TWI685362B - 消防水池抽換式底閥及具該抽換式底閥的汲水系統 - Google Patents

Abstract

一種抽換式底閥，包括：一擋止部；一個連結上述擋止部的基座部；一個可相對上述基座部和/或擋止部單向作動的底閥部，可在一個保留吸水管和水池導通的汲水位置、和一個封閉吸水管和水池導通汲水的封閉位置間作動；一牽引件，一端被暴露於封蓋處，藉由拉繩對相對的另一端底閥擋止部由上述封閉位置朝上述汲水位置作動；及一出入操作件，一深入端連結於上述擋止部和/或上述基座部，相反於上述深入端的一收放端則設置於對應替換端處。

Description

消防水池抽換式底閥及具該抽換式底閥的汲水系統

本發明是有關於一種消防水池抽換式底閥，以及具有該抽換式底閥的汲水系統。

對於大樓、大廈、工廠、學校、車站或醫院等公共場所或建築物，消防滅火設備為必要的設施之一，消防法規更規定各種不同用途場所之建物，其樓地板面積超過一定面積以上時，必需依【各類場所消防安全設備設置標準】之規定，設置各項自動滅火設備。而自動滅火設備中就以水系統之滅火設備為主，佔了九成以上；包含室內消防栓滅火設備、室外消防栓滅火設備、自動撒水滅火設備、水霧自動滅火設備、泡沫自動滅火設備，以便能在火災發生的第一時間進行滅火處理，或至少能在消防人員到達前控制火勢而避免蔓延。而上述常見的這些以水作為滅火之消防系統，除需設置足夠之水源容量，且其管內系統作動時為確保具有足夠之壓力滅火，也必需設置消防泵浦自動加壓機組。通常建物所有權人在【各類場所消防安全設備設置標準】之規定下必需設置水系統之滅火設備時；在一方面為增加使用面積、另一方面可讓建築物重心穩固之考量下，多數皆選擇詳如圖1所示，在建築物的底層下方或地面1下設置有消防水池2。

由於消防水池2通常會設置於地面以下、甚至地下停車場以 下，位於建築物最底部，且消防水池2具有一定深度，若消防泵浦4選擇沉水式馬達，勢必難以檢視保養，故消防法規定消防泵浦自動加壓機組必需為地上型。倘若消防水系統滅火設備之水池，其水源若低於消防泵浦自動加壓機組時，則需要一根下行的吸水管7，才能將消防水池2中的消防水汲取向上。

當吸水管7管內有空氣時，消防泵浦即無法抽取消防水，為維持吸水管7隨時充滿水之功能，所以吸水管7之最低處裝設有底閥8，並配合地上型消防泵浦自動加壓機組之補給水箱(消防業通稱呼水槽)(單向流入吸水管7，故吸水管7隨時充滿水。底閥8的作用是讓水僅能由消防水池2流向吸水管7，無法從吸水管7流回消防水池2，藉此使吸水管7及消防管路之內隨時充滿消防水，防止消防水系統滅火設備無法抽水加壓後滅火，甚至泵浦4因空轉導致損壞。

由於消防水系統滅火設備之管系較長，壓力又高，常常發生水鎚作用，故消防用之底閥其材質必需滿足CNS6445(耐壓10KG/CM2)以上之規定，也因此造成底閥體積厚重，且底閥長時間深埋於水中，一方面難以檢視，另方面一旦發生故障需維修汰換時，若不是將消防水池2內的水抽乾，再由維修人員進入維修，就是要將吸水管7與底閥8抽吊至地面上進行更換，因為吸水管7的重量較重，需要以吊具進行吊掛，如此一來必須耗費許多人力；尤其有些吸水管7是以水泥固定於消防水池2，更需要大費周章地破壞水泥包封，才能將吸水管7和底閥8一併取出維養。

