JPS5813176A - ポンプの自動運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、圧力タンク内の空気圧を検出する圧力スイ
ッチの作動によりポンプの駆動゛を制御するポンプの自
動運転装置に関し、圧力タンクの有効利用容積を大きく
して該圧力タンクの大幅な小型化を実現し、かつ、安価
になるようにしたものである。

従来のポンプの自動運転装置は、第１図に示すように、
支持脚（１）上に圧力タンク（２）が支持されるととも
に、圧力タンク（２）の上方にポンプ（３）が設けられ
、該ポンプ（３）の吸入管（４）が圧力タンク（２）を
貫通して圧力タンク（２）の前壁の吸入側配管接続口（
５）に接続され、ポンプ（３）の吐出（ｆｆｉｌＫは自
吸タンク（６）を介して圧送管（７）および吐出管（８
）が直列接続されるとともに、該吐出管（８）が圧力タ
ンク（２）内に導入され開口されている。前記吸入側配
管接続口（５）には、井戸、水槽等の水源に開口された
配管が接続されるとともに、圧力タンク（２）の下部右
側壁に形成さｔ′した吐出側配管接続口となる吐出口（
９）Ｋは水栓を備えた配管が接続され、さらに、圧力タ
ンク（２）の上面には、該圧力タンク（２）内の空気圧
を検出する圧力スイッチ（１０が設けられている。

そして、ポンプ（３）の停止時には、圧力タンク（２）
内の水は水位Ａにあり、圧力タンク（２）内の空気圧か
所定の高圧に保持されておシ、ここで、水栓を開くと、
圧力タンク（２）内の水は空気圧により吐出口（９）よ
り水栓へ送られ、圧力タンク（２）内の水位が徐々に低
下するとともに、圧力タンク（２）内の空気圧が低下し
、圧力タンク（２）内の水が水位ＢＫ達し念とき、この
ときの低圧の空気圧を圧力スイッチθＱが検出してオン
し、ポンプ（３）が駆動される。このポンプ（３）の駆
動によシ、吸入管（４）を介して吸い上げられた水は、
自吸タンク（６）、圧送管（７）および吐出管（８）を
経て−Ｈ圧力タンク（２）内に貯められ、さらに、吐出
口（９）から水栓へ送られていく。つぎに、水栓を絞る
と、吐出管（８）からの給水傾よシ圧カタンク（２）内
の水位が徐々に上昇し、空気圧も上昇し、圧力タンク（
２）内の水が水位Ａに達したとき、このときの高圧の空
気圧を圧力スイッチｏ０が検出してオフし、ポンプ（３
）の駆動が停止され―　このように、圧力タンク（２）
内の空気圧の増減により圧力スイッチα１を作動させ、
ポンプ（３）の自動運転を行なっている。なお、ａｌ）
はポンプ（３）の吸入口と吸入管（４）との接続部に設
けられた逆止弁であり、該逆止弁（１１１を閉力向に付
勢する抵抗スプリング０のが設けられている。０３は圧
力タンク（２）内の空気量が水に溶けて減少するのを防
止するために圧力タンク（２）内へ空気を補給する空気
補給器であり、ポンプ（３）の起動時、ポンプ（３）の
吸入側に発生する吸引力で外気を吸い込み、圧力スイッ
チ０１のオフによるポンプ（３）の停止時、吸い込んだ
外気を圧力タンク（２）内に補給している。Ｑ４１は圧
力タンク（２）の上刃のポンプ（３）、圧力スイッチＱ
Ｏ，空気補給器α３等を覆うポンプカバーである。

しかし、前記従□′来のポンプの自動運転装置では。

吸い上げられた水を−Ｈ圧力タンク（２）内に貯める必
要があるため、大容量の圧力タンク（２）が必要になシ
、コストが高く、また、梱包才数が太きくなり、輸送保
管コストも高くなる欠点がある。さらに、吸い上げられ
た水を必らず一旦圧カタンク（２）内に開放することに
より、水に溶ける空気ｍが多くなり、とくに、低揚程で
は、ポンプ（３）の吸引力が小さいから、空気補給器ａ
３の補給量が少なくなり、この補給量を多くするために
逆止弁（ＩＩ）の抵抗スプリングａａのばね力を強くす
ると、抵抗スプリングαａによる抵抗は流量の２乗に比
例するから、大水量時はどポンプ性能が悪、くなる不都
合を生じる。

