JP2017141788A - Auxiliary booster pump unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動消火装置等の配管圧力を補助的に加圧する補助加圧ポンプユニットに関する。 The present invention relates to an auxiliary pressurizing pump unit that auxiliaryly pressurizes piping pressure of an automatic fire extinguisher or the like.
ビル等の建物には、火災時の初期消火を目的として、火災発生を検出して自動放水するスプリンクラー設備等の消火装置が設置されている（例えば、特許文献１参照）。例えば消火装置は流水検知器及び制御部を備え、流水検知器によって所定量の流体の流れを検知すると、スプリンクラーヘッドが作動していると判定してメインポンプ装置を起動する。圧力タンクを装備した消火ポンプを備える消火装置の場合、漏水や圧力タンク内の空気の溶け込みにより吐出し圧力が低下することで、メインポンプ装置が誤って起動することがある。このような誤作動を防止するために、スプリンクラー設備の配管内水圧の圧力を保持する補助加圧ポンプユニットが設けられる。 In buildings such as buildings, a fire extinguishing device such as a sprinkler facility that automatically discharges water by detecting the occurrence of a fire is installed for the purpose of initial fire extinguishing in the event of a fire (for example, see Patent Document 1). For example, the fire extinguisher includes a water flow detector and a control unit. When the flow detector detects a flow of a predetermined amount of fluid, it determines that the sprinkler head is operating and starts the main pump device. In the case of a fire extinguisher equipped with a fire extinguishing pump equipped with a pressure tank, the main pump device may be erroneously started due to a decrease in discharge pressure due to water leakage or air melt in the pressure tank. In order to prevent such a malfunction, an auxiliary pressurizing pump unit that holds the water pressure in the pipe of the sprinkler facility is provided.
補助加圧ポンプユニットは、例えば高圧を発生することが可能なプランジャポンプや多段タービンポンプを搭載している。例えば、吐出し圧力が所定の補助起動用圧力まで吐出圧力が低下した場合に、補助加圧ポンプユニットを起動し、検出圧力が所定の補助停止用圧力になった時点で、補助加圧ポンプユニットを停止する。補助起動用圧力は例えば消火装置の起動圧力よりも高く設定される。このような補助加圧ポンプの加圧動作によって、配管漏水時などに消火装置が誤って起動することを防止している。 The auxiliary pressurizing pump unit is equipped with, for example, a plunger pump or a multistage turbine pump capable of generating high pressure. For example, when the discharge pressure drops to a predetermined auxiliary starting pressure, the auxiliary pressurizing pump unit is started, and when the detected pressure becomes the predetermined auxiliary stopping pressure, the auxiliary pressurizing pump unit To stop. The auxiliary starting pressure is set higher than the starting pressure of the fire extinguishing device, for example. By such a pressurizing operation of the auxiliary pressurizing pump, the fire extinguishing device is prevented from being erroneously started when a pipe leaks.
上述した補助加圧ポンプユニットでは、以下の問題があった。すなわち、例えば泡消火用など、流水検知器の設定流量が少ない消火装置では、補助加圧ポンプの運転時に、メインポンプ装置が誤作動してしまう場合がある。 The auxiliary pressure pump unit described above has the following problems. That is, in a fire extinguisher with a small set flow rate of the flowing water detector, for example, for foam fire extinguishing, the main pump device may malfunction during operation of the auxiliary pressurizing pump.
そこで本発明は、メインポンプ装置の誤作動を防止可能な補助加圧ポンプユニットを提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an auxiliary pressurizing pump unit that can prevent a malfunction of a main pump device.
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の補助加圧ポンプユニットは、次のように構成されている。 In order to solve the above problems and achieve the object, the auxiliary pressurizing pump unit of the present invention is configured as follows.
補助加圧ポンプユニットは、メインポンプユニットを有する消火設備に接続され、前記メインポンプユニット配管内圧力に応じて前記メインポンプユニットの流路に流体を圧送する補助加圧用のポンプ装置であって、ポンプ部と、前記ポンプ部の一次側に接続される吸込配管と、前記ポンプ部の二次側に設けられ、前記メイン装置の流路に接続される吐出配管と、前記ポンプ部の一次側の流路を絞るオリフィス部を備えることを特徴とする。 The auxiliary pressurization pump unit is connected to a fire extinguishing facility having a main pump unit, and is a pump device for auxiliary pressurization that pumps fluid to the flow path of the main pump unit according to the pressure in the main pump unit piping, A pump part, a suction pipe connected to the primary side of the pump part, a discharge pipe provided on the secondary side of the pump part and connected to the flow path of the main device, and a primary side of the pump part It is characterized by comprising an orifice part for restricting the flow path.
本発明によれば、メインポンプ装置の誤作動を防止可能な補助加圧ポンプユニットを提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the auxiliary | assistant pressurization pump unit which can prevent the malfunctioning of a main pump apparatus.
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る消火装置１００及び補助加圧ポンプユニット１について、図１乃至図１１を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係るポンプ設備の説明図である。図２、図３は補助加圧ポンプユニット１の側面図である。図４は補助加圧ポンプユニット１を下方から見た平面図である。図５及び６は、同補助加圧ポンプユニットのポンプ部の断面図である。図７はインペラ３３の構成を示す説明図である。図８及び図９はそれぞれ中間ケーシングの上面図及び下面図である。
(First embodiment)
Hereinafter, the fire extinguishing apparatus 100 and the auxiliary pressurizing pump unit 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11. FIG. 1 is an explanatory diagram of pump equipment according to the first embodiment of the present invention. 2 and 3 are side views of the auxiliary pressurizing pump unit 1. FIG. FIG. 4 is a plan view of the auxiliary pressurizing pump unit 1 as viewed from below. 5 and 6 are sectional views of the pump portion of the auxiliary pressurizing pump unit. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the configuration of the impeller 33. 8 and 9 are a top view and a bottom view of the intermediate casing, respectively.
図１に示すように、消火装置１００は、メイン装置であるメインポンプユニット１０１と、メインポンプユニット１０１を補助的に加圧する補助加圧ポンプユニット１と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the fire extinguishing device 100 includes a main pump unit 101 that is a main device, and an auxiliary pressurizing pump unit 1 that pressurizes the main pump unit 101 in an auxiliary manner.
メインポンプユニット１０１は、例えば泡消火用のスプリンクラー設備であり、一次側配管１０５を介して水源１０２に接続されたメインポンプ１０３と、メインポンプ１０３を駆動するモータ１０４と、メインポンプ１０３の二次側に接続された二次側配管１０６を介して接続される複数のスプリンクラーヘッド１０７と、を備えている。 The main pump unit 101 is, for example, a sprinkler facility for extinguishing foam, and includes a main pump 103 connected to a water source 102 via a primary side pipe 105, a motor 104 that drives the main pump 103, and a secondary of the main pump 103. And a plurality of sprinkler heads 107 connected via secondary pipes 106 connected to the side.
メインポンプユニット１０１の二次側配管１０６には、配管内を流れる流体の流量を検出する流量検知器１０８が設けられている。また、二次側配管１０６には、配管圧力を検出する圧力センサ１０９が接続されている。 The secondary side pipe 106 of the main pump unit 101 is provided with a flow rate detector 108 that detects the flow rate of the fluid flowing in the pipe. The secondary side pipe 106 is connected to a pressure sensor 109 that detects the pipe pressure.
メインポンプユニット１０１は流量検知器１０８や圧力センサ１０９によって検出される二次側配管１０６の圧力や流量に応じてメインポンプ１０３のモータ１０４を起動する制御装置を備えている。 The main pump unit 101 includes a control device that activates the motor 104 of the main pump 103 in accordance with the pressure and flow rate of the secondary pipe 106 detected by the flow rate detector 108 and the pressure sensor 109.
メインポンプ１０３は水源１０２に貯留されている工業用水を増圧して二次側のスプリンクラーヘッド１０７に供給する。 The main pump 103 increases the pressure of industrial water stored in the water source 102 and supplies it to the secondary side sprinkler head 107.
補助加圧ポンプユニット１は、メインポンプユニット１０１の二次側配管１０６内の圧力が低下した際にメインポンプユニット１０１の流路に流体を圧送する補助加圧用のポンプ装置である。 The auxiliary pressurizing pump unit 1 is a pump device for auxiliary pressurization that pumps fluid to the flow path of the main pump unit 101 when the pressure in the secondary side pipe 106 of the main pump unit 101 is lowered.