通常底閥之壽命約3~5年，但檢視多數損壞之底閥，外部鑄 造體及本體通常都未損壞，主要都是因擋水部份損壞，卻必需整組更換，且故障更換時又需耗費人力甚至拖延維修時間，在現今工程維修人員短缺狀況下造成維修費用攀高，由於整個消防水系統滅火設備採用圖1方式設置的數量佔多數，而底閥故障下，整個系統就完全失能，其影響不可輕視。

因此，如何解決上述傳統更換底閥的問題，甚至可以進一步提供檢視功能，確保消防系統的運作順暢，就是亟需研究改善的方向所在。

有鑑於上述缺點，本發明的目的，在於提供一種消防水池抽換式底閥，讓更換底閥的便利性大幅提升，顯著降低維養成本。

本發明的另一目的，在提供一種消防水池抽換式底閥，讓底閥的維修保養變為可行，大幅提升消防系統的可靠性。

本發明的再一目的，在提供一種具有消防水池抽換式底閥的汲水系統，不僅提供易於更換操作的結構，便於維修人員從消防水池外部維修或更換底閥，提升消防設備的安全性，也使得底閥的檢驗保養成為可行，確實提升消防系統的可靠性。

為達上述目的，本發明提供一種消防水池抽換式底閥，其中該水池是設置於泵浦(或稱抽水加壓泵浦機組)之下，並經由一個三通吸水組件及設置於該水池上部的一泵浦，將該水池中的儲水向上抽取加壓後、供應至一消防系統管路或民生工業用水端，上述三通吸水組件包括一個三通本體、一封蓋以及一吸水管，上述三通本體具有一連接端、導接至上述泵浦的一出水端、及直通上述連接端的一替換端，該封蓋設置於上述替換 端，該連接端導通連接該吸水管，以及該吸水管具有沉入上述消防水池的一吸水端，該吸水管具有一個預定內徑且在該吸水端形成有一個內徑小於上述預定內徑的內縮肩部，該抽換式底閥包括：一外緣大於上述內縮肩部且小於上述預定內徑的擋止部；一個連結上述擋止部的基座部；一個底閥部，當泵浦抽水時，底閥部受水流帶動而向上位移至汲水位置，使得基座部與底閥部之間形成有供水流通的空間，讓吸水管與消防水池導通，而泵浦停止抽水時，底閥部受重力與管內水流重力的推動而位移至封閉位置，使吸水管與消防水池之間的水無法流通，可在一個保留上述吸水管和上述水池導通的汲水位置、和一個封閉上述吸水管和上述水池導通汲水的封閉位置間作動；一牽引件，一端被暴露於上述封蓋處，相對的另一端則供驅動上述底閥部由上述封閉位置朝上述汲水位置作動；及一出入操作件，一深入端連結於上述擋止部和/或上述基座部，相反於上述深入端的一收放端則設置於對應上述替換端處。

由於底閥本身的結構設計，使得水池抽換式底閥可以被輕易地由吸水管中向上取出，也可以在檢驗確認後，重新藉由吸水管中向下放回預定位置，使得底閥的檢視維修成為可行。另方面，底閥本身出問題時，也不需要將整組吸水管拆除取出，僅需針對故障的部分維修或替換，大幅減低替換更新的難度及處理成本。

本發明另提供一種具有消防水池抽換式底閥的汲水系統，供吸取一消防水池內的儲水向上抽取、供應至一消防系統作為消防用水，該汲水系統包括：一泵浦，提供將該消防水池中的儲水向上抽取的動力；一 個三通吸水組件，包括一個三通本體，具有一連接端、導接至上述泵浦的一出水端、及直通上述連接端的一替換端；一封蓋，該封蓋設置於上述替換端；以及一吸水管，導通連接該連接端，且具有沉入上述消防水池的一吸水端，以及具有一個預定內徑且在該吸水端形成有一個內徑小於上述預定內徑的內縮肩部；以及一抽換式底閥，包括一外緣大於上述內縮肩部且小於上述預定內徑的擋止部；一個連結上述擋止部的基座部；一個底閥部，當泵浦抽水時，底閥部受水流帶動而向上位移至汲水位置，使得基座部與底閥部之間形成有供水流通的空間，讓吸水管與消防水池導通，而泵浦停止抽水時，底閥部受重力與管內水流重力的推動而位移至封閉位置，使吸水管與消防水池之間的水無法流通，可在一個保留上述吸水管和上述消防水池導通的汲水位置、和一個封閉上述吸水管和上述消防水池導通汲水的封閉位置間作動；一牽引件，一端被暴露於上述封蓋處，相對的另一端則供驅動上述底閥部由上述封閉位置朝上述汲水位置作動；以及一出入操作件，一深入端連結於上述擋止部和/或上述基座部，相反於上述深入端的一收放端則設置於對應上述替換端處。

