JP2020079579A - Suspension method of pump device and pump device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のドローンに連結されたホースまたはチューブなどの導管の途中に配置されたポンプ装置の懸架方法に関する。さらに、本発明は、複数のドローンに連結された導管の途中に配置されるポンプ装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for suspending a pump device disposed in the middle of a conduit such as a hose or a tube connected to a plurality of drones. Further, the present invention relates to a pump device arranged in the middle of a conduit connected to a plurality of drones.
近年、高層ビルなどの高層建築物の数が増加している。このような高層建築物で火災が発生すると、大きな人的被害および経済被害が発生するおそれがある。特に、はしご車で放水可能な高さ以上の高層フロアで火災が発生した際には、迅速な消火活動を行うことができずに、大きな人的被害および経済被害が発生するリスクが高い。 In recent years, the number of high-rise buildings such as high-rise buildings is increasing. When a fire occurs in such a high-rise building, there is a possibility of causing great human damage and economic damage. In particular, when a fire occurs on a high-rise floor that is higher than the level at which water can be discharged by a ladder car, rapid fire extinguishing activities cannot be performed, and there is a high risk of causing serious human injury and economic damage.
ここで、空中または水中あるいはその両方の領域を移動する無人移動体として定義されるドローンは、撮影もしくは監視、点検もしくは検査、計測などの様々な分野で広く用いられている。ドローンは、あらかじめ設定された目的によって自律的に運動するか、無線(電波、可視光、あらゆる波長帯のレーザー光、音波、超音波のいずれか、あるいはこれらの複合)を用いて人間である操縦者によって操縦されるか、無線を通じた外部の制御装置(コンピュータを含む)によって制御される。 Here, the drone, which is defined as an unmanned moving body that moves in the air and/or underwater, is widely used in various fields such as imaging or monitoring, inspection or inspection, and measurement. A drone autonomously moves according to a preset purpose, or is a human being maneuvered using radio waves (radio waves, visible light, laser light of all wavelength bands, sound waves, ultrasonic waves, or a combination of these). Manipulated by a person or controlled by an external control device (including a computer) through radio.
そこで、高層フロアなどの高所で火災が発生した際に、消火ホースのノズルに連結されたトップドローンを含む複数のドローンによって消火ホースを懸架しつつ、消火ホースのノズルを火災発生箇所付近まで飛行させることが望まれている。消火ホースは、消火液が流れる導管である。無人移動体であるドローンによって、消火ホースのノズルを火災が発生している高層フロア付近まで搬送することができれば、安全かつ迅速に消火活動を行うことができる。 Therefore, when a fire occurs in a high place such as a high-rise floor, the fire hose nozzle is suspended by multiple drones including a top drone connected to the fire hose nozzle, and the fire hose nozzle is flown to the vicinity of the fire. It is desired to let them do. A fire hose is a conduit through which fire extinguishing liquid flows. If the drone, which is an unmanned vehicle, can transport the nozzle of the fire hose to the vicinity of the high-rise floor where the fire is occurring, it is possible to carry out fire fighting safely and quickly.
さらに、巨大地震などの災害が発生すると、高層建築物に断水が発生することがある。この場合、高層建築物の住人(特に、高層フロアの住人)が十分な量の水を確保できないおそれがある。水は人間の生命活動を維持するために必要不可欠な物質である。そこで、ホースまたはチューブなどの導管を複数のドローンによって懸架し、該導管の先端に連結されるドローンを所望のフロアまで飛行させて、高層建築物の住人に導管を介して水を供給することが望まれている。 Furthermore, when a disaster such as a huge earthquake occurs, water may be cut off in high-rise buildings. In this case, residents of high-rise buildings (especially residents of high-rise floors) may not be able to secure a sufficient amount of water. Water is an essential substance for sustaining human life activity. Therefore, a conduit such as a hose or a tube is suspended by a plurality of drones, and a drone connected to the tip of the conduit is flown to a desired floor to supply water to residents of a high-rise building through the conduit. Is desired.
このように、複数のドローンによって懸架される導管の先端を所望の場所まで搬送し、該導管を介して液体を所望の場所に供給する技術が注目されている。導管の末端は、地上に配置された送液装置(例えば、消防車、またはポンプ装置)に連結され、該送液装置を駆動することによって、液体が導管を通って所望の場所に搬送される。 As described above, attention is focused on a technique of transporting the tip of a conduit suspended by a plurality of drones to a desired location and supplying the liquid to the desired location via the conduit. The end of the conduit is connected to a liquid sending device (for example, a fire truck or a pump device) arranged on the ground, and by driving the liquid sending device, liquid is conveyed through the conduit to a desired place. ..
液体を所望の場所まで確実に搬送するために、送液装置から延びる導管の途中にポンプ装置を配置することがある。ポンプ装置は、導管内を流れる液体の圧力を上昇させるために用いられる。図9は、導管の途中に配置された従来のポンプ装置の一例を示す模式図である。図9に示される導管210は、複数のドローン206によって懸架されている。ポンプ装置240は、導管210の拡径部210aに挿入されており、複数の固定具(例えば、リブ)245によって導管210の内面に固定されている。ポンプ装置240の駆動機(例えば、電動機)241を駆動すると、羽根車242が回転し、導管210を流れる液体の圧力が上昇する。
A pump device may be arranged in the middle of a conduit extending from the liquid delivery device in order to reliably transfer the liquid to a desired location. The pump device is used to increase the pressure of the liquid flowing in the conduit. FIG. 9: is a schematic diagram which shows an example of the conventional pump apparatus arrange|positioned in the middle of a conduit. The
しかしながら、ポンプ装置240の羽根車242を回転させると、導管210には羽根車242の回転方向(図9の矢印R’参照)とは逆方向のトルク(図9の矢印T’参照)がかかり、導管210がねじれてしまうという問題が発生する。導管210がねじれないように各ドローン206を飛行させるためには、各ドローン206に大きな推力発生装置を搭載する必要がある。その結果、導管210を懸架する各ドローン206が大型化してしまう。
However, when the
あるいは、導管210の外面(例えば、拡径部210aの外面)に板体を固定し、該板体の空気抵抗を利用して、導管210にかかるトルクを打ち消す方法も考えられる。しかしながら、この場合も、ポンプ装置240の出力に応じて、板体が大型化してしまうので、導管210を懸架する各ドローン206も大型化してしまう。
Alternatively, a method may be considered in which a plate is fixed to the outer surface of the conduit 210 (for example, the outer surface of the expanded
そこで、本発明は、ポンプ装置が配置された導管がねじれてしまうことを防止できるポンプ装置の懸架方法を提供することを目的とする。また、本発明は、ドローンによって懸架される導管の途中に配置されるポンプ装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a suspension method for a pump device that can prevent the conduit in which the pump device is arranged from being twisted. It is another object of the present invention to provide a pump device that is arranged in the middle of a conduit suspended by a drone.
本発明の一態様は、液体が流れる導管の途中に配置されたポンプ装置の懸架方法であって、前記液体の圧力を上昇させるための第1ポンプと、該第1ポンプの鏡像構造を有する第2ポンプとを有するポンプ装置を、前記導管の途中に配置し、複数のドローンを前記導管に連結し、前記複数のドローンを飛行させることにより、前記ポンプ装置を前記導管とともに懸架する工程を備え、前記第1ポンプは、第1羽根車と、該第1羽根車を回転させる第1駆動機とを有しており、前記第2ポンプは、第2羽根車と、該第2羽根車を回転させる第2駆動機とを有しており、前記第1ポンプと前記第2ポンプは、前記導管の中心軸線に対して鏡面対称に配置されており、前記第2ポンプの前記第2羽根車は、前記第1ポンプの前記第1羽根車とは逆向きに、該第1羽根車の回転速度と同一の回転速度で回転されることを特徴とする懸架方法である。 One aspect of the present invention is a method of suspending a pump device arranged in the middle of a conduit through which a liquid flows, the method including: a first pump for increasing the pressure of the liquid; and a mirror image structure of the first pump. A pump device having two pumps is disposed in the middle of the conduit, a plurality of drones are connected to the conduit, and the plurality of drones are flown to suspend the pump device together with the conduit. The first pump has a first impeller and a first driving machine that rotates the first impeller, and the second pump rotates a second impeller and the second impeller. And a second drive unit for driving the first pump and the second pump, the first pump and the second pump are arranged in mirror symmetry with respect to the central axis of the conduit, and the second impeller of the second pump is The suspension method is characterized in that the first pump is rotated in the opposite direction to the first impeller at the same rotation speed as the rotation speed of the first impeller.
