JP3781546B2 - Full water detector and pump equipped with the full water detector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプあるいはポンプを使用した設備(装置)に使用され、特にポンプや設備の渇水、空気の吸込、呼水不足等によるポンプの空運転を防止し、ポンプを保護する満水検知器及び該満水検知器を備えたポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の満水検知器は、ポンプの吐出圧力側に取り付けられ、ポンプ内が渇水状態になったとき、確実に満水検知器内部の水が落水し、渇水を検知できるように、ポンプとの接続に所定径、例えば1/2B(1/2インチ)以上の短管を用いる等、接続部の開口面積を大きくすることにより対処している。しかし、開口部面積を大きくすると、満水検知器内への異物の流入が生じることがあり、電極棒への異物のからみつきによる誤動作を起こしたりする。また、フロート式のように可動部をもつ水位センサを使用すると、可動部への異物のかみ込みによる動作不良等が懸念される。その結果、必要な開口面積の確保及び電極棒間に適度な空間をとる為、従来の満水検知器はかなり大型なもので、重量が10kg以上である。従って、スペース、重量の問題から、小型ポンプへの取り付けは困難である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の事情に鑑みなされたもので、小型かつ軽量で動作不良のない満水検知器および該満水検知器を備えたポンプを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の満水検知器は、容器と、容器内に設けられ内部の満水および渇水を検知する水位センサと、前記容器の下部とポンプ又はポンプに接続された配管とを接続する接続管とを備え、前記接続管の下端又は両端が水平軸又は垂直軸に対して直交せずに傾斜し、前記容器は、容器内の空気抜きを行ったとき、頂部にわずかに空気が残る空気溜り室を有することを特徴とするものである。
【0005】
接続管の開口面積を小さくすると相対的に水の表面張力が大きくなり、ポンプ内が渇水であるにもかかわらず、接続管で水と空気が表面張力でバランスし満水検知器内の水が落水せずに、ポンプ内の渇水を検知できないことがある。そこで、接続管の下端あるいは両端も、水平軸又は垂直軸に対し直交させずにいずれかの軸に対して傾斜させている。その結果、接続管での水と空気の表面張力のバランスは保たれなくなり、ポンプ内が渇水の場合には確実に満水検知器内の水が落水するようになる。この手法で、接続管のサイズは小径、例えば1/4B(1/4インチ)でも可能となる。
【0006】
また本発明のポンプは、上述した満水検知器をポンプ又はポンプに接続された配管に取り付け、前記満水検知器がポンプ内部の渇水を検知すると、ポンプが自動停止する保護機能を有することを特徴とするものである。
本発明によれば、上記満水検知器がポンプ内部の渇水を検知すると、ポンプが自動停止を行なう。これにより、ポンプの空運転を防止することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る満水検知器の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1は本発明の満水検知器を示す断面図である。図1に示すように、満水検知器は、円筒容器状の本体部1と、本体部1の上端開口部を閉塞して本体部1とともに密閉容器を形成するカバー2と、密閉容器内に収容されるとともにカバー2に取り付けられた電極棒からなる水位センサ3と、カバー2の頂部に取り付けられた空気抜き弁4とからなっている。本体部1の下部には、開口部5が形成されており、接続管6が取り付けられるようになっている。
【0008】
接続管6はポンプあるいは配管等に接続され、ポンプに呼び水を行うときに空気抜き弁4を開き、満水検知器内も満水にする。このとき、水位センサ3は満水を検知し、外部信号を出力する。ポンプの運転・停止中を問わず、ポンプ内が渇水になると、接続管6から満水検知器内の水が落水し、水位センサ3が渇水を検知する。
【0009】
一般に、接続管6の開口面積を小さくすると、相対的に水の表面張力が大きくなり、ポンプ内が渇水であるにもかかわらず、接続管で水と空気が表面張力でバランスし、満水検知器内の水が落水せずに、ポンプ内渇水を検知できないことがある。そこで、本発明においては、接続管の形状を、図2に示すように、接続管の下端あるいは両端が、水平軸又は垂直軸に対し傾斜している。即ち、図2(a)に示す例においては、垂直方向に伸びる接続管6Aの上下端に、垂直軸に対して直交させずに斜めに傾斜した傾斜部6a,6bを形成している。また図2(b)に示す例においては、水平方向に伸びる接続管6Bを下方に湾曲させ、接続管6Bの下端に、水平軸に対して直交させずに斜めに傾斜した傾斜部6cを形成している。接続管6A,6Bを図2(a)および図2(b)に示すように構成することにより、接続管6A,6Bでの水と空気の表面張力のバランスは保たれなくなり、ポンプ内が渇水の場合には確実に満水検知器内の水が落水するようになる。この接続管の構造を採用することにより、接続管のサイズ(直径)は1/4B(1/4インチ)でも可能となる。
【0010】
