JP2018138763A - ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】工業用内視鏡を用いてポンプ内部を点検する際に、工業用内視鏡が観察している位置を正確に把握できるポンプを提供する。
【解決手段】ポンプ１０は、回転軸１１と回転軸１１に固定された羽根車１２とを含む回転体１３と、回転体１３の周囲を覆うケーシング１４と、ケーシング１４内面に設けられた位置情報を表す反射材１６と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ポンプに関する。

ポンプ設備等の施設機械設備は、土木施設と異なり多数の機器・部材等から構成された集合体であることから、設備の機能の維持、ひいては設備の長寿命化を図るためには、日常管理における機器、部材等の適切な点検・整備が必要不可欠である。

近年、ポンプ内部の点検のために工業用内視鏡が活用される事例がある。ケーシングのハンドホールから工業用内視鏡を挿入することにより、これまで分解整備でしか確認できなかった箇所の目視確認が可能となっている（非特許文献１および非特許文献２参照）。

国土交通省総合政策局公共事業企画調整課、水管理・国土保全局河川環境課『河川ポンプ設備点検・整備・更新マニュアル（案）』、平成２７年３月 農林水産省農村振興局整備部設計課『農業水利施設の機能保全の手引き「ポンプ場（ポンプ設備）」』、平成２５年４月

ところで、ケーシング内面は、通常は暗い色の防錆塗料で塗装されており（いわゆる接水部塗装）、位置情報を有するものがこれまで存在しなかった。

したがって、工業用内視鏡を用いてポンプ内部を点検する際には、工業用内視鏡に繋がるケーブル（導線）に例えば１ｍ毎に目印を予め付しておき、工業用内視鏡を垂らしていくときに、ケーブルに付された目印からケーブルの繰り出し量を求めることにより、工業用内視鏡が観察している位置を間接的に把握する、ということが行われていた。しかしながら、このような方法では、たとえばケーブルが水中で浮力を受けて撓んだりすると、工業用内視鏡が観察している位置を正確に把握することができなくなる。また、このような方法では、回転方向の位置を把握することができない。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたものである。本発明の目的は、工業用内視鏡を用いてポンプ内部を点検する際に、工業用内視鏡が観察している位置を正確に把握できるポンプを提供することにある。

本発明の第１の態様に係るポンプは、
回転軸と前記回転軸に固定された羽根車とを含む回転体と、
前記回転体の周囲を覆うケーシングと、
前記ケーシング内面に設けられた位置情報を表す反射材と、
を備える。

このような態様によれば、工業用内視鏡を用いてポンプ内部を点検する際に、工業用内視鏡が向けられた方向に反射材が存在していれば、反射材により反射された照明光が工業用内視鏡に入射するため、工業用内視鏡の映像では反射材が周囲に比べて高輝度の領域として検出される。これにより、ケーシング内面に比べて非常に小さな反射材であっても、反射材の存在を容易に検出することが可能である。また、反射材は位置情報を表しているため、検出された反射材が表す位置情報に基づいて、工業用内視鏡が観察している位置を正確に把握することが可能である。

本発明の第２の態様に係るポンプは、第１の態様に係るポンプであって、
前記反射材は、前記ケーシングのフランジ部に挟み込まれている。

このような態様によれば、ケーシングに対して反射材を取り付けるために新たな加工（たとえば、ネジ穴の形成など）を行う必要がない。したがって、既存のケーシングをそのまま利用できて、低コストである。

本発明の第３の態様に係るポンプは、第１の態様に係るポンプであって、
前記反射材は、前記ケーシング内面に埋め込まれている。

このような態様によれば、反射材を、フランジ部に限定されない任意の位置に設けることができる。

本発明の第４の態様に係るポンプは、第１〜第３のいずれかの態様に係るポンプであって、
前記反射材は、前記ケーシングより電位が卑側の金属からなる。

このような態様によれば、反射材が犠牲陽極と作用するので、ケーシングの腐食が抑制される。また、犠牲陽極としての反射材が消耗され尽くすと工業用内視鏡にて照明光の反射を検出できなくなるので、工業用内視鏡の映像に基づいて犠牲陽極の交換のタイミングを適切に判断することができる。

