JP6655346B2

JP6655346B2 - Pump device

Info

Publication number: JP6655346B2
Application number: JP2015207035A
Authority: JP
Inventors: 哲則坂谷; 章太渡邉; 智大伊藤
Original assignee: 株式会社川本製作所
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2035-10-21
Also published as: JP2017078369A

Description

本発明は、自吸式のポンプ装置に関する。 The present invention relates to a self-priming pump device.

例えば井戸水を給水する自吸式のポンプ装置が知られている。自吸式のポンプ装置は、インペラを有するポンプ、インペラを回転するモータ、ポンプの二次側に設けられる吐出流路部、吐出流路部の二次側に設けられる気液分離室、気液分離室の二次側に設けられポンプのポンプ室に連通する戻し流路部、を有している。 For example, a self-priming pump device for supplying well water is known. The self-priming pump device includes a pump having an impeller, a motor for rotating the impeller, a discharge flow path provided on a secondary side of the pump, a gas-liquid separation chamber provided on a secondary side of the discharge flow path, A return channel portion provided on the secondary side of the separation chamber and communicating with the pump chamber of the pump;

自吸式のポンプ装置の自吸運転時では、ポンプ室及び気液分離室内を呼水で満たし、インペラを回転することによって、水を二次側に吐出する。ポンプ室内の水が二次側に吐出され、ポンプ室内に負圧が発生する。この負圧により、ポンプの吸込口に接続される吸込管内の空気がポンプ室内に吸い込まれるとともに、吸込管を通して井戸内の水が吸い上げられる。 During the self-priming operation of the self-priming pump device, the pump chamber and the gas-liquid separation chamber are filled with priming water, and the impeller is rotated to discharge water to the secondary side. Water in the pump chamber is discharged to the secondary side, and a negative pressure is generated in the pump chamber. Due to this negative pressure, the air in the suction pipe connected to the suction port of the pump is sucked into the pump chamber, and the water in the well is sucked up through the suction pipe.

ポンプ室内にて空気が混合された水は、気液分離室で分離された後、戻し流路を通ってポンプ室へ戻る。このように、水が、ポンプ室と気液分離室とを循環することで自吸運転が行われる。 The water mixed with air in the pump chamber is separated in the gas-liquid separation chamber, and then returns to the pump chamber through the return flow path. Thus, the self-priming operation is performed by circulating the water between the pump chamber and the gas-liquid separation chamber.

また、自吸式のポンプ装置では、自吸運転時に吸込口から呼水が落水することを防止する為に、モータを横置きとし、吸込口をポンプに対して高い位置に配置することが行われている（例えば、特許文献１，２を参照。）。 Also, in a self-priming pump device, in order to prevent the priming water from dropping from the suction port during the self-priming operation, the motor is placed horizontally and the suction port is arranged at a position higher than the pump. (See, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開２００５−２４８９０１号公報JP 2005-248901 A 特開２００７−３１５２１６号公報JP 2007-315216 A

上述した自吸式のポンプ装置では、自吸性能の向上が求められている。 In the self-priming pump device described above, improvement in self-priming performance is required.

そこで本発明は、自吸性能を向上可能なポンプ装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a pump device capable of improving self-priming performance.

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のポンプ装置は、次のように構成されている。 In order to solve the above problems and achieve the object, a pump device according to the present invention is configured as follows.

本発明の一態様として、ポンプ装置は、インペラと、前記インペラを、前記インペラの回転中心線が鉛直方向に平行となる姿勢で収容するとともに、前記インペラの回転方向に沿う周壁に、前記インペラの回転方向に沿って吸込口部、戻し口部、第１の吐出口部が順次形成されたライナ部と、前記ライナ部を覆うカバーと、前記カバーの上方に設置されたモータと、前記インペラ及び前記モータに接続された回転軸と、前記ライナ部の外周面から突出して設けられ、内部が、隔壁により、前記第１の吐出口部に連通する吐出流路部、及び、前記戻し口部に連通し、前記吐出流路部に前記回転軸の回転方向に沿って並ぶ戻し流路部に区画された流路部と、前記流路部に連続して設けられ、内部が、気液分離壁により、前記吐出流路部に連通する第１の気液分離室、及び、前記気液分離壁の上方にて前記第１の気液分離室と連通するとともに前記戻し流路に連通する第２の気液分離室に区画され、前記第２の気液分離室を規定する周壁に、第２の吐出口部が形成された気液分離部と、を具備し、前記気液分離壁の水平面内での延びる方向は、前記第２の気液分離室の水平方向の流路断面積が前記第１の気液分離室の水平方向の流路断面積よりも大きくなるよう、前記隔壁の流路方向に沿う延びる方向に対して前記吸込口部側に傾斜する。 As one aspect of the present invention, a pump device accommodates an impeller and the impeller in a posture in which a rotation center line of the impeller is parallel to a vertical direction, and a peripheral wall along the rotation direction of the impeller, A suction port, a return port, a liner in which a first discharge port is sequentially formed along the rotation direction, a cover covering the liner, a motor installed above the cover, the impeller, A rotation shaft connected to the motor and a projection provided from an outer peripheral surface of the liner portion, the inside of which is formed by a partition wall, a discharge channel portion communicating with the first discharge port portion, and the return port portion. and communicating, with the discharge flow channel portion to the rotating shaft flow path portions partitioned in the return channel portion arranged along the rotation direction of, provided continuously in the flow path portion, inside the gas-liquid separating wall Communicates with the discharge passage section A first gas-liquid separation chamber, and a second gas-liquid separation chamber that communicates with the first gas-liquid separation chamber above the gas-liquid separation wall and communicates with the return flow path. A gas-liquid separation section having a second discharge port formed on a peripheral wall defining the second gas-liquid separation chamber, wherein a direction in which the gas-liquid separation wall extends in a horizontal plane is the second direction. The suction is performed in a direction along the flow direction of the partition so that the horizontal flow path cross-sectional area of the gas-liquid separation chamber is larger than the horizontal flow path cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber. Incline toward the mouth.

本発明によれば、自吸性能を向上可能なポンプ装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pump apparatus which can improve self-priming performance can be provided.

本発明の一実施形態に係るポンプ装置を一部断面で示す側面図。The side view which shows the pump apparatus which concerns on one Embodiment of this invention in partial cross section. 同ポンプ装置のポンプケーシングのライナ部、流路部本体、気液分離部本体、及び、その近傍を示す断面図。Sectional drawing which shows the liner part of the pump casing of the pump apparatus, the flow-path part main body, the gas-liquid separation part main body, and its vicinity. 同ポンプ装置を、図１とは異なる角度から見た状態を一部断面で示す側面図。The side view which shows the state which looked at the same pump apparatus from the angle different from FIG. 1 by a partial cross section. 同ポンプ装置の性能を示すグラフ。4 is a graph showing performance of the pump device.

以下、本発明の一実施形態に係るポンプ装置１０を、図１乃至図４を用いて説明する。 Hereinafter, a pump device 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１は、本発明の一実施形態に係るポンプ装置１０を一部断面で示す側面図である。図２は、ポンプ装置１０のポンプケーシング６０のライナ部７０、流路部１１０、気液分離部本体１２１、及び、その近傍を示す断面である。 FIG. 1 is a side view showing a partial cross section of a pump device 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the liner section 70, the flow path section 110, the gas-liquid separation section main body 121 of the pump casing 60 of the pump device 10, and the vicinity thereof.

図３は、ポンプ装置１０を、図１とは異なる角度から見た状態を一部断面で示す側面図である。図４は、ポンプ装置１０の性能を示すグラフである。 FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of the pump device 10 when viewed from an angle different from that of FIG. FIG. 4 is a graph showing the performance of the pump device 10.

図１に示すように、ポンプ装置１０は、自吸式のポンプ装置である。ポンプ装置１０は、例えば、地上に設置されて井戸内の水を揚水可能に構成されている。ポンプ装置１０は、モータ２０、モータ２０に接続された回転軸３０、回転軸３０が接続されたポンプ４０を有している。 As shown in FIG. 1, the pump device 10 is a self-priming pump device. The pump device 10 is installed on the ground, for example, and is configured to pump water in a well. The pump device 10 includes a motor 20, a rotating shaft 30 connected to the motor 20, and a pump 40 connected to the rotating shaft 30.

モータ２０は、モータケーシング２１、モータケーシング２１内に固定された固定子、及び、固定子内に設けられた回転子を有している。 The motor 20 includes a motor casing 21, a stator fixed in the motor casing 21, and a rotor provided in the stator.

回転軸３０は、回転子に固定され、モータケーシング２１から突出している。回転軸３０は、キー３１を有する。 The rotation shaft 30 is fixed to the rotor, and protrudes from the motor casing 21. The rotation shaft 30 has a key 31.

