JP4876087B2 - Special fire engine - Google Patents
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Description
本発明は、放水を行うとともに、液圧アクチュエータによって駆動される機器を搭載する特殊消防車両に関するものである。 The present invention relates to a special fire-fighting vehicle that discharges water and is equipped with equipment driven by a hydraulic actuator.
従来、火災現場や災害現場では、消防車と救急車とがそれぞれ使用されているが、現場に導入される車両台数を減らすために、消防車と救急車の機能を一元化した特殊消防車両を使用することが望まれている。 Conventionally, fire engines and ambulances are used at fire sites and disaster sites, but in order to reduce the number of vehicles introduced to the site, special fire engines that integrate the functions of fire engines and ambulances should be used. Is desired.
特許文献1に開示された特殊消防車両は、火災現場にて放水を行う消防車の機能と、救急患者を搬送する救急車の機能を併せ持つものである。 The special fire engine disclosed in Patent Document 1 has both a function of a fire engine that discharges water at a fire site and a function of an ambulance that conveys an emergency patient.
この特殊消防車両は、救急患者を載せるストレッチャを油圧アクチュエータによって駆動するようになっている。
しかしながら、このような従来の特殊消防車両にあっては、機器を駆動するのに油圧アクチュエータを用いているため、油圧アクチュエータに加圧作動油を供給する油圧源を車両に搭載する必要があり、車両の重量増大や余剰スペースの減少を来すという問題点があった。 However, in such a conventional special fire-fighting vehicle, since a hydraulic actuator is used to drive the equipment, it is necessary to mount a hydraulic source for supplying pressurized hydraulic fluid to the hydraulic actuator on the vehicle. There has been a problem that the weight of the vehicle increases and the excess space decreases.
また、油圧アクチュエータに用いられる油が漏れ出した場合に、油に引火して二次災害を招く心配があった。 Further, when oil used in the hydraulic actuator leaks, there is a concern that the oil may catch fire and cause a secondary disaster.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、特殊消防車両において、二次災害を防止し高効率のシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly efficient system that prevents secondary disasters in a special fire-fighting vehicle.
本発明は、放水具を用いて放水を行うとともに、放水用の流体を作動流体として使用する液圧アクチュエータによって駆動される機器を搭載する特殊消防車両であって、動力源によって駆動される非容積ポンプ及び容積ポンプと、水を前記非容積ポンプの吸込口に導く消防水吸込通路と、非容積ポンプから吐出される水を前記放水具に供給する消防水供給通路と、水を前記容積ポンプの吸込口に導く作動水吸込通路と、容積ポンプから吐出される水を液圧アクチュエータに供給する作動水供給通路と、消防水供給通路の消防水圧を作動水吸込通路に導く消防水圧導入通路とを備えることを特徴とするものとした。 The present invention is a special fire-fighting vehicle equipped with a device that is driven by a hydraulic actuator that discharges water using a water discharger and uses a water discharge fluid as a working fluid, and is non-volume driven by a power source A pump and a volume pump, a fire water suction passage for guiding water to the suction port of the non-volume pump, a fire water supply passage for supplying water discharged from the non-volume pump to the water discharger, and water for the volume pump. A working water suction passage that leads to the suction port, a working water supply passage that supplies water discharged from the volumetric pump to the hydraulic actuator, and a fire water pressure introduction passage that guides the fire water pressure of the fire water supply passage to the working water suction passage It was characterized by providing.
本発明によると、非容積ポンプから吐出される低圧大流量の水を火災現場にて放水具から放つ消防機能を果たすとともに、容積ポンプから吐出される高圧の水によって液圧アクチュエータを作動させ、液圧アクチュエータによって駆動される機器を介して患者搬送機能や救出作業を行う救出機能を果たすことができる。 According to the present invention, it performs a fire fighting function that discharges low-pressure and large-flow water discharged from a non-volumetric pump from a water discharger at a fire site, and operates a hydraulic actuator with high-pressure water discharged from a volumetric pump, A patient transport function and a rescue function for performing a rescue operation can be achieved via a device driven by a pressure actuator.
