JP6316613B2

JP6316613B2 - 水ポンプ装置

Info

Publication number: JP6316613B2
Application number: JP2014021185A
Authority: JP
Inventors: 喜寛坂本
Original assignee: 株式会社シバウラ防災製作所
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2034-02-06
Also published as: JP2015148181A

Description

本発明は、水ポンプ装置に関する。

水ポンプ装置には、たとえば、特許文献１に開示されるように、羽根車が収納されるケーシング内に真空ポンプを用いて呼び水を吸引する構成を有するものが知られている。呼び水を吸引する構成は、送水用の羽根車が収納されるケーシングと真空ポンプとを吸引路により連通し、真空ポンプを駆動させることで吸引路を介してケーシング内を負圧とし、ケーシング内に呼び水を吸引する構成となっている。係る構成を有する水ポンプ装置においては、送水流路の吸水口から羽根車が収納されるケーシング内までの間が呼び水で満たされることで、羽根車による送水が可能となる。したがって、ケーシング内が水で満たされた状態で真空ポンプによる吸引を継続しても、本来、放水側に送られる水の一部が真空ポンプ側に流れてしまうため、余計な吸引となり好ましくない。この余計な吸引を防止するため、吸引路には吸引路を閉鎖する吸引路弁が設けられている。この吸引路弁は、ケーシング内を満たした呼び水が吸引路に流れると、その水圧で吸引路を閉鎖する構成となっている。したがって、ケーシング内が水で満たされ、吸引路弁が吸引路を閉鎖した後は、この吸引路弁により吸引路側に水が流れないようにされる。また、水ポンプ装置には、ケーシングよりも下流側の送水流路を開閉することで、放水口からの水の放水を制御する放水弁が備えられている。このように放水弁を備えることで、水ポンプ装置は、羽根車を駆動させ送水を継続しながら放水を行わない放水待機状態を保持することができる。

実開平５−９９６号公報

しかしながら、放水待機状態においては、羽根車により送水される水が放水弁の上流側に溜まると共に、真空ポンプにより抜き取ることができなかった空気も溜まる。そのため、放水弁を開いたときに、この空気の分だけ、放水口から放水されるまでの時間が遅れる。

そこで、本発明は、送水流路内に空気溜まりが発生し難い水ポンプ装置を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために、本発明の水ポンプ装置は、羽根車を回転させることで、吸水口から吸引した水を、送水流路を介して放水口に送水する水ポンプ装置であって、羽根車よりも下流の送水流路を開閉し放水口からの水の放水を制御する放水弁と、送水を開始する際に、送水流路内に呼び水を吸引する呼水吸引機構とを備える水ポンプ装置であって、送水流路の放水弁と羽根車との間に配置される部分である放水側流路と、送水流路の羽根車よりも上流の部分である吸水側流路とを連通する連通流路を備え、連通流路には、流路を開閉する弁である連通流路弁が備えられ、放水弁の開閉動作と連通流路弁の開閉動作とは連動し、放水弁が閉状態のときは連通流路弁が開状態であり、放水弁が開状態のときは連通流路弁が閉状態であることとする。

本発明の水ポンプ装置は、羽根車を回転させることで、吸水口から吸引した水を送水流路を介して放水口に送水する水ポンプ装置であって、羽根車よりも下流の送水流路を開閉し放水口からの水の放水を制御する放水弁と、送水を開始する際に、送水流路内に呼び水を吸引する呼水吸引機構とを備える水ポンプ装置において、送水流路の放水弁と羽根車との間に配置される部分である放水側流路と、送水流路の羽根車よりも上流の部分である吸水側流路とを連通する連通流路を備え、連通流路には、流路を開閉する弁である連通流路弁が備えられ、呼水吸引機構は、真空ポンプと、この真空ポンプと送水流路とを連通する吸引路と、この吸引路を開閉する弁である吸引路弁とを有し、吸引路弁の開閉動作と連通流路弁の開閉動作とが連動し、吸引路弁が開状態のとき連通流路弁も開状態であり、吸引路弁が閉状態のとき連通流路弁も閉状態であることとする。

本発明の水ポンプ装置は、羽根車を回転させることで、吸水口から吸引した水を送水流路を介して放水口に送水する水ポンプ装置であって、羽根車よりも下流の送水流路を開閉し放水口からの水の放水を制御する放水弁と、送水を開始する際に、送水流路内に呼び水を吸引する呼水吸引機構とを備える水ポンプ装置において、送水流路の放水弁と羽根車との間に配置される部分である放水側流路と、送水流路の羽根車よりも上流の部分である吸水側流路とを連通する連通流路を備え、連通流路には、流路を開閉する弁である連通流路弁が備えられ、真空ポンプの稼動・停止と連通流路弁の開閉動作とが連動し、真空ポンプが稼動状態のとき連通流路弁は開状態であり、真空ポンプの稼動が停止状態のとき連通流路弁は閉状態であることとする。

