JP4955572B2 - Pump - Google Patents
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
- F04B9/14—Pumps characterised by muscle-power operation
Description
本発明は、浮力を併用することで汲み上げに要する力を軽減できる汲み上げポンプに関し、より詳細には、加圧した水をポンプの吐き出し口から吐出するように構成した汲み上げポンプに関する。 The present invention relates to a pumping pump that can reduce the force required for pumping by using buoyancy together, and more particularly to a pumping pump configured to discharge pressurized water from a pump outlet.
井戸、河川、池等の水を汲み上げるための汲み上げポンプは多種類の構成が提案され、実用に供されている。通常使用されている汲み上げポンプは、動力源として電動モータを使用する電動式と、人力を使用する手動式に大別される。電動式の汲み上げポンプは、一般に電源を使用するため、災害時のように停電したときには使用できない問題がある。また、手動式の汲み上げポンプは、汲み上げ時に相当の力を要するため、子供や老人にとっては使用が困難なことが多く、しかも、呼び水を必要とするために準備作業が煩雑であり、揚水高さが小さく使用場所が制限される等の問題があった。 A variety of pumping pumps for pumping water from wells, rivers, ponds, etc. have been proposed and put into practical use. Normally used pumps are roughly classified into an electric type using an electric motor as a power source and a manual type using human power. Since the electric pumps generally use a power source, there is a problem that they cannot be used when a power failure occurs during a disaster. In addition, manual pumps require considerable force during pumping, and are often difficult for children and elderly people to use, and they require priming water. However, there was a problem that the place of use was limited.
そこで、本出願人は、特許第3457301号(特許文献1)において、吸い込み口と吐き出し口とを有する中空構造の外管と、該外管内部に往復可能に挿通した中空構造の往復棒により構成され、上記外管内面と上記往復棒外面との間に通水用の間隙を有する構造の汲み上げポンプを提案した。この汲み上げポンプは、中空構造の外管の内部に挿通した往復棒を中空構造に構成することにより、往復棒に浮力が生ずることから、この浮力を利用することによって、僅かな力で30m以上の高さまで汲み上げることができる特徴を有している。また、簡易な構成であることから、汲み上げポンプを軽量化することができるので、容易に携帯できる特徴も有している。 In view of this, the present applicant, in Japanese Patent No. 3457301 (Patent Document 1), comprises a hollow structure outer tube having a suction port and a discharge port, and a hollow structure reciprocating rod inserted reciprocally into the outer tube. Further, a pumping pump having a structure having a gap for water passage between the inner surface of the outer tube and the outer surface of the reciprocating rod has been proposed. In this pump, the reciprocating rod inserted into the hollow outer tube has a hollow structure, so that buoyancy is generated in the reciprocating rod. It has the feature that it can be pumped up to a height. Moreover, since it is a simple structure, since the pumping pump can be reduced in weight, it also has the characteristic that it can carry easily.
すなわち、特許文献1に開示した汲み上げポンプは、中空構造の外管と外管内部を往復可能な大きさの往復棒を内挿させた二重構造をなし、外管は、吸い込み口と、吐き出し口を有し、吸い込み口には吸い込み弁が設けられている。一方、往復棒は、先端にピストンが取り付けられ、ピストンの中央部には吸い込み孔が設けられると共に吐き出し弁が設けられている。上記吸い込み弁と吐き出し弁は、それぞれ往復棒の上下動によって開閉するように構成されている。 That is, the pumping pump disclosed in Patent Document 1 has a double structure in which a hollow structure outer tube and a reciprocating rod having a size capable of reciprocating inside the outer tube are inserted, and the outer tube includes a suction port, a discharge port It has a mouth and a suction valve is provided in the suction mouth. On the other hand, a piston is attached to the tip of the reciprocating rod, and a suction hole is provided at the center of the piston and a discharge valve is provided. The suction valve and the discharge valve are configured to open and close by the vertical movement of the reciprocating rod.
