特許 6647050 呼び水口構造及び給水装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6647050

(24)【登録日】2020年1月16日

(45)【発行日】2020年2月14日

(54)【発明の名称】呼び水口構造及び給水装置

(51)【国際特許分類】

   F04D 9/00 20060101AFI20200203BHJP

【ＦＩ】

   F04D9/00 E

【請求項の数】10

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-9769(P2016-9769)

(22)【出願日】2016年1月21日

(65)【公開番号】特開2017-129083(P2017-129083A)

(43)【公開日】2017年7月27日

【審査請求日】2018年11月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000148209

【氏名又は名称】株式会社川本製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(72)【発明者】

【氏名】濱田 憲

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 大輝

(72)【発明者】

【氏名】豊田 耕司

(72)【発明者】

【氏名】野々山 将行

(72)【発明者】

【氏名】伊吹 脩

【審査官】 井古田 裕昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０２３９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４８−０３２９０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５３−０４２２０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５１−０３４４０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ ９／００

Ｆ０４Ｄ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自吸室の上面に設けられる呼び水口と、
前記呼び水口の周囲に設けられ、その一部に前記呼び水口の軸方向に延びるスリットを有する円筒状の壁部と、
前記呼び水口に設けられるプラグと、
前記自吸室の上面に設けられ、前記プラグと当接する座面と、
前記座面及び前記壁部の間に設けられた溝部と、
を備えることを特徴とする呼び水口構造。

【請求項2】

前記プラグは、円板状の基部と、前記基部の一方の主面に設けられたシール溝と、前記シール溝に設けられたシール部材と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の呼び水口構造。

【請求項3】

前記基部の外径は、前記壁部の内径よりも小径に構成されることを特徴とする請求項２に記載の呼び水口構造。

【請求項4】

前記プラグは、前記基部の他方の主面に把手部を有し、
前記壁部は、前記プラグが前記呼び水口を閉塞したときに、上端が前記把手部よりも下方に位置する高さを有することを特徴とする請求項２に記載の呼び水口構造。

【請求項5】

ベースと、
前記ベース上に設けられたケーシングと、
前記ケーシングに設けられた自吸室と、
前記自吸室の上面に設けられる呼び水口、前記呼び水口の周囲に設けられ、その一部に前記呼び水口の軸方向に延びるスリットを有する円筒状の壁部、前記呼び水口に設けられるプラグ、前記自吸室の上面に設けられ、前記プラグと当接する座面、並びに、前記座面及び前記壁部の間に設けられた溝部を具備する呼び水口構造と、
を備えることを特徴とする給水装置。

【請求項6】

前記プラグは、円板状の基部と、前記基部の一方の主面に設けられたシール溝と、前記シール溝に設けられたシール部材と、を備えることを特徴とする請求項５に記載の給水装置。

【請求項7】

前記基部の外径は、前記壁部の内径よりも小径に構成されることを特徴とする請求項６に記載の給水装置。

【請求項8】

前記プラグは、前記基部の他方の主面に把手部を有し、
前記壁部は、前記プラグが前記呼び水口を閉塞したときに、上端が前記把手部よりも下方に位置する高さを有することを特徴とする請求項６に記載の給水装置。

【請求項9】

前記ケーシングは吸込管路を有し、
前記吸込管路は、端部に菱形状のフランジ部材が設けられ、
前記スリットは、前記フランジ部材に向かって前記壁部に配置されることを特徴とする請求項５に記載の給水装置。

【請求項10】

前記ベースは、前記吸込管路の前記フランジ部材に隣接して設けられた排水穴を有することを特徴とする請求項９に記載の給水装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポンプに呼び水を行うための呼び水口構造及び給水装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、液体を二次側に供給する給水装置として、ベース上にケーシング、ポンプ及びポンプの二次側に設けられた自吸室を設け、これら構成部品をポンプカバーによって覆うことで一体に構成する技術が知られている。このような給水装置は、初期始動時において、ポンプのポンプ室内に水を供給するための呼び水を行う。この呼び水を行うために、ポンプ室の上部に呼び水口及び排気口を設け、当該呼び水口及び排気口をプラグで閉塞する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−２９７７９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した給水装置では、以下の問題があった。即ち、給水装置の製造コストの低減の要望があり、排気口を呼び水口で共用することが求められている。上述のプラグを用いて呼び水口を閉塞する構成において排気口を呼び水口と共用とする場合には、自吸時の排気又は起動確認時の圧抜きを行う時等において、呼び水口から水が噴射し、周囲に水が拡散する虞がある。

