JP2001065486A

JP2001065486A - ポンプ装置

Info

Publication number: JP2001065486A
Application number: JP23966699A
Authority: JP
Inventors: Kiryo Inagi; 喜良稲木; Nobuhiro Shinomiya; 伸浩四宮; Makoto Yoshino; 眞吉野; Toshiaki Yamamoto; 俊明山本
Original assignee: CHUBU REGIONAL CONSTR BUREAU M; CHUBU REGIONAL CONSTR BUREAU MINISTRY OF CONSTR; Dengyosha Machine Works Ltd; DMW Corp
Current assignee: CHUBU REGIONAL CONSTR BUREAU M; CHUBU REGIONAL CONSTR BUREAU MINISTRY OF CONSTR; Dengyosha Machine Works Ltd; DMW Corp
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2001-03-16

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のポンプが設けられる排水機場で、ポン
プ設備全体の排水運転が不可能となる危険性をより少な
くするようにしたポンプ装置を提供する。【解決手段】駆動用原動機１８を減速装置１４を介し
て立軸ポンプ１０のポンプ軸１６に駆動連結し、この減
速装置１４を発電機２０に駆動連結し、駆動用原動機１
８の駆動に伴い立軸ポンプ１０と発電機２０をともに駆
動回転させる。発電機２０で発生した出力電力を、立軸
ポンプ１０の運転に関わる付属機器に駆動電源として供
給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動用原動機によ
り駆動運転するポンプを備えたポンプ装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】洪水対策用として建設される排水機場な
どのポンプ設備において、一般的に排水流量が容易に増
減できるように複数台の排水ポンプが設けられる。この
排水機場による排水運転が必要なときには、商用電源が
停電などにより消失する場合がある。そこで、かかる事
態を考慮して、ポンプの駆動源として内燃機関などによ
る駆動用原動機が汎用されている。また、排水機場に
は、ポンプ本体以外にも、吐き出し弁や除塵機や換気扇
さらには可動羽根を制御するための可動羽根操作用電動
アクチュエータなどが、ポンプ１台毎に付属機器として
それぞれに設けられている。また、駆動用原動機には、
冷却水温度センサーなどの原動機を安全に運転するため
の付属機器が設けられている。そして、減速装置にも、
潤滑油の油温センサーなどの付属機器が設けられてい
る。さらに、吸水槽には水位センサーが設けられ、吸水
槽の水位が最低運転水位以下となると駆動用原動機の運
転を停止するようになされている。これらの付属機器の
なかには適宜な駆動用の電気機器により駆動制御される
ものもある。そこで、排水機場には、内燃機関による駆
動用原動機に連結された１台の発電機が設けられ、その
出力電力が複数台のポンプを運転するために付設された
多数の付属機器に駆動電源として供給される。ポンプ設
備の運転は、発電機が連結された駆動用原動機とポンプ
が連結された駆動用原動機がともに駆動され、ポンプが
運転されるとともに発電機からの出力電力が供給されて
ポンプの運転に関わる付属機器が適宜に制御される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来のポンプ設
備にあっては、駆動すべきポンプが連結された駆動用原
動機とこれとは別に発電機が連結された駆動用原動機と
がともに駆動運転できないと、適切な排水運転がなし得
ない。ポンプが連結された駆動用原動機は、複数台の内
の一部が運転できなくてもポンプ設備として排水能力が
減少するものの全く排水できなくなるわけではない。し
かし、発電機が連結される駆動用原動機は１台しか設け
られておらず、これが運転できないとポンプの運転に関
わる付属機器が全く駆動制御できないために、排水機場
全体が運転不能となってしまう。また、発電機自体が故
障した場合にも、同様に排水機場全体の排水運転が不可
能となる。

【０００４】本発明は、上述の従来技術の事情に鑑みて
なされたもので、排水機場全体の排水運転が不可能とな
る危険性をより少なくするようにしたポンプ装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明のポンプ装置は、駆動用原動機を減速装置
を介してポンプのポンプ軸に駆動連結するとともに、前
記駆動用原動機を発電機に駆動連結し、前記駆動用原動
機の駆動に伴い前記ポンプと前記発電機を駆動するよう
になし、前記発電機の出力電力を前記ポンプの運転に関
わる付属機器に駆動電源として供給するように構成され
ている。

