JPH0432960B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、ポンプケーシングに吸込口に連通し
た吸込側呼水槽と、吐出口に連通した吐出側呼水
槽と、羽根車を収容したポンプ室とを有する自吸
ポンプに関する。

（発明の技術的背景とその問題点） この種のポンプにおいて、ポンプ駆動を停止し
た場合、ポンプ給送流体は給送方向の流れが止る
とともに、吸込側と吐出側の差圧の関係により、
流れが吸込側に引かれ、逆流を開始する。そし
て、その際、サイホン作用により呼水槽内にある
呼水も逆流によりポンプケーシングより流出する
恐れがある。

これを防止するために、確保すべき呼水のレべ
ルに対応する位置において吸込側呼水槽と吐出側
呼水槽の間を仕切る仕切部材に、例えば、小孔状
の連通孔を形成しておき、前記逆流時に流体のレ
べルが連通孔のレべルに達したときに両呼水槽を
通気させて、サイホン作用を解消し、当該レべル
に呼水を確保する構成のものが、例えば、特公昭
59−8675号ですでに公知である。

ところが、かかる連通孔は小孔ではあるが、常
に開放状態にあるために、ポンプ運転中において
は、その連通孔を通る還流が生じて吸込側と吐出
側との間の圧力の漏洩をもたらし、圧力及び吐出
量の低減からポンプ効率を低下させる問題があ
る。また、ポンプ始動時の自吸運転中において
も、かかる連通孔を介しての圧力漏洩のために、
吸込側の負圧を充分に高めることができず、自吸
作用の効率低下を招く問題がある。

（発明の目的） 本発明は上記の諸事情にかんがみてなされたも
ので、その目的はポンプ効率の低下ならびに自吸
作用の効率低下を招くことなく、ポンプケーシン
グ内に充分な呼水の確保をなし得る自吸ポンプを
提供するにある。

（問題点を解消するための手段） 上記目的を達成するために、本発明において
は、吸込口に連通した吸込側呼水槽と、吐出口に
連通した吐出側呼水槽と、これら両槽間を仕切る
仕切部材と、羽根車を収容したポンプ室と、をそ
れぞれ区画するポンプケーシングを備えた自吸ポ
ンプにおいて、当該ポンプケーシング内に確保さ
れる呼水のレべルに対応した位置において前記仕
切部材に連通孔を貫通形成するとともに当該連通
孔を開閉するフラツプ弁を設け、当該フラツプ弁
を前記連通孔より離間した開成位置に向かつて付
勢する付勢手段と、当該開成位置にあるフラツプ
弁と弾性的に当接して当該フラツプ弁を保持する
バツクアツプ部材とを設け、ポンプ給送流体の給
送方向への流れの際には、当該流れの一部を当該
フラツプ弁とバツクアツプ部材の間に案内して当
該フラツプ弁を前記付勢手段に抗して開成位置よ
り閉成位置へ移動させて前記連通孔を閉成させる
とともに給送方向と反対の逆流方向の流れの際に
は当該フラツプ弁を開成位置に維持させる流れ案
内手段を当該フラツプ弁とバツクアツプ部材との
間に設けた構成を特徴とする自吸ポンプを提案す
るものである。

（作用） 上記の本発明の構成によればサイホン作用を解
消して呼水を呼水槽内に確保するための連通孔
は、通常のポンプ運転中ならびに自吸運転中は、
給送方向の流れが流れ案内手段によつてフラツプ
弁に積極的に作用し、これによつて連通孔が閉じ
られ当該連通孔を通しての圧力漏洩が解消され、
他方、給送流体が逆流した際にはフラツプ弁が開
成位置に維持されるために当該連通孔により両呼
水槽が連通してサイホン作用が解消し、当該連通
孔のレべルに呼水が確保され、上記の目的が達成
されるものである。

（発明の実施例） 実施例においては、マグネツト駆動方式の縦型
自吸ポンプを開示してある。

まず、第１図について当該自吸ポンプの全体構
成を説明する。

１は本体ケーシング、２，３はそのケーシング
１の内筒及び外筒、４は内筒２及び外筒３の上端
開口部に、シール部材５，６を介してボルト７に
より取付けられた本体ケーシング１の上カバー、
８は本体ケーシング１の下部におかれた下側ケー
シング、９，１０は本体ケーシング１の上方位置
にそれぞれ設けられた吸込口及び吐出口である。

