JPH09308703A

JPH09308703A - 消火栓装置

Info

Publication number: JPH09308703A
Application number: JP15165696A
Authority: JP
Inventors: Naoki Itano; 直樹板野; Satoshi Higaki; 聡檜垣
Original assignee: KAWAJU BOSAI KOGYO KK
Current assignee: KAWAJU BOSAI KOGYO KK
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】操作性が良くして安全性を確保する。【解決手段】消火栓装置は、例えばトンネル内の消火
用に用いられるもので、筐体１、これに前傾方向に９０
°回転可能に取り付けられた前傾扉２、筐体１に取り付
けられ給水源が配管接続される給水栓３、主弁４、定流
量弁５、回転継手部６、接続管７、回転台８、回転可能
なリール９、接続管７に接続されリール９に３０ｍ巻き
付けられたホース１０、その先端に結合されたノズル１
１等を備えている。【効果】定流量弁を設けるので、その上流側の一次圧
力が変わっても、又、ホースの巻き出し長さの相違によ
るホース抵抗の相違によってその下流側の二次圧力が変
わっても、常に流量を一定にして、ノズル前の圧力を一
定にし、操作性を良くし、安全性を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消火用液体の供給
側から順次、主弁と、リールに巻かれた所定長さのホー
スと、ホースの先端に取り付けられたノズルとを備えリ
ールを回転させて前記ホースを引き出せるようにした消
火栓装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばトンネル内に設置される消火栓装
置では、その設置場所によって供給される消火用の水の
一次圧力が相違するため、手動弁を設けて、ノズル部で
例えば３kgf/cm²程度の適当な圧力になるように、人が
予め手動弁の開度を調整していた。しかし、火災発生時
に隣接する消火栓装置の使用台数等によっては、それぞ
れの消火栓装置に供給される消火水の一次圧力が大幅に
変化し、このような手動調整のみでは、ノズル部の圧力
が大幅に変動するという問題があった。

【０００３】この問題に対して、主弁とホースとの間に
自動調圧弁を設けた消火栓装置が提案されている（特開
平２−９５３８４号公報参照）。この装置によれば、供
給側の一次圧が変動しても、その出口圧力、従ってホー
スの入口部の圧力がほぼ一定になるように制御できる。

【０００４】しかしながら、トンネル内の消火栓装置で
は、ホースがリールに巻き付けられているので、巻き付
けられているときと引き出されているときとでは、ホー
スを流れる水の圧力損失がかなり相違する。例えば、通
常のトンネル内消火栓装置のホース長さ３０ｍでは、上
記の圧力損失の相違は０．５kgf/cm²程度になる。従っ
て、ホース入口の圧力を調整しても、消火場所が近いと
きと遠いときとではホースの巻き出し長さが相違するた
め、ノズル部の圧力がかなり異なってくる。そのため、
最大圧力差を見込んでホース入口圧力を設定すると、消
火場所が遠くホースが長く巻き出されてその抵抗が少な
くなる状態では、ノズル部の圧力が高くなり、ノズル操
作が難しく且つ危険になる。一方、最小圧力差を見込ん
でホース入口圧力を設定すると、消火場所が近くてホー
スのうちリールに巻き付けられた部分が多く抵抗の多く
なる状態では、ノズル部の圧力が低くなって放水量が不
足するという不具合が発生する。

【０００５】更に、上記のような装置において通常の市
販の減圧弁を用いるとすれば、一次圧力の変動により、
二次圧力も０．５kgf/cm²程度変動する。その場合に
は、上記のホースの抵抗差と共にこの圧力変動も加わ
り、ノズル部の圧力が一層大きく変動することになり、
操作上の危険性や水量の不足が更に増長される。

【０００６】一方、上記の消火栓装置の自動調圧弁とし
て、弁体を２個設けて、ステムにかかる流体力をバラン
スさせることによって圧力調整を正確に行えるようにし
たものが提案されている（特開平２−９７７８５号公報
参照）。しかしながら、この自動調圧弁は構造が複雑で
極めて多くの部品で構成されているため、修理等の必要
になる頻度が多くなる。従って、トンネル内の消火栓装
置のように、メンテナンスの行ないにくい場所に設置さ
れる消火栓装置の部品としては適当でない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、操作性が良く安全性が高く且つ
常に消火に必要な液体量が得られると共に、修理等の必
要性の低減された消火栓装置を提供することを課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項１の発明は、消火用液体の供給側か
ら順次、主弁と、リールに巻かれた所定長さのホース
と、ホースの先端に取り付けられたノズルとを備えリー
ルを回転させて前記ホースを引き出せるようにした消火
栓装置において、前記ホースを流れる消火用液体の流量
をほぼ一定にする流量制御弁を前記主弁と前記ホースと
の間に設けたことを特徴とする。

