WO2019225015A1

WO2019225015A1 - 放水機

Info

Publication number: WO2019225015A1
Application number: PCT/JP2018/020201
Authority: WO
Inventors: 東　克彦; 泉谷口
Original assignee: 芦森工業株式会社
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2019-11-28
Also published as: US11602652B2; CN112203728A; US20210187336A1

Abstract

車両にホース及び放水ノズルのみを搭載した極めて簡単な構造であって、車両を自動運転又は遠隔操作によって火災現場に近付けることが可能であり、送水時にウォーターハンマーを生じることを極力抑制した消防システムを提供する。車両２上に設置した基台４ａ上に、ホースリール５を垂直方向に延びる回転軸１１の周りに回転自在に設置し、当該ホースリール５に保形性を有するホース７を、前記回転軸１１の周りに螺旋状に巻回し、当該ホース７の下端を前記車両２の後方に設置した放水ポンプ（図示せず）に接続し、前記ホース７の上端を前記ホースリール５の回転軸１１を経て、前記車両２の上部位置に設置した放水ノズル６に接続する。

Description

放水機

　本発明は放水機に関するものであって、原子炉など一般に消火活動を行いにくい地域・施設における火災の発生時において、速やかに火災現場に出動して、大量の水を強力に放水することのできる放水機に関するものである。

　特に大口径のホース及び放水ノズルをトラックなどの車両に搭載し、その車両からホースを引き出しながら車両ごと火災現場に突入し、後方からホース内に水を送り込んで、大量の水を放水することのできる放水機に関する。

　原子炉などにおける火災においては、通常火災と同様に速やかに出動して大量の水を放水することが必要であるが、消火には通常火災よりも大量の水を必要とし、それに伴って太いホースで水を送ることが必要である。

　通常火災においてはホースの太さは最大でも６５mmφ程度であり、放水圧力は０．３ＭＰａ程度であるが、原子炉火災においては１５０mmほどの特に太いホースで、１．２ＭＰａ以上の高圧の水を送ることが必要とされる。

　このように太いホースになると、消防士がホースを把持して放水することは不可能であり、巻いたホース及び放水ノズルを車両に搭載し、その車両の後方からホースを繰り出しつつ車両ごと火災現場に突入し、後方からホース内に水を送り込んで放水ノズルから放水することが必要である。

　通常の消防自動車においては、日本国特開２００１－８７４０８号に示されるように、当該消防自動車に吸水ホース及び放水ホース並びにポンプを搭載し、吸水ホースから水を吸い上げて消防自動車内に設けられた水タンクを介して、当該水タンク内の水をポンプにより放水ホースで放水するのが基本的な放水システムであった。

　この場合、放水ホースを繰り出してその先端の放水ノズルを消防士が把持し、消防自動車に搭載したポンプによって水を加圧して放水するのであるが、前述のような大口径のホースに高圧の水を送るためには、消防自動車に搭載したポンプ程度では到底追いつかず、また消防自動車に搭載した水タンクでは放水によりたちまちにして空になる。そのため前記車両の後方に設置した大型のポンプにより送水し、車両はノズルを搭載して放水することのみに徹することが必要である。

　すなわち、前記車両はホースとノズルのみを搭載し、そのホースを後方に繰り出しながら前進し、前述のように後方に設置した大型のポンプにより前記ホースに送水し、前記車両に搭載した放水ノズルから放水するのであるが、従来の消防システムにおいては、このようなシステムは存在しなかった。

　さらに原子炉火災においては、人が火災現場に入ることができないことも少なくなく、車両を自動運転又は遠隔操作によって火災現場に近付け、放水ノズルも遠隔操作して放水する必要があり、さらにその放水機に不具合が生じても、人が入ってその不具合を解消することができない。

　そのため放水機においては、できる限り構造が簡単であって、送水時にウォーターハンマーなどを生じることがないものでなければならない。前述のような大口径のホースにウォーターハンマーが生じれば、それを搭載した車両ごと引っくり返ってしまうようなことにもなり兼ねない。