１１は吸込口９と連通するとともに内筒２と外
筒３との間に形成された吸込側呼水槽、１２は吐
出口１０と連通するとともに内筒２と外筒３との
間に形成された吐出側呼水槽である。後述する
が、これら両呼水槽１１，１２は仕切部材により
仕切られて互いに隔離されている。

本体ケーシング１と下側ケーシング８はシール
部材１３を介して上下に連結され、下側ケーシン
グ８には更にケーシング下カバー１４がシール部
材１５を介して連結され、全体で当該ポンプのポ
ンプケーシングを構成している。

下側ケーシング８には、その内筒部８ａ内にポ
ンプ室１６が形成され、中央部に吸込側呼水槽１
１と連通する流入開口８ｂが形成され、更には、
上部の本体ケーシング１との連結部において、そ
れと共働して連通孔１７，１８がそれぞれ形成さ
れている。また、内筒部８ａには自吸作用をなす
ための循環口１９がポンプ室１６に開口し、連通
孔１８と共働して鎖線の矢印で示す循環流を形成
してポンプ始動時の自吸作用を引き起こす。

２０，２１は下側支持枠、上側支持枠で、両ケ
ーシング１，８を外側より支持し、ボルト２２に
より連結されている。２３は本体ケーシング１上
に載置された駆動モータ、２４はケーシング１内
に垂下したモータ軸、２５は上端部でモータ軸２
４に固定されるとともに下端部内周に駆動マグネ
ツト２６を設けたマグネツトハウジング、２７は
上端部が閉じた形状をなすとともにマグネツトハ
ウジング２５の内側に配置されたフランジ付カツ
プ状をなすシールケーシング、２８はポンプ室１
６に配置されるとともにライナーリング２９を介
してケーシング８内の内筒部８ａに回転可能に支
持された羽根車、３０はスピンドル、３１は支脚
３１ａを有しスピンドル３０の下端部を支持する
支持体、３２はシールケーシング２７を両ケーシ
ング１，８の内筒２及び内筒部８ａの間で液密状
態にシールするシールリングである。

第１図において、吸込側及び吐出側の各呼水槽
１１，１２に収容された流体の図示のレべルが所
定の呼水のレべルに相当する。

次に、第２図において、シールケーシング２７
に囲まれた構成部分を説明すると、３５は前記駆
動マグネツト２６に対向する従動マグネツト、３
６はそのマグネツト３５をインサート成型によつ
て内部に埋設するとともに下端部において羽根車
２８に嵌合固定された回転体である。

前記スピンドル３０は中心軸線に沿う貫通孔３
０ａを備えた軸形状をなし、その上端部はシール
ケーシング２７の閉じた上端部２７ａの内側に一
体に突設した支持部２７ｄで形成された支持凹部
３７に嵌合支持されている。このスピンドル３０
上に軸受３８を介して回転体３６が回転自在に支
持されている。また、回転体３６とともに羽根車
２８はライナーリング２９上で、しゆう動リング
３９を介して回転する。

シールケーシング２７の下端開口部のまわりに
一体に形成されたフランジ部２７ｂの周縁部がシ
ールリング３２を介して両ケーシング１，８の内
筒２と内筒部８ａとの間に液密状態に保持されて
いる。また、フランジ部２７ｂには、それと一体
にリブ２７ｃがリング状に形成され、それが内筒
２の内壁面に係合して一層良好なシール効果を得
ている。

従つて、シールケーシング２７によつて、ポン
プ室１６はマグネツトハウジング２５及び駆動モ
ータ２３を含む駆動機構の部分より完全に液密状
態に隔離されている。

次に第３図及び第４図について説明すると、４
０は鎖線で示した羽根車２８を収容したポンプ室
１６の出口部であり、これは両連通孔１７，１８
とともに下側ケーシング８の上面を水平に閉じる
仕切壁部８ｃに形成されている。４１は上記出口
部４０に連通するとともに吐出側呼水槽１２に開
口した出口である。この出口４１は本体ケーシン
グ１の下部を水平に閉じる仕切壁部１ａに両連通
孔１７，１８とともに形成されている。吸込側呼
水槽１１と吐出側呼水槽１２とは仕切部材４２，
４３を介して隔離状態に区画されている。