図１乃至図４に示すように、補助加圧ポンプユニット１は、架台１１と、架台１１上に設置された呼水槽１２と、呼水槽１２の下方に設けられたポンプ装置２０と、ポンプ装置２０の吸込側に接続される吸込配管４０とメンテナンス用のボール弁、ポンプ装置２０の吐出側に接続される吐出配管５０と、呼水槽１２の側部に設けられた制御盤６０と、を備えている。 As shown in FIGS. 1 to 4, the auxiliary pressurizing pump unit 1 includes a gantry 11, a basin 12 installed on the gantry 11, a pump device 20 provided below the basin 12, and a pump device. A suction pipe 40 connected to the suction side of 20, a ball valve for maintenance, a discharge pipe 50 connected to the discharge side of the pump device 20, and a control panel 60 provided on the side of the expiratory tank 12. ing.
架台１１は、例えば複数のフレーム部材が方形に組み付けて構成されている。この架台１１の上部開口を塞ぐように、呼水槽１２が設置されている。 The gantry 11 is configured by, for example, a plurality of frame members assembled in a square shape. A basin 12 is installed so as to close the upper opening of the gantry 11.
呼水槽１２は箱形に形成され、内部に水を貯留する。呼水槽１２の底部には、吸込配管４０に連通する開口１２ａが設けられている。この開口１２ａに、吸込配管４０が接続される。呼水槽１２の壁部には、管継手が設けられている。
架台１１の外枠の内部のスペースであって、呼水槽１２の下方に、縦型のポンプ装置２０が設けられている。
The expiratory tank 12 is formed in a box shape and stores water therein. An opening 12 a communicating with the suction pipe 40 is provided at the bottom of the expiration water tank 12. A suction pipe 40 is connected to the opening 12a. A pipe joint is provided on the wall portion of the expiration water tank 12.
A vertical pump device 20 is provided in the space inside the outer frame of the gantry 11 and below the expelling tank 12.
ポンプ装置２０は、モータ２１と、ポンプ部２８と、を備えている。ポンプ装置２０は、液体、例えば工業用水を増圧して二次側に供給可能な、所謂カスケードポンプである。 The pump device 20 includes a motor 21 and a pump unit 28. The pump device 20 is a so-called cascade pump that can increase the pressure of a liquid, for example, industrial water and supply it to the secondary side.
モータ２１は、モータフレーム２２と、モータフレーム２２内に固定された固定子２３と、固定子２３により回転される回転子２４と、回転子２４に固定された回転軸２５と、を備えている。モータ２１は、回転子２４を挟んで２箇所で回転軸２５を支持する一対の軸受２６と、固定子２３と電気的に接続される電装箱２７と、を備えている。 The motor 21 includes a motor frame 22, a stator 23 fixed in the motor frame 22, a rotor 24 rotated by the stator 23, and a rotating shaft 25 fixed to the rotor 24. . The motor 21 includes a pair of bearings 26 that support the rotating shaft 25 at two locations across the rotor 24, and an electrical box 27 that is electrically connected to the stator 23.
回転軸２５は、モータフレーム２２から突出して配置される。回転軸２５は、突出する端部がポンプ部２８内に配置される。回転軸２５は、ポンプ部２８内に配置される端部側にキー２５ａを備えている。 The rotating shaft 25 is disposed so as to protrude from the motor frame 22. The rotating shaft 25 has a protruding end portion disposed in the pump portion 28. The rotary shaft 25 includes a key 25 a on the end side disposed in the pump unit 28.
図５乃至図７に示すように、ポンプ部２８は、ケーシングカバー３０と、ケーシング３１と、ケーシング３１内に設けられ、ポンプ室３２ａを構成する中間ケーシング３２と、ケーシング３１内に収容された複数、例えば２つのインペラ３３と、ケーシング３１内に回転軸２５の端部を液密に配置するシール部材３４と、ケーシング３１内に配置された回転軸２５の端部を軸支する軸受部材３５と、インペラ３３を固定する止め輪３６と、を備えている。 As shown in FIGS. 5 to 7, the pump unit 28 includes a casing cover 30, a casing 31, an intermediate casing 32 that is provided in the casing 31 and forms a pump chamber 32 a, and a plurality of units accommodated in the casing 31. For example, two impellers 33, a seal member 34 that liquid-tightly arranges the end of the rotating shaft 25 in the casing 31, and a bearing member 35 that supports the end of the rotating shaft 25 disposed in the casing 31. And a retaining ring 36 for fixing the impeller 33.
ケーシングカバー３０は、回転軸２５を挿入する開口部３０ａと、開口部３０ａの周囲に設けられたシール溝３０ｂと、を備えている。ケーシングカバー３０は、モータ２１及びケーシング３１が固定される。 The casing cover 30 includes an opening 30a into which the rotary shaft 25 is inserted, and a seal groove 30b provided around the opening 30a. The casing 21 is fixed to the motor 21 and the casing 31.
開口部３０ａは、ケーシングカバー３０のモータ２１と対向する面に設けられ、回転軸２５を挿入可能に形成されている。シール溝３０ｂは、開口部３０ａの周囲であってケーシングカバー３０内に配置される。シール溝３０ｂは、シール部材３４を配置可能に形成されている。 The opening 30a is provided on the surface of the casing cover 30 that faces the motor 21, and is formed so that the rotary shaft 25 can be inserted. The seal groove 30b is disposed in the casing cover 30 around the opening 30a. The seal groove 30b is formed so that the seal member 34 can be disposed.
ケーシング３１は、モータ２１と対向する一端側が開口して略円筒状に形成され、当該開口がケーシングカバー３０により覆われる。ケーシング３１は、挿入される回転軸２５の軸心方向に沿ってケーシングカバー３０を着脱可能に形成されている。ケーシング３１は、ポンプ室３２ａの一部と連通される吸込口３１ａと、ポンプ室３２ａの一部と連通される吐出口３１ｂと、ケーシングカバー３０のシール溝３０ｂと対向する位置に設けられた軸受取付部３１ｃと、を備えている。ケーシング３１は、モータ２１と対向する一端側が開口し、当該開口がケーシングカバー３０により覆われる。 The casing 31 is formed in a substantially cylindrical shape with one end facing the motor 21 being opened, and the opening is covered with the casing cover 30. The casing 31 is formed so that the casing cover 30 can be attached and detached along the axial direction of the rotating shaft 25 to be inserted. The casing 31 is a bearing provided at a position facing the suction port 31a communicating with a part of the pump chamber 32a, the discharge port 31b communicating with a part of the pump chamber 32a, and the seal groove 30b of the casing cover 30. And an attachment portion 31c. One end of the casing 31 facing the motor 21 is opened, and the opening is covered with the casing cover 30.
吸込口３１ａは、ポンプ装置２０の一次側に配置される配管等に接続可能に形成されている。吐出口３１ｂは、ポンプ装置２０の二次側に配置される配管等に接続可能に形成されている。 The suction port 31a is formed to be connectable to piping or the like disposed on the primary side of the pump device 20. The discharge port 31b is formed so as to be connectable to a pipe or the like disposed on the secondary side of the pump device 20.
軸受取付部３１ｃは、回転軸２５の端部を収容可能、且つ、軸受部材３５を配置可能に形成されている。軸受取付部３１ｃは、内径が回転軸２５の外径よりも大径に形成されるとともに、軸受部材３５と嵌合可能な内径に形成された、端部が閉塞する円柱状の窪み（溝）である。また、軸受取付部３１ｃは、軸受部材３５と対向する面に、ピン３１ｄが設けられる。 The bearing mounting portion 31 c is formed so as to be able to accommodate the end portion of the rotating shaft 25 and to be able to arrange the bearing member 35. The bearing mounting portion 31 c has a cylindrical recess (groove) formed with an inner diameter larger than the outer diameter of the rotary shaft 25 and formed with an inner diameter that can be fitted to the bearing member 35 and having an end closed. It is. Further, the bearing attachment portion 31 c is provided with a pin 31 d on a surface facing the bearing member 35.
中間ケーシング３２は、ケーシング３１内に設けられ、ケーシングカバー３０及びケーシング３１とともに、複数のインペラ３３を収容するポンプ室３２ａを形成する。具体的には、中間ケーシング３２は、軸心方向に直交する方向に延設された隔壁３２ｂによりポンプ室３２ａを二分し、一段目の第１ポンプ室３２ｃ及び二段面の第２ポンプ室３２ｄを形成する。 The intermediate casing 32 is provided in the casing 31, and forms a pump chamber 32 a that houses a plurality of impellers 33 together with the casing cover 30 and the casing 31. Specifically, the intermediate casing 32 bisects the pump chamber 32a by a partition wall 32b extending in a direction orthogonal to the axial direction, and the first pump chamber 32c at the first stage and the second pump chamber 32d at the second stage surface. Form.