本発明の他の態様は、液体が流れる導管の途中に配置されたポンプ装置の懸架方法であって、前記液体の圧力を上昇させるための第1ポンプと、該第1ポンプの鏡像構造を有する第2ポンプとを有するポンプ装置を、前記導管の途中に配置し、複数のドローンを前記導管に連結し、前記複数のドローンを飛行させることにより、前記ポンプ装置を前記導管とともに懸架する工程を備え、前記第1ポンプは、第1羽根車と、該第1羽根車を回転させる第1駆動機とを有しており、前記第2ポンプは、第2羽根車と、該第2羽根車を回転させる第2駆動機とを有しており、前記第1ポンプと前記第2ポンプは、前記液体の流れ方向において、直列に配置されており、前記第2ポンプの前記第2羽根車は、前記第1ポンプの前記第1羽根車とは逆向きに、該第1羽根車の回転速度と同一の回転速度で回転されることを特徴とする懸架方法である。 Another aspect of the present invention is a method for suspending a pump device arranged in the middle of a conduit through which a liquid flows, which has a first pump for increasing the pressure of the liquid and a mirror image structure of the first pump. A step of placing a pump device having a second pump in the middle of the conduit, connecting a plurality of drones to the conduit, and causing the plurality of drones to fly, thereby suspending the pump device together with the conduit. The first pump has a first impeller and a first driving device that rotates the first impeller, and the second pump includes a second impeller and the second impeller. A second drive unit for rotating the first pump and the second pump, the first pump and the second pump are arranged in series in the flow direction of the liquid, and the second impeller of the second pump is The suspension method is characterized in that the first pump is rotated in a direction opposite to the first impeller at the same rotation speed as the rotation speed of the first impeller.
本発明の好ましい態様は、前記第2駆動機に接続される回転数調整器によって、前記第2羽根車の回転速度を調整することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2ポンプは、連結具を介して前記第1ポンプに連結されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第1ポンプは、前記第1羽根車および前記第1駆動機を収容する第1ポンプケーシングをさらに有しており、前記第2ポンプは、前記第2羽根車および前記第2駆動機を収容する第2ポンプケーシングをさらに有しており、前記第2ポンプケーシングは、前記連結具を介して前記第1ポンプケーシングに連結されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第1ポンプは、前記第1羽根車および前記第1駆動機を収容する第1ポンプケーシングをさらに有しており、前記第2ポンプは、前記第2羽根車および前記第2駆動機を収容する第2ポンプケーシングをさらに有しており、前記第1ポンプケーシングおよび前記第2ポンプケーシングは、一つの統合ポンプケーシングとして一体化されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第1ポンプは、前記第1羽根車を収容する第1ポンプケーシングを有しており、前記第1駆動機は、前記第1ポンプケーシングの外部に配置されており、前記第2ポンプは、前記第2羽根車を収容する第2ポンプケーシングを有しており、前記第2駆動機は、前記第2ポンプケーシングの外部に配置されており、前記第2駆動機は、前記連結具を介して前記第1駆動機に連結されていることを特徴とする。
A preferable aspect of the present invention is characterized in that the rotation speed of the second impeller is adjusted by a rotation speed adjuster connected to the second driving machine.
In a preferred aspect of the present invention, the second pump is connected to the first pump via a connecting tool.
In a preferred aspect of the present invention, the first pump further includes a first pump casing that accommodates the first impeller and the first driving machine, and the second pump includes the second impeller and the second impeller. It further has a 2nd pump casing which stores the 2nd above-mentioned drive machine, and the 2nd pump casing is connected with the 1st pump casing via the connecting tool.
In a preferred aspect of the present invention, the first pump further includes a first pump casing that accommodates the first impeller and the first driving machine, and the second pump includes the second impeller and the second impeller. It further has a 2nd pump casing which stores the 2nd above-mentioned drive machine, The 1st pump casing and the 2nd pump casing are integrated as one integrated pump casing, It is characterized by the above-mentioned.
In a preferred aspect of the present invention, the first pump has a first pump casing that accommodates the first impeller, and the first driver is arranged outside the first pump casing. The second pump has a second pump casing that accommodates the second impeller, and the second driver is arranged outside the second pump casing. Is connected to the first driver via the connecting tool.
本発明の好ましい態様は、前記第1駆動機および前記第2駆動機は、それぞれ、電動機であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記液体は消火液であり、前記導管は消火ホースであることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, each of the first drive machine and the second drive machine is an electric motor.
In a preferred aspect of the present invention, the liquid is a fire extinguishing liquid, and the conduit is a fire extinguishing hose.
本発明の他の態様は、複数のドローンに連結される導管の途中に配置されるポンプ装置であって、前記導管を流れる液体の圧力を上昇させるための第1ポンプと、該第1ポンプの鏡像構造を有する第2ポンプとを備え、前記第1ポンプは、第1羽根車と、該第1羽根車を回転させる第1駆動機とを有しており、前記第2ポンプは、第2羽根車と、該第2羽根車を回転させる第2駆動機とを有しており、前記第1ポンプと前記第2ポンプは、前記導管の中心軸線に対して鏡面対称に配置されており、前記第2ポンプの前記第2羽根車は、前記第1ポンプの前記第1羽根車とは逆向きに、該第1羽根車の回転速度と同一の回転速度で回転されることを特徴とするポンプ装置である。 Another aspect of the present invention is a pump device arranged in the middle of a conduit connected to a plurality of drones, the first pump for increasing the pressure of the liquid flowing through the conduit, and the first pump. A second pump having a mirror image structure, wherein the first pump has a first impeller and a first drive unit that rotates the first impeller, and the second pump is a second pump. An impeller and a second driving machine for rotating the second impeller, wherein the first pump and the second pump are arranged in mirror symmetry with respect to the central axis of the conduit, The second impeller of the second pump is rotated in the opposite direction to the first impeller of the first pump at a rotation speed that is the same as the rotation speed of the first impeller. It is a pump device.
本発明の他の態様は、複数のドローンに連結される導管の途中に配置されるポンプ装置であって、前記導管を流れる液体の圧力を上昇させるための第1ポンプと、該第1ポンプの鏡像構造を有する第2ポンプとを備え、前記第1ポンプは、第1羽根車と、該第1羽根車を回転させる第1駆動機とを有しており、前記第2ポンプは、第2羽根車と、該第2羽根車を回転させる第2駆動機とを有しており、前記第1ポンプと前記第2ポンプは、前記液体の流れ方向において、直列に配置されており、前記第2ポンプの前記第2羽根車は、前記第1ポンプの前記第1羽根車とは逆向きに、該第1羽根車の回転速度と同一の回転速度で回転されることを特徴とするポンプ装置である。 Another aspect of the present invention is a pump device arranged in the middle of a conduit connected to a plurality of drones, the first pump for increasing the pressure of the liquid flowing through the conduit, and the first pump. A second pump having a mirror image structure, wherein the first pump has a first impeller and a first drive unit that rotates the first impeller, and the second pump is a second pump. An impeller and a second drive device for rotating the second impeller are provided, and the first pump and the second pump are arranged in series in the flow direction of the liquid, and The second impeller of the two-pump is rotated in the opposite direction to the first impeller of the first pump at the same rotation speed as the rotation speed of the first impeller. Is.
本発明の好ましい態様は、前記第2ポンプは、前記第2駆動機に接続され、前記第2羽根車の回転速度を調整する回転数調整器をさらに備えることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ポンプ装置は、前記第1ポンプと前記第2ポンプとを互いに連結する連結具をさらに備えることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第1ポンプは、前記第1羽根車および前記第1駆動機を収容する第1ポンプケーシングをさらに有しており、前記第2ポンプは、前記第2羽根車および前記第2駆動機を収容する第2ポンプケーシングをさらに有しており、前記連結具は、前記第1ポンプケーシングと前記第2ポンプケーシングとを互いに連結することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第1ポンプは、前記第1羽根車および前記第1駆動機を収容する第1ポンプケーシングをさらに有しており、前記第2ポンプは、前記第2羽根車および前記第2駆動機を収容する第2ポンプケーシングをさらに有しており、前記第1ポンプケーシングおよび前記第2ポンプケーシングは、一つの統合ポンプケーシングとして一体化されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第1ポンプは、前記第1羽根車を収容する第1ポンプケーシングを有しており、前記第1駆動機は、前記第1ポンプケーシングの外部に配置されており、前記第2ポンプは、前記第2羽根車を収容する第2ポンプケーシングを有しており、前記第2駆動機は、前記第2ポンプケーシングの外部に配置されており、前記第2駆動機は、前記連結具を介して前記第1駆動機に連結されていることを特徴とする。
A preferred aspect of the present invention is characterized in that the second pump further includes a rotation speed adjuster that is connected to the second drive machine and adjusts a rotation speed of the second impeller.
