JP5155719B2 - Foam foaming equipment for fire fighting - Google Patents
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Description
本発明は、消火用泡の放射流量が減少しても、泡の発泡効率が低下しない消火用泡の発泡装置に関する。 The present invention relates to a foaming apparatus for fire extinguishing foam that does not reduce foam foaming efficiency even if the radiation flow rate of the fire extinguishing foam decreases.
従来から、石油タンクや化学工場等の火災の消火には、水が使用できないため、消火用泡による消火が行われている。この消火用泡を作り出す方法として、「自由混合型」と「高圧の予混合型」との2とおりの型が有る。「自由混合型」は、まず泡原液と水とを混合させて、一定の圧力の消火剤水溶液を作り、これを放射ノズルから放出する。ここで発泡に必要な空気は、放射ノズルから放出される消火剤水溶液の負圧を利用して、この放射ノズルに設けた開口孔から吸い込むアスピレータ・タイプと、放射ノズルから放出された消火剤水溶液が、空中を飛んでいく過程で周囲の空気を巻き込むノン・アスピレータ・タイプとの2種類がある。 Conventionally, since water cannot be used for extinguishing fires such as oil tanks and chemical factories, extinguishing is performed using fire extinguishing foam. There are two types of methods for creating the foam for fire extinguishing: “free mixing type” and “high pressure premixing type”. In the “free mixing type”, the foam stock solution and water are first mixed to form a fire extinguisher aqueous solution with a constant pressure, which is discharged from the radiation nozzle. Here, the air necessary for foaming uses the negative pressure of the extinguishing agent aqueous solution discharged from the radiating nozzle, and the aspirator type sucked from the opening hole provided in the radiating nozzle, and the extinguishing agent aqueous solution discharged from the radiating nozzle. However, there are two types, the non-aspirator type that involves the surrounding air in the process of flying through the air .
一方「高圧の予混合型」は、泡原液と水と空気とを、一定の圧力で混合させて発泡させ、この発泡させた消火用泡を放出ノズルから放出する。この「高圧の予混合型」は、上述した「自由混合型」と異なり、泡原液と水との混合比だけでなく、これらと空気との混合比も制御できること、攪拌機能を持った混合器等によって「自由混合型」より細かく均一な消火用泡を発生させることができること、さらに高圧で放出することによって高い運動エネルギを有する消火用泡が得られること等、多くの優れた特性を有している。 On the other hand, in the “high pressure premix type”, the foam stock solution, water and air are mixed and foamed at a constant pressure, and the foamed fire-extinguishing foam is discharged from the discharge nozzle. This "high-pressure premixing type" is different from the above-mentioned "free mixing type" in that it can control not only the mixing ratio of foam stock solution and water, but also the mixing ratio of these and air, and a mixer with a stirring function It is possible to generate a more uniform fire-extinguishing foam than “free-mixing type”, and to obtain a fire-extinguishing foam having high kinetic energy by discharging at a high pressure. ing.
ところで「高圧の予混合型」では、泡原液と水と空気とを混合する混合器を設け、この混合器において、絞り流路部、すなわち流路面積を小さくした部分を設けて流速を増大させ、これにより乱流を発生させて、液体である泡原液及び水と、気体である空気とを混合させて発泡させている。ここで「高圧の予混合型」では、混合器において、如何にして、消火用泡を細かく、かつ均一に発泡させるかが重要となる。この目的のため、本願出願者等は、既に、泡原液と水と空気とを混合させるときに、これらを同時に、かつ互いに直行するように導入すると共に、この混合液の吐出流路内に、突起部や小孔を設けた邪魔板を配置する混合器を提案した(特許文献1参照。)。また「高圧の予混合型」では、泡原液及び水の混合液と空気とを混合させる際に、混合させる両者の圧力が相違すると、消火用泡の発泡割合が変動する。すなわち発泡割合が高くなると、いわゆるドライな泡になり、発泡割合が低くなると、いわゆるウエットの泡となる。このため混合器に流入する両者の圧力が変動しても、消火用泡の発泡割合を目的の値に維持させるため、互いに平行に配置した2枚の板に挟まれた間隙に、泡原液及び水の混合液と、空気とを流入させて、両者を混合させる混合器が提案されている(例えば特許文献2参照。)。なお特許文献2には、2枚の板に挟まれた間隙を、手動で増減させて、消火用泡の混合割合である発泡割合を変化させる構成が記載されている。
