(57)【要約】【課題】液体の真空装置への流入を確実に防止することができるポンプ設備を提供する。【解決手段】ポンプ設備は、羽根車６と、羽根車６が収容されたポンプケーシング７と、羽根車６の吸込側の位置でポンプケーシング７に接続された真空配管９と、真空配管９に接続された気水分離タンク３０と、気水分離タンク３０の上流側の位置で真空配管９に取り付けられた逆止弁３１と、気水分離タンク３０内の水位が上昇したときに気水分離タンク３０の内部の真空を破壊する真空破壊装置３５とを備えている。【選択図】図１
2018145931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根車と、
前記羽根車が収容されたポンプケーシングと、
前記羽根車の吸込側の位置で前記ポンプケーシングに接続された真空配管と、
前記真空配管に接続された気水分離タンクと、
前記気水分離タンクの上流側の位置で前記真空配管に取り付けられた逆止弁と、
前記気水分離タンク内の水位が上昇したときに前記気水分離タンクの内部の真空を破壊する真空破壊装置とを備えていることを特徴とするポンプ設備。
【請求項２】
前記真空破壊装置は、
前記気水分離タンクの内部を大気開放する大気開放弁と、
前記大気開放弁を操作するフロートとを備え、
前記フロートは、前記大気開放弁に接続され、かつ前記気水分離タンクの内部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ設備。
【請求項３】
前記気水分離タンクの底部に接続されたドレン管と、
前記ドレン管に取り付けられたドレン弁とをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のポンプ設備。
【請求項４】
ポンプケーシングに接続された真空配管を開閉する弁組立体であって、
前記弁組立体は、
入口と、出口と、大気に連通する通気口とを有する弁箱と、
前記入口に取り付けられた逆止弁と、
前記通気口を開閉する通気弁体と、
前記通気弁体を前記通気口に押し付け、および前記通気口から離間させるアクチュエータとを備えることを特徴とする弁組立体。
【請求項５】
前記アクチュエータは、
前記通気弁体に連結された連結レバーと、
前記連結レバーに接続され、前記弁箱内に配置されたフロートとを備えており、
前記フロートは、
その下降によって、前記連結レバーを介して前記通気弁体を前記通気口に押し付け、
その上昇によって、前記連結レバーを介して前記通気弁体を前記通気口から離間させることを特徴とする請求項４に記載の弁組立体。
【請求項６】
前記弁組立体は、前記出口を開閉する出口弁体をさらに備えており、
前記通気弁体および前記出口弁体は、前記連結レバーに連結されており、
前記フロートは、
その下降によって、前記連結レバーを介して前記通気弁体を前記通気口に押し付けつつ、前記出口弁体を前記出口から離間させ、
その上昇によって、前記連結レバーを介して前記通気弁体を前記通気口から離間させつつ、前記出口弁体を前記出口に押し付けることを特徴とする請求項５に記載の弁組立体。
【請求項７】
前記連結レバーを介して前記通気弁体を前記通気口に向かって付勢する付勢部材をさらに備えていることを特徴とする請求項５または６に記載の弁組立体。
【請求項８】
前記アクチュエータは、
前記通気弁体に連結された連結レバーと、
前記連結レバーに接続され、前記連結レバーを旋回させる旋回装置とから構成されており、
前記旋回装置は、
前記連結レバーを一方向に旋回させて前記通気弁体を前記通気口に押し付け、
前記連結レバーを反対方向に旋回させて前記通気弁体を前記通気口から離間させることを特徴とする請求項４に記載の弁組立体。
【請求項９】
前記弁組立体は、前記出口を開閉する出口弁体をさらに備えており、
前記通気弁体および前記出口弁体は、前記連結レバーに連結されており、
前記旋回装置は、
前記連結レバーを一方向に旋回させて前記通気弁体を前記通気口に押し付けつつ、前記出口弁体を前記出口から離間させ、
前記連結レバーを反対方向に旋回させて前記通気弁体を前記通気口から離間させつつ、前記出口弁体を前記出口に押し付けることを特徴とする請求項８に記載の弁組立体。
【請求項１０】
前記弁組立体は、前記弁箱の底部に形成されたドレン口をさらに備えていることを特徴とする請求項４に記載の弁組立体。
【請求項１１】
羽根車と、
前記羽根車が収容されたポンプケーシングと、
前記羽根車の吸込側の前記ポンプケーシングに接続された真空配管と、
前記真空配管に接続された弁組立体とを備え、
前記弁組立体は、
入口と、出口と、大気に連通する通気口とを有する弁箱と、
前記入口に取り付けられた逆止弁と、
前記通気口を開閉する通気弁体と、
