JP6117665B2 - 消火栓装置 - Google Patents

Description

本発明は、消火栓扉を開いて先端に放水ノズルを装着したホースを引き出して放水する消火栓装置に関する。

従来、自動車専用道路などのトンネル内には、火災発生時に備えて消火栓装置が設置されている。

消火栓装置は、火災を伴う車両事故の発生時に、消火栓扉を開いて放水ノズルを装着したホースを引き出し、筐体内又は扉内に設けている消火栓弁開閉レバーを操作することで消火栓弁を開き、同時にポンプ起動スイッチがレバー開位置でオンし、消火ポンプ設備を起動して放水を行うことができる。

消火栓装置の筐体内に収納したホースの先端に装着した放水ノズルは、消火栓扉を開いた場合に一般の利用者が確認しやすく且つ取出し易くするため、筐体内のホース収納部の前となる開口部の正面位置にホルダを配置し、そこに放水ノズルを着脱自在に保持している（特許文献１）。

また、消火栓扉を斜め下向きに開放する構造の消火栓装置にあっては、斜め下向きに開いた消火栓扉の内側にホルダを配置し、そこに放水ノズルを着脱自在に保持している（特許文献１）。

特開２０１２−２３６０３９号公報 特開２０１２−１７９３３１号公報

しかしながら、消火栓装置は、通常時、消火栓扉が閉じていて内部を見ることができず、放水ノズル付きの消火ホースと消火栓弁開弊レバーを収納した内部構造が充分知られておらず、また、一般の人は消火栓扉を開けて放水操作した経験がなく、装置内部を見たことがない人も多いため、火災が発生した場合に消火栓扉を開いても、トンネル内の比較的暗い場所で見えづらいため、消火栓扉が開いた筐体開口の正面又は消火栓扉の内側のホルダに保持している放水ノズルの取出し方が分からず、放水ノズルの取出しに手間取ったり、消火栓装置を使って消火活動が行われない場合がある。

本発明は、消火栓扉を開放した場合に放水ノズルの取出し操作に戸惑うことなく、一般の人であっても、消火栓装置を使った消火活動を容易に行うことを可能とする消火栓装置を提供することを目的とする。

（消火栓装置）
本発明は、
筐体と、
筐体前面の開口部に下側を軸に開閉自在に装着された消火栓扉と、
筐体内部に収納されたホースと、
ホースの先端に装着され、先端に放水口を開口すると共に後部にグリップ部を有する放水ノズルと、
開操作により消火用水を前記ホースに供給して放水ノズルから放水させる消火栓弁と、
を備え、トンネル側壁に沿ったトンネル路面より高い監視員通路の壁面に埋込設置された消火栓装置に於いて、
消火栓扉の閉鎖状態で、放水ノズルを着脱自在に保持したホルダユニットを、放水ノズルが放水口を筐体の奥側、且つグリップ部を消火栓扉側に向けた姿勢で、前記筐体内に収納し、消火栓扉の開放により前記ホルダユニットを、立体平行リンク機構により姿勢を維持して開口部の前方でトンネル路面に立つ利用者が取出し可能な空間に繰り出すノズルリリース機構を備えたことを特徴とする。

（遅延繰り出し機構）
ノズルリリース機構は、消火栓扉の開放に遅れてホルダユニットを開口部の前方の空間に繰り出す遅延付勢機構を備える。

（消火栓扉による保持）
ノズルリリース機構は、消火栓扉の閉鎖により筐体内に保持し、消火栓扉の開放に伴う保持の解除により開口部の前方の空間に繰り出す。

（消火栓扉による連動）
ノズルリリース機構は、消火栓扉の閉鎖により筐体内に保持し、消火栓扉の開放に伴う動きに連動して開口部の前方の空間に引き出す連動機構を備える。

（立体平行リンク機構）
ノズルリリース機構は、対角位置に配置された一対のリンクアームの下端が筐体側に回動自在に連結され、一対のリンクアームの他端がホルダユニットに回動自在に連結された立体平行リンク機構である。

（リンクアームの屈曲形状）
ノズルリリース機構は、一対のリンクアームが、略く字形に屈曲した形状である。

（スライド機構）
ノズルリリース機構は、略く字形に屈曲した一対のリンクアームの上側に、スライド機構を介してホルダユニットが設けられる。

（ホルダユニット）
ホルダユニットは、
平面から見て前方に閉じたコ字形に屈曲形成したホルダ本体を有し、
ホルダ本体の一方の側壁外側に、リンクアームの一方の上端が回動自在に連結され、
ホルダ本体の他方の側壁内側に、リンクアームの他方の上端が回動自在に連結され、
ホルダ本体の他方の側壁外側に、放水ノズルを着脱自在に保持するホルダアームを備える。

（放水ノズル）
放水ノズルは、
先端に放水口を開口すると共に後端を閉鎖した内部流路を形成したノズル本体と、
ノズル本体の後部斜め下方に配置され、内部にノズル本体の内部流路に連通する内部流路を形成すると共に当該内部流路の開口端部にホース接続部が設けられたグリップ部と、
を備える。

（ホルダユニットの収納）
ノズルリリース機構は、消火栓扉の閉鎖状態で、放水ノズルを保持したホルダユニットを、収納されたホースの側方、且つ消火栓弁との間に収納する。

（基本的な効果）
本発明の消火栓装置によれば、筐体内にノズルリリース機構を設け、消火栓扉の閉鎖状態で、放水ノズルを着脱自在に保持したホルダユニットを筐体内に収納し、消火栓扉の開放に連動してホルダユニットを、開口部の前方でトンネル路面に立つ利用者が取出し可能な空間に繰り出すようにしたため、トンネル路面より高い監視員通路の壁面に設置している消火栓装置の消火栓扉を、トンネル路面に立つ利用者が開放すると、消火栓扉の開放に連動してホルダリリース機構の動作により、筐体内に収納していた放水ノズルがホルダユニットに保持した状態で、トンネル路面に立っている利用者の目の前に繰り出され、一般の人であっても、目の前に出てきた放水ノズルの取出し操作に戸惑うことなく、ホルダユニットから放水ノズルを外し、ホースを引き出して消火作業を行うことを可能とする。