液圧アクチュエータは、水を用いて作動するため、消防水圧導入通路が消防水供給通路を作動水吸込通路に連通し、消防水供給通路の消防水圧を作動水吸込通路に導くことが可能となり、容積ポンプの吸込性能が改善され、性能向上がはかれる。 Since the hydraulic actuator operates using water, the fire-fighting water pressure introduction passage connects the fire-fighting water supply passage to the working water suction passage, and the fire-fighting water pressure in the fire-fighting water supply passage can be guided to the working water suction passage. The suction performance of the positive displacement pump is improved and the performance is improved.
特殊消防車両に油圧源や空気圧源を搭載する必要がなく、車両の軽量化がはかれるととともに、省スペース化がはかれる。また、液圧アクチュエータに導かれる水は、油圧アクチュエータに用いられる油のように引火することがなく、二次災害を防止し高効率のシステムを提供できる。 There is no need to mount a hydraulic power source or a pneumatic power source on a special fire-fighting vehicle, so that the weight of the vehicle can be reduced and the space can be saved. Further, the water guided to the hydraulic actuator does not ignite like the oil used in the hydraulic actuator, and can prevent a secondary disaster and provide a highly efficient system.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、特殊消防車両に設けられるシステムの水圧回路図である。この特殊消防車両は、火災現場にて放水を行う消防車の消防機能と、救急患者を搬送する救急車の患者搬送機能と、災害現場にて救出作業を行う救出機能とを果たす。 FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of a system provided in a special fire engine. This special fire-fighting vehicle fulfills a fire-fighting function of a fire truck that discharges water at a fire site, a patient transport function of an ambulance that transports an emergency patient, and a rescue function that performs rescue work at a disaster site.
図中、1は消防ホース及び放水ノズルによって構成される放水具であり、放水ノズルから火災現場に放水を行うことによって消防機能を果たす。放水具1は放水ノズルを開閉する遮断弁を備える。 In the figure, reference numeral 1 denotes a water discharger constituted by a fire hose and a water discharge nozzle, which fulfills a fire fighting function by discharging water from the water discharge nozzle to the fire site. The water discharge tool 1 includes a shut-off valve that opens and closes a water discharge nozzle.
図中、2はホース及び噴霧ノズルによって構成される噴霧具であり、火災状況に応じて高圧水を霧状にして噴出することにより気化熱を吸収し、消防機能を果たす。噴霧具2は噴霧ノズルを開閉する遮断弁を備える。
In the figure,
図中、3〜8は特殊消防車両に搭載され、放水用の流体を作動流体として使用する液圧アクチュエータである。
In the figure,
放水用の流体を作動流体として使用する液圧アクチュエータ5は、ホース巻き取りドラム(図示せず)を回転駆動する水圧モータであり、消防機能を果たす。
The
放水用の流体を作動流体として使用する液圧アクチュエータ3は、救急患者を載せる図示しないストレッチャ(患者搬送機器)を昇降させる水圧シリンダであり、患者搬送機能を果たす。
The
液圧アクチュエータ4は、車両のドア(図示せず)を開閉駆動する水圧シリンダであり、車両設備として設けられる。 The hydraulic actuator 4 is a hydraulic cylinder that opens and closes a door (not shown) of the vehicle, and is provided as vehicle equipment.
液圧アクチュエータ6〜8とは、特殊消防車両の仕様等に応じて増設されるものである。 The hydraulic actuators 6 to 8 are added according to the specifications of the special fire engine.
液圧アクチュエータ6は、救出作業時に用いられる図示しないカッタ(救出作業機器)を回転駆動する水圧モータであり、救出機能を果たす。 The hydraulic actuator 6 is a hydraulic motor that rotationally drives a cutter (rescue work device) (not shown) used during the rescue work, and fulfills a rescue function.