前記通気弁体を前記通気口に押し付け、および前記通気口から離間させるアクチュエータとを備えることを特徴とするポンプ設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ設備および弁組立体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体を移送するための横軸ポンプが知られている。横軸ポンプは、横軸斜流ポンプと横軸軸流ポンプとに大別される。以下、これらポンプを総称して単にポンプと呼ぶことがある。
【０００３】
ポンプは、羽根車と、該羽根車が収容されたポンプケーシングとを備えている。ポンプケーシングに設けられた吸込ポートには真空配管が接続されており、真空配管には真空装置が接続されている。真空装置は、その駆動により、ポンプケーシングの内部の空気を吸い込み、ポンプケーシング内の圧力を低下させる。結果として、液体はポンプケーシングまで吸い上げられ、ポンプケーシングの内部は液体で満たされる。このような工程は満水工程と呼ばれる。満水工程の後、液体はポンプの運転によって外部に移送される。
【０００４】
この満水工程の開始時と終了時には、制御装置により、吸気弁の開閉動作が行われ、この開閉動作に連動して真空装置の運転の開始および停止が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３８９８２号公報
【特許文献２】特開２００２−２０６４９４号公報
【特許文献３】特開２００４−２９３４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、吸気弁は、その故障または凍結などの原因によって開状態から閉状態にならないことがある。吸気弁が開状態のままであると、真空装置の運転は停止されず、ポンプケーシング内に流入した液体は吸気弁を通過して、真空装置に流入してしまう。結果として、水封式真空装置の場合、過電流が発生してしまい、乾式真空装置の場合、異常振動が発生してしまい、最悪の場合、真空装置が故障してしまうことがある。このように、真空装置に液体が流入すると、ポンプの運転が不可能となるおそれがある。
【０００７】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、液体の真空装置への流入を確実に防止することができるポンプ設備および弁組立体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】
【０００８】
一態様は、羽根車と、前記羽根車が収容されたポンプケーシングと、前記羽根車の吸込側の位置で前記ポンプケーシングに接続された真空配管と、前記真空配管に接続された気水分離タンクと、前記気水分離タンクの上流側の位置で前記真空配管に取り付けられた逆止弁と、前記気水分離タンク内の水位が上昇したときに前記気水分離タンクの内部の真空を破壊する真空破壊装置とを備えていることを特徴とするポンプ設備である。
【０００９】
好ましい態様は、前記真空破壊装置は、前記気水分離タンクの内部を大気開放する大気開放弁と、前記大気開放弁を操作するフロートとを備え、前記フロートは、前記大気開放弁に接続され、かつ前記気水分離タンクの内部に配置されていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記気水分離タンクの底部に接続されたドレン管と、前記ドレン管に取り付けられたドレン弁とをさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】
他の態様は、ポンプケーシングに接続された真空配管を開閉する弁組立体であって、前記弁組立体は、入口と、出口と、大気に連通する通気口とを有する弁箱と、前記入口に取り付けられた逆止弁と、前記通気口を開閉する通気弁体と、前記通気弁体を前記通気口に押し付け、および前記通気口から離間させるアクチュエータとを備えることを特徴とする。
【００１１】
好ましい態様は、前記アクチュエータは、前記通気弁体に連結された連結レバーと、前記連結レバーに接続され、前記弁箱内に配置されたフロートとを備えており、前記フロートは、その下降によって、前記連結レバーを介して前記通気弁体を前記通気口に押し付け、その上昇によって、前記連結レバーを介して前記通気弁体を前記通気口から離間させることを特徴とする。
好ましい態様は、前記弁組立体は、前記出口を開閉する出口弁体をさらに備えており、前記通気弁体および前記出口弁体は、前記連結レバーに連結されており、前記フロートは、その下降によって、前記連結レバーを介して前記通気弁体を前記通気口に押し付けつつ、前記出口弁体を前記出口から離間させ、その上昇によって、前記連結レバーを介して前記通気弁体を前記通気口から離間させつつ、前記出口弁体を前記出口に押し付けることを特徴とする。
