JP2008228902A

JP2008228902A - 旋回方式散水銃装置

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Publication number: JP2008228902A
Application number: JP2007070889A
Authority: JP
Inventors: Noboru Oyamada; 昇小山田
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-03-19
Also published as: JP4787192B2

Abstract

【課題】この発明は、消火水を駆動源として旋回用モータを省略し、コストの低減を図る小型の旋回方式散水銃装置を得る。
【解決手段】旋回方式散水銃装置は、管路方向を鉛直にして配設されて消火水が供給される鉛直配管３と、鉛直配管３に管路方向周りに回動可能に連結された縦配管６および縦配管の上部に連結された散水ノズルを有する散水銃５と、消火水の導入方向に応じて正／逆回転トルクを発生する旋回制御ユニット１１と、消火水の旋回制御ユニット１１への導入方向を切り換える流路切換バルブ２２と、散水銃５の旋回力を流路切換バルブ２２に伝達して、消火水の旋回制御ユニット１１への導入方向を切り換えさせる切り換えレバー３５と、旋回制御ユニット１１により発生された正／逆回転トルクを縦配管６の管路方向周りの回動トルクに変換して縦配管６に伝達し、散水銃５を旋回させる動力変換・伝達機構部３２と、を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、散水ノズルを旋回させつつ消火水を散水する旋回方式散水銃装置に関するものである。

従来の放水ユニットは、垂直配管と、垂直配管の開口先端に回動可能に接続されたＬ形配管と、Ｌ形配管の先端に接続された放水ノズルとを備えている。垂直配管は電動弁を介してスプリンクラー配管に連結されている。そして、ウォームがＬ形配管の垂直部の周りに同軸に固定され、ノズル旋回モータの軸に取り付けられたウォームホイールがウォームに歯合している。これにより、ノズル旋回モータが回転すると、Ｌ形配管およびその先端に接続された放水ノズルが水平回り（鉛直軸周り）に回動する（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−３８６４５号公報

従来の散水ユニットでは、旋回装置が大きくなり、幅員の狭い場所では使用できないという課題があった。さらに、放水ノズルの旋回駆動用としてノズル旋回モータを用いているので、ノズル旋回モータに加え、その電気配線が必要となると共に、その駆動制御手段が必要となり、コスト増をもたらしてしまうという課題もあった。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、消火水を駆動源として旋回用モータを省略し、コストの低減を図る小型の旋回方式散水銃装置を得ることを目的とする。

この発明による旋回方式散水銃装置は、管路方向を鉛直にして配設されて消火水が供給される鉛直配管と、上記鉛直配管の上部開口部に管路方向周りに回動可能に連結された縦配管および該縦配管の上部に連結された散水ノズルを有する散水銃と、上記消火水の一部を駆動源とし、正／逆回転トルクを発生する動力発生機構部と、上記動力発生機構部により発生された上記正／逆回転トルクを上記縦配管の管路方向周りの回動トルクに変換して該縦配管に伝達し、上記散水銃を旋回させる動力変換・伝達機構部と、を備えている。そして、上記動力発生機構部は、同軸に並設された第１および第２駆動室、単一の回転軸に取り付けられて上記第１および第２駆動室のそれぞれに回転自在に配設された第１および第２羽根車、上記第１駆動室に上記消火水を導入して上記第１羽根車を上記回転軸周りの一方向に回転させるための第１給水口、および上記第２駆動室に上記消火水を導入して上記第２羽根車を上記回転軸周りの他方向に回転させるための第２給水口を有する旋回制御ユニットと、上記消火水を上記第１給水口に導入する流路と該消火水を上記第２給水口に導入する流路とを切り換える流路切換バルブと、上記散水銃が鉛直配管の管路方向周りの一方向に所定角度旋回したときに、上記散水銃の旋回力を上記流路切換バルブに伝達して、上記消火水を上記第１給水口に導入する流路から該消火水を上記第２給水口に導入する流路に切り換えさせ、上記散水銃が鉛直配管の管路方向周りの他方向に所定角度旋回したときに、上記散水銃の旋回力を上記流路切換バルブに伝達して、上記消火水を上記第２給水口に導入する流路から該消火水を上記第１給水口に導入する流路に切り換えさせる流路切換バルブ駆動機構部と、を有している。

