JP4276254B2 - ポンプの吐水側逆止弁 - Google Patents

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本発明は、消防用のポンプなどにおいて、そのポンプの駆動を停止したときにポンプ内まで吸い上げられていた水が水源へ戻ってしまうことを防止するポンプの吐水側逆止弁に関する。
消防用のポンプなどにおいて、ポンプの駆動を停止したときにポンプ内まで吸い上げられていた水が水源へ戻ってしまうと、ポンプを再始動させるときに吸水操作を行わなければならず、放水作業を迅速に再開することができない。
このため、消防用のポンプなどでは、ポンプの駆動を停止したときにポンプ内まで吸い上げられていた水が水源へ戻ることを防止するための吐水側逆止弁を使用している。吐水側逆止弁は、その一端がポンプの吐水口に接続され、他端に放水ホースが接続されている。
実公昭37−13667号公報
吐水側逆止弁に接続された放水ホースがポンプ設置位置より高い位置に布設されている場合において、消火作業を終了してポンプの駆動を停止させた後に放水ホースを吐水側逆止弁から取り外して撤収するとき、放水ホース内の残水の圧力が吐水側逆止弁と放水ホースとの接続部に作用し、放水ホースの取り外しが困難になる。
放水ホース内の残水の圧力が吐水側逆止弁と放水ホースとの接続部に作用しているときに、放水ホースを吐水側逆止弁から無理に取り外すと、放水ホースや、放水ホースを吐水側逆止弁に接続するために用いられている接続金具が放水ホース内の残水の圧力によって吹き飛ばされ、作業者や周囲の機器に当たるという事故が発生する。
また、放水ホースを吐水側逆止弁から取り外した時に放水ホース内の残水がポンプの周囲に撒き散らされ、ポンプの周囲の作業環境が悪化し、ポンプの片付け作業などがしづらくなる。
そこで、放水ホース内の残水を抜くための切替弁を吐水側逆止弁に対して直列に接続したポンプが知られている。切替弁と吐水側逆止弁とを取り付けたポンプでは、放水ホースを取り外す場合に、切替弁を開放状態に切り替えることにより放水ホース内の残水を切替弁の排水口から排水させる。これにより、放水ホース内の残水の圧力が放水ホースの接続部に作用しなくなり、放水ホースの取り外しを容易に行える。
しかし、排水された水がポンプの周囲に撒き散らされるため、ポンプの周囲の作業環境が悪くなり、ポンプの片付け作業などがしづらくなる。また、切替弁は高価でかつ重量物であるため、切替弁を準備することによりランニングコストが高くなり、切替弁を放水現場まで運ぶ際に大きな労力を必要とする。
そこで本発明は、ポンプの吐水側逆止弁に接続された放水ホースを取り外すときに放水ホース内の残水の圧力が放水ホースと吐水側逆止弁との接続部に作用することを防止でき、しかも、放水ホースを吐水側逆止弁から取り外すときに放水ホース内の残水がポンプの周囲に撒き散らされることを防止できるポンプの吐水側逆止弁を提供することを目的とする。
本発明のポンプの吐水側逆止弁は、一端がポンプの吐水口に接続されて他端に放水ホースが接続される弁ケースと、前記吐水口を閉止する閉止位置と前記吐水口を開放する開放位置との間を移動自在に設けられている弁体と、一方の受圧面に前記弁ケース内の圧力が作用して他方の受圧面に大気圧が作用するように、かつ、前記弁体の前記開放位置方向への移動に伴い撓むように前記弁ケース内に設けられたダイアフラムと、前記ダイアフラムに取り付けられているダイアフラム押えと、一端側が前記ダイアフラム押えに対して前記弁体の移動方向と同一方向に摺動自在に嵌合し、他端側が前記弁体に固定されている弁軸と、前記一方の受圧面に前記弁ケース内の圧力が作用して前記ダイアフラムが撓んでいる状態では、前記弁体が前記開放位置に維持される位置で前記ダイアフラム押えに対して前記弁軸を抜け止めする機構と、前記一方の受圧面に前記弁ケース内の圧力を作用させる第1状態と、前記一方の受圧面に前記弁ケース内の圧力を作用させることなく大気圧を作用させる第2状態とに切り替えることができる切替手段と、を有する。
本発明によれば、ダイアフラムの一方の受圧面に弁ケース内の圧力を作用させる第1状態と、一方の受圧面に弁ケース内の圧力を作用させることなく大気圧を作用させる第2状態とに切り替えることができる切替手段を設けたので、切替手段を第1状態に切り替えることによりダイアフラムの一方の受圧面に弁ケース内の圧力を作用させるとともにダイアフラムの他方の受圧面に大気圧を作用させることができる。切替手段を第1状態に切り替えておくことにより、放水作業中にポンプの駆動を停止させたときに弁体を開放位置に維持して放水ホース内の残水をポンプ内を通して水源へ戻すことができ、吐水側逆止弁からの放水ホースの取り外しを容易に行うことができる。
