(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化、高性能化が可能であり、しかも、モータの騒音や振動を軽減して、高度な静粛性を達成することができる新たな自吸式ポンプを提供する。【解決手段】自吸式ポンプ１００であって、上記ポンプ部２００は、上記吸入流路につながる吸入口２２１、および上記補助タンク３００につながる吐出口を備えるケーシング２２０と、このケーシング２２０内に配置され、垂直方向の支軸周りに回転する羽根車２１０とを備えており、上記補助タンク３００は、上記ポンプ部２００の上位に配置されており、かつ、上記モータ３５０は、その出力軸３５１が垂直方向下向きに延びるようにして上記補助タンク３００内に配置され、出力軸３５１の回転により上記羽根車２１０を回転させるように構成されている。【選択図】図１
2005163554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入流路と、この吸入流路内に配置された逆止弁と、吐出流路と、補助タンクと、吸入流路内の液体を補助タンクに送り込むポンプ部と、このポンプ部を駆動するためのモータと、補助タンク内空間の上部に開口するように配置され、上記吐出流路につながる自吸管と、を備えた自吸式ポンプであって、
上記ポンプ部は、上記吸入流路につながる吸入口、および上記補助タンクにつながる吐出口を備えるケーシングと、このケーシング内に配置され、垂直方向の支軸周りに回転する羽根車とを備えており、
上記補助タンクは、上記ポンプ部の上位に配置されており、かつ、
上記モータは、その出力軸が垂直方向下向きに延びるようにして上記補助タンク内に配置され、出力軸の回転により上記羽根車を回転させるように構成されていること特徴とする、自吸式ポンプ。
【請求項２】
上記補助タンクまたは上記吐出流路には、圧力タンクが付設されている、請求項１に記載の自吸式ポンプ。
【請求項３】
上記補助タンクの内面の適部および／または上記モータの外面の適部には、緩衝材が設けられている、請求項１に記載の自吸式ポンプ。
【請求項４】
上記緩衝材は、独立気泡体により形成されている、請求項３に記載の自吸式ポンプ。
【請求項５】
上記モータは、ＳＲモータである、請求項１ないし４のいずれかに記載の自吸式ポンプ。
【請求項６】
構成部材を支持するベースを備えており、このベースには、制御部を搭載した制御基板が電装ケースに収納された格好で取付けられている、請求項１ないし５のいずれかに記載の自吸式ポンプ。
【請求項７】
ポンプ部より下流側の静圧を検出するための第１の圧力センサと、流量が所定以下となったことを検出するための流量スイッチとが設けられており、上記制御部は、これら第１の圧力センサおよび流量スイッチからの信号に基づいてモータの制御を行う、請求項６に記載の自吸式ポンプ。
【請求項８】
ポンプ部より下流側の静圧を検出するための第１の圧力センサと、動圧を検出するための第２の圧力センサとが設けられており、上記制御部は、これら第１の圧力センサと第２の圧力センサからの信号に基づいてモータの制御を行う、請求項６に記載の自吸式ポンプ。
【請求項９】
ポンプ部より上流側の静圧を検出するための第３の圧力センサが設けられており、上記制御部は、この第３の圧力センサからの信号にも基づいてモータの制御を行う、請求項７または８に記載の自吸式ポンプ。
【請求項１０】
上記電装ケースには、冷却フィンが設けられている、請求項６に記載の自吸式ポンプ。
【請求項１１】
上記電装ケースの一部は、上記ベースを貫通してその下方に露出させられており、この露出部に冷却フィンが設けられている、請求項６に記載の自吸式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、浅井戸ポンプとして多用される自吸式ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の自吸式ポンプの代表的な構成は、たとえば、特許文献１に開示されており、これを本願の図１４および図１５に示す。この自吸式ポンプは、ポンプ部ａと、自吸ケースｂとを備えている。ポンプ部ａは、モータｃによって回転させられる羽根車ｄと、この羽根車ｄを取り囲むケーシングｅとを備えている。モータｃは、出力軸が水平方向に延びるようにして配置されており、したがって、上記の羽根車ｄは、水平軸周りに回転させられる。