圧縮空気泡装置
【課題】消火液、水及び空気が均一に混合され、効果的な泡生成が可能な圧縮空気泡装置の提供。
【解決手段】この泡装置１７は、消防自動車１０に搭載される。泡装置１７は、ケーシング７１、水供給部７２、消火液供給部７３、吐出部７４及び圧縮空気供給部７５を備えている。ケーシング７１は、混合室７６を備えている。混合室７６内で消火用水、消火液及び空気が同時に混合する。消火用水、消火液及び空気は、互いに直交して混ざり合う。混合室７６の出口近傍に攪拌部材８５が設けられている。攪拌部材８５は、２枚の攪拌円盤８６、８７を備えている。攪拌円盤８６、８７は、消火用水及び消火液からなる混合液に空気を均一に混ぜる。
【解決手段】この泡装置１７は、消防自動車１０に搭載される。泡装置１７は、ケーシング７１、水供給部７２、消火液供給部７３、吐出部７４及び圧縮空気供給部７５を備えている。ケーシング７１は、混合室７６を備えている。混合室７６内で消火用水、消火液及び空気が同時に混合する。消火用水、消火液及び空気は、互いに直交して混ざり合う。混合室７６の出口近傍に攪拌部材８５が設けられている。攪拌部材８５は、２枚の攪拌円盤８６、８７を備えている。攪拌円盤８６、８７は、消火用水及び消火液からなる混合液に空気を均一に混ぜる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水、空気及び消火液を混合して消火用泡を生成する装置の構造に関するものである。また、本発明は、この装置が搭載された消防自動車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる油火災等に対する消火手段として、従来から泡消火方法が知られている。泡消火方法は、例えばフッ素系界面活性剤（消火液）が水及び空気と混合されることにより泡が生成され、これが火元に放射される。そして、泡の皮膜による窒息効果と冷却効果により消火が行われる。
【０００３】
消火用の泡は、従来から圧縮空気泡装置によって生成される（特許文献１参照）。従来の圧縮空気泡装置は、所定の泡生成室を備えており、この泡生成室の内部に平板が配置されている。泡生成室には、泡原液供給路及び空気供給路が接続されている。予め水と消火液とが混合された泡原液が泡原液供給路を通じて泡生成室に送り込まれる。また、空気供給路を通じて泡生成室に空気が供給される。空気と混合した泡原液が上記平板に衝突し、これにより、泡が発生するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６２１７００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
効率良く泡が生成されるためには、消火液、水及び空気が均一に混合される必要がある。しかし、従来の圧縮空気泡装置では、予め水と消火液とが混合された泡原液が生成され、これに空気が混合されるため、消火液、水及び空気が十分に均一に混合せず、泡の生成効率が悪かった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、消火液、水及び空気が均一に混合され、効果的な泡生成が可能な圧縮空気泡装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
(1) 上記目的が達成されるため、本発明に係る圧縮空気泡装置は、水、消火液及び空気が混合されることにより消火用泡が生成される混合室を備えたケーシングと、混合室に水を供給する水配管と、混合室に消火液を供給する消火液配管と、混合室に空気を供給する空気配管と、混合室で生成された消火用泡を吐出する吐出配管とを有する。水配管、消火液配管及び空気配管は、水、消火液及び空気が同時に混合室内で混合するようにケーシングに接続されている。
【０００８】
水、消火液及び空気がケーシングの混合室に送られ、これらが当該混合室内で混合されることによって消火用泡が生成される。このとき、水、消火液及び空気が同時に混合室内で混合されるので、これらは均一に混合される。すなわち、水及び消火液の混合流体（原液）に空気が均一に混ざり合う。したがって、消火用泡が効率よく生成される。
【０００９】
(2) 水配管、消火液配管及び空気配管は、水の供給方向、消火液の供給方向及び空気の供給方向が互いに直交するように配置されているのが好ましい。
【００１０】
この場合、混合室内で水、消火液及び空気が激しく衝突する。このため、水及び消火液の混合流体（原液）に空気が一層均一に混ざり合う。
【００１１】
(3) 混合室と吐出配管との境界部に水、消火液及び空気を攪拌して消火用泡を生成する攪拌部材が設けられているのが好ましい。
【００１２】
水、消火液及び空気の混合体は、混合室から吐出配管へ送られる。このとき、水、消火液及び空気の混合体は、攪拌部材に衝突し、三者の流れが乱される。すなわち、水及び消火液の混合流体（原液）と空気とがより一層均一に混ざり合う。
【００１３】
(4) 攪拌部材は、吐出配管の流路面積を縮小するように配置された環状円盤から構成され得る。この攪拌部材は、吐出配管の径方向内側に突出する突片を備えているのが好ましい。
【００１４】
この構成では、攪拌部材が簡単かつ安価に構成され得る。しかも、攪拌部材が突片を備えているので、水、消火液及び空気の混合体の流れは、突片によりさらに乱される。したがって、水及び消火液の混合流体（原液）と空気とがなお一層均一に混ざり合う。
【００１５】
(5) 攪拌部材は、複数の突片を備えているのが好ましい。各突片は、吐出配管の中心軸を中心として対称に配置されているのが好ましい。
【００１６】
この構成では、水、消火液及び空気の混合体の流れは、吐出配管内において均等に乱される。したがって、水及び消火液の混合流体（原液）と空気とがより一層均一に混ざり合い、消火用泡が効率よく生成される。
【００１７】
(6) 複数の攪拌部材が消火用泡の吐出方向に並設されているのが好ましい。
【００１８】
これにより、水、消火液及び空気の混合体の流れは、より激しく乱される。したがって、水及び消火液の混合流体（原液）と空気とがより一層均一に混ざり合う。
【００１９】
(7) 攪拌部材は、消火用泡の吐出方向に貫通する小孔を備えていてもよい。
【００２０】
水、消火液及び空気の混合体は、混合室から吐出配管へ送られるが、このとき、水、消火液及び空気の混合体は、上記小孔をも通過する。この小孔は、混合室から吐出配管へ通ずる絞りとして機能し、水、消火液及び空気の混合体が小孔を通過する際に激しく混ざり合う。したがって、水及び消火液の混合流体（原液）と空気とがより一層均一に混ざり合う。
【００２１】
(8) 上記圧縮空気泡装置を備えた消防自動車が提供され得る。上記圧縮空気泡装置が消火用泡を効率よく生成するから、この装置を搭載した消防自動車は、火災現場における泡消火活動に優れる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、消火用泡の生成効率が高いので、消火液単位量当たりの消火用泡の生成量が増大する。したがって、本発明に係る圧縮空気泡装置が消防自動車に搭載されると、少ない消火液から大量の消火用泡が放出されることになるから、消防自動車の消火能力が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００２４】
＜全体構成＞
【００２５】
図１〜図３は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置（以下、「泡装置」と称される。）が搭載された消防自動車の艤装図である。図１は正面図、図２は右側面図、図３は平面図である。また、図４は、この消防自動車の配管系統図である。
【００２６】
この消防自動車１０は、シャシー１１と、シャシー１１に架装されたボディ１２と、ボディ１２の内部に配置された消防ポンプ１３、真空ポンプ１４、水槽１５、薬液漕１６及び泡装置１７（図４参照）とを備えている。
