JP2014047898A - 消防用ホース - Google Patents

Abstract

【課題】優れた耐熱・耐磨耗性能を有するとともに、キンク発生の極めて少ない最小曲げ半径の小さい消防用ホースを提供すること。
【解決手段】内筒ジャケットを含んでなる内筒と、外筒ジャケットを含んでなる外筒を有するダブルジャケット構造を有する消防用ホースであって、
（ａ）前記内筒が、少なくともその内筒の内周側にゴムまたは樹脂からなる内張り層を有し、かつその内筒の外周側にゴムまたは樹脂からなる被覆層を有する多層構造からなり、
（ｂ）該内筒の外径と前記外筒の内径の直径差が、該消防用ホースの通常放水時には該外筒の内周面と該内筒の外周面とが密着し、非放水時には該外筒の内周面と該内筒の外周面の間に空隙が存在するように構成されている、
ことを特徴とする消防用ホース。
【選択図】図１

Description

本発明は、消防用ホースに関する。

さらに詳しくは、優れたキンクの発生防止効果を有した消防用ホースに関する。

近年、都市化が進んだことにより、消防活動も、消防ホースを持った消防隊員がビル内のオフィスや店舗、集合住宅、公共施設など、屋内に侵入して消火活動をすることが増えている。その結果、自ずと、消防ホースは、狭い火災現場等では折り曲げられ、引きずられ、火の粉がかかることなども多くなった。

そのため、現在は、耐熱性や耐磨耗性に優れた繊維でホースジャケットを製織したシングルホース構造のホースや、熱、摩耗や引っ掛け損傷に強いダブルホース構造としたホースを使用することも多くなってきている。

一方で、屋内侵入による消火活動で大きな問題となるのは、消防ホースにキンク（ホースが“く”の字型に屈曲する現象）が生じて消火活動の妨げになることである。

繊維製品である消防ホースは、狭い場所では折り曲げられることによりキンクが生じることがあり、キンクがいったん発生すると、ホースの口径が狭められ、消火に必要な水量が得られなくなることが多々ある。

次に、キンクと同様に重要なことはホースの圧力損失の低減である。屋内侵入用のホースは、ポンプから最も離れた筒先で使用されるため、口径の異なるホースが複数本接続され、最終的には送水距離は３００ｍにも及ぶことにもなり、そのため、各口径のホースで、通水による圧力損失をできる限り軽減することが重要である。ホースジャケットの織組織も低圧損（低圧力損失）に対応できるものが必要となる。

このように都市化が進んだ火災現場で要請される消防ホースには、耐熱・耐摩耗性、耐キンク発生性などの点での優れた耐久性と、一方で、低圧損、軽量、柔軟、取り扱い易さなどの、一般的にみると、前述した耐久性とは相反する特性・性能も要求されるのである。

こうした中で、消防ホースの耐キンク発生性は、現場での活動中の送水の成否に関わるものであり、重要度が高い。

消防ホースのキンクは、ホース固有の最小曲げ半径よりも小さく曲げられたときに生じる。一般的に、最小曲げ半径はホース口径が小さいほど小さく、送水圧力が大きくなるほど小さくなる。しかし、火災の規模や勢いによって異なる消火に必要な水量は、ポンプ能力とホース口径によって決まるので、キンクの発生しにくい（最小曲げ半径の値が小さい）口径の小さいホースを望んでも、必要水量が得られない口径のホースを選択することはできないのである。

一般に、屋内侵入用の消防ホースは、４０ｍｍ口径から５０ｍｍ口径の耐熱性の高いシングルホースや耐熱性と同時に耐摩耗性に優れた４０ｍｍ口径のダブルホースが多く用いられている。

したがって、こうした口径の消防ホースで、より耐キンク発生性に優れ、かつ優れた耐熱性と耐摩耗性を有する消防用ホースが実現できれば、ビルの中で複雑な構造を有するオフィスや店舗などの狭い現場で、より効果的で優れた消火活動をすることができるようになるのである。

従来、耐キンク発生性に注目した消防ホースとして、経糸と緯糸から筒状に製織したジャケットにライナー層を内張りした消防ホースにおいて、ジャケットの経糸をホース軸方向に対して傾斜するように配列した消防ホースが提案されている（特許文献１）。

また、経糸と緯糸とから筒状に製織したジャケットにライナー層を内張りした消防ホースにおいて、ジャケットの織り組織を綾織にするとともに、その緯糸の打込み本数を３０本／５０ｍｍ以上にした消防ホースが提案されている（特許文献２）。

