JPH0341095Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、プランジヤーポンプの吸込側に設
けるクツシヨンタンクに関するものである。

とくに吸込みと停止を急速に繰返して運転する
プランジヤーポンプにおいて、吸込側に生じるウ
オーターハンマーの防止と用水不足に対する容量
補償とを目的とするクツシヨンタンクを提供する
ものである。

さらに第２の目的とするところは、プランジヤ
ーポンプの用水を循環式に長時間使用した場合、
用水中に空気が含まれ気泡が発生してキヤビテー
シヨンを起す原因となるので、この気泡を除去す
ることのできるクツシヨンタンクを提供すること
を目的とするものである。

（従来の技術） 高圧水を必要とする場合、その送水ポンプとし
てプランジヤーポンプが使用されることは周知で
ある。

例えば、製鉄所の熱圧延設備に付設されるデス
ケーリング装置のポンプなどがそれである。

周知のように、このデスケーリング装置におい
ては、熱圧延設備から出てくるスラブの通路上下
両面に、高圧水（130〜180Kg／cm²）を噴射する多
数のノズルを配置し、そのノズルヘツダーの高圧
水送水配管系にプランジヤーポンプが接続されて
いるものである。そして、スラブが通過するたび
に送水し、通過後は送水が停止されるように構成
されている。

したがつて、プランジヤーポンプは、ON
LOADとUN LOADとの繰返しで運転され、急
速に高圧水を吐出したり、停止したりの動作をす
るものである。

プランジヤーポンプが、このように運転される
と、プランジヤーポンプおよびその配管系、とく
にプランジヤーポンプの吸込側配管系にいろいろ
な弊害が生じるものである。例えば、プランジヤ
ーポンプが吐出を急速に停止すると、吸込側配管
系すなわち低圧側の圧力が急変し、いわゆるウオ
ーターハンマー現象が起きる。

また、前記ウオーターハンマー現象とも関連す
るが、吐出の開始直後において、吸込側配管系の
流速が規定流速に達するまでの間、プランジヤー
ポンプへの容量を補償する必要がある。そこで従
来は、このような問題点を解決する手段として、
第３図で示すように、プランジヤーポンプ（Ｐ／
Ｐ）の吸込側配管系１１すなわち低圧側に、クツ
シヨンタンク（Ｃ／Ｔ）を設け、このクツシヨン
タンク（Ｃ／Ｔ）により水撃を吸収するととも
に、容量補償を行うようにしている。

さらに、水資源を節約するため、一般に用水を
リサイクルして使用するようにしているが、デス
ケーリング装置のように高圧のスプレー用水を再
成して使用するものにあつては、その用水中に空
気が混入しやすく、長時間の運転中に気泡を含ん
だ用水がプランジヤーポンプに吸込まれ、圧縮時
点で、いわゆるキヤビテーシヨンを起す原因とな
る。

そこで前記ウオーターハンマーの防止の場合と
同様に、第３図で示すプランジヤーポンプ（Ｐ／
Ｐ）の吸込側配管系１１、すなわちプランジヤー
ポンプ（Ｐ／Ｐ）の入口側に、エアセパレータ１
２などを組込んで用水から気泡を除去するように
している。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、上述したような手段によつてウオー
ターハンマーやキヤビテーシヨンなどの弊害は解
消されているが、例えばデスケーリング装置の場
合のように、装置そのものが大きく、系列に複数
のプランジヤーポンプを備えたものにあつては、
各プランジヤーポンプ毎に、前記クツシヨンタン
ク（Ｃ／Ｔ）やエアセパレータ１２などを個別に
設ける必要が生じ、システムとして複雑となり、
とくに使用機器が多くなり設備として、きわめて
非経済的システム構成となる。

（問題点を解決するための手段） そこで本考案は、このような複雑で非経済的な
システム構成をシンプルで、しかもエアストレー
ナなどを組込むことなく用水の脱気処理をも可能
としたクツシヨンタンクを提供するものである。

その技術的手段の特徴とするところは、竪型円
筒状の密閉容器外周に、接線方向よりの入水管と
出水管とを、接続高さに高低さをもたせてそれぞ
れ接続し、さらに高い位置に接続した入水管より
上位に、加圧空気の供給管の開口部と自動排気弁
を有する排気管の開口部とをそれぞれ設け、前記
入水管側を低圧水の供給管に、出水管側をプラン
ジヤーポンプの吸込管側に接続するように構成し
たことにある。

（作用） 本考案によるプランジヤーポンプのクツシヨン
タンクは、以上説明したように構成され、通常ク
ツシヨンタンク内の液面は、第１図で示すＡ−
WLに保持されている。

すなわち入水管の接続高さ位置より上位に位置
する加圧空気の供給管の開口部と自動排気弁を有
する排気管の開口部とが、導入用水によつて閉塞
される高さに設定されている。次にプランジヤー
ポンプが吸込する吸込量に相当する液面レベルを
Ｂ−WLとして設定し、液面がＡ−WLよりＢ−
WLへ降下するとき、また液面がＢ−WLからＡ
−WLへ上昇するとき、自動排気弁を有する排気
管よりクツシヨンタンク内の空気が大気中に放出
されて通常は、Ａ−WL〜Ｃ−WLで運転される
様に構成されている。

