JPH0540317Y2 - - Google Patents

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JPH0540317Y2
JPH0540317Y2 JP1988150334U JP15033488U JPH0540317Y2 JP H0540317 Y2 JPH0540317 Y2 JP H0540317Y2 JP 1988150334 U JP1988150334 U JP 1988150334U JP 15033488 U JP15033488 U JP 15033488U JP H0540317 Y2 JPH0540317 Y2 JP H0540317Y2
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pump
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gas
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、立軸多段ポンプのガス吸込対策構造
に係り、特に温泉用源泉井戸に挿入してガスの混
入する温泉を汲み上げるのに好適な立軸多段ポン
プのガス吸込対策構造に関する。
「従来の技術」 一般に、温泉用の源泉井戸からの揚湯は、通常
40℃〜80℃の地下源泉より汲み上げるが、源泉に
はガスの湧出するものがあり、そのガスの混入量
及び気泡の大きさなどは様々である。混入する気
泡の大きさは、水圧と温度によつても影響される
ことは知られるところである。
近年、水中モータポンプによつて源泉井戸から
揚湯するようになつてきており、源泉井戸から水
中モータポンプで揚湯する場合は、第2図に示す
如く、源泉井戸1に、遠心式の立軸多段ポンプ2
を、自動停止水位より適正潜没深さTを持たせて
挿入する。そして、通常の運転では、井戸の水位
が自然水位より下がつた運転水位で運転される
が、仮に運転水位より更に降下して自動停止水位
に達すると、この落下をセンサー3が検出して立
軸多段ポンプ2の運転を停止させるようになつて
いる。
一方、温泉用の源泉には、ガスが湧出するもの
があり、湯と共にガスも水中モータポンプに吸込
まれると、内部にキヤビテイーシヨンが発生して
揚湯性能が低下し、又揚湯不能になる。そこで、
本出願人は、実開昭60−28294号及び実開昭62−
197788号の如き水中モータポンプを既に提案して
いる。実開昭60−28294号の水中モータポンプは、
吸込側より第1段目と第2段目との遠心式羽根車
に、裏羽根を備えた開放形羽根車を用い、該開放
形羽根車によつて吸込口から湯と共に吸入された
ガスを細かく分断し、第3段目より上段では揚湯
効率の良好な密閉形羽根車で揚湯する際に、密閉
形羽根車によるポンプ部内にキヤビテイーシヨン
現象が発生しないようにしたものである。一方、
実開昭60−197788号の水中モータポンプは、第1
段目と第2段目とに、実開昭60−28294号の水中
モータポンプと同様に裏羽根付き開放形羽根車を
用い、第3段目より上段には、バランシングホー
ルや裏側ライナーリングを有しない閉鎖形羽根車
を用い、該閉鎖形羽根車に裏羽根を設けたもので
ある。第1段目と第2段目との開放形羽根車で細
かく分断されたガスが、第3段目より上段の密閉
形羽根車の裏側の軸周囲の空間で集合して、ガス
溜りとなり、これによりキヤビテイーシヨン現象
の発生源とならないようにしたもので、密閉形羽
根車による揚湯に伴うポンプ部内の高圧と、密閉
形羽根車に付設された裏羽根での気泡の分断と
で、気泡が成長することを阻止するようになつて
いる。
「考案が解決しようとする課題」 しかしながら、上記何れの水中モータポンプに
おいても、湯と共に吸入したガスが内部で気泡集
合して大きく成長してポンプ中心側に滞留しキヤ
ビテイーシヨン現象の発生源となり揚湯効率の低
下、又は揚湯不能を招くことを防止したものであ
るが、水中モータポンプの吸込口から内部に湯を
吸入させる際に、吸込口の直前においてガスの混
入することを積極的に阻止する手段が採られてい
なかつた。
そこで、本考案は、上記事情に鑑み、揚湯性能
の低下や揚湯不能に起因するキヤビテイーシヨン
