JPH11343994A - 消防ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流路内での異常な圧力上昇や温度上昇による
機構部の損傷あるいは駆動源として用いられる内燃機関
での運転不調や損傷を防止することができる構成を備え
た消防ポンプを提供する。 【解決手段】 内燃機関（３）により駆動される消防ポ
ンプ（１，１’）において、取水側および吐出側を有す
るポンプケーシング（１０）の水流路を少なくとも上記
内燃機関（３）のシリンダ（３Ａ）およびマフラ（３
Ｃ）の冷却水路と連通して循環路（１１）を構成し、該
循環路（１１）の一部に熱および又は圧力を感知して作
動可能とされ、作動時には上記循環路（１１）の水を外
部に排出する安全弁（１２）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消防ポンプに関
し、さらに詳しくは圧力の異常な上昇時にその圧力をリ
リーフする構造を備えた安全機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】工ンジンにより駆動される遠心ポンプを
備えた消防ポンプは、吐出口に接続されたホースからの
放水圧を満足する圧力を生起させるようになっている
が、取水位置と放水位置とが離れているような場合、取
水位置から放水位置までの間のホース内での圧力低下を
防止するために中継用として複数接続されることがあ
る。図１は、本発明実施例の説明に用いる図であるが、
同図において、上記した消防ポンプの用い方を説明する
と、取水位置にある消防ポンプ１’に加えて放水位置に
ある消防ポンプ１をホース２’を介して接続して中継運
転する。消防ポンプ１，１’には、吐出口１Ａ、１Ａ’
に開閉用コック１Ｂ、１Ｂ’が設けられており、特に放
水ノズル２Ａを有する放水側のホース２が接続されてい
る消防ポンプ１において、放水しない場合には開閉用コ
ック１Ｂによって吐出口１Ａを閉じて消防ポンプ１の運
転を停止することがある。これにより、放水位置を変更
するような場合に無駄な放水を避けることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、中継運転に用
いられる消防ポンプのうちで、取水側に位置する消防ポ
ンプ１’は、常時運転されているために、放水側の消防
ポンプ１での放水路が遮断されると、ポンプの流路内で
の水圧上昇やその圧力上昇による発熱による温度上昇を
招き、ポンプの機構部やホースを損傷させてしまう虞が
ある。また、消防ポンプはエンジンにより駆動されてい
る関係上、吸水がエンジンの冷却媒体として用いられる
場合がある。このため、中継運転されていた消防ポンプ
の一つが流路を遮断されると、エンジンのウオータジャ
ケット内の冷却水は循環することができず、シリンダ等
からの熱を受けて温度上昇が顕著となる。このため、エ
ンジン側での過熱により運転不調や焼き付きを招く虞が
ある。

【０００４】本発明の目的は、上記従来の消防ポンプ、
特に中継運転される場合の消防ポンプにおける問題に鑑
み、流路内での異常な圧力上昇や温度上昇による機構部
の損傷あるいは駆動源として用いられる内燃機関での運
転不調や損傷を防止することができる構成を備えた消防
ポンプを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、内燃機関(３)により駆動さ
れる消防ポンプ（１，１’）において、取水側および吐
出側を有するポンプケーシング（１０）の水流路を少な
くとも上記内燃機関（３）のシリンダ（３Ａ）およびマ
フラ（３Ｃ）の冷却水路と連通して循環路（１１）を構
成し、該循環路（１１）の一部に熱および又は圧力を感
知して作動可能とされ、作動時には上記循環路（１１）
の水を外部に排出する安全弁（１２）を備えたことを特
徴としている。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の消
防ポンプにおいて、上記安全弁（１２）は、上記消防ポ
ンプ（１，１’）が取水側から放水側に至る途中に複数
接続される中継運転時に、少なくとも取水側から放水側
に向けた水の流動方向上流側に位置する消防ポンプ
（１’）の水流路に設けられていることを特徴としてい
る。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の消
防ポンプにおいて、上記安全弁（１２）は、上記ポンプ
ケーシング（１０）に対して着脱自在に設けられている
ことを特徴としている。