また、部材４４は内外筒２，３のための補強用
のリブである。

第３図でわかるように、支持体３１の支脚３１
ａは等間隔（120度）で３本、設けられスピンド
ル３０の下端部をバランスのよい状態で支持す
る。

なお、説明したポンプの各部材の材質につい
て、ケーシング１，８、ケーシング下カバー１
４、シールケーシング２７、羽根車２８など主要
構成部分は合成樹脂で形成される。

以上説明したポンプ構成において、ポンプの始
動にあたつては、まずポンプケーシング内に第１
図に示すように呼水を供給するとともに駆動モー
タ２３を作動させ、駆動マグネツト２６と従動マ
グネツト３５との非接触状態でのマグネツトカツ
プリング作用により回転体３６を介して羽根車２
８を回転駆動する。

それによつて、呼水が第１図に一点鎖線の矢印
で示すように連通孔１８、循環口１９を通つてポ
ンプ室１６内に入り、そこで、羽根車３０により
吸込まれて第３図、第４図及び第５図に一点鎖線
の矢印で示すように出口部４０、出口４１を介し
て吐出側呼水槽１２へ循環し、いわゆる自吸運転
が行なわれる。そして、吐出側呼水槽１２から内
部の残留空気を吐出口１０より放出し、次第に吸
込側呼水槽１１の真空度をあげる。そして遂には
吸込口９より第１図に実線の矢印で示すように、
ケーシング内部に、水などのポンプ給送流体を流
入させ、ポンプ給送方向に沿つて給送し、吐出口
１０より流出させる。以降は、この動作が連続し
て、通常のポンプ運転が始まる。

なお、ポンプ給送方向の流体の流れは、第３図
ないし第５図にも実線の矢印で示してある。

次に、ポンプ停止時には、駆動モータ２３の停
止とともに羽根車２８の回転が止まり、給送方向
へ流体が流れなくなる。そして、吸込側と吐出側
の圧力差により、流体は、吸込側へと引かれ、流
体の逆流が生じ、いわゆるサイホン作用によりポ
ンプケーシングより呼水が流出しようとする。

本発明においては、第５図に示すように、両呼
水槽１１，１２を仕切る仕切部材４２に両呼水槽
１１，１２を連通させる小孔状の連通孔５０、及
び、その連通孔５０と共働する弁装置５１とを配
した構成としてあり、これによつて、流体の逆流
時における流出を所定のレべルで阻止して呼水を
確保し、それとともにポンプ運転及び自吸運転に
何等の支障ももたらさないようになつている。

前記連通孔５０が設けられる位置は、第１図に
おいて図示の呼水の液面レべルに対応した高さに
設定される。ただし、第１図の断面図には、破断
位置の関係上、連通孔５０は見えない。

弁装置５１は、従つて、本体ケーシング１から
上カバー４を外した場合に、そのケーシング１の
上端開口部よりすぐに手の届く位置にあり、ここ
で内筒２、外筒３の壁面より対向して突出した一
対の案内部材５２，５３に着脱自在に装着される
構成となつている。また、弁装置５１は実施例に
おいて吐出側呼水槽１２内に配置されている。

第６図ないし第９図において、弁装置５１は、
ゴムなどの弾性材料で形成された弁手段を構成す
るフラツプ弁５４と、それを支持する弁支持部材
５５とよりなる。フラツプ弁５４は、その下端部
に形成した一対の取付け孔５６を弁支持部材５５
の下端部の取付け面５７に一体に突設した支軸５
８に嵌合させることにより弁支持部材５５に着脱
可能に取付けられている。そのフラツプ弁５４の
上部の連通孔５０との対向側には、環状に一体に
突出した閉成部５４ａが形成され、弁の閉成時に
連通孔５０を囲んだ位置で仕切部材４２の壁面に
密接するように対応している。

