JPH0634638Y2 - 液体流入遮断装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、液体流入阻止装置に関し、詳しくは、液体ポ
ンプと真空ポンプ間に設けられて、液体ポンプ側からの
液体を真空ポンプ側へ導かれることを可及的に防止する
液体流入遮断装置に関する。

〔従来の技術〕

揚水ポンプや消防ポンプ等に用いられる渦巻きポンプや
タービンポンプ（以下液体ポンプと称す）を始動する場
合には、いわゆる「呼び水」を行う必要があり、このた
め真空ポンプを液体ポンプ内部に接続してその内部を脱
気する。この呼び水作業の際、真空ポンプは最初のうち
は空気（粘度の小さな流体）のみを吸い上げるが、やが
て水（粘度の大きな流体）をも吸い上げるようになる。
従って、真空ポンプ内には水が流入し、この水による液
圧縮やリキッドパンチ現象等によって真空ポンプのベー
ンが破壊される可能性があった。また液体ポンプは、貯
水槽や池の如き野外の水を揚水するので、土砂を混入す
る水が真空ポンプ内に吸引されると、土砂粒がベーンと
ベーン溝との間、ベーンとハウジングの間に噛み込ま
れ、ベーンの自由な滑動が妨害され、真空ポンプの性能
低下機能停止をきたす可能性もある。

かかる問題点を解決すべく本出願人は特願昭61-109774
号（特開62-266281号）において流体停止バルブ（液体
流入遮断装置）を開示し、液体の真空ポンプ内への流入
を所定量以下に制限しかつ真空ポンプ内への砂、土砂等
の流入を阻止せんとした。この流体停止バルブを第６図
に示す。

液体ポンプＰの起動開始時においては、管路130や流体
ポンプＰ内には空気が存在するので、液体ポンプＰの起
動のみでは、貯水槽150等の水を管路140へ送出できな
い。

そこで真空ポンプ２を流体停止バルブ110を介して液体
ポンプＰの内部に連通させ、管路130や真空ポンプＰ内
を脱気し、いわゆる呼び水作業を行うのである。流体停
止バルブ110はメインハウジング111と迂回ハウジング11
1Aを有し、該ハウジング111には、粘度の大きな流体
（水）と粘度の小さな流体（空気）とが流入する入口
（前端部）112と、第１の出口（後端部）113とが形成さ
れ、迂回ハウジング111Aには、該第１の出口113の上流
側に設けた第２の出口114が形成されている。迂回ハウ
ジング110Aは、メインハウジング111に対して直交して
いる。入口112は揚水ポンプＰに連結され、第１の出口1
13は真空ポンプ２に連結される。

第１の出口113には、弁体115と、該弁体115と座合する
弁座116とが設けてあり、弁体115と弁座116との間には
両者を互いに離間する方向に作用するコイルスプリング
117が設けられている。弁体115の上流側には円錐形状の
フィルター118を設けておき、真空ポンプ２内にごみ等
の異物が流入しないように構成される。フィルター118
は、そのフランジ部118aがハウジング111の内周面に形
成した段部111aと、メインハウジング111内に挿入した
スリーブ122との間で挟持されてメインハウジング111に
対し固定される。

第２の出口114にも弁体119と弁座120とが設けてある。
出口114には弁体119を保持しておくためのリテーナ121
が設けてあり、弁体119は該リテーナ121と弁座120との
間で自由に移動できる。しかしてこの弁体119は、真空
ポンプ２により吸引を開始して、ハウジング111のチャ
ンバー111b内の圧力が減圧されたとき、弁座120に座合
して第２の出口114を閉鎖し真空引きが可能な状態にす
る。次に水がチャンバ111b内に導入されると水の粘性が
スプリング117の付勢力に打ち勝って、弁体115を弁座11
6に着座させる。したがってもはや真空ポンプ２内に水
が導入されることがない。第１の出口113の弁体115が閉
じてチャンバー111b内の圧力が上昇したときに弁体119
が弁座120から離反し、チャンバ111b内の水は出口114か
ら外部に排出される。