この発明は、前記の点に留意してなされたものであり、
つぎにこの発明を、その実施例を示し之第２図以下の図
面とともに詳細に説明する。

まず、１実施例を示しｆｃ第２図ないし＄６図について
説明する。

これらの図面において、前記と同一記号は同一もしくけ
対応するものを示し、（１５１はポンプ（３）の圧送管
（７）に接続されるとともに圧力タンク（２）の土壁か
ら右側壁を貫通して圧力タンク（２）外に開口された吐
出管、ａＧは吐出管（１５１の開口端に設けられた空気
弁ケースであり、吐出管０５に連通した流通路（１７＋
を有する配管部ａ均と、該配管部０８の上面に載設され
た弁体部ａ９）と、配管部０８に一体の取付部翰とから
なり、圧力タンク（２）の右側壁に一体のボルト受ｔ２
Ｄ　Ｋ　ＦＤ付部［株］のボルトのを締着すること・に
より、空気弁ケース馳が圧力タンク（２）に固定される
。（ハ）は流通路ａηの端部に形成され吐出側配管接続
口となる吐出口であり、水栓を備えた配管が接続される
。麹は弁体部ａ［株］内に流通路Ｕηより分岐して形成
されたほぼ逆Ｕ状の水路、＋２５１は配管部（Ｉ印に形
成され水路−の先端開口を圧力タンク（２）内に連通ず
る連通路であり、該連通路（ハ）は、圧力タンク（２）
内の空気圧が圧力スイッチｇｏのオン圧力になったとき
の水位、すなわち９４２図のＢ水位にほぼ等しく開口さ
れている。＠は弁体部０９の水路（至）の流通路０９側
に設けられた弁であり、上下刃向の弁口（３）を有する
弁座（至）と、該弁座唖の上方に位置し弁口（ハ）を開
閉自在に閉塞する球状の浮体（２）とからなる。（至）
は弁体部ａ９の上部に設けられた蓋体、　（３１）は蓋
体（至）に一体に形成され弁（至）の上刃に位置する浮
体（至）の受部、図は１体圓の上面に一体に設けられた
円筒状の空気封入金具であり、内部に逆止弁を構成する
ボール瞥と該ボール瞥を上方へ付勢するスプリング−と
を備え、空気封入金具−の下端開口が封入路−を介して
水路■内に連通されるとともに、空気封入金具−の上端
開口がキャップ関で閉塞されている。

つぎに、前記実施例の動作について説明する。−まず、
工場出荷時等の初期調整時、空気封入金具−のキャンプ
関を取り外して空気弁ケースａυ内に空気を封入する。

このとき、第４図に示すように、浮体（２）が弁座■に
密接して弁口（イ）を閉塞するため、空気弁ケースａｇ
Ｉ内に封入された空気は、水路■および連通路（２）を
通って圧力タンク（２）内に封入される。そして、圧力
タンク（２）内の空気圧が圧力スイッチ叫のオン圧力よ
り若干低い圧力になったとき、空気の封入を停止しり圧
力タンク（２）内の空気圧をこの状態で保持する。

つぎに、現地での゛据付けを終えたのち、運転を開始す
ると、吐出圧力が圧力タンク（２）内の封入空気圧より
低い体感、すなわち水栓が開放された状態では、空気弁
ケース００の弁口−が浮体（支）により閉塞され、ポン
プ（３）により吸い上げられた水け、て空気弁ケースα
Ｇの流通路０ηを通り、すべて吐出そして、前記送水状
態で水栓を絞ると、−吐出圧力が圧力タンク（２）内の
封入空気圧力より高くなるため、流通路ａηの水が弁口
−より水路（至）内に流入して弁（至）を開き、浮体（
２）が水に浮いて上動し、第４図に２点鎖線に示すよう
に受部（３１）に保持され、さらに、弁口匈を通った水
は水路■および連通路（至）を通って圧力タンク（２）
内、に流入される。この圧力タンク（２）内への給水は
圧力タンク（２）内の空気を圧縮し、その空気圧を徐々
に上昇し、圧力タンク（２）内の空気圧が圧力スイッチ
Ｑｌ）のオフ圧力に達すると、すなわち、圧力タンク（
２）内の水位が第２図に示す水位Ａに達すると、圧力ス
イッチＱ０がオフし。