【０００６】また、駆動用原動機を減速装置を介してポ
ンプのポンプ軸に駆動連結するとともに、前記減速装置
を発電機に駆動連結し、前記駆動用原動機の駆動に伴い
前記ポンプと前記発電機を駆動するようになし、前記発
電機の出力電力を前記ポンプの運転に関わる付属機器に
駆動電源として供給するように構成しても良い。

【０００７】そして、前記ポンプは立軸ポンプであり、
前記ポンプ軸が貫通突出する吐き出しエルボの外壁に前
記減速装置を付設し、前記吐き出しエルボから突出した
前記ポンプ軸と前記減速装置を駆動連結して構成するこ
ともできる。

【０００８】そしてまた、前記ポンプは立軸渦巻ポンプ
であり、前記ポンプ軸が突出する渦巻ケーシングの外壁
に前記減速装置を付設し、前記渦巻ケーシングから突出
した前記ポンプ軸と前記減速装置を駆動連結して構成す
ることもできる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を図１
ないし図４を参照して説明する。図１は、本発明のポン
プ装置の第１実施例の全体構成斜視図である。図２は、
第１実施例で駆動用原動機と減速装置を駆動連結する要
部の縦断面図である。図３は、第１実施例で減速装置と
発電機を駆動連結する要部の横断面図である。図４は、
本発明のポンプ装置の第１実施例のブロック構成図であ
る。

【００１０】まず、図１において、立軸ポンプ１０の吐
き出しエルボ１２の外壁に減速装置１４が付設される。
そして、吐き出しエルボ１２の外壁から突出するポンプ
軸１６が減速装置１４に適宜に駆動連結される。この減
速装置１４には、内燃機関などからなる駆動用原動機１
８が駆動連結される。また、減速装置１４に発電機２０
が駆動連結される。さらに、吐き出しエルボ１２は、そ
の吐き出し側に管内クーラー２２および吐き出し弁２４
を介して吐き出し水槽（図示せず）に連通される。この
付属機器としての吐き出し弁２４には、これを駆動制御
するための電気機器である吐き出し弁駆動装置２６が設
けられる。そして、発電機２０の出力電力が、制御盤２
８を介して吐き出し弁駆動装置２６などに駆動電源とし
て適宜に供給される。

【００１１】駆動用原動機１８が減速装置１４を介して
ポンプ軸１６に駆動連結する構造の一例は、図２に示す
ごとく、駆動用原動機１８の出力軸３０に設けたベベル
ギア３２が減速装置１４に設けた中間軸３４のベベルギ
ア３６に噛合され、この中間軸３４に設けた小平歯車３
８がポンプ軸１６に連結された大平歯車４０に噛合され
る。もって、駆動用原動機１８の駆動運転により減速装
置１４を介してポンプ軸１６が駆動回転される。

【００１２】また、減速装置１４が発電機２０に駆動連
結する構造の一例は、図３に示すごとく、発電機２０の
入力軸４２に設けたベベルギア４４が減速装置１４のベ
ベルギア３６に噛合される。もって、駆動用原動機１８
の駆動運転により減速装置１４のベベルギア３６が駆動
回転されるのに伴い、これに噛合するベベルギア４４を
介して発電機２０が駆動回転されて適宜な出力電力を発
生させる。