〔考案が解決しようとする課題〕

以上の従来の構成によれば、砂等を含んだ大量の水が真
空ポンプ内に導入されることがなく、所期の課題が達成
できる。しかし、チャンバ111b内のフィルター118内に
土砂等が付着、蓄積され、目づまりが生じれば、液体ポ
ンプＰの呼水作業が不可能となり、従来のフィルタ118
は有効に目詰まりを防止することができない。特に、フ
ィルタ118の上面118bとメインハウジング111間で規定さ
れる空間S₁や、フィルター下面118bと主ハウジング111
間の空間のうちフランジ部118aに近接する空間S₂には、
砂等が滞溜しやすく、目詰まりの原因となる。また、フ
ィルタ118はスリーブ122やフランジ部118aを介してメイ
ンハウジング111に固定されており、その交替作業が煩
雑となり、またその目視点検も困難である。

本考案はかかる従来の流体停止バルブにおける欠点を克
服し、フィルターの目詰まりがなく、かつその点検、交
換が容易な液体流入遮断装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本考案によれば、動作開始状態には、気体を通過
させ動作初期状態には液体を通過させる第１流路を形成
するメインハウジングと、メインハウジングの中間部で
分岐して液体を通過させる第２流路を形成する迂回ハウ
ジングを有し、メインハウジングの前端部は液体ポンプ
に接続され、メインハウジングの後端部は、真空ポンプ
に接続され、迂回ハウジングの分岐開口位置より後方で
かつメインハウジング後端部より前方の位置に前記気体
の通過を許容するが液体の通過を阻止する程度の付勢力
を受けた第１バルブを設け、前記迂回ハウジング内には
液体を通過させる第２バルブを設けてなる液体流入遮断
装置において、中間部には迂回ハウジングの分岐開口の
少くとも後端かつ第１バルブの前方位置において、第１
流路を横切り全長が第２流路方向に向かって配設されて
いるフィルターを設けたことを特徴とする。

〔作用〕

第１バルブが第１流路を閉鎖し、液体が第２流路、第２
バルブを経て外部に排出されるとき、フィルターはその
全長が第２流路方向に向かって配列されており、また分
岐開口の少くとも後端部かつ第１バルブの前方にフィル
タが設けられているので、フィルターに付着していた砂
等は、第２流路水流の力によってフィルター全面に関し
て均一に掻き流され、フィルターの目詰まりが防止でき
る。

〔実施例〕

以下本考案の実施例につき、添付図面に基いて説明す
る。

第１図及び第２図に示される第１の実施例における液体
遮断装置１は、それぞれ、気体とその後の液体の流れF₁
（第１流路）と、液体のみの流れF₂（第２流路）を示し
ている。ここで第５図に示した番号と同一の番号を付し
た部材は、同様の作用をなすので説明は省略する。

メインハウジング10内は第１流路F₁を提供し、液体ポン
プＰ例えばタービンポンプの内部と接続される入口部
（前端部）12と、真空ポンプ２に接続される第１の出口
部（後端部）を形成する。メインハウジング10の中間部
は断面積が拡大されており、ねじ31により迂回ハウジン
グ10Aが螺合されている。なおパッキン32がメインハウ
ジング10と迂回ハウジング10Aの当接端面に介在され
る。

フィルター18は二重円筒形状をなし、外筒18′は内筒1
8″を支持し、また、例えばセラミック製の筒体に多数
の開口を形成して流体の通過を許容している。内筒18″
は金網状であり、その開口端面は外筒18′にて保護され
ている。

メインハウジングの中間部には、段部11aが形成されて
おり、また、迂回ハウジングの開口端面33にも段部11b
が形成されて、中間部に設けられるフィルター18の外筒
18aの端面18bをそれぞれ支持している。

フィルター18は図で明らかなように第１流路を完全に横
切り、第２流路の流線F₂に沿ってのびている。そして、
迂回ハウジング10Aは第２流路の流線F₂が緩らかな線を
なすよう、メインハウジング10に対して傾斜している。
本実施例の場合は、円筒形フィルム18が迂回ハウジング
10Aと同軸上に配列されている。

