JP4094736B2 - 補助加圧用ポンプユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばスプリンクラー設備、泡消火設備等といった自動消火設備における配管内圧力の補助加圧に用いられる補助加圧用ポンプユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビル等の建物では、スプリンクラー設備や泡消火設備等といった自動消火設備を据え付けて、防火に努めている。
例えばスプリンクラー設備は、例えばスプリンクラーヘッドに圧力水槽を連結して、スプリンクラーヘッドまで所定の圧力の水が充満するようにしておき、火災の発生によりスプリンクラーヘッドが開放すると、水の流出により、圧力水槽の水圧が低下し、それにより消火ポンプが起動して、スプリンクラーヘッドから水を放射するようにしてある。
【０００３】
また泡消火設備は、薬剤を収めた原液タンク、同原液タンクからの薬剤と消火ポンプからの水とを混合させる混合器を泡ヘッド設備に組み合わせて、火災の発生によりスプリンクラーヘッドが開放すると、泡が泡ヘッドから放射するようにしてある。
【０００４】
ところで、火災でもないのにスプリンクラー設備や泡消火設備など自動消火設備の消火ポンプが起動してしまうことがある。
これは、配管等からの漏水や、または圧力水槽内の封入空気が水に溶け込むなどして、配管内圧力が低下してしまうためであるが、消火ポンプはいったん起動してしまうと手動で停止させなければならないため、管理者等がいない場合には、長い時間運転し続けることにもなりかねず、大きな電力が無駄に消費されてしまう。
【０００５】
こうしたことを未然に防ぐために、スプリンクラー設備や泡消火設備に対して補助加圧用ポンプユニットを組み合わせて、消火ポンプが起動する前に、自動的に補助加圧用ポンプユニットを起動させ、小さな電力で配管内圧力を回復させるようにすることが行われている。
【０００６】
従来、こうした補助加圧に用いられる補助加圧用ポンプユニットのポンプには、多段遠心ポンプもしくはカスケードポンプが用いられ、このポンプの運転により、スプリンクラー設備や泡消火設備の配管内圧力が保たれるようにしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スプリンクラー設備や泡消火設備など自動消火設備では、配管内の圧力を、小さな電力で高圧に保たせることが求められる。
このために、補助加圧用ポンプユニットは、配管等からの漏水や、圧力水槽内の封入空気の溶け込みによる配管内圧力の低下を回復させるため、水量は必要とされないが、自動消火設備に対し、最適な能力を十分に発揮させる高効率、高揚程が望まれる。
【０００８】
ところが、従来、補助加圧用ポンプユニットに用いられていた多段遠心ポンプは効率が５０〜６０％程度と良い値を示すものの、水量が多く、揚程が低い。
また、カスケードポンプは揚程は高いが、効率が２０〜３０％程度と効率が悪い。
【０００９】
このため、自動消火設備において、補助加圧用ポンプユニットは、あまり良い性能を発揮し得るものではなかった。
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、自動消火設備に対し、最適な能力を十分に発揮し得る補助加圧用ポンプユニットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載した補助加圧用ポンプユニットは、高い効率、高い揚程を発揮するプランジャポンプを採用して、自動消火設備に対し、最適な能力を十分に発揮し得るようにした。
【００１１】
さらに上記目的に加え、プランジャポンプの欠点である騒音／振動の抑制が、ポンプユニットの省スペース化を図りながら行えるよう、上部開口が上部に設置した呼水槽で覆われ、側部開口がカバーで覆われて、内部に密閉されたポンプ室が形成されてなる架台を用い、このポンプ室内に防振部材を介して電動駆動式のプランジャポンプを収める構造を採用したことにある。
【００１２】
