JP2663608B2 - ジェットポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ノズルから液体を噴射することにより揚液
するジェットポンプ、特に高給水圧，低揚程型のジェッ
トポンプにおいて、ポンプ起動時揚液を容易にするジェ
ットポンプの水力形状に関する。

〔従来の技術〕

ジェットポンプは水力発電所の排水ポンプ等として使
用され、ノズルから液体、例えば水を噴射して、この際
生じる負圧により液体、例えば水を揚水するものであ
り、従来第３図に示す構造のものが知られている。第３
図において１はジェットポンプであり、加圧水を供給す
る給水管２に接続され、加圧水を噴射するノズル３と、
このノズル３を内設する円錐台上の噴射筒４と、この噴
射筒４に接続され、ノズル３の前方に位置するスロート
５と、このスロート５に続くディフューザ６とから構成
され、噴射筒４の他方の端部には排水部７に挿入される
吸込管８が取付けられている。なお、９はディフューザ
に接続して外部に揚水を供給する配管である。

このような構造によりジェットポンプ１はその吸込管
８を揚水されるべき排水部７の中に挿入されて配設され
る。この状態で加圧水を給水管２を経てノズル３に供給
すると、ノズル３から高速のジェットが噴射筒４に噴射
される。この高速のジェットにより負圧が生じ排水部７
から水を吸込管８を経て吸上げる。この吸上げられた水
はスロート５を経てディフューザ６に流入し、ディフュ
ーザ６により圧力を回復して配管９に流入し、排水部７
の水は外部に排出される。

ところでジェットポンプの製作にあたって高給水圧，
低揚程の仕様が与えられると、給水側に減圧管を設けて
給水圧を低下させ、ノズル３のノズル面積を大きくして
給水量を増加するように設計を行っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ジェットポンプの特性として同揚程，同排水量であっ
ても、給水圧が高い場合にはジェット速度が高いため、
ノズル面積を小さくし少給水量で揚水を行うことがで
き、給水圧が低い場合はジェット速度が低いためノズル
面積を大きくし、多給水量で揚水を行わねばならない。
したがって給水圧を高めることによって給水量を減少さ
せることができる。一方、高速のジェット水と揚水され
る水の混合室となるスロート部は、キャビテーションを
防ぐため混合された水の速度が高くなりすぎない様な断
面積を持たなければならない。そのため、排水量／給水
量の比が大きい高給水圧，低揚程型ジェットポンプでは
スロート面積／ノズル面積の比が大きくなる。

ところで、ジェットポンプの設置される場所、すなわ
ちノズル部が揚水される排水部の水面より高い位置にあ
る場合、ジェットポンプを停止するとノズル部は空気中
におかれることになる。したがってスロート面積に比べ
ノズル面積の小さい高給水圧低揚程ジェットポンプでは
再度ジェットを噴出すると、ジェットはスロート壁に接
触することなく、ディフューザ部に飛び出してしまい、
ノズルのある噴射筒内は負圧とならず揚水不能状態にな
る。この状態を避けるため、従来は給水圧が高い場合は
給水側に減圧管を設け給水圧を下げ、排水量／給水量の
比があまり大きくならない様にし、スロート面積／ノズ
ル面積の比の調整を行っていた。しかしこの方法は給水
側の水の持つ入力エネルギを消費する減圧管を設けねば
ならないとともに給水量も増加させねばならないという
欠点がある。

本発明の目的は、ジェットポンプの仕様が高給水圧，
低揚程であっても給水側に減圧管を設ける必要がなく、
また給水量を増加させる必要がなく揚水できるジェット
ポンプを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明によれば、加圧液
体を噴射するノズルと、該ノズルを内設する噴射筒と、
該噴射筒に接続されてノズル前方に配設されたスロート
と、該スロートの後段に配設されたディフューザと、該
ディフューザの後段に配設された配管とを備え、前記ノ
ズルからの噴射流により液体を揚液して前記噴射筒，ス
ロート，ディフューザを経て前記配管から排出するジェ
ットポンプにおいて、前記ディフューザ部または前記配
管ディフューザ近傍部に多孔板を設け、該多孔板は、そ
の中央部に前記ノズル径より小径の孔を有しかつその周
辺に複数の孔を有し、前記ノズルからの噴射流が前記中
央部の孔に向けて直接噴射されるように配設されてなる
ものとする。

