(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸水ホースを接続する吸水口と、
吐水ホースを接続する吐水口と、
前記吸水口からポンプのポンプ吸入口までを接続する吸水配管と、
前記ポンプのポンプ吐出口に接続する逆流防止弁と、
前記逆流防止弁から前記吐水口までを接続する吐水配管と
を備えたポンプ装置であって、
前記吸水配管を、前記吸水口側の通路断面積よりも前記ポンプ側の通路断面積が大きいディフューザ継手とし、
前記吸水口として、車輌の一方の側面に配置される第１吸水口と、前記車輌の他方の側面に配置される第２吸水口とを有し、
前記ポンプ吸入口のポンプ吸入口仮想法線ベクトルと、前記第１吸水口の吸水口仮想法線ベクトルとが第１の角度以下となり、前記ポンプ吸入口仮想法線ベクトルと、前記第２吸水口の吸水口仮想法線ベクトルとが第４の角度以下となるように、前記ポンプと前記吸水口とを配置し、
前記吸水配管を、前記吸水口に一端を接続する第１吸水配管部と、前記ポンプ吸入口に一端を接続する直管の第２吸水配管部とで構成し、
前記第１吸水配管部を曲管とし、一端を２股に分岐させ、分岐した一方の前記第１吸水配管部を前記第１吸水口に接続し、分岐した他方の前記第１吸水配管部を前記第２吸水口に接続し、
前記第１吸水配管部の他端と前記第２吸水配管部の他端とを接続したことを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
消火栓に接続される中継口を備え、
前記中継口に一端を接続する中継配管の他端を、開閉バルブを介して前記第２吸水配管部に接続したことを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記吸水口を、前記ポンプ吸入口の位置以下の高さとしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記吐水口として、車輌の一方の側面に配置される第１吐水口及び第２吐水口と、前記車輌の他方の側面に配置される第３吐水口及び第４吐水口とを有し、
前記逆流防止弁の第１吐出口から前記第１吐水口までを接続する第１吐水配管と、前記逆流防止弁の第２吐出口から前記第３吐水口までを接続する第２吐水配管は、途中に分岐を有しないことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のポンプ装置。
【請求項５】
前記第１吐出口の第１吐出口仮想法線ベクトルと、前記第１吐水口の第１吐水口仮想法線ベクトルとが第２の角度以下となるように、前記第１吐出口と前記第１吐水口とを配置し、
前記第２吐出口の第２吐出口仮想法線ベクトルと、前記第３吐水口の第３吐水口仮想法線ベクトルとが第３の角度以下となるように、前記第２吐出口と前記第３吐水口とを配置した
ことを特徴とする請求項４に記載のポンプ装置。
【請求項６】
前記逆流防止弁が、
前記ポンプ吐出口に接続する弁吸入口と、
前記弁吸入口を閉塞する弁体と、
前記第１吐出口、前記第２吐出口、及び前記弁吸入口と連通して前記弁体が移動できる空間を形成する弁本体と
を有し、
前記弁吸入口を前記弁本体の下方に配置し、
前記第１吐出口及び前記第２吐出口を前記弁本体の側方に配置し、
前記弁体を前記弁本体の上方に配置した
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のポンプ装置。
【請求項７】
前記吐水配管に排気弁を設け、
前記排気弁を前記吐水口に近接させたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のポンプ装置。
【請求項８】
前記吐水口が吐水コックによって形成され、
前記吐水コックに、エアー管の一端を接続し、
前記エアー管の他端を前記排気弁に接続したことを特徴とする請求項７に記載のポンプ装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のポンプ装置を搭載した作業車であって、
車輌後輪の車軸よりも後方の位置で、前記吸水ホースが巻かれて装着され、
前記吸水口を、前記車輌後輪よりも後方の位置に配置したことを特徴とするポンプ装置を搭載した作業車。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のポンプ装置を搭載した作業車であって、
切り替えによって車輌走行又は前記ポンプの回転に用いる駆動源と、
前記駆動源の駆動力を変更する操作手段と、
吐水開始待機時の吐水圧を設定する制御手段と
を備え、
前記制御手段では、吐水開始待機時には、車輌走行に用いる場合のアイドリング回転数よりも高い回転数で前記駆動源を回転させることを特徴とするポンプ装置を搭載した作業車。
【請求項１１】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のポンプ装置を搭載した作業車であって、
切り替えによって車輌走行又は前記ポンプの回転に用いる駆動源と、
前記駆動源の駆動力を変更する操作手段と、
前記吐水ホースの一端側に接続する吐水口の開閉動作を検出する第１センサと、
前記吐水ホースの他端側の通水を検出する第２センサと、
前記操作手段での指示によって前記駆動源を回転させるとともに、前記指示の情報を記憶する制御手段と
