JP2005052631A - 消防ホース - Google Patents

Abstract

【課題】 消防ノズルにて一定水圧下で放水形態を変更しても放水の総流量を一定に保つ。
【解決手段】
消防用ホース１は、総放水量を一定に維持したまま、放水形態が変更できる。第一筒４が消防ホースに接続され、第一筒に第二筒５が螺合され、第二筒５の内側に絞り弁４０が配置される。第二筒５と絞り弁４０間の絞り部１０が総放水量を一定に保持する。グリップ４２の回転で第二筒５の位置が変わり、総放水量の設定が変更される。第二筒５に第三筒１３が螺合され、第三筒１３に第四筒１４が螺合される。グリップ６０の回転で第三筒１３の位置が変わり、放水形態が変更される。グリップ６６の回転で第四筒１４の位置が変わり、自衛用水噴霧の流量が調整される。放水形態や自衛用水噴霧の流量を変更しても、絞り部１０が総放水量を一定に保持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、消防ノズルに関するものである。

従来より、消防ホースの先端部に接続される消防ノズルには、放水形態を複数種類に変更するための機構が設けられている。たとえば、特許文献１に記載の消防ノズルは、消防ホースの先端部に接続された固定ノズル本体の先端外周部に第一筒体が螺子により進退自在に結合され、第一筒体の外周に第二筒体が螺子により進退自在に結合されている。第一筒体を回転させてこれを固定ノズル本体に対して進退させることによって、第一筒体の内側の通水路の入口の面積が変わり、それにより、この内側の通水路から前方へ放水される直線棒状の水噴流の流量が変化する。また、第二筒体を回してこれを第一筒体に対して進退させることによって、第一筒体と第二筒体との間の環状の通水路の出口の面積と形状が変わり、それにより、この環状の通水路から放水される霧状の水噴霧の形状（筒状と放射状）や流量が制御される。これにより、直線棒状の水噴流に放水する棒状放水形態、筒状又は放射状の霧状の水噴霧を放水する霧状放水形態、及び棒状噴流と霧状噴霧とを組合せたコンビネーション放水形態という複数の放水形態が選択できる。

特開平９−２８５５６１号公報

ところが、上記従来の消防ノズルにあっては、一定の水圧の下で放水形態を変更した場合に、上述した内側の通水路の入口と環状の通水路の出口の一方又は双方の面積が変化して流水抵抗が変化するために、ノズルからの総放出量（総流量）が変動する。そのため、消防ノズルでの放水形態の変更に伴って放水用のポンプが受ける負荷が変動するという問題がある。また、消防ノズルでの放水形態の変更に伴って消防士が受ける負荷も変動するという問題がある。

また、上記従来の消防ノズルでは、棒状噴流を制御するために第一筒体を回転操作し、霧状噴流を制御するために第二筒体を回転操作する必要がある。従って、上述した複数の放水形態を選択するために、消防士は２つの筒体の双方を片手で操作しなければならない。もっと単純な操作で短時間に放水形態を変更できることが望まれる。

さらに、棒状噴流と霧状噴霧とを組合せたコンビネーション放水形態において、放射状に放水される霧状噴霧は、消防士の正面の火炎の温度を下げかつ煙を遮断する機能を持つ、消防士のための自衛用の水幕として利用される。この自衛用の水噴霧の防御能力（例えば、その水幕の厚さ又は流量）を消火現場の状況に応じて制御できることが望まれる。しかし、上記従来の消防ノズルでは、霧状水噴霧の放水量を変更すると、この水噴霧の形状も変化するため、水噴霧を自衛用の放射状に維持したままでその防御能力を制御することが難しい。

本発明の目的は、消防ノズルにおいて、一定の水圧の下で放水形態を変更しても放水の総流量が一定に保たれるようにすることにある。

別の目的は、消防ノズルの操作をもっと容易にすることにある。

また別の目的は、一つの回転グリップの操作で放水形態を変更できるようにすることにある。

更に別の目的は、放水形態の変更と、放水の総流量の制御を、それぞれに専用の回転グリップの操作で独立して行えるようにすることにある。

また別の目的は、自衛用の水噴霧の防御能力を制御できるにようにすることにある。

さらにまた別の目的は、放水形態の変更と放水の総流量の制御と自衛用水噴霧の防御能力の制御を、それぞれに専用の回転グリップの操作で独立して行えるようにすることにある。

