特表 2024-516167 改良混合システムを備える圧縮空気泡消火システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-12

(54)【発明の名称】改良混合システムを備える圧縮空気泡消火システム

(51)【国際特許分類】

   A62C 5/02 20060101AFI20240405BHJP

   A62C 35/68 20060101ALI20240405BHJP

   A62C 27/00 20060101ALI20240405BHJP

【ＦＩ】

A62C5/02 A

A62C35/68

A62C27/00 504

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023564569

(86)(22)【出願日】2022-04-21

(85)【翻訳文提出日】2023-12-18

(86)【国際出願番号】 IB2022053718

(87)【国際公開番号】W WO2022224178

(87)【国際公開日】2022-10-27

(31)【優先権主張番号】102021000010364

(32)【優先日】2021-04-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518434717

【氏名又は名称】イヴェコ・マギルス・アー・ゲー

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】フォーケン，ペーター

(72)【発明者】

【氏名】フマーヨハン，ティム

(72)【発明者】

【氏名】リーチェル，シモン

【テーマコード（参考）】

2E189

【Ｆターム（参考）】

2E189AA03

2E189BA03

(57)【要約】

【要約】 水の供給源（２）と、圧縮空気流を提供する為の空気管理システム（３）と、添加物溶液を提供する為の溶液計量モジュール（４）と、空気・溶液混合物を出力装置（６）へ提供するように構成されている混合室モジュール（５）とを具備する圧縮空気泡消火システムＣＡＦＳ（１）であって、混合モジュール（５）は、出力装置（６）に流体接続された流出導管（８）と、供給源（２）に流体接続された流入導管（７）とを具備し、混合モジュール（５）は、流入導管（７）と流出導管（８）との間に複数のバイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）を具備し、バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）は、互いに異なる水力直径と、関連した多様な圧力開口とを備える可能性のあるバルブ（１０）とを有する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水の供給源（２）と、圧縮空気流を提供する空気管理システム（３）と、添加物溶液を提供する溶液計量モジュール（４）と、空気・溶液混合物を出力装置（６）に提供するように構成されている混合室モジュール（５）とを具備する圧縮空気泡消火システムＣＡＦＳ（１）であって、
前記混合モジュール（５）は、前記出力装置（６）に流体接続された流出導管（８）と、前記供給源（２）に流体接続された流入導管（７）とを具備し、
前記混合モジュール（５）は、前記流入導管（７）と前記流出導管（８）との間に複数のバイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）を具備して、前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の各々は、他と異なっている水力直径を有し、
前記空気管理システム（３）と前記計量モジュール（４）とは、前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の少なくとも一つに流体接続され、
前記空気・溶液混合物は、前記流出導管（８）での前記圧縮空気と前記水と前記添加物溶液とにより得られる、
圧縮空気泡消火システム。

【請求項2】

バイパス導管導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の数がＮであり、（Ｍ）番目の前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の前記水力直径は、（Ｍ－１）番目の前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）より大きく、ＭはＮ以下である、請求項１に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項3】

一つのバイパス導管（９ｅ）が前記流入導管（７）の直径と等しいかその直径より大きい水力直径を有する、請求項１または請求項２に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項4】

前記流出導管（８）は、前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の間で可変の直径を有し、（Ｍ）番目の前記導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）と（Ｍ－１）番目の前記導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）との間での前記流出導管（８）の区間の直径は、（Ｍ－１）番目の前記導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の直径と等しく、ここで、Ｎはバイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の数であり、ＭはＮ以下である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項5】

前記空気管理システム（３）と前記計量モジュール（４）の両方が同じバイパス導管（９ａ）に流体接続される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項6】

前記空気管理システム（３）は、水流方向について前記計量モジュール（４）の下流に流体接続される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項7】

前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の少なくとも一つが、前記流出導管（８）への水の通過を調整するように構成されているバルブ手段（１０，１１）を具備する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項8】

前記バルブ手段は、前記流入導管（７）での水圧が所定値を超えた時のみ前記流入導管（７）から前記流出導管（８）への流体の通過のみを許可するように構成されているチェックバルブ（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）を含む、請求項７に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項9】