この発明によれば、動力発生機構部が、消火水の一部を駆動源として散水銃を旋回させるための動力を発生しているので、駆動モータなどの部品、その電気配線、さらにはその駆動制御手段が不要となり、コストの低減および装置のコンパクト化が図られる。

図１はこの発明の一実施の形態に係る旋回方式散水銃装置の全体構成を模式的に示す側断面図、図２はこの発明の一実施の形態に係る旋回方式散水銃装置の動作状態を示す側断面図、図３はこの発明の一実施の形態に係る旋回方式散水銃装置における駆動用シリンダの動作を説明する図、図４はこの発明の一実施の形態に係る旋回方式散水銃装置における散水銃の連結構造を説明する要部断面図、図５はこの発明の一実施の形態に係る旋回方式散水銃装置における旋回制御ユニットの構造を説明する断面図、図６はこの発明の一実施の形態に係る旋回方式散水銃装置における旋回制御ユニットの動作を説明する断面図である。

図１において、旋回方式散水銃装置は、制御弁２を介して給水本管１に接続され、管路方向を鉛直とする鉛直配管３と、鉛直配管３に軸受部４を介して鉛直軸周りに回動可能に接続された散水銃５と、散水銃５を鉛直軸周りに回動させる旋回機構部１０と、これらを収納する隠蔽箱４０を備えている。

散水銃５は、縦配管６と、縦配管６の上部開口部に所定の方向に曲げられて取り付けられた散水ノズル７と、を備えている。この散水銃５は、図４に示されるように、縦配管６の管路方向を鉛直配管３の管路方向に一致させて、縦配管６を鉛直配管３の上部開口部に管路方向周りに回動可能に接続されている。そして、縦配管６と鉛直配管３との間にはＯリング８ａ、８ｂが介装され、消火水４６が漏れ出ないようになっている。また、手動操作ハンドル９が散水銃５に取り付けられている。

旋回機構部１０は、消火水４６の一部を駆動源とし、消火水４６の供給方向を変えることで正／逆回転トルクを発生する旋回制御ユニット１１と、旋回制御ユニット１１への消火水４６の導入方向を切り換える流路切換バルブ２２と、旋回制御ユニット１１により発生された正／逆回転トルクを縦配管６の管路方向と平行な軸周りの回動力に変換して縦配管６に伝達し、散水銃５を旋回させる動力変換・伝達機構部３２と、散水銃５の旋回力を流路切換バルブ２２に伝達して流路切換バルブ２２を切り換え動作させる流路切換バルブ駆動機構部と、を備えている。ここで、旋回制御ユニット１１、流路切換バルブ２２および流路切換バルブ駆動機構部により動力発生機構部を構成する。

つぎに、旋回機構部１０の各構成について説明する。
旋回制御ユニット１１は、図５および図６に示されるように、両端開口を端板で塞口された円筒体に作製され、第１駆動室１３と第２駆動室１４とが軸方向に並んで画成された本体１２と、回転軸１７に固着されて第１駆動室１３と第２駆動室１４とに同軸に配設された第１羽根車１５と第２羽根車１６と、回転軸１７の回転トルクを所定の比率で出力軸１８に出力するギア室１９と、を備えている。第１給水口２０ａが第１駆動室１３に臨むように本体１２に形成され、第１排水口２０ｂが第１駆動室１３の最下位置に開口するように本体１２に形成されている。第２給水口２１ａが第２駆動室１４に臨むように本体１２に形成され、第２排水口２１ｂが第２駆動室１４の最下位置に開口するように本体１２に形成されている。

第１羽根車１５のブレード１５ａのそれぞれは、径方向に対して周方向一側に傾斜して、かつ周方向に等角ピッチで回転軸１７から延設されている。そして、消火水４６が、第１給水口２０ａから導入されてブレード１５ａに当たり、第１駆動室１３の内壁面に沿って下方に流れ、第１排水口２０ｂから排水される。これにより、第１羽根車１５は、図６の（ａ）に示されるように反時計回りに回転される。この時、ブレード１５ａは径方向に対して回転方向前方に傾斜している。

一方、第２羽根車１６のブレード１６ａのそれぞれは、径方向に対して周方向他側に傾斜して、かつ周方向に等角ピッチで回転軸１７から延設されている。そして、消火水４６が、第２給水口２１ａから導入されてブレード１６ａに当たり、第２駆動室１４の内壁面に沿って下方に流れ、第２排水口２１ｂから排水される。これにより、第２羽根車１６は、図６の（ｂ）に示されるように、時計回りに回転される。この時、ブレード１６ａは、径方向に対して回転方向前方に傾斜している。