本発明に従う、水形態が変更できる消防ノズルは、消防ホースに接続された、このノズルからの総放水量を一定に保持するための上流側筒組立体と、上流側筒組立体より下流側に配置され、上流側筒組立体と接続された、放水形態を変更するための下流側筒組立体とを備える。この消防ノズルによれば、下流側筒組立体にて放水形態が変更されても、その上流に配置された上流側筒組立体により総放水量が一定に制御される。

上流側筒組立体は、一定に保持される前記総放水量を可変的に設定できるように構成されてよい。

好適な実施形態では、上流側筒組立体は、消防ホースに接続され、消防ホース内の通水路に連通する第一通水路を内側に形成する第一筒と、第一筒に同軸に取り付けられ、第一筒に対して軸方向に移動可能であり、第一筒より前方に突出した前端部を有し、その前端部の内側に第一通水路と連通する第二通水路を形成する第二筒と、第二通水路内に設けられ、総放水量を規定するための最小断面積まで第二通水路の断面積を絞る絞り弁とを備える。第二筒が軸方向に移動することで、絞り弁の第二筒に対する相対位置が変化して第二通水路の最小断面積が変化し、それにより、総放水量を可変的に設定することができる。

好適な実施形態では、第二筒が、軸回りに回転することで第一筒に対し軸方向へ移動するように第一筒に螺合されている。そして、第二筒の外周に、第二筒を回転させて総放水量を可変的に設定するための流量調整グリップが設けられている。さらに、第二筒の位置を複数の設定放水量にそれぞれ対応した複数の設定位置の各々でラッチするためのラチェットが設けられている。消防士は、流量調整グリップを回すことで所望の設定値に総放水量を設定できる。消火作業中に意図せずに流量調整グリップが回転して総放水量の設定が変更されることを、ラチェットが防止する。

好適な実施形態では、下流側筒組立体は、上記の第二筒に同軸に取り付けられ、第二筒に対して軸方向に移動可能な第三筒と、第三筒の外周に同軸に取り付けられた第四筒とを備える。第三筒は、第三筒の軸方向への移動に応じて変化する突出距離だけ第二筒から前方へ突出した前端部を有し、この第三筒の前端部はその内側に、第二通水路と連通する第三通水路を形成する。第三通水路は、第三筒が第一の位置にあるときに霧状の水噴霧を放水し、第三筒が第二及び第三の位置にあるときに棒状又は筒状の水噴流を放水するような形状を有する。第三筒と第四筒は両者間に第四通水路を形成する。第三筒は、第三筒が第三の位置にあるときに第二通水路と第四通水路とを接続する第五通水路を有する。第四通水路は、コーン状の水幕を形成する自衛水噴霧を放水するような形状を有する。この構成により、第三筒を移動させることで、コーン形状の霧状の水噴霧が放水される霧状放水形態と、真っ直ぐな棒状又は筒状の水噴流が放水される棒状放水形態、及び真っ直ぐな棒状又は筒状の水噴流とコーン状の自衛水噴霧とが同時に放水されるコンビネーション放水形態が選択できる。

好適な実施形態では、第三筒が、軸回りに回転することで第二筒に対し軸方向へ移動するように第二筒に螺合されている。そして、第三筒の外周に、第三筒を回転させて放水形態を変更するための放水パターン選択グリップが設けられている。消防士は、放水パターン選択グリップを回転操作することで、放水形態を変更することができる。

好適な実施形態では、第四筒が、第三筒に対して軸方向に移動可能であり、第四筒が第三筒に対して軸方向に移動することで第四通水路の断面積が変化し、それにより、自衛用水噴霧の流量又は水幕の厚さが変化する。従って、上記コンビネーション放水形態が選択されているとき、第四筒を移動させることで、自衛水噴霧の防御能力を調節することができる。