を備え、
前記制御手段では、前記第１センサが前記吐水口の開閉動作を検出してから前記第２センサが前記通水を検出するまでの前記操作手段での前記情報を記憶し、記憶した前記情報を出力することを特徴とするポンプ装置を搭載した作業車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に消防車に設けられるポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０及び図１１に比較例としてのポンプ装置を示す。図１０は同ポンプ装置の側面図、図１１は同ポンプ装置の上面図である。
図１０に示すように、ポンプ装置１３０は、ポンプ吸入口１３１及びポンプ吐出口１３２を有するポンプ１３３と、吸水口１２１からポンプ吸入口１３１までを接続する吸水配管１２５と、ポンプ吐出口１３２に接続する逆流防止弁１４０と、逆流防止弁１４０から吐水口１２２までを接続する吐水配管１２６とを備えている。
図１１に示すように、一般的に、吸水口１２１は車輌両側面にそれぞれ１つ、吐水口１２２は車輌両側面にそれぞれ２つ設けられる。
比較例に示すように、吸水口１２１がポンプ吸入口１３１よりも高い位置にあり、吸水口１２１から水平方向に吸入された流体が、その後鉛直方向に流れるような吸水配管１２５では通水抵抗が大きい。
また、逆流防止弁１４０と車輌の一方の側面に設けられる吐水口１２２をつなぐ吐水配管１２６は、途中で２分岐させているために通水抵抗が大きい。
特許文献１は、水源からの迅速な吸水を図り、放水までの時間を短縮することを目的とし、吸水配管及び吐水配管の双方に真空ポンプを設けることを提案している。
また、特許文献２及び特許文献３には、吸水配管及び吐水配管の経路構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８０８５号公報
【特許文献２】特開２００１−８７４０８号公報
【特許文献３】特開平８−２８０８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、いずれの特許文献においても、吸水配管及び吐水配管の構造や配置には着目されておらず、吐水配管は比較例で説明した構成と同様に２分岐させたものである。
消防車のポンプ装置にあっては、一刻も早い放水が重要であり、また、一刻を争う状況では、特定の吐水口で短時間での吐水が行えることも重要である。
【０００５】
そこで本発明は、吸水配管における通水抵抗を低減でき、キャビテーション性能を向上でき、放水開始までの時間を短縮できるポンプ装置を提供することを目的とする。
また本発明は、真空引きする対象空間を小さくし、真空引きの時間を短縮でき、揚水時間を短縮できるポンプ装置を提供することを目的とする。
また本発明は、特定の吐水口では多くの水量を早く吐水できるポンプ装置を提供することを目的とする。
また本発明は、吸水に要する作業時間の短縮を図れるポンプ装置を搭載した作業車を提供することを目的とする。
また本発明は、吐水口から吐水ホース先端までの通水時間を短縮できるポンプ装置を搭載した作業車を提供することを目的とする。
また本発明は、作業者の技能向上を図れるポンプ装置を搭載した作業車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明のポンプ装置は、吸水ホースを接続する吸水口と、吐水ホースを接続する吐水口と、前記吸水口からポンプのポンプ吸入口までを接続する吸水配管と、前記ポンプのポンプ吐出口に接続する逆流防止弁と、前記逆流防止弁から前記吐水口までを接続する吐水配管とを備えたポンプ装置であって、前記吸水配管を、前記吸水口側の通路断面積よりも前記ポンプ側の通路断面積が大きいディフューザ継手とし、前記吸水口として、車輌の一方の側面に配置される第１吸水口と、前記車輌の他方の側面に配置される第２吸水口とを有し、前記ポンプ吸入口のポンプ吸入口仮想法線ベクトルと、前記第１吸水口の吸水口仮想法線ベクトルとが第１の角度以下となり、前記ポンプ吸入口仮想法線ベクトルと、前記第２吸水口の吸水口仮想法線ベクトルとが第４の角度以下となるように、前記ポンプと前記吸水口とを配置し、前記吸水配管を、前記吸水口に一端を接続する第１吸水配管部と、前記ポンプ吸入口に一端を接続する直管の第２吸水配管部とで構成し、前記第１吸水配管部を曲管とし、一端を２股に分岐させ、分岐した一方の前記第１吸水配管部を前記第１吸水口に接続し、分岐した他方の前記第１吸水配管部を前記第２吸水口に接続し、前記第１吸水配管部の他端と前記第２吸水配管部の他端とを接続したことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載のポンプ装置において、消火栓に接続される中継口を備え、前記中継口に一端を接続する中継配管の他端を、開閉バルブを介して前記第２吸水配管部に接続したことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載のポンプ装置において、前記吸水口を、前記ポンプ吸入口の位置以下の高さとしたことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のポンプ装置において、前記吐水口として、車輌の一方の側面に配置