相較於習知技術，本發明揭露的具有消防水池抽換式底閥的汲水系統，可透過三通本體的替換端，輕鬆將欲維修或檢驗的底閥部取出，待維修或換新後，再從替換端置入吸水管底部，藉此提升維修底閥部的速度和增加消防設備的安全性；尤其此種結構改變，使得抽換式底閥的檢驗成為可行，更能大幅提升消防系統整體安全性與可靠性，達成本發明目的。當然，本發明揭露的抽換式底閥除了適用於消防水池，更可用於地下水池 或水井汲水用途。

1‧‧‧地面

2、15‧‧‧消防水池

3、16‧‧‧水塔

4、11‧‧‧泵浦

5、17‧‧‧灑水管線

6、18‧‧‧自動灑水設備

7、123‧‧‧吸水管

8‧‧‧底閥

10‧‧‧汲水系統

12‧‧‧三通吸水組件

13‧‧‧抽換式底閥

14‧‧‧防汙濾網

121‧‧‧三通本體

122、522‧‧‧封蓋

124‧‧‧吸水端

125、525‧‧‧內縮肩部

31‧‧‧連接端

32‧‧‧出水端

33、53‧‧‧替換端

35‧‧‧手動排氣閥

36‧‧‧拉柄

131、531‧‧‧底閥部

132、532‧‧‧基座部

133、533‧‧‧擋止部

134、534‧‧‧牽引件

135‧‧‧出入操作件

136‧‧‧深入端

137‧‧‧收放端

41‧‧‧法蘭盤

42‧‧‧止水橡膠墊

43‧‧‧螺絲組件

51‧‧‧流通空間

圖1為先前技術的消防系統的示意圖。

圖2為本案具有消防水池抽換式底閥的汲水系統的第一較佳實施例的示意圖。

圖3為本案消防水池抽換式底閥的第一較佳實施例的示意圖。

圖4為圖3實施例的結構分解後的示意圖。

圖5A至圖5C為圖3實施例中的底閥部的示意圖。

圖6為本案消防水池抽換式底閥的第二較佳實施例的示意圖。

圖7A至圖7C為圖6實施例中的底閥部的示意圖。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之優點與功效。

本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書之揭示內容，以供熟悉此技藝之人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，任何結構之修飾、大小之調整或比例關係之改變，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明所能涵蓋之範疇。

本發明具有消防水池抽換式底閥的汲水系統的第一較佳實施例如圖2所示，汲水系統10包括泵浦11、三通吸水組件12、抽換式底閥13以及防汙濾網14，本例中汲水系統10是用於消防系統，消防系統包含有消 防水池15、水塔16、灑水管線17以及自動灑水設備18。當自動灑水設備18受火災撒水頭感熱觸發而啟動持續撒水時，灑水管線17及其連結之壓力桶會逐漸降壓，當壓力桶之壓力降低至壓力開關啟動值時，泵浦控制盤即啟動泵浦運轉，泵浦11會經由三通吸水組件12及抽取式底閥13將消防水池15內的水源向上抽取加壓送至灑水管線17、經由自動灑水設備18向火源持續加壓滅火。

