JP3077059B2 - ポンプの吐出口装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば消防用ポ
ンプ等におけるポンプの吐出口装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図３は、例えば実公平２−２２５３８号
公報で開示された消防用ポンプの放水コック（以下甲と
いう。）の断面図である。図におい１は流入用筒状部と
しての弁座で、図示しないポンプ本体の吐出側フランジ
に固定される。この弁座１には、流出用筒状部としての
吐出口２を有する球状弁本体（ケーシング）３がステン
レスボール４を介して回動自在に外嵌されるとともにボ
ール状バルブ５が回動自在に外嵌されている。また、ボ
ール状バルブ５は中空状に形成されており、このボール
状バルブ５の下部には弁座１に外嵌された底面開口部６
が形成されるとともにボール状バルブ５の側面部には底
面開口部６に対して直角に開口窓口７が形成されてい
る。球状弁本体３の中央上部に形成されたガイド孔８に
は芯棒９が嵌合されている。この芯棒９の上部には開閉
ハンドル１０が連結され、芯棒９の下部には前記ボール
状バルブ５が固定されている。さらに、芯棒９の内部に
は中空ガイド孔１１が形成され、逆止弁１３の弁杆１２
が上下摺動自在に挿入されている。ポンプが駆動されて
いない状態に於ては、図３に示すように逆止弁１３が自
重により降下し、弁座１の出口側開口部に当接してこれ
を塞いでいる。

【０００３】ポンプが駆動されると、揚水されて弁座１
内部に流入した水がボール状バルブ５内に流入し、ボー
ル状バルブ５の内面に当って方向を変え、吐出口２から
吐出される。次いで、開閉ハンドル１０を図３に示す状
態から水平面内で約９０度回動させると、芯棒９とボー
ル状バルブ５とが一体的に回動する。そして、窓口７と
吐出口２との対向状態が解除され、ボール状バルブ５の
内部から吐出口２に至る流路が閉ざされ、吐出口２から
水の吐出が停止される。なお、球状弁本体３を弁座１の
回りに回動させることにより、吐出口の向きが変わり、
水の吐出方向が変る。

【０００４】このような装置では、逆止弁１３がボール
状バルブ５内に収納されるため、比較的コンパクトであ
るという利点があるが、ボール状バルブ５の吐出側と反
対側の内面に大きな水圧を直接受けるため、および、ボ
ール状バルブ５の天井部の内面に逆止弁１３を介して水
圧を間接的に受けるため、開閉ハンドル１０の操作に大
きな抵抗が発生するばかりでなく、ボール状バルブ５を
回動させるときにボール状バルブは，吐出口２の開口部
のシールの上下部と常に接触し、過大な摩擦抵抗を発生
し、更に、ボール状バルブ５の上下位置における摺動摩
擦抵抗がアンバランスとなるため、開閉操作がスムーズ
に行われにくいという問題点があり、更に、吐出作業終
了後、球状弁本体３とボール状バルブ５との間の隙間部
分に水が残り、錆発生の要因となり、冬季寒冷地におい
ては、凍結によりボール状バルブ５の回動が妨げられる
などの問題点があった。

【０００５】このような問題点を改善する一つの手段と
して、例えば実公平５−４３３２６号公報で開示された
ポンプの吐出口装置（以下乙という。）が提案されてい
る。図４はその断面図を示すものである。１５はケーシ
ングとしての球状弁本体で、図示しないポンプ本体の吐
出側フランジに固定され、上下が開口している。球状弁
本体１５内には入口孔１６と出口孔１７とが形成された
中空状の球状弁１８が収容されており、この球状弁１８
は前記球状弁本体１５内を流れる水の流れ方向と直交す
る軸心をもった支軸１９と回転操作軸２０とは同一軸心
上に配設されており、前記回動操作軸２０と前記球状弁
１８とは一体的に回動するように連結されている。ま
た、前記球状弁本体１５の上端部にはリング状のサポー
タ２２が嵌合されており、これにより弾性的なシールリ
ング２３が前記球状弁１８の外周面に摺接する状態で保
持されている。