される第１吐水口及び第２吐水口と、前記車輌の他方の側面に配置される第３吐水口及び第４吐水口とを有し、前記逆流防止弁の第１吐出口から前記第１吐水口までを接続する第１吐水配管と、前記逆流防止弁の第２吐出口から前記第３吐水口までを接続する第２吐水配管は、途中に分岐を有しないことを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項４に記載のポンプ装置において、前記第１吐出口の第１吐出口仮想法線ベクトルと、前記第１吐水口の第１吐水口仮想法線ベクトルとが第２の角度以下となるように、前記第１吐出口と前記第１吐水口とを配置し、前記第２吐出口の第２吐出口仮想法線ベクトルと、前記第３吐水口の第３吐水口仮想法線ベクトルとが第３の角度以下となるように、前記第２吐出口と前記第３吐水口とを配置したことを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項４又は請求項５に記載のポンプ装置において、前記逆流防止弁が、前記ポンプ吐出口に接続する弁吸入口と、前記弁吸入口を閉塞する弁体と、前記第１吐出口、前記第２吐出口、及び前記弁吸入口と連通して前記弁体が移動できる空間を形成する弁本体とを有し、前記弁吸入口を前記弁本体の下方に配置し、前記第１吐出口及び前記第２吐出口を前記弁本体の側方に配置し、前記弁体を前記弁本体の上方に配置したことを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載のポンプ装置において、前記吐水配管に排気弁を設け、前記排気弁を前記吐水口に近接させたことを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項７に記載のポンプ装置において、前記吐水口が吐水コックによって形成され、前記吐水コックに、エアー管の一端を接続し、前記エアー管の他端を前記排気弁に接続したことを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載のポンプ装置を搭載した作業車であって、車輌後輪の車軸よりも後方の位置で、前記吸水ホースが巻かれて装着され、前記吸水口を、前記車輌後輪よりも後方の位置に配置したことを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載のポンプ装置を搭載した作業車であって、切り替えによって車輌走行又は前記ポンプの回転に用いる駆動源と、前記駆動源の駆動力を変更する操作手段と、吐水開始待機時の吐水圧を設定する制御手段とを備え、前記制御手段では、吐水開始待機時には、車輌走行に用いる場合のアイドリング回転数よりも高い回転数で前記駆動源を回転させることを特徴とする。
請求項１１記載の本発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載のポンプ装置を搭載した作業車であって、切り替えによって車輌走行又は前記ポンプの回転に用いる駆動源と、前記駆動源の駆動力を変更する操作手段と、前記吐水ホースの一端側に接続する吐水口の開閉動作を検出する第１センサと、前記吐水ホースの他端側の通水を検出する第２センサと、前記操作手段での指示によって前記駆動源を回転させるとともに、前記指示の情報を記憶する制御手段とを備え、前記制御手段では、前記第１センサが前記吐水口の開閉動作を検出してから前記第２センサが前記通水を検出するまでの前記操作手段での前記情報を記憶し、記憶した前記情報を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のポンプ装置によれば、吸水配管における通水抵抗を低減でき、キャビテーション性能を向上でき、放水開始までの時間を短縮できる。
また本発明のポンプ装置によれば、真空引きする対象空間を小さくし、真空引きの時間を短縮でき、揚水時間を短縮できる。
また本発明のポンプ装置によれば、特定の吐水口では多くの水量を早く吐水できる。
また本発明のポンプ装置を搭載した作業車によれば、吸水に要する作業時間の短縮を図れる。
また本発明のポンプ装置を搭載した作業車によれば、吐水口から吐水ホース先端までの通水時間を短縮できる。
また本発明のポンプ装置を搭載した作業車によれば、作業者の技能向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例によるポンプ装置を搭載した消防車の側面図
【図２】同消防車の上面図
【図３】同消防車に搭載したポンプ装置の上面図
【図４】同ポンプ装置の側面図
【図５】同ポンプ装置の後方面図
【図６】同ポンプ装置の前方面図
【図７】同ポンプ装置に用いる逆流防止弁の上面図
【図８】同逆流防止弁の側断面図
【図９】同消防車の制御を示すブロック図
【図１０】比較例としてのポンプ装置の側面図