また、本発明の水ポンプ装置において、連通流路の吸水側流路との接続位置が羽根車の回転軸よりも下方に配置されることとする。

以上のように、本発明の水ポンプ装置によれば、送水流路内に空気溜まりが発生し難い水ポンプ装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る可搬消防ポンプ装置の外観の構成を示す図面である。可搬消防ポンプ装置の吸放水機構の概略の構成を示す断面図であり、呼び水を吸引するときの状態を示している。可搬消防ポンプ装置の吸放水機構の概略の構成を示す断面図であり、放水を行うときの状態を示している。流出方向と水流方向の好ましい関係を示す図である。流出方向と水流方向の好ましい関係を示す図である。流出方向と水流方向の好ましくない関係を示す図である。本発明の変形例１に係る可搬消防ポンプ装置の吸放水機構の概略の構成を示す断面図であり、呼び水を吸引するときの状態を示している。本発明の変形例１に係る可搬消防ポンプ装置の吸放水機構の概略の構成を示す断面図であり、放水を行うときの状態を示している。本発明の変形例２に係る可搬消防ポンプ装置の吸放水機構の概略の構成を示す断面図であり、呼び水を吸引するときの状態を示している。本発明の変形例２に係る可搬消防ポンプ装置の吸放水機構の概略の構成を示す断面図であり、放水を行うときの状態を示している。本発明の変形例３に係る可搬消防ポンプ装置の吸放水機構の概略の構成を示す断面図であり、呼び水を吸引するときの状態を示している。本発明の変形例３に係る可搬消防ポンプ装置の吸放水機構の概略の構成を示す断面図であり、放水を行うときの状態を示している。

以下、本発明の水ポンプ装置の実施の形態の一例として可搬消防ポンプ装置１の構成について、図面を参照しながら説明する。

（可搬消防ポンプ装置１の全体的構成）
図１は、可搬消防ポンプ装置１の外観の構成を示す図面である。図２および図３は、可搬消防ポンプ装置１の吸放水機構２の概略の構成を示す断面図である。図２は、可搬消防ポンプ装置１が呼び水を吸引するときの吸放水機構２の状態を示し、図３は、可搬消防ポンプ装置１が放水を行うときの吸放水機構２の状態を示している。

可搬消防ポンプ装置１は、ポンプ本体部３および真空ポンプ４を有する吸放水機構２と（図２，３参照）、エンジン５とを有する。エンジン５は、可搬消防ポンプ装置１の外装カバー６内に配置されている。可搬消防ポンプ装置１の正面の上部には操作パネル７が備えられている。

可搬消防ポンプ装置１の吸水口８には、吸水ホースＨ１（図２，３参照）の一端が接続される。吸水ホースＨ１の他端側は、たとえば、貯水槽等の貯水部に配置される。図１には、吸水口８から吸水ホースＨ１が取り外され、吸水口８にキャップ９が取り付けられた状態の可搬消防ポンプ装置１が示されている。可搬消防ポンプ装置１の稼動に際しては、キャップ９を吸水口８から外し、吸水口８に吸水ホースＨ１の一端側を接続する。

可搬消防ポンプ装置１の放水口１０には、放水ホースＨ２（図２，３参照）の一端が接続される。放水口１０から放出された水は、放水ホースＨ２の他端側から放水される。図１には、放水口１０から放水ホースＨ２が取り外された状態の可搬消防ポンプ装置１が示されている。

可搬消防ポンプ装置１は、エンジン５の稼動によりポンプ本体部３が駆動される。そして、ポンプ本体部３の送水力により、吸水口８から吸引された水が送水流路１１を介して放水口１０に送水され、放水口１０から放水ホースＨ２側に放水される。

可搬消防ポンプ装置１の稼動前、すなわちエンジン５の稼動前には、吸水口８と放水口１０とを連通する送水流路１１内には水が無い。そのため、可搬消防ポンプ装置１の稼動に際しては、送水流路１１に呼び水を吸引する必要がある。真空ポンプ４と送水流路１１とは吸引路１２（図２，３参照）により連通している。したがって、真空ポンプ４により送水流路１１内を負圧にすることができる。真空ポンプ４により送水流路１１内を負圧とすることで、送水流路１１内に呼び水を吸引することができる。