図１，３に示すように、ポンプ４０は、例えば、渦流ポンプである。ポンプ４０は、インペラ５０、インペラ５０を収容するとともにモータ２０を支持可能に構成されたポンプケーシング６０、ポンプケーシング６０内に回転軸３０の端部を液密に配置するシール部材１３０、インペラ５０を固定する止め輪１４０、ポンプケーシング６０に接続される吸込管１５０、及び、ポンプケーシング６０に接続される吐出管１６０を有している。 As shown in FIGS. 1 and 3, the pump 40 is, for example, a vortex pump. The pump 40 includes an impeller 50, a pump casing 60 that accommodates the impeller 50 and is capable of supporting the motor 20, a seal member 130 that arranges the end of the rotary shaft 30 in the pump casing 60 in a liquid-tight manner, and an impeller 50. It has a retaining ring 140 to be fixed, a suction pipe 150 connected to the pump casing 60, and a discharge pipe 160 connected to the pump casing 60.

インペラ５０は、円板状の基部５１、基部５１の両主面の中心にそれぞれ設けられた円柱状のボス部５２、基部５１の両主面の外周縁に形成された羽根部５３、及び、基部５１と両ボス部５２を貫通する孔部５４を有している。 The impeller 50 includes a disk-shaped base 51, a column-shaped boss 52 provided at the center of each of the two main surfaces of the base 51, a blade 53 formed on the outer peripheral edges of both the main surfaces of the base 51, It has a hole 54 passing through the base 51 and both bosses 52.

基部５１は、その両面及び外周面が、ポンプケーシング６０の内面と所定の隙間を有して対向する。 The base 51 has its both surfaces and the outer surface facing the inner surface of the pump casing 60 with a predetermined gap.

ボス部５２は、孔部５４により円筒状に構成される。ボス部５２は、その端面及び外周面が、ポンプケーシング６０の内面と所定の隙間を有して対向する。 The boss 52 is formed in a cylindrical shape by the hole 54. The end surface and the outer peripheral surface of the boss portion 52 face the inner surface of the pump casing 60 with a predetermined gap.

羽根部５３は、基部５１の両主面の外周縁に、それぞれ、周方向に所定の距離だけ離間して等間隔に複数配置された羽根溝５５を有する。これら羽根溝５５により、複数の羽根が形成される。 The blade portion 53 has a plurality of blade grooves 55 arranged on the outer peripheral edges of both main surfaces of the base portion 51 at predetermined intervals in the circumferential direction and at equal intervals. These blade grooves 55 form a plurality of blades.

孔部５４は、基部５１及び一対のボス部５２の中心に形成された円柱状の開口、及び、当該開口の内周面の一部に形成されたキー溝を有している。孔部５４には、キー３１が固定された回転軸３０が挿通され、キー溝内に、キー３１が係合される。 The hole 54 has a columnar opening formed at the center of the base 51 and the pair of bosses 52, and a key groove formed on a part of the inner peripheral surface of the opening. The rotary shaft 30 to which the key 31 is fixed is inserted into the hole 54, and the key 31 is engaged in the key groove.

図１〜３に示すように、ポンプケーシング６０は、内部に、後述される吸込口部７１と第１の吐出口部７３とを連通する流路９１が形成されている。ポンプケーシング６０は、インペラ５０を収容するライナ部７０、ライナ部７０の一次側に接続された吸込部８０、ライナ部７０を覆い、ライナ部７０とともにポンプ室９０を構成するカバー１００、ライナ部７０に連続して形成された流路部１１０、及び、流路部１１０に連続して形成された気液分離部１２０を有している。 As shown in FIGS. 1 to 3, the pump casing 60 has a flow passage 91 formed therein, which communicates a suction port 71 and a first discharge port 73 described later. The pump casing 60 includes a liner portion 70 that accommodates the impeller 50, a suction portion 80 connected to the primary side of the liner portion 70, a cover 100 that covers the liner portion 70 and forms a pump chamber 90 together with the liner portion 70, and a liner portion 70. And a gas-liquid separation unit 120 formed continuously with the flow path unit 110.

ライナ部７０は、有底円筒形状に形成されている。ライナ部７０は、内部に、インペラ５０を、回転軸が鉛直方向に平行となる姿勢で収容可能に形成されている。ライナ部７０の内面は、インペラ５０の形状に合わせて、異なる内径を有する形状に形成されている。 The liner part 70 is formed in a bottomed cylindrical shape. The liner section 70 is formed so as to be able to accommodate the impeller 50 in a posture in which the rotation axis is parallel to the vertical direction. The inner surface of the liner portion 70 is formed in a shape having a different inner diameter according to the shape of the impeller 50.

図２に示すように、ライナ部７０は、その周壁７０ａに、吸込口部７１、戻し口部７２、及び、第１の吐出口部７３が形成されている。吸込口部７１、戻し口部７２、及び、第１の吐出口部７３は、インペラ５０の回転方向に順番に配置されている。具体的には、第１の吐出口部７３は、戻し口部７２に隣接して形成されている。吸込口部７１は、第１の吐出口部７３に隣接して形成されている。 As shown in FIG. 2, the liner 70 has a suction port 71, a return port 72, and a first discharge port 73 formed on a peripheral wall 70a. The suction port 71, the return port 72, and the first discharge port 73 are sequentially arranged in the rotation direction of the impeller 50. Specifically, the first discharge port 73 is formed adjacent to the return port 72. The suction port 71 is formed adjacent to the first discharge port 73.

吸込口部７１は、例えば、ライナ部７０の周壁７０ａの上縁に開口する凹形状に形成されている。ライナ部７０にカバー１００が取り付けられることによって、凹形状の吸込口部とカバー１００とにより、開口が構成される。他の例としては、吸込口部７１は、周壁７０ａのみから構成されてもよい。 The suction port 71 is formed, for example, in a concave shape that opens at the upper edge of the peripheral wall 70 a of the liner 70. By attaching the cover 100 to the liner 70, an opening is formed by the concave suction port and the cover 100. As another example, the suction port 71 may be constituted only by the peripheral wall 70a.

戻し口部７２は、ライナ部７０の周壁７０ａの底部に形成されている。具体的には、戻し口部７２は、周壁７０ａとライナ部７０の底壁部との稜部近傍に形成されている。戻し口部７２の開口断面積は、第１の吐出口部７３の開口断面積より小さく形成されており、具体的には、第１の吐出口部７３の２５％から３０％の大きさを有している。戻し口部７２の最頂部の高さは、第１の吐出口部７３の最頂部の高さより低い。 The return port 72 is formed at the bottom of the peripheral wall 70 a of the liner 70. Specifically, the return port 72 is formed near the ridge between the peripheral wall 70a and the bottom wall of the liner 70. The cross-sectional area of the opening of the return port 72 is formed smaller than the cross-sectional area of the opening of the first discharge port 73. Specifically, the size of the first discharge port 73 is 25% to 30%. Have. The height of the top of the return port 72 is lower than the height of the top of the first discharge port 73.

第１の吐出口部７３は、例えば、ライナ部７０の周壁７０ａの上縁に開口する凹形状に形成されており、ライナ部７０にカバー１００が取り付けられることによって、凹形状の第１の吐出口部７３とカバー１００とにより、開口が構成される。 The first discharge port portion 73 is formed, for example, in a concave shape that opens at the upper edge of the peripheral wall 70a of the liner portion 70. When the cover 100 is attached to the liner portion 70, the first discharge port portion 73 has a concave shape. An opening is formed by the outlet 73 and the cover 100.

また、ライナ部７０内には、吸込口部７１と第１の吐出口部７３との間の流路９１の一部となる、第１の流路部９２が形成される。第１の流路部９２は、ライナ部７０の内周面及び底面に形成された略円環状の窪みである。 In the liner part 70, a first flow path part 92 which is a part of the flow path 91 between the suction port part 71 and the first discharge port part 73 is formed. The first flow path portion 92 is a substantially annular depression formed on the inner peripheral surface and the bottom surface of the liner portion 70.

ライナ部７０において吸込口部７１と第１の吐出口部７３との間の部分には、吸込口部７１と第１の吐出口部７３との間を遮蔽する第１の隔壁７４が形成されている。第１の隔壁７４は、第１の流路部９２において第１の吐出口部７３と吸込口部７１との間の部分を遮蔽可能に形成された突起である。 In a portion between the suction port 71 and the first discharge port 73 in the liner section 70, a first partition wall 74 for shielding between the suction port 71 and the first discharge port 73 is formed. ing. The first partition wall 74 is a projection formed so as to shield a portion between the first discharge port 73 and the suction port 71 in the first flow path 92.

