JP3051659B2 - 給水ポンプの呼び水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自己潤滑性ベーン
を用いたロータリーベーンポンプの駆動により給水ポン
プへ呼び水を行う給水ポンプの呼び水装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】揚水ポンプや消防ポンプ等に用いられる
渦巻きポンプやタービンポンプ等の給水ポンプを使用す
る場合には、初めに呼び水装置を用いていわゆる「呼び
水」を行う必要がある。

【０００３】呼び水装置を用いての呼び水は、ロータリ
ーベーンポンプの吸引作用により給水ポンプの内部を脱
気して、水を吸い上げることにより行う。従って、ロー
タリーベーンポンプ内には水が流入し、ロータリーベー
ンポンプの回転による水の圧縮やリキッドハンマ現象等
によって該ロータリーベーンポンプのベーンが破壊する
可能性があった。

【０００４】この現象を、図１０（Ａ）（Ｂ）に示すロ
ータリーベーンポンプ１を用いて説明する。該ロータリ
ーベーンポンプ１は、ポンプケース２内にロータ３が偏
心して回転自在に設けられ、該ロータ３に放射状に設け
られた各溝４にベーン５が摺動自在に組み込まれた構造
になっている。該ロータリーベーンポンプ１の吸入側に
は給水ポンプ内につながる配管６が接続され、排出側に
は排出管７が接続されている。

【０００５】このようなロータリーベーンポンプ１は、
図示しないエンジンによりロータリーベーンポンプ１を
駆動すると、ロータ３の回転に伴うベーン５，ロータ
３，ポンプケース２で囲まれた空間の容積変化による吸
引作用で図示しない給水ポンプ内が脱気され、該給水ポ
ンプ内に水が吸い上げられることになる。

【０００６】このようなロータリーベーンポンプ１で
は、給水ポンプからロータリーベーンポンプ１に至る排
出通路に接続されているダイヤフラム式止水弁，逆止
弁，ストレーナ等の抵抗によりロータリーベーンポンプ
１内には水が100 ％入らず、図１０（Ａ）のベーン５，
ロータ３，ポンプケース２で形成される膨張室８には真
空の空間ができる。そのため図１０（Ｂ）のように、ロ
ータ３が回転し、排出ポート９が膨脹室８に連通した瞬
間に、該排出ポート９内及び排出管７内の水が瞬時に逆
流して膨張室８に入り、ロータ３の回転による水の圧縮
やリキッドハンマ現象等によって、ベーン５に衝撃が加
えられ、ベーン５が破壊する可能性がある。

【０００７】このためロータリーベーンポンプ１を構成
する材料は、ベーン５も含めて強度を必要とし、金属材
料が主であった。そのため潤滑用のオイルが必要とされ
た。

【０００８】しかしながら、潤滑用のオイルを用いるロ
ータリーベーンポンプ１では、呼び水時にオイルが混じ
った水が排出されるので、環境を汚染する問題点があっ
た。

【０００９】そこで、カーボン材のような自己潤滑性を
持つベーン５を組み込んだロータリーベーンポンプ１を
用いた呼び水装置が提案されている。このような自己潤
滑性を持つベーン５を用いたロータリーベーンポンプ１
は、ベーン５に自己潤滑性があるので潤滑用のオイルが
不要となる。

【００１０】しかしながら、このように自己潤滑性を持
ったカーボン材のような弱い材料でベーン５を構成して
いる呼び水装置にあっては、ロータリーベーンポンプ１
内に水が入ると水の圧縮やリキッドハンマ現象等によっ
て該ベーン５が破壊される可能性があるので、該ベーン
５の保護手段を付加する必要がある。

【００１１】図１１は、自己潤滑性ベーン５の保護手段
を付加した従来のこの種の給水ポンプの呼び水装置の構
造を示したものである。

【００１２】給水ポンプ１０は、吸水口１１から給水し
た水を吐出弁１２の吐出口１３を経て吐出するようにな
っている。

【００１３】このような給水ポンプ１０に呼び水を行う
ための呼び水装置１４は、ロータリーベーンポンプ１を
主体とした構造になっている。該ロータリーベーンポン
プ１は、配管６で給水ポンプ１０の排出通路１５に接続
されている。配管６の途中にはストレーナ１６と、水が
流入すると排出側の通路を閉じるフロート弁３０をもつ
気水分離器１７とが接続され、該配管６は逆止弁１８を
介して給水ポンプ１０の排出通路１５に接続されてい
る。排出通路１５には、呼び水時にはロータリーベーン
ポンプ１の吸引による負圧で開となり、該ロータリーベ
ーンポンプ１の停止時には閉となり、吸水口１１が正圧
となった場合にロータリーベーンポンプ１側に水か流れ
るのを防ぐダイヤフラム式止水弁１９が設けられてい
る。

【００１４】このような呼び水装置１４では、配管６の
途中に気水分離器１７が設けられていて、呼び水が配管
６に入ってきても気水分離器１７で分離されて、ロータ
リーベーンポンプ１には水が流れ込まず、このため水の
圧縮やリキッドハンマ現象等によって該ベーン５が破壊
されるのを防止できる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
に示す構造の給水ポンプの呼び水装置１４では、気水分
離器１７を必要とするので、大がかりな装置となり、ま
た該気水分離器１７等が邪魔をして完全な呼び水操作を
行えない問題があった。