ケーシングｅには、吸入口ｆと吐出口ｇとが設けられており、ケーシングｅ内が満水状態において羽根車ｄが回転させられると、吸入口ｆから水がケーシングｅ内に吸入され、吐出口ｇから水が吐出させられる。上記ポンプ部ａにおけるケーシングｅの吸入口ｆは、逆止弁ｈを有する吸入管路ｊに連通させられている一方、上記ケーシングｅの吐出口ｇは、この吐出口ｇより上位に位置する上記自吸ケースｂに連通させられている。自吸ケースｂの内部には、この自吸ケースｂの内部空間の上部において開口し、この自吸ケースｂの壁を貫通して吐出管路ｐにつながる自吸管ｋが配置されている。これにより、自吸ケースｂは、気水分離室を構成する。自吸ケースｂの上部にはまた、呼び水注入口ｍが設けられ、この呼び水注入口ｍは、通常時にはキャップｎによって封鎖される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２６３２８３号公報
【０００４】
自吸ケースｂには、呼び水注入口ｍから、所定量の呼び水が注入される。この水は、自吸ケースｂ、ポンプ部ａのケーシングｅないし吸入管路ｊにおける逆止弁ｈまでの空間を満たす。モータｃを起動させて羽根車ｄを回転させると、吸入管路ｊにおける逆止弁ｈより上流側空間から吸入された空気による気泡が混じった水がケーシングｅの吐出口ｇから自吸ケースｂ（気水分離室）内に送り込まれる。気泡は、自吸ケースｂ（気水分離室）によって分離され、自吸管ｋから吐出管路ｐに排出されるが、水の一部は重力によってケーシングｅ内に戻り、このケーシングｅ内を気泡混じりの水で満たしたままの状態が維持される。こうして、吸入管路ｊにおける逆止弁ｈよりも上流側の空間の空気がポンプ部ａ、自吸ケースｂ、自吸管ｋを通して排出されてゆき、やがてこの吸入管路ｊにおける気水境界が上昇してポンプ部ａのケーシングｅを水が満たす状態が生まれ、その後の揚水が可能となる。
【０００５】
上記した従来の自吸式ポンプのモータｃとしては、たとえば、一般的なＡＣモータが採用される。この場合には、このモータの回転数が高々3000rpmであり、充分な揚程を得るには、ポンプ部ａの羽根車ｄを大径のものとしたり、高出力のモータを採用する必要があるなど、全体の大型化、重量化、高コスト化が避けられない。
【０００６】
また、モータｃが横置きに設置されているため、ポンプ全体の占有スペースが大きくなる。
【０００７】
さらに、モータｃが外部に露出して設置されているため、運転時の騒音や振動が大きく、静粛性に欠ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本願発明は、小型化、高性能化が可能であり、しかも、モータの騒音や振動を軽減して、高度な静粛性を達成することができる新たな自吸式ポンプを提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を採用した。
【００１０】
すなわち、本願発明によって提供される自吸式ポンプは、吸入流路と、この吸入流路内に配置された逆止弁と、吐出流路と、補助タンクと、吸入流路内の液体を補助タンクに送り込むポンプ部と、このポンプ部を駆動するためのモータと、補助タンク内空間の上部に開口するように配置され、上記吐出流路につながる自吸管と、を備えた自吸式ポンプであって、
上記ポンプ部は、上記吸入流路につながる吸入口、および上記補助タンクにつながる吐出口を備えるケーシングと、このケーシング内に配置され、垂直方向の支軸周りに回転する羽根車とを備えており、
上記補助タンクは、上記ポンプ部の上位に配置されており、かつ、
上記モータは、その出力軸が垂直方向下向きに延びるようにして上記補助タンク内に配置され、出力軸の回転により上記羽根車を回転させるように構成されていること特徴としている。
【００１１】
この自吸式ポンプは、地上に設置されるが、吸入流路には、浅井戸の水中に下端を浸漬した汲み上げ管が接続される。この自吸式ポンプは、いわゆる自吸作用によって汲み上げ管ないし吸入流路内の空気を排してポンプ部のケーシングを水で満たし、以後の揚水が可能となる。すなわち、補助タンクに注入された呼び水が、この補助タンク、ポンプ部のケーシング、ないし吸入流路の逆止弁までの空間を満たす。モータを起動して羽根車を回転させると、吸入流路における逆止弁までの空間が負圧になることにより汲み上げ管を含めた空間から空気が吸入され、この空気による気泡混じりの水がケーシングの吐出口から補助タンク内に送り込まれる。気泡は、補助タンク内で分離されて補助タンク内の上部空間に至り、自吸管から吐出流路へと排出されるが、補助タンク内の水の一部は重力によってポンプ部のケーシング内に戻り、このポンプ部のケーシング内を気泡混じりの水で満たしたままの状態が維持される。このようにして吸入流路の逆止弁より上流側の空間の空気が排出されてゆき、やがて、汲み上げ管における気水境界が上昇してポンプ部のケーシング内が水で満たされる状態が生まれ、その後の揚水が可能となる。
