JPH09195969A - 自吸式ポンプにおける呼び水循環装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自吸効率の向上およびポンプ効率の向上を図
ると共に、部品点数の削減による構造の簡素化を図った
自吸式ポンプ１における呼び水循環装置を提供する。 【解決手段】 ポンプ１は吸込口６から羽根車８に至る
吸込路１５と羽根車８から吐出口７に至る吐出路１６を
備える。吐出路１６に備えられた気液分離室２１と吸込
路１５とを連通状とする呼び水循環路２２を備える。呼
び水循環路２２途中に逆止弁機構を備える。逆止弁機構
は呼び水循環孔を有する弁座部２５と、弁座部２５に接
離自在に当接される球状弁体２８とを備える。呼び水循
環路２２に弁体２８の自重下降時に弁体２８を収容保持
すると共に気液分離室２１内の圧力上昇に伴って弁体２
８を呼び水循環路２２側に押し出すダイヤフラム２７を
備えた弁体保持筒部２６が分岐状に備えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湧き水やたまり水
等の吸排処理に用いられるいわゆる陸置きタイプの自吸
式ポンプにおける呼び水循環装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の自吸式ポンプにあって
は、吸引初期においてポンプ内部や吸込管内に通常空気
が存在しているため、呼び水を利用して吸排処理が円滑
になされるように構成されている。

【０００３】例えば、吸込口から羽根車に至る吸込路と
羽根車から吐出口に至る吐出路とを備えると共に、吐出
路に備えられた気液分離室と前記吸込路とを連通状とす
る呼び水循環路とを備え、羽根車の回転による吸引圧送
作用により吸込口から吸込路を通じて水と共に吸い込ま
れた空気は気液気分離室で分離され、空気を優先して水
と共に吐出路を通じて吐出口から排出する一方、前記呼
び水循環路を通じて気液分離室より吸込路に呼び水を循
環させる構成とされていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の自吸式ポンプにおいて、呼び水循環路の循環量を多く
確保しようとすれば、排水経路内における空気を排出す
るための自吸効率の向上が図れるが、自吸終了後におけ
る排水のためのポンプ効率が低下するという問題があ
る。

【０００５】また、呼び水循環路を細くして呼び水の循
環量を少なくすれば、自吸終了後におけるポンプ効率の
向上は図れるが、自吸効率が低下すると共に呼び水循環
路にごみ等の異物が詰まるおそれも大となる。

【０００６】そこで、呼び水循環路に開閉自在な弁機構
を設けることによって、空気を排出するまでの自吸中は
弁機構の弁解放状態で呼び水の循環量を多く確保して自
吸効率の向上を図り、自吸終了後は呼び水循環路を閉鎖
してポンプ効率の向上を図ることが可能となる。

【０００７】これらの開閉弁機構として、特開平４−２
３４５７９号公報に開示の構造を採用することが可能で
あり、この弁機構はベローズとダイヤフラムとで囲まれ
た空間内に緩衝媒体を充填し、その緩衝媒体の移動によ
って弁機構を開閉動作させる方式とされていた。

【０００８】しかしながら、ベローズやダイヤフラムの
複数の部材が必要であり、空間部内に充填する緩衝媒体
も必要とされ、構造の複雑化を招くという欠点もあっ
た。

【０００９】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、自吸
効率の向上およびポンプ効率の向上を図ると共に、部品
点数の削減による構造の簡素化を図った自吸式ポンプに
おける呼び水循環装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段は、吸込口から羽根車に至る吸込路と羽根
車から吐出口に至る吐出路とを備えると共に、吐出路に
備えられた気液分離室と前記吸込路とを連通状とする呼
び水循環路とを備え、羽根車の回転による吸引圧送作用
により吸込口から吸込路を通じて吸い込まれた流体を吐
出路を通じて吐出口から排出すると共に、前記呼び水循
環路を通じて気液分離室より吸込路に呼び水を循環させ
る自吸式ポンプにおける呼び水循環装置において、前記
呼び水循環路途中に該呼び水循環路を開閉自在に閉塞す
る逆止弁機構が備えられ、該逆止弁機構は呼び水循環孔
を有する弁座部と、該弁座部に気液分離室側より接離自
在に当接される球状弁体とを備え、呼び水循環路に前記
球状弁体の自重下降時に球状弁体を収容保持すると共に
気液分離室内の圧力上昇に伴って球状弁体を呼び水循環
路側に押し出す伸縮体を備えた弁体保持筒部が分岐状に
備えられてなる点にある。

