JP4923285B2 - トンネル内水噴霧設備の水噴霧量測定装置 - Google Patents

Description

この発明は、長大トンネル内に設置されている防災用水噴霧設備の水噴霧量を測定する水噴霧量測定装置に関する。

高速道路等の長大トンネル内には、火災発生時に水噴霧ノズルから水を噴霧して、火勢の制圧や延焼を防止するための水噴霧設備が設けられている。この水噴霧設備は、年に１回程度、正常に機能するかどうか点検しなければならない。従来、この点検に際して、実際に水噴霧ノズルから水を噴霧し、その噴霧状態を目視で確認するという方法がとられていた。しかしながら、この方法によると、点検中、トンネルを通行止めにしなければならないため、道路交通への影響が大きく、また噴霧した水が汚水となって大量に発生するという問題があった。

水噴霧ノズルの水噴霧方向を車両通行空間とトンネル壁面との間で切替可能とし、トンネル壁面側に水を噴霧した状態で点検を行なうことにより、通行止めを回避しようとする試みはなされている（特許文献１）。しかし、この試みにおいても、作業員はトンネル壁面から跳ね返る水を避けてトンネル壁面から離れた位置で確認作業を行なわなければならないので、かなりの車線について通行規制を行なう必要がある。しかも、目視による確認は、正確な水噴霧量を測定することができないため、水噴霧設備の不良を見逃す惧れがある。

そこで、水噴霧ノズルから噴霧される水を捕集し、それを電磁流量計やフロート式の流量計を用いて実際に測定することにより、正確な水噴霧量を測定する提案がなされている（特許文献２，３）。
特開平１１−４９０８号公報 特開平１１−３１９１４０号公報 特開２００４−２０４９０号公報

しかしながら、上記のように水噴霧ノズルから噴霧される水量を流量計で測定する場合、水に気泡が混入していると正確な水量を測定することができないので、水噴霧ノズルから流量計までの間に水に混入している気泡を消去する消泡手段を設ける必要がある。このため、装置が複雑で大掛かりとなり、制作費が高くなると共に、運搬や移動に大型の車両を要する。

また、水噴霧ノズルを開いた直後は水の噴霧状態が不安定であるため、安定するまで待たなければならないが、上記従来装置のように、水噴霧ノズルから流量計まで閉ざされた導水管で水を導く構成であると、消泡手段が設けられていても、水噴霧設備側の管に残留している空気が抜けにくく、水の噴霧状態が安定するのに時間がかかり、その間、無駄に水を噴霧しなければならない。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、トンネル内水噴霧設備の水噴霧量を、無駄な水噴霧を行なうことなく、正確に測定することができ、構成が簡略であり、運搬や移動が容易で、かつ安価に製作することのできる水噴霧量測定装置を提供することを課題としている。

上記課題に対して、本発明は次のように構成した。すなわち、本発明に係る水噴霧量測定装置は、トンネル内に設置された水噴霧ノズルに、該ノズルを覆うように装着される袋状の噴霧カバーと、この噴霧カバーに形成された導水孔に上端が接続される導水管と、１つの水流入口と２つの水排出口を有し、水流入口に前記導水管の下端が接続され、一方の水排出口に初期噴霧水の排水手段が接続され、もう一方の水排出口に水量測定手段が接続される水流切替器とを備え、前記水流切替器は、軸心を水平にして設置される円筒形のケーシングの上部に前記水流入口が形成され、かつ下部に前記２つの水排出口がそれぞれ形成され、ケーシングの内部には、該ケーシングの端面と平行な２枚の円板材と、これら２枚の円板間に位置する２枚の平板材とでなる漏斗状の弁部材がケーシングの軸心回りに回動自在に設けられ、この弁部材を回動させることにより、水流入口と一方の水排出口とが連通する状態と、水流入口ともう一方の水排出口とが連通する状態とに流路を切り替える構成としたことを特徴とする。前記水量測定手段は、例えば水量を示す目盛りを付した容器とすることができる。

水噴霧ノズルから噴霧される水が噴霧カバーに捕集され、その捕集された水が導水管を介して水流切替器に導かれる。水噴霧ノズルを開いた直後は、水流切替器の流路を、水流入口と排水手段が接続された側の水排出口とが連通する状態にする。この間、水噴霧ノズルの初期噴霧水が排水手段により排水される。所定時間が経過して、水噴霧ノズルの水噴霧状態が安定したならば、水流切替器の流路を、水流入口と水量測定手段が接続された側の水排出口とが連通する状態に切り替える。そして、水量測定手段により、水噴霧ノズルから噴霧される水量を測定する。