【０００９】請求項２の発明は、上記に加えて、前記流
量制御弁は、一定の内側断面積を持つ本体部と、上流側
端部にオリフィス状部分を備え前記本体部の内側に沿っ
て移動可能に配設された移動部材と、該移動部材を下流
側から上流側の方向に付勢するバネと、前記オリフィス
状部分の下流側において該オリフィス状部分の開口に対
向するように該開口から間隔を隔てて固設された固定部
材と、を有することを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、上記消火栓装置はトン
ネル内の消火に用いられることを特徴とする。

【００１１】請求項４の発明は、請求項２の発明の特徴
に加えて、前記流量制御弁は供給される消火用液体の圧
力を含む所定の圧力範囲において前記ホースを流れる前
記消火用液体の流量をほぼ一定にすることを特徴とす
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明を適用した消火栓装
置の一例を示し、（ａ）は前傾扉を開い状態の正面を表
し、（ｂ）はその状態の平面を表す。消火栓装置は、ト
ンネル内の消火用に用いられるもので、筐体１、これに
前傾方向に９０°回転可能に取り付けられた前傾扉２、
筐体１に取り付けられ消火用液体としての給水源が配管
接続される給水栓３、主弁４、定流量弁５、回転継手部
６、接続管７、回転台８、回転可能なリール９、図にお
いて一点鎖線の交点で示すように接続管７に接続されリ
ール９に所定長さとして例えば３０ｍ巻き付けられたホ
ース１０、その先端に結合されたノズル１１等を備えて
いる。

【００１３】図２は定流量弁５の構造例を示す。定流量
弁５は、上記の如く主弁４と接続管７等を介してホース
１０との間に設けられていて、ホース１０を流れる消火
用水の流量をほぼ一定にする流量制御弁であり、本体部
としてのボデー５１、移動部材としてのピストン５２、
バネ５３、５４、固定部材としてのニードル５５、バネ
ホルダ５６、スリーブ５７、ストップリング５８、５９
等によって構成されている。

【００１４】ボデー５１は、一定の内側断面積を持つご
くシンプルな構造のもので、本例では取付フランジ部５
１ａを備えた円筒管で形成されている。ピストン５２
は、図において左側である水の上流側端部にオリフィス
状部分としての開口クラウン部５２ａとボデー５１の内
側に沿ってピストン５２を移動可能にするスカート部５
２ｂとを備えている。スカート部５２ｂは、本例ではス
リーブ５７と摺動移動するようになっていて、ボデー内
面の磨耗が防止されている。

【００１５】バネは、ピストン５２を下流側から上流側
の方向に付勢するが、本例では、バネ５３及び５４とし
て２本が設けられている。そして、バネ５３で圧力差の
大きい範囲を制御し、バネ５４で圧力差の小さい範囲を
制御することにより、広い圧力差の範囲における流量の
制御性を向上させている。

【００１６】ニードル５５は、ニードル弁部５５ａ及び
ホルダーとして一体形成されたボス部５５ｂと結合部５
５ｃと嵌め込みリング部５５ｄとで形成され、嵌め込み
リング部５５ｄがスリーブ５７内に嵌め込まれることに
よってボデー５１内に固設されている。ニードル弁部５
５ａは、ホルダーのボス部５５ｂ内にねじ込まれてい
て、ピストン５２の開口クラウン部５２ａの下流側でそ
の開口に対向するように開口から間隔を隔てて配設され
ていて、開口との間で水の流路を形成している。

【００１７】このような構造により、ピストン５２の開
口クラウン部５２ａはオリフィスとして作用し、水の流
量に対応して前後差圧を発生させる。この差圧により、
ピストン５２は圧力の大きい上流側から圧力の小さい下
流側方向に押され、これによる変位がバネ５３、５４を
圧縮してバネ力を発生させ、圧力差による力とバネ力と
がバランスすることによってピストンの位置が定まる。
ニードル５５の位置は一定であるから、このようなピス
トンの位置によって、その開口とニードル弁部５５ａと
で形成される水の流路面積が定まる。一方、水の流量
は、流路面積に比例すると共に差圧の１／２乗に比例す
る。その結果、ニードル弁部５５ａは、差圧の変化によ
りピストン位置が変化したときに、これに対応して流量
が一定になるように流路面積を変化させる形状になって
いる。