【００１３】ところで、立軸ポンプ１０自体は、上述の
ように、管内クーラ２２や吐き出し弁２４などの付属機
器が設けられ、そのうちにいくつかは吐き出し弁駆動装
置２６のごとく電気機器であって駆動電源を必要として
いる。そこで、本発明では、図４に示すごとく、発電機
２０の出力電力が制御盤２８に与えられ、この制御盤２
８から立軸ポンプ１０の付属機器のうち駆動電源を必要
とする吐き出し弁駆動装置２６や除塵機４６および換気
扇４８などに適宜に供給され、これらの駆動制御がなさ
れる。また、駆動用原動機１８の付属機器にあっても、
冷却水の温度を検出する冷却水温度センサー７０や冷却
水の流れを検出する冷却水フローセンサー７２および回
転部の潤滑油の油温センサー７４や油圧センサー７６の
状態を検出するセンサーおよびこれらで異常が検出され
ると駆動用原動機１８の運転を停止させる制御手段など
に、発電機２０の出力電力が適宜に駆動電源などとして
供給される。そして、減速装置１４の回転部の潤滑油の
油温センサー７８や油圧センサー８０の状態を検出する
ためのセンサーなどの付属機器にも、発電機２０の出力
電力が適宜に供給される。さらに、吸水槽に設けられた
吸水槽水位センサー８２およびこの水位センサー８２で
吸水槽の水位が最低運転水位以下であると検出されると
駆動用原動機１８を停止させる制御手段などの付属機器
にも、発電機２０の出力電力が適宜に供給される。

【００１４】かかる構成にあっては、立軸ポンプ１０を
運転すべく駆動用原動機１８が駆動運転されると、これ
に駆動連結された立軸ポンプ１０の運転に関わる付属機
器には、減速装置１４に駆動連結されている発電機２０
より駆動電源が適宜に供給される。そこで、複数台の立
軸ポンプ１０を備える排水機場などのポンプ設備にあっ
ては、駆動用原動機１８の駆動回転ができれば、それに
駆動連結した立軸ポンプ１０を、付属機器の適正な制御
を伴って、適切な駆動運転がなし得る。ここで、従来の
排水機場のごとく、立軸ポンプ１０の連結する駆動用原
動機は駆動運転できるが、発電機２０の連結する駆動用
原動機が駆動運転できないために付属機器の適切な制御
ができず、立軸ポンプ１０が運転できないという不具合
がない。そこで、本発明では立軸ポンプ１０を運転でき
ない危険性がより小さなものとなる。これは、洪水対策
用の排水機場などで、運転が必要な際に商用電源が消失
して外部から駆動電源が得られない可能性の高い設備に
あっては極めて有用である。そして、発電機２０の出力
電力が立軸ポンプ１０の吐き出し弁駆動装置２６や除塵
機４６および換気扇４８などに供給されることにより、
立軸ポンプ１０自体は適正に駆動運転される。また、駆
動用原動機１８の付属機器である冷却水温度センサー７
０や冷却水フローセンサー７２や油温センサー７４や油
圧センサー７６および制御手段などに、発電機２０の出
力電力を供給することで、駆動用原動機１８に異常が検
出されると制御手段により運転が停止されて、駆動用原
動機１８の重大な損傷を回避するように構成することも
できる。同様に、減速装置１４の付属機器である油温セ
ンサー７８や油圧センサー８０などに発電機２０の出力
電力を供給するならば、減速装置１４の異常を検出する
ことができる。さらに、吸水槽の吸水槽水位センサー８
２と制御手段などに発電機２０の出力電力を適宜に供給
するならば、吸水槽の水位が最低運転水位以下に低下す
ると駆動用原動機１８を停止させて、不必要な立軸ポン
プ１０の運転を停止させることができる。なお、駆動用
原動機１８の始動は、手動でなされれば良い。

【００１５】次に、本発明の第２実施例を図５を参照し
て説明する。図５は、本発明のポンプ装置を可動羽根立
軸ポンプに適用した第２実施例の縦断面図である。図５
において、図１ないし図４と同じまたは均等な部材には
同じ符号を付けて重複する説明を省略する。

【００１６】図５において、図１に示す構造と相違する
ところは、ポンプ軸１６が中空軸とされ、その中に操作
ロッド５０が挿通され、減速装置１４の上方の外壁に付
設された可動羽根操作用電動アクチュエータ５２に操作
ロッド５０の上端部が連結され、操作ロッド５０の下端
部に羽根角度が調整される羽根車羽根５４が連結され
る。そして、可動羽根操作用電動アクチュエータ５２の
駆動制御により操作ロッド５０を介して羽根車羽根５４
の角度が変更されて吐き出し流量の調整がなされる。こ
の可動羽根操作用電動アクチュエータ５２は、発電機２
０の出力電力が制御盤２８を介して適宜に駆動電源とし
て供給される。