この発明の水噴霧量測定装置によれば、水流切替器が上部の水流入口から下部の水排出口へ水を流す構造であり、噴霧カバーから排水手段または水量測定手段までの水の流路を鉛直方向にほぼ直線状とすることができるため、水の流れが円滑となり、水噴霧ノズルを開いてから短時間で水の噴霧状態が安定する。特に、水量測定手段を、水量を示す目盛りを付した容器とした場合は、水が容器内の開放空間に放出されるため、水の噴霧状態の安定化がさらに早まる。このように、水噴霧ノズルを開いてから短時間で水の噴霧状態が安定するため、無駄な水噴霧をなくすことができ、また測定に要する時間を短縮化することができる。

水流切替器は、ケーシングと、２枚の円板材および２枚の平板材からなる弁部材とで構成される簡易な構造であるため、安価に製作することができる。また、水噴霧量測定装置全体については、高価な水量計を使用せず、消泡手段が不要であるため、簡略で軽量な構成とすることができ、かつ安価に製作することができる。

この発明の水噴霧量測定装置において、前記水流切替器を、前記ケーシングの周面に周方向の長穴を設け、前記弁部材に固定した切替操作レバーを前記長穴からケーシングの外部に突出させたもので前記長穴の両端は、水排水出口と水量測定口の操作位置とすることができる。この構成とすると、水流の切替操作を容易に行うことができ特殊技術が不要である。

また、前記水流切替器は、前記ケーシングの端面材および前記弁部材の円板材を透明材料で成形するのが好ましい。この構成とすると、ケーシングの外から水の流れの状態を目視で確認することができる。

本発明のトンネル内水噴霧設備の水噴霧量測定装置は、噴霧カバーと、導水管と、水流切替器とからなる簡略な構成であるため、運搬や移動が容易で、かつ安価に製作することができ、また、水流切替器は、上部の水流入口から下部の水排出口へ水を流す構造し、噴霧カバーから排水手段または水量測定手段までの水の流路を鉛直方向にほぼ直線状とすることができるため、トンネル内水噴霧設備の水噴霧量を、無駄な水噴霧を行なうことなく、正確に測定することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を、図面に基づき説明する。

図１〜図６は第１の実施例を表している。この水噴霧量測定装置は、噴霧カバー１と、導水管２と、水流切替器３と、水流切替器支持スタンド４と、初期噴霧水の排水手段としての排水貯留タンク５と、水量測定手段としての水量測定容器６とからなる。

図２に示すように、噴霧カバー１は、布材を袋状に加工したもので、装着状態において上部から側面部にかけての部分に開口部１１が形成され、その開口部１１を開閉するファスナー１２が設けられている。ファスナー１２は、両端から開閉できるものとするのが好ましい。噴霧カバー１の下部には導水孔１３が形成され、その導水孔１３から下部が突出する状態で漏斗状の導水管接続体１４がカバー内に収容されている。導水管接続体１４は、噴霧カバー１の外周に巻き付けた締結リング１５により該カバーに締結されている。

図３は噴霧カバー１を噴霧ノズル７０に装着した状態を示す。噴霧ノズル７０を開口部１１からカバー内に挿入させ、ファスナー１２を上下から閉じる。これにより、噴霧ノズル７０が噴霧カバー１によって覆われた状態となる。噴霧ノズル７０に装着された噴霧カバー１は、該カバーの上部複数箇所に設けた係止具１６に係止したワイヤ７１等により、トンネルの天井部から吊り下げた状態に支持される。この噴霧カバー１は、水噴霧ノズル７０に容易に装着することができ、水を飛散させることなく捕集できる。

導水管２は、フレキシブルな上部管２１と、剛体材料製の導水管受け管２２とからなり、上部管２１の下部が導水管受け管２２に下から挿入され水流切替器に装着するようになっている。この構成であると、導水管２以下の水噴霧量測定装置本体部と噴霧ノズル７０の水平方向の位置調整が容易であるとともに、噴霧ノズル７０の取付高さに関係なく、導水管２を鉛直方向にほぼ直線状とすることができる。なお、上部管２１は事前に噴霧カバー１の導水管接続体１４に接続され、導水管受け管２２は噴霧カバー１を水噴霧ノズル７０に装着後、前記操作により水流切替器３の後記導水管接続部３３に接続される。尚、この導水管２の操作により、噴霧カバー１と水噴霧量測定装置本体部の設置、撤去作業が分離出来るため作業時間が短縮される。

水流切替器３は、軸心を水平にして設置される円筒形のケーシング３１と、該ケーシングに内蔵された弁部材３２とを有する。ケーシング３１は、周面の上部に水流入口３１ａが形成され、周面の下部に第１の水排出口３１ｂが形成され、該第１の水排出口よりも周方向上側の位置に第２の水排出口３１ｃが形成されている。弁部材３２は、ケーシング３１の端面材３１ｄに摺動自在に内接する２枚の円板材３２ａ，３２ａと、これら２枚の円板間に位置する２枚の平板材３２ｂ，３２ｂとを組み合わせたもので、漏斗状の形状をしている。両平板材３２ｂ，３２ｂには切替操作レバー３２ｃ，３２ｃが固定して取り付けられている。この切替操作レバー３２ｃ，３２ｃは、先端部がケーシング３１の周面に形成された長穴３１ｅ，３１ｅを通り抜けてケーシング外に突出している。

