JP2003139083A - 消防用ポンプの自動揚水構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 速やかに吸水配管内とポンプ本体内を真空状
態となすことができると共に、ポンプ本体内の空気の残
留をなくすこと。 【解決手段】 ポンプ本体の吸水口に接続した吸水配管
の基端部に、吸水側吸気配管を介して真空ポンプを接続
し、同真空ポンプにより吸水配管中の空気を吸水側吸気
配管を通して吸引して、上記吸水配管を通してポンプ本
体内に揚水するようにした消防用ポンプにおいて、ポン
プ本体の吐水口に接続した逆流防止弁直上流側部に、吐
水側吸気配管を介して真空ポンプを接続し、同真空ポン
プによりポンプ本体内の空気を吐水側吸気配管を通して
吸引するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消防用ポンプの自
動揚水構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、消防用ポンプの自動揚水構造の一
形態として、ポンプ本体の吸水口に接続した吸水配管の
基端部に、吸気配管を介して真空ポンプを接続し、同真
空ポンプにより吸水配管中の空気を吸気配管を通して吸
引して、同吸水配管内とポンプ本体内を真空状態となす
ことにより、水源から吸水配管を通してポンプ本体内に
揚水するようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した自
動揚水構造では、吸水配管内とポンプ本体内の空気を排
除してこれらを真空状態となすのに時間を要する上に、
完全な空気排除が行えないという不具合がある。

【０００４】そのため、揚水に時間を要して、速やかな
消火活動が行えないことや、また、排出できなかった空
気（残留空気）がポンプ本体内に逆流して落水し、放水
不能となって消火活動に遅れを生じることがある。

【０００５】そして、最初の放水時に残留空気と水が混
ざり、放水が不安定となって、十分な消火活動が行えな
いことがある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、ポ
ンプ本体の吸水口に接続した吸水配管の基端部に、吸水
側吸気配管を介して真空ポンプを接続し、同真空ポンプ
により吸水配管中の空気を吸水側吸気配管を通して吸引
して、上記吸水配管を通してポンプ本体内に揚水するよ
うにした消防用ポンプにおいて、ポンプ本体の吐水口に
接続した逆流防止弁直上流側部に、吐水側吸気配管を介
して真空ポンプを接続し、同真空ポンプによりポンプ本
体内の空気を吐水側吸気配管を通して吸引するようにし
たことを特徴とする消防用ポンプの自動揚水構造を提供
するものである。

【０００７】また、本発明は、以下の構成にも特徴を有
する。

【０００８】（１）吸水側吸気配管と吐水側吸気配管の
各下流側部を合流吸気配管を介して真空ポンプに接続
し、同合流吸気配管の中途部と吐水側吸気配管の中途部
にそれぞれ止水弁を設けたこと。

【０００９】（２）吸水側吸気配管と吐水側吸気配管の
各下流側部を合流吸気配管を介して真空ポンプに接続
し、同合流吸気配管の中途部と吸水側吸気配管の中途部
にそれぞれ止水弁を設けたこと。

【００１０】（３）吸水配管に揚水センサを設け、同揚
水センサの検出結果に基づいて真空ポンプの作動を停止
させるようにしたこと。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。

【００１２】すなわち、本発明に係る消防用ポンプは、
基本的構造として、ポンプ本体の吸水口に接続した吸水
配管の基端部に、吸水側吸気配管を介して真空ポンプを
接続し、同真空ポンプにより吸水配管中の空気を吸水側
吸気配管を通して吸引して、上記吸水配管を通してポン
プ本体内に揚水するようにしている。

【００１３】そして、特徴的構造として、ポンプ本体の
吐水口に接続した逆流防止弁直上流側部に、吐水側吸気
配管を介して真空ポンプを接続し、同真空ポンプにより
ポンプ本体内の空気を吐水側吸気配管を通して吸引する
ようにしている。

【００１４】しかも、吸水側吸気配管と吐水側吸気配管
の各下流側部を合流吸気配管を介して真空ポンプに接続
し、同合流吸気配管の中途部と吐水側吸気配管ないしは
吸水側吸気配管の中途部にそれぞれ止水弁を設けてい
る。

