JPH03553Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、ジエツトポンプ部と接続された主ポ
ンプ部を発停制御するようにしたものにおいて、
特に少流量領域における吐出圧力を抑制し吐出圧
力の変化を小さくするようにした深井戸用自動運
転ポンプ装置に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

吐出管の内部圧力が所定の下限値以下に低下し
たとき起動されるとともに所定の上限値以上に上
昇したとき停止されるようにした従来の深井戸用
自動運転ポンプ装置においては、ポンプ装置が連
続運転される領域（上記圧力の下限値に対応する
流量から上限値に対応する流量まで）が比較的狭
く、圧力上限値に対応する流量以下の領域では使
用流量の増減に関連して頻繁に発停を繰返し、ポ
ンプ、特に電気部品の寿命低下を招きこれを防止
するためには吐出管に接続される圧力タンクの容
量を充分に大きくしなければならない。

しかしその場合でも発停頻度は抑制されるが給
水量変化に伴い吐出圧力が大幅に変動し、末端水
栓における不快な水圧変化、混合水栓の水温変
化、湯沸器の誤動作等を生じ易い不具合がある。

〔考案の目的〕

本考案は上述のような問題点を解消するために
なされたもので、その目的とするところは、連続
運転の可能な領域を充分広く設定し得るものであ
りながら特に少流量領域における吐出圧力を充分
に低く設定することができ、したがつて吐出圧力
の変化を抑制可能な、しかも、小容量の圧力タン
クを用いても発停頻度の低い深井戸用自動運転ポ
ンプ装置を提供することにある。

〔考案の概要〕

本考案は、主ポンプ部の吐出側とジエツトポン
プ部とを接続する圧力管にジエツトポンプ部への
入力を制御する手段を直列に設け、この入力制御
手段は、主ポンプ部の内圧と大気圧との圧力差に
応じて流路面積を可変する弁体を有し、しかもこ
の弁体は上記主ポンプ部の内圧が高くなるに応じ
て流路面積を減じるように作動されるようにした
ことを特徴とする。

〔考案の効果〕

本考案は、上述のように構成されたジエツトポ
ンプ部入力制御手段を具備しているので、主ポン
プ部の圧力が低い大流量領域にあつては、上記制
御手段の弁体の作動により圧力管のの流路面積が
大きく確保され、ジエツトポンプ部への流入量が
規制されることがなく、ジエツト機能の低下がな
い。一方主ポンプ部の内圧が上昇する少流量領域
においては制御手段の流路面積が絞られてジエツ
トポンプ部への入力を規制し、ジエツト機能を低
下させて吐出圧力を低いレベルに制限する。この
結果、給水量変化に伴う吐出圧力変化を小さく抑
えることができ、連続運転可能な領域を拡大する
ことができるから装置の発停頻度を低くすること
ができる。また、井戸内液面が高くなつた場合吐
出圧力が上昇するが液面の予想される最高レベル
に対応する吐出圧力が所望の圧力以下となるよう
に設定可能であるから各機器の耐圧特性を特に向
上させる必要もない。さらに少流量領域における
吐出圧力を低くできることから消費電力も少なく
てすみ、省エネルギー効果にも有効である。

なお、吐出管に内部流量が所定値以下に低下し
た場合に上記主ポンプ部を停止させるための信号
を送出する流量検出部を設け、この流量検出部か
らの信号により主ポンプ部を停止させるようにす
ると、装置の停止のための流量下限値を充分低く
設定することができ、連続運転可能な領域を一層
拡大することができる。

〔考案の実施例〕

以下本考案について図示の一実施例にもとづき
詳細に説明する。

第１図において、主ポンプ部１の吐出側および
吸込側は圧力管２および吸込管３を介してジエツ
トポンプ部４と接続されている。ジエツトポンプ
部４はノズル５に臨んで開口する吸込管６を介し
てフート弁７に接続されている。主ポンプ部１の
吐出側は、上記圧力管２と分岐する吐出管８を介
して給水栓などのような末端開閉弁９に接続され
ている。吐出管８には自動圧力調整弁１０、流量
検出部１１、圧力タンク１２、圧力検出部１３等
が接続されている。流量検出部１１の出力信号
（吐出管８の内部流量Ｑが所定の下限値Q₁以下に
低下したとき主ポンプ部１を停止させるための信
号、第４図参照）および圧力検出部１３の出力信
号（吐出管８の内部圧力Ｐが所定の下限値P₁以
下に低下したとき主ポンプ部１を起動させるため
の信号、第４図参照）は、発停制御部１４に導か
れ、これら信号に応じて主ポンプ部１の発停制御
が行なわれるようになつている。

上記主ポンプ部１の吐出側にはジエツトポンプ
部４に対する入力制御手段１５が設けられてい
る。この入力制御手段１５は、第２図および第３
図に詳図されており、以下これについて説明す
る。