【図１１】同ポンプ装置の上面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の第１の実施の形態によるポンプ装置は、吸水配管を、吸水口側の通路断面積よりもポンプ側の通路断面積が大きいディフューザ継手とし、吸水口として、車輌の一方の側面に配置される第１吸水口と、車輌の他方の側面に配置される第２吸水口とを有し、ポンプ吸入口のポンプ吸入口仮想法線ベクトルと、第１吸水口の吸水口仮想法線ベクトルとが第１の角度以下となり、ポンプ吸入口仮想法線ベクトルと、第２吸水口の吸水口仮想法線ベクトルとが第４の角度以下となるように、ポンプと吸水口とを配置し、吸水配管を、吸水口に一端を接続する第１吸水配管部と、ポンプ吸入口に一端を接続する直管の第２吸水配管部とで構成し、第１吸水配管部を曲管とし、一端を２股に分岐させ、分岐した一方の第１吸水配管部を第１吸水口に接続し、分岐した他方の第１吸水配管部を第２吸水口に接続し、第１吸水配管部の他端と第２吸水配管部の他端とを接続したものである。本実施の形態によれば、吸水配管における通水抵抗を低減でき、キャビテーション性能を向上でき、放水開始までの時間を短縮できる。
なお、吸水配管の曲がりが少ないほど通水抵抗が低減されるため、「第１の角度」は０度に近いほうがよく、少なくとも９０度以下とすることが好ましい。
【００１０】
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるポンプ装置において、消火栓に接続される中継口を備え、中継口に一端を接続する中継配管の他端を、開閉バルブを介して第２吸水配管部に接続したものである。本実施の形態によれば、開閉バルブを閉塞して吸水配管から中継配管を切り離すことで真空引きする対象空間を小さくできるため、真空引きの時間を短縮でき、揚水時間を短縮できる。
【００１１】
本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態によるポンプ装置において、吸水口を、ポンプ吸入口の位置以下の高さとしたものである。本実施の形態によれば、吸水配管における通水抵抗を更に低減できる。
【００１２】
本発明の第４の実施の形態は、第１から第３の実施の形態によるポンプ装置において、吐水口として、車輌の一方の側面に配置される第１吐水口及び第２吐水口と、車輌の他方の側面に配置される第３吐水口及び第４吐水口とを有し、逆流防止弁の第１吐出口から第１吐水口までを接続する第１吐水配管と、逆流防止弁の第２吐出口から第３吐水口までを接続する第２吐水配管は、途中に分岐を有しないものである。本実施の形態によれば、第１吐水口だけを接続する第１吐水配管、及び第３吐水口だけを接続する第２吐水配管は、途中で分岐させていないため、途中で分岐させて第２吐水口又は第４吐水口と接続した場合と比較して、通水抵抗を小さくできる。したがって、少なくとも第１吐水口及び第３吐水口を用いた場合には、途中で分岐を有する吐水配管に接続された吐水口を用いた場合よりも多くの水量を早く吐水できる。
【００１３】
本発明の第５の実施の形態は、第４の実施の形態によるポンプ装置において、第１吐出口の第１吐出口仮想法線ベクトルと、第１吐水口の第１吐水口仮想法線ベクトルとが第２の角度以下となるように、第１吐出口と第１吐水口とを配置し、第２吐出口の第２吐出口仮想法線ベクトルと、第３吐水口の第３吐水口仮想法線ベクトルとが第３の角度以下となるように、第２吐出口と第３吐水口とを配置したものである。本実施の形態によれば、第１吐水配管及び第２吐水配管の長さを短くできるとともに、曲り箇所が少ない配管にできるため、通水抵抗を更に低減できる。
【００１４】
本発明の第６の実施の形態は、第４又は第５の実施の形態によるポンプ装置において、逆流防止弁が、ポンプ吐出口に接続する弁吸入口と、弁吸入口を閉塞する弁体と、第１吐出口、第２吐出口、及び弁吸入口と連通して弁体が移動できる空間を形成する弁本体とを有し、弁吸入口を弁本体の下方に配置し、第１吐出口及び第２吐出口を弁本体の側方に配置し、弁体を弁本体の上方に配置したものである。本実施の形態によれば、通水抵抗を低減できる配管接続とすることができる。
【００１５】
本発明の第７の実施の形態は、第１から第６の実施の形態によるポンプ装置において、吐水配管に排気弁を設け、排気弁を吐水口に近接させたものである。本実施の形態によれば、吐水配管内のエアー溜まりを取り除き通水性を向上でき、通水時間を短縮できる。
【００１６】
本発明の第８の実施の形態は、第７の実施の形態によるポンプ装置において、吐水口が吐水コックによって形成され、吐水コックに、エアー管の一端を接続し、エアー管の他端を排気弁に接続したものである。本実施の形態によれば、吐水コック内に残留しているエアー溜まりも取り除くことができるため、通水性を更に向上できる。
【００１７】
本発明の第９の実施の形態は、第１から第８の実施の形態によるポンプ装置を搭載した作業車において、車輌後輪の車軸よりも後方の位置で、吸水ホースが巻かれて装着され、吸水口を、車輌後輪よりも後方の位置に配置したものである。本実施の形態によれば、吸水口及び吸水ホースがともに車輌後方に位置するため、吸水に要する作業時間の短縮を図れる。
【００１８】
本発明の第１０の実施の形態は、第１から第８の実施の形態によるポンプ装置を搭載した作業車において、切り替えによって車輌走行又はポンプの回転に用いる駆動源と、駆動源の駆動力を変更する操作手段と、吐水開始待機時の吐水圧を設定する制御手段とを備え、制御手段では、吐水開始待機時には、車輌走行に用いる場合のアイドリング回転数よりも高い回転数で駆動源を回転させるものである。本実施の形態によれば、吐水開始待機時の吐水圧を、駆動源を車輌走行に用いる場合のアイドリング回転数による圧力よりも高く設定することで、通水速度を速くでき、吐水口から吐水ホース先端までの通水時間を短縮できる。
