消防ホース リールは、火災に向けて手動で展開できるホースを通じて制御された水の供給を提供するように設計された固定消火装置です。携帯型消火器とは異なり、ホースリールが建物の水道に接続されているため、供給システムが必要な水圧条件を維持しながら、オペレーターは継続的な水流にアクセスできます。
動作原理は比較的単純です。
ただし、リール自体には、ホースの保管、展開、回転、巻き取り方法を決定するいくつかの機械コンポーネントが含まれています。油圧システムと機械システムの間の相互作用により、消防ホース リールが固定防火施設で実用的になります。-
消防ホースリールの動作原理は何ですか?
消防ホース リールは 2 つの機能を兼ね備えています。
- 機械的ホース管理- は、制御された方法でホースを保管および展開します。
- 油圧水の供給- 水を固定供給パイプからホースを通してノズルに移送します。
システムが使用できる状態になると、ホースはリールドラムに巻き付けられたままになります。給水接続は建物の消火給水装置に接続されています。-
緊急時、オペレーターは通常次のことを行います。
- キャビネットを開けるか、リールにアクセスします。
- ホースを火に向かって引っ張ります。
- ホースを引き出すとリールドラムが回転できるようになります。
- システム構成に従って、水制御バルブを開きます-。
- ノズルを火の方向に向けます。
- ノズルの水流を制御します。
したがって、リール自体は水圧を発生しません。建物の給水は水圧を提供します。リールはホースの保管と展開を制御します。
消防ホースリールの主要コンポーネント
コンポーネントを理解すると、動作原理がイメージしやすくなります。
| 成分 | 一次機能 |
|---|---|
| リールドラム | 制御されたコイルにホースを保管します |
| フレーム/ブラケット | リールアセンブリをサポートします |
| スピンドル・シャフト | 回転軸を提供します |
| スイベル/ロータリージョイント | リール回転中に水の移送が可能 |
| ホース | 水を火に運ぶ |
| ホースガイド | 展開中のホースの動きを制御 |
| 遮断・制御弁 | 給水を制御します |
| ノズル | 水流を方向付けて調整します |
| ホースストッパー | ホースが完全に縮んだ位置を制限します |
| スプリング機構 | スプリング駆動モデルではホースを自動的に巻き戻します- |
| キャビネット | アセンブリを保護し、アクセス可能な設置ポイントを提供します |
すべての消防ホース リールがまったく同じ機械的配置を使用しているわけではありません。内部設計は、リールが手動巻き戻し、スプリング補助巻き戻し、またはその他の機構を使用しているかどうかによって異なります。{1}
水はどのようにして消防ホースに到達するのか
システムの水力側は、建物の給水から始まります。
簡略化されたフロー パスは次のとおりです。
ホースリールの取り付け時に利用可能な圧力は、次のようないくつかの形態の抵抗を克服する必要があります。
- パイプの摩擦。
- ホースの摩擦。
- フィッティング;
- 標高差。
- ノズル抵抗。
- フロー要件。
したがって、消防ホースリールの実際の性能は、リールだけでは判断できません。
リールには特定のホース直径とノズル構成がある場合がありますが、利用可能な水流は完全な油圧システムによって異なります。
リールはどのように回転しますか?
ホースは円筒形のドラムに巻き付けられています。
オペレーターがホースを外側に引くと、引っ張る力によってリール シャフトの周りに回転モーメントが生じます。
ホースがドラムから離れるとリールが回転します。
バネ駆動リールの場合、この回転によって内部のバネ機構も巻き上げられます。-蓄積された機械エネルギーは、その後、ドラムを逆方向に回転させ、ホースを巻き戻すために使用できます。
手動で巻き戻すリールの場合、オペレーターはハンドルまたはクランクを回転させてホースをドラムに戻します。
スプリング-駆動の消防ホース リールはどのように機能しますか?
