JP2005042714A - ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプ作動時に吸い込まれる異物をスムースに通過させるようにした水中ポンプである。
【解決手段】流入側より吸込まれる水を吐出させる羽根車２を有する水中ポンプ１であって、羽根車２に対向して水中ポンプ１のケーシング４内部に設けられたライナーリング５の内周に、異物７を捕捉して通過させる凸部材６又は溝８を設けた。又、ライナーリングを分割して可動ライナー１１とする構成も可能とした。このことにより、羽根３とライナーリング５との隙間で絡み付く異物７を容易に取り除きポンプ内をスムースに通過させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポンプ内の異物による詰まりを防止したポンプに関する。更に詳しくは、ポンプ内を異物がスムースに通過できるようにライナーを改良したポンプに関する。

水門の扉体等に直接配置され水路に設置される水中ポンプは、例えばゲートポンプ（本出願人の登録商標）で代表されるように、種々提案されている。この水中ポンプは一般に吸込みベルマウス、羽根車、前置案内羽根あるいは後置案内羽根及び吐き出しケーシング、フラップ弁等から構成される。
ポンプは、一般に縦または横に配置されているが、どのタイプであっても揚水及び排水ポンプにおいて、異物をポンプ内に吸い込むことは避けられない。この異物、即ち塵芥類がポンプ内に吸い込まれると、羽根車やハブ等に絡みつきポンプ運転に支障をきたすことになる。

塵芥類がポンプに吸い込まれ水流とともに通過すれば問題はない。しかし、ポンプの羽根車やハブにいつまでもまとわりつき離れない場合や、羽根車とケーシング又はライナーの隙間に噛み込んだ場合に、回転動力が大きくなることから過負荷防止装置などの安全装置が働きポンプが停止するようになっているが、これが頻繁に発生すると問題である。

これらの不具合を防止するため、従来からポンプ上流側水路に除塵設備を設け、なるべくポンプに異物を吸い込まないように塵芥類の侵入を防止している。又、ポンプ側においては、塵芥類のポンプ内通過性をよくするため、後退翼が用いられライナーとの隙間を大きくしていることも知られている。更に、２台のポンプを準備し１台目のポンプに詰まりが生じたときに、連通管と弁を介して詰まり側のポンプに逆洗流を発生させて詰まりを解消させる方法も開示されている（例えば、特許文献１）。更に、ケーシングに羽根車特性によって特定される方向に溝を設けて異物通過を容易にさせる汚水ポンプも開示されている（例えば、特許文献２）。
特開平９−３２４７９９号公報 特開平７−３５０８２号公報

しかし、上流側水路に除塵設備を設けてポンプに吸い込まれる塵芥類を侵入防止する方法は、それなりに効果はあるが、設備コストが高くなることと上流水路に設備設置のスペースを確保しなければならないなどの問題点がある。塵芥類を全て除塵設備で取り除くことはできず、除塵設備のスクリーンをすり抜けたり、風等により除塵設備とポンプとの間の水路に飛ばされた塵芥類等はポンプに吸い込まれてしまう。

このため、塵芥類の通過性をよくするため、ポンプの羽根車とライナーの隙間を大きくしていた。しかしこれは、ポンプの効率を著しく低下させる原因になっていた。又、ポンプの羽根車にまとわりつく異物をどうしても除去できない場合は、ポンプを水路上に回収し異物除去等のメンテナンスを行っている。又、２台のポンプによる逆洗流で詰まりを解消させる方法は、マンホールポンプのような水中ポンプに適用されるが、詰まり自体を解消させる時間は短縮されるが、構成が複雑でコスト高になるシステムである。

更に、異物を除去するのにケーシングに溝を設ける方法は、ケーシングの構成を弱め磨耗を助長することにもなり、トラブルが発生し機能を大きく損ねるおそれがある。ポンプ自体を交換しなくてはならない事態も生じる。
本発明は、このような技術背景のもとになされたものであり、下記目的を達成する。

本発明の目的は、羽根車とライナーとの隙間を大きくすることなく、ポンプ効率を低下させないで異物をスムースに通過させることができるポンプを提供することにある。
本発明の他の目的は、羽根車に絡み付く異物を破砕又は強制的に取りこむことにより取り除きスムースにポンプ内を通過させることができるポンプを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、除塵設備等の簡素化を可能とし、水路系全体の設備を低コストに且つメンテナンスのし易い構成にすることができるポンプを提供することにある。

本発明１のポンプは、
水路中に設置されるものであって、流入側より吸込まれる水を吐出させる羽根車を有するポンプにおいて、前記羽根車に対向して前記ポンプのケーシング内部に設けられたライナーと、このライナーの内周に設けられ水とともに吸い込まれ絡み付いた異物を捕捉して前記ポンプ内を通過させる異物捕捉体とからなっている。異物捕捉体は、羽根車とライナーの隙間に入り込んだ異物を除去又は破砕するものである。