本発明の第５の態様に係るポンプは、
回転軸と前記回転軸に固定された羽根車とを含む回転体と、
前記回転体の周囲を覆うケーシングと、
前記回転体表面に設けられた位置情報を表す反射材と、
を備える。

このような態様によれば、工業用内視鏡を用いてポンプ内部を点検する際に、工業用内視鏡が向けられた方向に反射材が存在していれば、反射材により反射された照明光が工業用内視鏡に入射するため、工業用内視鏡の映像では反射材が周囲に比べて高輝度の領域として検出される。これにより、回転体表面に比べて非常に小さな反射材であっても、反射材の存在を容易に検出することが可能である。また、反射材は位置情報を表しているため、検出された反射材が表す位置情報に基づいて、工業用内視鏡が観察している位置を正確に把握することが可能である。

本発明の第６の態様に係るポンプは、第５の態様に係るポンプであって、
前記反射材は、前記回転体より電位が卑側の金属からなっている。

このような態様によれば、反射材が犠牲陽極と作用するので、回転体の腐食が抑制される。また、犠牲陽極としての反射材が消耗され尽くすと工業用内視鏡にて照明光の反射を検出できなくなるので、工業用内視鏡の映像に基づいて犠牲陽極の交換のタイミングを適切に判断することができる。

本発明の第７の態様に係るポンプは、第１〜第６のいずれかの態様に係るポンプであって、
前記位置情報は、前記反射材表面に刻印されている。

このような態様によれば、工業用内視鏡にて反射材を検出する際に、反射材表面に刻印された位置情報を工業用内視鏡の映像から読み取ることで、工業用内視鏡が観察している位置を正確に把握することができる。また、ケーシング内面に複数の反射材が設けられていても、反射材表面の刻印情報を読み取ることで、個々の反射材を容易に識別することができる。

本発明の第８の態様に係るポンプは、第１〜第７のいずれかの態様に係るポンプであって、
前記位置情報は、軸方向位置および回転方向位置のいずれか一方または両方を示す情報である。

このような態様によれば、工業用内視鏡にて反射材を検出することにより、工業用内視鏡が観察している位置を軸方向および／または回転方向において正確に把握することができる。

本発明によれば、工業用内視鏡を用いてポンプ内部を点検する際に、工業用内視鏡が観察している位置を正確に把握できる。

図１は、第１の実施形態によるポンプの概略構成を示す図である。 図２は、図１に示すポンプにおいて符号Ａが付された一点鎖線で囲まれた領域を拡大して示す図であって、反射材の設置態様の一例を示す図である。 図３Ａは、図１に示すポンプにおいて符号Ａが付された一点鎖線で囲まれた領域を拡大して示す図であって、反射材の設置態様の別例を示す図である。 図３Ｂは、図３Ａに示す反射材の設置態様を原動機側から見た断面図である。 図４は、第２の実施形態によるポンプの概略構成を示す図である。

以下に、添付の図面を参照して、実施の形態を詳細に説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示の理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態によるポンプ１０の概略構成を示す図である。

図１に示すように、ポンプ１０は、回転軸１１と回転軸１１に固定された羽根車１２とを含む回転体１３と、回転体１３の周囲を覆うケーシング１４と、を備えている。

このうちケーシング１４は、軸方向に延びる筒形状を有しており、回転軸１１は、ケーシング１４の内部に回転可能に挿設されている。羽根車１２は、回転軸１１の下端部に同軸状に固定されている。