【００１７】かかる構成の第２実施例にあっても、駆動
用原動機１８の駆動回転に伴い、立軸ポンプ１０が駆動
回転されるのみならず、可動羽根操作用電動アクチュエ
ータ５２の制御が適切になされ、吐き出し流量の調整が
可能である。

【００１８】さらに、本発明の第３実施例を図６および
図７を参照して説明する。図６は、本発明のポンプ装置
を立軸渦巻ポンプに適用した第３実施例の要部平面図で
ある。図７は、図６のＡ矢視図である。図６および図７
において、図１ないし図５に示す部材と同じまたは均等
な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。

【００１９】図６および図７に示す第３実施例にあって
は、立軸渦巻ポンプ５６の渦巻ケーシング５８の外壁に
減速装置１４が付設され、この渦巻ケーシング５８から
突出するポンプ軸１６が減速装置１４と駆動連結され
る。そして、この減速装置１４に駆動用原動機１８が駆
動連結され、また発電機２０が駆動連結される。さら
に、この発電機２０から出力される出力電力が、この立
軸渦巻ポンプ５６の付属機器（図示せず）に適宜に駆動
電源として供給される。

【００２０】上記第１ないし第３実施例にあっては、い
ずれも吐き出しエルボ１２または渦巻ケーシング５８の
外壁に減速装置１４を付設することで、吐き出しエルボ
１２または渦巻ケーシング５８を設置する床に、駆動用
原動機１８および発電機２０を設置することができ、ポ
ンプ建屋が１床式構造の簡単なものとなる。しかるに、
図８に示すごとく、吐き出しエルボ１２と減速装置１４
をポンプ建屋が２床式構造の上下の別の床にそれぞれ設
置した立軸ポンプ１０に本発明を適用することもでき
る。図８は、本発明のポンプ装置の第４実施例の構造図
である。図８において、図１ないし図４に示す部材と同
じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明
を省略する。

【００２１】図８において、ポンプ建屋は２床式構造で
あり、下の床に吐き出しエルボ１２が設置されて立軸ポ
ンプ１０が配設される。そして、吐き出しエルボ１２の
外壁から突出したポンプ軸１６が、上の床に設置された
減速装置１４の出力軸に連結される。この減速装置１４
に、上の床の設置される駆動用原動機１８と発電機２０
が適宜に駆動連結される。そして、発電機２０で発生し
た出力電力が、立軸ポンプ１０の付属機器（図示せず）
に駆動電源として供給される。なお、この第４実施例と
同様にして、２床式構造のポンプ建屋に設置される立軸
渦巻ポンプ５６に、本発明を適用しても良いことは勿論
である。

【００２２】さらに、上記実施例では、いずれも発電機
２０が減速装置１４に駆動連結されたものである。しか
し、駆動用原動機１８の駆動回転により、発電機２０が
駆動回転されればいかなる連結構造であっても良い。か
かる考えに基づいた本発明の第５実施例および第６実施
例を、図９および図１０にそれぞれ示す。図９は、本発
明のポンプ装置の第５実施例の構造図である。この図９
に示す第５実施例にあっては、駆動用原動機１８は両側
に出力軸を突出させる構造であり、一方の出力軸に減速
装置１４が連結され、他方の出力軸に発電機２０が連結
される。また、図１０は、本発明のポンプ装置の第６実
施例の構造を示す平面図である。この図１０に示す第６
実施例にあっては、駆動用原動機１８の出力軸３０が連
結軸６０を介して減速装置１４に連結される。６２、６
２は、連結軸６０を適宜に軸支する軸受けである。そし
て、連結軸６０にはベベルギア６４が固定され、これに
発電機２０の入力軸４２に設けられたベベルギア６６が
噛合される。

