(57)【要約】【課題】  容易な操作で迅速に給水を開始できるようにする。【解決手段】  水タンク１の吐水口１ａと給水先とを結ぶ第１水路４の途中にポンプ５を設け、ポンプ５と吐水口１ａとの間に第１切替バルブ６を設けて水源７と結ぶ第２水路８を分岐し、水タンク１の内部に上方が開放された予備タンク２を設け、ポンプ５と第１切替バルブ６との間に第２切替バルブ９を設けて予備タンク２の吐水口２ａと結ぶ第３水路１０を分岐し、ポンプ５と給水先との間に第３切替バルブ１１を設けて第１切替バルブ６と第２切替バルブ９との間と結ぶ第４水路１２を分岐し、第３切替バルブ１１と給水先との間に予備タンク２の上方と結ぶ第５水路１３を分岐し、第５水路１３の途中に開閉バルブ１４を設け、水タンク１に満水を検知する満水センサー１ｂを設け、各バルブを自動制御する制御手段を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水タンクの吐水口と給水先とを結ぶ第１水路の途中にポンプを設け、ポンプと水タンクの吐水口との間の第１水路の途中に第１切替バルブを設けて水源と結ぶ第２水路を分岐し、水タンクの内部に上方が開放された予備タンクを設け、ポンプと第１切替バルブとの間の第１水路の途中に第２切替バルブを設けて予備タンクの吐水口と結ぶ第３水路を分岐し、ポンプと給水先との間の第１水路の途中に第３切替バルブを設けて第１切替バルブと第２切替バルブとの間の第１水路の途中と結ぶ第４水路を分岐し、第３切替バルブと給水先との間の第１水路の途中に予備タンクの上方と結ぶ第５水路を分岐し、第５水路の途中に開閉バルブを設けた、給水ポンプ装置。
【請求項２】
水タンクに満水を検知する満水センサーを設け、各バルブを制御する制御手段を設け、同制御手段は、第２切替バルブの第３水路側と第３切替バルブの第１水路側と開閉バルブを所定時間開放させる第１制御と、第１切替バルブの第２水路側と第２切替バルブの第３水路側と第３切替バルブの第４水路側を所定時間開放させる第２制御と、第１切替バルブの第２水路側と第２及び第３切替バルブの第１水路側と開閉バルブを水タンクの満水センサーが検知するまで開放させる第３制御とを順に連続的に行い、給水先に給水する際は第１乃至３切替バルブの第１水路側を開放させるとともに開閉バルブを閉鎖させるように制御するものである、請求項１記載の給水ポンプ装置。
【請求項３】
散水機を備えた車両に請求項１又は２記載の給水ポンプ装置を設けた、散水車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川・池・水槽・プール・地下水等の水源から汲み上げた水を水タンクに貯水して給水する給水ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、散水車等で使用されている自吸方式水ポンプは、水ポンプ内に水を充満させて駆動し、水路内を排気して給水を行うもので、排気は水ポンプの駆動だけで可能であるから操作が容易で且つ低コストで実施できるものである。しかしながら、水ポンプの排気能力が微弱であるから排気に長時間を要するとともに、少量の水をインペラーの高速回転で攪拌するから水ポンプ内の水温が上昇し易く、真空に近い状態になると水ポンプ内の水が沸騰して給水が不能となる問題があった。また、この自吸方式水ポンプの揚程は４〜５ｍ以内に限られていた。
【０００３】
一方、水タンク内に残した水を排気に利用する給水ポンプ装置が提案されている。この技術は、水タンク内の水をバルブ操作で逆流させて水路内の空気を水源へ排気し、その後バルブを吸引側へ切り替えて給水を行うもので、排気が迅速に行え、揚程が７〜８ｍと給水能力も高いものである。しかしながら、逆流するための十分な水量（３００〜５００Ｌ）を水タンクに予め残しておく必要があるから、作業者は次の排気のために水の残量を常に確認しながら散水等の作業をしなければならない。また、逆流排気時間を適切に決めないと水タンクの水が途中で不足したり排気が不完全となり、作業に熟練を要していた。
【０００４】
また、エゼクタによる吸引積込方法（特許文献１参照）は、吸引ホース・吸引回路内の排気能力が速く、地面から水面までの高低差は７ｍから８ｍ近くまで吸引積込が出来るが、配管回路・制御回路が複雑で有り、高価な散水車と成っている。
