JP6744662B2 - 手動式ポンプ - Google Patents

Description

この発明は、手動式ポンプに関し、特に、水道メータボックスやバルブ設置孔等に溜まった水を取り除く際に使用するのに適した手動式ポンプに関する。

水道メータボックスやバルブ設置孔等に溜まった水を取り除くには、例えば電動ポンプが用いられるが、少量の水の場合には、手動式ポンプの方が便利なことがある。
手動式ポンプとしては、例えば、特許文献１に、ピストンロッドが上下動する空間部を備えたシリンダと、シリンダから突出するピストンロッドの上端部に設けられたハンドルと、ピストンロッドに嵌められてシリンダ内周に摺接するパッキンと、シリンダの下部一側に設けられて流体を流入方向にのみ許容するバルブと、シリンダの下部他側に設けられて流体を流出方向にのみ許容するバルブとを備えている。

実用新案登録第３１５２１２６号公報

水道メータボックスやバルブ設置孔等に溜まった水を取り除く際に使用する手動式ポンプには、構成が簡単であることと、吸水後に水が外に漏れることがないこととが求められるが、特許文献１に開示されているものや従来使用されているものでは、吸水後に水が外に漏れることがないという点では十分ではなかった。

この発明の目的は、構成が簡単であり、しかも、吸水後に水が外に漏れることがない手動式ポンプを提供することにある。

上記の目的を達成するため、この発明は以下の態様からなる。

１）ピストンロッドが上下動する空間部を備えたシリンダと、シリンダから突出するピストンロッドの上端部に設けられたハンドルと、ピストンロッドに嵌められてシリンダ内周に摺接するパッキンと、シリンダの下端部に設けられて流体の流出入を規制するバルブと、シリンダの上端部に設けられてピストンロッドを摺動可能に挿通させるワッシャとを備えており、パッキン、バルブおよびワッシャは、ゴム製であり、バルブは、シリンダの下端開口を塞ぐように周縁部がシリンダに固定された円板部を有し、円板部に、シリンダ内外の圧力差が生じた際に流体の流出入を可能とする放射状の切込みが設けられている、手動式ポンプ。

２）パッキンは、上部および下部の２か所でシリンダ内周に摺接しており、上部と下部の間ではシリンダに接していない、上記１）の手動式ポンプ。

３）バルブは、円板部が下端部に一体に設けられた筒状体からなり、シリンダは、複数の筒状体からなり、シリンダ、ピストンロッドおよびハンドルは、硬質ポリ塩化ビニル製である、上記１）または2)の手動式ポンプ。

上記１）の手動式ポンプにあっては、シリンダ内外の圧力差が生じた際に流体の流出入を可能とする切込みがゴム製のバルブの円板部に設けられているので、シリンダの下端部を水がたまった部分に挿入しておいて、ハンドルを上方に移動させることにより、生じたシリンダ内外の圧力差によって、切込みがシリンダ内に向かって開口して、この開口から水がシリンダ内に流入し、溜まった水を取り除くことができる。水がシリンダ内に流入した後は、切込みがシリンダ外に向かって開口することはなく、吸水後にシリンダ内の水が外に漏れることはない。
また、上記１）の手動式ポンプでは、ピストンロッドを挿通させるゴム製のワッシャが設けられているので、ゴム製のワッシャとピストンロッドとの摩擦力がゴム製のパッキンとシリンダとの摩擦力に加わることで、吸水後のピストンロッドの自重による下方への移動が防止され、これによっても、吸水後にシリンダ内の水が外に漏れることが防止される。
さらにまた、上記１）の手動式ポンプでは、ゴム製バルブの円板部に設けられた放射状の切込みを介して流体の流出入の両方が行われるので、バルブの構成を簡単なものとできる。
従って、上記１）の手動式ポンプによれば、構成が簡単であり、しかも、吸水後に水が外に漏れることがない手動式ポンプが得られる。

上記２）の手動式ポンプによれば、パッキン全体ではなくパッキンの２か所がシリンダに摺接するので、長期にわたってシール性が確保されるとともに、操作に必要な力を少なくすることができる。

