JPH11218088A

JPH11218088A - 自吸式ポンプの排水弁構造

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Publication number: JPH11218088A
Application number: JP2176398A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Hirabayashi; 光男平林
Original assignee: IHI Shibaura Machinery Corp
Current assignee: IHI Shibaura Machinery Corp
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1999-08-10
Anticipated expiration: 2018-02-03
Also published as: JP3680974B2

Abstract

(57)【要約】【課題】呼び水を必要とするメインポンプに、呼び水
を供給するポンプ（吸入ポンプ）を連結した構成におい
て、吸入ポンプによって高い絶対圧力（吸気管内の圧力
と大気圧の差が小さい）を発生させる際、吸入ポンプを
冷却するための空気孔より水が噴出するという問題があ
った。【解決手段】呼び水を必要とするメインポンプ３に、
呼び水を供給するポンプ１（吸入ポンプ）を吸気管１５
を介して連結し、該吸気管１５の中途部に排水弁１７を
介して排水管１１を接続し、該排水弁１７に空気通路を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、呼び水を必要とす
るメインポンプに、呼び水を供給するポンプ（吸入ポン
プまたは真空ポンプ）を連結した構成において、該吸入
ポンプの排水弁構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、呼び水を必要とするポンプ、
例えば、渦巻きポンプを消防ポンプや揚水ポンプ等に適
用した場合、速やかに給水して吐出するために、呼び水
用の吸入ポンプが連結される。図５、図６に示すよう
に、前記吸入ポンプ１の内部構造は、駆動軸２７上にロ
ータ２８が固定され、該ロータ２８の外周には半径方向
に溝が刻まれ、該溝にベーン２９が摺動自在に挿入さ
れ、該ベーン２９の先端はケース３０の内面に摺接する
ようにしている。該ケース３０と前記駆動軸２７の軸心
は偏心して配置され、ロータ２８の外周がケース３０内
周に接する両側に、吸気口１ａと排気口１ｂを開口して
いる。

【０００３】そして、図示せぬ駆動装置により駆動プー
リが回転駆動されると、駆動軸２７に固定されたロータ
２８が回転され、このロータ２８に摺動自在に挿入され
たベーン２９が吸入ポンプ１内面３０に摺接し、ロータ
２８の外周とケース３０内面とベーン２９の間に挟まれ
た空間は、回転と共に次第に大きくなり吸気口１ａから
空気が吸い込まれ、更に回動されるとその空気は閉じ込
められて、排気口１ｂ側へ移動して排出される。

【０００４】即ち、呼び水用吸入ポンプ１を運転し、吸
水管１０、吸気管１５内の空気を吸い込み、排気管１６
を通して空気を排出する。すると、吸気管１５、吸水管
１０内の内部の絶対圧力は大気圧より下がり、止水バル
ブ２の弁体が下がり止水バルブ２が開いて、吸水管１０
からメインポンプ３の吸入側に水が吸い込まれて呼び水
が送られ、呼び水用吸入ポンプ１及びメインポンプ３内
に水が満たさて送水状態となる。この一部の水は吸気管
１５を通って吸入ポンプ１に吸い込まれるが、止水バル
ブ２には負圧が発生しなくなりバルブが閉じられ、メイ
ンポンプ３の運転により放水管１４を通して放水作業を
開始できるのである。