本発明２のポンプは、本発明１において、
前記異物捕捉体は、前記羽根車の外周縁部に対向して前記ライナーの内周の一部に張り出して設けられた１以上の凸部材であることを特徴としている。羽根車等に絡みついた異物をこの凸部材で取り除き又は破砕する。あるいは羽根車とライナーの隙間に入り込んだ異物を凸部材で強制的にはがし隙間を通過させる。

本発明３のポンプは、本発明１において、
前記異物捕捉体は、前記羽根車の外周縁部に対向して前記ライナーの内周の一部に前記羽根車の回転方向と交差する方向に溝又は穴として設けられた１以上の凹部であることを特徴としている。羽根車等に絡みついた異物をこの溝又は穴に取り込み除去又は破砕する。あるいは羽根車とライナーの隙間に入り込んだ異物をこの溝又は穴で強制的にはがし隙間を通過させる。前記ライナーの内周に、１以上の前記凸部材及び１以上の前記凹部を設けた構成にしたものがより効果的である。異なる２つの異物捕捉体を設けることで、除去効果を一層高めることができる。

本発明４のポンプは、本発明２において、
前記凸部材は、張り出し部分に前記捕捉した異物の移動方向に沿って傾斜面を設けたものであることを特徴としている。この傾斜面は、異物を徐々に押しつぶし切断するのに効果的である。

本発明５のポンプは、
水路中に設置されるものであって、流入側より吸込まれる水を吐出させる羽根車を有するポンプにおいて、前記羽根車に対向して前記ポンプのケーシング内部に設けられ、複数に分割されて各々が前記羽根車の半径方向に可動する可動ライナーと、この可動ライナーを可動可能に保持するため前記ケーシング内に設けられた保持体とからなっている。羽根車の先端に異物が絡みつくと、羽根車の回転力で半径方向に異物は押される。可動ライナーは可動し隙間が広がることにより異物ははがれ通過する。隙間を固定的に広げる必要がなく、ポンプ効率を高めるのに効果的である。

本発明６のポンプは、本発明５において、
前記可動ライナーは、前記ケーシング内部に弾性体により羽根車側に付勢され、定位置に保持された構成になっていることを特徴としている。羽根車の回転力で半径方向に異物が押され可動ライナーは可動するが、この弾性体により異物が通過した後可動ライナーを元の状態に復元させる。

本発明７のポンプは、本発明５において、
前記羽根車の外周縁部に対向して前記保持体の内周の一部に１以上の凸部材を張り出して設けたことを特徴としている。羽根車等に絡みついた異物をこの凸部材で取り除き又は破砕する。あるいは羽根車と可動ライナーの隙間に入り込んだ異物を凸部材で強制的にはがし隙間を通過させる。

本発明８のポンプは、本発明５において、
前記羽根車の外周縁部に対向して前記可動ライナーの内周の一部に１以上の凸部材を張り出して設けたことを特徴としている。羽根車等に絡みついた異物をこの凸部材で取り除き、又は破砕する。

本発明９のポンプは、本発明５において、
前記羽根車の外周縁部に対向して前記可動ライナーの内周の一部に前記羽根車の回転方向と交差する方向に溝又は穴として１以上の凹部を設けたことを特徴としている。羽根車等に絡みついた異物をこの溝又は穴に取り込み除去又は破砕する。あるいは羽根車とライナーの隙間に入り込んだ異物をこの溝又は穴で強制的にはがし隙間を通過させる。
前記保持体に１以上の前記凸部材、及び前記可動ライナーに１以上の前記凹部を設ける構成にしたものがより効果的である。異なる２つの異物捕捉体を設けることで、除去効果を一層高めることができる。

本発明１０のポンプは、本発明５において、
前記保持体は、リング状のゴム体であり、前記可動ライナーを保持しているものであることを特徴としている。ゴム体の弾性変形で可動ライナーを可動させる機能がある。

本発明１１のポンプは、本発明５において、
前記可動ライナーは、リング状のゴム体に分割された複数のライナー部材を固定して形成され前記リング状のゴム体の弾性変形で可動するライナーであることを特徴としている。前記可動ライナー自体が弾性変形しライナー部材を羽根車に対向させる。

本発明１２のポンプは、本発明６において、
前記弾性体は、前記保持体又は前記可動ライナーに設けられたバネ体で、前記可動ライナーを付勢する構成になっていることを特徴としている。

