JP2000297791A - 渦流形ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】始運転時に行う呼び水の際、呼び水口に空気溜
りのない構成とするとともに、吐出通路の形状をシンプ
ルなものとする。 【解決手段】吸込通路にネジを有する呼び水栓が着脱可
能な呼び水口を設けるとともに、吐出通路にも同じくネ
ジを有する脱気栓が着脱可能な脱気口を設け、呼び水栓
と脱気栓は同一部品とする。また、吐出通路には開口部
を設けており、この上端は呼び水口上端よりも高く形成
し、この形成法として吐出通路に円筒状パイプを軸線が
鉛直方向と平行になるように嵌着し、円筒状パイプの上
端は呼び水口の上端よりも高く形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用渦流形ポン
プの水通路の形状とこの構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の渦流形ポンプを図４〜図１０によ
り説明する。

【０００３】モーター軸１０に直結した羽根車１２ａ
と、これより水源１５側の吸込配管１６ａに連通する吸
込通路１３および蛇口１８ｂ側の吐出配管１８ａに連通
する吐出通路１４により水通路を形成しており、吸込通
路１３と吐出通路１４を隔絶する隔壁１９が形成されて
いる。吐出通路１４には羽根車１２ａより一度高い位置
に通路を形成し、開口部１４ａを設け、開口部上端１４
ｂは吸込通路１３に設けた呼び水口２０ａの上端２０ｂ
より低く形成している。従ってギャップＬ２５０ｂを生
じる。

【０００４】３５ａは呼び水栓で、安価でかつ耐食性に
優れる樹脂製としているため成形時にヒケ等の不具合を
生じないように肉盗み部３５ｂを設け、また着脱が可能
なようにネジを有している。

【０００５】吸込配管１６ａの先端には蛇口１８ｂから
吸込配管１６ａまでの水がポンプ停止時に水源１５へ逆
流しないように逆止弁１６ｂを設けている。

【０００６】ポンプを始運転する際はまず呼び水栓３５
ａを外し、吸込配管１６ａおよび、吸込通路１３を水で
満たすとともに、開口部上端１４ｂの位置、すなわち図
５の水位６０ａまで呼び水を行う。この時の吸込通路１
３は水位５５となる。

【０００７】以上の構成によると、ギャップＬ２５０ｂ
が生じることから呼び水口２０ａには水位５５から呼び
水口上端２０ｂの間に空気溜り部２３が生じてしまう。
この状態でポンプを起動させると、羽根車１２ａの回転
１２ｂにより吐出通路１４へ導かれる水の流れ２５ａ
に、空気溜り部２３の空気が巻き込まれながら隔壁１９
の近傍まで導かれて、図６の如く吸込通路１３と吐出通
路１４が隔壁１９を介して空気２４で連通してしまう場
合がある。

【０００８】ポンプ作用により高圧である吐出通路１４
と負圧である吸込通路１３が空気２４で連通すると、吸
込通路１３の負圧の発生が低下してしまう。すなわち、
ポンプ作用が低下してしまうことから、特に渦流形ポン
プで実用上の使用限界吸い上げ高さである７〜８ｍとい
う吸い上げ高さでは揚水不能に至ってしまうという問題
があった。

【０００９】また、呼び水を行う際、蛇口１８ｂが閉め
られた状態で呼び水を行うと隔壁１９から開口部１４ａ
への通路は隔壁１９があることで呼び水口２０ａに空気
を置換できないため、隔壁１９から上の部分は呼び水が
できず図５の水位６０ｂとなる。このように、羽根車１
２ａと吐出通路１４の空気を隔絶する水が少ない状態で
ポンプを起動すると図６の如く水の流れ２５ａにより発
生する反転流２５ｂに吐出通路１４の空気が瞬時に巻き
込まれて吐出通路１４と吸込通路１３が空気２４で連通
し、この時、吐出通路１４は大気圧であることから吸込
通路１３を負圧とすることができずにポンプ作用が失わ
れて揚水不能になってしまう。

【００１０】次に吐出通路１４について詳述する。

【００１１】吐出通路１４の通路面積は吸込通路１３の
通路面積よりも小さくしている。

【００１２】これは７〜８ｍという渦流形ポンプにとっ
ての実用上の使用限界吸い上げ高さにおいて、水に溶解
している空気が水から分離する現象、いわゆるキャビテ
ーションにより発生した気泡が互いに結合し成長した際
に、蛇口１８ｂを例えば３〜４Ｌ／ｍｉｎ と絞って使
用すると流速が遅くなるため、図７のように成長した気
泡２７ａの浮力２７ｂが流れにより気泡２７ａを流そう
とする力２７ｃに勝り、吐出通路１４を浮上して開口部
上端１４ｂに達し、反転流２５ｂにより巻き込まれて吐
出通路１４と吸込通路１３が空気２４で連通し揚水不能
に至ってしまう。