【００２７】
水槽１５は、所定の容積（例えば６００ｌ）を有し、消火用水を貯留することができるようになっている。消防ポンプ１３は、従来から一般的に使用されているものであって、インペラを備えた遠心式ポンプである。この消防ポンプは、吸水ポート及び吐水ポートを備えており、吸水ポートに導かれた消火用水がインペラによって遠心加速されて高圧水として吐水ポートから吐出される。この水槽１５は、吸水パイプ２０を介して消防ポンプの吸水ポートに接続されている（図４参照）。
【００２８】
薬液層１６は、所定の容量（例えば２０ｌ）を有し、界面活性剤等を含む消火液を貯留することができるようになっている。薬液漕１６に原液ポンプ１８が接続されている。原液ポンプ１８は、ＤＣモータ１９にて駆動される。原液ポンプ１８が作動することにより、消火液が薬液漕１６から泡装置１７へ送給されるようになっている。この薬液漕１６は、送給パイプ２１を介して原液ポンプ１８に接続されている。
【００２９】
図４が示すように、真空ポンプ１４は、第１配管２２及び第２配管２３備えている。第１配管２２は、エアチャンバ２４及び急速吸排気弁２５を備えており、上記吸水パイプ２０に接続されている。第２配管２３は、セパレータレシーバタンク２６を備えており、このセパレータレシーバータンク２６に排気路２７及び圧力制御弁２８が接続されている。上記泡装置１７は、圧力制御弁２８を介してセパレータレシーバータンク２６と接続されている。この真空ポンプ１４が作動すると、第１配管２２を介して吸水パイプ２０内の空気が吸引される。つまり、吸水パイプ２０内が負圧となり、水槽１５から消防ポンプ１３へ消火用水が導かれる。一方、この真空ポンプ１４は、コンプレッサとしても機能する。すなわち、第１配管２２のバルブ２９が閉じられた状態で真空ポンプ１４が作動すると、吸気路３０及びエアフィルタ３１を介して外気が吸引され、圧力制御弁２８を介して圧縮空気が泡装置１７へ送給されるようになっている。
【００３０】
図１〜図３が示すように、シャシー１１は、メインフレーム３６と、メインフレーム３６に懸架された車輪３７と、メインフレーム３６の前端部に設けられたキャビン３８と、図示されていないが、メインフレーム３６に支持され、キャビン３８の下方に配置されたエンジンとを備えている。メインフレーム３６は、断面が略Ｃ字状に形成された一対の鋼材からなる。これらは、図２が示すように、左右方向（車幅方向）に互いに対向配置されている。なお、メインフレーム３６は、上記一対の鋼材同士を連結する複数のクロスメンバーを備えており、これにより、メインフレーム３６全体の剛性が向上されている。また、エンジンは、このメインフレーム３６に支持されており、当該エンジンに動力伝達機構が連結されている。この動力伝達機構を介して車輪３７が駆動され、消防自動車１０が走行する。キャビン３８は、この消防自動車１０を走行運転するための運転室を構成している。
【００３１】
ボディ１２は、消防自動車１０の外形を構成している。ボディ１２は、本実施形態ではＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）からなる。もっとも、ボディ１２がフレーム及び鋼板又はアルミニウム合金板等から構成されていてもよいことは勿論である。ボディ１２の中央部にポンプ室３９が設けられている。このポンプ室３９の下方に消防ポンプ１３及び真空ポンプ１４（図４参照）が架装されており、ポンプ室３９の前方に水槽１５及び薬液漕１６（図４参照）が配置されている。なお、上記消防ポンプ１３は、上記エンジンからＰＴＯ（Power Take Off Device）を介して取り出された駆動力によって駆動されるようになっている。また、ボディ１２の後方にホースカーが着脱自在に取り付けられるようになっている。
【００３２】
ボディ１２の側面に、吐水ポート３４、３５と、中継ポート４０と、吸水ポート４２と、操作モニター４３と、無線装置４４とが設けられている。これらは、ボディ１２の左右の側面に対称に配置されている。また、ボディ１２の側面に機材収容室４５が設けられている。吐水ポート３４、３５は、開閉コックを備えている。この開閉コックが開かれることにより、消防ポンプ１３から吐出された高圧水が吐水ポート３４、３５から排出される。なお、この吐水ポート３４、３５に消防ホースが接続されるようになっている。
【００３３】
中継ポート４０は、消火栓や他の消防ポンプと接続され得る。そして、この中継ポート４０に供給された消火用水は、消防自動車１０の内部配管を経て消防ポンプ１３に送られ、上記吐水ポート３４、３５から高圧水として吐出される。なお、この中継ポート４０にも開閉コックが設けられている。さらに、吸水ポート４２は、吸水管４６が接続されている。この吸水管４６の先端にストレーナ４７が設けられている。吸水ポート４２は、消防自動車１０の内部配管を経て消防ポンプ１３に接続されている。したがって、吸水管４６が水源（例えば河川やため池）に挿入されることにより、この水源から消火用水がくみ上げられ、上記吐水ポート３４、３５から高圧水として排出される。なお、この吸水ポート４２にも開閉コックが設けられている。
【００３４】
操作モニター４３は、消防ポンプ１３の運転状況を表示する。例えば、吐水ポート３４、３５から排出されている消火用水の圧力や流量が表示される。無線装置４４は、他の消防自動車や消防隊員との連絡に使用される。これら操作モニター４３及び無線装置４４は、操作ユニット５５として構成されている。すなわち、この操作ユニット５５がボディ１２に嵌め込まれている（図１参照）。また、上記機材収容室４５には、発動発電機その他の消火活動に使用される機材が収容されている。この機材収容室４５は、シャッター４８がスライドされることにより開閉されるようになっている。
【００３５】
＜泡装置の構造＞
【００３６】
図５は、泡装置１７の正面図である。また、図６〜図８は、それぞれ泡装置１７の右側面図、左側面図及び底面図である。
【００３７】
泡装置１７は、消防自動車１０のボディ１２の内部に配置されている。泡装置１７は、主管６１と、バイパス管６２とを備えている。
【００３８】
主管６１は、第１ポート６３及び第２ポート６４を備えており、両者は連通している。第１ポート６３は、消防ポンプ１３の吐出ポートと接続されている。すなわち、消防ポンプから吐出された高圧の消防用水が第１ポート６３に導かれる。主管６１は、切換バルブ６５を備えている。この切換バルブ６５は、主管６１を開閉するものであって、第１ポート６３と第２ポート６４との間で通水を許容しあるいは遮断する。
【００３９】
バイパス管６２は、入力ポート６６及び出力ポート６７とを備えており、両者は連通している。入力ポート６６は、主管６１の第１ポート６３の近傍に接続され、出力ポート６７は、主管６１の第２ポート６４の近傍と接続されている。すなわち、上記切換バルブ６５が主管６１を閉塞した場合は、消火用水は、第１ポート６３から入力ポート６６を経てバイパス管６２を通り、出力ポート６７を経て第２ポート６４へ送られる。バイパス管６２は、逆止弁６８を備えており、消火用水が出力ポート６７側から入力ポート６６側へ流れることが規制されている。
【００４０】
前述のように、この消防自動車１０は、上記水槽１５及び薬液漕１６を備えている。消防ポンプ１３は、高圧の消火用水を上記第１ポート６３に導く。上記切換バルブ６５が主管６１を開放しているときは、当該高圧の消火用水は第２ポート６４を経てボディ１２に設けられた吐水ポート３４、３５から吐出される。これにより、通常の放水消火活動が行われる。一方、上記切換バルブ６５が主管６１を閉塞しているときは、上記高圧の消火用水は上記第１ポート６３からバイパス管６２へ送られ、後述の要領で消火用泡が生成される。この消火用泡は、上記吐水ポート３４から放出され、泡消火活動が行われることになる。