本発明１３のポンプは、本発明６において、
前記弾性体は、前記保持体と前記可動ライナーの間に設けられたリング状のゴム体で、前記可動ライナーを付勢する構成になっていることを特徴としている。

本発明のポンプは、ポンプ内のライナーリングに凸部材又は溝を部分的に設けたことで、あるいはライナーリングを可動にしたことで、羽根とライナーリングとの絡み付いた異物を除去できるようになった。この結果、異物を含んだ水がポンプ内をスムースに流れるようになった。このことにより、例えば水中ポンプの絡み付き除去のため水中ポンプを頻繁に水面上に出すようなメンテナンスの回数が大幅に少なくなり、ポンプの稼動時間の向上になった。更に異物を除去する構成が簡素であるのに加え、上流の除塵設備も簡素化され水路に設置される設備全体が低コストになることにもなった。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図１から図２４は、本発明のポンプの構成を種々の形態で示す一部断面図である。本実施の形態においては、ポンプを水中ポンプに適用した例として説明する。水中ポンプは、水路中に設置され一方の水路の水を他方の水路へ矢印のように強制的に流すものであり、水中ポンプには、一般的に横軸タイプと縦軸タイプとがある。水中ポンプ１は、回転する羽根車２により水流を発生させるが、この羽根車２の回転する羽根３の先端部３ａが水中ポンプ１のケーシング４の内壁に設けられたライナーリング５に対向し近接して配置されている。羽根車２は、羽根を含めて羽根車と称することもある。

ライナーリング５は硬質材でありリング状に構成され、ケーシング４の内壁に固定又は可動可能に保持されている。羽根車２の羽根３の先端部３ａとの近接する隙間Ｘは、回転に支障のない範囲で出来るだけ小さくしている。例えば、１から２ｍｍである。この隙間Ｘが小さいとポンプ効率はよくなり、この隙間が大きいとポンプ効率は悪くなる。本実施の形態においては、横軸の水中ポンプとして説明する。又、本実施の形態では、ゲートポンプの後退翼に適用した例として説明する。尚、水中ポンプそのものの機能、構造は公知であるので、詳細な説明は省略する。

図２５、図２６は、従来の水中ポンプの一般的な構成を示す部分断面図である。図２６は、図２５をＦ−Ｆ断面図である。モーター回転軸を介して回転する羽根車５０により水路の水は矢印の方向に流れる（図２５参照）。羽根車５０の羽根５１の先端部５１ａは水中ポンプのケーシング５２の内壁にリング状に設けられたライナーリング５３に近接して、矢印の方向に回転する（図２６参照）。羽根車５０の羽根５１の先端部５１ａとライナーリング５３の内面とは図に示すように隙間（クリアランス）Ｙを有している。この図においては、ケーシング５２にライナーリング５３を設けた構成になっているが、ケーシング内壁がそのまま羽根車５０の羽根５１の先端部５１ａに対向する構成も従来例には多い。

ライナーリング５３は、羽根５１の先端部５１ａと近接する内面側がフラットになっている。図２６は、羽根５１の先端部５１ａに異物５４が絡みついてライナーリング５３に接している状態を示している。この異物５４は、木材、ビニール、浮遊物、種々の産業廃棄物、工場や家庭から排出されるごみ等である。この異物５４は、羽根５１の先端部５１ａに絡み付き、除去できずにライナーリング５３の内面に沿って擦って回転を続ける。

羽根５１に部分的に異物５４が付くことは、長時間に亘るとライナーリング５３に対して異物５４を羽根５１側に押し付けることになり、羽根５１に損傷を与え、又は摩耗の原因になる。特に羽根車がケーシングに対向する構成の場合は、ケーシングはライナーリングに比し軟質材であるので損傷の度合いは大きい。この状態が更にひどくなると、ポンプの回転動力を必要以上に要し安全装置が働きポンプを停止させるが、ときにはポンプを回転不能に至らしめ停止してしまう。本発明は、このような状態を防止するものである。

（実施の形態１）
図１、図２に示すものは、本発明の特徴である凸部材６をライナーリング５に設けた場合の例である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。ライナーリング５の一部に凸部材６を嵌め込み固定している。この嵌め込み固定は、図示していないが、ねじ込み、圧入、接着剤による接着あるいは溶接等である。又、ライナーリングに直接取り付けられる等の方法であってもよい。この凸部材６は硬質の円柱体で、ライナーリング５の内側に１つ又は複数個設けられている。円柱体の一部がライナーリング５の内面より内側に羽根３と干渉しない長さで張り出し凸部６ａを構成し、異物７を捕捉する。凸部材６は円柱体（管体）としたが、円柱体に限定はされない。

