JP6835628B2 - 消火栓装置 - Google Patents

Description

本発明は、消火栓装置に関し、より詳細には、泡を放出可能な消火栓装置に関する。

従来、トンネルに設置され、火災を消火するために泡を放出可能な消火栓装置（以下、泡消火栓装置ともいう）がある（例えば、特許文献１を参照）。この様な消火栓装置は、消火薬剤を収納しておくための消火薬剤タンクを備えており、火災が発生した際に、消火水と消火薬剤を混合器で混合し、泡水溶液を生成し、泡を放出する様になっている。

又、消火栓装置は、トンネルの壁面を箱抜きして作成されたスペースに埋め込む形で設置されていたが、近年、シールド工法によってトンネルの掘削が行われる様になっており、この場合、トンネルの壁面を箱抜きして消火栓装置の設置スペースを確保することが困難となる。そのため、シールド工法によって掘削されたトンネルにおいては、消火栓装置は、トンネルの壁面に埋め込まず、消火栓装置の消火対象区画内の比較的空いているスペース（監視員通路上の壁面沿い等）に設置されることとなる。

特開２０１４−７９４０７号公報

トンネルの監視員通路等は、比較的狭いスペースであるため、そこに設置される消火栓装置の小型化、薄型化が求められている。泡消火栓装置は、消火薬剤を収納するための消火薬剤タンクを必要とし、消火薬剤タンクの容積は、泡の放出量等の消火栓装置の消火性能に密接的に関連している。そのため、消火薬剤タンクの容積は、火災が発生した際に、必要量の泡を放出できる様に設計する必要がある。

消火薬剤タンクは、消火栓装置の筐体内に収納されるため、従来の消火栓装置においては、消火薬剤タンクの容積に応じて、筐体の大きさも大きくせざるを得ず、これが、泡消火栓装置の小型化、薄型化の妨げとなっていた。

そこで、本発明においては、泡消火栓装置の性能を損なうことなく、より小型化、薄型化できる泡消火栓装置を提供することを目的とする。

本発明は、消火栓装置であって、該消火栓装置の消火対象区画内に設置される散水部と、該散水部よりも一次側且つ該散水部より低位置側に離間した位置に設置される泡生成部と、消火水の流入を閉止する消火栓弁と、を備え、該散水部は、筐体と、先端側にノズルが設けられると共に該筐体内に収納される消火用ホースと、該消火栓弁を開放するためのレバーと、を有し、該泡生成部は、消火薬剤を収納する消火薬剤タンクと、該消火薬剤と該消火水とを混合する混合器と、を有し、該消火栓弁は、該混合器よりも一次側に設けられており、該散水部と該泡生成部とは、接続ホースを介して接続されていることを特徴とする消火栓装置である。

尚、本発明は、前記混合器の二次側に逆止弁を設けることも可能である。又、本発明は、前記逆止弁の二次側に排水弁を設けることも可能である。又、本発明は、前記排水弁から排水された廃液を溜めるための廃液槽を更に備える様にすることも可能である。又、本発明は、前記消火栓弁及び前記レバーのそれぞれにプーリーが設け、該消火栓弁側のプーリーは、該レバー側のプーリーよりも径が大きく、該レバーの操作角は、該消火栓弁側のプーリーの移動角より大きくすることが可能である。

本発明は、散水部と泡生成部とが接続ホースを介して接続されるものとすると共に消火栓弁を散水部に設けられたレバーによって開放することができるものとしたため、散水部を消火栓装置の消火対象区画に設置し、泡生成部を散水部よりも低位置側に離間した位置に設置することが可能となっている。

そのため、本発明は、泡生成部の大きさ（特に、消火薬剤タンクの容積）に直接影響されることなく、散水部の筐体の大きさを設計することが可能となっており、散水部は、消火薬剤タンクを有する泡生成部と比較して小型化、薄型化が可能である。従って、本発明は、泡消火栓装置の性能を損なうことなく、より小型化、薄型化した泡消火栓装置を提供することが可能である。

