JP2009108697A - 縦型自吸式ポンプ及び濾過装置付き縦型自吸式ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】そこで本発明の課題は、設置スペース及び設置方向の制約が少ない縦型自吸式ポンプを提供すること、及び、フィルター交換作業が容易且つ安全であり、ポンプ内の空気抜き及び呼び水が不要であり、しかも横型ポンプ構成を採用した場合に比して設置スペース及び設置方向の制約が少ない濾過装置付き縦型自吸式ポンプを提供する。
【解決手段】逆支弁の無いバルブレス構成の縦型自吸式ポンプにおいて、吸込口、サクション室、羽根車、自吸室、吐出口の順で流路上流から下流に備え、サクション室及び羽根車より上方位置に吸込口及び吐出口を配設してあり、該吸込口及び吐出口より上方位置に自吸室を配設してあるポンプ部と、該ポンプ部の下部に接続され、前記ポンプ部の駆動源となる駆動部と、を有して成り、前記羽根車の回転方向が略水平方向であることを特徴とする縦型自吸式ポンプである。
【選択図】図１

Description

本発明は縦型自吸式ポンプ及び濾過装置付き縦型自吸式ポンプに関し、詳しくは設置スペースの制約の少ない縦型のコンパクトな自吸式ポンプ及び濾過装置を備えた縦型のコンパクトな自吸式ポンプに関する。

化学分野及びその他の分野において、種々様々な種類の液体から不純物を取り除くための手段として濾過装置が一般的に用いられている。中でも、タンク等に貯留する液体を吸込み、フィルターにより濾過した後、後工程に送液したり、或いは前記タンクに戻して循環させるためのポンプを備えた濾過装置としては、押込み型フート弁付きポンプを備えた形式のものが知られている（特許文献１及び２等参照）。

一方、バルブレス構成の自吸式ポンプとしては、自吸式ケミカルポンプが知られている（特許文献３等参照）

特許文献１及び２の形式の濾過装置では、フィルター交換の際には予めドレインでの液抜きが必須となっている。

しかし、ドレインから液抜きした液体の回収は、バケツ等を用いて手作業で行わなければならず、煩雑であるだけでなく、液体の種類によっては危険であるという欠点を有している。

また、液抜きを行うまで液中に浸漬していたフィルターは、液抜きを行ってもフィルターの表面や目中に残っている液滞留分の液垂れが生じてしまうため、取り出す際に作業者や機器周囲を汚してしまうだけでなく、液垂れするフィルターの取出作業は困難であり、交換作業が煩雑且つ面倒であり、更に、液体の種類によっては危険であるという欠点を有している。

更にまた、フィルター交換後の運転再開時には、ポンプ内の空気抜き及び呼び水が必要であるため、手間がかかるだけでなく、運転中断時間が長引いてしまうという欠点を有している。

そこで本発明者は上記した従来の課題を解決するために、吸込口、サクション室、羽根車、自吸室、吐出口の順で流路上流から下流に備え、サクション室及び羽根車より上方位置に吸込口及び吐出口を配設してあり、該吸込口及び吐出口より上方位置に自吸室を配設してある、逆支弁の無いバルブレス構成の自吸式ポンプであるポンプ部と、自吸室と吐出口との間の流路上で且つ自吸室より上方位置に配設した濾過塔と、該濾過塔内で且つポンプ部の停止時に該ポンプ部内の残存液体より上方位置に配設したフィルターと、を有する構成の自吸式濾過装置（特許文献４）を先に提案した。

特開２００５−２３８０７１号公報 特開２００４−１８８３３７号公報 特許第２６６５１４０号公報 特願２００６−１１９１２１号

そして本発明者は、この先提案技術を基に更に研究を続けたところ、当該先提案技術では、フィルター交換作業が容易且つ安全であり、ポンプ内の空気抜き及び呼び水が不要である等の従来技術の課題は解決されたが、ポンプ部の駆動部が横に接続された横型ポンプ構成を採用した場合、設置面積を横方向に広く取る必要があり、設置スペースによっては設置が困難乃至は不可能であったり、或いは設置方向に制約が生じる場合もあることが判った。

かかる設置スペースの問題は、濾過装置を必須構成としないポンプのみの構成の場合でも同様であった。

そこで本発明の課題は、設置スペース及び設置方向の制約が少ない縦型自吸式ポンプを提供すること、及び、フィルター交換作業が容易且つ安全であり、ポンプ内の空気抜き及び呼び水が不要であり、しかも横型ポンプ構成を採用した場合に比して設置スペース及び設置方向の制約が少ない濾過装置付き縦型自吸式ポンプを提供することにある。

