(57)【要約】【課題】  市販ポンプの接続配管に使用されるエアー抜き弁や逆止弁は、浮力で弁の開閉動作を行うフロートとそのガイドの隙間が狭く、エアー抜き弁や逆止め弁は配管内に垂直にしても、水垢などが弁に付着した時は、弁が着座部に密着出来ずに着座部から空気や水が漏れ出したり、排水中のごみが閉塞して動作不良を発生しやすい構造である。【解決手段】吸込み部と吐出部を有し駆動電源へ接続される汲み上げ用の水中ポンプと、同水中ポンプの吐出部に一端が接続され中途で二方向に分岐して他端の片側にはフロートを介して作動するエアー抜き弁と同他端の他側には逆止弁を組み合わせた排水口とを有する排出管と、前記ポンプの吸込み部と吐出部を除き該水中ポンプを周りから密閉区画する収納ケースと、前記排出管の吐出部と二方向の分岐部との中途にエアー抜き穴を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸い込み部と吐出部を有し駆動電源へ接続される汲み上げ用の水中ポンプと、同水中ポンプの吐出部に一端が接続され中途で二方向に分岐して他端の片側にはフロートを介して作動するエアー抜き弁と同他端の他側には逆止弁を組み合わせた排水口とを有する排出管と、前記ポンプの吸い込み部と吐出部を除き該水中ポンプを周りから密閉区画する収納ケースと、前記排出管の吐出部と二方向の分岐部との中途にエアー抜き穴を設けたことを特徴とするポンプ強制装置。
【請求項２】
前記排出管の分岐部他端の片側に挿入してエアー抜き弁を作動させるフロートに受圧部材を取付けたことを特徴とする請求項１に記載のポンプ強制装置。
【請求項３】
吸い込み部と吐出部を有し駆動電源へ接続される汲み上げ用の水中ポンプと、同水中ポンプの吐出部に一端が接続され中途で二方向に分岐して他端の片側にはフロートを介して作動するエアー抜き弁と同他端の他側には逆止弁を組み合わせた排水口とを有する排出管と、前記排出管の吐出部と二方向の分岐部との中途にエアー抜き穴を設けて前記ポンプの吸い込み部に連通させたことを特徴とするポンプ強制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明に係るポンプ強制装置は，水道水をビル屋上の貯水タンクに汲み上げたり、浴槽の残り水を水洗トイレの洗浄水や洗濯用水として再利用してポンプの吸入、排水能力をフルに活用する為のポンプ強制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の本発明に係るポンプ強制装置には、ポンプの配管部にエアー抜き弁や逆止弁を取付けてポンプを制御作動させ正常な運転をさせている。【０００３】
【特許文献】特開２００４−２４５３７４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】  ところが市販ポンプの接続配管に使用されるエアー抜き弁や逆止弁は、フロートの浮力で弁の開閉動作を行うためフロートとそのガイドの隙間が狭く、エアー抜き弁や逆止め弁は配管内に垂直にしても、水垢などが弁に付着した時は、弁が着座部に密着出来ずに着座部から空気や水が漏れ出したり、排水中のごみが閉塞して動作不良を発生しやすい構造である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  そこで、本発明の請求項１に係る発明は，吸い込み部と吐出部を有し駆動電源へ接続される汲み上げ用の水中ポンプと、同水中ポンプの吐出部に一端が接続され中途で二方向に分岐して他端の片側にはフロートを介して作動するエアー抜き弁と同他端の他側には逆止弁を組み合わせた排水口とを有する排出管と、前記ポンプの吸い込み部と吐出部を除き該水中ポンプを周りから密閉区画する収納ケースと、前記排出管の吐出部と二方向の分岐部との中途にエアー抜き穴を設けたことを特徴とするポンプ強制装置である。
本発明の請求項２に係る発明は，前記排出管の分岐部他端の片側に挿入してエアー抜き弁を作動させるフロートに受圧部材を取付けたことを特徴とする請求項１に記載のポンプ強制装置である。【０００５】  本発明の請求項３に係る発明は，吸い込み部と吐出部を有し駆動電源へ接続される汲み上げ用の水中ポンプと、同水中ポンプの吐出部に一端が接続され中途で二方向に分岐して他端の片側にはフロートを介して作動するエアー抜き弁と同他端の他側には逆止弁を組み合わせた排水口とを有する排出管と、前記排出管の吐出部と二方向の分岐部との中途にエアー抜き穴を設けて前記ポンプの吸い込み部に連通させたことを特徴とするポンプ強制装置である。