前記バイパス導管（９ｂ，９ｃ，９ｄ）に設けられた前記チェックバルブ（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）の開口圧力が、他の開口圧力と異なっている、請求項８に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項10】

前記バルブ手段は、前記バイパス導管（９ｅ）の一つにおける流体の通過の許可又は拒否が能動的に制御されるように構成されているバルブ（１１）を含む、請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項11】

請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の圧縮空気泡消火システムを具備する消防車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本特許出願は、２０２１年４月２３日出願のイタリア特許出願第１０２０２１００００１０３６４号の優先権を主張し、同出願の開示全体が参照により本明細書に援用される。

【0002】

（発明の技術分野）
本発明は、消防車両又は装置の為の消火システム、特に、改良混合システムを備える圧縮空気泡消火システム（ＣＡＦＳ）に関する。

【背景技術】

【0003】

消防システム、例えば消防車両又は装置は、火災の鎮圧を行う為に火災に向けられる消火化合物を供給するように構成されている消火システムを備える。

【0004】

特に、圧縮空気泡消火システム（ＣＡＦＳ）は当該技術で広く知られており、予設定割合の圧縮空気と水／起泡剤溶液との混合物の使用についてのものである。

【0005】

より詳しく記すと、水／起泡剤溶液は、大量の水に溶解した起泡剤添加物、つまり体積が０．５％から３％又は０．５％から８％の添加物を包含する。圧縮空気は、混合室モジュールでこのような溶液と混合される。

【0006】

このような空気・溶液混合物は、大気圧より高い圧力であり、火災に向けられる管の流出口により放出され、膨張すると、火災を消す特性を有する泡を形成する。特に、泡の空気量は、液体溶液に対して空気が３体積部分～２０体積部分から成る値を取るように調整され得る。規格ＤＩＮ ＥＮ １６３２７に規定されているように、空気／溶液比が３～１０の間から成ると「ウェット泡」と定義され、一方で空気／溶液比が１１～２０の間から成ると「ドライ泡」と定義される。

【0007】

上記によれば、ＣＡＦＳシステムに関連する一つの問題点は、水と水／泡溶液との間の正確な混合を確実に行って適切な空気／溶液混合物を提供することである。

【0008】

しかしながら、空気流・水流又は空気／溶液混合物は火災の状態に応じて操作者により連続的に変更され得るので、空気流と水流とが連続的に変化し得る。このような水流の変動は、水と空気と起泡剤との間の不充分な混合につながり得る。

【0009】

実際に、水は概ね、通常は圧縮空気泡消火システムが稼働する時に閉じられるバタフライバルブにより調整され、これは水と起泡剤と空気との間の正確な混合を確実に行うのに良好な速度の水流を提供しない。必要とされる水流が少ない場合には特に、この欠点が見られる。

【0010】

それゆえ、使用者の必要に応じて水と起泡剤と空気との間の良好な混合を提供できるＣＡＦＳシステムを提供する必要性が感じられる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明の目的は、費用効果の高い最適な手法で上述の必要性を満たすことである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

添付されている一連の請求項に記載されている圧縮空気泡消火システムにより、上述の目的が達成される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

本発明のより良い理解の為に、添付図面を参照して、好適な実施形態が非限定的な例として以下に記載される。

【図1】本発明による混合モジュールを具備する圧縮空気泡消火システムの概略表示を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１は、不図示の消火設備、例えば車両の為の圧縮空気泡消火システムＣＡＦＳ１の一般的な概略表示を開示している。ＣＡＦＳ１は本質的に、水の供給源２と空気管理システム３と溶液計量システム４と混合室５とを具備する。混合室５は、供給源２からの水と、空気管理システム３からの制御下にある規定の空気流と、溶液計量システム４からの添加剤、例えば起泡剤とを受け取り、これらの要素をともに混合して、消防士により使用される管に接続され得る流出装置６に消防用の空気／溶液混合物の適切な流れを提供するように構成されている。