スプリング駆動リールは、プリロードされた機械スプリングを使用してホースを自動的に引き込みます。{0}}
動作シーケンスは次のように表すことができます。
スプリングは通常、リールドラムに機械的に接続されています。
オペレーターがホースを引き出すと、次のようになります。
ドラム回転→ゼンマイ巻き→機械エネルギー蓄積
ホースが解放されるか、オペレーターが後退を許可すると、次のようになります。
蓄えたバネエネルギー→ドラム回転→ホース巻き取り
スプリングは、ホースの有効長さ全体にわたって十分なトルクを提供する必要があります。
ホースの位置が変化したり、有効巻き取り半径が変化したりすると、必要なトルクも変化するため、これは重要です。
スプリングトルクが重要な理由
スプリングトルクは、自動ホースリールの最も重要な機械的特性の 1 つです。
スプリングトルクが低すぎる場合:
- ホースが完全に引き込まれない場合があります。
- 最後のセクションは緩んだままになる可能性があります。
- ホースのコイルがバラバラになる可能性があります。
- 巻き戻しが不安定になる場合があります。
スプリングトルクが過大な場合：
- 撤回は不必要に攻撃的になる可能性があります。
- ホースの動きが速すぎる可能性があります。
- オペレータは後退の制御が難しい場合があります。
- リールアセンブリの機械的負荷が増加する可能性があります。
したがって、適切に設計されたスプリング機構は以下のバランスを取る必要があります。
これが、スプリングを個別に選択するのではなく、特定のリールとホースの構成に適合させる必要がある理由の 1 つです。
手動消火ホースリールはどのように機能しますか?
手動の消防ホース リールは、自動巻き戻しに蓄えられたスプリング エネルギーを使用しません。
代わりに、オペレーターはリールシャフトに接続されたハンドホイールまたはクランクを回転させます。
基本的なプロセスは次のとおりです。
手動リールは機械的に簡単で、次のような場合に役立ちます。
- ホースの展開は比較的まれです。
- 自動格納は不要です。
- ホースが比較的長いか重い。
- この設置では直接機械制御が有利になります。
スプリング駆動リールとの主な違いは、巻き戻し力の源です。{0}}
| 特徴 | スプリング-駆動リール | 手動リール |
|---|---|---|
| ホース展開 | マニュアル | マニュアル |
| 巻き戻し中 | スプリング-補助/自動 | 手動- |
| エネルギー源 | 機械ばね | オペレーター |
| リトラクト制御 | 機構による制御 | オペレーターによる直接制御 |
| 機械的な複雑さ | より高い | より低い |
| 巻き戻し時のオペレーターの労力 | より低い | より高い |
スイベルは何をするのですか?
スイベル、つまり回転式給水接続により、重要な機械的問題が解決されます。
リールドラムは回転する必要がありますが、給水接続は静止したままです。{0}
回転接続がないと、ホースが連続的に回転すると、固定された水道管またはホース接続部にねじれ応力がかかります。
スイベルは、固定給水と回転リールの間に回転インターフェイスを提供します。
概念的には:
したがって、スイベルは 2 つの機能を同時に実行する必要があります。
- 回転運動を許可します。
- 密閉された水路を維持します。
そのシール要素は、システムの動作圧力、温度、および水の条件に耐える必要があります。
スイベルが摩耗すると、次のような原因が発生する可能性があります。
- 漏れ;
- 回転抵抗の増加。
- 水分の損失。
- リールの動きが難しい。
- コンポーネントの早期故障。
ホースはどのようにしてリールから外れますか?