本発明の実施形態を示す概略図である。 本発明の実施形態における散水部の正面図である。 本発明の実施形態における散水部の斜視図である。 本発明の実施形態における泡生成部の正面図である。 本発明の実施形態の系統図である。

本発明の実施形態を、図１乃至５に基づき説明する。消火栓装置１は、例えば、トンネル４内に設置され、散水部としての消火栓ユニット２と、泡生成部としての泡生成ユニット３と、消火栓弁３２ｂを備えている。本実施形態において、消火栓弁３２ｂは、泡生成ユニット３内に設けられている。又、消火栓ユニット２と泡生成ユニット３とは、接続ホース１０を介して接続されている。

トンネル４は、本実施形態において、シールド工法によって掘削がなされており、壁部４０が、略円筒形に設けられている。壁部４０の内方は、床板４１等によって、上部空間４２と下部空間４３とに空間が上下に仕切られている。

上部空間４２は、自動車等が通行する車道面４４及び車道面４４の両側に設けられた監視員通路４５を備えている。又、上部空間４２には、トンネル４の長さに応じて、１又は複数箇所の消火栓ユニット２を設置するための消火栓設置部４６が設けられている。下部空間４３には、消火配管４７等の配管設備等が設けられている。

接続ホース１０は、例えば、下部空間４３の壁部４０側に設けられた空間４３ａに設置される。接続ホース１０は、必要に応じて様々なホースが選択可能であるが、施工上の容易性から、例えば、フレキシブルな金属管や保形ホース等が選択される。

消火栓ユニット２は、消火栓装置１の消火対象区画である上部空間４２に設けられた消火栓設置部４６に設置される。本実施形態において、消火栓設置部４６は、監視員通路４５に設けられており、消火栓ユニット２は、監視員通路４５に埋め込まれる形で設置される。監視員通路４５に埋め込まれる形であっても、消火栓ユニット２は薄型化している方がよく、そうすることで監視員通路４５の上を歩きやすくなる。

消火栓ユニット２は、筐体２０を有している。筐体２０は、略箱状の本体部２０ａと天板２０ｂを有しており、表示灯２１及び発信機２２が設けられている。筐体２０は、後述する泡生成ユニット３の筐体３３よりも奥行方向が薄く形成されている。

本体部２０ａの前面パネル２０ｃと天板２０ｂとのそれぞれには、常時は閉であり、消火作業時に開放される消火栓扉２０ｄ，２０ｅ及び消火器扉２０ｆ，２０ｇが設けられている。尚、図２及び図３は、消火栓扉２０ｄ及び消火器扉２０ｆが開の状態を示しており、同図において、消火栓扉２０ｄ及び消火器扉２０ｆが閉の状態を二点鎖線で示している。

筐体２０内には、接続ホース１０に接続される配管（図示せず）が設けられており、該配管には、三方弁からなるメンテナンス弁（図示せず）が設けられている。消火栓装置１は、該メンテナンス弁を操作することによって、接続ホース１０を介して流入してくる泡水溶液の経路を切り換え、消火用ホース２４を用いずに動作試験を行うことができる様になっている。

又、消火器扉２０ｆ，２０ｇの裏側に当たる筐体２０内の空間には、消火器２３が収納されている。消火栓扉２０ｄ，２０ｅの裏側に当たる筐体２０内の空間には、消火用ホース２４及びレバー２５が設けられている。消火用ホース２４は、その先端側にノズル２４ａが取付けられており、ノズル２４ａは、火災時に火源等に向けて泡を放出するために設けられる。又、詳細については後述するが、レバー２５は、消火栓弁３２ｂを開放するため設けられている。

本実施形態において、ノズル２４ａ及び消火用ホース２４は、消火栓扉２０ｄ，２０ｅの何れからも取り出し可能となっている。又、消火器２３もまた、消火器扉２０ｆ，２０ｇの何れからも取り出し可能となっている。即ち、本実施形態においては、監視員通路４５上からも車道面４４側からも消火用ホース２４（ノズル２４ａ）及び消火器２３が筐体２０外に取り出し可能となっていると共にレバー２５が操作可能となっている。

