JP4555983B2 - 消防用集水装置 - Google Patents

Description

本発明は、火災発生時に消防用用水として使用する地下水又は河川水を集水、貯留する消防用集水装置に関するものである。

地下水を取水する集水装置として、例えば、図４、図５に示すようなものが用いられていた。この井戸は、地下に立坑状に構築され地下水を貯留する取水井１０１と、この取水井１０１から水平放射状に配置された多数本の集水管１０２と、を備えている。前記集水管１０２の表面には多数の集水孔が設けられており、この集水孔から地下水を集水する。また、この多数本の集水管１０２は、各々取水井１０１の外壁に設けられた穴部を貫通しており、取水井１０１と集水管１０２は連通している。すなわち、前記集水管１０２で集水した地下水は取水井１０１に流入し、貯留される。

この集水装置の形状及び大きさは、その用途によって種々のものがあり、一般的に消防用集水装置は、消火時に大量の水量を要するため、取水井１０１を深さ方向において長く形成していた。取水井１０１を深さ方向において長く形成することにより、配置する集水管１０２の設置数を多くすることができ、集水量を増大させることができた。

その一方、取水井１０１の深さ方向を長くすると、地下水位が低い場合には、地下深くから地下水を汲み上げなければならなかった。従来、消防用集水装置において水を汲み上げるポンプは、真空ポンプが多用されていた。この真空ポンプによれば、ポンプの位置から６ｍ下方の水を汲み上げるのが限界であり、６ｍより下方に水位が位置している場合には、ポンプで揚水することは出来なかった。このような地下深くから地下水を汲み上げる際には、例えば、水中ポンプを水中に設置し、吸い上げた水を防災水槽に溜め使用していた。この水中ポンプによれば、地下深くの地下水を汲み上げることができる。しかし、水中ポンプを稼働させるために電気設備が必要となり、設置場所に制限を伴うという問題点があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成によって、地下深くに貯留された地下水を容易に揚水することができ、且つ揚水された地下水を消防用ホースに直接連結することのできる流水路を揚水手段に備えた消防用集水装置を提供することを技術的課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために以下のように構成されている。すなわち、内部に地下水を貯留する井筒、該井筒に貯留する地下水を集水する集水手段、該井筒内でほぼ鉛直方向に配置され、貯留された地下水を揚水するポンプ及び流水路を備えた消防用集水装置であって、前記ポンプは、地下水の流通路となる筒体、該筒体の内部に複数設けられた開閉自在な弁、該弁を開閉及び上下させる操作部とを備え、前記筒体の下方には孔部が形成され、井筒内に貯留された地下水が該孔部を通じて筒体内へ流入されるように形成され、前記筒体の上方には、揚水された地下水の流水路が形成され、該流水路の一部は消火の際の排出口とするための消防用ホースと直接連結できるように該井筒から突出して形成されており、前記弁は、前記孔部の上方に複数段にわたって設けられ、蓋体を使用して筒体の開口を閉鎖又は開放し、この弁を上下させることによって地下水を揚水し、上記流水路を通じて消火のための水を供給できることを特徴とする消防用集水装置。

本発明は、開閉自在な弁を複数段にわたって設けており、この弁を上下させて地下水を汲み上げる。弁を開放し下部に移動させ、下部より流入した地下水が弁の上部に一旦溜ま
る。この状態で弁を上方に移動させることにより、地下水を揚水することができる。また、弁を上方に移動させた筒体の下方には空間が形成され、その空間に地下水が流入する。そして、開放した状態の弁を下方に移動させることにより、再び弁の上方に地下水が溜まる。この弁を閉鎖して上方に移動させることによって、地下水が揚水される。すなわち、複数の弁を開閉しつつ上下の移動を繰り返すことにより、複数の弁によって徐々に地下水を押し上げ、地下深くに貯留された地下水を容易に汲み上げることが可能となる。この弁によって地下水を上方へ押し上げるため、地下水を汲み上げる水中ポンプ等が必要なく集水装置を簡易な構成とすることができる。

