JP3950309B2 - 消防ポンプ、及び消防自動車 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、消防ポンプ、及び消防ポンプを搭載した消防自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の消防自動車は、車体の左右の吸水口と、有圧水を取入れる中継口とをポンプ本体の吸水管路に接続し、吐出管路に左右の放水口を接続した消防ポンプを搭載し、消防自動車のエンジンの動力を走行から切替えてポンプ本体を駆動し、上記ポンプ本体の吐出管路に接続した車体の左又は右の放水口につないだホースの先端の放水ノズルから火災に放水する。ポンプ本体が吸水して放水ノズルから放水する水が消防用水槽、池、河川などの無圧水の水源の場合は、真空ポンプを消防自動車のエンジンの動力で駆動してポンプ本体の内部を真空にし、その真空作用で無圧水を呼水してポンプ本体の内部を満水にし、それからポンプ本体を駆動して放水しなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来は１台の真空ポンプを、吸水管路か、又は吐出管路に設けてあるだけなので、無圧水を水源からポンプ本体の内部にまで呼水するのに時間がかゝり（約１０秒）、火元などへの放水はその後、ポンプ本体を駆動して行うので、放水を開始するまで火事の燃焼を放置せざるを得なかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記に鑑み、一刻でも早く放水して消火活動が行えるようにしたのであって、ポンプ本体の吸水管路に吸水口と、有圧水を取入れる中継口とを備え、吐出管路に放水口を備えた消防ポンプにおいて、上記吸水管路に第１の真空ポンプを設け、上記吐出管路に第２の真空ポンプを設けると共に、上記中継口に、上記第１、第２の真空ポンプの作動中、上記中継口と上記吸水管路との間の連通を断つ負圧作動弁を設けたことを特徴とする。又、この発明の消防自動車は、上記の消防ポンプを搭載していることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図示の実施例において、Ｐは吸水管路１１と、吐出管路１２とを有し、消防自動車の車体Ｂに搭載された消防ポンプのポンプ本体で、消防自動車のエンジンを走行から切替えて駆動される。車体Ｂの左右には、周知のように夫々コックで開閉される無圧水（防火水槽、河川等を水源とする圧力を有さない水）の吸水口１３Ｌ，１３Ｒ、消火栓や他の消防自動車の消防ポンプなどからの有圧水を取入れる中継口１４Ｌ，１４Ｒと、先端に放水ノズルを有する放水管を接続するための放水口１５Ｌ，１５Ｒが設けてある。そして、車体の左右の吸水口１３Ｌと中継口１４Ｌ及び吸水口１３Ｒと中継口１４Ｒは、図示の実施例では、吸水管路１１と連通する左右の補助吸水管路１１Ｌ，１１Ｒに枝状に接続している。勿論、補助吸水管路１１Ｌ，１１Ｒを介さず、車体の左右の吸水口１３Ｌと中継口１４Ｌ及び吸水口１３Ｒと中継口１４Ｒを吸水管路１１に直接接続してもよい。又、車体Ｂの左右の放水口１５Ｌ，１５Ｒは複数あり、その複数の放水口１５Ｌ，１５Ｌ…と放水口１５Ｒ，１５Ｒ…もこの実施例では吐出管路１２に連通する左右の補助吐出管路１２Ｌ，１２Ｒに枝状に接続している。
【０００６】
上記吸水管路１１には無圧水を水源（防火水槽、河川など）から吸水管路１１の内部に吸い上げる第１の真空ポンプＶＰ₁が逆止弁Ｖ₁、止水弁Ｖ₂を介して接続してあり、又、吐出管路１２には吸水管路１１に吸水された無圧水をポンプ本体Ｐの内部に吸い上げる第２の真空ポンプＶＰ₂が、同様に逆止弁Ｖ₁、止水弁Ｖ₂を介して接続してある。