【００１２】
上記構成の自吸式ポンプはまた、自吸作用をなすために配置され、かつ通常運転時には流路の一部ともなる補助タンク内に、ポンプ部を駆動するためのモータが、出力軸が垂直方向を向くようにして縦方向に組み込まれている。そのため、モータの回転によって生じる騒音が直接的に外部に放出されることがなく、静粛性に優れたものとなる。また、モータの外壁が補助タンク内を流れる水に接触するため、モータの冷却が促進され、モータの異常昇温が防止される。さらに、モータは、縦方向に組み込まれているため、補助タンクは、このモータを内包するような形態とすればよく、ポンプ全体としての平面的な占有スペースが節約される。
【００１３】
好ましい実施の形態において、上記補助タンクまたは上記吐出流路には、圧力タンクが付設されている。
【００１４】
このように構成すれば、吐出水の流れの脈動が緩和され、流水の連続性が高まる。
【００１５】
好ましい実施の形態においてはまた、上記補助タンクの内面の適部および／または上記モータの外面の適部には、緩衝材が設けられている。この場合において、緩衝材は、好ましくは、樹脂による独立気泡体により形成される。
【００１６】
このような構成によれば、モータの回転によって生じる振動や騒音がより吸収され、運転時の静粛性がさらに高められる。
【００１７】
好ましい実施の形態においては、上記モータは、ＳＲモータが採用される。
【００１８】
ＳＲモータは、小型化が可能であって、かつ、１００００ｒｐｍを超える高速回転が可能である。したがって、ポンプ部の羽根車を小型化しても、充分な揚程を確保することができるなど、この自吸式ポンプのさらなる小型化が可能となる。
【００１９】
好ましい実施の形態においてはさらに、構成部材を支持するベースを備えており、このベースには、制御部を搭載した制御基板が電装ケースに収納された格好で取付けられている。
【００２０】
好ましい実施の形態においてはまた、ポンプ部より下流側の静圧を検出するための第１の圧力センサと、流量が所定以下となったことを検出するための流量スイッチとが設けられており、上記制御部は、これら第１の圧力センサおよび流量スイッチからの信号に基づいてモータの制御を行うように構成されている。
【００２１】
たとえば、蛇口を開いたとき、吐出流路の静圧が所定以下となったことを検知してポンプを起動したり、逆に、蛇口を閉じていった場合に流量が所定以下となったことを検知するなどして、ポンプを停止したりといった制御が可能となる。
【００２２】
他の好ましい実施の形態においては、ポンプ部より下流側の静圧を検出するための第１の圧力センサと、動圧を検出するための第２の圧力センサとが設けられており、上記制御部は、これら第１の圧力センサと第２の圧力センサからの信号に基づいてモータの制御を行うように構成されている。
【００２３】
第１の圧力センサによって検出される静圧と、第２の圧力センサによって検出される動圧とにより、流速（流量）を演算することができる。したがって、静圧低下を検知してポンプを起動したり、流量が所定以下となったときにポンプを停止するといった制御が可能となる。
【００２４】
他の好ましい実施の形態においてはさらに、ポンプ部より上流側の静圧を検出するための第３の圧力センサが設けられており、上記制御部は、この第３の圧力センサからの信号にも基づいてモータの制御を行うように構成されている。
【００２５】
これにより、第１の圧力センサによって検出される静圧と、第３の圧力センサによって検出される静圧との差圧を検出することができるのであり、これにより、常時、ポンプの全揚程を監視しつつ、ポンプの制御を適正に行うことができる。また、吸入側の汲み上げ高さを知ることもできるので、全揚程に対し、ポンプのＯＮ圧、ＯＦＦ圧を自動設定して、全自動による運転制御をするといったことが可能となる。
【００２６】
好ましい実施の形態においてはまた、上記電装ケースには、冷却フィンが設けられている。この場合において、さらに好ましくは、上記電装ケースの一部は、上記ベースを貫通してその下方に露出させられており、この露出部に冷却フィンが設けられている。