しかし、これらは、いずれも、口径が５０ｍｍよりも大きな通常の消防ホースにおいて、織組織や織密度などを工夫することによりキンクの発生を防止しようとするものであるが、織組織や織密度の工夫だけでは大きな改善効果は期待できず、特に、４０ｍｍ口径から５０ｍｍ口径といった細い消防ホースでは、織組織や織密度の要素がキンク発生防止に寄与するウェィトは低いと考えられ顕著な改善効果を期待することはできなかった。

また、内筒と外筒のダブルジャケット構造の消防ホースについては、圧力損失をシングルホースなみに低減化をした構造の消防ホース（特許文献３）、流動抵抗の低減化をした消防用ホース（特許文献４）などが提案されているが、いずれもキンクの発生防止に関わるものではない。

特開２００２−３４０２４０号公報 特開２００２−３１０３４１号公報 特開平６−１７４１５２号公報 特開２００８−３６０２７号公報

上述したような点に鑑み、本発明の目的は、優れた耐熱・耐磨耗性能を有するとともに、キンク発生の極めて少ない最小曲げ半径の小さい消防用ホースを提供することにある。

特に、現在、都市消防隊で多く使用されている４０ｍｍ口径〜５０ｍｍ口径の消防ホース分野で、優れた耐熱・耐磨耗性能を有し、かつキンク発生の極めて少ない最小曲げ半径が小さい消防用ホースを実現し提供することにある。

上記の目的は、以下の（１）の構成を有する消防用ホースとすることにより達成することができる。
（１）内筒ジャケットを含んでなる内筒と、外筒ジャケットを含んでなる外筒を有するダブルジャケット構造を有する消防用ホースであって、
（ａ）前記内筒が、少なくともその内筒の内周側にゴムまたは樹脂からなる内張り層を有し、かつその内筒の外周側にゴムまたは樹脂からなる被覆層を有する多層構造からなり、
（ｂ）該内筒の外径と前記外筒の内径の直径差が、該消防用ホースの通常放水時には該外筒の内周面と該内筒の外周面とが密着し、非放水時には該外筒の内周面と該内筒の外周面の間に空隙が存在するように構成されている、
ことを特徴とする消防用ホース。

また、かかる本発明の消防用ホースにおいて、好ましくは、以下の（２）〜（４）のいずれかの構成を有するものである。
（２）前記内筒が有する前記内張り層および前記被覆層が、前記内筒ジャケットの外周側から内周側に向けて、前記ゴムまたは樹脂を前記内筒ジャケット内に圧入する１圧入工程で形成されたものであることを特徴とする上記（１）に記載の消防用ホース。
（３）内筒ホースの内径が３８ｍｍ〜５４ｍｍであることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の消防用ホース。
（４）前記内筒が有する前記内張り層の厚さが０．２〜０．４ｍｍであり、前記被覆層の厚さが０．２〜０．４ｍｍであることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の消防用ホース。

請求項１にかかる本発明の消防用ホースによれば、最小曲げ半径が極めて小さく、キンク発生が極めて少なく、かつ優れた耐熱・耐磨耗性能を有し、屋内に侵入しての消火活動を行うのに好適な消防用ホースが提供される。

請求項２にかかる本発明の消防用ホースによれば、上述した請求項１記載の消防用ホースの効果を有するとともに、さらに最小曲げ半径がいっそう小さく、キンク発生の極めて少ない消防用ホースが提供される。

請求項３にかかる本発明の消防用ホースによれば、上述した請求項１記載の消防用ホースの効果を十二分に発揮でき、屋内に侵入しての消火活動を行うのに最適な消防用ホースが提供される。

請求項４にかかる本発明の消防用ホースによれば、上述した請求項１記載の消防用ホースの効果を有するとともに、最小曲げ半径がよりいっそう小さく、特にキンク発生が極めて少ない屋内に侵入しての消火活動を行うのにより最適な消防用ホースが提供される。

本発明にかかる消防用ホースの断面構造を示す断面図であり、該ホースの非放水時の状態を示したものである。 実施例、比較例で得られたデータを、横軸に水圧、縦軸に最小曲げ半径をプロットして折れ線グラフに示したグラフである。