【００４１】
図９は、図８におけるIX−IX断面図である。同図は、バイパス管６２の断面図である。また、図１０は、泡装置１７が上記IX−IX断面で切断された状態の断面斜視図である。
【００４２】
図９及び図１０が示すように、バイパス管６２は、薬液混合部６９を備えている。この薬液混合部６９は、ケーシング７１と、水供給部７２（水配管）と、消火液供給部７３（消化液配管）と、吐出部７４（吐出配管）とを備えている。また、図６〜図８が示すように、この薬液混合部６９は、圧縮空気供給部７５（空気配管）を備えている。上記切換バルブ６５が主管６１を閉塞したときは、上記消防ポンプ１３から送給された高圧の消火用水は、水供給部７２に送られる。また、消火液は、原液ポンプ１８（図４参照）により消火液供給部７３に送給される。さらに、真空ポンプ１４にて圧縮された空気は、圧縮空気供給部７５に送給される。
【００４３】
図１１は、薬液混合部６９の拡大断面斜視図である。
【００４４】
ケーシング７１は、例えばステンレス鋼からなる。同図が示すように、ケーシング７１の内部に混合室７６が形成されている。水供給部７２は、ケーシング７１の第１側面７７に設けられている。水供給部７２は、この第１側面７７を貫通して混合室７６に連通している。消火液供給部７３は、ケーシング７１の第２側面７８に設けられている。この第２側面７８は、上記第１側面７７と直交している。消火液供給部７３は、この第２側面７８を貫通して混合室７６に連通している。したがって、消火用水の供給方向と消火液の供給方向とが直交しており、混合室７６内では、供給される消火用水と消火液とが直交状態で衝突する。また、図６〜図８が示すように、圧縮空気供給部７４は、ケーシング７１の第３側面７９（図７参照）に設けられている。この第３側面７９は、上記第１側面７７に直交し且つ上記第２側面７８にも直交している。圧縮空気供給部７４は、この第３側面７９を貫通して上記混合室（図１１参照）に連通している。したがって、圧縮空気の供給方向は、上記消火用水の供給方向と直交し且つ上記消火液の供給方向と直交している。
【００４５】
つまり、消火用水、消火液及び圧縮空気は、混合室７６内で同時に混合されるようになっている。そして、混合室７６内では、消火用水、消火液及び圧縮空気が互いに直交状態で衝突するようになっている。消火用水、消火液及び圧縮空気が互いに直交することによる作用効果については後述される。
【００４６】
図１０及び図１１が示すように、ケーシングの第４側面８０に混合室７６に連通する孔が設けられている。この第４側面８０は、上記第１側面７１と対向する面である。第４側面８０に設けられた孔に圧力センサ８１が接続されている。また、ケーシングの第５側面８２に吐出部７４が設けられている。この第５側面８２は、上記第２側面７８と対向する面である。吐出部７４は、この第５側面８２に設けられた接続ポート８３に接続されている。すなわち、吐出部７４は、第５側面８２を貫通しており、混合室７６と連通している。したがって、混合室７６内で消火用水、消火液及び圧縮空気が混合されると（以下、消火用水、消火液及び圧縮空気の混合体を単に「混合体」と称する。）、当該混合体は、吐出部７４から出力ポート６７を介して主管６１の第２ポート６４へ送られる（図１０参照）。
【００４７】
＜攪拌部材＞
【００４８】
図９〜図１１が示すように、泡装置１７は、攪拌部材８５を備えている。この攪拌部材８５は、ケーシング７１の混合室７６と吐出部７４との境界部に配置されている。この攪拌部材８５は、混合室７６から混合体が吐出部７４へ送られる際に、混合体と衝突する。これにより、消火用水、消火液及び圧縮空気が激しく攪拌され、消火用泡が生成されるようになっている。
【００４９】
図１２は、攪拌部材８５の拡大図である。図１３は図１２におけるXIII−矢視図であり、図１４は、図１２におけるXIV−矢視図である。
【００５０】
攪拌部材８５は、２枚の攪拌円盤８６、８７と、これらを連結する連結棒８８とを備えている（図９、図１１参照）。攪拌円盤８６は、ステンレス鋼その他の耐腐食性に優れる金属あるいは樹脂等から構成されている。図１２及び図１３が示すように、攪拌円盤８６は、環状の円盤部材である。具体的には、攪拌円盤８６は、薄肉円形の板状部材からなり、中央に円形の貫通孔８９が設けられている。この攪拌円盤８６は、図１１が示すように、ケーシング７１の第５側面８２に対向するように配置されている。攪拌円盤８６は環状に形成されているから、当該攪拌円盤８６によって吐出部７４の接続ポートが縮径されている。換言すれば、攪拌円盤８６は、吐出部７４の流路面積を縮小する。
【００５１】
攪拌円盤８６の貫通孔８９の周縁に３つの支持舌片９０（突片）が形成されている。これら支持舌片９０は、貫通孔８９の周縁に放射状に設けられている。すなわち、支持舌片９０は、吐出部７４の仮想中心軸５０を中心として対称に配置されており、当該貫通孔８９の中心側（吐出部７４の径方向内側）に向かって突出している。この支持舌片９０に上記連結棒８８の一端部が支持固定されている。この支持舌片９０が設けられることによる作用効果については後述される。
【００５２】
また、攪拌円盤８６の外縁部に複数の小孔９１が設けられている。これら小孔９１は、攪拌円盤８６を上記混合体の吐出方向に貫通している。本実施形態では、６つの小孔９１が設けられているが、小孔９１の数は特に限定されるものではない。図１１が示すように、各小孔９１は、攪拌部材８５が取り付けられた状態で上記接続ポート８３及び吐出部７４の内側に露出する。したがって、上記混合体の一部は、ケーシング７１の混合室７６から吐出部７４へ移動する際に、各小孔９１内を通過することになる。混合体が小孔９１を通過することによる作用効果については後述される。
【００５３】
攪拌円盤８７は、攪拌円盤８６と同様にステンレス鋼その他の耐腐食性に優れる金属あるいは樹脂等から構成されている。図１２及び図１４が示すように、攪拌円盤８７は、薄肉円形の板状部材からなる。この攪拌円盤８７は、図１１及び図１２が示すように、攪拌円盤８６と対向するように配置されており、攪拌円盤８６よりも吐出部７４の奥側に配置されている。すなわち、攪拌円盤８６及び攪拌円盤８７は、混合体の吐出方向に並設されている。攪拌円盤８７の外径は、攪拌円盤８６の外径よりも小さい。このため、吐出部７４の一部（中心部分）は攪拌円盤８７によって閉塞され、混合体ないし消火用泡は、攪拌円盤８７と吐出部７４の内壁面との隙間を通って出力ポート６７へ送られる。なお、攪拌円盤８６と同様に、攪拌円盤８７の中央に円形の貫通孔が設けられていてもよい。
【００５４】
攪拌円盤８７の外周縁に３つの支持舌片９２（突片）が形成されている。これら支持舌片９２は、攪拌円盤８７の外周縁に放射状に設けられている。すなわち、支持舌片９２は、吐出部７４の仮想中心軸５０を中心として対称に配置されており、吐出部７４の径方向外側に向かって突出している。本実施形態では、これら支持舌片９２は、上記攪拌円盤８６の支持舌片９０と対向している。この支持舌片９２に上記連結棒８８の他端部が支持固定されている。つまり、連結棒８８が支持舌片９０と支持舌片９２との間に架け渡されることにより、支持舌片９０と支持舌片９２とが連結されている。この支持舌片９２が設けられることによる作用効果についても後述される。
【００５５】
＜放水等の作業及び作用効果＞
【００５６】
この消防自動車１０は、火災現場にて次の要領で放水等の作業を行う。
【００５７】
まず、通常の放水消火活動が行われる場合は、上記切換バルブ６５（図５参照）が主管６１を開放する。これにより、消防ポンプ１３から泡装置１７の第１ポート６３に送給された高圧の消火用水は、第２ポート６４を経て放水される。
【００５８】