【0005】

そこで、本発明は、呼び水口から水が飛散することを防止可能な呼び水口構造及び給水装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の呼び水口構造及び給水装置は次のように構成されている。

【0007】

本発明の一態様として、呼び水口構造は、自吸室の上面に設けられる呼び水口と、前記呼び水口の周囲に設けられ、その一部に前記呼び水口の軸方向に延びるスリットを有する円筒状の壁部と、前記呼び水口に設けられるプラグと、前記自吸室の上面に設けられ、前記プラグと当接する座面と、前記座面及び前記壁部の間に設けられた溝部と、を備える。

【0008】

本発明の一態様として、給水装置は、ベースと、前記ベース上に設けられたケーシングと、前記ケーシングに設けられた自吸室と、前記自吸室の上面に設けられる呼び水口、前記呼び水口の周囲に設けられ、その一部に前記呼び水口の軸方向に延びるスリットを有する円筒状の壁部、前記呼び水口に設けられるプラグ、前記自吸室の上面に設けられ、前記プラグと当接する座面、並びに、前記座面及び前記壁部の間に設けられた溝部を具備する呼び水口構造と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、呼び水口から水が飛散することを防止可能な呼び水口構造及び給水装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る給水装置の構成を示す側面図。

【図2】同給水装置の構成を示す平面図。

【図3】同給水装置に用いられる自吸室の要部構成を示す平面図。

【図4】同自吸室の要部構成を示す断面図。

【図5】同自吸室の要部構成を示す平面図。

【図6】同自吸室に設けられる呼び水口構造の構成を示す断面図。

【図7】同自吸室に設けられる呼び水口構造の構成及び使用の一例を示す断面図。

【図8】本発明の他の実施形態に係る給水装置の自吸室に設けられる呼び水口構造の構成を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態に係る給水装置１を、図１乃至図７を用いて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る給水装置１の構成を示す側面図、図２は給水装置１の構成を示す平面図、図３は給水装置１に用いられる自吸室２３の上部自吸室３２及び呼び水口構造３３の構成を示す平面図、図４は上部自吸室３２及び呼び水口構造３３の構成を示す断面図、図５は上部自吸室３２及び呼び水口構造３３の構成を示す平面図、図６は呼び水口構造３３の構成を示す断面図、図７は呼び水口構造３３の構成及び使用の一例を示す断面図である。

【0012】

図１及び図２に示すように、給水装置１は、ベース１１と、ケーシング１２と、ポンプ部１３と、検出装置１４と、アキュムレータ１５と、制御装置１６と、ポンプカバーと、を備えている。

【0013】

ベース１１は、ケーシング１２、検出装置１４、制御装置１６及びポンプカバーを支持する。ベース１１は、その上面に、ベース１１上の水をベース１１の設置面に排水するための排水穴１１ａを有する。排水穴１１ａは、例えば、ベース１１の上面であって、且つ、後述するケーシング１２の吸込管路２１及び吐出管路２４に設けられるフランジ部材２５間に設けられる。

【0014】

ケーシング１２は、金属材料又は樹脂材料により成形される。ケーシング１２は、吸込管路２１と、ポンプケーシング２２と、自吸室２３と、吐出口を有する吐出管路２４と、吸込管路２１及び吐出管路２４にそれぞれ設けられ、配管１００が接続されるフランジ部材２５と、を備えている。ケーシング１２は、ベース１１に、ボルト等の締結部材９９によって固定される。

【0015】

吸込管路２１は、一方の端部に設けられた吸込口と、フランジ部材２５を２本の締結部材９９により固定可能に、吸込口に設けられた菱形状のフランジ部２１ａと、を有する。吸込管路２１は、フランジ部２１ａにフランジ部材２５が固定される。吸込管路２１は、他方の端部がポンプケーシング２２と一体に設けられる。

【0016】

ポンプケーシング２２は、ポンプ部１３の一部を構成する。ポンプケーシング２２は、内部にポンプ部１３の後述するインペラを収容可能に構成される。ポンプケーシング２２は、吸込管路２１と流体的に連続する。また、ポンプケーシング２２は、自吸室２３と流体的に連続する。

