(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
井戸内に設置される水中ポンプと、この水中ポンプに接続された揚水管と、この揚水管に接続された流路配管、この流路配管に設置されて圧力を検出する圧力検出装置及び流量を検出する流量検出装置をユニットカバーの内部に収納した地上部ユニットとを備えた給水ポンプ装置において、
前記流路配管に取付け座を設けた構造を有し、該流路配管を変更することなく、前記水中ポンプから揚水された給水の圧力を減圧するための減圧弁を着脱可能に取付けるための減圧弁取付部を設けたことを特徴とする給水ポンプ装置。
【請求項２】
前記減圧弁取付部は、減圧弁を取付けない場合には蓋により閉塞されていることを特徴とする請求項１記載の給水ポンプ装置。
【請求項３】
前記減圧弁は、弁箱を有しない構造で、減圧に必要な機能を一体化した構造であることを特徴とする請求項１又は２に記載の給水ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は給水ポンプ装置に係り、特に井戸水の汲み上げ等に用いる水中ポンプを備えた給水ポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、井戸内に設置した水中ポンプを地上部に設置した地上部ユニットにより自動運転させる給水ポンプ装置が知られている。この給水ポンプ装置においては、地上部での給水圧力が地下の水面までの高さにより変化し、井戸内の自然水位が季節や時間或いは天候等により変化したり、当初の計画時と異なったりすると、給水圧力がそれに伴って変化する。井戸の水位が非常に高くなると、地上部での給水圧力も異常に高くなり、地上部ユニットに使用している機器類の最高使用圧力を越えてしまう場合がある。その結果、地上部ユニットにおける機器類が破損したり、水の使用時に水が勢い良く吹出して不測の事態が発生することがある。そこで、それらの現象を防止するため水中ポンプと地上部ユニットの間に給水圧力を減じるための減圧弁を設け、地上部ユニットにかかる圧力を制限するという手法が従来から採られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、機器設置当初から井戸に水位変動があるとわかっている場合は、最初から減圧弁を設置するが、機器設置後または使用開始後に井戸の水位に変動があり、減圧弁を設置しなければならないという必要が判明した場合、揚水管を切断し、その間に減圧弁を挿入しなければならないという煩わしさがある。さらに、減圧弁を設置したとしても、この減圧弁は地上部ユニットより外部にあるため、冬期における凍結防止の対策も採らなければならなかった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、減圧弁が機器設置当初から必要な場合には当初から地上部ユニット内に減圧弁を設置しておき、機器設置後または使用開始後に井戸の水位に変動があり、減圧弁を設置しなければならないという必要が判明した場合には、減圧弁を機器設置後でも地上部ユニット内に容易に装着できる給水ポンプ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、井戸内に設置される水中ポンプと、この水中ポンプに接続された揚水管と、この揚水管に接続された流路配管、この流路配管に設置されて圧力を検出する圧力検出装置及び流量を検出する流量検出装置をユニットカバーの内部に収納した地上部ユニットとを備えた給水ポンプ装置において、前記流路配管に取付け座を設けた構造を有し、該流路配管を変更することなく、前記水中ポンプから揚水された給水の圧力を減圧するための減圧弁を着脱可能に取付けるための減圧弁取付部を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明は、上記のように構成されているので、井戸内に水中ポンプを設置し、地上部ユニットを地上に設置して配管接続工事を完了させた後、運転を行い、地上部での給水圧力が必要以上に高く、水を利用する上で不都合が生じる場合、一体化した減圧弁を地上部ユニット内の減圧弁取付部に取付けることにより、容易に地上部での給水圧力を良好な状態に変更できる。一方、減圧弁が機器設置当初から必要な場合には、当初から地上部ユニット内の減圧弁取付部に取付けておくことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る給水ポンプ装置の一実施形態を図１乃至図５を参照して説明する。