【００１６】本発明の目的は、気水分離器を必要としな
い給水ポンプの呼び水装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、自己潤滑性ベ
ーンを用いたロータリーベーンポンプを駆動し、給水ポ
ンプ内の空気を外部へ排出して該給水ポンプ内に呼び水
を行う給水ポンプの呼び水装置を改良の対象としてい
る。

【００１８】本発明に係る給水ポンプの呼び水装置にお
いては、ロータリーベーンポンプの吸入側から該ロータ
リーベーンポンプの排出ポートまでのいずれかの部分
に、外気を吸入させるエアーアシスト部が設けられてい
ることを特徴とする。

【００１９】本発明で、ロータリーベーンポンプの吸入
側とは、給水ポンプの排出通路の出口から該ロータリー
ベーンポンプの入口までの部分をいう。

【００２０】このようにロータリーベーンポンプの吸入
側から該ロータリーベーンポンプの排出ポートまでのい
ずれかの部分に、外気を吸入させるエアーアシスト部を
設けると、該エアーアシスト部よりある量の空気が該ロ
ータリーベーンポンプの膨張室に入るため、呼び水が該
膨張室に入ってきた時、該膨張室の負圧が下がる。この
ため該ロータリーベーンポンプの排出ポートが膨張室に
連通したときに、該排出ポートから水が膨張室に逆流す
る量及び速度を抑制できる。また、該膨張室内に空気が
あるため、該空気のダンパ効果によりベーンに加わる水
の衝撃力を小さくでき、このため自己潤滑性ベーンの破
壊を防止できる。

【００２１】従って、このような構造の給水ポンプの呼
び水装置においては、自己潤滑性ベーンを用いたロータ
リーベーンポンプを用いても気水分離器が不要になり、
完全な呼び水操作を行うことができ、装置の小型化を図
ることができ、コストの低減を図ることができる。ま
た、自己潤滑性ベーンの破壊を防止できると、該ベーン
の厚さを薄くでき、このためロータリーベーンポンプの
小型化も図ることができる。

【００２２】また本発明に係る給水ポンプの呼び水装置
においては、ロータリーベーンポンプの吸入側に、外気
を吸入させるエアーアシスト部を設けたことを特徴とす
る。このようにロータリーベーンポンプの吸入側に、外
気を吸入させるエアーアシスト部を設けると、該エアー
アシスト部よりある量の空気が該ロータリーベーンポン
プの膨張室に入るため、呼び水が該膨張室に入ってきた
時、該膨張室の負圧が下がる。このため該ロータリーベ
ーンポンプの排出ポートが膨張室に連通したときに、該
排出ポートから水が膨張室に逆流する量及び速度を抑制
できる。また、該膨張室内に空気があるため、該空気の
ダンパ効果によりベーンに加わる水の衝撃力を小さくで
き、このため自己潤滑性ベーンの破壊を防止できる。

【００２３】従って、このような構造の給水ポンプの呼
び水装置においては、自己潤滑性ベーンを用いたロータ
リーベーンポンプを用いても気水分離器が不要になり、
完全な呼び水操作を行うことができ、装置の小型化を図
ることができ、コストの低減を図ることができる。ま
た、自己潤滑性ベーンの破壊を防止できると、該ベーン
の厚さを薄くでき、このためロータリーベーンポンプの
小型化も図ることができる。更に、ロータリーベーンポ
ンプの吸入側にエアーアシスト部を設けると、ロータリ
ーベーンポンプを加工せずに本発明を実施できる利点が
ある。

【００２４】この場合、エアーアシスト部は、ロータリ
ーベーンポンプの吸入側に設けた外気吸入用小孔を備え
た構造にすることができる。

【００２５】特に、外気吸入用小孔からなるエアーアシ
スト部によれば、容易に低コストでエアーアシスト部を
設けることができる。

【００２６】また、エアーアシスト部は、ロータリーベ
ーンポンプの吸入側に設けた外気吸入用小孔と、給水ポ
ンプからの排気時には該外気吸入用小孔を閉じていて呼
び水完了時の水により該外気吸入用小孔を開く弁とによ
り形成することができる。

【００２７】このように、給水ポンプからの排気時には
外気吸入用小孔を閉じていて呼び水完了時の水により該
外気吸入用小孔を開く弁を設けると、必要なときにだけ
ロータリーベーンポンプ内に外気を吸入することができ
る。このため該ロータリーベーンポンプでの空気のみの
吸込み時には、該弁が開かず、空気のもれがないため該
ロータリーベーンポンプ内の真空度の低下を防止でき
る。

【００２８】また、本発明に係る給水ポンプの呼び水装
置においては、ロータリーベーンポンプの排出ポート
に、外気を吸入させるエアーアシスト部を設けたことを
特徴とする。