中間ケーシング３２は、隔壁３２ｂの中心が開口することで、その中心に回転軸２５及びインペラ３３の後述するボス部３３ｂを配置可能に形成されている。中間ケーシング３２は、その内面とインペラ３３の外面との間隙を微小とすることで、第１ポンプ室３２ｃ及び第２ポンプ室３２ｄ間を遮断する。また、中間ケーシング３２は、図６に示すように第１ポンプ室３２ｃの吐出口と第２ポンプ室３２ｄの吸込口を連通する接続流路３２ｅを有している。
第１ポンプ室３２ｃは、隔壁３２ｂで隔たれたポンプ室３２ａの一方の空間である。第１ポンプ室３２ｃは、吸込口３１ａと接続される。第１ポンプ室３２ｃは、吸込口３１ａから接続流路３２ｅまでの流路を形成する。
The intermediate casing 32 is formed such that the center of the partition wall 32b is opened, and a boss portion 33b (to be described later) of the rotating shaft 25 and the impeller 33 can be disposed at the center. The intermediate casing 32 blocks the first pump chamber 32c and the second pump chamber 32d by making the gap between the inner surface and the outer surface of the impeller 33 minute. Further, as shown in FIG. 6, the intermediate casing 32 has a connection channel 32 e that communicates the discharge port of the first pump chamber 32 c and the suction port of the second pump chamber 32 d.
The first pump chamber 32c is one space of the pump chamber 32a separated by the partition wall 32b. The first pump chamber 32c is connected to the suction port 31a. The first pump chamber 32c forms a flow path from the suction port 31a to the connection flow path 32e.
第２ポンプ室３２ｄは、隔壁３２ｂで隔たれたポンプ室３２ａの他方の空間であり、吐出口３１ｂと接続される。第２ポンプ室３２ｄは、第１ポンプ室３２ｃの二次側に設けられる。第２ポンプ室３２ｄは、接続流路３２ｅから吐出口３１ｂまでの流路を形成する。 The second pump chamber 32d is the other space of the pump chamber 32a separated by the partition wall 32b, and is connected to the discharge port 31b. The second pump chamber 32d is provided on the secondary side of the first pump chamber 32c. The second pump chamber 32d forms a flow path from the connection flow path 32e to the discharge port 31b.
第１ポンプ室３２ｃ及び第２ポンプ室３２ｄは、接続流路３２ｅによって流体的に接続される。換言すると、第１ポンプ室３２ｃ、第２ポンプ室３２ｄ及び接続流路３２ｅは、空間が二分に分割され、当該２つの空間が流体的に連続するポンプ室３２ａを形成する。 The first pump chamber 32c and the second pump chamber 32d are fluidly connected by a connection channel 32e. In other words, the first pump chamber 32c, the second pump chamber 32d, and the connection flow path 32e form a pump chamber 32a in which the space is divided in half and the two spaces are fluidly continuous.
接続流路３２ｅは、第１ポンプ室３２ｃに形成される流路の二次側、及び、第２ポンプ室３２ｄに形成される流路の一次側に配置される。
図８及び図９に示すように、中間ケーシング３２には、吸込口３１ａと第２ポンプ室３２ｄとを連通する連通孔３７が形成されている。連通孔３７は、中間ケーシング３２の、第１ポンプ室３２ｃ側の吸込流路部３７ａから第２ポンプ室３２ｄ側に至って貫通している。連通孔３７は、例えば、直径２ｍｍ乃至６ｍｍ程度の小径のキリ孔で形成されている。この連通孔３７によって、吐出し圧力が一定以上の高圧になっても水流を高圧側から低圧側へ戻すことで、圧力が低減される。
The connection flow path 32e is disposed on the secondary side of the flow path formed in the first pump chamber 32c and on the primary side of the flow path formed in the second pump chamber 32d.
As shown in FIGS. 8 and 9, the intermediate casing 32 is formed with a communication hole 37 that allows the suction port 31 a and the second pump chamber 32 d to communicate with each other. The communication hole 37 passes through the intermediate casing 32 from the suction flow path portion 37a on the first pump chamber 32c side to the second pump chamber 32d side. The communication hole 37 is formed by a small-diameter drill hole having a diameter of about 2 mm to 6 mm, for example. The communication hole 37 reduces the pressure by returning the water flow from the high-pressure side to the low-pressure side even when the discharge pressure becomes a certain level or higher.
インペラ３３は、平板状の基部３３ａと、基部３３ａの中心に設けられたボス部３３ｂと、基部３３ａの一方の主面であって外周縁に複数設けられた羽根３３ｃと、を備えている。 The impeller 33 includes a flat plate-like base portion 33a, a boss portion 33b provided at the center of the base portion 33a, and a plurality of blades 33c provided on one outer peripheral edge of the base portion 33a.
ボス部３３ｂは、その中心に形成された回転軸２５を挿通する挿通孔３３ｄと、ボス部３３ｂの軸心方向の主面間に形成された貫通孔３３ｅと、ボス部３３ｂの一方側の主面に設けられた溝部３３ｆと、を備えている。 The boss portion 33b includes an insertion hole 33d formed through the rotation shaft 25 formed at the center thereof, a through hole 33e formed between main surfaces in the axial direction of the boss portion 33b, and a main portion on one side of the boss portion 33b. And a groove portion 33f provided on the surface.
挿通孔３３ｄは、その内周面にキー２５ａと係合するキー溝３３ｇが形成される。貫通孔３３ｅは、ボス部３３ｂの主面間を貫通して設けられる。貫通孔３３ｅは、貫通孔３３ｅを通過する水が絞り流れとなる内径、換言するとオリフィス効果を有する内径に形成されている。貫通孔３３ｅは、例えば、直径０．８ｍｍ乃至１．５ｍｍに形成されている。 The insertion hole 33d is formed with a key groove 33g that engages with the key 25a on the inner peripheral surface thereof. The through hole 33e is provided through the main surface of the boss portion 33b. The through hole 33e is formed to have an inner diameter at which water passing through the through hole 33e becomes a throttle flow, in other words, an inner diameter having an orifice effect. The through hole 33e is formed with a diameter of 0.8 mm to 1.5 mm, for example.
溝部３３ｆは、ボス部３３ｂの軸心を中心とした環状の溝である。溝部３３ｆは、その一部に貫通孔３３ｅが配置される径で形成される。換言すると、貫通孔３３ｅは、ボス部３３ｂの溝部３３ｆ上に配置される。溝部３３ｆは、例えば、ボス部３３ｂの主面からの深さが、貫通孔３３ｅの半径と略同一の深さに形成されている。 The groove part 33f is an annular groove centered on the axis of the boss part 33b. The groove 33f is formed with a diameter at which a through hole 33e is disposed in a part thereof. In other words, the through hole 33e is disposed on the groove portion 33f of the boss portion 33b. For example, the depth of the groove portion 33f from the main surface of the boss portion 33b is substantially the same as the radius of the through hole 33e.
また、溝部３３ｆは、基部３３ａの羽根３３ｃが設けられる主面と同じ側のボス部３３ｂの主面、又は、隣り合う他のインペラ３３のボス部３３ｂの主面と対向するボス部３３ｂの主面に設けられる。羽根３３ｃは、基部３３ａの一方の主面の周方向に沿って複数箇所で切削加工等により切欠されることで形成される。 Further, the groove portion 33f is a main surface of the boss portion 33b facing the main surface of the boss portion 33b on the same side as the main surface on which the blades 33c of the base portion 33a are provided, or the main surface of the boss portion 33b of another adjacent impeller 33. Provided on the surface. The blade | wing 33c is formed by notching by cutting etc. in several places along the circumferential direction of one main surface of the base 33a.
２つのインペラ３３は、例えば、ボス部３３ｂの貫通孔３３ｅが対向するように、換言すると貫通孔３３ｅ同士が対向、例えば同軸上となるように、回転軸２５に配置される。これにより、２つのインペラ３３のボス部３３ｂの互いに対向する主面が当接して、回転軸２５にインペラ３３が配置される。なお、インペラ３３は、貫通孔３３ｅ同士が対向するように、キー溝３３ｇが配置される。また、例えば、インペラ３３の基部３３ａには、基部３３ａの両主面側の圧力を一定に調整可能な圧力バランス孔３３ｈが複数設けられている。 The two impellers 33 are arranged on the rotary shaft 25 so that, for example, the through holes 33e of the boss portion 33b face each other, in other words, the through holes 33e face each other, for example, are coaxial. Thereby, the mutually opposing main surfaces of the boss portions 33 b of the two impellers 33 come into contact with each other, and the impeller 33 is disposed on the rotary shaft 25. The impeller 33 is provided with a key groove 33g so that the through holes 33e face each other. For example, the base 33a of the impeller 33 is provided with a plurality of pressure balance holes 33h that can adjust the pressures on both main surfaces of the base 33a to be constant.