【００１５】さらに、吸水配管に揚水センサを設け、同
揚水センサの検出結果に基づいて真空ポンプの作動を停
止させるようにしている。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を、図面を参照しな
がら説明する。

【００１７】〔第１実施例〕図1に示すＡは、本発明に
係る第１実施例としての消防用ポンプであり、同消防用
ポンプＡは、ポンプ本体１の吸水口1aに吸水配管２の基
端部2aを接続すると共に、ポンプ本体１の吐水口1bに吐
水配管３の基端を接続している。

【００１８】そして、吸水配管２の基端部2aに吸水側吸
気配管4aと合流吸気配管4bを介して真空ポンプ５を接続
して、ポンプ本体１内及び吸水配管２内の空気を比較的
空気の残留しやすい吸水配管２の基端部2a→吸水側吸気
配管4a→合流吸気配管4b→真空ポンプ５中に吸引して排
除するメイン吸気流路Rmを形成している。

【００１９】また、吐水配管３の基端部には逆流防止弁
６を設けており、同逆流防止弁６と吐水口1bとの間に位
置する逆流防止弁直上流側部3aに、吐水側吸気配管4cの
一端を接続すると共に、同吐水側吸気配管4cの他端を合
流吸気配管4bに接続して、ポンプ本体１内及び吸水配管
２内の空気を逆流防止弁直上流側部3a→吐水側吸気配管
4c→合流吸気配管４b→真空ポンプ５中に吸引して排除
するサブ吸気流路Rsを形成している。ａは、真空ポンプ
５が作動したときの空気の流れ方向を示している。

【００２０】前記した合流吸気配管4bの中途部と吐水側
吸気配管4cの中途部にはそれぞれ止水弁7,7を設けて、
両止水弁7,7をサブ吸気流路Rs中に直列に配置してお
り、各止水弁7,7により真空ポンプ５内に水が浸入する
のを防止している。

【００２１】このようにして、ポンプ本体１内の空気
は、比較的空気の残留しやすい吸水配管２の基端部2aよ
りメイン吸気流路Rmを通して排出すると共に、吐水配管
３内、特に、逆流防止弁直上流側部3a内に残留しやすい
空気をサブ吸気流路Rsを通して排出することにより、確
実に空気を排出することができる。

【００２２】この際、メイン吸気流路Rmに取り付けた止
水弁７と、サブ吸気流路Rsに取り付けた止水弁７の止水
作動タイミングが一致するように調整して、揚水が速や
かに開始されるようにすることができる。

【００２３】ここで、上記した止水弁７の具体的構造に
ついて説明すると、同止水弁７は、図２及び図３に示す
ように、ケーシング８内の中途部に左右を仕切る隔壁９
を設けて左側室10と右側室11とを形成し、上記隔壁９の
中央部には左側室10と右側室11とを連通する連通孔12を
形成すると共に、同連通孔12の周面にＯリング13を設け
て弁座14を形成し、同弁座14に弁本体15を左右横方向か
ら接離させて連通孔12を開閉自在となしている。

【００２４】そして、弁本体15は、右側室11内に左右方
向に軸線を向けて配設したピストンロッド16の先端に取
り付けており、同ピストンロッド16の中途部には右側室
11の内周壁に沿って左右方向に摺動するピストン17を取
り付けている。

【００２５】しかも、ケーシング８の周壁8aには右側室
11と連通する吸気配管接続部18を形成すると共に、ピス
トン17を間に挟んで吸気配管接続部18とは反対側に位置
するケーシング８の右側端壁8bに大気連通孔19を形成し
ている。

【００２６】また、左側室10内には、弁本体15を閉弁方
向に弾性付勢する閉弁付勢体20を、ピストンロッド16と
同軸的に配設しており、同閉弁付勢体20は、先端壁20a
を有する筒状に形成して、ケーシング８の左側端壁8cよ
り左側室10内に伸延させて形成した筒状支持体21内に左
右進退摺動自在に挿通し、同先端壁20aとケーシング８
の左側端壁8cとの間に押圧スプリング22を介設して、同
押圧スプリング22により先端壁20aを弁本体15側に押圧
弾性付勢している。

