JP2011149409A - ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】自吸作業を迅速かつ容易に行うことができるポンプを提供する。
【解決手段】本発明の一形態に係る給水ポンプ１は、ケーシング２４を有するポンプ部１１と、前記ポンプ部１１の吸込側に連通する吸込路５３、前記ケーシング内部から前記吸込路５３内に連通する戻し路５６、及び前記戻し路５６に連通するノズル５５、を有するジェット部１７と、を備え、前記ポンプ部１１には戻し流と吐出流との調整を行う圧力調整弁３４が設けられるとともに、前記ケーシング２４内外を連通するとともに開閉調整可能な排気口４１が設けられることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポンプに係り、例えば井戸などの貯水部から水を吸い上げるジェット式のポンプに関する。

井戸などの貯水部から水を吸い上げる自吸式のポンプにおいて、ポンプ吸込部にジェット部を設けたジェット式のポンプが多く採用される。この種のジェット式のポンプとして、ジェットへの戻し水の圧力を調整する圧力調整弁が取り付けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなジェット式のポンプでは、ポンプを設置する際に、配管の中に水を満たすために、自吸作業を行っている。

特開２００７−２７８７号公報

しかしながら上述の技術では以下の問題がある。すなわち、上述のジェット式のポンプでは、圧力調整弁を閉じた状態で自吸を行う際にポンプ内の空気が圧縮されエアロックを起こす場合があり、自吸作業が困難となり、呼び水回数の増大や自吸作業の長時間化という問題が生じる。特に、大出力で大口径のジェットポンプの場合には、自吸時の吸い込み側配管の排気容量が大きく、自吸作業がさらに困難になる。

そこで、本発明は、自吸作業を迅速かつ容易に行うことができるポンプを提供することを目的とする。

本発明の一形態に係るポンプは、ケーシングを有するポンプ部と、前記ポンプ部の吸込側に連通する吸込路、前記ケーシング内部から前記吸込路内に連通する戻し路、及び前記戻し路に連通するノズル、を有するジェット部と、を備え、前記ポンプ部には戻し流と吐出流との調整を行う圧力調整弁が設けられるとともに、前記ケーシング内外を連通するとともに開閉調整可能な排気口が設けられることを特徴とする。

本発明の他の一形態に係るポンプは、前記排気口は、前記圧力調整弁の弁体よりも、前記ポンプ部における流体の流れの方向の一次側であって、前記圧力調整弁の弁体よりも上方に、配置されていることを特徴とする。

本発明の他の一形態に係るポンプは、前記ポンプ部の吸込口は貯水部に案内され、前記貯水部として浅井戸及び深井戸の両方を適用可能な両用式であることを特徴とする。

本発明の他の一形態に係るポンプは、前記ケーシング内にインペラが配置され、前記ケーシング内部の前記インペラの吸込側に前記吸込路が連通し、前記ケーシング内部の前記インペラの吐出側から前記吸込路内に連通するように前記戻し路が設けられ、前記吸込路の内部において前記戻し路に連通するように前記ノズルが設けられ、前記ノズルの先端は前記インペラの吸込側に向けて配置されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のポンプ。

前記ケーシングの上壁に、注水用の開口と前記排気口とが設けられ、前記排気口が開いた状態で注水されると前記ケーシング内部の空気が前記排気口から前記ケーシング外部へ排出されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のポンプ。

本発明に係るポンプによれば、自吸作業を迅速かつ容易に行うことができる。

本発明の第１実施形態に係るジェットポンプの構成を一部切欠して示す側面図。 同ジェットポンプの構成を一部切欠して示す平面図。 同ジェットポンプの構成を一部切欠して示す正面図。 同ジェットポンプのポンプ部及びモータの構成を一部切欠して示す側面図。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態にかかる給水ポンプ１について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、各図において説明のため、適宜、構成を拡大、縮小または省略して概略的に示している。図中矢印Ｘ，Ｙ及びＺはそれぞれ互いに直交する３方向を示す。

図１は本実施形態に係る給水ポンプ１の構成を示す側面図、図２は一部切欠した平面図、図３は一部切欠した正面図、図４はポンプ部１１及びモータ１２の構成を一部切欠して示す側面図である。

給水ポンプ１は、井戸などの貯水部から水を吸い上げて所定の給水部に吐出するジェット式の給水装置であり、浅井戸及び深井戸の両方に適用できる。給水ポンプ１は、図１及び図２に示すように、ポンプ部１１と、モータ１２と、アキュムレータ１３と、電気箱１４とを備え、これらがベース部１５上に設置され、さらにポンプカバー１６により覆われて、構成されている。ポンプ部１１にはジェット部１７が連結されている。

