JPH09195995A - 吸水管の空気巻き込み防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸水管への空気巻き込み防止構造を提供す
る。 【解決手段】 タンク１内からポンプ３で液体を吸いあ
げる吸水管２であって、この吸水管２の先端部にフラン
ジ部材４を設けたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ポンプに属する
もので、詳しくはポンプに付設の吸水管に設けた空気巻
き込み防止構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、底面に抜き取り口のない図５に
示す容器１１から液体を吸い出す場合、従来は可撓管
（吸水管）１３を底面にはわせて、管端から液体を吸い
込むのが普通である。その場合、液面が容器１１の底面
から吸水管１３の直径の数倍にまで低下すると、吸水管
１３の管端と液面とをつなぐ渦が発生して渦の中心の液
面が低下し、その渦の中心線（渦糸）１４に沿って空気
が吸い込まれる。その結果、ポンプ１２の吸込能力が低
下し、ついには液体を吸いあげることができなくなっ
て、容器１１の底面にかなりの量の液体が残ることにな
る。

【０００３】そこで、液体の残量を少なくするために
は、水深が浅くなっても渦の発生を防止することが必要
であるが、浴槽から排水するときに観察されるように、
水深が浅くなると、渦が自然に発生する。同様なこと
は、液体を上方に吸いあげる場合でも起きる。重力で流
出させる場合には、渦によって中央に空気の芯ができた
ことによって、流量は減少するが流出は継続される。一
方、ポンプ１２で吸いあげる場合には、空気の吸入によ
りポンプ１２の性能が低下し、吸いあげができなくな
る。

【０００４】ところで、プール等の水を濾過する装置と
して、外周面に濾布を張設した回転ドラムを用い、この
回転ドラムの内側へ原水を導入し、回転ドラムを回転し
ながら濾布を通過させることによって原水の濾過処理を
行う回転ドラム式濾過装置が種々提案されている。

【０００５】従来、この種の回転ドラム式濾過装置にあ
っては、回転ドラムの内側へ原水を導入し、回転ドラム
を回転しながら濾布を通過させた処理水は、図６に示す
バッファータンク１５内へ流入し、一時的に貯留され
る。このバッファータンク１５は、前記回転ドラム式濾
過装置内に設けてあり、処理水は、このバッファータン
ク１５からポンプ１２で吸いあげられて、原水供給源
（たとえば、プール等）へ還流する。ところで、前記バ
ッファータンク１５の水深は比較的浅いため、この水深
の浅いバッファータンク１５内から処理水を吸水管１３
を介してポンプ１２で吸いあげる場合、図６に示すよう
に、渦が発生し、その渦の中心線（渦糸）１４に沿って
空気が巻き込まれて騒音が増加し、前記ポンプ１２が正
常に運転できないことがある。また、この処理水がプー
ル水であるときは、この処理水に気泡が混合するとプー
ルの快適性が低下し問題となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記問題
点に鑑み、タンクから液体をポンプで吸いあげるときに
生じる空気の巻き込み防止構造を提供することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたものであって、請求項１の発明
は、タンク内からポンプで液体を吸いあげる吸水管であ
って、この吸水管の先端部にフランジ部材を設けたこと
を特徴としており、請求項２の発明は、前記フランジ部
材の外径は、前記吸水管の直径の少なくとも１．５倍で
あることを特徴としており、請求項３の発明は、前記吸
水管の先端部と前記タンクの底面との間隔は、前記吸水
管の直径の１／２〜１／４であることを特徴としてお
り、請求項４の発明は、前記フランジ部材と前記タンク
の底面との間隔を一定に保つための支柱を複数設けたこ
とを特徴としており、請求項５に記載の発明は、タンク
内からポンプで液体を吸いあげる吸水管の先端部にフラ
ンジ部材を設け、このフランジ部材に下方に伸びる支柱
を複数設けるとともに、この支柱に前記フランジ部材と
同様の環状板を所定間隔で多段に設けたことを特徴とし
ている。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明すると、この発明は、たとえば濾過装置で処
理した処理水を貯留するタンクからポンプで処理水を吸
いあげる吸水管に係るもので、特に水深の浅いタンクか
ら処理水をポンプで吸いあげるときに効果がある吸水管
の空気巻き込み防止構造である。この発明では、前記吸
水管の先端部と前記タンクの底面との間隔を、前記吸水
管の直径の１／２〜１／４の任意の寸法に設定し、前記
吸水管の先端部に、該吸水管の直径の少なくとも１．５
倍の外径を有するフランジ部材を装着することにより目
的が達成されている。