【発明の効果】
【０００６】  本発明の請求項１に係る発明では，前記排出管の吐出部と二方向の分岐部との中途に設けたエアー抜き穴からケース内のエアーを抜いて、エアーの代わりに水をケース内に導き入れてケース内の水位をポンプ吸水口よりも、上に保持してポンプが常に作動するようにした。更にエアー抜き穴を開閉することに因り，収納ボックス内の水位調整や排出管内のゴミやほこりによる詰まりを防止するため間歇的に逆洗出着るようにした。
もし、このエアー抜き穴が無い場合は、ケース内に水を導き入れることが出来ず、ケース内の水位はポンプ吸水口よりも上に上がらず、全自動の場合は、水不足の為ポンプが作動停止を繰り返す不具合を生ずる。【０００７】  本発明の請求項２に係る発明では，前記排出管の分岐部他端の片側に挿入してエアー抜き弁を作動させるフロートに受圧部材を取付けて、エアー抜き弁を確実に作動させ水漏れを防止出来るようにした。フロートに取付けた受圧部材は、多段板、例えば、第１段目は固めのゴムで、第２段目はやや柔らかいゴムで、第３段目は柔らかいゴムで構成し、更に、エアー抜き弁をより確実に作動させるようにできた。
本発明の請求項３に係る発明では，排出管の吐出部と二方向の分岐部との中途にエアー抜き穴を設けて、同エアー抜き穴を前記ポンプの吸い込み部に連通させたことにより水中ポンプを周りから密閉区画する収納ケースを不要にし、ポンプ強制装置がコンパクトにできた。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【０００８】  図１は実施例１に係る装置の概念図，図１において，１ａは一端が水中ポンプの吐出部に他端が排水口に接続された送水管２の中途に開けてケース内を満水する為のエアー抜き穴，１ｂは送水管２の中途が二方向に分岐してエアーを排出する側の同送水管２に装着されたエアー抜き弁，２は水中ポンプの吐出部に一端が接続され中途で二方向に分岐してエアーと水を排出する送水管、３は逆止弁で、３ａは水中ポンプ５を収納するケースの吸水口７に取付る第１の逆止弁、３ｂは送水管２の中途で二方向に分岐して水を排出する側の同送水管２に取付る第２の逆止弁、４は水中ポンプ５を収納するケース，５は一端が吸水口６に他端が送水管２に連通した水中ポンプ５、６は水中ポンプ５の吸水口、７はケース４の吸水口、８は送水管２の排水口、９はエアー抜き弁２を確実に作動させるためのスプリングである。【０００９】次いで本実施例の作用を説明する。水中ポンプ５を作動させると、送水管２の中途が二方向に分岐してエアーを排出する側の同送水管２に装着されたエアー抜き弁１ｂに組み込まれたフロート１ｃが下方に下がってエアー抜き弁１ｂが開いるので、送水管２の中途に開けてケース内を満水する為のエアー抜き穴１ａを介してケース４内のエアーが排出されると共に、吸水口７に取付られた第１の逆止弁３ａが開いて、収納ケース４の吸水口７から収納ケース４内に水が取り込まれて収納ケース４内が満水になると、エアー抜き弁１ｂに組み込まれたフロート１ｃが上方に上がってエアー抜き弁１ｂが閉じて、送水管２の中途で二方向に分岐して水を排出する側の同送水管２に取付られた第２の逆止弁３ｂが開いて、送水管２の排水口８から水を排出する。吸上げられる水の水位が吸水口７の位置より上方の場合は、水は吸水口７から連続的に吸い込まれ、送水管２の排水口８から連続的に排出され続ける。ところが、吸上げられる水の水位が吸水口７の位置より下がると、吸水口７からエアーを吸い込み、送水管２に装着されたエアー抜き弁１ｂに組み込まれたフロート１ｃが下方に下がりエアー抜き弁１ｂが開いてエアー抜き弁１ｂからエアーを排出すると共に、送水管２の排水口８に取付られた第２の逆止弁３ｂが閉まり、送水管２からの排水が自動的に停止する。なお、収納ケース４内に連通するエアー抜き穴１ａが無い場合は、水中ポンプ５を駆動しても、ケース４内の空気が外へ抜けないので、ポンプ吸水口６の上部まで水位が上がらない限りは、水を連続的に抜き取り排出することが出来ない。従って、ポンプ吸水口６の上部まで水位がケース４の中に水が無いときは、エア抜き弁１ｂから水を注入してポンプ吸水口６の上部まで水位を上げる必要があった。