ここで、第１および第２給水口２０ａ，２１ａは、消火水４６を、第１および第２羽根車１５，１６の回転方向前方に向って第１および第２駆動室１３，１４に噴射するように構成されることが望ましい。

流路切換バルブ２２は、図３に示されるように、円筒状の弁本体２３と、弁本体２３の両端開口を塞口する端板２４ａ，２４ｂと、両端に駆動軸２６ａ，２６ｂを有し、駆動軸２６ａ，２６ｂを端板２４ａ，２４ｂに挿通させ、弁本体２３内に第１室２７ａ、第２室２７ｂおよび第３室２７ｃを画成するように配設された弁体２５と、を備えている。そして、両駆動軸２６ａ，２６ｂが端板２４ａ，２４ｂの挿通孔内壁面を摺動し、同時に弁体２５が弁本体２３の内壁面を摺動して、弁体２５が弁本体２３の軸方向に往復移動する。なお、各摺動部には、Ｏリングが介装され、消火水４６が漏れ出ないようになっている。

また、弁本体２３には、第１給水孔２８が弁体２５の移動に拘わらず第２室２７ｂに臨むように穿設されている。また、第２給水孔２９が弁体２５の移動により第１室２７ａおよび第２室２７ｂの一方に臨むように弁本体２３に穿設されている。さらに、第３給水孔３０が弁体２５の移動により第２室２７ｂおよび第３室２７ｃの一方に臨むように弁本体２３に穿設されている。さらにまた、弁本体２３には、第１吸排孔３１ａが弁体２５の移動に拘わらず第１室２７ａに臨むように穿設され、第２吸排孔３１ｂが弁体２５の移動に拘わらず第３室２７ｃに臨むように穿設されている。

動力変換・伝達機構部３２は、散水銃５の縦配管６に外嵌状態に固着された第１かさ歯車３３と、出力軸１８に同軸に固着され、第１かさ歯車３３に歯合する第２かさ歯車３４と、を備えている。一対の切り換えレバー３５（３５ａ，３５ｂ）が、周方向に所定の角度だけ離間して縦配管６の外周壁から延設され、流路切換バルブ駆動機構部を構成している。
そして、分岐配管３６が制御弁２から分岐し、流路切換バルブ２２の第１給水孔２８に接続され、開閉バルブ３７が分岐配管３６の経路途中に配設されている。第１管路３８が流路切換バルブ２２の第２給水孔２９と旋回制御ユニット１１の第１給水口２０ａとを連通するように配管されている。また、第２管路３９が流路切換バルブ２２の第３給水孔３０と旋回制御ユニット１１の第２給水口２１ａとを連通するように配管されている。

隠蔽箱４０は、散水銃５の散水ノズル７を露出させる開口部を有し、散水銃５および旋回機構部１０を覆うように配設された本体部４１と、本体部４１に軸４２周りに回動自在に取り付けられて本体部４１の開口部を開閉するカバー４３と、を備えている。このカバー４３は、消火水４６の非散水時には本体部４１の開口部を塞口しており、消火水４６の散水時には、散水ノズル７から散水される消火水４６の圧力を受けて軸４２周りに回動し、本体部４１の開口部を開放する。また、消火栓４４が制御弁２から隠蔽箱４０の外部に至るように延設されている。

つぎに、このように構成された旋回式散水銃装置の動作について説明する。
まず、火災が発生すると、制御弁２が開放され、消火水４６が給水本管１から鉛直配管３に流入し、散水ノズル７から散水される。カバー４３は、この散水ノズル７から散水された消火水４６の水圧を受け、軸４２周りに回動し、本体部４１の開口部が開けられ、図２に示されるように、消火水４６が散水される。

消火水４６の一部が、給水本管１から分岐して分岐配管３６に流入し、流路切換バルブ２２に給水される。この時、流路切換バルブ２２は、図３の（ａ）の状態にあるとする。そこで、消火水４６は、第１給水孔２８から第２室２７ｂに給水され、第２給水孔２９から排水される。第２給水孔２９から排水された消火水４６は、第１管路３８を通り、旋回制御ユニット１１に供給される。