すなわち１６は弁箱であり、上記圧力管２と直
列に連通する主流路１７を備えている。弁箱１６
には弁蓋１８、弁ガイド１９および弁軸ガイド２
０を取着してあり、弁箱１６と弁蓋１８の間には
可動壁として、たとえばダイアフラム２１が気液
密に挾着されている。ダイアフラム２１は弁蓋１
８側の大気開放室２２と、弁箱１６側の圧力導入
室２３とを区割している。大気開放室２２は大気
導入口２４を介して大気に開放されており、かつ
この大気開放室２２には上記ダイアフラム２１を
図示下向きに押圧付勢するスプリング２５を収容
している。圧力導入室２３は上記弁軸ガイド２０
に形成した連通孔２６により主流路１７に導通し
ている。

上記ダイアフラム２１には弁軸２７が連結され
ており、この弁軸２７は弁軸ガイド２０を摺動自
在に貫通して弁体２８に連結されている。弁体２
８は仕切弁形状をなしており、その側面には第３
図に示すような切欠２９が形成されている。切欠
２９は主流路１７の上流側と下流側を連通するも
のであるが、弁体２８が最下位置にある場合に流
路面積を最大とし、弁体２８が上昇されるに応じ
て流路面積を絞るように構成されている。なお、
弁体２８の下部は弁ガイド１９により摺動案内さ
れる。

このような制御手段１５は、主流路１７の流体
圧力が低い場合、圧力導入室２３の圧力も低いの
でダイアフラム２１がスプリング２５の付勢力に
より押され、よつて弁体２８は下方に位置する。
この結果切欠２９による流路面積は大きくなる。

また主流路１７の流体圧力が前記自動圧力調整
弁１０の開弁圧以上の範囲で上昇すると圧力導入
室２３内の圧力も高くなり、ダイアフラム２１を
スプリング２５に抗して上昇させる。このため弁
体２８が引き上げられ、切欠２９による流路面積
が減少されるようになつている。

上述のように構成された装置において、末端開
閉弁９を開くと圧力タンク１２の内圧に応じて液
体が流出し、吐出管８の内圧が上記所定の下限値
P₁（第４図参照）以下に低下すると、圧力検出部
１３の出力信号に応じて主ポンプ部１が起動され
る。初期状態においては主ポンプ部１の吐出圧力
が低く、自動圧力調整弁１０の開弁圧Ｐ４以下
（但しP4≧P1、第４図参照）であるためこの自動
圧力調整弁１０は閉じられており、入力制御手段
１５にこの入力制御手段１５の作動開始圧力Ｐ５
（第４図参照）以下の低圧力が作用するので主流
路１７は切欠２９の全開により流路面積は大きい
状態になつている。したがつて主ポンプ部１から
吐出された流体は自動圧力調整弁１０が閉状態で
あるため、自動圧力調整弁１０より下流には流れ
ず入力制御手段１５の主流路１７を経てジエツト
ポンプ部４に導かれノズル５から噴出する。この
際、ジエツトポンプ部４のジエツト作用によりフ
ート弁７から吸込まれた液体はノズル５からの噴
出液と合流し、吸込管３を経て主ポンプ部１に導
かれる。このような状態では主ポンプ部１に導入
される流量が多くなるため主ポンプ部１の吐出圧
力が上昇する。そして、吐出圧力が自動圧力調整
弁１０の開弁圧力Ｐ４以上に上昇すると自動圧力
調整弁１０が開かれ、主ポンプ部１から吐出流の
一部は吐出管８を経て開閉弁９に導かれる。この
場合、吐出管８への流入量が開閉弁９からの流出
量より少なければ圧力タンク１２からの流出が継
続してタンク内圧が低下し、流入量の方が多くな
れば余剰分が圧力タンク１２に圧入されることに
よりその内圧が上昇する。また、吐出管８の内部
流量が上記下限値Q₁以下に低下すれば、流量検
出部１１の出力信号に応じて主ポンプ部１が停止
される。

以上のような動作過程において、吐出管８の内
部流量Ｑが大きい場合には主ポンプ部１の内圧は
小さく自動圧力調整弁１０の開度も小さくなり、
したがつて入力制御手段１５の主流路１７の圧力
も小さいので前述したように弁体２８が下降さ
れ、開口面積は大きい。よつて圧力管２を通じて
ジエツトポンプ部４に流入する流量は大であるか
らジエツト機能が働き、主ポンプ１の吐出圧力が
大きくなる。また逆に吐出管８の内部流量Ｑが小
さい場合には、入力制御手段１５の開口面積が減
じられ、ジエツトポンプ部４に流入する流量が絞
られるのでジエツト機能が低下し、これにより主
ポンプ部１の吐出圧力を低下させる。