シール部材３４は、回転軸２５の外周面とケーシングカバー３０の開口部３０ａとの間を密封可能に形成されている。シール部材３４は、例えばメカニカルシールである。シール部材３４は、回転軸２５の外周面に設けられる回転環と、シール溝３０ｂに固定される固定環と、を備え、回転環と固定環が摺動することで、回転軸２５及びケーシングカバー３０間を密封する。 The seal member 34 is formed so as to be able to seal between the outer peripheral surface of the rotary shaft 25 and the opening 30 a of the casing cover 30. The seal member 34 is, for example, a mechanical seal. The seal member 34 includes a rotary ring provided on the outer peripheral surface of the rotary shaft 25 and a fixed ring fixed to the seal groove 30b, and the rotary shaft 25 and the casing cover are slid by sliding the rotary ring and the fixed ring. Seal between 30.
軸受部材３５は、回転軸２５に固定されるスリーブ３５ａと、軸受取付部３１ｃに固定される水中軸受３５ｂと、を備えている。スリーブ３５ａは、耐摩耗性に優れた材料、例えばセラミック材料により形成される。 The bearing member 35 includes a sleeve 35a fixed to the rotating shaft 25 and an underwater bearing 35b fixed to the bearing mounting portion 31c. The sleeve 35a is formed of a material excellent in wear resistance, for example, a ceramic material.
スリーブ３５ａは、円筒状に形成されている。スリーブ３５ａは、回転環である。スリーブ３５ａは、第１ポンプ室３２ｃに設けられるインペラ３３のボス部３３ｂの主面の中心側及び止め輪３６の間に配置される。スリーブ３５ａの外径は、ボス部３３ｂの中心から貫通孔３３ｅを通る円の直径よりも小径に形成される。 The sleeve 35a is formed in a cylindrical shape. The sleeve 35a is a rotating ring. The sleeve 35 a is disposed between the center side of the main surface of the boss portion 33 b of the impeller 33 provided in the first pump chamber 32 c and the retaining ring 36. The outer diameter of the sleeve 35a is formed smaller than the diameter of a circle passing through the through hole 33e from the center of the boss portion 33b.
水中軸受３５ｂは、耐摩耗性に優れた材料、例えばセラミック材料により形成される。水中軸受３５ｂは、円筒状に形成されている。水中軸受３５ｂは、固定環である。水中軸受３５ｂは、軸受取付部３１ｃに嵌合して固定される。水中軸受３５ｂは、内径がスリーブ３４ａの外径と略同一径に形成されている。水中軸受３５ｂは、内周面がスリーブ３５ａの外周面と摺動可能に形成されている。また、水中軸受３５ｂは、軸受取付部３１ｃに設けられたピン等により、周方向に固定され、軸受取付部３１ｃに対して回転が規制される。 The underwater bearing 35b is formed of a material excellent in wear resistance, for example, a ceramic material. The underwater bearing 35b is formed in a cylindrical shape. The underwater bearing 35b is a stationary ring. The underwater bearing 35b is fitted and fixed to the bearing mounting portion 31c. The underwater bearing 35b has an inner diameter that is substantially the same as the outer diameter of the sleeve 34a. The underwater bearing 35b is formed such that its inner peripheral surface is slidable with the outer peripheral surface of the sleeve 35a. The underwater bearing 35b is fixed in the circumferential direction by a pin or the like provided in the bearing mounting portion 31c, and the rotation of the underwater bearing 35b is restricted with respect to the bearing mounting portion 31c.
止め輪３６は、回転軸２５に挿入可能に形成されている。止め輪３６は、例えば、所謂ホーローセットやイモネジと呼ばれる止めねじ３６ａにより回転軸２５に固定される。止め輪３６は、回転軸２５に固定されることで、２つのインペラ３３及びスリーブ３５ａを回転軸２５に固定する。 The retaining ring 36 is formed so that it can be inserted into the rotating shaft 25. The retaining ring 36 is fixed to the rotating shaft 25 by, for example, a so-called enamel set or a retaining screw 36a called a potato screw. The retaining ring 36 is fixed to the rotating shaft 25, thereby fixing the two impellers 33 and the sleeve 35 a to the rotating shaft 25.
止め輪３６は、回転軸２５の端部に挿通し、所定の位置で止めねじ３６ａにより回転軸２５に固定されることで、スリーブ３５ａ及びインペラ３３を回転軸２５の所定の位置に固定可能に形成されている。なお、ここで、所定の位置とは、ケーシングカバー３０、ケーシング３１及び中間ケーシング３２とインペラ３３の間隙に応じて適宜設定又は調整される位置である。 The retaining ring 36 is inserted into the end of the rotating shaft 25 and is fixed to the rotating shaft 25 by a set screw 36a at a predetermined position, so that the sleeve 35a and the impeller 33 can be fixed at a predetermined position of the rotating shaft 25. Is formed. Here, the predetermined position is a position that is appropriately set or adjusted according to the gap between the casing cover 30, the casing 31, the intermediate casing 32, and the impeller 33.
吸込配管４０は、内部に流路を構成し、開口１２ａと吸込口３１ａとを連通可能に接続する配管である。例えば実施形態において、吸込配管４０は継手４２を備え、一端４０ａが吸込口３１ａに、他端４０ｂが開口１２ａに、それぞれ接続されている。本実施形態において、継手４２は、吸込側の流路を絞るオリフィス部４３を構成する。 The suction pipe 40 is a pipe that forms a flow path inside and connects the opening 12a and the suction port 31a so as to communicate with each other. For example, in the embodiment, the suction pipe 40 includes a joint 42, and one end 40a is connected to the suction port 31a and the other end 40b is connected to the opening 12a. In the present embodiment, the joint 42 constitutes an orifice portion 43 that restricts the flow path on the suction side.
図１０及び図１１に示すように、継手４２は、内部に流路を構成する貫通孔４２ａを有する筒状部４２ｂと、筒状部４２ｂの一端側に設けられたフランジ部４２ｃと、を備えている。継手４２の一方の部位は吸込配管４０に、他方の部位は吸込口３１ａに接続されている。 As shown in FIGS. 10 and 11, the joint 42 includes a cylindrical portion 42b having a through hole 42a constituting a flow path therein, and a flange portion 42c provided on one end side of the cylindrical portion 42b. ing. One part of the joint 42 is connected to the suction pipe 40 and the other part is connected to the suction port 31a.
継手４２の貫通孔４２ａは、吸込配管４０より僅かに大径の第１孔部４２ｄと、吸込配管４０の内径よりも小径の第２孔部４２ｅとを有している。すなわち、継手４２の内壁が所定位置から内方に突出して径が縮小している。 The through hole 42 a of the joint 42 has a first hole 42 d slightly larger in diameter than the suction pipe 40 and a second hole 42 e smaller in diameter than the inner diameter of the suction pipe 40. That is, the inner wall of the joint 42 protrudes inward from a predetermined position, and the diameter is reduced.
この第１孔部４２ｄの内面には、ねじ部が形成されている。第１孔部４２ｄに吸込配管４０の外面に形成されたねじ部が螺合することで、吸込配管４０が継手４２に接続される。 A threaded portion is formed on the inner surface of the first hole portion 42d. The suction pipe 40 is connected to the joint 42 by the threaded portion formed on the outer surface of the suction pipe 40 being screwed into the first hole 42d.
筒状部４２ｂの外面にはねじ部が形成されている。筒状部４２ｂに吸込口３１ａの内面に形成されたねじ部が螺合することで、継手４２が吸込口３１ａに接続される。 A thread portion is formed on the outer surface of the cylindrical portion 42b. A threaded portion formed on the inner surface of the suction port 31a is screwed into the cylindrical portion 42b, whereby the joint 42 is connected to the suction port 31a.
貫通孔４２ａは、段差４２ｆを備え、一次側の内周壁よりも、二次側の内周壁が内方に突出するように形成されて、吸込配管４０の内径よりも小さい小径の第２孔部４２ｅによって、流路をしぼっている。貫通孔４２ａは、吸込配管４０から連続する流路を通過する水が絞り流れとなる内径、換言するとオリフィス効果を有するとなる内径に形成されている。すなわち、継手４２は、吸込側の流路径を絞ることで、キャビテーションを発生させ、流量を制限する流量調整部として機能する。 The through-hole 42a has a step 42f, is formed such that the inner peripheral wall on the secondary side protrudes inwardly from the inner peripheral wall on the primary side, and has a small diameter second hole portion smaller than the inner diameter of the suction pipe 40. The flow path is squeezed by 42e. The through hole 42a is formed to have an inner diameter at which water passing through a flow path continuous from the suction pipe 40 becomes a throttle flow, in other words, has an orifice effect. That is, the joint 42 functions as a flow rate adjusting unit that restricts the flow rate by generating cavitation by reducing the flow path diameter on the suction side.