液圧アクチュエータ7、8は、車両に搭載される各種設備を駆動する水圧シリンダ、または救出作業時に用いられる救出作業機器を駆動する水圧シリンダである。
The
液圧アクチュエータ3〜8は、第一作動水通路3a〜8a、第二作動水通路3b〜8bを介して方向切換弁13〜18が接続され、コントローラ(図示せず)からの指令に基づいて方向切換弁13〜18のポジションa、b、cが切り換わることによって作動水の流れがそれぞれ切り換えられる。
The
第一作動水通路3a〜8aには流量調整弁73〜78とチェック弁83〜88とが並列に介装され、流量調整弁73〜78によって液圧アクチュエータ3〜8の作動速度がそれぞれ調節される。
Flow control valves 73 to 78 and
液圧アクチュエータ3は、方向切換弁13がポジションaに切り換えられると伸張作動し、方向切換弁13がポジションbに切り換えられると収縮作動し、方向切換弁13が中立ポジションcに切り換えられると伸縮作動を停止するようになっている。また、液圧アクチュエータ4、7、8も同様に方向切換弁14、17、18を介してそれぞれ伸縮作動する。
The
液圧アクチュエータ5は、方向切換弁15がポジションaに切り換えられると正転作動し、方向切換弁15がポジションbに切り換えられると逆転作動し、方向切換弁15が中立ポジションcに切り換えられるとその回転作動が停止するようになっている。また、液圧アクチュエータ6も同様に方向切換弁16を介して回転作動する。
The
水圧源として、非容積ポンプ21及び容積ポンプ22が設けられる。この非容積ポンプ21と容積ポンプ22とは、車両に搭載されるエンジン(内燃機関)20によって駆動される。
A
なお、非容積ポンプ21と容積ポンプ22とを駆動する動力源は、エンジン20に限らず、電動モータ等を用いても良い。
The power source that drives the
非容積ポンプ21の吐出口には消防水供給通路41が接続され、この消防水供給通路41を介して放水具1に加圧された消火水が供給される。放水具1に設けられる遮断弁が開かれることにより、放水具1の放水ノズルから放水が行われる。
A fire
非容積ポンプ21は、図示しない羽根状の回転子がケーシング内で回転し、遠心力によって水に圧力を与えるものであり、容積ポンプ22に比べて低圧大流量の水を吐出し、放水具1に要求される放水量が確保される。
The
容積ポンプ22の吐出口には作動水供給通路42が接続され、容積ポンプ22から吐出される作動水が作動水供給通路42を通して噴霧具2と液圧アクチュエータ3〜8とに供給される。
A working
容積ポンプ22は、図示しないピストンがシリンダ内で往復運動し、シリンダ内の容積変化によって水に圧力を与えるものであり、非容積ポンプ21に比べて高圧小流量の水を吐出する。
The
なお、容積ポンプ22は、これに限らず、ケーシングに偏心して取り付けられた回転子に取り付けられた可動ベーンを介して水を輸送するベーンポンプ、歯車のかみ合わせによって水を輸送するギヤポンプ等を用いてもよい。
The
容積ポンプ22は、非容積ポンプ21に比べて高圧小流量の水を吐出し、液圧アクチュエータ3〜8と噴霧具2に必要な水圧が確保される。
The
噴霧具2に設けられる遮断弁が開かれると、加圧作動水が噴霧具2の噴霧ノズルから適度に微粒化された水が霧状に噴出する。この噴霧によって火災現場の気化熱を吸収し、消防機能が有効に果たされる。
When the shut-off valve provided in the
図中、52は液圧アクチュエータ3〜8から出る作動水を導く作動水排出通路である。この作動水排出通路52と容積ポンプ22の作動水供給通路42とが方向切換弁13〜18を介して液圧アクチュエータ3〜8の第一、第二作動水通路3a〜8a、3b〜8bに対して選択的に接続される。
In the figure, 52 is a working water discharge passage for guiding the working water from the
方向切換弁13〜18がポジションa、bに切り換わることによって加圧作動水が液圧アクチュエータ3〜8に供給され、液圧アクチュエータ3〜8が作動し、ポジションcに切り換わることによって液圧アクチュエータ3〜8の作動が停止する。
When the
作動水供給通路42と作動水排出通路52とを連通するバイパス通路25が設けられ、このバイパス通路25に開閉弁26が介装され、この開閉弁26はコントローラの指令に基づき開閉作動する。
A
コントローラは、方向切換弁13〜18が全て中立ポジションcに切り換えられるとともに、噴霧具2からの作動水の噴出が遮断された作動水供給通路42の閉鎖状態を判定し、この閉鎖状態にて開閉弁26を開弁作動させ、容積ポンプ22から吐出される作動水が作動水供給通路42からバイパス通路25を通って作動水排出通路52へと逃がされる。
The controller determines that the working
