JPH06200893A - 消防ポンプの呼水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 呼水が完了すると水が真空ポンプに行くのを
確実に防ぎ、真空ポンプが停るとその瞬間に圧力差で真
空ポンプから逆流する空気によって弁口を閉じ、放水ポ
ンプの落水を確実に防ぐ、消防ポンプの呼水装置の提
供。 【構成】 弁筒２０内に弁口２６を貫いて上下動可能に
弁軸２８を設け、該弁軸に弁口を上から塞ぐ上部弁板２
９と、下から塞ぐ下部弁板３０とを上下に間隔を保って
固定し、弁軸の下部にフロート３３を上下摺動可能に取
付け、弁筒の下部室２１内にはフロートを乗せ、上部弁
板２９に弁口を常時塞がせる支持座３４を設け、真空ポ
ンプの運転により弁軸が上昇したときに、上記支持座に
乗ったフロートに下から当接し、上下両弁板の間隔３１
を弁口内に位置させて弁口を開いた状態に保つストッパ
を弁軸の下端部に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、消防ポンプが消火栓
などの有圧水以外の水を放水する始動時に、真空ポンプ
を運転し、その真空作用で放水ポンプのハウジングと、
その吸水口に接続した吸水管の内部に呼水する消防ポン
プの呼水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は実公平１−３３０８４号公報
により、放水ポンプのハウジングの吐出側に、吸入口を
有する下部室と、吸出口を有する上部室と、上記両室を
連ねる弁口を備えた仕切壁とを有する止水用の弁筒を取
付け、該弁筒の下部室の吸入口を放水ポンプの内部に連
通すると共に、上部室の吸出口を真空ポンプに接続し、
真空ポンプの運転による真空作用で前記弁筒内の弁口を
開き、該真空作用で水が放水ポンプの内部に吸込まれ、
その水が下部室に浸入すると、その水によって弁口を閉
じるようにした消防ポンプの呼水装置を提案した。この
呼水装置に使用される止水用弁筒１内の弁体は、図５に
示すように上部室２と下部室３を仕切る仕切壁４に設け
た弁口５の中心を貫通する上下動可能な弁軸６と、該弁
軸の下端部に取付けられて弁口を下から塞ぐことができ
る弁板７とからなり、弁筒１の上部に上向きに凸のダイ
アフラム８を嵌めて上蓋９で固定し、弁軸の中部はダイ
アフラム８の中心部に固定し、弁軸の上端部は上蓋９の
中心部で上下方向にガイドし、常時は上向きに凸のダイ
アフラム８の弾性で弁軸６を引上げ、弁板７を弁口５に
下から当てゝ弁口を閉じる（図５実線）。従って、放水
ポンプと一緒にクラッチの接で真空ポンプが運転される
と、上部室２に作用する真空でダイアフラム８は下向き
に凸になり（図５破線）、弁軸６は下がり、弁板７が弁
口５から下に離れることで弁口５は開になり、ポンプハ
ウジング、及び吸水管の内部は負圧になって吸水管から
水が吸込まれる。こうしてポンプハウジング、及び吸水
管が水で満ちると、その水は弁筒内の下部室３に入り、
水圧でダイアフラム８を上向きに押す。これによりダイ
アフラム８は上向きに凸の元の状態に戻り、弁板７は弁
軸６と一体に上昇して、弁口５を下から塞ぎ、水が弁口
５、上部室２を通って真空ポンプに流入するのを阻止
し、無給油型真空ポンプの場合、ポンプに流入した水で
ポンプの羽根車が破損する等の問題が生じるのを防止す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記止水弁で
は真空ポンプが運転している間、及びダイアフラム８を
水圧により上向きに押し上げる圧力が低い場合、弁板７
は弁口５を塞がないことがあり、そのときは真空ポンプ
に水が流入することがある。このため止水弁の上部室の
吸出口２´から真空ポンプに至る吸気管の途中にフロー
ト弁を有する水溜めを設け、真空ポンプに行こうとする
水を水溜めに貯溜しなければならない。又、真空ポンプ
の運転は、揚水が完了し放水ポンプの回転によって圧力
が発生するとこの圧力を圧力スイッチが感知したときに
クラッチを断にして停めるが、真空ポンプの運転が停止
すると圧力差により真空ポンプより大気が流入するので
弁軸６、弁板７がダイアフラム８の弾力に抗し下降して
弁口５を開き、空気が放水ポンプのハウジング、及び吸
水管内に逆流し、落水する虞れがある。このため、前記
吸気管にはチェッキバルブを設け、空気が放水ポンプに
逆流するのを防止する必要がある。そして、吸気管に上
記フロート弁付き水溜め、チェッキ弁を接続する配管が
複雑になると共に、放水ポンプが放水可能になるまでの
揚水タイムに時間がかゝり、一刻も早く放水したい要求
を満たせない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解消するために開発されたのであって、放水ポンプのハ
ウジング、又はその吸水口に接続した吸水管の上周部
に、吸入口を有する下部室と、吸出口を有する上部室
と、上記上下両室を連通する弁口を有する仕切壁とを備
えた止水用の弁筒を取付け、該弁筒の下部室の吸入口を
放水ポンプの内部に連通すると共に、上部室の吸出口を
真空ポンプに接続し、真空ポンプの運転による真空作用
で前記弁筒内の弁口を開き、該真空作用で水が放水ポン
プの内部に吸込まれ、その水が下部室に浸入すると、そ
の水によって弁口を閉じるようにした消防ポンプの呼水
装置において、前記弁筒内に弁口の中心部を貫いて上下
動可能に弁軸を設け、該弁軸の上部に弁口を上から塞ぐ
ことができる上部弁板と、前記弁口を下から塞ぐことが
できる下部弁板とを上下に間隔を保って固定すると共
に、弁軸の、下部弁板の下の部分にフロートを上下摺動
可能に取付け、弁筒の前記下部室内には上記フロートを
上に乗せ、上下の両弁板と弁軸の自重で上部弁板に弁口
を上から常時塞がせる支持座を設け、且つ真空ポンプの
運転による真空作用で上下両弁板と弁軸とが上昇したと
きに、上記支持座に乗っているフロートに下から当接
し、上下両弁板の間隔を弁口内に位置させて弁口を開い
た状態に保つストッパを弁軸の下部に設けたことを特徴
とする。