しかしながら、上述した従来の手段には、さらに次の改良すべき課題ある。すなわち特許文献1に記載の手段では、消火用泡の放射流量が一定の設計値範囲内であれば、消火用泡を所定の発泡効率で発生させることが可能となる。しかるに火災の激しさや規模、消火位置までの距離や高さ、あるいは消火対象の構造等によっては、効果的な放射流量が相違する。このため消火対象によって、消火用泡の放射流量を増減することが必要となる。また水源の性質や水源からの距離等によっては、十分な水量を得ることが困難で、所望の消火用泡の放射流量を確保できない場合もある。
However, the conventional means described above has the following problems to be improved. That is, with the means described in
ところが特許文献1に記載の手段では、混合器内の絞り流路部の流路面積が一定であるため、消火用泡の放射流量が減少すると、この絞り流路部における流速が減少し、十分な乱流を発生させることができなくなる。このため消火用泡の発泡効率が低下し、消火用泡の気泡サイズが大きくなって数が減少したり、流体との均一な混合が得られなくなったりする。したがって、火災を十分な消火用泡で覆って、効果的に消火することが困難となる。一方消火用泡の放射流量が過大になると、混合器内の絞り流路部における流速が過大になって、圧力損失が増大して放出ノズルの放射圧力が低下し、消火用泡の放射距離が減少する。
However, in the means described in
一方特許文献2に記載の方法では、混合器に流入する泡原液及び水の混合液と、空気との流入圧力が互いに相違した場合に、消火用泡の発泡割合を目的の値に維持することができたとしても、放射流量自体が減少すれば、2枚の板で挟まれた間隙における流速は減少し、特許文献1に記載の混合器と同様に、消火用泡が十分発泡せず、発泡効率が低下してしまう。また消火用泡の放射流量が過大になると、圧力損失が増大する。なお上述したように、2枚の板に挟まれた間隙を手動で増減させることによって、この間隙における流速の変化を相殺することも考えられるが、一時を争う消火現場において、消火用泡の放射流量の増減に合わせて、迅速かつ適正に間隙を調整することは、極めて困難である。
On the other hand, in the method described in
そこで本発明の目的は、放射流量が減少しても、消火用泡の発泡効率が低下しない消火用泡の発泡装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fire extinguishing foam foaming device in which the foaming efficiency of the fire extinguishing foam does not decrease even when the radiation flow rate is reduced.
上記課題を達成すべく、本発明による消火用泡の発泡装置の特徴は、泡原液、水、及び空気を含む混合流体が通過する絞り部の流路面積が、この混合流体の流量の増減に対応して、自動的に増減することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the foaming device for fire-fighting foam according to the present invention is characterized in that the flow passage area of the throttle portion through which the mixed fluid containing the foam stock solution, water, and air passes increases or decreases the flow rate of the mixed fluid. Correspondingly, it is characterized by automatically increasing or decreasing.
すなわち、本発明による消火用泡の発泡装置は、泡原液、水、及び空気を含む混合流体の流路内に絞り部を有し、この絞り部は、固定部と、この固定部の下流側に位置する可動部と、この可動部をこの固定部に向って付勢するばね部材とを備えている。上記固定部と可動部とは、相互に対向する対向面をそれぞれ有し、それぞれの上記対向面に挟まれた間隙は、上記混合流体が通過する絞り流路部を形成する。そして上記可動部は、上記混合流体の流量の増減に対応して、上記間隙を増減するように移動する。 That is, the foaming apparatus for fire extinguishing foam according to the present invention has a throttle part in the flow path of the mixed fluid containing the foam stock solution, water, and air, and the throttle part includes a fixed part and a downstream side of the fixed part. And a spring member that urges the movable part toward the fixed part. The fixed portion and the movable portion each have opposing surfaces facing each other, and a gap sandwiched between the opposing surfaces forms a throttle channel portion through which the mixed fluid passes . The movable portion moves so as to increase or decrease the gap in accordance with increase or decrease of the flow rate of the mixed fluid.