ホースは単にドラムから直接スライドするわけではありません。
多くのリール設計には、ホースの方向を制御するためにホース ガイドまたはアウトレット ガイドが組み込まれています。
このガイドは次のことに役立ちます。
- キャビネットとの摩擦を軽減します。
- 制御された引き出し角度を維持します。
- ホースの動きを分散します。
- 局所的な曲がりを軽減します。
- 巻き戻しアライメントを改善します。
これは、ホースリールがキャビネット内に設置される場合にますます重要になります。
キャビネットの開口部、ホース ガイド、リールの位置、ホースの曲げ半径は 1 つの機械システムとして扱う必要があります。
ドラム直径が重要な理由
ドラムの直径はホースの曲がり方や保管方法に影響します。
ホースがドラムに巻き付くと、ホースには曲げ応力がかかります。一般に、ドラムが小さいほど、よりきついベンドが作成されます。
リールはホースの推奨最小曲げ半径と互換性がある必要があります。
ドラムのサイズが小さすぎると過度の曲がりが発生し、次のような問題が発生する可能性があります。
- ホースの変形。
- 展開中の抵抗の増加。
- ホースの摩耗が促進される。
- 巻き戻しが難しい。
- 耐用年数が短くなります。
ドラムによって、保管できるホースの量も決まります。
ホースはどのようにドラムに巻き付けられますか?
正しい巻き取りとは、単にホースをリールに戻すだけではありません。
ホースはドラム幅全体にわたって制御された層を形成する必要があります。
巻き戻し中、リールとホースガイドが連携して以下のことを防ぎます。
- ランダムな重なり合い。
- 局所的なスタッキング。
- 過度のギャップ。
- ホースの挟み込み。
- 不均一な分布。
自動リールでは、オペレーターまたはガイドがホースの経路を制御している間、スプリングが回転力を提供します。
ホースを間違った角度で繰り返し巻き戻すと、コイルのパターンが不均一になる可能性があります。
これは最終的にリールの容量と展開に影響を与える可能性があります。
ホースが完全に展開されるとどうなりますか?
適切に構成されたリールは、定義されたホースの長さに合わせて設計されています。
ホースが完全に伸びると、次のようになります。
- 利用可能なホースの長さが短くなります。
- 残りのホースはドラム上に残ります。
- オペレータは意図した動作範囲に達します。
ホースストッパーまたは同様の機構を使用して、後退位置を定義したり、ホースの端の位置を管理したりすることができます。
リールを、無制限のホースの長さに安全に対応できる機構として扱うべきではありません。
選択時にホース容量とドラム形状の両方を確立する必要があります。
ノズルはどのように水を制御するのですか?
ノズルは、ホース内の水流を指向性放出に変換します。
その形状は以下に影響を与えます。
- 放電パターン。
- 流量;
- 速度;
- 効果的なリーチ。
- オペレーター制御。
システムの設計に応じて、ノズルは、より集中した流れやより幅広いスプレー パターンなど、さまざまな吐出モードを提供する場合があります。
したがって、ノズルは、ホースの端に取り付けられる単なる付属品ではなく、油圧設計の一部であると考える必要があります。
消防ホースリールの油圧性能
ホースリールの性能は、いくつかの油圧パラメータによって決まります。
重要な要素には次のようなものがあります。
利用可能な供給圧力 - システム損失=ノズルで利用可能な圧力
このため、ホースリールの最大圧力を指定するだけでは、その設備が必要な消火性能を発揮することを証明できないのです。
ホースの直径は動作にどのような影響を与えますか?
ホース内径は油圧抵抗に直接影響します。
特定の流れ条件では、内径を小さくすると摩擦損失が大幅に増加する可能性があります。
同時に、より大きなホースでは次のような問題が発生する可能性があります。
- より多くの水を運ぶ。
- ホースの重量を増やす。
- より大きなリールが必要です。
- ストレージ容量を増やす。
- より大きな引き込みトルクが必要になります。
これにより、エンジニアリング上のトレードオフが生じます。-
| ホースの特性 | 小さいID | 大きいID |
|---|---|---|
| 保水力- | より低い | より高い |
| 同等の流量での摩擦損失 | 一般に高い | 一般に低い |
| ホース重量 | より低い | より高い |
| リール容量要件 | より低い | より高い |
| 後退荷重 | より低い | より高い |
したがって、正しい直径は必要な油圧性能とリールの設計によって異なります。
ホースの長さが重要なのはなぜですか?