請求項２に記載の補助加圧用ポンプユニットは、さらに自動消火設備に容易に施工／据付け行えるよう、プランジャポンプの吐出側を通じて自動消火設備の配管内圧力を検知する圧力検知子と、この圧力検知子の検知信号にしたがってプランジャポンプの運転／停止させる制御部とを設けて、自動消火設備に補助加圧用ポンプユニットをセットさえすれば、自動消火設備における配管内圧力の低下／上昇を検知して、自動的にプランジャポンプの運転／停止が行えるようにした。
【００１３】
請求項３に記載の補助加圧用ポンプユニットは、さらに現場の条件に合った吐出圧力の設定が行えるよう、プランジャポンプの逃がし口と呼水槽の底部とを圧力調整弁を介して接続して、吐出量に影響を及ぼさずに吐出圧力の調整を可能にしたことにある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１は、例えば建物に設置してある自動消火設備、例えばスプリンクラー設備の圧送系に組み合わさる補助加圧用ポンプユニットの正面を示していて、図中１は例えばスプリンクラー設備の圧送系を収容している室の床面に設置された架台である。
【００１５】
架台１は、例えばアングル部材とチャンネル部材とを用いて箱形に組んで構成してある。この架台１の上部には、同架台１の上部開口（全体）を塞ぐように箱形の呼水槽２が設置してある。また架台１の各側部には、同架台１の側部開口（全体）を覆うように遮音部材である保護板３（本願のカバーに相当: 正面側の一枚しか図示せず）が脱着可能に取り付けられていて、架台１の内部を呼水槽２、保護板３で囲って遮音している。つまり、呼水槽２を遮音部材として利用して、架台１の内部を密閉化させている。この架台１の内部空間からポンプ室５を形成している。
【００１６】
このポンプ室５内には、電動駆動式のポンプ６（補助加圧源となるポンプ）が据え付けてある。すなわち、ポンプ６には、プランジャポンプ８（往復ポンプ）と同プランジャポンプ８を駆動する電動機９とを同一のポンプベース１０に組み付けたプランジャ式のポンプが採用されている。そして、このポンプ６のポンプベース１０が架台１を構成する下部フレームに防振ゴム７（本願の防振部材に相当）を介して固定してある。
【００１７】
このポンプ室５に納めたプランジャポンプ８の吸込口部８ａは、吸込ホース１１、ストレーナー１２を介して、呼水槽２の底部に連通接続してあり、呼水槽２内に貯溜された水を吸込める構造となっている。
【００１８】
またプランジャポンプ８の吐出口部８ｂは、吐出ホース１４、逆止弁１５、コック１６を介して、例えば架台１の左側方を覆う保護板３から外部に臨む吐出口１７に接続してある。この吐出口１７が、例えば既存の自動消火設備の圧送系を構成しているスプリンクラー設備の圧力水槽（図示しない）に接続され、プランジャポンプ８の運転で、自動消火設備の配管内圧力を回復する加圧水を自動消火設備へ送り込めるようにしてある。
【００１９】
また吐出口１６と逆止弁１５との間から分岐されて、架台上部の正面に配置された配管１８には、圧力検知素子として例えば圧力スイッチ１９が取り付けられている。この圧力スイッチ１９により、プランジャポンプ８の吐出側を通じて、自動消火設備の配管内圧力を検知できるようにしている。つまり、圧力スイッチ１９により、自動消火設備の圧力、例えばスプリンクラーヘッドに加わっている加圧水の圧力を検知できるようにしてある。なお、配管１７には同圧力を表示するための圧力計２０も接続してある。
【００２０】
ポンプユニットの一部、例えば呼水槽２の正面となる壁には、電動機９および圧力スイッチ１９につながる制御盤２１が取り付けられている。制御盤２１は、前面にポンプユニットの自動運転／手動運転の切り換えを行う操作面２２をもつ。また制御盤２１内には、自動消火設備の配管内圧力の変化にしたがってポンプ６を制御する制御部２３が収めてある。
【００２１】
この制御部２３は、自動消火設備の配管内圧力が、圧力スイッチ１９で設定した始動圧力設定値に低下するとポンプ６を運転させ、同じく配管内圧力が設定した停止圧力設定値に上昇するとポンプ６の運転を停止させる機能を有していて、自動消火設備の配管内圧力の変化にしたがい、自動的にポンプユニットの運転／停止が行えるようにしてある。また、消火ポンプの運転信号を接続することにより、消火ポンプ始動時にポンプ６の運転を停止させることもできるようにしてある。