回転軸１１の上端部には原動機（図示しない）が取り付けられており、原動機から出力される駆動力によって羽根車１２と回転軸１１とが一体に回転される。符号Ｂは、回転軸１１の回転方向を示している。羽根車１２の回転によりケーシング１４内の流体が流動されることで、ケーシング１４の上端部の吐出口１４ａから流体が吐き出されるとともに、ケーシング１４の下端部の吸込口１４ｂから新たな液体が吸い込まれるようになっている。

図１に示すように、ケーシング１４には、ハンドホール１５が形成されている。ハンドホール１５から工業用内視鏡を挿入することにより、これまで分解整備でしか確認できなかったポンプ１０内部の目視確認が可能となる。

図２は、図１に示すポンプ１０において符号Ａが付された一点鎖線で囲まれた領域を拡大して示す図である。

図２に示すように、ケーシング１４内面には、位置情報を表す反射材１６が設けられている。反射材１６としては、例えば、無塗装で光を反射するＳＵＳ板が用いられる。ケーシング１４内面のうち反射材１６以外の部分は、防錆塗料１７で塗装されている。

図示された例では、反射材１６は、ケーシング１４のフランジ部１４１、１４２に挟み込まれた状態で設けられている。この場合、ケーシング１４に対して反射材１６を取り付けるために新たな加工（たとえば、ネジ穴の形成など）を行う必要がない。したがって、既存のケーシング１４をそのまま利用できて、低コストである。

反射材１６は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、ケーシング１４の内面に埋め込まれていてもよい。この場合、反射材１６を、フランジ部１４１、１４２に限定されない任意の位置に設けることができる。

反射材１６は、ケーシング１４内面に設定された位置基準点（位置座標の原点）に対して、軸方向および回転方向において、予め定められた座標位置に位置決めされている。具体的には、たとえば、ハンドホール１５の中心を位置基準点としたときに、反射材１６の中心は、位置基準点に対して、軸方向に１０ｍ下降し、かつ、回転方向に３０°回転した位置に位置決めされている。この場合、反射材１６は、「位置基準点に対して、軸方向に１０ｍ下降し、かつ、回転方向に３０°回転した位置」という位置情報を表している。

なお、反射材１６は、位置情報として、ケーシング１４内面の軸方向位置と回転方向位置の両方を表していてもよいし、ケーシング１４内面の軸方向位置のみ表していてもよいし、ケーシング１４内面の回転方向位置のみ表していてもよい。

工業用内視鏡を用いてポンプ１０内部を点検する際に、ハンドホール１５から挿入された工業用内視鏡から、ケーシング１４内面に向けて照明光が照射される。工業用内視鏡が向けられた方向に反射材１６が存在していれば、反射材１６により反射された照明光が工業用内視鏡に入射するため、工業用内視鏡の映像では反射材１６が周囲に比べて高輝度の領域として検出される。これにより、ケーシング１４内面に比べて非常に小さな反射材１６であっても、反射材１６の存在を容易に検出することが可能である。

また、反射材１６は位置情報を表しているため、検出された反射材１６が表す位置情報に基づいて、工業用内視鏡が観察している位置を正確に把握することができる。

反射材１６が表す位置情報は、文字や数字により反射材１６表面に刻印されていてもよい。この場合、工業用内視鏡により反射材１６が検出される際に、反射材１６表面に刻印された位置情報が工業用内視鏡の映像から読み取られる。これにより、工業用内視鏡が観察している位置を、文字や数字による情報として正確に把握することができる。また、ケーシング１４内面に複数の反射材１６が設けられていても、反射材１６表面の刻印情報を読み取ることで、個々の反射材１６を容易に識別することができる。

なお、反射材１６表面に刻印された位置情報は、工業用内視鏡の映像から読み取ることが可能であれば、文字や数字に限定されず、特定の値に対応付けられた記号、マーク、図形などであってもよい。

反射材１６は、ケーシング１４より電位が卑側の金属板（例えば、Ｚｎ板）であってもよい。この場合、反射材１６が犠牲陽極と作用するので、ケーシング１４の腐食が抑制される。また、犠牲陽極としての反射材１６が消耗され尽くすと工業用内視鏡にて照明光の反射を検出できなくなるので、工業用内視鏡の映像に基づいて犠牲陽極の交換のタイミングを適切に判断することができる。