上記本発明の課題は下記構成によって達成される。

１．逆支弁の無いバルブレス構成の縦型自吸式ポンプにおいて、
吸込口、サクション室、羽根車、自吸室、吐出口の順で流路上流から下流に備え、サクション室及び羽根車より上方位置に吸込口及び吐出口を配設してあり、該吸込口及び吐出口より上方位置に自吸室を配設してあるポンプ部と、
該ポンプ部の下部に接続され、前記ポンプ部の駆動源となる駆動部と、
を有して成り、
前記羽根車の回転方向が略水平方向であることを特徴とする縦型自吸式ポンプ。

２．前記駆動部の駆動軸と前記羽根車の回転軸が同軸上に配設された構成であることを特徴とする上記１に記載の縦型自吸式ポンプ。

３．前記吸込口及び前記吐出口が側方に配設された構成であることを特徴とする上記１又は２に記載の縦型自吸式ポンプ。

４．前記吸込口が側方に配設され、前記吐出口が上方に配設された構成であることを特徴とする上記１又は２に記載の縦型自吸式ポンプ。

５．前記自吸室が前記サクション室より上方に配設された構成であることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の縦型自吸式ポンプ。

６．前記サクション室と自吸室の容量が同量ないし略同量であることを特徴とする上記１〜５のいずれかに記載の縦型自吸式ポンプ。

７．前記駆動部が、マグネットカップリング式駆動部であることを特徴とする上記１〜６のいずれかに記載の縦型自吸式ポンプ。

８．前記マグネットカップリング式駆動部が、前記ポンプ部との隔壁板とマグネットカップリングの駆動軸との間にスラストベアリングを介在させた構成であることを特徴とする上記７に記載の縦型自吸式ポンプ。

９．上部に濾過装置を装着可能な構成であることを特徴とする上記１〜８のいずれかに記載の縦型自吸式ポンプ。

１０．濾過装置部を有し、逆支弁の無いバルブレス構成の縦型自吸式ポンプにおいて、
吸込口、サクション室、羽根車、自吸室、吐出口の順で流路上流から下流に備え、サクション室及び羽根車より上方位置に吸込口及び吐出口を配設してあり、該吸込口及び吐出口より上方位置に自吸室を配設してあるポンプ部と、
該ポンプ部の下部に接続され、前記ポンプ部の駆動源となる駆動部と、
前記自吸室と前記吐出口との間の流路上で且つ前記自吸室より上方位置に配設した濾過塔、及び、該濾過塔内で且つ前記ポンプ部の停止時に該ポンプ部内の残存液体より上方位置に配設したフィルター、を備えた濾過装置部と、
を有して成り、
前記羽根車の回転方向が略水平方向であることを特徴とする濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

１１．前記駆動部の駆動軸と前記羽根車の回転軸が同軸上に配設された構成であることを特徴とする上記１０に記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

１２．前記吸込口及び前記吐出口が側方に配設された構成であることを特徴とする上記１０又は１１に記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

１３．前記濾過装置部が、前記自吸室の上部に設けられた構成であることを特徴とする上記１０〜１２のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

１４．前記濾過装置部、前記ポンプ部及び前記駆動部は、上方から下方に濾過装置部・ポンプ部・駆動部の順で直線状に配設された構成であることを特徴とする上記１０〜１３のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

１５．前記自吸室が前記サクション室より上方に配設された構成であることを特徴とする上記１０〜１４のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

１６．前記サクション室と自吸室の容量が同量ないし略同量であることを特徴とする上記１０〜１５のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

１７．前記濾過装置部の濾過塔と前記ポンプ部とが一体型の構成であることを特徴とする上記１０〜１６のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

１８．前記ポンプ部と前記濾過装置部が、ポンプ部の上部に濾過装置部の濾過塔を接続した別体型の構成であることを特徴とする上記１０〜１６のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

１９．前記フィルターが、着脱交換可能なカートリッジ式であることを特徴とする上記１０〜１８のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

２０．前記ポンプ部の駆動部が、マグネットカップリング式駆動部であることを特徴とする上記１０〜１９のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

２１．前記マグネットカップリング式駆動部が、前記ポンプ部との隔壁板とマグネットカップリングの駆動軸との間にスラストベアリングを介在させた構成であることを特徴とする上記２０に記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

２２．前記濾過装置部の濾過塔より下方位置に、該濾過塔内の残存液体の確認及び／又は排出が可能な安全確認バルブが設けられた構成であることを特徴とする上記１０〜２１のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

請求項１に示す発明によれば、設置スペース及び設置方向の制約が少ない縦型自吸式ポンプを提供することができる。

特に、駆動部がポンプ部の下部に接続された縦型ポンプ構成により、先提案技術で横型ポンプ構成を採用した場合に比して設置スペースが少なく済むだけでなく、設置方向による設置スペースの変化が殆ど無いので設置方向による制約が生じることが少ない。

とりわけ特に、羽根車の回転方向を略水平方向とした構成により、ケーシング吸込口、渦室吐出口、自吸循環口を上向き構成とすることができることから、液体の送液効率が高いだけでなく、空気の巻き込みや残存が著しく減少するので、空気によるエアロックが生じることがない。