好適な実施形態では、第四筒が、軸回りに回転することで第三筒に対し軸方向へ移動するように第三筒に螺合されている。そして、第四筒の外周に、第四筒を回転させて自衛水噴霧の流量又は水幕の厚さを変更するための防御能調整グリップが設けられている。消防士は、コンビネーション放水形態を選択しているとき、防御能調整グリップを回転操作することで、自衛水噴霧の防御能力を制御することができる。

以下に、本発明に従う消防ノズルの一つの好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１から図３は、本実施形態に係る消防ノズルの霧状放水形態時、棒状放水形態時及びコンビネーション放水形態時の状態をそれぞれ示す一部切欠断面図である。図４は、この消防ノズルの先端部分を示す拡大図である。

この消防ノズル１は、図１に示すように、消防ホース３０に結合される概略円筒形の上流側筒組立体２と、この上流側筒組立体２に対して軸方向に移動可能に取り付けられた概略円筒形の下流側筒組立体３とを備える。下流側筒組立体３は、上流側筒組立体２より下流側（図中の左側）に配置される。上流側筒組立体２は、消防ホース３０から加えられる一定の水圧の下で、この消防ノズル１の総放水量（総流量）を或る設定値に一定に保持するための機構を構成する。また、下流側筒組立体３は、放水形態を変化させるための機構を構成する。

まず、上流側筒組立体２の構成を説明する。

上流側筒組立体２は、概略円筒形の第一筒４と第二筒５を有する。第一筒４は、消防ホース３０の先端に接続され、その内側に、消防ホース３０内の通水路３２と連通する第一通水路３４を形成する。第一筒４の外周に、概略円筒状の第二筒５が同軸の配置で螺合される。第二筒５は、これを軸回りに回転させことにより、第一筒４に対して軸方向の前方（図中の左方向）及び後方（図中の右方向）へ移動することができる。第二筒５は、第一筒４より常に前方に突出した前端部３６を有する。第二筒５の前端部３６は、その内側に、第一筒４内の第一通水路３４と連通する第二通水路３８を形成する。

第一筒４の内周部に支持体６が内方に向けて立設され、この支持体６に弁棒７の基端部が固定される。弁棒７は、第一筒４と同軸に配置される。弁棒７は、第二筒５内の第二通水路３８内へ突出した先端部４０を有する。弁棒７の先端部４０は、第二通水路３８の出口から若干距離だけ前方の位置まで延びている。弁棒７の先端部４０は、第二筒５内の第二通水路３８の断面積を出口まで徐々に絞るための絞り弁として作用する。すなわち、図４により良く図示されているように、第二筒５の先端部３６の出口直前の部分では、その内径が前方へ行くに伴い漸次拡大されて、断面視で一定傾斜角をもつ傾斜面１１が形成される。また、弁棒７の先端部４０の前記出口の直前の部分では、その外径が前方へ行くに伴い漸次拡大されて、断面視で傾斜角度が漸次に急になる円弧面１２が形成される。従って、弁棒７の先端部４０と第二筒５の先端部３６は、第二通水路３８の断面積を徐々に絞っていって、第二通水路３８の出口にて、断面積が最小の絞り部１０を形成する。この絞り部１０の断面積は、その下流側に位置する下流側筒組立体３内の通水路の実質的な断面積よりも小さい。つまり、絞り部１０の断面積は、消防ノズル１内の通水路の流経路に沿った実質的な断面積中で最小である。従って、絞り部１０は、消防ノズル１の一定の水圧の下での総放水量（総流量）を規定する。絞り部１０に至るまで第二通水路３８の断面積は徐々に絞られていて、ここを通過する水が受ける抵抗はできるだけ小さくされ、円滑な通水が行える。

第二筒５の第一筒４に対する位置が一定に保持されていれば、第二通水路３８の出口の最小断面積は一定に維持されるから、一定の水圧の下では、下流の下流側筒組立体３により放水形状が変更されても、総放水量（総流量）は一定に保持される。また、第二筒５を回転させて第一内筒４に対して第二筒５を移動させると、弁棒〔絞り弁）７（絞り弁４０）の第二筒５に対する相対位置が変化して第二通水路３８の出口の最小断面積が増減し、これにより、総放水量が変更される。