吐出配管５０は、内部に流路を構成し、吐出口３１ｂをメインポンプユニット１０１の流路に連通可能に接続する配管である。吐出配管５０の一端５０ａは吐出口３１ｂに接続され、他端５０ｂは架台１１の外部へ導出されている。 The discharge pipe 50 is a pipe that forms a flow path inside and connects the discharge port 31b to the flow path of the main pump unit 101 so as to communicate therewith. One end 50 a of the discharge pipe 50 is connected to the discharge port 31 b, and the other end 50 b is led out of the gantry 11.
例えば実施形態において、吐出配管５０は、複数の分岐部を有する連結管５１が設けられている。連結管５１の分岐部分には圧力検出部としての圧力スイッチ５３が設けられている。圧力スイッチ５３は、補助加圧ポンプユニット１の吐出側を通じてメインポンプユニット１０１の配管内圧力、すなわち、スプリンクラーヘッド１０７に加わる加圧水の圧力を検知可能に形成されている。圧力スイッチ５３は、信号線を介して制御盤６０に接続され、検出した圧力信号を制御盤６０に送信する。 For example, in the embodiment, the discharge pipe 50 is provided with a connecting pipe 51 having a plurality of branch portions. A pressure switch 53 as a pressure detection unit is provided at a branch portion of the connecting pipe 51. The pressure switch 53 is formed so as to be able to detect the pressure in the piping of the main pump unit 101, that is, the pressure of pressurized water applied to the sprinkler head 107 through the discharge side of the auxiliary pressure pump unit 1. The pressure switch 53 is connected to the control panel 60 via a signal line, and transmits the detected pressure signal to the control panel 60.
また、吐出配管５０には、圧力を蓄えるためのアキュムレータ５４や、圧力を表示する圧力計５５が設けられている。さらに、吐出配管５０の複数箇所にそれぞれメンテナンス用のボール弁５６が設けられている。 The discharge pipe 50 is provided with an accumulator 54 for storing pressure and a pressure gauge 55 for displaying the pressure. Further, maintenance ball valves 56 are provided at a plurality of locations of the discharge pipe 50.
制御盤６０は、例えば呼水槽１２の側面に設けられている。制御盤６０内には各種データを記憶する記憶装置６１と、モータ２１や圧力スイッチに接続されて自動消火装置の配管内圧力に応じてポンプ装置２０を制御する制御部６２と、を備える。 The control panel 60 is provided, for example, on the side surface of the expiration water tank 12. The control panel 60 includes a storage device 61 that stores various data, and a control unit 62 that is connected to the motor 21 and the pressure switch and controls the pump device 20 according to the pressure in the piping of the automatic fire extinguishing device.
記憶装置６１には、補助加圧ポンプユニット１の補助ポンプ起動用の基準値である補助起動圧力値Ｐ１、補助ポンプ停止用の基準圧力である補助停止圧力値Ｐ２等の各種閾値が設定され、記憶されている。 In the storage device 61, various thresholds such as an auxiliary starting pressure value P1 that is a reference value for starting the auxiliary pump of the auxiliary pressurizing pump unit 1 and an auxiliary stopping pressure value P2 that is a reference pressure for stopping the auxiliary pump are set. It is remembered.
例えば、補助起動圧力値Ｐ１は、メインポンプユニット１０１を起動させるためのメイン起動圧力値Ｐ０よりも高い所定の値である。補助停止圧力値Ｐ２は、補助起動圧力値Ｐ１の１０〜２０％程度高く、消火設備に使用される配管の耐圧圧力値Ｐ３未満に設定されている。また、上記の耐圧圧力値Ｐ３は、通常、１０ｋｇ／ｃｍ２の配管であれば１．４ＭＰａ、２０ｋｇ／ｃｍ２の配管であれば２．８ＭＰａとされている。（ＪＩＳ準拠）
例えば制御部６２は、圧力スイッチ５３で検出された圧力値と、例えば記憶装置に記憶された閾値や基準値との比較を行う。また、制御部６２は、各種の演算処理を行い、ポンプ装置のモータ２１を運転または停止させる。具体的には、制御部６２は、吐出圧力が所定の起動圧力以下で前記補助加圧ポンプユニット１を起動する。また、制御部６２は、吐出圧力が所定の停止圧力以下で前記ポンプ部を停止する。さらに、運転電流が所定の最高時運転電流となると故障検出して前記ポンプ部を停止する機能を有する。
For example, the auxiliary activation pressure value P1 is a predetermined value higher than the main activation pressure value P0 for activating the main pump unit 101. The auxiliary stop pressure value P2 is about 10 to 20% higher than the auxiliary start pressure value P1, and is set to be less than the pressure resistance value P3 of the piping used for the fire extinguishing equipment. Further, the withstand voltage pressure value P3 described above are normally, if piping 10 kg / cm 2 1.4 MPa, and 2.8MPa if piping 20 kg / cm 2. (JIS compliant)
For example, the control unit 62 compares the pressure value detected by the pressure switch 53 with, for example, a threshold value or a reference value stored in the storage device. Moreover, the control part 62 performs various arithmetic processings, and operates or stops the motor 21 of the pump device. Specifically, the control unit 62 activates the auxiliary pressurizing pump unit 1 when the discharge pressure is equal to or lower than a predetermined activation pressure. Moreover, the control part 62 stops the said pump part when discharge pressure is below a predetermined stop pressure. Furthermore, it has a function of detecting a failure and stopping the pump section when the operating current reaches a predetermined maximum operating current.
このように構成された補助加圧ポンプユニット１の動作について、説明する。 The operation of the auxiliary pressurizing pump unit 1 configured as described above will be described.
圧力スイッチ５３によって、加圧対象であるメインポンプユニット１０１の配管内の圧力を検出する。検出圧力が補助起動圧力値Ｐ１を下回ると、制御部６２は、補助加圧ポンプユニット１のモータ２１を駆動する。モータ２１が駆動されると、回転軸２５を介して２つのインペラ３３が回転する。 The pressure in the pipe of the main pump unit 101 that is the object of pressurization is detected by the pressure switch 53. When the detected pressure falls below the auxiliary starting pressure value P1, the control unit 62 drives the motor 21 of the auxiliary pressurizing pump unit 1. When the motor 21 is driven, the two impellers 33 are rotated via the rotation shaft 25.
この回転により、吸込口３１ａから水が吸い込まれる。吸込口３１ａから吸い込まれた水は第１ポンプ室３２ｃで増圧されて、接続流路３２ｅを通って第２ポンプ室３２ｄに移動する。第２ポンプ室３２ｄに移動した水は第２ポンプ室３２ｄ内で増圧され、吐出口３１ｂから吐出される。吐出された水は吐出配管５０を通って加圧対象である二次側配管１０６へ圧送される。以上により、補助加圧処理が行われる。 By this rotation, water is sucked from the suction port 31a. The water sucked from the suction port 31a is increased in pressure in the first pump chamber 32c, and moves to the second pump chamber 32d through the connection channel 32e. The water moved to the second pump chamber 32d is increased in pressure in the second pump chamber 32d and discharged from the discharge port 31b. The discharged water is pumped through the discharge pipe 50 to the secondary side pipe 106 that is the object of pressurization. As described above, the auxiliary pressure treatment is performed.
この補助加圧処理によって、メインポンプユニット１０１の二次側配管１０６の配管内圧力が増加する。そして圧力スイッチ５３で検出される圧力が、補助停止圧力値Ｐ２に到達すると、補助加圧ポンプユニット１のモータ２１を停止することで、加圧処理が停止される。以上の補助加圧処理により、例えば漏水等が原因で二次側配管１０６の圧力が低下した際にメインポンプ１０３が誤って起動することを防止している。 By this auxiliary pressurizing process, the pressure in the pipe of the secondary side pipe 106 of the main pump unit 101 increases. When the pressure detected by the pressure switch 53 reaches the auxiliary stop pressure value P2, the pressurization process is stopped by stopping the motor 21 of the auxiliary pressurization pump unit 1. The above auxiliary pressurization process prevents the main pump 103 from being erroneously started when the pressure in the secondary side pipe 106 decreases due to, for example, water leakage.
補助加圧ポンプユニット１では、このような補助加圧処理の際に、流量が一定以上に増加すると、オリフィス部４３の絞り機能によって流量が制限される。 In the auxiliary pressurizing pump unit 1, when the flow rate increases above a certain level during such auxiliary pressurization processing, the flow rate is limited by the throttling function of the orifice portion 43.
図１４は補助加圧ポンプユニット１の性能曲線を示すグラフである。図１４の性能曲線は運転流量と発生揚程との関係を示す静的な連関を示す。図１４において横軸で吐出流量、縦軸で、全揚程（倍率１倍）、吸込揚程、消費電力、出力、電流（４種類は倍率１０倍）と、ポンプ効率、総合効率、をそれぞれ示している。 FIG. 14 is a graph showing a performance curve of the auxiliary pressurizing pump unit 1. The performance curve in FIG. 14 shows a static relationship indicating the relationship between the operating flow rate and the generated head. In FIG. 14, the horizontal axis shows the discharge flow rate, the vertical axis shows the total head (1x magnification), suction head, power consumption, output, current (4 types are 10 times magnification), pump efficiency, and overall efficiency. Yes.
