(57)【要約】【解決手段】翼室２内の羽根車３により吸込路１５から翼室２へ吸入された搬送液を翼室２から吐出路７へ吐出する揚液作動のほかに、呼び水作用を行うことができる。吸込路１５は、翼室２に面する吸込室１６と、吸込室１６に対し隔壁１９により区画されて第一の連通口２１を介して連通する貯液室２０と、吸込室１６に対し吸込口１７を介して連通するとともに貯液室２０に対し第二の連通口２２を介して連通する供給室１８とを備えている。【効果】吸込路１５において搬送液が供給室１８から逆流した際に主に吸込室１６や翼室２の搬送液が吸込口１７から逆流し、吸込室１６に対し隔壁１９により区画した貯液室２０の搬送液が逆流しにくくなり、貯液室２０に搬送液が残り易くなるとともに、貯液室２０に残った貯液が第一の連通口２１から吸込室１６を通って翼室２に戻り易くなり、吸込室１６や翼室２に呼び水を確保し易くなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
翼室内の羽根車により吸込路から翼室へ吸入された搬送液を翼室から吐出路へ吐出する揚液作動のほかに、呼び水作用を行うことができる非容積形ポンプにおいて、前記吸込路には、翼室に搬送液を吸入する供給経路のほかに、この供給経路に対し隔壁により区画されて翼室に貯液を呼び水として供給する貯液室を備えたことを特徴とする非容積形ポンプ。
【請求項２】
翼室内の羽根車により吸込路から翼室へ吸入された搬送液を翼室から吐出路へ吐出する揚液作動のほかに、呼び水作用を行うことができる非容積形ポンプにおいて、前記吸込路は、翼室に面する吸込室と、この吸込室に対し隔壁により区画されて第一の連通口を介して連通する貯液室と、この吸込室に対し吸込口を介して連通するとともにこの貯液室に対し第二の連通口を介して連通する供給室とを備えていることを特徴とする非容積形ポンプ。
【請求項３】
前記第二の連通口における開口面積は前記吸込口における開口面積よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項２に記載の非容積形ポンプ。
【請求項４】
前記第一の連通口における開口面積は前記第二の連通口における開口面積よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の非容積形ポンプ。
【請求項５】
前記吸込路において、搬送液が供給室から逆流した状態で、第二の連通口から貯液室に流入した空気の圧力により、呼び水として貯液室に残った貯液が第一の連通口から吸込室を通って翼室に戻ることを特徴とする請求項２または請求項３または請求項４に記載の非容積形ポンプ。
【請求項６】
羽根車により翼室内の自吸液を循環させながら気液分離する自吸作動を行うことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれかの請求項に記載の非容積形ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は呼び水作用を行うことができる非容積形ポンプにおいて、吸込路の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１〜２に記載された自吸式ポンプにおいては、いずれも、翼室内の羽根車により吸込路から翼室へ吸入された搬送液を翼室から気液分離路を経て吐出路へ吐出する揚液作動のほかに、羽根車により翼室内の自吸液を気液分離路へ孔から渦流として噴出することにより翼室内に戻して循環させながら気液分離する自吸作動を行うことができる。
【特許文献１】特開２０００−１７９４８７号公報
【特許文献２】特開２００２−２１７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１では、吸込路に逆止弁が取り付けられて始動に必要な呼び水を確保することができるようになっている。しかし、逆止弁の取付けにより吸込路の構造が複雑になる問題があった。
【０００４】