【００２７】
このような構成によれば、制御基板から生じる熱をより効果的に放散させることができる。
【００２８】
本願発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本願発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００３０】
図１〜図３は、本願発明に係る自吸式ポンプの第１の実施形態を示す。この自吸式ポンプ１００は、平面視略矩形状をした板金製のベース１１０上に構成部材が搭載されている。このベース１１０上には、ポンプ部２００を構成するための第１の配管ブロック１２０と、後記するセンサ類を配置するための吐出流路を構成するための第２の配管ブロック１５０とが隣接して配置されている。
【００３１】
第１の配管ブロック１２０内には、羽根車２１０を回転可能に収容保持するためのケーシング２２０が形成されており、このケーシング２２０内には、たとえば、ウエスコポンプを構成するための羽根車２１０が、垂直状の回転軸を中心として回転するように収容されている。このケーシング２２０には、吸入口２２１と吐出口２２２とが形成されている。このケーシング２２０の吸入口２２１は、第１の配管ブロック１２０の側壁に開けた吸入ポート１２１に連通させられており、この吸入ポート１２１には、吸入配管アタッチメント１２２がねじ込み連結されて、吸入流路を形成している。吸入配管アタッチメント１２２には、逆止弁１２３が組み込まれており、また、図示しない汲み上げ配管が先端部のねじを利用して接続される。ケーシング２２０の吐出口２２２は、この第１の配管ブロック１２０の上面適部に開口する第１の孔１２４に連通させられている。図に示す例では、第１の配管ブロック１２０の側部から上記ケーシング２２０の吐出口２２２に連通する水平孔１２４ａを開けるとともに、この第１の配管ブロック１２０の上面適部から上記水平孔１２４ａに交差する垂直孔１２４ｂを開け、上記水平孔１２４ａの出口を盲栓１２５で封鎖することにより、ケーシング２２０の吐出口２２２と第１の配管ブロック１２０の上面適部に開口する第１の孔１２４とを連通させている。
【００３２】
上記第１の配管ブロック１２０の上面には、筒形をした補助タンク３００が一体的に連結されているとともに、この補助タンク３００内に収容されるようにして、ＳＲモータなどのモータ３５０がその出力軸３５１を上記羽根車２１０の回転軸と一致させるようにして搭載されている。より具体的には、図１に表れているように、第１の配管ブロック１２０の上面には、内周にねじ部１２６ａを有する上向き円筒フランジ１２６が一体形成されており、この円筒フランジ１２６に対し、モータ３５０のハウジング３５２を連結している。モータ３５０のハウジング３５２には、雄ねじ部３５２ａが形成されており、この雄ねじ部３５２ａが上記円筒フランジ１２６のねじ部１２６ａにねじ込まれる。また、円筒フランジ１２６とモータ３５０のハウジング３５２との間には、Ｏリング３５３が介装されている。モータ３５０の出力軸３５１は、第１の配管ブロック１２０に一体形成された内向フランジ１２７を貫通して下方に延び、上記羽根車２１０の軸心に連結されている。上記内向フランジ１２７とモータ３５０の出力軸３５１との間には、メカニカルシール１２８が介装されており、このメカニカルシール１２８と上記Ｏリング３５３とにより、モータ３５０の出力軸３５１の軸受部等に水が浸入することが防止される。
【００３３】
上記第１の配管ブロック１２０にはまた、その上面に開口する第２の孔１２９が設けられており、この第２の孔１２９は、この第１の配管ブロック１２０の側部、すなわち、上記した吸入ポート１２１と反対側の側部に設けた接続ポート１３０に連通させられている。図に示す実施形態では、この第１の配管ブロック１２０の側部から水平孔１３０ａを開けるとともに、この第１の配管ブロック１２０の上面から上記水平孔１３０ａに交差する垂直孔１３０ｂを開けることにより、上記第２の孔１２９と接続ポート１３０との間を連通させている。この第２の孔１２９には、図１に表れているように、補助タンク３００内を上方に延び、補助タンク３００内空間の上方で開口する自吸管３１０が、その基端をねじ込むなどして接続されている。
【００３４】
図１，図２から理解されるように、第１の配管ブロック１２０の上面に設けた第１の孔１２４と第２の孔１２９とは、いずれも、円筒形をした補助タンク３００の内部領域に位置させられている。