以下、更に詳しく本発明の消防用ホースについて説明する。

図１は、本発明の消防用ホースの１実施態様例を説明する断面図であり、本発明の消防用ホース１は、内筒ジャケット４を含んでなる内筒２と、外筒ジャケット５を含んでなる外筒３を有するダブルジャケット構造を有する消防用ホースであって、
（ａ）内筒２が、少なくともその内筒ジャケット４の内周側にゴムまたは樹脂からなる内張り層６を有し、かつその内筒ジャケット４の外周側にゴムまたは樹脂からなる被覆層７を有する多層構造からなり、
（ｂ）内筒２の外径と外筒３の内径の直径差が、該消防用ホース１の通常放水時には、外筒３の内周面と内筒２の外周面とが密着し、非放水時には、外筒３の内周面と内筒２の外周面の間に空隙８が存在するように構成されていることを特徴とする。

図１は、本発明の消防用ホースの非放水時の状態を示しており、外筒３の内周面と内筒２の外周面の間に空隙８が明確に存在している状態を示している。

この空隙８は、内筒２の外径と外筒３の内径の直径差に基づいて生ずるものであり、非放水時には空隙として存在するが、通常の放水時には、内筒２内を水が高圧で通過することによるホース直径の膨張（膨径）により、内筒２の外周面と外筒３の内周面とが密着する上記した直径差を有して内筒２と外筒３が形成されている。

外筒３の内周面と内筒２の外周面の間の空隙８の程度は、非放水時で、それらの直径差（ホース設計上の直径差）で２ｍｍ〜８ｍｍ程度であることが好ましい。より好ましくは２ｍｍ〜５ｍｍ、最も好ましくは３〜５ｍｍ程度であり、該直径差が大きすぎると、本発明の所期の効果が乏しくなったり、放水量（能力）が小さくなる場合があるので、注意を要する。該直径差が小さすぎると、全体のホースの製造が難しくなるので好ましくなく、また、収納時などの取扱い性・作業性が悪化し好ましくない。直径差が１ｍｍ未満のときは、計算上、片側で０．５ｍｍ未満の間隙が生じていることになるが、密着状態に近く、該レベルのものは、実質的には間隙はゼロｍｍであり、本発明では空隙が存在するとはいわないものである。

本発明の消防用ホースによれば、通常の放水時（該ホースの規格上の使用水圧での放水時）には、内筒２の外周面と外筒３の内周面とが密着することにより、それらが一体構造であるかのような挙動を示すことになる。その結果、内筒２の内周側と外周側の双方にあるゴムまたは樹脂の内張り層６、ゴムまたは樹脂の被覆層７の存在とも相俟って、通水開始から昇圧していくにつれて、顕著にキンクが発生しにくくなる。この理由は、全体でより肉厚の一体構造を呈するように成ることによって、耐キンク発生性が格段と向上するためと考えられるものである。

むろん、外筒３の存在により、本発明の消防用ホースは、耐熱性・耐磨耗性に優れた繊維を該外筒の外筒ジャケット５に使用することにより、良好な耐熱・耐磨耗性能を有するものである。そして、言を換えると、本発明の消防用ホースは、この外筒の存在を利用し、通水時には、該外筒が内筒と一体化した構造を実現させることにより、キンクの発生を効果的に防止していると言える。外筒は、樹脂またはゴム引きしているものを用いる必要は必ずしもない。むしろ、内筒のホース直径の膨張（膨径）に応じて、より強い密着ができるように、拡径の自由度が大きい、樹脂またはゴム引きをしていないものが好ましい。また、外筒の内部に内筒を通して、ダブルジャケットホースに製造する際にも、樹脂またはゴム引きをしていない外筒を使用する方が作業のしやすさなどの点で好ましい。ただし、耐磨耗性をより向上させる等の理由により、適宜に、外筒の外周面などに樹脂またはゴム引きをしたものを用いることも好ましいことである。

本発明者らの検討によれば、特に、該ホースの規格上の使用水圧の１／３〜１／２程度の圧力での放水時には、内筒２の外周面と外筒３の内周面とが密着し始めるように、非放水時の外筒３の内周面と内筒２の外周面の直径差を持たせることがよい。

好ましく形成された本発明の消防用ホースによれば、一般的な呼称４０ｍｍ（使用圧２．０ＭＰａ）の屋内侵入用の消防用ホースにおいて、後述する最小曲げ半径値（ｃｍ）で、２５ｃｍ以下〜２０ｃｍ以下のレベルまで実現することができ、より好ましく形成されたものでは、最小曲げ半径値（ｃｍ）で、２０ｃｍ〜１０数ｃｍ程度まで実現することができ、画期的な耐キンク発生性を示す。

