JPS585120Y2 - 気圧差式揚水装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は気圧差を利用して、複数段に区切られた容器に
順に下段から上段に水を汲み上げるようにした揚水装置
に係る。

従来から揚水装置は数多くの異なる型があり、そのすべ
ての動作原理が圧送方式と吸引方式とを採用しているこ
とは衆知である。

しかるに、揚水原理に圧送方式又は吸引方式を使用した
場合、長−短があり、圧送方式の場合、パワーの消費が
犬で、大量の水を低所から高所に汲み上げる場合には動
力の消費が廐犬であり、又吸引方式は大気圧に左右され
て、一定以上の高所に水を汲み上げる事は不可能であっ
た。

本考案は上記実情に鑑みなされたもので、その目的とす
る所は、揚水原理としての圧送方式及び吸引方式の長所
を組み合せ、パワーの消費が僅少で、しかも必要とする
任意大きさの圧力差を簡単に得ることができ、そのため
揚水効率がすぐれ、短時間に大量の水を任意の高所に汲
み上げることが可能な揚水装置を提供することにある。

そしてその要旨とする構成は上下配置に複数段の隔室を
備え、その上下に隣接する隔室間には、上側の隔室の底
壁から下側の隔室の底壁土面に向けて垂下させた揚水パ
イプを備え、該揚水パイプには、揚水方向の流水圧に対
して開放されるチェックバルブを備え、かつ、各隔室に
はそれぞれ内圧調整用給排気パイプを連結し、下方より
偶数番の隔室と奇数番の隔室との各給排気パイプを別々
のパイプ系に連通させ、その両パイプ系を交互に加圧も
そしは減圧し、文は両パイプ系の一方を加圧すると同時
に他方を減圧する操作を交互に行わせ、上下□隣接する
隔室間に交互の気圧差を生じさせ、水を最下段の隔室か
ら最上段の隔室に順次上昇させるようにしたことにある
。

以下添付図面を参照しつつ、本考案の実施例について詳
細説明する。

第１図乃至第５図は本考案の第１の実施例を示すもので
、図において、１は縦方向に長い適宜大きさの容器で、
その内部は上下方向に沿って複数段に区切られている。

２は上記容器１内部を区切る隔壁で、その中央に水の流
通口３が穿設されてあり、該流通口３の下方に下段の隔
壁２上部附近まで延びるパイプ４が取りつけられてあり
、流通口３上部にはチェックバルブ５が上に向って開閉
自在に設けられている。

６はパイプで、その一端がニアコンプレッサ７に接続さ
れており、池端は二股状にバイブロａとバイブロｂに分
かれている。

８もパイプで、その一端はエアタンク９に接続され、池
端はバイブロ同様二股状にパイプ８ａとパイプ８ｂに分
かれている。

容器１内の各隔室に下から順に一連の番号を付し、■、
■、■・・・・・・・・・号隔室とすれば、バイブロの
二股状の一方のバイブロａは複数の分岐管を有し、各分
岐管は偶数番の各隔室に連通され、同じく、パイプ８の
二股状の一方のパイプ８ａも複数の分岐管を有し、各分
岐管は奇数番の隔室に連通されている。

上記複数の分岐管は隔室の上端部で上段の隔壁に近い場
所で各隔室と連通ずるようになｐている！又、バイブロ
とパイプ８の二股状の池々のバイブロｂ、８ｂは夫々パ
イプ８ａ、バイブロａに連通している。

そしてバイブロａ、６ｂには夫々バルブ１０，１１゜パ
イプ５ａ、８ｂには夫々バルブ１２．１３が取り付けら
れている。

ニアコンプレッサ７は公知、のタイプでよく、又エアタ
ンク９には複数の排気扇１４が取り付けられてあり、使
用時にエアタンク９内を負圧に保つようになっている。

又、１５は排水管である。上記の如く構成された揚水装
置において、使用の際には、先ず容器１側壁に有する注
水孔１６（第３図参照）より各隔室内に半分位水を注入
する（注水装置は特に限定せず、又図示されていない）
。

容器１自体は第６図に示される如く、水中に直立状に設
置するか、若しくは第７図に示される如く傾斜状に設置
してもよい、傾斜状に設置する場合、各隔壁２は水面と
平行状態を保つ様にする。

そこでニアコンプレッサ７とエアタンク９内の排気扇１
４を駆動し、揚水操作を始める。

各パイプ５ａ、６ｂ、８ａ、８ｂのバルブ１０，１１゜
１２．１３は公知のバルブを使用してよいが、好ましく
は電磁バルブを使用し、制御方法を簡略化する。

第４図〜第５図を用いて揚水操作を説明すると、図に示
される如く、水中に没しているのが■番の隔室であるの
で、先ずバイブロｂとパイプ８ｂのバルブ１１．１３を
開く（制御装置と関連回路は簡略化のため図示していな
い）、バイブロａ、８ａのバルブ１０，１２は閉じたま
＼である。