以上の構成において、真空ポンプ２の作動により第１流
路内は負圧となるので、弁体119（第２バルブ）は弁座1
20に着座する。このとき第１流路を流れる液体ポンプＰ
からの空気は、弁体115（第１バルブ）を通じて真空ポ
ンプ２へ吸引される。かかる空気流の力によってはスプ
リング117の弾性力が勝っているので、弁体115は弁座11
6に着座することはない。

液体ポンプＰ内に水が充満し、第１バルブ115にも水が
到達すると水流圧によって第１バルブ115は弁座116に着
座する。ただし、このスプリング117の力に抗して第１
バルブを着座させるまでの間には水が多少（30cc〜200c
c）真空ポンプへ流入することとなる。そこでフィルタ
ー18の存在が必要となり、異物Ｚは過作用により真空
ポンプ２へは導出されない。

液体が更にメインハウジング10内に流入すると、液圧が
上昇し、第２バルブ119を弁座120から離反させる。その
状態を第２図に示すがここで液体流F₂はフィルター18全
長全面に沿って流れるためにフィルタ18に付着した異物
は水流によって掻き落とされ、外部に排出される。フィ
ルタは、局部的な液体の滞溜をもたらさず、すべての異
物が排出されるのである。

保守点検を行う際には、迂回ハウジング10Aをねじの螺
合を解くことでメインハウジング10からとりはずす。こ
のとき、フィルタ外筒の端面11bの係止も解除されるの
で、フィルタ18を容易に取り出すことができる。

第３図は本考案における第２の実施例を示す。この例は
円筒状のフィルタ18に代えてディスク状のフィルタ18A
を設けている。

ディスク状フィルタの円周縁部は、補強のための環状リ
ング18A′を設け、金網状のフィルター材18A″の外周面
を支持する。このフィルタ18Aは迂回ハウジング10Aの開
口端面33のうち最も第１バルブ115に近い位置に固定さ
れるよう、該端面33に係止溝11b′を形成する。迂回ハ
ウジング10A内に流入する液体については何ら過作用
を行う必要はないからである。

このフィルタ18Aも第２流路の流線F₂に沿うように配置
されている。換言すれば、迂回ハウジング10Aの軸とフ
ィルタ面18A″が平行となるように配列されて、フィル
タ面のいかなる場所に付着した異物８をも排出可能とし
ている。

迂回ハウジング10は開口端外周に係合片31′を設け、メ
インハウジング10に形成した係止溝31″と弾性係合す
る。またメインハウジング10の中間部に係合溝11a′を
形成し、迂回ハウジング10Aをメインハウジング10に押
し込んだ際に、ディスク状フィルタ18Aと係合するよう
にしている。

このフィルタ18Aは平坦なディスク状のみならず断面が
円弧状形状をなすものでもよく、その場合は第１実施例
のような螺着31によってフィルタを支持することがで
る。後者の場合にも、フィルタ端部が迂回ハウジングの
開口端面33のうち、最も第１バルブ115に近い位置に係
止されるよう、またフィルター全面が迂回ハウジング10
Aの軸と平行となるようにフィルタを配置する。

第５図は迂回ハウジング10Aにおける第２バルブ119の弁
座をゴム板等の弾性板120Aにて形成した例を示す。弁座
を弾性材料にて形成することで、真空引きの際に、第２
バルブ119の付勢力によって弾性板120Aが弾性変形する
ことにより、第２バルブ119の着座性向上を図ることが
できる。なお、第２バルブ119の脱落を防止するため
に、迂回ハウジング10Aの末端部にピン121Aを挿通さ
せ、割りピン121Bにてピンを固定する。

第４図は本考案における液体流入遮断装置を揚水システ
ム200に適用した例を示す。液体ポンプＰは止水バルブ
Ｖ、チェックバルブＣを介して流体流入遮断装置１
（１′）と接続されている。止水バルブＶは、約０〜2k
g/cm²程度の水圧が作用すると作動を開始し、液体ポン
プＰから真空ポンプ２方向への液体の流れを完全に遮断
する。チェックバルブＣは系内が全停止の状態で流体流
入遮断装置内を外気と遮断するために閉鎖状態を提供す
る。

系全体が停止状態にあるときは、液体ポンプＰ内に液体
は存在せず、水止バルブＶは開弁状態にあり、チェック
バルブＣは閉弁状態にあり、第１バルブ115は開弁状態
にあり、第２バルブ119は開弁の状態にある。