【００１１】また、前記呼び水循環路は左右方向の左右
方向循環路を有し、該左右方向循環路の前記吸込路側に
前記弁座部が備えられ、該弁座部の前記吐出路側に左右
方向循環路の下面側より下降状に分岐する前記弁体保持
筒部が備えられてなる構造としてもよい。

【００１２】さらに、前記伸縮体が、前記気液分離室側
と弁体保持筒部内とを仕切るべく、弁体保持筒部下端部
に装着されたダイヤフラムからなる構造としてもよい。

【００１３】この際、ダイヤフラムの前記気液分離室側
にパンチングメタルよりなる保護カバーが装着されてな
る構造としてもよい。

【００１４】また、前記伸縮体が、前記気液分離室側と
弁体保持筒部内とを仕切るべく、弁体保持筒部下端部に
装着されたベローズからなる構造としてもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明すると、図１および図２に示される如く、
自吸式ポンプ１は、板状のベース２と、該ベース２上の
一側（図において左側）に設置されたポンプケーシング
３および他側（図において右側）に設置された駆動用モ
ータ４とから主構成されている。

【００１６】前記ポンプケーシング３は、その内部が中
央の仕切壁部３ａにより左右に仕切られており、左側の
上部の一側部に吸込口６が備えられると共に右側の上面
側に吐出口７が備えられ、吐出口７下方に位置したポン
プケーシング３右側下部には羽根車８が横方向の軸心回
りに回転自在に支持されている。

【００１７】即ち、ポンプケーシング３の下部に、モー
タ４側に向けて突出状に軸受ケース部９が備えられてお
り、該軸受ケース部９に軸受１０を介して横方向の軸心
回りに回転自在に支持軸１１が支持されている。そし
て、軸受ケース部９外部に突出状とされた支持軸１１端
部とモータ４の駆動軸１２とがカップリング１３により
連結されており、支持軸１１の他端部に前記羽根車８の
円錐状の基部８ａが固定状に取り付けられている。ま
た、基部８ａの円錐面側には周方向に離隔してそれぞれ
渦巻状に形成された複数の羽根体８ｂが備えられてい
る。

【００１８】そして、モータ４の駆動による駆動軸１２
の回転により、カップリング１３を介して支持軸１１が
回転駆動され、ここに、羽根車８が支持軸１１と共に一
体回転するように構成されている。

【００１９】また、羽根車８の回転軸心と対応する仕切
壁部３ａ位置に、吸込開口部３ｂが形成されており、羽
根車８の回転による吸引圧送作用により吸込口６から左
側の通路を通じて吸い込まれた流体は、吸込開口部３ｂ
から右側の通路を通じて吐出口７から排出されるように
構成されている。ここに、吸込口６から羽根車８に至る
左側の流路は吸込路１５を構成し、羽根車８から吐出口
７に至る右側の流路は吐出路１６を構成している。

【００２０】前記吸込路１５上部の吸込口６側端部に
は、弁座１８と該弁座１８を開閉自在に閉塞する開閉弁
１９とが備えられており、該開閉弁１９は図１の仮想線
で示される如く、吸込方向に揺動自在に支持され、逆止
弁を構成している。

【００２１】前記吐出路１６の上部は比較的容積が大に
形成されており、気液分離室２１を構成している。そし
て、気液分離室２１側から吸込路１５側に呼び水を循環
させるべく、気液分離室２１の中途部から吸込路１５の
上部に至る呼び水循環路２２が備えられている。