真空ポンプ４もエンジン５により駆動される。図２，３に示すように、クラッチレバー１３が操作されることにより、クラッチ機構１４がエンジン５（図２，３において図示省略）の駆動力を真空ポンプ４に伝達できる状態と、伝達できない状態とに切り替えられる。図２は、エンジン５の駆動力がクラッチ機構１４を介して真空ポンプ４に伝達される状態を示している。図３は、クラッチ機構１４がエンジン５の駆動力を真空ポンプ４に伝達させない状態を示している。

呼び水を吸引する際には、クラッチ機構１４は、エンジン５の駆動力を真空ポンプ４に伝達できる状態とされる。エンジン５の駆動力により真空ポンプ４が駆動されることにより、送水流路１１内に負圧が発生させられる。送水流路１１内が負圧とされることで、吸水口８から送水流路１１内に呼び水が吸引され、可搬消防ポンプ装置１は放水可能な状態となる。

（吸放水機構２の構成）
図２，３を参照しながら吸放水機構２の構成について説明する。吸放水機構２は、ポンプ本体部３と、送水流路１１と、呼水吸引機構１５とを有する。呼水吸引機構１５は、真空ポンプ４と吸引路１２とを有する。吸引路１２は、吸引管１２Ａにより構成される。

（ポンプ本体部３）
ポンプ本体部３は、ケーシング１９によって形成されるにボリュート室２０内に配置される羽根車２１を回転させることで送水を行う、いわゆる渦巻ポンプとして構成されている。羽根車２１が取り付けられる軸部２２は、エンジン５の出力軸（図示省略）に接続され、エンジン５が駆動されることで、羽根車２１が回転する。羽根車２１は主羽根車２１Ａとインデューサ２１Ｂを有する。なお、本実施の形態では、ポンプとして渦巻ポンプを一例として用いているが、この形式のポンプに限らず渦流ポンプやその他のいわゆる遠心ポンプの類のポンプを用いることができる。

ケーシング１９には、吸水側流路を形成する吸水管２３と放水側流路を形成する放水管２４とが接続されている。吸水管２３はケーシング１９の一部としてケーシング１９と一体的に構成されている。吸水管２３の一端の開口は吸水口８となっている。吸水管２３の他端側の中心には、羽根車２１が配置されている。放水管２４の一端の開口は放水口１０であり、他端はケーシング１９の外周に開口する放出口１９Ａに接続されている。つまり、吸水管２３、ケーシング１９および放水管２４は、吸水口８から放水口１０への水の流路となる送水流路１１を形成している。

（呼水吸引機構１５）
呼水吸引機構１５は、真空ポンプ４と吸引路１２とを有し、吸引路１２には、吸引路弁１６と、逆止弁１７と、排水弁１８とが備えられ、真空ポンプ４の吸引力により、送水流路１１に呼び水を吸引することができる。
（真空ポンプ４）
真空ポンプ４とポンプ本体部３のボリュート室２０とは、吸引路１２を介して連通している。したがって、真空ポンプ４を駆動させると、吸引路１２を介してボリュート室２０を含めて送水流路１１内に負圧を発生させることができる。真空ポンプ４は、クラッチ機構１４を介して伝達されるエンジン５の駆動力により駆動される。クラッチレバー１３を操作することで、エンジン５からクラッチ機構１４への駆動力の伝達と非伝達とを切り替えることができる。真空ポンプ４は、たとえば、ローターが偏心して回転する偏心ロータリー式の真空ポンプを用いることができる。

羽根車２１には、軸部２２側寄りの部分に吸引孔２５が形成されている。つまり、吸引孔２５は、ボリュート室２０の中心寄りに配置されている。また、吸引孔２５は、たとえば、軸部２２の周りに１２０度間隔で３か所形成されている。ボリュート室２０の羽根車２１よりも前方側（吸水口８側）の空間と、羽根車２１よりも背面側（エンジン５側）の空間とは、吸引孔２５を介して連通している。吸引路１２は、ボリュート室２０の羽根車２１よりも背面側（エンジン５側）の空間に連通している。したがって、ボリュート室２０の羽根車２１よりも前方側の空間の空気は、吸引孔２５を介して真空ポンプ４側に吸引される。

放水管２４には、逆止弁２６と放水弁２７とが備えられている。逆止弁２６は、軸部２６Ａの周りに回動自在に取り付けられている。逆止弁２６は、送水流路１１内を流れる水の上流から下流に向かう流れ、すなわち、吸水口８側から放水口１０側に向かう流れにより開かれる。逆止弁２６は、送水流路１１に上流から下流に向かう流れがないときは、図２に示すように、軸部２６Ａ側と反対側の端部が、軸部２６Ａを中心に自重で下方に回動し放水管２４を閉じる。一方、送水流路１１に上流から下流に向かう流れがあるときは、逆止弁２６は、図２に示す状態から軸部２６Ａの周りに時計回りに回動され、図３に示すように放水管２４を開く。

