JPS58596B2

JPS58596B2 - 揚水装置

Info

Publication number: JPS58596B2
Application number: JP5015776A
Authority: JP
Inventors: 北林誠一
Original assignee: MARUICHI SEISAKUSHO KK
Current assignee: MARUICHI SEISAKUSHO KK
Priority date: 1976-04-30
Filing date: 1976-04-30
Publication date: 1983-01-07
Also published as: JPS52133105A

Description

【発明の詳細な説明】従来、ビルの屋上貯水槽等への揚水手段には、はとんど
多段式タービンポンプが用いられるが、動力消費が大き
い欠点があるほか、殊に山間の流水湖沼の水のように浮
遊粒子の含有量が多い場合については、インペラー、軸
受等の摩耗に対する保守経費が非常に大きい。

本発明は、従来の揚水手段における上記の欠点にかんが
み、消費動力が小さく、かつ部品の摩耗に対する保守経
費も少なく、従って、特に山間へき地の宿泊施設等に最
適であるような経済的揚水手段を提供することを目的と
するもので、以下図面に示した実施例について本発明を
説明する。

１はポンプで、底を給水管１３に接続したたて型のシリ
ンダ１２にピストン１１が挿入されている。

このピストン１１は自重によって下降しかつ下方からの
水圧を受けて上昇するものである。

ピストン１１には、自重によって下降して弁を開き、下
方からの水圧を受けて上昇して弁を閉じる弁体１４が設
けである。

２１，２２，２３，２４は、通水管２０によりシリンダ
１２の頂部に接続した最下位のタンク２１の上方に多段
に配設されている環状のタンクで、それらのタンクはそ
れぞれ排気管３１，３２，３３．３４をもっている。

前記各タンクの底部は揚水管４によって連接されている
。

前記各タンクは、送気管５によって図示外の空圧源に接
続されている。

通水管２０には通水弁２０１が設けられている。

揚水管４には前記各りンクの中間において揚水弁４１，
４２，４３．４４が設けである。

前記各排気管には排気弁３１１゜３２１．３３１，３４
１が設けである。

送気管５には前記各タンクの入口において、それぞれ送
気弁５１，５２，５３．５４が設けである。

給水管１３には給水弁１３１が設けである。

６はリレーで、ピストン１１の下降位においてピストン
１１に係合する動作腕６１を有しており、その係合によ
って給水弁１３１、通水弁２０１、下方から偶数番目の
揚水弁４２，４４、下方から奇数番目の排気弁３１１，
３３１、および下方から偶数番目の送気弁５２．５４を
開き、かつ下方から奇数番目の揚水弁４Ｌ４３、下方
から偶数番目の排気弁３２Ｌ３４１、および下方から
奇数番目の送気弁５１．５３を閉じるように、それらの
合弁に給電するためのものである。

７は前記リレー６とは別のリレーで、ピストン１１の上
昇位においてピストン１１に係合する動作腕７１を有し
ており、前記したピストン１１の下降位において開いた
合弁を閉じ、またその除閉じだ合弁を開くようにこれら
の合弁に給電するためのものである。

なお合弁はいずれも電磁弁等、電気的に動作する弁であ
る。

本発明は前記したようなポンプ１と、タンク２Ｌ２２
，２３．２４と、揚水管４と、送気管５と、通水弁２０
１と、揚水弁４１，４２，４３゜４４と、排気弁３１Ｌ
３２１，３３１，３４１と、送気弁５１，５２，５３
．５４と、給水弁１３１と、リレー６と、リレー７とを
有しているが、ポンプ１が水源の水位Ｂ−Ｂよりも下方
に位、置するように設置して用いる。

つぎに、本発明装置の作用を説明する。

簡単のため、まず本装置が運転継続中であるものとして
説明し、据付直後の初期運転については後に説明する。

第１図に示したピストン１１の下降位では１、リレー６
の動作腕６１がピストン１１に係合するので、リレー６
の作動により、図示の通り給水弁１３１、通水弁２０１
が開き、下から奇数番目の揚水弁４１．４３が閉じ、下
から偶数番目の揚水弁４２．４４が開き、下から偶数番
目の排気弁・３２１．３４１が閉じ、下から偶数番目
の送気弁５２．５４が開き、かつ下から奇数番目の送気
弁５１．５３が閉じる。