凸状になっているものであれば、その形状の可否は問わない。羽根車２の羽根３の先端部３ａに絡み付いた異物７は、矢印方向に羽根車２が回転すると、この凸部材６に引っ掛かる。引っ掛かった異物７は、凸部材６に絡み付き、羽根３から取り除かれ、あるいは回転の水流で異物７は羽根３及びライナーリング５から離れ、ポンプ内を通過するようになる。

（実施の形態２）
図３、図４に示すものは他の実施の形態で、本発明の特徴である凹部即ち溝８をライナーリング９に設けた場合の例である。図４は、図３のＢ−Ｂ断面図である。溝８はライナーリング９の内面に回転方向に沿って切り欠き状に、且つライナーリング９の幅方向に亘って設けられている。この切り欠き部は略Ｖ字状の切り欠き形状で、流れ方向の溝面端部が垂直になっていて、羽根３に絡まった異物７を捕捉し破砕可能なエッジを構成している。この溝８はライナーリング９に１つ又は複数ヶ所に設けられている。

前述の実施の形態と同様に、羽根車２の羽根３の先端部３ａに絡み付いた異物７は、矢印方向に羽根車２が回転すると、この溝８に引っ掛かる。引っ掛かった異物７は、溝８に絡み付き破砕され羽根３から除かれ、あるいは回転の水流で異物７は羽根３及びライナーリング９から離れ、ポンプ内を通過し吐出口から排出される。この溝８の形状は、ライナーリング９に対し略Ｖ字状に切り欠いた形状としているが、この形状に限定されることはない。又凹部を溝として説明したが、溝でなく穴であってもよい。

このように、羽根３の先端部３ａに絡み付いた異物７がライナーリング９内周を滑り、羽根３の先端部３ａとともにライナーリング９内周を周回し、溝８に干渉する。溝８に干渉した異物７は、１回目の干渉で破砕されて通過するか、羽根３とライナーリング９の隙間に強制的に送り込まれ、その隙間を一気に通過するかあるいははじかれてポンプ内を通過する。又、一度干渉しただけでは破砕しきれずに、あるいは隙間に押し込まれても抜けきれずに羽根３に絡みついたままライナーリング９内周を周回し、溝８に数回干渉するうちに破砕されるか、羽根３とライナーリング９の隙間を抜けるか、はじかれるかしてポンプ内を通過する。

（実施の形態３）
図５、図６は更に他の実施の形態を示した図であり、ライナーリングを可動にした場合の例を示したものである。図６は、図５のＣ−Ｃ断面図である。この実施の形態の水中ポンプは、２つのケーシング間に保持体としてライナーアウター１０を挟み固定した構成になっている。ライナーリングはこのライナーアウター１０とブロック１０ａに保持されている。又、このライナーアウター１０とブロック１０ａは図示していないがボルトでケーシングに固定され、ライナーリングを可動可能に挟持する構成になっていて、ライナーリングを組み付けやすい構成にしている。

このライナーリングは、４つに分割され、各々は可動ライナー１１を構成している。この可動ライナー１１は、ケーシング側に固定されたライナーアウター１０に設けられたピン状の回転止用部材１２で回転方向に移動しないように保持されている。回転止用部材１２は、ライナーアウター１０にねじ止めされたピン体である。可動ライナー１１の一部に穴が設けられ、この穴に回転止用部材１２の一部がはまり込み、可動ライナー１１が羽根車２の回転方向に移動するのを規制している。又、分割された可動ライナー１１は、羽根車２の回転軸線方向がケーシングに固定されたライナーアウター１０とブロック１０ａで規制されている。

又、羽根車２の回転軸線方向を横切る方向に対しては、段差を構成するつば部１１ａがライナーアウター１０及びブロック１０ａに係止するように可動ライナー１１に設けられていて、可動ライナー１１が羽根車２側に離脱するのを防止している。又、羽根車２の回転軸線方向を横切る方向に対しては、可動ライナー１１とライナーアウター１０との間に空隙Ｚを有している。この空隙Ｚの寸法は、例えば１０ｍｍ程度まで設定が可能である。従って、分割された可動ライナー１１は、分割された状態であってもライナーアウター１０から離脱せず定位置で可動保持される。

一方、ライナーアウター１０には、回転止用部材１２を挟んで両側にバネ体１３が設けられていて、可動ライナー１１に対峙しこの可動ライナー１１を押圧している。通常の水流の場合には、各々の可動ライナー１１は、回転止用部材１２を支点にライナーアウター１０との間でつば部１１ａを介して支持され、２つのバネ体１３の弾性力で均等な空隙Ｚを維持して保持されている。