ホースが長くなると、リールの周囲の物理的なカバー範囲が広がりますが、機械的要件と油圧要件も変わります。
ホースの長さを長くすると、次のような結果が生じる可能性があります。
- ホースの重量が重い。
- より大きなリール容量要件。
- ドラムの寸法が大きくなる。
- より大きなスプリングトルク要件。
- 摩擦損失の増加。
- オペレーターの牽引距離が長くなります。
たとえば、リール容量やスプリングトルクを確認せずに標準ホースを大幅に長いホースに交換すると、巻き取り性能が低下する可能性があります。
したがって、ホースの長さはリールと合わせて指定する必要があります。
消防ホースリールの作動サイクル
完全な機械および油圧サイクルは次のように要約できます。
ホースはドラムに完全に巻き付けられています。給水システムは設置設計に従ってリールに接続されます。
オペレータはキャビネットを開けるか、露出したリールにアクセスします。
オペレーターはホースを火に向かって引っ張ります。ホースがリールから離れる間、ドラムが回転します。
適切なバルブ/ノズルにより水の排出が制御されます。
オペレーターがノズルを操作している間、水はホース内を継続的に移動します。
使用後はホースをリールに戻します。ばね駆動モデルでは、蓄えられたばねのエネルギーがドラムを回転させます。-手動モデルでは、オペレーターがクランクを回転させます。
ホースは巻き戻され、機器は将来の使用のために指定された位置に戻されます。
作動中にリール内で何が起こっているのでしょうか?
バネ駆動リールの単純化された機械的シーケンスは次のようになります。{0}
↓
ドラムが回転します
↓
スプリングが張られている
↓
ホースが伸びる
↓
ロータリー接続を通って水が流れる
↓
オペレーターがノズルを使用する
↓
ホースが外れる/戻る
↓
春は蓄えられたエネルギーを放出します
↓
ドラムが逆回転する
↓
ホースの巻き取り
これは重要な点を示しています。つまり、機械システムと油圧システムは同時に動作しますが、異なる機能を実行します。
泉は水流を発生させません。
水圧でホースが巻き戻されることはありません。
各システムには独自の役割があります。
消防ホースリールの一般的な機械的問題
リールの仕組みを理解すると、一般的な問題の診断も容易になります。
| 問題 | 考えられる原因 |
|---|---|
| ホースが完全に引き込まれない | スプリングトルク不足、ホース重量過多、フリクション |
| リールが回転しにくい | ベアリング、スイベル、アライメント、または機械抵抗 |
| ホースが偏って出てくる | 巻き不良、ガイドズレ |
| ホースがキャビネットに擦れる | コンセントの位置またはキャビネットのクリアランスが間違っている |
| 回転接続部の水漏れ | スイベルシールまたは接続の問題 |
| ホースが引きにくい | 過度の摩擦、リールのアライメント不良、曲がりがきつい |
| ホース容量が足りない | ドラムとホースの組み合わせが間違っている |
| 撤回が強引すぎる | スプリングトルクが大きすぎる、またはスプリングの選択が間違っている |
| ホースがよじれる | 収納不良、曲がり、ガイド配置不良 |
| キャビネットがホースの動きを妨げる | キャビネットとリールの統合が正しくない |
適切なトラブルシューティング プロセスでは、リールをすぐに交換するのではなく、アセンブリ全体を検査する必要があります。
消防ホースのリールキャビネットはリールの操作にどのような影響を与えますか?