真空ポンプ４を駆動し、送水流路１１内の空気を吸引路１２を介して吸引すると、送水流路１１内が負圧となり、図２に示すように、逆止弁２６は放水管２４を閉じる。一方、吸水口８側については開放されている。放水口１０側が逆止弁２６により閉じられることで、吸水口８側の負圧を大きくすることができ、吸水ホースＨ１を介して吸水口８から送水流路１１内に呼び水を吸引することができる。

真空ポンプ４の駆動時には、羽根車２１も回転されている。したがって、ボリュート室２０内に呼び水が吸引されることで、吸水口８から放水口１０側に送水を行うことができる。放水口１０側に送水が行われると、逆止弁２６は送水される水により開かれ、放水口１０から放水ホースＨ２側に水が放水される。

放水弁２７は、レバー２７Ａを操作することで、弁体２７Ｂが軸部２７Ｃの周りに回動させられ、放水管２４を開閉することができる。図２は、放水弁２７が放水管２４を閉じている状態を示し、図３は、放水弁２７が放水管２４を開いている状態を示す。放水弁２７が閉じている状態（図２参照）では、羽根車２１が回転し水を吸水口８側から放水口１０側に送水しても放水弁２７で止水される。つまり、放水口１０から放水されない。したがって、放水弁２７を閉じた状態で、ポンプ本体部３および真空ポンプ４を駆動することにより、呼び水が吸引され送水流路１１内を水で充填させた状態で可搬消防ポンプ装置１を待機させることができる。

吸引路１２には、吸引路弁１６と、逆止弁１７と、排水弁１８とが備えられている。吸引路弁１６は、ダイヤフラム１６Ａと開閉弁１６Ｂとを有する。送水流路１１内に吸引される呼び水の水量が、ポンプ本体部３による送水可能な水量となると、吸引路１２内にも水が吸引され、吸引路１２に吸引された水の圧力で、ダイヤフラム１６Ａの平衡が崩れ、開閉弁１６Ｂが閉じられる。

開閉弁１６Ｂが閉じられることで、送水流路１１内に十分な量の呼び水が吸引された状態となった後、真空ポンプ４側に余計な吸引がされることを防止できる。つまり、吸引路弁１６は、吸引路１２の止水弁として機能する。図２には、開閉弁１６Ｂが開いた状態が示され、図３には、開閉弁１６Ｂが閉じた状態が示されている。

逆止弁１７は、吸引路１２の吸引路弁１６よりも真空ポンプ４側に配置される。この逆止弁１７により、吸引路１２に吸引された水および空気がボリュート室２０側に逆流（落水）することを防止され、ボリュート室２０内への呼び水の吸引がスムーズに行われる。

排水弁１８は、真空ポンプ４が駆動している間は、上方に吸い上げられ排水路２８が閉じられている。真空ポンプ４の駆動が停止されると吸引路１２の負圧がなくなり、排水弁１８が自重で落下し排水路２８が開かれ、吸引路１２内の水が排出される。

（連通流路２９）
ところで、可搬消防ポンプ装置１は、上述したように、放水弁２７を閉じた状態で、ポンプ本体部３および真空ポンプ４を駆動させると、最初に呼び水が吸引される。そして、この呼び水の吸引に続いて、ポンプ本体部３の送水力によりさらに吸水口８から水が吸引される。可搬消防ポンプ装置１は、ポンプ本体部３による送水が行われても、放水弁２７が閉じられている場合は、送水流路１１内が水で充填された状態の放水待機状態となる。真空ポンプ４により呼び水を吸引する際に、送水流路１１内を完全に真空にすることは難しい。そのため、放水待機状態にある可搬消防ポンプ装置１の送水流路１１の上方に空気溜まりが生じることがある。この空気溜まりが生じた状態で、放水弁２７を開いた場合、空気溜まりの分だけ、放水口１０から水が吐出されるまでの時間に遅れを生じる。しかしながら、可搬消防ポンプ装置１は、送水流路１１に連通流路２９が設けられることで該空気溜まりの縮小を図ることができる構成となっている。

以下に、連通流路２９の機能について説明する。連通流路２９は、連通管３０により形成される。連通管３０は、吸水管２３と放水管２４とを連通する。連通管３０は、吸水管２３と連通口２３Ａで連通する。また、連通管３０は、放水管２４に連通口２４Ａで連通する。連通口２４Ａは、送水流路１１内の空気が溜まる部分に対応した位置に配置することが好ましい。水より軽い空気は送水流路１１の上方に溜まり易いので、連通口２４Ａは、送水流路１１の上方に配置することが好ましい。