【００１９】
本発明の第１１の実施の形態は、第１から第８の実施の形態によるポンプ装置を搭載した作業車において、切り替えによって車輌走行又はポンプの回転に用いる駆動源と、駆動源の駆動力を変更する操作手段と、吐水ホースの一端側に接続する吐水口の開閉動作を検出する第１センサと、吐水ホースの他端側の通水を検出する第２センサと、操作手段での指示によって駆動源を回転させるとともに、指示の情報を記憶する制御手段とを備え、制御手段では、第１センサが吐水口の開閉動作を検出してから第２センサが通水を検出するまでの操作手段での情報を記憶し、記憶した情報を出力するものである。本実施の形態によれば、吐水に要する時間を客観的にかつ正確に測定でき、操作手段での情報を出力することで、作業者の技能向上を図れる。
【実施例】
【００２０】
以下本発明の一実施例によるポンプ装置を搭載した作業車について説明する。
図１は本実施例によるポンプ装置を搭載した消防車の側面図、図２は同消防車の上面図である。
本実施例による消防車は、車両フレーム１０上に、乗車キャビン１１とポンプ装置３０とを搭載している。
ポンプ装置３０は、車両両側面にそれぞれ吸水口２１、吐水口２２、中継口２３を備えている。吸水口２１には、吸水ホース２４が接続されており、この吸水ホース２４を用いて池やプールなどの貯水源から吸水を行う。吐水口２２には、図示しない吐水ホースを接続する。中継口２３には、図示しない中継ホースによって消火栓に接続する。
吸水口２１は、車輌側面で、車輌後輪１２よりも後方の位置に配置している。
吸水ホース２４は、車輌後輪１２の車軸１３よりも後方の位置で、車輌側面に巻かれて装着される。
吸水口２１及び吸水ホース２４をともに車輌後方に位置させることで、吸水に要する作業時間の短縮を図れる。
ポンプ装置３０には、吐水圧を変更する操作手段５１が設けられている。操作手段５１は、例えばエンジンへの燃料供給量を変更するスロットルである。
【００２１】
図３から図６は同消防車に搭載したポンプ装置を示し、図３は同ポンプ装置の上面図、図４は同ポンプ装置の側面図、図５は同ポンプ装置の後方面図、図６は同ポンプ装置の前方面図である。
【００２２】
ポンプ装置３０は、ポンプ吸入口３１及びポンプ吐出口３２を有するポンプ３３と、吸水口２１からポンプ吸入口３１までを接続する吸水配管２５と、ポンプ吐出口３２に接続する逆流防止弁４０と、逆流防止弁４０から吐水口２２までを接続する吐水配管２６とを備えている。
ポンプ装置３０は、吸水口２１として、車輌の一方の側面に配置される第１吸水口２１Ｌと、車輌の他方の側面に配置される第２吸水口２１Ｒを有している。
吸水口２１は、吸水コック２１Ｃによって形成されている。吸水コック２１Ｃは吸水口２１の開閉を行う。
また、ポンプ装置３０は、吐水口２２として、車輌の一方の側面に配置される第１吐水口２２ＬＦ及び第２吐水口２２ＬＢと、車輌の他方の側面に配置される第３吐水口２２ＲＦ及び第４吐水口２２ＲＢとを有している。
吐水口２２は、吐水コック２２Ｃによって形成されている。吐水コック２２Ｃは吐水口２２の開閉を行う。
また、ポンプ装置３０は、中継口２３として、車輌の一方の側面に配置される第１中継口２３Ｌと、車輌の他方の側面に配置される第２中継口２３Ｒを有している。
中継口２３は、中継コック２３Ｃによって形成されている。中継コック２３Ｃは中継口２３の開閉を行う。
【００２３】
ポンプ３３と吸水口２１とは、ポンプ吸入口３１のポンプ吸入口仮想法線ベクトル３１ＮＶと、第１吸水口２１Ｌの吸水口仮想法線ベクトル２１ＬＮＶとが第１の角度以下となるように配置し、ポンプ吸入口仮想法線ベクトル３１ＮＶと、第２吸水口２１Ｒの吸水口仮想法線ベクトル２１ＲＮＶとが第４の角度以下となるように配置している。
吸水配管２５の曲がりが少ないほど通水抵抗が低減されるため、第１の角度及び第４の角度は０度に近いほうがより好ましいが、配置寸法の制約等により吸水配管２５を曲げざるを得ない場合には、通水抵抗が極力少なくなるように、出来る限り滑らかな曲げＲ（曲げ半径を大きく）とすればよい。したがって、第１の角度及び第４の角度は０度以上９０度以下とすることが好ましい。本実施例においては、ポンプ３３と吸水口２１とは、ポンプ吸入口３１のポンプ吸入口仮想法線ベクトル３１ＮＶと、第１吸水口２１Ｌの吸水口仮想法線ベクトル２１ＬＮＶとが９０度の角度を有するように配置し、ポンプ吸入口仮想法線ベクトル３１ＮＶと、第２吸水口２１Ｒの吸水口仮想法線ベクトル２１ＲＮＶとが９０度の角度を有するように配置している。
【００２４】
吸水配管２５は、吸水口２１側の通路断面積よりもポンプ吸入口３１側の通路断面積が大きいディフューザ継手としている。吸水配管２５をディフューザ継手とすることで、吸水配管２５における通水抵抗を低減でき、キャビテーション性能を向上でき、放水開始までの時間を短縮できる。
吸水配管２５は、吸水口２１に一端を接続する第１吸水配管部２５Ａと、ポンプ吸入口３１に一端を接続する第２吸水配管部２５Ｂとで構成し、第１吸水配管部２５Ａの他端と第２吸水配管部２５Ｂの他端とを接続している。第１吸水配管部２５Ａは鋳造によって成形する。第１吸水配管部２５Ａの他端と第２吸水配管部２５Ｂの他端とはフランジ接続とする。上述のとおり、吸水配管２５は曲がりが少ないほうがより好ましいが、本実施例においては、配置寸法の制約上、第１吸水配管部を曲管とし、第２吸水配管部を直管としている。