真空ポンプ２と液体ポンプＰを同時に起動すると、チェ
ックバルブＣが開弁し、第２バルブ119は閉弁するので
系内の空気が第１バルブ115を介して真空ポンプ２に吸
引される。

液体ポンプＰ内に水が充満し、この水が流体流入遮断装
置１（１′）に達すると第１バルブ115が閉弁する。こ
こでスプリング117の力に抗して第１バルブ115を閉弁さ
せるまでの間に系内の水が30cc〜200cc程度真空ポンプ
２に流れるが、水に混在する砂等はフィルタ18によって
捕捉されるので、清浄な水のみが真空ポンプ２へ吸引さ
れる。

第１バルブ115が閉鎖されると、液体ポンプＰの稼動と
あいまって系内の液圧が上昇する。その結果第２バルブ
119が開弁され水を外部に排出する。系内が、止水バル
ブＶの作動する程度の水圧となるまでは、水が系内を流
れて、フィルタ18のフィルタ面に付着した砂等を掻き落
とし、第２バルブ119を通じて排出される。

止水バルブＶが作動を開始すると液体ポンプＰからの水
はもはや系内には送出されず、系内に溜った水は第２バ
ルブ119からすべて排出される。このとき第１バルブ115
は初期の開弁位置に復帰し、次回の呼び水作業の待機を
なす。同時に、液体ポンプＰで貯水槽から吸引された水
はすべて管路140から排出されその利用に供される。

なお特開昭62-266281号に開示される揚水システム（該
公報第６図）にも本考案を適用できるのは勿論である。

〔考案の効果〕

以上のように本考案による流体流入遮断装置によれば、
フィルターのいかなる箇所に付着した砂等の異物も、系
内の液体の流れによって自動的に排出できるので、長期
に亘っての装置の使用、真空ポンプの動作が可能とな
る。

またフィルターは迂回ハウジングの着脱と同時に着脱可
能であるのでその保守点検が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本考案の第１の実施例に基く液体流
入遮断装置の断面図であり、第１図は呼び水作業中の状
態、第２図はフィルタの洗浄作用を示す。第３図は、本
考案第２の実施例に基く液体流入遮断装置の断面図、第
４図は本考案を揚水システムに適用した例を示す概略
図、第５図は、本考案の液体流入遮断装置における第２
バルブの弁座に関する変形例を示す断面図、第６図は従
来の液体流入遮断装置を示した断面図である。 1,1′……液体流入遮断装置、10……メインハウジン
グ、10A……迂回ハウジング、115……第１バルブ、119
……第２バルブ、18,18a……フィルタ。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】動作開始状態には気体を通過させ、動作初
   期状態には液体を通過させる第１流路を形成するメイン
   ハウジングと、メインハウジングの中間部で分岐し、液
   体を通過させる第２流路を形成する迂回ハウジングを有
   し、メインハウジングの前端部は液体ポンプに接続さ
   れ、メインハウジングの後端部は、真空ポンプに接続さ
   れ、迂回ハウジングの分岐開口位置より後方でかつメイ
   ンハウジング後端部より前方の位置に前記気体の通過を
   許容するが液体の通過を阻止する程度の付勢力を受けた
   第１バルブを設け、前記迂回ハウジング内には液体を通
   過させる第２バルブを設けてなる液体流入遮断装置にお
   いて、前記中間部には前記迂回ハウジングの分岐開口の
   少くとも後端かつ第１バルブの前方位置において、第１
   流路を横切り全長が第２流路方向に向かって配設されて
   いるフィルターを設けたことを特徴とする液体流入遮断
   装置。
2. 【請求項２】前記迂回ハウジング全体が前記メインハウ
   ジングに対して着脱自在に設けられ、前記フィルタは迂
   回ハウジングの前記分岐開口の端面にて支持されている
   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
   液体流入遮断装置。
3. 【請求項３】前記迂回ハウジングは前記メインハウジン
   グに対して、前記第２流路が緩やかな流線をなすよう傾
   斜して設けられていることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の液体流入遮断装置。