JP3676584B2 - ポンプ設置用井戸ふた - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば深井戸用水中ポンプの設置に用いられるポンプ設置用井戸ふたに関する。
【０００２】
【従来の技術】
深井戸用水中ポンプの据え付けは、井戸ケーシングの地上開口を塞ぐ井戸ふたを用いて行われている。
こうした井戸ふたは、井戸ケーシングの地上開口を閉塞する閉塞部に、同閉塞部を挟む井戸ケーシング側と地上側との間を連通する継ぎ手管を形成した構造が用いられる。そして、井戸ケーシングの地上開口から内部へ深井戸用水中ポンプ、同水中ポンプにつながる揚水管の順で挿入し、揚水管端を井戸ふたに形成してある継ぎ手管の入口に接続してから、同井戸ふたで井戸ケーシング端を閉塞することにより、深井戸用水中ポンプが揚水管を介して吊持されるようにしてある。
【０００３】
このポンプの設置をなす井戸ふたには、圧力タンクを用いた給水設備の簡素化を図るべく、継ぎ手管に排気弁を取り付けた構造がある。
この排気弁は、継ぎ手管に該継ぎ手管内の圧力変化で開閉する構造が採用され、継ぎ手管の出口から離れた位置に逆止弁を取り付けて圧力タンクとの間を配管すると、無動力で圧力タンクからの圧送に必要な空気補給が行なえるようにしてある。
【０００４】
すなわち、排気弁は、ポンプが停止すると、閉止力を失って、大気を吸い込む。すると、逆止弁から井戸水面までの揚水管部分内の水が落ち、同部分内が空気で満たされる。そして、排気弁は、つぎにポンプの始動の際、井戸水面までの空気を大気へ排出する。ついで、排気弁は、内部に満たされる揚水で閉止され、配管内を密閉する。これにより、揚水と一緒に、排気弁から逆止弁までの配管部分を充満している空気が圧力タンク内に圧送される。つまり、ポンプ始動／停止毎に圧力タンクへ空気が補給されるようになる。
【０００５】
むろん、継ぎ手管の出口に直接、逆止弁を取り付けると、空気の圧送が無い、通常の揚水だけの圧送が行われる。
従来、こうした排気弁の取付けには、継ぎ手管の一部に台座を形成し、この台座に継ぎ手管内と連通する接続口を形成し、この接続口に排気弁（井戸ふたとは別体部品の弁）に形成されている取付口部をニップルなどの継ぎ手部材を介して接続していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、井戸ふたは、人手作業で井戸ケーシングの地上開口を覆うために、小型／軽量であることが望まれる。しかも、安価であることも望まれる。
しかしながら、継ぎ手部材で井戸ふたに排気弁を固定する構造は、継ぎ手部材を用いるために、井戸ふたの全体は大形になりやすい上、井戸ふたの重量も増加しやすい。しかも、継ぎ手部材が必要となるので、井戸ふたが高価となりやすい。このため、井戸ふたでは、こうした点の改善が要望されている。
【０００７】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、小型／軽量化、さらにはコスト的にも安価ですむポンプ設置用井戸ふたを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載したポンプ設置用井戸ふたは、井戸ふた本体の継ぎ手管に弁室を形成し、この弁室内に弁体を収める構造を採用して、井戸ふたと排気弁とを一体化させたことにある。
【０００９】
これにより、井戸ふたは、部品間を接続する継ぎ手が必要ないので、小型／軽量となる。しかも、コスト的な負担も軽減（部品点数の削減による）されるので、製品は安価となる。
【００１０】
請求項２に記載のポンプ設置用井戸ふたは、さらに上記目的に加え、雨水や異物等の侵入のおそれがないようにポンプからのケーブルを地上に導出させるために、閉塞部に井戸ケーシング内から地上へケーブルを導出させるケーブル取出口を形成し、このケーブル取出口にケーブルとの隙間を埋めるケーブルブッシュを取り付けたことにある。
【００１１】