上記切換バルブ６５が主管６１を閉塞した場合は、泡消火活動が行われる。図１０及び図１１が示すように、消火用水が水供給部７２からケーシング７１の混合室７６内に送られる。また、消火液が消火液供給部７３から上記混合室７６内に送られる。さらに、図８が示すように、圧縮空気が圧縮空気供給部７５から上記混合室７６に送られる。これらが当該混合室７６内で混合されることによって消火用泡が生成される。このとき、消火用水、消火液及び空気が同時に混合室７６内で混合されるので、これらは均一に混合される。すなわち、消火用水及び消火液の混合液に空気が均一に混ざり合い、これにより、消火用泡が効率よく生成される。
【００５９】
このように本実施形態に係る泡装置１７は、消火用水、消火液及び空気を同時に混ぜ合わせるので、消火用泡の生成効率が高い。したがって、消火液単位量当たりの消火用泡の生成量が増大する。その結果、この泡装置１７を搭載した消防自動車１０は、少ない消火液から大量の消火用泡を放出することができ、高い消火能力を発揮する。
【００６０】
また、本実施形態では、消火用水、消火液及び圧縮空気が互いに直交して衝突する。すなわち、混合室７６内で消火用水、消火液及び空気が激しく衝突する（図１１参照）。このため、消火用水及び消火液の混合液に空気が一層均一に混ざり合い、一層効率的に消火用泡が生成される。
【００６１】
さらに、本実施形態では、上記攪拌部材８５が設けられているから、消火用水、消火液及び空気の混合体が混合室７６から吐出部７４へ送られる際に当該混合体が攪拌部材８５に衝突し、三者の流れが乱される。すなわち、上記混合液と空気とがより一層均一に混ざり合い、より一層効率的な消火用泡の生成が実現される。
【００６２】
特に攪拌部材８５は、攪拌円盤８６を備えており、簡単な構造で安価に製造され得るという利点がる。しかも攪拌円盤８６は、吐出部７４の流路面積を縮小するように配置されているから、吐出部７４に備えられた絞りとして機能する。したがって、消火用水、消火液及び空気の混合体が混合室７６から吐出部７４へ送られる際に当該混合体の流れが一層乱される。すなわち、上記混合液と空気とがより一層均一に混ざり合い、さらに効率的な消火用泡の生成が実現される。加えて、この攪拌円盤８６は、吐出部７４の内側に突出する支持舌片９０を備えているから、上記混合体の流れがなお一層乱され、より効率的に消火用泡が生成される。
【００６３】
また、本実施形態では、上記攪拌円盤８６は、複数の支持舌片９０を備えており、各支持舌片９０は放射状に配置されていることから、消火用水、消火液及び空気の混合体の流れは、吐出部７４の内部において均等に乱される。したがって、上記混合液と空気とがなお一層均一に混ざり合い、消火用泡が効率よく生成される。
【００６４】
さらに、本実施形態では、攪拌部材８５は攪拌円盤８７を備えており、この攪拌円盤８７は消火用泡の吐出方向に並設されている。これにより、上記混合体の流れはより激しく乱される。したがって、上記混合液と空気とがより一層均一に混ざり合うという利点がある。なお、本実施形態では、攪拌部材８５は２枚の攪拌円盤８６、８７を備えているが、攪拌円盤の数は特に限定されない。したがって、３枚以上の攪拌円盤が設けられていてもよい。
【００６５】
加えて、上記攪拌円盤８６は、上記小孔９１を備えている。消火用水、消火液及び空気の混合体は、混合室７６から吐出部７４へ送られるが、このとき、当該混合体の一部は上記小孔９１を通過する。この小孔９１は、混合室７６から吐出部７４へ通ずる絞りとして機能し、上記混合体が小孔９１を通過する際にきわめて激しく混ざり合う。したがって、上記混合液と空気とがより一層均一に混ざり合うという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、消防自動車及び消防自動車に搭載される圧縮空気泡装置に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置が搭載された消防自動車の艤装図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置が搭載された消防自動車の艤装図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置が搭載された消防自動車の艤装図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る消防自動車の配管系統図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の正面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の右側面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の左側面図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の底面図である。
【図９】図９は、図８におけるIX−IX断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の断面斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の薬液混合部の拡大断面斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の攪拌部材の拡大図である。
【図１３】図１３は、図１２におけるXIII−矢視図である。
【図１４】図１４は、図１２におけるXIV−矢視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０・・・消防自動車
１３・・・消防ポンプ
１４・・・真空ポンプ
１５・・・水槽
１６・・・薬液漕
１７・・・泡装置
１８・・・原液ポンプ
５０・・・中心軸
６１・・・主管
６２・・・バイパス管
６３・・・第１ポート
６４・・・第２ポート
６５・・・切換バルブ
６６・・・入力ポート
６７・・・出力ポート
６９・・・薬液混合部
７１・・・ケーシング
７２・・・水供給部
７３・・・消火液供給部
７４・・・吐出部
７５・・・圧縮空気供給部
７６・・・混合室
７７・・・第１側面
７８・・・第２側面
７９・・・第３側面
８０・・・第４側面
８１・・・圧力センサ
８２・・・第５側面
８３・・・接続ポート
８５・・・攪拌部材
８６・・・攪拌円盤
８７・・・攪拌円盤
８８・・・連結棒
８９・・・貫通孔
９０・・・支持舌片
９１・・・小孔
９２・・・支持舌片
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水、空気及び消火液を混合して消火用泡を生成する装置の構造に関するものである。また、本発明は、この装置が搭載された消防自動車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる油火災等に対する消火手段として、従来から泡消火方法が知られている。泡消火方法は、例えばフッ素系界面活性剤（消火液）が水及び空気と混合されることにより泡が生成され、これが火元に放射される。そして、泡の皮膜による窒息効果と冷却効果により消火が行われる。
【０００３】
消火用の泡は、従来から圧縮空気泡装置によって生成される（特許文献１参照）。従来の圧縮空気泡装置は、所定の泡生成室を備えており、この泡生成室の内部に平板が配置されている。泡生成室には、泡原液供給路及び空気供給路が接続されている。予め水と消火液とが混合された泡原液が泡原液供給路を通じて泡生成室に送り込まれる。また、空気供給路を通じて泡生成室に空気が供給される。空気と混合した泡原液が上記平板に衝突し、これにより、泡が発生するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６２１７００９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