【００２７】ケーシング８の左側端壁8cには閉弁付勢体
20の後退規制体23を左右進退位置調節自在に取り付けて
おり、同後退規制体23を進退位置調節することにより、
吐水側ないしは吸水側の揚水を早く同時に行なって、真
空ポンプ５からの排水を極力おさえることができるよう
にしている。24はストレーナである。

【００２８】しかも、ケーシング８の周壁8aには左側室
10と連通する吸気配管接続部25を形成すると共に、ケー
シング８の左側端壁8cに大気連通孔26を形成している。

【００２９】このようにして、図２に示すように、右側
室11内が大気で満たされている場合には、押圧スプリン
グ22により弁本体15が閉弁付勢体20を介して弁座14に押
圧状態に当接されて、連通孔12を閉塞するようにしてい
る。

【００３０】従って、左側室10内に水が充満して水圧が
作用した場合、特に、放水時には、水圧が弁本体15の閉
弁方向に作用して、左側室10内の放水圧が右側室11内の
大気圧よりも大きくなり、同弁本体15が完全閉止状態と
なって、同弁本体15による止水機能は良好に確保され
る。ｂは大気圧作用方向、ｃは水圧作用方向である。

【００３１】この際、弁本体15は、弁座14のＯリング13
と線接触するため、弁本体15が水圧により押し潰される
という不具合が生じない。しかも、構造上、水分や塵が
付着しにくいため、この点からも止水機能を良好に確保
することができる。

【００３２】しかも、弁本体15に作用する水圧による荷
重は、ピストン17の周縁部がケーシング８の右側端壁8b
の周縁部に当接して受けるようにしているため、長時間
の使用に対しても、弁本体15による止水機能は良好に確
保される。

【００３３】また、図３に示すように、揚水作業時に、
真空ポンプ５を作動させて右側室11内を減圧した場合に
は、大気圧によりピストン17が左側方へ押圧・摺動さ
れ、同ピストン17にピストンロッド16を介して連結して
いる弁本体15が押圧スプリング22の弾性付勢力に抗して
閉弁付勢体20を後退摺動させて、連通孔12が開放され
る。

【００３４】従って、真空ポンプ５により各吸気配管4
a,4b,4cを通してポンプ本体１内の空気を吸引して、同
ポンプ本体１内を略真空状態となすことができる。

【００３５】また、図１に示すように、前記した吸水配
管２には揚水センサ27を設けており、同揚水センサ27を
制御手段28の入力側に接続し、同制御手段28の出力側に
真空ポンプ５と揚水灯30とを接続している。

【００３６】このようにして、揚水センサ27が所定の揚
水位を検出すると、同揚水センサ27の揚水検出結果に基
づいて制御手段28が揚水灯30と真空ポンプ５にそれぞれ
信号を出力して、揚水灯30を点灯させると共に、真空ポ
ンプ５の作動を停止させるようにしている。

【００３７】次に、上記のように構成した消防用ポンプ
Ａによる揚水作業手順について、図１〜図３を参照しな
がら説明する。

【００３８】（１）真空ポンプ５を作動させる。

【００３９】（２）メイン吸気流路Rmとサブ吸気流路Rs
を通して吸水配管２中の空気とポンプ本体１内の空気を
同時に吸引して、これら吸水配管２中とポンプ本体１を
略真空状態となす。

【００４０】（３）吸水配管２を通してポンプ本体１内
に水が流入（揚水）する。

【００４１】（４）吸水配管２中とポンプ本体１内の空
気が排除される。

【００４２】（５）吸水配管２中とポンプ本体１内に水
が充満する。

【００４３】この際、ポンプ本体１内に充満した水が、
吸水配管２の基端部から吸水側吸気配管4aを通して、ま
た、逆流防止弁直上流側部3aから吐水側吸気配管4cを通
して、それぞれ真空ポンプ５内に浸入しようとするが、
合流吸気配管4bの中途部と吐水側吸気配管4cの中途部に
それぞれ設けた止水弁7,7が同時に止水して、真空ポン
プ５内への水の浸入を確実に防止することができる。