第二筒５は、その外周に、消防士がこれを回転させて総放水量を調節するための流量調整グリップ４２を有する。流量調整グリップ４２の表面には、複数の設定流量を示すスケール４４が設けられている。流量調整グリップ４２の近傍の第一筒４の外面には、基準位置印４６が設けられている。流量調整グリップ４２（第二筒５）を回転させてスケール４４中の任意の設定流量を基準位置印４６に位置合わせすると、総放水量がその設定流量に設定される。第二筒５には、また、第二筒５の回転位置をスケール４４中の各設定流量の位置に止めるためのラチェット４８が設けられている。ラチェット４８は、消防士による総放水量の設定を容易にし、また、消火作業中に意図せず第二筒５を回転させ総放水量の設定を変えてしまうミスを防ぐ。

次に、下流側筒組立体３の構造について説明する。

下流側筒組立体３は、前述した第二筒５に外周に同軸に螺合された概略円筒状の第三筒１３と、第三筒１３の外周に同軸に螺合された概略円筒状の第四筒１４を備える。第三筒１３は、これを軸回りに回転させることで、第二筒５に対して軸方向の前方及び後方へ移動することができる。第四筒１４は、これを軸回りに回転させることで、第三筒１３に対して軸方向の前方及び後方へ移動することができる。

第三筒１３は、その軸方向の位置に応じて変わる突出距離だけ第二筒５より前方へ突出する前端部５０を有する。図１から図３には、第三筒１３の第二筒５に対する位置が異なる状態が示されている。図１には、これらの状態の中で最も前方の位置に第三筒１３が位置した状態が示され、ここでは、前端部５０の突出距離は最小である。図３には第三筒１３が最も後方の位置に位置した状態が示され、ここでは、前端部５０の突出距離は最大である。図２には、図１と図３の中間の状態が示されている。

図４により良く図示されているように、第三筒１３の前端部５０のうち、図１に示された状態で第二筒５より前方へ突出した最先端部分５０Ａは、その内側において、内径が前方へ行くに伴い漸次拡大して、断面視で一定傾斜角度の傾斜面１６を形成し、また、その外側においても、外径が前方へ行くに伴いが漸次拡大して、断面視で一定傾斜角度の傾斜面１７を形成している。このように、第三筒１３の最先端の部分５０Ａは、前方へ向かって直径が拡大するコーン形状のリングになっている。第三筒１３の前端部５０のうち、最先端のコーン状リング５０Ａより後方の部分５０Ｂは、その内側において、内径が一定であるレベル面１５を形成し、また、その外側においても、外径が一定であるレベル面５４を形成している。このように、第三筒１３の前端部５０の後部５０Ｂは直線的な円筒である。この直線円筒の部分５０Ｂは、図２及び図３に示された状態のときに、第二筒５より前方へ突出する。第三筒１３の第二筒５より前方へ突出した部分と、前述した弁棒１７の第二筒５より前方へ突出した部分との間には、第二筒５内の第二通水路３８と連通する第三通水路５２が形成される。

第四筒１４は、第三筒１３の前端部５０の外周に取り付けられている。図４により良く示されているように、第四筒１４は、その内側に、第三筒１３の先端部５０の外側の傾斜面１７とレベル面５４にそれぞれ平行な傾斜面１９とレベル面５６を有する。そして、第四筒１４と第三筒１３の前端部５０との間に、これらの面１７、５４、１９及び５６により囲まれる第四通水路２０が形成される。第四通水路２０の断面積、特に、その出口側の傾斜面１７と１９に挟まれたコーン状の部分の断面積は、第四筒１４の第三筒１３に対する位置に応じて変化する。さらに、第三筒１３の先端部５０のうち、図３に示した状態でのみ第二筒５の前方へ突出する部分の壁には、第三筒１３の内側の第三通水路５２と外側の第四通水路２０とを連通する複数個の貫通孔（第五通水路）１８が形成されている。第五通水路の各貫通孔１８は、外側と前方へ斜めに傾斜している。

図１に示すように、第三筒１３が最も後方の位置にある状態では、消防ホース３０から供給された水が、第二通水路３８を通り、そして、第二筒５の前端部３６の傾斜面１１（図４参照）と第三筒１３の最先端部５０Ａの傾斜面１６（図４参照）に沿って斜め前方に放水される。従って。消防ノズル１から前方放射方向へ向けて霧状の水噴流が放水される（霧状放水形態）。