異物７がポンプ内に吸い込まれ羽根３に絡まった場合、図６に示すように、異物７が可動ライナー１１の一端を押圧すると、可動ライナー１１は可動し、バネ体１３の弾性力に抗してケーシング側、即ちライナーアウター１０の半径方向である矢印Ｅの方向に退避する。この移動量は前述のとおり、１０ｍｍ程度まで可能である。従って、このとき羽根３と可動ライナー１１との間の隙間が広くなるので、異物７は羽根３から離脱する。又仮に離脱しない場合であっても、異物７が通過する隙間は、各可動ライナー１１を通過する間にバネ体１３部分を通過するときは広くなり、回転止用部材１２部分を通過するときは狭くなりの繰り返しになるので、異物７はその間に離脱する。

異物７がない場合は、通常状態であり最小隙間を確保する。図示していないが、各可動ライナー１１には、前述の実施の形態と同様に、可動ライナー１１の内面に溝又は凸部材を設けることは可能である。この場合は、隙間を広くとることができる上、異物の取り除きがより容易となり、ポンプの通過性がよくなる。

（実施の形態４）
図７、図８は、可動ライナーの構成の他の実施の形態で凸部材を設けた構成例を示している。図８は、図７のＤ−Ｄ断面図である。この例の凸部材１４も単体としては、前述の場合に準じるが、凸部材１４はライナーアウター１０の内周部に取り付けられ、羽根３と干渉しないように固定されている。羽根３との隙間は、可動ライナー１１の可動範囲内、例えば１０ｍｍ以下にして合わせればよい。

この凸部材１４は、可動ライナー１１に対し流入側寄りに設けることで異物７が可動ライナー１１に送り込まれる前に１０ｍｍ以下に破砕することが可能である。破砕された異物７は、可動ライナー１１の作用でポンプ内を通過させる。この実施の形態の場合は、凸部材１４と可動ライナー１１との相乗効果で異物が取れやすくなり、更にポンプ内の通過性をよくするものである。又、図示していないが、可動ライナー１１に前述の実施の形態と同様の切り欠き状の溝又は凸部材を設けることも可能である。この溝、凸部材については、構成、効果は前述の形態に準じるので、詳細説明は省略する。

（実施の形態５）
図９、図１０は、可動ライナー構成の更に他の実施の形態を示した図である。図１０は、図９のＥ−Ｅ断面図である。この構成は、４つに分割された各々の可動ライナー１５をピン１６を介して２つのケーシングに可動可能に挟持した構成である。可動ライナー１５は、ピン１６を中心に羽根車２の半径方向に揺動可能となっている。ピン１６はケーシング側に固定されていて、可動ライナー１５に設けられた溝穴１５ａにはまりこんでいる。この溝穴１５ａは楕円状の溝穴となっている。可動ライナー１５は、この溝穴１５ａを介しピン１６に対し相対的に半径方向に沿って羽根車２から離れる方向にずれることが可能である。

可動ライナー１５の溝穴１５ａと反対側の他端にはストッパー１７が設けられ、分割された別の可動ライナー１５の溝穴１５ａの肩部１５ｂに係止された状態となっている。又、これら同様の構成になっている４つの可動ライナー１５外周部全てに跨って引っ張りコイルバネ１８が巻き掛けられている。このため、４つの可動ライナー１５は外周側に開くことはなく、又ストッパー１７に規制されて内周側にもはみ出ることはなく定位置に保持され、羽根車回転軸方向に付勢されている。

図１１は、羽根３に異物７が絡み付いた状態を示した図である。異物７によって可動ライナー１５はコイルバネ１８の付勢力に抗して外周が膨らみ持ち上げられる。可動ライナー１５は溝穴１５ａを介してピン１６を案内に外周半径方向に移動し羽根３との間の隙間が大きくなる。異物７がストッパー１７のある可動ライナー１５の端部に達したとき最大の隙間となり異物７は除かれる。前述で、ピン１６は、ケーシングに設けることで説明したが、前述の実施の形態例同様に保持体に設けてもよい。又、ケーシングと保持体が一体のものとしてとらえてもよい。

（実施の形態６）
図１２、図１３に示すものは、実施の形態１の変形例で部分断面図を表している。凸部材６をライナーリングの内周部に１つ以上数ヶ所に設けているのは前述と同様であるが、凸部材６に傾斜角を設けたのが特徴である。即ち、図１２の場合は、羽根３の先端部３ａに対向する凸部材６の面部６ｂを水流の流れ方向に沿って、羽根３側に張り出すように所定角の傾斜面としたものである。羽根車２の回転に伴い、羽根３の先端部３ａは、傾斜面に対して位相がずれながら相対的に移動する。