ホースリールがキャビネット内に取り付けられると、キャビネットは機械的動作環境の一部になります。
次の 3 つの次元が特に重要です。
これらの適合が不十分な場合、ホースが以下に接触する可能性があります。
- キャビネットの端。
- ドアフレーム。
- ヒンジ。
- ホース出口。
- 周囲の建物構造物。
これにより、展開時と格納時に追加の抵抗が発生します。
このため、消防ホースのリールキャビネットはリールの周囲に適切な隙間を設け、スムーズなホースの出口経路を維持する必要があります。
消防ホースリール vs 携帯型消火器
ホースリールと携帯用消火器は根本的に異なる原理に従って動作します。
| 特徴 | 消防ホースリール | 携帯用消火器 |
|---|---|---|
| 水源 | 固定給水 | 貯蔵されている消火剤 |
| 動作時間 | 給水に依存 | 代理店数量限定 |
| ホース | 固定リールに接続 | 通常短い排出ホース |
| 導入 | リールからホースを引き抜く | ユニットを運んで射撃する |
| 機械式保管庫 | リールドラム | 回転保管ドラムなし |
| 一次媒体 | 一般的には水 | 水、泡、粉末、CO₂など |
| インストール | 固定位置 | ポータブル |
したがって、ホースリールは、単なる大型の消火器ではなく、統合されたホース管理を備えた固定給水装置として理解するのが最も適切です。-
消防ホースリールの動作を決定する主要なパラメータ
エンジニアと購入者は、次のパラメータを一緒に評価する必要があります。
| パラメータ | 機械的/油圧的効果 |
|---|---|
| ホースの長さ | カバレッジ、容量、リトラクト荷重を決定します |
| ホースID | 流れ抵抗に影響を与える |
| ホース外径 | リール容量に影響します |
| ドラム直径 | ホースの曲げ形状を決定します |
| ドラム幅 | ストレージ容量を決定する |
| 使用圧力 | 油圧動作条件を定義します |
| ノズルの種類 | 放電特性に影響を与える |
| スプリングトルク | 自動格納を決定します |
| スイベル仕様 | 回転水移送が可能 |
| ホースガイド | デプロイメントと巻き戻しを制御します |
| 取付方向 | リールの動きとホースの経路に影響を与える |
| キャビネットのクリアランス | 導入に影響を与える |
| 周囲温度 | ホース、シール、リール部品に影響を与える |
| 腐食環境 | 材料とコーティングの要件を決定する |
作動原理に基づいた消防ホースリールの選び方
選択は、リールの外観ではなく、必要な消火機能から始める必要があります。
実際のシーケンスは次のとおりです。
該当する防火設計に従って、必要な流量と圧力の条件を決定します。{0}}
特定：
- ホースID;
- ホース外径;
- 長さ;
- 圧力定格。
- 温度範囲;
- 曲がり特性。
チェック：
- ドラム容量。
- ドラムの直径。
- 取り付け方向。
- スイベル;
- ホースガイド;
- 巻き戻し機構。
確認する：
- 内寸。
- ホース出口。
- ドアの開口部。
- 取り付け方法。
- 環境保護。
給水、配管、バルブ、リール、ホース、ノズル、キャビネットが 1 つのシステムとして連動していることを確認します。
結論
消防ホース リールは、固定水の供給と制御された機械式ホースの保管を組み合わせることで機能します。
給水は、水を排出するために必要な水力エネルギーを提供します。リールドラムによりホースをコンパクトに収納し、外側に引き出すことで展開できます。スイベルにより水の接続を維持しながらドラムを回転させることができ、ホースガイドによりホースの経路を制御します。スプリング駆動モデルでは、リールが展開中に機械エネルギーを蓄積し、使用後にそのエネルギーを使用してホースを巻き戻します。{3}}手動モデルは巻き戻しに手動のクランクを使用します。-
最も重要なエンジニアリング関係は次のとおりです。
したがって、消防ホースリールをホースの長さや外形寸法だけで評価するのは不十分です。ホースの直径、ドラムの形状、スプリング トルク、スイベル構造、ノズルの特性、キャビネットのクリアランス、利用可能な給水はすべて、同じ防火システムの一部として考慮する必要があります。-