以下、実証試験にて検証した結果を追記する。
図示省略の浴槽または、集水タンクより吸入する水量が少量の場合、水圧が低く、少量の水、空気が同時にケース４内または、送水管２に入ってくる場合には、エアー抜き弁１ｂを押し上げるスプリング９とフロート１ｃのバランスが保っていなければならない。同フロート１ｃの中にはスプリング９を引き下げる水量（重さ）が入っていて、エアー抜き弁１ｂが閉じた状態の時、５〜１０％の空気が図２ａに図示のフロート室の中に残っている状態に保たなければならない。このような状態を作ることにより完全に水漏れを防ぐことができる。
水は浮力が０であり、スプリング９を引き下げる際には、必要な水の重量を計算で求め、逆にフロート１ｃの浮力は、空気の注入量を計算で簡単に求めることができる。なお、水はハイホンの作用により常に水平を保とうとする性質があるためにフロート１ｃを垂直に上げることができる。ポンプ５の作動により、高圧水や空気が入った場合は、時として、ウォーターハンマーによる障害が生じた際は、図２ａに図示のフロート室内に空気が常に入っている為、障害を受けることがない。また、エアー抜き穴１ａを設けたことで、ポンプが作動している間は、エアー抜き穴１ａからの強力な逆洗水が、ケース内４に付着したゴミまたは汚物をかき混ぜる為、ケース内４にゴミまたは汚物が付着しない。
【実施例２】
【００１０】  図２は実施例２に係る装置のエアー抜き弁とフロートの詳細を示す説明図である。  図２ａは送水管２の中途で二方向に分岐してエアーを排出する側の同送水管２に設けられエアー抜き弁１ｂに水圧板１ｄ付きフロート１ｃを取付けた図示説明図、図２ｂと図２ｃはエアー抜き弁１ｂの詳細図で、図２ｂはエアー抜き弁１ｂの芯棒穴ａと空気穴ｂを、図２ｃはエアー抜き弁１ｂの構成部材の芯棒ｃ、固めのゴムｄ、やや柔らかいゴムｅ，柔らかいゴムｆ、ゴム受け台ｇ、芯棒受け台ｈ、弁の受け台ｉを図示し、本実施例では、フロートに取付けた水圧板１ｄを、第１段目は固めのゴムｄで、第２段目はやや柔らかいゴムｅで、第３段目は柔らかいゴムｆで構成し、水圧板１ｄを複数段とすることによりエアー抜き弁１ｂをより確実に作動させるようにした図示説明図である。エア抜き弁１ｂは、確実に水漏れをなくす為に、スプリング９を使用している。その為に水圧板１ｄ、または水圧フロート１ｃの重量を水が来た場合の６０％の浮力で弁が閉まるようにした。水圧板１ｄ、フロート１ｃは、どのような形でも良い。
エアー抜き弁１ｂの空気穴ｂは、図２ｂに図示するように階段上の山形に形成した。
以下、実証試験にて検証した結果を追記する。
なお、フロート室とエア・水の通管の比率は４：２又は４：１の割合がよい。
また、大きさが異なる場合で、圧力が高めの場合は４：１．６、圧力が低めの場合の比率は４：１．３が好ましい。
更に、芯棒は、弁にゴミ・その他の異物が付き、水漏れを起こした場合に上下運動、又は回転するように、ゴミ等の異物が取り除け手間をかけず修理することが出来る。
加えて、エア・水の通管は、フロート室より細い管を使用することで、フロートの上下運動がより直角に上下することを目的とする。エア・水の通管がフロート室とほぼ同じであった場合、エア・水の通管より出水する水流により、直角に出水することが出来ず、エア抜き弁が直角に閉まらず、水漏れすることになる為、エア・水の通管の下部にＬ型の通管がある場合は、なおのことである。エア・水の通管が狭いことにより、出水はフロートのより真心に注ぐことができる。
一方、フロートと、フロート室の間は、３ｍｍ〜６ｍｍとする。これは、フロートをより直角に上げることを目的とする。
また水圧板１ｄは、固めのゴムｄ、やや柔らかいゴムｅ，柔らかいゴムｆで構成され３重になっている。エアー抜き弁１は水圧板１ｄを組み込んだフロート１ｃをスプリングが押し上げることにより、水漏れを完全に防ぐことが出来る。水圧板１ｄとフロート１ｃを挿入する送水管２内径より水圧板１ｄとフロート１ｃの外形は、５ｍｍ程横幅を狭くすることにより、水圧板１ｄとフロート１ｃより効率良く水圧を吸収して、フロート１ｃの縦移動が確実に上下して、芯棒ｃが空気穴ｂに誤差なく接触してエアー抜き弁１ｂの空気穴ｂを確実に開閉する。