上記３）の手動式ポンプによれば、手動ポンプの製作を容易に行うことができる。

図１は、この発明の手動式ポンプの１実施形態を示す縦断面図である。 図２は、バルブの拡大底面図である。 図３は、バルブの拡大縦断面図である。

この発明の手動式ポンプの１実施形態を、図１から図３までを参照しながら以下に説明する。なお、以下の説明において、上下は図１の上下をいうものとする。

手動式ポンプ(1)は、溜まっている水を取り除くために使用されるものであって、図１に示すように、ピストンロッド(2)が上下動する空間部(3a)を備えたシリンダ(3)と、ピストンロッド(2)を上下動させるためのハンドル(4)と、ピストンロッド(2)に嵌められてシリンダ(3)内周に摺接するパッキン(5)と、シリンダ(3)の下部に設けられて流体の流出入を規制するバルブ(6)と、シリンダ(3)の上端部に設けられたワッシャ(7)とを備えている。

シリンダ(3)は、最下端の第１筒体(11)と、第１筒体(11)の上部に下部が嵌め入れられた第２筒体(12)と、第２筒体(12)の上部に下部が嵌め入れられた第３筒体(13)と、第３筒体(13)の上部に下部が嵌め入れられた第４筒体(14)と、第４筒体(14)の上部に下部が嵌め入れられた第５筒体(15)とからなる。
第１筒体(11)の下端から第５筒体(15)の上端までの距離は９５２ｍｍ、第３筒体(13)の上端から第５筒体(15)の下端までの距離は６２３ｍｍとされている。
第１筒体(11)は、硬質ポリ塩化ビニル管ＶＰ２０によって形成されており、第４筒体(14)は、硬質ポリ塩化ビニル管ＶＵ６５によって形成されている。第２筒体(12)、第３筒体(13)および第５筒体(15)は、硬質ポリ塩化ビニル管継手の異形径によって形成されている。第２筒体(12)および第３筒体(13)は、小径部分が下側に位置するように配置され、第５筒体(15)は、小径部分が上側に位置するように配置されている。各筒体(11)(12)(13)(14)(15)同士は、ポリ塩化ビニル用の接着剤によって互いに固定されている。

ハンドル(4)は、硬質ポリ塩化ビニル管継手のチーズによって形成されており、水平状の把持部(16)と、把持部(16)の中央部に設けられた垂直状の連結部(17)とからなる。
ピストンロッド(2)は、最下位置にあるときに、上端部がシリンダ(3)の上端よりも上方にあり、ピストンロッド(2)の上端部に、ハンドル(4)の連結部(17)が嵌め入れられている。ピストンロッド(2)は、塩化ビニル製パイプＶＰ２０によって形成されており、ピストンロッド(2)の上端部とハンドル(4)の連結部(17)とはポリ塩化ビニル用の接着剤によって固定されている。

パッキン(5)は、ゴム製で短円柱状をなし、上面中央部に下方にのびる円柱状の凹所(18)が設けられている。凹所(18)に、ピストンロッド(2)の下端部が挿入されている。パッキン(5)の下端部は、断面円弧状とされている。ピストンロッド(2)が最下位置にあるとき、パッキン(5)は、下端部を除いた部分が第４筒体(14)の下端部内に位置させられている。
パッキン(5)の周面には、上下２か所に、断面が円弧状の環状突出部(19)(20)が設けられており、パッキン(5)の外周の全面が第４筒体(14)の内周に接するのではなく、環状突出部(19)(20)の外周だけが第４筒体(14)の内周に摺接するようになされている。
下側の環状突出部(20)からパッキン(5)の下端までの距離は２５ｍｍ、下側の環状突出部(20)からパッキン(5)の上端までの距離は４０ｍｍとされており、環状突出部(19)(20)の外径は、第４筒体(14)の内径（近似内径）が７１ｍｍに対し、７０．５ｍｍとされている。なお、上下の環状突出部(19)(20)の突出量は、上下同じでもよく、上下どちらか一方を他方よりも突出させてもよい。