したがつて、まずプランジヤーポンプが高圧水
の吐出を急に停止することにより生じていた吸込
側配管系の圧力変動は、前記クツシヨンタンクに
より吸収され、すなわちウオーターハンマー現象
は抑制される。次に、吸込開始直後における吸込
側用水の補償すなわち吸込側配管系の流速を規定
流速に高めるまでの容量補償は、クツシヨンタン
クの加圧空気の膨張により補償される。

さらに、用水をリサイクルして使用する場合、
用水はクツシヨンタンクの接線方向から入水する
とともに、その入水管位置より低い出水管を通つ
てプランジヤーポンプ側へ導入されるようになつ
ているため、用水はクツシヨンタンク内で旋回流
となつて流れる。

その結果、用水中に含まれている気泡は旋回流
によりタンク中心に集まり気泡が結合増大して上
方に浮上し液面がＢ−WL方向へ押し下げられる
ため空気は、排気管を通つて大気中へ放出され
る。

したがつて、プランジヤーポンプへ誘導される
用水中には気泡が含まれることなく、いわゆるキ
ヤビテーシヨンの発生は抑制されるものである。

（実施例） さらに本考案を実施例に基づいて具体的に説明
すると、第１図は本考案クツシヨンタンクの縦断
側面図で、１はクツシヨンタンク本体を構成する
竪型の密閉容器である。

２は、この密閉容器１に第２図で示すように接
線方向から用水を入水する入水管、３は、同じく
出水管である。

なお、この入水管２と出水管３は、密閉容器１
の外周に上下高低さをもたせて接続してある。

４は、密閉容器１内に加圧空気を導入する供給
管で、その開口部４′は前記入水管２の取付位置
より上位に規制して設けられている。５は自動排
気弁６を備えた排気管で、その開口部５′は前記
加圧空気の供給管４の開口部４′と同一レベルに
規制して設けてある。Ａ−WLは、前記加圧空気
の供給管４の開口部４′と排気管５の開口部５′よ
りやや上位に設定されたクツシヨンタンクの上位
液面レベルである。

７は液面計、８はドレーンである。なお９はプ
ランジヤーポンプ（Ｐ／Ｐ）の吸込管で、前記ク
ツシヨンタンク（Ｃ／Ｔ）の出水管３に接続され
ている。

本考案は、以上説明したように構成され、通常
クツシヨンタンク（Ｃ／Ｔ）内の液面は、Ｃ−
WL〜Ａ−WLに保持されている。そして、プラ
ンジヤーポンプ（Ｐ／Ｐ）の間歇的な運転に応じ
て、このクツシヨンタンク（Ｃ／Ｔ）を介して用
水をプランジヤーポンプ（Ｐ／Ｐ）へ供給するの
である。

（考案の効果） 本考案は、以上説明したような構成となつてい
るため、プランジヤーポンプが間歇的に高圧水の
吐水を繰り返し、その都度プランジヤーポンプの
低圧側すなわち吸込側配管系に急激な圧力変動を
生じても、それはクツシヨンタンクに吸収され、
いわゆるウオーターハンマー現象を起こすような
ことはない。

またプランジヤーポンプが吸込が始り、用水を
吸込管を介してプランジヤーポンプ側へ誘導する
際、その流速が不足して、容量不足を生じるよう
なことはない。すなわちクツシヨンタンクは空気
の膨張によつて用水が加圧水としてプランジヤー
ポンプ側に導入されるからである。

次に本考案の狙いであるキヤビテーシヨンの抑
制に対しては、用水がクツシヨンタンクを通過す
る行程で、旋回流となつて流れるように構成され
ているため、その旋回時に気泡が中心に集まり結
合増大して浮上し分離され、いわゆる一種のサイ
クロン効果により脱気される。

その結果プランジヤーポンプに吸込まれる用水
中には気泡がなく、いわゆるキヤビテーシヨン現
象の発生は完全に抑止される効果をもつものであ
る。

以上のように、本考案によるクツシヨンタンク
を使用すれば、プランジヤーポンプの吸込側配管
系に生じるウオーターハンマー現象やキヤビテー
シヨン現象など異常運転の要因は解消される。

とくに従来用水をリサイクルして高圧水を送水
するプランジヤーポンプで問題となつていたキヤ
ビテーシヨン現象を、特別なエアセパレーターな
どを使用することなく抑制できるようにしたこと
はシステム装置の単純化とコストダウンにきわめ
て好影響を与えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるプランジヤーポンプのク
ツシヨンタンクを縦断して示す側面図、第２図は
第１図のＸ−Ｘ線横断平面図、第３図はウオータ
ーハンマー現象やキヤビテーシヨン現象を抑止す
るための従来技術を示すもので、吸込側配管系を
示す。 Ｐ／Ｐ……プランジヤーポンプ、Ｃ／Ｔ……ク
ツシヨンタンク、Ａ−WL……上位液面レベル、
Ｂ−WL……下位液面レベル、１……密閉容器、
２……入水管、３……出水管、４……加圧空気の
供給管、５……排気管、６……自動排気管、７…
…液面計、８……ドレーン、９……吸込管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 竪型円筒状の密閉容器外周に、接線方向よりの
   入水管と出水管とを、接続高さに高低さをもたせ
   てそれぞれ接続し、さらに高い位置に接続した入
   水管より上位に、加圧空気の供給管の開口部と自
   動排気弁を有する排気管の開口部とをそれぞれ設
   け、前記入水管側を低圧水の供給管に、出水管側
   をプランジヤーポンプの吸込管側に接続するよう
   に構成したことを特徴とするプランジヤーポンプ
   のクツシヨンタンク。