請求項３に記載のポンプ設置用井戸ふたは、さらに井戸ケーシングの地上の端部に直接、載せるだけで、異なる口径の井戸ケーシングに据え付けられるよう、井戸ケーシングの地上端部に載る載置面に、継ぎ手管の端部周囲に同心円状に異口径の井戸ケーシング端と嵌合可能な複数種のケーシングガイドを形成したことにある。
【００１２】
請求項４に記載のポンプ設置用井戸ふたは、さらに赤水の発生、錆こぶによる排気弁の動作不良の発生が防止されるよう、井戸ふた本体および排気弁をステンレス材料で形成して、長年の使用でも錆が発生しにくい井戸ふた構造としたことにある。
【００１３】
請求項５に記載のポンプ設置用井戸ふたは、さらに追加の加工を必要とせずに、必要に応じて流量計や試験用配管が装着されるよう、継ぎ手管に複数の計測／試験用配管の取付口を形成したことにある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１ないし図５に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
図１は、本発明が適用された例えば圧力タンク式の給水装置の圧送系を示していて、図１中１は例えば地中深く形成された円筒状の井戸、２は同井戸１の内面壁を形成する筒形の井戸ケーシングである。
【００１５】
井戸ケーシング２内には、地上開口からポンプ、例えば深井戸用水中ポンプ３（以下、単に水中ポンプ３という）が挿入されている。
すなわち、水中ポンプ３は、例えば複数の羽根車（図示しない）が収容されたポンプケーシング５の端部に、各羽根車を駆動する水中モータ６を連結して構成してあり、全体が細長の円柱状をなしている。この水中ポンプ３のケーシング上部に形成されている吐出口部７には、上方へ向かって延びる揚水管８が接続してある。この揚水管８の端部が、地上開口を塞ぐよう井戸ケーシング２の地上端部に載せた井戸ふた９に接続され、井戸１内に水中ポンプ３を吊持させている。
【００１６】
この井戸ふた９の周辺の構造が図２および図３に示され、さらに該井戸ふた９の単体の構造が図４および図５に示されている。
本発明の要部となる井戸ふた９の構造について説明すれば、図２中１０は井戸ふた本体である。井戸ふた本体１０は、井戸ケーシング２の地上開口を塞ぐ閉塞部２０と、閉塞部２０を挟む井戸ケーシング２側と地上側とを連通する継ぎ手管３０とを有して形成してある。
【００１７】
閉塞部２０は、図４にも示されるように中央が上側へ略椀形形状を描いて突き出るように形成され、この椀形形状部２１の周りに例えば矩形状のフランジ部２２が形成してあり、盤状をなしている。この閉塞部２０の底面中央からは、内面にめねじ２３ａが形成されている短筒状の口体部２３が突き出ていて、後述する継ぎ手管３０の入口を形成している。この入口に揚水管８の端部がねじ込まれ、水中ポンプ３を吊時している。
【００１８】
またこの口体部２３の周囲の底面部分からは、該口体部２３と同心円状をなして、径の異なる複数の筒部、例えば２つの筒部２４ａ，２４ｂが突き出ている。例えば内側の筒部２４ａは、口体部２３と同等の高さまで突き出ていて、外側の筒部２４ｂは、筒部２４ｂとフランジ部２２との間の中間となる高さまで突き出ている。また口体部２３と筒部２４ａとの間、筒部２４ａと筒部２４ｂとの間、筒部２４ｂとフランジ部２２との間は、それぞれ筒部２４ａ、筒部２４ｂ、フランジ部２２の高さに合せた放射状のリブ壁２５ａ，２５ｂ，２５ｃで連結されている。そして、リブ壁２５ｂ，２５ｃが異口径の井戸ケーシング端を受ける載置面２６ａ，２６ｂをなし、同載置面２６ａ，２６ｂから突き出る筒部２４ａ，２４ｂの端部分が異口径の井戸ケーシング端に嵌合可能なケーシングガイド２７ａ，２７ｂをなしている。これにより、井戸ふた９は、図２中の実線で示されるように井戸ケーシング２が小口径のときは、内側のケーシングガイド２７ａに嵌め込むようにして井戸ケーシング端に直接、載せるだけで、水中ポンプ３の重量で、動かないように井戸ケーシング端に据え付けられる。また井戸ケーシング２が大口径のときは、図２中の二点鎖線で示されるように外側のケーシングガイド２７ｂに嵌め込んで、井戸ふた９を井戸ケーシング端に直接、載せれば、井戸ケーシング端に据え付けられる。