【０００６】前記球状弁本体１５の上端部には前記サポ
ータ２２とシールリング２３とを挟持する状態に流入用
筒状部としてのバルブシート２４が固定されていて、こ
のバルブシート２４の上部外周面に形成されたネジ部２
５には流出用筒状部としての吐出口体２６が回動自在に
螺合されている。この吐出口体２６には前記球状弁本体
１５内や前記バルブシート２４内を流れる水の方向に対
してほぼ直角方向に開口する吐出口２７が形成され、更
に、上下方向の軸心を有するガイド穴２８が形成されて
いる。このガイド穴２８には弁杆２９が摺動自在に挿入
され、弁杆２９下端部には前記バルブシート２４の上端
開口部を開閉する円板状の逆止弁３０が固定されてい
る。なお、上記バルブシート２４の上端縁に当接する上
記逆止弁３０の下面にはガスケット３１が固定されてい
る。また、吐出口体２６の外周部にはストッパ３２が固
定されていて、このストッパ３２が当接する突起部３３
が前記バルブシート２４の外周部に固定されている。

【０００７】図４は球状弁１８を全開位置に操作した状
態を示すもので、入口孔１６が下方に位置し、出口孔１
７が上方に位置している。ポンプの駆動により吸い上げ
られた水は、入口孔１６から球状弁１８の内部に入り、
出口孔１７から流出してバルブシート２４の内部に入
り、逆止弁３０を水圧により押し上げて、吐出口体２６
の内部に流入する。そして、さらに流れの向きをほぼ直
角に変え、吐出口２７から吐出される。次にポンプを運
転しながら水の吐出を停止させる場合には、操作ハンド
ル２１を図の状態から回動操作軸２１の軸心回りに約９
０度回動させる。すると、球状弁１８の球状外周面とシ
ールリング２３とによってバルブシート２４内への水の
流入が阻止されるために吐出口２７から水の吐出が停止
される。また、球状弁１８を全開の状態のままポンプの
運転を停止させた場合には、逆止弁３０の下面に作用す
る水圧が無くなるため、逆止弁３０は自重により下降
し、バルブシート２４の上端開口部を閉塞する。このた
め、バルブシート２４内への空気の流入が阻止され、ポ
ンプ内の水は水源に戻ることを阻止され、呼び水をする
ことなく直ちに水の再吐出が可能となる。

【０００８】このような装置ではシールリング２３が球
状弁１８の上部に保持されているため、球状弁１８と球
状弁本体１５との間に水が残り錆が発生したり、凍結に
よる破損が生ずる恐れがない。しかしながら、球状弁１
８が逆止弁３０の上流側の球状弁本体１５内部に設けら
れているため、操作ハンドル２１を図４の状態から９０
度回動させ、バルブシート２４の下端開口部を球状弁１
８の球面によって閉じる際、吐出口体２６内部の上壁及
び逆止弁３０の下面への水流の衝突によって生ずる水流
の反動によって球状弁１８にこの回動を妨げる力が加わ
り、依然として開閉操作がスムーズに行われにくいとい
う問題点があり、更に、球状弁１８が逆止弁３０の下方
に位置する球状弁本体１５内に設けられているため、吐
出口２７の地上高が大きくなる。このため、放水時にお
ける反動力が必要以上に大きくなり、危険である。

