(57)【要約】【課題】  ポンプの揚水効率（揚水高さ）のアップ。【解決手段】  真空揚水効率のアップは、水の圧力損失を、真空で上昇する水の高さより小さくする必要がある。  そこで、揚水パイプ（５）と吸い込みパイプ（６）の口をラッパ状（２８）にし、それらパイプ（５・６）形状に合わせて、ポンプの両口（２・４）もラッパ状（２８）にして、ポンプ（３）とパイプ（５・６）を、曲がりを作らず真直ぐに接続する。  そして、壁体外の大気圧を利用するために、壁体（１）の下に水の流入口（１１）の穴を開け、壁体（１）の上に真空ポンプ（９）を外向きに取付け、その上にストップバルブを取付けた。  つぎに、ポンプ（３）や揚水パイプ（５）を壁体（１）で囲み、揚水パイプの先端を、壁体（１）の天蓋（７）から出した。  その環境状態で、真空ポンプ（９）で壁体（１）内を人工的に真空（１３）し、所定の圧力に減圧されたらストップバルブ（１０）を閉じ、真空ポンプ（９）を止め、ポンプ（２）を作動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本発明の真空揚水効率（揚水高さ）のアップは、真空と言う非常にせまい範囲のみで起こる現象を利用するので、水の圧力損失を、真空で上昇する水の高さより小さくする必要がある。
そこで、揚水パイプ（５）と吸い込みパイプ（６）の口をラッパ状（２８）にし、それらパイプ（５・６）形状に合わせて、ポンプの両口（２・４）もラッパ状（２８）にして、ポンプ（３）とパイプ（５・６）を、曲がりを作らず真直ぐに接続する。
【請求項２】
最良の携帯１において
壁体（１）の下に水の流入口（１１）の穴を開け、天蓋（７）にも揚水パイプ（５）と真空ポンプ（９）を取付ける穴を開ける。
その天蓋（７）に開けた穴に揚水パイプ（５）と真空ポンプ（９）を接続するためのパイプつなぎをネジ加工や溶接等で取付け、壁蓋（７）内側の揚水パイプのつなぎに、すでに組立てた揚水パイプ（５）やポンプ（３）および吸込みパイプ（６）の揚水パイプ（５）の先端を接続し、さらに、必要長さの揚水パイプ（５）を天蓋（７）外側に出ているパイプつなぎに接続する。
そして、真空ポンプ（９）を天蓋（７）のパイプつなぎに外向きに取付け、その上にストップバルブ（１０）を取付ける。
天蓋（７）と天蓋に取付けたポンプ等を壁体（１）内に降ろして、天蓋（７）を壁体（１）の上部にネジや溶接等で取付け、壁体（１）下に底蓋（８）をネジや溶接等で取付ける。また、揚水ポンプ（３）を壁体（１）へ、鋼材等で固定する。
それらを組んだ、壁体（１）を下部の水の流入口（１１）が壁体外の水位（１４）以下になるように水中（２７）へ埋設する。
【請求項３】
つぎに、最良の携帯２において
壁体（１）上端に真空ポンプ（９）を外向きにネジや溶接等で取付け、その上にストップバルブ（１０）を取付ける。壁体（１）の横脇に穴を開け、そこに、パイプつなぎをネジや溶接で外側に取付け、その壁体（１）の横脇に取付けたパイプつなぎに吸込みパイプ（６）を接続する。
吸込みパイプ（６）を取付けた壁体（１）を水中（２７）に埋設して、吸込みパイプ（６）をポンプ吸込み口（２）に接続し、ポンプ（３）を水面より高い位置に設置し、ポンプ吐出し口（４）へ揚水パイプ（５）を接続し、揚水パイプ（５）の先端を所定の位置に設置する。
【請求項４】
上記環境下におかれた状態で、真空ポンプ（９）を作動し、壁体（１）内の圧力が所定の圧力に減圧したらストップバルブ（１０）を閉じて真空ポンプ（９）を停止し、ポンプ（３）を作動してポンプ揚水効率（揚水高さ）のアップを図る。
【発明の詳細な説明】
【技術の分野】
【０００１】  本発明はポンプの揚水効率のアップに関する。
【背景技術】
【０００２】  ポンプは水等（液体）を低いところから高いところへ、または、ある箇所からあるところに移動する水力機械である。そして、これまでにポンプの機能は研究・改良尽くされ、ポンプの揚水の効率アップは限界状態にあると言われていた。
その中、つぎの特許文献１が提唱されている。
ポンプ吸込み口へ吸込みパイプを上向きにして低位水槽の底に取付け、ポンプ吐出し口には揚水パイプを上向きに取付け、高位水槽まで配管する。それらポンプ・低位水槽・高位水槽を壁体で囲む。そして低位水槽から壁体を通して外の水面下に穴を開ける。高位水槽側にも底から壁体に穴を開け、その穴へ排水管の先端を水中に挿入して取付ける。また、排水管内にラセン式パイプやポンプを取付けたものもある。ポンプ等を壁体内に設置した状態で、壁体内をブロワー等で真空にしたり、逆に吸込み側をボロワー等で加圧し、ポンプを作動して揚水量をアップする方法がある。（［特許文献１］図４・図５参照）【０００３】  ポンプについての技術的説明書は、多くの出版物が発行されている。