【００３５】
上記補助タンク３００の上面には、圧力タンク３２０が設けられている。この圧力タンク３２０は、球形をした容器３２１の下部を補助タンク３００に連通させるとともに、容器３２１の上部空間と下部空間とを仕切る弾性変形可能な膜状部材３２２を設けたものである。大気圧において、図１，図２に表れているように、この膜状部材３２２は、球形容器３２１の下半分の内面に沿わせられている。補助タンク３００内の圧力が上昇すると、膜状部材３２２が上方に移動するように変形し、球形容器３２１の上部空間を圧縮する。したがって、球形容器３２１の上部空間が圧縮された状態を選択することにより、補助タンク３００に予圧を与えることができる。
【００３６】
上記補助タンク３００の上面にはまた、呼び水注水口３３０が設けられ、この呼び水注水口３３０は、キャップ３３０ａによって閉じられる。
【００３７】
上記第２の配管ブロック１５０は、図１に表れているように、概して逆Ｕ字状に湾曲する内部流路１５１を有しており、その入口部が上記第１の配管ブロック１２０の接続ポート１３０に接続されることにより、吐出流路を形成している。この吐出流路には、流量スイッチ１５２と、圧力センサ１５３とが設けられている。この実施形態の流量スイッチ１５２は、マグネット１５２ａを担持した回動アーム１５２ｂを設け、この回動アーム１５２ｂの回動の程度を図示しない磁力センサによって検知するようにしたものである。図に示す実施形態では、上記した内部流路１５１の上向きの流れの強さに応じて回動アーム１５２ｂが上方回動し、マグネット１５２ａがより磁力センサに近づくように構成してある。たとえば、磁力センサは、検出磁力が所定値を境に、それを下回った時点でＯＦＦ信号を発し、それを上回った時点でＯＮ信号を発するように構成される。圧力センサ１５３は、吐出流路内の静圧を検出することができるように配置されている。この第２の配管ブロック１５０の内部流路１５１の出口部は、自吸ポンプとしての吐出ポート１５４を形成しており、ここには、図示しない蛇口を設けた給水配管が接続される。上記流量スイッチ１５２および圧力センサ１５３からの検知信号は、後記する制御部１１１によるモータ３５０の制御に供される。
【００３８】
この実施形態ではまた、図１等に表れているように、補助タンク３００の内面、および、モータ３５０のハウジング３５２の外面に、好ましくは樹脂による独立気泡体からなる緩衝材３３１が貼着されている。
【００３９】
ベース１１０上にはまた、マイコン等の電子素子からなる制御部１１１が搭載された制御基板１１２が、電装ケース１１３に収容された格好で搭載されている。この電装ケース１１３は、ベース１１０上の設置スペースを節約するべく、立設状に取付けられている。
【００４０】
上記のようにベース１１０上に設置された各構成部材は、ベース１１０に下端が接続されたカバー部材１１６によって覆われている。
【００４１】
次に、上記構成の自吸式ポンプ１００の動作について説明する。
【００４２】
この自吸式ポンプ１００は、地上の適所に設置され、たとえば、浅井戸ポンプとして使用される。この場合、井戸中の水に下部を浸漬させた図示しない汲み上げ管が上記したように吸入配管アタッチメント１２２に接続され、一方、吐出ポート１５４には、図示しない給水配管が接続される。給水配管には、通常、蛇口、あるいは、バルブが設けられる。
【００４３】
上記のようにしてこの自吸式ポンプ１００を設置したとき、たとえば、試運転モードによる運転が行われる。汲み上げ管内の水面は、井戸中の水面と同等高さにある。給水配管の蛇口あるいは、バルブは、開とする。その上で、補助タンク３００内に、呼び水注水口３３０から所定量の呼び水を注水する。吸入配管アタッチメント１２２には、逆止弁１２３が設けられているから、上記の呼び水は、補助タンク３００、ポンプ部２００のケーシング２２０、ないし吸入流路における上記逆止弁１２３までの空間を満たす。モータ３５０を起動してポンプ部２００の羽根車２１０を回転させると、吸入流路における逆止弁１２３までの空間が負圧となることから、汲み上げ管を含めた空間から空気が逆止弁１２３を通過して吸入され、この空気による気泡混じりの水がポンプ部２００のケーシング２２０の吐出口２２２から補助タンク３００内に送り込まれる。気泡は、補助タンク３００内で分離されて補助タンク３００内の上部空間に至り、自吸管３１０から吐出流路へと排出される。しかしながら、補助タンク３００内の水の一部は重力によってポンプ部２００のケーシング２２０内に戻り、このケーシング２２０内を気泡混じりの水で満たしたままの状態が維持される。このようにして吸入流路の逆止弁１２３より上流側、すなわち、汲み上げ管内の空気が排出されてゆき、汲み上げ管における気水境界が上昇して、やがて、ポンプ部２００のケーシング２２０内が水で満たされる状態がつくり出される。いったんこの状態がつくり出されると、汲み上げ管を取り外す等しない限り、汲み上げ管からポンプ部２００までの流路が水で満たされた状態に維持される。