請求項２又は請求項１１に示す発明によれば、駆動部からの駆動力を羽根車に効率よく伝達することが可能である。

請求項３又は請求項１２に示す発明によれば、サクション室及び羽根車より上方位置に配設してある吸込口及び吐出口を側方に配設することで縦型自吸式ポンプの高さを抑制することが可能である。

請求項４に示す発明によれば、吐出口に接続する配管類の取り回しが容易となるだけでなく、吐出口に濾過装置等の他の構成を付加装着する場合には上部に接続することができる。

請求項５又は請求項１５に示す発明によれば、自吸室をサクション室の上部に配設することでポンプケーシングを有効に使うことが可能である。

請求項６又は請求項１６に示す発明によれば、サクション室と自吸室の容量が同量ないし略同量であることにより、運転停止時及び運転再開時に移動する液体の容量と一致ないしは略一致させることができる。特に運転再開時に、羽根車の回転によりサクション室の液全量は自吸室に移動するから、その量だけサクション室の液面が上昇し、そのあと２倍の液量で自吸室等を循環するから、吸引量が多く早く自吸動作が終了する。

請求項７又は請求項２０に示す発明によれば、ポンプ部の駆動部が、マグネットカップリング式駆動部であることにより、ポンプ部での液密性を確保することができる。

請求項８又は請求項２１に示す発明によれば、ポンプ作動時の内圧増大による隔壁板の変形防止に抗するために従来用いられていたのは、セラミック等の高剛性物質であったので、変形等の恐れはないものの、高コストであるという不都合が見られたが、この素材に替えて、より安価な合成樹脂等の素材を用いた場合であっても、前記スラストベアリングを介して駆動軸が前記マグネットカップリングの回転を円滑に維持しつつ前記隔壁板の変形を抑制支持することができる。

請求項９に示す発明によれば、濾過装置を装着することで濾過装置付き縦型自吸式ポンプとすることができる。

請求項１０に示す発明によれば、運転停止時には、濾過塔内の液体は排出及び逆流によって空になると共に、フィルターの目中や表面に滞留ないし付着していた液体も流出することになるので、ドレインからの液抜き等を行うことなく、該濾過塔内のフィルターが液垂れすることなく取り出して交換することができる。従って、作業者や機器周囲を汚すことなく、極めて容易にフィルター交換作業を行うことができる。特に、液体が危険性を有する薬液の場合、危険に晒されることなく安全にフィルター交換作業を行うことができる。

また、運転停止時には、濾過塔内の液体は空になるが、吸込口及び吐出口より下方位置に配設されたサクション室及び羽根車の部分に液体が残存しているため、ポンプ部を再始動させるだけで、空気抜き及び呼び水を行うことなく直ちに運転を再開することができる。

しかも、駆動部がポンプ部の下部に接続された縦型ポンプ構成により、先提案技術で横型ポンプ構成を採用した場合に比して設置スペースが少なく済むだけでなく、設置方向による設置スペースの変化が殆ど無いので設置方向による制約が生じることが少ない。

請求項１３に示す発明によれば、濾過装置部が、前記自吸室の上部に設けられた構成により、該自吸室と濾過塔とを連通状態に且つ吐出口と自吸室との間の経路上に容易に配設することができる。

請求項１４に示す発明によれば、一番重量の軽い濾過装置部が一番上方に、その次に軽いポンプ部、そして一番重い駆動部が一番下に配設されているので設置時の安定感があるだけでなく、上方から下方に直線状に配設されていることにより、駆動部のモータの駆動軸とポンプ部の羽根車の回転軸を上下方向に一致させることができるので稼動時のブレが少なく安定した状態での作動が得られ易い。

請求項１７に示す発明によれば、濾過装置部の濾過塔とポンプ部とが一体型の構成により、別体構成に比して、より小型化・簡略構成化が可能となる。

請求項１８に示す発明によれば、ポンプ部と濾過装置部が、ポンプ部の上部に濾過装置部の濾過塔を接続した別体型の構成により、既存・既設の自吸式ポンプを流用し、濾過装置とすることが可能となる。

請求項１９に示す発明によれば、フィルターが、着脱交換可能なカートリッジ式であることにより、フィルター交換時にカートリッジ式のフィルターを入れ換えるだけで交換可能となる。

請求項２２に示す発明によれば、濾過装置部の濾過塔より下方位置に、該濾過塔内の残存液体の確認及び／又は排出が可能な安全確認バルブが設けられた構成により、該安全確認バルブを開放することでフィルター交換時に濾過塔内の残存液体の確認を行うことができる。濾過塔内に残存液体が溜まっていた場合は、開放した安全確認バルブから排出することができる。