【０００９】水深の浅いタンクからポンプで液体を吸引
する際に発生する渦の中心線（渦糸）は、その一端が吸
水管内にあり他端は吸水管からやや離れた液面に達して
いるから、その途中は必ず吸水管の端面とタンク底面と
の間の隙間を通過している。前記吸水管に空気巻き込み
防止構造を設けた場合にも、同様の渦糸が発生したとす
れば、その渦糸は吸水管の先端部に設けたフランジ部材
の下面とタンク底面との狭い隙間の間も渦の強さを維持
しなければならない。しかしながら、狭い隙間を渦が通
過するときには渦の速度勾配が甚だ大きいから、フラン
ジの半径方向の幅の全長にわたっての摩擦力によって渦
は急激に減衰する。したがって、渦は、この隙間を通過
して吸水管内に達することはできず、渦は発生しない。
すなわち、この吸水管の空気巻き込み防止構造によっ
て、前記渦の発生とその中心への空気の巻き込みを防止
することができ、ポンプを正常に運転することができ
る。

【００１０】また、前記フランジ部材の直径が前記吸水
管の直径の１．５倍よりも小さい場合には、前記フラン
ジ部材の下面とタンク底面との間を通過する渦の流れを
防止するには摩擦力が十分でないため、発生した渦は空
気を巻き込みながら、前記吸水管内に流入する。そこ
で、その対策として、前記フランジ部材の下方に前記フ
ランジ部材と同様の環状板を所定間隔で多段に設け、前
記フランジ部材や環状板相互の間隔および最下段の環状
板とタンク底面との間隔を狭くし、環状部の半径方向の
幅と隙間との比を十分に大きくして摩擦力によって渦を
消滅させるようにしたものである。したがって、タンク
および吸水管の設置条件等により上記構成の空気巻き込
み防止構造を採用することは好適である。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。図１は、この発明を実施した回転
ドラム式濾過装置に付設のタンク１（一般的にはバッフ
ァータンクと呼ばれている）と吸水管２の構成を示す説
明図である。

【００１２】図１において、この発明に係る回転ドラム
式濾過装置（図示省略）は、回転ドラムが濾過槽内に設
置されており、この濾過槽は、隔壁によって区画された
原水貯留部と濾過処理部とにより構成されている。前記
濾過処理部には、処理水を一時的に貯留するタンク１が
形成されており、このタンク１に貯留した処理水を吸水
管２を介してポンプ３で吸いあげ、処理水を原水供給源
（たとえばプール等）へ還流して循環濾過するように構
成されている。

【００１３】この発明の吸水管の空気巻き込み防止構造
は、図１に示すように、タンク１の所定位置に吸水管２
を設置し、この吸水管２の先端部に、前記吸水管２の直
径の略２倍の直径を有するフランジ部材４を装着してい
る。そして、このフランジ部材４の下面に複数の支柱５
を設けている。この支柱５の長さは、前記吸水管２の直
径の１／２に設定してある。前記ポンプ３で処理水を吸
引する際に渦が起きるとすればその渦の中心線（渦糸）
は、前記フランジ部材４の下面とタンク１の底面との間
の偏平で狭い隙間を通過して流れるから、前記フランジ
部材４との摩擦力によって渦は消滅する。図２は、この
ような渦糸が隙間を通過するときの渦の中心線に直角な
断面Ｘ−Ｘ（図３参照）での流れの様子を示すもので、
狭い隙間の上半分と下半分とは渦のために互いに逆方向
に流れており、大きな摩擦力が発生して渦を減衰するこ
とを示している。したがって、このような渦は発生せ
ず、前記吸水管２内へ空気が巻き込まれることはなく
て、前記ポンプ３を正常に運転することができる。