上記固定部の外周を、上記混合流体の流路の内壁に固定すると共に、上記可動部の外周を、この混合流体の流路の内壁に摺動自在に挿入する。そして上記対向面を、それぞれ上記混合流体の流路の軸方向と直交させて、上記固定部及び可動部に、上記流路の軸方向から見て相互にずれた位置に貫通孔をそれぞれ設けるように構成されている。 The outer periphery of the fixed part is fixed to the inner wall of the flow path of the mixed fluid, and the outer periphery of the movable part is slidably inserted into the inner wall of the flow path of the mixed fluid. Then, the opposing surfaces are respectively orthogonal to the axial direction of the flow path of the mixed fluid, and through holes are provided in the fixed part and the movable part at positions shifted from each other when viewed from the axial direction of the flow path. It is configured.
上記固定部の貫通孔を、この固定部の外周部に形成し、上記可動部の貫通孔を、この可動部の中心部に形成することが望ましい。この場合には、固定部の上流側面の中央部に、混合流体の圧力損失を低減するノーズコーンを設けることが好ましい。なお、上記可動部の下流に、上記混合流体を攪拌する攪拌部材を設けるようにしてもよい。 It is desirable that the through hole of the fixed part is formed in the outer peripheral part of the fixed part, and the through hole of the movable part is formed in the central part of the movable part. In this case, it is preferable to provide a nose cone for reducing the pressure loss of the mixed fluid in the central portion of the upstream side surface of the fixed portion. Incidentally, downstream of the movable part, but it may also be provided with a stirring member for stirring the mixed fluid.
ここで「泡原液」とは、水と空気とを加えて混合することによって、空気の気泡を発生させる物質を意味し、例えば合成界面活性剤、泡消火薬剤、水成膜泡消火薬剤、蛋白質消火薬剤、及びフッ素蛋白消火薬剤が該当する。「絞り部」とは、泡原液、水、及び空気を含む混合流体の流路内において、流路面積を小さくした構成を意味する。例えば、それぞれ開口孔を有する2枚の平板を、所定の間隔を隔てて、流れ方向に直交するように流路内に配置したもの、あるいは流路の直径を直角の段付き状に拡径して、この拡径した部分を、所定の間隔を隔てて、平板で覆うようにしたものが該当する。「固定部」とは、上記混合流体の流路内に固定された構成を意味し、例えば流路内に設けた平板であって、上記混合流体が通過する所定の開口部を設けたもの、又は流路の直径を直角の段付き状に拡大した部分の内壁が該当する。また「可動部」とは、上記混合流体の流路内において、流れ方向に移動自在な部材を意味し、例えば流路内に摺動可能に挿入した、円盤やピストン状の部材であって、上記混合流体が通過する所定の開口部を設けたものが該当する。 Here, the “foam stock solution” means a substance that generates air bubbles by adding and mixing water and air. For example, a synthetic surfactant, a foam fire extinguishing agent, a water film forming foam extinguishing agent, a protein Fire extinguishing agents and fluoroprotein extinguishing agents fall under this category. The “squeezing part” means a configuration in which the flow channel area is reduced in the flow channel of the mixed fluid containing the foam stock solution, water, and air. For example, the two flat plates having their respective openings, at predetermined intervals, those that have been placed in the flow path so as to be perpendicular to the flow direction, or the diameter of the passage at right angles stepped The diameter is expanded and the expanded part is covered with a flat plate at a predetermined interval. `` Fixed part '' means a structure fixed in the flow path of the mixed fluid, for example, a flat plate provided in the flow path, provided with a predetermined opening through which the mixed fluid passes, or the diameter of the flow passage inner wall of the enlarged portion stepped to the right angles are true. Further, the “movable part” means a member that can move in the flow direction in the flow path of the mixed fluid, for example, a disk or a piston-like member that is slidably inserted into the flow path, The thing provided with the predetermined opening part through which the said mixed fluid passes corresponds.
「ばね部材」とは、圧縮力を付勢する圧縮ばねの他、引っ張り力を付勢する引っ張りばねを意味し、ばね部材としては、例えばつる巻きばね、板ばね、ダイヤフラム、あるいは空気ばねが該当する。「相互に対向する対向面」には、平面同士が対向する場合の他、小径の流路から大径の流路に段付きに変化する部分において、この段付き部の円周縁と、この円周縁に対向する平面等が該当する。「絞り流路部」とは、上記絞り部において、流路面積が最小になる部分を意味する。 “Spring member” means a compression spring that urges a compression force, as well as a tension spring that urges a tension force. Examples of the spring member include a helical spring, a leaf spring, a diaphragm, and an air spring. To do. The "opposing surface opposed to each other", the other if the planar face each other, in a portion that varies stepped in the flow path of the large-diameter from the flow path of the small diameter, the circumferential edge of the stepped portion, the flat surface such as you face the circumferential edge corresponds. The “restricted flow path part” means a part where the flow path area is minimized in the above-mentioned reduced flow part.