異物７が羽根３に絡み付いた状態の先端部３ａは、傾斜面に沿って移動するに従い、次第に傾斜面との隙間が小さくなり異物７を押しつぶす状態になる。この状態で異物７が傾斜面の端部に達すると、せん断状態でかみ切られるのである。又、かみ切られない場合でも確実に異物７を流れ方向に押しやることができる。この異物７は、例えば、ペットボトルやジュースの空き缶等であると効果的に処理することができる。図１３の場合は、凸部材６の面部６ｃを羽根車２の回転方向に沿って所定角の傾斜面としたものである。回転方向に沿って異物は押しやられ、面部６ｃの端部で異物７はせん断される。

（実施の形態７）
図１４〜図１６に示すものは、実施の形態３の変形例で部分断面図を表している。図１５は、図１４のＧ−Ｇ断面図を示し、図１６は、異物が羽根に絡み付いている状態を示す。ライナーリングは４つに分割され、ライナーアウター１９の内周に沿って配置されている。この分割された各々のライナーリングは、可動ライナー２０を構成し、相互に移動可能である。各々の可動ライナー２０は、ライナーアウター１９に固定された回り止めボルト２１により回り止め支持され、又、隣接する可動ライナー２０同志はバネ体２２により相互に引き寄せられる構成になっている。

又、可動ライナー２０の端部は傾斜部２０ａを有し、隣接する可動ライナー２０に重ね合わせられている。バネ体２２は一方の可動ライナー２０に支持され、他方の可動ライナー２０とはボルト２３を介して保持されている。このバネ体２２は圧縮コイルバネで、従って、通常はバネ体２２の付勢力により相互に引き寄せられる状態となっている。

ボルト２３は２つの可動ライナー２０間を挿通し、他方の可動ライナー２０との間で移動可能に端部がナット２４止めされている。このボルト２３の他端と可動ライナー２０の端部との間にバネ体２２が挟まれた構成になっている。このバネ体２２は圧縮バネで常に外方に付勢され、可動ライナー２０を相互に引き寄せ合っているのである。このバネ体２２の付勢力は、ボルト２３の端部に設けられたナット２４の締めかげんで調整できる。異物７が羽根３に絡み付くと、図１６に示すように可動ライナー２０はバネ体２２の付勢力に抗してライナーアウター１９側に寄る。このとき重ね合わせられていた傾斜部２０ａは離れる。この結果、羽根３と可動ライナー２０間の隙間が広くなり異物７は除去される。

（実施の形態８）
図１７〜図２０に示すものも、実施の形態３の変形例で部分断面図を表わしている。図１８は図１７のＨ−Ｈ断面図、図１９は図１７のＩ−Ｉ断面図である。本実施の形態も前述同様にライナーリングは分割された可動ライナー２５となっている。この可動ライナー２５はアーム形状をなし本実施の形態の場合は８ヶとなっている。各々の可動ライナー２５は、水流方向に沿って設けられライナーアウター２８に嵌め込まれた支持軸２６により、半径方向に揺動可能に支持されている。

又、この可動ライナー２５には穴２５ａが設けられ、バネ体２７がこの穴２５ａに挿通している。バネ体２７は２つ設けられライナーアウター２８に固定されたねじ体２９により支持され、相対する他方の可動ライナー２５に当接し、羽根３側に付勢している。この可動ライナー２５の端部は傾斜面２５ｂとなっていて、相互に重ね合わせられる形状になっている。このため、通常可動ライナー２５はバネ体２７の付勢力で相互に傾斜面２５ｂが当接した状態になっている。

又、この可動ライナー２５は、この傾斜面２５ｂで規制されていると同時に段差部２５ｃの突き当てによっても規制されており、羽根３の先端部３ａとの隙間Ｓを確保している。図２０は、異物７が絡み付いた状態を示している。羽根３と可動ライナー２５間に異物７が絡みつくと、可動ライナー２５は揺動しバネ体２７の付勢力に抗しライナーアウター２８側に寄る。このとき重ね合わせられていた傾斜面２５ｂは離れる。これにより、羽根３の先端部３ａと可動ライナー２５との隙間が広くなるので、異物７は除去される。

（実施の形態９）
図２１〜図２４に示すものも、実施の形態３の変形例で部分断面図を表している。図２２は、図２１のＫ−Ｋ断面図で、図２４は、図２３のＬ−Ｌ断面図である。本実施の形態における弾性体は、リング状に設けられた合成ゴム体３０である。図２１、図２３に示すのは、その一例で、異物７が絡み付いた状態を示している。ライナーリングは前述同様分割された可動ライナー３１となっている。この可動ライナー３１の形態は、端部が傾斜面３１ａとなっていて相互の可動ライナー３１が重ね合わせられた状態となっている。