【００４４】
以後は、通常の揚水が可能となる。すなわち、ポンプ部２００のケーシング２２０の吐出口２２２から吐出された水は、補助タンク３００内の上部の空気を追い出すようにしてこの補助タンク３００内を満たし、自吸管３１０を通って吐出流路から給水配管に送り出される。補助タンク３００には、上記したように圧力タンク３２０が付設されているので、ポンプ部２００による水流に脈動等が生じていても、この脈動が消失させられて、吐出流路内の流れが定常となり、流量スイッチ１５２、あるいは、圧力センサ１５３による検出が正確に行える。
【００４５】
実施形態では、モータ３５０として、ＳＲモータを採用しているので、１００００ｒｐｍを超える回転数を得て、羽根車２１０ないしこれを囲むケーシング２２０からなるポンプ部２００が小型化されても、所望の揚程、あるいは流量を得ることができる。なお、ＳＲモータは、振動や騒音の発生が比較的大きいという性質があるが、このモータ３５０そのものが、補助タンク３００内において、水中に没した状態で配置されているので、騒音が外部に漏れ出ることが少なくなり、結果として、静粛性に優れた自吸式ポンプ１００が実現できる。実施形態ではまた、補助タンク３００の内面、あるいは、モータ３５０のハウジング３５２の外面に緩衝材３３１が貼着されているので、これによる騒音軽減効果により、静粛性がさらに高まる。また、モータ３５０のハウジング３５２の外面は、常に補助タンク３００内で吐出流路に向けて流動する水に接しているので、モータ３５０によって発生させられる熱は速やかに除去され、モータ３５０が異常昇温によって故障するといった事態を回避することができる。
【００４６】
上述したように、制御部１１１は、流量スイッチ１５２、および圧力センサ１５３からの検出信号に基づいてモータ３５０を回転制御する。図４は、吐出流路内静圧と流量との関係を示すグラフである。圧力センサ１５３によって検出される静圧につき、ＯＦＦしきい値と、ＯＮしきい値とを設定しておく。モータ３５０は、静圧がＯＮしきい値を下回った時点で起動する。また、モータ３５０は、静圧がＯＦＦしきい値を上回り、かつ、流量スイッチ１５２がＯＦＦ信号を発した時点で、停止する。
【００４７】
吐出流路内は、圧力タンク３２０によって予圧を与えられており、したがって、蛇口あるいはバルブを開くと、圧力タンク３２０による圧力開放によって水が吐出される。これによって静圧が下がるので、この静圧がやがてＯＮしきい値を下回り、その時点でモータ３５０が起動する。これによって継続して、この自吸式ポンプ１００によって汲み上げられた水が吐出される。逆に、蛇口あるいはバルブを閉めてゆくと、静圧が上昇するとともに、流量が減少する。やがて静圧がＯＦＦしきい値を上回る。そして、流量スイッチ１５２がＯＦＦとなった時点で、モータ３５０を停止する。逆止弁１２３が逆流を防止しているので、自吸式ポンプ１００内の流路の圧力は、圧力タンク３２０の作用により、所定の圧力に維持される。
【００４８】
図５ないし図７は、本願発明に係る自吸式ポンプの第２の実施形態を示す。この実施形態においても、ベース１１０上に配管ブロック１２０が設置され、この配管ブロック１２０により、ポンプ部２００を形成するためのケーシング２２０、このケーシング２２０の吸入口につながる吸入ポート１２１、ケーシング２２０の吐出口につながるようにこの配管ブロック１２０の上面に開口させた第１の孔１２４、この第１の孔１２４とは別にこの配管ブロック１２０の上面に開口させた第２の孔１２９、および、この第２の孔１２９につながる吐出ポート１５４が形成されている。ケーシング２２０には、やはりウエスコポンプを構成する羽根車２１０が垂直軸を中心として回転するように収容されている。吸入配管アタッチメント１２２には、逆止弁１２３が設けられている。配管ブロック１２０の上面にはまた、ＳＲモータ３５０がその出力軸３５１が垂直方向下向きに延びるようにして装着されており、出力軸３５１は、上記羽根車２１０の軸に連結されている。