「上記混合流体の流量の増減に対応して、上記間隙を増減するように移動する」とは、混合流体の流入量が増加すると、この流入量の増加に応じて、上記間隙が自動的に増加し、逆に流量が低下すると、この流量の低下に応じて、上記間隙が自動的に減少することを意味する。 “Move to increase or decrease the gap according to the increase or decrease of the flow rate of the mixed fluid” means that when the inflow amount of the mixed fluid increases, the gap automatically increases according to the increase of the inflow amount. increased, the flow rate conversely decreases, with a decrease of the flow rate, it means that the gap is automatically reduced.
「上記流路の軸方向から見て相互にずれた位置に貫通孔」とは、各貫通孔が当該軸方向から見て一部が重なる位置にあっても相互にずれた位置にあればよいことを意味する。また、ここで「絞り流路部の流路面積」とは、流体の流れ方向に直交する流体の断面積を意味する。例えば絞り流路部を、2枚の平板を所定の間隙を隔てて、混合流体の流路の軸方向に直交するように配置して構成し、混合流体を、上流側の平板の周辺に設けた開口から、この間隙内に流入させ、次いで下流側の平板の中央に設けた開口から流出させる場合には、「絞り流路部の流路面積」とは、2枚の平板で挟まれた間隙の幅と所定の直径とを有する円柱の、円周表面の面積を意味する。すなわちこの間隙内において、混合流体は、周辺から流入して、中心部に向って集合するため、この流れ方向に直交する流体の断面積とは、この間隙の幅を有する円柱の円周表面の面積になる。 “Through-holes at positions shifted from each other when viewed from the axial direction of the flow path” may mean that the through-holes may be at positions that are shifted from each other even if the through-holes are partially overlapped when viewed from the axial direction. it means that. Further, the “flow passage area of the throttle flow passage portion” here means a cross sectional area of the fluid orthogonal to the fluid flow direction. For example, the throttle channel section is configured by arranging two flat plates so as to be orthogonal to the axial direction of the flow path of the mixed fluid with a predetermined gap therebetween, and the mixed fluid is provided around the upstream flat plate. In the case of flowing into this gap from the opening and then flowing out from the opening provided in the center of the downstream flat plate, the “flow area of the throttle channel portion” is sandwiched between two flat plates. It means the area of the circumferential surface of a cylinder having a gap width and a predetermined diameter. That is, in this gap, the mixed fluid flows in from the periphery and gathers toward the center, so that the cross-sectional area of the fluid perpendicular to the flow direction is the circumference of the circular cylinder surface having the gap width. Become an area.
したがって、この場合の「絞り流路部の流路面積」は、直径が小さくなるに従って少なくなり、図式的には、下流側の平板の中央に設けた開口と、ほぼ同じ直径を有する円柱の円周表面の面積が、最少流路面積となる。 Therefore, in this case, the “flow passage area of the throttle passage portion” decreases as the diameter decreases, and is schematically shown as a circular circle of a cylinder having substantially the same diameter as the opening provided in the center of the downstream flat plate. the area of the peripheral surface, ing the minimum flow area.
「固定部の外周部に形成」とは、固定部の外周縁をきり欠いた場合の他、固定部の外周の内側に、この外周に沿って開口孔を設けた場合も含む。「可動部の中心部に形成」とは、可動部の中心付近に1の貫通孔を設ける場合の他、可動部の中心の周りに、比較的小さい複数の貫通孔を設ける場合も含む。「攪拌部材」とは、可動部から流出する発泡液の流れを急変させたり衝突させたりして、さらに発泡を促進する部材を意味し、例えば流路内壁に設けた多数のフィンや、流路内に挿入した小径の貫通孔を多数設けた平板等が該当する。 “Forming on the outer periphery of the fixed portion” includes not only the case where the outer peripheral edge of the fixed portion is cut out, but also the case where an opening hole is provided along the outer periphery of the outer periphery of the fixed portion. “Forming at the center of the movable part” includes not only providing one through hole near the center of the movable part but also providing a plurality of relatively small through holes around the center of the movable part. The “stirring member” means a member that suddenly changes or collides the flow of the foaming liquid flowing out from the movable part and further promotes foaming. For example, a large number of fins provided on the inner wall of the flow path or the flow path The flat plate etc. which provided many small-diameter through-holes inserted in this correspond.