日本国特開２００１－８７４０８号公報

　本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、車両にホース及び放水ノズルのみを搭載した極めて簡単な構造であって、車両を自動運転又は遠隔操作によって火災現場に近付けることが可能であり、送水時にウォーターハンマーを生じることを極力抑制し、大量の水を強力に放水することの可能な消防システムを提供するものである。

　本発明は、車両に設置した基台上に、ホースリールを垂直方向に延びる回転軸の周りに回転自在に設置し、当該ホースリールに保形性を有するホースを、前記回転軸の周りに螺旋状に巻回し、当該ホースの下端を前記車両よりも後方に設置した放水ポンプに接続し、前記ホースの上端を前記ホースリールの回転軸を経て、前記車両の上部位置に設置した放水ノズルに接続したことを特徴とするものである。

　前記ホースとしては、複数本のたて糸と当該たて糸に対して螺旋状に織成された剛直なよこ糸とからなるジャケットの内面に、ゴム又は軟質合成樹脂よりなる内張りを施してなるものを使用するのが好ましい。

　本発明においては、前記ホースリールの外周に螺旋状のリブを突設し、当該リブの間に前記ホースを巻回することが好ましい。

　また、本発明においては、前記ホースリールを、前記車両に搭載した回転駆動手段により回転駆動し、車両の前進時に前記ホースを前記ホースリールから後方に繰り出すようにすることが好ましい。

　また、この場合においては、前記基台に、前記ホースリールの回転に連動して、ホースリールから繰り出されるホースの位置に一致するように上下動する、ホース繰り出し部材を設けることが好ましい。

　さらに、この場合、前記基台にねじ杆を立設し、当該ねじ杆を前記ホースリールと連動して回転せしめ、当該ねじ杆に前記ホース繰り出し部材を螺合し、当該ホース繰り出し部材を前記ねじ杆の回転により、前記ホースリールから繰り出されるホースの位置に一致せしめることが好ましい。

　また、本発明においては、前記ホースを巻回したホースリールの周囲に、当該ホースリールに巻回した状態のホースの外周よりやゝ大きな内周を有する略円筒形を描くようなホース受け部材を設けることが好ましい。

　前記ホース受け部材としては、複数の回転ロッドを、前記ホースリールに巻回した状態のホースの外周よりやゝ大きな内周を有する略円筒形を描くように、前記基台に立設したものであることが好ましい。

　また、本発明においては、前記放水ノズルを、前記ホースリールの上部の基台に設置し、前記回転軸の上端を前記放水ノズルに対して回転自在に結合することが好ましい。また前記放水ノズルを、前記車両の最上部に設置し、前記回転軸の上部を回転継手を介して前記放水ノズルに接続した接続管に結合することも好ましいことである。

　さらに、放水ノズルの接続構造として、前記回転軸の下端を回転継手を介して接続管に結合し、当該接続管を前記車両に設置した放水ノズルに接続すると共に、前記回転軸の上端にエア抜きバルブを設けることも可能である。

　また、本発明においては、前記車両を、自動運転又は遠隔操縦により走行せしめることが好ましい。この場合においては、前記放水ノズルを、遠隔操作により上下左右に回動可能とすることが好ましい。

本発明の放水機の一例を示す側面図である。本発明の放水機の他の例を示す側面図である。本発明における車両搭載物の中央縦断面図である。本発明における車両搭載物の一部を切り欠いた背面図である。本発明における車両搭載物の、図３におけるＶ－Ｖ断面図である。本発明における車両搭載物の他の例を示す中央縦断面図である。本発明におけるホースを示す表面図である。本発明におけるホースを示す縦断面図である。