前記弁は、筒体の開口を塞ぐ蓋体を備えており、この蓋体は操作部と連動して、筒体の開口を開閉する。このような弁及び操作部としては、例えば、以下の構成が例示できる。前記弁を筒体の開口と略同形の形状として、その中心部分を分離し、この中心部分を蓋体として、操作部としての棒材に取り付ける。一方、蓋体を切り離した他の部分を係合片として筒体内に一定の高さをおいて取り付ける。この弁及び操作部によれば、前記蓋体を取り付けた棒材を動かすことにより、蓋体と係合片とが嵌合、分離し、筒体内部を開放、閉鎖することができる。

また、前記集水手段は、前記井筒に貯留する地下水を集水出来れば良く、構成、形状、材質は特に制限されない。例えば、内部に流水路となる中空部を備えるとともに、表面に集水用の複数の孔部が形成された集水路であって、前記井筒から水平放射状に複数突出した構成とすることができる。このような集水手段によれば、前記集水路の表面に形成された複数の孔部によって地下水を集水して、井筒内に地下水を効率よく集水することができる。また、前記集水路は、井筒から水平放射状に複数突出させており、この集水路の設置本数、設置位置を変更することにより、地下水の集水量を適宜に調整することが可能となる。

さらに、前記集水路と連通するための穴部を形成した状態で井筒を形成することにより、井筒に必要数の穴部を所定の位置に形成することができる。例えば、井筒として地下に構築した後、穴部を形成すると壁面内部に配筋されている鉄筋を切断してしまうことが多々あり、井筒の強度を保持するため近接して穴部を形成することは困難となる。しかし、予め穴部を形成することにより、穴部の位置、数等に応じて配筋等を行うことが可能となり、井筒の強度を保持しつつ、近接した状態で多くの穴部を井筒に形成することができる。従って、複数の集水路を近接した状態で井筒に連通させることが可能となり、容易に集水量を増大させることができる。また、前記井筒の穴部を適宜な位置に形成することができるため、集水路を地下の適宜な位置に敷設することが可能となる。

加えて、予め前記井筒と集水路を工場等で接合しておくことにより、現場での作業の効率を向上させることができる。尚、前記井筒は、内部に地下水を貯留できる構造であれば良く、その構造は特に制限されないが、耐震強度を備えていることが望ましく、例えば、鋼管、鉄筋コンクリート製の管等を好適に用いることができる。また、その断面の形状は、円形に限られず、矩形等であっても良い。

前記集水路とは、地下水を集水する集水手段と、この集水した地下水を井筒内へ流入する搬送手段を備えているものであれば良く、構成、形状、材質は特に制限されないが、例えば、内部に中空部を備えた管体であり、その表面に地下水を集水させるための多数の集水孔が設けられた構成を例示できる。このような構成の集水路によれば、集水孔の数、位置を変更することにより、容易に集水量を調整することが可能となる。また、その材質としては、鋼製、コンクリート製、塩化ビニール製を例示できる。さらに、前記集水路は、網目部材で形成されており、その表面全体に地下水を集水する孔部が形成されていることを特徴としても良い。前記網目部材で集水路を形成することによって、地下水の集水能力
を更に向上させることが可能となる。

また、本発明に係る集水手段は、前記井筒の外壁に設けられた複数のスリットであっても良い。前記井筒の外壁に複数のスリットを形成することにより、地下水を井筒内に集水することが可能となる。前記集水路を設ける場合に比べて、集水路の敷設作業を要しないため、作業の短縮化を図ることが可能となる。集水手段の他の構成としては、井壁の外壁を鉛直方向の鉄筋棒にする構成が例示できる。この集水手段によっても、前記集水路の敷設作業を要しないため、作業の短縮化を図ることができる。しかし、このように井壁の外壁に地下水の流入口を設けた場合には、砂等の粗流物により流入口の目詰まりを起こしやすいため、井壁の外周には金網等の網目部材を設けることが望ましい。

また、前記操作部は、複数の弁と接続されており、その一端は、筒体から突出しており、弁の開閉を操作するレバー部を備えていることが望ましい。操作部は前記弁の開閉を操作するものであり、前記構成によりレバー部を操作することで複数の弁を連動させて、弁の開閉作業を容易に行うことができる。尚、複数の弁がそれぞれ地下水を上方へ押し上げることによって、地下水を揚水するため、複数の弁を同時に開閉させることが望ましい。