請同時參閱圖3及圖4，抽換式底閥13主要的作用為限制消防水池15內的儲水僅能單方向地朝泵浦11流動，意即當泵浦11抽取消防水池15內的儲水時，抽換式底閥13的底閥部131會受向上的水流推動至汲水位置，使水能夠流向泵浦11，一旦泵浦11停止汲水時，底閥部131便會受重力與向下水流推動至封閉位置，使水無法回流至消防水池15。

三通吸水組件12包括三通本體121、封蓋122以及吸水管123，三通本體121具有連接端31、導接至泵浦11的出水端32、及直通連接端31的替換端33。替換端33上設置有封蓋122，封蓋122開啟後可供取出抽換式底閥13以進行維修或保養，為了易於維修及保養，封蓋122除了可以使用金屬材質製成，也可以使用透明材質的壓克力或強化玻璃製成，使維修人員可以輕易觀察三通本體121內部的狀況。在本例中，封蓋122處另外設置有手動排氣閥35及拉柄36，手動排氣閥35可以供保養維修時排出該吸水管內部的空氣，避免管道中留有空氣而阻礙汲水。

連接端31導通連接吸水管123，在本例中，是將三通本體121的連接端31一直到替換端33的直管，都選擇與吸水管123具有一個相同尺寸 的預定內徑，吸水管123在相反於上述連接端31處，更具有一個沉入消防水池15的吸水端124，並且在吸水端124形成有內徑小於吸水管123預定內徑的內縮肩部125。本例中，吸水端124另設置有防汙濾網14，可阻擋消防水池15中的雜質從底閥部131流進吸水管123。但如熟悉本案技術領域人士所能輕易理解，即使是三通本體121的連接端31至替換端33間的內徑尺寸大於上述預定內徑尺寸，或連接端31到替換端33略呈彎折，只要能容許抽換式底閥通過，都無礙於本發明的實施。

在本例中，連接端31、出水端32以及替換端33是以常見的法蘭連接方式分別與吸水管123、泵浦11以及封蓋122導接，上述連接的兩端各連接有一個法蘭盤41，兩個法蘭盤41之間設置有止水橡膠墊42，再以螺絲組件43將兩端的法蘭盤41固定連接。

請同時參閱圖5A至圖5C，圖5A至圖5C為抽換式底閥13下半部的示意圖，其中圖5A為俯視圖，圖5B至圖5C為底閥部131作動時的位置示意圖。抽換式底閥13包括底閥部131、基座部132、擋止部133、牽引件134以及出入操作件135。本例中的擋止部133為緣環形，而圓環的外緣大於內縮肩部125且小於吸水管123預定內徑，使得基座部132和底閥部131會因重力而被擋止在擋止部133的位置而固定於吸水管123內部，不會從吸水管123的吸水端掉落。基座部132則是連結於擋止部133，且基座部132整體的外廓都小於內縮肩部125，當基座部132被擋止部133所擋時，基座部132是外露於吸水管123。

在本例中，底閥部131是被基座部132沿著水平方向固定，僅 能在重力方向上下滑動，使其可以相對基座部132和/或擋止部133上下相對運動，當泵浦11抽水時，如圖5B，底閥部131受水流帶動而向上位移至汲水位置，使得基座部132與底閥部131之間形成有供水流通的空間，讓吸水管123與消防水池15導通，而泵浦11停止抽水時，如圖5C，底閥部131受重力與管內水流重力的推動而位移至封閉位置，使吸水管123與消防水池15之間的水無法流通，藉此單向開啟，以確保吸水管123隨時充滿水，避免泵浦11因吸水管123存有空氣導致馬達難以抽起管內的水而空轉過熱。

抽換式底閥13的底閥部131長期浸泡在消防水池15的水中，一旦有所故障損壞，為了便於取出底閥部131，出入操作件135的深入端136連結於擋止部133和/或基座部132，相反於深入端136的收放端137則設置於替換端33處，當開啟封蓋122後，即可將出入操作件135抽起，使底閥部131可以沿著吸水管123及三通本體121被取出，藉以進行保養或維修。為了使擋止部133與吸水管123之間處於氣密狀態，出入操作件135在靠近封蓋122處，可另外設置例如彈簧的彈性結構，藉由彈性結構的彈力使擋止部133與吸水管123之間緊密連結，避免底閥部131位移至封閉位置發生漏水的問題。