連通口２３Ａは、主羽根車２１Ａよりも上流側に配置されている。連通口２３Ａが形成される吸水管２３内は、羽根車２１の回転による吸引力により、羽根車２１の下流側に配置される放水管２４内に比べて負圧となる。つまり、連通管３０の連通口２３Ａ側は、連通口２４Ａ側に比べて負圧になる。したがって、送水流路１１の上方に溜まった空気は、連通管３０を介して吸水管２３に吸引される。そして、吸水管２３内に吸引された空気は、吸引孔２５を通って吸引路１２内に吸引される。

このように、送水流路１１の上方に溜まった空気が、吸引路１２内に吸引されることで、ボリュート室２０内の呼び水の水量が羽根車２１による送水可能な水量になった状態になっても、ダイヤフラム１６Ａとボリュート室２０との間の吸引路１２内に空気を存在させることができる。これにより、ダイヤフラム１６Ａの平衡が保持される時間を長くすることができ、開閉弁１６Ｂが閉じるタイミングを遅らせることができる。開閉弁１６Ｂの閉じるタイミングを遅らせることで、送水流路１１内の空気溜まりの縮小を図ることができる。

上述のように、可搬消防ポンプ装置１は、羽根車２１を回転させることで、吸水口８から吸引した水を送水流路１１を介して放水口１０に送水することができる水ポンプ装置である。そして、可搬消防ポンプ装置１は、羽根車２１よりも下流の送水流路１１を開閉し放水口１０からの水の放水を制御する放水弁２７と、羽根車２１の回転により送水を開始する際に、真空ポンプ４により送水流路１１内に呼び水を吸引する呼水吸引機構１５とを備える。可搬消防ポンプ装置１は、放水管２４の放水弁２７と羽根車２１との間の放水側流路と、吸水管２３の羽根車２１よりも上流の部分である吸水側流路とを連通する連通管３０を備える。

可搬消防ポンプ装置１は、放水管２４と吸水管２３とを連通管３０により連通されているため、送水流路１１の上方に溜まった空気を吸水管２３からポンプ本体部３に戻すことができる。該空気をポンプ本体部３に戻し、吸引路１２内に吸引させることでダイヤフラム１６Ａの平衡状態を保持させ、開閉弁１６Ｂが閉じるタイミングを遅らせることで、該空気を真空ポンプ４から排出できる。これにより、送水流路１１内の空気溜まりの縮小を図ることができる。

連通管３０と吸水管２３との接続位置となる連通口２３Ａは、羽根車２１の回転軸である軸部２２よりも下方に配置することが好ましい。

連通口２３Ａから吸水管２３内を流れる水の中に放出された空気は、水中を上方側に移動する。一方、吸引孔２５は、ボリュート室２０の中心寄りに配置されている。したがって、連通口２３Ａを軸部２２よりも上方に配置する場合に比べて、軸部２２よりも下側に配置した場合の方が、連通口２３Ａから吸水管２３に放出された空気が吸引孔２５に向かって移動し易い。

仮に、連通口２３Ａを軸部２２よりも上方に配置した場合には、連通口２３Ａから吸水管２３に放出された空気は、吸引孔２５に吸引される前に、ボリュート室２０の上部に移動し、そのまま放水管２４側に移動してしまい易くなる。これに対し、連通口２３Ａを軸部２２よりも下方に配置した場合には、連通口２３Ａから吸水管２３に放出された空気は、上方に移動する間に吸引孔２５に吸引され易い。したがって、連通口２３Ａを軸部２２よりも下方に配置することで、送水流路１１内の空気溜まりの縮小を効率的に図ることができる。

連通管３０から吸水管２３内への空気の流出方向（以下、単に「流出方向」と記載する）は、連通管３０と吸水管２３との連通部である連通口２３Ａの部分を流れる吸水管２３内の水の流れの方向（以下、単に「水流方向」と記載する）に対して鋭角であることが好ましい。

流出方向を、水流方向に沿う方向に対して鋭角にすることで、連通管３０内の空気が吸水管２３内を流れる水に引き込まれ易くなる。流出方向は、水流方向に沿わされることが最も好ましく、水流方向に対して±４５度の範囲とすることで、連通管３０内の空気が吸水管２３内を流れる水に引き込まれ易くなる効果を好適に生じさせることができる。さらに水流に対して±１５度の範囲とすることで、極めて好適に連通管３０内の空気が吸水管２３内を流れる水に引き込まれ易くなる効果をより好適に生じさせることができる。上記のことについて、図４、図５を参照して説明する。図４は、連通口２３Ａの吸水管２３への接続部の構成を吸水口８から羽根車２１に向かって見たときの概略の構成を示す。図５は、連通口２３Ａの吸水管２３への接続部の構成を上方から見たときの概略の構成を示す。