【0017】

自吸室２３は、内部に気液分離を行う気液分離室及び気液分離板を有する。自吸室２３は、吸込管路２１に隣接して設けられる。自吸室２３は、ポンプケーシング２２と一体に構成された下部自吸室３１と、下部自吸室３１の上部に締結部材９９で固定され、下部自吸室３１とともに気液分離室を構成する上部自吸室３２と、を備えている。

【0018】

図３及び図４に示すように、自吸室２３は、気液分離室内に呼び水用の水を供給可能な呼び水口構造３３及び検出装置１４を固定可能な取付部３４を、上部自吸室３２の上面３２ａに有する。自吸室２３は、下部自吸室３１がポンプケーシング２２と一体に構成され、上部自吸室３２、後述するプラグ４４を除く呼び水口構造３３及び取付部３４が鋳造や射出成形等により一体に成形される。

【0019】

図３乃至図７に示すように、呼び水口構造３３は、上部自吸室３２の天井面に設けられた呼び水口４１と、呼び水口４１の周囲に設けられた円筒状の壁部４２と、呼び水口４１の上面と壁部４２の内周面の角部に設けられた円環状の溝部４３と、呼び水口４１を閉塞するプラグ４４と、を備えている。呼び水口構造３３は、上部自吸室３２の上面３２ａの外縁側であって、吸込管路２１及びフランジ部材２５に隣接して設けられる。

【0020】

呼び水口４１は、内周面に雌螺子部４１ａが設けられている。呼び水口４１は、プラグ４４と当接する座面４１ｂを有する。座面４１ｂは、呼び水口４１の上面により構成される。

【0021】

壁部４２は、円筒状に構成され、その外周面の一部に、壁部４２の上端から溝部４３まで軸方向に沿って延びるスリット４２ａを有する。換言すると、壁部４２は、円筒状の周面の一部が重力方向に一部切欠して構成される。

【0022】

壁部４２の高さは、呼び水口４１に固定されたプラグ４４を開方向に回転させてプラグ４４を緩め、図７に矢印で示すようにプラグ４４及び呼び水口４１の間に水の流路が構成されたときに、プラグ４４の後述する基部４４ａの外周面の少なくとも一部を覆う高さに構成される。壁部４２は、その高さが、プラグ４４が呼び水口４１に固定された状態で、プラグ４４の後述する把手部４４ｃが壁部４２の上端より上方に位置する高さに構成される。壁部４２のスリット４２ａは、吸込管路２１に設けられるフランジ部材２５に向かって配置される。換言すると、スリット４２ａは、壁部４２の中心からフランジ部材２５を結ぶ直線上の壁部４２の一部が開口することで構成される。

【0023】

溝部４３は、呼び水口４１の座面４１ｂと壁部４２の内周面との間に設けられ、座面４１ｂから窪む空間を構成する。溝部４３の内径は、基部４４ａの外径よりも小径に構成される。

【0024】

プラグ４４は、呼び水口４１の座面４１ｂと当接する基部４４ａと、基部４４ａの一方の主面に設けられた雄螺子部４４ｂと、基部４４ａの他方の主面に設けられた把手部４４ｃと、シール部材４４ｄと、を備えている。

【0025】

基部４４ａは、円板状に構成されている。基部４４ａは、一方の主面にシール溝４４ｅを有する。基部４４ａは、一方の主面が呼び水口４１の座面４１ｂと当接する。基部４４ａの外径は、呼び水口４１の座面４１ｂの外径以上であって、且つ、壁部４２の内周面の内径よりも小さい径に構成される。

【0026】

シール溝４４ｅは、基部４４ａの一方の主面からの深さがシール部材４４ｄの軸方向の径よりも若干浅く構成されるとともに、基部４４ａの径方向の溝幅がシール部材４４ｄの軸方向に直交する径よりも若干広く構成される。即ち、シール溝４４ｅは、シール部材４４ｄが配置されたときに、シール部材４４ｄが基部４４ａの一方の主面から若干突出するとともに、シール部材４４ｄが潰れたときに、潰れたシール部材４４ｄを収納可能な形状に構成される。

【0027】

雄螺子部４４ｂは、呼び水口４１の雌螺子部４１ａと螺合可能に構成される。

【0028】

把手部４４ｃは、作業者により直接、又は、冶具等を用いて間接的にプラグ４４を回転可能な突起である。

【0029】

取付部３４は、上部自吸室３２の上面３２ａに一体に設けられる。取付部３４は、自吸室２３と吐出管路２４とに流体的に接続される。

【0030】

吐出管路２４は、一方の端部に設けられた吐出口と、吐出口に設けられた、フランジ部材２５を２本の締結部材９９により固定可能な菱形状のフランジ部２４ａと、を有する。吐出管路２４は、フランジ部２４ａにフランジ部材２５が固定される。