【００１８】このような関係から、所定の圧力条件で所
定の流量が流れている場合において、例えば上流側の圧
力である一次圧力が大きくなったとすると、開口クラウ
ン部５２ａの差圧が大きくなり、これが下流側に後退
し、ニードル弁部５５ａとの間隔が狭くなって流路面積
が小さくなる。このように相関した変化により、結局変
化前とほぼ同じ流量が流れる。なお、図２に示すような
定流量弁５は、その部品数が極めて少なく、簡素な構造
で故障等の発生しにくいものである。

【００１９】図３は、このような定流量弁５の流量特性
の実測例を示す。この定流量弁は、定流量１３０リット
ル／分、使用差圧範囲０．３〜１０kgf/cm²として計画
され弁である。図示の如く、使用差圧範囲では、差圧の
変化に対する流量変動は殆ど１０％以下（１０kgf/cm²
近くでも２０％以下）の範囲であり、ほぼ一定になって
いる。従って、例えば目的とするノズル前圧力である二
次圧力を３kgf/cm²とすれば、この弁は所定の圧力範囲
として３．３〜１３kgf/cm²という極めて広い範囲の一
次圧力に対して、ほぼ一定の流量で使用可能になる。従
って、本例の定流量弁は極めて適用範囲の広い弁であ
る。

【００２０】以上の如く、このような定流量弁５によれ
ば、一次側又は二次側の圧力が変化しても、差圧が一定
の範囲内であれば、ほぼ計画通りの一定の流量を流すこ
とができる。その結果、使用するノズル１１が、例えば
所定圧力３kgf/cm²において所定水量１３０リットル／
分を放水できる仕様のものであれば、流量１３０リット
ル／分の仕様の定流量弁を用いることによって、差圧が
変わってもほぼその水量を維持することができる。その
結果、リール９からのホースの巻き出し長さが相違した
り、引き出したホースに折れ曲がり部があった場合等
に、二次側の水の流れ抵抗が変わって定流量弁の差圧が
変わっても、ノズル入口における圧力が所定圧力に維持
される。そして、ノズルの良好な操作性と安全性を確保
することができる。

【００２１】図４は、図２に示す定流量弁を装備した本
発明の消火栓装置で放水試験をした結果を示す。この試
験では、図３に示した仕様及び性能の定流量弁を使用
し、一次圧力を１６kgf/cm²、１０kgf/cm²及び５kgf/
cm²の３種類にして、ホース９の引き出し状態を、全部
巻き込んで引き出し長さ０の状態、引き出し長さ１０ｍ
の状態及び引き出し長さ３０ｍの状態の３状態とし、図
１及び図２に示すように、主弁４の入口Ｐ₁、定流量弁
５の出口Ｐ₂及びノズル１１の入口Ｐ₃の３位置の圧力
を測定した。圧力測定位置の符号で、例えばＰ₃０ｍ、
Ｐ₃１０ｍ、Ｐ₃３０ｍは、それぞれ、ホース９の引き
出し長さが０ｍ、１０ｍ、３０ｍのときのノズル入口Ｐ
₃の圧力を示す。

【００２２】この試験結果により、何れの一次圧力にお
いても、又、ノズル前を含む何れの測定位置において
も、ホース９の引き出し長さの相違に対して圧力は殆ど
一定になることが実証された。従って、本発明の消火栓
装置は、操作性が良いと共に安全性が極めて高いもので
ある。なお、一次圧が１６kgf/cm²の場合には、ノズル
前圧力が４kgf/cm²程度になっていて所定圧力３kgf/cm
²より高いが、これは、この一次圧力による差圧が試験
に用いた定流量弁の仕様差圧を超えているためである。
従って、このような高い差圧で用いられる消火栓装置の
場合には、より差圧の大きい仕様の定流量弁を用いるこ
とにより、ノズル前圧力を所定圧力３kgf/cm²にするこ
とができる。