図１４に示すように、吸込配管４０に流量調整部としてオリフィス部４３が設けられていることにより、補助加圧ポンプの起動直後に、流量が瞬時的に一定量まで増加すると、ポンプの吸込流路の流速が速くなり、キャビテーション現象が発生する。すなわち、吸込流路の圧力が飽和水蒸気圧以下となり、水中に溶け込んでいた空気が気泡として発生する。一般に揚水ポンプは気泡が発生すると、インペラ流路、すなわち渦流ポンプの場合は複数の羽根３３ｃ間の溝を閉塞する。これにより増圧作用を発揮しない羽根溝が複数できるため、揚水性能が低下することから、流量調整がなされる。例えば、図１４に示すように、流量は、１１．５Ｌ／ｍｉｎまで増加した後、キャビテーションの発生により、それ以上は、揚程が低下しても流量は増加しなくなる。
なお、補助加圧ポンプの起動後には給水量が低下し、ポンプの吸込流路の流速が低下するため、負圧が解消されて、気泡が消え、再び、羽根溝に水が流れ込み、元の状態に復元する。
As shown in FIG. 14, when the suction pipe 40 is provided with an orifice 43 as a flow rate adjustment unit, immediately after the auxiliary pressurization pump is started, if the flow rate increases instantaneously to a certain amount, the suction flow of the pump The flow speed of the road becomes faster and cavitation occurs. That is, the pressure in the suction channel becomes equal to or lower than the saturated water vapor pressure, and air dissolved in water is generated as bubbles. In general, when bubbles are generated in the pump, the impeller flow path, that is, in the case of a vortex pump, closes the grooves between the plurality of blades 33c. As a result, a plurality of blade grooves that do not exhibit a pressure-increasing action can be formed, and the pumping performance is reduced, so that the flow rate is adjusted. For example, as shown in FIG. 14, after the flow rate is increased to 11.5 L / min, the flow rate does not increase any more even if the head is lowered due to the occurrence of cavitation.
After starting the auxiliary pressurization pump, the amount of water supply decreases, and the flow rate of the suction passage of the pump decreases, so the negative pressure is eliminated, the bubbles disappear, the water flows again into the blade groove, Restore state.
図１２に見られるように、補助加圧ポンプユニット１は、開放流量時の揚程を急激に低減して最大流量を効果的に制限している。
図１３は、補助加圧ポンプユニットの起動特性を示すグラフであり、実際のポンプ起動時のポンプ運転流量を示している。
図１３に示すように、漏れ流量１．２Ｌ／ｍｉｎ、運転時間５．０５秒、停止圧力ー起動圧力＝２１ｍ、起動圧力＝１００ｍ、停止圧力＝１２１ｍであり、圧力スイッチ５３の補助起動圧力値Ｐ１＝０．９８ＭＰａ、補助停止圧力値Ｐ２＝１．１８ＭＰａ、とした。また、運転電流４．８６Ａ、最大流量９．５Ｌ／ｍｉｎ＝０．１５８Ｌ／Ｓ（１０．７Ｈｚ）となっている。
As can be seen in FIG. 12, the auxiliary pressurizing pump unit 1 effectively limits the maximum flow rate by abruptly reducing the head at the open flow rate.
FIG. 13 is a graph showing the starting characteristics of the auxiliary pressurizing pump unit, and shows the pump operating flow rate at the time of actual pump starting.
As shown in FIG. 13, the leakage flow rate is 1.2 L / min, the operation time is 5.05 seconds, the stop pressure-starting pressure = 21 m, the starting pressure = 100 m, the stopping pressure = 121 m, and the auxiliary starting pressure value of the pressure switch 53 P1 = 0.98 MPa and auxiliary stop pressure value P2 = 1.18 MPa. The operating current is 4.86 A, and the maximum flow rate is 9.5 L / min = 0.158 L / S (10.7 Hz).
図１３に示されるように、補助加圧ポンプユニット１のポンプ起動時のポンプ運転流量は、流量検知器１０８で検知されない、すなわちメインポンプ１０３が起動されない値である１５Ｌ／ｍｉｎ以下になっていることがわかる。また、図１３によれば、補助加圧ポンプユニット１のポンプ起動時、すなわち圧力１００ｍ時の最大流量は、図１４に示す静的なデータと同じ９．５Ｌ／ｍｉｎであることが確認できる。 As shown in FIG. 13, the pump operating flow rate at the time of starting the auxiliary pressurizing pump unit 1 is not detected by the flow rate detector 108, that is, the value at which the main pump 103 is not started is 15 L / min or less. I understand that. Further, according to FIG. 13, it can be confirmed that the maximum flow rate when the auxiliary pressurizing pump unit 1 is activated, that is, when the pressure is 100 m, is 9.5 L / min, which is the same as the static data shown in FIG.
さらに、本案の補助加圧ポンプユニット１は、中間ケーシング３２に吐出口３１ｂと第１ポンプ室３２ｃ、または吸込口３１ａと第２ポンプ室３２ｄとを連通する連通孔３７が形成されているため、流量がゼロとなる締切圧力が低下する。連通孔３７は、例えば、直径２ｍｍ乃至６ｍｍ程度の小径のキリ孔に形成されている。すなわち、吐出し圧力が一定以上の高圧になっても水流を高圧側から低圧側へ戻すことで、圧力が低減される。すなわち、多段式の渦流ポンプにおいて、耐圧圧力値Ｐ３に至らないように、第１ポンプ室３２ｃ，第２ポンプ室３２ｄの圧力が調整される。 Furthermore, since the auxiliary pressurizing pump unit 1 of the present plan is formed with a communication hole 37 in the intermediate casing 32 for communicating the discharge port 31b and the first pump chamber 32c, or the suction port 31a and the second pump chamber 32d. The cutoff pressure at which the flow rate becomes zero decreases. The communication hole 37 is formed in a small-diameter drill hole having a diameter of about 2 mm to 6 mm, for example. That is, the pressure is reduced by returning the water flow from the high-pressure side to the low-pressure side even when the discharge pressure becomes a certain high pressure or higher. That is, in the multistage vortex pump, the pressures in the first pump chamber 32c and the second pump chamber 32d are adjusted so as not to reach the pressure resistance value P3.
また、本実施形態において、制御部６２は、運転電流が消火設備の配管の耐圧圧力値Ｐ３に対応する最高時運転電流値に至ると、故障と判断して、補助加圧ポンプユニット１のポンプ部２８を停止するよう制御する。 In the present embodiment, the control unit 62 determines that a failure has occurred when the operating current reaches the maximum operating current value corresponding to the pressure-resistant pressure value P3 of the piping of the fire extinguishing equipment, and the pump of the auxiliary pressurizing pump unit 1 The unit 28 is controlled to stop.
例えば耐圧圧力値Ｐ３は、補助起動圧力値Ｐ１及び補助停止圧力値Ｐ２よりも高く設定され、例えば一例としてＰ３＝１．４ＭＰａに設定されている。
本実施形態にかかる補助加圧ポンプユニット１によれば、以下の効果が得られる。すなわち、吸込側の流路に流量を調整するオリフィス部４３を備えることで、キャビテーションを発生させ、流量を制限することが可能である。このため単純な構成で流量の小さい設備に対応可能な補助加圧ポンプユニット１を提供できる。すなわち、例えば泡消火装置など、流量が小さい場合には、補助加圧ポンプによる起動時に、メインの流量検知器１０８が作動することで、メインポンプ１０３が作動してしまう場合があるが、本実施形態によれば流量値が一定の値を超えるとキャビテーションを発生させることで、一定以上の流量に至らないように流量調整でき、上記の誤作動を防止できる。
For example, the pressure-resistant pressure value P3 is set higher than the auxiliary start pressure value P1 and the auxiliary stop pressure value P2, and for example, P3 = 1.4 MPa is set as an example.
According to the auxiliary pressurizing pump unit 1 according to the present embodiment, the following effects can be obtained. That is, it is possible to limit the flow rate by generating cavitation by providing the orifice portion 43 that adjusts the flow rate in the flow path on the suction side. For this reason, the auxiliary | assistant pressurization pump unit 1 which can respond to an installation with a small flow volume with a simple structure can be provided. That is, when the flow rate is small, such as a foam fire extinguisher, the main pump 103 may be activated when the main flow rate detector 108 is activated at the time of activation by the auxiliary pressure pump. According to the form, by generating cavitation when the flow rate value exceeds a certain value, the flow rate can be adjusted so as not to reach a certain flow rate, and the above-described malfunction can be prevented.
