JP2009150406A - ポンプ - Google Patents
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Abstract
【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のケーシングに設けられたライナーアウター10の内周に、円周方向に分割された複数の可動ライナー11を配置する。可動ライナー11は、バネ体13により移動可能に支持されている。このことにより、羽根3と可動ライナー11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6
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 (9)
- 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。 - 請求項1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。 - 請求項1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。 - 請求項1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。 - 請求項1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。 - 請求項1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。 - 請求項1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。 - 請求項2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。 - 請求項2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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