以下、本発明の詳細について添付図面に基き説明する。

図１は本発明に係る縦型自吸式ポンプの実施例を示す概略断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線概略拡大断面図、図３は図１のＩＩ−ＩＩ線より下方部分の構成に図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線部分で切欠した状態を示す概略拡大断面図、図４は図１のＩＩ−ＩＩ線より下方部分における図２のＩＶ−ＩＶ線概略拡大断面図、図５は本発明に係る濾過装置付き縦型自吸式ポンプの実施例を示す概略断面図、図６はフィルターに対する液体の透過方向を示す図５のＶＩ−ＶＩ線概略拡大端面図である。尚、図１〜図６は、細部の構成を明瞭化するために断面線を一部省略している。

本発明の縦型自吸式ポンプ１Ａは、主構成部材であるポンプ部２と駆動部３とを上下に配設した縦型構成を有するものであり、駆動部３によって駆動するポンプ部２のポンプ動作によって、タンク等（図示せず）に貯溜する被濾過液である液体を導管１１を介して吸込口２１から吸い込み、吸い込んだ液体を吐出口２２より導管１２を介して次工程へ送液したり、或いは元のタンク等に戻して循環させる構成を有している。

ポンプ部２は、運転再開時の呼び水及び空気抜きが不要である逆支弁の無いバルブレス構成の自吸式ポンプであり、吸込口２１、サクション室２３、羽根車２４、自吸室２５、吐出口２２の順で流路上流から下流に向けて配設されると共に、サクション室２３及び羽根車２４より上方位置に吸込口２１及び吐出口２２を配設し、該吸込口２１及び吐出口２２より上方位置に自吸室２５を配設し、前記羽根車２４の回転方向は略水平方向である構成を有する。

また、図１において、１３は始動時・運転中・再開時にポンプ部２内に流入した空気を排気するエア抜き部、１４は最初の始動時の呼び水を行うために任意の位置に設けられた呼び水入口部、２６は羽根車２４の作動（即ち、回転）によってサクション室２３内から羽根車２４に吸い込まれる液体の導入口であるケーシング吸込口、２７は羽根車２４の作動（即ち、回転）によって自吸室２５に向かって送り出される液体の導出口である渦室吐出口、２８は渦室吐出口２７から導出した液体が自吸室２５へ送液される際の流路である自吸室通路部である。尚、図１中に図示されない自吸循環孔については、符号２９として図２〜図４に示す。

ポンプ部２は、ポンプケーシングを有効に使うために図１に示すように前記自吸室２５が前記サクション室２３より上方に配設された構成であることが好ましい。

また、ポンプ部２は、運転再開時の自吸動作を早めるために、前記サクション室２３と自吸室２５の容量は同量ないし略同量であることが好ましい。

駆動部３は、前記ポンプ部２の下部に接続された所謂縦型ポンプ構成であると共に該ポンプ部２の駆動源となる。図１において、３１は駆動部３のモータ、３２はモータ３１によって回転する駆動軸、３３はマグネット３３Ａを有するマグネットカップリング、３４はポンプ部２との隔壁板、３５は隔壁板３４とマグネットカップリング３３の駆動軸３２との間に介在するスラストベアリング、である。

前記ポンプ部２と前記駆動部３とは、上部にポンプ部２を配設し、下部に駆動部３を配設した縦型構成を有しているが、駆動部３からの駆動力をポンプ部２の羽根車２４に効率よく伝達するために、図１及び図３に示すように前記駆動部３の駆動軸３２と前記羽根車２４の回転軸２４Ｂとを同軸上に配設した構成とすることがより好ましい。

次に、駆動部３によるポンプ部２の駆動について説明する。
駆動部３によるポンプ部２の駆動手段としては、この種の自吸式ポンプにおいて公知公用の手段を採ることができるが、好ましくは液密非接触状態での駆動が容易なマグネットカップリング式である。

即ち、駆動部３のモータ３１が駆動軸３２を介してマグネット３３Ａを有するマグネットカップリング３３を回転させると、マグネット２４Ａを有する羽根車２４が隔壁板３４を介して液密非接触状態で磁力で同期回転し、この羽根車２４の回転によりポンプ動作が行われることになる。尚、図１に示す本実施例のように、隔壁板３４とマグネットカップリング３３の駆動軸３２との間にスラストベアリング３５を介在させた構成とすれば、ポンプ作動時の内圧増大による隔壁板３４の変形防止に抗するために従来用いられていたのは、セラミック等の高剛性物質であったので、変形等の恐れはないものの、高コストであるという不都合が見られたが、この素材に替えて、より安価な合成樹脂等の素材を用いた場合であっても、前記スラストベアリング３５を介して駆動軸３２が前記マグネットカップリング３３の回転を円滑に維持しつつ前記隔壁板３４の変形を抑制支持することができる。