効率良く泡が生成されるためには、消火液、水及び空気が均一に混合される必要がある。しかし、従来の圧縮空気泡装置では、予め水と消火液とが混合された泡原液が生成され、これに空気が混合されるため、消火液、水及び空気が十分に均一に混合せず、泡の生成効率が悪かった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、消火液、水及び空気が均一に混合され、効果的な泡生成が可能な圧縮空気泡装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
(1) 上記目的が達成されるため、本発明に係る圧縮空気泡装置は、水、消火液及び空気が混合されることにより消火用泡が生成される混合室を備えたケーシングと、混合室に水を供給する水配管と、混合室に消火液を供給する消火液配管と、混合室に空気を供給する空気配管と、混合室で生成された消火用泡を吐出する吐出配管とを有する。水配管、消火液配管及び空気配管は、水、消火液及び空気が同時に混合室内で混合するようにケーシングに接続されている。
【０００８】
水、消火液及び空気がケーシングの混合室に送られ、これらが当該混合室内で混合されることによって消火用泡が生成される。このとき、水、消火液及び空気が同時に混合室内で混合されるので、これらは均一に混合される。すなわち、水及び消火液の混合流体（原液）に空気が均一に混ざり合う。したがって、消火用泡が効率よく生成される。
【０００９】
(2) 水配管、消火液配管及び空気配管は、水の供給方向、消火液の供給方向及び空気の供給方向が互いに直交するように配置されているのが好ましい。
【００１０】
この場合、混合室内で水、消火液及び空気が激しく衝突する。このため、水及び消火液の混合流体（原液）に空気が一層均一に混ざり合う。
【００１１】
(3) 混合室と吐出配管との境界部に水、消火液及び空気を攪拌して消火用泡を生成する攪拌部材が設けられているのが好ましい。
【００１２】
水、消火液及び空気の混合体は、混合室から吐出配管へ送られる。このとき、水、消火液及び空気の混合体は、攪拌部材に衝突し、三者の流れが乱される。すなわち、水及び消火液の混合流体（原液）と空気とがより一層均一に混ざり合う。
【００１３】
(4) 攪拌部材は、吐出配管の流路面積を縮小するように配置された環状円盤から構成され得る。この攪拌部材は、吐出配管の径方向内側に突出する突片を備えているのが好ましい。
【００１４】
この構成では、攪拌部材が簡単かつ安価に構成され得る。しかも、攪拌部材が突片を備えているので、水、消火液及び空気の混合体の流れは、突片によりさらに乱される。したがって、水及び消火液の混合流体（原液）と空気とがなお一層均一に混ざり合う。
【００１５】
(5) 攪拌部材は、複数の突片を備えているのが好ましい。各突片は、吐出配管の中心軸を中心として対称に配置されているのが好ましい。
【００１６】
この構成では、水、消火液及び空気の混合体の流れは、吐出配管内において均等に乱される。したがって、水及び消火液の混合流体（原液）と空気とがより一層均一に混ざり合い、消火用泡が効率よく生成される。
【００１７】
(6) 複数の攪拌部材が消火用泡の吐出方向に並設されているのが好ましい。
【００１８】
これにより、水、消火液及び空気の混合体の流れは、より激しく乱される。したがって、水及び消火液の混合流体（原液）と空気とがより一層均一に混ざり合う。
【００１９】
(7) 攪拌部材は、消火用泡の吐出方向に貫通する小孔を備えていてもよい。
【００２０】
水、消火液及び空気の混合体は、混合室から吐出配管へ送られるが、このとき、水、消火液及び空気の混合体は、上記小孔をも通過する。この小孔は、混合室から吐出配管へ通ずる絞りとして機能し、水、消火液及び空気の混合体が小孔を通過する際に激しく混ざり合う。したがって、水及び消火液の混合流体（原液）と空気とがより一層均一に混ざり合う。
【００２１】
(8) 上記圧縮空気泡装置を備えた消防自動車が提供され得る。上記圧縮空気泡装置が消火用泡を効率よく生成するから、この装置を搭載した消防自動車は、火災現場における泡消火活動に優れる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、消火用泡の生成効率が高いので、消火液単位量当たりの消火用泡の生成量が増大する。したがって、本発明に係る圧縮空気泡装置が消防自動車に搭載されると、少ない消火液から大量の消火用泡が放出されることになるから、消防自動車の消火能力が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００２４】
＜全体構成＞
【００２５】
図１〜図３は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置（以下、「泡装置」と称される。）が搭載された消防自動車の艤装図である。図１は正面図、図２は右側面図、図３は平面図である。また、図４は、この消防自動車の配管系統図である。
【００２６】
この消防自動車１０は、シャシー１１と、シャシー１１に架装されたボディ１２と、ボディ１２の内部に配置された消防ポンプ１３、真空ポンプ１４、水槽１５、薬液漕１６及び泡装置１７（図４参照）とを備えている。
【００２７】
水槽１５は、所定の容積（例えば６００ｌ）を有し、消火用水を貯留することができるようになっている。消防ポンプ１３は、従来から一般的に使用されているものであって、インペラを備えた遠心式ポンプである。この消防ポンプは、吸水ポート及び吐水ポートを備えており、吸水ポートに導かれた消火用水がインペラによって遠心加速されて高圧水として吐水ポートから吐出される。この水槽１５は、吸水パイプ２０を介して消防ポンプの吸水ポートに接続されている（図４参照）。
【００２８】
薬液層１６は、所定の容量（例えば２０ｌ）を有し、界面活性剤等を含む消火液を貯留することができるようになっている。薬液漕１６に原液ポンプ１８が接続されている。原液ポンプ１８は、ＤＣモータ１９にて駆動される。原液ポンプ１８が作動することにより、消火液が薬液漕１６から泡装置１７へ送給されるようになっている。この薬液漕１６は、送給パイプ２１を介して原液ポンプ１８に接続されている。
【００２９】
図４が示すように、真空ポンプ１４は、第１配管２２及び第２配管２３備えている。第１配管２２は、エアチャンバ２４及び急速吸排気弁２５を備えており、上記吸水パイプ２０に接続されている。第２配管２３は、セパレータレシーバタンク２６を備えており、このセパレータレシーバータンク２６に排気路２７及び圧力制御弁２８が接続されている。上記泡装置１７は、圧力制御弁２８を介してセパレータレシーバータンク２６と接続されている。この真空ポンプ１４が作動すると、第１配管２２を介して吸水パイプ２０内の空気が吸引される。つまり、吸水パイプ２０内が負圧となり、水槽１５から消防ポンプ１３へ消火用水が導かれる。一方、この真空ポンプ１４は、コンプレッサとしても機能する。すなわち、第１配管２２のバルブ２９が閉じられた状態で真空ポンプ１４が作動すると、吸気路３０及びエアフィルタ３１を介して外気が吸引され、圧力制御弁２８を介して圧縮空気が泡装置１７へ送給されるようになっている。
【００３０】
図１〜図３が示すように、シャシー１１は、メインフレーム３６と、メインフレーム３６に懸架された車輪３７と、メインフレーム３６の前端部に設けられたキャビン３８と、図示されていないが、メインフレーム３６に支持され、キャビン３８の下方に配置されたエンジンとを備えている。メインフレーム３６は、断面が略Ｃ字状に形成された一対の鋼材からなる。これらは、図２が示すように、左右方向（車幅方向）に互いに対向配置されている。なお、メインフレーム３６は、上記一対の鋼材同士を連結する複数のクロスメンバーを備えており、これにより、メインフレーム３６全体の剛性が向上されている。また、エンジンは、このメインフレーム３６に支持されており、当該エンジンに動力伝達機構が連結されている。この動力伝達機構を介して車輪３７が駆動され、消防自動車１０が走行する。キャビン３８は、この消防自動車１０を走行運転するための運転室を構成している。