【００２３】以上のような定流量弁においては、使用す
べき差圧範囲及び流量条件が定まり、それらに対して設
計された各部寸法、形状を有するものであれば、全ての
弁について殆ど同じ性能が得られる。従って、本発明で
採用する定流量弁では、従来技術の圧力調整弁のよう
に、製造される個々の弁毎に二次圧力を調整し、これを
目的とする圧力に設定するというような面倒な調整試験
が不要になり、製造行程が簡略化される。

【００２４】なお以上では、消火栓装置が３０ｍ程度の
長さのホースを備えたトンネル内に装備されるものにつ
いて説明したが、本発明は、一定長さのホースをユニッ
ト化した消火栓装置に対して広く使用され、その作用効
果を発揮するものである。

【００２５】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、請求項１の
発明においては、ホースを流れる消火用液体の流量をほ
ぼ一定にする流量制御弁を主弁とホースとの間に設ける
ので、消火用液体の一次圧力が変化したり、ホースの引
き出し長さ等の相違によって流量制御弁の後流側である
二次圧力が変化しても、常にほぼ一定の流量を流すこと
ができる。その結果、一定の流量で放水するときには一
定の圧力になるノズルの入口圧力をほぼ一定にすること
ができ、ノズル操作を容易にすると共に作業の安全性を
確保することができる。

【００２６】請求項２の発明においては、上記に加え
て、本体部と移動部材とバネと固定部材とで流量制御弁
の主要部を構成するので、構成部品の点数が極めて少な
く、殆ど修理等の必要性がなくなる。その結果、消火栓
装置の操作性、安全性の向上と共に、メンテナンスフリ
ーの達成に寄与することができる。

【００２７】請求項３の発明においては、上記消火栓装
置がトンネル内の消火に用いられるので、トンネル内に
一定間隔で配設された複数の消火栓装置を用いて消火す
るときにホースの引き出し長さが相違することになり、
上記の操作性、安全性の向上の効果が一層有効になる。
又、トンネル内では、交通規制の困難性等から消火栓装
置にメンテナンスフリー性が要求されるので、極めて故
障の発生しにくい簡素な構造の流量制御弁を用いる効果
が一層有効になる。

【００２８】請求項４の発明においては、流量制御弁は
供給される消火用液体の圧力を含む所定の圧力範囲にお
いてホースを流れる消火用液体の流量をほぼ一定にする
ので、一次圧力の広い範囲に対して流量制御弁及びこれ
を装備した消火栓装置を適用できる。その結果、消火栓
装置の量産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した消火栓装置の概略構造として
前傾扉を開いた状態を示し、（ａ）は正面図で（ｂ）は
平面図である。

【図２】上記消火栓装置に装着される定流量弁の一例を
示す断面図である。

【図３】定流量弁の性能の一例を示す曲線図である。

【図４】上記定流量弁を用いて放水試験をした結果を示
す曲線図である。

【符号の説明】

４主弁５定流量弁（流量制御弁）９リール１０ホース１１ノズル５１ボデー（本体部）５２ピストン（移動部材）５２ａ開口クラウン部（オリフィス状部分）５３、５４バネ５５ニードル（固定部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】消火用液体の供給側から順次、主弁と、
リールに巻かれた所定長さのホースと、ホースの先端に
取り付けられたノズルとを備えリールを回転させて前記
ホースを引き出せるようにした消火栓装置において、前記ホースを流れる消火用液体の流量をほぼ一定にする
流量制御弁を前記主弁と前記ホースとの間に設けたこと
を特徴とする消火栓装置。
【請求項２】前記流量制御弁は、一定の内側断面積を
持つ本体部と、上流側端部にオリフィス状部分を備え前
記本体部の内側に沿って移動可能に配設された移動部材
と、該移動部材を下流側から上流側の方向に付勢するバ
ネと、前記オリフィス状部分の下流側において該オリフ
ィス状部分の開口に対向するように該開口から間隔を隔
てて固設された固定部材と、を有することを特徴とする
請求項１に記載の消火栓装置。
【請求項３】トンネル内の消火に用いられることを特
徴とする請求項２に記載の消火栓装置。
【請求項４】前記流量制御弁は供給される消火用液体
の圧力を含む所定の圧力範囲において前記ホースを流れ
る前記消火用液体の流量をほぼ一定にすることを特徴と
する請求項２に記載の消火栓装置。