ニアコンプレッサ７の圧縮空気はバイブロ、６ｂ、８ａ
を通って奇数番の隔室に送り込まれ、偶数番の隔室内の
空気はエアタンク９内が負圧になっているため、バイブ
ロａ、８ｂ、８を通って吸引排出される。

そのため、奇数番と偶数番の隔室に気圧差が生じ、水は
奇数番の隔室よりパイプ４と流通口３を通り、チェック
バルブ５を上に押し上げて偶数番の隔室内に入る。

奇数番の隔室内の水位は徐徐に下がり、偶数番の隔室内
の水位は徐々に上昇する。

最上段の隔室は偶数番隔室で、排水管１５が外部に延び
ているため水が外部に流出し始める。

上下に隣接せる隔室の水位差が適宜状に達した時に、バ
イブロａ、６ｂ、８ａ、８ｂの各バルブ１０．１１，１
２，１３の状態を逆転させる。

即ち、バルブ１１．１３を閉じ、バルブ１０．１２を開
ける。

そこでコンプレッサ７の圧縮空気は水位の高い偶数番の
隔室に圧入され、奇数番の隔室内は吸引作用を受け１．
水は上記と同じ作用で偶数番の隔室より奇数番の隔室に
上昇し、最上段の隔室も又圧縮空気の作用で水が排水管
を経て外部に流出する。

上記操作を繰り返すことによって水は低所から高所に向
って上昇し、排水管１５より流出する。

ここで、容器１の最下段隔室は底部が開口状態で、使用
時には水中に没するよう設置し、最上段の排水管の外部
末端も水中に没するようにし、排水管と容器間に設けら
れたバルブの作用とで、空気が排水管を通って逆に隔室
内に流入するのを防止する。

又、各バルブ１０，１１，１２，１３の開口時の開口面
積、及び各バルブの開閉切換時期等は容器の大きさ、：
コンプレツサ７とエアタンク９の吸引能率等により、あ
らかじめ適宜調整し設定されるようになっている。

又、各隔室間のバルブ５は自由開閉型にしてもよく或は
リンク制御を使用してもよい。

その場合には第３図に示される如く、二組のリンク機構
１７．１８を設け、一方を偶数番、他方を奇数番隔室の
バルブ５に連結するようにし、エアコンブレツサ７に連
結されたピストン装置（、図示せず）で駆動し、上記バ
ルブ５の開閉を制御するようにするとよい、勿論、各バ
イブロ、６ａ、６ｂ、８゜８ａ、８ｂのバルブ１０，１
１．１２，１３の開閉切換動作と連動させる。

上記の如く構成することにより、圧送方式と吸引方式の
相乗作用によって、使用エネルギーが少く、かつ迅速に
大量の水を低所より高所に汲み上げることができ、濯概
用又はその池の給水用揚水装置として効力を発揮できる
。

第８図は本考案の第２の実施例を示す。

本実施例において上記第１の実施例と同じ部分は同一記
号を付し、特に説明を省く。

本実施例と上記実施例との異なる所を先ず述べると、コ
ンプレッサ７より延びるバイブロは二股状になっておら
ず、又各分岐管はすべての隔室に連通されている。

又、エアタンク９より延びるパイプ８も同様で、二股状
の部分がなく、各分岐管も各隔室に連通している。

更に、バイブロ、８の各隔室に連通ずる分岐管に夫々個
別にバルブ１０．１２が取り付けられている。

これら各バルブ群１０と１２は、夫々奇数番隔室と偶数
番隔室に連通されたバルブ同士で群をなしている、即ち
、ニアコンプレッサ７に連結されるパイプ゛の中、奇数
番隔室に連通ずる分岐管のバルブ１０が開いている時、
同パイプの偶数番隔室に連通ずる分岐管のバルブ１０は
閉じている。

パイプ８の方も同様、奇数番隔室に連通ずる分岐管のバ
ルブ１２が開いている時、偶数番隔室に連通ずる分岐管
のバルブ１２は閉じている。

上記各点を除けばその池はすべて第１実施例と同様であ
るので説明は省く。

さて、上記構成の第２実施例において、揚水操作時、先
ずコンプレッサ７よりのバイブロの奇数番隔室に連通ず
る分岐管のバルブ１０が開き、バイブロを通して奇数番
隔室に圧、縮空気を送り込む、池の偶数番隔室に連通ず
るバルブ１０は閉じている。

一方、エアタンク９よりのパイプ８の偶数番隔室に連通
ずる分岐管のバルブ１２が開きパイプ８を通して隔室内
の空気を吸引する。

池の奇数番隔室に連通ずるバルブ１２は閉七でいる。

斯くして水は奇数番隔室より偶数番隔室に押し上げられ
、第１実施例と同様、適宜時期に、上記バルブの開閉状
態を切換え、圧送、吸引動作・を繰り返すことにより揚
水の目的を達成し、水を低所より高所に汲み上げる。