第１吸水配管部２５Ａの一端は２股に分岐し、分岐した一方の第１吸水配管部２５ＡＬを第１吸水口２１Ｌに接続し、分岐した他方の第１吸水配管部２５ＡＲを第２吸水口２１Ｒに接続している。
一方の第１吸水配管部２５ＡＬは、第１吸水口２１Ｌ側の通路断面積よりもポンプ吸入口３１側の通路断面積が大きく、他方の第１吸水配管部２５ＡＲは、第２吸水口２１Ｒ側の通路断面積よりもポンプ吸入口３１側の通路断面積が大きい。
【００２５】
逆流防止弁４０は、第１吐出口４１、第２吐出口４２、及び第３吐出口４３を有している。
吐水配管２６は、第１吐水配管２６Ａ、第２吐水配管２６Ｂ、及び第３吐水配管２６Ｃとで構成している。
第１吐水配管２６Ａは、第１吐出口４１から第１吐水口２２ＬＦまでを接続する。第２吐水配管２６Ｂは、第２吐出口４２から第３吐水口２２ＲＦまでを接続する。第３吐水配管２６Ｃは、第３吐出口４３から第２吐水口２２ＬＢ及び第４吐水口２２ＲＢまでを接続する。第１吐水配管２６Ａ及び第２吐水配管２６Ｂは途中に分岐を有さない。
本実施例によれば、第１吐水口２２ＬＦだけを接続する第１吐水配管２６Ａ、及び第３吐水口２２ＲＦだけを接続する第２吐水配管２６Ｂは、途中で分岐させていないため、第２吐水口２２ＬＢ及び第４吐水口２２ＲＢを接続する第３吐水配管２６Ｃと比較して、通水抵抗を小さくできるため、第２吐水口２２ＬＢ又は第４吐水口２２ＲＢを用いた場合よりも第１吐水口２２ＬＦ及び第３吐水口２２ＲＦを用いた場合には、多くの水量を早く吐水できる。
【００２６】
第１吐出口４１と第１吐水口２２ＬＦとは、第１吐出口４１の第１吐出口仮想法線ベクトル４１ＮＶと、第１吐水口２２ＬＦの第１吐水口仮想法線ベクトル２２ＬＦＮＶとが第２の角度以下となるように配置している。吐水配管２６の曲がりが少ないほど通水抵抗が低減されるため、第２の角度は０度に近いほうがより好ましいが、配置寸法の制約等により吐水配管２６を曲げざるを得ない場合には、通水抵抗が極力少なくなるように、出来る限り滑らかな曲げＲ（曲げ半径を大きく）とすればよい。したがって、第２の角度は０度以上４５度以下とすることが好ましく、０度以上３０度以下とすることがより好ましい。本実施例においては、第１吐出口４１と第１吐水口２２ＬＦとは、第１吐出口４１の第１吐出口仮想法線ベクトル４１ＮＶと、第１吐水口２２ＬＦの第１吐水口仮想法線ベクトル２２ＬＦＮＶとが３０度以下の角度を有するように配置している。第１吐出口４１と第１吐水口２２ＬＦとをこのように配置することで、第１吐水配管２６Ａの長さを短くできるとともに、曲り箇所が少ない配管にできるため、通水抵抗を更に低減できる。
第２吐出口４２と第３吐水口２２ＲＦとは、第２吐出口４２の第２吐出口仮想法線ベクトル４２ＮＶと、第３吐水口２２ＲＦの第３吐水口仮想法線ベクトル２２ＲＦＮＶとが第３の角度以下となるように配置している。第３の角度は第２の角度と同様に０度以上４５度以下とすることが好ましく、０度以上３０度以下とすることがより好ましい。本実施例においては、第２吐出口４２と第３吐水口２２ＲＦとは、第２吐出口４２の第２吐出口仮想法線ベクトル４２ＮＶと、第３吐水口２２ＲＦの第３吐水口仮想法線ベクトル２２ＲＦＮＶとが３０度以下の角度を有するように配置している。第２吐出口４２と第３吐水口２２ＲＦとをこのように配置することで、第２吐水配管２６Ｂの長さを短くできるとともに、曲り箇所が少ない配管にできるため、通水抵抗を更に低減できる。
【００２７】
中継配管２７は、中継口２３と吸水配管２５とを接続する。中継配管２７は、一端を中継口２３に接続し、他端を開閉バルブ２８を介して第２吸水配管部２５Ｂに接続している。
本実施例によれば、開閉バルブ２８を閉塞して吸水配管２５から中継配管２７を切り離すことで真空引きする対象空間を小さくできるため、真空引きの時間を短縮でき、揚水時間を短縮できる。
【００２８】
第１吐水配管２６Ａ、第２吐水配管２６Ｂ、及び第３吐水配管２６Ｃには、排気弁２９を設けている。排気弁２９は、急速排気弁が好ましく、第１吐水口２２ＬＦ、第２吐水口２２ＬＢ、第３吐水口２２ＲＦ、及び第４吐水口２２ＲＢにそれぞれ近接させて設けている。吐水配管２６に排気弁２９を設けることで、吐水配管２６内のエアー溜まりを取り除くことができるため、通水性を向上でき、通水時間を短縮できる。
【００２９】
第１吐水口２２ＬＦを形成する吐水コック２２Ｃには、エアー管２９ａの一端を接続し、エアー管２９ａの他端を、第１吐水配管２６Ａに設けた排気弁２９に接続している。
また、第３吐水口２２ＲＦを形成する吐水コック２２Ｃには、エアー管２９ａの一端を接続し、エアー管２９ａの他端を、第２吐水配管２６Ｂに設けた排気弁２９に接続している。
本実施例のようにエアー管２９ａを用いて、吐水コック２２Ｃと排気弁２９とを接続することで、吐水コック２２Ｃ内に残留しているエアー溜まりも取り除くことができるため、通水性を更に向上できる。
【００３０】
図４に示すように、本実施例では、吸水口２１とポンプ吸入口３１とを同じ高さとしている。吸水口２１を、ポンプ吸入口３１の位置以下の高さとすることで、通水抵抗を更に低減できる。
【００３１】