次に本発明による消火用泡の発泡装置の作用について説明する。単に泡原液と水と空気とを混合しただけの場合には、液体である泡原液及び水と、気体である空気とは、十分に混合せず、気泡のサイズが大きくて数も少なく、また均一に混合しない。そこでこのような混合液を、流路面積を小さくした絞り流路部に通すと、流速が増加して乱流を生じさせ、気泡と液体との混合が促進されて、多数の微小な気泡となり、気泡のサイズや分布が均一となる。 Next, the operation of the fire-extinguishing foam foaming apparatus according to the present invention will be described. If the foam stock solution, water, and air are simply mixed, the liquid foam stock solution and water and the gas air are not mixed well, the bubble size is large and the number is small, and Do not mix evenly. Therefore, when such a liquid mixture is passed through the throttle channel section with a reduced channel area, the flow velocity increases and turbulence is generated, and the mixing of bubbles and liquid is promoted, resulting in a large number of minute bubbles. , Bubble size and distribution become uniform.
ところで泡原液と水と空気との混合流体が、固定部と可動部とに挟まれた間隙からなる、流路面積を小さくした絞り流路部に流入すると、この可動部の上流側面には押し込み圧力が掛かり、この可動部の下流側面には、噴射ノズルで開放される低圧が掛かる。このため可動部には、下流側に向って押す力が発生する。ここで泡原液と水と空気との混合流体の流量が増大すると、可動部の上流側面に掛かる押し込み圧力が増大し、逆に流量が減少すると、可動部の上流側面に掛かる押し込み圧力は低下する。 By the way, when the mixed fluid of the foam stock solution, water, and air flows into the narrowed flow passage portion having a small flow passage area formed by a gap sandwiched between the fixed portion and the movable portion, it is pushed into the upstream side surface of the movable portion. Pressure is applied, and a low pressure released by the injection nozzle is applied to the downstream side surface of the movable portion. For this reason, the force which pushes toward a downstream side generate | occur | produces in a movable part. Here, when the flow rate of the mixed liquid of foam stock solution, water, and air increases, the pushing pressure applied to the upstream side surface of the movable part increases. Conversely, when the flow rate decreases, the pushing pressure applied to the upstream side surface of the movable part decreases. .
そこで可動部を、固定部に向って付勢するばね部材で支持すると、混合流体の流量が減少した場合には、可動部の上流側面に掛かる押し込み圧力が低下するため、このばね部材の付勢力によって、この可動部が上流側に移動し、固定部との間の間隙が狭くなる。このため混合流体の流量が減少して、絞り流路部における流速が低下する分を、この絞り流路部の間隙が狭くなることによって相殺することができる。逆に混合流体の流量が増加した場合には、押し込み圧力も増加するために、この可動部が下流側に移動して、固定部との間の間隙が広くなる。このため混合流体の流量が増加して、絞り流路部における流速が増加する分を、この絞り流路部の間隙が広くなることによって相殺することができる Therefore, if the movable part is supported by a spring member that urges toward the fixed part, when the flow rate of the mixed fluid decreases, the pushing pressure applied to the upstream side surface of the movable part decreases. By this, this movable part moves to an upstream side, and the gap | interval between fixed parts becomes narrow. For this reason, the flow rate of the mixed fluid is reduced, and the flow rate in the throttle channel portion is reduced by the narrowing of the gap of the throttle channel portion. On the other hand, when the flow rate of the mixed fluid increases, the pushing pressure also increases, so that the movable portion moves downstream and the gap between the fixed portion and the fixed portion widens. For this reason, the increase in the flow rate of the mixed fluid and the increase in the flow velocity in the throttle channel portion can be offset by the wide gap in the throttle channel portion.