以下、羽根車２４の回転による自吸式のポンプ動作開始時の自吸作用について説明する。
先ず、最初の始動に際しては呼び水入口部１４から呼び水を行う。
次に、羽根車２４を回転させると、サクション室２３内及びケーシング吸込口２６を通って羽根車２４部分に溜まっている液体が前記羽根車２４の回転による遠心力により該羽根車２４の外周方向に押出されて渦室吐出口２７から吐出し、自吸室通路部２８を通って自吸室２５へと移動する。このとき、自吸室２５内にこれまで溜まっていた液体は自吸循環口２９を通って羽根車２４部分に流入して前記したサクション室２３からの液体と共に羽根車２４の回転による遠心力によって渦室吐出口２７から吐出し、自吸室通路部２８を通って自吸室２５へ移動する。この液体の移動によって、羽根車２４の回転軸２４Ｂ部分は高負圧となり、サクション室２３等内に残存していた空気は前記したサクション室２３からの液体及び自吸循環孔２９からの液体と混合して渦室吐出口２７から排出され、自吸室通路部２８を介して自吸室２５へ移動し、そこで比重の軽い空気は吐出口２２から排出される。自吸室２５内の液体が自吸循環孔２９を通ってサクション室２３との間を循環することで該サクション室２３内に溜まっていた空気が自吸室２５を通って吐出口２２から完全に排出することで自吸が完了する。

この自吸の完了後に定常運転となる。一方、羽根車２４の回転を停止すると、自吸室２５内の液面は下降するが、吸込口２１及び吐出口２２より下方に配設されているサクション室２３内及び羽根車２４部分に溜まっている液体は排出されることなく残存した状態となる。従って、羽根車２４を再び回転させれば、空気抜き作業や呼び水作業を行うことなく上記したように再び自吸が行われ、自吸完了後に再び定常運転となる。

以上、本発明に係る縦型自吸式ポンプ１Ａの実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されず、本発明の範囲内において他の構成を採ることもできる。

濾過装置を接続することで濾過装置付き縦型自吸式ポンプとすることができる。濾過装置の接続は、吐出口２２に直接又は導管１２や配管等の他の接続具を介して接続することで可能であり、好ましくは吐出口２２に直接接続することで本発明の縦型自吸式ポンプの上部に装着された構成とすることである。本発明の縦型自吸式ポンプに接続可能な濾過装置としては、縦型、自吸式等のポンプ形式に拘らずこの種のポンプに接続される公知公用の濾過装置を特別の制限なく挙げることができるが、好ましくは後述する本発明の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ１Ｂに用いられている濾過装置部４（濾過塔４１及びフィルター４２）と同様の構成のものである。

例えば、上記実施例では吸込口２１が側方に配設され、吐出口２２が上方に配設された構成であるが、吸込口２１及び吐出口２２の両方が側方に配設された構成であってもよいし、吸込口２１及び吐出口２２の両方が上方に配設された構成であってもよい。尚、後述する本発明の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ１Ｂの実施例では、吸込口２１及び吐出口２２の両方が側方に配設された構成を採っている。

次に、図５に基づき本発明に係る濾過装置付き自吸式ポンプの実施例について説明する。

図５に示す濾過装置付き縦型自吸式ポンプ１Ｂは、実質的に、ポンプ部２と駆動部３とを主構成とする縦型自吸式ポンプ１Ａの主構成に加えて該ポンプ部２の上部に濾過装置部４を配設した構成を有するものである。即ち、ポンプ部２と駆動部３とから成る自吸式ポンプ部分の基本的構成は上述した縦型自吸式ポンプ１Ａと同様の構成となっている。

本発明に係る濾過装置付き縦型自吸式ポンプ１Ｂは、ポンプ部２と駆動部３と濾過装置部４とを主構成とし、駆動部３によって駆動するポンプ部２のポンプ動作によって、タンク等（図示せず）に貯溜する被濾過液である液体を導管１１を介して吸込口２１から吸い込み、吸い込んだ液体を濾過装置部４に送り込んで濾過した後、吐出口２２より導管１２を介して次工程へ送液したり、或いは元のタンク等に戻して循環させる構成を有している。図５に示す本実施例では、濾過装置部４の濾過塔４１とポンプ部２とが一体型の構成となっている。

ポンプ部２は、運転再開時の呼び水及び空気抜きが不要である逆支弁の無いバルブレス構成の自吸式ポンプであり、吸込口２１、サクション室２３、羽根車２４、自吸室２５、吐出口２２の順で流路上流から下流に向けて配設されると共に、サクション室２３及び羽根車２４より上方位置に吸込口２１及び吐出口２２を配設し、該吸込口２１及び吐出口２２より上方位置に自吸室２５を配設し、前記羽根車２４の回転方向は略水平方向である構成を有する。

また、図５において、１３は始動時・運転中・再開時に濾過塔４１内に流入した空気を排気するエア抜き部、１４は最初の始動時の呼び水を行うために任意の位置に設けられた呼び水入口部、２６は羽根車２４の作動（即ち、回転）によってサクション室２３内から羽根車２４に吸い込まれる液体の導入口であるケーシング吸込口、２７は羽根車２４の作動（即ち、回転）によって自吸室２５に向かって送り出される液体の導出口である渦室吐出口、２８は渦室吐出口２７から導出した液体が自吸室２５へ送液される際の流路である自吸室通路部である。尚、図５中に図示されない自吸循環孔については、図２〜図４に示す縦型自吸式ポンプ１Ａの自吸循環孔２９と同様の位置に配設されている。