A preferred aspect of the present invention is characterized in that the pump device further includes a connector for connecting the first pump and the second pump to each other.
In a preferred aspect of the present invention, the first pump further includes a first pump casing that accommodates the first impeller and the first driving machine, and the second pump includes the second impeller and the second impeller. It further has a 2nd pump casing which stores the 2nd above-mentioned drive machine, and the above-mentioned connecting tool connects the 1st pump casing and the 2nd pump casing mutually.
In a preferred aspect of the present invention, the first pump further includes a first pump casing that accommodates the first impeller and the first driving machine, and the second pump includes the second impeller and the second impeller. It further has a 2nd pump casing which stores the 2nd above-mentioned drive machine, The 1st pump casing and the 2nd pump casing are integrated as one integrated pump casing, It is characterized by the above-mentioned.
In a preferred aspect of the present invention, the first pump has a first pump casing that accommodates the first impeller, and the first driver is arranged outside the first pump casing. The second pump has a second pump casing that accommodates the second impeller, and the second driver is arranged outside the second pump casing. Is connected to the first driver via the connecting tool.
本発明の好ましい態様は、前記第1駆動機と前記第2駆動機は、それぞれ、電動機であることを特徴とすることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記液体は消火液であり、前記導管は消火ホースであることを特徴とする。
A preferred aspect of the present invention is characterized in that each of the first drive machine and the second drive machine is an electric motor.
In a preferred aspect of the present invention, the liquid is a fire extinguishing liquid, and the conduit is a fire extinguishing hose.
本発明によれば、第1ポンプの第1羽根車が回転することにより導管に作用するトルクを、第2ポンプの第2羽根車が回転することにより導管に作用するトルクによって打ち消すことができる。その結果、ポンプ装置が配置された導管のねじれを防止することができる。 According to the present invention, the torque acting on the conduit by the rotation of the first impeller of the first pump can be canceled by the torque acting on the conduit by the rotation of the second impeller of the second pump. As a result, twisting of the conduit in which the pump device is arranged can be prevented.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図1乃至図8において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1は、一実施形態に係るポンプ装置が配置された消火ホースを用いて高層ビルに発生した火災を消火している様子を示す模式図である。図1には、消火ホース10および消火ホース10の途中に配置されたポンプ装置40を含む消火システム100が描かれており、この消火システム100は、高層ビルなどの高層建築物105の火災を消火するために用いられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 8, the same or corresponding components are designated by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted.
FIG. 1 is a schematic diagram showing how a fire occurred in a high-rise building is extinguished using a fire hose in which a pump device according to an embodiment is arranged. FIG. 1 illustrates a
図1に示すように、消火システム100は、消火液を噴射するノズル11を有する消火ホース(導管)10と、該消火ホース10に連結される消防車(送液装置)2と、有線ケーブル4によって直列に連結された複数のドローン1,6と、複数のドローン1,6を飛行させる動力または燃料を、有線ケーブル4を介して複数のドローン1,6に供給する動力供給装置3と、を含んでいる。本実施形態では、複数のドローンは、ノズル11に連結されるトップドローン1と、少なくとも1つの(図1では、3つの)中継ドローン6とを含んでいる。トップドローン1および中継ドローン6は、有線ケーブル4によって直列に連結されている。すなわち、トップドローン1および中継ドローン6は、複数の有線ケーブル4によって鎖状に接続されている。
As shown in FIG. 1, a
トップドローン1は、ワイヤなどの吊り具21を介して消火ホース10のノズル11に連結されている。さらに、トップドローン1は、回転翼1Rを有しており、回転翼1Rは、トップドローン1を飛行させる推力を発生する推力発生機構として機能する。一実施形態では、吊り具21を省略して、ノズル11を直接トップドローン1に接続してもよい。
The
各中継ドローン6は、ワイヤなどの連結具17を介して消火ホース10の途中に連結される。各中継ドローン6も、回転翼6Rを有しており、回転翼6Rは、中継ドローン6を飛行させる推力を発生する推力発生機構として機能する。このように、消火液が流れる導管である消火ホース10は、複数のドローン(すなわち、トップドローン1と中継ドローン6)に連結されている。複数のドローン1,6を飛行させると、消火ホース10は、複数のドローン1,6に懸架される。
Each
図1に示される動力供給装置3は、電源12を含んでいる。この電源12の種類は任意であり、例えば、電池、蓄電池、コンデンサー、燃料電池等のあらゆる種類の電源を動力供給装置3に搭載することができる。図示した例では、動力供給装置3は、消防車2に収容されている。一実施形態では、商用電源(図示せず)を動力供給装置3に接続してもよい。この場合、商用電源から供給される電力が、動力供給装置3および有線ケーブル4を介してトップドローン1および各中継ドローン6に供給される。あるいは、発電装置(図示せず)を設置して、該発電装置から電力を動力供給装置3に供給してもよい。
The
図示した例では、動力供給装置3は、消防車2に収容されているが、本実施形態は、この例に限定されない。すなわち、動力供給装置3を消防車2の外部(例えば、消防車2の近傍に)に配置してもよい。この場合、消防車2の近傍に配置された発電装置を、動力供給装置3として用いてもよい。
In the illustrated example, the
さらに、消火システム100は、トップドローン1および各中継ドローン6の動作、および動力供給装置3の動作を制御する制御装置8を備えている。制御装置8は、例えば、人間である操縦者によって操作される操縦器であってもよいし、トップドローン1および各中継ドローン6の動作を制御するためのプログラムを格納するコンピュータであってもよい。トップドローン1および各中継ドローン6は、制御装置8から発信される制御信号に基づいて無線で動作する。一実施形態では、制御装置8は、有線ケーブル4を介して制御信号をトップドローン1および各中継ドローン6に送信してもよい。図示した例では、制御装置8も消防車2に収容されている。一実施形態では、制御装置8を、消防車2の外部(例えば、消防車2の近傍)に配置してもよい。
Further, the
図1に示される消防車2は、消火液を消火ホース10に供給する送液装置として機能する。消防車2は、消火液を圧送するためのポンプ(図示せず)を有している。消火液の例としては、水、化学消火剤などが挙げられる。本実施形態では、消火液は、貯水槽60に貯留された水である。消火液が水の場合は、消防車2は、水を貯留するタンクを有していてもよいし、消火栓(図示せず)に連結されてもよい。消火液が化学消火剤の場合は、消防車2は、化学消火剤を貯留するタンクを有する。