【００３１】
ボディ１２は、消防自動車１０の外形を構成している。ボディ１２は、本実施形態ではＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）からなる。もっとも、ボディ１２がフレーム及び鋼板又はアルミニウム合金板等から構成されていてもよいことは勿論である。ボディ１２の中央部にポンプ室３９が設けられている。このポンプ室３９の下方に消防ポンプ１３及び真空ポンプ１４（図４参照）が架装されており、ポンプ室３９の前方に水槽１５及び薬液漕１６（図４参照）が配置されている。なお、上記消防ポンプ１３は、上記エンジンからＰＴＯ（Power Take Off Device）を介して取り出された駆動力によって駆動されるようになっている。また、ボディ１２の後方にホースカーが着脱自在に取り付けられるようになっている。
【００３２】
ボディ１２の側面に、吐水ポート３４、３５と、中継ポート４０と、吸水ポート４２と、操作モニター４３と、無線装置４４とが設けられている。これらは、ボディ１２の左右の側面に対称に配置されている。また、ボディ１２の側面に機材収容室４５が設けられている。吐水ポート３４、３５は、開閉コックを備えている。この開閉コックが開かれることにより、消防ポンプ１３から吐出された高圧水が吐水ポート３４、３５から排出される。なお、この吐水ポート３４、３５に消防ホースが接続されるようになっている。
【００３３】
中継ポート４０は、消火栓や他の消防ポンプと接続され得る。そして、この中継ポート４０に供給された消火用水は、消防自動車１０の内部配管を経て消防ポンプ１３に送られ、上記吐水ポート３４、３５から高圧水として吐出される。なお、この中継ポート４０にも開閉コックが設けられている。さらに、吸水ポート４２は、吸水管４６が接続されている。この吸水管４６の先端にストレーナ４７が設けられている。吸水ポート４２は、消防自動車１０の内部配管を経て消防ポンプ１３に接続されている。したがって、吸水管４６が水源（例えば河川やため池）に挿入されることにより、この水源から消火用水がくみ上げられ、上記吐水ポート３４、３５から高圧水として排出される。なお、この吸水ポート４２にも開閉コックが設けられている。
【００３４】
操作モニター４３は、消防ポンプ１３の運転状況を表示する。例えば、吐水ポート３４、３５から排出されている消火用水の圧力や流量が表示される。無線装置４４は、他の消防自動車や消防隊員との連絡に使用される。これら操作モニター４３及び無線装置４４は、操作ユニット５５として構成されている。すなわち、この操作ユニット５５がボディ１２に嵌め込まれている（図１参照）。また、上記機材収容室４５には、発動発電機その他の消火活動に使用される機材が収容されている。この機材収容室４５は、シャッター４８がスライドされることにより開閉されるようになっている。
【００３５】
＜泡装置の構造＞
【００３６】
図５は、泡装置１７の正面図である。また、図６〜図８は、それぞれ泡装置１７の右側面図、左側面図及び底面図である。
【００３７】
泡装置１７は、消防自動車１０のボディ１２の内部に配置されている。泡装置１７は、主管６１と、バイパス管６２とを備えている。
【００３８】
主管６１は、第１ポート６３及び第２ポート６４を備えており、両者は連通している。第１ポート６３は、消防ポンプ１３の吐出ポートと接続されている。すなわち、消防ポンプから吐出された高圧の消防用水が第１ポート６３に導かれる。主管６１は、切換バルブ６５を備えている。この切換バルブ６５は、主管６１を開閉するものであって、第１ポート６３と第２ポート６４との間で通水を許容しあるいは遮断する。
【００３９】
バイパス管６２は、入力ポート６６及び出力ポート６７とを備えており、両者は連通している。入力ポート６６は、主管６１の第１ポート６３の近傍に接続され、出力ポート６７は、主管６１の第２ポート６４の近傍と接続されている。すなわち、上記切換バルブ６５が主管６１を閉塞した場合は、消火用水は、第１ポート６３から入力ポート６６を経てバイパス管６２を通り、出力ポート６７を経て第２ポート６４へ送られる。バイパス管６２は、逆止弁６８を備えており、消火用水が出力ポート６７側から入力ポート６６側へ流れることが規制されている。
【００４０】
前述のように、この消防自動車１０は、上記水槽１５及び薬液漕１６を備えている。消防ポンプ１３は、高圧の消火用水を上記第１ポート６３に導く。上記切換バルブ６５が主管６１を開放しているときは、当該高圧の消火用水は第２ポート６４を経てボディ１２に設けられた吐水ポート３４、３５から吐出される。これにより、通常の放水消火活動が行われる。一方、上記切換バルブ６５が主管６１を閉塞しているときは、上記高圧の消火用水は上記第１ポート６３からバイパス管６２へ送られ、後述の要領で消火用泡が生成される。この消火用泡は、上記吐水ポート３４から放出され、泡消火活動が行われることになる。
【００４１】
図９は、図８におけるIX−IX断面図である。同図は、バイパス管６２の断面図である。また、図１０は、泡装置１７が上記IX−IX断面で切断された状態の断面斜視図である。
【００４２】
図９及び図１０が示すように、バイパス管６２は、薬液混合部６９を備えている。この薬液混合部６９は、ケーシング７１と、水供給部７２（水配管）と、消火液供給部７３（消化液配管）と、吐出部７４（吐出配管）とを備えている。また、図６〜図８が示すように、この薬液混合部６９は、圧縮空気供給部７５（空気配管）を備えている。上記切換バルブ６５が主管６１を閉塞したときは、上記消防ポンプ１３から送給された高圧の消火用水は、水供給部７２に送られる。また、消火液は、原液ポンプ１８（図４参照）により消火液供給部７３に送給される。さらに、真空ポンプ１４にて圧縮された空気は、圧縮空気供給部７５に送給される。
【００４３】
図１１は、薬液混合部６９の拡大断面斜視図である。
【００４４】
ケーシング７１は、例えばステンレス鋼からなる。同図が示すように、ケーシング７１の内部に混合室７６が形成されている。水供給部７２は、ケーシング７１の第１側面７７に設けられている。水供給部７２は、この第１側面７７を貫通して混合室７６に連通している。消火液供給部７３は、ケーシング７１の第２側面７８に設けられている。この第２側面７８は、上記第１側面７７と直交している。消火液供給部７３は、この第２側面７８を貫通して混合室７６に連通している。したがって、消火用水の供給方向と消火液の供給方向とが直交しており、混合室７６内では、供給される消火用水と消火液とが直交状態で衝突する。また、図６〜図８が示すように、圧縮空気供給部７４は、ケーシング７１の第３側面７９（図７参照）に設けられている。この第３側面７９は、上記第１側面７７に直交し且つ上記第２側面７８にも直交している。圧縮空気供給部７４は、この第３側面７９を貫通して上記混合室（図１１参照）に連通している。したがって、圧縮空気の供給方向は、上記消火用水の供給方向と直交し且つ上記消火液の供給方向と直交している。
【００４５】
つまり、消火用水、消火液及び圧縮空気は、混合室７６内で同時に混合されるようになっている。そして、混合室７６内では、消火用水、消火液及び圧縮空気が互いに直交状態で衝突するようになっている。消火用水、消火液及び圧縮空気が互いに直交することによる作用効果については後述される。
【００４６】