ライナ部７０の底面７５の中央には、インペラ５０の一方のボス部５２を配置可能な第１の凹部７６が形成されている。第１の凹部７６は、ボス部５２の外径と略同一の内径を有する窪みである。 In the center of the bottom surface 75 of the liner portion 70, a first concave portion 76 in which one boss portion 52 of the impeller 50 can be arranged is formed. The first recess 76 is a depression having an inner diameter that is substantially the same as the outer diameter of the boss 52.

吸込部８０は、ライナ部７０の周壁７０ａの外周面に設けられており、管状に外側に突出している。吸込部８０は、吸込口部７１と連通している。吸込部８０は、吸込管１５０が接続可能に形成されている。 The suction portion 80 is provided on the outer peripheral surface of the peripheral wall 70a of the liner portion 70, and projects outward in a tubular shape. The suction part 80 communicates with the suction port 71. The suction section 80 is formed so that the suction pipe 150 can be connected thereto.

流路９１は、吸込口部７１と第１の吐出口部７３との間に形成されており、吸込口部７１から吸い込まれた水を第１の吐出口部７３まで送水可能に形成されている。 The flow path 91 is formed between the suction port 71 and the first discharge port 73, and is formed so that water sucked from the suction port 71 can be sent to the first discharge port 73. I have.

カバー１００は、ライナ部７０に、例えば、ボルト等の取り付け部材によって、着脱可能に取り付けられる。カバー１００は、その上部にモータ２０を支持可能に形成されている。 The cover 100 is detachably attached to the liner 70 by, for example, an attachment member such as a bolt. The cover 100 is formed so that the motor 20 can be supported on the upper part.

カバー１００は、その中心に設けられ、略円柱状に窪む凹部１０１、その内周面側の主面、即ち、インペラ５０の他方の主面と対向する底面に設けられ、流路９１を構成する第２の流路部１０３、及び、第１の隔壁７４と対向する位置に設けられた第２の隔壁１０４を有している。 The cover 100 is provided at the center thereof, is provided with a concave portion 101 which is recessed in a substantially columnar shape, and is provided on a main surface on the inner peripheral surface side, that is, on a bottom surface facing the other main surface of the impeller 50, and constitutes the flow path 91. And a second partition wall 104 provided at a position facing the first partition wall 74.

凹部１０１は、その中心に、回転軸３０が挿入される開口部１０１ａ、及び、開口部１０１ａの周囲に設けられたシール溝１０１ｂが形成される。凹部１０１は、開口部１０１ａ、及び、シール溝１０１ｂが同軸上に設けられる。 At the center of the recess 101, an opening 101a into which the rotating shaft 30 is inserted and a seal groove 101b provided around the opening 101a are formed. The recess 101 has an opening 101a and a seal groove 101b provided coaxially.

凹部１０１は、インペラ５０の基部５１の他方の主面と対向するカバー１００の底面が有底円筒状に突出することで構成される。凹部１０１は、インペラ５０の一方のボス部５２の外径と略同一の内径を有する円柱状の窪みである。凹部１０１は、インペラ５０の他方のボス部５２、回転軸３０の一部、及び、シール部材１３０を収容可能な高さに構成されている。 The concave portion 101 is formed by projecting a bottom surface of the cover 100 facing the other main surface of the base portion 51 of the impeller 50 into a bottomed cylindrical shape. The recess 101 is a column-shaped depression having an inside diameter substantially the same as the outside diameter of one boss 52 of the impeller 50. The concave portion 101 is configured to have a height capable of accommodating the other boss portion 52 of the impeller 50, a part of the rotating shaft 30, and the seal member 130.

開口部１０１ａは、回転軸２２を挿入可能な内径で形成される。シール溝１０１ｂは、開口部１０１ａの周囲であってカバー１００内に配置される。シール溝１０１ｂは、シール部材１３０を配置可能に形成されている。 The opening 101a is formed with an inner diameter into which the rotating shaft 22 can be inserted. The seal groove 101b is arranged in the cover 100 around the opening 101a. The seal groove 101b is formed so that the seal member 130 can be arranged.

第２の流路部１０３は、カバー１００の底面に設けられた円弧状の窪みである。 The second flow path 103 is an arc-shaped depression provided on the bottom surface of the cover 100.

第２の隔壁１０４は、底面及び周面に形成された、第１の吐出口部７３と吸込口部７１との間の部分を遮蔽可能な突起である。第２の隔壁１０４と第１の隔壁７４とが組み合わされることにより、ライナ部７０とカバー１００とが組み合わされた状態における、吸込口部７１と第１の吐出口部７３との間が遮蔽される。 The second partition 104 is a projection formed on the bottom surface and the peripheral surface and capable of shielding a portion between the first discharge port 73 and the suction port 71. By combining the second partition wall 104 and the first partition wall 74, the space between the suction port 71 and the first discharge port 73 in a state where the liner 70 and the cover 100 are combined is shielded. You.

流路部１１０は、ライナ部７０に連続して形成されており、ライナ部７０に対して外側に管状に突出している。流路部１１０は、例えば、ライナ部７０に一体に形成されている。 The flow passage portion 110 is formed continuously with the liner portion 70 and projects in a tubular shape outward from the liner portion 70. The flow channel 110 is formed integrally with the liner 70, for example.

流路部１１０は、上面を覆う天井壁１１１、底壁１１２、底壁１１２に形成された一対の側壁１１３，１１４、及び、底壁１１２に形成された流路部用隔壁１１５を有している。 The channel portion 110 has a ceiling wall 111 covering the upper surface, a bottom wall 112, a pair of side walls 113 and 114 formed on the bottom wall 112, and a channel portion partition wall 115 formed on the bottom wall 112. I have.

従って、流路部１１０内には、第１の吐出口部７３に連通する吐出流路部１１６、及び、戻し口部７２に連通する戻し流路部１１７が構成される。 Therefore, in the flow path 110, a discharge flow path 116 communicating with the first discharge port 73 and a return flow path 117 communicating with the return port 72 are formed.

吐出流路部１１６は、底壁１１２、一方の側壁１１４、流路部用隔壁１１５、及び、天井壁１１１によって構成される。天井壁１１１は、図中、一部のみ示されている。吐出流路部１１６は、第１の吐出口部７３から気液分離部１２０に向かって、その流路断面積が、拡大する形状を有している。 The discharge channel portion 116 includes a bottom wall 112, one side wall 114, a partition wall 115 for a channel portion, and a ceiling wall 111. Only part of the ceiling wall 111 is shown in the figure. The discharge channel portion 116 has a shape in which the cross-sectional area of the channel increases from the first discharge port portion 73 toward the gas-liquid separation portion 120.

具体的には、側壁１１４の上流部の内面、即ち、第１の吐出口部７３側の部分の内面は、流路部用隔壁１１５に対して、第１の吐出口部７３から吸込部８０側に傾斜しており、その中途部から下流までは、流路部用隔壁１１５に平行、または、略平行に延びている。 Specifically, the inner surface of the upstream portion of the side wall 114, that is, the inner surface of the portion on the first discharge port 73 side is in contact with the flow path partition wall 115 from the first discharge port 73 to the suction section 80. It extends in a direction parallel to or substantially parallel to the flow path partition 115 from the middle to the downstream.

戻し流路部１１７は、底壁１１２、他方の側壁１１３、流路部用隔壁１１５、及び、天井壁１１１によって構成される。戻し流路部１１７は、戻し口部７２から気液分離部１２０に向かって、その流路断面積が拡大する形状を有している。具体的には、側壁１１３の内面は、流路部用隔壁１１５に対して、流路断面が拡大する方向、即ち、吸込部８０に対して反対側に傾斜している。 The return channel portion 117 includes a bottom wall 112, the other side wall 113, a partition wall 115 for the channel portion, and a ceiling wall 111. The return channel portion 117 has a shape in which the cross-sectional area of the channel increases from the return port portion 72 toward the gas-liquid separation portion 120. Specifically, the inner surface of the side wall 113 is inclined with respect to the partition wall 115 for the flow path portion in a direction in which the cross section of the flow path expands, that is, in a direction opposite to the suction section 80.

気液分離部１２０は、流路部１１０に連続して形成されている。気液分離部１２０は、例えば、ポンプ４０、吸込管１５０、及び、吐出管１６０によって囲まれる範囲に配置される。この為、気液分離部１２０は、周囲に配置される、ポンプ４０、吸込管１５０、及び、吐出管１６０と干渉しない形状に形成されている。本実施形態では、図３に示すように、気液分離部１２０は、例えば、略三角形の有底筒状に形成されている。 The gas-liquid separation section 120 is formed continuously with the flow path section 110. The gas-liquid separation unit 120 is disposed, for example, in a range surrounded by the pump 40, the suction pipe 150, and the discharge pipe 160. For this reason, the gas-liquid separation unit 120 is formed in a shape that does not interfere with the pump 40, the suction pipe 150, and the discharge pipe 160, which are disposed around. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the gas-liquid separator 120 is formed, for example, in a substantially triangular bottomed cylindrical shape.

