JP2002021761A - 自吸式ポンプ - Google Patents

自吸式ポンプ

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JP2002021761A
JP2002021761A JP2000205365A JP2000205365A JP2002021761A JP 2002021761 A JP2002021761 A JP 2002021761A JP 2000205365 A JP2000205365 A JP 2000205365A JP 2000205365 A JP2000205365 A JP 2000205365A JP 2002021761 A JP2002021761 A JP 2002021761A
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self
water
priming
vortex
casing
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Yoshiaki Kanbara
義明 神原
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HONDA KIKO CO Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D9/00Priming; Preventing vapour lock
    • F04D9/004Priming of not self-priming pumps
    • F04D9/006Priming of not self-priming pumps by venting gas or using gas valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D9/00Priming; Preventing vapour lock
    • F04D9/004Priming of not self-priming pumps
    • F04D9/005Priming of not self-priming pumps by adducting or recycling liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D9/00Priming; Preventing vapour lock
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自吸作動時においては渦流の発達を防止させ
ることができ、又、揚水作動時には水流の円滑な流れを
確保できるようにした自吸式ポンプの提供。 【解決手段】 自吸作動時においてケーシング1に溜ま
った自吸水を空気と共に小渦形室11から副管路14を
経て主管路12に吐出させることにより主管路内で渦流
を生じさせて気水分離を行わせる渦流形成空間15が主
管路に形成されている自吸式ポンプである。渦流形成空
間の下方における主管路内に、渦流を消滅させるための
板部材16が主管路の延長方向に延長して設けられてい
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、揚水用として用い
られる自吸式ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自吸式ポンプとしては、例えば、
特公昭50−21682号公報、又、実公昭51−47
602号公報に記載されたものが知られている。
【0003】前者の自吸式ポンプは、インペラの周りに
大渦形室と小渦形室が形成され、大渦形室から延長した
主管路に、小渦形室から延長した副管路の上端が主管路
の壁面に沿って接線方向から渦巻き状に連通するように
形成されたケーシングを備え、自吸作動時においてケー
シングに溜まった自吸水を空気と共に小渦形室から副管
路を経て主管路に吐出させることにより主管路内で渦流
を生じさせて気水分離を行わせる渦流形成空間が前記主
管路に形成されたもので、この渦流形成空間の下方にお
ける主管路内に、渦流を消滅させるための手段として茸
状塊が設けられた構造になっている。
【0004】又、後者の自吸式ポンプは、ケーシングの
吸い込み口に連通するトラップの途中に袋状液停滞室が
設けられた構造になっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】自吸式ポンプでは、そ
の自吸作動時において、渦流形成空間で渦流を生じさせ
ることによる遠心分離作用で気水分離させるようになっ
ている。この際、自吸液が小渦形室から副管路を経て主
管路に合流し、この主管路から大渦形室に戻って再び小
渦形室から副管路に流入するという循環流が生じるた
め、この循環流につれて渦流が竜巻状に発達する。この
ように、渦流が下方に延びるように発達すると、気泡が
再び大渦形室に戻り自吸作用の障害になるため、これを
防止する必要がある。しかしながら、従来(前者)のよ
うに、渦流形成空間の下方に茸状塊を設けるようにする
と、自吸作動時においては、この茸状塊によって渦流の
発達を防止することはできるものの、揚水作動時におい
ては、この茸状塊が水流の障害になるし、又、茸状塊を
設けた部分と、茸状塊を過ぎた部分(渦流形成空間)で
は、断面積が急激に大きく変化するため、水流に乱れが
生じ揚水性能が不安定になるという問題があった。
【0006】又、自吸式ポンプでは、自吸作動時に、ケ
ーシング内で自吸液を循環させながら吸い込み管からの