羽根車２１の周囲の水流方向は、羽根車２１の回転方向に沿う方向となり易い。したがって、図４に示すように、連通口２３Ａの吸水管２３への形成位置が、羽根車２１の周囲に配置される場合は、連通口２３Ａにおける水流方向（矢示Ｓ１）は羽根車２１の回転方向に沿う方向の流れとなる。したがって、流出方向（矢示Ｔ）を水流方向（矢示Ｓ１）に沿わせることで、連通管３０内の空気が吸水管２３内を流れる水に引き込まれ易くなる。具体的には、図５Ａに示すように、水流方向（矢示Ｓ１）対する流出方向（矢示Ｔ１）の角度θ１（図５Ａ参照）を鋭角とすることで、連通管３０内の空気が吸水管２３内を流れる水に引き込まれ易くなる。なお、図５Ｂに示すように、流出方向（矢示Ｔ２）と水流方向（矢示Ｓ１）とを一致させることで、連通管３０内の空気が、吸水管２３内を流れる水に最も引き込まれ易くなる。連通管３０が、前方から後方に向かう方向（吸水口８側から羽根車２１側に向かう方向）に対して傾斜した状態で吸水管２３に接続される構成の場合は、図５Ａに示すように、流出方向（矢示Ｔ１）は、水流方向（矢示Ｓ１）に対して傾斜しやすい。また、連通管３０が前方から後方に向かう方向（吸水口８側から羽根車２１側に向かう方向）に対して直角に吸水管２３に接続される構成の場合は、図５Ｂに示すように、流出方向（矢示Ｔ２）は、水流方向（矢示Ｓ１）に一致しやすい。

なお、図６に示すように、流出方向（矢示Ｔ３）が、連通口２３Ａにおける水流方向（矢示Ｓ１）に対して逆らう方向になるように、連通口２３Ａの吸水管２３への接続部を構成した場合には、連通管３０内の空気が、吸水管２３内を流れる水に引き込まれ難くなり好ましくない。

連通管３０には、連通流路２９を開閉する連通流路弁３１を備えることが好ましい。

放水弁２７を開き、放水口１０から水を放水している状態で、放水管２４から連通流路２９を介して吸水管２３側に水が戻ってしまうと放水口１０から放水される水の水量が減る。そのため、放水口１０から放水を行っている状態では、放水管２４から吸水管２３側に水が戻らないことが好ましい。そこで、連通流路２９に連通流路弁３１を備え、放水時に連通流路弁３１を閉じることで、放水管２４から吸水管２３側に水が戻ることを防止できる。

放水弁２７が閉状態のとき連通流路弁３１が開状態となり、放水弁２７が開状態のとき連通流路弁３１は閉状態となるように、放水弁２７の開閉動作と連通流路弁３１の開閉動作とを連動させることが好ましい。具体的には、たとえば、図２，３に示すように、連通流路弁３１をレバー３１Ａを操作することで開閉されるボール弁にて構成する。そして、レバー３１Ａとレバー２７Ａとを杆体３２で連結したリンク機構３３を構成することで、レバー２７Ａの操作にレバー３１Ａをリンクさせることができる。

上述のように、放水弁２７の開閉動作と連通流路弁３１の開閉動作とを連動させることで、レバー２７Ａの開閉操作に併せてレバー３１Ａの開閉操作を行うことができる。つまり、放水弁２７の開閉に併せて、連通流路弁３１の開閉を自動的に行うことができる。したがって、放水弁２７が閉じられているときには、自動的に放水管２４と吸水管２３とが連通し、送水流路１１の上方に空気溜まりが生じているときは、この空気溜まりの縮小を自動的に行うことができる。また、放水弁２７が開かれているときには、自動的に連通流路２９が閉じられ、放水管２４から吸水管２３側に水が戻ることを自動的に防止できる。

ところで、送水流路１１内の空気溜まりが完全に消去されていない状態であっても、溜まっている空気の量が少なくなり、吸引路１２に吸引される空気の量がダイヤフラム１６Ａの平衡を維持できない程度に減少すると、吸引路弁１６は吸引路１２を閉じる。吸引路弁１６により吸引路１２が閉じられた状態で、連通流路２９を介して放水管２４から吸水管２３に空気あるいは水を戻しても、送水流路１１に溜まった空気の量は減らない。