The
図示はしないが、消火液を消火ホース10に供給する送液装置を、消防車2の外部(例えば、近傍)に配置し、該送液装置を消防車2に連結してもよい。このような送液装置は、例えば、貯水槽60に貯留された水を圧送可能なポンプ装置である。あるいは、消防車2を省略して、ポンプ装置などの送液装置を直接貯水槽60または消火栓に連結してもよい。消防車2が省略される場合、上記動力供給装置3および上記制御装置8は、送液装置の近傍に配置されるのが好ましい。
Although not shown, a liquid sending device that supplies the fire extinguishing liquid to the
図1に示される消火システム100によれば、消火ホース10は、無人移動体であるトップドローン1および各中継ドローン6によって懸架される。さらに、トップドローン1に連結された消火ホース10のノズル11を火災の発生箇所の付近に搬送することができる。したがって、安全かつ迅速に消火活動を実施することができる。さらに、トップドローン1および各中継ドローン6には、動力供給装置3から有線ケーブル4を介して常に電力が供給されるので、トップドローン1および各中継ドローン6に動力源を搭載する必要がない。したがって、トップドローン1および各中継ドローン6には、飛行時間に対する制約がないので、トップドローン1および各中継ドローン6を、火災が完全に消し止められるまで飛行させることができる。
According to the
さらに、制御装置8は、トップドローン1の動作と各中継ドローン6の動作を互いに独立して制御する。したがって、制御装置8は、有線ケーブル4によって直列に連結されるトップドローン1および各中継ドローン6を、あたかも多関節の1つのロボットアームのように機能させることができる。その結果、消火ホース(導管)10および有線ケーブル4が天然の物体(例えば、木)や人工の物体(例えば、電線)に引っ掛かることなく、また絡まることがない。
Further, the control device 8 controls the operation of the
図1に示す消火システム100では、トップドローン1の推力発生機構は、回転翼1Rであるが、本実施形態は、この例に限定されない。例えば、トップドローン1は、回転翼1Rの代わりに、電力によって回転するロータ(図示せず)を有していてもよい。あるいは、トップドローン1は、回転翼1Rまたはロータを回転させる内燃機関(図示せず)を有していてもよい。この場合、動力供給装置3は、トップドローン1の内燃機関に燃料を供給するためのポンプ装置を含む。さらに、トップドローン1の推力発生機構は、ジェットエンジン、気体ロケットエンジン、固体ロケットエンジン、液体ロケットエンジンなどのエンジン(図示せず)であってもよいし、加圧流体(例えば、圧縮空気、加圧水など)を下向きに噴射する噴射ノズル(図示せず)であってもよい。トップドローン1の推力発生機構がエンジンの場合は、動力供給装置3は、トップドローン1に燃料を供給するためのポンプ装置を含み、トップドローン1の推力発生機構が噴射ノズルの場合は、動力供給装置3は、トップドローン1に加圧流体を供給するためのポンプ装置を含む。
In the
同様に、中継ドローン6の推力発生機構は、ロータであってもよいし、エンジンであってもよいし、噴射ノズルであってもよい。さらに、中継ドローン6の推力発生機構は、トップドローン1の推力発生機構と同一であってもよいし、異なっていてもよい。当然に、各中継ドローン6の推力発生機構は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
Similarly, the thrust generation mechanism of the
一実施形態では、複数の有線ケーブル4および動力供給装置3を省略し、トップドローン1および各中継ドローン6に電源、または燃料タンクなどの動力源を搭載してもよい。この場合、消火活動が所定時間実施された後で、トップドローン1および各中継ドローン6を地上に回収し、動力源を載せ替える。あるいは、動力源が電源の場合は、電源に充電してもよい。動力源が燃料タンクの場合は、該燃料タンクに燃料を補給する。
In one embodiment, the plurality of wired cables 4 and the
図1に示すように、消火ホース(導管)10の途中には、ポンプ装置(中継ポンプ装置)40が配置されている。ポンプ装置40は、消火液を確実に火災発生箇所に到達させるために、消火ホース10内を流れる消火液の圧力を上昇させるために用いられる。図示した例では、1つのポンプ装置40が消火ホース10の途中に配置されているが、複数のポンプ装置40を消火ホース10の途中に配置してもよい。上述したように、消火ホース10は、飛行する複数のドローン1,6によって懸架される。ポンプ装置40は、消火ホース10の途中に配置されているので、複数のドローン1,6を飛行させると、ポンプ装置40は、消火ホース10とともに複数のドローン1,6に懸架される。
As shown in FIG. 1, a pump device (relay pump device) 40 is arranged in the middle of the fire hose (conduit) 10. The
図2は、図1に示すポンプ装置40を拡大して示す模式図である。図2に示すように、ポンプ装置40は、第1ポンプ50と第2ポンプ70とを有する。消火ホース10は、該消火ホース10内の消火液(液体)の流れ方向において、ポンプ装置40の上流側で2つの分岐管BP1,BP2に分岐し、第1ポンプ50と第2ポンプ70とは、それぞれ、分岐管BP1,BP2に配置されている。分岐管BP1,BP2は、ポンプ装置40の下流側で合流する。本実施形態では、第1ポンプ50と第2ポンプ70は、消火ホース10内の消火液の流れ方向において、並列に配置されている。以下の説明では、分岐管BP1を「第1分岐管BP1」と称することがあり、分岐管BP2を「第2分岐管BP2」と称することがある。
FIG. 2 is an enlarged schematic view of the
第1ポンプ50は、第1羽根車52と、該第1羽根車52を回転させる第1駆動機51と、を備える。図2に示す例では、第1駆動機51の回転軸の先端に第1羽根車52が固定されている。第1駆動機51を駆動すると、第1駆動機51の回転軸に固定された第1羽根車52が所定の回転方向(図2の矢印R1参照)に回転する。本実施形態では、第1駆動機51は電動機であり、第1駆動機51に電力を供給するための電力線(図示せず)が該第1駆動機51に接続されている。一実施形態では、第1駆動機51は、羽根車52を回転させる内燃機関であってもよいし、羽根車52を回転させるガスタービンであってもよい。第1駆動機51が内燃機関である場合は、第1駆動機51に燃料が供給される。第1駆動機51がガスタービンである場合は、第1駆動機51にガスが供給される。
The
図示した例では、第1ポンプ50は、さらに、第1羽根車52および第1駆動機51を収容する第1ポンプケーシング57を備える。第1ポンプケーシング57は、第1分岐管BP1の途中に配置されている。
In the illustrated example, the
第1ポンプケーシング57内を流れる消火液が第1駆動機51に到達しないように、第1駆動機51は、液密構造を有する第1駆動機ケーシング53に収容されている。本実施形態では、第1駆動機ケーシング53は、該第1駆動機ケーシング53の外面に取り付けられた複数の第1固定具(例えば、リブ)55によって、第1ポンプケーシング57の内面に固定される。
The
第1駆動機51を駆動して、第1羽根車52を矢印R1の方向に回転させると、第1分岐管BP1を流れる液体の圧力が上昇する。一方で、第1羽根車52が回転すると、消火ホース10が矢印R1とは逆方向にねじれてしまう。そこで、ポンプ装置40は、第1羽根車52の回転により消火ホース10に作用するトルクを打ち消すために、分岐管BP2に配置され、かつ第1ポンプ50の鏡像構造を有する第2ポンプ70を有する。
When the
本明細書において、「鏡像構造」とは、完全に面対称をなす2つの物体間の関係を表す。すなわち、「第2ポンプ70が第1ポンプ50の鏡像構造を有する」との記載は、第2ポンプ70が第1ポンプ50の構造を平面鏡に反射させることにより得られる構造を有しており、言い換えれば、該平面鏡に対して第1ポンプ50の構造と完全に面対称な構造を有することを意味する。この場合、第2ポンプ70の各構成要素(例えば、後述する第2羽根車72、第2駆動機71、第2ポンプケーシング77など)は、第1ポンプ50の対応する構成要素(例えば、第1羽根車52、第1駆動機51、第1ポンプケーシング57など)と同一の大きさを有するが、完全に面対称である構造を有する。
In the present specification, the “mirror image structure” refers to a relationship between two objects that are completely plane-symmetric. That is, the description “the
図2に示すように、第1ポンプ50と、該第1ポンプ50の鏡像構造を有する第2ポンプ70は、消火ホース(導管)10の中心軸線CLに対して鏡面対称に配置される。第1分岐管BP1と第2分岐管Bも、消火ホース(導管)10の中心軸線CLに対して鏡面対称の関係にある。
As shown in FIG. 2, the
第2ポンプ70は、第1羽根車52の鏡像構造を有する第2羽根車72と、第1駆動機71の鏡像構造を有し、第2羽根車72を回転させる第2駆動機71と、を備える。さらに、第2ポンプ70は、第1ポンプケーシング57と鏡像構造を有する第2ポンプケーシング77を備える。第2ポンプケーシング77は、第2分岐管BP2の途中に配置されており、第2羽根車72および第2駆動機71は、第2ポンプケーシング77に収容されている。第2羽根車72は、第2駆動機71の回転軸の先端に固定されており、第1羽根車52の回転方向R1と逆向き(図2の矢印R2参照)に、該第1羽根車の回転速度と同一の回転速度で回転する。第2駆動機71は電動機であり、第2駆動機71に電力を供給するための電力線(図示せず)が該第2駆動機71に接続される。なお、中心軸線CLから第1駆動機51の回転軸までの距離D1は、中心軸線CLから第2駆動機71の回転軸までの距離D2と等しい。第1電動機51と同様に、第2電動機71は、第2羽根車72を回転させる内燃機関であってもよいし、第2羽根車72を回転させるガスタービンであってもよい。