図１は、本発明の給水ポンプ装置の基本構成を示す模式図である。図１に示すように、給水ポンプ装置は、井戸１内に設置された水中ポンプ２と、水中ポンプ２を制御する地上部ユニット３と、水中ポンプ２と地上部ユニット３とを接続する揚水管４と、地上部ユニット３に接続されるとともに蛇口（給水栓）１０を有した吐出し管５とを備えている。
【０００８】
前記地上部ユニット３内には、水中ポンプ２を始動させるための圧力を検出する圧力検出装置（圧力スイッチ）６と、水中ポンプ２を停止させる条件の一つである流量を検出するための流量検出装置（流量スイッチ）７と、水中ポンプ２の停止中に吐出し管５内の給水の圧力を保持するとともに蛇口１０の使用時（開いたとき）に一部給水を行うための圧力タンク８と、吐出し管５から揚水管４への逆流を防止するための逆止め弁９とが設置されている。
【０００９】
また地上部ユニット３内には、逆止め弁９の後流側に減圧弁１１が設置されている。この減圧弁１１は、地上部ユニット３内の流路配管１２に設置されており、逆止め弁９と圧力検出装置６との間の流路配管の減圧弁取付部（後述する）に着脱可能に取付けられている。機器設置当初から井戸１に水位変動があるとわかっている場合には、最初から減圧弁１１を流路配管１２の減圧弁取付部に取付けておく。井戸１に大きな水位変動がない場合には、前記流路配管１２の減圧弁取付部は、減圧弁を取付けることなく蓋等により閉塞し、流路配管内の水が流出しないようにしておく。
また、機器設置後または使用開始後に井戸１の水位に変動があり、減圧弁１１を設置しなければならないという必要が判明した場合、流路配管１２の減圧弁取付部の蓋を取り外した後に減圧弁１１を取付ける。
【００１０】
図２および図３は地上部ユニットの詳細構造を示す図であり、図２は地上部ユニットの縦断面図であり、図３は図２のII−II線矢視図である。
図２および図３に示すように、地上部ユニット３内の流路配管１２の両端部には、フランジ１３，１４が固定されている。そして、フランジ１３には揚水管４が接続され、フランジ１４には吐出し管５が接続される（図１参照）。地上部ユニット３内の流路配管１２には、上流側から順次、逆止め弁９、流量検出装置７、減圧弁１１、圧力検出装置６、圧力タンク８が設置されている。また流量検出装置７および逆止め弁９の直上流には、ストレーナ２０が設置されている。地上部ユニット３は、前記各機器を収納するユニットカバー１５を備えている。
【００１１】
前記減圧弁１１は、図２に示すように、流路配管１２の減圧弁取付部１２ａに着脱可能に取付けられている。減圧弁取付部１２ａの上端面は平面的な取付け座になっており、減圧弁１１の取付フランジ１１ａを取付け座に載せ、取付フランジ１１ａを４本のボルト１７により締め込むことにより、減圧弁１１を減圧弁取付部１２ａに簡単に取付けることができる。
【００１２】
図４は減圧弁１１の詳細構造を示す断面図である。図４に示すように、減圧弁１１は弁箱を有しない構造で、減圧に必要な機能を一体化した構造であり、流路配管１２の減圧弁取付部１２ａに容易に着脱できるようになっている。即ち、弁箱は流路配管１２によって構成されている。減圧弁１１は、図４に示すように、流路配管１２の減圧弁取付部１２ａに取付けられる取付フランジ１１ａを有した本体部２１と、本体部２１内に上下動可能に収容された弁軸２２と、弁軸２２の下端に固定された弁体２３と、取付フランジ１１ａとカバー２４とに挟持されたダイヤフラム２５を備えている。減圧弁１１は、更にダイヤフラム２５の上方に配設された押圧部材２６と、押圧部材２６およびダイヤフラム２５を下方に押圧するための調節ばね２７と、調節ばね２７の圧縮力を調節するための調節ねじ２８とを備えている。
【００１３】
上述の構成において、弁体２３におけるゴム等の弾性体からなるパッキン２９が本体部２１の下端部の弁座２１ａに係合している場合には、弁体２３は閉じた状態にある。調節ねじ２８を調節して、調節ばね２７を保持しているばね座３０を下方に押し下げることにより調節ばね２７を圧縮し、押圧部材２６を介してダイヤフラム２５を押し下げる。これにより、弁軸２２およびこれに直結された弁体２３を押し下げ、弁体２３を開く。即ち、弁体２３のパッキン２９と弁座２１ａとの間に間隙が形成される。そして、給水側より入った流体は、弁体２３のパッキン２９と本体部２１の弁座２１ａとの間隙より二次側へ流出すると同時に二次側圧力として直接ダイヤフラム２５に働く。ダイヤフラム２５へ加わった二次側圧力は、調節ばね２７からの力とバランスを取りながら弁体２３の開度を調節することにより、二次側圧力を一定に保つことができる。
【００１４】