【0015】

空気管理システム３は、多様な手法で、例えば、国際特許出願第ＰＣＴ／ＩＢ２０２０／０６１８３０号に記載されているシステムにより具現化され、それゆえ、簡略化の為に本明細書ではこれ以上記載されない。

【0016】

溶液計量システム４も周知の多様な手法で具現化され得る。溶液計量システム４と空気管理システム３の両方は、それぞれ泡溶液と圧縮空気の加圧流体流をそれぞれ混合室５に提供するように構成されている。

【0017】

水の供給源２は、当該技術で周知のような水ポンプや消火栓など多様な形態のものであり得る。

【0018】

好ましくは、混合室５は、供給源２に流体接続される第１流入口５ａと、計量システム４の出力４ａに流体接続される第２流入口５ｂと、空気管理システム３の出力３ａに流体接続される第３流入口５ｃと、流出装置６に流体接続される流出口５ｄとを画定する。

【0019】

説明される実施形態によれば、混合室５は、流入導管７と、流出導管８と、流入導管７と流出導管８との間で平行に流体配置される複数のバイパス導管９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄとを具備する。

【0020】

以下において、「上流」及び「下流」の語は、供給源２から流出装置６への水経路について使用される。

【0021】

流入導管７は、片側で供給源２に、そして供給源２の下流でバイパス導管９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅに流体接続される。一方で、流出導管８は、片側で流出装置８に、そして流出装置６の上流でバイパス導管９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅに流体接続される。

【0022】

詳しく記すと、供給源２のみの下流に第５バイパス導管があり、第５バイパス導管の上流に第４バイパス導管９ｄがあり、第４バイパス導管９ｄの上流に第３バイパス導管９ｃがあり、第３バイパス導管９ｃの上流に第２バイパス導管９ｂがあり、第２バイパス導管９ｂの上流に第１バイパス導管９ａがある。言い換えると、流出装置６の視点から見て、流出装置６のみの上流に第５バイパス導管があり、第５バイパス導管の上流に第４バイパス導管９ｄがあり、第４バイパス導管９ｄの上流に第３バイパス導管９ｃがあり、第３バイパス導管９ｃの上流に第２バイパス導管９ｂがあり、第２バイパス導管９ｂの上流に第１バイパス導管９ａがある。

【0023】

特に、計量システム４の出力４ａと空気管理システム３の出力３ａの両方は、第１バイパス導管９ａ、つまり供給源２について最も下流にあるバイパスのみに流体接続されている。より好ましくは、第１バイパス導管９ａが流出導管８の上流であって計量モジュール４の出力４ａの下流にあり、空気管理システム３の出力３ａは第１バイパス導管９ａに流体接続されている。計量モジュール出力４ａは、流入導管７の下流にある第１バイパス導管９ａに流体接続されている。

【0024】

バイパス導管導管９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの数がＮであり、（Ｍ）番目のバイパス導管９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅの水力直径が（Ｍ＋１）番目のバイパス導管導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）を下回ると、有利である。ここで、Ｎ及びＭは整数であり、ＭはＮより小さい。

【0025】

本実施形態によれば、第５導管９ｅは第４導管９ｄより小さい水力直径を有し、第３導管９ｃは第４導管９ｄより小さい水力直径を有し、第２導管９ｂは第３導管９ｃより小さい水力直径を有し、第１導管９ａは第２導管９ｂより小さい水力直径を有する。好ましくは、流入及び流出導管７は、第５導管９ｅと実質的に同じかこれより大きい水力直径を有する。

【0026】

より好ましくは、流出導管８は、導管９ａ及び９ｅの間で可変の直径を有する。特に、（Ｍ）番目の導管と（Ｍ＋１）番目の導管との間での流出導管８の区間は、（Ｍ）番目の導管と実質的に同じ直径を有する。

【0027】

従って、導管９ａ及び９ｂの間での流出導管８の区間は、導管９ａと実質的に同じ直径を有する。導管９ｂ及び９ｃの間での流出導管８の区間は、導管９ｂと実質的に同じ直径を有する。導管９ｃ及び９ｄの間での流出導管８の区間は、導管９ｃと実質的に同じ直径を有する。導管９ｄ及び９ｅの間での流出導管８の区間は、導管９ｄと実質的に同じ直径を有する。そして、流出導管８の最後の区間は、導管９ｅと同じ直径、つまり入力導管７の直径と同じ直径を有する。