【０００５】

【実施例】図１〜４において、１０は放水ポンプのハウ
ジング、１１はその吸込口１０´に接続した吸水管、１
２は無給油型真空ポンプを示し、この実施例では吸込口
に近い吸水管１１の端部の上周部に止水用の弁筒２０が
設置してある。弁筒２０は吸入口２２を有する下部室２
１と、吸出口２４を有する上部室２３と、上記上下両室
２１，２３を連通する弁口２６を有する仕切壁２５とを
備え、下部室の内部は吸水管１１、ひいては放水ポンプ
のハウジング１０の内部に連通し、上部室２３の吸出口
２４は吸気管路２７で真空ポンプ１２に接続している。

【０００６】２８は弁口２５の中心部を貫いて弁筒２０
の内部で上下動可能な弁軸を示し、この弁軸２８の上部
には弁口を上から塞ぐことができる上部弁板２９と、弁
口を下から塞ぐことができる下部弁板３０とを上下に間
隔３１を保って固定してある。３２は上下の弁板２９，
３０の間隔３１を保つため弁軸に嵌めたスペーサであ
る。弁軸２８には、下部弁板３０の下にフロート３３を
上下摺動可能に取付けてある。

【０００７】弁筒２０の下部室２１の内部下方にはフロ
ート３３が上に乗る筒形の支持座３４が設けてある。
又、弁軸の下部には上記支持座３４の筒形内部に弛く嵌
る鍔状のストッパ３５が固定してあり、フロート３３
は、上面が下部弁板３０、下面が上記ストッパ３５に夫
々当接する範囲で弁軸沿いに上下に摺動可能である。上
記支持座３４、ストッパ３５は次のように機能する。

【０００８】図２は真空ポンプ１２が運転されていない
常態で、上部弁板２９が弁口２６を上から塞ぐことで下
部弁板と弁軸は自重で垂れ下がり、フロートは支持座３
４の上に乗り、下部弁板３０はフロート３３から上に僅
かに離れ、これによって放水ポンプが作動中のときは落
水を防ぐ。尚、このとき、ストッパ３５はフロートの下
面から下に離れている。

【０００９】図１，３は真空ポンプ１２が運転中の状態
で、真空ポンプの運転により上部室２３内に生じる負圧
で上部弁板２９は弁軸２８、下部弁板３０を伴って上昇
する。しかし、弁軸と相対的に摺動可能なフロート３３
は支持座３４に乗ったまゝであるため、上部弁板、下部
弁板、弁軸は、ストッパ３５がフロート下面に当接する
と、フロートの自重でそれ以上は上昇できない。この状
態では上下の弁板の間隔３１が弁口２５内に位置するた
め弁口２５は開に保たれ、放水ポンプのハウジング１
０、及び吸水管１１内の空気は真空ポンプに吸出されて
真空になり、ポンプへの呼水作用が開始する。