The
さらに、第2ポンプケーシング77内を流れる消火液が第2駆動機71に到達しないように、第2駆動機71は、液密構造を有する第2駆動機ケーシング73に収容されている。第2駆動機ケーシング73も、第1ポンプ50の第1駆動機ケーシング53の鏡像構造を有する。本実施形態では、第2駆動機ケーシング73は、該第2駆動機ケーシング73の外面に取り付けられた複数の第2固定具(例えば、リブ)75によって、第2ポンプケーシング77の内面に固定されている。
Further, the
第2ポンプ70は、好ましくは、少なくとも一つの連結具47によって第1ポンプ50に連結される。本実施形態では、連結具47は、第2ポンプケーシング77の上面および下面から第1ポンプケーシング57の上面および下面までそれぞれ延びる2つの板上部材(例えば、フランジ)である。一実施形態では、連結具47は、第2ポンプケーシング77の側面から第1ポンプケーシング57の側面まで延びる棒状部材であってもよい。この場合、一本の棒状部材で第2ポンプケーシング77を第1ポンプケーシング57に連結してもよいし、複数の棒状部材で第2ポンプケーシング77を第1ポンプケーシング57に連結してもよい。
The
第2駆動機71を駆動すると、第2羽根車72は矢印R2の方向に回転する。第2羽根車の回転方向R2は、第1羽根車52の回転方向R1の回転方向とは逆向きである。第2羽根車72を回転させることにより、第2分岐管BP2を流れる消火液の圧力が上昇する。
When the
第2羽根車72の回転速度は、第1羽根車52の回転速度と同一に設定される。そのため、第2ポンプ70の揚程は、第1ポンプ50の揚程と同一である。一実施形態では、第1駆動機51および第2駆動機71を制御装置8(図1参照)に接続してもよい。この場合、制御装置8は、第1羽根車52の回転速度と、第2羽根車72の回転速度とが互いに同一となるように、第1駆動機51および第2駆動機71の動作を制御する。
The rotation speed of the
本実施形態によれば、第2ポンプ70は、第1ポンプ50の鏡像構造を有し、第1ポンプ50および第2ポンプ70は、消火ホース10の中心軸線CLに対して鏡面対称に配置される。さらに、第2ポンプ70の第2羽根車72は、第1ポンプ50の第1羽根車52の回転方向とは逆向きに、第1羽根車52の回転速度と同一の回転速度で回転する。したがって、第2羽根車72が回転することにより生じるトルクは、第1羽根車52が回転することにより生じるトルクと同一の大きさで、該トルクと逆向きに消火ホース10に作用する。したがって、第1羽根車52の回転により消火ホース10に作用するトルクは、第2羽根車72の回転により消火ホース10に作用するトルクによって打ち消される。その結果、ポンプ装置40が配置された消火ホース(導管)10のねじれを防止することができる。
According to the present embodiment, the
図2に示すように、第2ポンプ70は、第2駆動機71に接続され、第2羽根車72の回転速度を調整する回転数調整器76を有していてもよい。さらに、第1ポンプ50は、第1駆動機51に接続され、第1羽根車52の回転速度を調整する回転数調整器56を有していてもよい。以下の説明では、回転数調整器56を、「第1回転数調整器56」と称することがあり、回転数調整器76を、「第2回転数調整器76」と称することがある。ポンプ装置40は、第1回転数調整器56および第2回転数調整器76の両方を有していてもよいし、これら回転数調整器56,76のいずれか一方を有していてもよい。図2に示す例では、第1回転数調整器56および第2回転数調整器76は、第1駆動機ケーシング53および第2駆動機ケーシング73内にそれぞれ配置されているが、第1回転数調整器56および/または第2回転数調整器76を制御装置8(図1参照)に配置してもよい。
As shown in FIG. 2, the
さらに、本明細書において、ポンプ装置40が回転数調整器56,76のいずれか一方を有している場合、「第2ポンプ70は第1ポンプ50の鏡像構造を有する」との記載は、「第2ポンプ70は、第2回転数調整器76を備えている(または、第1回転数調整器56に対応する回転数調整器を備えていない)ことを除いて、第1ポンプ50の鏡像構造を有する」と読み替えられる。
Further, in the present specification, when the
本実施形態では、消火ホース10にねじれが発生することを防止するために、第1ポンプ50によって消火ホース10に作用するトルクを、第2ポンプ70によって消火ホース10に作用するトルクで打ち消すことが重要である。そのため、第2ポンプ70は、第1ポンプ50の鏡像構造を有しており、第1ポンプ50および第2ポンプ70を、消火ホース10の中心軸線CLに対して鏡面対称に配置させている。
In the present embodiment, in order to prevent twisting of the
しかしながら、第1ポンプ50と第2ポンプ70との間に、製作誤差および組立誤差が生じることがある。そのため、第2ポンプの回転速度を第1ポンプの回転速度と同一に設定または制御しても、第2ポンプ70によって消火ホース10に作用するトルクの大きさが第1ポンプ50によって消火ホース10に作用するトルクの大きさと若干異なるおそれがある。したがって、第1回転数調整器56および/または第2回転数調整器76によって、第1ポンプ50および/または第2ポンプ70の回転速度を微調整することにより、消火ホース10にねじれが発生することを防止するのが好ましい。本明細書において、「第2ポンプ70の回転速度が第1ポンプ50の回転速度と同一である」との記載は、第1回転数調整器56および/または第2回転数調整器76によって、第1ポンプ50および/または第2ポンプ70の回転速度を微調整することも含む概念である。
However, a manufacturing error and an assembly error may occur between the
第1ポンプ50の第1固定具55は、第1羽根車52の回転により生じた消火液の旋回流を減速させる案内羽根の機能を有するのが好ましい。同様に、第2ポンプ70の第2固定具75は、第2羽根車72の回転により生じた消火液の旋回流を減速させる案内羽根の機能を有するのが好ましい。このような第1固定具55および第2固定具75によって、消火ホース10にかかるトルクの大きさを軽減することができる。
The
図3は、図2に示すポンプ装置40の変形例を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図2に示すポンプ装置40の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a modified example of the
図3に示すポンプ装置40は、第1ポンプ50の第1ポンプケーシング57および第2ポンプ70の第2ポンプケーシング77が一体化された統合ポンプケーシング90を備えている。より具体的には、統合ポンプケーシング90は、該統合ポンプケーシング90を2つのチャンバに仕切る隔壁91を有しており、隔壁91によって仕切られた一方のチャンバが第1羽根車52と、第1羽根車52を回転させる第1駆動機51を収容する第1ポンプケーシング57を構成し、他方のチャンバが第2羽根車72と、第2羽根車72を回転させる第2駆動機71を収容する第2ポンプケーシング77を構成する。本実施形態では、隔壁91は、統合ポンプケーシング90の上壁から底壁まで延びており、2つのチャンバ(すなわち、第1ポンプケーシング57および第2ポンプケーシング77)は、消火ホース10内の消火液の流れ方向において並列に配置される。
The
本実施形態でも、第2ポンプ70は、第1ポンプ50の鏡像構造を有し、第1ポンプ50および第2ポンプ70は、消火ホース10の中心軸線CLに対して鏡面対称に配置される。したがって、図3に示すように、複数のドローン1,6が、消火ホース10が鉛直方向に延びるように該消火ホース10を懸架すると、上記隔壁91は、中心軸線CL上に位置する。隔壁91(すなわち、中心軸線CL)から第1駆動機51の回転軸までの距離D1は、隔壁91(すなわち、中心軸線CL)から第2駆動機71の回転軸までの距離D2と等しい。さらに、第2ポンプ70の第2羽根車72は、第1ポンプ50の第1羽根車52の回転方向とは逆向きに、第1羽根車52の回転速度と同一の回転速度で回転する。
Also in this embodiment, the
このような構成のポンプ装置40でも、第1羽根車52の回転により消火ホース10にかかるトルクを、第2羽根車72の回転により消火ホース10にかかるトルクによって打ち消すことができる。その結果、ポンプ装置40が配置された消火ホース(導管)10のねじれを防止することができる。
Even in the
さらに、本実施形態でも、第1ポンプ50の第1固定具55は、第1羽根車52の回転により生じた消火液の旋回流を減速させる案内羽根の機能を有するのが好ましい。同様に、第2ポンプ70の第2固定具75は、第2羽根車72の回転により生じた消火液の旋回流を減速させる案内羽根の機能を有するのが好ましい。上述したように、このような第1固定具55および第2固定具75によって、消火ホース10にかかるトルクの大きさを軽減することができる。
Further, also in this embodiment, it is preferable that the
図4は、図2に示すポンプ装置40の他の変形例を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図2に示すポンプ装置40の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。
FIG. 4 is a schematic diagram showing another modification of the
図4に示すポンプ装置40では、上記第1ポンプケーシング57および上記第2ポンプケーシング77が省略され、第1ポンプ50と第2ポンプ70とは、それぞれ、分岐管BP1,BP2に挿入されている。より具体的には、第1ポンプ50は、第1羽根車52と、該第1羽根車52を回転させる第1駆動機51と、第1駆動機51を収容する第1駆動機ケーシング53とを備え、第1ポンプ50は、第1駆動機ケーシング53の外面に取り付けられた複数の固定具(例えば、リブ)55によって、第1分岐管BP1の内面に固定されている。同様に、第2ポンプ70は、第2羽根車72と、該第2羽根車72を回転させる第2駆動機71と、第2駆動機71を収容する第2駆動機ケーシング73とを備え、第2ポンプ70は、第2駆動機ケーシング73の外面に取り付けられた複数の固定具(例えば、リブ)75によって、第2分岐管BP2の内面に固定されている。