気液分離部１２０は、吐出流路部１１６及び戻し流路部１１７に連通しており、吐出流路部１１６から流入する呼水中の空気を分離し、かつ、空気が分離された呼水を戻し流路部１１７に戻すことが可能に構成されている。 The gas-liquid separation unit 120 communicates with the discharge flow passage 116 and the return flow passage 117 to separate the air in the priming water flowing from the discharge flow passage 116 and to separate the priming water from which the air has been separated. It is configured to be able to return to the return channel section 117.

図２，３に示すように、気液分離部１２０は、例えば、流路部１１０と一体に形成され、上端が開口する気液分離部本体１２１、気液分離部本体１２１の上端開口を覆う気液分離部用カバー１２２、気液分離部１２０内を第１の気液分離室１３６及び第２の気液分離室１３７に仕切る気液分離壁１２３、及び、流量検出装置１２４を有している。 As shown in FIGS. 2 and 3, the gas-liquid separator 120 is formed, for example, integrally with the flow path unit 110, and covers a gas-liquid separator main body 121 whose upper end is open, and an upper end opening of the gas-liquid separator main body 121. It has a cover 122 for a gas-liquid separation unit, a gas-liquid separation wall 123 that partitions the inside of the gas-liquid separation unit 120 into a first gas-liquid separation chamber 136 and a second gas-liquid separation chamber 137, and a flow detection device 124. I have.

気液分離部本体１２１は、上端が開口する平面視が略三角形の有底筒状に形成されている。具体的には、気液分離部本体１２１は、第１の側壁１２５、第２の側壁１２６、及び、第３の側壁１２７を有している。 The gas-liquid separation unit main body 121 is formed in a bottomed cylindrical shape having a substantially triangular plan view with an open upper end. Specifically, the gas-liquid separation unit main body 121 has a first side wall 125, a second side wall 126, and a third side wall 127.

第１の側壁１２５は、流路部１１０が接続されている。第１の側壁１２５は、流路部１１０の延びる方向に対して、傾斜している。第１の側壁１２５は、例えば、流路部用隔壁１１５の流路方向に沿う延びる方向に対して、略直交するように、流路部用隔壁１１５が連結されている。 The channel part 110 is connected to the first side wall 125. The first side wall 125 is inclined with respect to the direction in which the flow path unit 110 extends. For example, the first side wall 125 is connected to the flow path portion partition wall 115 so as to be substantially orthogonal to a direction extending along the flow direction of the flow path portion partition wall 115.

第１の側壁１２５は、吐出流路部１１６に連通する流入口１２８、及び、戻し流路部１１７に連通する流出口１２９が形成されている。 The first side wall 125 has an inlet 128 communicating with the discharge passage 116 and an outlet 129 communicating with the return passage 117.

第２の側壁１２６は、例えば、吸込管１５０から吐出管１６０へ向かう方向に対して、平行、または、略平行に形成されている。第２の側壁１２６と第１の側壁１２５との稜部は、円弧状に形成されており、内面は、所定の曲率半径を有する曲面に形成されている。第３の側壁１２７の内面は、気液分離壁１２３に対して平行に形成されている。 The second side wall 126 is formed, for example, parallel or substantially parallel to the direction from the suction pipe 150 to the discharge pipe 160. The ridge portion between the second side wall 126 and the first side wall 125 is formed in an arc shape, and the inner surface is formed as a curved surface having a predetermined radius of curvature. The inner surface of the third side wall 127 is formed parallel to the gas-liquid separation wall 123.

第３の側壁１２７と第１の側壁１２５との稜部は、円弧状に形成されており、内面の所定の曲率半径を有する曲面に形成されている。具体的には、第３の側壁１２７と第１の側壁１２５との稜部１２７ｂの内面１２７ｃは、気液分離部本体１２１の底面１２１ａから後述される第２の吐出口部１３５までの高さをＨとすると、０．２Ｈ以上の曲率半径を有する曲面に形成されている。 The ridge between the third side wall 127 and the first side wall 125 is formed in an arc shape, and is formed as a curved surface having a predetermined radius of curvature on the inner surface. Specifically, the inner surface 127c of the ridge 127b of the third side wall 127 and the first side wall 125 has a height from the bottom surface 121a of the gas-liquid separation unit main body 121 to a second discharge port 135 described later. Let H be a curved surface having a radius of curvature of 0.2H or more.

第３の側壁１２７と第２の側壁１２６との稜部は、円弧状に形成されており、その内面は、所定の曲率半径を有する曲面に形成されている。 The ridge between the third side wall 127 and the second side wall 126 is formed in an arc shape, and the inner surface thereof is formed as a curved surface having a predetermined radius of curvature.

気液分離部用カバー１２２は、例えば、ボルト等の取り付け部材によって、気液分離部本体１２１に着脱可能に取り付け可能に形成されている。 The gas-liquid separation unit cover 122 is formed so as to be detachably attachable to the gas-liquid separation unit main body 121 by an attachment member such as a bolt.

気液分離部用カバー１２２は、平面視が略三角形の有底筒状に形成されている。気液分離部用カバー１２２は、開口を、気液分離部本体１２１の開口に対向させた姿勢で、気液分離部本体１２１に取り付けられる。 The gas-liquid separation section cover 122 is formed in a bottomed cylindrical shape having a substantially triangular shape in plan view. The gas-liquid separation unit cover 122 is attached to the gas-liquid separation unit main body 121 with the opening facing the opening of the gas-liquid separation unit main body 121.

気液分離部本体１２１及び気液分離部用カバー１２２間には、シール部材１２２ａが設けられている。シール部材１２２ａは、気液分離部本体１２１及び気液分離部用カバー１２２間を液密にシール可能に形成されている。 A seal member 122a is provided between the gas-liquid separator main body 121 and the gas-liquid separator cover 122. The seal member 122a is formed so as to be able to seal liquid-tight between the gas-liquid separator main body 121 and the gas-liquid separator cover 122.

気液分離部用カバー１２２は、第１の側壁１２５に上下方向に例えば面一になるように並ぶ第４の側壁１３２、第２の側壁１２６に上下方向に例えば面一になるように並ぶ第５の側壁、及び、第３の側壁１２７に上下方向に例えば面一になるように並ぶ第６の側壁１３４を有している。 The gas-liquid separator cover 122 has a fourth side wall 132 vertically aligned with, for example, the first side wall 125 and a fourth side wall vertically aligned with, for example, the second side wall 126. A fifth side wall and a sixth side wall 134 are arranged on the third side wall 127 so as to be flush with each other in the up-down direction, for example.

第４の側壁１３２の内面１３２ａは、後述される第２の気液分離壁部１２３ｂの端部を収容し固定可能な溝１３２ｂが形成されている。 An inner surface 132a of the fourth side wall 132 is formed with a groove 132b that can accommodate and fix an end of a second gas-liquid separation wall 123b described later.

第５の側壁は、第４の側壁１３２に対向する位置に配置されている。第５の側壁と第４の側壁１３２の稜部は、円弧状に形成されている。この円弧形状は、第１の側壁１２５と第２の側壁１２６との稜部の形状と概ね同じである。第５の側壁と第４の側壁１３２との稜部の内面は、所定の曲率半径を有する曲面に形成されている。この所定の曲率半径は、第１の側壁１２５と第２の側壁１２６との稜部の内面の曲率半径と、概ね同じである。第５の側壁の内面は、第２の気液分離壁部１２３ｂの端部を収容し固定可能な溝が形成されている。 The fifth side wall is arranged at a position facing the fourth side wall 132. The ridges of the fifth side wall and the fourth side wall 132 are formed in an arc shape. This arc shape is substantially the same as the shape of the ridge between the first side wall 125 and the second side wall 126. The inner surface of the ridge between the fifth side wall and the fourth side wall 132 is formed as a curved surface having a predetermined radius of curvature. This predetermined radius of curvature is substantially the same as the radius of curvature of the inner surface of the ridge between the first side wall 125 and the second side wall 126. The inner surface of the fifth side wall is formed with a groove capable of accommodating and fixing the end of the second gas-liquid separation wall 123b.

第６の側壁１３４と第４の側壁１３２との稜部１３４ｂは、円弧状に形成されている。この円弧形状は、第１の側壁１２５と第３の側壁１２７との稜部１２７ｂの円弧形状と概ね同じである。第６の側壁１３４と第４の側壁１３２との稜部１３４ｂの内面１３４ｃは、所定の曲率半径を有する曲面に形成されている。 A ridge 134b between the sixth side wall 134 and the fourth side wall 132 is formed in an arc shape. This arc shape is substantially the same as the arc shape of the ridge 127b of the first side wall 125 and the third side wall 127. The inner surface 134c of the ridge 134b between the sixth side wall 134 and the fourth side wall 132 is formed as a curved surface having a predetermined radius of curvature.