【００１４】つぎに、前記図１の実施例にかわる実施例
を図４に基づいて説明する。図４に示す実施例は、前記
吸水管２の先端部に装着するフランジ部材６の直径が小
さい場合（たとえば、吸水管の直径の１．５倍以下）に
適用する。すなわち、前記フランジ部材６の環状の面積
が小さいために、この面とタンク１の底面との間に生じ
る摩擦力は小さくて、この力だけでは渦は消滅しない。
そこで、その対策として、前記フランジ部材６の下面に
支柱５を複数設け、この支柱５に前記フランジ部材６と
同様の環状板７を所定間隔をおいて前記フランジ部材６
の下部に取り付けて摩擦面積を増加させたものである。
この実施例によれば、前記フランジ部材６の下部に環状
板７を設けたことにより、このフランジ部材６と環状板
７との相互の間隔および前記タンク１の底面との間隔が
狭くなり、渦による旋回流がなくなる。したがって、前
記タンク１および吸水管２の設置条件等により、この実
施例の空気巻き込み防止構造を採用することは好適であ
る。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、タンク内からポンプで液体を吸いあげる吸水管の先
端部にフランジ部材を設けたので、浅いタンク内から液
体をポンプで吸いあげるときにも空気の巻き込みを生じ
ることがなく、ポンプを正常に運転することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の吸水管の巻き込み防止構造の構成を
示す説明図である。

【図２】この発明の吸水管の巻き込み防止構造におい
て、渦の吸い込みがあるとしたときのフランジ近傍の流
れの様子を示す説明図である。

【図３】図２のフランジ部を上方より見た説明図であ
る。

【図４】図１の実施例にかわる実施例を示す説明図であ
る。

【図５】底面に取水口のない容器から可撓吸水管で液体
を吸引する状態を示す説明図である。

【図６】底面に取水口のないタンクにおける吸水管の構
成と流水の状態を示す説明図である。

【符号の説明】 １ タンク ２ 吸水管 ３ ポンプ ４ フランジ部材 ５ 支柱 ６ フランジ部材 ７ 環状板

フロントページの続き (72)発明者 吉岡 一夫 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株式 会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク１内からポンプ３で液体を吸いあ
   げる吸水管２であって、この吸水管２の先端部にフラン
   ジ部材４を設けたことを特徴とする吸水管の空気巻き込
   み防止構造。
2. 【請求項２】 前記フランジ部材４の外径は、前記吸水
   管２の直径の少なくとも１．５倍であることを特徴とす
   る請求項１に記載の吸水管の空気巻き込み防止構造。
3. 【請求項３】 前記吸水管２の先端部と前記タンク１の
   底面との間隔は、前記吸水管２の直径の１／２〜１／４
   であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の吸水管の空気巻き込み防止構造。
4. 【請求項４】 前記フランジ部材４と前記タンク１の底
   面との間隔を一定に保つための支柱５を複数設けたこと
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の吸込管の
   空気巻き込み防止構造。
5. 【請求項５】 タンク１内からポンプ３で液体を吸いあ
   げる吸水管２の先端部にフランジ部材６を設け、このフ
   ランジ部材６に下方に伸びる支柱５を複数設けるととも
   に、この支柱５に前記フランジ部材６と同様の環状板７
   を所定間隔で多段に設けたことを特徴とする吸水管の空
   気巻き込み防止構造。