尚、監視員通路４５上と車道面４４側の何れか一方のみから消火栓装置１の操作や消火器２３の取り出しが可能であればよい場合は、消火栓扉２０ｄ，２０ｅ及び消火器扉２０ｆ，２０ｇは、本体部２０ａと天板２０ｂの何れか一方にのみ設けることも可能である。

泡生成ユニット３は、消火栓ユニット２より低位置側に離間した位置に設置され、本実施形態においては、消火配管４７が設置される区画であるトンネル４の下部空間４３に設置される。泡生成ユニット３は、消火薬剤タンク３０、混合器３１及び消火栓弁ユニット３２を有しており、それらが筐体３３に収められている。

消火薬剤タンク３０は、消火薬剤を収容し、常時は貯留しておくために設けられている。消火薬剤タンク３０には、長手方向の一方の縁にサイホン管３４が取付けられており、サイホン管３４を介して薬剤配管３５に接続されている。又、消火薬剤タンク３０の底部は、サイホン管３４が取付けられた側に向かって前下がりに傾斜する様に設けられている。

薬剤配管３５は、消火薬剤タンク３０を混合器３１と接続するために設けられている。薬剤配管３５は、常時開の薬剤制御弁３５ａ及び消火薬剤タンク３０側から混合器３１側へ流通可能な薬剤逆止弁３５ｂを備えており、薬剤制御弁３５ａ及び薬剤逆止弁３５ｂとの間には、常時閉の薬剤メンテナンス弁３５ｃへの分岐が設けられている。

消火栓弁ユニット３２は、二次側が混合器３１の一次側に接続され、一次側が消火配管４７に接続されている。消火栓弁ユニット３２は、少なくとも一次側から常時開の仕切弁３２ａ、常時閉の消火栓弁３２ｂ、常時開の自動調圧弁３２ｃ及び自動排水弁３２ｄにより構成される。

消火栓弁３２ｂは、その二次側に消火配管４７からの消火水の流入を閉止するために設けられる。消火栓弁３２ｂは、レバー２５の操作に連動して開弁可能に、レバー２５と接続する接続ホース１０付近を通るワイヤー１１を介して接続されている。具体的には、消火栓弁３２ｂ及びレバー２５には、それぞれプーリー（図示せず）が設けられており、該プーリーをワイヤー１１により連動して回動させることでレバー２５によって消火栓弁３２ｂの開弁を可能としている。

本実施形態おいては、消火栓ユニット２が上部空間４２に設置され、泡生成ユニット３が、下部空間４３に設置されるため、必然としてワイヤー１１の長さが長くなることとなる。そのため、消火栓弁３２ｂ側の前記プーリーをレバー２５側の前記プーリーと比べて同等またはそれよりも径を大きいものとすると共にレバー２５の操作角（レバー２５側の該プーリーの移動角）に対して消火栓弁３２ｂ側の該プーリーの移動角が同等またはそれよりも小さくなる様に設計されている。この様にすることで、本実施形態においては、レバー２５を軽い力で操作することが可能となると共に長いワイヤー１１がレバー２５の操作時に伸びたとしても消火栓弁３２ｂを全開にすることができる様になっている。

混合器３１は、消火水及び消火薬剤を混合し、泡水溶液を生成するために設けられており、消火栓弁ユニット３２を介して消火配管４７に接続されると共に薬剤配管３５を介して消火薬剤タンク３０に接続されている。混合器３１は、ライン・プロポーショナー方式のものであり、消火配管４７から消火水が供給されると、混合器３１は薬剤配管３５内を吸引するので消火薬剤に負圧がかかり、消火薬剤が薬剤配管３５から混合器３１へ供給される。本実施形態では、混合器３１はライン・プロポーショナー方式のものであるとして説明したが、混合方式は他のものでも良く、例えば、プレッシャー・プロポーショナー方式のものでもよい。