【０００５】前記吸入ポンプ１を長時間運転して低い絶
対圧力を発生させる際には、該吸入ポンプ１の内部にお
いて、ベーン２９と吸入ポンプ１内面３０の摺接による
摩擦熱が発生すると同時に空気が圧縮される作用により
流体的な熱も発生する。そこで、図５、図６に示すよう
に、吸入ポンプ１の吸気口１ａに空気孔８を設け、該空
気孔８から外部の空気を吸気し、該空気よって吸入ポン
プ１を冷却していたのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記吸入ポン
プ１によって水を吸い上げ高い絶対圧力（吸気口１ａ内
の圧力と大気圧の差が小さい）となると、前記空気孔８
より吸気管１５内の水が噴出し、その噴出した水が吸入
ポンプ１やメインポンプ３等に飛散するのであった。そ
のため、図６に示すように、前記空気孔８に噴出水処理
用パイプ７等を接続し、該噴出水処理用パイプ７より水
を排出するようにして水の飛散を防止していた。このよ
うに、空気孔８を設けるためには、加工工程が必要であ
り、さらに、該空気孔８に噴出水処理用パイプ７等を接
続するため部品数が増加し、従ってコスト高となるとい
う問題があったのである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
課題を解決するために、次のような手段を用いる。即
ち、請求項１においては、呼び水を必要とするメインポ
ンプに、呼び水を供給する吸入ポンプを吸気管を介して
連結し、該吸気管の中途部に設けた排水弁を介して排水
管を接続し、該排水弁に空気通路を設けることによっ
て、吸入ポンプに少量の空気を吸気して冷却することを
可能とし、該吸入ポンプの焼き付きを防止することがで
きるようにし、また、空気孔を設ける加工工程及び部品
数を削減してコスト削減を行うことを可能とするもので
ある。

【０００８】また、請求項２においては、前記排水弁を
構成する弁体を球状としたものである。また、請求項３
においては、前記排水弁を構成する弁体を円錐状とした
ものである。また、請求項４においては、前記排水弁を
構成する弁体を板状としたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施例を、添付
の図面を基に説明する。図１は本発明のメインポンプを
冷却するための冷却構造を示す回路図、図２は同じく側
面断面図、図３は溝を削成した排水用弁座の斜視図、図
４は同じく側面断面図、図５は従来のメインポンプを冷
却するための冷却構造を示す回路図、図６は同じく側面
断面図、図７は本発明の、弁体を球状とし、排水弁座に
溝を削成した際の排水弁の側面断面図、図８は同じく、
弁体を円錐状とし、排水弁座に溝を削成した排水弁の側
面断面図、図９は弁体を円錐状とし、弁体に溝を削成し
た排水弁の側面断面図、図１０は弁体を円錐状とし、弁
体に孔を上下方向に穿設した排水弁の側面断面図、図１
１は本発明の、弁体を板状とし、排水弁座に溝を削成し
た排水弁の側面断面図、図１２は弁体を板状とし、弁体
に溝を削成した排水弁の側面断面図、図１３は弁体を板
状とし、弁体に孔を上下方向に穿設した排水弁の側面断
面図である。

【００１０】図１、図２において、メインポンプ３は渦
巻きポンプからなるポンプであり、該メインポンプ３の
吸水口３ａに吸水管１０の一端を接続し、該吸水管１０
の他端を水源１９に投入している。放水口１２には放水
弁１３を介して放水管１４が接続されている。また、前
記メインポンプ３には吸気管１５を接続しており、該吸
気管１５の上流側には、止水バルブ２が介装され、下流
側は呼び水用吸入ポンプ１の吸気口１ａに接続してい
る。

【００１１】前記吸入ポンプ１は、真空ポンプとしてロ
ータリーポンプ、ローラーポンプ、ベーンポンプ等から
構成できるものであり限定するものではない。該吸入ポ
ンプ１の排気口１ｂは排気管１６と接続されている。ま
た、吸気管１５の中途部（止水バルブ２と吸気口１ａの
間）には、排水弁１７を介して排水管１１の一端が接続
され、該排水管１１の他端には残水処理用パイプ６が接
続されている。前記排水弁１７は、球状に構成した弁体
４と排水用弁座５１より構成されるものである。