【００２９】このようにロータリーベーンポンプの排出
ポートに、外気を吸入させるエアーアシスト部を設ける
と、呼び水が該ロータリーベーンポンプの膨張室に入
り、ロータの回転により排出ポートが膨張室に連通した
時、エアーアシスト部よりある量の空気が該膨張室に入
るため、該膨張室の負圧が下がる。このため該ロータリ
ーベーンポンプの排出ポートが膨脹室に連通したとき
に、該排出ポートから水が膨張室に逆流する量及び速度
を抑制できる。また、該膨張室内に空気があるため、該
空気のダンパ効果によりベーンに加わる水の衝撃力を小
さくできる。このため自己潤滑性ベーンの破壊を防止で
きる。

【００３０】従って、このような構造の給水ポンプの呼
び水装置においても、自己潤滑性ベーンを用いたロータ
リーベーンポンプを用いても気水分離器が不要になる。

【００３１】特に、ロータリーベーンポンプの排出ポー
トにエアーアシスト部を設けると、該ロータリーベーン
ポンプ内に空気が入るのは、排出ポートが膨張室に連通
した時だけであり、このため該ロータリーベーンポンプ
の真空度の低下が少ない利点がある。

【００３２】この場合、エアーアシスト部は、ロータリ
ーベーンポンプの排出ポートに設けた外気吸入用小孔を
備えた構造にすることができる。

【００３３】特に、外気吸入用小孔からなるエアーアシ
スト部によれば、容易に低コストでエアーアシスト部を
設けることができる。

【００３４】また、エアーアシスト部は、ロータリーベ
ーンポンプの排出ポートに設けた外気吸入用小孔と、該
外気吸入用小孔から水の排出を阻止して外気の吸入のみ
を行うように該外気吸入用小孔を制御する逆止弁とによ
り形成することができる。

【００３５】このように、外気吸入用小孔から水の排出
を阻止して外気の吸入のみを行うように該外気吸入用小
孔を制御する逆止弁を設けると、呼び水時に外気吸入用
小孔から水が排出されるのを防止できる。

【００３６】また、本発明に係る給水ポンプの呼び水装
置においては、ロータリーベーンポンプの排出ポートよ
り前のポンプケーシングに、外気を吸入させるエアーア
シスト部を設けたことを特徴とする。

【００３７】このようにロータリーベーンポンプの排出
ポートより前のポンプケーシングにエアーアシスト部を
設けると、該エアーアシスト部よりある量の空気が該ロ
ータリーベーンポンプの膨張室に入るため、呼び水が該
膨張室に入ってきた時、該膨張室の負圧が下がる。この
ため該ロータリーベーンポンプの排出ポートが膨張室に
連通したときに、該排出ポートから水が膨張室に逆流す
る量及び速度を抑制できる。また、該膨張室内に空気が
あるため、該空気のダンパ効果によりベーンに加わる水
の衝撃力を小さくでき、このため自己潤滑性ベーンの破
壊を防止できる。

【００３８】従って、このような構造の給水ポンプの呼
び水装置においては、自己潤滑性ベーンを用いたロータ
リーベーンポンプを用いても気水分離器が不要になり、
完全な呼び水操作を行うことができ、装置の小型化を図
ることができ、コストの低減を図ることができる。ま
た、自己潤滑性ベーンの破壊を防止できると、該ベーン
の厚さを薄くでき、このためロータリーベーンポンプの
小型化も図ることができる。更に、ロータリーベーンポ
ンプの排出ポートより前のポンプケーシングにエアーア
シスト部を設けると、ロータリーベーンポンプ単品の加
工で本発明を実施できる利点がある。

【００３９】この場合、エアーアシスト部は、ロータリ
ーベーンポンプの排出ポートより前のポンプケーシング
に設けた外気吸入用小孔を備えた構造にすることができ
る。

【００４０】特に、外気吸入用小孔からなるエアーアシ
スト部によれば、ロータリーベーンポンプ単品の加工で
エアーアシスト部を形成でき、容易に低コストでエアー
アシスト部を設けることができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る給水ポンプの
呼び水装置１４における実施の形態の第１例を示したも
のである。なお、前述した図１１と対応する部分には、
同一符号を付けて示している。

【００４２】本例の呼び水装置１４においては、カーボ
ン等よりなる自己潤滑性ベーン５を用いたロータリーベ
ーンポンプ１の吸入側に、外気を吸入させるエアーアシ
スト部２０を設けたことを特徴とする。この場合、エア
ーアシスト部２０は、ロータリーベーンポンプ１の吸入
側の配管６に設けた外気吸入用小孔２１により形成され
ている。

【００４３】次に、このような呼び水装置１４の動作を
図２（Ａ）（Ｂ）を参照して詳細に説明する。

【００４４】ロータリーベーンポンプ１を駆動し、呼び
水操作を行うと、最初のうちは給水ポンプ１０内から空
気のみを吸い上げて排出するが、やがて図２（Ａ）に示
すように水２２をも吸い上げるようになる。このとき配
管６に設けた外気吸入用小孔２１より外気である空気２
３も一緒にロータリーベーンポンプ１内の膨張室８に一
定量入る。このため、該膨張室８の負圧が下がる。