【０００９】このような問題点を改善する一つの手段と
して、例えば特公平６−１０３０７１号公報で開示され
たポンプの吐出口装置（以下丙という。）が提案されて
いる。図５はその断面図を示すものである。図示されな
いポンプ本体の吐出側フランジに固定される流入用筒状
部としての弁座３５が設けられ、この弁座３５には吐出
口３６を有するケーシングとしてのボディ３７がステン
レスボール３７ａを介して回動自在に取り付けられてい
る。そして、ボディ３７を回動させることにより、吐出
口３６の向きを任意に変更できる。ボディ３７の上部に
はガイド孔３８およびネジ部３９が形成され、このネジ
部３９にはガイド穴３８に連通する孔４０を有した支持
部材４１が螺合されている。上記孔４０には弁杆４２が
上下方向に摺動自在に支持されている。弁杆４２の下端
部には、最下部に摺動した際に弁座３５に当接する逆止
弁４３が設けられている。

【００１０】また、ボディ３７の内部には、ボール状バ
ルブ４５が回動自在に取り付けられている。ボール状バ
ルブ４５は一定の厚さを有する４分の一程度の球面板で
あって、両側の支持フレーム４５ａは、一対の回動軸４
４に固定され、更にボディ３７の外部には、回動軸４４
に連結されたハンドル４６が位置している。そして、ハ
ンドル４６を矢印ａ方向に９０度回動させることによ
り、回動軸４４を介してボール状バルブ４５が吐出口３
６側に回動し、ネックフランジ４７とボディ３７との間
に設けられたＯリング４８及びメーンシール４９に当接
し、吐出口３６側を閉塞するようになっている。ボディ
３７の下部には、ドレインプラグ５０が設けられ、これ
により、残水が排出されるようになっている。

【００１１】先ず、ポンプの駆動によって揚水が開始さ
れると、弁座３５内に流入した水により、逆止弁４３が
上方に押し上げられる。これにより、弁座３５内に流入
した水が逆止弁４３の底面及び逆止弁４３側のボディ３
７の内壁によって、ほぼ直角に折り返された状態でボー
ル状バルブ４５側に流入し、吐出口３６から吐出され
る。このとき、ボール状バルブ４５側に流れ込んだ水
は、逆止弁４３の下面及び上面によって折り返され整流
される。

【００１２】次にポンプの運転を継続した状態で水の吐
出を停止させるには、ハンドル４６を矢印ａ方向に約９
０度回動させると、回動軸４４を介して、ボール状バル
ブ４５が吐出口側に回動し、ネックフランジ４７とボデ
ィ３７との間に設けられたメーンシール４９に当接す
る。これにより、弁座３５内への揚水による水の侵入が
阻止され、ボディ３７への水の流れが停止するため、逆
止弁４３は自重により下降し、弁座３５の上端縁部に当
接する。また、ボール状バルブ４５を開の状態のまま、
ポンプの運転を停止させた場合には、逆止弁４３の下面
に作用する水圧がなくなるために、逆止弁４３は自重に
より下降し、弁座３５の上端縁部を閉塞する。これによ
り、弁座３５内への空気の流入が阻止され、ポンプ内の
水は水源に戻ることなく、残留するので、運転再開時に
は呼び水を必要としない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このような装置ではボ
ール状バルブ側へはスムーズに水の流入が行われ、ボー
ル状バルブによって流路を閉塞する際には、操作力は均
一になり、流路の吐出口の地上高を低く設定でき、この
ため放水時における反動力を軽減できるる反面、装置全
体が横長となって設置スペースが大きくなり、ポンプの
吐出口装置の重量もかさみ、コストアップとなるなどの
問題点があった。

【００１４】本発明は、このような従来の問題点を解決
するためになされたもので、装置がスペースをとらず、
コンパクトにまとまり、軽快かつ確実に作動し、吐出量
が多く、耐久性のあるポンプの吐出口装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、以下に示す特徴を有す
る。