図７及び図８は同ポンプ装置に用いる逆流防止弁を示し、図７は同逆流防止弁の上面図、図８は同逆流防止弁の側断面図である。
逆流防止弁４０は、ポンプ吐出口３２に接続する弁吸入口４４と、弁吸入口４４を閉塞する弁体４５と、第１吐出口４１、第２吐出口４２、第３吐出口４３、及び弁吸入口４４と連通して弁体４５が移動できる空間Ｓを形成する弁本体４６とを有している。
弁吸入口４４は弁本体４６の下方に配置し、第１吐出口４１、第２吐出口４２、及び第３吐出口４３は弁本体４６の側方に配置し、弁体４５は弁本体４６の上方に配置している。
ポンプ吐出口３２から流体圧が加わっている状態では、図示のように弁体４５は、上方に位置し、空間Ｓによって、第１吐出口４１、第２吐出口４２、第３吐出口４３、及び弁吸入口４４が連通している。
ポンプ吐出口３２から流体圧が加わらない状態では、弁体４５は空間Ｓ内で下方に移動して弁吸入口４４を閉塞することで、第１吐出口４１、第２吐出口４２、及び第３吐出口４３から弁吸入口４４に流体が逆流することを防止する。
本実施例による逆流防止弁４０によれば、ポンプ３３を逆流防止弁４０の下方に配置し、第１吐出口４１、第２吐出口４２、及び第３吐出口４３に吐水配管２６を接続することで、通水抵抗を低減できる配管接続とすることができ、特に第１吐出口４１に接続する第１吐水配管２６Ａ、及び第２吐出口４２に接続する第２吐水配管２６Ｂでの通水抵抗を低減できる。
【００３２】
図９は同消防車の制御を示すブロック図である。
本実施例による消防車は、切り替えによって車輌走行又はポンプ３３の回転に用いる駆動源５２と、駆動源５２の駆動力を変更する制御手段６０とを備えている。駆動源５２には、車両に搭載しているエンジンが用いられる他、電動モータを用いてもよい。
制御手段６０は、吐水開始待機時の吐水圧をあらかじめ設定して記憶する設定圧記憶手段６１と、吐水開始待機時には設定圧記憶手段６１に記憶した吐水圧、吐水開始以降には操作手段５１からの指示による吐水圧となるように駆動源５２に回転数指示を出力する回転数指示手段６２とを備えている。
設定圧記憶手段６１に記憶する吐水圧は、駆動源５２を車輌走行に用いる場合のアイドリング回転数による圧力よりも高く設定している。
従って、制御手段６０は、吐水開始待機時には、車輌走行に用いる場合のアイドリング回転数よりも高い回転数で駆動源５２を回転させる。
本実施例によれば、吐水開始待機時の吐水圧を、駆動源５２を車輌走行に用いる場合のアイドリング回転数による圧力よりも高く設定することで、通水速度を速くでき、吐水口２２から吐水ホース先端までの通水時間を短縮できる。
なお、吐水開始待機時に設定圧記憶手段６１に記憶した吐水圧（ポンプ回転数）に達した場合には、表示手段５３の「設定」ＬＥＤ灯が点滅するようにし、この点滅しているときに吐水開始すれば効率のよい放水が可能であることを操作員等に知らせるようにしてもよい。表示手段５３としてＬＥＤ灯を用いる場合には、表示手段５３は、点滅に代えて点灯や消灯による表示、又は点滅や点灯における発光色の変更による報知とすることができる。また、操作員等に知らせる手段としては、ＬＥＤ灯による報知の他、表示手段５３の液晶における表示、音、又は操作手段５１の振動等であってもよい。また、吐水開始待機時に設定圧記憶手段６１に記憶した吐水圧（ポンプ回転数）に達していない場合に、表示手段５３の「設定」ＬＥＤ灯が点滅するようにし、この点滅しているときに吐水開始すれば効率のわるい放水になることを操作員等に知らせるようにしてもよい。
【００３３】
本実施例による消防車は、吐水ホースの一端側に接続する吐水口２２（吐水コック２２Ｃ）の開閉動作を検出する第１センサ７１と、吐水ホースの他端側の通水を検出する第２センサ７２と、吐水配管２６内の圧力を検出する吐水圧検出センサ７３とを備えている。第１センサ７１は、吐水口２２（吐水コック２２Ｃ）の開閉動作を検出することで通水を判断する。
また、第１センサ７１は、吐水ホースの一端側の通水を検出するセンサであってもよく、この場合に第１センサ７１は、吐水口２２に接続する吐水ホースの端部に設ける他に、吐水口２２を形成する吐水コック２２Ｃや、この吐水コック２２Ｃ近傍の吐水配管２６に設けてもよい。
第２センサ７２は、第１センサ７１で通水を検出する吐水ホースに、又は吐水ノズルを接続する吐水ホースの端部に設ける他に、吐水ノズルに設けてもよい。
【００３４】
制御手段６０は、時間を計測する計時手段６３と、計時手段６３で計測する時間とともに操作手段５１からの指示の情報を記憶する指示情報記憶手段６４とを備えている。
制御手段６０では、第１センサ７１が通水を検出してから第２センサ７２が通水を検出するまでの操作手段５１での情報を指示情報記憶手段６４に記憶し、記憶した情報を表示手段５３に出力する。
【００３５】
本実施例によれば、吐水に要する時間を客観的にかつ正確に測定でき、操作手段５１での情報を出力することで、作業者の技能向上を図れる。