【0028】

バイパス導管９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅのうち少なくとも幾つかが、流入導管７から流出導管８へのそれぞれのバイパス導管のみにおける流体の通過を許可するように構成されているバルブ手段１０を備えると、有利である。特に、このようなバルブ手段は、多様な圧力制御開口部を具備することにより、流入導管７での水の圧力に応じたそれぞれのバイパス導管への水の流れを許可する。

【0029】

特に、開示されている例で、第１バイパス導管９ａ、つまり空気管理システム３と計量モジュール４とに直接的に流体接続されているバイパス導管は、フリーである。「フリーである」とは、すなわち、流入導管７から流出導管８への流体通過を常に許可する。言い換えると、第１バイパス導管９ａは上述のバルブ手段を備えていない。

【0030】

チェックバルブ１０を備える他のバイパス導管９ｂ，９ｃ，９ｄは、多様な開口圧力を持つと、つまり多様な圧力レベルでの流体通過を許可する寸法をそれぞれのチェックバルブ１０が持つと、有利である。

【0031】

詳しく記すと、第３バイパス導管９ｃのチェックバルブ１０ｂは、第４バイパス導管９ｄのチェックバルブ１０ｃより低い開口圧力レベルを有し、第２バイパス導管９ｂのチェックバルブ１０ａは、第３バイパス導管９ｃのチェックバルブ１０ｂより低い開口圧力レベルを有する。

【0032】

バイパス導管９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅのうち一つが、流入導管７から流出導管８への流体の通過を許可するべく能動的に制御されるように構成されているバルブ手段１１を備えると、有利である。

【0033】

特に、第５バイパス導管９ｅは、流入導管７から流出導管８への流体通過を許可又は拒否するように構成されているオン・オフバルブなどの電気作動バルブ１１を備える。

【0034】

上記のような本発明によるＣＡＦＳ１の動作は、以下の通りである。

【0035】

概して、供給源２により提供される水は、流入導管７へ流れ、そして第１バイパス導管９ａへ流れる。最小の水力直径を有するこのような導管は、最初は開口部４ａから来た起泡剤と、そして次に開口部３ａから来た圧縮空気と混合される水の速度を上昇させる。それから、大きな直径を有して、起泡剤と予混合された高速の水と圧縮空気との良好な混合を許可する流出導管に進む。そして混合溶液は流出装置６へ流れる。

【0036】

水圧が上昇した場合には、第２バイパスばねのチェックバルブ１０ａが開口し、第２バイパス導管９ｂの下流の流出導管８へ水を直接通過させる。こうして、流出装置６へ進む前に溶液は更に混合される。水圧が更に上昇することにより第３及び第４バイパス導管９ｃ，９ｄのチェックバルブ１０ｂ，１０ｃの開口を許可する場合にも、同様のことが起こる。

【0037】

ユーザが泡溶液と空気ではなく水のみを必要とする場合には、バルブ１１が開口するように制御され、それにより、主に第５バイパス導管９ｅでの水流を出力装置６へ直接的に通過させ得る。実際には、少量の水のみが導管７，９ａ，８を流れて出力導管８で再び混合される。しかしながら、直径差ゆえに、水の主要部分は直接的に導管９ｅを通過する。

【0038】

上記を考慮すると、本発明による圧縮空気泡消火システムＣＡＦＳ１の利点は明白である。

【0039】

提案される混合モジュールのおかげで、非常に効果的な手法で水を泡溶液及び空気と混合して流出装置での低品質の泡溶液を回避することが可能である。

【0040】

そのうえ、混合モジュールは特に小型で費用効果が高い。

【0041】

更に、混合モジュールは、同品質の泡混合物発生について非常に広範囲の水圧で作動する。

【0042】

加えて、バイパス導管の数を変化させることにより、水圧範囲を変化させることが可能である。したがって、提案される混合モジュールは多用途性があり、生産における規模の経済が得られる。