しかしながら、放水待機状態で連通流路弁３１を開状態とし、連通流路２９を介して放水管２４と吸水管２３との間で水および空気を循環させることで、送水流路１１内の気泡が砕かれる。そのため、送水流路１１に空気が入っている場合であっても、放水弁２７を開いたときに、水と空気が混合した状態で放水でき、放水弁２７を開いた直後に空気だけ先に放出されることがないようにすることができる。

なお、放水弁２７と連通流路弁３１との連動は、図２，３に示す機械的なリンク機構３３の他、少なくとも連通流路弁３１を電磁弁等の電気信号で動作する構成の弁とし、放水弁２７の開閉状態に応じた電気信号で連通流路弁３１を動作させる構成としてもよい。

（変形例１）
図７，８に示す三方弁４１を用い、図２，３に示した放水弁２７と連通流路弁３１の機能を１つの三方弁４１で果たすようにしてもよい。図７，８において、上述した実施の形態と同様の部材については同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。三方弁４１は、軸部４１Ａを挟んで配置される弁体４１Ｂと弁体４１Ｃとを有し、レバー４１Ｄの操作により、弁体４１Ｂ，４１Ｃが軸部４１Ａの周りに回動され、送水流路１１の開閉および連通流路２９の開閉を行うことができる。

三方弁４１は、弁体４１Ｂにより送水流路１１の開閉を行い、弁体４１Ｃにより連通流路２９の開閉を行う。図７は、弁体４１Ｂが放水管２４を閉じ、弁体４１Ｃが連通流路２９を開いている状態を示し、図８は、弁体４１Ｂが放水管２４を開き、弁体４１Ｃが連通流路２９を閉じている状態を示している。

送水流路１１の開閉および連通流路２９の開閉に三方弁を用いることで、図２，３に示すように、放水弁２７と連通流路弁３１とにそれぞれ個別に弁を設ける場合に比べて部品点数の削減を図ることができる。また、リンク機構を用いることなく簡便な構成で、送水流路１１の開閉と連通流路２９の開閉との連動を行うことができる。

なお、吸引路弁１６が吸引路１２を閉じた状態であっても、放水待機状態で、弁体４１Ｃを開き連通流路２９を介して放水管２４と吸水管２３との間で水および空気を循環させることで、送水流路１１内の気泡は砕かれる。そのため、送水流路１１に空気が入っている場合であっても、放水弁２７を開いたときに、水と空気が混合した状態で放水でき、放水弁２７を開いた直後に空気だけ先に放出されることがないようにすることができる。

（変形例２）
上述の実施の形態およびその変形例においては、放水弁２７の開閉と連通流路弁３１の開閉とを連動させる構成としたが、図９，１０に示すように、吸引路弁１６の開閉に、連通流路弁５１の開閉を連動させてもよい。図９，１０において、上述した実施の形態と同様の部材については同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。

連通流路弁５１は、隔壁５２と、開閉弁５３と、吸引路弁１６の開閉弁１６Ｂに接続される軸部５４とを有する。隔壁５２は、連通管３０内を、連通流路２９の上流（放水管２４側）と下流（吸水管２３側）とに分ける。隔壁５２には、開口部５５が形成され、この開口部５５が開閉弁５３により開閉される。

開閉弁５３と吸引路弁１６の開閉弁１６Ｂとは、軸部５４により連結され、開閉弁５３は、開閉弁１６Ｂと一体的に移動する。つまり、開閉弁１６Ｂが吸引路１２を閉じるときには、開閉弁５３も開口部５５を閉鎖し連通流路２９が閉じられる。また、開閉弁１６Ｂが吸引路１２を開くときには、開閉弁５３も開口部５５を開き連通流路２９が開かれる。

開閉弁１６Ｂが吸引路１２を閉じる動作を行う状態は、送水流路１１の上方に生じた空気溜まりの縮小が行われ、放水管２４側から吸水管２３側に戻される空気が少なくなり、ダイヤフラム１６Ａの平衡を保持できない状態である。したがって、連通流路２９を開いておく必要がない。そこで、開閉弁５３を開閉弁１６Ｂに連動させ開口部５５を閉じることで、放水弁２７を開いたときに、放水管２４から吸水管２３に水が流れないようにすることができる。

（変形例３）
可搬消防ポンプ装置１は、図１１，１２に示すように、連通流路弁３１の開閉をクラッチレバー１３の操作に連動させることで、真空ポンプ４の稼動と連通流路弁３１の開閉動作とを連動させ、真空ポンプ４が稼動状態のとき連通流路弁３１を開状態とし、真空ポンプ４の稼動が停止状態のとき連通流路弁３１を閉状態とする構成としてもよい。クラッチレバー１３の操作と連通流路弁３１の開閉との連動は、連通流路弁３１のレバー３１Ａとクラッチレバー１３とを杆体６１で連結したリンク機構６２を構成することで、クラッチレバー１３の操作にレバー３１Ａをリンクさせることができる。