図４に示すように、ポンプ部１１は、ケーシング２４と、ケーシング２４内に配置されるインペラ２５と、を有する渦巻きポンプである。ケーシング２４は、ジェット部１７の吸入口５１に通じる吸込室２６と、吐出口２２に通じる吐出室２７とを形成している。インペラ２５は、モータ１２の出力軸１２ａに連結されて回転駆動される。

図２及び図３に示すケーシング２４の最上部の上壁２４ａに、呼び水（注水）用の開口３１（プラグ）が形成されるとともにこの開口３１を開閉するキャップ３２が設けられている。自吸作業時にはこのキャップ３２を開けた状態で注水を行い、ポンプ部１１の内部を水で満たす。

ケーシング２４の吸込室２６上部の隔壁２４ｂには、吐出口２２に通じる弁口３３が形成されている。この隔壁２４ｂは最上部の上壁２４ａよりも低い位置に形成されている。ケーシング２４の隔壁２４ｂには弁口３３を開閉調整してジェット部１７の戻し水流と吸込み水流とのバランスを調整する自動圧力調整弁３４（圧力調整弁）が設けられている。

自動圧力調整弁３４の吐出側に配された配管３５は、自動圧力調整弁３４の側方で下方に向かって延び、ポンプ部１１の下部に配置される吐出口２２に至っている。

自動圧力調整弁３４は弾性体からなり弁体３９を構成する有底筒状のダイヤフラム３６を備え、このダイヤフラム３６内にばね３７が設けられ、このばね３７によりダイヤフラム３６が弁口３３を閉じるように下方に弾性的に付勢されている。ダイヤフラム３６の上方部にはばね３７の弾性力を調整するためのねじ３８が設けられている。

弁口３３は通常時にはダイヤフラム３６により閉じられている。ポンプ部１１のインペラ２５の起動でポンプ部１１内の水の圧力が高まった際にその圧力でダイヤフラム３６がばね３７の弾性力に抗して上方に押し上げられ、弁体３９が開く。弁体３９が開くとポンプ部１１内の水が弁口３３から配管３５を通して吐出口２２に流れる分と、戻し管５６を通してジェット部１７に流れる分とに、分流するようになっている。

この自動圧力調整弁３４は、例えば貯水部が深井戸の場合など圧力が大きい場合には、高い圧力で開くようにきつく設定され、例えば貯水部が浅井戸の場合など圧力が小さい場合には、低い圧力で開くように緩く設定される。

ポンプケーシング２４の上方の部位には排気口４１が形成され、この排気口４１を開閉する排気弁４２が設けられている。排気口４１及び排気弁４２は、ポンプ部１１内の流体の流れの方向において自動圧力調整弁３４よりも一次側（上流側）であって、自動圧力調整弁３４の弁体３９よりも上方に配置される。例えばここでは排気口４１及び排気弁４２はケーシング２４の上壁２４ａにおいて呼び水用のキャップ３２の手前に隣接して設けられている。排気弁４２は例えば手動により開閉可能になっている。

排気弁４２は通常の給水作業時には閉じられており、自吸作業時に開状態とされることでケーシング２４内部の空気を抜くことを可能にし、自吸時のエアロックを防止する。

吐出口２２には吐出配管２８が接続されている。吐出配管２８の他端は所定の給水部に導入される。

図２及び図４に示すように、ジェット部１７は、一端に吸入口５１が設けられるとともにポンプ部１１内の吸込側に連通する吸込路５３を構成する吸込管５２と、ポンプ部１１内の吸込側に通じるディフューザー５４と、このディフューザー５４に対向するノズル５５と、ポンプ部１１内の吐出側と吸込管５２とを連通する戻し路を構成する戻し管５６と、を備えている。ノズル５５は戻し管５６を介してポンプ部１１内に通じている。

吸入口５１には吸込配管５７が接続されている。吸込配管５７の他端は貯水部としての井戸内に挿入されている。すなわち、ポンプ部１１はジェット部１７及び吸込配管５７で構成される吸込路５３を通して貯水部としての井戸に通じている。

給水ポンプ１では、通常運転である揚水運転と、起動開始から揚水運転に移行するための自吸運転とが行われる。

揚水運転において、ポンプ部１１の内部でインペラ２５がモータ１２で駆動されて回転することにより、図中矢印で示すように、ジェット部１７の吸入口５１からポンプ部１１内の吸込室２６に水が順次吸い込まれる。

吸込室２６に吸入された水は、インペラ２５の回転で吸込室２６から吐出室２７側に送られ、自動圧力調整弁３４により配管３５へ送られる分と戻し管５６に送られる分とに分流する。