具体的には、第６の側壁１３４の内面１３４ａと第４の側壁１３２の内面との稜部１３４ｂの内面１３４ｃは、第３の側壁１２７と第１の側壁１２５との稜部１２７ｂの内面１２７ｃに面一となる曲面に形成されている。さらに具体的には、第６の側壁１３４と第４の側壁との稜部１３４ｂの内面は、第３の側壁１２７の内面１２７ａと第１の側壁１２５の内面１２５ａとの稜部１２７ｂと同一の曲率半径を有する曲面であり、その曲率半径は、０．２Ｈ以上である。 Specifically, the inner surface 134c of the ridge 134b between the inner surface 134a of the sixth side wall 134 and the inner surface of the fourth side wall 132 is the inner surface 127c of the ridge 127b of the third side wall 127 and the first side wall 125. It is formed in a curved surface which is flush with the surface. More specifically, the inner surface of the ridge 134b between the sixth side wall 134 and the fourth side wall is the same as the ridge 127b between the inner surface 127a of the third side wall 127 and the inner surface 125a of the first side wall 125. The curved surface has a radius of curvature, and the radius of curvature is 0.2H or more.

第６の側壁１３４の上部には、吐出管１６０が接続される第２の吐出口部１３５が形成されている。 A second discharge port 135 to which the discharge pipe 160 is connected is formed above the sixth side wall 134.

また、気液分離部用カバー１２２の例えば後述される第１の気液分離室１３６の上部となる部分には、呼水注水用の注水口１２２ｂが形成されている。注水口には、着脱可能なキャップが設けられている。注水口１２２ｂは、図中２点鎖線で示されている。 A water inlet 122b for injecting priming water is formed in, for example, a portion of the gas-liquid separation unit cover 122 which is to be an upper part of a first gas-liquid separation chamber 136 described later. The water inlet is provided with a removable cap. The water inlet 122b is indicated by a two-dot chain line in the figure.

気液分離壁１２３は、例えば、気液分離部本体１２１に形成された第１の気液分離壁部１２３ａ、及び、気液分離部用カバー１２２に形成された第２の気液分離壁部１２３ｂを有している。 The gas-liquid separation wall 123 includes, for example, a first gas-liquid separation wall 123 a formed on the gas-liquid separation unit main body 121 and a second gas-liquid separation wall formed on the gas-liquid separation unit cover 122. 123b.

第１の気液分離壁部１２３ａは、気液分離部本体１２１の底面１２１ａから上方に突出して形成されており、第１の側壁１２５から第２の側壁１２６まで延びている。第１の気液分離壁部１２３ａは、第１の側壁１２５において、流路部用隔壁１１５が連結される部分に、連結されている。 The first gas-liquid separation wall portion 123a is formed to protrude upward from the bottom surface 121a of the gas-liquid separation portion main body 121, and extends from the first side wall 125 to the second side wall 126. The first gas-liquid separation wall portion 123a is connected to a portion of the first side wall 125 to which the partition wall 115 for the flow path portion is connected.

第２の気液分離壁部１２３ｂは、例えば、気液分離部用カバー１２２に対して別部材として形成される板部材の端部を、第４の側壁１３２に形成された溝１３２ｂ、及び、第５の側壁１３３に形成された溝に配置し固定することによって構成される。 For example, the second gas-liquid separation wall portion 123 b is formed by connecting an end of a plate member formed as a separate member to the gas-liquid separation portion cover 122 with a groove 132 b formed in the fourth side wall 132, It is configured by arranging and fixing in a groove formed in the fifth side wall 133.

第２の気液分離壁部１２３ｂと第１の気液分離壁部１２３ａとの間は、シール部材１２２ａによって、液密にシールされている。なお、第２の気液分離壁部１２３ｂは、気液分離部用カバー１２２に、一体に形成されてもよい。 A liquid-tight seal is provided between the second gas-liquid separation wall 123b and the first gas-liquid separation wall 123a by a seal member 122a. The second gas-liquid separation wall 123b may be formed integrally with the cover 122 for the gas-liquid separation unit.

このように、気液分離壁１２３は、第１の気液分離壁部１２３ａ、及び、第２の気液分離壁部１２３ｂが上下方向に並ぶことによって、１つの壁状に形成されている。 As described above, the gas-liquid separation wall 123 is formed in one wall shape by arranging the first gas-liquid separation wall 123a and the second gas-liquid separation wall 123b in the vertical direction.

気液分離壁１２３は、気液分離部１２０内を第１の気液分離室１３６、及び、第２の気液分離室１３７に区画可能に形成されている。 The gas-liquid separation wall 123 is formed so that the inside of the gas-liquid separation unit 120 can be partitioned into a first gas-liquid separation chamber 136 and a second gas-liquid separation chamber 137.

気液分離壁１２３は、その上端と気液分離部用カバー１２２の上面との間に隙間１３８を有する高さを有している。即ち、第２の気液分離壁部１２３ｂは、その上端と気液分離部用カバー１２２の上面との間に隙間１３８を有する高さを有している。隙間１３８を通して、第１の気液分離室１３６と第２の気液分離室１３７が連通する。 The gas-liquid separation wall 123 has a height having a gap 138 between its upper end and the upper surface of the gas-liquid separation unit cover 122. That is, the second gas-liquid separation wall 123b has a height having a gap 138 between the upper end thereof and the upper surface of the gas-liquid separation unit cover 122. Through the gap 138, the first gas-liquid separation chamber 136 and the second gas-liquid separation chamber 137 communicate.

気液分離壁１２３は、第１の側壁１２５において流路部用隔壁１１５が接続される部分から、第２の側壁１２６に向かって延びている。気液分離壁１２３は、水平面内での延びる方向Ａ１が、流路部用隔壁１１５の流路方向に沿った延びる方向Ａ２に対して傾斜している。具体的には、気液分離壁１２３の延びる方向Ａ２は、第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面積が、第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積よりも大きくなるように、吸込口部７１側に傾斜している。 The gas-liquid separation wall 123 extends from a portion of the first side wall 125 to which the partition wall 115 for the flow path is connected, toward the second side wall 126. The direction A1 extending in the horizontal plane of the gas-liquid separation wall 123 is inclined with respect to the direction A2 extending along the flow direction of the flow path portion partition wall 115. Specifically, in the direction A2 in which the gas-liquid separation wall 123 extends, the horizontal flow path cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber 137 is the horizontal flow path cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136. It is inclined to the suction port 71 side so as to be larger than that.

より具体的には、気液分離壁１２３は、第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面積が、第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積の３００％〜５００％となるように、延びる方向Ａ１が流路部用隔壁１１５の延びる方向Ａ２に対して傾斜している。方向Ａ２に対する方向Ａ１の傾斜角度αは、例えば、３０度から３５度である。なお、水平方向の流路断面積とは、上下方向に直交する断面積である。 More specifically, the gas-liquid separation wall 123 is such that the horizontal flow cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber 137 is 300% of the horizontal flow cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136. The extending direction A1 is inclined with respect to the extending direction A2 of the partition 115 for the channel portion so as to be about 500%. The inclination angle α of the direction A1 with respect to the direction A2 is, for example, 30 degrees to 35 degrees. The horizontal cross-sectional area is a cross-sectional area orthogonal to the vertical direction.

本実施形態では、一例として、気液分離壁１２３は、その側壁１２７，１３４側の面が側壁１２７，１３４の内面と平行となり、かつ、延びる方向Ａ１が、吸込部８０及び吸込管１５０に平行となるように、流路部用隔壁１１５の延びる方向Ａ２に対して傾斜している。 In the present embodiment, as an example, the gas-liquid separation wall 123 has a surface on the side wall 127, 134 side parallel to the inner surface of the side wall 127, 134, and the extending direction A1 is parallel to the suction part 80 and the suction pipe 150. So as to be inclined with respect to the direction A2 in which the partition 115 for the flow path portion extends.

また、気液分離壁１２３及び気液分離部１２０を構成する各側壁の内面は、上下方向に平行であり、それゆえ、少なくとも、底面１２１ａから気液分離壁１２３の上端までの範囲においては、第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積は、上下方向に一定であり、かつ、第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面積は、上下方向に一定である。 Further, the inner surfaces of the side walls forming the gas-liquid separation wall 123 and the gas-liquid separation unit 120 are vertically parallel, and therefore, at least in the range from the bottom surface 121a to the upper end of the gas-liquid separation wall 123, The horizontal cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136 is constant in the vertical direction, and the horizontal cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber 137 is constant in the vertical direction. is there.