【００１２】このような構成において、呼び水用吸入ポ
ンプ１を運転すると、吸水管１０、吸気管１５内の空気
を吸い込み、排気口１ｂから排気管１６を通して空気を
排出するので、吸気管１５の内部の絶対圧力が下がり、
止水バルブ２の膜体が下がり止水バルブ２が開けられ
る。これにより吸水管１０の内部の絶対圧力も大気圧よ
り下がり、水源１９の水面が大気圧に押されて吸水管１
０の内部に水が上がり、該吸水管１０からメインポンプ
３の吸入側に呼び水が送られる。なお、このとき放水弁
１３は閉じられている。そして、メインポンプ３内に水
が満たされると、放水弁１３が開かれて放水口１２より
吐出され、一部の水は吸気管１５を通って吸入ポンプ１
に吸い込まれ、排気管１６より排出され、吸気管１５内
の圧力は高くなり止水バルブ２は閉じられる。

【００１３】次に、本発明の、吸入ポンプに空気を吸気
して冷却することを可能とする排水弁の構造について説
明する。図３、図４、図７に示すように、前記排水用弁
座５１はリング状に構成された部材であり、該排水用弁
座５１の中央には排水孔５２が穿設され、該排水孔５２
の下部周囲は、面取りされて傾斜面に形成されて斜面部
５２ａとされて球状に構成した弁体４が密着できるよう
にしている。そして、前記斜面部５２ａに、空気通路と
なる小さな溝５３が半径方向に穿設されて、対向するよ
うに二箇所配置して、斜面部５２ａと弁体４が密着され
た状態でも溝５３の部分だけ隙間ができて密着されず、
溝５３を介して液体や空気が流通できるようにしてい
る。

【００１４】このような構成として、吸入ポンプ１を運
転してメインポンプ３に呼び水を送り込む際、吸気管１
５の内部の絶対圧力は下がり、それに従って斜面部５２
ａに弁体４が当接して排出孔５２を閉じようとする。し
かし、前記溝５３・５３より排水孔５２を通って、外部
の空気を吸入ポンプ１内に供給することができ、該空気
によって吸入ポンプ１を冷却することができるのであ
る。よって、吸入ポンプ１の作動による摩擦熱等で生じ
る内部の加熱を防止でき、焼き付くことがないのであ
る。

【００１５】また、吸入ポンプ１によって高い絶対圧力
（吸気口１ａ内の圧力と大気圧の差が小さい）を発生さ
せる際には、吸気管１５内の水は、溝５３・５３より残
水処理用パイプ６を通して排出し、吸入ポンプ２やメイ
ンポンプ１等に飛散することはないのである。また、作
業終了後には、吸気管１５の内部に残留する水を、排水
孔５２より残水処理用パイプ６を通して排出することが
できるのである。

【００１６】このように、前記排水用弁座５１に溝５３
・５３を削成することによって、従来のように、空気孔
８を設ける必要がなくなり、空気孔８を設けるための加
工工程を削減でき、さらに、噴出水処理用パイプ７等の
部材を設ける必要がなくなり、使用する部品を削減する
ことができ、コスト削減を行うことができるのである。

【００１７】なお、前記排水用弁座５１に溝５３・５３
を２本設けているが、その数は限定されるものではな
く、数を増減させて空気量の調節をすることもできる。

【００１８】また、図８、図９、図１０に示すように、
前記排水弁を球状とする代わりに円錐状の弁体５５とす
ることができる。即ち、図８に示すように、排水弁１７
の空気通路である溝５８を、排水用弁座５１の斜面部５
２ａに削成したり、また、図９に示すように、溝５９を
弁体５５の斜面部５５ａに削成したり、さらに、図１０
に示すように、弁体５５の上下方向に孔６０を穿設する
構成とすることもできる。よって、前記溝５８・５９や
孔６０より排水孔５２を通って、外部の空気を吸入ポン
プ１内に供給することができ、該空気によって吸入ポン
プ１を冷却することができるのである。