又、混合器３１は、消火栓ユニット２のレバー２５が操作され、消火栓弁３２ｂが開放されるとポンプ（図示せず）により消火配管４７からの消火水が供給される様になっていると共に、混合器３１に消火水が供給されることに伴い、消火薬剤タンク３０内の消火薬剤が薬剤配管３５を介して混合器３１へと供給される様になっている。そして、混合器３１は、供給された消火水と消火薬剤を混合し、泡水溶液を生成する。

混合器３１の二次側は、二方に分岐されており、その一方は、自動排水弁３６に接続され、他方は、泡生成ユニット３外に設けられた逆止弁１２、逆止弁１２の更に二次側に設けられた排水弁１３及び接続ホース１０を介して消火栓ユニット２に接続されている。逆止弁１２は、消火栓ユニット２側から泡生成ユニット３側へ流通を遮断するために設けられている。又、排水弁１３は、廃液槽１４に接続されており、排水弁１３から排水された廃液は、廃液槽１４に溜まる様になっている。

従って、混合器３１で生成された前記泡水溶液は、泡生成ユニット３から接続ホース１０を経て、消火栓ユニット２の消火用ホース２４へと供給され、ノズル２４ａより泡として火源等に向けて放出される様になっていることとなる。

本実施形態の様に、消火栓ユニット２の位置と泡生成ユニット３の位置に大きな落差がある場合、前記泡の放出作業が完了し、前記ポンプが停止した際に、接続ホース１０内等に残存する泡水溶液が消火栓ユニット２から泡生成ユニット３へと逆流する可能性がある。泡水溶液が逆流し、泡生成ユニット３を経て、消火配管４７該泡水溶液に入り込んでしまうと、消火配管４７内に泡が発生してしまい問題となる場合がある。

そこで、本実施形態においては、逆止弁１２を設けることで接続ホース１０内等に残存する泡水溶液が、消火栓ユニット２から泡生成ユニット３へと逆流することを防止すると共に当該泡水溶液を、排水弁１３より廃液槽１４に排水する様になっている。尚、泡生成ユニット３内に残留した泡水溶液については、自動排水弁３６より排出される様になっている。

従って、消火栓装置１は、消火栓ユニット２と泡生成ユニット３とは、別々のユニットとして構成することによって、消火栓ユニット２の筐体２０をより薄型化することが可能となっている。そして、消火の作業をする際に操作が必要な消火栓装置１の構成については、上部空間４２に設置される消火栓ユニット２に纏められているため、少なくとも消火栓ユニット２を上部空間４２に設置すれば、消火作業に足りることとなる。

このため、消火薬剤タンク３０を備え、小型化が困難な泡生成ユニット３については、比較的にスペースを確保しやすい区画である下部空間４３に設置することが可能となる。つまり、消火薬剤タンク３０を小型化することなく、消火栓装置１の内、上部空間４２の監視員通路４５等の比較的に狭いスペース設置する必要のある消火栓ユニット２を小型化、薄型化することが可能となる。

又、泡生成ユニット３が下部空間４３にあることにより、泡生成ユニット３が、消火配管４７と近づくことになり、消火水の圧力の変動が小さくなるので混合器３１の動作がより安定する。そして、下部空間４３にはある程度の空間があるので、消火薬剤タンク３０内の消火薬剤の補充や、廃液槽１４の中身の処理など、メンテナンス時に作業がしやすくなる。

本発明を、上記実施形態に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更することが可能である。

例えば、（１）上記実施形態においては、散水部（消火栓ユニット２）を消火栓装置１の消火対象区画（上部空間４２）に、泡生成部（泡生成ユニット３）をそれ以外の区画（下部空間４３）に設置したが、両方とも該消火対象区画に設置することも可能である。

この場合、散水部（消火栓ユニット２）よりは泡生成部（泡生成ユニット３）の方が厚みはあるが、監視員通路４５には埋め込み可能であり、泡生成部と別体にすることで薄型化した散水部は、監視員通路上に設置することができるため、散水部を監視員通路４５上に設置し、泡生成部を監視員通路４５に埋め込む様に設置することも可能である。