しかも、放水ホースを吐水側逆止弁から取り外したときに放水ホースの残水がポンプの周囲に撒き散らされることを防止でき、ポンプ周囲の作業環境の悪化を防止できる。
放水ホース内の残水がなくなると、放水ホース内の残水の圧力が弁ケース内に作用しなくなり、弁体は吐水口を閉止する閉止位置へ摺動し、ポンプ内の水は水源に戻ることなくポンプ内を満たした状態に維持されるため、ポンプを再始動させたときに吸水操作を行うことなく放水を再開できる。
放水を一時的に停止し、放水ホースを撤収せずに放水を再開する場合には、切替手段を第2状態に切り替えることにより、ダイアフラムの一方の受圧面と他方の受圧面とに大気圧を作用させることができる。切替手段を第2状態に切り替えておくことにより、放水作業中にポンプの駆動を停止させたときに放水ホース内の残水の圧力が弁体を開放位置へ摺動させる向きには作用せず、弁体はポンプを停止した直後に吐水口を閉止する閉止位置へ移動するので、放水ホース内の残水は放水ホース内にとどまり、ポンプを再始動させたときに放水ホース内の残水を直ちに放水することができ、迅速に放水を再開することができる。
本発明の参考形態を図1ないし図4に基づいて説明する。図1は、水源1の水をポンプ2で吸い上げ、吸い上げた水を複数本の放水ホース3を介して火災現場へ放水する作業状態を示したものである。放水ホース3は、ポンプ2の設置位置よりも高い位置に布設されている。
ポンプ2には吸水口4と吐水口5とが設けられており、吸水口4には吸水ホース6が接続され、吐水口5には吐水側逆止弁7を介して複数本の放水ホース3が接続され、最後の放水ホース3の先端部に放水ノズル8が接続されている。吐水側逆止弁7と放水ホース3との接続部、放水ホース3と放水ホース3との接続部、放水ホース3と放水ノズル8との接続部には、それぞれリング状の接続金具9が用いられている。
図2ないし図4は吐水側逆止弁7の構造を示す縦断正面図である。吐水側減圧弁7は略L字型に屈曲して両端が開口した中空状の弁ケース10を備えている。弁ケース10の一端側の開口がポンプ2の吐水口5に接続され、弁ケース10の他端側の開口には接続筒11が接続され、この接続筒11に放水ホース3が接続されている。接続筒11への放水ホース3の接続には、板バネ12とこの板バネ12により内周側へ突出する向きに付勢された爪13とを備えた接続金具9が用いられ、爪13を接続筒11の先端部に形成された拡径部14に係合させることにより抜け止めされている。接続筒11の外周部には、爪13を拡径部14との係合を解除する位置へ移動させるための押し輪15がスライド自在に取り付けられている。
弁ケース10の外周部にはダイアフラムカバー16が固定され、このダイアフラムカバー16には吐水口5に向けた中心線を有する案内穴17が形成されている。案内穴17内には、ダイアフラム押え18が摺動自在に取り付けられている。このダイアフラム押え18内には、大径の連結穴19と小径の案内穴20とが案内穴17の中心線と一致する中心線をもって形成されている。
弁ケース10におけるダイアフラムカバー16に覆われた部分には、案内穴17,20の中心線と一致する中心線を有する案内穴21が形成され、この案内穴21内にダイアフラム押え22が摺動自在に取り付けられている。このダイアフラム押え22は連結穴19に螺合され、このダイアフラム押え22と上述したダイアフラム押え18とにより、付勢手段であるとともに受圧部材であるダイアフラム23の中心部が挟持されている。ダイアフラム23の外周部は、弁ケース10とダイアフラムカバー16とにより挟持されている。
弁ケース10にダイアフラムカバー16を固定することにより、この弁ケース10とダイアフラムカバー16との間に空間が形成され、この空間はダイアフラム23によって第1空間24と第2空間25とに仕切られている。第1空間24は連通口26により弁ケース10内に連通され、第2空間25は連通口27により大気中に連通されている。従って、第1空間24に臨んでいるダイアフラム23の一方の受圧面23aには弁ケース10内の圧力が作用し、第2空間25に臨んでいるダイアフラム23の他方の受圧面23bには大気圧が作用している。