なお、吸引路弁１６が吸引路１２を閉じた状態であっても、放水待機状態で、連通流路弁３１を開き連通流路２９を介して放水管２４と吸水管２３との間で水および空気を循環させることで、送水流路１１内の気泡は砕かれる。そのため、送水流路１１に空気が入っている場合であっても、放水弁２７を開いたときに、水と空気が混合した状態で放水でき、放水弁２７を開いた直後に空気だけ先に放出されることがないようにすることができる。

上述の実施の形態およびその各変形例においては、水ポンプ装置として可搬消防ポンプ装置１を示したが、本願発明は、可搬式に限らず固定式の水ポンプ装置にも適用でき、また、用途も消防用の水ポンプ装置に限らず、上下水道用、農業用水用、その他の各種の水ポンプ装置に適用することができる。

１・・・可搬消防ポンプ装置（水ポンプ装置）
４・・・真空ポンプ
８・・・吸水口
１０・・・放水口
１１・・・送水流路
１２・・・吸引路
１５・・・呼水吸引機構
１６・・・吸引路弁
２１・・・羽根車
２３・・・吸水管（吸水側流路）
２４・・・放水管（放水側流路）
２７・・・放水弁
２９・・・連通流路
３１・・・連通流路弁

Claims

羽根車を回転させることで、吸水口から吸引した水を送水流路を介して放水口に送水する水ポンプ装置であって、前記羽根車よりも下流の前記送水流路を開閉し前記放水口からの水の放水を制御する放水弁と、前記送水を開始する際に、前記送水流路内に呼び水を吸引する呼水吸引機構とを備える水ポンプ装置において、
前記送水流路の前記放水弁と前記羽根車との間に配置される部分である放水側流路と、前記送水流路の前記羽根車よりも上流の部分である吸水側流路とを連通する連通流路を備え、
前記連通流路には、流路を開閉する弁である連通流路弁が備えられ、
前記放水弁の開閉動作と前記連通流路弁の開閉動作とは連動し、前記放水弁が閉状態のときは前記連通流路弁が開状態であり、前記放水弁が開状態のときは前記連通流路弁が閉状態である、
ことを特徴とする水ポンプ装置。
羽根車を回転させることで、吸水口から吸引した水を送水流路を介して放水口に送水する水ポンプ装置であって、前記羽根車よりも下流の前記送水流路を開閉し前記放水口からの水の放水を制御する放水弁と、前記送水を開始する際に、前記送水流路内に呼び水を吸引する呼水吸引機構とを備える水ポンプ装置において、
前記送水流路の前記放水弁と前記羽根車との間に配置される部分である放水側流路と、前記送水流路の前記羽根車よりも上流の部分である吸水側流路とを連通する連通流路を備え、
前記連通流路には、流路を開閉する弁である連通流路弁が備えられ、
前記呼水吸引機構は、真空ポンプと、この真空ポンプと前記送水流路とを連通する吸引路と、この吸引路を開閉する弁である吸引路弁とを有し、
前記吸引路弁の開閉動作と前記連通流路弁の開閉動作とが連動し、前記吸引路弁が開状態のとき前記連通流路弁も開状態であり、前記吸引路弁が閉状態のとき前記連通流路弁も閉状態である、
ことを特徴とする水ポンプ装置。
羽根車を回転させることで、吸水口から吸引した水を送水流路を介して放水口に送水する水ポンプ装置であって、前記羽根車よりも下流の前記送水流路を開閉し前記放水口からの水の放水を制御する放水弁と、前記送水を開始する際に、前記送水流路内に呼び水を吸引する呼水吸引機構とを備える水ポンプ装置において、
前記送水流路の前記放水弁と前記羽根車との間に配置される部分である放水側流路と、前記送水流路の前記羽根車よりも上流の部分である吸水側流路とを連通する連通流路を備え、
前記連通流路には、流路を開閉する弁である連通流路弁が備えられ、
前記真空ポンプの稼動・停止と前記連通流路弁の開閉動作とが連動し、前記真空ポンプが稼動状態のとき前記連通流路弁は開状態であり、前記真空ポンプの稼動が停止状態のとき前記連通流路弁は閉状態である、
ことを特徴とする水ポンプ装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載の水ポンプ装置において、
前記連通流路の前記吸水側流路との接続位置は、前記羽根車の回転軸よりも下方に配置される、
ことを特徴とする水ポンプ装置。