接続管に油脂分が付着した場合に、油脂分が接続管内で水をはじくので、水の表面張力がバランスして満水検知器内の水がポンプ渇水時に落水しなくなる場合がある。そこで、本発明においては、図3(図3(a)は正面図、図3(b)は側面図)に示すように、接続管6Aの下端の一部にスリット6sを設けることで、毛管現象を利用して満水検知器内の水を接続管6Aの先端まで導き、より積極的に水と空気が表面張力でバランスすることを防止している。従って、多少の油脂分が接続管6Aに付着してもポンプ内の渇水を検知することができる。
【0011】
また図1乃至図3に示すように、接続管6A,6Bの開口面積を小さくしたことにより、満水検知器内への異物流入の恐れがなくなった。そのため、可動部を持つフロート式水位センサを用いても、異物かみ込みによる誤動作が生じないので、フロート式水位センサを採用することができる。図4は満水検知器にフロート水位センサを用いた実施例である。図4に示す実施例においては、カバー2にフロート式水位センサ13を取り付けている。本体部1、カバー2、空気抜き弁4および開口部5の構成は、図1に示す実施例と同様である。このようにフロート式水位センサを用いることにより、さらに満水検知器の小型・軽量化を図ることができる。
【0012】
満水検知器をポンプ(又は配管)の吸込圧力側に取り付ければ、ポンプ内の渇水検知に加え、吸込側圧力の異常低下も検知することができる。ポンプの吸込側のフート弁、ストレーナの目詰まりや吸込仕切弁の開け忘れ等により、ポンプの吸込側圧力が異常低下すると、水中に含まれていた空気が脱気し、徐々にポンプ吸込側に蓄積される。従って、ポンプの吸込側に満水検知器を接続すれば、蓄積された空気により満水検知器内の水が落水することで、吸込圧力異常低下が検知できる。しかし、空気の脱気から蓄積するまで時間がかかり検知が遅れて、ポンプを吸込圧力異常低下の状態で長時間運転してしまう場合がある。
【0013】
図5は上述の吸込圧力異常低下を速やかに検知することができる満水検知器を示す。図5に示すように、満水検知器の頂部の空気抜き弁4より高い位置に空気溜り室8を設けることで、吸込圧力異常低下の検知に要する時間を大幅に短縮できる。その作用は、ポンプの吸込圧力が低下すると、そこに接続された満水検知器内の圧力も低下するので、満水検知器内の空気溜り室8に溜まっていた空気は膨張し、満水検知器内の水位は低下し、内部の水位センサ13の検知水位まで達し、瞬時に吸込圧力異常低下を検知するものである。
【0014】
次に、図1乃至図5に示す満水検知器を備えたポンプの実施の形態を説明する。
図6は満水検知器を備えたモータポンプの1例を示す図であり、図6(a)は正面図、図6(b)は側面図である。図6に示すように、本例のモータポンプにおいては、ポンプケーシング21のボリュート部には図1乃至図5に示す満水検知器20が取り付けられている。ポンプを駆動するモータ22の上部には周波数変換器(インバータ)を内部に収納した周波数変換器組立体23が固定されている。満水検知器20と周波数変換器とは信号ケーブル24によって接続されている。なお符号25は電源ケーブルである。図6に示す例によれば、ポンプに周波数変換器実装型のモータポンプを用い、満水検知器20の信号を周波数変換器に取り込み、ポンプ内が渇水になったときは、ポンプの運転・停止中を問わず、モータへ電気が供給されないように、周波数変換器を制御することで、ドライ運転によるポンプの損傷をポンプ自身で保護できるようになる。
【0015】
図7は満水検知器を備えたモータポンプの他の例を示す図であり、図7(a)は断面図、図7(b)は図7(a)のA−A線断面図である。図7に示すように、本例のモータポンプは全周流型インラインポンプである。本例のポンプケーシング30は吸込側ケーシング31と円筒状の外筒32と吐出側ケーシング33とからなっている。ポンプケーシング30内にはキャンドモータ34が設けられており、キャンドモータ34の主軸35に羽根車36が固定されている。ポンプケーシング30の外筒32とキャンドモータ34のモータフレーム外胴37との間には環状流路38が形成されている。またポンプケーシング30の上部には、周波数変換器を内部に収納した周波数変換器組立体23が固定されている。満水検知器20と周波数変換器とは信号ケーブル24によって接続されている。図7(b)に示すように、ポンプケーシング30の外筒32には、満水検知器20が取り付けられており、満水検知器20の本体部1内には接続管6を介して環状流路38を流れる流体が流入するようになっている。
【0016】
本例においては、吸込側ケーシング31の吸込口31aより流入した流体は、環状流路38を流れた後に羽根車36に吸い込まれる。羽根車36から吐出された流体は吐出側ケーシング33を経て吐出口33aから吐出される。本例においては、満水検知器20がポンプの吸込圧力側に取り付けられている。これにより、ポンプ内の渇水検知に加え吸込圧力異常低下に対して、自己保護機能を持つポンプが得られる。
【0017】
図8は満水検知器を備えたモータポンプの更に他の例を示す断面図である。図8に示すように、本例のモータポンプは立置型の両吸込型多段ポンプである。本例のポンプケーシング40は外筒41と外筒41の上下開口部を閉塞する上下カバー42,43とからなっている。ポンプケーシング40内にはキャンドモータ44が設けられており、キャンドモータ44の主軸45の両端部には各2段ずつの羽根車46A,46B;47A,47Bが固定されている。ポンプケーシング40の外筒41とキャンドモータ44のモータフレーム外胴47との間には環状流路48が形成されている。外筒41には吸込カバー50が固定されている。またポンプケーシング40の側面には周波数変換器を内部に収納した周波数変換器組立体23が固定されている。満水検知器20と周波数変換器とは信号ケーブル24によって接続されている。ポンプケーシング40の上部カバー42には、満水検知器20が取り付けられており、満水検知器20の本体部1内には接続管6を介して上部カバー42により囲まれた空間内の流体が流入するようになっている。