【００１９】また、図１１、図１２、図１３に示すよう
に、前記排水弁を、板状の弁体６１と該弁体６１より小
さい開口部を有する排水用弁座６２より構成することも
できる。即ち、図１１に示すように、空気通路である溝
６３を排水用弁座６２の下部の弁体６１と接する部分に
削成したり、また、図１２に示すように、溝６４を弁体
６１上部の排水用弁座６２と接する部分に削成したり、
また、図１３に示すように、弁体６１の上下方向に孔６
５を穿設することによって、前記溝６３・６４や孔６５
より排水孔６６を通って、外部の空気を吸入ポンプ１内
に供給することができ、該空気によって吸入ポンプ１を
冷却することができるのである。

【００２０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、次
のような効果を奏する。即ち、請求項１記載の如く、呼
び水を必要とするメインポンプに、呼び水を供給する吸
入ポンプを吸気管を介して連結し、該吸気管の中途部に
排水バルブを介して排水管を接続し、該排水バルブを構
成する排水用弁座に溝を設けたことによって、吸入ポン
プに少量の空気を吸気して冷却することが可能となり、
該吸入ポンプの焼き付きを防止することができ、また、
空気孔を設ける加工工程及び部品数を削減してコスト削
減を行うことができるのである。

【００２１】また、請求項２記載の如く、前記弁体を球
状とし、該弁体と排水弁座より排水弁を構成することに
よって、簡単な構成で、外部の空気を吸入ポンプ１内に
供給することができ、該空気によって吸入ポンプ１を冷
却することができるのである。

【００２２】また、請求項３記載の如く、前記弁体を円
錐状とし、該弁体と排水弁座より排水弁を構成すること
によって、簡単な構成で、外部の空気を吸入ポンプ１内
に供給することができ、該空気によって吸入ポンプ１を
冷却することができるのである。

【００２３】また、請求項４記載の如く、前記弁体を板
状とし、該弁体と排水弁座より排水弁を構成することに
よって、簡単な構成で、外部の空気を吸入ポンプ１内に
供給することができ、該空気によって吸入ポンプ１を冷
却することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のメインポンプを冷却するための冷却構
造を示す回路図である。

【図２】同じく側面断面図である。

【図３】溝を削成した排水用弁座の斜視図である。

【図４】同じく側面断面図である。

【図５】従来のメインポンプを冷却するための冷却構造
を示す回路図である。

【図６】同じく側面断面図である。

【図７】本発明の、弁体を球状とし、排水弁座に溝を削
成した排水弁の側面断面図である。

【図８】同じく、弁体を円錐状とし、排水弁座に溝を削
成した排水弁の側面断面図である。

【図９】弁体を円錐状とし、弁体に溝を削成した排水弁
の側面断面図である。

【図１０】弁体を円錐状とし、弁体に孔を上下方向に穿
設した排水弁の側面断面図である。

【図１１】本発明の、弁体を板状とし、排水弁座に溝を
削成した際の排水弁の側面断面図である。

【図１２】弁体を板状とし、弁体に溝を削成した際の排
水弁の側面断面図である。

【図１３】弁体を板状とし、弁体に孔を上下方向に穿設
した排水弁の側面断面図である。

【符号の説明】

１吸入ポンプ３メインポンプ４・５５・６１弁体１１排水管１５吸気管１７排水弁５１排水用弁座５３溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】呼び水を必要とするメインポンプに、吸
気管を介して呼び水を供給する吸入ポンプに連結し、該
吸気管の中途部に設けた自動排水弁を介して排水管を接
続し、該排水弁に空気通路を設けたことを特徴とする自
吸式ポンプの排水弁構造。
【請求項２】前記排水弁を構成する弁体が球状である
ことを特徴とする請求項１記載の自吸式ポンプの排水弁
構造。
【請求項３】前記排水弁を構成する弁体が円錐状であ
ることを特徴とする請求項１記載の自吸式ポンプの排水
弁構造。
【請求項４】前記排水弁を構成する弁体が板状である
ことを特徴とする請求項１記載の自吸式ポンプの排水弁
構造。