〔作用〕

加圧液体をノズルから噴射する場合、この噴射流（ジ
ェット）がスロートの内壁に接触せずにディフューザに
飛び出した場合、スロート内部ではジェットに非常に近
い空気はジェットとともにディフューザ部に排出されて
ゆくが、スロートの内壁近くの空気は、ジェットが排出
した空気量だけディフューザ部からスロート部へと逆流
し、噴射筒の圧力は低下しない。しかし、多孔板が配設
されているためジェットが多孔板に当たってその一部が
ディフューザ部をスロート部に逆流するとスロート部で
はジェットとスロート内壁間が充水されるためディフュ
ーザ部からスロート部への空気の逆流は妨げられる。こ
の結果、ジェットとスロートの内壁間が充水されること
によりジェット中心部より内壁面近くの圧力は低下し、
ジェットはノズル出口径よりも大きくなってスロート内
壁に接触し易くなり、いっそう噴射筒内の空気の排出が
進み揚水を開始する。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本発明の実施例について説明す
る。第１図は本発明の実施例によるジェットポンプの断
面図である。なお、第１図において第３図の従来例と同
一部品には同じ符号を付し、その説明を省略する。第１
図において従来例と異なるのはディフューザ６の出口は
第２図に示す多孔板12を取付けたことである。多孔板12
はジェット全体が飛び出さないように中央にノズル３か
らのジェット10の直径（ノズル径）より小さい孔13を備
え、その周辺に複数の孔14を備えている。なお、多孔板
12をディフューザ部に設ける位置はジェットポンプ内が
充水された場合、ディフューザ部で最も流速が遅くなる
ディフューザ６の出口が最適である。

このような構造により高給水圧の給水はノズル３から
ジェット10となってスロート５を経てディフューザ６に
流れ、この際、多孔板12のためその一部は配管９に流れ
るが、残りはディフューザ６内をスロート５に矢印11の
ように逆流する。そしてこの逆流によりジェット10とス
ロート５の内壁との間の空間は充水され、噴射筒４内の
空気15が排出され、排水部７の水は吸込管８を経て揚水
され、吸込管８内の水面16は上昇する。そして水面16が
ノズル３の位置まで上昇すると、ジェットと揚水側の水
とが接触するため急速に揚水が行われる。

このような揚水により高給水圧で設計したジェットポ
ンプでノズル面積／スロート面積で示される面積比が0.
2程度のものは揚水不能であることがあったが、多孔板1
2を取付けることにより揚水できるようになる。

なお、本実施例では多孔板12の中央に孔13を設けた
が、特に中央に孔を設けなくとも、孔とノズルとの位置
関係が、ジェットが多孔板に当ってその一部がスロート
に逆流できるような位置関係にあれば同様の効果が得ら
れる。また多孔板12はディフューザ６の出口より下流の
配管に設けてもよいが、この場合には揚水開始まで若干
時間が長くなる揚水は可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によればジェ
ットポンプのディフューザ部、またはディフューザに続
く配管に多孔板を設けることにより、高圧の給水をノズ
ルに供給して生じるノズルからのジェットは多孔板に衝
突してディフューザ部をスロート部に逆流し、ジェット
とスロート内壁の間は充水され、噴射筒内の空気が排出
されて水が揚水されるので、従来のように高給水圧を減
圧する減圧管を必要とせず、また給水量を増加すること
なく揚水ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるジェットポンプの断面
図、第２図は第１図の多孔板の平面図、第３図は従来の
ジェットポンプの断面図である。 1:ジェットポンプ、3:ノズル、4:噴射筒、5:スロート、
6:ディフューザ、12:多孔板。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加圧液体を噴射するノズルと、該ノズルを
   内設する噴射筒と、該噴射筒に接続されてノズル前方に
   配設されたスロートと、該スロートの後段に配設された
   ディフューザと、該ディフューザの後段に配設された配
   管とを備え、前記ノズルからの噴射流により液体を揚液
   して前記噴射筒，スロート，ディフューザを経て前記配
   管から排出するジェットポンプにおいて、前記ディフュ
   ーザ部または前記配管ディフューザ近傍部に多孔板を設
   け、該多孔板は、その中央部に前記ノズル径より小径の
   孔を有しかつその周辺に複数の孔を有し、前記ノズルか
   らの噴射流が前記中央部の孔に向けて直接噴射されるよ
   うに配設されてなることを特徴とするジェットポンプ。