ダイアフラム押え22の内部には、上述した案内穴17,20,21の中心線と一致する中心線を有するとともに案内穴20と同じ内径寸法の案内穴28が形成され、これらの案内穴28,20内には弁軸29の一端に形成された大径部30が摺動自在に嵌合されている。案内穴28の外部に突出した弁軸29の他端には、弁体31が固定されている。この弁体31は、大径部30が案内穴28,20内で摺動することにより、及び、ダイアフラム23の撓みによりダイアフラム押え18,22が案内穴21,17内で摺動することにより、吐水口5を閉止する閉止位置と吐水口5を開放する開放位置とへ摺動自在に設けられている。
ダイアフラム押え22における弁軸29が案内穴28の外部に突出する部分には、弁軸29と大径部30との段差部分に当接する引っ掛け部32が形成されている。この引っ掛け部32が弁軸29と大径部30との段差部分に引っ掛かることにより、弁軸29や弁体31がダイアフラム押え22から抜け止めされる。
このような構成において、図2はポンプ2を駆動しない時の状態を示している。弁体31は自重により下方の閉止位置へ摺動し、吐水口5を閉止している。第1空間24と第2空間25とは大気中に連通され、ダイアフラム23の受圧面23a,23bには大気圧が作用し、ダイアフラム23は第1空間24側、又は、第2空間25側のいずれの方向にも撓んでいない。
図3は、ポンプ2を駆動して放水作業を行っている時の状態を示している。図2の状態からポンプ2を駆動させると、水源1から吸い上げられた水が吐水口5から吐水され、吐水口5から吐水される水の圧力により弁体31が押し上げられ、弁軸29の大径部30が案内穴28,20内を上昇する。さらに、弁ケース10内が吐水された水で満たされることによりこの弁ケース10内の圧力が大気圧より上昇し、ダイアフラム23の一方の受圧面23aに弁ケース10内の圧力が作用することによりダイアフラム23が第2空間25側へ向けて撓む。
従って、ポンプ2により水源1から吸い上げられた水は矢印で示すように、吐水口5から吐水されて弁ケース10内に流入し、さらに、弁ケース10内及び放水ホース3内を流れて放水ノズル8の先端から放水される。
図4は、放水作業中にポンプ2の駆動を停止した時の状態を示している。放水作業中にポンプ2の駆動を停止させると、弁体31を押し上げていた水の圧力がなくなり、弁体31が吐水口5を閉止する方向へ向けて移動し、このとき、大径部30が案内穴20,28内を摺動する。しかし、ポンプ2の駆動を停止することにより、放水ホース3内の残水の圧力が弁ケース10内に作用し、この圧力は、連通口26を介してダイアフラム23の一方の受圧面23aに作用する。このため、ダイアフラム23は第2空間25側へ向けて撓み、ダイアフラム押え18,22は上方へ引き上げられた状態に維持され、ダイアフラム押え22の引っ掛け部32が大径部30と弁軸29との段差部に引っ掛かることにより弁体31は吐水口5を開放する開放位置に維持される。
従って、放水作業中にポンプ2の駆動を停止させても、吐水口5は弁体31により閉止されることなく開放状態に維持される。このため、放水ホース3内の残水が矢印で示すように、開放されている吐水口5からポンプ2内へ戻り、さらに、吸水ホース6(図1参照)内を通って水源1へ戻る。放水ホース3内の残水の圧力が弁ケース10内に作用している間は吐水口5が開放状態に維持され、放水ホース3内の残水がなくなって弁ケース10内に残水の圧力が作用しなくなったときに、弁体31は図2に示すように閉止位置に摺動して吐水口5が閉止される。
このため、放水作業を終了して放水ホース3を接続筒11から取り外すとき、放水ホース3内の残水の圧力が放水ホース3と接続筒11との接続部に作用するということがなく、接続筒11からの放水ホース3の取り外しを容易に行える。
さらに、放水ホース3を接続筒11から取り外したときに放水ホース3内の残水がポンプ2の周囲に撒き散らされるということが起こらず、撒き散らされた水によってポンプ2の周囲の作業環境が悪化するということが起こらず、ポンプ2の片付け作業などの作業性がよくなる。
また、弁体31が閉止位置に摺動して吐水口5が閉止されることにより、そのときにポンプ2内を満たしている水は水源1に戻ることなくポンプ2内を満たした状態に維持される。このため、ポンプ2を再始動させたときに、吸水操作を行うことなく放水を再開できる。