【００２２】呼び水循環路２２は吸込路１５側に位置し
た左右方向直線状の左右方向循環路２２ａを有し、その
吸込路１５側端部に対応する仕切壁部３ａ位置に吸込路
１５に連通する連通開口部２３が設けられている。

【００２３】また、図２にも示される如く、左右方向循
環路２２ａの吸込路１５側端部に弁座部２５が備えられ
ており、該弁座部２５に円形状の呼び水循環孔２５ａが
形成されている。

【００２４】前記弁座部２５の気液分離室２１側、即ち
左右方向循環路２２ａ側に、該左右方向循環路２２ａの
下面側より下降状に分岐する弁体保持筒部２６が備えら
れており、該弁体保持筒部２６の下端は気液分離室２１
側に解放状に形成されている。そして、この弁体保持筒
部２６下端の解放端を閉塞状として、伸縮変形自在な伸
縮体としてのダイヤフラム２７が装着されている。

【００２５】また、弁体保持筒部２６内には、前記弁座
部２５の呼び水循環孔２５ａを開閉自在とする球状弁体
２８が収容保持されており、弁体保持筒部２６下端側に
おいて、気液分離室２１側より弁体保持筒部２６内に水
が流入すれば、図２仮想線で示される如く、ダイヤフラ
ム２７が弁体保持筒部２６内上方に膨出され、弁体２８
が上部の左右方向循環路２２ａ側に押し出されるように
構成されている。さらに、前記弁体２８はゴムもしくは
樹脂により成形されてなり、その中心部には比重調整用
の適宜重さを有するおもり２８ａが埋入されている。

【００２６】そして、これら弁座部２５、弁体保持筒部
２６、ダイヤフラム２７、弁体２８により呼び水循環路
２２を開閉自在に閉塞する逆止弁機構が構成されてい
る。

【００２７】また、図２に仮想線で示される如く、ダイ
ヤフラム２７下面側を覆って、弁体保持筒部２６下端部
に、パンチングメタルよりなるドーム状の保護カバー３
０が装着されている。

【００２８】本発明の実施形態は以上のように構成され
ており、その使用に際しては、先ず図１に示される如
く、気液分離室２１内に呼び水を適宜深さまで充填す
る。次に、吸込口６に接続された吸込管の他端部を目的
とする湧き水やたまり水内に沈めると共に、吐出口７に
接続された排出管の他端部を所定位置に配置する。

【００２９】このポンプ１の起動前においては、弁体２
８は自重により弁体保持筒部２６内の所定位置、即ち下
端部に収容保持されている。

【００３０】この状態でポンプ１のモータ４を起動させ
れば、羽根車８の回転による吸引圧送作用により吸込口
６側より吸込管内に存在する空気が先ず吸引される。こ
の際、吸込口６より吸い込まれた空気は呼び水と混合さ
れ、吸込路１５を通じて吐出路１６の気液分離室２１側
に案内される。

【００３１】そして、気液分離室２１内で呼び水と空気
とに分離され、空気と分離された呼び水は呼び水循環路
２２を通じて連通開口部２３より吸込路１５側に戻され
る。

【００３２】この繰り返しにより、吸込口６側が負圧と
なり、吸込管を通じて水が吸い上げられる。その後、吸
込口６側の空気がなくなると、羽根車８の吸引圧送作用
により気液分離室２１内の圧力は急激に上昇し、吸込口
６側の吸込路１５側の圧力は急激に負圧になる。これに
よってポンプ１は吸込口６側から水を吸い込むと共に吐
出口７側より排出する。

【００３３】一方、この気液分離室２１内の圧力上昇に
伴って、保護カバー３０の各孔を通じてダイヤフラム２
７下面側に水が流入してダイヤフラム２７が上方に膨出
され、このダイヤフラム２７の上方膨出により弁体２８
を弁体保持筒部２６内下端より上方に押し出す。この
際、呼び水循環路２２内を通じて呼び水が吸込路１５側
に戻されており、この呼び水の流速による減圧作用によ
っても弁体２８が左右方向循環路２２ａ側に引き寄せる
吸引作用が発揮されている。