【００２２】
一方、プランジャポンプ８の逃がし口８ｃは、圧力調整弁２４を介装したバイパス管２４ａを介して、呼水槽２の底部に連通接続してある。この圧力調整弁２４の操作により、プランジャポンプ８から呼水槽２側へ戻る逃がし水の圧力が調整されるようにしてあり、この調整により、プランジャ式ポンプ６の吐出圧力を自動消火設備にマッチした圧力に設定できるようにしている。
【００２３】
なお、呼水槽２の壁部には、一定量の給水を行なうボールタップ２５が付いた呼水給水口部２６が設けてある。また呼水槽２には満水／渇水を検知するレベルスイッチ２７が設けてあり、さらに図示はしないが制御盤２１にはレベルスイッチ２７で検知した満水／渇水を表示する表示灯が設けてあり、呼水槽２の状態を報知させる構造ともなっている。但し、２８は呼水槽２のドレン口を示す。
【００２４】
こうした補助加圧用ポンプユニットにより、スプリンクラー設備の配管内圧力が保たれるようになる。
すなわち、例えばスプリンクラー設備の配管等から水が漏れると、スプリンクラー設備の配管内圧力が低下する。
【００２５】
このとき、ポンプユニットは配管１８にある圧力スイッチ１９で、スプリングクラー設備の配管内圧力を監視している。
そして、配管等からの漏水により、スプリンクラー設備の配管内圧力がポンプユニットの始動圧力設定値まで低下したとする。
【００２６】
すると、圧力スイッチ１９がこれを検知してオンする。
これにより、制御部２３は、電動機９を起動させ、プランジャポンプ８を運転する。
【００２７】
すると、呼水槽２に貯溜されている水は、吐出口１７からスプリンクラー設備の配管へ吐出され、消火ポンプが起動する前に配管内圧力を回復させる。
このとき、運転するポンプユニットのポンプは、高い効率（効率７０％以上）、高い揚程をもたらすプランジャ式ポンプが採用されているので、小さな電力岳で、自動消火設備の配管内圧力を高圧に回復させることができる。
【００２８】
したがって、プランジャ式ポンプの採用により、自動消火設備に適した補助加圧用ポンプユニットが提供できる。特に効率、揚程も格段に高められることは、出力の小さな電動機９でよく、補助加圧用ポンプユニット全体の小型／軽量化が図れる。また補助加圧用ポンプユニットのランニングコストも安価ですむ。
【００２９】
そのうえ、プランジャ式ポンプの欠点とされている騒音の高さと振動の大きさの点は、開口を呼水槽２、保護板３で覆った架台１の内部に、防振ゴム７を介して、ポンプ６を据え付けるという構造の採用により、大幅に改善（低減）される。しかも、同構造は、呼水槽２そのものを遮音部材に利用した構造にして、水源を別に設けずにすむ構造にしているので、補助加圧用ポンプユニットの全体の設置スペースは省スペースですむ。
【００３０】
また補助加圧用ポンプユニットは、呼水槽２だけでなく、自動運転に必要な制御機器（圧力スイッチ１９、制御部２３、）がセットしてあるので、ポンプ６を納めた架台１を設置し、各口部に配管を施すという作業で、すぐさま自動運転が可能な待機状態にすることができる。このため、スプリンクラー設備（自動消火設備）に対する施工／据付けは容易である。
【００３１】
また圧力調整弁２４を介してプランジャポンプ８の逃がし口８ｃと呼水槽２側との間を接続した構造により、圧力調整弁２４の操作で、吐出量にはほとんど影響を及ぼさずに吐出圧力を調整でき、現場において現場の条件に合った吐出圧力の設定が行なえる。そのうえ、プランジャポンプ８の圧力を逃がすのであるから、たとえ万一、制御系統に不具合が生じて過剰な圧力が発生するようプランジャポンプ８が運転されても、過剰な圧力（負荷）は呼水槽２へ戻されるから、スプリンクラー設備（自動消火設備）に過剰な圧力（負荷）が加わらなくてすむ。
【００３２】