すなわち、第４図に吐出管８の内部圧力Ｐと内
部流量Ｑとの関係を例示するように、少流量領域
（Q₁＜Ｑ＜Q₂）においては入力制御手段１５の圧
力は作動開始圧力Ｐ５以上であり、弁体２８が上
昇して主流路１７の通路面積を減少させるので圧
力および流量はこの状態に対応する特性線Ａに沿
つて変動し、大流量領域（Q₃＜Ｑ＜Q₄）におい
ては自動圧力調整弁１０の開度が小さくなるとと
もに、入力制御手段１５の作動開始圧力Ｐ５以下
となり、弁体２８が下降して通路面積が大きくな
るのでこの状態に対応する特性線Ｂに沿つて変動
する。そして、これらの中間領域（Q₂＜Ｑ＜Q₃）
においては主流路１７の開口面積が流量Ｑに関連
して変化するとともに自動圧力調整弁１０の開度
も変化するので、その変化率に応じて変動する。

上記構成によれば、入力制御手段１５における
主流路１７の開口面積を、主ポンプ１の内圧に関
連して制御するようにしたので、吐出管８の内部
圧力Ｐの最大値P₂（井戸内液面が予想される最高
レベルにあるとき流量下限値Q₁に対応する内部
圧力）を、上述のような入力制御を行なわない場
合の値P₃よりも充分低く設定することができ、
給水量変化に伴う吐出圧力の変化を抑制でき、末
端水栓の不快な水圧変化、混合水栓の水温変化、
湯沸器の誤動作等を防止できる。また各機器の耐
圧特性を特に向上させる必要もない。さらに流量
が所定値まで低下したとき主ポンプ部１を停止す
るようにしたため吐出管８の内部圧力が所定の上
限値以上になつたとき停止されるようにしたもの
と比較すれば、連続運転可能な領域を充分広く
（第４図においてQ₁＜Ｑ＜Q₄の領域）することが
でき、主ポンプ部１の発停頻度を充分低くなし得
るとともに圧力タンク１２の容量を小さくするこ
とができる。さらに、上述のように少流量領域
（Ｑ＜Q₃）における吐出圧力を低く設定すること
ができるので、第５図に消費電力Ｗと流量Ｑとの
関係を示すように、入力制御手段１５を設けない
場合（特性線Ｂ）に比し省エネルギー効果を向上
させることができる。

なお、上記実施例では、第３図に示すように、
弁ガイド１９および弁軸ガイド２０のそれぞれ主
流路１７に向かう端縁を、この主流路１７の内径
よりも中央側に向けて突出させてあるから、弁体
２８と弁ガイド１９の間ならびに弁軸２７と弁軸
ガイド２０の間の各摺動部分に砂等の異物が入り
難くなつている。

また、本考案は上記実施例のみに限定されるも
のではなく、その要旨とするところの範囲内で
種々の変更ないし応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は系統
図、第２図は要部の断面図、第３図は第２図中
−線の矢視図、第４図および第５図は動作特性
を説明するための線図である。 １……主ポンプ部、２……圧力管、４……ジエ
ツトポンプ部、８……吐出管、１０……自動圧力
調整弁、１１……流量検出部、１３……圧力検出
部、１４……発停制御部、１５……入力制御手
段、１７……主流路、２１……ダイアフラム（可
動壁）、２２……大気開放室、２５……スプリン
グ、２８……弁体、２９……切欠。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 主ポンプ部と、この主ポンプ部の吐出側およ
   び吸込側にそれぞれ圧力管および吸込管を介し
   て接続されたジエツトポンプ部と、上記圧力管
   から分岐された吐出管に設けられた自動圧力調
   整弁と、上記吐出管に設けられ内部圧力が所定
   値以下に低下した場合に上記主ポンプ部を起動
   させるための信号を送出する圧力検出部と、上
   記圧力管に設けられこの圧力管を通じて上記ジ
   エツトポンプ部への入力を制御する制御手段を
   有する深井戸用自動運転ポンプ装置において、 上記ジエツトポンプ部への入力制御手段は、
   上記圧力管と直列に接続された主流路と、この
   主流路を開閉する弁体と、この弁体に連結され
   上記主流路と大気開放室を区割して上記主流路
   の圧力に応じて作動されることにより上記弁体
   を作動させる可動壁と、上記大気開放室に収容
   され上記可動壁を主流路の圧力に抗して付勢す
   るばね部材とを備え、上記弁体は、主流路の圧
   力が前記自動圧力調整弁の開弁圧以上となつた
   場合にこの主流路の圧力上昇に応じてこの主流
   路の流路面積を減じるようにしたことを特徴と
   する深井戸用自動運転ポンプ装置。 (2) 上記吐出管に設けられ内部流量が所定値以下
   に低下した場合に上記主ポンプ部を停止させる
   ための信号を送出する流量検出部を有している
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の深井戸用自動運転ポンプ装置。