In the
本実施形態でも、第2ポンプ70は、第1ポンプ50の鏡像構造を有し、第1ポンプ50および第2ポンプ70は、消火ホース10の中心軸線CLに対して鏡面対称に配置される。したがって、中心軸線CLから第1駆動機51の回転軸までの距離D1は、中心軸線CLから第2駆動機71の回転軸までの距離D2と等しい。さらに、第2ポンプ70の第2羽根車72は、第1ポンプ50の第1羽根車52の回転方向とは逆向きに、第1羽根車52の回転速度と同一の回転速度で回転する。
Also in this embodiment, the
このような構成のポンプ装置40でも、第1羽根車52の回転により消火ホース10にかかるトルクを、第2羽根車72の回転により消火ホース10にかかるトルクによって打ち消すことができる。その結果、ポンプ装置40が配置された消火ホース(導管)10のねじれを防止することができる。さらに、本実施形態に係るポンプ装置40は、第1ポンプケーシング57および第2ポンプケーシング77を有していないので、複数のドローン1,6が負担する重量を軽減することができる。
Even in the
本実施形態でも、第2ポンプ70は、少なくとも一つの連結具47によって第1ポンプ50に連結されるのが好ましい。図4に示される連結具47は、第1駆動機ケーシング53、第1分岐管BP1、第2分岐管BP2、および第2駆動機ケーシング73を貫通して、第1駆動機51から第2駆動機71まで直線上に延びる棒状部材である。一実施形態では、連結具47は、第1分岐管BP1、および第2分岐管BP2を貫通して、第1駆動機ケーシング53から第2駆動機ケーシング73まで直線上に延びる棒状部材であってもよい。
Also in this embodiment, the
さらに、本実施形態でも、第1ポンプ50の第1固定具55は、第1羽根車52の回転により生じた消火液の旋回流を減速させる案内羽根の機能を有するのが好ましい。同様に、第2ポンプ70の第2固定具75は、第2羽根車72の回転により生じた消火液の旋回流を減速させる案内羽根の機能を有するのが好ましい。上述したように、このような第1固定具55および第2固定具75によって、消火ホース10にかかるトルクの大きさを軽減することができる。
Further, also in this embodiment, it is preferable that the
図5は、図2に示すポンプ装置40のさらに他の変形例を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図2に示すポンプ装置40の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。
FIG. 5 is a schematic diagram showing still another modified example of the
図5に示すポンプ装置40では、第1ポンプ50は、第1駆動機51の回転軸の方向に吸込口が設けられ、第1駆動機51の回転軸と垂直な方向に吐出口が設けられた遠心式ポンプである。同様に、第2ポンプ70も、第2駆動機71の回転軸の方向に吸込口が設けられ、第2駆動機71の回転軸と垂直な方向に吐出口が設けられた遠心式ポンプである。第1ポンプケーシング57は、その内部に第1羽根車52を収容し、第1駆動機51は、第1ポンプケーシング57の外部に配置されている。第1駆動機51の回転軸は、第1ポンプケーシング57の底壁を貫通して、該第1ポンプケーシング57内に配置された第1羽根車52まで延びており、第1駆動機51を駆動すると、第1羽根車52が回転する。同様に、第2ポンプケーシング77は、その内部に第2羽根車72を収容し、第2駆動機71は、第2ポンプケーシング77の外部に配置されている。第2駆動機77の回転軸は、第2ポンプケーシング77の底壁を貫通して、該第2ポンプケーシング77内に配置された第2羽根車72まで延びており、第2駆動機71を駆動すると、第2羽根車72が回転する。
In the
本実施形態でも、第2ポンプ70は、第1ポンプ50の鏡像構造を有する。さらに、第1ポンプ50および第2ポンプ70は、消火ホース10の中心軸線CLに対して鏡面対称に配置される。したがって、第1ポンプ50から吐出される消火液の方向と、第2ポンプ70から吐出される消火液の方向とは、中心軸線CLに対して正反対である。また、中心軸線CLから第1駆動機51の回転軸までの距離D1は、中心軸線CLから第2駆動機71の回転軸までの距離D2と等しい。さらに、第2ポンプ70の第2羽根車72は、第1ポンプ50の第1羽根車52の回転方向とは逆向きに、第1羽根車52の回転速度と同一の回転速度で回転する。第2ポンプ70は、少なくとも一つの連結具47によって第1ポンプ50に連結されるのが好ましい。
Also in this embodiment, the
第1ポンプ50の第1ポンプケーシング57は、好ましくは、第1羽根車52を収容する渦巻ケーシング(ボリュートケーシング)である。同様に、第2ポンプ70の第2ポンプケーシング77は、好ましくは、第2羽根車72を収容する渦巻ケーシング(ボリュートケーシング)である。上述したように、第2ポンプ70は、第1ポンプ50の鏡像構造を有するので、渦巻きケーシングである第2ポンプケーシング77は、渦巻ケーシングである第1ポンプケーシング57と同一の大きさを有するが、完全に面対称である構造を有する。さらに、第1ポンプ50と第2ポンプ70とは中心軸線CLに対して鏡面対称の関係にあるため、渦巻きケーシングである第1ポンプケーシング57から吐出される消火液の方向は、渦巻きケーシングである第2ポンプケーシング77から吐出される消火液の方向とは逆向きである。
The
図5に示される連結具47は、第1駆動機51から第2駆動機71まで直線上に延びる1つの棒状部材である。一実施形態では、連結具47は、第1駆動機51から第2駆動機71まで直線上に延びる複数の棒状部材であってもよい。
The
図示はしないが、ポンプ装置40は、第1駆動機51を収容する第1駆動機ケーシングと、第2駆動機を収容する第2駆動機ケーシングとを備えてもよい。この場合、少なくとも一つの連結具47は、第1駆動機ケーシングと第2駆動機ケーシングとを互いに連結してもよいし、第1駆動機ケーシングと第2駆動機ケーシングとを貫通して、第1駆動機51と第2駆動機71とを互いに連結してもよい。
Although not shown, the
このような構成のポンプ装置40でも、第1羽根車52の回転により消火ホース10にかかるトルクを、第2羽根車72の回転により消火ホース10にかかるトルクによって打ち消すことができる。その結果、ポンプ装置40が配置された消火ホース(導管)10のねじれを防止することができる。
Even in the
図6は、図1に示すポンプ装置40の変形例を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図2に示すポンプ装置40の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a modified example of the
図6に示すポンプ装置40では、第1ポンプ50と、該第1ポンプ50の鏡像構造を有する第2ポンプ70とは、消火ホース10内の消火液の流れ方向において、直列に配置されている。第2ポンプ70は、第1ポンプ50の下流側に配置されている。本実施形態でも、第2ポンプ70は、少なくとも一つの連結具47によって第1ポンプ50に連結されるのが好ましい。図6に示す連結具47は、第2ポンプケーシング77の側面から第1ポンプケーシング57の側面までそれぞれ延びる2つの板上部材(例えば、フランジ)である。一実施形態では、連結具47は、第2ポンプケーシング77の下面から第1ポンプケーシング57の上面まで延びる棒状部材であってもよい。この場合、一本の棒状部材で第2ポンプケーシング77を第1ポンプケーシング57に連結してもよいし、複数の棒状部材で第2ポンプケーシング77を第1ポンプケーシング57に連結してもよい。
In the
本実施形態でも、第2ポンプ70は、第1ポンプ50の鏡像構造を有する。さらに、第2ポンプ70の第2羽根車72は、第1ポンプ50の第1羽根車52の回転方向とは逆向きに、第1羽根車52の回転速度と同一の回転速度で回転する。図2に示す実施形態と同様に、第1駆動機51および第2駆動機71を制御装置8(図1参照)に接続してもよい。この場合、制御装置8は、第1羽根車52の回転速度と、第2羽根車72の回転速度とが互いに同一となるように、第1駆動機51および第2駆動機71の動作を制御する。
Also in this embodiment, the
さらに、ポンプ装置40は、上述した第1回転数調整器56および第2回転数調整器76の両方を有していてもよいし、これら回転数調整器56,76のいずれか一方を有していてもよい。
Further, the
このような構成のポンプ装置40でも、第1羽根車52の回転により消火ホース10にかかるトルクを、第2羽根車72の回転により消火ホース10にかかるトルクによって打ち消すことができる。その結果、ポンプ装置40が配置された消火ホース(導管)10のねじれを防止することができる。
Even in the
さらに、本実施形態でも、第1ポンプ50の第1固定具55は、第1羽根車52の回転により生じた消火液の旋回流を減速させる案内羽根の機能を有するのが好ましい。同様に、第2ポンプ70の第2固定具75は、第2羽根車72の回転により生じた消火液の旋回流を減速させる案内羽根の機能を有するのが好ましい。上述したように、このような第1固定具55および第2固定具75によって、消火ホース10にかかるトルクの大きさを軽減することができる。
Further, also in this embodiment, it is preferable that the
図7は、図6に示すポンプ装置40の変形例を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図6に示すポンプ装置40の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a modified example of the