（遅延付勢機構による効果）
また、消火栓扉を開放した場合、消火栓扉の開放に遅れてホルダユニットを開口部の前方の空間に繰り出す遅延繰り出し機構を設けたため、消火栓扉の開放と同時にホルダユニットに保持した放水ノズルが突然に飛び出す動きを抑制し、利用者を驚かせることなく、安心感をもって目も前ら繰り出された放水ノズルを取り出すことを可能とする。

（立体平行リンク機構による効果）
ノズルリリース機構は、立体平行リンク機構であり、対角位置に配置した一対のリンクアームの下端を筐体側に回動自在に連結し、一対のリンクアームの他端をホルダユニットに回動自在に連結し、付勢手段でリンクアームを繰り出し方向に付勢するようにしたため、放水ノズルは筐体に収納したと同じ姿勢を保ったまま、消火栓扉の開放に連動してホルダユニットを開口部の前方の空間に繰り出され、ホルダユニットからの放水ノズルの取外しをより行い易くする。

また、立体平行リンク機構は、基本的には、４本のリンクアームを必要とするが、その内の対角位置にある一対のリンクアームにより構成することで、立体平行リンク機構の構成を簡略化し、筐体内の設置スペースを低減可能とする。

また、立体平行リンク機構としたことで、一対のリンクアームにより筐体側に対しホルダユニットを回動自在に支持した場合に、リンクアームの回動においてリンク方向の剛性に加え、リンク横方向にも剛性をもち、筐体内と開口部の前方の空間との間で、十分な剛性を持って、横揺れを起こすことなく、放水ノズルを装着したホルダユニットを出し入れ可能とする。

（リンクアームの屈曲形状による効果）
立体平行リンク機構の一対のリンクアームを、略く字形に屈曲した形状としたため、直線リンクアームを使用した場合に比べ、斜め下向きに開口した消火栓扉の手前となる放水ノズルを取出し易い適切な位置にホルダユニットを繰り出すことを可能とする。

また、直線リンクアームに比べ、長手方向の変形を抑制して剛性を高めることを可能とする。

（スライド機構による効果）
また、ノズルリリース機構は、略く字形に屈曲した一対のリンクアームの上側にスライド機構を介してホルダユニットを設けるようにしたため、消火栓扉の開放に連動して開口部の前方空間に繰り出した放水ノズルを保持したホルダユニットを、リンクアーム先端の前方へのスライドにより、更に、利用者に近い位置に繰り出すことができ、路面に立つ利用者による放水ノズルの取出し操作を更に容易にすることを可能とする。

（ホルダユニットによる効果）
ホルダユニットは、平面から見て前方に閉じたコ字形に屈曲形成したホルダ本体を有し、ホルダ本体の一方の側壁外側にリンクアームの一方の上端を回動自在に連結し、ホルダ本体の他方の側壁内側に他方にリンクアームの上端を回動自在連結すると共に他方の側壁外側に放水ノズルを着脱自在に保持するホルダアームを設けるようにしたため、筐体側を固定側とする一対のリンクアームを用いた立体平行リンク機構の回動側のリンク連結構造を簡単な構造とし、更に、く字形に形成した一対のリンクアームの先端側が横から見てクロスする位置まで回動する動きを許容し、リンクアームの先端に支持したホルダユニットを開口部の前方の空間に十分に繰り出すことを可能とする。

（放水ノズルによる効果）
放水ノズルは、先端に放水口を開口すると共に後端を閉鎖した内部流路を形成したノズル本体と、ノズル本体の後部斜め下方に配置し、内部にノズル本体の内部流路に連通する内部流路を形成すると共に当該内部流路の開口端部にホース接続部を設けたグリップ部とを備えるようにしたため、ホースを放水ノズルのグリップ部に下側から連結することで、立体平行リンク機構で回動自在に支持したホルダユニットに保持した放水ノズルにホース接続による無理な力が加わらず、消火栓扉の開放に連動してホルダユニットに保持した放水ノズルを滑らかな動きで開口部の前方の空間に繰り出すことを可能とする。

（放水ノズルによる派生的な効果）
また、放水ノズルはノズル本体の後部斜め下方に設けたグリップ部の下端のホース接続部にホースを接続するようにしたため、利用者が放水ノズルのグリップ部を握り、消火栓弁を開いて放水ノズルから放水しながらホースを引き出していく場合、放水ノズルに対しホースが斜め下向きに位置することで、ホースが地面に接するまでの長さが、直線的な放水ノズルの後方に接続した場合にホースが地面に接するまでの長さより、十分に短くすることができ、放水により重くなっているホースを放水ノズルと共に利用者が持つ部分が短くなって重量が軽減し、利用者による放水ノズルの取り回しを容易にして消火活動を行いやすくすることを可能とする。