そして、往復棒を上方に引き上げる行程では、吐き出し弁が閉塞し、ピストンと吸い込み弁との間に形成された空間が減圧されることにより、吸い込み弁が開放されると共に、液体が吸い込み口から吸い上げられる。次に往復棒を押し下げる行程では、ピストンと吸い込み弁28の間に充満した液体が圧縮されることで吸い込み弁が閉塞すると共に吐き出し弁が開放され、ピストンの上部に液体が汲み上げられて外管と往復棒との間に汲み上げられ、やがて吐き出し口から排出される。
And in the process of pulling up the reciprocating rod upward, the discharge valve is closed and the space formed between the piston and the suction valve is decompressed, so that the suction valve is opened and the liquid is sucked up from the suction port. It is done. Next, in the process of depressing the reciprocating rod, the liquid filled between the piston and the
特許文献1による汲み上げポンプは、外管と往復棒との間に汲み上げられた液体が充満しているときに、往復棒を上方に引き上げる行程では、吐き出し弁が閉塞しているので外管と往復棒との間の液体が押し上げられ、溢れた液体が吐き出し口から排出され、往復棒を押し下げる行程では、吐き出し弁が開放して液体が送り込まれることにより外管と往復棒との間の液体が押し上げられて、溢れた液体を吐き出し口から排出される。すなわち、往復棒のピストンの上下動によって外管と往復棒との間の溢れた液体を吐き出し口から排出するようにしているために、汲み上げポンプの内部の水圧が小さいことから、吐き出し口よりも上部の位置まで水を送り出すことができない問題があった。このため、例えば数メートル以上の高い位置まで液体を汲み上げるときには、吐き出し口の位置が高い位置になるように汲み上げポンプ自体を数メートル以上の長さにしなくてはならない。このような長尺の汲み上げポンプは、取り扱いが困難になると共に価格が高騰し、使用者のニーズに応えられない重大な問題があった。 In the pumping pump according to Patent Document 1, when the liquid pumped up between the outer tube and the reciprocating rod is full, the discharge valve is closed in the stroke of pulling the reciprocating rod upward, so that the pump reciprocates. In the stroke where the liquid between the rod is pushed up and the overflowing liquid is discharged from the discharge port and the reciprocating rod is pushed down, the discharge valve opens and the liquid is fed, so that the liquid between the outer tube and the reciprocating rod is It is pushed up and the overflowing liquid is discharged from the outlet. That is, since the overflowing liquid between the outer tube and the reciprocating rod is discharged from the discharge port by the vertical movement of the piston of the reciprocating rod, the water pressure inside the pump is small, so that it is smaller than the discharge port. There was a problem that water could not be sent to the upper position. For this reason, for example, when the liquid is pumped up to a high position of several meters or more, the pumping pump itself must have a length of several meters or more so that the position of the discharge port is high. Such a long pump has a serious problem that it becomes difficult to handle and the price is so high that it cannot meet the needs of the user.
本発明は、以上に述べた課題を解決するためになされたものであり、浮力を併用することで汲み上げに要する力を軽減できる特徴を損なうことなく、簡単安価な構成によってポンプ内の水を加圧することにより、吐き出し口よりも高所或いは遠方まで液体を放出することができる汲み上げポンプを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is possible to add water in the pump with a simple and inexpensive configuration without impairing the characteristics that can reduce the force required for pumping by using buoyancy. An object of the present invention is to provide a pump that can discharge liquid to a higher position or a distance from the discharge port by applying pressure.
上記の課題を解決するために、請求項1の発明にかかる汲み上げポンプは、
吸い込み弁を有する吸い込み口を下端側に設けると共に上端側に吐き出し口を設けた中空構造の外管と、該外管内部に往復可能に挿通され下端に吐き出し弁を有するピストンが取り付けられた往復棒により構成され、上記外管の内面と上記往復棒の外面との間に液体を通水する間隙を有する構造のポンプであって、
上記外管の吐き出し口よりも上方に上記往復棒の上下動を許容すると共に上記間隙の上端側を封止するシールを設けたことを要旨としている。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1の発明において、上記吐き出し口に上記間隙方向への逆流を阻止する逆流防止弁を設けたことを要旨としている。In order to solve the above-mentioned problem, the pump according to the invention of claim 1 is
A reciprocating rod having a suction port having a suction valve provided at the lower end side and a hollow outer tube having a discharge port provided at the upper end side, and a piston having a discharge valve at the lower end, which is removably inserted into the outer tube. A pump having a structure for passing a liquid between the inner surface of the outer tube and the outer surface of the reciprocating rod,
The gist is to provide a seal that allows the reciprocating rod to move up and down above the outlet of the outer tube and seals the upper end of the gap.