つぎに、本発明の実施の一形態を図5及び図6に基づいて説明する。なお、図1ないし図4において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する。本実施の形態の基本的な構造は参考形態と同じであり、ダイアフラム23の一方の受圧面23aに弁ケース10内の圧力を作用させる第1状態と、この一方の受圧面23aに大気圧を作用させる第2状態とに切り替える切替手段である切替弁33を設けた点が異なる。
弁ケース10の壁部内には、一端が第1空間24に連通する連通路34と、一端が弁ケース10内に連通する連通路35と、一端が大気中に連通する連通路36とが形成され、これらの連通路34,35,36の他端はT字型に連通されている。そして、これらの連通路34,35,36のT字型の連通部分に切替弁33が回動自在に設けられている。切替弁33には、連通路34と連通路35、又は、連通路34と連通路36とを選択的に連通するT字型の切替通路37が形成されている。案内穴21とダイアフラム押え22との摺動部には、第1空間24の気密性を高めるためのOリング38が取り付けられている。
このような構成において、図5は、切替弁33を回動操作することにより第1空間24と弁ケース10内とを連通し、弁ケース10内の圧力を一方の受圧面23aに作用させる第1状態に切り替えた状態である。この第1状態は、第1空間24と弁ケース10内とが連通された参考形態と同じである。このため、この第1状態によれば、参考形態において説明したように、放水作業中にポンプ2の駆動を停止させると、放水ホース3内に残水があるうちは弁体31が開放位置に位置して放水ホース3内の残水が水源1へ戻される。放水ホース3内の残水がなくなったときに弁体31が閉止位置に摺動し、ポンプ2内は水で満たされた状態に維持される。
図6は、放水を一時的に停止するが放水ホース3を撤収せずに放水を再開する場合において、切替弁33を回動操作することにより第1空間24と大気中とを連通し、一方の受圧面23aに大気圧を作用させた状態である。即ち、ダイアフラム23の一方の受圧面23aと他方の受圧面23bとの両方に大気圧を作用させた状態である。このため、放水作業中にポンプ2の駆動を停止させると、弁体31は直ちに閉止位置へ摺動して吐水口5を閉止する。このため、放水ホース3内の残水は水源1へ戻されることなく放水ホース3内に残留する。このため、ポンプ2を再始動させたときに放水ホース3内の残水が直ちに放水される。
本発明の参考形態の吐水側逆止弁を使用した放水作業時におけるポンプと放水ホースとの配置状態を示す説明図である。 吐水側逆止弁が閉弁された状態を示す縦断正面図である。 吐水側逆止弁が全開された放水作業時の状態を示す縦断正面図である。 吐水側逆止弁が半開き状態となって放水ホース内の残水を水源へ戻す状態を示す縦断正面図である。 本発明の実施の一形態の吐水側逆止弁において、切替弁を第1状態に切り替えた状態を示す縦断正面図である。 切替弁を第2状態に切り替えた吐水側逆止弁を示す縦断正面図である。
符号の説明
2 ポンプ
3 放水ホース
5 吐水口
10 弁ケース
18 ダイアフラム押え
22 ダイアフラム押え
23 ダイアフラム
23a 一方の受圧面
23b 他方の受圧面
29 弁軸
31 弁体
33 切替手段

Claims (1)

  1. 一端がポンプの吐水口に接続されて他端に放水ホースが接続される弁ケースと、
    前記吐水口を閉止する閉止位置と前記吐水口を開放する開放位置との間を移動自在に設けられている弁体と、
    一方の受圧面に前記弁ケース内の圧力が作用して他方の受圧面に大気圧が作用するように、かつ、前記弁体の前記開放位置方向への移動に伴い撓むように前記弁ケース内に設けられたダイアフラムと、
    前記ダイアフラムに取り付けられているダイアフラム押えと、
    一端側が前記ダイアフラム押えに対して前記弁体の移動方向と同一方向に摺動自在に嵌合し、他端側が前記弁体に固定されている弁軸と、
    前記一方の受圧面に前記弁ケース内の圧力が作用して前記ダイアフラムが撓んでいる状態では、前記弁体が前記開放位置に維持される位置で前記ダイアフラム押えに対して前記弁軸を抜け止めする機構と、
    前記一方の受圧面に前記弁ケース内の圧力を作用させる第1状態と、前記一方の受圧面に前記弁ケース内の圧力を作用させることなく大気圧を作用させる第2状態とに切り替えることができる切替手段と、
    を有するポンプの吐水側逆止弁。
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