前記筒体の下端部は、井筒内の地下水に配置されており、上端部は、前記井筒から突出し、筒体には揚水した地下水の流水路、前記流水路は、二股に形成されており、少なくともいずれか一方の流水路は、サクションホース等消防ポンプのホースと連結可能であることが望ましい。本発明に係る消防用集水装置は、火災時の消火用に用いる集水装置である。しかし、火災以外の災害時において、通常の上水道の給水が停止した場合に、生活用水等として用いることも想定される。このような場合を考慮して、前記流水路を二股に形成して、少なくともいずれか一方を消防用ホースと連結可能にすることにより、火災時には迅速に消火活動を行うことができる一方、消火用のみならず他の用途にも地下水を利用することができ、好適である。また、前記消防用のホースは、一般的にホースの先端から地下水までの距離が６ｍ以上あると地下水を吸水することは困難である。しかし、本発明に係る集水装置は、前記複数の弁を備えたポンプを有しているため、地下深くに貯留されている地下水を適宜な高さまで揚水することが可能となる。消防用のホースから地下水までの距離が１０ｍ以上あるときは、前記弁を稼働させて地下水を揚水する。そして、地下水が消防用ホースから６ｍ以内まで揚水したら、弁を開放して、消防用のホースにより地下水を吸水する。すなわち、前記ポンプを用いることにより必要に応じて、適宜な位置まで地下水を揚水することができ、消防用のホースの吸水を補助することができる。

このように本発明によれば、複数の弁を開閉及び上下させることによって地下水を揚水することが出来るため、簡易な構成によって地下深くに貯留された地下水を容易に揚水することができる。また、前記集水手段の構成等を適宜に選択することにより、消火に必要な地下水を確実に集水することが可能となる。

本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る消防用集水装置の一実施形態を示す断面図である。この消防用集水装置は、地下に構築され内部に地下水を貯留する井筒１０と、この井筒１０の内部と連通し、井筒１０の外周から水平放射状に突出した集水路としての多孔集水管１１と、井筒１０内の地下水を汲み上げるためのポンプ２０と、を備えている。前記ポンプ２０は、井筒内に鉛直方向に配置された筒体２１と、この筒体２１の内部に設けられた複数の弁２２と、前記筒体２１内の複数の弁２２と連結し、この弁２２を連動させる操作部としての操作棒２３と、この操作棒を上下に可動させるためのレバー２４と、を備えている。

前記井筒１０の側面には、周面に多数の集水孔１１ａが形成された多孔集水管１１が多数接続されている。この多孔集水管１１は、地下水の流通路となる中空部を有しており、その端部が井筒と接合されている。そして、表面に形成された孔部１１ａから地下水を集水して、井筒内へ流入させる。

次いで、前記ポンプ２０について詳細に説明する。図２は、ポンプ２０の筒体２１下部の拡大図である。筒体２１は、地下水の流水路となる中空部を備えた管体であり、その下部には、井筒１０内の地下水を流入させるためのスリット２１ａが設けられている。前記弁２２は、スリット２１ａ上部の筒体２１内に５つ設けられている。この弁２２は、前記操作棒２３に固定された固定部２２ａと、一端が前記固定部２２ａと連動し、他端が揺動することにより、筒体２１の中空部を開放、閉鎖する蓋体としての羽部２２ｂと、前記筒体２１の内側に設けられており、閉鎖時に前記羽部２２ｂを係止する係止部２２ｃと、を備えている。

このポンプ２０によれば、前記操作棒２３が上下方向に動くことにより、羽部２２ｂの一端が上下方向に連動し、筒体２１の断面を開放、閉鎖することができる。前記弁２２が複数段にわたって設けられていることにより、開放時に下方の弁２２によって押し上げた地下水を閉鎖時に上方の弁で一旦溜めることができる。そして、この上方の弁で一旦溜めた地下水を再び上方へ押し上げる。このように、下方に配置された弁から順に地下水を上方へ押し上げることができる。そのため、地下深くに貯留された地下水であっても上方へ押し上げ揚水することが可能となる。

