塵芥収集車の消火装置及び流量調整装置
【課題】塵芥収容箱内で発生した火災の拡大抑制に有効に寄与するだけのガス放射量を長時間に亘って確保可能な消火装置を提供する。
【解決手段】塵芥収集車１の消火装置１０は、消火用ガスが高圧で封入された高圧ガス容器１１と、消火用ガスを塵芥収容箱２内に放射するガス放射ノズル１４を接続する接続配管１５上に設けられ、消火用ガスの流入口及び流出口を一つずつ有する流量調整装置２０を備え、流量調整装置２０は、管状本体２１と、管状本体２１の内部流路２６上に可動に配設された可動部材２２とを有する。可動部材２２は、高圧ガス容器１１から放出される消火用ガスの流入口２０ａへの流入圧が所定値以上の間には、内部流路２６上の第１位置に停止して、消火用ガスを一定量流通させる第１ガス流路Ｂ１を形成し、流入口２０ａへの消火用ガスの流入圧が上記所定値を下回ったときには、第１位置から第２位置に移動して、消火用ガスの流通量を増大させるための第２ガス流路Ｂ２をさらに形成する。
【解決手段】塵芥収集車１の消火装置１０は、消火用ガスが高圧で封入された高圧ガス容器１１と、消火用ガスを塵芥収容箱２内に放射するガス放射ノズル１４を接続する接続配管１５上に設けられ、消火用ガスの流入口及び流出口を一つずつ有する流量調整装置２０を備え、流量調整装置２０は、管状本体２１と、管状本体２１の内部流路２６上に可動に配設された可動部材２２とを有する。可動部材２２は、高圧ガス容器１１から放出される消火用ガスの流入口２０ａへの流入圧が所定値以上の間には、内部流路２６上の第１位置に停止して、消火用ガスを一定量流通させる第１ガス流路Ｂ１を形成し、流入口２０ａへの消火用ガスの流入圧が上記所定値を下回ったときには、第１位置から第２位置に移動して、消火用ガスの流通量を増大させるための第２ガス流路Ｂ２をさらに形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵芥収集車の塵芥収容箱内で発生した火災の消火又は拡大を抑制するために塵芥収集車に装備される消火装置、及び流量調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
塵芥収集車は、車体に搭載された塵芥収容箱と、塵芥収容箱の後部開口に開閉自在に連結された塵芥投入箱と、塵芥投入箱の内部に装備された塵芥積込装置とを備え、塵芥投入箱に投入された塵芥を塵芥積込装置によって塵芥収容箱内に積み込んで収容するように構成されている。周知のように、塵芥積込装置は、揺動自在な押込板、及び押込板の下方に位置する回転自在な回転板を備えたいわゆる回転式と、昇降自在なパッカープレート、及びパッカープレートの下端部に揺動自在に設けられたプレスプレートを備えたいわゆるプレス式とに大別される。
【０００３】
塵芥収集車で収集する塵芥には、紙やプラスチックなどの可燃性廃棄物の他に、ライターや可燃性ガスボンベなどの引火性廃棄物が混入していることがあり、引火性廃棄物が塵芥積込時の圧縮や摩擦等の影響で発火することによって塵芥収容箱内で火災が発生する場合がある。塵芥収容箱内で火災が発生した場合、塵芥投入箱の開閉動作を制御する制御系の構成部品が焼損等し、塵芥投入箱の開閉機能が損なわれるおそれがある。塵芥投入箱の開閉機能が損なわれると、消防隊が本格的な消火活動を実行する際に、塵芥収容箱もしくは塵芥投入箱を切断等することによって消火用の開口部を人為的に形成する必要が生じることから、消火活動を円滑に実行する上での妨げとなる。また、塵芥収容箱もしくは塵芥投入箱を切断等すると、これらが使用不能となることから、多大なメンテナンスコストが必要となり、ユーザ（塵芥収集車の保有者）の損害も甚大なものとなる。
【０００４】
そこで、塵芥収容箱内で発生した火災の消火又は拡大を抑制するための手段として、下記の特許文献１には、消火用ガス放射式の消火装置が記載されている。詳しくは、塵芥収容箱内の後方側の天井部に設置したガス放射ノズルと、車体に搭載した２本の消火用圧力ガス容器とを接続パイプで接続し、特定の１本の消火用圧力ガス容器から供給された消火用ガスをガス放射ノズルから塵芥収容箱内の後部に放射し、当該１本の消火用圧力ガス容器からのガス放射で間に合わない場合においては、予め設定しておいた一定の時間経過と同時に、別の１本の消火用圧力ガス容器から供給された消火用ガスをガス放射ノズルから継続して放射するように構成されたものである。このような消火装置であれば、火災の拡大防止に有効とされる消火用ガスの放射量を比較的長時間に亘って維持することができるので、塵芥収容箱内で発生した火災の拡大を効果的に抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８４１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の消火装置において、消火用圧力ガス容器には、通常、二酸化炭素ガス等の消火用ガスが高圧で封入されている。この種のガスは、容器内に十分量残存している状態では液体であるため、放射の際、流量を制御（調整）する放射ノズルや流量絞り等の流量調整部までは液体で流れ、放射ノズルまたは流量絞りを通過した後は、圧力の低下により急速に気化する。つまり、この種の消火装置において、ガス容器内に十分量の消火用ガスが残存している状態での流量制御は、通常、単一の固定絞りを用いて液体の流量を制御することにより行われる。しかし、消火のために消火用ガスが供給（放出）されるにつれて容器内の圧力が低下し、ガス容器内の圧力が所定値を下回ると、ガス容器から供給（放出）された消火用ガスが液体から気体へと遷移する。本願発明者らが検証したところ、図７に示すように、消火用ガスとして二酸化炭素ガスを用いた場合、ガス容器内に残存する消火用ガスの重量が、当初封入量の２０〜３０％程度になった時点でガス容器から供給された消火用ガスが液体から気体へと遷移する。ガス容器から供給された消火用ガスは、液体から気体に遷移した後においてもノズル（または絞り）から放射され続けるが、気体の密度は液体のそれに比べて遥かに小さい。そのため、図７からも明らかなように、ガス容器から供給された消火用ガスが気体に遷移した後における（単位時間当たりの）ガス放射量は、ガス容器内に十分量の消火用ガスが残存している場合のそれに比べて少なく、ノズルから放射される消火用ガスが火災の消火又拡大抑制に有効に寄与しないという問題がある。
【０００７】
上記のように、この種の消火装置においては、通常、ガス放射ノズルからのガス放射量を所定値に調整するための流量調整部（流量調整手段）が設けられている。しかしながら、従来の消火装置では、流量調整手段としていわゆる固定絞りを用いているため、ガス容器内の消火用ガスが気体に遷移した後には、消火用ガスの放射量が減少するものと考えられる。そこで、本願発明者らは、１つの流入口と、径の異なる２つの流出口とを有するいわゆる三方弁を接続配管上に配設することによって、上記した消火用ガスの放射量不足問題を解消すること（残存した消火用ガスの有効利用）を試みたが、配管作業が複雑化する他、別個の流路切り替え手段が必要となるために装置構成が複雑化する。従って、かかる対応を採用すると著しいコスト増を招来する。
【０００８】
この他、火災の消火又は拡大抑制を図るための手段として、例えば、より高容量の消火用圧力ガス容器を搭載することが考えられるが、消火装置の大型化や重量増を招くために、設置スペースに制約のある塵芥収集車の消火装置に施す対策としては不適である。
【０００９】
なお、立体駐車場などの建造物に設置される固定式の消火用ガス放射式消火装置においても、二酸化炭素ガス等の消火用ガスが液体から気体に遷移する際に大きな流量変動が生じるため、放射流量の均一化が求められる。しかしながら、この種の消火装置についても、塵芥収集車の消火装置同様に設置スペースに制約がある。
【００１０】
本発明の第１の課題は、消火用ガスが高圧で封入された高圧ガス容器と、塵芥収容箱内に消火用ガスを放射するガス放射ノズルとを備えた塵芥収集車の消火装置において、これを大型化及び複雑化することなく、塵芥収容箱内で発生した火災の消火又は拡大抑制に有効に寄与するだけのガス放射量をガス放射の略全期間に亘って確保可能とすることにある。
【００１１】
