JP2004332579A - Pump with built-in screen - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーン内蔵型ポンプに係り、詳しくは、ゴミなどの固形異物が混入している下水または汚水の排水に好適なスクリーン内蔵型ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
汚水中継ポンプ場、マンホールポンプ場、排水ポンプ場などにおいて、ゴミなどの固形異物が混入している下水または汚水をポンプで圧送する場合、固形異物がポンプを通過すると、固形異物によってポンプに「詰まり」を生じる場合があり、「詰まり」が生じた場合には、ポンプの運転を停止した後に煩雑なメンテナンスを行う必要がある。
【0003】
このため、ゴミなどの固形異物がポンプを通過するのを回避して、ポンプを保護する目的で、ポンプ上流側の吸込流路にスクリーンまたは除塵機を設置し、このスクリーンまたは除塵機によって固形異物を捕捉するように構成したポンプの吸込流路が知られている(たとえば、特許文献1参照。)。
【0004】
このポンプの吸込流路は、図7に示すように、吸込流路30、排水ポンプ31、駆動機および減速機32、吐出水路33、スクリーンまたは除塵機34などを備え、スクリーンまたは除塵機34で塵片(固形異物)を捕捉することにより、固形異物のポンプ通過を回避してポンプを保護している。
【0005】
【特許文献1】
特開平06−272299号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来のポンプの吸込流路において、スクリーン34を設置したポンプの吸込流路は、除塵機34を設置したポンプの吸込流路と比較して、構造の簡略化とイニシャルコストおよびランニングコストの削減を図ることができるものの、固形異物によってスクリーン34に目詰まりが生じやすい。スクリーン34は目詰まりのままで放置しておくと、スクリーン34よりも下流側に位置するポンプ井35への水の流入が妨げられるので、大雨・洪水時などにおいて排水ポンプ31の排水機能を十分に発揮することができず、排水機場の機能不全を招く可能性がある。このため、スクリーン34に目詰まりが生じた場合には、人手による固形異物の掻き取り除去作業や、スクリーン34から掻き取り除去された固形異物をトラックなどの搬送手段によって排水機場の外部に搬出するきわめて煩雑で大掛かりな作業が必要になる。
【0007】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、煩わしい固形異物の掻き取り除去作業や掻き取り除去された固形異物の排水機場外搬出作業などを全て不要にして、スクリーンの目詰まりを自動的に解消するとともに、固形異物を排水機場外部に圧送することができるスクリーン内蔵型ポンプを提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明に係るスクリーン内蔵型ポンプは、水車ランナーとポンプインペラの双方に共用される羽根車が回転軸に同時回転可能に取付けられてポンプケーシングの内部に回転自在に収容され、このポンプケーシングに導入されて前記羽根車を水車ランナーとして回転駆動する動力水の流れ方向で該羽根車の上流位置で前記ポンプケーシングの内部に固形異物捕捉用のスクリーンが設けられていることを特徴としている。
【0009】
また、前記固形異物捕捉用のスクリーンは、固定されていてもよい。
【0010】
さらに、前記固形異物捕捉用のスクリーンは、羽根車と同時回転可能であってもよい。
【0011】
請求項1に記載の発明によれば、ゴミや汚物などの固形異物が混入している下水または汚水は、羽根車を水車ランナーとして回転駆動する動力水としてポンプケーシングに導入される。ポンプケーシングに導入された下水または汚水に混入している固形異物は、ポンプケーシング内で羽根車の上流位置に設けられている固形異物捕捉用のスクリーンに捕捉され、固形異物が捕捉分離された下水または汚水によって羽根車を水車ランナーとして回転駆動して、ポンプケーシングの外部に放出される。
一方、原動機の起動によって回転軸および羽根車を回転させて、羽根車をポンプインペラとして機能させると、前記ポンプケーシングの外部に放出された下水または汚水はポンプケーシングに吸い込まれ、既に固形異物捕捉用のスクリーンに捕捉されている固形異物を逆洗し、逆洗した固形異物を同伴して圧送することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施の形態を示す全体構成図、図2は要部の一例を示す拡大断面図である。
これらの図において、ポンプPは立軸ポンプによってなり、排水機場1のポンプ井2に設置されている。ポンプPにおけるポンプ主軸(回転軸)3の下端部には、水車ランナーとポンプインペラの双方に共用される羽根車4が同時回転可能に取付けられてポンプケーシング5の内部に回転自在に収容されている。ポンプケーシング5には、その下側に吸込ベル6が接続され、上側に揚水管7が接続されており、揚水管7の上端部出口は吐出曲管8と弁9を介して排水管10に接続されている。排水管10の排水口[(出口)図示省略]は図示されていない排水路に臨んでいる。ポンプ主軸3は、吐出曲管8を水密かつ回転自在に貫通して外部に導出され、図示していない原動機に連結されて回転駆動される。