なお、本装置は前記のように運転継続中で、要所要所に
水が充填されている。

前記のように合弁がそれぞれ開きまたは閉じていると、
水源の水位Ｂ−Ｂに相当する水圧をもつ水は、給水弁１
３１を介して給水管１３に入り、その水圧でまず弁体１
４が上昇し、ピストン１１の弁が閉じ、従って水圧がピ
ストン１１全体にかかつてピストン１１が上昇するので
、シリンダ１２内のピストン１１の下方に水が充填され
る。

つぎに、第２図を参照し、シリンダ１２内においてすで
にピストン１１の上方に充填されている水は、ピストン
１１の上昇に伴って押上げられ、開いている通水弁２０
１をへて最下位のタンク２１内へ移送され、その際タン
ク２１内の空気は開いている排気弁３１１を介して排気
管３１から排出される。

一方、下から偶数番目のタンク２２．２４内へは図示外
の空圧源から送られる加圧空気が送気管５．送気弁５２
．５４を介してそれぞれ充填されるが、これらのタンク
２２．２４に対応する排気弁３２１，３４１が閉じてい
るのでタンクの内圧が上昇し、タンク２２内の水は各タ
ンクを連・接する揚水管４に設けた揚水弁４１を介し、
一段上位のタンク２３へ圧送され、タンク２３内の空気
は対応する排気弁３３１を介して排出される。

また、タンク２４内の水は開いている揚水弁４４を介し
、揚水管４１の上端の放出口から図示外の貯水槽へ放出
される。

つぎに、第３図を参照し、ピストン１１が上昇位に達す
ると、リレー７の動作腕７１にピストン１１が係合する
ので、リレー７の作動により、それまで開いていた合弁
が閉じ、閉じていた合弁が開かれる。

即ち図示のように、給水弁１３１、通水弁２０１、下か
ら偶数番目の揚水弁４２，４４、下から奇数番目の排気
弁３１，３３、および下から偶数番目の送気弁５２．５
４がそれぞれ閉じ、その反対に下から奇数番目の揚水弁
４１．４３、下から偶数番目の排気弁３２１．３４１、
および下から奇数番目の送気弁５１．５３がそれぞれ開
く。

これまでピストン１１を押上げていた水圧は給水弁１３
１の閉鎖によって失われるので、ピストン１１は自重に
よって下降し、同時に弁体１４も自重によって下降して
ピストンの弁が開き、シリンダ１２内の水はそのピスト
ンの弁を介してピストン１１の上方へと置換される。

送気弁５１゜５３が開いたので、空圧源からの加圧空気
がタンク２１．２３内に送られるが、排気弁３１１゜３
１が閉じたのでタンクの内圧が上昇し、タンク２１．２
３内の水は揚水弁４１．４３を介してそれぞれ一段上位
のタンク２２．２４へ圧送され、タンク２２．２４内の
空気は排気弁３２１，３４１を介してそれぞれ排気管３
２．３４から排出される。

以上の動作が繰返されて、水源の水は装置の多段に配送
されたタンクを一段ずつ順次上方へ移送され、水源より
上方に位置する貯水槽へ揚水される。

さて、前記した据付当初においてピストン１１は自重に
より、第１図に示したのと同様下降位にあり、リレー６
の作動により給水弁１３１が開いている。

そこで、給水管１３を水源に接続すれば水源から流れて
くる水はピストン１１を押上げ、ピストン１１は第３図
と同様な上昇位となり、リレー７の作動により給水弁１
３１が閉じるのでシリンダ１２内の水圧が失われ、弁体
１４が下がるとともにピストン１１が下降し、ピストン
１１の下方の水はピストン１１の上方へと置換され、シ
リンダ１２に限っていえば第１図と同様の状態になる。

以後は前記した運転継続中と同然で、時間、の経過に従
ってシリンダ１２内の水は最下位のタンクから順次上位
のタンクへと移送され、ついには揚水管４の放出口から
放水されるのである。

