JP2002098085A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプを停止すると一切の制御なしに吐出管
のサイフォン部に空気が入ってサイフォンが解消できる
ポンプ装置を提供すること。 【解決手段】 ポンプ２と吐出管３を具備し、該吐出管
３が吐出し水面１０より高い位置を経由して該吐出し水
面１０の下に開口するサイフォン部９を有するポンプ装
置において、サイフォン形状の吐出管３頂付近に一端が
接続された空気供給管７の他端と一端が大気に開放され
た空気吸込管６の他端を規定高さで合流部４とし、該合
流部４を吐出管３の接続口５に接続し、ポンプ２の運転
中は吐出水の動水位により空気をポンプ吐出管３に吸込
むことなくサイフォンを形成したまま運転を継続し、該
ポンプ停止後は空気吸込管６及び空気供給管７を通して
自動的にサイフォン部９の頂部に空気を吸込みサイフォ
ンを破壊する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、清水その他の液体
を揚水或いは排水するポンプ装置で、吐出管が吐出し水
面よりも高い位置を経由して吐出し水面下に開口するサ
イフォン形状の吐出管を有するポンプ装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のサイフォン形状の吐出管
を有するポンプ装置においては、吐出管のサイフォン部
に空気を供給するための電磁弁や電動弁或いは手動弁を
設けている。そしてポンプ停止後、この弁を開いて吐出
管のサイフォン部に空気を供給し、真空破壊をしてサイ
フォンを解消している。

【０００３】上記電磁弁や電動弁或いは手動弁を設ける
と、装置が複雑になるばかりではなく、これらの弁のメ
ンテナンス等も必要となる。また、手動弁においては、
ポンプ停止後、該手動弁を手動で開くという煩わしい作
業を必要とし、弁を開くことを忘れる恐れもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、ポンプを停止すると一切の制御な
しに吐出管のサイフォン部に空気が入ってサイフォンが
解消できるポンプ装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、ポンプと該ポンプの吐出口に
接続される吐出管を具備し、該吐出管が吐出し水面より
高い位置を経由して該吐出し水面下に開口するサイフォ
ン形状の吐出管を具備するポンプ装置において、サイフ
ォン形状の吐出管頂付近に一端が接続された空気供給管
の他端と一端が大気に開放された空気吸込管の他端を規
定高さで合流させて一本の合流管とし、該合流管をポン
プ吐出管に接続し、ポンプ運転中は吐出水の動水位によ
り空気をポンプ吐出管に吸込むことなくサイフォンを形
成したまま運転を継続し、該ポンプ停止後は空気吸込管
により自動的に吐出管内に空気を吸込みサイフォンを破
壊するように構成したことを特徴とする。

【０００６】上記のように、吐出管頂付近に空気供給管
の他端と空気吸込管の他端を規定の高さで合流させた合
流管をポンプ吐出管に接続し、該ポンプ停止後は空気吸
込管により自動的に吐出管内に空気を吸込みサイフォン
を破壊するように構成したので、ポンプを停止すると一
切の制御なしに吐出管のサイフォン部に空気が入ってサ
イフォンが解消できる。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のポンプ装置において、空気供給管と空気吸込管を合流
する規定高さを、合流管を接続する吐出管の動水位より
低くしたことを特徴とする。

【０００８】上記のように、空気供給管と空気吸込管を
合流する規定高さを、合流管を接続する吐出管の動水位
より低くしたことにより、ポンプを運転すると合流部よ
りも高い位置まで水が入るので空気吸込管と空気供給管
は管に入った水で分断され、吐出管のサイフォン部に空
気が供給されず、吐出管はサイフォンを形成したままポ
ンプ運転を継続する。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載のポンプ装置において、合流管を接続する吐出管
の接続部の高さを空気供給管の他端と空気吸込管の他端
を合流させる合流部の高さと同じ又は該合流部の高さよ
り低くしたことを特徴とする。

【００１０】上記のように、合流管を接続する吐出管の
接続部の高さを空気供給管の他端と空気吸込管の他端を
合流させる合流部の高さと同じ又は該合流部の高さより
低くしたことにより、ポンプが停止し吐出管内が負圧と
なった場合、該空気供給管と空気吸込管を分断していた
管内の水が確実に吐出管に流入し、空気供給管を通して
吐出管のサイフォン部に空気が供給され、サイフォンは
解消される。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか１項に記載のポンプ装置において、空気吸込
管の大気開放端の高さを合流管を吐出管に接続する接続
部の動水位よりも高くしたことを特徴とする。