The gist of the invention described in claim 2 is that, in the invention of claim 1, a backflow prevention valve for preventing backflow in the gap direction is provided at the outlet.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2の発明において、上記外管内に挿通された上記往復棒は中空構造のパイプまたは低比重棒材により形成され、上記往復棒の内部への上記液体の進入を阻止するように構成して上記往復棒の比重を上記液体よりも小さくしたことを要旨としている。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1、2または3の発明において、上記外管の上端にキャップを着脱自在に設け、このキャップの離脱時に上記外管内の上記シールを着脱可能に構成したことを要旨としている。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the reciprocating bar inserted into the outer tube is formed of a hollow pipe or a low specific gravity bar, and is inserted into the reciprocating bar. The gist is that the reciprocating rod has a specific gravity smaller than that of the liquid so as to prevent the liquid from entering.
According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second, or third aspect of the invention, a cap is detachably provided at the upper end of the outer tube, and the seal in the outer tube is detachable when the cap is detached. The gist is that it was configured.
また、請求項5に記載の発明は、請求項1、2、3または4の発明において、上記シールが、上記往復棒に外嵌する円環状に設けられ、ポンプ内に圧力がかからない状態で少なくともポンプの軸方向へ実質的に圧縮されないように配され、上記往復棒の外面と、上記外管に一体的に設けられた上端部の内面との間で封止するパッキンであることを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1、2、3、4または5の発明において、上記パッキンが、複数層に重ね合わされた複数枚の平パッキンによって構成されていることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the first, second, third, or fourth aspect of the invention, the seal is provided in an annular shape that is externally fitted to the reciprocating rod, and at least the pressure is not applied in the pump. The packing is arranged so as not to be substantially compressed in the axial direction of the pump, and is sealed between the outer surface of the reciprocating rod and the inner surface of the upper end portion provided integrally with the outer tube. To do.
The invention described in claim 6 is characterized in that, in the invention of claim 1, 2, 3, 4 or 5, the packing is constituted by a plurality of flat packings stacked in a plurality of layers. To do.
本発明による汲み上げポンプによれば、人力によってポンプ内に汲み上げた水、油、調味料、薬液等の各種の液体(以下、単に液体と称す)に圧力をかけることが可能になり、吐き出し口よりも高所に汲み上げること、或いは遠方に放出することが可能になる。さらに圧力を必要とする器具を装着しての使用も可能になる。 According to the pump according to the present invention, it becomes possible to apply pressure to various liquids (hereinafter simply referred to as liquid) such as water, oil, seasonings, and chemicals pumped into the pump by human power. Can be pumped up high or released far away. In addition, it is possible to use a device that requires pressure.
また、外管内に挿通される往復棒の比重を、汲み上げる液体の比重よりも小さくすることにより、往復棒に浮力を発生させることができ、人力による汲み上げ操作が容易となり、揚水効率をさらに高めることが可能となる。 In addition, by making the specific gravity of the reciprocating rod inserted into the outer tube smaller than the specific gravity of the liquid to be pumped, buoyancy can be generated in the reciprocating rod, and the pumping operation by human power becomes easy and the pumping efficiency is further increased. Is possible.
また、外管の上部に着脱自在なキャップを設け、シールを着脱可能に構成することにより、使用者が希望する汲み上げ条件により、シールを離脱したときには従来の汲み上げポンプのように僅かな力で水を吐き出し口の高さまで汲み上げることができ、また、シールを装着したときには液体を加圧して吐き出し口から高所に液体を汲み上げることや、圧力を有する水を必要とする装置に装着することができ、同じポンプでありながら用途に応じて容易に使い分けることが可能になる。 In addition, a removable cap is provided on the upper part of the outer tube so that the seal can be removed, so that when the seal is removed depending on the pumping conditions desired by the user, water can be removed with a slight force as with conventional pumps. The pump can be pumped up to the height of the discharge port, and when a seal is installed, the liquid can be pressurized to pump the liquid from the discharge port to a high place, or it can be installed in equipment that requires water with pressure. Even though they are the same pump, they can be used easily according to the application.