【０００８】請求項４記載の発明は、請求項ｌ記載の消
防ポンプにおいて、上記安全弁（１２）は、弁ケース
（ｌ２Ａ）と、その弁ケース（ｌ２Ａ）内に設けられて
過大圧力により作動する圧力弁（１３）と、該圧力弁
（１３）に固定されて過熱状態において作動する熱感知
弁（１４）とを備えていることを特徴としている。

【０００９】請求項５記載の発明は、請求項４記載の消
防ポンプにおいて、上記安全弁（１２）は、上記圧力弁
（１３）および上記熱感知弁（１４）が上記過大圧力お
よび過熱状態に達するまでの初期付勢をそれぞれ独立し
て設定されていることを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項ｌ記載の発明では、ポンプケーシングか
ら内燃機関の冷却用としての水路に流れる水が熱および
又は圧力により作動する安全弁によって外部に排出でき
るので、ポンプケーシング内および又は内燃機関内での
過大圧力および又は過熱温度の水によるポンプの機構部
の損傷や内燃機関の運転不調や損傷を未然に防止でき
る。

【００１１】請求項２記載の発明では、中継運転のため
の消防ポンプが複数連結されている場合に、取水側から
放水側に向けた水の流動方向上流側に位置する消防ポン
プの水流路に安全弁が設けられているので、放水側の消
防ポンプにおいて水流路が遮断された場合に取水側の消
防ポンプ内の水が過大圧力になったり過熱温度に達した
際に水を外部に排出することができ、放水側に比べて略
常時運転状態にある取水側の消防ポンプの機構部の損傷
や内燃機関の運転不調や損傷を防止して放水再開時での
水の流動を可能にできる。

【００１２】請求項３記載の発明では、安全弁がポンプ
ケーシングに対して着脱自在であるので、消防ポンプの
水流路の形成条件、つまり、単独で用いられたりあるい
は中継運転される場合などに応じて水流路での過大圧力
や過熱状態に対処することができる。

【００１３】請求項４記載の発明では、弁ケース内に圧
力弁と熱感知弁とが備えられているので、過大圧力およ
び又は過熱状態のいずれにおいても外部への水の排出を
可能にすることができる。

【００１４】請求項５記載の発明では、圧力弁および熱
感知弁がそれぞれ独自に初期付勢されるので、これらを
纏めて同じ機構を用いた場合のように、両特性を同じ機
構に持たせるための設定の困難性やコスト上昇を抑える
ことができる。

【００１５】

【実施例】以下図示実施例により本発明の詳細を説明す
る。図１は、複数の消防ポンプを連結して中継運転を説
明するための図であり、同図において、消防ポンプは、
取水側（図１中、符号１’で示す）および放水側（図１
中、符号１で示す）とに用いられている。消防ポンプ
１，１’は同じ構成であるので、消防ポンプ１を対象と
してその構成を説明すると次の通りである。消防ポンプ
１は、遠心ポンプ構造を有するポンプケーシング１０を
備えておリ、ポンプケーシング１０の近傍には、遠心ポ
ンプの駆動源であるエンジン３（取水側の消防ポンプ
１’のエンジンは便宜上、符号３’で示す）が配置され
ている。ポンプケーシング１０は、吐出口１Ａに向けて
取水口１Ｃからの水を所定圧力により送り出すようにな
っている。吐出口１Ａには上述したように開閉用コック
１Ｂが設けられており、消防ポンプ１側では、先端に放
水ノズル２Ａを備えて開口部に締結されるホース２に対
して送水および遮断することができるようになってい
る。また、取水口１Ｃには、取水側の消防ポンプ１’の
吐出口１Ａ’との間で中継ホース２’が接続されてい
る。取水側の消防ポンプ１’における取水口１Ｃ′に
は、水源中に投入される水こし部材４Ａを先端に備えた
吸水用ホース４が締結されている。