図１０及び図１１が示すように、ケーシングの第４側面８０に混合室７６に連通する孔が設けられている。この第４側面８０は、上記第１側面７１と対向する面である。第４側面８０に設けられた孔に圧力センサ８１が接続されている。また、ケーシングの第５側面８２に吐出部７４が設けられている。この第５側面８２は、上記第２側面７８と対向する面である。吐出部７４は、この第５側面８２に設けられた接続ポート８３に接続されている。すなわち、吐出部７４は、第５側面８２を貫通しており、混合室７６と連通している。したがって、混合室７６内で消火用水、消火液及び圧縮空気が混合されると（以下、消火用水、消火液及び圧縮空気の混合体を単に「混合体」と称する。）、当該混合体は、吐出部７４から出力ポート６７を介して主管６１の第２ポート６４へ送られる（図１０参照）。
【００４７】
＜攪拌部材＞
【００４８】
図９〜図１１が示すように、泡装置１７は、攪拌部材８５を備えている。この攪拌部材８５は、ケーシング７１の混合室７６と吐出部７４との境界部に配置されている。この攪拌部材８５は、混合室７６から混合体が吐出部７４へ送られる際に、混合体と衝突する。これにより、消火用水、消火液及び圧縮空気が激しく攪拌され、消火用泡が生成されるようになっている。
【００４９】
図１２は、攪拌部材８５の拡大図である。図１３は図１２におけるXIII−矢視図であり、図１４は、図１２におけるXIV−矢視図である。
【００５０】
攪拌部材８５は、２枚の攪拌円盤８６、８７と、これらを連結する連結棒８８とを備えている（図９、図１１参照）。攪拌円盤８６は、ステンレス鋼その他の耐腐食性に優れる金属あるいは樹脂等から構成されている。図１２及び図１３が示すように、攪拌円盤８６は、環状の円盤部材である。具体的には、攪拌円盤８６は、薄肉円形の板状部材からなり、中央に円形の貫通孔８９が設けられている。この攪拌円盤８６は、図１１が示すように、ケーシング７１の第５側面８２に対向するように配置されている。攪拌円盤８６は環状に形成されているから、当該攪拌円盤８６によって吐出部７４の接続ポートが縮径されている。換言すれば、攪拌円盤８６は、吐出部７４の流路面積を縮小する。
【００５１】
攪拌円盤８６の貫通孔８９の周縁に３つの支持舌片９０（突片）が形成されている。これら支持舌片９０は、貫通孔８９の周縁に放射状に設けられている。すなわち、支持舌片９０は、吐出部７４の仮想中心軸５０を中心として対称に配置されており、当該貫通孔８９の中心側（吐出部７４の径方向内側）に向かって突出している。この支持舌片９０に上記連結棒８８の一端部が支持固定されている。この支持舌片９０が設けられることによる作用効果については後述される。
【００５２】
また、攪拌円盤８６の外縁部に複数の小孔９１が設けられている。これら小孔９１は、攪拌円盤８６を上記混合体の吐出方向に貫通している。本実施形態では、６つの小孔９１が設けられているが、小孔９１の数は特に限定されるものではない。図１１が示すように、各小孔９１は、攪拌部材８５が取り付けられた状態で上記接続ポート８３及び吐出部７４の内側に露出する。したがって、上記混合体の一部は、ケーシング７１の混合室７６から吐出部７４へ移動する際に、各小孔９１内を通過することになる。混合体が小孔９１を通過することによる作用効果については後述される。
【００５３】
攪拌円盤８７は、攪拌円盤８６と同様にステンレス鋼その他の耐腐食性に優れる金属あるいは樹脂等から構成されている。図１２及び図１４が示すように、攪拌円盤８７は、薄肉円形の板状部材からなる。この攪拌円盤８７は、図１１及び図１２が示すように、攪拌円盤８６と対向するように配置されており、攪拌円盤８６よりも吐出部７４の奥側に配置されている。すなわち、攪拌円盤８６及び攪拌円盤８７は、混合体の吐出方向に並設されている。攪拌円盤８７の外径は、攪拌円盤８６の外径よりも小さい。このため、吐出部７４の一部（中心部分）は攪拌円盤８７によって閉塞され、混合体ないし消火用泡は、攪拌円盤８７と吐出部７４の内壁面との隙間を通って出力ポート６７へ送られる。なお、攪拌円盤８６と同様に、攪拌円盤８７の中央に円形の貫通孔が設けられていてもよい。
【００５４】
攪拌円盤８７の外周縁に３つの支持舌片９２（突片）が形成されている。これら支持舌片９２は、攪拌円盤８７の外周縁に放射状に設けられている。すなわち、支持舌片９２は、吐出部７４の仮想中心軸５０を中心として対称に配置されており、吐出部７４の径方向外側に向かって突出している。本実施形態では、これら支持舌片９２は、上記攪拌円盤８６の支持舌片９０と対向している。この支持舌片９２に上記連結棒８８の他端部が支持固定されている。つまり、連結棒８８が支持舌片９０と支持舌片９２との間に架け渡されることにより、支持舌片９０と支持舌片９２とが連結されている。この支持舌片９２が設けられることによる作用効果についても後述される。
【００５５】
＜放水等の作業及び作用効果＞
【００５６】
この消防自動車１０は、火災現場にて次の要領で放水等の作業を行う。
【００５７】
まず、通常の放水消火活動が行われる場合は、上記切換バルブ６５（図５参照）が主管６１を開放する。これにより、消防ポンプ１３から泡装置１７の第１ポート６３に送給された高圧の消火用水は、第２ポート６４を経て放水される。
【００５８】
上記切換バルブ６５が主管６１を閉塞した場合は、泡消火活動が行われる。図１０及び図１１が示すように、消火用水が水供給部７２からケーシング７１の混合室７６内に送られる。また、消火液が消火液供給部７３から上記混合室７６内に送られる。さらに、図８が示すように、圧縮空気が圧縮空気供給部７５から上記混合室７６に送られる。これらが当該混合室７６内で混合されることによって消火用泡が生成される。このとき、消火用水、消火液及び空気が同時に混合室７６内で混合されるので、これらは均一に混合される。すなわち、消火用水及び消火液の混合液に空気が均一に混ざり合い、これにより、消火用泡が効率よく生成される。
【００５９】
このように本実施形態に係る泡装置１７は、消火用水、消火液及び空気を同時に混ぜ合わせるので、消火用泡の生成効率が高い。したがって、消火液単位量当たりの消火用泡の生成量が増大する。その結果、この泡装置１７を搭載した消防自動車１０は、少ない消火液から大量の消火用泡を放出することができ、高い消火能力を発揮する。
【００６０】
また、本実施形態では、消火用水、消火液及び圧縮空気が互いに直交して衝突する。すなわち、混合室７６内で消火用水、消火液及び空気が激しく衝突する（図１１参照）。このため、消火用水及び消火液の混合液に空気が一層均一に混ざり合い、一層効率的に消火用泡が生成される。
【００６１】
さらに、本実施形態では、上記攪拌部材８５が設けられているから、消火用水、消火液及び空気の混合体が混合室７６から吐出部７４へ送られる際に当該混合体が攪拌部材８５に衝突し、三者の流れが乱される。すなわち、上記混合液と空気とがより一層均一に混ざり合い、より一層効率的な消火用泡の生成が実現される。
【００６２】
特に攪拌部材８５は、攪拌円盤８６を備えており、簡単な構造で安価に製造され得るという利点がる。しかも攪拌円盤８６は、吐出部７４の流路面積を縮小するように配置されているから、吐出部７４に備えられた絞りとして機能する。したがって、消火用水、消火液及び空気の混合体が混合室７６から吐出部７４へ送られる際に当該混合体の流れが一層乱される。すなわち、上記混合液と空気とがより一層均一に混ざり合い、さらに効率的な消火用泡の生成が実現される。加えて、この攪拌円盤８６は、吐出部７４の内側に突出する支持舌片９０を備えているから、上記混合体の流れがなお一層乱され、より効率的に消火用泡が生成される。
【００６３】
また、本実施形態では、上記攪拌円盤８６は、複数の支持舌片９０を備えており、各支持舌片９０は放射状に配置されていることから、消火用水、消火液及び空気の混合体の流れは、吐出部７４の内部において均等に乱される。したがって、上記混合液と空気とがなお一層均一に混ざり合い、消火用泡が効率よく生成される。
【００６４】