好ましい態様は、前記連結レバーを介して前記通気弁体を前記通気口に向かって付勢する付勢部材をさらに備えていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記アクチュエータは、前記通気弁体に連結された連結レバーと、前記連結レバーに接続され、前記連結レバーを旋回させる旋回装置とから構成されており、前記旋回装置は、前記連結レバーを一方向に旋回させて前記通気弁体を前記通気口に押し付け、前記連結レバーを反対方向に旋回させて前記通気弁体を前記通気口から離間させることを特徴とする。
好ましい態様は、前記弁組立体は、前記出口を開閉する出口弁体をさらに備えており、前記通気弁体および前記出口弁体は、前記連結レバーに連結されており、前記旋回装置は、前記連結レバーを一方向に旋回させて前記通気弁体を前記通気口に押し付けつつ、前記出口弁体を前記出口から離間させ、前記連結レバーを反対方向に旋回させて前記通気弁体を前記通気口から離間させつつ、前記出口弁体を前記出口に押し付けることを特徴とする。
好ましい態様は、前記弁組立体は、前記弁箱の底部に形成されたドレン口をさらに備えていることを特徴とする。
【００１２】
好ましい態様は、羽根車と、前記羽根車が収容されたポンプケーシングと、前記羽根車の吸込側の前記ポンプケーシングに接続された真空配管と、前記真空配管に接続された弁組立体とを備え、前記弁組立体は、入口と、出口と、大気に連通する通気口とを有する弁箱と、前記入口に取り付けられた逆止弁と、前記通気口を開閉する通気弁体と、前記通気弁体を前記通気口に押し付け、および前記通気口から離間させるアクチュエータとを備えることを特徴とするポンプ設備である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液体は真空装置に流入せず、液体の流入に起因する真空装置の故障を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】横軸ポンプを備えたポンプ設備の一実施形態を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）および図２（ｂ）は真空破壊装置を示す概略図である。
【図３】複数のポンプを備えたポンプ設備を示す図である。
【図４】ポンプ設備の他の実施形態を示す図である。
【図５】弁組立体を示す断面図である。
【図６】弁箱内に液体が存在する状態の弁組立体を示す図である。
【図７】弁箱内の液体が排出された状態の弁組立体を示す図である。
【図８】弁箱の底面と連結レバーとの間に配置された付勢部材を示す図である。
【図９】弁組立体の他の実施形態を示す図である。
【図１０】弁組立体のさらに他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態について図面を参照して説明する。図１乃至図１０において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１６】
図１は横軸ポンプ１を備えたポンプ設備の一実施形態を示す概略図である。図１に示す実施形態では、横軸ポンプ１は、横軸斜流ポンプであるが、横軸軸流ポンプであってもよい。図１に示すように、横軸ポンプ１（以下、横軸ポンプを単にポンプと呼ぶことがある）は、原動機（図示しない）に接続され、水平方向に延びる回転軸５と、回転軸５に固定された羽根車６と、羽根車６が収容されたポンプケーシング７と、ポンプケーシング７が接続された吸込管８とを備えている。原動機が駆動されると、回転軸５が回転し、この回転に伴って羽根車６も回転する。図示しないが、吸込管８の先端は液体中に没されている。
【００１７】
ポンプケーシング７は、吸込管８が接続され、液体が吸い込まれる吸込口を有する吸込ケーシング７ａと、吐出管（図示しない）が接続され、液体が吐き出される吐出口を有する吐出ケーシング７ｂとを備えている。これら吸込ケーシング７ａおよび吐出ケーシング７ｂは互いに接続されており、羽根車６は吐出ケーシング７ｂ内に収容されている。
【００１８】
ポンプ設備は、羽根車６の吸込側の位置でポンプケーシング７（すなわち、吸込ケーシング７ａ）に接続された真空配管９と、真空配管９に接続され、ポンプケーシング７内を真空にする真空装置（真空ポンプ）１０とを備えている。吸込ケーシング７ａの上端には、ケーシングポート７ｃが形成されており、真空配管９はこのケーシングポート７ｃに接続されている。
【００１９】
真空装置１０とポンプケーシング７との間の真空配管９、すなわち、真空装置１０の上流側の真空配管９には、吸気弁１１が取り付けられている。吸気弁１１は、例えば、球形状の弁体を有するボール弁である。ただし、吸気弁１１は、真空配管９を開閉することができる弁であれば、必ずしもボール弁に限定されない。
【００２０】
吸気弁１１の上流側の真空配管９には、水位検知器１５が取り付けられている。この水位検知器１５は、真空配管９を通ってポンプケーシング７から流れ込む液体を貯留するタンク（満水タンク）１５ａと、タンク１５ａ内の水位を検知する水位センサ１５ｂとを備えている。