弁支持部材５５の幅は丁度、対向して突出した
案内部材５２，５３間の幅に対応した寸法にして
あり、その両側面５５ａは対向する案内部材の端
縁にスライド係合する。それら両側面５５ａより
左右に一体に突出形成された装着部５９の上端部
には直角に折曲して係止段部５９ａが形成される
とともに下端部には丸みをもたせた装着端部５９
ｂが形成されている。そして、当該装着部５９の
厚さは案内部材５２，５３と仕切部材４２との間
の幅狭の間隙６０（第８図）にスライド装着でき
る寸法にしてある。

また、弁支持部材５５の上端部には弁装置５１
の着脱操作のための把手６１が形成されている。
更に、弁支持部材５５の中央部において仕切部材
４２の反対側に位置してバツクアツプ部材を構成
するバツクアツプ部６２が設けられている。そし
て、バツクアツプ部６２のフラツプ弁５４と対向
する側には傾斜面６３が形成されている。

フラツプ弁５４は、図示の弁支持部材５５に取
付けられた状態において、付勢手段を構成する取
付け面５７の傾斜面の構成により第７図に示すよ
うに、絶えず連通孔５０より離間する方向に付勢
され、バツクアツプ部６２に弾性的に当接した位
置（開成位置）に常時は保持されている。従つ
て、この場合、両呼水槽１１，１２は連通孔５０
を介して連通している。

図示のポンプケーシングの装着位置から当該弁
装置５１を外す場合は、把手６１を持つて引き上
げれば簡単に取外すことができる。また、フラツ
プ弁５４は支軸５８より抜き出すことにより弁支
持部材５５はより簡単に取外すことができる。

従つて、弁装置の交換、取付け、保守、点検、
などの作業をきわめて簡単に行ない得る。

次に、当該弁装置５１の連通孔５０に対する動
作態様を第１０図につき説明する。

実線の矢印で示すポンプ給送流体の流れは、通
常のポンプ運転時及び自吸運転時の流れ方向、す
なわちポンプの給送方向を表わし、破線の矢印で
示す流れの方向は、ポンプ停止時の逆流方向を表
わす。

給送方向の流れの場合に、下方からの流体の流
れの一部は図において鎖線で示した開成位置にあ
るフラツプ弁５４と、その背後にあるバツクアツ
プ部６２の傾斜面６３との間の流れ案内手段を構
成するクサビ状の間隙６４に流入して、その流れ
の作用によりフラツプ弁５４自体の弾性力に抗し
て実線で示す位置（閉成位置）に押圧される。こ
の閉成位置において、フラツプ弁５４とバツクア
ツプ部６２の間には狭い通路が形成され、この通
路中を流体が流れるために、流体の流れによる押
圧力によりフラツプ弁５４は閉成位置に保持され
る。

従つて、ポンプ運転中及び自吸運転中は、連通
孔５０が閉成され、吸込側呼水槽１１と吐出側呼
水槽１２との間で、この連通孔５０を介しての圧
力ならびに流体の漏洩が防止される。

一方、逆流時においては、上方からの流体の流
れに対して、フラツプ弁５４には何等当該フラツ
プ弁５４を閉成位置に押圧する力が作用しないの
で、自己の弾性力により開成位置に維持される。

従つて、ポンプケーシング内に充満していた流
体が、ポンプ停止時の逆流によりケーシングより
流出するとき、２点鎖線で示すように、液面レべ
ル６５が丁度、連通孔５０の位置に達すると、こ
の連通孔５０を介して圧力ならびに流体の連通が
なされて、両呼水槽１１，１２の差圧が平衡し、
サイホン作用が解消して、この連通孔５０のレべ
ル６５に呼水が確保される。

なお、フラツプ弁５４の上端部５４ｂは実施例
においては水平状にしてあり、これで充分、逆流
時に開成位置を保ち得るが、ここにバツクアツプ
部６２に向つて上昇した態様の傾斜面を設けれ
ば、逆流時の流体の作用によりフラツプ弁５４が
バツクアツプ部６２側に押圧される力を受け、開
成位置に積極的に保持され望ましい。

第１１図の変形例は、弁支持部材５５上の、フ
ラツプ弁５４のための取付け面５７を傾斜面とす
る代りに、付勢手段として、ここに板ばね７０を
設けた構成を示す。

当該板ばね７０は、常時はばね力によりフラツ
プ弁５４を閉成方向に付勢し、流体の給送方向の
流れの作用時に、フラツプ弁５４とともに弾性変
形するようになつており、この構成でも実施可能
である。