【００３４】そして、これら押し出し作用と吸引作用に
より、弁体２８は左右方向循環路２２ａ側に押し出さ
れ、呼び水の循環による流れに乗り、その後、図２に示
される如く、弁座部２５の呼び水循環孔２５ａを閉塞状
として弁座部２５に弁体２８が当接した状態が得られ
る。この際、気液分離室２１側は圧力が上昇しており、
吸込路１５側が負圧であるため、弁体２８は弁座部２５
に圧接状に当接されており、ここに、呼び水循環路２２
を閉鎖する。

【００３５】この呼び水循環路２２が閉鎖された後は、
呼び水が循環されることなく、吸込管、ポンプ１および
排出管を通じて水が排出される。

【００３６】また、ポンプ１の運転を停止すると、羽根
車８による吸引圧送作用が停止し、吸込路１５内、気液
分離室２１内および呼び水循環路２２内の圧力はそれぞ
れ等圧となり、ここに、弁体２８は自重により下降し
て、図１に示される如く、弁体保持筒部２６内下部に案
内され、保持される。この際、ダイヤフラム２７は弁体
２８の自重により下向き膨出状とされる。

【００３７】以上のように、ポンプ１が起動された際に
おける自吸中は、呼び水循環路２２が解放状とされてお
り、自吸終了とほぼ同時に呼び水循環路２２を閉鎖状と
し、ポンプ１の停止により呼び水循環路２２が解放状と
された初期状態に復帰する構成であり、呼び水循環孔２
５ａを比較的大きく構成でき、ここに、自吸中は呼び水
の循環量を多く確保できて自吸効率が向上できると共
に、自吸終了後は呼び水循環路２２の閉鎖によりポンプ
効率が向上できる。

【００３８】また、呼び水循環孔２５ａを比較的大きく
構成できるため、ごみ等による異物による詰まりも有効
に防止できる。

【００３９】さらに、前記従来の弁機構ではベローズや
ダイヤフラムの複数の部材が必要とされたが、単一のダ
イヤフラム２７でよく、また、緩衝媒体も不要であり、
部品点数の削減が図れ、構造の簡素化が図れる。

【００４０】また、比重調整用のおもり２８ａの重さの
変更や呼び水循環孔２５ａの口径の変更により、呼び水
循環路２２内を通過する呼び水の流速の変化や、逆止弁
機構の開閉時間の調整を容易に行える利点もある。この
際、呼び水循環路２２における弁座部２５やおもり２８
ａを適宜交換可能に構成してもよい。

【００４１】さらに、呼び水循環路２２は左右方向の左
右方向循環路２２ａを有し、該左右方向循環路２２ａの
吸込路１５側に弁座部２５が備えられ、該弁座部２５の
気液分離室２１側に、左右方向循環路２２ａの下面側よ
り下降状に分岐する弁体保持筒部２６が備えられてなる
構造であり、弁体２８の自重下降による弁体保持筒部２
６内への案内が円滑になされ、ここに、逆止弁機構の開
閉がより円滑になされるという利点がある。

【００４２】また、ダイヤフラム２７下面側を覆って保
護カバー３０が装着されているため、水の排出時におい
て、水中に混入している異物のダイヤフラム２７に対す
る直接的な衝突が有効に回避でき、ダイヤフラム２７の
損傷が有効に防止できる利点がある。

【００４３】なお、伸縮体としてダイヤフラム２７を使
用した構造を示しているが、ダイヤフラム２７に換えて
ベローズを使用する構造であってもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明の自吸式ポンプに
おける呼び水循環装置によれば、呼び水循環路途中に該
呼び水循環路を開閉自在に閉塞する逆止弁機構が備えら
れ、該逆止弁機構は呼び水循環孔を有する弁座部と、該
弁座部に気液分離室側より接離自在に当接される球状弁
体とを備え、呼び水循環路に前記球状弁体の自重下降時
に球状弁体を収容保持すると共に気液分離室内の圧力上
昇に伴って球状弁体を呼び水循環路側に押し出す伸縮体
を備えた弁体保持筒部が分岐状に備えられてなるもので
あり、自吸中は呼び水の循環量を多く確保できて自吸効
率の向上が図れると共に、自吸終了後は呼び水循環路の
閉鎖によりポンプ効率の向上が図れるという利点があ
る。