【0013】
ゴミなどの固形異物が混入している下水または汚水Wは流入水路11から流入管12を経て揚水管7に導入される。流入管12には、弁13と流入管12から揚水管7への流れを許容し、揚水管7から流入管12への逆流を防止する逆止弁20が直列に介設されている。
【0014】
ポンプケーシング5の内部における羽根車4の直上位置には、パンチングメタルや金網あるいは格子状の枠体などによって構成されている環状の固形異物捕捉用のスクリーン14がポンプケーシング5の内面に適宜固定した状態で水平に設けられている。なお、前記スクリーン14は、羽根車4の上位に配設されている案内羽根(図示省略)の直下に取付けて水平に固定してもよい。
【0015】
前記構成において、流入水路11に流下してきた下水または汚水Wは、弁13を開放することによって流入管12→揚水管7の経路で羽根車4を水車ランナーとして破線矢印R方向に回転駆動する動力水としてポンプケーシング5に落水導入される(破線矢印F参照)。ポンプケーシング5に導入された下水または汚水に混入しているゴミなどの固形異物15は、固形異物捕捉用のスクリーン14に捕捉され、固形異物15が捕捉分離された下水または汚水は、羽根車4を水車ランナーとして回転駆動して吸込ベル6からポンプ井2に放出される。
【0016】
固形異物15が捕捉分離された下水または汚水の放出によってポンプ井2の水位が所定のレベルHWLまで上昇したならば、この水位を検知して、図示していない原動機を起動する。原動機の起動によってポンプ主軸3および羽根車4を実線矢印R1方向に回転駆動して、羽根車4をポンプインペラとして機能させると、ポンプ井2内の下水または汚水は、実線矢印F1で示すように、吸込ベル6からポンプケーシング5に吸い込まれ、羽根車4を通過した直後の未だ旋回成分が残存している下水または汚水の流れで、前記固形異物捕捉用のスクリーン14に捕捉されている固形異物15を逆洗し、逆洗した固形異物15を同伴して、揚水管7→吐出曲管8→排水管10の経路で図示されていない排水路に圧送される。すなわち、従来なされていた煩わしい固形異物15の掻き取り除去作業や掻き取り除去された固形異物15の排水機場外搬出作業などを全て不要にして、単に、ポンプケーシング5の内部における羽根車4の直上位置に環状の固形異物捕捉用のスクリーン14を固定した簡単な構造によって、スクリーン14の目詰まりを自動的に解消するとともに、固形異物15を排水機場1の外部に圧送することができる。
【0017】
前記図2で説明した実施の形態では、固形異物捕捉用のスクリーン14を固定した構造で説明しているが、図3に示すように、スクリーン14をポンプ主軸3および羽根車4と同時に回転するように構成してもよい。すなわち、前記環状の固形異物捕捉用のスクリーン14は、その中心孔14Aの外周付近を羽根車ボス4Aの上面と、この羽根車ボス4Aの上側にポンプ主軸3を挿通して対向配置した円錐形のゴミガイド16の下面とで挟着することによって、スクリーン14をポンプ主軸3および羽根車4と同時に回転するように構成することができる。
【0018】
このような構成であれば、ポンプケーシング5に導入された下水または汚水に混入しているゴミなどの固形異物15は、ポンプ主軸3および羽根車4と同時に破線矢印R方向に回転(たとえば、正回転)している固形異物捕捉用のスクリーン14に偏ることなく捕捉され、固形異物15が捕捉分離された下水または汚水は、羽根車4を水車ランナーとして回転駆動して吸込ベル6からポンプ井2に放出される。
【0019】
一方、原動機の起動によってポンプ主軸3および羽根車4を実線矢印R1方向に回転駆動すると、スクリーン14は実線矢印R1方向に回転(逆回転)する。この逆回転は、スクリーン14を正回転させて偏ることなく捕捉した固形異物15に対して、スクリーン14から離れる方向の力を作用させて逆洗効果を高めることになる。すなわち、前述の正回転しているスクリーン14によって初期段階で捕捉された固形異物15の一部は、捕捉された位置で生じる遠心力によりスクリーン14の「目」にくい込んで強い力で捕捉され、この強い力で捕捉された固形異物15に対して次送の固形異物15が順次からみ付いたり、重なりあった状態で捕捉されるものの、逆回転時に生じる逆方向の遠心力がスクリーン14の「目」にくい込んで強い捕捉力で捕捉されている固形異物15をスクリーン14から離れる方向に付勢するとともに、この固形異物15に順次からみ付いたり、重なりあった状態で捕捉されている固形異物15に対してスクリーン14から離れる方向の力を作用させて逆洗することができる。
【0020】
このように、スクリーン14をポンプ主軸3および羽根車4と同時回転できるように構成しても、従来なされていた煩わしい固形異物15の掻き取り除去作業や掻き取り除去された固形異物15の排水機場外搬出作業などを全て不要にして、スクリーン14の目詰まりを自動的に解消するとともに、固形異物15を排水機場1の外部に圧送することができる。
【0021】