図7に示すポンプ装置40は、第1ポンプ50の第1ポンプケーシング57および第2ポンプ70の第2ポンプケーシング77が一体化された統合ポンプケーシング90を備えている。より具体的には、統合ポンプケーシング90は、該統合ポンプケーシング90を2つのチャンバに仕切る隔壁91を有しており、隔壁91によって仕切られた一方のチャンバが第1羽根車52と、第1羽根車52を回転させる第1駆動機51を収容する第1ポンプケーシング57を構成し、他方のチャンバが第2羽根車72と、第2羽根車72を回転させる第2駆動機71を収容する第2ポンプケーシング77を構成する。本実施形態では、隔壁91は、統合ポンプケーシング90の一方の側壁から他方の側壁まで延びており、2つのチャンバ(すなわち、第1ポンプケーシング57および第2ポンプケーシング77)は、消火ホース10内の消火液の流れ方向において直列に配置される。
The
隔壁91は、第2ポンプケーシング77を構成するチャンバを、第1ポンプケーシング57を構成するチャンバに連通させる貫通穴(図示せず)を有している。第1ポンプ50の第1羽根車52によって昇圧された消火液は、隔壁91に形成された貫通穴を通って、第2ポンプケーシング77に流入する。そして、第2ポンプケーシング77に流入した消火液は、第2ポンプ70の第2羽根車72によって昇圧され、第2ポンプケーシング77から排出される。
The
本実施形態でも、第2ポンプ70は、第1ポンプ50の鏡像構造を有する。さらに、第2ポンプ70の第2羽根車72は、第1ポンプ50の第1羽根車52の回転方向とは逆向きに、第1羽根車52の回転速度と同一の回転速度で回転する。
Also in this embodiment, the
このような構成のポンプ装置40でも、第1羽根車52の回転により消火ホース10にかかるトルクを、第2羽根車72の回転により消火ホース10にかかるトルクによって打ち消すことができる。その結果、ポンプ装置40が配置された消火ホース(導管)10のねじれを防止することができる。
Even in the
さらに、本実施形態でも、第1ポンプ50の第1固定具55は、第1羽根車52の回転により生じた消火液の旋回流を減速させる案内羽根の機能を有するのが好ましい。同様に、第2ポンプ70の第2固定具75は、第2羽根車72の回転により生じた消火液の旋回流を減速させる案内羽根の機能を有するのが好ましい。上述したように、このような第1固定具55および第2固定具75によって、消火ホース10にかかるトルクの大きさを軽減することができる。
Further, also in this embodiment, it is preferable that the
図8は、図6に示すポンプ装置40の他の変形例を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図6に示すポンプ装置40の構成と同一であるため、その重複する説明を省略する。
FIG. 8 is a schematic diagram showing another modification of the
図8に示すポンプ装置40では、上記第1ポンプケーシング57および上記第2ポンプケーシング77が省略され、第1ポンプ50と第2ポンプ70とは、それぞれ、消火ホース10に挿入されている。より具体的には、第1ポンプ50は、第1羽根車52と、該第1羽根車52を回転させる第1駆動機51と、第1駆動機51を収容する第1駆動機ケーシング53とを備え、第1ポンプ50は、第1駆動機ケーシング53の外面に取り付けられた複数の固定具(例えば、リブ)55によって、消火ホース10の内面に固定されている。第2ポンプ70は、消火ホース10内の消火液の流れ方向において、第1ポンプ50の下流側に配置されており、第2羽根車72と、該第2羽根車72を回転させる第2駆動機71と、第2駆動機71を収容する第2駆動機ケーシング73とを備える。第2ポンプ70は、第2駆動機ケーシング73の外面に取り付けられた複数の固定具(例えば、リブ)75によって、消火ホース10の内面に固定されている。
In the
本実施形態でも、第2ポンプ70は、少なくとも一つの連結具47によって第1ポンプ50に連結されるのが好ましい。図8に示される連結具47は、略C字状の縦断面形状を有し、第1駆動機51から第2駆動機71まで延びる棒状部材である。一実施形態では、連結具47は、略C字状の縦断面形状を有し、第1駆動機ケーシング53から第2駆動機ケーシング73まで延びる棒状部材であってもよい。
Also in this embodiment, the
本実施形態でも、第2ポンプ70は、第1ポンプ50の鏡像構造を有する。さらに、第2ポンプ70の第2羽根車72は、第1ポンプ50の第1羽根車52の回転方向とは逆向きに、第1羽根車52の回転速度と同一の回転速度で回転する。上述した実施形態と同様に、第1駆動機51および第2駆動機71を制御装置8(図1参照)に接続してもよい。この場合、制御装置8は、第1羽根車52の回転速度と、第2羽根車72の回転速度とが互いに同一となるように、第1駆動機51および第2駆動機71の動作を制御する。
Also in this embodiment, the
このような構成のポンプ装置40でも、第1羽根車52の回転により消火ホース10にかかるトルクを、第2羽根車72の回転により消火ホース10にかかるトルクによって打ち消すことができる。その結果、ポンプ装置40が配置された消火ホース(導管)10のねじれを防止することができる。
Even in the
さらに、本実施形態でも、第1ポンプ50の第1固定具55は、第1羽根車52の回転により生じた消火液の旋回流を減速させる案内羽根の機能を有するのが好ましい。同様に、第2ポンプ70の第2固定具75は、第2羽根車72の回転により生じた消火液の旋回流を減速させる案内羽根の機能を有するのが好ましい。上述したように、このような第1固定具55および第2固定具75によって、消火ホース10にかかるトルクの大きさを軽減することができる。
Further, also in this embodiment, it is preferable that the
さらに、上述した実施形態では、消火ホース10の途中に配置されるポンプ装置40を説明したが、ポンプ装置40は、複数のドローンに懸架される任意の導管の途中に配置することができる。例えば、ポンプ装置40は、高層建築物の所望のフロアに水を供給するための導管の途中に配置されていてもよい。あるいは、ポンプ装置40は、河川または海上に浮かぶ船に燃料または水などの液体を供給するための導管の途中に配置されていてもよい。いずれの場合も、ポンプ装置40は、導管とともに複数のドローンによって懸架される。
Further, in the above-described embodiment, the
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。 The above-described embodiment is described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above-described embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, but should be the broadest scope according to the technical idea defined by the claims.
1 トップドローン
2 消防車(送液装置)
3 動力供給装置
4 有線ケーブル
6 中継ドローン
8 制御装置
10 消火ホース(導管)
11 ノズル
12 電源
17 連結具(ワイヤ)
21 吊り具(ワイヤ)
40 ポンプ装置
47 連結具
50 第1ポンプ
51 第1駆動機
52 第1羽根車
56 (第1)回転数調整器
57 第1ポンプケーシング
70 第2ポンプ
71 第2駆動機
72 第2羽根車
76 (第2)回転数調整器
77 第2ポンプケーシング
90 統合ポンプケーシング
91 隔壁
100 消火システム
1
3 Power Supply Device 4
11
21 Hanging equipment (wire)
40
Claims (18)
前記液体の圧力を上昇させるための第1ポンプと、該第1ポンプの鏡像構造を有する第2ポンプとを有するポンプ装置を、前記導管の途中に配置し、
複数のドローンを前記導管に連結し、
前記複数のドローンを飛行させることにより、前記ポンプ装置を前記導管とともに懸架する工程を備え、
前記第1ポンプは、第1羽根車と、該第1羽根車を回転させる第1駆動機とを有しており、
前記第2ポンプは、第2羽根車と、該第2羽根車を回転させる第2駆動機とを有しており、
前記第1ポンプと前記第2ポンプは、前記導管の中心軸線に対して鏡面対称に配置されており、
前記第2ポンプの前記第2羽根車は、前記第1ポンプの前記第1羽根車とは逆向きに、該第1羽根車の回転速度と同一の回転速度で回転されることを特徴とする懸架方法。 A method of suspending a pump device arranged in the middle of a conduit through which a liquid flows, comprising:
A pump device having a first pump for increasing the pressure of the liquid and a second pump having a mirror image structure of the first pump is disposed in the middle of the conduit,
Connecting a plurality of drones to the conduit,
Suspending the pump device with the conduit by flying the plurality of drones,
The first pump has a first impeller and a first driving machine that rotates the first impeller,
The second pump has a second impeller and a second driving machine that rotates the second impeller,
The first pump and the second pump are arranged in mirror symmetry with respect to the central axis of the conduit,
The second impeller of the second pump is rotated in the opposite direction to the first impeller of the first pump at the same rotation speed as the rotation speed of the first impeller. Suspension method.