有時候為了檢測泵浦11是否能在水塔16的儲水位降至低於預定水位時啟動進行抽水，或者當底閥部131有異物存在造成吸水管123漏水時，皆需要手動操作底閥部131，來清潔異物或使吸水管123與消防水池15導通，讓水塔16和消防管道內的水因重力作用而由吸水管123回到消防水池內，強迫水塔16水位降至低於預定水位，進而觸發泵浦11啟動。為了能夠手動操作底閥部131，牽引件134的一端從三通本體121的內部穿過封蓋 122與拉柄36連接，因此可以從封蓋122外部控制底閥部131強迫開啟，牽引件134的另一端則連接於底閥部131，供驅動底閥部131由封閉位置朝汲水位置作動。封蓋122、拉柄36以及牽引件134之間為氣密和防漏水，能防止泵浦11吸水時將空氣吸入造成泵葉損壞，同時外部氣體也不會因為操作拉柄36進入吸水管123。

但如熟悉本技術領域人士所能輕易理解，本案消防水池抽換式底閥並不侷限於上述結構，本案的第二較佳實施例如圖6和圖7A至圖7C所示，與前例相同的特徵，於此例不再贅述，本例中抽換式底閥的底閥部531是兩個片狀結構及其基座部532，兩個片狀結構的一側可樞轉運動地連結基座部532，基座部532則僅是兩側底閥部531中間的樞軸部分，而基座部532的樞軸兩端則是本例中的擋止部533，由於樞軸部分的長度大於內縮肩部525的內徑，使得抽換式底閥可以被擋止於吸水管的內縮肩部525位置。

當泵浦抽水時，如圖7B所示，底閥部531受水流向上帶動，使底閥部531向上樞轉至汲水位置並且形成有如圖7B的流通空間51，當泵浦停止抽水時，如圖7C所示，底閥部531受重力以及受重力向下回流的水流帶動，使底閥部531向下樞轉至封閉位置。本例中牽引件534是設置於替換端53的內部，供封蓋522從替換端53打開後，可以控制底閥部531於汲水位置以及封閉位置作動。

綜上所述，本發明提供的消防水池抽換式底閥，能在不拆除吸水管的情況下更換抽換式底閥，使更換或者維修的步驟流程更快速；而具有消防水池抽換式底閥的汲水系統，能有效降低汲水系統的維護成本， 並藉由三通吸水組件使操作人員更易於進行修護工作。尤其經由本發明的揭露，在和現有消防系統完全相容的條件下，以往絕少進行維修保養的底閥，變得可以被定期保養檢視，大幅提升現有消防系統的可靠性和安全性。本發明所提供的消防水池抽換式底閥，亦可作為民生或工業用途，用於水井、水池、魚池或蓄水池等汲水系統。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明涵蓋之範圍內。經過本發明較佳實施例之描述後，熟悉此一技術領域人員應可瞭解到，本案實為一新穎、進步且具產業實用性之發明，深具發展價值。

10‧‧‧汲水系統

11‧‧‧泵浦

12‧‧‧三通吸水組件

13‧‧‧抽換式底閥

14‧‧‧防汙濾網

15‧‧‧水池

16‧‧‧水塔

17‧‧‧灑水管線

18‧‧‧自動供水/撒水設備

Claims (8)