【００２１】
ポンプ設備は、水位センサ１５ｂから送られる信号に基づいて吸気弁１１の開閉動作を制御する制御装置２０をさらに備えている。水位検知器１５の水位センサ１５ｂおよび吸気弁１１は制御装置２０に接続されている。本実施形態では、吸気弁１１は制御装置２０によって制御される制御弁（電動弁）である。より具体的には、吸気弁１１はその弁体を開閉駆動する駆動部を有しており、この駆動部は制御装置２０に接続されている。真空装置１０も制御装置２０に接続されており、真空装置１０の運転の開始および停止は制御装置２０によって制御される。
【００２２】
液体の流入によってタンク１５ａ内の水位が所定の水位まで上昇すると、水位センサ１５ｂはタンク１５ａ内の水位を検知し、水位センサ１５ｂによって検知された水位検知信号は制御装置２０に送られる。水位検知器１５は、タンク１５ａ内の水位を検知することができる構成を有していれば、特に限定されない。一実施形態では、水位検知器１５は、複数の電極棒を用いた電極式水位検知器であってもよい。他の実施形態では、水位検知器１５は、フロートスイッチ式水位検知器、または超音波式水位検知器であってもよい。
【００２３】
ポンプ１の運転は次のように行われる。吸気弁１１が開かれ、吸気弁１１が開かれたことを示す開信号が制御装置２０に送られると、制御装置２０は真空装置１の運転を開始する。すると、真空配管９を通じてポンプケーシング７内の空気が吸い込まれ、液体は吸込管８を通じてポンプケーシング７まで吸い上げられる。ポンプケーシング７の内部が液体で満たされると、液体はケーシングポート７ｃおよび真空配管９を通じて水位検知器１５のタンク１５ａまで移送される。
【００２４】
その後、水位センサ１５ｂがタンク１５ａ内の水位を検知すると、水位検知信号は制御装置２０に送られる。制御装置２０が水位検知器１５からの水位検知信号を受けると、ポンプ１は、その運転を開始し、その後、制御装置２０は吸気弁１１を閉じる。制御装置２０は、吸気弁１１が閉じられたことを示す閉信号を受けると、真空装置１０の運転を停止する。
【００２５】
しかしながら、吸気弁１１がその故障または凍結などの原因によって開状態から閉状態にならない場合、吸気弁１１が閉じられたことを示す閉信号が制御装置２０に送られず、真空装置１０の運転は停止しない。結果として、液体は真空配管９を通過して真空装置１０に流入するおそれがある。
【００２６】
そこで、図１に示すように、本実施形態に係るポンプ設備は、真空配管９に接続された気水分離タンク３０と、気水分離タンク３０の上流側の位置で真空配管９に取り付けられた逆止弁（逆流防止弁）３１と、気水分離タンク３０内の水位が上昇したときに気水分離タンク３０の内部の真空を破壊する真空破壊装置３５とを備えている。これら気水分離タンク３０、逆止弁３１、および真空破壊装置３５は、液体の真空装置１０への流入を防止しつつ、液体のポンプケーシング７への逆流を防止してポンプケーシング７内に液体を保持することができる機械構造的な要素である。
【００２７】
図１に示す実施形態では、気水分離タンク３０は真空装置１０と吸気弁１１との間に配置されている。一実施形態では、気水分離タンク３０は逆止弁３１と吸気弁１１との間に配置されてもよい。
【００２８】
図１に示す実施形態では、逆止弁３１は水位検知器１５と吸気弁１１との間に配置されている。しかしながら、逆止弁３１は、ポンプケーシング７と気水分離タンク３０との間に配置されていればよい。したがって、一実施形態では、逆止弁３１はポンプケーシング７と水位検知器１５との間に配置されてもよい。他の実施形態では、逆止弁３１は吸気弁１１と気水分離タンク３０との間に配置されてもよい。
【００２９】
図２（ａ）および図２（ｂ）は真空破壊装置３５を示す概略図である。真空破壊装置３５は、気水分離タンク３０に接続され、大気に連通する大気開放管３６と、大気開放管３６に接続され、気水分離タンク３０の内部を大気開放する大気開放弁３７と、大気開放弁３７を操作するフロート３８とを備えている。フロート３８は、大気開放弁３７に接続されており、気水分離タンク３０内の水位に応じて上昇および下降することができる。
【００３０】
大気開放管３６は、気水分離タンク３０の壁面に接続されており、気水分離タンク３０の内部と外部（すなわち、大気）とを連通している。したがって、大気開放管３６の一端は気水分離タンク３０の内部に位置しており、他端は気水分離タンク３０の外部に位置している。真空配管９は、真空破壊装置３５（より具体的には、大気開放管３６）の上方の位置で気水分離タンク３０の壁面に接続されている。
【００３１】
大気開放弁３７は、気水分離タンク３０の内部に配置されており、大気開放管３６を開閉可能である。大気開放弁３７に接続されたフロート３８も気水分離タンク３０の内部に配置されている。
【００３２】