【００１３】従って、通路面積を小さくし流速を速くす
ることで気泡２７ａに成長する前に蛇口１８ｂへ排出し
やすくしているものである。

【００１４】図８は吸込通路１３，吐出通路１４等を形
成しているケーシング１を鋳造する際に使用する中子の
図である。吸込通路１３，吐出通路１４の通路形状はこ
の中子の形状と同一になるわけである。一般に中子は砂
と薬品を混ぜ合わせて焼結することで強度を確保してい
るが、前記したように吐出通路１４の通路面積を小さく
するために中子の断面積が小さくなり更に、切欠き部４
０があることから特に切欠き部４０からヒビ４５ａが入
りやすく、鋳造するとこの部分にバリ４５ｂが生じ通路
を塞いでしまう。この状態を図９および図１０に示す。
目視により確認しにくい部分にバリ４５ｂが生じること
から、製品組立後に試験を行い流量を確認し流量不足と
いう問題か発生するまで、バリ４５ｂが生じているのが
判らず生産性に問題があった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、始運
転時の揚水を確実にするとともに製造が容易で高品質の
渦流形ポンプを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、吸込通路に
着脱が可能な呼び水栓を設けるとともに、吐出通路にも
同じく着脱が可能な脱気栓を設け、呼び水栓と脱気栓は
同一部品とすることにより達成される。

【００１７】吐出通路には羽根車より一度高い位置に通
路を形成し開口部を設け、開口部の上端は呼び水口上端
よりも高く形成する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づき説明する。

【００１９】モーター軸１０に羽根車１２ａを直結して
おり、この羽根車１２ａを覆うように水通路を形成して
いるケーシングカバー２を設け、これに吸込通路１３お
よび吐出通路１４を連通することで水通路を形成してい
る。また、吸込通路１３と吐出通路１４は隔壁１９によ
り隔絶されている。

【００２０】吸込通路１３より水源１５側には吸込配管
１６ａが接続されており、この先端にはポンプが停止状
態の時に水源１５に水が逆流しないように逆止弁１６ｂ
を設けている。なお、吸込配管１６ａおよび逆止弁１６
ｂの接続は据付け業者が行う。吸込通路１３にはネジを
有する呼び水栓３５が着脱可能な呼び水口２０ａを設け
ており、また吐出通路１４にも同じくネジを有する脱気
栓３６が着脱可能な脱気口２２を設けている。なお、呼
び水栓３５と脱気栓３６は同一部品としている。従来の
渦流形ポンプでは吸込通路１３に呼び水栓３５を設ける
のみだったため、呼び水を行う際、蛇口１８ｂが閉めら
れた状態で呼び水を行うと隔壁１９から開口部１４ａへ
の通路は隔壁１９があることで、呼び水口２０ａに空気
を置換できないため隔壁１９から上の部分は呼び水がで
きず図５の水位６０ｂとなる。

【００２１】このように、羽根車１２ａと吐出通路１４
の空気を隔絶する水が少ない状態でポンプを起動する
と、図６の如く水の流れ２５ａにより発生する反転流２
５ｂに吐出通路１４の空気が瞬時に巻き込まれて吐出通
路１４と吸込通路１３が空気２４で連通し、この時、吐
出通路１４は大気圧であることから吸込通路１３を負圧
とすることができずにポンプ作用が失われて揚水不能に
なってしまう。

【００２２】しかし、吐出通路１４に脱気口２２を設け
たことで吐出通路１４の空気が脱気され、隔壁１９から
開口部１４ａへの通路にも呼び水が可能になる。

【００２３】また、吐出通路１４には図１のように開口
部１４ａを設けており、この上端１４ｂはギャップＬ１
５０ａを生じるように呼び水口上端２０ｂよりも高く形
成している。

【００２４】従来の渦流形ポンプでは図５のように開口
部上端１４ｂを呼び水口上端２０ｂよりも低く形成して
いたため、呼び水を行うとギャップＬ２５０ｂがあるこ
とから、呼び水口２０ａには水位５５から呼び水口上端
２０ｂの間に空気溜り部２３を生じ、この状態でポンプ
を起動させると、羽根車１２ａの回転１２ｂにより吐出
通路１４へ導かれる水の流れ２５ａに、空気溜り部２３
の空気が巻き込まれながら隔壁１９の近傍まで導かれ
て、図６の如く吸込通路１３と吐出通路１４が隔壁１９
を介して空気２４で連通してしまう場合がある。