一方、上記特許文献２では、このような逆止弁の代わりに、吸込路に貯液空間（滞留部４０）を設けて呼び水を確保することができるようになっている。しかし、この貯液空間は搬送液の供給経路内にあってその供給経路を兼用しているため、停止時に搬送液が逆流した際にこの貯液空間内の搬送液も逆流し易くなり、貯液空間内に搬送液が残りにくくなって呼び水を確保することが難しくなるおそれがあった。
【０００５】
この発明は、非容積形ポンプにおいて吸込路や翼室に呼び水を確保し易くすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
後記実施形態の図面（図１〜４）の符号を援用して本発明を説明する。
請求項１の発明にかかる非容積形ポンプは下記のように構成されている。
この非容積形ポンプにおいては、翼室２内の羽根車３により吸込路１５から翼室２へ吸入された搬送液を翼室２から吐出路７へ吐出する揚液作動のほかに、呼び水作用を行うことができる。前記吸込路１５には、翼室２に搬送液を吸入する供給経路１６，１７，１８のほかに、この供給経路１６，１７，１８に対し隔壁１９により区画されて翼室２に貯液を呼び水として供給する貯液室２０を備えている。例えば、この貯液室２０には、供給経路１６，１７，１８の下流側に連通する第一の連通口２１と、供給経路１６，１７，１８の上流側に連通する第二の連通口２２とを設け、この第一の連通口２１における開口面積はこの第二の連通口２２における開口面積よりも大きく設定されている。
【０００７】
請求項１の発明では、供給経路１６，１７，１８に対し隔壁１９により区画した貯液室２０を設けたので、貯液室２０の搬送液が逆流しにくくなり、貯液室２０に搬送液が残り易い。
【０００８】
請求項２の発明にかかる非容積形ポンプは下記のように構成されている。
この非容積形ポンプにおいては、翼室２内の羽根車３により吸込路１５から翼室２へ吸入された搬送液を翼室２から吐出路７へ吐出する揚液作動のほかに、呼び水作用を行うことができる。前記吸込路１５は、翼室２に面する吸込室１６と、この吸込室１６に対し隔壁１９により区画されて第一の連通口２１を介して連通する貯液室２０と、この吸込室１６に対し吸込口１７を介して連通するとともにこの貯液室２０に対し第二の連通口２２を介して連通する供給室１８とを備えている。
【０００９】
請求項２の発明では、吸込室１６に対し隔壁１９により区画した貯液室２０を設けたので、貯液室２０の搬送液が逆流しにくくなり、貯液室２０に搬送液が残り易い。
請求項２の発明を前提とする請求項３の発明において、前記第二の連通口２２における開口面積は前記吸込口１７における開口面積よりも小さく設定されている。請求項３の発明では、吸込路１５において搬送液が供給室１８から逆流した際に主に吸込室１６や翼室２の搬送液が吸込口１７から逆流して貯液室２０には搬送液が残り易い。
【００１０】
請求項２または請求項３の発明を前提とする請求項４の発明において、前記第一の連通口２１における開口面積は前記第二の連通口２２における開口面積よりも大きく設定されている。請求項４の発明では、貯液室２０に残った貯液が第一の連通口２１から吸込室１６を通って翼室２に戻り易い。
【００１１】
請求項２または請求項３または請求項４の発明を前提とする請求項５の発明にかかる吸込路１５において、搬送液が供給室１８から逆流した状態で、第二の連通口２２から貯液室２０に流入した空気の圧力により、呼び水として貯液室２０に残った貯液が第一の連通口２１から吸込室１６を通って翼室２に戻る。請求項５の発明では、貯液室２０に残った貯液が第一の連通口２１から吸込室１６を通って翼室２に戻り易い。
【００１２】
請求項１から請求項５のうちいずれかの請求項の発明を前提とする請求項６の発明においては、羽根車３により翼室２内の自吸液を循環させながら気液分離する自吸作動を行う。請求項６の発明では、請求項１から請求項５のうちいずれかの請求項の発明の効果を自吸ポンプにおいて発揮させることができる。
【００１３】
次に、請求項以外の技術的思想について実施形態の図面の符号を援用して説明する。
