JP3680974B2 - 自吸式ポンプの排水弁構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、呼び水を必要とするメインポンプに、呼び水を供給するポンプ(吸入ポンプまたは真空ポンプ)を連結した構成において、該吸入ポンプの排水弁構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、呼び水を必要とするポンプ、例えば、渦巻きポンプを消防ポンプや揚水ポンプ等に適用した場合、速やかに給水して吐出するために、呼び水用の吸入ポンプが連結される。
図5、図6に示すように、前記吸入ポンプ1の内部構造は、駆動軸27上にロータ28が固定され、該ロータ28の外周には半径方向に溝が刻まれ、該溝にベーン29が摺動自在に挿入され、該ベーン29の先端はケース30の内面に摺接するようにしている。該ケース30と前記駆動軸27の軸心は偏心して配置され、ロータ28の外周がケース30内周に接する両側に、吸気口1aと排気口1bを開口している。
【0003】
そして、図示せぬ駆動装置により駆動プーリが回転駆動されると、駆動軸27に固定されたロータ28が回転され、このロータ28に摺動自在に挿入されたベーン29が吸入ポンプ1内面30に摺接し、ロータ28の外周とケース30内面とベーン29の間に挟まれた空間は、回転と共に次第に大きくなり吸気口1aから空気が吸い込まれ、更に回動されるとその空気は閉じ込められて、排気口1b側へ移動して排出される。
【0004】
即ち、呼び水用吸入ポンプ1を運転し、吸水管10、吸気管15内の空気を吸い込み、排気管16を通して空気を排出する。すると、吸気管15、吸水管10内の内部の絶対圧力は大気圧より下がり、止水バルブ2の弁体が下がり止水バルブ2が開いて、吸水管10からメインポンプ3の吸入側に水が吸い込まれて呼び水が送られ、呼び水用吸入ポンプ1及びメインポンプ3内に水が満たさて送水状態となる。この一部の水は吸気管15を通って吸入ポンプ1に吸い込まれるが、止水バルブ2には負圧が発生しなくなりバルブが閉じられ、メインポンプ3の運転により放水管14を通して放水作業を開始できるのである。
【0005】
前記吸入ポンプ1を長時間運転して低い絶対圧力を発生させる際には、該吸入ポンプ1の内部において、ベーン29と吸入ポンプ1内面30の摺接による摩擦熱が発生すると同時に空気が圧縮される作用により流体的な熱も発生する。そこで、図5、図6に示すように、吸入ポンプ1の吸気口1aに空気孔8を設け、該空気孔8から外部の空気を吸気し、該空気よって吸入ポンプ1を冷却していたのである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記吸入ポンプ1によって水を吸い上げ高い絶対圧力(吸気口1a内の圧力と大気圧の差が小さい)となると、前記空気孔8より吸気管15内の水が噴出し、その噴出した水が吸入ポンプ1やメインポンプ3等に飛散するのであった。そのため、図6に示すように、前記空気孔8に噴出水処理用パイプ7等を接続し、該噴出水処理用パイプ7より水を排出するようにして水の飛散を防止していた。
このように、空気孔8を設けるためには、加工工程が必要であり、さらに、該空気孔8に噴出水処理用パイプ7等を接続するため部品数が増加し、従ってコスト高となるという問題があったのである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような手段を用いる。即ち、請求項1においては、呼び水を必要とするメインポンプに、呼び水を供給する吸入ポンプを吸気管を介して連結し、該吸気管の中途部に設けた排水弁を介して排水管を接続し、該排水弁に空気通路を設けることによって、吸入ポンプに少量の空気を吸気して冷却することを可能とし、該吸入ポンプの焼き付きを防止することができるようにし、また、空気孔を設ける加工工程及び部品数を削減してコスト削減を行うことを可能とするものである。
【0008】
また、請求項2においては、前記排水弁を構成する弁体を球状としたものである。
また、請求項3においては、前記排水弁を構成する弁体を円錐状としたものである。
また、請求項4においては、前記排水弁を構成する弁体を板状としたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施例を、添付の図面を基に説明する。図1は本発明のメインポンプを冷却するための冷却構造を示す回路図、図2は同じく側面断面図、図3は溝を削成した排水用弁座の斜視図、図4は同じく側面断面図、図5は従来のメインポンプを冷却するための冷却構造を示す回路図、図6は同じく側面断面図、図7は本発明の、弁体を球状とし、排水弁座に溝を削成した際の排水弁の側面断面図、図8は同じく、弁体を円錐状とし、排水弁座に溝を削成した排水弁の側面断面図、図9は弁体を円錐状とし、弁体に溝を削成した排水弁の側面断面図、図10は弁体を円錐状とし、弁体に孔を上下方向に穿設した排水弁の側面断面図、図11は本発明の、弁体を板状とし、排水弁座に溝を削成した排水弁の側面断面図、図12は弁体を板状とし、弁体に溝を削成した排水弁の側面断面図、図13は弁体を板状とし、弁体に孔を上下方向に穿設した排水弁の側面断面図である。