ポンプ（３）の駆動が停止される。

つぎに、再び水栓を開けると、吐出圧力が下がり、圧力
タンク（２）内の水は該圧力タンク（２）内の高空気圧
により、連通路（ハ）および水路（至）を通って流通路
ａηに戻り、吐出口のより水栓へ送られる。そして、圧
力タンク（２）内の水位の低下によりその空気圧が圧力
スイッチａ１のオン圧力に達すると、すなわち、圧力タ
ンク（２）内の水位が第２図に示す水位Ｂに達すると、
圧力スイッチａＱがオンし、ポンプ（３）の駆動が開始
される。ここで、圧力タンク（２）内の封入空気圧より
低い吐出圧力で使用すると、圧力タンク（２）内の空気
が連通路（ハ）を通って水路■内に入り、この空気量が
徐々に増加し、空気が受部＠１１に達すると、浮体＠は
それまでの浮力を失ない、水位の低下とともに下降し、
ついには弁座（２）に達して弁口（５）を閉塞し、空気
が流通路Ｕηへ逃げるのを防止する。

したがって、前記実施例によると、ポンプ（３）の通常
運転時、ポンプ（３）により吸い上げられた水は、吐出
圧力の増大により弁■が開くまでは圧送管（７）。

吐出管ａ９を通って直接水栓へ送られ、従来のように水
を圧カタ／り（２）内に一旦貯める必要がないため、第
５図に示すように、従来のものが破線に示すようにポン
プ（３）の運転時間とともに圧力タンク（２）内の空気
量が大きく減少していたのに対し、実線に示すように圧
力タンク（２）内の空気量の減少が微量であり、さらに
、弁弼を通って水が圧力タンク（２）内に流入し、ポン
プ（３）が停止したのち、再び水栓を開いて圧力タンク
（２）内の水を吐出口のより送水する際、空気弁ケース
Ｏｅ内の弁（２）により圧力タンク（２）内の空気の流
出を防止することができ、−圧力タンク（２）内に多量
の圧力空気を保持でき、圧力タンク（２）の有効利用容
積を大きくシ、゛圧カタンク（２）の大幅な小型化が実
現でき、安価にでき、保管、輸送コストも低く押えるこ
とができる。また。

前記したように圧力タンク（２）内の空気減少量を少な
くできるため、低揚程においてとりわけ空気補給量を多
くする必要がなく、従来のようＫ、空気補給器（１３の
働らきを確実にするために逆止弁ｔｌｌｌＫばね力の強
い抵抗スプリングａ２を用いる必要がなく、第６図に実
線に示すように、低揚程時の水量を、破線に示す従来方
式のものに比較し多くすることができ、ポンプ性能を向
上でき、さらに、圧空気弁ケースａ８は、構造も比 較的簡単でコストも安く、サービス面も良好なものであ
る。

なお、前記実施例では、空気弁ケースαｅの弁体部器の
上部に空気封入金具−を設け、圧力タンク（２）内の空
気圧を予圧するようにしたが、この空気封入金具−を設
けず、空気補給器１１３の補給量制限用パイプａｔの先
端開口を、予圧した場合の圧力スイッチＯＯのオン圧力
時の圧力タンク（２）の水位に位置させておけば、運転
当初は圧力スイッチａｏのオン、オフ、する間隔が短か
くなるが、このとき、制限用パイ−ｙｐｉの開口が常時
水面下にあるため、ポンプ（３）のオン、オフ毎に確実
に外気を吸い込んで圧力タンク（２）内に供給できる、
ため、圧力タンク（２）内の空気量が増加し、予圧をし
た状態と同様の効果を得ることができるものである。

つぎに、この発明の他の実り例を示した第７図以下の図
面について説明する。

これらの図面において、前記と同一記号は同一もしくは
対応するものを示し、異なる点け、空気弁ケースＩＪ６
１を圧力り／り（２）の土壁の上面に設け、空気弁ケー
スＯＱの配管部口＆により圧送管（７）と吐出管ａ９と
を接続し、ポンプ（３）により吸い上げられた水を、直
接、圧送管（７）、流通路０ηおよび吐出管１１５とと
もに、弁体部０１の水路（２４＋を連通管内′の連通路
（２）を°介して圧力タンク（２）、内に連通したこと
である。

