JP2016138504A - 自由支持式螺旋ポンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自由支持式螺旋ポンプ1は、所定の間隔をあけて同心状に配置された複数の環状円板2と、その平面部と直交するように配置されて各環状円板2を互いに連結する複数の棒状体3と、螺旋状に巻回された状態で環状円板2の内側に設置される合成樹脂製のチューブ4と、棒状体3に連結される固定具5を備えている。
【選択図】図1
Description
特許文献1に開示された発明は、従来のアルキメデスポンプにおいて、螺旋板の両端から外側に突出した回転軸の一方に羽根車が取り付けられるとともに、回転軸が支持体によって回転可能に支持された構造となっている。
このような構造によれば、羽根車を水中に配置すると、水流を受けて回転する羽根車とともに回転軸が回転するため、螺旋板も回転し、その結果、管路に沿って水が汲み上げられるという作用を有する。すなわち、この発明は、水流を利用して螺旋板を回転させる構造となっているため、ランニングコストを安く抑えることができる。
特許文献2に開示された発明は、スクリュー羽根の回転軸の上端に、複数枚の受風羽根を有する風車が取り付けられた構造であり、風車の回転力によって水が汲み上げられるため、動力付きポンプとは異なり、燃料代や電気代がかからないため、ランニングコストの削減を図ることができる。
上記構造の自由支持式螺旋ポンプにおいては、チューブがフレームによって螺旋形状を保たれたまま、保持されるという作用を有する。また、チューブの下端が流水路内に配置され、フレームの円筒軸が鉛直方向からやや傾斜した状態となるように固定具を介してフレームを架台等に固定した状態で円筒軸を中心として回動させると、それに伴って流水路の水がチューブ内を移動する。すなわち、螺旋状に巻回されたチューブはアルキメデスポンプとして機能する。
そして、フレームは組み立てや分解が容易であり、特に、分解すれば、嵩張らないため、持ち運び易く、保管する際にも広いスペースを必要としない。
さらに、本発明の自由支持式螺旋ポンプにおいては、あるフレームの端部の第1の環状円板の平面部に、他のフレームの端部の第1の環状円板の平面部を当接させ、この2枚の第1の環状円板同士をネジやボルト等を用いて固定することにより、2つのフレームが簡単に連結されるという作用を有する。
このような構造の自由支持式螺旋ポンプにおいては、第1の発明の作用に加えて、架台等に支持手段を固定した状態で、保持手段を支持手段に対して回動させると、フレームが円筒軸を中心として容易に回動するという作用を有する。
このような構造の自由支持式螺旋ポンプにおいては、第2の発明の作用に加えて、保持具が棒状体の長手方向の任意の箇所に対して取り付け可能な構造であるため、フレームに対する固定具の取り付け箇所についての制約が極めて少ないという作用を有する。
このような構造の自由支持式螺旋ポンプにおいては、第3の発明の作用に加えて、モータを駆動させると、その駆動力がスプロケットとローラーチェーンを介してギヤに伝達されて第2の環状円板とともにフレームが円筒軸を中心として回動するという作用を有する。
このような構造の自由支持式螺旋ポンプにおいては、チューブやフレームがさらに軽量構造となるため、架台等に固定する際に固定具をフレームの中央付近に取り付けた場合でもフレームの姿勢が不安定な状態になり難いという第1の発明の作用がより一層発揮される。
また、組立や分解及び持ち運びが容易なため、設置や撤去をする際の作業性が良い。さらに、部品点数が少なく、個々の部品も簡単な形状をしているため、安価に製造することができる。加えて、棒状体として、長さの異なる数種類のものを予め用意しておき、それらの中から用途に応じて適当な長さのものを選択し、適宜組み合わせることによれば、容易にフレームを所望の長さに調節することができる。また、幾つかのフレームを継ぎ足して使用することもできる。
図1は本実施例の自由支持式螺旋ポンプの外観斜視図であり、図2及び図3はそれぞれ図1におけるA−A線矢視断面図及びB−B線矢視断面図である。また、図4及び図5はそれぞれ図1におけるC−C線矢視断面図及びD−D線矢視断面図である。さらに、図6(a)は保持具によって棒状体が保持された状態を示す保持手段の平面図であり、図6(b)は図6(a)におけるE−E線矢視断面図である。一方、図7(a)はギヤの平面図であり、図7(b)は環状円板にギヤが接合された状態を示しており、図6(b)に相当する図である。