また、本発明の第２の課題は、消火用ガス放射式の消火装置の接続配管上に設けられる流量調整装置であって、いわゆる三方弁の機能を備えるものでありながら、消火装置の大型化や複雑化の防止に貢献することができるものを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の第１の課題を解決するために創案された本発明は、塵芥収容箱と、塵芥収容箱の後部に開閉自在に連結された塵芥投入箱と、塵芥投入箱の内部に装備された塵芥積込装置とを備えた塵芥収集車の消火装置であって、消火用ガスが高圧で封入された高圧ガス容器と、高圧ガス容器から放出された消火用ガスを塵芥収容箱内に放射するガス放射ノズルと、高圧ガス容器とガス放射ノズルを接続する接続配管上に設けられ、消火用ガスの流入口及び流出口を一つずつ有する流量調整装置とを備え、流量調整装置は、管状本体と、管状本体の内部流路上に可動に配設され、流入口への消火用ガスの流入圧に応じて管状本体に対する相対位置が変化する可動部材とを有し、可動部材は、流入口への消火用ガスの流入圧が所定値以上の間には、内部流路上の第１位置に停止して、消火用ガスを一定量流通させる第１ガス流路を形成し、流入口への消火用ガスの流入圧が上記所定値を下回ったときには、第１位置から第２位置に移動して、消火用ガスの流通量を増大させるための第２ガス流路をさらに形成することを特徴とする。ここで、消火用ガスとしては、二酸化炭素ガス、あるいは、二酸化炭素ガスと同様に液体として充填されるその他の消火用ガス、例えば、ＨＦＣ２３、ＨＦＣ２２７ｅａ、ＦＣ３１１０、又はこれらを適当な割合で混合した混合ガス等を用いることができる。
【００１３】
塵芥収集車の消火装置がかかる構成を備えることにより、高圧ガス容器から供給（放出）された消火用ガスが気体に遷移する程度にまで高圧ガス容器内の消火用ガス残量が減少し、流入口への消火用ガスの流入圧が低下したときには、流量調整装置内の流路断面積が拡大するため、高圧ガス容器内に十分量の消火用ガスが残存している場合に比べて消火用ガスの流通量を増大させることができる。そのため、高圧ガス容器内のガス残量が少なくなった場合、ひいてはガス残量がほぼゼロになるまで、ガス放射ノズルから火災の消火又は拡大抑制に有効な量の消火用ガスを放射することが、すなわち、消火用ガス放射の全期間に亘って、略一定量の消火用ガスを放射することができる。従って、高圧ガス容器に封入された消火用ガスを最後まで無駄なく利用することができ、高圧ガス容器として高容量のものを使用せずとも、火災の拡大を効果的に防止することができる。
【００１４】
また、流路断面積（ガス流通量）の調整部材として機能する可動部材は、流入口への消火用ガスの流入圧に応じて管状本体に対する相対位置が変化することから、消火用ガスの流通量を調整するうえで別途の切り替え手段を設ける必要はない。また、流量調整装置には流入口及び流出口が一つずつ設けられるに過ぎないことから、配管作業の複雑化を招くこともない。従って、消火装置に組み込まれる流量調整装置は、いわゆる三方弁の機能を具備するものでありながら、配管作業の簡便化や、消火装置の大型化防止に貢献することができる。
【００１５】
上記構成において、流量調整装置は、可動部材よりも下流側に配置された静止部材と、静止部材と可動部材の間に介在し、可動部材を上流側に付勢した弾性部材とを備え、静止部材及び可動部材には、管軸方向に延びた大径絞り孔及び小径絞り孔がそれぞれ設けられ、第１ガス流路は、弾性部材が短縮して静止部材と可動部材とが軸方向で相互に当接し、大径絞り孔の上流側一端と小径絞り孔の下流側一端とが連続することにより形成され、第２ガス流路は、弾性部材が伸長して静止部材と可動部材との間に隙間が形成され、この隙間を介して、大径絞り孔の上流側一端と、小径絞り孔の外径側に設けた可動部材の軸方向両側を連通させる連通孔部の下流側一端とが連続することにより形成される構成とすることができる。
【００１６】
上記構成において、連通孔部の断面積は、大径絞り孔の断面積よりも大きく設定するのが望ましい。流入口への消火用ガスの流入圧が低下した場合においても、連通孔部および上記の隙間を流通して大径絞り孔に到達した消火用ガスの流速を速め、ガス放射ノズルから、火災の拡大抑制に有効な量（放射圧）で消火用ガスを放射可能とするためである。
【００１７】
また、以上の構成において、流量調整装置は、流入口に配設されたフィルタ部材をさらに備えるものとすることができる。このような構成によれば、可動部材に設けた小径絞り孔等の目詰まりを可及的に防止して、消火装置の信頼性を高めることができる。
【００１８】
また、上記第２の課題を解決するために創案された本発明は、消火用ガスが高圧で封入された高圧ガス容器と、高圧ガス容器から放出された消火用ガスを放射するガス放射ノズルとを接続する接続配管上に設けられ、消火用ガスの流入口及び流出口を一つずつ有する流量調整装置であって、管状本体と、管状本体の内部流路上に可動に配設され、流入口への消火用ガスの流入圧に応じて管状本体に対する相対位置が変化する可動部材とを有し、可動部材は、流入口への消火用ガスの流入圧が所定値以上の間には、内部流路上の第１位置に停止して、消火用ガスを一定量流通させる第１ガス流路を形成し、流入口への消火用ガスの流入圧が上記所定値を下回ったときには、第１位置から第２位置に移動して、消火用ガスの流通量を増大させるための第２ガス流路をさらに形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上に示すように、本発明に係る塵芥収集車の消火装置によれば、これを大型化及び複雑化することなく、塵芥収容箱内で発生した火災の消火又は拡大抑制に有効に寄与するだけのガス放射量をガス放射の略全期間に亘って確保することができる。
【００２０】
また、本発明に係る流量調整装置であれば、いわゆる三方弁の機能を備えるものでありながら、消火用ガス放射式の消火装置の大型化や複雑化の防止に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る消火装置を装備した塵芥収集車の要部を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す消火装置のうち流量調整装置の初期状態を示す拡大断面図である。
【図３】図２に示す流量調整装置の作動状態を示す拡大断面図である。
【図４】図２に示す流量調整装置の作動状態を示す拡大断面図である。
【図５】（ａ）図は、図２中のＸ−Ｘ線矢視断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）図は変形例に係る可動部材を用いたときの同矢視断面図である。
【図６】従来品と本発明品の流量比較を示す図である。
【図７】従来品における消火用ガスの設定流量と実測流量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１に、本発明の一実施形態に係る消火装置１０を装備した塵芥収集車１の要部を模式的に示す。同図に示す塵芥収集車１は、図示しない車体の後部側に搭載された塵芥収容箱２と、塵芥収容箱２の後部に開閉自在に連結された塵芥投入箱３と、塵芥投入箱３の内部に装備され、塵芥収容箱３に投入された塵芥を塵芥収容箱２に積み込むための図示外の塵芥積込装置とを備える。
【００２４】
消火装置１０は、塵芥収容箱２内で発生した火災の消火又は拡大防止を図るべく装備されているものであり、消火用ガスとしての二酸化炭素ガスが高圧で封入された高圧ガス容器１１と、高圧ガス容器１１の開放装置１２と、開放装置１２の作動を制御する制御盤１３と、高圧ガス容器１１から放出された消火用ガスを塵芥収容箱２内に放射するガス放射ノズル１４と、高圧ガス容器１１とガス放射ノズル１４を接続する接続配管１５上に設けられた流量調整装置２０とを主要部として構成される。本実施形態では、塵芥収容箱２の天井部の前後方向略中央部にガス放射ノズル１４を取り付けているが、ガス放射ノズル１４の取り付け位置は任意に設定することができ、天井部の前方、天井部の後方、塵芥収容箱２の側部上方等に取り付けることもできる。
【００２５】
この消火装置１０は、次のように動作する。例えば作業者が塵芥収容箱２内での火災発生を了知し、制御盤１３の起動ボタンを押すと、開放装置１２に起動信号が入力されて開放装置１２が作動する。これにより、高圧ガス容器１１が開放されて高圧ガス容器１１から二酸化炭素ガスが放出され、放出された二酸化炭素ガスは、接続配管１５（流量調整装置２０の上流側の接続配管１５）を流通して流量調整装置２０に流入する。流量調整装置２０に流入した二酸化炭素ガスは、流量調整装置２０内を流通することによって流量が調整されたうえで接続配管１５（流量調整装置２０の下流側の接続配管１５）に流出し、流出した二酸化炭素ガスは、接続配管１５を流通してガス放射ノズル１４から塵芥収容箱２の内部空間に放射される。