【００４４】（６）揚水センサ27が揚水を検出すると、
その検出結果を信号として制御手段28に送信し、同制御
手段28が受信した検出結果に基づいて、真空ポンプ５に
作動停止信号を出力して、同真空ポンプ５の作動を停止
させると共に、揚水灯30に点灯信号を出力して、同揚水
灯30を点灯させる。

【００４５】（７）揚水作業が完了する。

【００４６】このようにして、吸水配管２中とポンプ本
体１内の空気を同時に排除して、揚水作業を短時間に行
うことができると共に、揚水作業を自動的に完了させる
ことができる。

【００４７】その結果、後続の放水作業に速やかに移行
することができて、消火作業を効率良く行うことがで
き、火災による被害を最小限におさえることができる。

【００４８】〔第２実施例〕図４は、第２実施例として
の消防用ポンプＡを示しており、同消防用ポンプＡは、
基本的構造を前記した第１実施例としての消防用ポンプ
Ａと同じくしているが、メイン吸気流路Rmとサブ吸気流
路Rsとを反対に形成した点で異なる。

【００４９】すなわち、第１実施例の消防用ポンプＡで
は、図１に示すように、吸水配管２の基端部2aと真空ポ
ンプ５との間にメイン吸気流路Rmを形成すると共に、逆
流防止弁直上流側部3aと真空ポンプ５との間にサブ吸気
流路Rsを形成しているが、第２実施例の消防用ポンプＡ
では、図４に示すように、逆流防止弁直上流側部3aと真
空ポンプ５との間にメイン吸気流路Rmを形成すると共
に、吸水配管２の基端部2aと真空ポンプ５との間にサブ
吸気流路Rsを形成している。

【００５０】さらに具体的に説明すると、ポンプ本体１
内及び吸水配管２内の空気を比較的空気の残留しやすい
逆流防止弁直上流側部3a→吐水側吸気配管4c→合流吸気
配管４b→真空ポンプ５中に吸引して排除するメイン吸
気流路Rmと、ポンプ本体１内及び吸水配管２内の空気を
吸水配管２の基端部2a→吸水側吸気配管4a→合流吸気配
管4b→真空ポンプ５中に吸引して排除するサブ吸気流路
Rsとを形成している。

【００５１】そして、吸水側吸気配管4aの中途部と合流
吸気配管4bの中途部にそれぞれ止水弁7,7を取り付けて
いる。

【００５２】このようにして、逆流防止弁直上流側部3a
内に比較的空気が残留しやすくかつ抜けにくい場合に
は、同逆流防止弁直上流側部3aと真空ポンプ５との間に
メイン吸気流路Rmを形成することにより、同逆流防止弁
直上流側部3a内の空気をメイン吸気流路Rmを通して円滑
かつ確実に吸引して排出することができて、空気排除効
率を向上させることができる。その結果、揚水を速やか
に開始すると共に完了させることができる。

【００５３】なお、本実施例に係る消防用ポンプＡは、
可搬式消防用ポンプと消防ポンプ自動車の両方に適用可
能なものである。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。

【００５５】（１）請求項１記載の本発明では、ポンプ
本体の吸水口に接続した吸水配管の基端部に、吸水側吸
気配管を介して真空ポンプを接続し、同真空ポンプによ
り吸水配管中の空気を吸水側吸気配管を通して吸引し
て、上記吸水配管を通してポンプ本体内に揚水するよう
にした消防用ポンプにおいて、ポンプ本体の吐水口に接
続した逆流防止弁直上流側部に、吐水側吸気配管を介し
て真空ポンプを接続し、同真空ポンプによりポンプ本体
内の空気を吐水側吸気配管を通して吸引するようにして
いる。