なお、図6(a)では棒状体について断面図を示し、図6(b)及び図7(b)では支持板7,8とベアリング15,16と回動軸15a,16aと軸固定具17を破線で示している。
支持板7,8は、開口部7a,8aが設けられ平面視して略円形をなす部分と、この部分から側方へ突出するように形成され連結板9a〜9cの端部がそれぞれ接合される取付部分7d,8dからなる。また、棒状体10は、支持板7,8と直交するように開口部7a,8aの周りに配置されており、その両端は支持板7,8の内面7b,8bにそれぞれ固定されている。
一方、支持板7,8の外面7c,8cには、開口部7a,8aに対して同心状に、かつ、その円周方向に対して略等間隔に配置され回動軸15aと直交する回動軸16aを中心として回動する3つのベアリング16が環状円板11,12の平面に当接した状態で回動可能に設置されている。なお、ベアリング16の回動軸16aを保持する軸固定具17は支持板7,8にネジ止めされている。
なお、棒状体3の外周面と保持具19の内周面の間に発生する摩擦力の大きさは、棒状体3の外径に対する保持具19の内径を変更したり、棒状体3と保持具19の間に弾性材からなるスペーサを設置したりすることによって容易に調節することができる。また、上述の摩擦力を調節する代わりに、支持板7,8の内面7b,8b側への環状円板11,12の移動を制限する部材を棒状体3に取り付けても良い。あるいは、支持板7,8の内面7b,8b側にベアリング16が設けられた構造とすることもできる。
支持板8の取付部分8dには開口部8eが設けられており、この開口部8eを通して駆動軸21aを内面8b側に突出させた状態でモータ21が取付板22によって支持板8の取付部分8dにネジ孔22aを利用してネジ止めされている。なお、モータ21は、駆動軸21aが回動軸15aと平行をなし、かつ、駆動軸21aに取り付けられたスプロケット23がギヤ13と同一平面内で回動可能となっている。また、スプロケット23とギヤ13にはローラーチェーン24が巻回されている。
したがって、モータ21を駆動させると、その駆動力がスプロケット23とローラーチェーン24を介してギヤ13から環状円板12に、さらに棒状体3へと伝達されるため、フレーム6が円筒軸を中心として回動する。
図8(a)に示すように、円筒軸が鉛直方向と所定の傾斜角をなすとともに下端6aが流水路内に設置されるように、地面25に固設された架台26に対し固定具5を介して自由支持式螺旋ポンプ1を固定すると、チューブ4の一方の開口端4aが水面27よりも下方に配置される。そこで、前述したようにモータ21(図5参照)を駆動させると、フレーム6とともにチューブ4が中心軸の周りに回動する。そして、流水路中の水はチューブ4が回動するごとに上方へ向かって段階的に移動させられて、最終的に他方の開口端4bから吐出される。すなわち、螺旋状に巻回されて水路を形成するチューブ4は、螺旋の中心軸の周りに回動させられることによってアルキメデスポンプとしての機能を発揮する。
さらに、自由支持式螺旋ポンプ1では、チューブ4を回動させるための機構をフレーム6の上端や下端に設ける必要がない。そのため、例えば、チューブ4に長いものを使用しなければならない場所や、障害物があってチューブ4を回動させる機構を水中やチューブ4の上方に設置できない場所に対しても本発明の自由支持式螺旋ポンプ1であれば、設置が可能である。
また、あるフレーム6の端部に位置する環状円板2の平面部に、別のフレーム6の端部に位置する環状円板2の平面部を当接させ、これら2枚の環状円板2を互いにネジやボルト等を用いて固定すると、2つのフレーム6が連結される。すなわち、フレーム6を簡単に継ぎ足して長くすることができる。
このように、本発明の自由支持式螺旋ポンプ1では、長さの異なる棒状体3を使用して所望の長さのフレーム6を組み立てたり、既に組み立てられている幾つかのフレーム6を現場で継ぎ足してフレーム6の全長を調節したりできるため、設置場所に対する制約が少ないうえ、設置の際の作業性も良い。