10 ポンプ
20 外管
23 吸い込み口
24 吐き出し口
26 挿入口
27 シール
27A パッキン
27a 平パッキン
28 吸い込み弁
29 シール交換キャップ
30 往復棒
33 ハンドル
34 ピストン
36 取り付け具
38 吐き出し弁
40 吸い込み孔
50 逆流防止弁
51 放水パイプ
52 ノズル10
汲み上げポンプは、吸い込み弁を有する吸い込み口を下端側に設けると共に上端側に吐き出し口を設けた中空構造の外管と、該外管内部に往復可能に挿通され下端に吐き出し弁を有するピストンが取り付けられた往復棒により構成され、上記外管の内面と上記往復棒の外面との間に液体を通水する間隙を有する構造となっている。このポンプの外管の吐き出し口よりも上方には、上記往復棒の上下動を許容すると共に上記間隙の上端側を封止するシールが設けられる。
さらに、上記吐き出し口には、液体が上記間隙方向へ逆流することを阻止するための逆流防止弁が設けられる。The pump is equipped with a hollow outer tube that has a suction port with a suction valve on the lower end side and a discharge port on the upper end side, and a piston that has a discharge valve at the lower end that is removably inserted into the outer tube. The reciprocating rod is configured to have a gap for passing liquid between the inner surface of the outer tube and the outer surface of the reciprocating rod. A seal that allows the reciprocating rod to move up and down and seals the upper end side of the gap is provided above the outlet of the outer pipe of the pump.
Further, the discharge port is provided with a backflow prevention valve for preventing the liquid from flowing back in the gap direction.
また、上記外管内に挿通された上記往復棒は、中空構造のパイプや低比重棒材、或いは内部に低比重材を充填した中空パイプにより形成され、上記往復棒の内部への上記液体の進入を阻止するように構成され、上記往復棒の比重を上記液体よりも小さくし、上記往復棒に浮力を発生させる。
さらに、上記外管の上端にはキャップを着脱自在に設け、このキャップを離脱したときに上記外管内の上記シールを着脱可能に構成する。The reciprocating rod inserted into the outer tube is formed of a hollow pipe, a low specific gravity rod material, or a hollow pipe filled with a low specific gravity material, and the liquid enters the reciprocating rod. The specific gravity of the reciprocating rod is made smaller than that of the liquid, and buoyancy is generated in the reciprocating rod.
Furthermore, a cap is detachably provided at the upper end of the outer tube, and the seal in the outer tube is detachable when the cap is detached.
また、上記シールは、上記往復棒に外嵌する円環状に設けられ、ポンプ内に圧力がかからない状態で少なくともポンプの軸方向へ実質的に圧縮されないように配され、上記往復棒の外面と、上記外管に一体的に設けられた上端部の内面との間で封止するパッキンであるように構成できる。
さらに、上記パッキンは、複数層に重ね合わされた複数枚の平パッキンによって構成できる。In addition, the seal is provided in an annular shape that is externally fitted to the reciprocating rod, and is disposed so as not to be substantially compressed in the axial direction of the pump in a state where no pressure is applied in the pump, It can comprise so that it may be a packing sealed between the inner surfaces of the upper end part integrally provided in the said outer tube | pipe.
Further, the packing can be constituted by a plurality of flat packings stacked in a plurality of layers.
本発明に係る汲み上げポンプの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、外管内部で加圧することが可能な汲み上げポンプの構造を示す断面図である。汲み上げポンプ10は、中空構造の外管20と外管内部を往復可能な大きさの往復棒30を内挿させた二重構造をなしている。外管20は、吸い込み口23と、吐き出し口24と、往復棒の挿入口26を有し、吸い込み口23には吸い込み弁28が、吸い込み孔40には吐き出し弁38が設けられている。