【特許文献１】特開２００４−１２９２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上記に述べた従来の装置および方法では揚水のアップは図れない。それは、従来の発明でも求めたものはポンプ揚水効率のアップである。すなわち、揚水量や揚水高さのアップであり、ポンプ出力の低減であったはずである。それが、水を空気で加圧したり、真空にした時の物理的特性をよく理解していなかったようである。その根拠は、一つ、真空で上昇できる水位は最大でも約１０．０ｍと小さいのに対して、パイプ形状やパイプの曲がりをよく考慮していない。そのため水の抵抗や管内摩擦で圧力損失が大きい。したがって、真空で水が上昇した水頭エネルギーはほとんど相殺される。二つ、水を加圧すると、その圧力分ポンプの揚水高さは上がるが、その反面、壁体の外の水源の水は壁体内に流入できない。したがって、事実上の揚水高さは上がらない。また、効率がアップするのは主に揚水量ではなく揚水高さである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明の真空揚水による揚水効率のアップは、ポンプを改良するのではなく、ポンプの環境条件を変えて揚水効率、すなわち、揚水高さのアップを図るものである。【０００６】  本発明によるポンプの揚水の効率アップの基本原理はつぎのとおりである。
水は圧力（高気圧・低気圧）の変化で高さ（比高）は変わるが質量は変わらない。また、水と空気とは飽和しない。
そして、真空で水が上昇できる範囲は、約１０．０ｍと非常にせまいことなど、それらを良く理解して成しえた発明である。【０００７】  本発明の原理を、図１のマノメーター（２３）で説明する。Ｕ字形マノメーターのＢ液柱管（２６）の口から水（２７）を充填し、Ａ液柱管（２５）にポンプ（３）と揚水パイプ（５）を挿入する。そこで例えば、マノメーター（２３）が１，０１３ｈｐａ（１．０ｋｇｆ／ｃｍ２）条件に置かれているとする。そして真空ポンプ（９）で真空部（２４）内を真空度９（−９．０ｍ）の真空（１３）にする。すると、大気圧でＢ液柱管（２６）の水は押され、水位（１５−ｂ）は４．５ｍ降下（１６）し、Ａ液柱管（２５）の水位（１５−ａ）は４．５ｍ上昇（１７）する。その状態でポンプ（３）を作動すると水（２７）は、真空前の水位（１５−ａ）から、真空分上昇して揚水パイプ（５）口から吐き出される。つまり、実揚水高さ（２１）基面の位置は、真空（１３）で上昇した水位（１８−ａ）からで、少なくとも真空（１３）で上昇した水位（１７）分、揚水高さが上がることになる。そして、マノメーター（２３）内の水（２７）は空気とは飽和しないので、真空（１３）状態は半永久的に保存され、上昇した水位（１８−ａ）は、その位置で保たれる。【０００８】  本発明は上記原理を応用し、自然の大気圧で水面が押される力を利用するものである。つまり、壁体内の気圧（圧力）を人工的に下げて、壁体外の大気圧で壁体内の水を上昇させて事実上のポンプの揚水効率（揚水高さ）を上げるものである。【０００９】  その上昇させた水を、ポンプを作動した時に、ポンプ吸込み側に落差水頭（位置水頭・速度水頭）として働かせて揚水効率（揚水高さ）を上げるものである。【００１０】  本発明は前記原理を踏まえ、ポンプの環境条件を次のようにした。【００１１】  本発明の真空揚水効率（揚水高さ）のアップは、真空と言う非常にせまい範囲のみで起こる現象を利用するので、水の圧力損失を、真空で上昇する水の高さより小さくする必要がある。
そこで、揚水パイプ（５）と吸い込みパイプ（６）の口をラッパ状（２８）にし、それらパイプ（５・６）形状に合わせて、ポンプの両口（２・４）もラッパ状（２８）にして、ポンプ（３）とパイプ（５・６）を、曲がりを作らず真直ぐに接続する。
つぎに、壁体外の大気圧を利用するために、壁体（１）の下に水の流入口（１１）の穴を開け、壁体（１）の上に真空ポンプ（９）を外向きに取付け、その上にストップバルブ（１０）を取付けた。
そして、ポンプ（３）や揚水パイプ（５）を壁体（１）で囲み、揚水パイプ（５）の先端を、壁体（１）の天蓋（７）から出した。
その環境状態で、真空ポンプ（９）で壁体（１）内を人工的に真空（１３）し、所定の圧力に減圧されたらストップバルブ（１０）を閉じ、真空ポンプ（９）を止め、ポンプ（３）を作動する。
【発明の効果】