【００４９】
上記配管ブロック１２０の上面にはまた、上記ポンプ部２００、第１の孔１２４および第２の孔１２９を取り囲むようにして、略円筒形をした補助タンク３００が形成されている。この補助タンク３００には、その裾部の外壁の一部を膨出させて水平の段部３３２を形成し、この段部３３２に圧力センサ１５３が取付けられている。図７に表れているように、この補助タンク３００の段部３３２には、呼び水注水口３３０が設けられ、この呼び水注水口３３０は、通常時にはキャップ３３０ａによって封鎖されている。この補助タンク３００の上部にはまた、略球形をした圧力タンク３２０が一体的に設けられている。この実施形態では、補助タンク３００の天井板３３３の一部を球形に窪ませる一方、球形の膨出部をもつ板状部材３２１ａを上記天井板３３３に重ねるように固定して球形のタンク室を形成するとともに、タンク室の上部空間と下部空間とを仕切る弾性変形可能な膜状部材３２２を設けたものである。第１の実施形態における圧力タンク３２０と同様、大気圧において、図５，図６に表れているように、この膜状部材３２２は、タンク室の下半分の内面に沿わせられている。
【００５０】
配管ブロック１２０の上面に設けた上記の第２の孔１２９には、補助タンク３００の上方に延びる自吸管３１０が、その基端部において接続されている。また、配管ブロック１２０の側面適部には、第１の孔１２４を通過する水の流量を電磁的に検出することができる流量スイッチ１５２が取付けられている。この流量スイッチ１５２もまた、設定値を境として、これを下回ったときにＯＦＦ信号を発し、上回ったときにＯＮ信号を発するように構成したものを用いることができる。
【００５１】
ベース１１０にはまた、制御部１１１を構成する制御基板１１２が所定の電装ケース１１３に収容された格好で縦型に搭載されている。この点は、第１の実施形態と同様である。
【００５２】
この実施形態に係る自吸式ポンプ１００についても、吸入配管アタッチメント１２２に図示しない汲み上げ管が適宜接続され、吐出ポート１５４に図示しない給水配管が適宜接続されて使用される。この実施形態に係る自吸式ポンプ１００は、配管ブロック１２０の形状、補助タンク３００の形状、圧力センサ１５３、流量スイッチ１５２の位置等が第１の実施形態とは異なるが、機能的には同様であり、同様の動作をなし、かつ、同様の利点を有することは、容易に理解されよう。
【００５３】
図８ないし図１０は、本願発明に係る自吸式ポンプの第３の実施形態を示す。この実施形態は、図１ないし図３に示した第１の実施形態と近似しており、圧力タンク３２０の設置位置および圧力センサ１５３の設置位置が異なる。すなわち、この実施形態では、予圧を与えるための圧力タンク３２０は、吐出流路の途中に設けられている。また静圧を検出するための圧力センサ１５３は、吐出流路の側方に枝分かれするような格好で設けられている。電装ケース１１３には、補助タンク３００を向く側の面に冷却フィン１１５が形成されている。また、この実施形態では、電装ケース１１３におけるベース１１０を貫通する部位の下面にも、冷却フィン１１５が設けられている。これにより、制御基板１１２が作動中に発する熱をより効果的に外部に逃がし、電装ケース１１３内が異常昇温するといった事態を効果的に回避することができる。この実施形態ではさらに、補助タンク３００の外面、および、モータ３５０のハウジング３５２の外面に、樹脂による独立発泡体でできた緩衝材３３１が貼着されている。その余の構成は、図１ないし図３に示した第１の実施形態と同様であるので、同一または同等の部材または部分に同一の符号を付して、ここでの説明は省略する。
【００５４】
この第３の実施形態に係る自吸式ポンプ１００についても、吸入配管アタッチメント１２２に図示しない汲み上げ管が適宜接続され、吐出ポート１５４に図示しない給水配管が適宜接続されて使用される。この実施形態に係る自吸式ポンプ１００についても、細部について第１の実施形態と異なる点は存在するが、機能的にはほぼ同様であり、同様の動作をなし、かつ、同様の利点を有することは、容易に理解されよう。
【００５５】