An embodiment of a pumping pump according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of a pumping pump capable of pressurizing inside an outer tube. The pumping
この汲み上げポンプ10における往復棒30は、下端側の先端に取り付け具36を介してピストン34が取り付けられている。ピストン34は円盤状に形成され、外管20の内部を往復する際の動作を円滑にするために、クリアランスとなる隙間を確保させるようにピストン径は外管20の内径よりも僅かに小さく設定されている。また、ピストン34の中央部には、吐き出し弁38の大きさよりも僅かに小さな吸い込み孔40が設けられている。取り付け具36はピストン34を支持するものであるが、吸い込み孔40を通過した液体が吐き出し弁を通過し、さらに外管20と往復棒30との間の空隙部へと連通させるための機能を有している。また、外管20の吐き出し口24側に位置する往復棒30の上端側には、往復棒30を往復動操作するためのハンドル33が設けられている。
In the
上記往復棒30は、中空構造のパイプや低比重棒材、或いは内部に低比重材を充填した中空パイプにより形成され、しかも、往復棒30の内部へは、液体の進入を阻止するように構成されている。因みに、往復棒30の比重は0.9〜0.3程度に設定することが望ましい。この結果、往復棒30の比重が液体よりも小さいことから、往復棒30には浮力が発生する。なお、図1においては、往復棒30の下端側先端は開口され、上端側を閉塞させている。通常の使用状態では、図1に示すように、往復棒30の下端側先端を開口しても、液体の圧力によって多少内部に進入する程度であるが、完全に阻止する場合は往復棒30の下端側先端を適宜の手段によって閉塞することが望ましい。また、往復棒30に栓を設ける等の手段により中空内の一部まで液体が入るようにして、浮力を調整するようにしても良く、上記栓よりも上方においては、往復棒30の内部に液体の進入を阻止するように構成しても良い。
The reciprocating
一方、外管20の上端側には往復棒30を挿入するための挿入口26が設けられ、この挿入口26の近傍には、例えばOリング等の合成ゴムや合成樹脂等の素材によって形成されたシール27が装着されている。シール27は円環状に形成され、中央には往復棒30の上下動を許容する内径に設定されている。これにより、外管20と往復棒30との間の空隙部の上端側をほぼ密閉させている。
On the other hand, an
この外管20の上端側の挿入口26には、往復棒30を挿通する透孔が形成されたキャップ29が取り付けられている。キャップ29は着脱自在に構成されている。これによって、キャップ29を外管20から離脱したときには挿入口26を開放させることができ、挿入口26近傍のシール27を着脱したり交換することができるようにしている。
A
また、吐き出し口24には、逆流防止弁50が設けられ、吐き出し口24から吐出した液体が、外管20と往復棒30との間の間隙へ逆流しない構造にしている。さらに逆流防止弁50の外側にはノズル52を固定し、口径を絞り込むことにより流速を増加させることにしている。これにより、ノズル52に取り付けた放水パイプ51を、水平方向や垂直方向を問わず任意の方向に向けることにより、加速した液体を吐水させることができる。
なお、逆流防止弁50は、放水パイプ51等の液体が供給される側に設けてもよい。さらに、吐き出し口24や放水パイプ51等の配管側に開閉調整弁を設け、液体圧を調整してもよい。The
In addition, you may provide the
次に、汲み上げポンプ10の動作について図2を参照しながら説明する。汲み上げポンプ10における吸い込み弁28と吐き出し弁38は、それぞれ往復棒30の上下動によって開閉するように構成されている。この往復棒30を上方に引き上げる行程では、吐き出し弁38が閉塞し、ピストン34と吸い込み弁28との間に形成された空間が減圧されることにより、吸い込み弁28が開放されるとともに、水、油、調味料、薬液等の液体が吸い込み口23から吸い上げられる。続いて往復棒30を押し下げる行程では、ピストン34と吸い込み弁28の間に充満した液体が圧縮されることで吸い込み弁28が閉塞すると共に吐き出し弁38が開放され、ピストン34の上部に液体が汲み上げられる。起動初期には往復棒30を数回上下動させることにより、取り付け具36を通過した液体が、外管20と往復棒30との間の空隙部に汲み上げられ、やがて空隙部内に液体が充満する。
Next, the operation of the pumping
この状態から往復棒30を押し下げると、図2(A)に示すように、外管20の吸い込み弁28が閉塞してピストン34と吸い込み弁28の間に充満した液体が圧縮されると同時に、往復棒30の吐き出し弁38が開放して液体が外管20と往復棒30との間の空隙部に移動する。このとき、外管20の上端側にキャップ29が取り付けられ、しかも空隙部の隙間が小さく形成されているので、空隙部に移動した液体が圧縮されることにより加圧される。さらに、液体の圧力により吐き出し口24に設けられた逆流防止弁50が開放する。この結果、液体は吐き出し口24から勢いよく放出し、口径が絞り込まれたノズル52により液体の流速が増加して、ノズル52に取り付けた放水パイプ51から加速した液体が吐出する。
When the reciprocating
その後、往復棒30を上方に引き上げると、図2(B)に示すように、ピストン34と吸い込み弁28の間が減圧状態になるため、外管20の吸い込み弁28が開放して、吸い込み弁28から液体が吸い上げられ、ピストン34と吸い込み弁28の間に液体が充満する。また、往復棒30の引き上げによって、空隙部内に残留した液体が吐き出し口24に持ち上げられ、逆流防止弁50が僅かに開放して点線で示すように吐き出し口24から流出する。以上のように、往復棒30を上下動させることにより、液体を汲み上げると共に、加圧された液体を吐き出し口24から吐出させることができる。
Thereafter, when the reciprocating