【００１２】上記のように、空気吸込管の大気開放端の
高さを合流管を吐出管に接続する接続部の動水位よりも
高くしたことにより、ポンプの運転を継続し、吐出管の
接続部の動水位が規定圧（正圧）となると空気吸込管か
らの水の流出がなくなる。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか１項に記載のポンプ装置において、空気吸込
管に逆流防止弁を設けたことを特徴とする。

【００１４】上記のように、空気吸込管に逆流防止弁を
設けたことにより、ポンプ運転開始時にサイフォン部に
空気が残った状態の時に空気吸込管からポンプの吐出水
が流出することを防止できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１は本発明に係るポンプ装置
の構成例を示す図である。図１において、２は吸込口２
ａが吸込水槽１１の吸込み水面１の下に開口するポンプ
である。該ポンプ２の吐出口には吐出管３が接続されて
いる。

【００１６】上記吐出管３は吐出水槽１２の吐出し水面
１０より高い位置を経由して、その先端が吐出し水面１
０の下に開口するサイフォン部９を形成している。該サ
イフォン部９の頂部の接続口８に空気供給管７の一端が
接続され、該空気供給管７の他端と一端が大気に開放さ
れた空気吸込管６の他端を合流させ、該合流部４を吐出
管３の接続口５に接続している。合流部４と吐出管３の
接続口５は同じ高さに位置する。また、空気吸込管６の
大気開放端の高さは合流部４を吐出管に接続する接続口
５の動水位よりも高くしている。

【００１７】上記構成のポンプ装置において、ポンプ２
が停止しているときは吐出管３内には空気だけで水は入
っていない。ポンプ２を運転すると吐出管３内を水が充
満して流れるが、吐出管３のサイフォン部９の空気は該
サイフォン部９の上部に溜まっている。この状態でポン
プ２の運転を継続すると吐出管３内の水流によってサイ
フォン部９の空気が順次押し出され、該サイフォン部９
にも水が充満して流れてくるので、ポンプ２の吐出し量
も規定の流量となり、吐出管３の接続口５の動水位も規
定圧（正圧）となり、空気吸込管６からの水の流出もな
くなる。

【００１８】空気吸込管６の他端と空気供給管７の他端
の合流部４が接続口５の動水位よりも低ければ、該合流
部４よりも高い位置まで水が入るので空気吸込管６と空
気供給管７は管に入ってきた水で分断され、サイフォン
部９には空気が供給されないから、吐出管３はサイフォ
ンを形成したままポンプ２の運転を継続する。なお、図
１において、ｈ１はポンプ運転中の空気供給管７と空気
吸込管６の水位差を示し、ｈ２は接続口５の中心から空
気吸込管６の水位を示す。該空気供給管７と空気吸込管
６の水位差ｈ１は吐出し水面１０と該サイフォン部９の
頂部の空気供給管７の接続口８の水位差ｈ３に等しくな
る（ｈ１＝ｈ２）。

【００１９】ポンプ２が停止すると吐出管３内が負圧と
なり、空気吸込管６から空気が吐出管３に流入し吐出管
３内の水は吸込水槽１１に流出する。同時に空気吸込管
６と空気供給管７を分断していた水が吐出管３に流出し
てしまうので、空気吸込管６からの空気が空気供給管７
を経由して空気供給管７の接続口８からサイフォン部９
に空気が供給されて真空が破壊されサイフォン部９内の
水も吸込側及び吐出側に分断して流下してしまう。

【００２０】図２は図１に示すポンプ装置の管路縦断面
図にサイフォン部９に水が充満して流れている定常状態
のときの動水位を記入した図である。同図において、縦
軸は吸込水位を基準とした吐出管３の長さを取って吐出
管プロフィルと動水位を表したもので、動水位と吐出管
プロフィルの高さの差がその地点の吐出管に掛かる圧力
の水柱である。

【００２１】ポンプ位置Ｌ０（ポンプ２の位置）から吐
出管３の長さＢの位置、即ち動水位曲線Ｄと吐出管プロ
フィルＣとの交点Ａまでの間は吐出管プロファイルＣよ
りも動水位曲線Ｄが上にあるので圧力（正圧）が掛かっ
ており、交点Ａでは吐出管３に掛かる圧力は零である。
交点Ａから吐出端までは動水位曲線Ｄよりも吐出管プロ
ファイルＣが上になり吐出管３内が負圧でサイフォンを
形成している。なお、Ｅは停止後の動水位の変化を示
す。