フロート３８は、その上昇および下降に伴って大気開放弁３７を開閉する。一実施形態では、フロート３８は、その上昇に伴って大気開放弁３７の弁体を大気開放弁３７の弁座から離間させ、その下降に伴って大気開放弁３７の弁体を大気開放弁３７の弁座に押し付ける。
【００３３】
真空配管９を通じて液体が気水分離タンク３０に流入すると、気水分離タンク３０内の水位は上昇する（図２（ｂ）参照）。フロート３８は、気水分離タンク３０内の水位の上昇に応じて上昇する。気水分離タンク３０内の水位が所定の水位に達して、フロート３８が所定の高さまで上昇すると、フロート３８は大気開放弁３７を開く。結果として、大気開放管３６は気水分離タンク３０の内部と大気とを連通し、気水分離タンク３０の内部は大気開放される。したがって、真空装置１０は、その運転を継続しても、気水分離タンク３０の内部の圧力を低下させることができない。気水分離タンク３０の内部が大気開放された後は、気水分離タンク３０内の水位は上昇せず、液体は大気開放管３６の上方に配置された真空配管９には流入しない。このように、本実施形態によれば、液体の流入に起因する真空装置１０の故障を確実に防止することができる。
【００３４】
本実施形態によれば、真空破壊装置３５は、気水分離タンク３０内の水位の上昇によって気水分離タンク３０の内部を大気開放する機械的な、かつ簡単な構造を有している。このような構造により、真空破壊装置３５の故障の発生を抑制することができ、ポンプ設備の信頼性を向上することができる。
【００３５】
逆止弁３１は逆流する液体の圧力で閉じる弁体をその内部に有している。気水分離タンク３０の内部が大気開放されると、逆止弁３１の弁体は逆流する液体によって閉じられ、逆止弁３１は真空配管９を閉じる。
【００３６】
真空配管９は、ポンプの運転によって負圧となる吸込ケーシング７ａ（すなわち、羽根車６の吸込側）に接続されている。したがって、逆止弁３１の流入側（すなわち、逆止弁３１の弁体の上流側）に作用する負圧と逆止弁３１の流出側（すなわち、逆止弁３１の弁体の下流側）に作用する大気圧との圧力差により、弁体は閉じられる。結果として、液体のポンプケーシング７（および真空配管９）への逆流が防止され、ポンプケーシング７の内部を液体で満たすことができる。
【００３７】
図１に示すように、気水分離タンク３０の底部には、気水分離タンク３０内の液体を外部に排出するドレン管４０が接続されており、このドレン管４０にはドレン弁４１が取り付けられている。ドレン管４０およびドレン弁４１は気水分離タンク３０の下方に位置している。本実施形態では、ドレン弁４１は制御装置２０に接続された制御弁（電動弁）であるが、ドレン弁４１は手動弁であってもよい。
【００３８】
図３は複数のポンプ１を備えたポンプ設備を示す図である。図３において、特に説明しない本実施形態の構成および動作は、上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。
【００３９】
本実施形態では、ポンプ設備は、２台のポンプ１Ａ，１Ｂを備えているが、ポンプ１の数は本実施形態に限定されず、３台以上のポンプを備えてもよい。図３に示すように、真空配管９は、真空装置１０および気水分離タンク３０が接続されたメイン管９ａと、第１ポンプ１Ａが接続された第１分岐管９ｂと、第２ポンプ１Ｂが接続された第２分岐管９ｃとを備えている。これら管９ａ〜９ｃは互いに接続されている。
【００４０】
本実施形態では、第１分岐管９ｂには、逆止弁３１Ａが取り付けられており、第２分岐管９ｃには逆止弁３１Ｂが取り付けられている。第１分岐管９ｂには、水位検出器１５Ａが取り付けられており、第２分岐管９ｃには水位検出器１５Ｂが取り付けられている。メイン管９ａには、１つの気水分離タンク３０が接続されており、この気水分離タンク３０には１つの真空破壊装置３５が取り付けられている。真空破壊装置３５の数は気水分離タンク３０の数に対応している。
【００４１】
図３に示すように、ポンプ設備は、２つの逆止弁３１Ａ，３１Ｂと、１つの気水分離タンク３０と、１つの真空破壊装置３５とを備えている。一実施形態では、１つの逆止弁をメイン管９ａに取り付けてもよく、他の実施形態では、２台の気水分離タンク３０を第１分岐管９ｂおよび第２分岐管９ｃのそれぞれに接続してもよい。この場合、ポンプ設備には、２つの真空破壊装置３５が設けられる。
【００４２】
図４はポンプ設備の他の実施形態を示す図である。以下、特に説明しない本実施形態の構成および動作は、上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。ポンプ設備は弁組立体６０を備えている。弁組立体６０は、ポンプケーシング７に接続された真空配管９を開閉する構造を有しており、上述した逆止弁３１の機能、上述した気水分離タンク３０の機能、および上述した真空破壊装置３５の機能を兼ね備えた複合的な組立体である。したがって、本実施形態では、上述した気水分離タンク３０および真空破壊装置３５は設けられていない。