戻し管５６に送られた水は、ノズル５５に送られ、さらにノズル５５からディフューザー５４に向けて高圧水として噴射される。この高圧水の噴射によるジェット作用でノズル５５の外周囲の水に負圧吸引力が加わり、この吸引力に基づきジェット部１７の吸入口５１から吸い込まれる水の流速が高まり、ポンプ部１１内に吸い込まれる水の流量及び圧力が増す。

他方、配管３５に送られた水は図中矢印で示すように吐出口２２に送られ、吐出口２２に接続された吐出配管２８によって給水部に案内される。

以下、図１乃至図３を参照して給水ポンプ１における自吸作業について説明する。最初に給水ポンプ１を設置する際には、配管の中に水を満たすために、自吸作業を行う。自吸作業の際には、まず、ポンプカバー１６を取り外し、排気弁４２を緩め、エアを強制的に抜く。そして、キャップ３２を取り外し、ポンプ部１１内が水で満たされるまで、すなわち例えば排気口４１から水が出るまで、注水を行う。

注水の際、排気弁４２が開いているために、ケーシング２４内部の空気が排気口４１から排気される。このため、ポンプ部１１内の圧力が上昇することを回避し、エアロックを防止できる。したがって、容易かつ迅速な注水作業が可能となる。呼び水が完了したら、再びキャップ３２及び排気弁４２を取り付け、閉める。

本実施形態に係るポンプによれば、以下のような効果を奏する。すなわち、排気口４１から排気することができるため、自吸時に空気が圧縮されエアロックを起こすことを防止できる。すなわち、自吸作業の際に圧力調整弁が閉まっていて空気が中に存在したままの状態では、空気が圧縮して呼び水が困難となるが、本実施形態では自吸作業時に排気弁４２を開放してケーシング２４内の空気を排気することで、呼び水を容易かつ迅速に行うことが可能となる。

このため、大出力の大口径のジェットポンプであって自吸時の吸込側の配管の排気容量が大きい場合であっても、容易に排気できるので、自吸作業中の呼び水回数の増大を防ぎ自吸時間を短縮できるという効果が得られる。

排気口４１及び排気弁４２は、ポンプ部１１内の流体の流れの方向において自動圧力調整弁３４よりも一次側であって、自動圧力調整弁３４の弁体３９よりも上方に、設けられているため、ケーシング２４内部の空気を容易かつ確実に排出することが出来る。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…給水ポンプ、１１…ポンプ部、１２…モータ、１２ａ…出力軸、１７…ジェット部、２２…吐出口、２４…ケーシング、２４ａ…上壁、２４ｂ…隔壁、
２４…ポンプケーシング、２５…インペラ、２６…吸込室、２７…吐出室、
２８…吐出配管、３１…開口、３２…キャップ、３３…弁口、
３４…自動圧力調整弁（圧力調整弁）、３５…配管、３９…弁体、４１…排気口、
４２…排気弁、５１…吸入口、５２…吸込管、５３…吸込路、５４…ディフューザー、
５５…ノズル、５６…戻し管（戻し路）、５７…吸込配管。

Claims (5)

1. ケーシングを有するポンプ部と、
   前記ポンプ部の吸込側に連通する吸込路、前記ケーシング内部から前記吸込路内に連通する戻し路、及び前記戻し路に連通するノズル、を有するジェット部と、
   を備え、
   前記ポンプ部には戻し流と吐出流との調整を行う圧力調整弁が設けられるとともに、前記ケーシング内外を連通するとともに開閉調整可能な排気口が設けられることを特徴とするポンプ。
2. 前記排気口は、前記圧力調整弁の弁体よりも、前記ポンプ部における流体の流れの方向の一次側であって、前記圧力調整弁の弁体よりも上方に、配置されていることを特徴とする請求項１記載のポンプ。
3. 前記ポンプ部の吸込口は貯水部に案内され、
   前記貯水部として浅井戸及び深井戸の両方を適用可能な両用式であることを特徴とする請求項１または２記載のポンプ。
4. 前記ケーシング内にインペラが配置され、
   前記ケーシング内部の前記インペラの吸込側に前記吸込路が連通し、
   前記ケーシング内部の前記インペラの吐出側から前記吸込路内に連通するように前記戻し路が設けられ、
   前記吸込路の内部において前記戻し路に連通するように前記ノズルが設けられ、
   前記ノズルの先端は前記インペラの吸込側に向けて配置されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のポンプ。
5. 前記ケーシングの上壁に、注水用の開口と前記排気口とが設けられ、
   前記排気口が開いた状態で注水されると前記ケーシング内部の空気が前記排気口から前記ケーシング外部へ排出されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のポンプ。

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