即ち、本発明は前記のように構成されているが、一層要
約すれば本発明はポンプ１、複数のタンク２１など、揚
水管４、送気管５、通水弁２０１、各タンクに対応する
揚水弁４１など、同様に各タンクに対応する排気弁５１
など、給水弁１３１、ピストン１１の下降位においてこ
れに係合して所要の合弁を開閉させるだめの給電を行な
うリレー６、およびピストン１１の上昇位においてこれ
に係合して所要の合弁を開閉させるだめの給電を行うリ
レー７を有している。

ただし、これらの各部材は、ここに記載した以外、前記
特定の構成を有することはもちろんである。

即ち、本発明によれば、揚水のためのポンプの動力源と
しては、ピストンを押上げる水源の水圧と、ピストンを
下降させるピストンおよびピストンに設けた弁体の自重
とを主体にし、これに水を下位のタンクから上位のタン
クへと順次押上げる加圧空気並びに合弁を開閉する電力
を補助動力として用いるのであるが、前記した加圧空気
の圧力は各タンクの高さに対応する水圧に対抗するもの
で充分であり、タンクの高さを数十ｃｍに設計すれば空
気圧も水柱数十ｃｍでよい。

従って加圧空気源はたとえば遠心ブロワのように小型安
価で、保守経費が少く、しかも消費動力が小さいものを
選定できる。

そして、その動力源には流水を用いた水車、あるいは湖
沼、海面等の波浪等を利用する小型の原動機なども利用
でき、また弁開閉用の重力は僅少であるから、運転エネ
ルギー並びにそのコストは極めて小さく、しかも所望の
高さまで自由に揚水できる特長があるものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は運転継続中における本発明装置の一実施例
の縦断面図で、第１図はピストンの下降位にある状態、
第２図はピストンが上昇途中の状態、第３図はピストン
が上昇位にある状態、第４図は第３図のＡ−Ａ断面図、
第５図はリレーおよび弁の大半のものを筒状タンクの内
側に収容した他の例において、前記第４図に相当する断
面図である。１はポンプ、１１はピストン、１２はシリンダ、１３は
給水管、１３１は給水弁、１４は弁体、；２０は通水管
、２０１は通水弁、２１，２２゜２３．２４，３３１，
３４１は排気弁、４は揚水管、４１．４２，４３．４４
は揚水弁、５は送気管、５１．５２，５３．５４は送気
弁、６，７はリレー、６１．７１はそれぞれリレー６．
７の動作腕である。

Claims

【特許請求の範囲】

１自重によって下降し、下方からの水圧を受けて上昇
するとともに自重によって下降して弁を開きかつ下方か
らの水圧を受けて上昇して弁を閉じる弁体１４を有する
ピストン１１をたて型のシリーンダ１２に挿入し、かつ
シリンダ１２の底を給水管１３に接続したポンプ１と、
通水管２０によりシリンダ１２の頂部に接続した最下位
のタンクの上方に多段に配設されかつそれぞれが排気管
３１゜３２．３３．３４をもつタンク２１．２２，２３
゜２４と、前記各タンクの底部を連設する揚水管４と、
空圧源に接続しかつ前記各タンクに接続した送気管５と
、通水管２０に設けた通水弁２０１と、前記各タンクの
中間において揚水管１４に設けた揚水弁４１，４２，４
３．４４と、前記各排気管に設けた排気弁３１１，３２
１，３３１，３４１と、前記各タンクへの入口において
送気管５にそれぞれ設けた送気弁５１，５２，５３．５
４と、給水管１３に設けた給水弁１３１と、給水弁１３
１゜通水弁２０１、下方から偶数番目の揚水弁４２゜４
４、下方から奇数番目の排気弁３１１，３３１、および
下方から偶数番目の送気弁５２．５４を開き、かつ下方
から奇数番目の揚水弁４１，４３、下方から偶数番目の
排気弁３２１，３４１、および下方から奇数番目の送気
弁５１．５３を閉じるようにそれらの合弁に給電するた
めピストン１１の下降位においてピストン１１に係合す
る動作腕をもつリレー６と、前記ピストンの下降位にお
いて開いた合弁を閉じ、閉じだ弁を開くようにこれら合
弁に給電するためピストン１１の上昇位においてピスト
ン１１に係合する動作腕をもつリレー７とを有してなる
揚水装も