(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプと該ポンプの吐出口に接続される吐出管を具備し、該吐出管が吐出し水面より高い位置を経由して該吐出し水面下に開口するサイフォン形状の吐出管を具備するポンプ装置において、
前記サイフォン形状の吐出管頂付近に一端が接続された空気供給管の他端と一端が大気に開放された空気吸込管の他端を規定高さで合流させて一本の合流管とし、該合流管を前記ポンプ吐出管に接続し、
前記ポンプ運転中は吐出水の動水位により空気を前記ポンプ吐出管に吸込むことなくサイフォンを形成したまま運転を継続し、該ポンプ停止後は空気吸込管により自動的に吐出管内に空気を吸込みサイフォンを破壊するように構成したことを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプ装置において、
前記空気供給管と空気吸込管を合流する規定高さを、前記合流管を接続する吐出管の動水位より低くしたことを特徴とするポンプ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のポンプ装置において、
前記合流管を接続する前記吐出管の接続部の高さを前記空気供給管の他端と空気吸込管の他端を合流させる合流部の高さと同じ又は該合流部の高さより低くしたことを特徴とするポンプ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポンプ装置において、前記空気吸込管の大気開放端の高さを前記合流管を前記吐出管に接続する接続部の動水位よりも高くしたことを特徴とするポンプ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のポンプ装置において、
前記空気吸込管に逆流防止弁を設けたことを特徴とするポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、清水その他の液体を揚水或いは排水するポンプ装置で、吐出管が吐出し水面よりも高い位置を経由して吐出し水面下に開口するサイフォン形状の吐出管を有するポンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のサイフォン形状の吐出管を有するポンプ装置においては、吐出管のサイフォン部に空気を供給するための電磁弁や電動弁或いは手動弁を設けている。そしてポンプ停止後、この弁を開いて吐出管のサイフォン部に空気を供給し、真空破壊をしてサイフォンを解消している。
【０００３】
上記電磁弁や電動弁或いは手動弁を設けると、装置が複雑になるばかりではなく、これらの弁のメンテナンス等も必要となる。また、手動弁においては、ポンプ停止後、該手動弁を手動で開くという煩わしい作業を必要とし、弁を開くことを忘れる恐れもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、ポンプを停止すると一切の制御なしに吐出管のサイフォン部に空気が入ってサイフォンが解消できる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】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、ポンプと該ポンプの吐出口に接続される吐出管を具備し、該吐出管が吐出し水面より高い位置を経由して該吐出し水面下に開口するサイフォン形状の吐出管を具備するポンプ装置において、サイフォン形状の吐出管頂付近に一端が接続された空気供給管の他端と一端が大気に開放された空気吸込管の他端を規定高さで合流させて一本の合流管とし、該合流管をポンプ吐出管に接続し、ポンプ運転中は吐出水の動水位により空気をポンプ吐出管に吸込むことなくサイフォンを形成したまま運転を継続し、該ポンプ停止後は空気吸込管により自動的に吐出管内に空気を吸込みサイフォンを破壊するように構成したことを特徴とする。
【０００６】
上記のように、吐出管頂付近に空気供給管の他端と空気吸込管の他端を規定の高さで合流させた合流管をポンプ吐出管に接続し、該ポンプ停止後は空気吸込管により自動的に吐出管内に空気を吸込みサイフォンを破壊するように構成したので、ポンプを停止すると一切の制御なしに吐出管のサイフォン部に空気が入ってサイフォンが解消できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のポンプ装置において、空気供給管と空気吸込管を合流する規定高さを、合流管を接続する吐出管の動水位より低くしたことを特徴とする。
【０００８】
上記のように、空気供給管と空気吸込管を合流する規定高さを、合流管を接続する吐出管の動水位より低くしたことにより、ポンプを運転すると合流部よりも高い位置まで水が入るので空気吸込管と空気供給管は管に入った水で分断され、吐出管のサイフォン部に空気が供給されず、吐出管はサイフォンを形成したままポンプ運転を継続する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のポンプ装置において、合流管を接続する吐出管の接続部の高さを空気供給管の他端と空気吸込管の他端を合流させる合流部の高さと同じ又は該合流部の高さより低くしたことを特徴とする。
【００１０】
上記のように、合流管を接続する吐出管の接続部の高さを空気供給管の他端と空気吸込管の他端を合流させる合流部の高さと同じ又は該合流部の高さより低くしたことにより、ポンプが停止し吐出管内が負圧となった場合、該空気供給管と空気吸込管を分断していた管内の水が確実に吐出管に流入し、空気供給管を通して吐出管のサイフォン部に空気が供給され、サイフォンは解消される。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポンプ装置において、空気吸込管の大気開放端の高さを合流管を吐出管に接続する接続部の動水位よりも高くしたことを特徴とする。
【００１２】
上記のように、空気吸込管の大気開放端の高さを合流管を吐出管に接続する接続部の動水位よりも高くしたことにより、ポンプの運転を継続し、吐出管の接続部の動水位が規定圧（正圧）となると空気吸込管からの水の流出がなくなる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のポンプ装置において、空気吸込管に逆流防止弁を設けたことを特徴とする。