【００１９】
また閉塞部２０には、図２〜図４に示されるように例えばフランジ外周端から椀形形状部２１の一部までを長方形状に切欠してなるケーブル取出口２８が形成されている。そして、このケーブル取出口２８からケーブル類、例えば水中ポンプ３からのケーブルモータケーブル３ａ、例えば揚水管８に固定してある水位検知用の水中電極２９（水位検知子）からのケーブル２９ａが地上へ導出している。またケーブル取出口２８には、図２および図３に示されるようにケーブル３ａ，２９ａとの隙間を埋める例えば二つ割り構造のゴム製のケーブルブッシュ２８ａが脱着可能に嵌められ、外部（地上）から雨水や異物が井戸１へ侵入しないようにしてある。なお、ケーブルブッシュ２８ａには、図５に示されるように互いに接する一対のブッシュ片２８ｂ，２８ｂの縁部に半円形状の切欠部を形成して、ブッシュ片２８ｂ，２８ｂ間にケーブル挿通用の通孔２８ｃを形成し、ケーブル３ａ，２９を周りから挟み込んで水密にする構造が用いてある。
【００２０】
また閉塞部２０の上面中央には、閉塞部２０と一体な継ぎ手管３０が形成してある。すなわち、継ぎ手管３０は、例えば閉塞部２０の上面から上方へ立ち上がる短管部分３１ａと同短管部分３１ｂから側方へ延びる短管部分３１ｂとを組み合わせたＬ字管部が用いてある。そして、短管部分３１ａの端部が、先に述べた閉塞部２０の底面に形成してある口体部２３と連通している。また短管部分３１ｂの端部には、接続部をなすフランジ３２が装着され、短管部分３１ｂの端部に出口を形成している。この管構造によって、閉塞部２０を挟む井戸ケーシング２側と地上側との間を連通する継ぎ手管３０の全体を構成している。
【００２１】
この継ぎ手管３０の一部、例えば短管部分３１ｂの管壁両側には、図４に示されるように計測／試験用配管の取付口として、口径が異なる複数個の取付口部、例えば２個の取付口部３３ａ，３３ｂが形成してある。なお、接続部として、取付口部３３ａ，３３ｂの内面にはめねじが形成してある。そして、このうちの取付口部３３ａを用いて、継ぎ手管３０内の圧力を検知する圧力計３４を取り付けてある。なお、図１は圧力計３４を縦向きに取り付けた例を示し、図２は圧力計３４を横向きに取り付けた例を示してある。もちろん、各取付口部３３ａ，３３ｂ共、短管部分３１ｂ内に連通していて、不使用の取付口部３３ｂは盲プラグ３５で栓する。
【００２２】
また継ぎ手管３０の一部、例えば短管部分３１ａと短管部分３１ｂとが交差する部分には、排気弁４０が一体に組み付けてある。
この排気弁４０の構造に付いて説明すれば、図２および図４中４１は、例えば短管部分３１ａから連続して上方へ延びる短管部分で形成されたボディである。このボディ４１の短管部分３１ａ側は、外周側に複数の通孔４２ａが形成された仕切壁４２で仕切ってある。またボディ４１の端部は、中央に弁孔４３が形成された弁ふた４４で蓋されていて、仕切壁４２と弁ふた４４とで挟まれるボディ４１の内部に弁室４５を形成している。これにより、継ぎ手管３０と一体な弁室４５を形成している。なお、４６はボディ４１と弁ふた４４との間に介在されたシール部材である。そして、この弁室４５内に弁体として例えば球体４７が収められ、継ぎ手管３０内の圧力変化にしたがい継ぎ手管３０を大気に開閉させる排気弁４０を構成している。また弁ふた４４の外面には、外部に開口する例えば横向きの大気開放用の口体部４８が形成してある。この口体部４８には、Ｌ型継手管４８ａを介して、先端が閉塞部２０に形成した戻し孔（井戸に開放する孔）に接続されるホース４９が接続されていて、口体部４８を井戸水面の上方空間に開放させている（大気開放）。このホース構造により、ポンプ始動の際、弁孔４３から揚水が導出されることがあっても、井戸１の周囲を濡らさずに井戸１内へ戻せる構造にしてある。但し、５０はホース端をＬ型継手管４８ａに固定しているホースバンドを示す。