【００４３】
図５は弁組立体６０を示す断面図である。図５に示すように、弁組立体６０は、真空配管９に接続可能な入口６１と、真空配管９に接続な出口６２と、大気に連通する通気口６３とを有する弁箱６５を備えている。出口６２および通気口６３は入口６１の上方に配置されている。通気口６３には、虫やごみなどの異物の侵入を防止する侵入防止カバー６４が取り付けられている。侵入防止カバー６４には、無数の孔が形成されており、異物の侵入を防止しつつ、大気の流入を許容している。侵入防止カバー６４は必ずしも設けられる必要はない。
【００４４】
本実施形態では、図４に示すように、弁組立体６０は、水位検知器１５と吸気弁１１との間の真空配管９に接続されている。より具体的には、出口６２の下流側には吸気弁１１が配置されており、入口６１の上流側には水位検知器１５が配置されている。弁組立体６０の配置箇所は、ポンプケーシング７と真空装置１０との間の真空配管９、すなわち、真空装置１０の上流側に配置されていれば、特に限定されない。
【００４５】
図５に示すように、弁箱６５は、少なくとも、入口６１、出口６２、および通気口６３が形成された密閉構造を有している。入口６１は弁箱６５の側面６５ｂに形成されており、弁箱６５の底面６５ａに接続されている。出口６２および通気口６３は、弁箱６５の上面６５ｃに形成されており、互いに隣接している。本実施形態では、入口６１は横方向（水平方向）に延びており、出口６２および通気口６３は縦方向（鉛直方向）に延びている。
【００４６】
弁組立体６０は、入口６１に取り付けられた逆止弁６８と、通気口６３を開閉する通気弁体６９と、出口６２を開閉する出口弁体７０と、通気弁体６９を通気口６３に押し付け、および通気口６３から離間させるアクチュエータ９０とを備えている。アクチュエータ９０は、通気弁体６９と出口弁体７０とを連結する連結レバー７６と、連結レバー７６に接続され、弁箱６５内に配置されたフロート７７とを備えている。
【００４７】
図５に示すように、連結レバー７６およびフロート７７は弁箱６５内に配置されている。連結レバー７６は、旋回軸９１に回転可能に支持されており、旋回軸９１は支持部材７８に支持されている。通気弁体６９および出口弁体７０は連結レバー７６の両側に固定されている。旋回軸９１は、通気弁体６９と出口弁体７０との間に、より具体的には、連結レバー７６の中央に配置されている。したがって、連結レバー７６は、支持部材７８を中心として旋回自在である。支持部材７８は弁箱６５の底面６５ａに固定されており、底面６５ａから弁箱６５の上面６５ｃに向かって延びている。
【００４８】
フロート７７は、球形状を有する球体７７ａと、球体７７ａに固定された棒体７７ｂとを備えている。フロート７７の棒体７７ｂは連結レバー７６に旋回自在に接続されている。本実施形態では、棒体７７ｂは、旋回軸９１と出口弁体７０との間の位置で連結レバー７６に接続されている。
【００４９】
フロート７７は、出口６２の下方に配置されており、弁箱６５内の水位に応じて上昇および下降する。フロート７７は、その下降によって、連結レバー７６を介して通気弁体６９を通気口６３に押し付けつつ、出口弁体７０を出口６２から離間させ、その上昇によって、連結レバー７６を介して通気弁体６９を通気口６３から離間させつつ、出口弁体７０を出口６２に押し付ける。
【００５０】
図５に示すように、弁箱６５内に液体が存在しない場合、連結レバー７６の一端部は、フロート７７の自重によって下降し、この一端部に固定された出口弁体７０は、出口６２から離間する。結果として、出口６２は開かれる。出口弁体７０が下降すると、連結レバー７６の他端部は、てこの作用により相対的に上昇し、この他端部に固定された通気弁体６９は通気口６３に押し付けられる。結果として、通気口６３は閉じられる。
【００５１】
このように、出口弁体７０は、出口６２から離間し、通気弁体６９は通気口６３に押し付けられる。この状態で、真空装置１０が駆動されると、ポンプケーシング７、弁箱６５、および真空配管９の内部には真空が形成され、逆止弁６８は、弁箱６５内に流れ込む空気によって開かれる。逆止弁６８および出口弁体７０が開かれると、ポンプケーシング７の内部の空気は入口６１および出口６２を通って移送され、結果として、ポンプケーシング７、弁箱６５、および真空配管９の内部には真空が形成される。
【００５２】
逆止弁６８は、アクチュエータ９０が通気弁体６９を通気口６３に押し付けると、弁箱６５内に流入する流体（空気または液体）によって開かれ、アクチュエータ９０が通気弁体６９を通気口６３から離間させると、弁箱６５内に存在する流体（空気または液体）によって閉じられる弁である。
【００５３】