【0031】

フランジ部材２５は、２本の締結部材９９によりフランジ部２４ａに固定可能な、所謂菱フランジである。フランジ部材２５は、図１に示すように、配管１００が固定される口部２５ａを正面視で見たときに、菱形状に構成される。フランジ部材２５は、その外周面が重力方向に対して傾斜するように、フランジ部２１ａ、２４ａにそれぞれ固定される。

【0032】

ポンプ部１３は、ポンプケーシング２２と、ポンプケーシング２２に固定されるモータ５１と、モータ５１に設けられた回転軸と、回転軸に設けられ、ポンプケーシング２２に収納されるインペラと、を備えている。このようなポンプ部１３は、例えばカスケードポンプである。

【0033】

検出装置１４は、その内部を通過する液体の圧力及び流量を検出可能に形成されている。検出装置１４は、自吸室２３に設けられた取付部３４に固定される。検出装置１４は、取付部３４を介して自吸室２３及び吐出管路２４を連続する流路と、流路上に設けられた圧力センサ及び流量センサと、を内部に有する。換言すると、取付部３４に取り付けられた検出装置１４は、自吸室２３及び吐出管路２４間の流路を構成するとともに、自吸室２３及び吐出管路２４間の圧力及び流量を検出する。

【0034】

アキュムレータ１５は、ポンプ部１３の二次側に設けられる。アキュムレータ１５は、例えば、吐出管路２４の一部に設けられる。

【0035】

制御装置１６は、モータ５１及び検出装置１４に信号線を介して接続される。制御装置１６は、検出装置１４で検出された圧力及び流量に基づいてモータ５１を制御可能に形成されている。

【0036】

ポンプカバーは、クランプやネジ等によりベース１１上に固定される。ポンプカバーは、ベース１１上の構成品を覆う。

【0037】

このように構成された給水装置１によれば、呼び水口構造３３は、呼び水を行う時に、プラグ４４を取り外すことで、呼び水口４１から呼び水を行うことが可能である。また、呼び水口構造３３は、プラグ４４の一方の主面が座面４１ｂから壁部４２の上端までの範囲内に位置するようにプラグ４４を緩めることで、図７に矢印で示すように、プラグ４４の雄螺子部４４ｂと呼び水口４１の雌螺子部４１ａとの間、プラグ４４の基部４４ａの一方の主面及び呼び水口４１の座面４１ｂの間を通過する流路が構成される。呼び水口構造３３は、当該流路を介して自吸室２３内の空気を排気することが可能となる。

【0038】

また、呼び水口４１の周囲に設けられた壁部４２により、自吸室２３の排気時に当該流路を通過した水は、呼び水口４１の周囲に飛散することを防ぐとともに、スリット４２ａを介して外部に排出する。また、呼び水口構造３３は、スリット４２ａを吸込管路２１に固定されたフランジ部材２５に向かって配置させることで、スリット４２ａから排出された水をフランジ部材２５の外周面上に移動させることが可能となる。これにより、当該水はフランジ部材２５の外周面の傾斜面に沿って滴下し、ベース１１上に移動する。また、ベース１１に移動した水は、排水穴１１ａから設置面上に排出される。このように、給水装置１は、排気時に呼び水口４１から排出された水を飛散させることない。また、給水装置１は、スリット４２ａから排出された水を排水穴１１ａへ案内することが可能となり、当該水がベース１１、ケーシング１２及び吸込管路２１上等に溜まることなく、設置面に排水可能となる。

【0039】

また、呼び水口４１の座面４１ｂ及びプラグ４４の基部４４ａの間を密封するシール部材４４ｄを設けるシール溝４４ｅを基部４４ａに設ける構成とすることで、排気時に圧力がシール部材４４ｄに加わっても、シール溝４４ｅの抜けを防止できる。

【0040】

また、プラグ４４の基部４４ａの外径を、壁部４２の内径より小径であって、且つ、座面４１ｂの外径及び溝部４３の内径よりも大径とすることで、排気時に呼び水口４１から吐出された水を側方及び下方に案内することが可能となる。

【0041】

さらに、壁部４２の高さをプラグ４４が呼び水口４１に固定された状態で壁部４２の上端からプラグ４４の把手部４４ｃが突出する構成とすることで、プラグ４４の開閉を容易に行うことが可能となる。