【００４５】また、呼び水の循環量を多く確保できるた
め、ごみ等による異物による詰まりも有効に防止できる
と共に、部品点数の削減が図れ、構造の簡素化が図れる
という利点がある。

【００４６】さらに、前記呼び水循環路は左右方向の左
右方向循環路を有し、該左右方向循環路の前記吸込路側
に前記弁座部が備えられ、該弁座部の前記吐出路側に左
右方向循環路の下面側より下降状に分岐する前記弁体保
持筒部が備えられてなる構造とすれば、逆止弁機構の開
閉がより円滑になされるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかる断面図である。

【図２】逆止弁機構の動作説明図である。

【符号の説明】

１ ポンプ ３ ポンプケーシング ４ モータ ６ 吸込口 ７ 吐出口 ８ 羽根車 １５ 吸込路 １６ 吐出路 ２１ 気液分離室 ２２ 呼び水循環路 ２２ａ 左右方向循環路 ２３ 連通開口部 ２５ 弁座部 ２６ 弁体保持筒部 ２７ ダイヤフラム ２８ 弁体 ３０ 保護カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲椢▼原 敬士 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和工 業株式会社産機システム事業部内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸込口から羽根車に至る吸込路と羽根車
   から吐出口に至る吐出路とを備えると共に、吐出路に備
   えられた気液分離室と前記吸込路とを連通状とする呼び
   水循環路とを備え、羽根車の回転による吸引圧送作用に
   より吸込口から吸込路を通じて吸い込まれた流体を吐出
   路を通じて吐出口から排出すると共に、前記呼び水循環
   路を通じて気液分離室より吸込路に呼び水を循環させる
   自吸式ポンプにおける呼び水循環装置において、 前記呼び水循環路途中に該呼び水循環路を開閉自在に閉
   塞する逆止弁機構が備えられ、該逆止弁機構は呼び水循
   環孔を有する弁座部と、該弁座部に気液分離室側より接
   離自在に当接される球状弁体とを備え、呼び水循環路に
   前記球状弁体の自重下降時に球状弁体を収容保持すると
   共に気液分離室内の圧力上昇に伴って球状弁体を呼び水
   循環路側に押し出す伸縮体を備えた弁体保持筒部が分岐
   状に備えられてなることを特徴とする自吸式ポンプにお
   ける呼び水循環装置。
2. 【請求項２】 前記呼び水循環路は左右方向の左右方向
   循環路を有し、該左右方向循環路の前記吸込路側に前記
   弁座部が備えられ、該弁座部の前記吐出路側に左右方向
   循環路の下面側より下降状に分岐する前記弁体保持筒部
   が備えられてなることを特徴とする請求項１記載の自吸
   式ポンプにおける呼び水循環装置。
3. 【請求項３】 前記伸縮体が、前記気液分離室側と弁体
   保持筒部内とを仕切るべく、弁体保持筒部下端部に装着
   されたダイヤフラムからなること特徴とする請求項２記
   載の自吸式ポンプにおける呼び水循環装置。
4. 【請求項４】 前記ダイヤフラムの前記気液分離室側に
   パンチングメタルよりなる保護カバーが装着されてなる
   ことを特徴とする請求項３記載の自吸式ポンプにおける
   呼び水循環装置。
5. 【請求項５】 前記伸縮体が、前記気液分離室側と弁体
   保持筒部内とを仕切るべく、弁体保持筒部下端部に装着
   されたベローズからなること特徴とする請求項２記載の
   自吸式ポンプにおける呼び水循環装置。