弁箱６５の底面６５ａは段形状を有しており、弁箱６５の底面６５ａには、１段の段部が形成されている。したがって、図５に示すように、出口６２とその真下の底面６５ａとの距離は通気口６３とその真下の底面６５ａとの距離よりも大きい。
【００５４】
弁組立体６０は、弁箱６５の底面６５ａに形成されたドレン口８０をさらに備えている。ドレン口８０は出口６２およびフロート７７の真下の底面６５ａに形成されており、フロート７７はドレン口８０を閉じることができる。より具体的には、球体７７ａは、その自重によってドレン口８０に押し付けられる。ドレン口８０には、弁箱６５内の液体を外部に移送するドレン管８１が接続されており、ドレン管８１にはドレン弁８２が取り付けられている。ドレン管８１およびドレン弁８２は弁箱６５の外部に配置されており、ドレン弁８２はドレン口８０の下方に位置している。ドレン弁８２は、制御装置２０に接続された制御弁であってもよく、または制御装置２０に接続されない手動弁であってもよい。
【００５５】
図６は弁箱６５内に液体が存在する状態の弁組立体６０を示す図である。図６に示すように、弁箱６５内に液体が存在する場合、連結レバー７６に固定された出口弁体７０は、フロート７７の浮力によって上昇し、出口６２に押し付けられる。結果として、出口６２は閉じられる。出口弁体７０が上昇すると、通気弁体６９は、出口弁体７０と相対的に下降し、通気口６３から離間する。結果として、通気口６３は開かれる。大気に連通する通気口６３を通じて弁箱６５の内部は大気圧になる。
【００５６】
図７は弁箱６５内の液体が排出された状態の弁組立体６０を示す図である。フロート７７は、その上昇によってドレン口８０から離間し、ドレン口８０は開かれる。ドレン口８０が開かれ、かつドレン弁８２が開かれると、弁箱６５内の液体は、ドレン口８０およびドレン管８１を通じて外部に移送（排出）される。すると、弁箱６５内の水位は徐々に下降し、これに伴って、フロート７７はその自重によって下降する。結果として、フロート７７はドレン口８０を再び閉じる。
【００５７】
真空配管９はポンプケーシング７のケーシングポート７ｃに接続されているため、逆止弁６８の上流側には、負圧が作用する。逆止弁６８の下流側、すなわち、弁箱６５の内部には、大気圧が作用する。したがって、負圧と大気圧との圧力差により、逆止弁６８は閉じられ、液体のポンプケーシング７への逆流が防止され、ポンプケーシング７の内部を液体で満たすことができる。
【００５８】
弁組立体６０が図７に示す状態である場合、真空装置１０が駆動されていても、弁箱６５の内部の圧力が再び、逆止弁６８の上流側の圧力と同等まで低下しないと液体は逆止弁６８を通過して、弁箱６５内に流入しない。図示しないが、ポンプ設備が複数のポンプを備えている場合、対象機のポンプの吸気を行う際に、他号機の吸気弁は閉じられる。一旦、対象機のポンプの吸気が完了した後は、他号機のポンプの吸気では、対象機のポンプ（満水完了したポンプ）の吸気の影響は受けないため、対象機（満水完了したポンプ）の吸気弁を閉じる動作がなくても、すなわち、吸気弁が故障していても本実施形態は成立する。
【００５９】
図８は、弁箱６５の底面６５ａと連結レバー７６との間に配置された付勢部材８６を示す図である。図８に示すように、弁箱６５の底面６５ａと連結レバー７６との間に付勢部材８６を配置してもよい。付勢部材８６は、弁箱６５の底面６５ａに固定されており、連結レバー７６を介して通気弁体６９を通気口６３に向かって付勢している。
【００６０】
付勢部材８６は、フロート７７がその自重のみでは通気弁体６９を通気口６３に十分に押し付けることができない場合に備えた補助的な部材である。したがって、フロート７７がその自重で十分に通気弁体６９を通気口６３に押し付けることができれば、弁組立体６０は、必ずしも付勢部材８６を備える必要はない。付勢部材８６は、例えば、弾性部材であり、本実施形態では、付勢部材８６はばねである。付勢部材８６による付勢力は、フロート７７の上昇によって、通気弁体６９を通気口６３から確実に離間させることができるように決定される。
【００６１】
図９は弁組立体６０の他の実施形態を示す図である。図９に示すように、弁組立体６０は、弁箱６５内の液体を検知する液体検知センサ８５をさらに備えてもよい。液体検知センサ８５のセンサ部は弁箱６５の内部に位置している。より具体的には、このセンサ部は弁箱６５の底面６５ａの直上に位置しており、弁箱６５内に存在する液体を検知することができる。液体検知センサ８５は制御装置２０に接続されている。
【００６２】
液体検知センサ８５は弁箱６５内の液体を検知すると、この検知信号を制御装置２０に送る。制御装置２０は、液体検知センサ８５からの検知信号を受けると、真空装置１０の運転を停止してもよく、警報を発してもよい。本実施形態によれば、制御装置２０は真空装置１０の運転の停止および警報の発報のうち少なくとも１つの動作を行うことができる。
【００６３】
