JP2000337285A - ポンプのエアロック防止用空気抜き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ起動時における空気抜き管からの吐出
水の漏出による体積効率の低下を防止でき、また、長期
間使用に際しても本来のエアロック防止機能を安定よく
確保することができるようにする。 【解決手段】 ポンプ１の吐出管２に空気抜き管３が分
岐接続されているエアロック防止用空気抜き装置におい
て、空気抜き管３で水位が起動水位ＨＷＬ以上に上昇し
ても没水しない高さ位置に、ポンプ停止時は開弁状態に
保持され、ポンプ起動に伴い空気抜き管３内の空気圧が
設定値以上に加圧された時はその空気圧または空気流に
よって閉弁される排気弁５を装着している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてマンホー
ルポンプ場や汚水中継ポンプ場、排水ポンプ場等のポン
プ機場に設置される水中ポンプがエアロックされて揚水
不能に陥ることを防止する場合に好適なポンプのエアロ
ック防止用空気抜き装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のポンプのエアロック防止手段と
して、図３に示すように、ポンプ羽根車１Ａの没水する
水位を起動水位ＨＷＬとし、かつ、ポンプ羽根車１Ａの
露出する水位を停止水位ＬＷＬとして作動するようにポ
ンプ場４（吸水井）に設置されたポンプ１の吐出管２側
に小口径の空気抜き管３を分岐接続し、この空気抜き管
３の端部を大気に開口させた構成のものが従来より知ら
れている。

【０００３】このような構成の従来のポンプのエアロッ
ク防止手段によれば、水位が停止水位ＬＷＬにあってポ
ンプ１が停止している状態で、ポンプ場４への水の自然
流入による水位の上昇に伴って、ポンプ１の内部及び空
気抜き管３内の空気が空気抜き管３を通じて大気に排出
されることになり、したがって、起動水位ＨＷＬに達し
た時点ではポンプ羽根車１Ａが完全に没水し、ポンプ１
の起動時にエアロックが発生することを防止して所定の
揚水が確実に行なえる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うにエアロック防止のために設けた空気抜き管３の端部
を大気に開口させてなる従来の構成のものでは、ポンプ
１の起動に伴って吐出管２に吐出される水の一部がその
空気抜き管３からも外部に排出（漏出）されることにな
るので、体積効率が低下しその分だけポンプ１の揚水効
率が悪くなるという問題がある。これは、特にポンプ口
径が小さい場合に顕著である。また、空気抜き管３はエ
アロック防止機能から考えて一般的に非常に小径のもの
が使用されており、そのために、汚水のように固形物や
スカムなどが多く含まれているものを対象とする場合、
その汚水中の固形物やスカムなどが空気抜き管３の途中
で詰まりやすく、それ以降は本来のエアロック防止機能
さえも十分に果たせなくなってしまうという虞もあっ
た。

【０００５】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、簡単な構成付加によりポンプ起動時における
空気抜き管からの吐出水の漏出による体積効率の低下を
防止でき、また、長期間使用に際しても本来のエアロッ
ク防止機能を安定よく確保することができるポンプのエ
アロック防止用空気抜き装置を提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るポンプのエアロック防止用空気抜き装
置は、羽根車の没水する水位を起動水位とし、かつ、羽
根車の露出する水位を停止水位として作動するポンプの
吐出管にエアロック防止用の空気抜き管が分岐接続され
ているポンプのエアロック防止用空気抜き装置におい
て、上記空気抜き管で水位が起動水位に上昇しても没水
しない高さ位置に、ポンプ停止時は弁箱内部に空気溜ま
りを有する開弁状態に保持され、かつ、ポンプ起動に伴
い空気抜き管内の空気圧が設定値以上に加圧された時は
その空気圧または空気の流れにより閉弁される排気弁を
装着していることを特徴とするものである。

【０００７】本発明によれば、水位が停止水位にあって
ポンプが停止している状態での自然流入による水位の上
昇時には、排気弁が開弁状態に保持されているために水
位上昇に伴いポンプの内部及び吐出管内の空気は空気抜
き管を通じて大気に排出されて起動水位に達した時点で
はポンプ羽根車が完全に没水されることになる。これに
よって、ポンプの起動時にエアロックが発生することは
ない。また、ポンプ起動に伴い吐出管への揚水が開始さ
れると、その吐出水によって空気抜き管内に残留する空
気が加圧され、その空気圧または空気の流れによって排
気弁が素早く閉弁されることになる。これによって、吐
出水が空気抜き管を経て外部に漏出されることがなくな
り、ポンプの体積効率の低下が防止される。さらに、空
気抜き管内への吐出水の流入がない、あるいは、流入量
が非常に少ないので、汚水のように吐出水中に固形物や
スカムなどが含まれていても、それらが空気抜き管内で
詰まることもほとんどないから、次のポンプ起動時にお
いても本来のエアロック防止機能を確実に発揮させるこ
とが可能である。