旋回制御ユニット１１では、消火水４６は、第１管路３８を介して第１給水口２０ａから第１駆動室１３内に第１羽根車１５の回転方向前方に向かって噴射される。この消火水４６の水圧がブレード１５ａを押圧し、第１羽根車１５が、図６の（ａ）に示されるように、反時計周りに回転する。ブレード１５ａを押圧した消火水４６は第１駆動室１３内の底部に集まり、第１排水口２０ｂから排水される。

第１羽根車１５の回転により、回転軸１７が回転される。この回転軸１７の回転トルクがギア室１９内の歯車輪列により所定の比率で変換され、出力軸１８に伝達される。この出力軸１８の回転トルクは、第２かさ歯車３４と第１かさ歯車３３との歯合により、縦配管６の管路方向周りの回転トルクに変換されて縦配管６に伝達される。これにより、縦配管６はその管路方向周りに周方向の一側に回動し、散水ノズル７が一側に旋回しつつ消火水４６を散水する。

縦配管６がその管路方向周りに周方向の一側に所定角度だけ回動すると、縦配管６に突設された一方の切り換えレバー３５ａが駆動軸２６ａに当接する。縦配管６が周方向の一側にさらに回動すると、弁体２５が、第１室２７ａ内に空気を第１吸排孔３１ａから吸入し、かつ第３室２７ｃ内の空気を第２吸排孔３１ｂから排出させながら図３の（ａ）中右側に摺動移動し、図３の（ｂ）の状態となる。この時、第１給水孔２８から第２室２７ｂに給水された消火水４６は、第３給水孔３０から排水される。第３給水孔３０から排水された消火水４６は、第２管路３９を通り、旋回制御ユニット１１に供給される。

旋回制御ユニット１１では、消火水４６は、第２管路３９を介して第２給水口２１ａから第２駆動室１４内に第２羽根車１６の回転方向前方に向かって噴射される。この消火水４６の水圧がブレード１６ａを押圧し、第２羽根車１６が、図６の（ｂ）に示されるように、時計周りに回転する。ブレード１６ａを押圧した消火水４６は第２駆動室１４内の底部に集まり、第２排水口２１ｂから排水される。

第２羽根車１６の回転により、回転軸１７が逆方向に回転される。この回転軸１７の回転トルクがギア室１９内の歯車輪列により所定の比率で変換され、出力軸１８に伝達される。この出力軸１８の回転トルクは、第２かさ歯車３４と第１かさ歯車３３との歯合により、縦配管６の管路方向周りの回転トルクに変換されて縦配管６に伝達される。これにより、縦配管６はその管路方向周りに周方向の他側に回動し、散水ノズル７が他側に旋回しつつ消火水４６を散水する。

縦配管６がその管路方向周りに周方向の他側に所定角度だけ回動すると、縦配管６に突設された他方の切り換えレバー３５ｂが駆動軸２６ｂに当接する。縦配管６が周方向の他側にさらに回動すると、弁体２５が、第１室２７ａ内の空気を第１吸排孔３１ａから排出し、かつ第３室２７ｃ内に空気を第２吸排孔３１ｂから吸気させながら図３の（ｂ）中左側に摺動移動し、図３の（ａ）の状態となる。この時、第１給水孔２８から第２室２７ｂに給水された消火水４６は、第２給水孔２９から排水される。第２給水孔２９から排水された消火水４６は、第１管路３８を通り、旋回制御ユニット１１に供給される。

このようにして、この旋回方式散水銃装置は、散水銃５の旋回力を流路切換バルブ２２に伝達して、消火水４６の旋回制御ユニット１１への導入方向を切り換えることにより、散水銃５を所定の旋回角度で、右旋回と左旋回とを交互に行い、消火水４６を散水する。また、手動操作ハンドル９を操作すれば、手動にて、散水銃５から消火水４６を散水できる。さらに、消火ホース４５を消火栓４４に接続し、消火ホース４５からの消火水４６の散水もできる。

従って、この発明によれば、消火水４６の一部を駆動源として散水銃５を旋回させるための動力を発生しているので、駆動モータなどの部品、その電気配線、さらにはその駆動制御手段が不要となり、コストの低減および装置のコンパクト化が図られる。さらに、電気的な制御が不要であるとともに、幅員の狭い場所にも設置できるので、地震による火災が発生した場合に地域を守る延焼防止システムなどへの適用に好適である。
ギア室１９が旋回制御ユニット１１に備えられているので、ギア比を変更することで簡易に散水銃５の旋回速度を調整することができる。