流量検出装置１２４は、隙間３８を流れる水の流量を検出可能に形成されている。流量検出装置１２４は、例えば、気液分離部用カバー１２２の上部に配置されている。流量検出装置１２４は、例えば、パドル式の流量検出装置である。 The flow rate detection device 124 is formed so as to be able to detect the flow rate of water flowing through the gap 38. The flow rate detection device 124 is disposed, for example, above the gas-liquid separation unit cover 122. The flow detection device 124 is, for example, a paddle type flow detection device.

図１に示すように、シール部材１３０は、回転軸３０の外周面とカバー１００の開口部１０１ａとの間を密封可能に形成されている。シール部材１３０は、例えばメカニカルシールである。シール部材１３０は、回転軸３０の外周面に設けられる回転環、シール溝１０１ｂに固定される固定環を有し、回転環と固定環が摺動することで、回転軸３０及びカバー１００の間を密封する。 As shown in FIG. 1, the seal member 130 is formed so as to be able to seal between the outer peripheral surface of the rotating shaft 30 and the opening 101 a of the cover 100. The seal member 130 is, for example, a mechanical seal. The seal member 130 has a rotating ring provided on the outer peripheral surface of the rotating shaft 30 and a fixed ring fixed to the seal groove 101b, and the rotating ring and the fixed ring slide to form a gap between the rotating shaft 30 and the cover 100. Seal.

止め輪１４０は、回転軸３０を挿入可能な円筒状に構成されている。止め輪１４０は、例えば、所謂ホーローセットやイモネジと呼ばれる止めねじ８１により回転軸３０に固定される。止め輪１４０は、回転軸３０に固定されることで、インペラ５０を回転軸３０の所定の位置に固定する。ここで、所定の位置とは、インペラ５０及びポンプケーシング６０の間隙に応じて適宜設定又は調整される位置である。 The retaining ring 140 is formed in a cylindrical shape into which the rotating shaft 30 can be inserted. The retaining ring 140 is fixed to the rotating shaft 30 by, for example, a set screw 81 called an enamel set or a set screw. The retaining ring 140 fixes the impeller 50 at a predetermined position on the rotating shaft 30 by being fixed to the rotating shaft 30. Here, the predetermined position is a position that is appropriately set or adjusted according to the gap between the impeller 50 and the pump casing 60.

吸込管１５０は、吸込部８０に接続されている。吸込管１５０は、井戸内から水を送水する送水配管に接続可能に形成されている。吸込管１５０には、逆止弁１５１が設けられている。 The suction pipe 150 is connected to the suction section 80. The suction pipe 150 is formed so as to be connectable to a water supply pipe for supplying water from inside the well. The suction pipe 150 is provided with a check valve 151.

吐出管１６０は、例えば複数の管部材が連結されることにより構成されており、第２の吐出口部１３５に接続されている。吐出管１６０は、給水先に送水する配管に接続可能に形成されている。 The discharge pipe 160 is formed, for example, by connecting a plurality of pipe members, and is connected to the second discharge port 135. The discharge pipe 160 is formed so as to be connectable to a pipe for supplying water to a water supply destination.

次に、ポンプ装置１０の自吸運転について説明する。まず、注水口１２２ｂから気液分離室内に呼水を注水する。呼水は、第１の吐出口部７３及び戻し口部７２を通って、ポンプ室９０までを満たす。また、過剰に供給された呼水は、第２の吐出口部１３５を通って排出される。この為、呼水が満水となった状態の、第２の気液分離室１３７内での呼水の水深は、Ｈとなる。 Next, the self-priming operation of the pump device 10 will be described. First, priming water is injected into the gas-liquid separation chamber from the injection port 122b. The priming water fills the pump chamber 90 through the first discharge port 73 and the return port 72. Excess water supplied in excess is discharged through the second outlet 135. For this reason, the depth of the priming water in the second gas-liquid separation chamber 137 when the priming water is full is H.

呼水を注水したのち、電源が投入されると、モータ２０が駆動される。モータ２０が駆動されることによりポンプ室９０内に負圧が生じ、この負圧により、吸込部８０及び吸込管１５０内の空気がポンプ室９０内に吸込まれるとともに、吸込管１５０を通して井戸内の水が吸上げられる。 When the power is turned on after injecting the priming water, the motor 20 is driven. When the motor 20 is driven, a negative pressure is generated in the pump chamber 90, and this negative pressure causes air in the suction part 80 and the suction pipe 150 to be sucked into the pump chamber 90, and through the suction pipe 150 to form a well inside the well. Of water is sucked up.

ポンプ室９０内に吸込まれた空気は、水に混入し、第１の吐出口部７３、吐出流路部１１６を通って、第１の気液分離室１３６内に流入する。 The air sucked into the pump chamber 90 is mixed with water, flows into the first gas-liquid separation chamber 136 through the first discharge port 73 and the discharge flow path 116.

第１の気液分離室１３６内に流入した水は、気液分離壁１２３を乗り越え、隙間１３８を通って、第２の気液分離室１３７内に流入する。第２の気液分離室１３７内に流入した水は、戻し流路部１１７へ流れる水流が沈降する際に、混入した空気が分離され、戻し流路部１１７、戻し口部７２を通って再びポンプ室９０に戻る。 The water that has flowed into the first gas-liquid separation chamber 136 climbs over the gas-liquid separation wall 123 and flows into the second gas-liquid separation chamber 137 through the gap 138. The water that has flowed into the second gas-liquid separation chamber 137 is separated from the mixed air when the water flow flowing to the return flow passage 117 sinks, and passes through the return flow passage 117 and the return opening 72 again. Return to the pump chamber 90.

このように構成されたポンプ装置１０は、ポンプ装置１０の設置面積をコンパクトにしつつ、自吸性能を向上することができる。 The pump device 10 configured as described above can improve the self-priming performance while making the installation area of the pump device 10 compact.

具体的に説明すると、ポンプ４０を、インペラ５０をその回転軸が鉛直方向となる姿勢となる構成とし、カバー１００の上方にモータ２０を配置することによって、ポンプ装置１０の設置面積をコンパクトに維持することができる。 More specifically, the pump 40 has a configuration in which the impeller 50 has a configuration in which the rotation axis is in the vertical direction, and the motor 20 is disposed above the cover 100, so that the installation area of the pump device 10 is kept compact. can do.

さらに、気液分離壁１２３の延びる方向Ａ１を、流路部用隔壁１１５の延びる方向Ａ２に対して吸込口部７１側に傾斜させることによって、気液分離部１２０の容積を増大させることなく、第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面積を第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積よりも大きくすることができる。第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面積を第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積のよりも大きくすることによって、第２の気液分離室１３７での水の沈降する際の流速を遅くすることができるので、気液分離作用を促進することができる。 Furthermore, by inclining the direction A1 in which the gas-liquid separation wall 123 extends to the suction port 71 side with respect to the direction A2 in which the partition wall 115 for the flow path extends, without increasing the volume of the gas-liquid separation unit 120, The horizontal flow path cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber 137 can be made larger than the horizontal flow path cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136. By making the horizontal cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber 137 larger than the horizontal cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136, the second gas-liquid separation chamber 137 can be used. Since the flow velocity at the time of the settling of the water can be reduced, the gas-liquid separation action can be promoted.

気液分離作用が促進されることにより、戻し流路部１１７を通って戻る呼水内の空気の混入量を少なくすることができる為、自吸性能を向上することができる。 By promoting the gas-liquid separation action, it is possible to reduce the amount of air mixed in the priming water returning through the return flow path 117, and thus the self-priming performance can be improved.

このように、ポンプ装置１０は、その設置面積をコンパクトに維持しつつ、自吸性能を向上することができる。 Thus, the pump device 10 can improve the self-priming performance while keeping the installation area compact.

また、気液分離部１２０を、平面視略三角形とすることにより、気液分離壁１２３により区画される気液分離室１３６，１３７において、第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面積を第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積よりも大きくすることができる。 In addition, the gas-liquid separation unit 120 is formed in a substantially triangular shape in a plan view, so that the gas-liquid separation chambers 136 and 137 defined by the gas-liquid separation wall 123 have a horizontal flow path of the second gas-liquid separation chamber 137. The cross-sectional area can be larger than the horizontal cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136.

具体的には、気液分離部１２０が平面視略三角形であることによって、吐出流路部１１６の流路幅と戻し流路部１１７の流路幅とを十分確保する為に流路部用隔壁１１５を第１の側壁１２５の中央部に連結する構造であっても、気液分離壁１２３により区画される一対の部屋において三角形の頂点を含む部屋は、他方に対して、小さくなる。即ち、第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面積を第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積に対して大きくすることができる。 Specifically, since the gas-liquid separation unit 120 has a substantially triangular shape in a plan view, the gas-liquid separation unit 120 has a sufficient flow path width for the discharge flow path unit 116 and a sufficient flow path width for the return flow path unit 117. Even when the partition 115 is connected to the center of the first side wall 125, the room including the apex of the triangle in the pair of rooms partitioned by the gas-liquid separation wall 123 is smaller than the other. That is, the horizontal flow path cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber 137 can be made larger than the horizontal flow path cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136.