【００２２】図１のポンプ装置において、空気吸込管６
の他端と空気供給管７の他端の合流部４の高さが動水位
曲線Ｄよりも低い位置であれば該合流部４に圧力（正
圧）が掛かるのでポンプ２の吐出水で空気吸込管６と空
気供給管７を分断し空気供給管７への空気の供給がされ
ないので、交点Ａより先の吐出管３のサイフォンを形成
したままポンプ２の運転は継続することができる。

【００２３】図３は本発明に係るポンプ装置の吐出管の
サイフォン部近傍の構成例を示す図である。本ポンプ装
置では、図示するように、空気吸込管６の他端と空気供
給管７の他端の合流部４よりも吐出管３の接続口５が低
くなっている。

【００２４】図４は本発明に係るポンプ装置の吐出管の
サイフォン部近傍の構成例を示す図である。本ポンプ装
置では図示するように、空気吸込管６に逆止弁１３を設
けている。このように空気吸込管６に逆止弁１３を設け
ることにより、ポンプ運転開始時にサイフォン部９に空
気が残った状態の時に空気吸込管６からポンプ２の吐出
水が流出することを防止できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、各請求項に記載の
発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。

【００２６】吐出管頂付近に空気供給管の他端と空気吸
込管の他端を規定の高さで合流させた合流管をポンプ吐
出管に接続し、該ポンプ停止後は空気吸込管により自動
的に吐出管内に空気を吸込みサイフォンを破壊するよう
に構成したので、ポンプを停止すると一切の制御なしに
吐出管のサイフォン部に空気が入ってサイフォンが解消
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るポンプ装置の構成例を示す図であ
る。

【図２】図１に示すポンプ装置の管路縦断面図に定常状
態のときの動水位を記入した図である。

【図３】本発明に係るポンプ装置の吐出管のサイフォン
部近傍の構成例を示す図である。

【図４】本発明に係るポンプ装置の吐出管のサイフォン
部近傍の構成例を示す図である。

【符号の説明】

１ 吸込み水面 ２ ポンプ ３ 吐出管 ４ 合流部 ５ 接続口 ６ 空気吸込管 ７ 空気供給管 ８ 接続口 ９ サイフォン部 １０ 吐出し水面 １１ 吸込水槽 １２ 吐出水槽 １３ 逆止弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H045 AA12 AA23 BA41 CA21 DA15 EA44 3H071 AA01 CC18 CC44 DD35 3H079 AA26 BB00 CC08 DD12 DD24 DD31 DD39

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプと該ポンプの吐出口に接続される
   吐出管を具備し、該吐出管が吐出し水面より高い位置を
   経由して該吐出し水面下に開口するサイフォン形状の吐
   出管を具備するポンプ装置において、 前記サイフォン形状の吐出管頂付近に一端が接続された
   空気供給管の他端と一端が大気に開放された空気吸込管
   の他端を規定高さで合流させて一本の合流管とし、該合
   流管を前記ポンプ吐出管に接続し、 前記ポンプ運転中は吐出水の動水位により空気を前記ポ
   ンプ吐出管に吸込むことなくサイフォンを形成したまま
   運転を継続し、該ポンプ停止後は空気吸込管により自動
   的に吐出管内に空気を吸込みサイフォンを破壊するよう
   に構成したことを特徴とするポンプ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のポンプ装置において、 前記空気供給管と空気吸込管を合流する規定高さを、前
   記合流管を接続する吐出管の動水位より低くしたことを
   特徴とするポンプ装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のポンプ装置にお
   いて、 前記合流管を接続する前記吐出管の接続部の高さを前記
   空気供給管の他端と空気吸込管の他端を合流させる合流
   部の高さと同じ又は該合流部の高さより低くしたことを
   特徴とするポンプ装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
   ポンプ装置において、 前記空気吸込管の大気開放端の高さを前記合流管を前記
   吐出管に接続する接続部の動水位よりも高くしたことを
   特徴とするポンプ装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   ポンプ装置において、 前記空気吸込管に逆流防止弁を設けたことを特徴とする
   ポンプ装置。