【００２３】かかる構成の第５実施例および第６実施例
はいずれも駆動用原動機１８が減速装置１４を介するこ
となしに発電機２０に直接的に駆動連結される。この第
５実施例および第６実施例も、第１ないし第４実施例と
同様に、駆動用原動機１８の駆動回転により減速装置１
４を介して立軸ポンプ１０が駆動運転されるとともに、
発電機２０が駆動回転されてその出力電力が立軸ポンプ
１０の付属機器に駆動電源として供給される。

【００２４】なお、上記実施例において、減速装置１４
の減速機構はいかなる構造であっても良く、上記実施例
に限られるものでない。また、減速装置１４と発電機２
０の駆動連結および駆動用原動機１８と発電機２０の駆
動連結は、上記実施例の構造に限られず、発電機２０が
適宜に駆動連結されればいかなる構造であっても良い。
そして、発電機２０の出力電力は、立軸ポンプ１０およ
び立軸渦巻ポンプ５６などの運転に関わって付帯される
いかなる付属機器に対して駆動電源として供給されても
良い。ここで、発電機２０の出力電力は、ポンプの運転
に関わる付属機器で駆動電源を必要とする全てに供給さ
れなくても良く、重要度に応じて適宜に供給されるよう
にしても良い。そしてさらに、発電機２０の出力電力を
排水機場の非常用照明灯の電源などのポンプの運転に関
わる付属機器以外の駆動電源として利用することも可能
である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のポンプ装
置は構成されているので、以下のごとき格別な効果を奏
する。

【００２６】請求項１記載のポンプ装置にあっては、ポ
ンプを駆動する駆動用原動機に発電機を適宜に駆動連結
し、この発電機の出力電力をポンプの運転に関わる付属
機器に駆動電源として供給するので、駆動用原動機の駆
動運転により付属機器の適正な制御を伴ってポンプを適
切に運転することができる。そこで、従来の排水機場の
ごとく、付属機器に駆動電源を供給できないことにより
ポンプの運転ができないという危険性がない。したがっ
て、本発明を商用電源が消失する虞のある非常事態に運
転する可能性の高い排水機場などに適用することで、ポ
ンプをより確実に運転することができる。

【００２７】請求項２記載のポンプ装置にあっては、駆
動用原動機が連結される減速装置に発電機を連結するの
で、発電機を駆動連結する構造が減速装置により簡単に
構成することができ、また必要により適宜に減速および
増速することも可能である。

【００２８】請求項３または４記載のポンプ装置にあっ
ては、減速装置が吐き出しエルボまたは渦巻ケーシング
の外壁に付設されるので、減速装置の付設される吐き出
しエルボまたは渦巻ケーシングと、駆動用原動機および
発電機を１つの床に設置することができ、ポンプ建屋の
建設を安価になし得る。

【００２９】請求項５記載のポンプ装置にあっては、可
動羽根立軸ポンプを運転する際に、可動羽根操作用電動
アクチュエータの駆動電源を確実に確保することがで
き、可動羽根立軸ポンプをその吐き出し流量を適宜に調
節できて適切な運転が可能である。

【００３０】請求項６記載のポンプ装置にあっては、ポ
ンプ自体の付属機器に発電機の出力電力が供給されるの
で、ポンプ自体を適正に運転することができる。

【００３１】請求項７記載のポンプ装置にあっては、駆
動用原動機の制御手段を含む付属機器に発電機の出力電
力が供給されるので、駆動用原動機に異常が生ずるとこ
れを停止して、重大な損傷を回避することができる。

【００３２】請求項８記載のポンプ装置にあっては、減
速装置の状態を検出する付属機器に発電機の出力電力が
供給されるので、減速装置に異常が生ずるとこれを検出
することができる。

【００３３】請求項９記載のポンプ装置にあっては、吸
水槽水位センサーと駆動用原動機を停止させる制御手段
に発電機の出力電力が供給されるので、吸水槽の水位が
最低運転水位より低下すると駆動用原動機を停止させ
て、不必要なポンプの運転を停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポンプ装置の第１実施例の全体構成斜
視図である。