このように、簡単な構成により、第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面積を第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積より大きくすることにより、ポンプ装置１０の吸込揚程を高くすることができる。 As described above, with a simple configuration, the pump device can be configured such that the horizontal cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber 137 is larger than the horizontal cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136. 10, the suction lift can be increased.

図４は、ポンプ装置１０の性能を示すグラフである。図４の横軸は、時間の経過を示し、縦軸は、吸込揚程を示す。 FIG. 4 is a graph showing the performance of the pump device 10. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the passage of time, and the vertical axis indicates the suction lift.

図４では、気液分離室比率が１００％、即ち、第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積と第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面積とが同じである気液分離部を有するポンプ装置と、気液分離室比率が３００％、即ち、第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積に対して、第２の気液分離室の水平方向の流路断面積が３倍の大大きさとなる気液分離部を有するポンプ装置との性能が示されている。 In FIG. 4, the gas-liquid separation chamber ratio is 100%, that is, the horizontal flow path cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136 and the horizontal flow path cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber 137 are different. The pump device having the same gas-liquid separation unit and the gas-liquid separation chamber ratio of 300%, that is, the second gas-liquid separation with respect to the horizontal flow path cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136 The performance with a pump device having a gas-liquid separation unit in which the cross-sectional area of the chamber in the horizontal direction is three times as large is shown.

また、図４では、気液分離室比率が５００％、即ち、第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積に対して、第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面積が５倍となり、かつ、第１の側壁１２５と第３の側壁１２７との稜部１２７ｂの内面、及び、第４の側壁１３２と第６の側壁１３４の稜部１３４ｂの内面が、０．１Ｈとなる曲率半径または０．２５Ｈとなる曲率半径を有する曲面となるポンプ装置１０の性能が示されている。 In FIG. 4, the gas-liquid separation chamber ratio is 500%, that is, the horizontal flow rate of the second gas-liquid separation chamber 137 is larger than the horizontal flow path cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136. The road cross-sectional area becomes five times, and the inner surface of the ridge 127b of the first side wall 125 and the third side wall 127 and the inner surface of the ridge 134b of the fourth side wall 132 and the sixth side wall 134 The performance of the pump device 10 having a curved surface having a radius of curvature of 0.1H or 0.25H is shown.

図４に示すように、第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積に対する第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面積の比率が大きくなることによって、吸込揚程が向上することがわかる。 As shown in FIG. 4, the ratio of the horizontal flow path cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber 137 to the horizontal flow path cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136 is increased, thereby increasing the suction lift. It can be seen that is improved.

特に、本実施形態のように、第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面積を、第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面積の３００％から５００％とすることによって、その吸込揚程を高くできることがわかる。 In particular, as in the present embodiment, the horizontal flow path cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber 137 is 300% to 500% of the horizontal flow path cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber 136. It can be seen that the suction lift can be increased by doing so.

また、戻し口部７２を、ライナ部７０の周壁７０ａの底部に設けることによって、呼水中の空気が戻し口部７２に到達することを防止できるので、自吸性能を向上することができる。 In addition, by providing the return port 72 at the bottom of the peripheral wall 70a of the liner 70, it is possible to prevent the air in the priming water from reaching the return port 72, so that the self-priming performance can be improved.

また、戻し口部７２の最頂部の高さを、第１の吐出口部７３の最頂部の高さよりも低くすることにより、呼水内の空気が戻し口部７２に到達することを、より一層防止できる。 In addition, by making the height of the top of the return port 72 lower than the height of the top of the first discharge port 73, the air in the priming water reaches the return port 72. It can be further prevented.

また、戻し口部７２の開口断面積を、第１の吐出口部７３の開口断面積の２５％から３５％とすることにより、戻し口部７２を通して戻る水の量を、自吸運転に対して十分な量を確保しつつ、自吸運転完了後の揚水性能を低下させない量にすることができる。 In addition, by setting the opening cross-sectional area of the return port 72 to 25% to 35% of the opening cross-sectional area of the first discharge port 73, the amount of water returning through the return port 72 can be reduced with respect to the self-priming operation. Thus, while ensuring a sufficient amount, the pumping performance after the completion of the self-priming operation can be reduced.

また、第２の気液分離室１３７の内面において、戻し流路部１１７に連続する部分となる、第１の側壁１２５と第３の側壁１２７との稜部１２７ｂの内面１２７ｃ、及び、第４の側壁１３２と第６の側壁１３４との稜部１３４ｂの内面１２３ｃを、底面１２１ａから第２の吐出口部１３５までの高さをＨとしたときの０．２Ｈ以上となる曲率半径を有する曲面とすることによって、第２の気液分離室１３７内を流れる水に旋回流を生じさせることができる。 In addition, on the inner surface of the second gas-liquid separation chamber 137, the inner surface 127c of the ridge 127b between the first side wall 125 and the third side wall 127, which is a portion continuous with the return flow path 117, and the fourth side. The inner surface 123c of the ridge 134b between the side wall 132 and the sixth side wall 134 has a radius of curvature of 0.2H or more when the height from the bottom surface 121a to the second discharge port 135 is H. By doing so, a swirling flow can be generated in the water flowing in the second gas-liquid separation chamber 137.

この旋回流により、第２の気液分離室１３７内を沈降する際に分離されなかった、呼水中の微細な空気が旋回流の中心に集まり空気塊を形成する。空気塊が形成されることにより、この空気塊は、第２の気液分離室１３７内を沈降する呼水から分離される。この為、気液分離壁１２３では分離できなかった、水中の微細な空気も分離することができるので、自吸性能を向上することができる。 Due to this swirling flow, fine air in the priming water that has not been separated when settling in the second gas-liquid separation chamber 137 gathers at the center of the swirling flow to form an air mass. Due to the formation of the air mass, the air mass is separated from the priming water settling in the second gas-liquid separation chamber 137. For this reason, fine air in water that could not be separated by the gas-liquid separation wall 123 can also be separated, and the self-priming performance can be improved.

図４に示すように、本実施形態のように、第２の気液分離室１３７の内面において、戻し流路部１１７に連続する部分となる稜部１２７ｂ，１３４ｂの内面を、底面１２１ａから第２の吐出口部１３５までの高さをＨとしたときの０．１Ｈとした場合に対して、０．２５Ｈとした場合では、自吸運転が完了するまでの時間を短縮することがわかる。即ち、自吸性能が向上していることがわかる。 As shown in FIG. 4, as in the present embodiment, on the inner surface of the second gas-liquid separation chamber 137, the inner surfaces of the ridges 127b and 134b, which are continuous with the return flow path 117, are removed from the bottom 121a. In contrast, when the height up to the discharge port portion 135 of No. 2 was set to 0.1H and when the height was set to 0.25H, the time until the self-priming operation was completed was shortened. That is, it is understood that the self-priming performance is improved.

また、気液分離部１２０の第３の側壁１２７の内面１２７ａ及び第６の側壁１３４の内面１３４ａを、気液分離壁１２３のこれら側壁１２７，１３４側の面に平行とすることにより、気液分離部１２０の大型化を防止しつつ、第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面を第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面よりも大きくし、かつ、稜部１２７ｂ，１３４ｂで旋回流を発生しやすくすることができる。 Further, by making the inner surface 127a of the third side wall 127 and the inner surface 134a of the sixth side wall 134 of the gas-liquid separation unit 120 parallel to the surface of the gas-liquid separation wall 123 on the side of the side wall 127, 134, The horizontal gas flow section of the second gas-liquid separation chamber 137 is made larger than the horizontal gas flow section of the first gas-liquid separation chamber 136 while preventing the size of the separation section 120 from being increased. The swirling flow can be easily generated in the portions 127b and 134b.

この点について具体的に説明する。側壁１２７，１３４の内面１２７ａ，１３４ａが気液分離壁１２３に対して近づくように傾斜すると、第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面が小さくなってしまう。さらに、稜部１２７ｂ，１３４ｂでの曲率半径を大きくすることができなくなる。また、側壁１２７，１３４の内面１２７ａ，１３４ａの内面が気液分離壁１２３から離れるように傾斜させると、気液分離部１２０自体が大きくなってしまう。 This point will be specifically described. If the inner surfaces 127a and 134a of the side walls 127 and 134 are inclined so as to approach the gas-liquid separation wall 123, the horizontal cross section of the second gas-liquid separation chamber 137 in the horizontal direction becomes small. Further, the radius of curvature at the ridge portions 127b and 134b cannot be increased. Further, if the inner surfaces 127a and 134a of the side walls 127 and 134 are inclined away from the gas-liquid separation wall 123, the gas-liquid separation unit 120 itself becomes large.