ケーシング３１および弁部材３２は、アクリル、塩化ビニル、ポリカーボネイト等の合成樹脂材、またはステンレス、鉄、銅、アルミニウム合金等の金属で製作することができる。この実施例の場合、ケーシング３１の端面材３１ｄ、弁部材３２の円板材３２ａ、および弁部材３２の平板材３２ｂが透明材料で製作されている。

図４（ａ）において実線で示すように、切替操作レバー３２ｃ，３２ｃを水平に位置させると、水流入口３１ａと第１の水排出口３１ｂとが連通する状態となり、同図において鎖線で示すように、切替操作レバー３２ｃ，３２ｃを斜めに位置させると、水流入口３１ａと第２の水排出口３１ｃとが連通する状態となる。この切替操作は、両手で切替操作レバー３２ｃ，３２ｃを掴んで行うことができ長穴３１ｅの両端が水排出口３１ｂと水排出口３１ｃの操作位置になるので、操作が容易で特殊技術が不要である。

水流入口３１ａには導水管接続部３３が取り付けられ、この導水管接続部３３と前記導水管２の導水管受け管２２とが接続されている。第１の水排出口３１ｂは水流切替器支持スタンド４の当接部４４に固定Ｕバンド４５により固定され、第１の水排出口３１ｂと排水貯留タンク５の内部とが連通している。また、第２の水排出口３１ｃには、水量測定容器６に水を導くフレキシブルな導管３５が接続されている。

水流切替器支持スタンド４は、水流切替器３を排水貯留タンク５の上に安定状態に保持するためのもので、図５に示すように、フレーム４１の下部に排水貯留タンク５に固定するための固定部４２を有し、上部に水流切替器３の導水管接続部３３を下側から支持する支持部４３を有し、中間部に水流切替器３の背面に当接する当接部４４を有する。水流切替器支持スタンド４は、固定部４２のボルト孔４２ａに挿通したボルトにより排水貯留タンク５に固定される。そして、導水管接続部３３と支持部４３をボルト穴４３ａにボルトを挿通し水流切替器３の上部を固定した後、当接部４４の固定Ｕバンド４５により、水排出口３１ｂを固定することにより水流切替器３を安定保持させる。

排水貯留タンク５は、初期噴霧水を一時的に貯留しておくためのもので、上部に前記第１の水排出口３１ｂが挿入され、下部に排水ホース５１が設けられている。排水ホース５１の先端を排水貯留タンク５内の水位よりも低く位置させると、排水貯留タンク５内の水が排水され、排水貯留タンク５の上部に取り付けたホルダ５２に排水ホース５１の先端部を係止させておくと、排水が行われなくなる。この排水貯留タンク５は水噴霧量測定装置のベースとなるものであって、自在に移動させることができるように底部にキャスタ５３が取り付けられている。排水貯留タンク５は、例えばドラム缶を加工して製作することができる。

水量測定手段である水量測定容器６は、上部が開口した一般的な容器の内面部に水量を示す目盛り６１を付したものである。容器としては、市販の各種収納用容器やペール缶等を使用することができる。

この水噴霧量測定装置は以上の構成であって、水噴霧量の測定に際しては、図１に示すように、水噴霧ノズル７０の下方に排水貯留タンク５を設置し、水噴霧ノズル７０に噴霧カバー１を装着する。このとき、噴霧カバー１から、導水管２および水流切替器３を経由して、排水貯留タンク５に至る水の流路が、鉛直方向にほぼ直線状となっている。

上記のように準備をして水噴霧ノズル７０を開くと、水噴霧ノズル７０から噴霧される水が噴霧カバー１に捕集され、その捕集された水が導水管２を介して水流切替器３に導かれる。水噴霧ノズル７０を開いた直後は、水流切替器３の流路を、水流入口３１ａと第１の水排出口３１ｂとが連通する状態にする。この間、水噴霧ノズル７０の初期噴霧水が排水貯留タンク５に貯留される。排水ホース５１を下げて、初期噴霧水の貯留と同時に排水を行なってもよい。

水噴霧ノズル７０の水噴霧状態が安定したことを確認して、水流切替器３の流路を、水流入口３１ａと第２の水排出口３１ｃとが連通する状態に切り替える。ケーシング３１の端面材３１ｄ、弁部材３２の円板材３２ａ、および弁部材３２の平板材３２ｂは透明材料でできているため、水流切替器３を通過する水の状態を目視で観察することができ、水噴霧状態の確認作業を容易に行える。水流切替器３の流路を第２の水排出口３１ｃに切り替えることにより、水噴霧ノズル７０から噴霧される水が水量測定容器６に導かれる。一定時間後、水流切替器３の流路を第１の水排出口３１ｂに切り替える。上記一定時間の間に水量測定容器６に溜まった水の量を測定することにより、水噴霧ノズル７０の水噴霧量が測定される。