【００１２】  上記述べたとおり、本発明では、パイプの曲がりをなくし、ポンプ吸込み口や吐出し口並びにパイプの口をラッパ状にしたので、水とパイプの摩擦や抵抗が少なくなり、水の流れが良くなった。【００１３】  壁体内を真空にすると、壁体外の大気圧が真空との圧力バランスを取るべく、壁体外の水が押され、水の流入口から壁体内に入り、壁体内の水位が上昇した。【００１４】  したがって、ポンプの実揚水高さの基準位置は、真空後の水位になり、事実上の揚水高さが上がるかポンプの出力が小さくなった。【００１５】  なお、本真空揚水の効率、すなわち、揚水高さを上げるエネルギーは、壁体上部に人工的に作った真空と、その真空に水を押上げる自然の大気圧である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  以下に本発明の実施の形態を図２・図３に基づいて説明する。
最良の携帯１
本発明の真空揚水は、図２の揚水パイプを壁体の外に出し、ポンプ等を壁体内に設置して壁体内を真空状態にした模式断面図である。
まず、揚水パイプ（５）と吸い込みパイプ（６）の口をラッパ状（２８）にし、それらパイプ（５・６）形状に合わせて、ポンプの両口（２・４）もラッパ状（２８）にして、ポンプ（３）とパイプ（５・６）を、曲がりを作らず真直ぐに接続する。
つぎに、壁体（１）の下に水の流入口（１１）の穴を開け、天蓋（７）にも揚水パイプ（５）と真空ポンプ（９）を取付ける穴を開ける。
その天蓋（７）に開けた穴に揚水パイプ（５）と真空ポンプ（９）を接続するためのパイプつなぎをネジ加工や溶接等で取付け、壁蓋（７）内側の揚水パイプのつなぎに、すでに組立てた揚水パイプ（５）やポンプ（３）および吸込みパイプ（６）の揚水パイプ（５）の先端を接続し、さらに、必要長さの揚水パイプ（５）を天蓋（７）外側に出ているパイプつなぎに接続する。
そして、真空ポンプ（９）を天蓋（７）のパイプつなぎに外向きに取付け、その上にストップバルブ（１０）を取付ける。
天蓋（７）と天蓋に取付けたポンプ等を壁体（１）内に降ろして、天蓋（７）を壁体（１）の上部にネジや溶接等で取付け、壁体（１）下に底蓋（８）をネジや溶接等で取付ける。また、揚水ポンプ（３）を壁体（１）へ、鋼材等で固定する。
それらを組んだ、壁体（１）を下部の水の流入口（１１）が壁体外の水位（１４）以下になるように水中（２７）へ埋設する。
そして、上記環境下におかれた状態で、真空ポンプ（９）を作動し、壁体（１）内の圧力が所定の圧力に減圧されたらストップバルブ（１０）を閉じて真空ポンプ（９）を停止し、ポンプ（３）を作動してポンプ揚水効率（揚水高さ）のアップを図る。
なお、揚水ポンプ（３）等を納入する壁体（１）は、パイプや６面の立方体である。壁体（１）は主に、鋼製またはプラスチック製のパイプである。【００１７】最良の形態２
図３は、吸込みパイプを壁体の横脇に接続し、壁体内を真空状態にして揚水の効率アップを図る模式断面図である。
まず、揚水パイプ（５）と吸い込みパイプ口（６）、そして、それらと接続するポンプ両口をラッパ状（２８）にする。揚水パイプ（５）とポンプ吐出し口（４）、ポンプ吸込み口（２）と吸い込みパイプ（６）とを真直ぐに接続する。
つぎに、壁体（１）上端に真空ポンプ（９）を外向きにネジや溶接等で取付け、その上にストップバルブ（１０）を取付ける。壁体（１）の横脇に穴を開け、そこに、パイプつなぎをネジや溶接で外側に取付け、その壁体（１）の横脇に取付けたパイプつなぎに吸込みパイプ（６）を接続する。
吸込みパイプ（６）を取付けた壁体（１）を水中（２７）に埋設して、吸込みパイプ（６）をポンプ吸込み口（２）に接続し、ポンプ（３）を水面より高い位置に設置し、ポンプ吐出し口（４）へ揚水パイプ（５）を接続し、揚水パイプ（５）の先端を所定の位置に設置する。
そして、上記環境下におかれた状態で、真空ポンプ（９）を作動し、壁体（１）内の圧力が所定の圧力に減圧したらストップバルブ（１０）を閉じて真空ポンプ（９）を停止し、ポンプ（３）を作動してポンプ揚水効率（揚水高さ）のアップを図る。
なお、壁体（１）は主に、鋼製またはプラスチック製のパイプである。
【産業上の利用可能性】
【００１８】本発明の真空揚水は、比較的揚水高さの低い、例えば、河川の洪水を防ぐ排水機場のポンプに適している。また、壁体の役割をする、ケーシングを埋設する水井戸の揚水に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の原理をマノメーターでの説明した模模式断面図
【図２】図２の揚水パイプを壁体の外に出し、ポンプ等を壁体内に設置して壁体内を真空状態にした模式断面図である。
【図３】吸込みパイプを壁体の横脇に接続し、壁体内を真空状態にして揚水の効率アップを図る模式断面図である。
【符号の説明】
１４．壁体外の水位
１５．真空前の水位
１８．真空後の水位
１８−ｂ．真空後の水位
１９．真空揚水高さ
２０．従来の実揚水高さ
２２  地盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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