【0042】

上述したように本発明の一実施形態に係る給水装置１によれば、呼び水口４１の周囲にスリット４２ａを有する壁部４２を設けることで、当該壁部４２により排気時において呼び水口４１から水が飛散することを防止することが可能となる。また、給水装置１によれば、呼び水口４１から吐出された水の排出方向をスリット４２ａにより案内することが可能となる。

【0043】

なお、本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、上述した例では、プラグ４４は、基部４４ａが呼び水口４１の座面４１ｂと当接するとともに、基部４４ａの外径が壁部４２の内径よりも小径の構成を説明したがこれに限定されない。

【0044】

例えば、図８に示すように、本発明の他の実施形態に係る給水装置１の呼び水口構造３３に用いられるプラグ４４Ａは、壁部４２を覆うカバー部４４ｆを基部４４ａの他方の主面側に有する構成であってもよい。このようなプラグ４４Ａを用いることで、呼び水口構造３３は、カバー部４４ｆが壁部４２の上端を覆うことで、排気時に呼び水口４１から排出される水の飛散をさらに防止し、確実にスリット４２ａから水を排出することが可能となる。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 自吸室の上面に設けられる呼び水口と、
前記呼び水口の周囲に設けられ、その一部に軸方向に延びるスリットを有する円筒状の壁部と、
前記呼び水口に設けられるプラグと、
を備えることを特徴とする呼び水口構造。
［２］ 前記プラグは、円板状の基部と、前記基部の一方の主面に設けられたシール溝と、前記シール溝に設けられたシール部材と、を備えることを特徴とする［１］に記載の呼び水口構造。
［３］ 前記基部の外径は、前記壁部の内径よりも小径に構成されることを特徴とする［２］に記載の呼び水口構造。
［４］ 前記プラグは、前記基部の他方の主面に把手部を有し、
前記壁部は、前記プラグが前記呼び水口を閉塞したときに、上端が前記把手部よりも下方に位置する高さを有することを特徴とする［２］に記載の呼び水口構造。
［５］ ベースと、
前記ベース上に設けられたケーシングと、
前記ケーシングに設けられた自吸室と、
前記自吸室の上面に設けられる呼び水口、前記呼び水口の周囲に設けられ、その一部に軸方向に延びるスリットを有する円筒状の壁部、及び、前記呼び水口に設けられるプラグを具備する呼び水口構造と、
を備えることを特徴とする給水装置。
［６］ 前記プラグは、円板状の基部と、前記基部の一方の主面に設けられたシール溝と、前記シール溝に設けられたシール部材と、を備えることを特徴とする［５］に記載の給水装置。
［７］ 前記基部の外径は、前記壁部の内径よりも小径に構成されることを特徴とする［６］に記載の給水装置。
［８］ 前記プラグは、前記基部の他方の主面に把手部を有し、
前記壁部は、前記プラグが前記呼び水口を閉塞したときに、上端が前記把手部よりも下方に位置する高さを有することを特徴とする［６］に記載の給水装置。
［９］ 前記ケーシングは吸込管路を有し、
前記吸込管路は、端部に菱形状のフランジ部材が設けられ、
前記スリットは、前記フランジ部材に向かって前記壁部に配置されることを特徴とする［５］に記載の給水装置。
［１０］ 前記ベースは、前記吸込管路の前記フランジ部材に隣接して設けられた排水穴を有することを特徴とする［９］に記載の給水装置。

【符号の説明】

【0045】

１…給水装置、１１…ベース、１１ａ…排水穴、１２…ケーシング、１３…ポンプ部、１４…検出装置、１５…アキュムレータ、１６…制御装置、２１…吸込管路、２１ａ…フランジ部、２２…ポンプケーシング、２３…自吸室、２４…吐出管路、２４ａ…フランジ部、２５…フランジ部材、２５ａ…口部、３１…下部自吸室、３２…上部自吸室、３２ａ…上面、３３…呼び水口構造、３４…取付部、４１…呼び水口、４１ａ…雌螺子部、４１ｂ…座面、４２…壁部、４２ａ…スリット、４３…溝部、４４、４４Ａ…プラグ、４４ａ…基部、４４ｂ…雄螺子部、４４ｃ…把手部、４４ｄ…シール部材、４４ｅ…シール溝、４４ｆ…カバー部、５１…モータ、９９…締結部材、１００…配管。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】