【0010】
図1、図2において、メインポンプ3は渦巻きポンプからなるポンプであり、該メインポンプ3の吸水口3aに吸水管10の一端を接続し、該吸水管10の他端を水源19に投入している。放水口12には放水弁13を介して放水管14が接続されている。
また、前記メインポンプ3には吸気管15を接続しており、該吸気管15の上流側には、止水バルブ2が介装され、下流側は呼び水用吸入ポンプ1の吸気口1aに接続している。
【0011】
前記吸入ポンプ1は、真空ポンプとしてロータリーポンプ、ローラーポンプ、ベーンポンプ等から構成できるものであり限定するものではない。該吸入ポンプ1の排気口1bは排気管16と接続されている。
また、吸気管15の中途部(止水バルブ2と吸気口1aの間)には、排水弁17を介して排水管11の一端が接続され、該排水管11の他端には残水処理用パイプ6が接続されている。前記排水弁17は、球状に構成した弁体4と排水用弁座51より構成されるものである。
【0012】
このような構成において、呼び水用吸入ポンプ1を運転すると、吸水管10、吸気管15内の空気を吸い込み、排気口1bから排気管16を通して空気を排出するので、吸気管15の内部の絶対圧力が下がり、止水バルブ2の膜体が下がり止水バルブ2が開けられる。これにより吸水管10の内部の絶対圧力も大気圧より下がり、水源19の水面が大気圧に押されて吸水管10の内部に水が上がり、該吸水管10からメインポンプ3の吸入側に呼び水が送られる。なお、このとき放水弁13は閉じられている。
そして、メインポンプ3内に水が満たされると、放水弁13が開かれて放水口12より吐出され、一部の水は吸気管15を通って吸入ポンプ1に吸い込まれ、排気管16より排出され、吸気管15内の圧力は高くなり止水バルブ2は閉じられる。
【0013】
次に、本発明の、吸入ポンプに空気を吸気して冷却することを可能とする排水弁の構造について説明する。
図3、図4、図7に示すように、前記排水用弁座51はリング状に構成された部材であり、該排水用弁座51の中央には排水孔52が穿設され、該排水孔52の下部周囲は、面取りされて傾斜面に形成されて斜面部52aとされて球状に構成した弁体4が密着できるようにしている。
そして、前記斜面部52aに、空気通路となる小さな溝53が半径方向に穿設されて、対向するように二箇所配置して、斜面部52aと弁体4が密着された状態でも溝53の部分だけ隙間ができて密着されず、溝53を介して液体や空気が流通できるようにしている。
【0014】
このような構成として、吸入ポンプ1を運転してメインポンプ3に呼び水を送り込む際、吸気管15の内部の絶対圧力は下がり、それに従って斜面部52aに弁体4が当接して排出孔52を閉じようとする。しかし、前記溝53・53より排水孔52を通って、外部の空気を吸入ポンプ1内に供給することができ、該空気によって吸入ポンプ1を冷却することができるのである。よって、吸入ポンプ1の作動による摩擦熱等で生じる内部の加熱を防止でき、焼き付くことがないのである。
【0015】
また、吸入ポンプ1によって高い絶対圧力(吸気口1a内の圧力と大気圧の差が小さい)を発生させる際には、吸気管15内の水は、溝53・53より残水処理用パイプ6を通して排出し、吸入ポンプ2やメインポンプ1等に飛散することはないのである。
また、作業終了後には、吸気管15の内部に残留する水を、排水孔52より残水処理用パイプ6を通して排出することができるのである。
【0016】
このように、前記排水用弁座51に溝53・53を削成することによって、従来のように、空気孔8を設ける必要がなくなり、空気孔8を設けるための加工工程を削減でき、さらに、噴出水処理用パイプ7等の部材を設ける必要がなくなり、使用する部品を削減することができ、コスト削減を行うことができるのである。
【0017】
なお、前記排水用弁座51に溝53・53を2本設けているが、その数は限定されるものではなく、数を増減させて空気量の調節をすることもできる。
【0018】
また、図8、図9、図10に示すように、前記排水弁を球状とする代わりに円錐状の弁体55とすることができる。即ち、図8に示すように、排水弁17の空気通路である溝58を、排水用弁座51の斜面部52aに削成したり、また、図9に示すように、溝59を弁体55の斜面部55aに削成したり、さらに、図10に示すように、弁体55の上下方向に孔60を穿設する構成とすることもできる。