　以下、本発明を図面に基づいて説明する。図１は本発明の放水機１の一例を示すものである。トラックなどの車両２の荷台に車両搭載物３が搭載されている。車両搭載物３は基台（下部基台）４ａにホースリール５が回転自在に設置されており、当該ホースリール５にはホース７が螺旋状に巻回されている。

　また、前記ホースリール５の上部の基台（上部基台）４ｂの上には放水ノズル６が設置されている。前記ホース７の上端は当該放水ノズル６に接続されている。また、前記ホース７の下端は車両２の後方に引き出されている。

　また、図２は本発明の放水機１の他の例を示すものである。車両２の荷台には車両搭載物３が搭載されている。放水ノズル６は車両２の最上部である運転席の天井に載置されている。前記ホースリール５と放水ノズル６とは回転継手２７を介して接続管８で接続されている。

　放水機１は、図１或いは図２の例のいずれであっても差し支えないが、いずれにしても、放水ノズル６はできるだけ高い位置に設置し、少なくともホースリール５の上端より高い位置に設置するのが好ましい。

　これにより、後方からホース７に水を送入した際に、水はホース７の下方から順次上方に充填され、最終的に放水ノズル６から放水される。このため、この間にホース７内に空気が存在してホースの有効断面積を減らしてしまうことがなく、またウォーターハンマーが起きることが少なく、安全に放水することができる。

　なお、本発明におけるホース７は保形性を有し、例えば図７Ａ、図７Ｂに示すように、複数本のたて糸２３と、当該たて糸２３に対して螺旋状に織成された剛直なよこ糸２４とからなるジャケット２５の内面に、ゴム又は軟質の合成樹脂の内張り２６が形成される。前記よこ糸２４としては、金属線や硬質プラスチックのブリッスルなどが適している。

　前記ジャケット２５は織物構造を有しており、たて糸２３は柔軟な糸条であるが、よこ糸２４が剛直であるために扁平に折畳むことができない。これにより、ホース７は、ホース７自体が円筒形を保持したままで、大きな径の円筒体１２の周囲に巻回することができる程度の柔軟性を有する。

　なお、前記図７Ａ、図７Ｂの例においては、よこ糸２４はすべて剛直な糸条よりなっているが、ジャケット２５の剛直性が高すぎる場合には、剛直なよこ糸２４と通常の糸条とを交互によこ糸として使用することも可能である。

　次に、図３は本発明における車両搭載物３の中央縦断面図であり、図４は車両搭載物３の背面図、図５は図３におけるＶ－Ｖ断面図である。下部基台４aの上部にホースリール５が回転自在に取り付けられており、当該ホースリール５は下部基台４aの側部に設置された、回転駆動手段としてのモーター９により、下部基台４a内に設けられたチェーン１０を介して回転せしめられるようになっている。

　当該ホースリール５は、その中央に中空の回転軸１１が立設されている。当該回転軸１１を取り巻いて円筒体１２が形成され、当該円筒体１２の外周には螺旋状のリブ１３が突設されている。

　前記回転軸１１の上側部には枝管１４が取り付けられており、当該枝管１４にホース７の上端が接続されている。当該ホース７は前記円筒体１２に穿設された透孔１５から円筒体１２外に出て、リブ１３の間に螺旋状に巻回されている。

　また、図５に示すように、複数の回転ロッド１６は、前記下部基台４a上に前記ホースリール５の周囲を取り巻いて、回転可能に立設されている。複数の回転ロッド１６の立設された位置の内周は、ホースリール５に巻回した状態のホース７の外周ａよりやゝ大きな内周ｂとなっている。当該回転ロッド１６の上端は、上部基台４bに回転可能に取り付けられている。当該回転ロッド１６の内周は、略円筒状のホース受け部材を形成している。

　このようにすることにより、図３及び図５に示すように、ホース７に後方から水圧が加わったときに、円筒体１２に巻回されたホース７が伸張してホース７の巻回径が大きくなり、前記回転ロッド１６に当接して支えられ、常にホース７はリブ１３の間に位置する。