さらに、本実施形態では、攪拌部材８５は攪拌円盤８７を備えており、この攪拌円盤８７は消火用泡の吐出方向に並設されている。これにより、上記混合体の流れはより激しく乱される。したがって、上記混合液と空気とがより一層均一に混ざり合うという利点がある。なお、本実施形態では、攪拌部材８５は２枚の攪拌円盤８６、８７を備えているが、攪拌円盤の数は特に限定されない。したがって、３枚以上の攪拌円盤が設けられていてもよい。
【００６５】
加えて、上記攪拌円盤８６は、上記小孔９１を備えている。消火用水、消火液及び空気の混合体は、混合室７６から吐出部７４へ送られるが、このとき、当該混合体の一部は上記小孔９１を通過する。この小孔９１は、混合室７６から吐出部７４へ通ずる絞りとして機能し、上記混合体が小孔９１を通過する際にきわめて激しく混ざり合う。したがって、上記混合液と空気とがより一層均一に混ざり合うという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、消防自動車及び消防自動車に搭載される圧縮空気泡装置に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置が搭載された消防自動車の艤装図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置が搭載された消防自動車の艤装図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置が搭載された消防自動車の艤装図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る消防自動車の配管系統図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の正面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の右側面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の左側面図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の底面図である。
【図９】図９は、図８におけるIX−IX断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の断面斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の薬液混合部の拡大断面斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態に係る圧縮空気泡装置の攪拌部材の拡大図である。
【図１３】図１３は、図１２におけるXIII−矢視図である。
【図１４】図１４は、図１２におけるXIV−矢視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０・・・消防自動車
１３・・・消防ポンプ
１４・・・真空ポンプ
１５・・・水槽
１６・・・薬液漕
１７・・・泡装置
１８・・・原液ポンプ
５０・・・中心軸
６１・・・主管
６２・・・バイパス管
６３・・・第１ポート
６４・・・第２ポート
６５・・・切換バルブ
６６・・・入力ポート
６７・・・出力ポート
６９・・・薬液混合部
７１・・・ケーシング
７２・・・水供給部
７３・・・消火液供給部
７４・・・吐出部
７５・・・圧縮空気供給部
７６・・・混合室
７７・・・第１側面
７８・・・第２側面
７９・・・第３側面
８０・・・第４側面
８１・・・圧力センサ
８２・・・第５側面
８３・・・接続ポート
８５・・・攪拌部材
８６・・・攪拌円盤
８７・・・攪拌円盤
８８・・・連結棒
８９・・・貫通孔
９０・・・支持舌片
９１・・・小孔
９２・・・支持舌片
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水、消火液及び空気が混合されることにより消火用泡が生成される混合室を備えたケーシングと、
混合室に水を供給する水配管と、
混合室に消火液を供給する消火液配管と、
混合室に空気を供給する空気配管と、
混合室で生成された消火用泡を吐出する吐出配管とを有し、
水配管、消火液配管及び空気配管は、水、消火液及び空気が同時に混合室内で混合するようにケーシングに接続されている圧縮空気泡装置。
【請求項２】
水配管、消火液配管及び空気配管は、水の供給方向、消火液の供給方向及び空気の供給方向が互いに直交するように配置されている請求項１に記載の圧縮空気泡装置。
【請求項３】
混合室と吐出配管との境界部に水、消火液及び空気を攪拌して消火用泡を生成する攪拌部材が設けられている請求項１又は２に記載の圧縮空気泡装置。
【請求項４】
攪拌部材は、吐出配管の流路面積を縮小するように配置された環状円盤であって、吐出配管の径方向内側に突出する突片を備えている請求項３に記載の圧縮空気泡装置。
【請求項５】
攪拌部材は複数の突片を備えており、各突片は吐出配管の中心軸を中心として対称に配置されている請求項４に記載の圧縮空気泡装置。
【請求項６】
複数の攪拌部材が消火用泡の吐出方向に並設されている請求項３から５のいずれかに記載の圧縮空気泡装置。
【請求項７】
攪拌部材は、消火用泡の吐出方向に貫通する小孔を備えている請求項３から６のいずれかに記載の圧縮空気泡装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の圧縮空気泡装置を備えた消防自動車。
【請求項１】
水、消火液及び空気が混合されることにより消火用泡が生成される混合室を備えたケーシングと、
混合室に水を供給する水配管と、
混合室に消火液を供給する消火液配管と、
混合室に空気を供給する空気配管と、
混合室で生成された消火用泡を吐出する吐出配管とを有し、
水配管、消火液配管及び空気配管は、水、消火液及び空気が同時に混合室内で混合するようにケーシングに接続されている圧縮空気泡装置。
【請求項２】
水配管、消火液配管及び空気配管は、水の供給方向、消火液の供給方向及び空気の供給方向が互いに直交するように配置されている請求項１に記載の圧縮空気泡装置。
【請求項３】
混合室と吐出配管との境界部に水、消火液及び空気を攪拌して消火用泡を生成する攪拌部材が設けられている請求項１又は２に記載の圧縮空気泡装置。
【請求項４】
攪拌部材は、吐出配管の流路面積を縮小するように配置された環状円盤であって、吐出配管の径方向内側に突出する突片を備えている請求項３に記載の圧縮空気泡装置。
【請求項５】
攪拌部材は複数の突片を備えており、各突片は吐出配管の中心軸を中心として対称に配置されている請求項４に記載の圧縮空気泡装置。
【請求項６】
複数の攪拌部材が消火用泡の吐出方向に並設されている請求項３から５のいずれかに記載の圧縮空気泡装置。
【請求項７】
攪拌部材は、消火用泡の吐出方向に貫通する小孔を備えている請求項３から６のいずれかに記載の圧縮空気泡装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の圧縮空気泡装置を備えた消防自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−８２４９０（Ｐ２００９−８２４９０Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５６４７５（Ｐ２００７−２５６４７５）
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００１９２０７３）株式会社モリタホールディングス (80)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００１９２０７３）株式会社モリタホールディングス (80)
【Ｆターム（参考）】
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