したがって混合流体の流量が増減しても、この流量の増減によって、固定部と可動部との間の間隙が自動的に増減するため、絞り流路部の流速は変動しない。 Therefore, even if the flow rate of the mixed fluid increases or decreases, the gap between the fixed portion and the movable portion automatically increases or decreases as the flow rate increases or decreases, so that the flow velocity of the throttle channel portion does not change.
混合流体の流量が増減しても、この流量の増減によって、固定部と可動部との間の間隙が自動的に増減して、絞り流路部の流路面積を増減させることができる。したがって混合流体の流量が減少した場合には、絞り流路部における流速の低下を抑え、これによって発泡効率の低下防止することができ、微細で均一な消火用泡の発泡が維持できる。逆に混合流体の流量が過大になった場合には、絞り流路部における流速の増加を抑え、この絞り流路部において過大な圧力損失が発生しないようにして、放射ノズルの放射圧力が低下することを防止できる。 Even if the flow rate of the mixed fluid is increased or decreased, the gap between the fixed portion and the movable portion is automatically increased or decreased by the increase or decrease of the flow rate, so that the flow channel area of the throttle flow channel portion can be increased or decreased. Therefore, when the flow rate of the mixed fluid is reduced, it is possible to suppress a reduction in the flow velocity in the throttle channel portion, thereby preventing the foaming efficiency from being lowered, and to maintain fine and uniform foaming of the fire-extinguishing foam. Conversely, if the flow rate of the mixed fluid becomes excessive, the increase in the flow velocity in the throttle channel part is suppressed, and excessive pressure loss does not occur in this throttle channel part, and the radiation pressure of the radiation nozzle decreases. Can be prevented.
固定部と可動部との対向面を、それぞれ混合流体の流路の軸方向と直交するように配置して、この固定部と可動部とに、上記流路の軸方向から見て相互に重ならない貫通孔をそれぞれ設けることによって、混合流体の流れの方向を急激に転向させることが可能となり、これによって、絞り流路部内において、より強い乱流を発生させて、発泡効率を向上させることができる。 The opposing surfaces of the fixed part and the movable part are respectively arranged so as to be orthogonal to the axial direction of the flow path of the mixed fluid, and the fixed part and the movable part overlap each other when viewed from the axial direction of the flow path. By providing each through-hole that does not become necessary, it becomes possible to rapidly change the direction of the flow of the mixed fluid, thereby generating a stronger turbulent flow in the throttle channel part and improving the foaming efficiency. it can.
固定部の貫通孔を、この固定部の外周部に形成し、可動部の貫通孔を、この可動部の中心部に形成することによって、絞り流路部内において、混合流体を固定部の外周部から可動部の中心部に向って集合するようにして、混合流体の流れを相互に衝突させる状態にすることができる。したがって絞り流路部において、より強い乱流を発生させて、発泡効率を向上させることができる。 By forming the through hole of the fixed part in the outer peripheral part of the fixed part, and forming the through hole of the movable part in the central part of the movable part, the mixed fluid is transferred to the outer peripheral part of the fixed part in the throttle channel part. The flow of mixed fluids can collide with each other by gathering toward the center of the movable part. Therefore, a stronger turbulent flow can be generated in the throttle channel portion to improve the foaming efficiency.
また可動部の下流に、混合流体を攪拌する攪拌部材を設けることによって、発泡をより増強することができる。 Further, by providing a stirring member that stirs the mixed fluid downstream of the movable portion, foaming can be further enhanced.