ポンプ部２は、ポンプケーシングを有効に使うために図５に示すように前記自吸室２５が前記サクション室２３より上方に配設された構成であることが好ましい。

また、ポンプ部２は、運転再開時の自吸動作を早めるために、前記サクション室２３と自吸室２５の容量は同量ないし略同量であることが好ましい。

駆動部３は、前記ポンプ部２の下部に接続された所謂縦型ポンプ構成であると共に該ポンプ部２の駆動源となる。図１において、３１は駆動部３のモータ、３２はモータ３１によって回転する駆動軸、３３はマグネット３３Ａを有するマグネットカップリング、３４はポンプ部２との隔壁板、３５は隔壁板３４とマグネットカップリング３３の駆動軸３２との間に介在するスラストベアリング、である。

前記ポンプ部２と前記駆動部３とは、上部にポンプ部２を配設し、下部に駆動部３を配設した縦型構成を有しているが、駆動部３からの駆動力をポンプ部２の羽根車２４に効率よく伝達するために、図１及び図３に示すように前記駆動部３の駆動軸３２と前記羽根車２４の回転軸２４Ｂとを同軸上に配設した構成とすることがより好ましい。

濾過装置部４は、濾過塔４１と該濾過塔４１内に配設されたフィルター４２とを有して構成されており、該濾過塔４１は前記自吸室２５と吐出口２２との間の流路上で且つ前記自吸室２５より上方位置に配設（本実施例では自吸室２５の上部に一体的に接続）しており、該濾過塔４１内には、前記ポンプ部２の運転停止時に該ポンプ部２内の残存液体より上方位置にフィルター４２が配設されている。

フィルター４２の配設構成としては、自吸室２５と吐出口２１との間の流路上で且つ前記自吸室２５より上方位置で液体の濾過が可能な構成であればよく、１枚ないし複数枚の板状のフィルターを流路に配設してもよいが、好ましくは本実施例に示すように濾過塔４１内に筒状のものを立設状態で配設する構成である。

フィルター４２を筒状体とすることで、ポンプ部２の自吸室２５を通って濾過塔４１内へ送液された液体は、図６に示すように該フィルター４２の外側から筒状体の内側へ透過する際に濾過されて不純物を除去することができる。フィルター４２の内側に透過送液されることで濾過された液体は、吐出口２２から後工程に送液したり、或いは前記タンクに戻して循環される。尚、フィルター４２に対する液体の透過方向は、本実施例の外側から内側方向に透過する構成に限らず、自吸室２５・濾過塔４１・吐出口２２に到る流路構成によっては内側から外側方向に透過する構成としてもよい。

フィルター４２の濾過材としては、この種の濾過装置部４に用いられる公知公用の濾過材を用いることができ、濾過する液体及び除去する不純物の種類・大きさ等によって適宜選択されたものを用いることができる。

またフィルター４２を着脱交換可能なカートリッジ式とすれば、交換作業はカートリッジ式のフィルターを入れ換えるだけの極めて簡単な作業となるので好ましい。

次に、フィルター４２の交換作業について説明する。
フィルター４２の交換時期が来たり、或いは異なるメッシュのフィルター４２に入れ換える等のようにフィルター４２の交換が必要になった場合、先ず、ポンプ部２の運転を停止する。

ポンプ部２の運転停止により、濾過装置付き縦型自吸式ポンプ１Ｂ内の液体は、吐出口２２、フィルター４２、自吸室２５、自吸室通路部２８、渦室吐出口２７、サクション室２３、吸込口２１を逆流し排出される。

この逆流・排出によって、濾過装置付き自吸式ポンプ１Ｂ内の液体の内、吸込口２１及び吐出口２２より上方位置の液体、即ち、濾過塔４１内及び自吸室２５内の液体は空になると共に、フィルター４２の目中や表面に滞留ないし付着していた液体も流出することになるので、該濾過塔４１内のフィルター４２は液垂れすることなく取り出して交換することができる。従って、作業者や機器周囲を汚すことなく、極めて容易且つ安全にフィルター４２の交換作業を行うことができる。

尚、フィルター４２の交換の際、濾過塔４１内及び自吸室２５内に液体が残存していないことを予め確認することが好ましい。濾過塔４１内に残存液体が溜まっていた場合は、安全確認バルブ（図示せず）等を開放することで排出する。

次に、駆動部３によるポンプ部２の駆動について説明する。
駆動部３によるポンプ部２の駆動手段としては、この種の自吸式ポンプにおいて公知公用の手段を採ることができるが、好ましくは液密非接触状態での駆動が容易なマグネットカップリング式である。