第９図、第１０図は本考案の第３実施例で、図より明ら
かな如く、第２実施例の上下相隣接する隔室を切り離し
て上下に離れた位置に分離設置し、そしてパイプ４を延
長し、両隔室を連結したものである。

勿論、上記の如く構成にする場合、エアタンク９とニア
コンプレッサ７共に各隔室に独立の装置を設置する必要
がある。

本実施例も第１実施例と同じ部分は同一の記号を付しで
ある。

本実施例によれば、最下段の容器と最上段の容器の水取
り入れパイプと排水パイプの開口端部を夫々水中に入れ
、そして注水孔より各容器内に水を半分位注入すると共
に、最下段の容器を開いて水を入れる。

そこでニアコンプレッサとエアタンクを作用させて、先
ず下段から奇数番の容器のバイブロのバルブ１０を開い
て圧縮空気を入れ、偶数番の容器のパイプ８のバルブ１
２を開いてエアタンク９にて吸引操作する、更に適宜時
間経過後に上記バルブ１０．１２の開閉状態を反転させ
、これを繰り返す、と第１、□第２実施例と同じ様に水
を汲み上げることができる。

本実施例においては、各容器とニアコンプレッサ間、及
び各容器とエアタンク間を繋ぐパイプのバルブの開閉動
作は正確に上記第２実施例と同じ様に関連させる必要が
あるので、各バルブを同一の制御回路で制御する。

以上の如く、本考案は適宜形状の縦方向に長い容器を使
用し、隔壁にヨラて内部を複数個の隔室に分割或は分割
しないで、圧縮空気の圧送と排気装置の吸引作用の交互
作動によって、水を一段一段上部に汲み上げるもので、
圧送と吸引方式の長所をたくみに利用したものである。

使用する容器の断面形状は限定されず、隔室の数、即ち
段設の数は構造上の強度、又は設置上の問題により考慮
されるもので、一定数に限定されるものではない。

ニアコンプレッサの圧縮気圧は第９図に示された実施例
のものを除いて大体において２気圧前後でよる、各バル
ブの開閉角度、圧送時間等は実際作動時の状態によって
適宜調節されるものである。

また、前述の実施例では隣接する隔室において、加圧と
減圧とを同時に行う場合を示しているが、隣接する隔室
の一方のみを加圧もしくは減圧するようにしてもよいも
のである。

本考案は上記各実施例に示される如く構成されるもので
あるから、大量の水を短時間に汲み上げることが可能で
あり、゛反面消費エネルギーが可能であり、反面消費エ
ネルギーが傑出で、その経済価値は甚大である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は第１実施
例の縦断面図、第２図は同ニアコンプレッサ、及びエア
タンクと容器間のパイプ連結状態を示す部分拡大側面図
、第３図は同容器を示す部分切換斜視図、第４図、第５
図は同揚水動作状態を示す縦断面図、第６図、第７図は
第１実施例のそれぞれ異なった設置状態を示す側面図、
第８図は第２実施例の縦断面図、第９図は第３実施例の
側面図、第１０図は同部分拡大側面図である。 図中において、１・・・・・・容器、２・・・・・・隔
壁、３・・・・・・流通口、４・・・・・・パイプ、５
・・・・・・チェックバルブ、６・・・・・・パイプ、
７・・・・・・ニアコンプレッサ、８・・・・・・パイ
プ、９・・・・・・エアタンク、１０，１１，１２゜１
３・・・・・・バルブ、１４・・・・・・排気扇、１５
・・・・・・排水管、１６・・・・・・注水孔、１７，
１８・・・・・・リンク機構。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）上下配置に複数段の隔室を備え、その上下に隣接
   する隔室間には、上側の隔室の底壁から下側の隔室の底
   壁土面に向けて垂下させた揚水パイプを備え、該揚水パ
   イプには、揚水方向の流水圧に対して開放されるチェッ
   クバルブを備え、かつ、各隔室にはそれぞれ内圧調整用
   給排気パパプを連結し、下方より偶数番の隔室と奇数番
   の隔室との各給排気パイプを別々のパイプ系に連通させ
   、その両パイプ系を交互に加圧もしくは減圧し、又は両
   パイプ系のニガを加圧すると同時に池方を減圧する操作
   を交互に行わせ、上下に隣接する隔室間に交互の気圧差
   を生じさせ、水を最下段の隔室から最上段の隔室に順次
   上昇させるようにしてなる気圧差式揚水装置。
2. （２）各隔室は適宜断面形状を有する縦長の容器内を上
   下に区切って複数段に形成してなる登録請求の範囲第（
   １）項記載の気圧差揚水装置。
3. （３）各隔室は各々分離されて異なる場所に設置され、
   その間を揚水パイプをもって連結した登録請求の範囲第
   （１）項記載の気圧差式揚水装置。