【0018】
本例においては、ポンプ吸込口50aより吸い込まれた流体は、吸込カバー50によって上下に分岐して、外筒41に形成された吸込窓41a,41bより羽根車46A,46B;47A,47Bにより昇圧される。羽根車46B,47Bから吐出された流体は、環状流路48に流入し、この流路48を流れる間に合流し外筒41に形成された吐出窓41cを経て吐出口52より吐出される。
【0019】
本例においても、図7に示す例と同様に、満水検知器20がポンプの吸込圧力側に取り付けられている。これにより、ポンプ内の渇水検知に加え吸込圧力異常低下に対して、自己保護機能を持つポンプが得られる。
【0020】
図7および図8に示す例においては、周波数変換器を活用してポンプを高速回転可能とし、モータポンプを小型化している。モータポンプを高速小型化した場合、何らかの原因でドライ運転されてしまうと、内部の軸受等の摺動部分の発熱、損傷に至る時間が極めて短いため、わずかな不注意でポンプを損傷させてしまう恐れがある。そこで、それを防止するため、モータポンプ自身に満水検知器20を装備し、保護できるようにしたものである。また周波数変換器および満水検知器を全てモータポンプに実装し、満水検知器用の配管・配線を客先にて施工することなく、モータポンプ自身で内部渇水によるドライ運転を防止できる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、小型かつ軽量で動作不良のない満水検知器とすることができる。
また、上記満水検知器を利用してポンプ内の渇水検知および吸込圧力異常低下に対して自己保護機能を持つポンプとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る満水検知器の1実施形態を示す断面図である。
【図2】本発明に係る満水検知器の1実施形態を示す図であり、図2(a)は接続管の1例を示す断面図、図2(b)は接続管の他の例を示す断面図である。
【図3】本発明の接続管の1例を示す図であり、図3(a)は正面図、図3(b)は側面図である。
【図4】本発明に係る満水検知器の他の実施形態を示す断面図である。
【図5】本発明に係る満水検知器の更に他の実施形態を示す断面図である。
【図6】本発明の満水検知器を備えたモータポンプの1例を示す図であり、図6(a)は正面図、図6(b)は側面図である。
【図7】本発明の満水検知器を備えたモータポンプの他の例を示す図であり、図7(a)は断面図、図7(b)は図7(a)のA−A線断面図である。
【図8】本発明の満水検知器を備えたモータポンプの更に他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 本体部
2 カバー
3 水位センサ
4 空気抜き弁
5 開口部
6,6A,6B 接続管
6a,6b,6c 傾斜部
6s スリット
8 空気溜り室
13 フロート式水位センサ
20 満水検知器
21,30,40 ポンプケーシング
22 モータ
23 周波数変換器組立体
31 吸込側ケーシング
31a,50a 吸込口
32,41 外筒
33 吐出側ケーシング
33a,52 吐出口
34,44 キャンドモータ
35,45 主軸
36,46A,46B,47A,47B 羽根車
37,47 モータフレーム外胴
38,48 環状流路
41a,41b 吸込窓
41c 吐出窓
42,43 カバー
50 吸込カバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used in a pump or a facility (apparatus) using the pump, and in particular, a full-water detector that protects the pump by preventing idling of the pump due to drought of the pump or facility, inhalation of air, lack of expiratory water, and the like. The present invention relates to a pump equipped with a full water detector.
[0002]
[Prior art]
The conventional full water detector is attached to the discharge pressure side of the pump, and when the inside of the pump is in a drought state, it is connected to the pump so that the water inside the full water detector can surely fall and detect drought. This is dealt with by increasing the opening area of the connecting portion, such as using a short pipe having a predetermined diameter, for example, 1/2 B (1/2 inch) or more. However, if the opening area is increased, foreign matter