即ち、駆動部３のモータ３１が駆動軸３２を介してマグネット３３Ａを有するマグネットカップリング３３を回転させると、マグネット２４Ａを有する羽根車２４が隔壁板３４を介して液密非接触状態で磁力で同期回転し、この羽根車２４の回転によりポンプ動作が行われることになる。尚、図１に示す本実施例のように、隔壁板３４とマグネットカップリング３３の駆動軸３２との間にスラストベアリング３５を介在させた構成とすれば、ポンプ作動時の内圧増大による隔壁板３４の変形防止に抗するために従来用いられていたのは、セラミック等の高剛性物質であったので、変形等の恐れはないものの、高コストであるという不都合が見られたが、この素材に替えて、より安価な合成樹脂等の素材を用いた場合であっても、前記スラストベアリング３５を介して駆動軸３２が前記マグネットカップリング３３の回転を円滑に維持しつつ前記隔壁板３４の変形を抑制支持することができる。

以下、羽根車２４の回転による自吸式のポンプ動作開始時の自吸作用について説明する。
先ず、最初の始動に際しては呼び水入口部１４から呼び水を行う。
次に、羽根車２４を回転させると、サクション室２３内及びケーシング吸込口２６を通って羽根車２４部分に溜まっている液体が前記羽根車２４の回転による遠心力により該羽根車２４の外周方向に押出されて渦室吐出口２７から吐出し、自吸室通路部２８を通って自吸室２５へと移動する。このとき、自吸室２５内にこれまで溜まっていた液体は自吸循環孔２９を通って羽根車２４部分に流入して前記したサクション室２３からの液体と共に羽根車２４の回転による遠心力によって渦室吐出口２７から吐出し、自吸室通路部２８を通って自吸室２５へ移動する。この液体の移動によって、羽根車２４の回転軸２４Ｂ部分は高負圧となり、サクション室２３等内に残存していた空気は前記したサクション室２３からの液体及び自吸循環孔２９からの液体と混合して渦室吐出口２７から排出され、自吸室通路部２８を通り自吸室２５を介して濾過塔４１内へ移動し、吐出口２２から排出される。自吸室２５内の液体が自吸循環孔２９を通ってサクション室２３との間を循環することで該サクション室２３内に溜まっていた空気が自吸室２５を介して濾過塔４１を通って吐出口２２から完全に排出することで自吸が完了する。

この自吸の完了後に定常運転となる。一方、羽根車２４の回転を停止すると、自吸室２５内の液面は下降するが、吸込口２１及び吐出口２２より下方に配設されているサクション室２３内及び羽根車２４部分に溜まっている液体は排出されることなく残存した状態となる。従って、羽根車２４を再び回転させれば、空気抜き作業や呼び水作業を行うことなく上記したように再び自吸が行われ、自吸完了後に再び定常運転となる。

以上、本発明に係る濾過装置付き縦型自吸式ポンプ１Ｂの実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されず、本発明の範囲内において他の構成を採ることもできる。

例えば、上記実施例では、濾過装置部４とポンプ部２及び駆動部３とが一体型の構成、即ち、ポンプ部２及び駆動部３を主構成とする縦型自吸式ポンプ構成部分と濾過塔４１及びフィルター４２を主構成とする濾過装置部４とが一体型の構成となっているが、ポンプ部２及び駆動部３を主構成とする縦型自吸式ポンプ構成部分と濾過塔４１及びフィルター４２を主構成とする濾過装置部４とが別体構成となっていてもよい。尚、別体構成を採った場合であっても、濾過塔４１の配設位置は前記自吸室２５と前記吐出口２２との間の流路上で且つ前記自吸室２５より上方位置であり、フィルター４２の配設位置も前記濾過塔４１内で且つ前記ポンプ部２の停止時に該ポンプ部２内の残存液体より上方位置であることは勿論である。また、かかる別体構成を採った場合、濾過装置部４は着脱可能であることが好ましい。

また、フィルター４２に対する液体の透過方向は、上記実施例の外側から内側方向に透過する構成（図６参照）に限らず、内側から外側方向であってもよく、自吸室２５と吐出口２２等の構成の相違や用いられるフィルター４２の構成等に応じて透過方向は適宜決められることが好ましい。

本発明に係る縦型自吸式ポンプの実施例を示す概略断面図 図１のＩＩ−ＩＩ線概略拡大断面図 図１のＩＩ−ＩＩ線より下方部分の構成に図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線部分で切欠した状態を示す概略拡大断面図 図１のＩＩ−ＩＩ線より下方部分における図２のＩＶ−ＩＶ線概略拡大断面図 本発明に係る濾過装置付き縦型自吸式ポンプの実施例を示す概略断面図 フィルターに対する液体の透過方向を示す図５のＶＩ−ＶＩ線概略拡大端面図