管路内の圧力を低減させる減圧弁は、通常、減圧機構を保持する目的と、内部の流体が外部に漏れ出さないように、弁箱を有している。しかし、本発明のように、地上部ユニット３の流路に取付けようとする場合には、弁箱の機能は、地上部ユニット３内の流路配管１２で可能となる。このため、後から取付けようとする減圧弁には、図４に示すように、弁箱は不要で、内部の機構部品が外れないように部品の連結機構や、内部部品が運動するための摺動機構等があればよい。
【００１５】
図５は、井戸１に大きな水位変動がないため、減圧弁１１を流路配管１２の減圧弁取付部１２ａに取付ける必要がない場合を示す図であり、地上部ユニット３の縦断面図である。
図５に示すように、流路配管１２の減圧弁取付部１２ａは、蓋１８により閉塞されている。減圧弁取付部１２ａと蓋１８との間にはシール用のＯリング１９が設けられている。このように減圧弁取付部１２ａに蓋１８を設けることにより、流路配管１２内の給水が流出する恐れがない。
【００１６】
井戸内の水位は、季節や時間により変動し、計画的には、使用水量や配管抵抗等の余裕を持って性能や機種を大きめに選定する。このため、実際にポンプを運転したときに、地上部での給水圧力は、必要な圧力よりもかなり高い圧力となってしまう場合が多くある。地上部での圧力が高すぎると、地上部ユニット３内の機器や配管部品を損傷したり、給水栓から水が勢い良く吹出したりして、使用感覚が良くない。これを解決する手段として、水中井戸ポンプと地上部ユニットの間の配管に、減圧弁を取付け、減圧弁の下流二次の圧力が、ある圧力以上に上昇しないようにする方法がある。
【００１７】
しかし、地上部での給水圧力が過大になることは、事前に判断できないため、配管工事を完了し、運転を行って、過大圧力があることが判明する。このため、給水圧力の過大を解決しようと、減圧弁を設置するために配管をやり直して、減圧弁を取付けなければならない。本発明では、上述したように、地上部ユニット３の流路部である流路配管１２に予め減圧弁が取り付けられるように、減圧弁取付部１２ａ、例えば、取付け座を設けておく。この取付け座は、水が漏れ出さないように、図５に示すように、蓋１８で閉じておく。地上部での給水の圧力上昇があまりなく、そのまま使用できる場合は、蓋１８をしたまま使用する。地上部での給水の圧力上昇が高く、減圧弁１１を取付ける必要が生じた場合は、蓋１８を取外し、減圧弁取付部１２ａに減圧弁１１を取付ける。これにより、配管を変更する工事を必要とせずに、減圧弁１１を容易に取付けることが可能となる。
【００１８】
なお、図１乃至図５に示す実施の形態では、減圧弁１１の設置位置を逆止め弁９の後流側としたが、吐出し圧力を検出する圧力検出装置６、および水中ポンプ停止中の吐出し管５の保圧を目的とした圧力タンク８の前流側であれば、減圧弁１１の設置位置は、地上部ユニット３内の逆止め弁９および流量検出装置７の前流側でもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、井戸内に水中ポンプを設置し、地上部ユニットを地上に設置して配管接続工事を完了させた後、運転を行い、地上部での給水圧力が必要以上に高く、水を利用する上で不都合が生じる場合、一体化した減圧弁を地上部ユニット内の減圧弁取付部に取付けることにより、容易に地上部での給水圧力を良好な状態に変更できる。一方、減圧弁が機器設置当初から必要な場合には、当初から地上部ユニット内の減圧弁取付部に取付けておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給水ポンプ装置の基本構成を示す模式図である。
【図２】地上部ユニットの詳細構造を示す縦断面図である。
【図３】図２のII−II線矢視図である。
【図４】減圧弁の詳細構造を示す断面図である。
【図５】井戸に大きな水位変動がないため、減圧弁を流路配管の減圧弁取付部に取付ける必要がない場合を示す図であり、地上部ユニットの縦断面図である。
【符号の説明】
１    井戸
２    水中ポンプ
３    地上部ユニット
４    揚水管
５    吐出し管
６    圧力検出装置
７    流量検出装置
８    圧力タンク
９    逆止め弁
１０    蛇口（給水栓）
１１    減圧弁
１１ａ    取付フランジ
１２    流路配管
１２ａ    減圧弁取付部
１３，１４    フランジ
１５    ユニットカバー
１８    蓋
１９    Ｏリング
２０    ストレーナ
【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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