また、コントローラは、方向切換弁13〜18の少なくとも一つが作動ポジションa、bに切り換えられるか、噴霧具2から作動水が噴出される作動水供給通路42の開通状態と判定し、この開通状態にて開閉弁26を閉弁作動させ、容積ポンプ22から吐出される作動水が作動水供給通路42から液圧アクチュエータ3〜8または噴霧具2へと供給される。
Further, the controller determines that at least one of the
バイパス通路25には開閉弁26と並列にリリーフ弁27が介装される。リリーフ弁27は作動水供給通路42の圧力が所定値を越えて上昇すると開弁作動して、容積ポンプ22から吐出される作動水を作動水供給通路42からバイパス通路25を通って作動水排出通路52へと逃がし、作動水供給通路42の圧力が過度に上昇しないようになっている。
A
非容積ポンプ21の吸込口には消防水吸込通路31が接続され、非容積ポンプ21はこの消防水吸込通路31を通して消防水を吸い込む。
A fire
容積ポンプ22の吸込口には作動水吸込通路32が接続され、容積ポンプ22はこの作動水吸込通路32を通して作動水を吸い込む。
A working
非容積ポンプ21の消防水吸込通路31は、貯水槽30に接続される。貯水槽30は車両の外側に設けられるが、リザーバタンクとして車両に搭載してもよい。
The fire
消防水供給通路41の消防水圧を作動水吸込通路32に導く消防水圧導入通路43が設けられ、この消防水圧導入通路43は方向切換弁45を介して作動水吸込通路32に連通する。
A fire-fighting water
方向切換弁45は作動水吸込通路32に対する消防水圧導入通路43の接続部に介装される。この方向切換弁45は、消防水圧導入通路43を開通させて消防水供給通路41の水を作動水吸込通路32に導く消防水圧導入ポジションbと、消防水圧導入通路43を閉じる消防水圧遮断ポジションaとを有する。方向切換弁45のポジションa、bは、コントローラからの指令によって切り換えられる。
The
方向切換弁45が消防水圧遮断ポジションaにある場合、容積ポンプ22は貯水槽30の水を作動水吸込通路32から吸い上げる。一方、方向切換弁45が消防水圧導入ポジションbにある場合、非容積ポンプ21は貯水槽30の水を消防水吸込通路31から吸込み、非容積ポンプ21によって加圧された水が消防水供給通路41から消防水圧導入通路43と作動水吸込通路32とを通って容積ポンプ22の吸込口に送られ、容積ポンプ22の吸込圧力を高めて容積ポンプ22のキャビテーションを防止することによって容積ポンプ22の吸込性能が改善され、容積ポンプ22の性能向上がはかれる。
When the
なお、方向切換弁45を設けず、消防水圧導入通路43が作動水吸込通路32に常時連通する構成としてもよい。
In addition, it is good also as a structure which does not provide the
消防水圧導入通路43にはフィルタ44が介装される。このフィルタ44によって消防水供給通路41から作動水吸込通路32に導かれる作動水が濾過され、容積ポンプ22、噴霧具2、液圧アクチュエータ3〜8等の作動性が損なわれないようにしている。
A
作動水吸込通路32には、フィルタ33が介装される。このフィルタ33によって容積ポンプ22に吸い上げられる作動水が濾過され、容積ポンプ22、噴霧具2、液圧アクチュエータ3〜8等の作動性が損なわれないようにしている。
A
以上のように本実施の形態では、放水具1を用いて放水を行うとともに、液圧アクチュエータ3〜8によって駆動される機器を搭載する特殊消防車両であって、動力源(エンジン20)によって駆動される非容積ポンプ21及び容積ポンプ22と、水を非容積ポンプ21の吸込口に導く消防水吸込通路31と、非容積ポンプ21から吐出される水を放水具1に供給する消防水供給通路41と、水を容積ポンプ22の吸込口に導く作動水吸込通路32と、容積ポンプ22から吐出される水を液圧アクチュエータ3〜8に供給する作動水供給通路42と、消防水供給通路41の消防水圧を作動水吸込通路32に導く消防水圧導入通路43とを備えたことを特徴とする。
As described above, in the present embodiment, the water discharge device 1 is used to discharge water and a special fire-fighting vehicle equipped with devices driven by the
これにより、非容積ポンプ21から吐出される低圧大流量の水を放水具1から放つ消防機能を果たすとともに、容積ポンプ22から吐出される高圧の水によって液圧アクチュエータ3〜8を作動させ、液圧アクチュエータ3によって駆動される機器を介して救急患者を搬送する救急車の患者搬送機能と、液圧アクチュエータ6〜8によって駆動される機器を介して災害現場にて救出作業を行う救出機能とを果たすことができる。