【００１０】図４は放水ポンプのハウジング１０、吸水
管１１に水が満ち、その水が弁筒２０内の下部室２１に
吸入口２２から上がり、その水によってフロート３３が
浮き上がり、浮力で下部弁板３０を上部弁板２９、及び
弁軸２８ごと持ち上げて弁口２６を下部弁板により下か
ら塞ぎ、水が上部室２３から管路２７を経て無給油型真
空ポンプ１２に行くのを防止している状態で、フロート
の下面はストッパ３５から上に離れる。

【００１１】つまり、支持座３４は、弁筒の下部室内で
フロートを上に乗せ、上下の両弁板と弁軸の自重で上部
弁板に弁口を上から常時塞がせる役目をする。又、スト
ッパ３５は、真空ポンプの運転による真空作用で上下両
弁板と弁軸とが上昇したときに、上記支持座に乗ってい
るフロートに下から当接し、上下両弁板の間隔を弁口内
に位置させて弁口を開いた状態に保つ役目をする。

【００１２】支持座３４は、上端と下端に鍔を有するＨ
形断面のセパレータ筒３６に同心状に立設してある。セ
パレータ筒３６の上端の鍔３６ａは弁筒２０の下部内周
に接し、下端の鍔３６ｂは弁筒の下端の鍔２０ｂの下に
重なり、上記両鍔を挟んで締付けるボルト、ナットによ
ってセパレータ筒は弁筒に固定してある。

【００１３】弁軸２８の上下動をガイドするため、弁筒
の上端の鍔２０ａにボルト、ナットで取付けられて弁筒
の上端を塞ぐ上蓋３７には弁軸２８の上端部を受入れる
下端が開口した盲のガイド孔３８、前記支持座３４の底
３４´には弁軸の下端部が通るガイド孔３９が設けてあ
る。

【００１４】セパレータ筒３６の上端の鍔３６ａと、支
持座の底よりも下の筒３６´とには複数の開口４０，４
１が開設してあり、鍔３６ａの開口４０はフロート３３
の外側に位置する。真空ポンプの運転で弁口２６が開い
たとき（図３）、この開口４０，４１、及び筒部３６´
で囲まれた吸入口２２を通じ放水ポンプのハウジング１
０と、吸水管１１の内部は負圧になる。又、放水ポンプ
のハウジングと吸水管に水が満ち、その水が下部室２１
に上がる際、水はセパレータ筒３６の筒部３６´で囲ま
れた吸入口２２から筒部の開口４１を通って筒部３６´
と弁筒の下端部との間に形成された環状空間４２に入
り、それから開口４０を通って下部室内に水位が上昇す
る。従って、フロートには下から水がぶつからず、水は
下部室内でフロートの外側を上向きに流れるためフロー
トの浮上は安定する。

【００１５】支持座の底３４´とストッパ３５の間には
上下の弁板と、弁軸の自重で圧縮されるコイルバネ４４
が設けてある。このコイルバネ４４は弁軸、上下の弁板
の自重を相殺してこれらを上向きに付勢する。従って、
真空ポンプの運転で上下の弁板と、弁軸が真空作用で図
１，３の状態に上昇して弁口２６を開く際に、弁口２６
の圧力損失を減少して弁口を迅速に開き、揚水タイムが
遅れるのを防止する。このコイルバネ４４のバネ定数は
上下の弁板、弁軸の自重に応じて定め、これにより弁口
２６の口径、上下の弁板２９，３０の直径を、圧力損失
を少なくする適切な大きさにすることができる。

【００１６】放水ポンプを運転する際は電磁クラッチ１
３を接にし、エンジンの回転を放水ポンプを経て真空ポ
ンプにも伝え、両ポンプを同時に運転する。真空ポンプ
が作動すると上部弁板２９が図２の状態から上に向け吸
引、移動して弁口２６を開き（図１，３）、放水ポンプ
のポンプハウジング、及び吸水管内の空気が吸入口２
２、下部室２１、弁口２６、上部室２３、吸引管路２７
を経由して真空ポンプに吸込まれ、ポンプハウジング１
０、及び吸水管１１の内部は排気、減圧される。

【００１７】上部弁板２９と下部弁板３０は弁軸２８で
連結されているため、上部弁板２９が上に向け吸引、移
動すると、下部弁板３０は弁口２６を下から塞ごうとす
ると共に、弁軸の下端部のストッパ３５は支持座３４に
乗ったフロート３３を持ち上げようとする。しかし、フ
ロート３３の自重でストッパはフロートを持ち上げるこ
とができず、このため下部弁板３０は弁口２６を下から
塞ぐことができず、これにより弁軸２８の、上下の弁板
の間隔３１の部分が弁口２６に位置し、弁口は開の状態
を保つ（図１，３）。