この可動ライナー３１とライナーアウター３２の間に弾性体である合成ゴム体３０が設けられている。この合成ゴム体３０は中空のリング体で、内部に空間部３０ａが設けられた構成のものである。この空間部３０ａには壁状の支持部３０ｂが設けられ、外側の合成ゴム体と内側の合成ゴム体を繋ぎ支えている。この支持部３０ｂがフレキシブルに可動することでこの合成ゴム体３０に柔軟性を与えている。可動ライナー３１は、この合成ゴム体３０に図示していないがボルトで取り付けられている。

又、ライナーアウター３２には、回転止め突起物３２ａが設けられている。この回転止め突起物３２ａが合成ゴム体３０の空間部３０ａ内に挿入され、支持部３０ｂを挟持する。これにより、合成ゴム体３０は回り止めされ、又可動ライナー３１もボルト締めにより回り止めされ、且つ相互の重ね合わせにより、可動ライナー３１は羽根３側に張り出すことなく規制される。更に、可動ライナー３１はライナーアウター３２に対してつば部３１ｂで規制され、又ライナーアウター３２もつば部３２ｂでケーシングに規制されている。

従って、これらの構成で可動ライナー３１は羽根３側に張り出すことはないのである。図２１は異物７が絡み付いた状態を示しており、可動ライナー３１は合成ゴム体３０の弾性力に抗してライナーアウター３２側に寄る。重ね合わせの傾斜面３１ａが離れ隣接する可動ライナー３１は相対的に離れることで、羽根３の先端部３ａとの隙間が大きくなり、このため前述同様に異物７は除去されるのである。

図２３、図２４は本実施の形態の変形例で、基本形態は前述の構成と変わることはないが、合成ゴム体３０の外側、即ちライナーアウター３２寄りに複数個の回転止め突起物３２ｃを嵌め込ませているのが異なる。異物が絡んだときは、前述同様、可動ライナーが半径方向外側に寄り、羽根３との隙間を大きくして異物を除去する。

以上前述した合成ゴム体３０は、ライナーアウター３２および可動ライナー３１とは独立した部材として説明した。しかし、図示はしていないが他の形態として、この合成ゴム体は、ライナーアウター３２と一体に構成されたゴム体であってもよい。部品が減り構成がシンプルとなり、コスト低減になる。更に、合成ゴム体は、可動ライナーに準じる部品と一体構成であってもよい。この場合は、羽根３の先端部３ａに対向するものとして、分割された複数のライナー部材、例えば金属体を合成ゴム体に取り付け、このライナー部材が前述の可動ライナーと同様扱いで構成されてもよい。異物が絡み付くときは、ライナー部材に引っかかり、合成ゴム体の弾性変形で、ライナー部材と羽根との隙間が広くなり異物は除去される。

以上、他の実施の形態を含め詳細に説明したが、本発明は実施の形態に限定されないことはいうまでもない。例えば、可動ライナーをライナーリングが４つに分割して構成されたものとして説明しているが、４つに限定されない。前述のように可動ライナーは他の部材と一体化された構成のものであってもよい。可動ライナー以外も同様である。
又、縦型の水中ポンプにも適用できることはいうまでもない。更に、可動ライナーが可動であることから、ライナーの動きを検知できるようにすることも可能である。又、実施の形態では、本発明を水中ポンプに適用することで説明したが、水中ポンプ以外のポンプ形態にも適用できることはいうまでもない。

図１は、実施の形態１で、ライナーリングに凸部材を設けた水中ポンプの構成を示す部分断面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。 図３は、実施の形態２で、ライナーリングに溝を設けた水中ポンプの構成を示す部分断面図である。 図４は、図３のＢ−Ｂ断面図である。 図５は、実施の形態３で、ライナーリングを分割して可動状態にした水中ポンプの構成を示す部分断面図である。 図６は、図５のＣ−Ｃ断面図である。 図７は、実施の形態４で、ライナーリングを分割して可動状態にした水中ポンプの構成を示し、凸部材を設けた部分断面図である。 図８は、図７のＤ−Ｄ断面図である。 図９は、実施の形態５で、ライナーリングを分割して可動状態にした水中ポンプの構成の他の実施の形態を示す部分断面図である。 図１０は、図９のＥ−Ｅ断面図である。 図１１は、図１０において異物が羽根に絡み付いた状態を示す部分断面図である。 図１２は、実施の形態６で、ライナーリングに水流方向に沿う傾斜面を有する凸部材を設けた水中ポンプの構成を示す部分断面図である。 図１３は、実施の形態６で、ライナーリングに羽根車回転方向に沿う傾斜面を有する凸部材を設けた水中ポンプの構成を示す部分断面図である。 図１４は、実施の形態７で、ライナーリングを分割してバネで可動状態にした水中ポンプの構成を示す部分断面図である。 図１５は、図１４のＧ−Ｇ断面図である。 図１６は、図１５において異物が絡み付いた状態を示す部分断面図である。 図１７は、実施の形態８で、ライナーリングを分割してバネで可動状態にした水中ポンプの他の構成を示す部分断面図である。 図１８は、図１７のＨ−Ｈ断面図である。 図１９は、図１７のＩ−Ｉ断面図である。 図２０は、図１７において異物が絡み付いた状態を示す部分断面図である。 図２１は、実施の形態９で、ライナーリングを分割して合成ゴム体で可動状態にした水中ポンプの構成を示す部分断面図である。 図２２は、図２１のＫ−Ｋ断面図である。 図２３は、実施の形態９で、ライナーリングを分割して合成ゴム体で可動状態にした水中ポンプの他の構成を示す部分断面図である。 図２４は、図２３のＬ−Ｌ断面図である。 図２５は、従来の水中ポンプの構成を示す部分断面図である。 図２６は、図２５のＦ−Ｆ断面図である。