図1〜図4を参照しつつ、本発明による消火用泡の発泡装置について説明する。図1に示すように、本発明による消火用泡の発泡装置は、泡原液、水、及び空気を含む混合流体Aの流路1内に、絞り部2を有している。なお泡原液は、例えば合成界面活性剤であって、水に対するこの泡原液の容積濃度は、0.1〜3%、空気と泡水溶液との容積混合比は、3〜20であって、絞り部2の上流側圧力は、0.4〜1.0MPaである。絞り部2は、平板からなる固定部3と、この固定部の下流側に位置する円筒形状の可動部4とを備えている。
With reference to FIGS. 1 to 4, will be described foaming device extinguishing foam according to the present invention. As shown in FIG. 1, the foaming apparatus for fire extinguishing foam according to the present invention has a constricted
固定部3は、鉄合金製であって、流路1の内壁に固定されており、図3に示すように、外周内側に、貫通孔32が開口している。なお固定部3の上流側面の中央部には、混合流体Aの圧力損失を低減すべく、半球状のノーズコーン33が設けてある。一方可動部4は、鉄合金製のピストン状の部材であって、流路1の内壁に摺動自在に挿入されており、中央部に円形の貫通孔42が開口している。また可動部4の下流側面には、つる巻きばね5が当接しており、この可動部を、固定部3の方向に向かって付勢している。
The fixing
固定部3の下流側面と可動部4の上流側面とは、それぞれ流路1の軸方向に直交する対向面31、41を形成しており、両対向面に挟まれた間隙6が、流路面積が最も狭い、絞り流路部を形成している。なお可動部4の下流側には、流路1の内壁に、攪拌部材である矩形状のフィン7が、円周方向に複数個、かつ軸方向に2列配設してある。
The downstream side surface of the fixed
次に図1と図2とを参照しつつ、消火用泡の発泡装置の作用について説明する。図1は、混合流体の流量が通常の場合を示しており、図2は、混合流体の流量が減少した場合を示している。まず図1から説明すると、混合流体Aは、固定部3の上流から、この固定部の外周部に開口する貫通孔32を介して間隙6内に流入する。間隙6内に流入した混合流体Bは、可動部4の中央部に開口する貫通孔42に向って集中し、次いで、この貫通孔から下流側に流出する。
Next, the operation of the fire extinguishing foam foaming apparatus will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows a case where the flow rate of the mixed fluid is normal, and FIG. 2 shows a case where the flow rate of the mixed fluid decreases. First, referring to FIG. 1, the mixed fluid A flows into the
ここで間隙6内における流路面積は、固定部3の貫通孔32の流路面積より小さく、かつ混合流体Aの通常の流量において、十分に乱流が発生する流速になる面積に設定してある。ところで間隙6の幅は、この間隙に流入する混合流体Aの押し込み圧力と、可動部4の下流側面に掛かる噴射ノズルの開放圧力とほぼ同等の水圧に、つる巻きばね5の付勢力を加えた力とが、バランスする位置となる。しかるに上述したように、間隙6内においては、流速が十分早く、流れの方向が、図1において水平−垂直−水平と急激に変化し、さらに固定部3の円周方向から可動部4の中央部に向って、相互に衝突するように流れるため、強力な乱流となり、微細で均一な消火用泡が発泡する。可動部4の貫通孔42から流出した発泡流体Cは、その下流に位置する2列のフィン7によって攪拌され、さらに微細で均一な消火用泡を発泡させる。
Here, the flow path area in the
図2に示すように、混合流体Aの流量が減少した場合には、間隙6内に流入する流量も減少し、この間隙内への押込み圧力も減少する。このため、可動部4の上流側面に掛かる圧力は低下し、この可動部は、つる巻きばね5の付勢力に押されて、上流側に移動し、間隙6の幅を狭くする。したがって間隙6内に流入する流量が減少しても、この間隙が狭まることによって、この間隙内の流速の減少を相殺することができる。逆に混合流体Aの流量が増加した場合には、間隙6内への押し込み圧力が増加して、この間隙の幅が拡がることによって、この間隙内の流速の増加を相殺することができる。
As shown in FIG. 2, when the flow rate of the mixed fluid A is reduced, the flow rate flowing into the
そこでつる巻きばね5の付勢力を、予め適切に設定しておくことによって、混合流体Aの流量が増減しても、間隙6内の流速がほぼ一定になるようにすれば、混合流体Aの流量が増減しても、常に一定の発泡効率を発揮させ、微細で均一な消火用泡を発泡させることができる。
Therefore, if the biasing force of the
図4は、図1〜図3に示す固定部3と可動部4とに設けた貫通孔32、42の形状と配置とを、他の形状と配置とに変更したものを示している。なお図1〜図3に示す部品や部位と同等のものは、参照の便宜等を図るため、図1〜図3に示す部品番号に、一律100を加えた部品番号にしている。すなわち図4に示すように、固定部103には、3の円形の貫通孔132が、円周方向に等間隔に開口している。一方可動部104には、固定部103の3の貫通孔132の間と、中央部とに、4の円形の貫通孔142が開口している。なお図4に示すように、固定部103の3の貫通孔132と、可動部104の貫通孔142とは、流路1の軸方向から見て全て重なっていない。
FIG. 4 shows the shape and arrangement of the through
固定部103の3の貫通孔132から流入した混合流体は、可動部104の対向面に妨げられて、ほぼ直角に方向を変え、この可動部の開口孔142から流出するときに、再度ほぼ直角に方向を変える。よって固定部103と可動部104とに挟まれた間隙内において、強力な乱流域が発生し、微細で均一な消火用泡が発泡する。なお図4に示した実施の形態にかぎらず、貫通孔132と貫通孔142との一部分が、上記流路の軸方向から見て重なっていても、大部分が重なっていなければよい。