請求項６の発明を前提とする第７の発明においては、翼室２内の羽根車３により吸込路１５から翼室２へ吸入された搬送液を翼室２から気液分離路６を経て吐出路７へ吐出する揚液作動のほかに、羽根車３により翼室２内の自吸液を気液分離路６を通して翼室２内に戻して循環させながら気液分離する自吸作動を行うことができる。前記気液分離路６には、翼室内の自吸液を気液分離路６へ渦流（例えば主渦流）として噴出することができる主孔１１を設けるとともに、その主孔１１よりも上流側で翼室２内の自吸液を気液分離路６へ反発流（例えば主渦流の回転向きＸＦに対し逆向きに設定した回転向きＸＲを有する副渦流）として噴出することができる副孔１２を設け、その反発流により渦流を減衰させる。第７の発明では、副孔１２からの反発流により渦流を減衰させる減衰手段を採用したので、減衰手段が簡単になって気液分離路６内の形状を簡単にするとともに減衰手段の形成作業を容易にする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は非容積形ポンプにおいて吸込室１６や翼室２に呼び水を確保し易くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態にかかる非容積形ポンプについて図面を参照して説明する。
図１に示す非容積形ポンプ（ターボ形ポンプ）は自吸式遠心ポンプ（自吸式うず巻ポンプ）であって、図３に示すケーシング１に設けられた翼室２内で羽根車３が主軸４を中心にして回転可能に支持されているとともに、その羽根車３の回転中心線４ａの方向の両側のうち一方の側で吸込カバー５がケーシング１に取り付けられている。このケーシング１においては、翼室２の外周の一側で気液分離路６が羽根車３の回転方向に沿って設けられて吐出路７に接続されている。この気液分離路６においては、翼室２内の底部２ａに導入口８が連通するととともに、翼室２内の天井部２ｂに隣接して配設された吐出路７に導出口９が連通し、その導入口８と導出口９との間で導出路１０が下方から上方へ延設されている。この導入口８と導出口９と導出路１０において内周面は円形状に形成されている。
【００１６】
図３及び図４（ａ）に示すように、前記気液分離路６の導出口９には翼室２に面する側の壁６ａに主孔１１が翼室２との間で貫設されている。図３及び図４（ｂ）に示すように、前記気液分離路６の導出路１０には翼室２に面する側の壁６ａに副孔１２が翼室２との間で貫設されている。この主孔１１の噴出中心線１１ａ及び副孔１２の噴出中心線１２ａはいずれも導出口９及び導出路１０の内周面の接線方向に沿っているが、前記羽根車３の回転中心線４ａの方向Ｙの両側のうち壁６ａの一側に主孔１１が形成されているとともに壁６ａの他側に副孔１２が形成されている。ちなみに、この気液分離路６において、副孔１２の噴出中心線１２ａを含む横断面で区画されてその副孔１２に連続する内孔１３は、主孔１１の噴出中心線１１ａを含む横断面で区画されてその主孔１１に連続する内孔１４の下方領域Ｓに対し交差し、この両内孔１３，１４は所定距離Ｌだけ互いに離間している。前記主孔１１及び副孔１２については、機械加工しているが、鋳抜きにより成形してもよい。なお、前記翼室２内の羽根車３については、ボリュート式及び単段式であるが、ディフューザ式や多段式であってもよい。
【００１７】
前記吸込カバー５内に設けられた吸込路１５においては、主軸４の外周で翼室２の端面部２ｃに吸込室１６（供給経路）が面してこの端面部２ｃから斜め上方に延び、この吸込室１６の天井部１６ｂに対し吸込口１７（供給経路）を介して供給室１８（供給経路）が連通し、この吸込室１６及び供給室１８に対し隔壁１９により区画された貯液室２０が端面部２ｃ及び吸込室１６に対し前記羽根車３の回転中心線４ａの方向Ｙで並設されている。この貯液室２０の底部２０ａは端面部２ｃに隣接する吸込室１６の底部１６ａ（供給経路の下流側）に対し第一の連通口２１を介して連通し、この貯液室２０の天井部２０ｂはこの供給室１８（供給経路の上流側）に対し吸込口１７に隣接する第二の連通口２２を介して連通している。図２（ａ）（ｂ）に示すように、この第二の連通口２２における開口面積は、この吸込口１７における開口面積よりも小さく設定されている。また、この第一の連通口２１における開口面積は、この第二の連通口２２における開口面積よりも大きく設定されている。なお、前記吸込路１５については、片吸込式及び混流式であるが、両吸込式や半径流式であってもよい。