符号の説明

１Ａ 縦型自吸式ポンプ
１Ｂ 濾過装置付き縦型自吸式ポンプ
１１ 導管
１２ 導管
１３ エア抜き部
１４ 呼び水入口部
２ ポンプ部
２１ 吸込口
２２ 吐出口
２３ サクション室
２４ 羽根車
２４Ａ マグネット
２４Ｂ 回転軸
２５ 自吸室
２６ ケーシング吸込口
２７ 渦室吐出口
２８ 自吸室通路部
２９ 自吸循環孔
３ 駆動部
３１ モータ
３２ 駆動軸
３３ マグネットカップリング
３３Ａ マグネット
３４ 隔壁板
３５ スラストベアリング
４ 濾過装置部
４１ 濾過塔
４２ フィルター

Claims (22)

1. 逆支弁の無いバルブレス構成の縦型自吸式ポンプにおいて、
   吸込口、サクション室、羽根車、自吸室、吐出口の順で流路上流から下流に備え、サクション室及び羽根車より上方位置に吸込口及び吐出口を配設してあり、該吸込口及び吐出口より上方位置に自吸室を配設してあるポンプ部と、
   該ポンプ部の下部に接続され、前記ポンプ部の駆動源となる駆動部と、
   を有して成り、
   前記羽根車の回転方向が略水平方向であることを特徴とする縦型自吸式ポンプ。
2. 前記駆動部の駆動軸と前記羽根車の回転軸が同軸上に配設された構成であることを特徴とする請求項１に記載の縦型自吸式ポンプ。
3. 前記吸込口及び前記吐出口が側方に配設された構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の縦型自吸式ポンプ。
4. 前記吸込口が側方に配設され、前記吐出口が上方に配設された構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の縦型自吸式ポンプ。
5. 前記自吸室が前記サクション室より上方に配設された構成であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の縦型自吸式ポンプ。
6. 前記サクション室と自吸室の容量が同量ないし略同量であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の縦型自吸式ポンプ。
7. 前記駆動部が、マグネットカップリング式駆動部であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の縦型自吸式ポンプ。
8. 前記マグネットカップリング式駆動部が、前記ポンプ部との隔壁板とマグネットカップリングの駆動軸との間にスラストベアリングを介在させた構成であることを特徴とする請求項７に記載の縦型自吸式ポンプ。
9. 上部に濾過装置を装着可能な構成であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の縦型自吸式ポンプ。
10. 濾過装置部を有し、逆支弁の無いバルブレス構成の縦型自吸式ポンプにおいて、
    吸込口、サクション室、羽根車、自吸室、吐出口の順で流路上流から下流に備え、サクション室及び羽根車より上方位置に吸込口及び吐出口を配設してあり、該吸込口及び吐出口より上方位置に自吸室を配設してあるポンプ部と、
    該ポンプ部の下部に接続され、前記ポンプ部の駆動源となる駆動部と、
    前記自吸室と前記吐出口との間の流路上で且つ前記自吸室より上方位置に配設した濾過塔、及び、該濾過塔内で且つ前記ポンプ部の停止時に該ポンプ部内の残存液体より上方位置に配設したフィルター、を備えた濾過装置部と、
    を有して成り、
    前記羽根車の回転方向が略水平方向であることを特徴とする濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。
11. 前記駆動部の駆動軸と前記羽根車の回転軸が同軸上に配設された構成であることを特徴とする請求項１０に記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。
12. 前記吸込口及び前記吐出口が側方に配設された構成であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。
13. 前記濾過装置部が、前記自吸室の上部に設けられた構成であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。
14. 前記濾過装置部、前記ポンプ部及び前記駆動部は、上方から下方に濾過装置部・ポンプ部・駆動部の順で直線状に配設された構成であることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。
15. 前記自吸室が前記サクション室より上方に配設された構成であることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。
16. 前記サクション室と自吸室の容量が同量ないし略同量であることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。
17. 前記濾過装置部の濾過塔と前記ポンプ部とが一体型の構成であることを特徴とする請求項１０〜１６のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。
18. 前記ポンプ部と前記濾過装置部が、ポンプ部の上部に濾過装置部の濾過塔を接続した別体型の構成であることを特徴とする請求項１０〜１６のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。
19. 前記フィルターが、着脱交換可能なカートリッジ式であることを特徴とする請求項１０〜１８のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。
20. 前記ポンプ部の駆動部が、マグネットカップリング式駆動部であることを特徴とする請求項１０〜１９のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。
21. 前記マグネットカップリング式駆動部が、前記ポンプ部との隔壁板とマグネットカップリングの駆動軸との間にスラストベアリングを介在させた構成であることを特徴とする請求項２０に記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。
22. 前記濾過装置部の濾過塔より下方位置に、該濾過塔内の残存液体の確認及び／又は排出が可能な安全確認バルブが設けられた構成であることを特徴とする請求項１０〜２１のいずれかに記載の濾過装置付き縦型自吸式ポンプ。

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