【００２６】
なお、消火装置１０は、手動で高圧ガス容器１１の開放及び閉鎖が切り替えられるようなものであっても構わない。すなわち、消火装置１０は、開放装置１２と制御盤１３に代えて、手動の開閉切り替え弁が設けられたものであっても構わない。
【００２７】
以下、流量調整装置２０の構成について図２〜図５を参照しながら詳述する。なお、以下の説明においては方向性を示すために「上流側」及び「下流側」なる語句を使用する。「上流側」とは相対的に高圧ガス容器１１に近接した側をいい、「下流側」とは相対的にガス放射ノズル１４に近接した側をいう。図２〜図４においては、図中右側が上流側であり、図中左側が下流側である。
【００２８】
図２は、初期状態、すなわち消火装置１０が起動していない状態における流量調整装置２０の断面図である。この流量調整装置２０は、二酸化炭素ガスの流入口２０ａ及び流出口２０ｂをそれぞれ一つずつ有するものであって、管状本体２１と、管状本体２１の内部流路２６上に可動に配設された可動部材２２と、可動部材２２の下流側で管状本体２１に固定された静止部材２３と、可動部材２２と静止部材２３の間に介設された弾性部材２４と、流入口２０ａに配置されたフィルタ部材２５とを備える。これら各構成部材２１〜２５は同軸配置されている。フィルタ部材２５は、管状本体２１の内部流路２６（詳しくは、後述する小径絞り孔Ａ２等）の目詰まりを防止するために設けられたものであり、例えば金属やセラミックス等の多孔質材料で形成することができる。
【００２９】
弾性部材２４は、例えば圧縮コイルばねで構成され、ここでは静止部材２３の段部２３ｂと可動部材２２の下流側端面２２ｂとの間に介設されて可動部材２２を常時上流側に付勢している。そのため、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧に応じて弾性部材２４が短縮及び伸長動作することにより、可動部材２２が管状本体２１の内部流路２６上を移動し、管状本体２１に対する可動部材２２の相対位置が変化する。具体的には、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧、すなわち可動部材２２を下流側に加圧する加圧力が弾性部材２４の弾性復元力（可動部材２２が上流側へ移動しようとする力）を上回る場合、可動部材２２は、その下流側端面２２ｂが静止部材２３の上流側端面２３ａと当接するまで下流側に移動可能で（図３を参照）、弾性部材２４の弾性復元力が可動部材２２を下流側に加圧する加圧力を上回っている場合、可動部材２２は、管状本体２１の突起部２１ａと軸方向で係合するまで上流側に移動可能である。
【００３０】
可動部材２２と静止部材２３の軸心上には、管軸方向に延び、相対的に小径の小径絞り孔Ａ２と相対的に大径の大径絞り孔Ａ１とがそれぞれ設けられている。本実施形態において、小径絞り孔Ａ２は、全長に亘って径一定に形成されている。但し、小径絞り孔Ａ２のうち上流側の一部分は、加工性向上の観点から、その他の部分よりも大径に形成することも可能である。一方、大径絞り孔Ａ１は、下流側に向かって漸次縮径したテーパ部と、テーパ部の下流端に繋がった径一定のストレート部とで構成される。ストレート部は、高圧ガス容器１１内のガス残量が少なくなったとき（高圧ガス容器１１から放出される二酸化炭素ガスが気体に遷移したとき）における二酸化炭素ガスの流量調整孔として機能する。従って、ストレート部の断面積（孔径）を調整することにより、ガス放射終了間際のガス放射量を設定することができる。なお、テーパ部の最上流部の面積（大径絞り孔Ａ１の最上流部の開口面積）を変えることにより、可動部材２２に作用する圧力の大きさ、すなわち可動部材２２が軸方向移動を開始するタイミング、さらに言えば二酸化炭素ガスの流通量を増大させるタイミングを調整することができる。
【００３１】
図５（ａ）にも示すように、本実施形態における可動部材２２の外径寸法は管状本体２１の内径寸法よりも十分量小さく、従って可動部材２２の外周面２２ｃと管状本体２１の内周面２１ｂとの間には所定幅で管軸方向に延びた半径方向隙間が形成されている。この半径方向隙間は、図３及び図４に示すように、可動部材２２が下流側に移動することによって可動部材２２と管状本体２１の突起部２１ａとの軸方向係合関係が解消された際、小径絞り孔Ａ２の外径側で可動部材２２の軸方向両側を連通させる連通孔部Ａ３として機能する。連通孔部Ａ３として機能する半径方向隙間の隙間幅は、連通孔部Ａ３の断面積が、大径絞り孔Ａ１のストレート部の断面積よりも大きくなるように設定される。
【００３２】
可動部材２２は、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧（高圧ガス容器１１からの二酸化炭素の放出圧）が所定値以上の間、例えば、高圧ガス容器１１内に二酸化炭素ガスが十分量残存し、二酸化炭素ガスが液体の状態で高圧ガス容器１１内に存在している間には、内部流路２６上の第１位置に停止して、二酸化炭素ガスを一定量流通させる第１ガス流路Ｂ１を形成する（図３を参照）。本実施形態においては、弾性部材２４が短縮して可動部材２２の下流側端面２２ｂが静止部材２３の上流側端面２３ａに当接する位置が第１位置に相当し、可動部材２２が第１位置に停止している間、大径絞り孔Ａ１の上流側一端と小径絞り孔Ａ２の下流側一端とが連続することによって第１ガス流路Ｂ１が形成される。
【００３３】
また、可動部材２２は、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧が上記の所定値を下回ったとき、例えば、高圧ガス容器１１から放出される二酸化炭素ガスが液体の状態から気体に遷移する程度にまで高圧ガス容器１１内のガス残量が少なくなったときには、上記した内部流路２６上の第１位置から第２位置に移動して、二酸化炭素ガスの流通量を増大させるための第２ガス流路Ｂ２をさらに形成する（図４を参照）。本実施形態においては、弾性部材２４が伸長動作して可動部材２２が上流側に移動し、可動部材２２の下流側端面２２ｂが静止部材２３の上流側端面２３ａと非当接で、かつ、可動部材２２の上流側端面２２ａが管状本体２１の突起部２１ａと非当接となる位置が第２位置に相当する。可動部材２２が第２位置に位置している間、静止部材２３の上流側端面２３ａと可動部材２２の下流側端面２２ｂとの間に隙間２７が形成され、この隙間２７を介して大径絞り孔Ａ１の上流側一端と連通孔部Ａ３の下流側一端とが連続する（厳密には、さらに、可動部材２２の上流側端面２２ａと管状本体２１の突起部２１ａとの間に隙間が形成され、この隙間を介して連通孔部Ａ３の上流側一端と流入口２０ａとが連通する）ことによって第２ガス流路Ｂ２が形成される。
【００３４】
以上のことから、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧、すなわち可動部材２２を下流側に加圧する加圧力に応じて適宜短縮及び伸長する弾性部材２４を選択使用することにより、また、大径絞り孔Ａ１の最上流部の開口面積を調整等することにより、第１ガス流路Ｂ１のみが形成される場合と、第１ガス流路Ｂ１に加えて第２ガス流路Ｂ２が形成される場合とが切り替えられる。なお、弾性部材２４としては、例えば、可動部材２２を下流側に加圧する加圧力が２．５〜４．３ＭＰａを下回ったときに伸長動作を開始するものを使用することができる。
【００３５】
以上に示した流量調整装置２０においては、高圧ガス容器１１から供給（放出）された二酸化炭素ガスが気体に遷移する程度にまで高圧ガス容器１１内のガス残量が減少し、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧が低下したときには、流量調整装置２０内のガス流路断面積が拡大するため、高圧ガス容器１１内に二酸化炭素ガスが大容量残存している場合に比べて大流量のガスを流通させることができる。そのため、高圧ガス容器１１内のガス残量が少なくなった場合、ひいてはガス残量がほぼゼロになるまで、ガス放射ノズル１４から火災の消火又は拡大抑制に有効な量の二酸化炭素ガスを放射することができる（二酸化炭素ガス放射の全期間に亘って、略一定量の消火用ガスを放射することができる）。従って、高圧ガス容器１１内に封入された二酸化炭素ガスを最後まで無駄なく利用することができ、高圧ガス容器１１として高容量のものを使用せずとも、塵芥収容箱２内で発生した火災の拡大を効果的に防止することができる。