（２）上記実施形態においては、消火栓弁３２ｂを泡生成ユニット３内に設けたが、混合器３１の一次側であれば、泡生成ユニット３とは別に設けることも可能である。

（３）逆止弁１２、排水弁１３及び廃液槽１４は、上記実施形態において、消火栓ユニット２と泡生成ユニット３との間に設けたが、混合器３１の二次側であれば、泡生成ユニット３内に設けてもよい。

（４）上記実施形態において、消火栓弁３２ｂは、レバー２５に接続されたワイヤー１１によって開弁するものとしたが、例えば、電動弁や電磁弁として、レバー２５が操作された際に消火栓ユニット２から開弁信号を消火栓弁３２ｂに送信し、それによって開弁するものとすることも可能である。その際、該信号は、有線で送信するものであってよいし、無線で送信するものであってもよい。又、当該信号線は、ワイヤー１１と同様に接続ホース１０の付近に通すことが可能である。

（５）上記実施形態において、前記メンテナンス弁は、消火栓ユニット２に設けたが、泡生成ユニット３に設けてもよく、又、消火栓ユニット１と泡生成ユニット２の両方に設けてもよい。泡生成ユニット３側にメンテナンス弁（三方弁）を設ける場合には、例えば、混合器３１の二次側であって、筐体３３内または筐体３３外の逆止弁１２付近に設けられる。そうすることで、床板４１下の下部空間４３内で消火栓装置１の動作試験ができるので、上部空間４２で動作試験を行う場合と比べて、道路の車線規制等を行わずに容易に試験を完了させることができる。

１ 消火栓装置 １０ 接続ホース １１ ワイヤー
１２ 逆止弁 １３ 排水弁 １４ 廃液槽
２ 消火栓ユニット ２０ 筐体 ２０ａ 本体部
２０ｂ 天板 ２０ｃ 前面パネル ２０ｄ 消火栓扉
２０ｅ 消火栓扉 ２０ｆ 消火器扉 ２０ｇ 消火器扉
２１ 表示灯 ２２ 発信機 ２３ 消火器
２４ 消火用ホース ２４ａ ノズル ２５ レバー
３ 泡生成ユニット ３０ 消火薬剤タンク ３１ 混合器
３２ 消火栓弁ユニット ３２ａ 仕切弁 ３２ｂ 消火栓弁
３２ｃ 自動調圧弁 ３２ｄ 自動排水弁 ３３ 筐体
３４ サイホン管 ３５ 薬剤配管 ３５ａ 薬剤制御弁
３５ｂ 薬剤逆止弁 ３５ｃ 薬剤メンテナンス弁 ３６ 自動排水弁
４ トンネル ４０ 壁部 ４１ 床板
４２ 上部空間 ４３ 下部空間 ４３ａ 空間
４４ 車道面 ４５ 監視員通路 ４６ 消火栓設置部
４７ 消火配管

Claims (5)

1. 消火栓装置であって、
   該消火栓装置の消火対象区画内に設置される散水部と、
   該散水部よりも一次側且つ該散水部より低位置側に離間した位置に設置される泡生成部と、
   消火水の流入を閉止する消火栓弁と、を備え、
   該散水部は、筐体と、先端側にノズルが設けられると共に該筐体内に収納される消火用ホースと、該消火栓弁を開放するためのレバーと、を有し、
   該泡生成部は、消火薬剤を収納する消火薬剤タンクと、該消火薬剤と該消火水とを混合する混合器と、を有し、
   該消火栓弁は、該混合器よりも一次側に設けられており、
   該散水部と該泡生成部とは、接続ホースを介して接続されていることを特徴とする消火栓装置。
2. 前記混合器の二次側に逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の消火栓装置。
3. 前記逆止弁の二次側に排水弁が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の消火栓装置。
4. 前記排水弁から排水された廃液を溜めるための廃液槽を更に備えることを特徴する請求項３に記載の消火栓装置。
5. 前記消火栓弁及び前記レバーには、それぞれプーリーが設けられており、
   該消火栓弁側のプーリーは、該レバー側のプーリーよりも径が大きく、
   該レバーの操作角は、該消火栓弁側のプーリーの移動角より大きいことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の消火栓装置。

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