消火栓装置の実施形態を正面から示した説明図 消火栓扉を開いて内部構造を示した正面図 消火栓扉を閉じた状態の内部構造を平面で示した説明図 消火栓扉を閉じた状態のノズルリリース機構を側面で示した説明図 図４のノズルリリース機構のホルダユニット側を取り出して示した説明図 消火栓扉を開いた状態の構造を平面で示した説明図 消火栓扉を開いた状態のノズルリリース機構を側面で示した説明図 図６のノズルリリース機構のホルダユニット側を取り出して示した説明図 利用者がトンネル路面に立って消火栓装置の消火栓扉を開いてノズルリリース機構により前方空間に繰り出したノズルを取出す操作を示した説明図 立体平行リンク機構の基本構造を示した説明図 ホルダリリース機構に用いる簡略化した立体平行リンク機構の構造を示した説明図 直線リンクアームと屈曲リンクアームの立体平行リンク機構を対比して示した説明図 放水ノズルの実施形態を示した説明図 グリップ部にホースを接続した放水ノズルによる消火操作を、ストレート型の放水ノズルの消火操作と対比して示した説明図 消火栓扉を開いた状態でスライド機構を備えたノズルリリース機構によるノズル繰り出し動作を側面で示した説明図 図１５のスライド機構により前方空間に繰り出したノズルをトンネル路面に立った利用者が取出す操作を示した説明図 消火栓扉の開放に連動してノズルリリース機構を繰り出す実施形態を示した説明図 消火栓扉の開放に連動して動作したノズルリリース機構を示した説明図

［消火栓装置の概要］
図１は本発明の消火栓装置を示した正面図、図２は消火栓扉を開いた状態で内部構造を示した平面図である。

図１に示すように、消火栓装置１０は、消火栓側と消火器側に筐体１２を分割した構造であり、前面に分割した化粧板１４を各々装着し、筐体１２に対し必要な機器及び部材を組付けた後に連結固定し、この状態でトンネル現場に搬入して架台１１上に設置している。

右側の化粧板１４の扉開口部１６は上下に２分割し、下側扉開口部にヒンジ２１により下向きに開く前傾式の消火栓扉１８を配置し、上側扉開口部にヒンジ２３により上向きに開く保守扉２２を配置し、その内部をホース収納空間及びバルブ類収納空間としている。

消火栓扉１８は、下側のヒンジ２１を中心に下向きに開閉自在に設け、マグネットと受け板を用いた扉ロック機構により閉止位置に閉じている。消火栓扉１８は、ハンドル２０を手前に引いて扉ロック機構の磁気吸着によるロックを外すことで前方に開閉することができる。

消火栓扉１８の上にはヒンジ２３により上向きに開閉する保守扉２２を設け、マグネットと受け板を用いた扉ロック機構により閉止位置に閉じており、点検時に消火栓扉１８を開いて内側のロックを外すことで開くことができる。

扉開口部１６の左側には通報装置扉２４を設け、ここに赤色表示灯２６、発信機２８及び応答ランプ３０を設け、また通報装置扉２４の内側には電話ジャック（図示せず）を設けている。

赤色表示灯２６は常時点灯し、消火栓装置１０の設置場所が遠方から分かるようにしている。火災時には、発信機２８を押して押し釦スイッチをオンすると、発信信号が監視室の火災受信機に送信されて火災警報が出され、これに伴い応答信号が火災受信機から送られて、応答ランプ３０を点灯する。

通報装置扉２４の左側には開放可能な消火器扉３２を設け、例えば２本の消火器を収納している。消火器扉３２にはハンドル３４を設け、ハンドル３４を手前に引くとラッチが外れて消火器扉３２を左側に開くことができる。また、消火器扉３４の下側には覗き窓３５を設け、外部から消火器の収納状態の有無を確認可能としている。

図２は、消火栓扉１８を開き、保守扉２２は上向きに開いてステー２５で支持した状態で内部構造を示している。尚、保守扉２２は、消火栓装置の保守以外には通常閉じられている。

図２に示すように、筐体１２の略中央にはホース収納空間３６を形成し、その右側にバルブ類収納空間３８を形成している。ホース収納空間３６には、ホースバケット構造を設ける。ホースバケット構造は、バケットフレーム４０の中央から右側にオフセットした位置、即ち扉開口部１６の左右方向における略中央となる位置に、ホース取出口４５を仕切り形成するように、水平方向の２本のバケットフレーム４０と縦方向の２本のホースガイド４２を配置し、ホース取出口４５の下側には、前方に張出し形成された張出ホースガイド４６を設け、更に、水平方向の２本のバケットフレーム４０の右側を奥行き方向に延在して囲むように配置している。

ホース取出口４５を仕切り形成するホースガイド４２及び張出ホースガイド４６は、ホース４４を引き出す際に内巻きしているホース４４が崩れたり、扉開口部１６に擦れてホース４４が損傷したり折れたりすることを防ぎ、更に開放している消火栓扉１８の右端又は左端にホース４４が引っかかって引き出せなくなることを防ぐ。特に、張出ホースガイド４６はホース４４を左方向に引き出す際のホースの急激な折れ曲がりを緩和して滑らかな引き出しを可能とする。

バケットフレーム４０及び筐体内壁で囲まれたホース収納空間３６にはホース４４を内巻きして収納している。ここで、ホース収納空間３６へのホース４４の巻き込みは、扉開口部１６から見て右巻きとなるようにホース４４を巻き込んでいる。

ホース４４の先端には放水ノズル４８を装着し、放水ノズル４８はノズル本体とグリップ部１０４から構成しており、グリップ部１０４の下端のホース接続部１０６にホース４４を接続している。放水ノズル４８は、ノズルリリース機構５０のホルダユニット７８に、ノズル先端を筐体１２の奥行き方向とし、ホース４４の接続側を手前側とした姿勢で、着脱自在に保持している。

ノズルリリース機構５０は、消火栓扉１８の閉鎖状態で、放水ノズル４８を着脱自在に保持したホルダユニット７８を筐体１２内に収納し、消火栓扉１８の開放に連動してホルダユニット７８を扉開口部１６の前方の空間に繰り出すように動作する。

ホース収納空間３６の右側に形成したバルブ類収納空間３８には、ポンプ設備からの配管が接続される消火栓接続口５１からホース４４に至る配管系統に、給水弁５２、消火栓弁、自動調圧弁５６、自動排水弁、安全弁及びメンテナンス装置を設けている。