【００３６】
また、流路断面積（ガス流通量）の調整部材として機能する可動部材２２は、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧に応じて管状本体２１に対する相対位置が変化することから、二酸化炭素ガスの流通量を調整するうえで別途の切り替え手段を設ける必要はない。また、流量調整装置２０には二酸化炭素ガスの流入口２０ａ及び流出口２０ｂが一つずつ設けられるに過ぎないことから、配管作業の複雑化を招くことがなく、しかも流量調整装置２０を構成する各部材２１〜２５が同軸に配置されることから、流量調整装置２０をコンパクトな構造とすることができる。従って、消火装置１０に組み込まれる流量調整装置２０は、いわゆる三方弁の機能を具備するものでありながら、配管作業の簡便化、消火装置１０の簡素化等に貢献することができるものである。
【００３７】
さらに、連通孔部Ａ３の断面積を、大径絞り孔Ａ１の断面積よりも大きく設定したことから、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧が低下した場合においても、連通孔部Ａ３および隙間２７を流通して大径絞り孔Ａ１に到達した二酸化炭素ガスの流速を速め、ガス放射ノズル１４から、火災の拡大抑制に有効な量（放射圧）で二酸化炭素ガスを放射することができる。
【００３８】
以上、本発明の一実施形態に係る消火装置１０について説明を行ったが、消火装置１０、特に流量調整装置２０には種々の変更を施すことが可能である。例えば、以上に示した実施形態では、第２ガス流路Ｂ２の一部を構成する連通孔部Ａ３を、可動部材２２の外周面２２ｃと管状本体２１の内周面２１ｂとの間の半径方向隙間で構成したが、図５（ｂ）に示すように、可動部材２２の外周面２２ｃの円周方向一又は複数箇所（図示例は４箇所）に軸方向溝２２ｄを形成し、この軸方向溝２２ｄと管状本体２１の内周面２１ｂとで連通孔部Ａ３を構成することができる。また、連通孔部Ａ３は、図５（ｃ）に示すように、可動部材２２の両端面２２ａ，２２ｂに開口するように形成した貫通孔２２ｅで構成することもできる。なお、図５（ｂ）（ｃ）に示す構成を採用する場合、流量調整を適切に実行する上では、軸方向溝２２ｄ及び貫通孔２２ｅを大径絞り孔Ａ１の上流側一端よりも所定量外径側に形成するのが肝要である。
【００３９】
また、図示は省略するが、互いに当接する可動部材２２の下流側端面２２ｂと静止部材２３の上流側端面２３ａの何れか一方又は双方には、シール部材を設けても良い。このようにすれば、可動部材２２の下流側端面２２ｂと静止部材２３の上流側端面２３ａとが当接することによって可動部材２２が第１位置に停止し、流量調整装置２０内に第１ガス流路Ｂ１のみが形成されたときに、連通孔部Ａ３を流通する二酸化炭素ガスが大径絞り孔Ａ１に流入するのを可及的に防止することができるので、二酸化炭素ガスの放射量に設計値からの狂いが生じるのを可及的に防止することができる。
【００４０】
また、以上で示した流量調整装置２０は、いわゆる三方弁の機能を備えるものでありながら、高圧ガス容器とガス放射ノズルを接続する接続配管上への介設作業の簡便化等を達成することができることから、塵芥収集車１の消火装置１０と同様に設置スペースに制約のある立体駐車場等の建造物に設置される固定式の消火用ガス放射式消火装置にも好ましく装着することができる。
【実施例】
【００４１】
本発明の有用性を実証するため、図２に示す流量調整装置２０を組み込んだ消火装置１０（本発明品）と、流量調整装置としていわゆる固定絞りを組み込んだ消火装置（従来品）とを作動させ、両者間で二酸化炭素ガスの放射量を比較した。図６に示すように、本発明品では、ガス放射開始後から６分程度経過し、ガス容器内のガス残量がほぼゼロになるまでの間、ガス容器内の二酸化炭素ガス重量がほぼ一定の比率で減少する。これに対し従来品では、ガス放射開始後から４分程度経過し、ガス容器内に今だ当初封入量の３０％程度の二酸化炭素ガスが残量している時点、すなわちガス容器内に封入された二酸化炭素ガスが気体に遷移し始めた時点から、二酸化炭素ガスの減少比率が急激に鈍化する。そのため、本発明品では、有効放射時間（火災の拡大抑制に有効な量のガス放射を実行することができる時間）がガス放射開始後から６分程度確保されるのに対し、従来品では、ガス放射開始後から４分程度しか確保されない。従って、本発明によれば、消火用ガス放射の全期間に亘って略一定量の消火用ガスを放射することができる（高圧ガス容器に封入された消火用ガスを最後まで無駄なく利用することができる）ので、高圧ガス容器として高容量のものを使用せずとも、火災の拡大を効果的に防止することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 塵芥収集車
２ 塵芥収容箱
３ 塵芥投入箱
１０ 消火装置
１１ 高圧ガス容器
１４ ガス放射ノズル
１５ 接続配管
２０ 流量調整装置
２０ａ 流入口
２０ｂ 流出口
２１ 管状本体
２２ 可動部材
２３ 静止部材
２４ 弾性部材
２５ フィルタ部材
２６ 内部流路
２７ 隙間
Ａ１ 大径絞り孔
Ａ２ 小径絞り孔
Ａ３ 連通孔部
Ｂ１ 第１ガス流路
Ｂ２ 第２ガス流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵芥収集車の塵芥収容箱内で発生した火災の消火又は拡大を抑制するために塵芥収集車に装備される消火装置、及び流量調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
塵芥収集車は、車体に搭載された塵芥収容箱と、塵芥収容箱の後部開口に開閉自在に連結された塵芥投入箱と、塵芥投入箱の内部に装備された塵芥積込装置とを備え、塵芥投入箱に投入された塵芥を塵芥積込装置によって塵芥収容箱内に積み込んで収容するように構成されている。周知のように、塵芥積込装置は、揺動自在な押込板、及び押込板の下方に位置する回転自在な回転板を備えたいわゆる回転式と、昇降自在なパッカープレート、及びパッカープレートの下端部に揺動自在に設けられたプレスプレートを備えたいわゆるプレス式とに大別される。
【０００３】
塵芥収集車で収集する塵芥には、紙やプラスチックなどの可燃性廃棄物の他に、ライターや可燃性ガスボンベなどの引火性廃棄物が混入していることがあり、引火性廃棄物が塵芥積込時の圧縮や摩擦等の影響で発火することによって塵芥収容箱内で火災が発生する場合がある。塵芥収容箱内で火災が発生した場合、塵芥投入箱の開閉動作を制御する制御系の構成部品が焼損等し、塵芥投入箱の開閉機能が損なわれるおそれがある。塵芥投入箱の開閉機能が損なわれると、消防隊が本格的な消火活動を実行する際に、塵芥収容箱もしくは塵芥投入箱を切断等することによって消火用の開口部を人為的に形成する必要が生じることから、消火活動を円滑に実行する上での妨げとなる。また、塵芥収容箱もしくは塵芥投入箱を切断等すると、これらが使用不能となることから、多大なメンテナンスコストが必要となり、ユーザ（塵芥収集車の保有者）の損害も甚大なものとなる。
【０００４】