図１１ないし図１３は、本願発明に係る自吸式ポンプの第４の実施形態を示す。この第４の実施形態は、図８ないし図１０に示した第３の実施形態と近似しており、次の点で異なる。吐出流路において、静圧を検出するための第１の圧力センサ１５３と、動圧を検出するための第２の圧力センサ１５５とが設けられており、吸入流路において、静圧を検出するための第３の圧力センサ１５６が設けられている。なお、流量スイッチ１５２は、設けられていない。この構成によれば、第１の圧力センサ１５３によって検出される静圧と、第２の圧力センサ１５５によって検出される動圧とから、演算によって流量を検出することができる。したがって、このようにして演算される流量に所定のしきい値を設けてこれを第１の実施形態の制御について説明した流量スイッチのＯＦＦ信号と同等に扱えば、図４を参照して説明したのと同等の制御を行うことができる。
【００５６】
また、第１の圧力センサ１５３によって検出されるポンプ部２００より下流側の静圧と、第３の圧力センサ１５６によって検出されるポンプ部２００より上流側の静圧とにより、これらの差をとって、自吸式ポンプ１００の全揚程を検出することができる。また、上流側の静圧により、吸入側の汲み上げ高さを知ることができる。したがって、全揚程から汲み上げ高さを差し引いた揚程を知ることができるのであり、これにより、モータ３５０を起動するためのＯＮ圧、停止するためのＯＦＦ圧を自動設定して、全自動運転制御をするといったことが可能となる。
【００５７】
その余の点は、第３の実施形態について上述したのと同様であり、上記各実施形態の自吸式ポンプ１００と実質的に同等の作動状態および利点を得ることができる。
【００５８】
もちろん、この発明の範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本願発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本願発明の第１の実施形態に係る自吸式ポンプの正面断面図である。
【図２】図１に示す自吸式ポンプの左側面断面図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
【図４】本願発明に係る自吸式ポンプの制御例を説明するグラフである。
【図５】本願発明の第２の実施形態に係る自吸式ポンプの正面断面図である。
【図６】図５に示す自吸式ポンプの左側面断面図である。
【図７】図５のVII−VII線断面図である。
【図８】本願発明の第３の実施形態に係る自吸式ポンプの正面断面図である。
【図９】図８に示す自吸式ポンプの左側面断面図である。
【図１０】図８のX−X線断面図である。
【図１１】本願発明の第４の実施形態に係る自吸式ポンプの正面断面図である。
【図１２】図１１に示す自吸式ポンプの左側面断面図である。
【図１３】図１１のXIII−XIII線断面図である。
【図１４】従来の自吸式ポンプの一例の断面図である。
【図１５】図１４に示す自吸式ポンプの断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００  自吸式ポンプ
１１０  ベース
１１１  制御部
１１２  制御基板
１１３  電装ケース
１１５  冷却フィン
１１６  カバー
１２０  第１の配管ブロック（配管ブロック）
１２１  吸入ポート
１２２  吸入配管アタッチメント
１２３  逆止弁
１２４  第１の孔
１２４ａ  水平孔
１２４ｂ  垂直孔
１２５  盲孔
１２６  円筒フランジ
１２６ａ  ねじ部
１２７  内向フランジ
１２８  メカニカルシール
１２９  第２の孔
１３０  接続ポート
１３０ａ  水平孔
１３０ｂ  垂直孔
１５０  第２の配管ブロック
１５１  内部流路
１５２  流量スイッチ
１５２ａ  マグネット
１５２ｂ  回動アーム
１５３  圧力センサ（第１の圧力センサ）
１５４  吐出ポート
１５５  第２の圧力センサ
１５６  第３の圧力センサ
２００  ポンプ部
２１０  羽根車
２２０  ケーシング
２２１  吸入口
２２２  吐出口
３００  補助タンク
３１０  自吸管
３２０  圧力タンク
３２１  容器
３２１ａ  板状部材
３２２  膜状部材
３３０  呼び水注水口
３３０ａ  キャップ
３３１  緩衝材
３３２  段部
３３３  天井板
３５０  モータ
３５１  出力軸
３５２  ハウジング
３５２ａ  雄ねじ部
３５３  Ｏリング
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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