バルブ(6)は、ゴム製で、円筒部(21)および円筒部(21)の下端開口を閉鎖する円板部(22)からなる有底筒状体とされている。バルブ(6)は、円板部(22)がシリンダ(3)の第１筒体(11)の下端開口を塞ぐように、第１筒体(11)の下部に嵌め入れられている。
バルブの円筒部(21)は、上端の外径が２１ｍｍ、上端の内径が１５ｍｍ、下端の外径が１９．５ｍｍ、上端の内径が１５ｍｍとされており、外周面が、下方に向かって径が小さくなるテーパ面とされている。円筒部(21)の厚みは、下端部で２．７５ｍｍ、上端部で３．０ｍｍとされ、円板部(22)の厚みは、０．５ｍｍとされている。

ワッシャ(7)は、ゴム製で、小径部分が上側に位置するように配置された第５筒体(15)の小径部に嵌め入れられて固定されており、ピストンロッド(2)は、ワッシャ(7)に摺動可能に挿通されている。ワッシャ(7)の厚みは、２０ｍｍとされており、また、ワッシャ(7)の内径は、ピストンロッド(2)の外径が２６ｍｍであるのに対し、２６．５ｍｍとされて、ワッシャ(7)とピストンロッド(2)との間に僅かな遊びが設けられている。これにより、ピストンロッド(2)の外周がワッシャ(7)の内周に摺接する。

ピストンロッド(2)の移動時には、ゴム製のパッキン(5)の環状突出部(19)(20)が第４筒体(14)の内周に摺接することに加えて、ピストンロッド(2)の外周がゴム製のワッシャ(7)に摺接する。したがって、ピストンロッド(2)は、パッキン(5)が設けられている下端部とワッシャ(7)に接している部分の上下２か所で案内されるとともに、パッキン(5)およびワッシャ(7)がゴム製で変形が可能であるので、ピストンロッド(2)の傾きが修正されて、ピストンロッド(2)を容易に強制的に上下移動させることができる。そして、ピストンロッド(2)を停止させた際には、パッキン(5)およびワッシャ(7)が空気の出入りを防止するシール機能を奏するとともに、パッキン(5)と第４筒体(14)との間の摩擦力およびワッシャ(7)とピストンロッド(2)との間の摩擦力がピストンロッド(2)が移動することに対する抵抗力になり、自重によってピストンロッド(2)が停止位置から下方に移動することが防止される。

図２に示すように、バルブ(6)の円板部(22)には、中心(O)から径方向外向きに放射状にのびる８本の切込み(23)が等間隔で設けられている。これにより、円板部(22)には、８本の切込み(23)で区切られた８つの扇形片(24)が形成されている。切込み(23)は、円板部(22)の表面から裏面に達しかつ中心(O)で交差する切り目をカッター等によって形成することで得ることができる。切込み(23)の数は、８本に限定されるものではない。切込み(23)は、幅を有しておらず、したがって、円板部(22)に圧力が作用していない状態では、図２に示す閉じた状態を維持し、流体の流出入は防止される。

図１に示す状態からピストンロッド(2)を上方に移動させると、パッキン(5)がシリンダ(3)内周に摺接することで、パッキン(5)よりも下側のシリンダ(3)内の圧力が小さくなる。これに伴い、バルブ(6)の円板部(22)には上向きの圧力が作用する。円板部(22)への上向きの圧力に対して、図３に二点鎖線で模式的に示すように、各扇形片(24)は、中心(O)に近い部分ほど大きく変形し、各切込み(23)は、中心(O)に近い部分ほど大きくシリンダ(3)内に向かって開口する。したがって、バルブ(6)の円板部(22)を水がたまった部分に挿入しておいて、ピストンロッド(2)を上方に移動させることにより、切込み(23)が開口して、矢印Ａで示すように、この開口から水がシリンダ(3)内に流入する。
図示省略するが、パッキン(5)よりも下側のシリンダ(3)内に水が入っている状態で、ピストンロッド(2)を下方に移動させると、各扇形片(24)は、図３とは逆の下方に変形し、切込み(23)がシリンダ(3)外に向かって開口して、矢印Ａとは逆向きに水が流れ、水がシリンダ(3)外に排出される。