そこで、塵芥収容箱内で発生した火災の消火又は拡大を抑制するための手段として、下記の特許文献１には、消火用ガス放射式の消火装置が記載されている。詳しくは、塵芥収容箱内の後方側の天井部に設置したガス放射ノズルと、車体に搭載した２本の消火用圧力ガス容器とを接続パイプで接続し、特定の１本の消火用圧力ガス容器から供給された消火用ガスをガス放射ノズルから塵芥収容箱内の後部に放射し、当該１本の消火用圧力ガス容器からのガス放射で間に合わない場合においては、予め設定しておいた一定の時間経過と同時に、別の１本の消火用圧力ガス容器から供給された消火用ガスをガス放射ノズルから継続して放射するように構成されたものである。このような消火装置であれば、火災の拡大防止に有効とされる消火用ガスの放射量を比較的長時間に亘って維持することができるので、塵芥収容箱内で発生した火災の拡大を効果的に抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８４１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の消火装置において、消火用圧力ガス容器には、通常、二酸化炭素ガス等の消火用ガスが高圧で封入されている。この種のガスは、容器内に十分量残存している状態では液体であるため、放射の際、流量を制御（調整）する放射ノズルや流量絞り等の流量調整部までは液体で流れ、放射ノズルまたは流量絞りを通過した後は、圧力の低下により急速に気化する。つまり、この種の消火装置において、ガス容器内に十分量の消火用ガスが残存している状態での流量制御は、通常、単一の固定絞りを用いて液体の流量を制御することにより行われる。しかし、消火のために消火用ガスが供給（放出）されるにつれて容器内の圧力が低下し、ガス容器内の圧力が所定値を下回ると、ガス容器から供給（放出）された消火用ガスが液体から気体へと遷移する。本願発明者らが検証したところ、図７に示すように、消火用ガスとして二酸化炭素ガスを用いた場合、ガス容器内に残存する消火用ガスの重量が、当初封入量の２０〜３０％程度になった時点でガス容器から供給された消火用ガスが液体から気体へと遷移する。ガス容器から供給された消火用ガスは、液体から気体に遷移した後においてもノズル（または絞り）から放射され続けるが、気体の密度は液体のそれに比べて遥かに小さい。そのため、図７からも明らかなように、ガス容器から供給された消火用ガスが気体に遷移した後における（単位時間当たりの）ガス放射量は、ガス容器内に十分量の消火用ガスが残存している場合のそれに比べて少なく、ノズルから放射される消火用ガスが火災の消火又拡大抑制に有効に寄与しないという問題がある。
【０００７】
上記のように、この種の消火装置においては、通常、ガス放射ノズルからのガス放射量を所定値に調整するための流量調整部（流量調整手段）が設けられている。しかしながら、従来の消火装置では、流量調整手段としていわゆる固定絞りを用いているため、ガス容器内の消火用ガスが気体に遷移した後には、消火用ガスの放射量が減少するものと考えられる。そこで、本願発明者らは、１つの流入口と、径の異なる２つの流出口とを有するいわゆる三方弁を接続配管上に配設することによって、上記した消火用ガスの放射量不足問題を解消すること（残存した消火用ガスの有効利用）を試みたが、配管作業が複雑化する他、別個の流路切り替え手段が必要となるために装置構成が複雑化する。従って、かかる対応を採用すると著しいコスト増を招来する。
【０００８】
この他、火災の消火又は拡大抑制を図るための手段として、例えば、より高容量の消火用圧力ガス容器を搭載することが考えられるが、消火装置の大型化や重量増を招くために、設置スペースに制約のある塵芥収集車の消火装置に施す対策としては不適である。
【０００９】
なお、立体駐車場などの建造物に設置される固定式の消火用ガス放射式消火装置においても、二酸化炭素ガス等の消火用ガスが液体から気体に遷移する際に大きな流量変動が生じるため、放射流量の均一化が求められる。しかしながら、この種の消火装置についても、塵芥収集車の消火装置同様に設置スペースに制約がある。
【００１０】
本発明の第１の課題は、消火用ガスが高圧で封入された高圧ガス容器と、塵芥収容箱内に消火用ガスを放射するガス放射ノズルとを備えた塵芥収集車の消火装置において、これを大型化及び複雑化することなく、塵芥収容箱内で発生した火災の消火又は拡大抑制に有効に寄与するだけのガス放射量をガス放射の略全期間に亘って確保可能とすることにある。
【００１１】
また、本発明の第２の課題は、消火用ガス放射式の消火装置の接続配管上に設けられる流量調整装置であって、いわゆる三方弁の機能を備えるものでありながら、消火装置の大型化や複雑化の防止に貢献することができるものを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の第１の課題を解決するために創案された本発明は、塵芥収容箱と、塵芥収容箱の後部に開閉自在に連結された塵芥投入箱と、塵芥投入箱の内部に装備された塵芥積込装置とを備えた塵芥収集車の消火装置であって、消火用ガスが高圧で封入された高圧ガス容器と、高圧ガス容器から放出された消火用ガスを塵芥収容箱内に放射するガス放射ノズルと、高圧ガス容器とガス放射ノズルを接続する接続配管上に設けられ、消火用ガスの流入口及び流出口を一つずつ有する流量調整装置とを備え、流量調整装置は、管状本体と、管状本体の内部流路上に可動に配設され、流入口への消火用ガスの流入圧に応じて管状本体に対する相対位置が変化する可動部材とを有し、可動部材は、流入口への消火用ガスの流入圧が所定値以上の間には、内部流路上の第１位置に停止して、消火用ガスを一定量流通させる第１ガス流路を形成し、流入口への消火用ガスの流入圧が上記所定値を下回ったときには、第１位置から第２位置に移動して、消火用ガスの流通量を増大させるための第２ガス流路をさらに形成することを特徴とする。ここで、消火用ガスとしては、二酸化炭素ガス、あるいは、二酸化炭素ガスと同様に液体として充填されるその他の消火用ガス、例えば、ＨＦＣ２３、ＨＦＣ２２７ｅａ、ＦＣ３１１０、又はこれらを適当な割合で混合した混合ガス等を用いることができる。
【００１３】
塵芥収集車の消火装置がかかる構成を備えることにより、高圧ガス容器から供給（放出）された消火用ガスが気体に遷移する程度にまで高圧ガス容器内の消火用ガス残量が減少し、流入口への消火用ガスの流入圧が低下したときには、流量調整装置内の流路断面積が拡大するため、高圧ガス容器内に十分量の消火用ガスが残存している場合に比べて消火用ガスの流通量を増大させることができる。そのため、高圧ガス容器内のガス残量が少なくなった場合、ひいてはガス残量がほぼゼロになるまで、ガス放射ノズルから火災の消火又は拡大抑制に有効な量の消火用ガスを放射することが、すなわち、消火用ガス放射の全期間に亘って、略一定量の消火用ガスを放射することができる。従って、高圧ガス容器に封入された消火用ガスを最後まで無駄なく利用することができ、高圧ガス容器として高容量のものを使用せずとも、火災の拡大を効果的に防止することができる。
【００１４】
また、流路断面積（ガス流通量）の調整部材として機能する可動部材は、流入口への消火用ガスの流入圧に応じて管状本体に対する相対位置が変化することから、消火用ガスの流通量を調整するうえで別途の切り替え手段を設ける必要はない。また、流量調整装置には流入口及び流出口が一つずつ設けられるに過ぎないことから、配管作業の複雑化を招くこともない。従って、消火装置に組み込まれる流量調整装置は、いわゆる三方弁の機能を具備するものでありながら、配管作業の簡便化や、消火装置の大型化防止に貢献することができる。
【００１５】
上記構成において、流量調整装置は、可動部材よりも下流側に配置された静止部材と、静止部材と可動部材の間に介在し、可動部材を上流側に付勢した弾性部材とを備え、静止部材及び可動部材には、管軸方向に延びた大径絞り孔及び小径絞り孔がそれぞれ設けられ、第１ガス流路は、弾性部材が短縮して静止部材と可動部材とが軸方向で相互に当接し、大径絞り孔の上流側一端と小径絞り孔の下流側一端とが連続することにより形成され、第２ガス流路は、弾性部材が伸長して静止部材と可動部材との間に隙間が形成され、この隙間を介して、大径絞り孔の上流側一端と、小径絞り孔の外径側に設けた可動部材の軸方向両側を連通させる連通孔部の下流側一端とが連続することにより形成される構成とすることができる。
【００１６】
上記構成において、連通孔部の断面積は、大径絞り孔の断面積よりも大きく設定するのが望ましい。流入口への消火用ガスの流入圧が低下した場合においても、連通孔部および上記の隙間を流通して大径絞り孔に到達した消火用ガスの流速を速め、ガス放射ノズルから、火災の拡大抑制に有効な量（放射圧）で消火用ガスを放射可能とするためである。
【００１７】
また、以上の構成において、流量調整装置は、流入口に配設されたフィルタ部材をさらに備えるものとすることができる。このような構成によれば、可動部材に設けた小径絞り孔等の目詰まりを可及的に防止して、消火装置の信頼性を高めることができる。
【００１８】