斜め下向きに開放した消火栓扉１８の内側には操作ボックス６２を配置し、操作ボックス６２の横に消火栓弁開閉レバー６０を垂直回りに回動操作可能に設け、消火栓弁５４を遠隔操作により開閉するようにしている。

消火栓弁開閉レバー６０は図示の後方に回動した位置を閉位置とし、前方に回動した位置が開位置となる。操作ボックス６２の後方からはワイヤーチューブが引き出され、その中に移動自在に通したワイヤーケーブルを消火栓弁５４の弁軸に設けたプーリー５８に連結して消火栓弁５４を開閉操作可能としている。

また、操作ボックス６２内にはポンプ起動スイッチを設けており、消火栓弁開閉レバー６０を開位置に操作するとオンし、ホンプ起動信号を消火ポンプ設備に送信してポンプを起動し、消火用水の加圧供給による放水を可能とする。

［ノズルリリース機構の構成］
図３は消火栓扉を閉じた状態の内部構造を平面で示した説明図、図４は消火栓扉を閉じた状態のノズルリリース機構を側面で示した説明図、図５は図４のノズルリリース機構のホルダユニット側を取り出して示した説明図、図６は消火栓扉を開いた状態の構造を平面で示した説明図、図７は消火栓扉を開いた状態のノズルリリース機構を側面で示した説明図、図８は図６のノズルリリース機構のホルダユニット側を取り出して示した説明図である。

（筐体内部構造）
図３の内部構造に示すように、ホース収納空間３６には平面から見て横Ｌ字形にバケットフレーム４０を配置し、筐体内壁との間に形成したホース収納空間３６にホース４４を右巻きにより内巻き状態で収納している。

上下２段に配置したバケットフレーム４０の図２に示したホース取出口４５の下側には、張出ホースガイド４６を設け、その内側にホース４４の外径に略相当する幅の張出スペースを確保している。筐体１２の左側の消火器収納空間３９には、２本の消火器３１を収納している。

（ノズルリリース機構の筐体収納構造）
図３及び図４に示すように、ノズルリリース機構５０は、消火栓扉１８の閉鎖状態で、放水ノズル４８を着脱自在に保持したホルダユニット７８を筐体１２内に収納している。

ノズルリリース機構５０は、立体平行リンク機構であり、対角位置に配置した一対のリンクアーム７０，７２の下端を、筐体１２の背面に固定したリンク固定部７４，７６に支点ａ，ｃにより回動自在に連結している。また、一対のリンクアーム７０，７２の先端をホルダユニット７８に支点ｂ，ｄにより回動自在に連結している。なお、支点ａ〜ｄは、リンクアームを回動する支点軸構造を意味する。

リンクアーム７２の支点ｃから先の延在部と筐体１２の間には、遅延付勢機構８０を配置し、リンクアーム７２の先端側を筐体１２の前方となる繰り出し方向に付勢している。

遅延付勢機構８０は、シリンダ構造のチューブ内にピストン付きのロッドを摺動自在に収納し、スプリングによりピストン付きロッドを伸展方向に付勢すると共に、ビストン両側の液室にオイルを充填し、ピストンに両側の液室を連通する絞りを形成しており、スプリングでピストンロッドを押した場合の動きを絞りを流れるオイルにより遅くするようにしている。このため、消火栓扉１８を開放した場合、リンクアーム７０，７０は遅れて前方へ回動する遅延動作を行う。

一対のリンクアーム７０，７２は、中央が筐体奥行き方向に位置し、上下端が巨体前方に位置するように略く字形に屈曲した形状としている。

ホルダユニット７８は、図５（Ａ）の拡大した平面及び図５（Ｂ）の拡大した側面に示すように、平面から見て前方に閉じたコ字形に屈曲形成したホルダ本体を有し、ホルダ本体の一方の側壁外側７８ａにリンクアーム７０の上端を支点ｂにより回動自在に連結し、ホルダ本体の他方の側壁内側７８ｂにリンクアーム７２の上端を支点ｄにより回動自在に連結している。また、ホルダ本体の側壁内側７８ｂの反対側となる側壁外側７８ｃに放水ノズル４８を着脱自在に保持する二股に開いた円筒状のホルダアーム６４を設けている。

ここで、ノズルリリース機構５０のホルダユニット７８に保持した放水ノズル４８の筐体１２内への収納保持は、バケットフレーム４０のホース取出口４５から引き出したホース４４を、放水ノズル４８のグリップ部１０４の下端のホース接続部１０６に接続していることから、図３に示すように、消火栓扉１８を閉鎖する場合にホース４４の引き出し部分に扉内側を当てて押し込むことで、筐体１２内に収納している。

なお、放水ノズル４８に接続しているホース４４の部分を消火栓扉１８で押すようにはせず、消火栓扉１８の内側に、ゴムなどの弾性部材を先端に設けた押し込み部材を設け、消火栓扉１８を閉鎖した場合に、扉内側の押し込み部材により放水ノズル４８を押し込んで、ノズルリリース機構５０のホルダユニット７８に保持した放水ノズル４８を筐体１２内に収納しても良い。

（ノズルリリース機構の繰り出し構造）
図３及び図４に示した消火栓扉１８の閉鎖によりノズルリリース機構５０により放水ノズル４８を筐体１２内に収納した状態で、利用者が消火栓扉１８を開放すると、図６乃至図８に示すように、消火栓扉１８によるノズルリリース機構５０の収納保持を解除し、遅延付勢機構８０の力及びホース４４の重みにより、リンクアーム７０，７２が支点ａ，ｃを中心に前方に回動し、先端に支点ｂ，ｃで支持したホルダユニット７８に保持した放水ノズル４８を、その姿勢を保ったまま、扉開口部の前方となる斜め下向きに開いた消火栓扉１８の上側となる空間に、ホルダユニット７８に保持した放水ノズル４８を繰り出す。