【０００７】
従って、無圧水を放水口１５Ｌ，１５Ｒ（コック開）に接続したホース（図示略）の先端の放水ノズルから火災に向かって放水する際は、吸水口１３Ｌ又は吸水口１３Ｒに吸水管１３′を接続し（吸水口１３Ｌ又は吸水口１３Ｒのコック開）、吸水管１３′の先端のストレーナを水源に浸漬したのち、上記第１、第２の真空ポンプＶＰ₁ ，ＶＰ₂を同時に消防自動車のエンジンで駆動し、第１の真空ポンプＶＰ₁で水源から無圧水を吸水管路１１まで吸水し、第２の真空ポンプＶＰ₂で吸水管路１１からポンプ本体Ｐの内部に水を吸引し、こうして第１、第２の真空ポンプＶＰ₁ ，ＶＰ₂による吸水リレー方式で無圧水を吸い上げる。その際、各真空ポンプＶＰ ₁ ，ＶＰ ₂ は水を止水弁Ｖ₂で遮断して空気だけを吸い込んで排気する。こうしてポンプ本体Ｐの内部が満水になって呼水が完了したら、ポンプ本体Ｐを消防自動車のエンジンで駆動すると共に、各真空ポンプＶＰ₁ ，ＶＰ₂の運転を止め、水を吐出管路１２、放水口１５Ｌ又は放水口１５Ｒに接続したホースを経て放水ノズルから放水する。
【０００８】
消火栓などからの有圧水を取入れる中継口１４Ｌ，１４Ｒには、上記第１、第２の真空ポンプＶＰ ₁ ，ＶＰ ₂ の作動中、中継口１４Ｌ，１４Ｒと吸水管路１１との間の連通を断つ負圧作動弁２０が設けてある。これにより第１、第２の真空ポンプＶＰ₁ ，ＶＰ₂の作動中、その真空作用で中継口１４Ｌと吸水口１３Ｌと、中継口１４Ｒと吸水口１３Ｒとの連通を負圧作動弁２０で断つ。従って、吸水口１３Ｌや吸水口１３Ｒから第１の真空ポンプＶＰ₁が空気を吸い出して無圧水を吸水管路１１に吸い上げる際に第１の真空ポンプＶＰ ₁ が負圧作動弁２０から中継口１４Ｌ，１４Ｒまでの中継管１４内の空気をも吸い出す必要が無くなると共に、ポンプ本体Ｐ内への呼水が完了しても中継管１４内に空気が残存していると、ポンプ本体Ｐを作動して放水を開始しても中継管１４に残存する空気がポンプ本体Ｐ内に入るのでその空気をホースの先端のノズルから放出し終えるまでは放水が行えなくなることが無くなり、いずれにしても第１の真空ポンプＶＰ ₁ の作動開始後、無圧水の放水までの所要時間が短縮する。
【０００９】
上記負圧作動弁２０は図２，３に示したように中空ハウジング２１と、中空ハウジング２１の内部で上下動可能な弁体２４とからなり、上記中空ハウジング２１は中継口１４Ｌ，１４Ｒとの接続口２２と、吸水管路１１との連絡口２３とを有し、上記弁体２４は受圧面積の差に基づき、第１、第２の真空ポンプＶＰ₁ ，ＶＰ₂の作動時は中継口１４Ｌ，１４Ｒとの接続口２２と吸水管路１１、図示の実施例では補助吸水管路１１Ｌ，１１Ｒとの連絡口２３とを遮断し、中継口１４Ｌ，１４Ｒが有圧水を取入れたときは逆に移動して接続口２２と連絡口２３とを連通させるようになっている。具体的には、左右の中継口１４Ｌ，１４Ｒと中継管１４で接続する接続口２２と、吸水管路１１、図示の実施例では左右の補助吸水管路１１Ｌ，１１Ｒと管で接続する連絡口２３とは中空ハウジング２１に９０゜の位相で設けられ、接続口２２は下向きに、連絡口２３は横向きに開口している。中空ハウジング２１の内部には接続口２２の上方に下部弁座２６、連絡口２３の上方に上部弁座２７が設けられている。弁体２４は上下方向に移動可能な弁軸２５に設けられて上記下部弁座２６と上部弁座２７とを同時に上から開閉する下部弁２８と上部弁２９とを備え、上部弁座２７、上部弁２９の直径は下部弁座２６、下部弁２８よりも直径が大で、上部弁２９の受圧面積は下部弁２８より大である。尚、下部弁座２６、上部弁座２７は夫々その中心部に弁軸２５の上下動をガイドするガイド筒２６′，２７′を放射状の腕で支持されて備えている。更に、中空ハウジング２１は、接続口２２の下部弁座２６よりも下と、中空ハウジング２１の内部の上部弁座２７よりも上の空間２１′とを連通するポート３０を有する。