【００４５】それ故、図２（Ｂ）に示すようにロータ３
が回転して該ロータリーベーンポンプ１の排出ポート９
が膨脹室８に連通したときに、該排出ポート９から水２
２が膨張室８に逆流する量及び速度を抑制できる。ま
た、該膨張室８内に空気２３があるため、該空気２３の
ダンパ効果により自己潤滑性ベーン５に加わる水の衝撃
力を小さくできる。このため自己潤滑性ベーン５の破壊
を防止できる。

【００４６】従って、このような構造の給水ポンプの呼
び水装置１４においては、自己潤滑性ベーン５を用いた
ロータリーベーンポンプ１を用いても気水分離器が不要
になる。

【００４７】特に、本例のような外気吸入用小孔２１か
らなるエアーアシスト部２０によれば、容易に低コスト
でエアーアシスト部２０を設けることができる。

【００４８】本例の場合、ロータリーベーンポンプ１の
吸込側に外気吸入用小孔２１があるため、該ロータリー
ベーンポンプ１では空気漏れによる真空度低下が起こ
る。このため、該外気吸入用小孔２１は真空度の低下を
最小限に抑えた孔径とする。該外気吸入用小孔２１の孔
径は、ロータリーベーンポンプ１の排気容量に応じて、
排気容量が大きいときには大きめに、排気容量が小さい
ときには小さ目に、適宜定められることになる。該外気
吸入用小孔２１の空気吸入量の調整は、該小孔２１の孔
径及び該小孔２１の長さによって行うことができる。

【００４９】次に、ロータリーベーンポンプ１の吸入側
に、外気を吸入させるエアーアシスト部２０を設けない
従来例の場合と、本例のようにエアーアシスト部２０を
設けてロータリーベーンポンプ１内に水が流入した場合
の排出ポート９の圧力の比較実験結果を説明する。

【００５０】図３（Ａ）（Ｂ）は、ロータリーベーンポ
ンプ１の回転数が1000rpm の場合におけるエアーアシス
ト部２０なしの従来例と、エアーアシスト部２０ありの
本例の場合における排出ポート９の圧力の比較実験結果
を示したものである。

【００５１】図３（Ａ）はエアーアシスト部２０なしの
従来例におけるロータリーベーンポンプ１の排出ポート
９の圧力を示し、図３（Ｂ）はエアーアシスト部２０あ
りの本例におけるロータリーベーンポンプ１の排出ポー
ト９の圧力を示している。

【００５２】図から明らかなように、エアーアシスト部
２０ありの本例によれば、エアーアシスト部２０なしの
従来例より排出ポート９の圧力が明らかに低下してい
る。

【００５３】図４（Ａ）（Ｂ）は、ロータリーベーンポ
ンプ１の回転数が2800rpm の場合におけるエアーアシス
ト部２０なしの従来例と、エアーアシスト部２０ありの
本例の場合における排出ポート９の圧力の比較実験結果
を示したものである。

【００５４】図４（Ａ）はエアーアシスト部２０なしの
従来例におけるロータリーベーンポンプ１の排出ポート
９の圧力を示し、図４（Ｂ）はエアーアシスト部２０あ
りの本例におけるロータリーベーンポンプ１の排出ポー
ト９の圧力を示している。

【００５５】この場合も、図から明らかなように、エア
ーアシスト部２０ありの本例によれば、エアーアシスト
部２０なしの従来例より排出ポート９の圧力が明らかに
低下している。

【００５６】図５（Ａ）（Ｂ）は、本発明に係る給水ポ
ンプの呼び水装置１４における実施の形態の第２例を示
したものである。なお、前述した図１と対応する部分に
は、同一符号を付けて示している。

【００５７】本例の呼び水装置１４においては、カーボ
ン等よりなる自己潤滑性ベーン５を用いたロータリーベ
ーンポンプ１の吸入側に、外気を吸入させるエアーアシ
スト部２０が設けられている点は前述した第１例と同様
である。本例のエアーアシスト部２０は、ロータリーベ
ーンポンプ１の吸入側に設けられた外気吸入用小孔２１
と、給水ポンプ１０からの排気時には該外気吸入用小孔
２１を閉じていて呼び水完了時の水２２の流れにより該
外気吸入用小孔２１を開くリード弁２４とにより形成さ
れている。

【００５８】このような呼び水装置１４では、図５
（Ａ）に示すようにロータリーベーンポンプ１で空気２
２を吸い込んでいるときには、リード弁２４が外気吸入
用小孔２１を閉じていて空気を吸い込まない。このため
該ロータリーベーンポンプ１で給水ポンプ１０からの排
気時には、該リード弁２４が開かず、空気のもれがない
ため該ロータリーベーンポンプ１内の真空度の低下を防
止できる。