現象の発生を根本的な要因であるガスの吸入を更
に効果的にポンプ侵入前に防止できる立軸多段ポ
ンプのガス吸込対策構造を提供することを目的と
する。
「課題を解決するための手段並びに作用」 本考案は、前記した目的を達成するために、複
数の遠心式羽根車をモータと直結の立軸に多段状
に装着させた立軸多段ポンプにおいて、上部を開
放し且つ底部を封鎖した有底筒状の長い外筒と、
該外筒内部の底部近傍に装着した吸込口とを備
え、井戸の内径と前記外筒の外径との隙間を経て
外筒の内部に流入する湯を外筒内部の底部から汲
み揚げるようにしたことを特徴とする立軸多段ポ
ンプのガス吸込対策構造を提供する。
如上本考案によれば、気泡などを低水圧部分で
放出したあと、再び井戸の深部に湯を呼び戻し、
これをポンプで汲み出すようにしたから、ポンプ
インペラー部分で生じるキヤビテイーシヨンを防
止でき、効率的な汲み出しができるものである。
「実施例」 以下、本考案に係る立軸多段ポンプのガス吸込
対策構造の一実施例を図面に基づき説明する。第
1図において、11は、モータ12と、該モータ
12により回転駆動される立軸に複数の羽根車を
多段状に装着させたポンプ作用部13とから成る
立軸多段ポンプである。立軸多段ポンプ11は、
ポンプ作用部13の最下部、つまりモータ12と
ポンプ作用部13との間の位置に、ポンプ吸込口
14を有している。ポンプ作用部13の最上部に
は、揚湯管15を接続し、該揚湯管15により源
泉井戸16内の湯を立軸多段ポンプ11で揚湯し
た後に、地表の貯湯槽などの所定個所に給湯する
ようになつている。上記ポンプ吸込口14を含め
てポンプ吸込口14の上方のポンプ作用部13を
上端が開口する有底筒状の外筒17で囲繞する。
外筒17の底部は、嵌着部を有して、該嵌着部を
ポンプ吸込口14の下方の立軸多段ポンプ11に
嵌着して固定するようになつている。外筒17の
上端は、開口を保有させた状態で支持材18によ
り揚湯管15に支持させる。外筒17の長さは、
源泉井戸16のガスの湧出量などの各種条件に応
じて選定するが、外筒17の上端開口17aから
外筒17内にガスが湯と共に導入されない最適な
長さに選定する。外筒17の上端の位置は、運転
水位より下方で、かつ自動停止位置よりも下方に
位置させておくことは勿論である。外筒17の径
は、外筒17の外面と源泉井戸16の内面との間
に、少なくとも揚湯のための所定の湯量が充分に
流れ得る程度の間隔を保有できるように設定す
る。更に、外筒17は、外筒17の内面とポンプ
作用部13の外面との間に、少なくとも揚湯のた
めの所定の湯量が充分に流れ得る程度の間隔を保
有できる内径を有している。
次に、上記構成の立軸多段ポンプのガス吸込対
策構造の動作について説明する。まず上記構造の
立軸多段ポンプ11、ポンプ吸込口14が運転水
位からl1の深さの位置になるように源泉井戸16
内に据え付けたものとする。又、外筒17は、ガ
スの湧出量などの条件に対応させて、外筒17の
上端開口17aとポンプ吸込口14との間の距離
がl2になるような長さにしてあるものとする。一
方、源泉井戸16の底からは、湯と共にガスも湧
出しており、この状態で立軸多段ポンプ11を運
転する。源泉井戸16の底から湯と共に湧出した
ガスは、それ自身の浮力と、立軸多段ポンプによ
る揚湯とで源泉井戸16の上方に向つて上昇す
る。湯と共に湧出したガスの気泡は、上昇するに
つれて膨張し、膨張するにつれて浮力が増大して
上昇速度が増加する。つまり、ある圧力P1,P2
の基での体積V1,V2の関係式P1,V1=P2,V2
並びにV=π/6D3(Dは気泡の直径)から、圧力 P1の時の気泡の直径D1、圧力P2の時の気泡の直
径D2とするとP1,D1 3=P2,D2 3となり、P1を大
気圧(1気圧)とすれば、 D231 3 2となる。従つて、上記の如く、
ガスの気泡が源泉井戸16の底から上昇するにつ
れて、周囲の水圧の低下に伴い膨張して径大化し
この気泡の径大化によつて浮力が増大して上昇速
度が速くなる。このため、外筒17の上端開口1
7aの付近では、気泡の直径がかなり大きく膨張
して上昇速度も極めて速く、上端開口17aから
ポンプ吸込口14に向う湯の下方への流れにガス
が混入されることなく、分離されたガスの大部分
が源泉井戸16の水面に向つて上昇した後に大気