空気を追い出すようにすることから、ケーシング内に必
ず自吸液を溜めておく必要がある。しかしながら、従来
(後者)のように、ケーシングの吸い込み口に連通する
トラップの途中に袋状液停滞室を設けるようにすると、
袋状液停滞室を有しているものの全体がストレート管状
のトラップであるため、その全長が長くなり、吸い込み
側構造のコンパクト化が図れない。又、トラップがスト
レート管状であるためサイホン作用が生じ易く、そのサ
イホン作用でケーシング内から水(液)が吸い込み管に
逆流し、自吸液を溜めることができない。これを防止す
るにはトラップ流出口よりトラップ流入口を高くすると
いう高低レベル差を大きく設定する必要が生じる。この
結果、揚水負荷が大きくなり、自吸時間が長くかかる
し、ポンプ能力を大きくしなければならないなどの不利
が生じるという問題があった。
【0007】本発明は、上述のような従来の問題を解決
するためになされたもので、自吸作動時においては渦流
の発達を防止させることができ、又、揚水作動時には水
流の円滑な流れを確保できるようにした自吸式ポンプを
提供することを第1の課題としている。
【0008】又、吸い込み側構造のコンパクト化を図る
と共に揚水負荷を小さくして、ポンプ能力を大きくする
ことなく自吸時間を短くでき、又、ポンプ停止時におい
て自吸液を確実にケーシング内に滞留させることができ
るようにした自吸式ポンプを提供することを第2の課題
としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記第1の課題を解決す
るために、本発明(請求項1)の自吸式ポンプは、イン
ペラの周りに大渦形室と小渦形室が形成され、大渦形室
から延長した主管路の上端に吐水口が形成され、小渦形
室から延長した副管路の上端が前記主管路の壁面に沿っ
て接線方向から渦巻き状に連通するように形成されたケ
ーシングを備え、自吸作動時においてケーシングに溜ま
った自吸水を空気と共に小渦形室から副管路を経て主管
路に吐出させることにより主管路内で渦流を生じさせて
気水分離を行わせる渦流形成空間が前記主管路に形成さ
れている自吸式ポンプにおいて、前記渦流形成空間の下
方における主管路内に、渦流を消滅させるための板部材
が主管路の延長方向に延長して設けられている構成とし
た。
【0010】この自吸式ポンプでは、自吸作動時におけ
る渦流を消滅させるための手段として、渦流形成空間の
下方に板部材を設けた点に特徴がある。このように、渦
流形成空間の下方に板部材を設けると、渦流形成空間で
生じた渦流が下方に延びようとした場合、その渦流が板
部材の面で遮られることから、下方に延びようとする渦
流を消滅させることができる。又、板部材が主管路の延
長方向に延長して設けられているため、この板部材を設
けたことが揚水作動時における水流の障害になることは
ないし、又、板部材を設けた部分と、板部材を過ぎた部
分(渦流形成空間)では、板部材の板厚分の断面積が変
化するだけであるため、水流に乱れが生じるといったこ
とはなく、揚水性能を不安定にさせることがない。
【0011】又、上記第2の課題を解決するために、本
発明(請求項2)の自吸式ポンプは、ケーシングの吸い
込み口と吸い込み管との間に自吸水の貯水器が設けら
れ、この貯水器は、左右方向に膨出させて吸い込み口の
開口面積よりも大きな断面積に形成した滞留部と、滞留
部の底端部に横向きに開口して吸い込み口にほぼ水平に
連通する貯水出口と、滞留部の上端部に横向きに開口し
て吸い込み管に連通する貯水入口とを備え、この貯水入
口の下端レベルが貯水出口の上端レベルよりも上方に形
成されている構成とした。
【0012】この自吸式ポンプでは、貯水器の滞留部が
左右方向に膨出して形成されているため、この滞留部だ
けで必要な自吸液を溜めることができ、ポンプ停止時に
おいて自吸液を確実にケーシング内に滞留させることが
できる。又、滞留部だけで必要な自吸液を溜めることが
できるため、従来のストレート管状のものとは異なり、
全長を長くする必要がないし、又、流出口と流入口との
高低レベル差を大きく設定する必要もないため、吸い込
み側構造のコンパクト化を図ることができる。又、揚水
負荷を小さくすることができるため、ポンプ能力を大き
くすることなく自吸時間を短くすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により詳述する。ただし、本発明の具体的な構成はこの
実施の形態に限定されるものではない。図1は本発明の
実施の1形態である自吸式ポンプの要部を示す軸方向断
面図、図2は自吸式ポンプのケーシングを示す側面断面
図、図3は図2のA−A断面図、図4は図1のB−B断
面図である。
【0014】図において、1はケーシングで、内部にイ
ンペラ2を収容するもので、このインペラ2の周りに大
渦形室10と小渦形室11が形成され、この大渦形室1
0から延長した主管路12の上端に吐水口13が形成さ
れ、小渦形室11から延長した副管路14の上端が前記
主管路12の壁面に沿って接線方向から渦巻き状に連通
するように形成されている。
【0015】そして、前記主管路12内には、自吸作動
時においてケーシング1に溜まった自吸水を空気と共に
小渦形室11から副管路14を経て主管路12に吐出さ
せることにより主管路12内で渦流を生じさせて気水分
離を行わせる渦流形成空間15が形成され、この渦流形
成空間15の下方には、図3に示すように、渦流を消滅
させるための板部材16が主管路12の延長方向に延長
して設けられている。
【0016】前記ケーシング1の一側面中央部には、吸
い込み口17が形成され、この吸い込み口17と吸い込
み管3との間に自吸水の貯水器4が設けられている。こ