【００５９】呼び水完了時には、図５（Ｂ）に示すよう
に、水２２の流れにより該リード弁２４が倒れて外気吸
入用小孔２１を開き、外気である空気２３が該ロータリ
ーベーンポンプ１内に吸い込まれるようになる。このた
め、該膨張室８の負圧が下がる。それ故、ロータ３が回
転して該ロータリーベーンポンプ１の排出ポート９が膨
張室８に連通した時に、該排出ポート９から水２２が膨
張室８に逆流する量及び速度を抑制できる。また、該膨
張室８内に空気２３があるため、該空気２３のダンパ効
果により自己潤滑性ベーン５に加わる水の衝撃力を小さ
くできる。このため自己潤滑性ベーン５の破壊を防止で
きる。

【００６０】図６は、本発明に係る給水ポンプの呼び水
装置１４における実施の形態の第３例を示したものであ
る。なお、前述した図１と対応する部分には、同一符号
を付けて示している。

【００６１】本例の呼び水装置１４においては、カーボ
ン等よりなる自己潤滑性ベーン５を用いたロータリーベ
ーンポンプ１の排出ポート９に、外気を吸入させるエア
ーアシスト部２０が設けられていることを特徴とする。
この場合、エアーアシスト部２０は、ロータリーベーン
ポンプ１の排出ポート９に設けられた外気吸入用小孔２
１により形成されている。

【００６２】このようにロータリーベーンポンプ１の排
出ポート９に、外気を吸入させるエアーアシスト部２１
を設けると、呼び水２２が該ロータリーベーンポンプ１
の膨張室８に入り、図７に示すようにロータ３の回転に
より排出ポート９が膨張室８に連通した時、エアーアシ
スト部２０の外気吸入用小孔２１よりある量の空気２３
が該膨張室８に入るため、該膨張室８の負圧が下がる。
このため該ロータリーベーンポンプ１の排出ポート９が
膨脹室８に連通したときに、該排出ポート９から水２２
が膨張室８に逆流する量及び速度を抑制できる。また、
該膨張室８内に空気があるため、該空気２３のダンパ効
果により自己潤滑性ベーン５に加わる水の衝撃力を小さ
くできる。このため自己潤滑性ベーン５の破壊を防止で
きる。

【００６３】従って、このような構造の給水ポンプの呼
び水装置１４においても、自己潤滑性ベーン５を用いた
ロータリーベーンポンプ１を用いても気水分離器が不要
になる。

【００６４】本例のような外気吸入用小孔２１からなる
エアーアシスト部２０によれば、容易に低コストでエア
ーアシスト部２０を設けることができる。

【００６５】特に、ロータリーベーンポンプ１の排出ポ
ート９にエアーアシスト部２０を設けると、該ロータリ
ーベーンポンプ１内に空気２３が入るのは、排出ポート
９が膨張室８に連通した時だけであり、該ロータリーベ
ーンポンプ１の真空度の低下が少ない利点がある。

【００６６】図８は、本発明に係る給水ポンプの呼び水
装置１４における実施の形態の第４例を示したものであ
る。なお、前述した図１と対応する部分には、同一符号
を付けて示している。

【００６７】本例の呼び水装置１４においては、カーボ
ン等よりなる自己潤滑性ベーン５を用いたロータリーベ
ーンポンプ１の排出ポート９に、外気を吸入させるエア
ーアシスト部２０が設けられている点は前述した第３例
と同様である。本礼のエアーアシスト部２０は、ロータ
リーベーンポンプ１の排出ポート９に設けられた外気吸
入用小孔２１と、該外気吸入用小孔２１から水２２の排
出を阻止して外気の吸入のみを行うように該外気吸入用
小孔２１を制御する逆止弁２５とにより形成されてい
る。該逆止弁２５は、外気吸入用小孔２１を包囲する弁
箱２６と、該弁箱２６の末端に開口された弁孔２７と、
弁箱２６内で弁孔２７を閉じるボール弁体２８と、該ボ
ール弁体２８を弁孔２７に押し付けるように付勢してい
るスプリング２９とで構成されている。

【００６８】このような呼び水装置１４においては、呼
び水２２がロータリーベーンポンプ１の膨張室８に入
り、図８に示すようにロータ３の回転により排出ポート
９が膨張室８に連通した時、該膨張室８の負圧によりエ
アーアシスト部２０のボール弁体２８がスプリング２９
に抗して引かれて弁孔２７から離れて逆止弁２５が開と
なり、外気吸入用小孔２１よりある量の空気２３が該膨
張室８に入り、該膨張室８の負圧が下がる。このため該
ロータリーベーンポンプ１の排出ポート９が膨張室８に
連通した時、該排出ポート９から水２２が膨張室８に逆
流する量及び速度を抑制できる。また、該膨張室８内に
空気があるため、該空気２３のダンパ効果により自己潤
滑性ベーン５に加わる水の衝撃力を小さくできる。この
ため自己潤滑性ベーン５の破壊を防止できる。

【００６９】また、この逆止弁２５によれば、呼び水時
に外気吸入用小孔２１から水２２が排出されるのを防止
できる。

【００７０】図９は本発明に係る給水ポンプの呼び水装
置１４における実施の形態の第５例を示したものであ
る。なお、前述した図１と対応する部分には、同一符号
を付けて示している。