【００１８】こうして放水ポンプのハウジング１０、吸
水管１１の内部は真空状態になるので水源から水が吸水
管１１を経てハウジングの内部に吸込まれ、放水ポンプ
の呼び水が行われる。ポンプへの呼び水が完了すると弁
筒の下部室内に吸入口２２から水が流入してくる。そし
て、この水によってフロート３３は弁軸沿いに浮上し、
下部弁板３０を押上げ下部弁板は弁口２６を下から塞ぎ
（図４）、水が吸引管路２７を通って真空ポンプ１２へ
流入するのを防止する。

【００１９】呼び水が完了し、放水ポンプの回転で圧力
発生すると、この圧力を圧力スイッチ１４が感知して電
磁クラッチを断にし真空ポンプの運転を止めるが、真空
ポンプが停止すると、その瞬間に下部室２１内の水位は
下がり、同時に圧力差によって吸出口２４から上部室２
３内に空気が逆流し、その空気は上部弁板２９を下向き
に強く押し、弁口２６を閉塞させる。これにより真空ポ
ンプを停止しても放水ポンプへの空気の逆流が阻止さ
れ、放水ポンプの落水が確実に防止できる。

【００２０】吸出口２４から真空ポンプ１２に至る吸引
管路２７には水分離装置１５を接続し、吸引管路に万
一、水が流入してもこれを分離して真空ポンプに行かさ
ないようにすると共に、水分離装置１５の先（真空ポン
プ側）にミストフィルタ１６を接続し、噴霧状の水、及
びゴミ、塵等を除去し、無給油式真空ポンプを保護する
ことが好ましい。

【００２１】

【発明の効果】以上で明らかなように本発明によれば、
真空ポンプの運転で迅速、確実に弁口を開いて放水ポン
プに呼水し、呼水が完了して弁筒内に水が流入してくる
とフロートで弁口を閉じて水が遠心ポンプに行くのを防
止し、真空ポンプの運転が停止すると、その瞬間に圧力
差で真空ポンプから逆流する空気によって再び弁口を閉
じ、放水ポンプの落水を防止する、作動が確実な呼水装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】真空ポンプが作動中の状態の本発明の呼水装置
の説明図である。

【図２】図１の止水弁の真空ポンプが運転されていない
状態の断面図である。

【図３】図１の止水弁の拡大断面図である。

【図４】図１の止水弁のフロートによって弁口が閉じら
れている状態の断面図である。

【図５】従来の止水弁の断面図である。

【符号の説明】

１０ 放水ポンプのハウジング １１ 吸水管 １２ 真空ポンプ ２０ 弁筒 ２１ 下部室 ２２ 吸入口 ２３ 上部室 ２４ 吸出口 ２６ 弁口 ２７ 吸引管路 ２８ 弁軸 ２９ 上部弁板 ３０ 下部弁板 ３１ 上下の弁板の間隔 ３３ フロート ３４ 支持座 ３５ ストッパ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放水ポンプのハウジング、又はその吸水
   口に接続した吸水管の上周部に、吸入口を有する下部室
   と、吸出口を有する上部室と、上記上下両室を連通する
   弁口を有する仕切壁とを備えた止水用の弁筒を取付け、
   該弁筒の下部室の吸入口を放水ポンプの内部に連通する
   と共に、上部室の吸出口を真空ポンプに接続し、真空ポ
   ンプの運転による真空作用で前記弁筒内の弁口を開き、
   該真空作用で水が放水ポンプの内部に吸込まれ、その水
   が下部室に浸入すると、その水によって弁口を閉じるよ
   うにした消防ポンプの呼水装置において、 前記弁筒内に弁口の中心部を貫いて上下動可能に弁軸を
   設け、該弁軸の上部に弁口を上から塞ぐことができる上
   部弁板と、前記弁口を下から塞ぐことができる下部弁板
   とを上下に間隔を保って固定すると共に、弁軸の、下部
   弁板の下の部分にフロートを上下摺動可能に取付け、弁
   筒の前記下部室内には上記フロートを上に乗せ、上下の
   両弁板と弁軸の自重で上部弁板に弁口を上から常時塞が
   せる支持座を設け、且つ真空ポンプの運転による真空作
   用で上下両弁板と弁軸とが上昇したときに、上記支持座
   に乗っているフロートに下から当接し、上下両弁板の間
   隔を弁口内に位置させて弁口を開いた状態に保つストッ
   パを弁軸の下部に設けたことを特徴とする消防ポンプの
   呼水装置。