この場合、遅延付勢機構８０の動きにより、消火栓扉１８の開放に遅れてノズルリリース機構５０はホルダユニット７８に保持した放水ノズル４８を繰り出す。このため消火栓扉１８を開放した利用者の前に、ホルダユニット７８に保持した放水ノズル４８がゆっくりと繰り出され、突然現れることで利用者を驚かすようなことはない。

このとき図８（Ａ）の拡大した平面、及び図８（Ｂ）の拡大した側面に示すように、リンクアーム７０の先端はリンクアーム７２の先端を越えて下側に位置するクロス状態となるが、リンクアーム７０，７２の先端は、ホルダユニット７８の異なる側壁外側７８ａと側壁内側７８ｂに支点ｂ，ｄにより回動自在に連結しているため、リンクアーム７０，７２がホルダユニット７８に当ることなく回動して、ホルダユニット７８に保持した放水ノズル４８を前方に繰り出すことができる。

このように消火栓扉１８を開放すると、ノズルリリース機構５０の動作により、筐体１２内に収納していた放水ノズル４８がホルダユニット７８に保持した状態で利用者の目の前に繰り出され、一般の人であっても、目の前に出てきた放水ノズル４８の取出し操作に戸惑うことなく、ホルダユニット７８から放水ノズル４８を取り外し、ホース４４を引き出して消火作業を行うことを可能とする。

図９は利用者がトンネル路面に立って消火栓装置の消火栓扉を開いてノズルリリース機構により前方空間に繰り出したノズルを取出す操作を示した説明図である。

図９に示すように、消火栓装置１０は、トンネル路面９４より高い位置に設けている監視員通路９２が位置するトンネル壁面に埋込設置しており、消火栓装置１０を使用する場合には、トンネル路面９４に立つ利用者９６は、図１に示したハンドル２０に手を伸ばして消火栓扉１８を開く。

この消火栓扉１８の開放に連動してノズルリリース機構５０により、放水ノズル４８を保持したホルダユニット７８がリンクアーム７０，７２の回動により、トンネル路面９４に立つ利用者９６が取出し可能な前方の空間に繰り出す。このため利用者９６は消火栓装置１０側に体を伸ばして放水ノズル４８を取り出すような無理な動きを必要とせず、目も前に繰り出された放水ノズル４８を簡単に取り出して消火活動を行うことが可能となる。

（立体平行リンク機構の原理）
図１０は立体平行リンク機構の基本構造を示した説明図、図１１はノズルリリース機構に用いる簡略化した立体平行リンク機構の構造を示した説明図である。

立体平行リンク機構の基本構造は、図１０（Ａ）に示すように、上下に配置したプレート部材Ｕ１，Ｕ２の間を縦方向に４本のリンクアームＬ１〜Ｌ４を配置し、支点ａ〜ｈにより回動自在に支持した構造であり、図１０（Ｂ）の側面に示すように、下側のプレート部材Ｕ１を固定側とし、上側のプレート部材Ｕ２を移動側とした場合、リンクアームＬ１〜Ｌ４の支点ａ，ｃ，ｅ，ｇを固定支点とした回動により、上側のプレート部材Ｕ２はその姿勢を保ったまま回動する。

このような基本的な立体平行リンク機構は、図１１（Ａ）に示すように、対角に位置するリンクアームＬ１，Ｌ２を残し、別の対角に位置するリンクアームＬ３，Ｌ４を除いたリンク構造に簡略化することができる。

この簡略化した立体平行リンク機構についても、図１１（Ｂ）に示すように、下側のプレート部材Ｕ１を固定側とし、上側のプレート部材Ｕ２を移動側とした場合、リンクアームＬ１，Ｌ２の支点ａ，ｃを固定支点とした回動により、上側のプレート部材Ｕ２はその姿勢を保ったまま回動可能となる。

図３乃至図９に示した本実施形態のノズルリリース機構５０は、図１１に示した簡略化した立体平行リンク機構に基づくものであり、リンクアームＬ１，Ｌ２をリンクアーム７０，７２とし、下側の固定したプレート部材Ｕ１を筐体１２に固定したリンク固定部７４，７６とし、移動側となる上側のプレート部材Ｕ２をノズルユニット７８としている。

このようにノズルリリース機構５０を簡略化した立体平行リンク機構としたことで、リンク構造を簡単にし、筐体内の設置スペースを低減可能とする。

また、ノズルリリース機構５０を立体平行リンク機構としたことで、一対のリンクアーム７０，７２により筐体１２側に対しホルダユニット７８を回動自在に支持した場合に、リンクアーム７０，７２の回動においてリンク長手方向の剛性に加え、リンク横方向にも剛性をもち、筐体１２内と扉開口部の前方の空間との間で、十分な剛性を持って、横揺れを起こすことなく、放水ノズル４８を装着したホルダユニット７８を出し入れ可能とする。

（リンクアームの屈曲形状）
図１２は直線リンクアームと屈曲リンクアームの立体平行リンク機構を対比して示した説明図である。

図１２（Ａ）に示す直線リンクアームＬ１，Ｌ２を用いた立体平行リンク機構と、図１２（Ｂ）の屈曲リンクアームＬ１，Ｌ２を用いた立体平行リンク機構を、それぞれ同じ角度回動した場合、直線リンクアームＬ１，Ｌ２のプレート部材Ｕ２の移動位置は、屈曲リンクアームＬ１，Ｌ２の移動位置より高い位置となる。