に放散される。しかも、外筒17の上端開口17
aからポンプ吸込口14に向う湯の流れは、気泡
の浮力とは反対の方向であるために、直径の大き
な気泡が湯の流れに巻込まれてそのまま下方に向
うことがない。ただ残りの気泡の、浮力が湯の下
方に向う流れに比較して小さい微細な僅かな量の
気泡のみが、湯の流れに混入してポンプ吸込口1
4から立軸多段ポンプ11に導入される程度であ
り、しかも、下方へ流れている間に、外筒17の
長さl2からの効果にもより、l1の水圧による圧縮
作用を受けて、更に微細粒子となり、立軸多段ポ
ンプ11の内部でキヤビテイーシヨン現象が発生
するまでには至らず、ポンプ性能の低下を招くこ
とがない。
「考案の効果」 本考案によれば、以上の如く上部を開放した有
底の外筒の底部近傍に、吸込口を下向きに配設し
たから、キヤビテイーシヨンが殆ど生じない程度
まで押さえることができる。即ち、本考案の作用
のメカニズムによれば、水圧の高い井戸の底部か
ら湧出する温泉の湯を、水圧の低い外筒の上端部
まで誘導し、圧縮されていた細かい気泡を膨張さ
せて上昇させ、そのあと該外筒内径部を経由して
気泡放出後の湯を外筒底部に吸引し、これを再び
該底部からポンプで汲み出すようにする。
このため本考案によつて、ポンプ部分の湯は、
含有していた気泡を搾り取られた言わば中身の濃
い湯となり、しかもこの中身の濃い湯が、水圧の
高い外筒底部へ下降させられるから、気泡が減少
させられていることと相俟つて、キヤビテイーシ
ヨンを生じさせ難い条件が整えられることにな
る。
以上の如く、本考案によれば、極めて簡単な構
造の装置によつて、泡を多く含んだ地下の温泉の
湯を汲み揚げる際に、ポンプによるキヤビテイー
シヨンを防止でき、特別な高価な装置を必要とし
ないから、低価格で高品質な立軸多段ポンプのガ
ス吸い込み対策構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案に係る立軸多段ポンプのガス
対策構造を示す構造図、第2図は、従来より使用
されている立軸多段ポンプを源泉井戸に据え付け
る状態を示す説明図である。 11……立軸多段ポンプ、12……モータ、1
3……ポンプ作用部、14……ポンプ吸込口、1
5……揚湯管、16……源泉井戸、17……外
筒、17a……上端開口、18……支持材。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数の遠心式羽根車をモータと直結の立軸に多
    段状に装着させた立軸多段ポンプにおいて、 上部を開放し且つ底部を封鎖した有底筒状の長
    い外筒と、 該外筒内部の底部近傍に装着した吸込口とを備
    え、 一旦井戸の内径と前記外筒の外径との隙間を経
    てから外筒の内部に流入する湯を外筒内部の底部
    から汲み揚げるようにしたことを特徴とする立軸
    多段ポンプのガス吸込対策構造。
JP1988150334U 1988-11-18 1988-11-18 Expired - Lifetime JPH0540317Y2 (ja)

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JP1988150334U JPH0540317Y2 (ja) 1988-11-18 1988-11-18

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JPH0272388U JPH0272388U (ja) 1990-06-01
JPH0540317Y2 true JPH0540317Y2 (ja) 1993-10-13

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63120891A (ja) * 1986-11-11 1988-05-25 Kyoritsu Pump Seisakusho:Kk 水中モ−タ−ポンプ

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JPH0272388U (ja) 1990-06-01

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