フロートの中に水を入れることにより、ハイホン作用でフロートは垂直に上下し、少しの振動でもハイホン作用により、弁の開閉がより一層スムーズになる。
２〜３枚目の弁は、１枚目の弁より柔らかく、弁受け台には３・２・１の順に到達するようになっている。それにより、３枚目の弁にゴミなどが付いた場合でも、１・２枚目の弁より水漏れを防ぐことが出来る。また、水高が標準よりも高い場合でも同様である。
【実施例３】
【００１１】図３は実施例３に係る装置の概念説明図である。本実施例では送水管２の吐出部と二方向の分岐部との中途に設けたエアー抜き穴１ａを水中ポンプ５の吸水口６の上流吸い込み部１１に連通管１０を介して連通させて水中ポンプ５を周りから密閉区画する収納ケースを不要にした。その他は実施例１と同様の構成であり説明を省略する。
また、連通管１０は、エアー抜きと水が浴槽または集水タンクの水量が少なくなった場合の誤作動をなくす為である。連通管１０が無い場合は、吸水口７より少量の水が入ってくると、図示省略のコントローラは水が無いと判断し、数秒間で水中ポンプ５の作動を停止する。その間、水中ポンプの吸水口の上流吸い込み部１１から少量の水が入り、水中ポンプ５が作動する。しかし、図１に図示の第２の逆止弁３ｂが上部にあり、また、同逆止弁３ｂの上部には水がある為に、水を押し上げようとするが水の流れ込みが少ない為に、水の押し上げが出来ず、ポンプ５の回転が止まらない場合がある。そこで、連通管１０を排出管の吐出部と二方向の分岐部との中途にエアー抜き穴を設けて前記ポンプの吸い込み部に連通させたことにより、水と空気がポンプ固定タンク１２に入ることで、ポンプ５の出力（回数）が数秒間弱まり、電流の流れが同時に弱まる。これにより、図示省略のコントローラが水が無いと判断し、ポンプ５を止める。（空気は、図２ａに図示のエアー抜き弁１ｂの水の上下により、同エアー抜き弁１ｂも上下して、吸水口からも水と混合して入ってくる。）【００１２】本実施例の作用も実施例１と同様であるが，図３に図示のポンプ強制装置は、実施例１の装置よりもコンパクト化した装置である。また、収納ケースを不要にしたので実施例１の装置よりもポンプの掃除また修理を簡単に出来る。更にこの装置は、水を汲み上げる例えば、浴槽の中にポンプを入れることなく、外部で水を抜き取る装置である。その他の作用・効果については前記実施例１と同様なので説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００１３】本発明の産業上の利用可能性としては下水道工事などで溝や穴に溜まった水やトンネル等の湧き水、化学薬品などの液体とは限らず、し尿、廃油や廃液や排水、浚渫工事等でのヘドロや汚泥、ガソリンや重油などの各種流動物質の汲み上げにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る装置の概念図
【図２】実施例２に係る装置のエアー抜き弁とフロートを示す説明図，
【図２ａ】実施例２に係るフロートに水圧板を取付けた説明図、
【図２ｂ】実施例２に係るエアー抜き弁１ｂの空気穴の詳細図，
【図２ｃ】実施例２に係る水圧板が３重のゴムで構成された装置の概念図、
【図３】実施例３に係る装置の概念図
【符号の説明】
【００１５】  １、１ａ、１ｂ・・・エアー抜き穴
１ｃ・・・フロート
１ｄ・・・水圧板
２・・・送水管
３・・・逆止弁
３ａ・・・第１の逆止弁
３ｂ・・・第２の逆止弁、
４・・・収納ケース
５・・・水中ポンプ
６・・・水中ポンプの吸水口
７・・・吸水口
８・・・排水口
９・・・スプリング
１０・・連通管
１１・・水中ポンプの吸水口の上流吸い込み部
ａ・・・芯棒穴
ｂ・・・空気穴
ｃ・・・芯棒
ｄ・・・固めのゴム
ｅ・・・やや柔らかいゴム
ｆ・・・柔らかいゴム
ｇ・・・ゴム受け台
ｈ・・・芯棒受け台
ｉ・・・弁の受け台
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２】
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【図３】
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