【０００８】特に、上記排気弁として、請求項２に記載
のように、ステンレス製で中空球形状のフロート弁から
構成されたものを用いる場合は、ポンプ起動時に該排気
弁に作用する空気圧や空気流による衝撃に対しても変形
などしないような耐久強度を持たせることが可能で、長
期間に亘る使用に際しても所定のエアロック防止機能及
び吐出水の外部漏出防止機能を安定よく保つことができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図１は本発明に係るポンプのエ
アロック防止用空気抜き装置全体の概要を示す構成図で
あり、同図において、図３に示す従来例と同一または該
当部位には同一の符号を付してそれらの詳しい説明は省
略し、従来例とは異なる構成についてのみ説明する。

【００１０】すなわち、本発明のポンプのエアロック防
止用空気抜き装置では、空気抜き管３の途中で、ポンプ
場４の水位が起動水位ＨＷＬにまで上昇しても没水しな
い高さ位置に、ポンプ停止時は開弁状態に保持され、か
つ、ポンプ起動に伴い閉弁されるように動作する排気弁
５が装着されている。

【００１１】この排気弁５は図２に明示するように構成
されている。すなわち、弁箱６の内部にステンレス製で
中空球形状に形成されたフロート弁本体８がその外周面
と弁箱６内周面との間に１ｍｍ以下の僅かな隙間Ｓを確
保する状態で、かつ、上下に移動可能に収納されてい
る。この中空球形状のフロート弁本体８は、吐出圧が作
用しないポンプ１の停止時には図２の実線に示すよう
に、それの自重によって弁箱６内部の下方に移動して該
フロート弁本体８よりも上流側の空気抜き管部３Ａの入
口に取り付けられている５〜８ｍｍ程度の孔９ａを有す
るゴム弁座９から離間した開弁状態に保持されている。
このようなポンプ停止時における開弁状態を保持するに
は、フロート弁本体８よりも上流側の空気抜き管部３Ａ
の空気圧（大気圧）と下流側の空気抜き管部３Ｂの空気
圧とを均等に保つ必要があり、そのために、フロート弁
本体８の外周下面部とこれに対向する弁箱６の内周面と
の間には、突起１０あるいは整流構造（図示省略する）
が設けられており、これによって、閉弁状態で弁箱６内
部に均圧の空気溜まりが形成されるように構成されてい
る。

【００１２】また、上記フロート弁本体８は、ポンプ１
の起動に伴い空気抜き管３のうち下流側空気抜き管部３
Ｂ内の空気圧が加圧され、それが設定値以上になった
時、その空気圧もしくは空気流により、図２の仮想線に
示すように、弁箱６内部を上方に押し上げられてゴム弁
座９に当接し孔９ａを塞いだ閉弁状態に切り替わるよう
に構成されている。

【００１３】上記のように構成されたエアロック防止用
空気抜き装置によれば、ポンプ場４の水位が停止水位Ｌ
ＷＬにあってポンプ１が停止している状態では、上述し
たとおり排気弁５におけるフロート弁本体８が自重によ
って弁箱６内部の下方に移動しゴム弁座９から離間した
閉弁状態に保持されている。このポンプ停止状態でポン
プ場４への自然流入により水位が上昇すると、ポンプ１
の内部及び吐出管２内の空気は空気抜き管３及び排気弁
５を通じて大気に排出されることになり、水位が起動水
位ＨＷＬに達した時点ではポンプ羽根車１Ａが完全に没
水されることになる。したがって、ポンプ１の起動時に
エアロックが発生し揚水不能に陥ることが確実に防止さ
れる。