この直線リンクアームＬ１，Ｌ２を図３乃至図９に示したノズルリリース機構５０に適用すると、放水ノズル４８を保持したホルダユニット７８は、扉開口部の上部前方の高い位置となり、放水ノズル４８のグリップ部１０４の下端に接続しているホース４４を高い位置に保持することから、ホース４４によりリンクアーム７０，７２に加わる荷重が増加し、強度を確保するためにリンクアームを太くして剛性を確保する必要がある。また、放水ノズル４８を保持したホルダユニット７８の繰り出し位置が高すぎると、放水ノズル４８を取り外しにくくなる場合がある。

これに対し屈曲リンクアームＬ１，Ｌ２を用いた図３乃至図８に示したノズルリリース機構５０は、直線リンクアームを使用した場合に比べ、斜め下向きに開口した消火栓扉１８に近い低い位置となり、放水ノズル４８を取出し易い適切な位置にホルダユニットを繰り出すことを可能とする。また、ノズルリリース機構５０により低い位置に繰り出すことで、ホース４４によりリンクアーム７０，７２に加わる荷重が小さくなり、その分、リンクアーム７０，７２の剛性を強化する必要がない。

［放水ノズルの構造］
（グリップ部のホース接続構造）
図１３は放水ノズルの実施形態を示した説明図である。図１３に示すように、放水ノズル４８はノズル本体１００とグリップ部１０４で構成する。ノズル本体１００は、先端側に放水口を開口すると共に後端を閉鎖した内部流路１０１ａを形成する。グリップ部１０４はノズル本体１００の後部斜め下方に配置し、内部にノズル本体１００の内部流路１０１ａに連通する内部流路１０１ｂを形成すると共に内部流路１０１ｂのグリップ下端となる開口端部にホース接続部１０６を設けている。

このように放水ノズル４８は、グリップ部１０４にホース接続部１０６を設けてホース４４を下側から接続する構造としたため、ノズルリリース機構５０に放水ノズル４８のホース接続による無理な力が加わらず、消火栓扉１８の開放に連動してホルダユニット７８に保持した放水ノズル４８を滑らかな動きで扉開口部の前方の空間に繰り出すことを可能とする。

また、放水ノズル４８をホルダユニット７８に保持する場合、ノズル本体１００の放水口を筐体奥行き方向に向け、グリップ部１０４を筐体前方に向けるようにし、
消火栓扉１８を開いてノズルリリース機構５０により放水ノズル４８を保持したホルダユニット７８を扉開口部の前方の空間に繰り出した場合、利用者から見て、放水ノズル４８のグリップ部１０４が手前に位置し、利用者による放水ノズル４８の取出し操作を容易にする。

（放水角調整機構）
図１３に示すように、ノズル本体１００の先端側に放水角調整機構１０２を設けている。放水角調整機構１０２は、ノズル本体１００の先端に内筒１０８をＯリング１３４を介してねじ込み固定し、内筒１０８の先端にはテーパ開口１０８ａを形成し、後部外周には環状突起部１０８ｂを形成し、その外周面の環状溝にＯリング１２８を嵌め入れている。

内筒１０８の先端内部にはデフレクター１１６を固定配置している。即ち内筒１０８の内部に放射状に配置した支持フィン１１８ａにより中心位置にデフレクター部材支持部１１８を配置し、ここに連結ネジ１１７によってデフレクター１１６の軸部を連結固定している。デクレクター１１６は内部流路１０１ａにより送水されてくる消火用水を矢印Ａで示す方向に広角放水する。

内筒１０８の外側には外筒１１０を軸方向に摺動自在に配置する。外筒１１０はデフレクター１１６の広角放水を妨げない第１位置（初期位置）と、デフレクター１１６の広角放水を規制して棒状放水とする前進した第２位置との間で摺動する。なお、外筒１１０は外筒部材１１２，１１４で構成する。

外側に位置する外筒部材１１２は内筒１０８の環状突起部１０８ｂに摺接する穴径を持ち、後端にストッパ部１１２ａを形成し、先端内側にＯリング１３２を介して外筒部材１１４をねじ込み固定している。外筒部材１１４は内筒１０８に摺接する穴径を持ち、内周面の環状溝にＯリング１３０を装着し、先端にはテーパ開口１１４ａを形成している。

内筒１０８と外筒１１０との間にはＯリング１２８，１３０，１３２，１３４により密閉された液圧室１２０を形成し、液圧室１２０には内部流路１０１ａが内筒１０８の径方向に設けたオリフィス穴１２２により連通している。

内筒１０８の環状突起部１０８ｂと外筒１１０の後端のストッパ部１１２ａとの間に形成した空間には復帰バネ１２４を収納し、内筒１０８を固定側として摺動する外筒１１０を後方に付勢している。なお、外筒１１０の先端外周にはゴム製の保護タイヤ１２６を装着している。

放水角調整機構１０２は、内筒１０８、外筒１１０、液圧室１２０、オリフィス穴１２２及び復帰バネ１２４で構成し、放水停止時に外筒１１０をデフレクター１１６の広角放水を妨げない第１位置（初期位置）に保持し、放水時にはデフレクター１１６の広角放水を規制して棒状放水とする前進した第２位置との間で摺動させ、更に放水を停止したとき再び第１位置に摺動させる。

放水ノズル４８が消火栓装置１０の内部に収納保持された状態にあっては、内部流路１０１ａ，１０１ｂに対する消火用水の流れはないことから、液圧室１２０は大気開放圧にあり、復帰バネ１２４の力により外筒１１０は後方に押されてストッパ部１１２ａをノズル本体１００の外周端面に当接した位置にあり、このとき外筒１１０の先端のテーパ放水面１１４ａは内側に位置する内筒１０８のテーパ放水面１０８ａに連設した位置にあり、デフレクター２６の広角放水を妨げない第１位置（初期位置）に外筒１１０を保持している。