【0043】

特に、提案される混合システムの多用途性は明らかである。実際に、混合システムは、空気を含まない泡溶液、空気－泡溶液、あるいは単に水を、出力装置へ提供するのに使用され得る。したがって、周知のシステムと比べて、混合システムは単一モジュールを介して全ての機能を提供する。

【0044】

請求項に規定されている保護範囲を超えない改変が、本願に記載された圧縮空気泡消火システムＣＡＦＳ１に加えられ得ることは、明らかである。

【0045】

例として、バイパス導管の数は変化し得る。同様に、バルブ手段１０，１１は、同じ開口特性を有する多様な形態のバルブで置き換えられてもよい。

【符号の説明】

【0046】

１ 圧縮空気泡消火システム（ＣＡＦＳ）
２ 供給源
３ 空気管理システム
３ａ 出力
４ 溶液計量システム
４ａ 出力
５ 混合室
５ａ 第１流入口
５ｂ 第２流入口
５ｃ 第３流入口
５ｄ 流出口
６ 流出装置
７ 流入導管
８ 流出導管
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ バイパス導管
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ チェックバルブ
１１ バルブ手段

【図1】

【手続補正書】

【提出日】2023-12-27

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水の供給源（２）と、圧縮空気流を提供する空気管理システム（３）と、添加物溶液を提供する溶液計量モジュール（４）と、空気・溶液混合物を出力装置（６）に提供するように構成されている混合室モジュール（５）とを具備する圧縮空気泡消火システムＣＡＦＳ（１）であって、
前記混合室モジュール（５）は、前記出力装置（６）に流体接続された流出導管（８）と、前記供給源（２）に流体接続された流入導管（７）とを具備し、
前記混合室モジュール（５）は、前記流入導管（７）と前記流出導管（８）との間に複数のバイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）を具備して、前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の各々は、他と異なっている水力直径を有し、
前記空気管理システム（３）と前記計量モジュール（４）とは、前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の少なくとも一つに流体接続され、
前記空気・溶液混合物は、前記流出導管（８）での前記圧縮空気と前記水と前記添加物溶液とにより得られる、
圧縮空気泡消火システム。

【請求項2】

バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の数がＮであり、（Ｍ）番目の前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の前記水力直径は、（Ｍ－１）番目の前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）より大きく、ＭはＮ以下である、請求項１に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項3】

一つのバイパス導管（９ｅ）が前記流入導管（７）の直径と等しいかその直径より大きい水力直径を有する、請求項１に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項4】

前記流出導管（８）は、前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の間で可変の直径を有し、（Ｍ）番目の前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）と（Ｍ－１）番目の前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）との間での前記流出導管（８）の区間の直径は、（Ｍ－１）番目の前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の直径と等しく、ここで、Ｎはバイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の数であり、ＭはＮ以下である、請求項１に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項5】

前記空気管理システム（３）と前記計量モジュール（４）の両方が同じバイパス導管（９ａ）に流体接続される、請求項１に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項6】

前記空気管理システム（３）は、水流方向について前記計量モジュール（４）の下流に流体接続される、請求項１に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項7】

前記バイパス導管（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ）の少なくとも一つが、前記流出導管（８）への水の通過を調整するように構成されているバルブ手段（１０，１１）を具備する、請求項１に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項8】

前記バルブ手段は、前記流入導管（７）での水圧が所定値を超えた時のみ前記流入導管（７）から前記流出導管（８）への流体の通過のみを許可するように構成されているチェックバルブ（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）を含む、請求項７に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項9】

前記バイパス導管（９ｂ，９ｃ，９ｄ）に設けられた前記チェックバルブ（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）の開口圧力が、他の開口圧力と異なっている、請求項８に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項10】

前記バルブ手段は、前記バイパス導管（９ｅ）の一つにおける流体の通過の許可又は拒否が能動的に制御されるように構成されているバルブ（１１）を含む、請求項７に記載の圧縮空気泡消火システム。

【請求項11】

請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の圧縮空気泡消火システムを具備する消防車両。

【国際調査報告】