【００５６】このようにして、揚水時に残留空気が滞留
しやすくかつ抜けにくい逆流防止弁直上流側部に、吐水
側吸気配管を介して真空ポンプを接続して、同真空ポン
プにより吐水側吸気配管を通して逆流防止弁直上流側部
よりポンプ本体内及び吸水配管内の空気を排除すること
ができるため、残留空気を滞留させることなく確実に排
除することができる。

【００５７】この際、吸水配管の基端部に吸水側吸気配
管を介して真空ポンプを接続しており、同吸水側吸気配
管を通してポンプ本体内及び吸水配管内の空気を排除す
ることができて、上記した吐水側吸気配管を通した空気
排除と協働して、ポンプ本体内及び吸水配管内を効果的
に略真空状態となすことができる。

【００５８】従って、揚水開始さらには揚水完了までに
要する時間を大幅に短縮することができて、速やかに消
火活動を開始することができるため、火災による被害を
最小限におさえることができる。

【００５９】しかも、残留空気のポンプ本体内への逆流
により、落水して放水不能となる不具合の発生を確実に
防止することができて、この点からも速やかに消火活動
を開始して、火災による被害を最小限におさえることが
できる。

【００６０】さらには、最初の放水時に残留空気と水が
混ざり、放水が不安定となるという不具合の発生も確実
に防止することができて、効率良く消火活動を行うこと
ができる。

【００６１】（２）請求項２記載の本発明では、吸水側
吸気配管と吐水側吸気配管の各下流側部を合流吸気配管
を介して真空ポンプに接続し、同合流吸気配管の中途部
と吐水側吸気配管の中途部にそれぞれ止水弁を設けてい
る。

【００６２】このようにして、真空ポンプによりポンプ
本体内及び吸水配管内の空気を吸水配管の基端部→吸水
側吸気配管→合流吸気配管→真空ポンプ中を通して排除
するメイン吸気流路を形成することができると共に、真
空ポンプによりポンプ本体内及び吸水配管内の空気を逆
流防止弁直上流側部→吐水側吸気配管→合流吸気配管→
真空ポンプ中を通して排除するサブ吸気流路を形成する
ことができる。

【００６３】この際、揚水時に残留空気が滞留しやすく
かつ抜けにくい吸水配管の基端部がメイン吸気流路の一
部を形成するようにしているため、同吸水配管の基端部
に空気を残留させることなく確実に排除することができ
る。

【００６４】特に、消防ポンプが大容量の場合は、ポン
プ付属の吸水パイプ及び吸水管の容量が増大し、真空ポ
ンプ排出空気量が多くなる。このような場合は、吸水側
をメイン吸気流路として使用すると、空気排除が効果的
となる。すなわち、吸水側容積に較べて吐水側容積が少
ないので、吐水側をサブ吸気流路として空気抜きを行う
と、両者共バランス良く効果的に空気排除が行え、両者
の揚水時期を早く同時に合わせ、真空ポンプよりの排水
を極力おさえることができる。

【００６５】そして、合流吸気配管の中途部と吐水側吸
気配管の中途部にそれぞれ設けた止水弁により、吸水側
吸気管及び／又は吐水側吸気配管から合流吸気配管を通
して真空ポンプ内に揚水が流入するのを防止することが
できる。

【００６６】（３）請求項３記載の本発明では、吸水側
吸気配管と吐水側吸気配管の各下流側部を合流吸気配管
を介して真空ポンプに接続し、同合流吸気配管の中途部
と吸水側吸気配管の中途部にそれぞれ止水弁を設けてい
る。

【００６７】このようにして、真空ポンプによりポンプ
本体内及び吸水配管内の空気を逆流防止弁直上流側部→
吐水側吸気配管→合流吸気配管→真空ポンプ中を通して
排除するメイン吸気流路を形成することができると共
に、真空ポンプによりポンプ本体内及び吸水配管内の空
気を吸水配管の基端部→吸水側吸気配管→合流吸気配管
→真空ポンプ中を通して排除するサブ吸気流路を形成す
ることができる。