この水噴霧量測定装置は、水流切替器３が上部の水流入口３１ａから下部の水排出口３１ｂ，３１ｃへ水を流す構造であり、噴霧カバー１から排水貯留タンク５までの水の流路を鉛直方向にほぼ直線状とすることができるため、水の流れが円滑となり、水噴霧ノズル７０を開いてから短時間で水の噴霧状態が安定する。また、排水貯留タンク５や水量測定容器６内の開放空間に水が放出されるため、水の噴霧状態の安定化がさらに早まるとともに、水に混入している気泡が消去しやすい。このように、水噴霧ノズル７０を開いてから短時間で水の噴霧状態が安定するため、無駄な水噴霧をなくすことができ、また測定に要する時間を短縮化することができる。また、水に混入している気泡が消去しやすいため、消泡手段を設ける必要がない。

図７（ａ）（ｂ）（ｃ）は噴霧カバーの異なる実施例を示す。この噴霧カバー８０は、剛体材料で製作されたもので、蝶番８１によって回動自在に連結された上部材８２と下部材８３とからなり、止め金具８４によって上下部材８２，８３を袋状に固定する。上下部材８２，８３の間にはノズル挿入口８５が形成されており、このノズル挿入口８５から水噴霧ノズル７０を挿入する。下部材８３の下部には、導水管２を接続するための導水孔８６が形成されている。この噴霧カバー８０も、前記噴霧カバー１と同様に、水噴霧ノズル７０に容易に装着することができ、水を飛散させることなく捕集できる。

上記実施例では、水流切替器３の第１の水排出口３１ｂに排水手段である排水貯留タンク５を接続し、第２の水排出口３１ｃに水量測定手段である水量測定容器６を接続する構成としたが、排水手段と水量測定手段とを逆に接続した構成としても良い。

本発明の全体構成を示す図である。 噴霧カバーの（ａ）正面図、および（ｂ）側面図である。 噴霧カバーを水噴霧ノズルに装着した状態を示す正面図である。 水流切替器の（ａ）正面断面図、および（ｂ）側面断面図である。 水流切替器支持スタンドの斜視図である。 水量測定容器の斜視図である。 異なる噴霧カバーの（ａ）正面図、（ｂ）Ａ矢視図、および（ｃ）Ｂ矢視図である。

符号の説明

１，８０ 噴霧カバー
２ 導水管
３ 水流切替器
４ 水流切替器支持スタンド
５ 排水貯留タンク（排水手段）
７ 水量測定容器（水量測定手段）
１３，８６ 導水孔
３１ ケーシング
３１ａ 水流入口
３１ｂ 第１の水排出口
３１ｃ 第２の水排出口
３２ 弁部材
３２ａ 円板材
３２ｂ 平板材
３２ｃ 切替操作レバー
６１ 目盛り
７０ 水噴霧ノズル

Claims (3)

1. トンネル内に設置された水噴霧ノズルに、該ノズルを覆うように装着される袋状の噴霧カバーと、この噴霧カバーに形成された導水孔に上端が接続される導水管と、１つの水流入口と２つの水排出口を有し、水流入口に前記導水管の下端が接続され、一方の水排出口に初期噴霧水の排水手段が接続され、もう一方の水排出口に水量測定手段が接続される水流切替器とを備え、
   前記水流切替器は、軸心を水平にして設置される円筒形のケーシングの上部に前記水流入口が形成され、かつ下部に前記２つの水排出口がそれぞれ形成され、ケーシングの内部には、該ケーシングの端面と平行な２枚の円板材と、これら２枚の円板間に位置する２枚の平板材とでなる漏斗状の弁部材がケーシングの軸心回りに回動自在に設けられ、この弁部材を回動させることにより、水流入口と一方の水排出口とが連通する状態と、水流入口ともう一方の水排出口とが連通する状態とに流路を切り替える構成とし、前記ケーシングの端面材および前記弁部材の円板材を透明材料で成形したものであることを特徴とするトンネル内水噴霧設備の水噴霧量測定装置。
2. 前記水量測定手段が、水量を示す目盛りを付した容器である請求項１に記載のトンネル内水噴霧設備の水噴霧量測定装置。
3. 前記水流切替器は、前記ケーシングの周面に周方向の長穴を設け、前記弁部材に固定した切替操作レバーを前記長穴からケーシングの外部に突出させたものである請求項１または請求項２に記載のトンネル内水噴霧設備の水噴霧量測定装置。

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