また、上記第２の課題を解決するために創案された本発明は、消火用ガスが高圧で封入された高圧ガス容器と、高圧ガス容器から放出された消火用ガスを放射するガス放射ノズルとを接続する接続配管上に設けられ、消火用ガスの流入口及び流出口を一つずつ有する流量調整装置であって、管状本体と、管状本体の内部流路上に可動に配設され、流入口への消火用ガスの流入圧に応じて管状本体に対する相対位置が変化する可動部材とを有し、可動部材は、流入口への消火用ガスの流入圧が所定値以上の間には、内部流路上の第１位置に停止して、消火用ガスを一定量流通させる第１ガス流路を形成し、流入口への消火用ガスの流入圧が上記所定値を下回ったときには、第１位置から第２位置に移動して、消火用ガスの流通量を増大させるための第２ガス流路をさらに形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上に示すように、本発明に係る塵芥収集車の消火装置によれば、これを大型化及び複雑化することなく、塵芥収容箱内で発生した火災の消火又は拡大抑制に有効に寄与するだけのガス放射量をガス放射の略全期間に亘って確保することができる。
【００２０】
また、本発明に係る流量調整装置であれば、いわゆる三方弁の機能を備えるものでありながら、消火用ガス放射式の消火装置の大型化や複雑化の防止に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る消火装置を装備した塵芥収集車の要部を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す消火装置のうち流量調整装置の初期状態を示す拡大断面図である。
【図３】図２に示す流量調整装置の作動状態を示す拡大断面図である。
【図４】図２に示す流量調整装置の作動状態を示す拡大断面図である。
【図５】（ａ）図は、図２中のＸ−Ｘ線矢視断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）図は変形例に係る可動部材を用いたときの同矢視断面図である。
【図６】従来品と本発明品の流量比較を示す図である。
【図７】従来品における消火用ガスの設定流量と実測流量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１に、本発明の一実施形態に係る消火装置１０を装備した塵芥収集車１の要部を模式的に示す。同図に示す塵芥収集車１は、図示しない車体の後部側に搭載された塵芥収容箱２と、塵芥収容箱２の後部に開閉自在に連結された塵芥投入箱３と、塵芥投入箱３の内部に装備され、塵芥収容箱３に投入された塵芥を塵芥収容箱２に積み込むための図示外の塵芥積込装置とを備える。
【００２４】
消火装置１０は、塵芥収容箱２内で発生した火災の消火又は拡大防止を図るべく装備されているものであり、消火用ガスとしての二酸化炭素ガスが高圧で封入された高圧ガス容器１１と、高圧ガス容器１１の開放装置１２と、開放装置１２の作動を制御する制御盤１３と、高圧ガス容器１１から放出された消火用ガスを塵芥収容箱２内に放射するガス放射ノズル１４と、高圧ガス容器１１とガス放射ノズル１４を接続する接続配管１５上に設けられた流量調整装置２０とを主要部として構成される。本実施形態では、塵芥収容箱２の天井部の前後方向略中央部にガス放射ノズル１４を取り付けているが、ガス放射ノズル１４の取り付け位置は任意に設定することができ、天井部の前方、天井部の後方、塵芥収容箱２の側部上方等に取り付けることもできる。
【００２５】
この消火装置１０は、次のように動作する。例えば作業者が塵芥収容箱２内での火災発生を了知し、制御盤１３の起動ボタンを押すと、開放装置１２に起動信号が入力されて開放装置１２が作動する。これにより、高圧ガス容器１１が開放されて高圧ガス容器１１から二酸化炭素ガスが放出され、放出された二酸化炭素ガスは、接続配管１５（流量調整装置２０の上流側の接続配管１５）を流通して流量調整装置２０に流入する。流量調整装置２０に流入した二酸化炭素ガスは、流量調整装置２０内を流通することによって流量が調整されたうえで接続配管１５（流量調整装置２０の下流側の接続配管１５）に流出し、流出した二酸化炭素ガスは、接続配管１５を流通してガス放射ノズル１４から塵芥収容箱２の内部空間に放射される。
【００２６】
なお、消火装置１０は、手動で高圧ガス容器１１の開放及び閉鎖が切り替えられるようなものであっても構わない。すなわち、消火装置１０は、開放装置１２と制御盤１３に代えて、手動の開閉切り替え弁が設けられたものであっても構わない。
【００２７】
以下、流量調整装置２０の構成について図２〜図５を参照しながら詳述する。なお、以下の説明においては方向性を示すために「上流側」及び「下流側」なる語句を使用する。「上流側」とは相対的に高圧ガス容器１１に近接した側をいい、「下流側」とは相対的にガス放射ノズル１４に近接した側をいう。図２〜図４においては、図中右側が上流側であり、図中左側が下流側である。
【００２８】
図２は、初期状態、すなわち消火装置１０が起動していない状態における流量調整装置２０の断面図である。この流量調整装置２０は、二酸化炭素ガスの流入口２０ａ及び流出口２０ｂをそれぞれ一つずつ有するものであって、管状本体２１と、管状本体２１の内部流路２６上に可動に配設された可動部材２２と、可動部材２２の下流側で管状本体２１に固定された静止部材２３と、可動部材２２と静止部材２３の間に介設された弾性部材２４と、流入口２０ａに配置されたフィルタ部材２５とを備える。これら各構成部材２１〜２５は同軸配置されている。フィルタ部材２５は、管状本体２１の内部流路２６（詳しくは、後述する小径絞り孔Ａ２等）の目詰まりを防止するために設けられたものであり、例えば金属やセラミックス等の多孔質材料で形成することができる。
【００２９】
弾性部材２４は、例えば圧縮コイルばねで構成され、ここでは静止部材２３の段部２３ｂと可動部材２２の下流側端面２２ｂとの間に介設されて可動部材２２を常時上流側に付勢している。そのため、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧に応じて弾性部材２４が短縮及び伸長動作することにより、可動部材２２が管状本体２１の内部流路２６上を移動し、管状本体２１に対する可動部材２２の相対位置が変化する。具体的には、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧、すなわち可動部材２２を下流側に加圧する加圧力が弾性部材２４の弾性復元力（可動部材２２が上流側へ移動しようとする力）を上回る場合、可動部材２２は、その下流側端面２２ｂが静止部材２３の上流側端面２３ａと当接するまで下流側に移動可能で（図３を参照）、弾性部材２４の弾性復元力が可動部材２２を下流側に加圧する加圧力を上回っている場合、可動部材２２は、管状本体２１の突起部２１ａと軸方向で係合するまで上流側に移動可能である。
【００３０】
可動部材２２と静止部材２３の軸心上には、管軸方向に延び、相対的に小径の小径絞り孔Ａ２と相対的に大径の大径絞り孔Ａ１とがそれぞれ設けられている。本実施形態において、小径絞り孔Ａ２は、全長に亘って径一定に形成されている。但し、小径絞り孔Ａ２のうち上流側の一部分は、加工性向上の観点から、その他の部分よりも大径に形成することも可能である。一方、大径絞り孔Ａ１は、下流側に向かって漸次縮径したテーパ部と、テーパ部の下流端に繋がった径一定のストレート部とで構成される。ストレート部は、高圧ガス容器１１内のガス残量が少なくなったとき（高圧ガス容器１１から放出される二酸化炭素ガスが気体に遷移したとき）における二酸化炭素ガスの流量調整孔として機能する。従って、ストレート部の断面積（孔径）を調整することにより、ガス放射終了間際のガス放射量を設定することができる。なお、テーパ部の最上流部の面積（大径絞り孔Ａ１の最上流部の開口面積）を変えることにより、可動部材２２に作用する圧力の大きさ、すなわち可動部材２２が軸方向移動を開始するタイミング、さらに言えば二酸化炭素ガスの流通量を増大させるタイミングを調整することができる。
【００３１】
図５（ａ）にも示すように、本実施形態における可動部材２２の外径寸法は管状本体２１の内径寸法よりも十分量小さく、従って可動部材２２の外周面２２ｃと管状本体２１の内周面２１ｂとの間には所定幅で管軸方向に延びた半径方向隙間が形成されている。この半径方向隙間は、図３及び図４に示すように、可動部材２２が下流側に移動することによって可動部材２２と管状本体２１の突起部２１ａとの軸方向係合関係が解消された際、小径絞り孔Ａ２の外径側で可動部材２２の軸方向両側を連通させる連通孔部Ａ３として機能する。連通孔部Ａ３として機能する半径方向隙間の隙間幅は、連通孔部Ａ３の断面積が、大径絞り孔Ａ１のストレート部の断面積よりも大きくなるように設定される。