【００１６】図２は、消防ポンプｌの水流路を説明する
ための模式図であり、同図（Ａ）において消防ポンプ１
のポンプケーシング１０内に形成されている水流路に
は、ポンプケーシング１０内からの水を、エンジン３の
シリンダ３Ａ、排気マニホールド３Ｂおよびマフラ３Ｃ
の冷却用ジャケット３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃｌに流動させ
てポンプケーシング１０内に還流させる循環路１１が接
続されている。なお、図２中、符号３Ｃ２はテールパイ
プを示し、また符号ＥＸは排気管を示している。

【００１７】ポンプケーシング１０の水流路を含む循環
路１１の一部には、安全井１２が設けられている。図２
に示す構成では、ポンプケーシング１０側とエンジン３
における最も高温部となる排気マニホールド３Ｂの冷却
用ジャケット３Ｂｌ若しくはポンプケーシング１０に設
けられている。安全弁１２は、循環路１１内での水の圧
力およびまたは温度を感知することにより作動されるリ
リーフ弁であり、その構成が図３に示されている。図３
において安全弁１２は、ポンプケーシング１０および冷
却用ジャケット３Ｂ１の壁部（便宜上、符号２０で示
す）に締結されて着脱自在に設けられている弁ケースｌ
２Ａと、弁ケース１２Ａ内に挿嵌されて摺動可能な圧力
弁１３と、圧力弁１３に固定されているサーモスタット
１４とを備えている。弁ケースｌ２Ａには、循環路１１
の内部と外部とを連通させることができる排出路ｌ２Ａ
ｌが形成されており、排出路ｌ２Ａｌの途中に設けられ
ている段部に配置されているシール部材１５に対して後
述する圧力弁１３が着座するようになっている。圧力弁
１３は、シール部材１５に着座する弁体ｌ３Ａの外径が
排出路１２Ａｌの内径よりも小さくされており、シール
部材１５から離れた際にその径の違いにより循環路１１
内の水を外部に排出できるようになっている。圧力弁１
３は、弁ケースｌ２Ａ側と弁体ｌ３Ａとの間に配置され
ているバネｌ６によって通常、シール部材１５に着座す
るように初期付勢されている。

【００１８】圧力弁１３の内部には、循環路１１の内部
と外部とを連通可能な排出水路１３Ｂが形成されてお
り、その排出水路ｌ３Ｂの一部には、一例として、熱膨
張可能なロッド部の先端に弁部１４Ａを有する熱感知弁
としてのサーモスタット１４が固定されている。サーモ
スタット１４における排出水路ｌ３Ｂ内に固定されてい
る箇所には、排出水路ｌ３Ｂの形成方向と同じ方向に貫
通させて形成されている溝ｌ４Ｂ（図４参照）が設けら
れている。サーモスタット１４の弁部ｌ４Ａは、圧力弁
１３側との間に配置されているバネ１７により排出水路
ｌ３Ｂ内の段部に着座するように初期付勢されている。
バネ１６および１７は独立して収縮開始圧力が設定され
ており、バネ１６が循環路１１内の圧力を対象として、
またバネ１７が循環路１１内の温度を対象として、それ
ぞれポンプケーシング１０内の機構部を損傷させたりエ
ンジン３の運転不調や損傷を来す虞がある値に達した際
に圧力弁１３の弁体ｌ３Ａおよびまたはサーモスタット
１４の弁部１４Ａを開放させることができるようになっ
ている。

【００１９】本実施例は以上のような構成であるから、
図１に示すように、取水側と放水側とに複数の消防ポン
プ１，１’が設けられている場合、放水時には各消防ポ
ンプ１，１’が駆動されて水源から放水ノズル２Ａに向
け送水される。ポンプケーシング１０の水流路は、エン
ジン３のシリンダ３Ａ、排気マニホールド３Ｂおよびマ
フラ３Ｃにおける冷却用ジャケット３Ａ１、３Ｂ１、３
Ｃ１を経て還流する循環路１１（図２参照）に接続され
ているので、エンジン３における温度上昇が顕著な部分
を取水された水により冷却することができる。