制御装置２０は、液体検知センサ８５からの検知信号に基づいて、真空装置１０の運転の停止とドレン弁８２の開操作とを連動して行ってもよい。ドレン弁８２が制御装置２０によって開かれると、弁箱６５内の液体はドレン口８０およびドレン管８１を通じて外部に排出され、やがて、弁箱６５内の水位は液体検知センサ８５のセンサ部の下方に位置する。このようにして、液体検知センサ８５の検知が解除されると、制御装置２０は、ドレン弁８２を閉じてもよい。
【００６４】
図１０は弁組立体６０のさらに他の実施形態を示す図である。図１０に示すように、アクチュエータ９０は、フロート７７を備える代わりに、連結レバー７６を旋回させる旋回装置９５を備えてもよい。旋回装置９５は、旋回軸９１に接続された駆動軸９５ａと、駆動軸９５ａに接続され、駆動軸９５ａを正転および逆転の両方向に回転させることができるモータ部９５ｂとを備えている。このモータ部９５ｂの一例として、サーボモータを挙げることができる。駆動軸９５ａは弁箱６５を貫通して外部まで延びており、弁箱６５の外部に配置されたモータ部９５ｂに接続されている。旋回装置９５のモータ部９５ｂは制御装置２０に接続されており、制御装置２０はモータ部９５ｂの回転角度および回転方向を制御することができる。
【００６５】
旋回装置９５は、旋回軸９１を介して連結レバー７６を一方向に旋回させて通気弁体６９を通気口６３に押し付けつつ、出口弁体７０を出口６２から離間させる。このようにして、出口６２は開かれ、かつ通気口６３は閉じられる。旋回装置９５は、旋回軸９１を介して連結レバー７６を反対方向に旋回させて出口弁体７０を出口６２に押し付けつつ、通気弁体６９を通気口６３から離間させる。このようにして、出口６２は閉じられ、かつ通気口６３は開かれる。
【００６６】
制御装置２０は、真空装置１０の運転の開始前に、旋回装置９５を介して出口６２を開きつつ、通気口６３を閉じる。真空装置１０の駆動によって、弁箱６５内の水位が上昇し、液体検知センサ８５が液体を検知すると、液体検知センサ８５はその検知信号を制御装置２０に送る。制御装置２０がこの検知信号を受けると、旋回装置９５を駆動して、通気口６３を開きつつ、出口６２を閉じる。制御装置２０は、ドレン弁８２を開き、弁箱６５内の液体をドレン口８０およびドレン管８１を通じて外部に排出する。
【００６７】
本実施形態においても、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。つまり、旋回装置９５の駆動によって通気口６３が開かれると、弁箱６５内は大気開放され、結果として、真空装置１０がその駆動を継続していても、弁箱６５内の水位は上昇せず、液体は真空装置１０に流入しない。したがって、液体の真空装置１０への流入を確実に防止することができる。
【００６８】
図５乃至図１０に示す実施形態では、弁組立体６０は、出口弁体７０を備えているが、弁組立体６０は、必ずしも出口弁体７０を備える必要はない。
【００６９】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【００７０】
１      横軸ポンプ
５      回転軸
６      羽根車
７      ポンプケーシング
７ａ      吸込ケーシング
７ｂ      吐出ケーシング
７ｃ      ケーシングポート
８      吸込管
９      真空配管
１０      真空装置
１１      吸気弁
１５      水位検知器
１５ａ    タンク
１５ｂ    水位センサ
２０      制御装置
３０      気水分離タンク
３１      逆止弁
３５      真空破壊装置
３６      大気開放管
３７      大気開放弁
３８      フロート
４０      ドレン管
４１      ドレン弁
６０      弁組立体
６１      入口
６２      出口
６３      通気口
６４      侵入防止カバー
６５      弁箱
６８      逆止弁
６９      通気弁体
７０      出口弁体
７６      連結レバー
７７      フロート
７８      支持部材
８０      ドレン口
８１      ドレン管
８２      ドレン弁
８５      液体検知センサ
８６      付勢部材
９０      アクチュエータ
９５      旋回装置
９５ａ    駆動軸
９５ｂ    モータ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018145931.tif 000008
【図７】
2018145931.tif 000009
【図８】
2018145931.tif 000010
【図９】
2018145931.tif 000011
【図１０】
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