【００３２】
可動部材２２は、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧（高圧ガス容器１１からの二酸化炭素の放出圧）が所定値以上の間、例えば、高圧ガス容器１１内に二酸化炭素ガスが十分量残存し、二酸化炭素ガスが液体の状態で高圧ガス容器１１内に存在している間には、内部流路２６上の第１位置に停止して、二酸化炭素ガスを一定量流通させる第１ガス流路Ｂ１を形成する（図３を参照）。本実施形態においては、弾性部材２４が短縮して可動部材２２の下流側端面２２ｂが静止部材２３の上流側端面２３ａに当接する位置が第１位置に相当し、可動部材２２が第１位置に停止している間、大径絞り孔Ａ１の上流側一端と小径絞り孔Ａ２の下流側一端とが連続することによって第１ガス流路Ｂ１が形成される。
【００３３】
また、可動部材２２は、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧が上記の所定値を下回ったとき、例えば、高圧ガス容器１１から放出される二酸化炭素ガスが液体の状態から気体に遷移する程度にまで高圧ガス容器１１内のガス残量が少なくなったときには、上記した内部流路２６上の第１位置から第２位置に移動して、二酸化炭素ガスの流通量を増大させるための第２ガス流路Ｂ２をさらに形成する（図４を参照）。本実施形態においては、弾性部材２４が伸長動作して可動部材２２が上流側に移動し、可動部材２２の下流側端面２２ｂが静止部材２３の上流側端面２３ａと非当接で、かつ、可動部材２２の上流側端面２２ａが管状本体２１の突起部２１ａと非当接となる位置が第２位置に相当する。可動部材２２が第２位置に位置している間、静止部材２３の上流側端面２３ａと可動部材２２の下流側端面２２ｂとの間に隙間２７が形成され、この隙間２７を介して大径絞り孔Ａ１の上流側一端と連通孔部Ａ３の下流側一端とが連続する（厳密には、さらに、可動部材２２の上流側端面２２ａと管状本体２１の突起部２１ａとの間に隙間が形成され、この隙間を介して連通孔部Ａ３の上流側一端と流入口２０ａとが連通する）ことによって第２ガス流路Ｂ２が形成される。
【００３４】
以上のことから、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧、すなわち可動部材２２を下流側に加圧する加圧力に応じて適宜短縮及び伸長する弾性部材２４を選択使用することにより、また、大径絞り孔Ａ１の最上流部の開口面積を調整等することにより、第１ガス流路Ｂ１のみが形成される場合と、第１ガス流路Ｂ１に加えて第２ガス流路Ｂ２が形成される場合とが切り替えられる。なお、弾性部材２４としては、例えば、可動部材２２を下流側に加圧する加圧力が２．５〜４．３ＭＰａを下回ったときに伸長動作を開始するものを使用することができる。
【００３５】
以上に示した流量調整装置２０においては、高圧ガス容器１１から供給（放出）された二酸化炭素ガスが気体に遷移する程度にまで高圧ガス容器１１内のガス残量が減少し、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧が低下したときには、流量調整装置２０内のガス流路断面積が拡大するため、高圧ガス容器１１内に二酸化炭素ガスが大容量残存している場合に比べて大流量のガスを流通させることができる。そのため、高圧ガス容器１１内のガス残量が少なくなった場合、ひいてはガス残量がほぼゼロになるまで、ガス放射ノズル１４から火災の消火又は拡大抑制に有効な量の二酸化炭素ガスを放射することができる（二酸化炭素ガス放射の全期間に亘って、略一定量の消火用ガスを放射することができる）。従って、高圧ガス容器１１内に封入された二酸化炭素ガスを最後まで無駄なく利用することができ、高圧ガス容器１１として高容量のものを使用せずとも、塵芥収容箱２内で発生した火災の拡大を効果的に防止することができる。
【００３６】
また、流路断面積（ガス流通量）の調整部材として機能する可動部材２２は、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧に応じて管状本体２１に対する相対位置が変化することから、二酸化炭素ガスの流通量を調整するうえで別途の切り替え手段を設ける必要はない。また、流量調整装置２０には二酸化炭素ガスの流入口２０ａ及び流出口２０ｂが一つずつ設けられるに過ぎないことから、配管作業の複雑化を招くことがなく、しかも流量調整装置２０を構成する各部材２１〜２５が同軸に配置されることから、流量調整装置２０をコンパクトな構造とすることができる。従って、消火装置１０に組み込まれる流量調整装置２０は、いわゆる三方弁の機能を具備するものでありながら、配管作業の簡便化、消火装置１０の簡素化等に貢献することができるものである。
【００３７】
さらに、連通孔部Ａ３の断面積を、大径絞り孔Ａ１の断面積よりも大きく設定したことから、流入口２０ａへの二酸化炭素ガスの流入圧が低下した場合においても、連通孔部Ａ３および隙間２７を流通して大径絞り孔Ａ１に到達した二酸化炭素ガスの流速を速め、ガス放射ノズル１４から、火災の拡大抑制に有効な量（放射圧）で二酸化炭素ガスを放射することができる。
【００３８】
以上、本発明の一実施形態に係る消火装置１０について説明を行ったが、消火装置１０、特に流量調整装置２０には種々の変更を施すことが可能である。例えば、以上に示した実施形態では、第２ガス流路Ｂ２の一部を構成する連通孔部Ａ３を、可動部材２２の外周面２２ｃと管状本体２１の内周面２１ｂとの間の半径方向隙間で構成したが、図５（ｂ）に示すように、可動部材２２の外周面２２ｃの円周方向一又は複数箇所（図示例は４箇所）に軸方向溝２２ｄを形成し、この軸方向溝２２ｄと管状本体２１の内周面２１ｂとで連通孔部Ａ３を構成することができる。また、連通孔部Ａ３は、図５（ｃ）に示すように、可動部材２２の両端面２２ａ，２２ｂに開口するように形成した貫通孔２２ｅで構成することもできる。なお、図５（ｂ）（ｃ）に示す構成を採用する場合、流量調整を適切に実行する上では、軸方向溝２２ｄ及び貫通孔２２ｅを大径絞り孔Ａ１の上流側一端よりも所定量外径側に形成するのが肝要である。
【００３９】
また、図示は省略するが、互いに当接する可動部材２２の下流側端面２２ｂと静止部材２３の上流側端面２３ａの何れか一方又は双方には、シール部材を設けても良い。このようにすれば、可動部材２２の下流側端面２２ｂと静止部材２３の上流側端面２３ａとが当接することによって可動部材２２が第１位置に停止し、流量調整装置２０内に第１ガス流路Ｂ１のみが形成されたときに、連通孔部Ａ３を流通する二酸化炭素ガスが大径絞り孔Ａ１に流入するのを可及的に防止することができるので、二酸化炭素ガスの放射量に設計値からの狂いが生じるのを可及的に防止することができる。
【００４０】
また、以上で示した流量調整装置２０は、いわゆる三方弁の機能を備えるものでありながら、高圧ガス容器とガス放射ノズルを接続する接続配管上への介設作業の簡便化等を達成することができることから、塵芥収集車１の消火装置１０と同様に設置スペースに制約のある立体駐車場等の建造物に設置される固定式の消火用ガス放射式消火装置にも好ましく装着することができる。
【実施例】
【００４１】
本発明の有用性を実証するため、図２に示す流量調整装置２０を組み込んだ消火装置１０（本発明品）と、流量調整装置としていわゆる固定絞りを組み込んだ消火装置（従来品）とを作動させ、両者間で二酸化炭素ガスの放射量を比較した。図６に示すように、本発明品では、ガス放射開始後から６分程度経過し、ガス容器内のガス残量がほぼゼロになるまでの間、ガス容器内の二酸化炭素ガス重量がほぼ一定の比率で減少する。これに対し従来品では、ガス放射開始後から４分程度経過し、ガス容器内に今だ当初封入量の３０％程度の二酸化炭素ガスが残量している時点、すなわちガス容器内に封入された二酸化炭素ガスが気体に遷移し始めた時点から、二酸化炭素ガスの減少比率が急激に鈍化する。そのため、本発明品では、有効放射時間（火災の拡大抑制に有効な量のガス放射を実行することができる時間）がガス放射開始後から６分程度確保されるのに対し、従来品では、ガス放射開始後から４分程度しか確保されない。従って、本発明によれば、消火用ガス放射の全期間に亘って略一定量の消火用ガスを放射することができる（高圧ガス容器に封入された消火用ガスを最後まで無駄なく利用することができる）ので、高圧ガス容器として高容量のものを使用せずとも、火災の拡大を効果的に防止することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 塵芥収集車