【００１４】
上記のように、空気吸込管に逆流防止弁を設けたことにより、ポンプ運転開始時にサイフォン部に空気が残った状態の時に空気吸込管からポンプの吐出水が流出することを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るポンプ装置の構成例を示す図である。図１において、２は吸込口２ａが吸込水槽１１の吸込み水面１の下に開口するポンプである。該ポンプ２の吐出口には吐出管３が接続されている。
【００１６】
上記吐出管３は吐出水槽１２の吐出し水面１０より高い位置を経由して、その先端が吐出し水面１０の下に開口するサイフォン部９を形成している。該サイフォン部９の頂部の接続口８に空気供給管７の一端が接続され、該空気供給管７の他端と一端が大気に開放された空気吸込管６の他端を合流させ、該合流部４を吐出管３の接続口５に接続している。合流部４と吐出管３の接続口５は同じ高さに位置する。また、空気吸込管６の大気開放端の高さは合流部４を吐出管に接続する接続口５の動水位よりも高くしている。
【００１７】
上記構成のポンプ装置において、ポンプ２が停止しているときは吐出管３内には空気だけで水は入っていない。ポンプ２を運転すると吐出管３内を水が充満して流れるが、吐出管３のサイフォン部９の空気は該サイフォン部９の上部に溜まっている。この状態でポンプ２の運転を継続すると吐出管３内の水流によってサイフォン部９の空気が順次押し出され、該サイフォン部９にも水が充満して流れてくるので、ポンプ２の吐出し量も規定の流量となり、吐出管３の接続口５の動水位も規定圧（正圧）となり、空気吸込管６からの水の流出もなくなる。
【００１８】
空気吸込管６の他端と空気供給管７の他端の合流部４が接続口５の動水位よりも低ければ、該合流部４よりも高い位置まで水が入るので空気吸込管６と空気供給管７は管に入ってきた水で分断され、サイフォン部９には空気が供給されないから、吐出管３はサイフォンを形成したままポンプ２の運転を継続する。なお、図１において、ｈ１はポンプ運転中の空気供給管７と空気吸込管６の水位差を示し、ｈ２は接続口５の中心から空気吸込管６の水位を示す。該空気供給管７と空気吸込管６の水位差ｈ１は吐出し水面１０と該サイフォン部９の頂部の空気供給管７の接続口８の水位差ｈ３に等しくなる（ｈ１＝ｈ２）。
【００１９】
ポンプ２が停止すると吐出管３内が負圧となり、空気吸込管６から空気が吐出管３に流入し吐出管３内の水は吸込水槽１１に流出する。同時に空気吸込管６と空気供給管７を分断していた水が吐出管３に流出してしまうので、空気吸込管６からの空気が空気供給管７を経由して空気供給管７の接続口８からサイフォン部９に空気が供給されて真空が破壊されサイフォン部９内の水も吸込側及び吐出側に分断して流下してしまう。
【００２０】
図２は図１に示すポンプ装置の管路縦断面図にサイフォン部９に水が充満して流れている定常状態のときの動水位を記入した図である。同図において、縦軸は吸込水位を基準とした吐出管３の長さを取って吐出管プロフィルと動水位を表したもので、動水位と吐出管プロフィルの高さの差がその地点の吐出管に掛かる圧力の水柱である。
【００２１】
ポンプ位置Ｌ０（ポンプ２の位置）から吐出管３の長さＢの位置、即ち動水位曲線Ｄと吐出管プロフィルＣとの交点Ａまでの間は吐出管プロファイルＣよりも動水位曲線Ｄが上にあるので圧力（正圧）が掛かっており、交点Ａでは吐出管３に掛かる圧力は零である。交点Ａから吐出端までは動水位曲線Ｄよりも吐出管プロファイルＣが上になり吐出管３内が負圧でサイフォンを形成している。なお、Ｅは停止後の動水位の変化を示す。
【００２２】
図１のポンプ装置において、空気吸込管６の他端と空気供給管７の他端の合流部４の高さが動水位曲線Ｄよりも低い位置であれば該合流部４に圧力（正圧）が掛かるのでポンプ２の吐出水で空気吸込管６と空気供給管７を分断し空気供給管７への空気の供給がされないので、交点Ａより先の吐出管３のサイフォンを形成したままポンプ２の運転は継続することができる。
【００２３】
図３は本発明に係るポンプ装置の吐出管のサイフォン部近傍の構成例を示す図である。本ポンプ装置では、図示するように、空気吸込管６の他端と空気供給管７の他端の合流部４よりも吐出管３の接続口５が低くなっている。
【００２４】
図４は本発明に係るポンプ装置の吐出管のサイフォン部近傍の構成例を示す図である。本ポンプ装置では図示するように、空気吸込管６に逆止弁１３を設けている。このように空気吸込管６に逆止弁１３を設けることにより、ポンプ運転開始時にサイフォン部９に空気が残った状態の時に空気吸込管６からポンプ２の吐出水が流出することを防止できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００２６】
吐出管頂付近に空気供給管の他端と空気吸込管の他端を規定の高さで合流させた合流管をポンプ吐出管に接続し、該ポンプ停止後は空気吸込管により自動的に吐出管内に空気を吸込みサイフォンを破壊するように構成したので、ポンプを停止すると一切の制御なしに吐出管のサイフォン部に空気が入ってサイフォンが解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポンプ装置の構成例を示す図である。
【図２】図１に示すポンプ装置の管路縦断面図に定常状態のときの動水位を記入した図である。
【図３】本発明に係るポンプ装置の吐出管のサイフォン部近傍の構成例を示す図である。
【図４】本発明に係るポンプ装置の吐出管のサイフォン部近傍の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１            吸込み水面
２            ポンプ
３            吐出管
４            合流部
５            接続口
６            空気吸込管
７            空気供給管
８            接続口
９            サイフォン部
１０          吐出し水面
１１          吸込水槽
１２          吐出水槽
１３          逆止弁
【図１】
0003938465.tif 000002
【図２】
0003938465.tif 000003
【図３】
0003938465.tif 000004
【図４】
0003938465.tif 000005