さらに、フレーム6の中央付近に加え、フレーム6の少なくともいずれか一方の端部を支持する構造とすることもできる。本実施例では、固定具5が支持板7,8及び環状円板11,12を備えているが、上述の構造にすれば、支持板7と環状円板11を省略してもフレーム6を安定した状態で支持することが可能である。なお、フレーム6があまり長くない場合や支持板8と環状円板12と保持具19が十分厚い場合にも、支持板7と環状円板11を省略することができる。逆に、フレーム6が長い場合には、複数の固定具5によってフレーム6を支持する構造としても良い。この場合、支持板や環状円板の数は2枚よりも多くなるが、本発明における支持板や環状円板の数は本実施例に示した2枚に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
このような構造によれば、2つの固定具5にそれぞれ設置された2枚の環状円板12,12を1つのモータ21によって互いに同期した状態で回動させることができる。
なお、フレーム6に複数の固定具5を取り付ける際に、各固定具5にモータ21がそれぞれ設置されていても良いが、その場合には、互いのモータ21を同期させることが必要である。
Claims (5)
- 所定の間隔をあけて同心状に配置される複数の第1の環状円板と、
この第1の環状円板同士を互いに連結する複数の棒状体と、
水密性を有し螺旋状に巻回されて水路を形成するチューブと、
前記第1の環状円板又は前記棒状体に取り付けられる固定具と、を備え、
前記棒状体は、前記第1の環状円板と直交し、かつ、前記チューブを囲繞するように前記第1の環状円板の円周方向に対して所定の間隔をあけて配置されることにより前記第1の環状円板とともに円筒状のフレームを形成し、
前記チューブは、このフレームに固定されるとともに、前記螺旋の中心軸が前記フレームの円筒軸と平行をなすように前記第1の環状円板の内側に設置され、
前記フレームは、前記円筒軸を中心として回動可能に前記固定具によって支持されることを特徴とする自由支持式螺旋ポンプ。 - 前記固定具は、前記フレームに取り付けられる環状の保持手段と、前記フレームの前記円筒軸を中心として回動可能に前記保持手段を支持する支持手段と、を備えることを特徴とする請求項1記載の自由支持式螺旋ポンプ。
- 前記保持手段は、
前記フレームが挿設される第2の環状円板と、この第2の環状円板の内周面に設置されて前記棒状体の外周面を囲むように保持する保持具と、からなり、
前記支持手段は、
前記フレームを挿設可能な円形の開口部を有する支持板と、
この支持板の前記開口部に対して同心状に、かつ、その円周方向へ等間隔にそれぞれ複数個配置される第1のベアリング及び第2のベアリングと、を備え、
前記第2の環状円板は、前記支持板の前記開口部と同心状に設置され、
前記第1のベアリング及び前記第2のベアリングは、前記第2の環状円板の周面と平面に対してそれぞれ当接した状態で回動可能に前記支持板に設置されることを特徴とする請求項2記載の自由支持式螺旋ポンプ。 - 前記固定具は、
前記フレームを挿設可能に形成され前記支持板の前記開口部と同心状に配置される環状のギヤと、
モータの駆動軸に接続され、このギヤと同一平面内で回動可能に設置されるスプロケットと、
このスプロケットと前記ギヤに巻回されるローラーチェーンと、を備え、
前記ギヤは前記第2の環状円板と一体的に回動可能に設置されることを特徴とする請求項3記載の自由支持式螺旋ポンプ。 - 前記チューブと前記フレームは、少なくともいずれか一方が合成樹脂製であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の自由支持式螺旋ポンプ。
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JPS5356104U (ja) * | 1976-10-15 | 1978-05-13 | ||
JPH07269489A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-17 | Kiyoyasu Arata | 揚水装置 |
JP2000170649A (ja) * | 1998-09-28 | 2000-06-20 | Takeshi Yoshioka | 気液巻体ポンプ装置 |
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2015
- 2015-01-27 JP JP2015013718A patent/JP6132408B2/ja active Active
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