may flow into the full-water detector, causing malfunction due to entanglement of the foreign matter into the electrode rod. Further, when a water level sensor having a movable part such as a float type is used, there is a concern about malfunction due to foreign matter biting into the movable part. As a result, the conventional full water detector is considerably large and has a weight of 10 kg or more in order to ensure the necessary opening area and to provide an appropriate space between the electrode rods. Therefore, it is difficult to attach to a small pump due to space and weight problems.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a full water detector that is small and lightweight and has no malfunction, and a pump including the full water detector.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, a full-water detector according to the present invention includes a container, a water level sensor provided in the container to detect internal full water and drought, a lower part of the container, and a pipe connected to the pump or the pump. A lower end or both ends of the connecting pipe are inclined without being orthogonal to the horizontal axis or the vertical axis, and when the container is vented, the container has a slight air at the top. and is characterized in Rukoto which have a leaving air reservoir.
[0005]
When the opening area of the connecting pipe is reduced, the surface tension of water is relatively increased, and even though the pump is drought, water and air are balanced by the surface tension in the connecting pipe and the water in the full water detector falls. Otherwise, it may not be possible to detect drought in the pump. Therefore, the lower end or both ends of the connecting pipe are also inclined with respect to either axis without being orthogonal to the horizontal axis or the vertical axis. As a result, the balance between the surface tension of water and air in the connection pipe cannot be maintained, and the water in the full-water detector surely falls when the pump is drought. With this method, the connecting pipe can be small in diameter, for example, 1/4 B (1/4 inch).
[0006]
Further, the pump of the present invention is characterized in that the above-mentioned full water detector is attached to a pump or a pipe connected to the pump, and has a protective function that automatically stops the pump when the full water detector detects drought inside the pump. To do.