実験の結果、吐き出し口24の位置における水圧は、最大時で10kg以上に達することが確認された。また、放水パイプ51を垂直方向に延長した場合、20m以上の高所まで揚水することが確認された。なお、汲み上げポンプ10における外管20の内径Dと、往復棒30の外径dとの比率は、0.95D≧d≧0.3D に設定している。しかし、液体を高所または遠方まで放出するためには、液体の加圧力を大きくする必要がある。この場合には、上記比率を0.6〜0.95の範囲に設定することにより空隙部の容積を小さくして、空隙部内の圧力を大きくすることにより可能となる。また、さらに高所に揚水する場合には、ノズル52に取り付けた放水パイプ51の中間部に1個以上の逆流防止弁を設けることが望ましい。
As a result of the experiment, it was confirmed that the water pressure at the position of the
上述した構成からなる汲み上げポンプ10のハンドル33を上下に往復させて往復棒30を往復動させると、液体が吸い込み口23から吸い上げられるにしたがって、ピストン34と吐き出し弁38に与える液体の重量が増加する。ところが、往復棒30の比重が液体よりも小さく構成されているので、往復棒30が液体の中に浸漬されることによって浮力が生ずる。従って、この浮力が汲み上げに要するハンドル33の引き上げ力を軽減させることができる。
When the
このような汲み上げポンプは、汲み上げる液体の静水位が、少なくとも吸い込み弁28よりも上部にあれば汲み上げが可能となる。このため、上記汲み上げポンプは、呼び水を不要であり、吸い込み弁28が液体中に浸漬するだけで汲み上げることが可能である。従って、使用場所まで携帯したときに、何らの事前準備をすることなく、直接使用可能であり、液体の汲み上げ作業を迅速にすることができる。
Such a pump is capable of pumping if the hydrostatic level of the liquid to be pumped is at least above the
図3乃至図5は、外管内のシールを着脱可能に構成した実施例を示している。図3は、その第1の実施例を示し、外管20の上端には、シール27を内設した着脱可能なキャップ29が設けられている。すなわち、キャップ29は略カップ状に形成され、底部中央には往復棒30を挿通する透孔が形成され、開口側内面にはねじ部が形成されている。さらに、キャップ29の内面には、前述したシール27の外面を固着することによって内設されている。一方、外管20の上端の内側には、外周にねじ部が形成された連結部材22が設けられている。そして、連結部材22のねじ部にキャップ29のねじ部を螺合することによって連結されるように構成されている。さらに、往復棒30の上端には、上方にねじ部が形成された連結部材32が嵌着され、この連結部材32には、ハンドル33を取り付けた保持具34を螺合している。この構成により、ハンドル33自体も着脱可能にしている。そして、キャップ29を設けるときには、ハンドル33を離脱し、キャップ29の透孔に往復棒30の上端を挿通した後、連結部材22のねじ部に螺合して装着し、さらに往復棒30の上端にハンドル33を取り付けることにより装着することができる。
3 to 5 show an embodiment in which the seal in the outer tube is detachable. FIG. 3 shows the first embodiment, and a
図4は、第2の実施例を示し、図3と相違する点は、外管20とキャップ29との連結構造にある。すなわち、外管20の上端外周及びキャップ29の開口側内面には各々ねじ部が形成され、さらに、円筒状の連結部材22Aの内周にはねじ部が形成されている。そして、外管20のねじ部とキャップ29のねじ部に連結部材22Aのねじ部を螺合することにより連結される。
FIG. 4 shows a second embodiment. The difference from FIG. 3 is the connection structure between the
図5は、第3の実施例を示している。すなわち、外管20の上端側の内径を大きく形成し、その内面にはねじ部が形成されている。また、キャップ29の開口側外面にはねじ部が形成されている。そして、キャップ29のねじ部を外管20のねじ部に螺合することにより両者が連結される。
FIG. 5 shows a third embodiment. That is, the inner diameter on the upper end side of the
このように、外管20の上端に着脱自在なキャップ29を設け、シール27を着脱可能に構成することにより、使用者が希望する汲み上げ条件を選択することが可能となる。汲み上げポンプ10の吐き出し口24よりも高所または遠方に液体を放出するときには、上述したように、シール27を装着し、ポンプ10の内部を加圧することが有利となり、吐き出し口24よりも低い位置に放出するときには、シール27を離脱させ、ポンプ10の内部に圧力を掛けないようにすることが有利となる。従って、使用目的や状況に応じてシール27を着脱することにより、同じポンプでありながら用途に応じて容易に使い分けることが可能になる。
As described above, the
次に、図6に基づいて、シールの他の形態例について説明する。
図6に示すシールは、往復棒30に外嵌する円環状に設けられ、ポンプ10内に圧力がかからない状態で少なくともポンプ10の軸方向へ実質的に圧縮されないように配され、往復棒30の外面と、外管20に一体的に設けられた上端部21の内面との間で封止するパッキン27Aによって構成されている。
また、このパッキン27Aは、複数層に重ね合わされた複数枚の平パッキンによって構成することができる。本形態例のパッキン27Aは、2枚のゴム平パッキン27a、27aが重ね合わされて構成されている。この形態で、少なくとも15kg以上の水圧に耐えて水密できることが確認されている。Next, another embodiment of the seal will be described with reference to FIG.