【図２】第１実施例で駆動用原動機と減速装置を駆動連
結する要部の縦断面図である。

【図３】第１実施例で減速装置と発電機を駆動連結する
要部の横断面図である。

【図４】本発明のポンプ装置の第１実施例のブロック構
成図である。

【図５】本発明のポンプ装置を可動羽根立軸ポンプに適
用した第２実施例の縦断面図である。

【図６】本発明のポンプ装置を立軸渦巻ポンプに適用し
た第３実施例の要部平面図である。

【図７】図６のＡ矢視図である。

【図８】本発明のポンプ装置の第４実施例の構造図であ
る。

【図９】本発明のポンプ装置の第５実施例の構造図であ
る。

【図１０】本発明のポンプ装置の第６実施例の構造を示
す平面図である。

【符号の説明】

１０立軸ポンプ１２吐き出しエルボ１４減速装置１６ポンプ軸１８駆動用原動機２０発電機２６吐き出し弁駆動装置４６除塵機４８換気扇５２可動羽根操作用電動アクチュエータ５６立軸渦巻ポンプ５８渦巻ケーシング７０冷却水温度センサー７２冷却水フローセンサー７４、７８油温センサー７６、８０油圧センサー８２水位センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者四宮伸浩東京都大田区大森北１丁目５番１号株式会社電業社機械製作所内 (72)発明者吉野眞静岡県三島市三好町３番27号株式会社電業社機械製作所三島事業所内 (72)発明者山本俊明東京都大田区大森北１丁目５番１号株式会社電業社機械製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動用原動機を減速装置を介してポンプ
のポンプ軸に駆動連結するとともに、前記駆動用原動機
を発電機に駆動連結し、前記駆動用原動機の駆動に伴い
前記ポンプと前記発電機を駆動するようになし、前記発
電機の出力電力を前記ポンプの運転に関わる付属機器に
駆動電源として供給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】駆動用原動機を減速装置を介してポンプ
のポンプ軸に駆動連結するとともに、前記減速装置を発
電機に駆動連結し、前記駆動用原動機の駆動に伴い前記
ポンプと前記発電機を駆動するようになし、前記発電機
の出力電力を前記ポンプの運転に関わる付属機器に駆動
電源として供給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３】請求項１または２記載のポンプ装置にお
いて、前記ポンプは立軸ポンプであり、前記ポンプ軸が
貫通突出する吐き出しエルボの外壁に前記減速装置を付
設し、前記吐き出しエルボから突出した前記ポンプ軸と
前記減速装置を駆動連結して構成したことを特徴とする
ポンプ装置。
【請求項４】請求項１または２記載のポンプ装置にお
いて、前記ポンプは立軸渦巻ポンプであり、前記ポンプ
軸が突出する渦巻ケーシングの外壁に前記減速装置を付
設し、前記渦巻ケーシングから突出した前記ポンプ軸と
前記減速装置を駆動連結して構成したことを特徴とする
ポンプ装置。
【請求項５】請求項１ないし３記載のいずれかのポン
プ装置において、前記ポンプは可動羽根立軸ポンプであ
り、前記減速装置の外壁に付設した付属機器としての可
動羽根操作用電動アクチュエータに前記発電機の出力電
力を供給して駆動制御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６】請求項１または２記載のポンプ装置にお
いて、前記ポンプの運転に関わる付属機器は、前記ポン
プ自体の付属機器であることを特徴とするポンプ装置。
【請求項７】請求項１または２記載のポンプ装置にお
いて、前記ポンプの運転に関わる付属機器は、前記駆動
用原動機の運転を停止する制御手段を含む付属機器であ
ることを特徴とするポンプ装置。
【請求項８】請求項１または２記載のポンプ装置にお
いて、前記ポンプの運転に関わる付属機器は、前記減速
装置の状態を検出する付属機器であることを特徴とする
ポンプ装置。
【請求項９】請求項１または２記載のポンプ装置にお
いて、前記ポンプの運転に関わる付属機器は、吸水槽の
水位センサーおよびこの水位センサーで最低運転水位以
下であることが検出されると前記駆動用原動機を運転停
止させる制御手段であることを特徴とするポンプ装置。