このように為、本実施形態のように、気液分離部１２０の第３の側壁１２７の内面１２７ａ及び第６の側壁１３４の内面１３４ａを、気液分離壁１２３のこれら側壁１２７，１３４側の面に平行とすることにより、気液分離部１２０の大型化を防止しつつ、第２の気液分離室１３７の水平方向の流路断面を第１の気液分離室１３６の水平方向の流路断面よりも大きくし、かつ、稜部１２７ｂ，１３４ｂで旋回流を発生しやすくすることができる。 For this reason, as in the present embodiment, the inner surface 127a of the third side wall 127 and the inner surface 134a of the sixth side wall 134 of the gas-liquid separation unit 120 are connected to By making the plane parallel to the surface, the horizontal flow path cross section of the second gas-liquid separation chamber 137 can be prevented from increasing in size while preventing the gas-liquid separation section 120 from being enlarged. The cross section can be made larger than the road cross section, and a swirling flow can be easily generated at the ridge portions 127b and 134b.

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の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、上述した実施の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良い。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
［１］
インペラと、
前記インペラを収容するとともに、前記インペラの回転方向に沿う周壁に、前記インペラの回転方向に沿って吸込口部、戻し口部、第１の吐出口部が順次形成されたライナ部と、
前記ライナ部を覆うカバーと、
前記カバーの上方に設置されたモータと、
前記インペラ及び前記モータに接続された回転軸と、
前記ライナ部の外周面から突出して設けられ、内部が、隔壁により、前記第１の吐出口部に連通する吐出流路部、及び、前記戻し口部に連通する戻し流路部に区画された流路部と、
前記流路部に連続して設けられ、内部が、気液分離壁により、前記吐出流路部に連通する第１の気液分離室、及び、前記気液分離壁の上方にて前記第１の気液分離室と連通するとともに前記戻し流路に連通する第２の気液分離室に区画され、前記第２の気液分離室を規定する周壁に、第２の吐出口部が形成された気液分離部と、
を具備し、
前記気液分離壁の水平面内での延びる方向は、前記第２の気液分離室の水平方向の流路断面積が前記第１の気液分離室の水平方向の流路断面積よりも大きくなるよう、前記隔壁の流路方向に沿う延びる方向に対して前記吸込口部側に傾斜する
ことを特徴とするポンプ装置。
［２］
前記戻し口は、前記ライナ部の前記周壁の底部に形成される
ことを特徴とする［１］に記載のポンプ装置。
［３］
前記戻し口の開口断面積は、前記第１の吐出口部の開口断面積の２５％から３５％の大きさを有する
ことを特徴とする［１］に記載のポンプ装置。
［４］
前記第２の気液分離室の内面において前記戻し流路部の内面に連続する部分は、前記第２の気液分離室の底面から前記第２の吐出口部までの高さの２０％以上の長さの曲率半径を有する曲面に形成される
ことを特徴とする［１］に記載のポンプ装置。
［５］
前記第２の気液分離室の水平方向の流路断面積は、前記第１の気液分離室の水平方向の流路断面積の３００％から５００％である
ことを特徴とする［１］に記載のポンプ装置。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements in an implementation stage without departing from the scope of the invention. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the above-described embodiment.
Hereinafter, the description equivalent to the invention described in the claims of the present application is appended.
[1]
With impeller,
A liner portion accommodating the impeller, and a suction port portion, a return port portion, and a first discharge port portion sequentially formed on a peripheral wall along the rotation direction of the impeller along the rotation direction of the impeller,
A cover for covering the liner portion,
A motor installed above the cover,
A rotating shaft connected to the impeller and the motor,
The liner portion is provided so as to protrude from the outer peripheral surface, and the inside is partitioned by a partition into a discharge channel portion communicating with the first discharge port portion and a return channel portion communicating with the return port portion. A channel section;
A first gas-liquid separation chamber provided continuously with the flow path portion, the inside of which is connected to the discharge flow path portion by a gas-liquid separation wall; and the first gas-liquid separation chamber above the gas-liquid separation wall. A second discharge port is formed on a peripheral wall defining the second gas-liquid separation chamber, which is partitioned into a second gas-liquid separation chamber communicating with the gas-liquid separation chamber and communicating with the return flow path. Gas-liquid separator,
With
The direction in which the gas-liquid separation wall extends in the horizontal plane is such that the horizontal flow path cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber is larger than the horizontal flow path cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber. As a result, the partition wall is inclined toward the suction port with respect to a direction extending along the flow path direction of the partition wall.
A pump device characterized by the above-mentioned.
[2]
The return port is formed at a bottom of the peripheral wall of the liner portion.
The pump device according to [1], wherein:
[3]
The opening cross-sectional area of the return port has a size of 25% to 35% of the opening cross-sectional area of the first discharge port.
The pump device according to [1], wherein:
[4]
The portion of the inner surface of the second gas-liquid separation chamber that is continuous with the inner surface of the return flow path portion is at least 20% of the height from the bottom surface of the second gas-liquid separation chamber to the second discharge port. Formed on a curved surface with a radius of curvature of length
The pump device according to [1], wherein:
[5]
The horizontal flow path cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber is 300% to 500% of the horizontal flow path cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber.
The pump device according to [1], wherein:

１０…ポンプ装置、２０…モータ、３０…回転軸、５０…インペラ、７０…ライナ部、７０ａ…周壁、７１…吸込口部、７２…戻し口部、７３…第１の吐出口部、１００…カバー、１１０…流路部、１１５…流路部用隔壁（隔壁）、１１６…吐出流路部、１１７…戻し流路部、１２０…気液分離部、１２３…気液分離壁、１３５…第２の吐出口部、１３６…第１の気液分離室、１３７…第２の気液分離室。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Pump apparatus, 20 ... Motor, 30 ... Rotating shaft, 50 ... Impeller, 70 ... Liner part, 70a ... Peripheral wall, 71 ... Suction port part, 72 ... Return port part, 73 ... First discharge port part, 100 ... Cover: 110: flow path section, 115: flow path section partition (partition wall), 116: discharge flow path section, 117: return flow path section, 120: gas-liquid separation section, 123: gas-liquid separation wall, 135 ... 2 discharge ports, 136: first gas-liquid separation chamber, 137: second gas-liquid separation chamber.

Claims

With impeller,
The impeller is accommodated in such a manner that the rotation center line of the impeller is parallel to the vertical direction, and a peripheral wall along the rotation direction of the impeller, a suction port portion, a return port portion along the rotation direction of the impeller, and a A liner portion in which one discharge port portion is sequentially formed;
A cover for covering the liner portion,
A motor installed above the cover,
A rotating shaft connected to the impeller and the motor,
Protrudes from the outer peripheral surface of the liner part, internally, by the partition wall, the discharge flow path portion communicating with the first discharge port portion, and said to communicate with the mouth back, the said discharge passage portion A flow path section partitioned into a return flow path section lined up along the rotation direction of the rotating shaft ,
A first gas-liquid separation chamber provided continuously with the flow path portion, the inside of which is connected to the discharge flow path portion by a gas-liquid separation wall; and the first gas-liquid separation chamber above the gas-liquid separation wall. A second discharge port is formed on a peripheral wall defining the second gas-liquid separation chamber, which is partitioned into a second gas-liquid separation chamber communicating with the gas-liquid separation chamber and communicating with the return flow path. Gas-liquid separator,
With
The direction in which the gas-liquid separation wall extends in the horizontal plane is such that the horizontal flow path cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber is larger than the horizontal flow path cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber. A pump device, wherein the pump device is inclined toward the suction port side with respect to a direction in which the partition extends along the flow path direction.

The return mouth portion, the pump device according to claim 1, characterized in that formed at the bottom of the peripheral wall of the liner portion.

The opening cross-sectional area of the return mouth portion, the pump device according to claim 1, characterized in that it comprises 35% of the size from 25% of the cross-sectional area of the opening of the first discharge port portion.

The portion of the inner surface of the second gas-liquid separation chamber that is continuous with the inner surface of the return flow path portion is at least 20% of the height from the bottom surface of the second gas-liquid separation chamber to the second discharge port. The pump device according to claim 1, wherein the pump device is formed on a curved surface having a radius of curvature having a length of:

The horizontal cross-sectional area of the second gas-liquid separation chamber in the horizontal direction is 300% to 500% of the horizontal cross-sectional area of the first gas-liquid separation chamber. A pump device according to claim 1.