内筒の内張り層６および被覆層７は、内筒ジャケット４の内周側あるいは外周側において、コーティングされることなどにより形成されているものであればよいが、本発明者らの知見によれば、内筒ジャケット４の外周側から内周側に向けて、熱可塑性のゴムまたは樹脂を該内筒ジャケット内に圧入する１圧入工程による方法（ワンショット押出成形法という）で形成されたものであることが好ましい。

この１圧入工程によるワンショット押出成形法で、内筒２の内張り層６および被覆層７を形成させた場合には、該ゴムまたは樹脂が、内筒の外周側から内周側まで内筒ジャケット４の内部を貫通して一体的に存在する構造となることから、全体でより強固な一体構造を呈するようになり、耐キンク発生性がさらに向上するためと考えられる。該ゴムまたは樹脂は、ポリウレタン樹脂を使用するのがよく、該樹脂自体は、従来から使用されているものを使用することができる。

本発明の消防用ホースは、前述したように、都市型の火災に使用されると顕著な効果を発揮するものであり、内筒ホースの内径が３８ｍｍ〜５４ｍｍであることが、大きな効果を発揮できるので好ましい。

特に限定されるものではないが、樹脂層に関して、内筒２が有する内張り層６の厚さは、好ましくは０．２〜０．４ｍｍであり、被覆層７の厚さは、同様に０．２〜０．４ｍｍであることが好ましい。

内外のジャケット４、５は、筒状織物により構成するのがよく、織組織は平織、綾織などを使用できる。

本発明の消防用ホースを製造するには、前述した内筒２と外筒３を別々に完成したものとして製造し、その後、内筒２を外筒３内に挿入することで製造できる。その後、ホース両端に必要な口金（雄、雌）、ノズルを取り付ければよい。

以下、実施例、比較例に基づいて本発明の消防用ホースについて、さらに具体的に説明する。

なお、以下の説明において、耐キンク発生性についての試験と評価の方法は、以下のようにして行った。

また、実施例１、同２、比較例１の各ホースは、いずれも呼称４０ｍｍ（使用圧２．０ＭＰａ、内筒ホースの内径３８ｍｍ）の消防用ホースである。また、それぞれの内筒ジャケット、外筒ジャケットは、いずれも、経糸にポリエステル紡績糸、緯糸にポリエステルフィラメント糸を使用した平織組織の筒状織物である。

（Ａ）耐キンク発生性の試験と評価
各試験消防用ホースについて、圧力０．１ＭＰａから１．６ＭＰａまで昇圧しながら通水をしてゆき、各圧力下で通水をしながらホースを曲げてゆき、キンクを発生するときのホースの曲率半径（最小曲げ半径値）を求めた。

具体的には、圧力０．１ＭＰａから１．６ＭＰａまで、０．１ＭＰａずつ昇圧してゆき、各圧力での通水時でのホースの最小曲げ半径値を測定した。最小曲げ半径値は、ホースの長さ方向の中間部をＵ字型の先端部とし、それ以外の部分は平行な状態になるようにして、全体をＵ字型に緩やかに曲げる。

その状態から、平行部分の距離（間隔）を徐々に狭めてゆき、Ｕ字型の先端部がその曲げに耐えきれずに緩い半円状のＵ字型から、キンクを発生して鋭角のＶ字型に折れ曲がったときの平行部分の距離（間隔）（＝最小曲げ直径）を測定し（１ｃｍ単位）、その１／２の値を、小数点以下を四捨五入して、最小曲げ半径値（ｃｍ）として求めた。ｎ数は３として、四捨五入して１ｃｍ単位で求めた。なお、昇圧して試験を続けて行く際、前測定で生じたキンクのクセが次の測定に影響を与えないようにＵ字型を形成する位置は１回ごとにずらして行った。

上述のようにして求められた最小曲げ半径値（ｃｍ）の大小から耐キンク発生性を評価した。

最小曲げ半径値（ｃｍ）が小さいほど、耐キンク発生性に優れ、キンクを発生することなく、曲がりに良く耐え、通水孔を確保できることを表している。

比較例１
内筒は、内筒ジャケットの内周にポリウレタン樹脂製チューブを接着してなるものである。消防用ホースの全体は、該内筒に、樹脂またはゴム引きしていない外筒を被せた構造のものである。

内筒の内周面をなす樹脂製チューブは、チューブ厚さ０．３ｍｍのものであり、この比較例１の消防用ホースは、従来から市販されて使用されている一般的なダブルジャケットホースである。