【特許文献１】特許第２６８３５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、容易な操作で迅速に給水を開始できる低コストの給水ポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１）  水タンクの吐水口と給水先とを結ぶ第１水路の途中にポンプを設け、ポンプと水タンクの吐水口との間の第１水路の途中に第１切替バルブを設けて水源と結ぶ第２水路を分岐し、水タンクの内部に上方が開放された予備タンクを設け、ポンプと第１切替バルブとの間の第１水路の途中に第２切替バルブを設けて予備タンクの吐水口と結ぶ第３水路を分岐し、ポンプと給水先との間の第１水路の途中に第３切替バルブを設けて第１切替バルブと第２切替バルブとの間の第１水路の途中と結ぶ第４水路を分岐し、第３切替バルブと給水先との間の第１水路の途中に予備タンクの上方と結ぶ第５水路を分岐し、第５水路の途中に開閉バルブを設けた、給水ポンプ装置
２）  水タンクに満水を検知する満水センサーを設け、各バルブを制御する制御手段を設け、同制御手段は、第２切替バルブの第３水路側と第３切替バルブの第１水路側と開閉バルブを所定時間開放させる第１制御と、第１切替バルブの第２水路側と第２切替バルブの第３水路側と第３切替バルブの第４水路側を所定時間開放させる第２制御と、第１切替バルブの第２水路側と第２及び第３切替バルブの第１水路側と開閉バルブを水タンクの満水センサーが検知するまで開放させる第３制御とを順に連続的に行い、給水先に給水する際は第１乃至３切替バルブの第１水路側を開放させるとともに開閉バルブを閉鎖させるように制御するものである、前記１）記載の給水ポンプ装置
３）  散水機を備えた車両に前記１）又は２）記載の給水ポンプ装置を設けた、散水車
にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、給水後に水タンクの水を使い切っても予備タンクに水が残っているから次の空気抜きに利用でき、作業者は残り量を確認することなく給水作業できる。また、予備タンクの容量は従来技術と比較して１／３〜１／５程度で済み、少量の水で確実に排気して吸引積込できる。特に制御手段で各バルブを制御するようにしたものは、一連の工程が自動的に行われて迅速且つ容易に給水を開始でき、操作に熟練を要しない。また、従来技術のエゼクタ方式と比較して吸引積込に要する時間は同程度ながら装置が簡易な構造となり、低コストで実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明では、各バルブを制御する制御手段を設けると、一連の工程が自動的に行われて迅速且つ容易に給水を開始でき、操作に熟練を要しない。切替バルブとしては、電動式・エアー式のものや手動式が兼用できるものが採用でき、少なくとも３つのポートを持つものが使用される。以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１〜６に示す実施例は、本発明の給水ポンプ装置を散水車に適用した例である。図１は実施例の給水ポンプ装置の説明図、図２は実施例の制御回路の説明図、図３〜６は実施例の給水ポンプ装置の使用状態を示す説明図である。
【００１０】
図中、１は水タンク、１ａは吐水口、１ｂは満水センサー、２は予備タンク、２ａは吐水口、３は給水部、４は第１水路、５はポンプ、６は第１切替バルブ、７は水源、８は第２水路、８ａはストレーナ、９は第２切替バルブ、１０は第３水路、１１は第３切替バルブ、１２は第４水路、１３は第５水路、１４は開閉バルブ、１５は制御回路、１５ａは押しボタンスイッチ、１５ｂはリレー、１５ｃ，１５ｄはタイマリレー、１５ｅはヒューズ、１６は散水機、１６ａはバルブ、ａ〜ｃは各切替バルブのポート、Ｗは水である。
【００１１】
本実施例の給水ポンプ装置は、図１に示すように、水タンク１の吐水口１ａと給水部３とを結ぶ第１水路４の途中にポンプ５を設け、ポンプ５と水タンク１の吐水口１ａとの間の第１水路４の途中に第１切替バルブ６を設けて水源７と結ぶ第２水路８を分岐し、水タンク１の内部に上方が開放された予備タンク２を設け、ポンプ５と第１切替バルブ６との間の第１水路４の途中に第２切替バルブ９を設けて予備タンク２の吐水口２ａと結ぶ第３水路１０を分岐し、ポンプ５と給水部３との間の第１水路４の途中に第３切替バルブ１１を設けて第１切替バルブ６と第２切替バルブ９との間の第１水路４の途中と結ぶ第４水路１２を分岐し、第３切替バルブ１１と給水部３との間の第１水路４の途中に予備タンク２の上方と結ぶ第５水路１３を分岐し、第５水路１３の途中に開閉バルブ１４を設け、水タンク１に満水を検知する満水センサー１ｂを設け、各バルブ６，９，１１，１４を制御する制御回路１５（図２参照）を設けている。各切替バルブ６，９，１１はポートａ〜ｃを備えたエアー方式の三方ボールバルブで構成し、開閉バルブ１４は電動の二方ボールバルブで構成している。
【００１２】