なお、本実施例では設定圧記憶手段６１には、吐水開始待機時の設定吐水圧を記憶させた場合を説明したが、吐水開始以降の設定上限吐水圧を記憶し、吐水圧検出センサ７３で検出される検出吐水圧が、設定上限吐水圧を越えないように、回転数指示手段６２ではフィードバック制御してもよい。フィードバック制御によって吐水圧の異常上昇を防止することでキャビテーション性能を向上させることができる。また、このフィードバック制御に代えて、吐水圧検出センサ７３で検出される検出吐水圧が、設定上限吐水圧になると、所定量又は既定値まで回転数を低下させる指示を回転数指示手段６２から指示することもできる。または、操作手段５１からの指示により吐水開始以降に設定圧記憶手段６１に記憶した吐水圧（ポンプ回転数）に達した場合には、表示手段５３の「設定」ＬＥＤ灯が点滅するようにし、この点滅によって吐水圧の異常上昇状態であることを操作員等に知らせるようにしてもよい。
また、吐水コック２２Ｃの開放を第１センサ７１で検出した後の放水開始時には、所定量又は既定値まで回転数を低下させる指示を回転数指示手段６２から指示し、その後は、吐水圧検出センサ７３で検出される検出吐水圧が、設定上限吐水圧を越えないように、回転数指示手段６２によってフィードバック制御することもできる。または、吐水開始以降に操作手段５１からの指示により設定圧記憶手段６１に記憶した吐水圧（ポンプ回転数）に達した場合には、表示手段５３の「設定」ＬＥＤ灯が点滅するようにし、この点滅によって設定上限吐水圧であることを操作員等に知らせるようにしてもよい。
【００３６】
ここで、吐水コック２２Ｃの開放後、吐水ホースの先端に取り付けた吐水ノズルから放水するまでの間における表示手段５３での表示方法の他の実施例について説明する。
操作手段５１がエンコーダ式のスロットルであり、スロットルの回転方向と回転量に応じて駆動源５２の回転数が変化する場合には、ポンプ３３の実際の回転数を操作手段５１の操作によっては把握できない。
この場合のスロットル（操作手段）５１は、例えばスロットル５１を時計方向に回せば駆動源５２の回転数が増加し、スロットル５１を時計方向に回し続ければ、回転数が増加し続けるが、スロットル５１を回さなければ、その時点の回転数を維持するものである。従って、駆動源５２の回転数を低下させるには、スロットル５１を反時計方向に回し、スロットル５１を回し続ければ、回転数が低下し続ける。
このようなスロットル５１では、駆動源５２、すなわちポンプ３３の実際の回転数を操作手段５１では把握できないため、ポンプ３３の回転数を増加しすぎることでキャビテーションを起こす可能性がある。
この場合には、ポンプ３３の回転数を回転数検出手段７４で検出し、回転数検出手段７４で検出した検出回転数を、あらかじめキャビテーションを起こさない適正回転数として記憶している設定回転数と比較し、検出回転数が設定回転数を超えていないこと、又は検出回転数が設定回転数を超えたことを、表示手段７２で表示する。
表示手段７２で、吐水コック２２Ｃの開放後、吐水ホースの先端に取り付けた吐水ノズルから放水するまでの間、ポンプ３３の回転数が設定回転数を超えていないこと、又はポンプ３３の回転数が設定回転数を超えたことを表示することで、吐出ノズルから放水されるまでの間でのキャビテーションを防止することができる。
【００３７】
本発明によるポンプ装置３０は、吸水配管２５を、吸水口２１側の通路断面積よりもポンプ３３側の通路断面積が大きいディフューザ継手としたことで、吸水配管２５における通水抵抗を低減でき、キャビテーション性能を向上でき、放水開始までの時間を短縮できる。
また、本発明によるポンプ装置３０を搭載した作業車は、車輌後輪１２の車軸１３よりも後方の位置で、吸水ホース２４が巻かれて装着され、吸水口２１を、車輌後輪１２よりも後方の位置に配置したことで、吸水口２１及び吸水ホース２４がともに車輌後方に位置するため、吸水に要する作業時間の短縮を図れる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、例えば消防車に用いられるポンプ装置に適している。
【符号の説明】
【００３９】
２１  吸水口
２２  吐水口
２３  中継口
２４  吸水ホース
２５  吸水配管
２５Ａ  第１吸水配管部
２５Ｂ  第２吸水配管部
２６  吐水配管
２６Ａ  第１吐水配管
２６Ｂ  第２吐水配管
２６Ｃ  第３吐水配管
２７  中継配管
２８  開閉バルブ
２９  排気弁
３０  ポンプ装置
３１  ポンプ吸入口
３２  ポンプ吐出口
３３  ポンプ
４０  逆流防止弁
４１  第１吐出口
４２  第２吐出口
４３  第３吐出口
４４  弁吸入口
４５  弁体
４６  弁本体
５１  操作手段
５２  駆動源
５３  表示手段
６０  制御手段
６１  設定圧記憶手段
６２  回転数指示手段
６３  計時手段
６４  指示情報記憶手段
７１  第１センサ
７２  第２センサ
７３  吐水圧検出センサ
【図１】
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【図２】
0006773318.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006773318.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0006773318.tif 000008
【図８】
0006773318.tif 000009
【図９】
0006773318.tif 000010
【図１０】
0006773318.tif 000011
【図１１】
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