の貯水器4は、図4に示すように、左右方向に膨出させ
て吸い込み口17の開口面積よりも大きな断面積に形成
した滞留部40と、滞留部40の底端部に横向きに開口
して吸い込み口17にほぼ水平に連通する貯水出口41
と、滞留部40の上端部に横向きに開口して吸い込み管
3に連通する貯水入口42とを備えている。この場合、
貯水入口42の下端レベルL1を貯水出口41の上端レ
ベルL2よりも上方に形成することにより、貯水入口4
2の下端レベルL1まで水が溜まるようにして、ケーシ
ング1内に自吸水を充満させるようにしている。
【0017】尚、ケーシング1の他側面中央部には、イ
ンペラ軸20が軸支され、このインペラ軸20は図外の
駆動モータに連結されている。
【0018】自吸式ポンプでは、その自吸作動時におい
て、自吸液が小渦形室11から副管路14を経て主管路
12に合流し、この主管路12から大渦形室10に戻っ
て再び小渦形室11から副管路14に流入するという循
環流が生じる。この際、渦流形成空間15で渦流が生
じ、この渦流による遠心分離作用で気水分離が行われ
る。そして、この渦流は、循環流につれて竜巻状に発達
しようとするが、この自吸式ポンプでは、渦流形成空間
15の下方に板部材16を設けているため、その渦流を
板部材16の面で遮ることができ、これにより、下方に
延びようとする渦流を消滅させることができる。又、板
部材16が主管路12の延長方向に延長して設けられて
いるため、この板部材16を設けたことが揚水作動時に
おける水流の障害になることはないし、又、板部材16
を設けた部分と、板部材16を過ぎた部分(渦流形成空
間15)では、板部材16の板厚分の断面積が変化する
だけであるため、水流に乱れが生じるといったことはな
く、揚水性能が不安定になることがない。
【0019】又、自吸式ポンプでは、上記したように、
自吸作動時に、ケーシング1内で自吸液を循環させなが
ら吸い込み管3からの空気を追い出すようにすることか
ら、ケーシング1内に必ず自吸液を溜めておく必要があ
る。そこで、この自吸式ポンプでは、貯水器4の滞留部
40を左右方向に膨出して形成させたもので、この滞留
部40だけで必要な自吸液を溜めることができるため、
ポンプ停止時において自吸液を確実にケーシング1内に
滞留させることができる。又、滞留部40だけで必要な
自吸液を溜めることができるため、全長を長くする必要
がないし、又、流出口(貯水出口41)と流入口(貯水
入口42)との高低レベル差を大きく設定する必要もな
いため、吸い込み側構造のコンパクト化を図ることがで
きるし、揚水負荷を小さくすることができる。尚、貯水
器4は、ケーシング1と一体成形してもよい。
【0020】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明(請求
項1)の自吸式ポンプにあっては、自吸作動時において
は渦流の発達を防止させることができ、又、揚水作動時
には水流の円滑な流れを確保できるという効果が得られ
る。
【0021】又、本発明(請求項2)の自吸式ポンプに
あっては、吸い込み側構造のコンパクト化を図ることが
できるし、ポンプ能力を大きくすることなく自吸時間を
短縮できる。また、ポンプ停止時において自吸液を確実
にケーシング内に滞留させることができるという効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の1形態である自吸式ポンプの要
部を示す軸方向断面図である。
【図2】自吸式ポンプのケーシングを示す側面断面図で
ある。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】図1のB−B断面図である。
【符号の説明】
1 ケーシング 10 大渦形室 11 小渦形室 12 主管路 13 吐水口 14 副管路 15 渦流形成空間 16 板部材 17 吸い込み口 2 インペラ 20 インペラ軸 3 吸い込み管 4 貯水器 40 滞留部 41 貯水出口 42 貯水入口 L1 下端レベル L2 上端レベル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インペラの周りに大渦形室と小渦形室が
    形成され、大渦形室から延長した主管路の上端に吐水口
    が形成され、小渦形室から延長した副管路の上端が前記
    主管路の壁面に沿って接線方向から渦巻き状に連通する
    ように形成されたケーシングを備え、自吸作動時におい
    てケーシングに溜まった自吸水を空気と共に小渦形室か
    ら副管路を経て主管路に吐出させることにより主管路内
    で渦流を生じさせて気水分離を行わせる渦流形成空間が
    前記主管路に形成されている自吸式ポンプにおいて、 前記渦流形成空間の下方における主管路内に、渦流を消
    滅させるための板部材が主管路の延長方向に延長して設
    けられていることを特徴とした自吸式ポンプ。
  2. 【請求項2】 ケーシングの吸い込み口と吸い込み管と
    の間に自吸水の貯水器が設けられ、この貯水器は、左右
    方向に膨出させて吸い込み口の開口面積よりも大きな断
    面積に形成した滞留部と、滞留部の底端部に横向きに開
    口して吸い込み口にほぼ水平に連通する貯水出口と、滞
    留部の上端部に横向きに開口して吸い込み管に連通する
    貯水入口とを備え、この貯水入口の下端レベルが貯水出
    口の上端レベルよりも上方に形成されていることを特徴
    とした自吸式ポンプ。
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