本実施例では、ポンプ５を駆動後に押しボタンスイッチ１５ａを押すとリレー１５ｂが保持動作して電流がリレー１５ｂから第１切替バルブ６・開閉バルブ１４・タイマリレー１５ｄ・第２切替バルブ９へと流れ、図３に示すように第２切替バルブ６のポートｂ，ｃと第３切替バルブ１１のポートａ，ｂと開閉バルブ１４が開放され、水Ｗは予備タンク２から第３水路１０・第２切替バルブ９・第１水路４を通じてポンプ５に吸引され、第３切替バルブ１１・第１水路４・第５水路１３・開閉バルブ１４を通じて予備タンク２へと流れて循環する。この循環が十数秒間継続してポンプ５から給水部３との間の第１水路４と第３水路１０と第５水路１３とポンプ５の内部が排気される。
【００１３】
次に、タイマリレー１５ｃが設定された時間になって作動すると第３切替バルブ１１に電流が流れ、図４に示すように第１切替バルブ６のポートｂ，ｃと第２切替バルブ９のポートｂ，ｃと第３切替バルブ１１のポートａ，ｃが開放され、水Ｗは予備タンク２から第３水路１０・第２切替バルブ９・第１水路４を通じてポンプ５に吸引され、第３切替バルブ１１・第４水路１２・第１水路４・第１切替バルブ６・第２水路８を通じて水源７へと逆流する。この逆流が数秒間継続して第２水路８と第４水路１２の内部が排気される。
【００１４】
次に、タイマリレー１５ｄが設定された時間になって作動すると第２切替バルブ９と第３切替バルブ１１の電流が遮断され、図５に示すように第１切替バルブ６のポートｂ，ｃと第２切替バルブ９のポートａ，ｂと第３切替バルブ１１のポートａ，ｂが開放され（開閉バルブ１４は常時開放されている）、水Ｗが水源７から第２水路８・第１切替バルブ６・第１水路４・第２切替バルブ９を通じてポンプ５に吸引され、第３切替バルブ１１・第１水路４・第５水路１３・開閉バルブ１４を通じて予備タンク２へと流入し、予備タンク２の飽和した水Ｗが水タンク１内に貯水される。水タンク１内の水Ｗの水位が上昇して満水センサー１ｂが検知すると、リレー１５ｂの保持が切れて吸引積込が完了する。
【００１５】
吸引積込完了後、散水する際は図６に示すように第１切替バルブ６のポートａ，ｂと第２切替バルブ９のポートａ，ｂと第３切替バルブ１１のポートａ，ｂを開放するとともに開閉バルブ１４を閉鎖し、水Ｗは水タンク１の吐水口１ａから給水部３を通じて散水機１６のバルブ１６ａまで達し、バルブ１６ａを開放させると水Ｗが散水機１６から散水される。
【００１６】
このように、本実施例によれば作業者は押しボタンスイッチ１５ａを押すだけで一連の工程が自動的に行われて迅速且つ容易に給水を開始でき、操作に熟練を要しないものとなった。また、散水後に水タンク１の水Ｗを使い切っても予備タンク２に水Ｗが残っているから次の排気に利用でき、作業者は水Ｗの残り量を確認することなく散水作業できるようになった。また、予備タンク２の容量は従来技術と比較して１／３〜１／５程度で済み、少量の水Ｗで確実に排気して吸引積込できるようになった。また、従来技術のエゼクタ方式と比較して吸引積込に要する時間は同程度ながら装置が簡易な構造となり、低コストの散水車となった。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明の給水ポンプ装置は、散水車・消防車・路面洗浄車・工場の給水装置等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例の給水ポンプ装置の説明図である。
【図２】実施例の制御回路の説明図である。
【図３】実施例の給水ポンプ装置の使用状態を示す説明図である。
【図４】実施例の給水ポンプ装置の使用状態を示す説明図である。
【図５】実施例の給水ポンプ装置の使用状態を示す説明図である。
【図６】実施例の給水ポンプ装置の使用状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  水タンク
１ａ  吐水口
１ｂ  満水センサー
２  予備タンク
２ａ  吐水口
３  給水部
４  第１水路
５  ポンプ
６  第１切替バルブ
７  水源
８  第２水路
８ａ  ストレーナ
９  第２切替バルブ
１０  第３水路
１１  第３切替バルブ
１２  第４水路
１３  第５水路
１４  開閉バルブ
１５  制御回路
１５ａ  押しボタンスイッチ
１５ｂ  リレー
１５ｃ，１５ｄ  タイマリレー
１５ｅ  ヒューズ
１６  散水機
１６ａ  バルブ
ａ〜ｃ  ポート
Ｗ  水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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