【００２５】ポンプ作用により高圧である吐出通路１４
と負圧である吸込通路１３が空気２４で連通すると、吸
込通路１３の負圧の発生が低下してしまう。すなわち、
ポンプ作用が低下してしまうことから特に渦流形ポンプ
で実用上の使用限界吸い上げ高さである７〜８ｍという
吸い上げ高さでは揚水不能に至ってしまうという問題が
あった。

【００２６】しかし、開口部上端１４ｂを呼び水口上端
２０ｂより高く形成することで呼び水口上端２０ｂから
水が溢れる前に開口部１４ａから吐出通路１４の下流側
に水が流れ落ちることがないため、呼び水口２０ａに空
気溜りが形成されない。

【００２７】また、開口部１４ａの形成法として、図２
のように吐出通路１４内に樹脂製の円筒状パイプ３０ａ
をＯリング３０ｃを介して嵌着し、円筒状パイプ３０ａ
の上端３０ｂは、ギャップＬ１５０ａを生じるように形
成しても良い。図１のようにケーシング１と一体に開口
部１４ａを形成した場合、ケーシング１を鋳造する際に
使用する中子が、図８のように切欠き部４０からヒビ４
５ａが入りやすく鋳造するとこの部分にバリ４５ｂが生
じ通路を塞いでしまう。この状態を図９および図１０に
示す。目視により確認しにくい部分にバリ４５ｂが生じ
ることから、製品組立後に試験を行い流量を確認し流量
不足という問題か発生するまでバリ45ｂが生じているの
が判らず生産性に問題があった。しかし、ケーシング１
と別ピースの円筒状パイプ３０ａを設けることで、切欠
き部４０を小さくすることができ、バリ４５ｂが生じに
くくなる。

【００２８】

【発明の効果】以上のような本発明によれば、始運転時
に揚水不能に至るという問題を解消できるとともに、製
造するうえでも高品質で生産性の高い渦流形ポンプとす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図である。

【図２】本発明の一実施例を示す全体構成図である。

【図３】図１および図２の断面図である。

【図４】従来例を示す全体構成図である。

【図５】呼び水の水位を示す図である。

【図６】従来例のポンプ部の詳細図である。

【図７】従来例の吐出通路の水の流れ、気泡の動きを示
す図である。

【図８】従来例の中子を示す図である。

【図９】従来例の開口部の上端に生じるバリを示す図で
ある。

【図１０】図９のＡーＡ断面図である。

【符号の説明】

１…ケーシング、２…ケーシングカバー、１０…モータ
ー軸、１２ａ…羽根車、１２ｂ…羽根車の回転、１３…
吸込通路、１４…吐出通路、１４ａ…開口部、１４ｂ…
開口部上端、１５…水源、１６ａ…吸込配管、１６ｂ…
逆止弁、１８ａ…吐出配管、１８ｂ…蛇口、１９…隔
壁、２０ａ…呼び水口、２０ｂ…呼び水口上端、２２…
脱気口、２３…空気溜り部、２４…空気、２５ａ…水の
流れ、25ｂ…反転流、２７ａ…気泡、２７ｂ…気泡の浮
力、２７ｃ…気泡を流そうとする力、３０ａ…円筒状パ
イプ、３０ｂ…円筒状パイプ上端、３０ｃ…Ｏリング、
35ａ…呼び水栓、３５ｂ…肉盗み部、３６…脱気栓、４
０…中子の切欠き部、４５ａ…ヒビ、４５ｂ…バリ、５
０ａ…ギャップＬ１、５０ｂ…ギャップＬ２、５５…吸
込通路の呼び水水位、６０ａ…蛇口を開放した時の吐出
通路の呼び水水位、６０ｂ…蛇口を閉じた時の吐出通路
の呼び水水位。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H034 AA01 AA13 BB04 CC03 DD02 DD12 DD22 DD24 DD28 EE04 EE07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モーター軸に直結された羽根車と、この羽
   根車を覆うような水通路、この水通路と連通された吸込
   通路および吐出通路、この吸込通路と吐出通路を隔絶す
   る隔壁からなる渦流形ポンプにおいて、 前記吸込通路に着脱が可能な呼び水栓を設けるととも
   に、前記吐出通路に着脱が可能な脱気栓を設け、更に前
   記呼び水栓および脱気栓を同一部品としたことを特徴と
   する渦流形ポンプ。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記呼び水栓の上端よりも高い位置に吐出通路の開口部
   を設けたことを特徴とする渦流形ポンプ。