Thereby, while fulfill | performing the fire fighting function which discharges the low-pressure large flow volume water discharged from the
液圧アクチュエータ3〜8は水を用いて作動するため、消防水圧導入通路43が消防水供給通路41を作動水吸込通路32に連通し、消防水供給通路41の消防水圧を作動水吸込通路32に導くことが可能となり、容積ポンプ22の吸込圧力を高められ、容積ポンプ22のキャビテーションを防止することによって容積ポンプ22の吸込性能が改善され、性能向上がはかれるばかりか、容積ポンプ22の駆動負荷が低減される。
Since the
さらに、液圧アクチュエータ3〜8に導かれる水は、油圧アクチュエータに用いられる油のように引火することがなく、二次災害を招く心配がない。
Furthermore, the water guided to the
上記消防機能と患者搬送機能と救出機能とを果たすエネルギ源を非容積ポンプ21と容積ポンプ22とから吐出される水圧に一元化することにより、特殊消防車両に油圧源や空気圧源を搭載する必要がなく、車両の軽量化がはかれるととともに、省スペース化がはかれる。
It is necessary to mount a hydraulic power source or a pneumatic pressure source in a special fire-fighting vehicle by unifying the energy source that performs the fire fighting function, the patient transport function, and the rescue function into the water pressure discharged from the
また、液圧アクチュエータ3〜8を用いることにより、空気圧アクチュエータに比べてエネルギロスが少ない、高効率のシステムを提供できる。
Further, by using the
本実施の形態では、作動水吸込通路32に対する前記消防水圧導入通路43の接続部に方向切換弁45を介装し、
この方向切換弁45は消防水圧導入通路43を開通させて消防水供給通路41の消防水圧を作動水吸込通路32に導く消防水圧導入ポジションbと、消防水圧導入通路43を閉じる消防水圧遮断ポジションaとを有することを特徴とする。
In the present embodiment, a
This directional switching
これにより、放水具1から放水を行う場合、方向切換弁45を消防水圧遮断ポジションbに切換えることにより、放水具1から放水量を増やすことができる。
Thereby, when discharging water from the water discharge tool 1, the amount of water discharged from the water discharge tool 1 can be increased by switching the
本実施の形態では、作動水供給通路42に接続される噴霧具2を備え、この噴霧具2から水を霧状にして噴出することを特徴とする。
In the present embodiment, the
これにより、火災状況に応じて噴霧具2から高圧水を霧状にして噴出することにより気化熱を吸収し、幅広い消火活動を行うことができる。
Thereby, according to a fire condition, the vaporization heat is absorbed by spraying high pressure water from the
他の実施の形態として、図2に示すように、非容積ポンプ21の消防水吸込通路31と、容積ポンプ22の作動水吸込通路32とを、加圧された消防用水が供給される消火栓99に接続する構成としても良い。
As another embodiment, as shown in FIG. 2, a
この場合、消火栓99における消防用水の圧力が消防水吸込通路31と作動水吸込通路32とに導かれるため、非容積ポンプ21と容積ポンプ22の駆動負荷が軽減され、また、非容積ポンプ21と容積ポンプ22の吐出圧をそれぞれ高められ、放水具1からの放水量、噴霧具2からの噴霧量を増やすとともに、水圧アクチュエータ3〜8の作動速度を高められる。
In this case, since the water pressure for fire fighting in the
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
1 放水具
2 噴霧具
3〜8液圧アクチュエータ
13〜18方向切換弁
20 エンジン
21 非容積ポンプ
22 容積ポンプ
30 貯水槽
31 消防水吸込通路
32 作動水吸込通路
41 消防水供給通路
42 作動水供給通路
43 消防水圧導入通路
45 方向切換弁
99 消火栓
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