【００６８】この際、揚水時に残留空気が滞留しやすく
かつ抜けにくい逆流防止弁直上流側部がメイン吸気流路
の一部を形成するようにしているため、同逆流防止弁直
上流側部に空気を残留させることなく確実に排除するこ
とができる。

【００６９】特に、消防ポンプが小容量の場合は、ポン
プ付属の吸水パイプ及び吸水管の容量が少なく排出空気
量も少ないので、吐水側の残留空気が溜まりやすい部分
の空気取出しをメイン吸気流路として空気抜きを、また
吸水側をサブ吸気流路として空気抜きを行うと、両者共
バランス良く効果的に空気抜きが行え、両者の揚水時期
を早く同時に合わせ、真空ポンプよりの排水を極力おさ
えることができる。

【００７０】そして、合流吸気配管の中途部と吸水側吸
気配管の中途部にそれぞれ設けた止水弁により、吸水側
吸気管及び／又は吐水側吸気配管から合流吸気配管を通
して真空ポンプ内に揚水が流入するのを防止することが
できる。

【００７１】（４）請求項４記載の本発明では、吸水配
管に揚水センサを設け、同揚水センサの検出結果に基づ
いて真空ポンプの作動を停止させるようにしている。

【００７２】このようにして、吸水配管内の揚水を揚水
センサにより検出し、同揚水センサの検出結果に基づい
て真空ポンプの作動を停止させて、自動揚水を速やかに
完了させることができる。

【００７３】その結果、後続の作業である放水作業に速
やかに移行することができ、この点からも、効率良く消
火活動を行うことができて、火災による被害を最小限に
おさえることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例としての消防用ポンプ
の説明図。

【図２】止水弁の断面側面説明図（閉弁状態）。

【図３】同止水弁の断面側面説明図（開弁状態）。

【図４】本発明に係る第２実施例としての消防用ポンプ
の説明図。

【符号の説明】

Ａ 消防用ポンプ １ ポンプ本体 ２ 吸水配管 2a 基端部 ３ 吐水配管 3a 逆流防止弁直上流側部 4a 吸水側吸気配管 4b 合流吸気配管 4c 吐水側吸気配管 ５ 真空ポンプ ６ 逆流防止弁 ７ 止水弁 ８ ケーシング

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E189 AC03 AC07 3H020 BA11 CA07 DA01 EA04 EA07 EA14 EA16

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ本体の吸水口に接続した吸水配管
   の基端部に、吸水側吸気配管を介して真空ポンプを接続
   し、同真空ポンプにより吸水配管中の空気を吸水側吸気
   配管を通して吸引して、上記吸水配管を通してポンプ本
   体内に揚水するようにした消防用ポンプにおいて、 ポンプ本体の吐水口に接続した逆流防止弁直上流側部
   に、吐水側吸気配管を介して真空ポンプを接続し、同真
   空ポンプによりポンプ本体内の空気を吐水側吸気配管を
   通して吸引するようにしたことを特徴とする消防用ポン
   プの自動揚水構造。
2. 【請求項２】 吸水側吸気配管と吐水側吸気配管の各下
   流側部を合流吸気配管を介して真空ポンプに接続し、同
   合流吸気配管の中途部と吐水側吸気配管の中途部にそれ
   ぞれ止水弁を設けたことを特徴とする請求項１記載の消
   防用ポンプの自動揚水構造。
3. 【請求項３】 吸水側吸気配管と吐水側吸気配管の各下
   流側部を合流吸気配管を介して真空ポンプに接続し、同
   合流吸気配管の中途部と吸水側吸気配管の中途部にそれ
   ぞれ止水弁を設けたことを特徴とする請求項１記載の消
   防用ポンプの自動揚水構造。
4. 【請求項４】 吸水配管に揚水センサを設け、同揚水セ
   ンサの検出結果に基づいて真空ポンプの作動を停止させ
   るようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   １項に記載の消防用ポンプの自動揚水構造。