　もし、このホース受け部材がないとすれば、ホースリール５に巻回された状態でホース７が伸張して緩んでしまい、しかも、いずれの方向に緩むかも判らず、ホース７の巻回径が大きくなってリブ１３を乗り越えて巻きが崩れ、ホース７を繰り出すことができなくなってしまう恐れがある。

　そして、当該上部基台４b上には、前記放水ノズル６が設置されている。前記回転軸１１は、回転継手２７を介して前記放水ノズル６に接続されている。これにより、車両搭載物３は、前記ホース７から前記回転軸１１を介して放水ノズル６に水を送るようになっている。

　１７は、車両搭載物３の後部に設けられたホース繰り出し部材である。前記下部基台４aに一対のねじ杆１８が立設されている。当該ねじ杆１８に前記ホース繰り出し部材１７が螺合されている。ねじ杆１８を前記ホースリール５に対してチェーン１９により連動して回転せしめることにより、当該ホース繰り出し部材１７が、前記ホースリール５から繰り出されるホース７の位置に一致せしめられている。

　そして、ホース繰り出し部材１７は前記ねじ杆１８に螺合されたナット２０にフレーム２１が固定されている。当該フレーム２１間には、中央部が細くなった一対の回転ローラー２２が回転自在に軸支されている。当該回転ローラー２２間には、前記ホースリール５に巻回されたホース７の下端部が挟持されている。ホースリール５は、回転することによりホース７がホースリール５から繰り出されて、当該繰り出し位置がホース繰り出し部材１７によって保持される。

　前記ホース７の下端は、ホースリール５の円筒体１２から後方に繰り出される。そして、前記ホース７の下端は、前記ホース繰り出し部材１７における回転ローラー２２の間を通って後方に延び、車両２の後方に設けられたポンプ（図示せず）に接続される。当該ポンプからホース７内に水を送入し、放水ノズル６から放水する。

　そして、その状態で車両２を前進させ、モーター９でホースリール５を回転せしめることにより、車両２の前進に伴ってホース７が繰り出され、且つその繰り出し位置が順次高い位置に変更されていく。

　また、ホースリール５の回転をチェーン１９によりねじ杆１８に伝達することにより、当該ねじ杆１８が回転してそれに伴ってホース繰り出し部材１７が上昇する。これにより、ホース７の繰り出し位置は、ホースリール５における繰り出し位置に一致せしめ、常に一定の状態でホース７を繰り出すことができる。

　なお、前記ホース繰り出し部材１７は、前記ねじ杆１８に限られることなく油圧等の他の手段により、ホースリール５の回転と連動してホース７の繰り出し位置に一致せしめることも可能である。

　また、この車両２を運転士が操縦して前進せしめることも可能であるが、前述のように原子炉火災の場合のように運転士が操縦して前進することができないような場合には、車両２を自動運転又は遠隔操縦により前進せしめることも可能であり、極めて安全に放水することができる。またこの場合において、前記放水ノズル６をも遠隔操作により上下左右に回動可能とすることが好ましい。

　なお、図１の例における車両搭載物３は、ホースリール５の上部に放水ノズル６が搭載され、ホースリール５の回転軸１１から直接放水ノズル６に水を送るようになっているが、図２の例に示すようにホースリール５の上部以外の場所に放水ノズル６を設置する場合は、ホースリール５の上部に回転継手２７を設け、当該回転継手２７と放水ノズル６とを接続管８で接続すればよい。

　また、以上の説明においては、回転軸１１の上端が放水ノズル６に接続されているが、この構造に限らず図６に示すように回転軸１１の下端に回転継手２７を介して接続管８を接続し、当該接続管８を車両２の最上部に設置した放水ノズル６に接続することも可能である。

　この場合には、ホース７から送り込まれた水は一旦回転軸１１の下端に下降するため、回転軸１１の上端にエア抜きバルブ２８を設けることにより、簡単な構造でエア溜りによるウォーターハンマーの発生を防止することができる。