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態によるポンプ１０の概略構成を示す図である。第２の実施の形態において、上述した第１の実施形態と同様に構成され得る部分について、第１の実施形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

第２の実施の形態では、図４に示すように、位置情報を表す反射材１６が、回転体１３の表面に設けられている。図示された例では、反射材１６が、回転軸１１の表面に設けられているが、羽根車１２の表面に設けられていてもよい。

反射材１６は、回転体１３表面に設定された位置基準点（位置座標の原点）に対して、軸方向および回転方向において、予め定められた座標位置に位置決めされている。具体的には、たとえば、回転体１３表面のある一点を位置基準点としたときに、反射材１６の中心は、位置基準点に対して、軸方向に１０ｍ下降し、かつ、回転方向に３０°回転した位置に位置決めされている。この場合、反射材１６は、「位置基準点に対して、軸方向に１０ｍ下降し、かつ、回転方向に３０°回転した位置」という位置情報を表している。

なお、反射材１６は、位置情報として、回転体１３表面の軸方向位置と回転方向位置の両方を表していてもよいし、回転体１３表面の軸方向位置のみ表していてもよいし、回転体１３表面の回転方向位置のみ表していてもよい。

工業用内視鏡を用いてポンプ１０内部を点検する際に、ハンドホール１５から挿入された工業用内視鏡から、回転体１３表面に向けて照明光が照射される。工業用内視鏡が向けられた方向に反射材１６が存在していれば、反射材１６により反射された照明光が工業用内視鏡に入射するため、工業用内視鏡の映像では反射材１６が周囲に比べて高輝度の領域として検出される。これにより、回転体１３表面に比べて非常に小さな反射材１６であっても、反射材１６の存在を容易に検出することが可能である。

また、反射材１６は位置情報を表しているため、検出された反射材１６が表す位置情報に基づいて、工業用内視鏡が観察している位置を正確に把握することができる。

反射材１６は、回転体１３より電位が卑側の金属板（例えば、Ｚｎ板）であってもよい。この場合、反射材１６が犠牲陽極と作用するので、回転体１３の腐食が抑制される。また、犠牲陽極としての反射材１６が消耗され尽くすと工業用内視鏡にて照明光の反射を検出できなくなるので、工業用内視鏡の映像に基づいて犠牲陽極の交換のタイミングを適切に判断することができる。

以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。また、各実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

１０ ポンプ
１１ 回転軸
１２ 羽根車
１３ 回転体
１４ ケーシング
１４ａ 吐出口
１４ｂ 吸込口
１４１ 第１ケーシング構成要素
１４２ 第２ケーシング構成要素
１５ ハンドホール
１６ 反射材
１７ 防錆塗料

Claims (8)

1. 回転軸と前記回転軸に固定された羽根車とを含む回転体と、
   前記回転体の周囲を覆うケーシングと、
   前記ケーシング内面に設けられた位置情報を表す反射材と、
   を備えたポンプ。
2. 前記反射材は、前記ケーシングのフランジ部に挟み込まれている
   ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 前記反射材は、前記ケーシング内面に埋め込まれている
   ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
4. 前記反射材は、前記ケーシングより電位が卑側の金属からなる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポンプ。
5. 回転軸と前記回転軸に固定された羽根車とを含む回転体と、
   前記回転体の周囲を覆うケーシングと、
   前記回転体表面に設けられた位置情報を表す反射材と、
   を備えたポンプ。
6. 前記反射材は、前記回転体より電位が卑側の金属からなる
   ことを特徴とする請求項５のいずれかに記載のポンプ。
7. 前記位置情報は、前記反射材表面に刻印されている、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のポンプ。
8. 前記位置情報は、軸方向位置および回転方向位置のいずれか一方または両方を示す情報である、
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のポンプ。