【００７１】本例の呼び水装置１４においては、カーボ
ン等よりなる自己潤滑性ベーン５を用いたロータリーベ
ーンポンプ１の排出ポート９より前のポンプケーシング
２に、外気を吸入させるエアーアシスト部２０を設けた
ことを特徴とする。この場合、エアーアシスト部２０
は、ロータリーベーンポンプ１の排出ポート９より前の
ポンプケーシング２に設けた外気吸入用小孔２１により
形成されている。

【００７２】次に、このような呼び水装置１４の動作を
詳細に説明する。

【００７３】ロータリーベーンポンプ１を駆動し、呼び
水操作を行うと、最初のうちは給水ポンプ１０内から空
気のみを吸い上げて排出するが、やがて水２２をも吸い
上げるようになる。このとき排出ポート９より前のポン
プケーシング２に設けた外気吸入用小孔２１より外気で
ある空気２３も一緒にロータリーベーンポンプ１内の膨
張室８に一定量入る。このため、該膨張室８の負圧が下
がる。

【００７４】それ故、ロータ３が回転して該ロータリー
ベーンポンプ１の排出ポート９が膨脹室８に連通したと
きに、該排出ポート９から水２２が膨張室８に逆流する
量及び速度を抑制できる。また、該膨張室８内に空気２
３があるため、該空気２３のダンパ効果により自己潤滑
性ベーン５に加わる水の衝撃力を小さくできる。このた
め自己潤滑性ベーン５の破壊を防止できる。

【００７５】従って、このような構造の給水ポンプの呼
び水装置１４においては、自己潤滑性ベーン５を用いた
ロータリーベーンポンプ１を用いても気水分離器が不要
になり、装置の小型化を図ることができ、コストの低減
を図ることができる。また、自己潤滑性ベーン５の破壊
を防止できると、該ベーン５の厚さを薄くでき、このた
めロータリーベーンポンプ１の小型化も図ることができ
る。更に、ロータリーベーンポンプ１の排出ポート９よ
り前のポンプケーシング２にエアーアシスト部２０を設
けると、ロータリーベーンポンプ単品の加工で本発明を
実施できる利点がある。

【００７６】特に、本例のような外気吸入用小孔２１か
らなるエアーアシスト部２０によれば、ロータリーベー
ンポンプ単品の加工でエアーアシスト部２０を形成で
き、容易に低コストでエアーアシスト部２０を設けるこ
とができる。

【００７７】なお、自己潤滑性ベーン５としては、カー
ボン製に限らず、ポリイミド系の如き樹脂製等の場合も
ある。

【００７８】

【発明の効果】本発明に係る給水ポンプの呼び水装置に
おいては、ロータリーベーンポンプの吸入側から該ロー
タリーベーンポンプの排出ポートまでのいずれかの部分
に、外気を吸入させるエアーアシスト部を設けたので、
該エアーアシスト部よりある量の空気が該ロータリーベ
ーンポンプの膨張室に入るため、呼び水が該膨張室に入
ってきた時に該膨張室の負圧が下がり、このため該ロー
タリーベーンポンプの排出ポートが膨張室に連通したと
きに、該排出ポートから水が膨張室に逆流する量及び速
度を抑制することができる。また、該膨張室内に空気が
あるため、該空気のダンパ効果によりベーンに加わる水
の衝撃力を小さくでき、このため自己潤滑性ベーンの破
壊を防止することができる。

【００７９】従って、このような構造の給水ポンプの呼
び水装置においては、自己潤滑性ベーンを用いたロータ
リーベーンポンプを用いても気水分離器が不要になり、
完全な呼び水操作を行うことができ、装置の小型化を図
ることができ、コストの低減を図ることができる。ま
た、自己潤滑性ベーンの破壊を防止できると、該ベーン
の厚さを薄くでき、このためロータリーベーンポンプの
小型化も図ることができる。

【００８０】また本発明に係る給水ポンプの呼び水装置
においては、ロータリーベーンポンプの吸入側に、外気
を吸入させるエアーアシスト部を設けたので、呼び水が
該ロータリーベーンポンプの膨張室に入ってきた時、該
エアーアシスト部よりある量の空気が該膨張室に入るた
め、該膨張室の負圧が下がり、このため該ロータリーベ
ーンポンプの排出ポートが膨張室に連通したときに、該
排出ポートから水が膨張室に逆流する量及び速度を抑制
することができる。また、この呼び水装置によれば、膨
張室内に空気があるため、該空気のダンパ効果によりベ
ーンに加わる水の衝撃力を小さくでき、このため自己潤
滑性ベーンの破壊を防止することができる。

【００８１】従って、このような構造の給水ポンプの呼
び水装置においては、自己潤滑性ベーンを用いたロータ
リーベーンポンプを用いても気水分離器が不要になり、
完全な呼び水操作を行うことができ、装置の小型化を図
ることができ、コストの低減を図ることができる。ま
た、自己潤滑性ベーンの破壊を防止できると、該ベーン
の厚さを薄くでき、このためロータリーベーンポンプの
小型化も図ることができる。