一方、火災に伴い放水ノズル４８に消火用水が送水されると、消火用水はグリップ部１０４の内部流路１０１ｂからノズル本体１００の内部流路１０１ａを通り、内筒１１０の内部先端の中心位置に配置したデフレクター１１６に当たって拡散され、矢印Ａ方向の広角放水を開始する。この広角放水により放水開始時の放水反力を少なくすることができ、放水ノズル４８の扱いを容易にする。

ノズル本体１００の内部流路１０１ａに送水された消火用水は、内筒１０８のオリフィス穴１２２を通って液圧室１２０に導入され、送水圧力により外筒１１０を押して先方に摺動させる。外筒１１０は復帰バネ１２４を圧縮しながら前方に摺動し、先端のテーパ放水面１１４がデフレクター１１６の前方に移動し、デフレクター１１６による広角放水を規制し、棒状放水に移行させる。

この棒状放水により充分な放水距離が確保され、火災車両に対し充分離れた安全な場所から放水することができる。

（放水ノズルの放水操作）
図１４はグリップ部にホースを接続した本実施形態の放水ノズルによる消火操作を、ストレート型の放水ノズルの消火操作と対比して示した説明図であり、図１４（Ａ）に本実施形態の放水ノズルの消火操作を示し、図１４（Ｂ）にストレート型放水ノズルの消火操作を示す。

図１４（Ａ）に示すように、本実施形態の放水ノズル４８はノズル本体１００の後部斜め下方に設けたグリップ部１０４の下端のホース接続部１０６にホース４４を接続しており、利用者が放水ノズル４８のグリップ部１０４を握り、消火栓弁を開いて放水ノズル４８から放水しながらホース４４を引き出していく場合、放水ノズル４８に対しホース４４が斜め下向きに位置することで、ホース４４が地面に接するまでの長さはＳ１となる。

一方、図１４（Ｂ）に示すように、利用者がストレート型放水ノズル１４８のグリップ部１５０を握り、消火栓弁を開いて放水ノズル１４８から放水しながらホース４４を引き出していく場合、ストレート型放水ノズル１４８の後端に接続したホース４４が地面に接するまでの長さはＳ２となり、本実施形態の放水ノズル４８の場合の長さＳ１に対し長くなる。

このためストレート型放水ノズル１４８の後方に接続した場合にホース４４が地面に接するまでの長さＳ２より、本実施形態の放水ノズル４８の場合の長さＳ１を十分に短くすることができ、放水により重くなっているホース４４を放水ノズル４８と共に利用者が持つ部分が短くなって重量が軽減し、利用者による放水ノズル４８の取り回しを容易にして消火活動を行いやすくすることを可能とする。

［スライド機構］
図１５は消火栓扉を開いた状態でスライド機構を備えたノズルリリース機構によるノズル繰り出し動作を側面で示した説明図、図１６は図１５のスライド機構により前方空間に繰り出したノズルをトンネル路面立った利用者が取出す操作を示した説明図である。

図１５及び図１６に示すように、本実施形態のノズルリリース機構５０は、略く字形に屈曲した一対のリンクアーム７０，７２の上側（先端側）にスライド機構として機能するスライドアーム７０ａ，７２ａを介してホルダユニット７８を設けている。スライドアーム７０ａ，７２ａは、リンクアーム７０，７２の先端に鞘状の部材をスライド自在に設けており、図示のように、前方にスライドした状態で止まる抜け止め構造を備えている。

スライドアーム７０ａ，７２ａは、リンクアーム７０，７２の先端にフリー状態で挿入しており、消火栓扉１８の開放に連動してリンクアーム７０，７２を開口部の前方空間に繰り出した場合、リングアーム７０，７２の回動停止に伴う慣性力及び放水ノズル４８の重量を受けて先端に放水ノズル４８を保持したホルダユニット７８を支持したスライドアーム７０ａ，７２ａがスライドしてホルダユニット７８を前方に繰り出す。

このような放水ノズル４８を保持したホルダユニット７８を、スライドアーム７０ａ，７０ｂの先端の前方へのスライドによる繰り出しで、図９に示したスライド機構がない場合に比べ、更に、利用者に近い前方の位置に繰り出すことができ、トンネル路面９４に立つ利用者９６による放水ノズル４８の取出し操作を更に容易にすることを可能とする。

［連動機構］
図１７は消火栓扉の開放に連動してノズルリリース機構を繰り出す実施形態を示した説明図、図１８は消火栓扉の開放に連動して動作したノズルリリース機構を示した説明図である。

図１７に示すように、本実施形態にあっては、ノズルリリース機構５０を消火栓扉１８の開放に連動して動作する連動機構として、消火栓扉１８の内側に支点ｅにより回動自在に、連動リンク８２を支持している。連動リンク８２は支点ｃを中心とした円弧形状であり、内側に円弧状のガイド溝８４を形成し、リンクアーム７２に設けたガイドピン８６をガイド溝８４の中に摺動自在に嵌め入れている。

消火栓扉１８の閉鎖状態では、ノズルリリース機構５０は消火栓扉１８に押されて筐体１２内に保持されており、この状態で連動リンク８２のガイド溝８４の途中にガイドピン８６が位置している。

消火栓扉１８を開放すると、消火栓扉１８の開放に伴って連動リンク８２も前方に移動し、ガイド溝８４の後端がガイドピン８６に当ると、消火栓扉１８の開放の動きに連動して連動リンク８２がノズルリリース機構５０のリンクアーム７２を前方に引き出し、これによりノズルリリース機構５０は前方に動き始める。

図１８に示すように、消火栓扉１８が完全に開くと、連動リンク８２による引き出しで勢いのついたノズルリリース機構５０は前方に動き続け、このときガイドピン８６は扉開放で停止した連動リンク８２のガイド溝に沿って移動することで前方への動きを案内し、最終的に図１８に示す前方位置にノズルリリース機構５０を動作させる。

