合には、流量調整弁１５を調整してオリフィス径を調整したのと同様の状態にすることで、消火薬剤の吸引量を調整して本来の性能を発揮させることができる。

例えば、実際の現場における消火水の流量・圧力が設計仕様よりも小さくなった場合には、流量調整弁１５を絞ることで、消火薬剤の供給量を少なくして、所定の性能を発揮することができる。
逆に、実際の現場における消火水の流量・圧力が設計仕様よりも大きくなった場合には、流量調整弁１５の開度を大きくすることで、消火薬剤の供給量を多くして、所定の性能を発揮することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、設備に個体差がある場合や設備設計時と異なる現場配管となった場合でも、所定の混合比を得ることができ、泡消火設備１の性能を発揮することができる。

なお、上記の説明では、流量調整弁１５の調整の際に、消火薬剤容器５内の消火薬剤を用いるものであったが、流量調整弁１５の開度調整の際に消火薬剤を使用すると費用が嵩み、また放出された泡の処理が手間であるという問題がある。

そこで、図２に示すように、消火水と消火薬剤との混合比の調整時に使用するテスト水を貯留する貯留槽１９と、貯留槽１９のテスト水をバイパスライン１３における流量調整弁１５の一次側及びオリフィス７の一次側に供給するテスト水ライン２１とをさらに備え、テスト水を使用して流量調整弁１５の開度を調整できるようにしてもよい。

テスト水ライン２１にはテストバルブ２３を、消火薬剤ラインには薬剤バルブ２５をそれぞれ設け、調整時には、図２に示すように、テストバルブ２３を開、薬剤バルブ２５を閉にして調整を行う。
調整終了後には、図３に示すように、テストバルブ２３を閉、薬剤バルブ２５を開にする。
なお、貯留槽１９、テスト水ライン２１及びテストバルブ２３は調整時のみ使用するので、これら図３の破線で囲んだ部分は調整終了後に撤去できるようにしてもよい。撤去できるようにすることで、これら貯留槽１９、テスト水ライン２１及びテストバルブ２３を他の泡消火設備の混合比の調整補助装置２７として利用することができる。

１泡消火設備
３消火水ライン
５消火薬剤容器
７オリフィス
９消火薬剤ライン
１１ラインプロポーショナー
１１ａ導入路
１１ｂのど部
１１ｃ拡径路
１１ｄ薬剤供給部
１３バイパスライン
１５流量調整弁
１７流量検知器
１９貯留槽
２１テスト水ライン
２３テストバルブ
２５薬剤バルブ
２７調整補助装置

Claims

消火水が流れる消火水ラインと、消火薬剤を貯留する消火薬剤容器と、該消火薬剤容器内の消火薬剤をオリフィスを介して前記消火水ライン側に供給する消火薬剤ラインと、該消火薬剤ラインと前記消火水ラインとの間に設けられて前記消火水に前記消火薬剤を混合するラインプロポーショナーと、を備えた消火設備であって、
前記消火薬剤ラインにおける前記オリフィスをバイパスするバイパスラインと、該バイパスラインに設けられて該バイパスラインを流れる消火薬剤の流量を調整する流量調整弁とを備えたことを特徴とする消火設備。
消火水と消火薬剤との混合比の調整時に使用するテスト水を貯留する貯留槽と、該貯留槽のテスト水を前記バイパスラインにおける前記流量調整弁の一次側及び前記オリフィスの一次側に供給するテスト水ラインとをさらに備え、
前記テスト水を使用して前記流量調整弁の開度を調整できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の消火設備。