【００１６】この発明に係る請求項１記載のポンプの吐
出口装置は、中心線が互いに交叉する流入用筒状部６０
と流出用筒状部６２を備えたポンプの吐出口装置におい
て、上記中心線の交点Ｘにおいて、回動軸心が上記両筒
状部の中心線と交叉する球形弁６４と、この球形弁６４
を包囲し流路を形成するケーシング６５が設けられ、上
記球形弁６４の球面体６４ａは、上記流出用筒状部６２
入口側周縁の弁座６６に適合する大きさを残して他の球
面が切除され、さらに上記流入用筒状部６０の出口側開
口部６７を開閉する逆止弁６８の弁杆７０が該流入用筒
状部６０内において、その中心線に沿って摺動自在に保
持されていると共に、両側に支持枠６９，６９とこれを
回動させる一対の支軸６３，６３が備えられている

【００１７】また、この発明に係る請求項２記載のポン
プの吐出口装置は、逆止弁６８の弁杆７０に、その保持
ガイド７７に当接可能なストッパ７９が固定されてい
る。

【００１８】また、この発明に係る請求項３記載のポン
プの吐出口装置は、一対の支軸６３，６３にアーチ状操
作レバー７１が連結されている。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１〜図２は本発明の一実施例に
よるポンプの吐出口装置の図面で、図１は側断面図、図
２は正断面図である。図において、６０は流入用筒状部
で、吐出口装置本体６１に垂直状態で螺着されている。
６２は流出用筒状部で、流入側のフランジ部を介して吐
出口装置本体６１に水平状態で取り付けられ、上記流入
用筒状部６０と流出用筒状部６２とは夫々の中心線Ａ，
Ｂが交点Ｘで直角に交叉している。なお、吐出口装置本
体６１の流入側にはジョイント部６１ａが設けられ、仮
想線で示すように、図示されないポンプ側のホースが連
結されるようになっている。また、流出用筒状部６２の
流出側には、仮想線で示すように、図示されないホース
のカップリングのジョイント部６２ａが設けられてい
る。

【００２０】６４は球形弁で、上記交点Ｘにおいて、９
０度の角度で上記両筒状部６０，６２の中心線Ａ，Ｂと
交叉する球形弁の一対の支軸６３，６３が回動自在に吐
出口装置本体６１に支承されている。６５は吐出口装置
本体６１の要部を構成するケーシングで、球形弁６４を
これと僅かの隙間をおいて囲み、かつ、流体の流路を形
成するものである。６４ａは上記球形弁の球面体で、上
記流出用筒状部６２の入口側周縁の弁座６６に適合する
大きさを残して他の球面が切除され、さらに内部に上記
流入用筒状部６０の出口側開口部６７を開閉する逆止弁
６８が摺動可能な空間を有すると共に、両側に支持枠６
９，６９と、これを回動させる上記一対の支軸６３，６
３が備えられ，更に、この一対の支軸６３，６３にはア
ーチ状操作レバー７１の下端部が連結されている。この
アーチ状操作レバー７１は、把持部７１ａ及び補強部７
１ｂによって、鳥居型の外観形状を呈している。

【００２１】上記弁座６６と吐出口装置本体６１の端縁
との間には、リング状のメーンシール７２と、これをサ
ポートするホロアー７３が挟着固定されている。また、
上記逆止弁６８には、その中心に固定された弁杆７０を
挿通する弁パッキン７４と弁押え７５がナット７６によ
り共締めされている。上記弁杆７０は上記流入用筒状部
６０内において，その中心線に沿って摺動自在に保持さ
れている。７７は上記弁杆７０を支持する保持ガイド
で、この保持ガイド７７は十文字薄板のステー７８によ
って、上記流入用筒状部６０の中心位置に固定されてい
る。７９はストッパとしてのナットで、上記弁杆７０の
下端部に螺着固定され、上記逆止弁６８が所定の距離上
昇したときに、前記保持ガイド７７に当接するようにな
っている。