２ 塵芥収容箱
３ 塵芥投入箱
１０ 消火装置
１１ 高圧ガス容器
１４ ガス放射ノズル
１５ 接続配管
２０ 流量調整装置
２０ａ 流入口
２０ｂ 流出口
２１ 管状本体
２２ 可動部材
２３ 静止部材
２４ 弾性部材
２５ フィルタ部材
２６ 内部流路
２７ 隙間
Ａ１ 大径絞り孔
Ａ２ 小径絞り孔
Ａ３ 連通孔部
Ｂ１ 第１ガス流路
Ｂ２ 第２ガス流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塵芥収容箱と、該塵芥収容箱の後部に開閉自在に連結された塵芥投入箱と、該塵芥投入箱の内部に装備された塵芥積込装置とを備えた塵芥収集車の消火装置であって、
消火用ガスが高圧で封入された高圧ガス容器と、該高圧ガス容器から放出された消火用ガスを前記塵芥収容箱内に放射するガス放射ノズルと、前記高圧ガス容器と前記ガス放射ノズルを接続する接続配管上に設けられ、消火用ガスの流入口及び流出口を一つずつ有する流量調整装置とを備え、
前記流量調整装置は、管状本体と、該管状本体の内部流路上に可動に配設され、前記流入口への消火用ガスの流入圧に応じて前記管状本体に対する相対位置が変化する可動部材とを有し、
前記可動部材は、前記流入口への消火用ガスの流入圧が所定値以上の間には、前記内部流路上の第１位置に停止して、消火用ガスを一定量流通させる第１ガス流路を形成し、前記流入口への消火用ガスの流入圧が前記所定値を下回ったときには、前記第１位置から第２位置に移動して、消火用ガスの流通量を増大させるための第２ガス流路をさらに形成することを特徴とする塵芥収集車の消火装置。
【請求項２】
前記流量調整装置は、前記可動部材よりも下流側に配置された静止部材と、該静止部材と前記可動部材の間に介在し、前記可動部材を上流側に付勢した弾性部材とを備え、
前記静止部材及び前記可動部材には、管軸方向に延びた大径絞り孔及び小径絞り孔がそれぞれ設けられ、
前記第１ガス流路は、前記弾性部材が短縮して前記静止部材と前記可動部材とが軸方向で相互に当接し、前記大径絞り孔の上流側一端と前記小径絞り孔の下流側一端とが連続することにより形成され、
前記第２ガス流路は、前記弾性部材が伸長して前記静止部材と前記可動部材との間に隙間が形成され、該隙間を介して、前記大径絞り孔の上流側一端と、前記小径絞り孔の外径側に設けた前記可動部材の軸方向両側を連通させる連通孔部の下流側一端とが連続することにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の塵芥収集車の消火装置。
【請求項３】
前記連通孔部の断面積を、前記大径絞り孔の断面積よりも大きく設定した請求項２に記載の塵芥収集車の消火装置。
【請求項４】
前記流量調整装置は、前記流入口に配設されたフィルタ部材をさらに備える請求項１〜３の何れか一項に記載の塵芥収集車の消火装置。
【請求項５】
消火用ガスが高圧で封入された高圧ガス容器と、該高圧ガス容器から放出された消火用ガスを放射するガス放射ノズルとを接続する接続配管上に設けられ、消火用ガスの流入口及び流出口を一つずつ有する流量調整装置であって、
管状本体と、該管状本体の内部流路上に可動に配設され、前記流入口への消火用ガスの流入圧に応じて前記管状本体に対する相対位置が変化する可動部材とを有し、
前記可動部材は、前記流入口への消火用ガスの流入圧が所定値以上の間には、前記内部流路上の第１位置に停止して、消火用ガスを一定量流通させる第１ガス流路を形成し、前記流入口への消火用ガスの流入圧が前記所定値を下回ったときには、前記第１位置から第２位置に移動して、消火用ガスの流通量を増大させるための第２ガス流路をさらに形成することを特徴とする流量調整装置。
【請求項１】
塵芥収容箱と、該塵芥収容箱の後部に開閉自在に連結された塵芥投入箱と、該塵芥投入箱の内部に装備された塵芥積込装置とを備えた塵芥収集車の消火装置であって、
消火用ガスが高圧で封入された高圧ガス容器と、該高圧ガス容器から放出された消火用ガスを前記塵芥収容箱内に放射するガス放射ノズルと、前記高圧ガス容器と前記ガス放射ノズルを接続する接続配管上に設けられ、消火用ガスの流入口及び流出口を一つずつ有する流量調整装置とを備え、
前記流量調整装置は、管状本体と、該管状本体の内部流路上に可動に配設され、前記流入口への消火用ガスの流入圧に応じて前記管状本体に対する相対位置が変化する可動部材とを有し、
前記可動部材は、前記流入口への消火用ガスの流入圧が所定値以上の間には、前記内部流路上の第１位置に停止して、消火用ガスを一定量流通させる第１ガス流路を形成し、前記流入口への消火用ガスの流入圧が前記所定値を下回ったときには、前記第１位置から第２位置に移動して、消火用ガスの流通量を増大させるための第２ガス流路をさらに形成することを特徴とする塵芥収集車の消火装置。
【請求項２】
前記流量調整装置は、前記可動部材よりも下流側に配置された静止部材と、該静止部材と前記可動部材の間に介在し、前記可動部材を上流側に付勢した弾性部材とを備え、
前記静止部材及び前記可動部材には、管軸方向に延びた大径絞り孔及び小径絞り孔がそれぞれ設けられ、
前記第１ガス流路は、前記弾性部材が短縮して前記静止部材と前記可動部材とが軸方向で相互に当接し、前記大径絞り孔の上流側一端と前記小径絞り孔の下流側一端とが連続することにより形成され、
前記第２ガス流路は、前記弾性部材が伸長して前記静止部材と前記可動部材との間に隙間が形成され、該隙間を介して、前記大径絞り孔の上流側一端と、前記小径絞り孔の外径側に設けた前記可動部材の軸方向両側を連通させる連通孔部の下流側一端とが連続することにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の塵芥収集車の消火装置。
【請求項３】
前記連通孔部の断面積を、前記大径絞り孔の断面積よりも大きく設定した請求項２に記載の塵芥収集車の消火装置。
【請求項４】
前記流量調整装置は、前記流入口に配設されたフィルタ部材をさらに備える請求項１〜３の何れか一項に記載の塵芥収集車の消火装置。
【請求項５】
消火用ガスが高圧で封入された高圧ガス容器と、該高圧ガス容器から放出された消火用ガスを放射するガス放射ノズルとを接続する接続配管上に設けられ、消火用ガスの流入口及び流出口を一つずつ有する流量調整装置であって、
管状本体と、該管状本体の内部流路上に可動に配設され、前記流入口への消火用ガスの流入圧に応じて前記管状本体に対する相対位置が変化する可動部材とを有し、
前記可動部材は、前記流入口への消火用ガスの流入圧が所定値以上の間には、前記内部流路上の第１位置に停止して、消火用ガスを一定量流通させる第１ガス流路を形成し、前記流入口への消火用ガスの流入圧が前記所定値を下回ったときには、前記第１位置から第２位置に移動して、消火用ガスの流通量を増大させるための第２ガス流路をさらに形成することを特徴とする流量調整装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−４６３０３（Ｐ２０１２−４６３０３Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８９３３１（Ｐ２０１０−１８９３３１）
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【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２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【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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