The mixed fluid that has flowed from the three through
なお、ばね部材5は、可動部4等の下流側面を、固定部4、104の方向に押す、圧縮ばねになっているが、逆にこの可動部の上流側面を、この固定部の方向に引っ張る、引張りばねにすることも容易である。また図3に示す固定部3と可動部4との貫通孔32、42について、形状と配置とを互いに逆にすることも容易に構成できる。
The
本発明による消火用泡の発泡装置は、消火用泡の放射流量が減少しても、泡の発泡効率が低下しないため、消防等に関する産業に広く利用可能である。 The foaming apparatus for fire-extinguishing foam according to the present invention can be widely used in industries related to firefighting and the like because foam foaming efficiency does not decrease even when the radiation flow rate of the fire-extinguishing foam decreases.
1、101 流路
2 絞り部
3、103 固定部
31、131 対向面
32、132 貫通孔
33 ノーズコーン
4、104 可動部
41 対向面
42、142 貫通孔
5 つる巻きばね(ばね部材)
6 間隙
7 フィン(攪拌部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101
6
Claims (3)
上記絞り部は、固定部と、この固定部の下流側に位置する可動部と、この可動部をこの固定部に向って付勢するばね部材とを備え、
上記固定部と可動部とは、相互に対向する対向面をそれぞれ有し、
それぞれの上記対向面に挟まれた間隙は、上記混合流体が通過する絞り流路部を形成し、
上記可動部は、上記混合流体の流量の増減に対応して、上記間隙を増減するように移動するようになっており、
上記固定部の外周は、上記混合流体の流路の内壁に固定され、
上記可動部の外周は、上記混合流体の流路の内壁に摺動自在に挿入され、
上記対向面は、それぞれ上記混合流体の流路の軸方向と直交し、
上記固定部及び可動部には、上記流路の軸方向から見て相互にずれた位置に貫通孔がそれぞれ設けてあることを特徴とする消火用泡の発泡装置。 Having a constricted portion in the flow path of the mixed fluid containing the foam stock solution, water, and air;
The throttle portion includes a fixed portion, a movable portion located downstream of the fixed portion, and a spring member that urges the movable portion toward the fixed portion,
The fixed portion and the movable portion have opposing surfaces that face each other,
The gap between each of the facing surfaces forms a throttle channel section through which the mixed fluid passes ,
The movable part is adapted to move so as to increase or decrease the gap in response to an increase or decrease in the flow rate of the mixed fluid .
The outer periphery of the fixed part is fixed to the inner wall of the flow path of the mixed fluid,
The outer periphery of the movable part is slidably inserted into the inner wall of the mixed fluid flow path,
The opposed surfaces are orthogonal to the axial direction of the flow path of the mixed fluid,
A fire extinguishing foam foaming device, wherein the fixed part and the movable part are provided with through holes at positions shifted from each other when viewed from the axial direction of the flow path .
上記固定部の貫通孔は、この固定部の外周部に形成してあり、
上記可動部の貫通孔は、この可動部の中心部に形成してあることを特徴とする消火用泡の発泡装置。 The fire-extinguishing foam foaming device according to claim 1,
The through hole of the fixed part is formed on the outer peripheral part of the fixed part,
Through-hole of the movable portion, the foaming apparatus extinguishing foam characterized tare Rukoto formed in the center of the movable portion.
上記固定部の上流側面の中央部には、上記混合流体の圧力損失を低減するノーズコーンが設けてあることを特徴とする消火用泡の発泡装置。 In the foaming apparatus for fire-fighting foam according to claim 2 ,
A fire extinguishing foam foaming apparatus, characterized in that a nose cone for reducing pressure loss of the mixed fluid is provided at a central portion of the upstream side surface of the fixed portion.
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