よって、前記溝58・59や孔60より排水孔52を通って、外部の空気を吸入ポンプ1内に供給することができ、該空気によって吸入ポンプ1を冷却することができるのである。
【0019】
また、図11、図12、図13に示すように、前記排水弁を、板状の弁体61と該弁体61より小さい開口部を有する排水用弁座62より構成することもできる。即ち、図11に示すように、空気通路である溝63を排水用弁座62の下部の弁体61と接する部分に削成したり、また、図12に示すように、溝64を弁体61上部の排水用弁座62と接する部分に削成したり、また、図13に示すように、弁体61の上下方向に孔65を穿設することによって、前記溝63・64や孔65より排水孔66を通って、外部の空気を吸入ポンプ1内に供給することができ、該空気によって吸入ポンプ1を冷却することができるのである。
【0020】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、次のような効果を奏する。即ち、請求項1記載の如く、呼び水を必要とするメインポンプに、呼び水を供給する吸入ポンプを吸気管を介して連結し、該吸気管の中途部に排水バルブを介して排水管を接続し、該排水バルブを構成する排水用弁座に溝を設けたことによって、吸入ポンプに少量の空気を吸気して冷却することが可能となり、該吸入ポンプの焼き付きを防止することができ、また、空気孔を設ける加工工程及び部品数を削減してコスト削減を行うことができるのである。
【0021】
また、請求項2記載の如く、前記弁体を球状とし、該弁体と排水弁座より排水弁を構成することによって、簡単な構成で、外部の空気を吸入ポンプ1内に供給することができ、該空気によって吸入ポンプ1を冷却することができるのである。
【0022】
また、請求項3記載の如く、前記弁体を円錐状とし、該弁体と排水弁座より排水弁を構成することによって、簡単な構成で、外部の空気を吸入ポンプ1内に供給することができ、該空気によって吸入ポンプ1を冷却することができるのである。
【0023】
また、請求項4記載の如く、前記弁体を板状とし、該弁体と排水弁座より排水弁を構成することによって、簡単な構成で、外部の空気を吸入ポンプ1内に供給することができ、該空気によって吸入ポンプ1を冷却することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のメインポンプを冷却するための冷却構造を示す回路図である。
【図2】同じく側面断面図である。
【図3】溝を削成した排水用弁座の斜視図である。
【図4】同じく側面断面図である。
【図5】従来のメインポンプを冷却するための冷却構造を示す回路図である。
【図6】同じく側面断面図である。
【図7】本発明の、弁体を球状とし、排水弁座に溝を削成した排水弁の側面断面図である。
【図8】同じく、弁体を円錐状とし、排水弁座に溝を削成した排水弁の側面断面図である。
【図9】弁体を円錐状とし、弁体に溝を削成した排水弁の側面断面図である。
【図10】弁体を円錐状とし、弁体に孔を上下方向に穿設した排水弁の側面断面図である。
【図11】本発明の、弁体を板状とし、排水弁座に溝を削成した際の排水弁の側面断面図である。
【図12】弁体を板状とし、弁体に溝を削成した際の排水弁の側面断面図である。
【図13】弁体を板状とし、弁体に孔を上下方向に穿設した排水弁の側面断面図である。
【符号の説明】
1 吸入ポンプ
3 メインポンプ
4・55・61 弁体
11 排水管
15 吸気管
17 排水弁
51 排水用弁座
53 溝
Claims (4)
- 呼び水を必要とするメインポンプに、吸気管を介して呼び水を供給する吸入ポンプに連結し、該吸気管の中途部に設けた自動排水弁を介して排水管を接続し、該排水弁に空気通路を設けたことを特徴とする自吸式ポンプの排水弁構造。
- 前記排水弁を構成する弁体が球状であることを特徴とする請求項1記載の自吸式ポンプの排水弁構造。
- 前記排水弁を構成する弁体が円錐状であることを特徴とする請求項1記載の自吸式ポンプの排水弁構造。
- 前記排水弁を構成する弁体が板状であることを特徴とする請求項1記載の自吸式ポンプの排水弁構造。
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1998
- 1998-02-03 JP JP02176398A patent/JP3680974B2/ja not_active Expired - Lifetime
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