　なお、本発明は以上の例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　以上の説明においては、原子炉の火災を前提にして述べているが、原子炉のような消火活動を行いにくいような火災の場合に限らず、大量の水を高圧で放水する必要がある場合において広く使用することができる。

Claims

　車両（２）に設置した基台（４ａ）上に、ホースリール（５）を垂直方向に延びる回転軸（１１）の周りに回転自在に設置し、当該ホースリール（５）に保形性を有するホース（７）を、前記回転軸（１１）の周りに螺旋状に巻回し、当該ホース（７）の下端を前記車両（２）よりも後方に設置した放水ポンプ（図示せず）に接続し、前記ホース（７）の上端を前記ホースリール（５）の回転軸（１１）を経て、前記車両（２）の上部位置に設置した放水ノズル（６）に接続したことを特徴とする、放水機。
　前記ホース（７）が、複数本のたて糸（２３）と当該たて糸（２３）に対して螺旋状に織成された剛直なよこ糸（２４）とからなるジャケット（２５）の内面に、ゴム又は軟質合成樹脂よりなる内張り（２６）を施してなるものであることを特徴とする、請求項１に記載の放水機。
　前記ホースリール（５）の外周に螺旋状のリブ（１３）を突設し、当該リブ（１３）の間に前記ホース（７）を巻回したことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の放水機。
　前記ホースリール（５）を、前記車両（２）に搭載した回転駆動手段（９）により回転駆動し、車両（２）の前進時に前記ホース（７）を前記ホースリール（５）から後方に繰り出すようにしたことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放水機。
　前記基台（４ａ）に、前記ホースリール（５）の回転に連動して、ホースリール（５）から繰り出されるホース（７）の位置に一致するように上下動する、ホース繰り出し部材（１７）を設けたことを特徴とする、請求項４に記載の放水機。
　前記基台（４ａ）にねじ杆（１８）を立設し、当該ねじ杆（１８）を前記ホースリール（５）と連動して回転せしめ、当該ねじ杆（１８）に前記ホース繰り出し部材（１７）を螺合し、当該ホース繰り出し部材（１７）を前記ねじ杆（１８）の回転により、前記ホースリール（５）から繰り出されるホース（７）の位置に一致せしめたことを特徴とする、請求項５に記載の放水機。
　前記ホース（７）を巻回したホースリール（５）の周囲に、当該ホースリール（５）に巻回した状態のホース（７）の外周（ａ）よりやゝ大きな内周（ｂ）を有する略円筒形を描くようなホース受け部材を設けたことを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の放水機。
　前記ホース受け部材が、複数の回転ロッド（１６）を、前記ホースリール（５）に巻回した状態のホースの外周（ａ）よりやゝ大きな内周（ｂ）を有する略円筒形を描くように、前記基台（４ａ）に立設したものであることを特徴とする、請求項７に記載の放水機。
　前記放水ノズル（６）を、前記ホースリール（５）の上部の基台（４ｂ）に設置し、前記回転軸（１１）の上端を前記放水ノズル（６）に対して回転自在に結合したことを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の放水機。
　前記放水ノズル（６）を、前記車両（２）の最上部に設置し、前記回転軸（１１）の上部を回転継手を介して前記放水ノズル（６）に接続した接続管（８）に結合したことを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の放水機。
　前記回転軸（１１）の下端を回転継手を介して接続管（８）に結合し、当該接続管（８）を前記車両（２）に設置した放水ノズル（６）に接続すると共に、前記回転軸（１１）の上端にエア抜きバルブ（２８）を設けたことを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の放水機。
　前記車両（２）を、自動運転又は遠隔操縦により走行せしめることを特徴とする、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の放水機。
　前記放水ノズル（６）を、遠隔操作により上下左右に回動可能としたことを特徴とする、請求項１２に記載の放水機。