図２に示すように、第三筒１３が中間位置にある状態では、消防ホース３０から供給された水が、第二通水路３８を通り、そして、第三筒１３の前端部５０の後部５０Ｂのレベル面１５に沿って真っ直ぐ前方へ放水される。従って、消防ノズル１から真っ直ぐ前方に向けて棒状又は筒状の水噴流が放水される（棒状放水形態）。

図３に示すように、第三筒１３がさらに前方の位置にある状態では、消防ホース３０から供給された水が、第二通水路３８を通り、そして、一部の水が第三筒１３の前端部５０の後部５０Ｂのレベル面１５に沿って真っ直ぐ前方へ放水されるとともに、残りの一部の水が第五通水路１８を経由して第四通水路２０に入り、第四通水路２０の前端部の傾斜面１７と１９に沿って前方放射方向へ放水される。従って、消防ノズル１から、真っ直ぐ前方へ棒状又は筒状の水噴流が放水されると同時に、前方放射方向へ、コーン状の水幕である自衛水噴霧が放水される（コンビネーション放水形態）。

上述した３種類の放水形態は、第三筒１３を軸回りに回転させて第二筒５に対して軸方向に移動させることで選択することができる。第三筒１３は、その外周に、消防士がこれを回転させて放水形態を選択するための放水パターン選択グリップ６０を有する。放水パターン選択グリップ６０の外面には、それぞれの放水パターンのシンボルマーク６２が表示されている。放水パターン選択グリップ６０の近傍の第二筒５の外面には、基準位置マーク６４が表示されている。放水パターン選択グリップ６０を回して任意の放水パターンのシンボルマーク６２を基準位置マーク６４に位置合わせすると、その放水パターンが選択できる。

図３に示したコンビネーション放水形態が選択された場合において、第四筒１４を軸回りに回転させて第三筒１３に対して軸方向に移動させることで、自衛水噴霧の流量つまり水幕の厚さを変化させて、火炎や煙からの防御能力を調節することができる。第四筒１４は、その外周に、消防士がこれを回転させて防御能力を調整するための防御能調整グリップ６６を有する。図３に示すように、防御能調整グリップ６６の外面には、防御能の種々のレベルを示すスケール６８が表示されている。防御能調整グリップ６６の近傍の第三筒１３の外面には、基準位置マーク７０が表示されている。防御能調整グリップ６６を回転させてスケール６８内の任意のレベルを基準位置マーク７０に位置合わせすると、自衛水噴霧の流量（水幕の厚さ）をそのレベルに設定することができる。

放水パターン選択グリップ６０を回して放水形態を変更するときも、また、防御能調整グリップ６６を回して自衛水噴霧の防御能を変更するときも、放水量調整グリップ４２を回して設定放水量を変更しない限り、一定水圧の下での総放水量は一定に保持される。

以上の説明から明らかなように、この消防ノズル１では、設定放水量は放水量調整グリップ４２で、放水形態は放水パターン選択グリップ６０で、自衛水噴霧の防御能は防御能調整グリップ６６で、それぞれ独立して専用に制御することができる。また放水形態を変更するためには、放水パターン選択グリップ６０のみを回転操作すればよい。設定放水量を放水量調整グリップ４２で一度設定すれば、放水形態や防御能を変更しても、総放水量は一定に保持されるから、消防ポンプ及び消防士の負荷の変動が少ない。従って、この消防ノズル１は、消防士に使い易い。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の技術的範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。従って、本発明は、上述した実施形態とは異なる様々な具体的構成で実施されることができる。

本発明に従う消防ノズルの一実施形態の霧状放水形態時の状態を示す一部切欠断面図である。 同実施形態の棒状放水形態時の状態を示す一部切欠断面図である。 同実施形態のコンビネーション放水形態時の状態を示す一部切欠断面図である。 同実施形態の消防ノズルの先端部を示す拡大図である。

符号の説明

１ 消防用ホース
２ 上流側筒組立体
３ 下流側筒組立体
４ 第一筒
５ 第二筒
１３ 第三筒
１４ 第四筒
１０ 絞り部
３０ 消防ホース
４０ 絞り弁
４２ グリップ
４８ ラチェット
６０ グリップ
６６ グリップ