尚、消火栓扉の開放に連動してノズルリリース機構を繰り出す連動機構は、図１７及び図１８に限定されず、例えば消火栓扉１８とリンクアーム７２の間を、多節リンクやコイルばねで連結するような適宜の連動機構が適用できる。

［本発明の変形例］
上記の実施形態にあっては、ノズルリリース機構に設けたホルダユニットに対し放水ノズルを、放水口を奥行き方向とし、グリップ部を手前となるように保持しているが、放水ノズルを横向きに保持するようにノズルリリース機構にホルダユニットを設けても良い。

また、上記の実施形態にあっては、ノズルリリース機構をバネにより繰り出し方向に付勢しているが、バネ以外の適宜の手段により繰り出し方向へ付勢するようにしても良い。

また、上記の実施形態は、ノズルリリース機構に使用するリンクアームとして屈曲リンクアームを使用しているが、必要に応じて、直線リンクアームや湾曲リンクアームを使用しても良い。

また、上記の実施形態は、斜め下向きに開く前傾式の消火栓扉を備えた消火栓装置を例にとっているが、下側を軸に水平位置に開く消火栓扉を備えた消火栓装置についても適用できる。

また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：消火栓装置
１８：消火栓扉
４４：ホース
４８：放水ノズル
５０：ノズルリリース機構
６０：消火栓弁開閉レバー
７０，７２：リンクアーム
７０ａ，７２ａ：スライドアーム
７４，７６：リンク固定部
７８：ホルダユニット
８０：遅延付勢機構
８２：連動リンク
１００：ノズル本体
１０１ａ，１０１ｂ：内部流路
１０２：放水角調整機構
１０４：グリップ部
１０６：ホース接続部

Claims (10)

1. 筐体と、
   前記筐体前面の開口部に下側を軸に開閉自在に装着された消火栓扉と、
   前記筐体内部に収納されたホースと、
   前記ホースの先端に装着され、先端に放水口を開口すると共に後部にグリップ部を有する放水ノズルと、
   開操作により消火用水を前記ホースに供給して前記放水ノズルから放水させる消火栓弁と、
   を備え、トンネル側壁に沿ったトンネル路面より高い監視員通路の壁面に埋込設置された消火栓装置に於いて、
   前記消火栓扉の閉鎖状態で、前記放水ノズルを着脱自在に保持したホルダユニットを、前記放水ノズルが前記放水口を前記筐体の奥側、且つ前記グリップ部を前記消火栓扉側に向けた姿勢で、前記筐体内に収納し、前記消火栓扉の開放により前記ホルダユニットを、立体平行リンク機構により前記姿勢を維持して前記開口部の前方で前記トンネル路面に立つ利用者が取出し可能な空間に繰り出すノズルリリース機構を備えたことを特徴とする消火栓装置。
   
2. 請求項１記載の消火栓装置に於いて、前記ノズルリリース機構は、消火栓扉の開放に遅れて前記ホルダユニットを前記開口部の前方の空間に繰り出す遅延付勢機構を備えたことを特徴とする消火栓装置。
   
3. 請求項１記載の消火栓装置に於いて、前記ノズルリリース機構は、前記消火栓扉の閉鎖により前記筐体内に保持し、前記消火栓扉の開放に伴う保持の解除により前記開口部の前方の空間に繰り出すことを特徴とする消火栓装置。
   
4. 請求項１記載の消火栓装置に於いて、前記ノズルリリース機構は、前記消火栓扉の閉鎖により前記筐体内に保持し、前記消火栓扉の開放に伴う動きに連動して前記開口部の前方の空間に引き出す連動機構を備えたことを特徴とする消火栓装置。
   
5. 請求項１記載の消火栓装置に於いて、前記ノズルリリース機構は、対角位置に配置された一対のリンクアームの下端が前記筐体側に回動自在に連結され、前記一対のリンクアームの他端が前記ホルダユニットに回動自在に連結された立体平行リンク機構であることを特徴とする消火栓装置。
   
6. 請求項５記載の消火栓装置に於いて、前記ノズルリリース機構は、前記一対のリンクアームが、略く字形に屈曲した形状であることを特徴とする消火栓装置。
   
7. 請求項６記載の消火栓装置に於いて、前記ノズルリリース機構は、前記略く字形に屈曲した一対のリンクアームの上側に、スライド機構を介して前記ホルダユニットが設けられたことを特徴とする消火栓装置。
   
8. 請求項５記載の消火栓装置に於いて、前記ホルダユニットは、
   平面から見て前方に閉じたコ字形に屈曲形成したホルダ本体を有し、
   前記ホルダ本体の一方の側壁外側に、前記リンクアームの一方の上端が回動自在に連結され、
   前記ホルダ本体の他方の側壁内側に、前記リンクアームの他方の上端が回動自在に連結され、
   前記ホルダ本体の他方の側壁外側に、前記放水ノズルを着脱自在に保持するホルダアームを備えたことを特徴とする消火栓装置。
   
9. 請求項１記載の消火栓装置に於いて、
   前記放水ノズルは、
   先端に放水口を開口すると共に後端を閉鎖した内部流路を形成したノズル本体と、
   前記ノズル本体の後部斜め下方に配置され、内部に前記ノズル本体の内部流路に連通する内部流路を形成すると共に当該内部流路の開口端部にホース接続部が設けられたグリップ部と、
   を備えたことを特徴とする消火栓装置。
   
10. 請求項１記載の消火栓装置に於いて、前記ノズルリリース機構は、前記消火栓扉の閉鎖状態で、前記放水ノズルを保持した前記ホルダユニットを、前記収納されたホースの側方、且つ前記消火栓弁との間に収納することを特徴とする消火栓装置。

Images