【００１８】
さて、吸込路１５や翼室２に十分な呼び水が確保された状態で、羽根車３が回転すると、搬送液は、供給室１８から吸込口１７を通って吸込室１６に供給されるとともに、供給室１８から第二の連通口２２を通って貯液室２０に供給された後にその貯液室２０から第一の連通口２１を通って吸込室１６に供給され、その吸込室１６から端面部２ｃを通って翼室２に吸入される。翼室２内の搬送液は、翼室２から気液分離路６の導入口８と導出路１０と導出口９とを経て吐出路７へ吐出される。このような揚液作動のほかに、始動時には、羽根車３により翼室２内の自吸液（搬送液）を気液分離路６を通して翼室２内に戻して循環させながら気液分離する自吸作動を行う。すなわち、この自吸作動時には、翼室２内の自吸液が主孔１１から導出口９へ噴出されて内孔１４の内周面に沿った主渦流が発生するとともに、その主渦流よりも上流側で翼室２内の自吸液が副孔１２から導出路１０へ噴出されて内孔１３の内周面に沿った副渦流が発生し、その副渦流の回転向きＸＲは主渦流の回転向きＸＦに対し逆向きに設定されている。気液分離路６において副渦流は主渦流の下方領域Ｓに対し交差する。サイクロン効果によりこの主渦流から空気が吐出路７へ抜けるとともに、この主渦流は副孔１２の付近まで下がった後に副渦流に衝突して減衰される。一方、停止時に、吸込路１５においては、まず翼室２や吸込室１６内の搬送液が吸込口１７を通って供給室１８から逆流し、その逆流に伴い真空度が破壊されて生じた空気が第二の連通口２２から貯液室２０に流入するとともに、その空気の圧力により、呼び水として貯液室２０に残った貯液が第一の連通口２１から吸込室１６を通って翼室２に戻る。
【００１９】
従って、本実施形態では、吸込路１５において搬送液が供給室１８から逆流した際に主に吸込室１６や翼室２の搬送液が吸込口１７から逆流し、吸込室１６に対し隔壁１９により区画した貯液室２０の搬送液が逆流しにくくなり、貯液室２０に搬送液が残り易くなるとともに、貯液室２０に残った貯液が第一の連通口２１から吸込室１６を通って翼室２に戻り易くなり、吸込室１６や翼室２に呼び水を確保し易くなる。また、本実施形態では、副孔１２からの副渦流により主渦流を減衰させる減衰手段が簡単になって気液分離路６内の形状が簡単になるとともに、その減衰手段の形成作業が容易になり、副渦流による主渦流の減衰効果を高めることができる。
【００２０】
前記実施形態では、貯液室２０の第一の連通口２１が吸込室１６に連通するとともに貯液室２０の第二の連通口２２が供給室１８に連通しているが、貯液室２０の第一の連通口２１を翼室２に連通させたり、貯液室２０の第二の連通口２２を吸込室１６に連通させたりしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態にかかる非容積形ポンプを正面側から見た部分断面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線部分断面図であり、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線部分断面図である。
【図３】本実施形態にかかる非容積形ポンプを側面側から見た部分断面図である。
【図４】（ａ）は図３のＣ−Ｃ線部分断面図であり、（ｂ）は図３のＤ−Ｄ線部分断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
２…翼室、３…羽根車、７…吐出路、１５…吸込路、１６…吸込室、１７…吸込口、１８…供給室、１９…隔壁、２０…貯液室、２１…第一の連通口、２２…第二の連通口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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