なお、一実施形態では、本発明の補助加圧用ポンプユニットをスプリンクラー設備に適用したが、これに限らず、泡消火設備等の他の自動消火設備に適用してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、高い効率、高い揚程を発揮するプランジャポンプを採用したから、自動消火設備に対し、最適な能力を発揮し得る補助加圧用ポンプユニットを提供できる。
【００３４】
しかも、効率および揚程が高められるので、ポンプの駆動力は小さな出力でよく、補助加圧用ポンプユニット全体の小型／軽量化が図れる上、ランニングコストも安価ですむといった効果を奏する。
【００３５】
さらに上記効果に加え、架台内部の密閉したポンプ室にプランジャ式のポンプを納める構造を採用したので、プランジャポンプの欠点とされている騒音と振動の点を大幅に改善することができる。しかも、遮音部材には呼水槽を用いたので、水源を別に設けずにすみ、ポンプユニット全体の設置スペースの省スペース化が図れるといった効果を奏する。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、補助加圧用ポンプユニットは、呼水槽だけでなく、自動運転に必要な制御機器がセットしてあるので、すぐさま自動運転が可能な待機状態にすることができ、自動消火設備に対する補助加圧用ポンプユニットの施工／据付けが容易であるといった効果を奏する。
【００３７】
請求項３に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、圧力調整弁の操作で、吐出量にほとんど影響を及ぼさずに吐出圧力を調整でき、現場において現場の条件に合った吐出圧力の設定ができる。そのうえ、万一、制御系統に不具合が生じて過剰な圧力が発生するようプランジャポンプが運転されたとしても、過剰な圧力は呼水槽へ戻るから、自動消火設備に過剰な圧力（負荷）が加わらずにすむといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る補助加圧用ポンプユニットの構造を説明するための一部切欠した正面図。
【符号の説明】
１…架台
２…呼水槽
３…保護板（カバー）
５…ポンプ室
６…ポンプ
７…防振ゴム（防振部材）
８…プランジャポンプ
９…電動機
１０…ポンプベース
１７…吐出口
１９…圧力スイッチ（圧力検知素子）
２３…制御部
２４…圧力調整弁。

Claims (3)

1. 自動消火設備と組み合わさり、該自動消火設備の配管内圧力が低下したとき、消火ポンプが始動する前に、配管内圧力を回復するよう、水源の水を電動駆動式のポンプの駆動で自動消火設備へ圧送する補助加圧用ポンプユニットであって、
   アングル部材及びチャンネル部材によりその上部及び側部が開口する上部開口及び側部開口を有する箱形に組み合わされた架台と、
   この架台の上部に設けられ、前記上部開口をその下面により塞ぐ呼水槽と、
   前記架台の各側部にそれぞれ着脱可能に設けられ、前記側部開口を塞ぐ遮音部材のカバーと、を備え、
   前記電動駆動式のポンプは、前記架台の下部に防振ゴムを介して固定されたポンプベース、このポンプベース上に配置されたプランジャポンプ、及び、前記ポンプベース上に配置され前記プランジャポンプを駆動する電動機を有し、前記ポンプベース、前記プランジャポンプ及び前記電動機が前記架台の内部空間に配置され、
   前記架台は、前記呼水槽及び前記カバーにより前記内部空間が密閉されることを特徴とする補助加圧用ポンプユニット。
2. 請求項１に記載の補助加圧用ポンプユニットにおいて、前記プランジャポンプの吐出側を通じて自動消火設備の配管内圧力を検知する圧力検知子と、この圧力検知子の検知信号にしたがって前記プランジャポンプの運転／停止させる制御部とを有していることを特徴とする補助加圧用ポンプユニット。
3. 請求項２に記載の補助加圧用ポンプユニットにおいて、前記プランジャポンプの逃げ口は、圧力調整弁を介して前記呼水槽の前記底部に接続にされていることを特徴とする補助加圧用ポンプユニット。

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