なお、この連通管（ハ）′の先端は、圧力タンク（２）
の水位Ｂより下方に開口されている。

そして１通常運転時、吐出圧力が圧力タンク（２）内の
封入空気圧力より低い状態では、ポンプ（３）Ｋより吸
い上げられた水ｉ、自吸タンク（６）、圧送管（７）、
流通路αηおよび吐出管＋１５１を経て水栓に送水され
、仁の状態かう水栓を絞ると、吐出圧力が大きくなるた
め、゛流通路ａ功の水が弁（至）の浮体（２）を押し上
げて水路（至）に−界し、連通路（ハ）を通って圧力タ
ンク（２）内に流入され、圧力タンク（２）内の水位の
上　　　□昇によりその空気圧か上昇され、圧力スイッ
チ叫のオフによりポンプ（３）の駆動が停止される。さ
らに、水栓を開けると、吐出圧力が低くなるので。

圧力タンク（２）内の空気圧により水が連通路（至）、
水路（至）および流通路面を通って送水されていき、圧
力タンク（２）内の水位の低下による空気圧の低下によ
り圧力スイッチＱＱがオンしてポンプ（３）が駆動され
る。ここで、吐出圧力が圧力タンク（２）内の封入空気
圧力より低いと、連通管（２）′の下端が空気に開放さ
れるが、連通路（ハ）を通って水路■内に空気が流入し
ていくと、水路（至）内の水位の低下により浮体（２）
も下降し、ついには弁口（５）を閉塞するため。

圧力タンク（２）内の空気カニ逃げることはない。

したがって、前記と同様の効果を得ることができ、しか
も、この場合、空気弁ケース（１６１を圧力タンク（２
）の上面に位置させ、ポンプカバー回内に収めることが
できるため、圧力タンク（２）の小型化のみ゛ならず、
全体のコンパクト化が可能である。

以上のように、この発明のポンプの自動運転装置−によ
ると、ポンプにより吸い上げられた水は、弁が開くまで
は空気弁ケースαＧの流通路を通して直接吐出口に送水
されるため、ポンプからの水ヲ一旦圧力タンク内に送水
することによる圧力タンク内の空気量の減少を防止でき
、また、弁の作用により圧力タン□り内の空気の流出を
阻止できるため、圧力タンク内に多量の圧力空気を保持
でき、圧力タンクの有効利用容積を増大できる表ともに
、圧力タンクの大幅な小型化を実現でき、安価にでき、
さらに、圧力タンク内の空気減少量を押えること°がで
きるため、低揚程時において空気補給量調整のために特
殊な手段を講じる必要がなく、ロスを少なくし、ポンプ
性能を向上できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のポンプの自動運転装置の切断正面図、第
２図以下の図面はこの発明のポンプの自動運転装置の実
施例を示し、第２図ないし第６図はｌ実施例を示し、第
２図は切断正面図、第８図は要部の平−面図、第４図は
第３図のｘ　−ｘ’線切断側面図、第５図はポンプの運
°転時間と圧力タンク内の空気量・との関係図、第６図
はポンプの水量と全揚程との関係図、第７図以下の図面
は他の突施例を示し、第７図は切断正面図、第８図は要
部の切断正面図である。 （２）・・・圧力タンク、（３）・・・ポンプ、（７）
・・・圧送管、叫・・・圧力スイッチ、（ＩＳ・・・吐
出管、叫・・・空気弁ケース、ａη・・・流通路、の・
・・吐出口、（２）・・・水路、（ハ）］・・連通路、
（イ）・・・弁、＠・・・弁口、■・・・弁座、（至）
・・・浮体。 代理人　弁理士　　藤田龍木部 味ｃｗ”＋　　区 に４　＠’　　　　　” 第５図 第６図 ２１（童・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　ポンプ、圧力タンクおよび前記圧力タンク内の空気
   圧を検出する圧力スイッチを備え、該圧力スイッチの作
   動により前記ポンプの駆動を制御するポンプの自動運転
   装置において、前記ポンプの吐出側の配管に空気弁ケー
   スを設けるとともに、前記ポンプの吐出路を前記配管お
   よび前記空気弁ケースの流通路を介して吐出口に連通し
   、前記空気弁ケース内に前記流通路より分岐した水路を
   形成し、該水路の先端を連通路を介して前記圧力タンク
   内に連通し、前記水路に、前記圧力スイッチによるポン
   プ駆動時の前記圧力タンク内の空気圧より若干低い吐出
   圧力で開きかつ前記圧力タンク内の水のみを排出する弁
   を設けたことを特徴とするポンプの自動運転装置。 ■　弁を、上下刃向の弁口を有する弁座と、該弁座の上
   刃に位置し前記弁口を開閉自在に閉塞する球状の浮体と
   から構成した特許請求の範囲第１項に記載のポンプの自
   動運転装置。