【００８２】この場合、エアーアシスト部がロータリー
ベーンポンプの吸入側に設けた外気吸入用小孔により形
成されていると、容易に低コストでエアーアシスト部を
設けることができる。

【００８３】また、エアーアシスト部が、ロータリーベ
ーンポンプの吸入側に設けた外気吸入用小孔と、給水ポ
ンプからの排気時には該外気吸入用小孔を閉じていて呼
び水完了時の水により該外気吸入用小孔を開く弁とによ
り形成されていると、該弁の存在ににより、必要なとき
にだけロータリーベーンポンプ内に外気を吸入すること
ができる。このため該ロータリーベーンポンプでの空気
のみの吸込み時には、該弁が開かず、空気のもれがない
ため該ロータリーベーンポンプ内の真空度の低下を防止
することができる。

【００８４】また、本発明に係る給水ポンプの呼び水装
置においては、ロータリーベーンポンプの排出ポート
に、外気を吸入させるエアーアシスト部を設けているの
で、呼び水が該ロータリーベーンポンプの膨張室に入
り、ロータの回転により排出ポートが膨張室に連通した
時、エアーアシスト部よりある量の空気が該膨張室に入
るため、該膨張室の負圧が下がり、このため該ロータリ
ーベーンポンプの排出ポートが膨脹室に連通したとき
に、該排出ポートから水が膨張室に逆流する量及び速度
を抑制することができる。また、この呼び水装置によれ
ば、膨張室内に空気があるため、該空気のダンパ効果に
よりベーンに加わる水の衝撃力を小さくでき、このため
自己潤滑性ベーンの破壊を防止することができる。

【００８５】従って、このような構造の給水ポンプの呼
び水装置においても、自己潤滑性ベーンを用いたロータ
リーベーンポンプを用いても気水分離器が不要になり、
完全な呼び水操作を行うことができ、装置の小型化を図
ることができ、コストの低減を図ることができる。

【００８６】特に、ロータリーベーンポンプの排出ポー
トにエアーアシスト部が設けられていると、該ロータリ
ーベーンポンプ内に空気が入るのは、排出ポートが膨張
室に連通した時だけであり、このため該ロータリーベー
ンポンプの真空度の低下が少ない利点がある。

【００８７】この場合、エアーアシスト部が、ロータリ
ーベーンポンプの排出ポートに設けらた外気吸入用小孔
により形成されていると、容易に低コストでエアーアシ
スト部を設けることができる。

【００８８】また、エアーアシスト部が、ロータリーベ
ーンポンプの排出ポートに設けられた外気吸入用小孔
と、該外気吸入用小孔から水の排出を阻止して外気の吸
入のみを行うように該外気吸入用小孔を制御する逆止弁
とにより形成されていると、該逆止弁の存在により、呼
び水時に外気吸入用小孔から水が排出されるのを防止す
ることができる。

【００８９】また、本発明に係る給水ポンプの呼び水装
置においては、ロータリーベーンポンプの排出ポートよ
り前のポンプケーシングに、外気を吸入させるエアーア
シスト部を設けたので、該エアーアシスト部よりある量
の空気が該ロータリーベーンポンプの膨張室に入るた
め、呼び水が該膨張室に入ってきた時に該膨張室の負圧
が下がり、このため該ロータリーベーンポンプの排出ポ
ートが膨張室に連通した際に、該排出ポートから水が膨
張室に逆流する量及び速度を抑制することができる。ま
た、該膨張室内に空気があるため、該空気のダンパ効果
によりベーンに加わる水の衝撃力を小さくでき、このた
め自己潤滑性ベーンの破壊を防止することができる。

【００９０】従って、このような構造の給水ポンプの呼
び水装置においては、自己潤滑性ベーンを用いたロータ
リーベーンポンプを用いても気水分離器が不要になり、
完全な呼び水操作を行うことができ、装置の小型化を図
ることができ、コストの低減を図ることができる。ま
た、自己潤滑性ベーンの破壊を防止できると、該ベーン
の厚さを薄くでき、このためロータリーベーンポンプの
小型化も図ることができる。更に、ロータリーベーンポ
ンプの排出ポートより前のポンプケーシングにエアーア
シスト部を設けると、ロータリーベーンポンプ単品の加
工で本発明を実施できる利点がある。

【００９１】特に、外気吸入用小孔からなるエアーアシ
スト部によれば、ロータリーベーンポンプ単品の加工で
エアーアシスト部を形成でき、容易に低コストでエアー
アシスト部を設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る給水ポンプの呼び水装置の実施の
態様の第１例を示す縦断面図である。

【図２】（Ａ）（Ｂ）は図１に示す呼び水装置の動作説
明図である。

【図３】（Ａ）（Ｂ）はロータリーベーンポンプの回転
数が1000rpm の場合におけるエアーアシスト部なしの従
来例と、エアーアシスト部ありの本例の場合における排
出ポートの圧力の比較実験結果を示した特性図である。

【図４】（Ａ）（Ｂ）はロータリーベーンポンプの回転
数が2800rpm の場合におけるエアーアシスト部なしの従
来例と、エアーアシスト部ありの本例の場合における排
出ポートの圧力の比較実験結果を示した特性図である。

