注目の消防車両 CLOSE-UP! 水槽付きポンプ自動車

 東京都では、エネルギーといった基本的社会インフラをITを駆使して効率よく利用することで、環境負荷が少なくて人々が住みやすい都市をめざす「スマートシティ」の実現に向けた取り組みを進めている。その一環として、東京消防庁では電動モータ駆動で放水可能な消防ポンプ補助装置「スマートポンプ機能」を装備した水槽付きポンプ自動車3台を製作し、玉川消防署、石神井消防署、東村山消防署に配置した。

 スマートポンプ機能はポンプの駆動をハイブリット化するシステム。リチウムイオンバッテリによる電動モータ駆動での放水を可能にすることで、二酸化炭素排出量を削減し環境対策に寄与するとともに、電動モータの静音性により駆動音を抑制することが可能となっている。操作についてはポンプ操作盤に設けられている液晶パネルと電子スロットルで行う。放水に際して特別な操作の必要はなく、放水量(ポンプ回転数)に応じて自動でエンジン駆動と電動モータ駆動が切り替わる仕様であり、エンジン駆動時はリチウムイオンバッテリに回生充電されるようになっている。エンジンを停止した状態でモータによりポンプを駆動させた場合、ポンプ圧力0.3MPaで毎分約300Lの放水が可能であり、連続で約1時間稼働させることができる。

 同車は従来の水槽付きポンプ自動車に消防ポンプ補助装置を付加した車両という位置づけであり、外観や基本的な構造などは前年度製作の従来型車両と大きな差異はない。ハイブリット化もポンプ駆動に特化したものであり、走行に関してはエンジンからの動力のみで行われる。ポンプ駆動についても放水量が必要な際の高回転はエンジンからの動力で対応し、低回転のみモータが補助を行う仕組みだ。
 このスマートポンプ機能により、従来型車両(エンジン駆動のみ)に比べて1時間当たり約12キログラムの二酸化炭素を削減でき、騒音も80デシベル以下に抑制することができる。

 一般車両においてハイブリッド車が普及する昨今、消防自動車のハイブリッド化と聞いてもインパクトを感じないかもしれない。しかし、ポンプ車などの消火系車両を電動化、あるいはハイブリッド化することは難易度が極めて高いといわれており、世界的に開発があまり進んでいないのが現実だ。
 消火系車両は火災現場において静止している際も、エンジンをフル回転させてポンプを駆動させている。これを完全に電動化、あるいはハイブリッド化しようとすれば、システムが大型かつ複雑化してしまい、バッテリも相応の容量を確保せねばならなくなる。そうなれば、積載資機材や積載水を大幅に減らす必要が生じるわけで、現場活動に影響を与えかない。さらに、製作費用も莫大となり「小型ポンプ車を1台作るのにはしご車と同じ額がかかる」という状態になる。これらがネックとなり、世界的に走行+ポンプ駆動の完全電動化・完全ハイブリッド化は進んでいないのが現実なのだ。
 そうした中、東京消防庁が「スマートポンプ機能」を装備した水槽付きポンプ自動車の製作に踏み切ったのは、大きな挑戦と言えるのである。同車は「環境等への配慮」という点にテーマを絞っているのがポイント。実現困難な完全ハイブリッド化等ではなく「ポンプ低回転域でのモータ補助」という現実味のある方式とすることで、従来型から大きく仕様変更をすることなく「スマートポンプ機能」をプラスすることに成功しているわけだ。

 消火系車両を電動化・ハイブリッド化することで得られる消防活動に直結する効果は「放水能力が向上する」といったものではなく、「静音化による活動性・安全性の向上」と考えられており、諸外国でもそうした視点で開発が進められている。同車の場合も、行政機関の責務として、環境等への配慮という目的を果たすというテーマはもちろん、活動隊員の安全確保への効果が期待できる。消防車に搭載されたエンジンも静音性が向上したとはいえ、それでも大きな駆動音が発生する。この音が隊員間の意思疎通の障害となったり、環境音をかき消すことで危険要因の発見が遅れたりすることがある。静音性が高い電動モータに置き換えることができれば、こうした活動障害を排除することが可能なわけだ。
 同車の誕生により、日本の消防車においてもハイブリッド化についての道が拓かれたといえる。環境や地域住民、そして活動隊員にも優しいこの次世代型消防車は、消防自動車のさらなる進化に向けた貴重な一歩といえる存在なのだ。

 

消防ポンプ補助装置「スマートポンプ機能」を装備した水槽付きポンプ自動車。製作され3台はいわゆる「閑静な住宅地」である第一種低層住居専用地域を守備する玉川消防署、石神井消防署、東村山消防署に配置された。

 

軽量ホースカー(上枠付き)を積載しており、車上への動線として車両後面右側に展開式はしご型ステップを設けている。

 