前記弁２２によって上方へ押し上げられた地下水は、筒体２１の上端に接続された流水路３０へと流入される。この流水路３０の一端は、前記筒体２１と連通しており、他端は、二股に形成され、いずれも地下水の排出口３０ａ，３０ｂとなる。本実施の形態は、２つの排出口のうち一方３０ａを消防用ホースと直接接続できるよう水平に形成し、他方３０ｂを災害時の供給用として下方へ向けて形成した。すなわち、消火の際には、消火用の排出口３０ａに消防用ホースを接続する。そして、前記レバー２４を上下に動かし、操作棒２３を介して複数の弁２２を開閉させる。この弁２２の開閉を繰り返すことにより、地下深くに貯留された地下水が徐々に上方へ押し上げられ、筒体２１に接続された流水路３０を通って消防用ホースへ地下水が流入する。

このように、本実施の形態に係る消防用集水装置によれば、簡易な構成のポンプ２０を用いて地下深くに貯留された地下水を揚水することができた。また、手動でレバー２４を動かすことだけで地下水を揚水することができ、容易に作業を行うことができた。

前記実施の形態では集水手段として集水路１１を用いたが、他の構成とすることもでき、その実施例を図３に示した。図３は、集水手段として、井筒１０の外壁に複数のスリット４０を形成した。この集水手段は、スリット４０から井筒１０内に地下水を流入させるため、スリット４０の数と大きさによって集水量が増減する。前記集水路１１を用いた構成と比較すると、井壁１０にスリット４０を形成するだけで良く、新たに集水路１１を形成し、敷設する作業を要しないため、作業の効率を向上させることができる。しかし、集水量を増大させるためには、スリット４０を形成する井筒１０の地下水との設置面積を大きくしなければならず、井筒１０の径を大きくしなければならないという問題点がある。

実施の形態に係る集水装置の断面図である。 筒体の下部拡大図である。 集水手段の実施例を示した断面図である。 従来の集水装置の平面図である。 従来の集水装置の断面図である。

符号の説明

１０ 井筒
１１ 多孔集水管
２０ ポンプ
２１ 筒体
２２ 弁
２３ 操作棒
２４ レバー
３０ 流水路
３０ａ 排出口
４０ スリット
１０１ 取水井
１０２ 集水管

Claims (6)

1. 内部に地下水を貯留する井筒、該井筒に貯留する地下水を集水する集水手段、該井筒内でほぼ鉛直方向に配置され、貯留された地下水を揚水するポンプ及び流水路を備えた消防用集水装置であって、
   前記ポンプは、地下水の流通路となる筒体、該筒体の内部に複数設けられた開閉自在な弁、該弁を開閉及び上下させる操作部とを備え、
   前記筒体の下方には孔部が形成され、井筒内に貯留された地下水が該孔部を通じて筒体内へ流入されるように形成され、
   前記筒体の上方には、揚水された地下水の流水路が形成され、該流水路の一部は消火の際の排出口とするための消防用ホースと直接連結できるように該井筒から突出して形成されており、
   前記弁は、前記孔部の上方に複数段にわたって設けられ、蓋体を使用して筒体の開口を閉鎖又は開放し、この弁を上下させることによって地下水を揚水し、上記流水路を通じて消火のための水を供給できることを特徴とする消防用集水装置。
2. 前記集水手段は、内部に流水路となる中空部を備えるとともに、表面に集水用の複数の孔部を形成した集水路であって、この集水路を前記井筒から水平放射状に複数突出していることを特徴とする請求項１に記載の消防用集水装置。
3. 前記集水路は、網目部材で形成されており、その表面全体に地下水を集水する孔部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の消防用集水装置。
4. 前記集水手段は、前記井筒の外壁に設けられた複数のスリットであることを特徴とする請求項１に記載の消防用集水装置。
5. 前記操作部は、前記複数の開閉自在な弁と接続されている操作棒を有し、該操作棒の一端は筒体から突出し該操作棒を上下動操作する手動レバー部を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の消防用集水装置。
6. 前記流水路は、その一端は前記筒体と連通形成され、他端は二股に形成され、該二股の一方は消防用ホースと直接連結できるように形成され、他方は生活用水供給用として形成されてなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の消防用集水装置。

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