【００１０】
第１、第２の真空ポンプＶＰ₁ ，ＶＰ₂の作動で補助吸水管路１１Ｒ，１１Ｌ、連絡口２３を経て中空ハウジング２１に真空が作用すると受圧面積の大きい上部弁２９が上部弁座２７に上から密着して閉じ、これに伴い下部弁２８も下部弁座２６に上から密着して閉じ、これにより接続口２２から中継口１４Ｌ，１４Ｒまでの大気圧の中継管１４の内部は遮断され、中継管１４内の空気は第１、第２の真空ポンプＶＰ₁ ，ＶＰ₂で吸気されない。従って第１、第２の真空ポンプＶＰ₁ ，ＶＰ₂が吸引、排気する空気量は、中継口１４Ｌ，１４Ｒが吸水管路１１と連通している場合よりは減少し、その分だけ早く吸水管路１１の内部を真空にしてポンプ本体Ｐの内部に無圧水を呼水することができる。そして、放水のために第１、第２の真空ポンプＶＰ₁ ，ＶＰ₂の作動を停め、ポンプ本体Ｐを運転し、連絡口２３から中空ハウジング２１の内部へ真空が作用しなくなると、弁体２４の自重、及び後述のコイルスプリング３１の作用で弁体２４は閉になるので接続口２２から中継口１４Ｌ，１４Ｒまでの中継管１４の内部の空気は吸水管路１１に流出しないため、その空気がホースを通って放水ノズルから放出されるまで放水が開始しないということが無くなり、ポンプ本体Ｐの駆動で直ちに放水が開始する。
【００１１】
又、中継口１４Ｌ，１４Ｒを消火栓に接続し、消火栓から圧力Ｐ₁の有圧水が中継口１４Ｌ，１４Ｒ（コック開）、中継管１４、接続口２２を経て下部弁２８に下から作用した場合、その有圧水の一部はポート３０を通って受圧面積の大きい上部弁２９に上から作用する。この場合、有圧水は細いポート３０を通るので上部弁２９に上から作用する圧力Ｐ₂は有圧水の圧力Ｐ₁よりも小になる。この時圧力Ｐ₁により下部弁２８を上向きに押す力Ｆβと、圧力Ｐ₂で上部弁２９を下向きに押す力Ｆαでは、下部弁２８、上部弁２９との面積比により下部弁座２６を開く下部弁２８の開度を制御し、下部弁座２６を通って連絡口２３に流れる有圧水の圧力を一定のＰ₃に保つ。従って、圧力Ｐ₃の有圧水が連絡口２３から吸水管路１１を通ってポンプ本体Ｐの内部に進入するので、ポンプ本体Ｐを作動することにより放水口１５Ｌ，１５Ｒに接続したホースのノズルから直ちに放水できる。そして、接続口２２から連絡口２３に流れる有圧水の流れが安定すれば中空ハウジング２１の内部は満水になる。
【００１２】
尚、弁体２４の上向き、或いは下向きに動く初期に、水の流れで弁体２４が過渡的に振れ動くのを防止するため、弁軸２５の上部に鍔２５′を設け、弁軸２５には上からコイルスプリング３１を嵌め、このコイルスプリング３１の弾力を上記鍔２５′と中空ハウジング２１の上壁との間に作用させ、弁体２４の振れ動きを防止することが好ましい。
【００１３】
尚、吐出管路１２には左右の補助吐出管路１２Ｌと補助吐出管路１２Ｒとの分岐部に、図を省略したが周知の放水口自動閉塞弁３２が設けてある。第１、第２の真空ポンプＶＰ₁ ，ＶＰ₂で排気し、真空作用によりポンプ本体Ｐの内部に無圧水を呼水する際、放水口１５Ｌ，１５Ｒからの空気の侵入を防ぐために放水口１５Ｌ，１５Ｒのコックを閉じねばならない。しかし放水口自動閉塞弁３２を上記の位置に設けておくと、放水口１５Ｌ，１５Ｒのコックの開閉とは無関係に、第１、第２の真空ポンプＶＰ₁ ，ＶＰ₂の作動でポンプ本体Ｐの内部が負圧になると、大気圧との差により放水口自動閉塞弁３２は自動的に閉塞して放水口１５Ｌ，１５Ｒからの空気の侵入を阻止し、ポンプ本体Ｐの内部が満水になるとその水圧で自動的に開き、水が放水口１５Ｌ，１５Ｒに流れることを可能にする。従って、放水口１５Ｌ，１５Ｒに放水用のホースを接続し、放水口１５Ｌ，１５Ｒのコックを開き、ポンプ本体Ｐを作動して放水を開始すればよく、無圧水の呼水、放水の際に放水口１５Ｌ，１５Ｒを点検する作業を省略することができる。