旋回制御ユニット１１の回転駆動機構として第１および第２羽根車１５，１６を用いているので、ブレード１５ａ，１６ａの枚数や面積を変えることで簡易に回転トルクを調整することができる。また、ブレード１５ａ，１６ａが回転方向前方に傾斜しているので、消火水４６の水圧を効果的に回転力に変換でき、大きな回転トルクが得られる。さらに、第１および第２給水口２０ａ，２１ａが、消火水４６を第１および第２羽根車１５，１６の回転方向前方に向かって噴射させるように構成されているので、消火水４６の水圧を効果的に回転力に変換でき、大きな回転トルクが得られる。

この発明の一実施の形態に係る旋回方式散水銃装置の全体構成を模式的に示す側断面図である。この発明の一実施の形態に係る旋回方式散水銃装置の動作状態を示す側断面図である。この発明の一実施の形態に係る旋回方式散水銃装置における駆動用シリンダの動作を説明する図である。この発明の一実施の形態に係る旋回方式散水銃装置における散水銃の連結構造を説明する要部断面図である。この発明の一実施の形態に係る旋回方式散水銃装置における旋回制御ユニットの構造を説明する断面図である。この発明の一実施の形態に係る旋回方式散水銃装置における旋回制御ユニットの動作を説明する断面図である。

符号の説明

３鉛直配管、５散水銃、６縦配管、７散水ノズル、１１旋回制御ユニット（動力発生機構部）、１３第１駆動室、１４第２駆動室、１５第１羽根車、１５ａブレード、１６第２羽根車、１６ａブレード、１７回転軸、２０ａ第１給水口、２１ａ第２給水口、２２流路切換バルブ（動力発生機構部）、３２動力変換・伝達機構部（動力発生機構部）、３３第１かさ歯車、３４第２かさ歯車、３５切り換えレバー、４６消火水。

Claims

管路方向を鉛直にして配設されて消火水が供給される鉛直配管と、
上記鉛直配管の上部開口部に管路方向周りに回動可能に連結された縦配管および該縦配管の上部に連結された散水ノズルを有する散水銃と、
上記消火水の一部を駆動源とし、正／逆回転トルクを発生する動力発生機構部と、
上記動力発生機構部により発生された上記正／逆回転トルクを上記縦配管の管路方向周りの回動トルクに変換して該縦配管に伝達し、上記散水銃を旋回させる動力変換・伝達機構部と、を備え、
上記動力発生機構部は、
同軸に並設された第１および第２駆動室、単一の回転軸に取り付けられて上記第１および第２駆動室のそれぞれに回転自在に配設された第１および第２羽根車、上記第１駆動室に上記消火水を導入して上記第１羽根車を上記回転軸周りの一方向に回転させるための第１給水口、および上記第２駆動室に上記消火水を導入して上記第２羽根車を上記回転軸周りの他方向に回転させるための第２給水口を有する旋回制御ユニットと、
上記消火水を上記第１給水口に導入する流路と該消火水を上記第２給水口に導入する流路とを切り換える流路切換バルブと、
上記散水銃が鉛直配管の管路方向周りの一方向に所定角度旋回したときに、上記散水銃の旋回力を上記流路切換バルブに伝達して、上記消火水を上記第１給水口に導入する流路から該消火水を上記第２給水口に導入する流路に切り換えさせ、上記散水銃が鉛直配管の管路方向周りの他方向に所定角度旋回したときに、上記散水銃の旋回力を上記流路切換バルブに伝達して、上記消火水を上記第２給水口に導入する流路から該消火水を上記第１給水口に導入する流路に切り換えさせる流路切換バルブ駆動機構部と、
を有していることを特徴とする旋回方式散水銃装置。
上記第１羽根車は上記回転軸周りの一方向前方に傾斜するブレードを該回転軸周りに等角ピッチに配列して構成され、上記第２羽根車は上記回転軸周りの他方向前方に傾斜するブレードを該回転軸周りに等角ピッチに配列して構成されていることを特徴とする請求項１記載の旋回方式散水銃装置。
上記第１給水口は上記消火水を上記第１駆動室内に上記回転軸周りの一方向前方に噴射するように構成され、上記第２給水口は上記消火水を上記第２駆動室内に上記回転軸周りの他方向前方に噴射するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の旋回方式散水銃装置。