【００２０】消防ポンプ１，１’が動作中において一方
の消防ポンプ、この場合には、放水側に位置する消防ポ
ンプｌが開閉用コック１Ｂにより循環路１１の一部を遮
断され、運転を停止されると、取水側の消防ポンプ１’
が動作中であるので、放水側の消防ポンプｌに対しての
送水が継続される。ポンプケーシング１０の水流路を含
む循環路１１内の圧力は安全弁１２によつて監視され
る。つまり、安全弁１２は、内部に設けられている圧力
弁１３の初期付勢圧に対して水圧が上昇した場合、図５
に示すように、バネ１６に抗して圧力弁１３の弁体ｌ３
Ａがシール部材１５から離れ、循環路１１内の水を外部
に排出し（図５中、符号Ｗ１で示す状態）、圧力をリリ
ーフする。なお、図５では、圧力弁１３に関しての符号
のみが示してある。

【００２１】一方、循環路１１内での水の循環が停止し
た場合にはエンジン３側で冷却用ジャケット内での水温
が上昇する。このため、循環路１１の水温が安全弁１２
によつて監視される。つまり、安全弁１２は内部に設け
られているサーモスタットｌ４の初期付勢状態から温度
が上昇した場合、図６に示すように、サーモスタット１
４の弁部ｌ４Ａが圧力弁１３内の排出水路１３Ｂを開放
することにより、循環路１１内の水をサーモスタット１
４の溝ｌ４Ｂに流し込み、外部に排出する（図６中、符
号Ｗ２で示す状態）。これにより、停止状態にない消防
ポンプ（図ｌにおいて符号１’で示す取水側の消防ポン
プが該当）側の循環路１１において過熱状態の水が外部
に排出され、代わって新たな水が取水されることになる
ので、エンジン３の冷却が維持されることになる。な
お、本実施例においては、図示しないが、圧力弁１３お
よびサーモスタット１４の動作時を電気的に検出して警
告装置により警告表示するようにしてもよい。

【００２２】また、循環路１１内での水圧と温度とが圧
力弁１３およびサーモスタット１４の初期付勢値以上に
達した場合には、図７に示すように、圧力弁１３の開放
と共にサーモスタット１４を開放することで循環路１１
内の水を外部に排出することができる（図７中、符号Ｗ
１、Ｗ２で示す状態）。これにより、温度と圧力とが上
昇した場合には、圧力弁１３とサーモスタット１４とで
２系統の排水路が形成されるので、循環路１１内で高圧
化した水が迅速に排出されて循環路１１内の圧力がリリ
ーフされることになる。なお、上記実施例は、消防ポン
プ１，１’の中継運転につき説明したが、消防ポンプを
接続せずに単体にて運転するときにも本発明の安全弁１
２は適用できることは勿論である。

【００２３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ポンプケ
ーシングから内燃機関の冷却用としての水路に流れる水
が熱および又は圧力により作動する安全弁によって外部
に排出できるので、ポンプケーシング内および又は内燃
機関内での過大圧力および又は過熱温度の水によるポン
プの機構部の損傷や内燃機関の運転不調や損傷を未然に
防止することが可能になる。

【００２４】請求項２記載の発明によれば、中継運転の
ための消防ポンプが複数連結されている場合に、取水側
から放水側に向けた水の流動方向上流側に位置する消防
ポンプの水流路に安全弁が設けられているので、放水側
の消防ポンプにおいて水流路が遮断された場合に取水側
の消防ポンプ内の水が過大圧力になったり過熱温度に達
した際に水を外部に排出することができ、放水側に比べ
て略常時運転状態にある取水側の消防ポンプの機構部の
損傷や内燃機関の運転不調や損傷を防止して放水再開時
での水の流動に支障を来さないようにすることができ
る。

【００２５】請求項３記載の発明によれば、安全弁がポ
ンプケーシングに対して着脱自在であるので、消防ポン
プの水流路の形成条件、つまり、単独で用いられたりあ
るいは中継運転される場合などに応じて水流路での過大
圧力や過熱状態に対処することができる。