図2で説明したスクリーン内蔵型ポンプでは、パンチングメタルや金網あるいは格子状の枠体などによって構成されている環状の固形異物捕捉用のスクリーン14を水平に固定しているが、図4(a)に示すように、パンチングメタルや金網あるいは格子状の枠体などによってなる複数の帯状スクリーン単体14B,14B…によって構成したスクリーン14、つまり、複数の帯状スクリーン単体14B,14B…は、羽根車4がポンプインペラとして実線矢印R1方向に回転した場合に、各羽根4A,4A…の出口速度ベクトルv2に直交してポンプ主軸3の軸線C(図2参照)に傾斜する断面構造を有して円周方向等間隔で水平方向に放射状に配置した構造のスクリーン14であってもよい。
【0022】
このように構成されたスクリーン14であれば、図4(b)に示すように、羽根車4が水車ランナーとして破線矢印R方向に回転した場合に、複数の帯状スクリーン単体14B,14B…に対して直交する動力水の流れ(破線矢印F参照)が形成されるので、複数の帯状スクリーン単体14B,14B…による固形異物15の捕捉効果を高めることができるとともに、図4(a)に示すように、羽根車4がポンプインペラとして実線矢印R1方向に回転した場合には、複数の帯状スクリーン単体14B,14B…に対して直交する吐出水の流れ(実線矢印F1参照)が形成されるので、複数の帯状スクリーン単体14B,14B…に捕捉されている固形異物15を各帯状スクリーン単体14B,14B…から効果的に離脱させて逆洗し、目詰まりを確実に解消することができる。
【0023】
また、図3で説明したスクリーン内蔵型ポンプでは、パンチングメタルや金網あるいは格子状の枠体などによって構成されている環状の固形異物捕捉用のスクリーン14をポンプ主軸3および羽根車4と同時回転できるようにしているが、図5に示すように、羽根車4における各羽根4A,4A…の出口角と同じ方向を有し、かつ同じ角度で傾けたパンチングメタルや金網あるいは格子状の枠体などによって構成した複数の帯状スクリーン単体14B,14B…を、円周方向等間隔で水平方向に放射状に配置した構造のフラットバースクリーン14であってもよい。
【0024】
このような構造のスクリーン14であれば、羽根車4が水車ランナーとして破線矢印R方向に回転した場合に、羽根車4と同じ方向に回転する複数の帯状スクリーン単体14B,14B…に上側から対向する動力水の流れ(破線矢印F参照)が形成されるので、複数の帯状スクリーン単体14B,14B…による固形異物15の捕捉効果を高めることができるとともに、羽根車4がポンプインペラとして実線矢印R1方向に逆回転した場合には、羽根車4と同じ方向に逆回転する複数の帯状スクリーン単体14B,14B…に対して下側から対向する吐出水の流れ(実線矢印F1参照)が形成されるので、複数の帯状スクリーン単体14B,14B…に捕捉されている固形異物15を各帯状スクリーン単体14B,14B…から効果的に離脱させて逆洗し、目詰まりを確実に解消することができる。
【0025】
図1に示すように、ポンプ井2に1台のスクリーン内蔵型ポンプPを設置した構成であれば、固形異物15を間欠的に圧送するシステムとして実施することができ、図6に示すように、ポンプ井2に複数台(たとえば2台)のスクリーン内蔵型ポンプP1,P2を設置した構成であれば、ポンプP1とP2の羽根車4を水車ランナーまたはポンプインペラとして互いに反対に機能させることで、固形異物15を連続的に圧送するシステムとして実施することができる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るスクリーン内蔵型ポンプは構成されているので、以下のような格別の効果を奏する。
【0027】
請求項1に記載の発明によれば、従来なされていた煩わしい固形異物の掻き取り除去作業や掻き取り除去された固形異物の排水機場外搬出作業などを全て不要にして、スクリーンの目詰まりを自動的に解消するとともに、固形異物を排水機場の外部に圧送することができる。
【0028】
請求項2に記載の発明によれば、ポンプケーシングの内部に固形異物捕捉用のスクリーンを固定した簡単な構造によって、スクリーンの目詰まりを自動的に解消するとともに、固形異物を排水機場の外部に圧送することができる。
【0029】
請求項3に記載の発明によれば、固形異物の捕捉性能と捕捉された固形異物の分離性能を高めて、スクリーンの目詰まりを自動的に解消するとともに、固形異物を排水機場の外部に圧送することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す全体構成図である。
【図2】要部の一例を示す拡大断面図である。
【図3】要部の他の例を示す拡大断面図である。
【図4】固定式スクリーンの変形例を示す展開説明図である。
【図5】回転式スクリーンの変形例を示す展開説明図である。
【図6】本発明の他の実施の形態を示す全体構成図である。
【図7】従来例の斜視図である。
【符号の説明】
3 ポンプ主軸(回転軸)
4 羽根車
5 ポンプケーシング
14 固形異物捕捉用のスクリーン
15 固形異物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pump with a built-in screen, and more particularly, to a pump with a built-in screen suitable for draining sewage or sewage containing solid foreign matter such as dust.