1. 一種消防水池抽換式底閥，其中該消防水池是設置於地下，並經由一個三通吸水組件及設置於該消防水池外部的一泵浦，將該消防水池中的儲水向上抽取、供應至一消防系統，上述三通吸水組件包括一個三通本體、一封蓋以及一吸水管，上述三通本體具有一連接端、導接至上述泵浦的一出水端、及直通上述連接端的一替換端，該封蓋設置於上述替換端，該連接端導通連接該吸水管，以及該吸水管具有沉入上述消防水池的一吸水端，該吸水管具有一個預定內徑且在該吸水端形成有一個內徑小於上述預定內徑的內縮肩部，該抽換式底閥包括：一外緣大於上述內縮肩部且小於上述預定內徑的擋止部；一個連結上述擋止部的基座部；一個底閥部，當該泵浦抽水時，該底閥部受水流帶動而向上位移至一汲水位置，使得上述基座部與上述底閥部之間形成有供水流通的空間，讓該吸水管與上述消防水池導通，而上述泵浦停止抽水時，該底閥部受重力與管內水流重力的推動而位移至一封閉位置，使該吸水管與上述消防水池之間的水無法流通，可在一個保留上述吸水管和上述消防水池導通的汲水位置、和一個封閉上述吸水管和上述消防水池導通汲水的封閉位置間作動；一牽引件，一端被暴露於上述封蓋處，相對的另一端則供驅動上述底閥部由上述封閉位置朝上述汲水位置作動；及一出入操作件，一深入端連結於上述擋止部和/或上述基座部，相反於上述深入端的一收放端則設置於對應上述替換端處。
2. 如申請專利範圍第1項所述之抽換式底閥，其中該牽引件的一端從該三通本體的內部穿過該上述封蓋，供從上述封蓋外部控制該底閥部於汲水位置以及封閉位置作動。
3. 一種具有消防水池抽換式底閥的汲水系統，供吸取一消防水池內的儲水向上抽取、供應至一消防系統作為消防用水，該汲水系統包括：一泵浦，提供將該消防水池中的儲水向上抽取的動力；一個三通吸水組件，包括一個三通本體，具有一連接端、導接至上述泵浦的一出水端、及直通上述連接端的一替換端；一封蓋，該封蓋設置於上述替換端；以及一吸水管，導通連接該連接端，且具有沉入上述消防水池的一吸水端，以及具有一個預定內徑且在該吸水端形成有一個內徑小於上述預定內徑的內縮肩部；以及一抽換式底閥，包括一外緣大於上述內縮肩部且小於上述預定內徑的擋止部；一個連結上述擋止部的基座部；一個底閥部，當該泵浦抽水時，該底閥部受水流帶動而向上位移至一汲水位置，使得上述基座部與上述底閥部之間形成有供水流通的空間，讓該吸水管與上述消防水池導通，而上述泵浦停止抽水時，該底閥部受重力與管內水流重力的推動而位移至一封閉位置，使該吸水管與上述消防水池之 間的水無法流通，可在一個保留上述吸水管和上述消防水池導通的汲水位置、和一個封閉上述吸水管和上述消防水池導通汲水的封閉位置間作動；一牽引件，一端被暴露於上述封蓋處，相對的另一端則供驅動上述底閥部由上述封閉位置朝上述汲水位置作動；以及一出入操作件，一深入端連結於上述擋止部和/或上述基座部，相反於上述深入端的一收放端則設置於對應上述替換端處。
4. 如申請專利範圍第3項所述之汲水系統，進一步包括一防汙濾網，設置於該吸水端，藉此阻擋該消防水池中的雜質自該底閥部流進該吸水管。
5. 如申請專利範圍第3項所述之汲水系統，其中該封蓋包含一手動排氣閥，供保養維修時排出該吸水管內部的空氣。
6. 如申請專利範圍第3項所述之汲水系統，其中該封蓋包含一拉柄，該拉柄連結該牽引件，供從該封蓋外部操作該牽引件。
7. 如申請專利範圍第3項所述之汲水系統，其中該連接端、該出水端以及該替換端是以複數個螺絲組件分別連接於該吸水管、該泵浦以及該封蓋。
8. 如申請專利範圍第3項所述之汲水系統，其中該連接端、該出水端以及該替換端是與該吸水管、該泵浦以及該封蓋之間分別設置有一止水橡膠墊。

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