【００２２】次に図１，２を用いて上記実施例の動作に
ついて説明する。図１の実線は球形弁６４を全開にした
ときの状態を示し、上記球形弁の球面体６４ａは上位
（逆止弁の裏側）に位置し、流水の圧力を直接受けるこ
とはない。このような状態において、ポンプの駆動によ
って揚水が開始されると、流入用筒状部６０内に流入し
た水により、逆止弁６８が上方に押し上げられる。これ
により、流入用筒状部６０内に流入した水が球形弁６４
の内部及びケーシング６５内に流入するが、球形弁６４
は弁座６６に適合する大きさを残して他の球面が切除さ
れているので、流れを乱されることなく、流出用筒状部
６２を通過して吐出される。

【００２３】次にポンプの運転を継続した状態で水の吐
出を停止させるには、把持部７１ａを矢印方向に約９０
度回動させると、支軸６３を介して、球形弁６４が吐出
口側に回動し、メーンシール７２に当接する。これによ
り、流入用筒状部６０内への水の流れが停止するため、
逆止弁６８は自重により下降し、流入用筒状部６０の上
端縁部に当接する。また、球形弁６４を開の状態のま
ま、ポンプの運転を停止させた場合には、逆止弁６８の
下面に作用する水圧がなくなるために、逆止弁６８は自
重により下降し、流入用筒状部６０の上端縁部を閉塞す
る。これにより、流入用筒状部６０内への空気の流入が
阻止され、ポンプ内の水は水源に戻ることなく、残留す
るので、運転再開時には呼び水を必要としない。

【００２４】前記のように、弁杆７０は上記流入用筒状
部６０内において，その中心線に沿って摺動自在に保持
されているので、従来技術の甲（図３），乙（図４）ま
たは丙（図５）のように、弁杆を逆止弁の上部に設ける
ために、ガイド部を球状弁本体またはケーシングの垂直
上方に大きく突設させる必要がない。また、逆止弁の軸
とボール状バルブの軸とを丙（図５）のように、横方向
にずらし、装置本体を横長にしたり、乙（図４）のよう
に、高さ方向にずらし、装置本体の高さを大きくしたり
する必要がない。また、甲（図３）のように、ボール状
バルブ５を、芯棒（縦軸）を中心とする片側支持のバラ
ンスの悪い旋回運動にする必要がない。

【００２５】上記実施例においては、流入用筒状部６０
と流出用筒状部６２とは夫々の中心線が交点Ｘで直角に
交叉しているが、必ずしも直角でなくてもよい。また、
上記交点Ｘにおいて、上記両筒状部６０，６２の中心線
と交叉する球形弁の一対の支軸６３，６３が９０度の角
度で上記両筒状部６０，６２の中心線ＡＢと交叉するよ
うになっているが、必ずしも９０度の角度でなくてもよ
い。ただし、逆止弁６８が摺動可能な空間を有するため
には、ある程度深い角度で交叉する必要がある。

【００２６】更に、上記実施例においては、アーチ状操
作レバー７１が設けられ、一対の支軸６３，６３によっ
て球形弁６４を回動させるので、バランスがとれ、円滑
に作動させることが出来る。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２８】本発明の請求項１記載のポンプの吐出口装
置は、中心線の交点Ｘにおいて、回動軸心が上記両筒状
部の中心線と交叉する球形弁６４と、この球形弁６４を
包囲し流路を形成するケーシング６５が設けられ、さら
に内部に上記流入用筒状部６０の出口側開口部６７を開
閉する逆止弁６８が摺動可能な空間を有することによ
り、逆止弁と球形弁を切り離して別個に配設する必要が
ないから、従来のもののように、横長又は縦長に設定す
る必要がないためスペースをとらず、コンパクトにまと
まる。