基本構造は従来型車両と同等だが、消防ポンプ補助装置の液晶パネルが備わるためポンプ操作盤の占有スペースが拡大。その影響で上部ボックスが小さくなっている。車両左側は軽量吸管を取り付けた状態で積載。車上に収納された三連はしごを左側面で積み下ろしするための昇降装置のアームも備わる。

 

東京消防庁の水槽付きポンプ自動車は左右非対称な構造が特徴。車両右側は積載スペースを最大限確保するため、ポンプ操作盤以外はボックス化されている。右側ポンプ操作盤には吸口が用意され、吸口用媒介金具や吸口覆冠を取り付けた状態となっており、車上に収納された軽量吸管(分割型)を必要に応じて接続する。

 

フロント周りは消防章や補助警光灯を備える程度のシンプルな仕様(写真左)。後部についても従来型車両と大きな違いはない(写真右)。

 

後部に表記された最大積載量表示。東京消防庁の水槽付きポンプ自動車は基本的に消火用水を2000L搭載しているが、同車は消防ポンプ補助装置の重量を考慮し1700Lとなっている。

 

テールランプには東京消防庁の車両ではまだあまり装備されていない小糸製作所製のトラック用オールLEDリアコンビネーションランプ(2連タイプ・レッドVer.)を採用。

 

運用開始直前の報道公開のため、車内は無線機などの設置が行われておらず、資器材等も積み込まれていない状態。シフトレバーにはPTO接続操作の安全装置「PTOシフトインターロック装置」が設けられている。

 

後列シート下には消防ポンプ補助装置用のインバーターが備わる(写真左)。消防ポンプ補助装置は名称の通り「補助」装置であり、基本的に同車は車両エンジンから動力を得て駆動する「A-2級ポンプ」と「1700L容量の水槽」を備えた「水槽付消防ポンプ自動車」。なので銘板も従来と同じ内容のものが掲げられている(写真右)。

 

キャブ下に見える銀色の遮熱カバーで覆われたものが消防ポンプ補助装置用リチウムイオンバッテリー(約5600W容量)。

 

放水時も機関員は電子スロットルで操作を行うのみで、スマートポンプ機能のための特別な操作は必要ない。

 

 

液晶操作パネル

 

外観上で唯一スマートポンプ搭載車であることを示すのが液晶操作パネルの存在。

  • 液晶操作パネルによりスマートポンプシステムの状況が把握できる。写真はエンジン駆動中にモータを回転させ、これにより発生した電気をバッテリーに戻して充電を行う回生充電が行われている状態。
  • 液晶操作パネルによりスマートポンプシステムの状況が把握できる。エンジン回転が低い場合などは回生充電は行われず、写真のように「回生OFF」の状態が表示される。
  • 液晶操作パネルによりスマートポンプシステムの状況が把握できる。写真はエンジンが完全に停止し、モータ駆動により放水を行っている状況。

 

ポンプ圧力が0.3MPa以下になると自動でエンジンが停止し、モータによる放水に切り替わるイメージ。

 

スマートポンプシステムによる、ポンプ圧力0.3MPaでの毎分約300Lの放水。放水の勢いは弱いもののバッテリのみで連続約1時間稼働させることができる。激しく火炎が上がる火災においてはエンジン駆動による従来型の放水で対応し、残火処理など水量を絞って対応する場面では環境や騒音に配慮したモータ駆動で対応が可能という点が同車の特徴だ。

 

 

 

 

リチウムイオンバッテリの充電

 

消防ポンプ補助装置のリチウムイオンバッテリは、AC100V電源で充電可能。液晶操作パネル横の「充電起動」ボタンを押下し、庁舎のコンセントから給電することで待機中に充電を行うことができる。

  • 車両右側に充電用のケーブル接続端子が備えられている。
  • ケーブルにより一般的なAC100V電源と接続することで充電を行える。
  • 充電中の液晶操作パネル表示。エンジンとモータがそれぞれ停止していることがわかる。

 


 

 

SPEC DATA
シャシ関係
全長 約6.58m
全幅 約2.31m
全高 約2.76m
ホイルベース 3.26m
最小回転半径 5.3m
車両総重量 約10,825kg
乗車定員 7名
エンジン関係
種類 水冷直列4気筒ディーゼル
総排気量 5.193L
最高出力 154kW-2,400r/min
最大トルク 706N・m-1,600r/min
トランスミッション 電子制御式自動6段変速機(手動モード付)
ポンプ関係
水ポンプ A-2級
水槽容量 1700L
消防ポンプ補助装置 スマートポンプ機能搭載

 

 


 

お 知 ら せ
本記事は最新消防装備等を広く紹介する趣旨で製作されたものであり、紹介する装備等は弊社が製造や販売を行うものではございません。
また、当該装備の製作や調達に関するお問い合わせを頂戴致しましても、弊社では対応いたしかねます。あらかじめご了承ください。

 


 

取材協力:東京消防庁

写真・文:木下慎次


初出:web限定記事

 


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