According to the present invention, the pump automatically stops when the full water detector detects drought in the pump. Thereby, idling of the pump can be prevented.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a full water detector according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a full water detector of the present invention. As shown in FIG. 1, the full water detector is housed in a cylindrical container-shaped
[0008]
The connecting
[0009]
In general, when the opening area of the
[0010]
When oil and fat adheres to the connection pipe, the oil and fat repels water in the connection pipe, so the surface tension of the water may balance and the water in the full detector may not fall when the pump is drought. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3 (FIG. 3A is a front view and FIG. 3B is a side view), a slit 6s is provided at a part of the lower end of the connecting
[0011]
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, by reducing the opening area of the connecting
[0012]
If a full water detector is attached to the suction pressure side of the pump (or piping), in addition to detecting drought in the pump, an abnormal drop in the suction side pressure can also be detected. If the pressure on the suction side of the pump drops abnormally due to clogging of the foot valve or strainer on the suction side of the pump or forgetting to open the suction gate valve, the air contained in the water will be deaerated and gradually moved to the pump suction side. Accumulated. Therefore, if a full water detector is connected to the suction side of the pump, the suction air pressure drop can be detected by the water in the full water detector falling due to the accumulated air. However, there is a case where it takes a long time from the deaeration of the air to accumulate and the detection is delayed, and the pump is operated for a long time with the suction pressure abnormally lowered.
[0013]
FIG. 5 shows a full-water detector that can quickly detect the above-described abnormal suction pressure drop. As shown in FIG. 5, by providing the
[0014]
Next, an embodiment of a pump including the full water detector shown in FIGS. 1 to 5 will be described.
FIG. 6 is a view showing an example of a motor pump provided with a full water detector, FIG. 6 (a) is a front view, and FIG. 6 (b) is a side view. As shown in FIG. 6, in the motor pump of this example, the
[0015]
FIG. 7 is a view showing another example of a motor pump provided with a full water detector, FIG. 7 (a) is a sectional view, and FIG. 7 (b) is a sectional view taken along line AA of FIG. 7 (a). . As shown in FIG. 7, the motor pump of this example is an all-around flow type in-line pump. The
[0016]
In this example, the fluid flowing in from the
[0017]
FIG. 8 is a sectional view showing still another example of a motor pump provided with a full water detector. As shown in FIG. 8, the motor pump of this example is a standing type double suction type multi-stage pump. The
[0018]
In this example, the fluid sucked from the
[0019]
Also in this example, the
[0020]
In the examples shown in FIGS. 7 and 8, the frequency converter is utilized to enable the pump to rotate at high speed, and the motor pump is downsized. When the motor pump is downsized at high speed, if the dry operation is performed for some reason, the time to generate heat and damage to the sliding parts such as the internal bearings is extremely short. There is a fear. To prevent this, the motor pump itself is equipped with a
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a full water detector that is small and lightweight and has no malfunction.
Moreover, it can be set as the pump which has a self-protection function with respect to the drought detection in a pump, and a suction pressure abnormal fall using the said full water detector.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a full water detector according to the present invention.
2A and 2B are diagrams showing an embodiment of a full water detector according to the present invention, in which FIG. 2A is a cross-sectional view showing an example of a connection pipe, and FIG. 2B is another example of the connection pipe. It is sectional drawing shown.
3A and 3B are diagrams showing an example of a connecting pipe according to the present invention, in which FIG. 3A is a front view and FIG. 3B is a side view.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of a full water detector according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the full water detector according to the present invention.
6A and 6B are diagrams showing an example of a motor pump provided with a full water detector according to the present invention, in which FIG. 6A is a front view and FIG. 6B is a side view.
7 is a view showing another example of a motor pump provided with a full water detector according to the present invention, FIG. 7 (a) is a sectional view, and FIG. 7 (b) is an AA line in FIG. 7 (a). It is sectional drawing.
FIG. 8 is a sectional view showing still another example of a motor pump provided with a full water detector according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記容器は、容器内の空気抜きを行ったとき、頂部にわずかに空気が残る空気溜り室を有することを特徴とする満水検知器。A container, a water level sensor provided in the container for detecting internal water fullness and drought, and a connecting pipe connecting the lower part of the container and a pipe connected to a pump or a pump, and the lower end or both ends of the connecting pipe Tilt without being orthogonal to the horizontal or vertical axis ,
The container, where a vent in the container, full level detecting unit, characterized in Rukoto to have a slight air reservoir chamber air remains in the top.
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