前記液体の圧力を上昇させるための第1ポンプと、該第1ポンプの鏡像構造を有する第2ポンプとを有するポンプ装置を、前記導管の途中に配置し、
複数のドローンを前記導管に連結し、
前記複数のドローンを飛行させることにより、前記ポンプ装置を前記導管とともに懸架する工程を備え、
前記第1ポンプは、第1羽根車と、該第1羽根車を回転させる第1駆動機とを有しており、
前記第2ポンプは、第2羽根車と、該第2羽根車を回転させる第2駆動機とを有しており、
前記第1ポンプと前記第2ポンプは、前記液体の流れ方向において、直列に配置されており、
前記第2ポンプの前記第2羽根車は、前記第1ポンプの前記第1羽根車とは逆向きに、該第1羽根車の回転速度と同一の回転速度で回転されることを特徴とする懸架方法。 A method of suspending a pump device arranged in the middle of a conduit through which a liquid flows, comprising:
A pump device having a first pump for increasing the pressure of the liquid and a second pump having a mirror image structure of the first pump is disposed in the middle of the conduit,
Connecting a plurality of drones to the conduit,
Suspending the pump device with the conduit by flying the plurality of drones,
The first pump has a first impeller and a first drive machine that rotates the first impeller,
The second pump has a second impeller and a second drive machine that rotates the second impeller,
The first pump and the second pump are arranged in series in the flow direction of the liquid,
The second impeller of the second pump is rotated in the opposite direction to the first impeller of the first pump at the same rotation speed as the rotation speed of the first impeller. Suspension method.
前記第2ポンプは、前記第2羽根車および前記第2駆動機を収容する第2ポンプケーシングをさらに有しており、
前記第2ポンプケーシングは、前記連結具を介して前記第1ポンプケーシングに連結されることを特徴とする請求項4に記載の懸架方法。 The first pump further has a first pump casing that accommodates the first impeller and the first driver,
The second pump further has a second pump casing that accommodates the second impeller and the second driver,
The suspension method according to claim 4, wherein the second pump casing is connected to the first pump casing via the connector.
前記第2ポンプは、前記第2羽根車および前記第2駆動機を収容する第2ポンプケーシングをさらに有しており、
前記第1ポンプケーシングおよび前記第2ポンプケーシングは、一つの統合ポンプケーシングとして一体化されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の懸架方法。 The first pump further has a first pump casing that accommodates the first impeller and the first driver,
The second pump further has a second pump casing that accommodates the second impeller and the second driver,
The suspension method according to any one of claims 1 to 3, wherein the first pump casing and the second pump casing are integrated as one integrated pump casing.
前記第1駆動機は、前記第1ポンプケーシングの外部に配置されており、
前記第2ポンプは、前記第2羽根車を収容する第2ポンプケーシングを有しており、
前記第2駆動機は、前記第2ポンプケーシングの外部に配置されており、
前記第2駆動機は、前記連結具を介して前記第1駆動機に連結されていることを特徴とする請求項4に記載の懸架方法。 The first pump has a first pump casing that houses the first impeller,
The first drive unit is arranged outside the first pump casing,
The second pump has a second pump casing that houses the second impeller,
The second driver is arranged outside the second pump casing,
The suspension method according to claim 4, wherein the second driver is connected to the first driver via the connector.
前記導管を流れる液体の圧力を上昇させるための第1ポンプと、該第1ポンプの鏡像構造を有する第2ポンプとを備え、
前記第1ポンプは、第1羽根車と、該第1羽根車を回転させる第1駆動機とを有しており、
前記第2ポンプは、第2羽根車と、該第2羽根車を回転させる第2駆動機とを有しており、
前記第1ポンプと前記第2ポンプは、前記導管の中心軸線に対して鏡面対称に配置されており、
前記第2ポンプの前記第2羽根車は、前記第1ポンプの前記第1羽根車とは逆向きに、該第1羽根車の回転速度と同一の回転速度で回転されることを特徴とするポンプ装置。 A pump device arranged in the middle of a conduit connected to a plurality of drones,
A first pump for increasing the pressure of the liquid flowing through the conduit; and a second pump having a mirror image structure of the first pump,
The first pump has a first impeller and a first driving machine that rotates the first impeller,
The second pump has a second impeller and a second drive machine that rotates the second impeller,
The first pump and the second pump are arranged in mirror symmetry with respect to the central axis of the conduit,
The second impeller of the second pump is rotated in the opposite direction to the first impeller of the first pump at a rotation speed that is the same as the rotation speed of the first impeller. Pump device.
前記導管を流れる液体の圧力を上昇させるための第1ポンプと、該第1ポンプの鏡像構造を有する第2ポンプとを備え、
前記第1ポンプは、第1羽根車と、該第1羽根車を回転させる第1駆動機とを有しており、
前記第2ポンプは、第2羽根車と、該第2羽根車を回転させる第2駆動機とを有しており、
前記第1ポンプと前記第2ポンプは、前記液体の流れ方向において、直列に配置されており、
前記第2ポンプの前記第2羽根車は、前記第1ポンプの前記第1羽根車とは逆向きに、該第1羽根車の回転速度と同一の回転速度で回転されることを特徴とするポンプ装置。 A pump device arranged in the middle of a conduit connected to a plurality of drones,
A first pump for increasing the pressure of the liquid flowing through the conduit; and a second pump having a mirror image structure of the first pump,
The first pump has a first impeller and a first driving machine that rotates the first impeller,
The second pump has a second impeller and a second drive machine that rotates the second impeller,
The first pump and the second pump are arranged in series in the flow direction of the liquid,
The second impeller of the second pump is rotated in the opposite direction to the first impeller of the first pump at the same rotation speed as the rotation speed of the first impeller. Pump device.
前記第2ポンプは、前記第2羽根車および前記第2駆動機を収容する第2ポンプケーシングをさらに有しており、
前記連結具は、前記第1ポンプケーシングと前記第2ポンプケーシングとを互いに連結することを特徴とする請求項13に記載のポンプ装置。 The first pump further has a first pump casing that accommodates the first impeller and the first driver,
The second pump further has a second pump casing that accommodates the second impeller and the second driver,
14. The pump device according to claim 13, wherein the connector connects the first pump casing and the second pump casing to each other.
前記第2ポンプは、前記第2羽根車および前記第2駆動機を収容する第2ポンプケーシングをさらに有しており、
前記第1ポンプケーシングおよび前記第2ポンプケーシングは、一つの統合ポンプケーシングとして一体化されていることを特徴とする請求項10乃至12のいずれか一項に記載のポンプ装置。 The first pump further has a first pump casing that accommodates the first impeller and the first driver,
The second pump further has a second pump casing that accommodates the second impeller and the second driver,
The pump device according to any one of claims 10 to 12, wherein the first pump casing and the second pump casing are integrated as one integrated pump casing.
前記第1駆動機は、前記第1ポンプケーシングの外部に配置されており、
前記第2ポンプは、前記第2羽根車を収容する第2ポンプケーシングを有しており、
前記第2駆動機は、前記第2ポンプケーシングの外部に配置されており、
前記第2駆動機は、前記連結具を介して前記第1駆動機に連結されていることを特徴とする請求項13に記載のポンプ装置。 The first pump has a first pump casing that houses the first impeller,
The first drive unit is arranged outside the first pump casing,
The second pump has a second pump casing that houses the second impeller,
The second driver is arranged outside the second pump casing,
14. The pump device according to claim 13, wherein the second driver is connected to the first driver via the connector.
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