なお、フラツプ弁５４として、実施例では全体
をゴム材料で一体に形成した最も製作容易な形状
のものを開示したが、例えば、閉成部５４ａの部
分を剛性材料で形成してもよい。

また、実施例では、最も望ましい態様として弁
装置５１をポンプケーシングに対して着脱可能な
構成を開示したが、当該弁装置をポンプケーシン
グに固定した構成も本発明の範囲に含まれる。ま
た、連通孔５０は穿設した小孔の態様以外に、仕
切部材にパイプを挿通して構成してもよい。

更に、自吸ポンプの形式も実施例のようなマグ
ネツト駆動方式のもの以外に、モータ直結の駆動
方式のものなど、その形式に限定されるものでは
ない。

（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、両呼水槽間を
連通しサイホン作用を解消して呼水を確保させる
ための連通孔を、ポンプ給送流体が給送方向に流
される際には、その流れによつて流れ案内手段を
介してフラツプ弁を閉成位置に移動させて連通孔
を閉成し、他方、ポンプ停止によるポンプ給送流
体の逆流に際してはフラツプ弁が開成位置に維持
され、連通孔によるサイホン作用の解消が行なわ
れるようになつているので、通常のポンプ運転時
や自吸運転時においては、当該連通孔を介しての
圧力の漏洩が積極的に防止され、又、ポンプ停止
時の逆流の際には連通孔が有効に作用して呼水が
確保されるものであり、これらの効果を簡単な構
成により達成し得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の自吸ポンプの全体の
縦断面図、第２図は第１図のポンプ構成主要部の
拡大縦断面図、第３図、第４図は第１図のそれぞ
れ−線及び−線に沿つて見た断面図、第
５図は第１図の−線に沿つて見た断面図、第
６図は第５図の−線に沿つて見た本発明の要
部拡大断面図、第７図、第８図は第６図のそれぞ
れ−線及び−線に沿つて見た断面図、第
９図は第７図の−線に沿つて見た図、第１０
図は本発明の主要構成部の作用説明図、第１１図
は第１０図に対応した態様で示す本発明の変形例
図である。 ９……吸込口、１０……吐出口、１１……吸込
側呼水槽、１２……吐出側呼水槽、１６……ポン
プ室、２８……羽根車、４２……仕切部材、５０
……連通孔、５１……弁装置、５４……フラツプ
弁、５５……弁支持部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸込口に連通した吸込側呼水槽と、吐出口に
   連通した吐出側呼水槽と、これら両槽間を仕切る
   仕切部材と、羽根車を収容したポンプ室と、をそ
   れぞれ区画するポンプケーシングを備えた自吸ポ
   ンプにおいて、当該ポンプケーシング内に確保さ
   れる呼水のレべルに対応した位置において前記仕
   切部材に連通孔を貫通形成するとともに当該連通
   孔を開閉するフラツプ弁を設け、当該フラツプ弁
   を前記連通孔より離間した開成位置に向かつて付
   勢する付勢手段と、当該開成位置にあるフラツプ
   弁と弾性的に当接して当該フラツプ弁を保持する
   バツクアツプ部材とを設け、ポンプ給送流体の給
   送方向への流れの際には、当該流れの一部を当該
   フラツプ弁とバツクアツプ部材の間に案内して当
   該フラツプ弁を前記付勢手段に抗して開成位置よ
   り閉成位置へ移動させて前記連通孔を閉成させる
   とともに給送方向と反対の逆流方向の流れの際に
   は当該フラツプ弁を開成位置に維持させる流れ案
   内手段を当該フラツプ弁とバツクアツプ部材との
   間に設けた構成を特徴とする自吸ポンプ。 ２ フラツプ弁はポンプケーシングに対して着脱
   自在に設けられた弁支持部材に支持されてなる特
   許請求の範囲第１項記載の自吸ポンプ。 ３ 弁支持部材はポンプケーシングに突設した一
   対の案内部材を介して当該ポンプケーシングに対
   して着脱自在に設けられてなる特許請求の範囲第
   ２項記載の自吸ポンプ。