【００２９】また、本発明の請求項１記載のポンプの吐
出口装置は、中心線の交点Ｘにおいて、回動軸心が上記
両筒状部の中心線と交叉する球形弁６４と、この球形弁
６４を包囲し流路を形成するケーシング６５が設けら
れ、上記球形弁６４の球面体６４ａは、上記流出用筒状
部６２入口側周縁の弁座６６に適合する大きさを残して
他の球面が切除されていることにより、流水の妨げとな
ることはないので、流水は不規則な乱流を生じることな
く上記流出用筒状部６２より多量の流水を吐出させるこ
とが出来る効果があり、更に、上記球形弁の開口時、球
面体６４ａは上位（逆止弁の裏側）に位置し、球面体と
して、流水の動的圧力を直接受けることがないから、両
側に支持枠６９，６９とこれを回動させる一対の支軸６
３，６３が備えられていることと相俟ってバランスよく
開閉操作がスムーズに行われる効果がある。

【００３０】また、本発明の請求項１記載のポンプの吐
出口装置は、逆止弁６８の弁杆７０が、流入用筒状部６
０内において、その中心線に沿って摺動自在に保持され
ていることにより、ガイド部を、球状弁本体またはケー
シングの上方に大きく突設させる必要がないから、ポン
プの吐出口装置本体をコンパクトにまとめることが出来
る。

【００３１】また、本発明の請求項２記載のポンプの吐
出口装置は、逆止弁６８の弁杆７０に、その保持ガイド
７７に当接可能なストッパ７９が固定されていることに
より、簡単な構造で逆止弁のストロークを一定に制限
し、逆止弁６８の裏側に作用する流入水圧の反力をスト
ッパ７９を介して保持ガイド７７によって負担すること
になるから、球形弁６４にかかる水圧を軽減することが
出来る。

【００３２】また、本発明の請求項３記載のポンプの吐
出口装置は、一対の支軸６３，６３にアーチ状操作レバ
ー７１が連結されていることにより、バランスがとれ、
円滑に作動させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるポンプの吐出口装置の
側断面図である。

【図２】本発明の一実施例によるポンプの吐出口装置の
正断面図である。

【図３】従来例（甲）の断面図である。

【図４】従来例（乙）の断面図である。

【図５】従来例（丙）の断面図である。

【符号の説明】

Ｘ 交点 ６０ 流入用筒状部 ６１ 吐出口装置本体 ６１ａ ジョイント部 ６２ 流出用筒状部 ６２ａ ジョイント部 ６３ 支軸 ６４ 球形弁 ６４ａ 球面体 ６５ ケーシング ６６ 弁座 ６７ 出口側開口部 ６８ 逆止弁 ６９ 支持枠 ７０ 弁杆 ７１ アーチ状操作レバー ７１ａ 把持部 ７１ｂ 補強部 ７２ メーンシール ７３ ホロアー ７４ 弁パッキン ７５ 弁押え ７６ ナット ７７ 保持ガイド ７８ ステー ７９ ストッパ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心線が互いに交叉する流入用筒状部６
   ０と流出用筒状部６２を備えたポンプの吐出口装置にお
   いて、上記中心線の交点Ｘにおいて、回動軸心が上記両
   筒状部の中心線と交叉する球形弁６４と、この球形弁６
   ４を包囲し流路を形成するケーシング６５が設けられ、
   上記球形弁６４の球面体６４ａは、上記流出用筒状部６
   ２入口側周縁の弁座６６に適合する大きさを残して他の
   球面が切除され、さらに上記流入用筒状部６０の出口側
   開口部６７を開閉する逆止弁６８の弁杆７０が該流入用
   筒状部６０内において、その中心線に沿って摺動自在に
   保持されていると共に、両側に支持枠６９，６９とこれ
   を回動させる一対の支軸６３，６３が備えられているこ
   とを特徴とするポンプの吐出口装置。
2. 【請求項２】 逆止弁６８の弁杆７０に、その保持ガイ
   ド７７に当接可能なストッパ７９が固定されていること
   を特徴とする請求項１記載のポンプの吐出口装置。
3. 【請求項３】 一対の支軸６３，６３にアーチ状操作レ
   バー７１が連結されていることを特徴とする請求項１記
   載のポンプの吐出口装置。