【図５】（Ａ）（Ｂ）は本発明に係る給水ポンプの呼び
水装置の実施の態様の第２例における動作を示す縦断面
図である。

【図６】本発明に係る給水ポンプの呼び水装置の実施の
態様の第３例を示す縦断面図である。

【図７】図６に示す呼び水装置の動作を示す縦断面図で
ある。

【図８】本発明に係る給水ポンプの呼び水装置の実施の
態様の第４例を示す縦断面図である。

【図９】本発明に係る給水ポンプの呼び水装置の実施の
態様の第５例を示す縦断面図である。

【図１０】（Ａ）（Ｂ）は従来の呼び水装置におけるロ
ータリーベーンポンプの動作説明図である。

【図１１】従来の給水ポンプの呼び水装置の要部縦断側
面図である。

【符号の説明】

１ ロータリーベーンポンプ ２ ポンプケース ３ ロータ ４ 溝 ５ ベーン ６ 配管 ７ 排出管 ８ 膨張室 ９ 排出ポート １０ 給水ポンプ １１ 吸水口 １２ 吐出弁 １３ 吐出口 １４ 呼び水装置 １５ 排出通路 １６ ストレーナ １７ 気水分離器 １８ 逆止弁 １９ ダイヤフラム式止水弁 ２０ エアーアシスト部 ２１ 外気吸入用小孔 ２２ 水 ２３ 空気 ２４ リード弁 ２５ 逆止弁 ２６ 弁箱 ２７ 弁孔 ２８ ボール弁体 ２９ スプリング ３０ フロート弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−171894（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−24307（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−135586（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−294593（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−197786（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−156180（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭48−41683（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭39−15764（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 9/04 F04C 2/344 F04C 25/02 F04C 18/344

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自己潤滑性ベーンを用いたロータリーベ
   ーンポンプを駆動し、給水ポンプ内の空気を外部へ排出
   して該給水ポンプ内に呼び水を行う給水ポンプの呼び水
   装置において、 前記ロータリーベーンポンプの吸入側から該ロータリー
   ベーンポンプの排出ポートまでのいずれかの部分に、外
   気を吸入させるエアーアシスト部が設けられていること
   を特徴とする給水ポンプの呼び水装置。
2. 【請求項２】 自己潤滑性ベーンを用いたロータリーベ
   ーンポンプを駆動し、給水ポンプ内の空気を外部へ排出
   して該給水ポンプ内に呼び水を行う給水ポンプの呼び水
   装置において、 前記ロータリーベーンポンプの吸入側に、外気を吸入さ
   せるエアーアシスト部が設けられていることを特徴とす
   る給水ポンプの呼び水装置。
3. 【請求項３】 前記エアーアシスト部は、前記ロータリ
   ーベーンポンプの吸入側に設けられた外気吸入用小孔を
   備えた構造になっていることを特徴とする請求項２に記
   載の給水ポンプの呼び水装置。
4. 【請求項４】 前記エアーアシスト部は、前記ロータリ
   ーベーンポンプの吸入側に設けられた外気吸入用小孔
   と、給水ポンプからの排気時には該外気吸入用小孔を閉
   じていて呼び水完了時の水により該外気吸入用小孔を開
   く弁とにより形成されていることを特徴とする請求項２
   に記載の給水ポンプの呼び水装置。
5. 【請求項５】 自己潤滑性ベーンを用いたロータリーベ
   ーンポンプを駆動し、給水ポンプ内の空気を外部へ排出
   して該給水ポンプ内に呼び水を行う給水ポンプの呼び水
   装置において、 前記ロータリーベーンポンプの排出ポートに、外気を吸
   入させるエアーアシスト部が設けられていることを特徴
   とする給水ポンプの呼び水装置。
6. 【請求項６】 前記エアーアシスト部は、前記ロータリ
   ーベーンポンプの排出ポートに設けられた外気吸入用小
   孔を備えた構造になっていることを特徴とする請求項５
   に記載の給水ポンプの呼び水装置。
7. 【請求項７】 前記エアーアシスト部は、前記ロータリ
   ーベーンポンプの排出ポートに設けられた外気吸入用小
   孔と、該外気吸入用小孔から水の排出を阻止して外気の
   吸入のみを行うように該外気吸入用小孔を制御する逆止
   弁とにより形成されていることを特徴とする請求項５に
   記載の給水ポンプの呼び水装置。
8. 【請求項８】 自己潤滑性ベーンを用いたロータリーベ
   ーンポンプを駆動し、給水ポンプ内の空気を外部へ排出
   して該給水ポンプ内に呼び水を行う給水ポンプの呼び水
   装置において、 前記ロータリーベーンポンプの排出ポートより前のポン
   プケーシングに、外気を吸入させるエアーアシスト部が
   設けられていることを特徴とする給水ポンプの呼び水装
   置。
9. 【請求項９】 前記エアーアシスト部は、前記ポンプケ
   ーシングに設けられた外気吸入用小孔を備えた構造にな
   っていることを特徴とする請求項２に記載の給水ポンプ
   の呼び水装置。