Claims (6)

1. 放水形態が変更できる消防ノズルにおいて、
   消防ホースに接続された、前記ノズルからの総放水量を一定に保持するための上流側筒組立体と、
   前記上流側筒組立体より下流側に配置され、前記上流側筒組立体と接続された、放水形態を変更するための下流側筒組立体と
   を備えたことを特徴とする消防ノズル。
2. 前記上流側筒組立体は、一定に保持される前記総放水量を可変的に設定できるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の消防ノズル。
3. 前記上流側筒組立体は、
   消防ホースに接続され、前記消防ホース内の通水路に連通する第一通水路を内側に形成する第一筒と、
   前記第一筒に同軸に取り付けられ、前記第一筒に対して軸方向に移動可能であり、前記第一筒より前方に突出した前端部を有し、前記前端部の内側に前記第一通水路と連通する第二通水路を形成する第二筒と、
   前記第二通水路内に設けられ、前記総放水量を規定するための最小断面積まで前記第二通水路の断面積を絞る絞り弁と、
   を備え、
   前記第二筒が軸方向に移動することで前記絞り弁の前記第二筒に対する相対位置が変化して前記第二通水路の前記最小断面積が変化し、それにより、前記総放水量を可変的に設定できる請求項１記載の消防ノズル。
4. 前記第二筒が、軸回りに回転することで前記第一筒に対し軸方向へ移動するように前記第一筒に螺合されており、
   前記第二筒の外周に、前記第二筒を回転させて前記総放水量を可変的に設定するための流量調整グリップが設けられている請求項３記載の消防ノズル。
5. 前記第二筒の位置を複数の設定放水量にそれぞれ対応した複数の設定位置の各々でラッチするためのラチェットを更に備えたことを特徴とする請求項３又は４記載の消防ノズル。
6. 前記下流側筒組立体は、
   前記第二筒に同軸に取り付けられ、前記第二筒に対して軸方向に移動可能な第三筒と、
   前記第三筒の外周に同軸に取り付けられた第四筒と
   を備え、
   前記第三筒は、前記第三筒の軸方向への移動に応じて変化する突出距離だけ前記第二筒から前方へ突出した前端部を有し、前記第三筒の前端部はその内側に、前記第二通水路と連通する第三通水路を形成し、
   前記第三通水路は、前記第三筒が第一の位置にあるときに霧状の水噴霧を放水し、前記第三筒が第二及び第三の位置にあるときに棒状又は筒状の水噴流を放水するような形状を有し、
   前記第三筒と第四筒は両者間に第四通水路を形成し、
   前記第三筒は、前記第三筒が前記第三の位置にあるときに前記第二通水路と前記第四通水路とを接続する第五通水路を有し、
   前記第四通水路は、コーン状の水幕を形成する自衛水噴霧を放水するような形状を有することを特徴とする請求項３又は４記載の消防ノズル。
   ７． 前記第三筒が、軸回りに回転することで前記第二筒に対し軸方向へ移動するように前記第二筒に螺合されており、
   前記第三筒の外周に、前記第三筒を回転させて前記放水形態を変更するための放水パターン選択グリップが設けられている請求項６記載の消防ノズル。
   ８． 前記第四筒が、前記第三筒に対して軸方向に移動可能であり、
   前記第四筒が前記第三筒に対して軸方向に移動することで前記第四通水路の断面積が変化し、それにより、前記自衛用水噴霧の水幕の厚さが変化すること特徴とする請求項６記載の消防ノズル。
   ９． 前記第四筒が、軸回りに回転することで前記第三筒に対し軸方向へ移動するように前記第三筒に螺合されており、
   前記第四筒が前記第三筒に対して軸方向に移動することで前記第四通水路の断面積が変化し、それにより、前記自衛水噴霧の流量又は水幕の厚さが変化し、
   前記第四筒の外周に、前記第四筒を回転させて前記自衛水噴霧の流量又は水幕の厚さを変更するための防御能調整グリップが設けられていること特徴とする請求項６記載の消防ノズル。

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