【００２３】
こうした井戸ふた９の全体、排気弁４０の全体が、錆に強いステンレス材料で形成してある。
またこの井戸ふた９の出口（フランジ３２）が、所定の離間距離を保つための配管部材５５、逆止弁５６、仕切弁５７（開閉弁）を介して、給水装置を構成する圧力タンク５８の入口５８ａに接続され、圧力タンク式の給水設備を構成している。そして、この排気弁４０を組み込んだ井戸ふた９と配管部材５５とを用いた配管構造により、無動力で圧力タンク５８に対して、必要な空気補給が行なえるようにしている。
【００２４】
すなわち、水中ポンプ３が停止すると、弁孔４３は開き、ホース４９を通じて、井戸水面の上方の空気を吸い込む。すると、逆止弁５６から井戸水面までの揚水管８内の水が落ち、同部分が空気で満たされる。次に水中ポンプ３が始動すると、まず、井戸水面から排気弁４０までの配管内の空気が大気へ排出される。続いて球体４７が、揚水の圧力により弁孔４３に押し付けられる。つまり、排気弁４０は、内部に満たされる揚水で閉止される。これにより、揚水と一緒に、排気弁４０から逆止弁５６までの配管内の空気が圧力タンク５８内へ圧送される。
【００２５】
こうした無動力の空気補給を実現する井戸ふた９は、継ぎ手管３０に弁室４５を形成し、この弁室４５内に球体４７（弁体）を収める構造を採用して、排気弁４０を一体化させているので、従来のように部品間を接続するニップル、さらにはニップルと接続する部分を確保する必要がなく、小型／軽量化が図れる。しかも、コスト的な負担も軽減（部品点数の削減による）されるので、井戸ふた９（製品）は安価である
また井戸ふた９のケーブル取出口２８には、同ケーブル取出口２８を通るケーブル３ａ，２９との隙間を埋めるケーブルブッシュ２８ａが取り付けてあるので、隙間から雨水や異物等が井戸１内に侵入する心配はなく、井戸１の水質を守ることができる。しかも、ケーブルブッシュ２８ａは、ケーブル３ａ，２９を周りから挟持するように保持して隙間が無いようにする構造なので、同ブッシュ２８ａがモータケーブル３ａ、水中電極２９を固定する部材としても機能する。
【００２６】
また井戸ふた９は、底面の載置面に異口径の井戸ケーシング端と嵌合可能な複数種のケーシングガイド２７ａ，２７ｂを形成したので、基礎ボルトがなくても、井戸ケーシング２の地上の端部に直接、載せるだけで、容易に異口径の井戸ケーシング２に井戸ふた９を据え付けることができる。
【００２７】
また井戸ふた９は、本体全体および排気弁４０の全体をステンレス材料で形成したので、長年の使用でも錆が発生しにくく、錆による赤水の発生や錆こぶによる排気弁の動作不良の発生を防ぐことができる。
【００２８】
また井戸ふた９には、複数の計測／試験用配管の取付口部３３ａ，３３ｂが形成してあるので、圧力計、流量計や試験用配管は、別途、追加の加工を井戸ふた９に施さずに、直接、同取付口部３３に設置することができ、各種計測機器、試験用配管の据え付けが容易である。
【００２９】
なお、第１の実施形態では、圧力タンク５８を用いた給水装置につなげる場合を例に挙げたが、むろん図６に示す第２の実施形態で示されるように圧力タンクを用いない給水装置にも適用できることはいうまでもない。
【００３０】
すなわち、本実施形態は、井戸ふた９の継ぎ手管３０に、直接、逆止弁５６、仕切り弁５７を接続しておき、排気弁４０が発揮しない、つまり空気が送り出されないようにしたものである。但し、図６において第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に記載の発明によれば、小型／軽量化、さらにはコスト的にも安価ですむポンプ設置用井戸ふたが提供できる。
請求項２に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、ケーブル取出口と同取出口を通るケーブルとの隙間から、雨水や異物等が井戸内に侵入するのを防ぐことができ、井戸の水質を守ることができるといった効果を奏する。しかも、ケーブルブッシュは、ケーブルを保持する結果となるので、ケーブルを固定する部材としても機能できる利点もある。