【００１４】そして、ポンプ１の起動に伴い吐出管２へ
の揚水が開始されると、その吐出水によって空気抜き管
３の下流側空気抜き管部３Ｂ内に残留する空気は加圧さ
れ、その空気圧または空気の流れによって排気弁５にお
けるフロート弁本体８が上述したとおり弁箱６内部の上
方に押し上げられてゴム弁座９に当接し孔９ａを塞いだ
閉弁状態に素早く切り替わることになる。したがって、
吐出管２内の吐出水が空気抜き管３及び排気弁５を経て
外部に漏出されることがなくなり、ポンプ１の体積効率
の低下が防止される。また、ポンプ１の起動時には空気
抜き管３内への吐出水の流入がない、あるいは、流入量
が非常に少ないので、汚水のように吐出水中に固形物や
スカムなどが含まれていても、それらが空気抜き管３内
で詰まることもほとんどなく、次のポンプ起動時におい
ても本来のエアロック防止機能が確実に発揮される。

【００１５】さらに、ポンプ１の起動による所定の揚水
によってポンプ場４の水位が次第に降下して停止水位Ｌ
ＷＬに達しポンプ１が停止されると、排気弁５における
フロート弁本体８は既述したとおり自重によって弁箱６
内部の下方に移動しゴム弁座９から離間した開弁状態に
復帰し、大気から空気抜き管３を通して空気が流入して
開弁状態が保持されることになる。

【００１６】なお、上記排気弁５として、上記実施の形
態では、衝撃に対して変形などしないような耐久強度に
優れたステンレス製で中空球形状に形成されたフロート
弁本体８を使用したが、これに限らず、ポンプ停止時は
閉弁状態に保持され、かつ、ポンプ起動時には空気抜き
管３内の空気圧の加圧に伴い素早く開弁するように動作
するものであればいかなる構造のものを使用してもよ
い。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ポンプ
の停止状態での自然流入による水位の上昇時には開弁状
態に保持されてポンプの内部及び吐出管内の空気を空気
抜き管を通じて大気に排出させてポンプ羽根車が完全に
没水した状態でのみポンプ起動を許し、かつ、ポンプ起
動に伴い吐出管への揚水が開始された時には空気抜き管
内に残留する空気の加圧に伴い素早く閉弁されるように
動作する排気弁を空気抜き管に介在させているので、ポ
ンプ起動時におけるエアロックの発生を確実に防止しつ
つ、ポンプ起動後における吐出水の外部漏出を防いでポ
ンプの体積効率低下をなくして所定の揚水を効率よく行
なうことができる。また、ポンプ起動直後における空気
抜き管内への吐出水の流入がない、あるいは、流入量が
非常に少ないので、汚水のように吐出水中に固形物やス
カムなどが含まれていても、それらが空気抜き管内で詰
まることもほとんどなく、次のポンプ起動時においても
本来のエアロック防止機能を確実に発揮させることがで
きるという効果を奏する。

【００１８】特に、排気弁として請求項２に記載のよう
な構成を採用する場合は、ポンプ起動時に排気弁に作用
する空気圧や空気流による衝撃に対しても変形などしな
いような耐久強度を持たせることが可能で、長期間に亘
る使用に際しても所定のエアロック防止機能及び吐出水
の外部漏出防止機能を安定よく保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるポンプのエアロック
防止用空気抜き装置全体の概要を示す構成図である。

【図２】同上装置における排気弁の具体的な構造を示す
拡大縦断面図である。

【図３】従来のエアロック防止手段の全体概要を示す構
成図である。

【符号の説明】

１ ポンプ １Ａ 羽根車 ２ 吐出管 ３ 空気抜き管 ５ 排気弁 ８ 中空球形状のフロート弁本体 ＨＷＬ 起動水位 ＬＷＬ 停止水位

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 晃裕 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内 (72)発明者 大西 泰弘 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 羽根車の没水する水位を起動水位とし、
   かつ、羽根車の露出する水位を停止水位として作動する
   ポンプの吐出管にエアロック防止用の空気抜き管が分岐
   接続されているポンプのエアロック防止用空気抜き装置
   において、 上記空気抜き管で水位が起動水位に上昇しても没水しな
   い高さ位置に、ポンプ停止時は弁箱内部に空気溜まりを
   有する開弁状態に保持され、かつ、ポンプ起動に伴い空
   気抜き管内の空気圧が設定値以上に加圧された時はその
   空気圧または空気の流れにより閉弁される排気弁を装着
   していることを特徴とするポンプのエアロック防止用空
   気抜き装置。
2. 【請求項２】 上記排気弁が、ステンレス製で中空球形
   状のフロート弁から構成されている請求項１に記載のポ
   ンプのエアロック防止用空気抜き装置。