動力源によって駆動される非容積ポンプ及び容積ポンプと、
水を前記非容積ポンプの吸込口に導く消防水吸込通路と、
前記非容積ポンプから吐出される水を前記放水具に供給する消防水供給通路と、
水を前記容積ポンプの吸込口に導く作動水吸込通路と、
前記容積ポンプから吐出される水を前記液圧アクチュエータに供給する作動水供給通路と、
前記消防水供給通路の消防水圧を前記作動水吸込通路に導く消防水圧導入通路とを備えたことを特徴とする特殊消防車両。 A special fire-fighting vehicle equipped with a device driven by a hydraulic actuator that uses a water discharge tool to discharge water and uses a water discharge fluid as a working fluid,
A non-volumetric pump and a volumetric pump driven by a power source;
A fire-fighting water suction passage for guiding water to the suction port of the non-volumetric pump;
A fire water supply passage for supplying water discharged from the non-volumetric pump to the water discharge tool;
A working water suction passage for guiding water to the suction port of the positive displacement pump;
A working water supply passage for supplying water discharged from the positive displacement pump to the hydraulic actuator;
A special fire-fighting vehicle comprising a fire-fighting water pressure introduction passage for guiding a fire-fighting water pressure in the fire-fighting water supply passage to the working water suction passage.
この方向切換弁は前記消防水圧導入通路を開通させて前記消防水供給通路の消防水圧を前記作動水吸込通路に導く消防水圧導入ポジションと、前記消防水圧導入通路を閉じる消防水圧遮断ポジションとを有することを特徴とする請求項1に記載の特殊消防車両。 A directional switching valve is interposed at the connection of the fire water pressure introduction passage to the working water suction passage,
The direction switching valve has a fire-fighting water pressure introduction position that opens the fire-fighting water pressure introduction passage and guides the fire-fighting water pressure of the fire-fighting water supply passage to the working water suction passage, and a fire-fighting water pressure cutoff position that closes the firefighting water pressure introduction passage The special fire-fighting vehicle according to claim 1.
この噴霧具から水を霧状にして噴出することを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の特殊消防車両。 A spraying tool connected to the working water supply passage,
The special fire-fighting vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein water is sprayed from the sprayer in the form of a mist.
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