【００２６】請求項４記載の発明によれば、弁ケース内
に圧力弁と熱感知弁とが備えられているので、過大圧力
および又は過熱状態のいずれにおいても外部への水の排
出を可能にすることができ、消防ポンプの機構部や駆動
源として用いられる内燃機関の運転不調や損傷を未然に
防止することが可能になる。

【００２７】請求項５記載の発明によれば、圧力弁およ
び熱感知弁がそれぞれ独自に初期付勢されるので、これ
らを纏めて同じ機構を用いた場合のように、両特性を同
じ機構に持たせるための設定の困難性やコスト上昇を抑
えることができる。しかも、圧力弁および熱感知弁がそ
れぞれ独自の排水系統を設けているので、両弁が同時に
開放された際には排水面積を大きくして迅速に排水する
ことができ、高圧および過熱状態を迅速に矯正すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による消防ポンプの使用状態の
一例を説明するための模式図である。

【図２】図１に示した消防ポンプにおける水の循環系の
構成を説明するための模式図であり、（Ａ）はポンプケ
ーシング側を、（Ｂ）は駆動源として用いられる内燃機
関側を示している。

【図３】図２に示した水の循環系に用いられる安全弁の
内部構成を説明するための模式的な断面図である。

【図４】図３中、符号（４）で示す方向の矢視断面図で
ある。

【図５】図３に示した安全弁が循環系での圧力によって
動作した際の状態を説明するための模式的な断面図であ
る。

【図６】図３に示した安全弁が循環系での温度によって
動作した際の状態を説明するための模式的な断面図であ
る。

【図７】図３に示した安全弁が循環系での圧力および温
度によって動作した際の状態を説明するための模式的な
断面図である。

【符号の説明】

１，１’ 消防ポンプ ３ 内燃機関に相当するエンジン ３Ａ シリンダ ３Ｃ マフラ １０ ポンプケーシング １１ 循環路 １２ 安全弁 １２Ａ 弁ケース １２Ａ１ 排出路 １３ 圧力弁 １３Ａ 排水路 １４ 熱感知弁に相当するサーモスタット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関(３)により駆動される消防ポン
   プ（１，１’）において、 取水側および吐出側を有するポンプケーシング（１０）
   の水流路を少なくとも上記内燃機関（３）のシリンダ
   （３Ａ）およびマフラ（３Ｃ）の冷却水路と連通して循
   環路（１１）を構成し、該循環路（１１）の一部に熱お
   よび又は圧力を感知して作動可能とされ、作動時には上
   記循環路（１１）の水を外部に排出する安全弁（１２）
   を備えたことを特徴とする消防ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の消防ポンプにおいて、 上記安全弁（１２）は、上記消防ポンプ（１，１’）が
   取水側から放水側に至る途中に複数接続される中継運転
   時に、少なくとも取水側から放水側に向けた水の流動方
   向上流側に位置する消防ポンプ（１’）の水流路に設け
   られていることを特徴とする消防ポンプ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の消防ポンプにおいて、 上記安全弁（１２）は、上記ポンプケーシング（１０）
   に対して着脱自在に設けられていることを特徴とする消
   防ポンプ。
4. 【請求項４】 請求項ｌ記載の消防ポンプにおいて、 上記安全弁（１２）は、弁ケース（ｌ２Ａ）と、その弁
   ケース（ｌ２Ａ）内に設けられて過大圧力により作動す
   る圧力弁（１３）と、該圧力弁（１３）に固定されて過
   熱状態において作動する熱感知弁（１４）とを備えてい
   ることを特徴とする消防ポンプ。
5. 【請求項５】 請求項４記載の消防ポンプにおいて、 上記安全弁（１２）は、上記圧力弁（１３）および上記
   熱感知弁（１４）が上記過大圧力および過熱状態に達す
   るまでの初期付勢をそれぞれ独立して設定されているこ
   とを特徴とする消防ポンプ。