また、吸込側の流路にオリフィス機能を設けるだけの簡単な構成で流量制限が可能であるため、例えば、ニードル弁などの流量調整弁を追加した場合に比べ、構造が単純であって可動部もないため、故障することが著しく少なく、また出荷時調整も必要ない。したがって、製造コストやメンテナンスコストを抑えることができる。 In addition, since the flow rate can be limited with a simple configuration that simply provides an orifice function in the flow path on the suction side, for example, the structure is simple compared to the case where a flow rate adjustment valve such as a needle valve is added, and the movable part Therefore, there is very little failure and no adjustment is required at the time of shipment. Therefore, manufacturing cost and maintenance cost can be suppressed.
さらに、補助加圧ポンプユニット１では、制御部６２の制御によって、耐圧圧力値Ｐ３に相当する運転電流を検出した時点で故障としてポンプ部２８を停止する。このため、例えば連通孔３７が詰まった場合や、圧力スイッチ５３が故障した場合に、補助停止圧力値Ｐ２よりも高圧になってしまうことがあっても、制御部６２で運転電流に応じてポンプ部２８を停止することが可能である。 Further, in the auxiliary pressurizing pump unit 1, the pump unit 28 is stopped as a failure when the operation current corresponding to the withstand pressure value P <b> 3 is detected by the control of the control unit 62. For this reason, for example, when the communication hole 37 is clogged or the pressure switch 53 fails, the control unit 62 can perform pumping according to the operating current even if the pressure becomes higher than the auxiliary stop pressure value P2. The unit 28 can be stopped.
上記補助加圧ポンプユニット１のポンプ部２８は、軸方向片面のみに羽根３３ｃを有する２枚の片面タイプのインペラ３３を用いている。このように、片面のインペラ３３を用いることで、両面に羽根があるタイプと比べて流量とともに消費電力を半減させることができ、両面タイプの１段のインペラと同じ出力で２段インペラを駆動することができる。このため、小水領域での揚程を向上することができる。 The pump unit 28 of the auxiliary pressurizing pump unit 1 uses two single-sided impellers 33 having blades 33c only on one side in the axial direction. Thus, by using the single-sided impeller 33, the power consumption can be halved together with the flow rate as compared with the type having blades on both sides, and the two-stage impeller is driven with the same output as the single-stage impeller of the double-sided type. be able to. For this reason, the head in a small water area | region can be improved.
また、補助加圧ポンプユニット１ではポンプ装置として渦流ポンプを用いたため、例えばプランジャポンプのような振動を防止できる。またニードル弁などの絞りを備える場合と比べて、振動による緩みも発生しない。また、多段遠心ポンプと比べ、高揚程が得やすい。 In addition, since the auxiliary pressurizing pump unit 1 uses a vortex pump as a pump device, vibration such as a plunger pump can be prevented. In addition, loosening due to vibration does not occur as compared with a case where a throttle such as a needle valve is provided. Moreover, it is easy to obtain a high head as compared with a multistage centrifugal pump.
また補助加圧ポンプユニット１において、ポンプ装置として多段の渦流ポンプは、ポンプ部の吸込側と吐出側が狭いギャップでシールされている。このため、内部の漏れも少なく、小さなモータ出力で高揚程が得られるため、高揚程で小流量の補助加圧処理に適している。 In the auxiliary pressurizing pump unit 1, a multistage vortex pump as a pump device is sealed with a narrow gap between the suction side and the discharge side of the pump unit. For this reason, there is little internal leakage, and a high head can be obtained with a small motor output.
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば他の実施形態として図１４に示す補助加圧ポンプユニット２は、呼水槽１２の側部にポンプ装置２０が配されている。また、補助加圧ポンプユニット２は、吸込配管４０は、分岐部４４を有するとともに、分岐部４４から分岐して呼水槽１２に接続されるバイパス配管４５をさらに備える。なお、補助加圧ポンプユニット２において、オリフィス部４３を備える継手４２が分岐部４４よりも呼水槽１２側に、配置されている。このように構成された補助加圧ポンプユニット２では、設置初期の消火設備の長大な配管内の充水時には、オリフィス部を備えないバイパス配管４５とオリフィス部４３を有するメインの吸込配管４０とで並列に吸込配管が構成され、オリフィス部４３を備えないバイパス配管４５にほとんどの水量が流れるため、キャビテーションが発生せず大水量給水を行うことが可能となる。そして、充水作業が完了した後にバイパス配管４５のボール弁を閉止することにより、オリフィス部４３を有するメインの吸込配管４０のみが吸込配管となるため、キャビテーションを発生させる流量制限機構として有効となる。
この他の構成は上記第１の実施形態にかかる補助加圧ポンプユニット１と同様であるため、共通する符号を付し、重複する説明を省略する。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the auxiliary pressurizing pump unit 2 shown in FIG. 14 as another embodiment has a pump device 20 disposed on the side of the expiratory water tank 12. In addition, the auxiliary pressurizing pump unit 2 has a suction pipe 40 having a branch portion 44, and further includes a bypass pipe 45 that branches from the branch portion 44 and is connected to the priming water tank 12. In the auxiliary pressurizing pump unit 2, the joint 42 including the orifice portion 43 is arranged on the expiratory tank 12 side with respect to the branch portion 44. In the auxiliary pressurizing pump unit 2 configured as described above, when the inside of a long pipe of the fire extinguishing equipment in the initial installation is filled with water, the bypass pipe 45 having no orifice part and the main suction pipe 40 having the orifice part 43 are used. Since the suction pipe is configured in parallel and most of the water amount flows through the bypass pipe 45 that does not include the orifice portion 43, cavitation does not occur, and a large amount of water can be supplied. Then, by closing the ball valve of the bypass pipe 45 after the water filling operation is completed, only the main suction pipe 40 having the orifice portion 43 becomes the suction pipe, which is effective as a flow restriction mechanism that generates cavitation. .
Since the other configuration is the same as that of the auxiliary pressurizing pump unit 1 according to the first embodiment, a common reference numeral is given and a duplicate description is omitted.
本実施形態においても第１の実施形態と同様の効果が得られるとともに、さらに、初期の水の充填処理を、バイパス配管４５を主な吸込配管とすることで、充水処理時間を短縮することができるという効果が得られる。 In the present embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained, and further, the initial water filling process can be shortened by using the bypass pipe 45 as a main suction pipe. The effect of being able to be obtained.
上記実施形態において吸込配管に設けられた継手にオリフィス部４３を配置したがこれに限られるものではない。例えばケーシング３１の吸込口３１ａに直接、絞り構造を設けることも可能である。この場合にも上記実施形態と同様にキャビテーションを発生させることで流量制限が可能である。
また、上記実施形態において補助加圧ポンプユニット１は、中間ケーシング３２に吸込口３１ａと第２ポンプ室３２ｄとを連通する連通孔３７を形成したがこれに限られるものではない。例えば図１５乃至図１７に示すように、吐出口３１ｂと第１ポンプ室３２ｃとを連通する連通孔３７を備えていてもよい。この場合にも、吐出し圧力が一定以上の高圧になっても水流を高圧側から低圧側へ戻すことで、圧力を低減することが可能となる。
In the above embodiment, the orifice portion 43 is disposed in the joint provided in the suction pipe, but the present invention is not limited to this. For example, it is also possible to provide a throttle structure directly at the suction port 31a of the casing 31. In this case as well, the flow rate can be limited by generating cavitation as in the above embodiment.
Moreover, in the said embodiment, although the auxiliary pressurization pump unit 1 formed the communication hole 37 which connects the suction inlet 31a and the 2nd pump chamber 32d in the intermediate | middle casing 32, it is not restricted to this. For example, as shown in FIGS. 15 to 17, a communication hole 37 that communicates the discharge port 31 b and the first pump chamber 32 c may be provided. Even in this case, even when the discharge pressure becomes a certain high pressure or higher, the pressure can be reduced by returning the water flow from the high pressure side to the low pressure side.