【００３２】
請求項３に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、基礎ボルトがなくても、井戸ケーシングの地上端部に、ケーシングガイドと組み合うよう、井戸ふたを直接、載せるだけで、容易に異口径の井戸ケーシングに据え付けることができるといった効果を奏する。
【００３３】
請求項４に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、長年の使用でも錆が発生しにくい井戸ふた構造となるので、錆による赤水の発生、錆こぶによる排気弁の動作不良の発生を未然に防止できるといった効果を奏する。
【００３４】
請求項５に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、別途、追加の加工を井戸ふたに施さずに、直接、井戸ふたに、各種流量計、試験用配管を接続することができ、各種計測機器、試験用配管の据え付けが容易であるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るポンプ設置用井戸ふたを、同井戸ふたを用いて水中ポンプを設置したときの状態と共に示す断面図。
【図２】同井戸ふたの周辺を拡大して示す断面図。
【図３】図２中のＡ〜Ａ線に沿うケーブル取出口の平面図。
【図４】同井戸ふたの各部の構造を説明するための図。
【図５】図２中のＢ〜Ｂ線に沿うケーブル取出口の平面図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る異なる井戸ふたの使用の仕方を説明するための断面図。
【符号の説明】
１…井戸
２…井戸ケーシング
３…深井戸用水中ポンプ（ポンプ）
３ａ…モータケーブル（ケーブル）
２０…閉塞部
２６ａ，２６ｂ…載置面
２７ａ，２７ｂ…ケーシングガイド
２８…ケーブル取出口
２８ａ…ケーブルブッシュ
２９…水中電極のケーブル
３０…継ぎ手管
３３ａ，３３ｂ…取付口部（取付口）
３４…圧力計
４０…排気管
４１…ボディ
４３…弁孔
４４…弁ふた
４５…弁室
４７…球体（弁体）。

Claims (5)

1. 井戸ケーシングの地上開口を塞ぐ閉塞部とこの閉塞部を挟む前記井戸ケーシング側と地上側との間を連通するように形成された継ぎ手管とを有して構成される井戸ふた本体と、
   前記継ぎ手管と一体に形成された弁室と該弁室内に収められた弁体とを有して構成され、前記継ぎ手管内の圧力変化にしたがい該継ぎ手管を大気に開閉させる排気弁と
   を具備してなることを特徴とするポンプ設置用井戸ふた。
2. 前記閉塞部は、前記井戸ケーシング内から地上へケーブルを導出させるためのケーブル取出口と、このケーブル取出口に取り付けられ前記ケーブルとの隙間を埋めるケーブルブッシュとを有して構成してあることを特徴とする請求項１に記載のポンプ設置用井戸ふた。
3. 前記閉塞部は、井戸ケーシングの地上端部に載る載置面を有し、この載置面には前記継ぎ手管の端部周囲に同心円状に異口径の井戸ケーシング端と嵌合可能な複数種のケーシングガイドが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のポンプ設置用井戸ふた。
4. 前記井戸ふた本体および前記排気弁は、ステンレス材料で形成してあることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載のポンプ設置用井戸ふた。
5. 前記継ぎ手管には、複数の計測／試験用配管の取付口が形成してあることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載のポンプ設置用井戸ふた。

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