The seal shown in FIG. 6 is provided in an annular shape that fits around the reciprocating
The
さらに詳細には、図6に示すように、パッキン27Aは、その内径が往復棒30の外径と実質的に同一に設定されている。このため、往復棒30は、摺動抵抗がほとんどなく、スムースに動作することができる。また、その外径が外管20の一部を構成する継手22Bの内径よりも小径に設定されている。そして、このパッキン27Aは、固体の部材によって上下方向から挟圧されない状態に外管20の内部に配されている。
これによって、パッキン27Aは、ポンプ10内に圧力がかからない状態において、ポンプ10の軸方向へ所定の僅かな範囲で移動できる状態となっている。つまり、パッキン27Aは、ポンプ10内に圧力がかからない状態で、ポンプ10の軸方向及びポンプ10の軸に直交する方向のどちらの方向へも、実質的に圧縮されないように配されている。
このため、パッキン27Aの少なくとも下面及び外周面へ、液体圧が直接的に作用できる構造となっている。なお、このパッキン27Aの下面及び外周面とは、上端部21の内面と往復棒30の外面に接触しない面のことである。More specifically, as shown in FIG. 6, the inner diameter of the packing 27 </ b> A is set to be substantially the same as the outer diameter of the reciprocating
As a result, the packing 27 </ b> A is in a state where it can move in a predetermined slight range in the axial direction of the
For this reason, it has a structure in which the liquid pressure can directly act on at least the lower surface and the outer peripheral surface of the
以上に説明したシールによれば、往復棒30の外面と、上端部21の内面との間における水密がなされることで、実質的に往復棒30と外管20との間が水密される。ここで、上端部21とは、外管20に一体的に設けられた部分であって、本形態例ではキャップ29Aによって設けられている。そのキャップ29Aの内端面部が、上端部21の内面となっている。このキャップ29Aは、前記継手22Bの一方に形成された雌ねじ部にねじ込まれて、外管20に固定・一体化されており、シールテープを介して水密されている。なお、継手22Bの他方は、長尺の管材20aが圧入されて接続されており、その継手22Bと管材20aとによって、外管20が構成されている。
また、60は案内スリーブであり、継手22Bから管材20aにかけて外管20の内部へ挿入されるように筒状に設けられ、その内部に往復棒30が挿通されている。上端鍔部60aが、継手22Bの段部に係止するように設けられ、これによって配設位置が規制されている。この案内スリーブ60によれば、往復棒30の動作を案内すると共に、上端鍔部60aの上面がパッキン27Aの下面に当接可能に設けられ、そのパッキン27Aの変形や移動を規制するように作用する。According to the seal described above, watertightness between the outer surface of the reciprocating
以上のようなパッキン27Aによって構成されたシールによれば、水密を好適に確保できると共に、往復棒30の動きを妨げない。特に2枚のゴム平パッキン27a、27aによるパッキン27Aによれば、往復棒30の動きを妨げないで、より高圧に耐えることができる。これは、パッキン27Aが、ポンプ10内の圧力上昇を受けて好適に圧縮変形され、往復棒30の外周面にバランスをとって接触できるためと考えられる。これにより、往復棒30の摺動抵抗(摩擦抵抗)を感じることなく、水等の液体を吐き出し口24から高圧状態で吐出させることができる。
これに対して、Oリングや断面V字状のパッキン等のシール材による従来のシール方法では、水密を確実にすると往復棒30が動かなくなることがある。また、反対に往復棒30の動きを確保すると水密ができないことがある。例えば、Oリングにおいては、ポンプ内に圧力がかからない状態でも、最大の圧力に合わせて圧縮された状態に配設されるため、初期段階から往復棒30の摺動抵抗が大きい。また、断面V字状のパッキンにおいては、ポンプ内にかかる圧力の上昇に伴って、水密のための接触圧力が増大し、往復棒30の摺動抵抗が次第に大きくなる。According to the seal constituted by the packing 27A as described above, watertightness can be suitably ensured and the movement of the reciprocating
On the other hand, in a conventional sealing method using a sealing material such as an O-ring or packing having a V-shaped cross section, the reciprocating
なお、本発明にかかる汲み上げポンプは、上記実施例に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲で適宜に変更可能である。例えば、ピストンに設けられる吐き出し弁は、舌片状の弁の他に、ガラス或いは金属等の素材からなるボールに変更しても良い。また、汲み上げポンプの外管、延長外管、往復棒、及び延長往復棒の長さ、外径寸法、素材は種々に変更することは勿論である。 In addition, the pumping pump concerning this invention is not limited to the said Example, It can change suitably in the range which does not deviate from this invention. For example, the discharge valve provided on the piston may be changed to a ball made of a material such as glass or metal in addition to the tongue-shaped valve. Of course, the length, outer diameter, and material of the outer pipe, the extended outer pipe, the reciprocating bar, and the extended reciprocating bar of the pump are variously changed.