[0002]
[Prior art]
When pumping sewage or sewage containing solid foreign matter such as garbage at a sewage relay pumping station, manhole pumping station, drainage pumping station, etc., when the solid foreign matter passes through the pump, the solid foreign matter causes the pump to be clogged. When the "clogging" occurs, it is necessary to perform complicated maintenance after stopping the operation of the pump.
[0003]
For this reason, a screen or dust remover is installed in the suction passage upstream of the pump for the purpose of preventing the solid foreign matter such as dust from passing through the pump and protecting the pump. There is known a suction channel of a pump configured to capture the pressure (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
As shown in FIG. 7, the suction passage of this pump includes a
[0005]
[Patent Document 1]
JP 06-272299 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the suction flow path of the conventional pump, the suction flow path of the pump provided with the
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and eliminates all the troublesome work of scraping and removing solid foreign matter and the work of removing the scraped and removed solid foreign matter from a drainage machine. It is an object of the present invention to provide a pump with a built-in screen capable of automatically eliminating the above problem and also capable of pumping solid foreign matter to the outside of a drainage plant.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a pump with a built-in screen according to the invention according to
[0009]
Further, the solid foreign matter capturing screen may be fixed.
[0010]
Further, the solid foreign matter capturing screen may be rotatable simultaneously with the impeller.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, the sewage or sewage containing solid foreign matter such as dust and dirt is introduced into the pump casing as motive water for rotating the impeller as a water wheel runner. The solid foreign matter mixed into the sewage or sewage introduced into the pump casing is captured by a screen for capturing solid foreign matter provided at a position upstream of the impeller in the pump casing, and the sewage from which the solid foreign matter is captured and separated. Alternatively, the impeller is driven to rotate as a water wheel runner by the contaminated water and is discharged to the outside of the pump casing.
On the other hand, when the rotation shaft and the impeller are rotated by the activation of the prime mover to cause the impeller to function as a pump impeller, sewage or sewage discharged to the outside of the pump casing is sucked into the pump casing, and is already used for capturing solid foreign matter. The solid foreign matter trapped on the screen can be back-washed, and can be pressure-fed together with the back-washed solid foreign matter.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an example of a main part.
In these figures, a pump P is a vertical shaft pump and is installed in a
[0013]
The sewage or sewage W mixed with solid foreign matter such as garbage is introduced from the
[0014]
At the position directly above the
[0015]
In the above-described configuration, the sewage or sewage W flowing down to the
[0016]
When the water level of the pump well 2 rises to a predetermined level HWL due to the discharge of sewage or sewage from which the solid
[0017]
In the embodiment described with reference to FIG. 2, the structure in which the
[0018]
With such a configuration, the solid
[0019]
On the other hand, when the pump
[0020]
As described above, even if the
[0021]
In the pump with a built-in screen described with reference to FIG. 2, an annular solid foreign
[0022]
With the
[0023]
In the pump with a built-in screen described with reference to FIG. 3, the annular solid foreign
[0024]
With the
[0025]
As shown in FIG. 1, if the
[0026]
【The invention's effect】
As described above, since the pump with a built-in screen according to the present invention is configured, the following special effects can be obtained.
[0027]
According to the first aspect of the present invention, the clogging of the screen can be automatically performed by eliminating the troublesome work of scraping and removing solid foreign matter and the work of transporting the scraped and removed solid foreign matter out of the yard. And the solid foreign matter can be pumped out of the drainage plant.
[0028]
According to the second aspect of the present invention, clogging of the screen is automatically eliminated by a simple structure in which the screen for capturing solid foreign matter is fixed inside the pump casing, and the solid foreign matter is discharged outside the drainage plant. Can be pumped.
[0029]
According to the third aspect of the present invention, the solid foreign matter capturing performance and the captured solid foreign matter separating performance are enhanced, the clogging of the screen is automatically eliminated, and the solid foreign matter is pressure-fed to the outside of the drainage plant. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an example of a main part.
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing another example of a main part.
FIG. 4 is a development explanatory view showing a modification of the fixed screen.
FIG. 5 is a development explanatory view showing a modification of the rotary screen.
FIG. 6 is an overall configuration diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view of a conventional example.
[Explanation of symbols]
3 Pump spindle (rotary axis)
4
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