上記の手動式ポンプ(1)によると、シリンダ(3)の下端部を水がたまった部分に挿入しておいて、ハンドル(4)を上方に移動させることにより、溜まった水を取り除くことができる。水がシリンダ(3)内に流入することで、シリンダ(3)内外の圧力差が小さくなると、シリンダ(3)内への水の流入がなくなるとともに、切込み(23)が閉じる。この時点では、シリンダ(3)内の圧力の方が外よりもわずかに小さいので、切込み(23)がシリンダ(3)外に向かって開口することはなく、シリンダ(3)内の水が逆流してシリンダ(3)外に漏れることはない。

また、パッキン(5)およびワッシャ(7)によって、ピストンロッド(2)が自重で下方に移動することが防止されているので、ピストンロッド(2)の下方への移動によってシリンダ(3)内の水がシリンダ(3)外に漏れることも防止される。

この後、パッキン(5)下側のシリンダ(3)内に水が溜まった状態で、ハンドル(4)を下方に移動させると、シリンダ(3)内のパッキン(5)よりも下の部分の圧力がシリンダ(3)外の圧力よりも大きくなり、この圧力によって、切込み(23)がシリンダ(3)外に向かって開口し、シリンダ(3)内の水が外部に排出される。

パッキン(5)は、上側の環状突出部(19)と下側の環状突出部(20)との２か所でシリンダ(3)内周に摺接しているので、長期にわたってシール性が確保される。そして、パッキン(5)は、上側の環状突出部(19)と下側の環状突出部(20)との間ではシリンダ(3)に接していないので、ハンドル(4)を上下させる際の抵抗が少なく、吸水および排水の操作を容易に行うことができる。

上記の手動式ポンプ(1)において、シリンダ(3)は、規格品の硬質ポリ塩化ビニル管(11)(14)と硬質ポリ塩化ビニル管継手(12)(13)(15)とを組み合わせて、製作することができ、ハンドル(4)付きピストンロッド(2)も規格品の硬質ポリ塩化ビニル管(2)と硬質ポリ塩化ビニル管継手(4)とを組み合わせることで製作することができる。硬質ポリ塩化ビニル管継手同士および硬質ポリ塩化ビニル管と硬質ポリ塩化ビニル管継手とは、ポリ塩化ビニル用接着剤を使用して固定することができる。硬質ポリ塩化ビニル製ではないパッキン(5)、バルブ(6)およびワッシャ(7)は、いずれもゴム製であり、硬質ポリ塩化ビニル管(2)(11)および硬質ポリ塩化ビニル管継手(15)とは瞬間接着剤を使用して固定すればよい。したがって、上記の手動ポンプ(1)は、容易に製作することができる。

(1)：手動式ポンプ
(2)：ピストンロッド
(3)：シリンダ
(3a)：空間部
(4)：ハンドル
(5)：パッキン
(6)：バルブ
(7)：ワッシャ
(22)：円板部
(23)：切込み

Claims (3)

1. ピストンロッドが上下動する空間部を備えたシリンダと、シリンダから突出するピストンロッドの上端部に設けられたハンドルと、ピストンロッドに嵌められてシリンダ内周に摺接するパッキンと、シリンダの下端部に設けられて流体の流出入を規制するバルブと、シリンダの上端部に設けられてピストンロッドを摺動可能に挿通させるワッシャとを備えており、
   パッキン、バルブおよびワッシャは、ゴム製であり、バルブは、シリンダの下端開口を塞ぐように周縁部がシリンダに固定された円板部を有し、円板部に、シリンダ内外の圧力差が生じた際に流体の流出入を可能とする放射状の切込みが設けられている、手動式ポンプ。
2. パッキンは、上部および下部の２か所でシリンダ内周に摺接しており、上部と下部の間ではシリンダに接していない、請求項１記載の手動式ポンプ。
3. バルブは、円板部が下端部に一体に設けられた筒状体からなり、シリンダは、複数の筒状体からなり、シリンダ、ピストンロッドおよびハンドルは、硬質ポリ塩化ビニル製である、請求項１または２記載の手動式ポンプ。

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