符号の説明

１…ポンプ
２…羽根車
３…羽根
４…ケーシング
５、９…ライナーリング
６、１４…凸部材
７…異物
８…溝
１０、１９、２８、３２…ライナーアウター
１１、１５，２０、２５、３１…可動ライナー
１２…回転止用部材
１３、２２、２７…バネ体
１６…ピン
１７…ストッパー
１８…引っ張りコイルバネ
３０…合成ゴム体

Claims (13)

1. 水路中に設置されるものであって、流入側より吸込まれる水を吐出させる羽根車を有するポンプにおいて、
   前記羽根車に対向して前記ポンプのケーシング内部に設けられたライナーと、
   このライナーの内周に設けられ水とともに吸い込まれ絡み付いた異物を捕捉して前記ポンプ内を通過させる異物捕捉体と
   からなることを特徴とするポンプ。
2. 請求項１に記載のポンプにおいて、
   前記異物捕捉体は、前記羽根車の外周縁部に対向して前記ライナーの内周の一部に張り出して設けられた１以上の凸部材であることを特徴とするポンプ。
3. 請求項１に記載のポンプにおいて、
   前記異物捕捉体は、前記羽根車の外周縁部に対向して前記ライナーの内周の一部に前記羽根車の回転方向と交差する方向に溝又は穴として設けられた１以上の凹部であることを特徴とするポンプ。
4. 請求項２に記載のポンプにおいて、
   前記凸部材は、前記捕捉した異物の移動方向に沿って傾斜面を設けたものであることを特徴とするポンプ。
5. 水路中に設置されるものであって、流入側より吸込まれる水を吐出させる羽根車を有するポンプにおいて、
   前記羽根車に対向して前記ポンプのケーシング内部に設けられ、複数に分割されて各々が前記羽根車の半径方向に可動する可動ライナーと、
   この可動ライナーを可動可能に保持するため前記ケーシング内に設けられた保持体と
   からなることを特徴とするポンプ。
6. 請求項５に記載のポンプにおいて、
   前記可動ライナーは、前記ケーシング内部に弾性体により羽根車側に付勢され、定位置に保持された構成になっていることを特徴とするポンプ。
7. 請求項５に記載のポンプにおいて、
   前記羽根車の外周縁部に対向して前記保持体の内周の一部に１以上の凸部材を張り出して設けたことを特徴とするポンプ。
8. 請求項５に記載のポンプにおいて、
   前記羽根車の外周縁部に対向して前記可動ライナーの内周の一部に１以上の凸部材を張り出して設けたことを特徴とするポンプ。
9. 請求項５に記載のポンプにおいて、
   前記羽根車の外周縁部に対向して前記可動ライナーの内周の一部に前記羽根車の回転方向と交差する方向に溝又は穴として１以上の凹部を設けたことを特徴とするポンプ。
10. 請求項５に記載のポンプにおいて、
    前記保持体は、リング状のゴム体であり、前記可動ライナーを保持しているものであることを特徴とするポンプ。
11. 請求項５に記載のポンプにおいて、
    前記可動ライナーは、リング状のゴム体に分割された複数のライナー部材を固定して形成され前記リング状のゴム体の弾性変形で可動するライナーであることを特徴とするポンプ。
12. 請求項６に記載のポンプにおいて、
    前記弾性体は、前記保持体又は前記可動ライナーに設けられたバネ体で、前記可動ライナーを付勢する構成になっていることを特徴とするポンプ。
13. 請求項６に記載のポンプにおいて、
    前記弾性体は、前記保持体と前記可動ライナーの間に設けられたリング状のゴム体で、前記可動ライナーを付勢する構成になっていることを特徴とするポンプ。

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