【００１４】
更に、ポンプ本体Ｐを駆動し、放水口１５Ｌ，１５Ｒのコックを開にしても放水が行われない落水状態での水位（落水位置）を検出するため、吸水管路１１には静電容量式水位スイッチ３４が設けてある。従来は落水位置を検出するのにフロートスイッチを設けていた。フロートスイッチは吸水管路１１内の水が静止していると正確に水位を検出するが、水に流れが発生するとフロートが上下に動くので水位を正確に検出することが出来ない。又、汚れた水を吸い込んで放水する際に水中のゴミ等がフロートなどスイッチの可動部に付着すると正確に作動しないという欠点がある。しかし、静電容量式水位スイッチ３４を使用すると、水の流れや、水中の異物に影響されることなく落水位置を正確に検出することができる。また、吐出管路１２に設けたスイッチ３３は圧力スイッチで、揚水完了時の圧力を検出するためのスイッチである。
【００１５】
【発明の効果】
以上で明らかなように、本発明の消防ポンプは無圧水を放水する際、ポンプ本体の内部に水を満たす呼水を、吸水管路に設けた第１の真空ポンプと、吐出管路に設けた第２の真空ポンプの２台によって行うので、従来の１台の真空ポンプで行っていた呼水の所要時間を半減し、それだけ早く放水を行って火事の災害を少なくすることができる。又、有圧水を取入れる中継口に負圧作動弁を設けたので無圧水を第１、第２の真空ポンプで呼水する際に中継口の配管の内部の空気を吸い出して排気する必要がないので、その分、呼水を早く完了できると共に、放水の際に水に先立って中継口の配管の内部の空気が吐出管路に出ることがない。従って、中継口の配管中の空気によって放水に遅れが生ぜず、矢張り災害を少なくすることができる。
更に、そのような消防ポンプであるので、消防自動車に搭載することが最も適切である。
そして、無圧水の放水の際は、第１、第２の真空ポンプを同時に運転し、呼水が完了したら同時に運転を停止すればよいので、取扱い、操作も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の消防ポンプを搭載した消防車の要部を示す平面図。
【図２】 （Ａ）は負圧作動弁の閉弁状態の縦断面図、（Ｂ）は同上の矢印Ｂ−Ｂ線での上部弁座の平面図、（Ｃ）は同じく矢印Ｃ−Ｃ線での下部弁座の平面図。
【図３】 負圧作動弁の開弁状態の縦断面図。
【符号の説明】
Ｂ 消防自動車の車体
Ｐ ポンプ本体
ＶＰ₁ ，ＶＰ₂ 真空ポンプ
Ｖ₁ 逆止弁
Ｖ₂ 止水弁
１１ 吸水管路
１１Ｌ，１１Ｒ 左右の補助吸水管路
１２ 吐出管路
１２Ｌ，１２Ｒ 左右の補助吐出管路
１３Ｌ，１３Ｒ 車体の左右の吸水口
１４Ｌ，１４Ｒ 車体の左右の中継口
１５Ｌ，１５Ｒ 車体の左右の放水口
２０ 負圧作動弁
２１ 負圧作動弁の中空ハウジング
２４ 負圧作動弁の弁体
３２ 放水口自動閉塞弁
３４ 静電容量式圧力スイッチ

Claims (2)

1. ポンプ本体の吸水管路に吸水口と、有圧水を取入れる中継口とを備え、吐出管路に放水口を備えた消防ポンプにおいて、
   上記吸水管路に第１の真空ポンプを設け、
   上記吐出管路に第２の真空ポンプを設けると共に、
   上記中継口に、上記第１、第２の真空ポンプの作動中、上記中継口と上記吸水管路との間の連通を断つ負圧作動弁を設けた、
   ことを特徴とする消防ポンプ。
2. 請求項１に記載の消防ポンプを搭載したことを特徴とする消防自動車。

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