なお、内筒の外周面は直径４１．０ｍｍ、外筒の内周面は直径４２．０ｍｍであり、内筒の外周面と外筒の内周面の間の間隙は、非放水時でも実質的にゼロｍｍ（０．５ｍｍ未満）のものである。

実施例１
内筒は、内筒ジャケットの内周と外周にポリウレタン樹脂チューブを接着した多層（３層）構造のものである。消防用ホースの全体は、該内筒に、樹脂またはゴム引きしていない外筒を被せたダブルジャケットホースである。

該内筒の内周面をなす樹脂製チューブは、チューブ厚さは０．３ｍｍ、外周面をなすポリウレタン樹脂チューブ厚さは０．３ｍｍのものである。

なお、内筒の外周面は直径４１．５ｍｍ、外筒の内周面は直径４５．３ｍｍであり、内筒の外周面と外筒の内周面の間の間隙は、非放水時では実質的に１．９ｍｍのものであり、通常放水時（使用圧である２．０ＭＰａ）には内筒の外周面と外筒の内周面の間の間隙はゼロｍｍとなって、両面は密着するものである。

実施例２
内筒は、内筒ジャケットの外周側から内周側に向けて、１圧入工程による成形方法（ワンショット押出成形法）により、内筒ジャケット内部に貫通してポリウレタン樹脂が存在していて、かつ内周側と外周側に該ポリウレタン樹脂の層を形成させた一体多層構造のものである。消防用ホースの全体は、その一体多層構造の内筒に、ゴム引きしていない外筒を被せたダブルジャケットホースである。

該内筒の内周側の樹脂層厚さは０．３ｍｍ、外周側の樹脂層厚さは０．３ｍｍのものでる。

なお、内筒の外周面は直径４１．５ｍｍ、外筒の内周面は直径４５．３ｍｍであり、内筒の外周面と外筒の内周面の間の間隙は、非放水時では実質的に１．９ｍｍのものであり、通常放水時（使用圧である２．０ＭＰａ）には内筒の外周面と外筒の内周面の間の間隙はゼロｍｍとなって、両面は密着するものである。

これら各試験ホースの耐キンク発生性を評価した結果は、表１に示したとおりであり、本発明にかかる実施例１、同２の消防用ホースは優れた耐キンク発生性を示している。

表１に示したデータを、横軸に水圧、縦軸に最小曲げ半径をプロットして折れ線グラフに示したのが図２である。

これら表１、図２からわかるように、本発明にかかる消防用ホースは、該消防用ホースの使用圧である水圧２．０ＭＰａの約１／３〜１／２である０．７〜１．０ＭＰａ付近から使用圧にかけて、特に良好な耐キンク発生性を示している。

これはその圧力付近で内筒ジャケットの外周面と外筒ジャケットの内周面とが、キンク発生を防止する上で効果的な密着をすることによって、それらが肉厚の一体構造であるかのような挙動を示し、その結果、耐キンク発生性が格段と向上するためと考えられるのである。本発明にかかる実施例１、同２の消防用ホースは、いずれも良好な耐キンク発生性を示しているが、特に、実施例２のものは、実施例１と比べても１ランク優れている。

１：消防用ホース
２：内筒
３：外筒
４：内筒ジャケット
５：外筒ジャケット
６：内筒内周側のゴムまたは樹脂の内張り層
７：内筒外周側のゴムまたは樹脂の被覆層
８：空隙

Claims (4)

1. 内筒ジャケットを含んでなる内筒と、外筒ジャケットを含んでなる外筒を有するダブルジャケット構造を有する消防用ホースであって、
   （ａ）前記内筒が、少なくともその内筒の内周側にゴムまたは樹脂からなる内張り層を有し、かつその内筒の外周側にゴムまたは樹脂からなる被覆層を有する多層構造からなり、
   （ｂ）該内筒の外径と前記外筒の内径の直径差が、該消防用ホースの通常放水時には該外筒の内周面と該内筒の外周面とが密着し、非放水時には該外筒の内周面と該内筒の外周面の間に空隙が存在するように構成されている、
   ことを特徴とする消防用ホース。
2. 前記内筒が有する前記内張り層および前記被覆層が、前記内筒ジャケットの外周側から内周側に向けて、前記ゴムまたは樹脂を前記内筒ジャケット内に圧入する１圧入工程で形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の消防用ホース。
3. 内筒ホースの内径が３８ｍｍ〜５４ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載の消防用ホース。
4. 前記内筒が有する、前記内張り層の厚さが０．２〜０．４ｍｍであり、前記被覆層の厚さが０．２〜０．４ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の消防用ホース。

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