また、上記実施形態においてポンプ装置として多段の渦流ポンプを用いたが、これに限られるものではない。例えば、容積式のプランジャポンプや多段遠心ポンプを用いた場合においても、キャビテーションを利用した流量制限機構は有効となる。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。 Moreover, although the multistage eddy current pump was used as a pump apparatus in the said embodiment, it is not restricted to this. For example, even when a positive displacement plunger pump or a multistage centrifugal pump is used, a flow rate limiting mechanism using cavitation is effective. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
１、２…補助加圧ポンプユニット、１１…架台、１２…呼水槽、２０…ポンプ装置、２１…モータ、２５…回転軸、２８…ポンプ部、３０…ケーシングカバー、３１…ケーシング、３１ａ…吸込口、３１ｂ…吐出口、３２…中間ケーシング、３２ａ…ポンプ室、３２ｂ…隔壁、３２ｃ…第１ポンプ室、３２ｄ…第２ポンプ室、３２ｅ…接続流路、３３…インペラ、３３ｃ…羽根、３７…連通孔、４０…吸込配管、４２…継手、４２ａ…貫通孔、４３…オリフィス部、４４…分岐部、４５…バイパス配管、５０…吐出配管、５１…連結管、５３…圧力スイッチ、６０…制御盤、６２…制御部、１００…消火装置、１０１…メインポンプユニット、１０３…メインポンプ、１０４…モータ、１０５…一次側配管、１０６…二次側配管、１０７…スプリンクラーヘッド。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Auxiliary pressurization pump unit, 11 ... Mount, 12 ... Expiratory tank, 20 ... Pump apparatus, 21 ... Motor, 25 ... Rotary shaft, 28 ... Pump part, 30 ... Casing cover, 31 ... Casing, 31a ... Suction 31b ... discharge port, 32 ... intermediate casing, 32a ... pump chamber, 32b ... partition wall, 32c ... first pump chamber, 32d ... second pump chamber, 32e ... connection flow path, 33 ... impeller, 33c ... blade, 37 ... Communication hole, 40 ... Suction pipe, 42 ... Joint, 42a ... Through hole, 43 ... Orifice part, 44 ... Branching part, 45 ... Bypass pipe, 50 ... Discharge pipe, 51 ... Connection pipe, 53 ... Pressure switch, 60 ... Control panel, 62 ... control unit, 100 ... fire extinguishing device, 101 ... main pump unit, 103 ... main pump, 104 ... motor, 105 ... primary side piping, 106 ... secondary side piping, 107 ... Link error head.
補助加圧ポンプユニットは、メインポンプユニットを有する消火設備に接続され、前記メインポンプユニットの配管内圧力に応じて前記メインポンプユニットの流路に流体を圧送する補助加圧用のポンプ装置であって、ポンプ部と、前記ポンプ部の一次側に接続される吸込配管と、前記ポンプ部の二次側に設けられ、前記メインポンプユニットの流路に接続される吐出配管と、を有し前記ポンプ部は、第１ポンプ室及び第２ポンプ室を備える多段式の渦流ポンプであって、前記ポンプ部の一次側の流路を絞ることでキャビテーションを利用して流量を制限するオリフィス部を備えることを特徴とする。 The auxiliary pressurization pump unit is connected to a fire extinguishing facility having a main pump unit, and is a pump device for auxiliary pressurization that pumps fluid to the flow path of the main pump unit according to the pressure in the pipe of the main pump unit. a pump unit, a suction pipe connected to the primary side of the pump portion, provided on the secondary side of the pump unit, the pump has a discharge pipe connected to the flow path of the main pump unit The section is a multistage vortex pump including a first pump chamber and a second pump chamber, and includes an orifice section that restricts the flow rate using cavitation by narrowing the flow path on the primary side of the pump section. It is characterized by.
また、上記実施形態においてポンプ装置として多段の渦流ポンプを用いたが、これに限られるものではない。例えば、多段遠心ポンプを用いた場合においても、キャビテーションを利用した流量制限機構は有効となる。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
（１）
メインポンプユニットを有する消火設備に接続され、前記メインポンプユニットの配管内圧力に応じて前記メインポンプユニットの流路に流体を圧送する補助加圧用のポンプ装置であって、
ポンプ部と、
前記ポンプ部の一次側に接続される吸込配管と、
前記ポンプ部の二次側に設けられ、前記メインポンプユニットの流路に接続される吐出配管と、
前記ポンプ部の一次側の流路を絞るオリフィス部を備えることを特徴とする、補助加圧ポンプユニット。
（２）
前記オリフィス部は、前記吸込配管と前記ポンプ部の吸込口とを接続する継手に設けられたことを特徴とする（１）記載の補助加圧ポンプユニット。
（３）
前記ポンプ装置は、第１ポンプ室及び第２ポンプ室を備える多段式の渦流ポンプであって、前記ポンプ部の吐出口と前記第１ポンプ室、または前記ポンプ部の吸込口と前記第２ポンプ室、を連通させる連通孔が形成されたことを特徴とする（１）記載の補助加圧ポ
ンプユニット。
（４）
前記ポンプ部の一次側に前記吸込配管を介して接続される呼水槽を備え、
前記吸込配管から分岐して前記オリフィス部を備える前記吸込配管と並列に設けられ、前記呼水槽に接続される、バイパス配管を備えることを特徴とする（１）記載の補助加圧ポンプユニット。
（５）
前記ポンプ部の吐出圧力を検出する検出部と、
前記吐出圧力が所定の起動圧力以下となると前記ポンプ部を起動し、
前記吐出圧力が所定の停止圧力以上となると前記ポンプ部を停止し、
前記ポンプ部の運転電流が、消火設備の配管の耐圧圧力時の運転電流値となると、前記ポンプ部を停止する、制御部を備えた（１）記載の補助加圧ポンプユニット。
Moreover, although the multistage eddy current pump was used as a pump apparatus in the said embodiment, it is not restricted to this. For example, in the case of using the multistage centrifugal pump also flow restriction mechanism utilizing a cavitation is effective. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
(1)
A pump device for auxiliary pressurization connected to a fire extinguishing facility having a main pump unit, for pumping fluid into the flow path of the main pump unit according to the pressure in the pipe of the main pump unit,
A pump section;
A suction pipe connected to the primary side of the pump part;
A discharge pipe provided on the secondary side of the pump unit and connected to the flow path of the main pump unit;
An auxiliary pressurizing pump unit comprising an orifice section for restricting a flow path on a primary side of the pump section.
(2)
The auxiliary pressure pump unit according to (1), wherein the orifice portion is provided in a joint that connects the suction pipe and a suction port of the pump portion.
(3)
The pump device is a multistage eddy current pump including a first pump chamber and a second pump chamber, wherein the discharge port of the pump unit and the first pump chamber, or the suction port of the pump unit and the second pump. The auxiliary pressurizing port according to (1), wherein a communication hole for communicating the chamber is formed.
Amplifier unit.
(4)
A priming tank connected to the primary side of the pump unit via the suction pipe,
The auxiliary pressurizing pump unit according to (1), further comprising a bypass pipe that is branched from the suction pipe and is provided in parallel with the suction pipe including the orifice portion and connected to the exhalation tank.
(5)
A detection unit for detecting a discharge pressure of the pump unit;
When the discharge pressure falls below a predetermined start pressure, the pump unit is started,
When the discharge pressure is equal to or higher than a predetermined stop pressure, the pump unit is stopped,
The auxiliary pressurizing pump unit according to (1), further comprising a control unit that stops the pump unit when the operating current of the pump unit becomes an operating current value at the time of withstand pressure of the piping of the fire extinguishing equipment.
Claims (5)
ポンプ部と、
前記ポンプ部の一次側に接続される吸込配管と、
前記ポンプ部の二次側に設けられ、前記メインポンプユニットの流路に接続される吐出配管と、
前記ポンプ部の一次側の流路を絞るオリフィス部を備えることを特徴とする、補助加圧ポンプユニット。 A pump device for auxiliary pressurization connected to a fire extinguishing facility having a main pump unit, for pumping fluid into the flow path of the main pump unit according to the pressure in the pipe of the main pump unit,
A pump section;
A suction pipe connected to the primary side of the pump part;
A discharge pipe provided on the secondary side of the pump unit and connected to the flow path of the main pump unit;
An auxiliary pressurizing pump unit comprising an orifice section for restricting a flow path on a primary side of the pump section.
前記吸込配管から分岐して前記オリフィス部を備える前記吸込配管と並列に設けられ、前記呼水槽に接続される、バイパス配管を備えることを特徴とする請求項１記載の補助加圧ポンプユニット。 A priming tank connected to the primary side of the pump unit via the suction pipe,
The auxiliary pressurizing pump unit according to claim 1, further comprising a bypass pipe that is branched from the suction pipe and provided in parallel with the suction pipe including the orifice portion and connected to the exhalation tank.
前記吐出圧力が所定の起動圧力以下となると前記ポンプ部を起動し、
前記吐出圧力が所定の停止圧力以上となると前記ポンプ部を停止し、
前記ポンプ部の運転電流が、消火設備の配管の耐圧圧力時の運転電流値となると、前記ポンプ部を停止する、制御部を備えた請求項１記載の補助加圧ポンプユニット。 A detection unit for detecting a discharge pressure of the pump unit;
When the discharge pressure falls below a predetermined start pressure, the pump unit is started,
When the discharge pressure is equal to or higher than a predetermined stop pressure, the pump unit is stopped,
The auxiliary pressurizing pump unit according to claim 1, further comprising a control unit that stops the pump unit when an operating current of the pump unit reaches an operating current value at a withstand pressure of the piping of the fire extinguishing equipment.
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