本発明は、井戸、河川、池等の水、或いは、油や薬液等を汲み上げるための汲み上げポンプに適用されるほか、家屋、ビルなどの建築物の上部階への送水、船底からの排水などへの利用を可能にする。
また、本発明にかかるシール構造及びそのシール構造を用いたポンプは、液体用に限定されず、空気等の気密を要する気体用としても利用できる。つまり、高いシール性能と、往復棒等の動作について低い摺動抵抗が要求される分野で利用できる。The present invention is applied to pumping pumps for pumping water from wells, rivers, ponds, etc., oil, chemicals, etc., as well as water supply to the upper floors of buildings such as houses and buildings, drainage from ship bottoms, etc. To make it available for use.
Moreover, the seal structure concerning this invention and the pump using the seal structure are not limited to liquid use, It can utilize also for the gas which requires airtight, such as air. In other words, it can be used in fields where high sealing performance and low sliding resistance are required for the operation of the reciprocating bar and the like.
Claims (5)
上記外管の吐き出し口よりも上方に上記往復棒の上下動を許容すると共に上記間隙の上端側を封止するシールを設けた汲み上げポンプであって、
上記シールが、上記往復棒に外嵌する円環状に設けられ、ポンプ内に圧力がかからない状態では実質的に圧縮されないように、該シールの内径と該往復棒の外径が同一に設定されていると共に該シールの外径が上記外管の内径よりも小径に設定されていることでポンプの軸方向に移動できるように配され、上記往復棒の外面と、上記外管に一体的に設けられた上端部の内面との間で封止するように、従来のシール方法に用いられているOリングや断面V字状のパッキンではない平パッキンであることを特徴とする汲み上げポンプ。A reciprocating rod having a suction port having a suction valve provided at the lower end side and a hollow outer tube having a discharge port provided at the upper end side, and a piston having a discharge valve at the lower end, which is removably inserted into the outer tube. is composed of, have a gap that passed through the liquid between the inner and outer surfaces of the reciprocating rod of the outer tube,
A pumping pump provided with a seal that allows the reciprocating rod to move up and down above the outlet of the outer tube and seals the upper end of the gap ,
The seal is provided in an annular shape that is fitted around the reciprocating rod , and the inner diameter of the seal and the outer diameter of the reciprocating rod are set to be the same so that the seal is not substantially compressed when no pressure is applied in the pump. And the outer diameter of the seal is set to be smaller than the inner diameter of the outer pipe so that the seal can move in the axial direction of the pump, and the outer surface of the reciprocating bar and the outer pipe are integrated. A pumping pump characterized by being a flat packing that is not an O-ring or a V-shaped packing used in a conventional sealing method so as to seal between the inner surface of the upper end portion provided.
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