JP3131808B2 - 水中ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一体成形式、或いは
単位パネル組立方式等の貯水槽の底部に横置し、槽内の
水を高架水槽、又は直接に給水栓に送水するのに適した
円筒形の水中ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】貯水槽の周囲壁の下部に水中ポンプの直
径よりも大きなポンプ出入口を開設し、このポンプ出入
口の回りの内側に上記水中ポンプを横置、収容する筒形
ケースの前端部を固定し、水中ポンプの吐出ケーシング
にある吐出口に、前記ポンプ出入口を外から塞ぐ鍔を途
中に備えた吐出管を延長状に連結し、水中ポンプを筒形
ケース中に挿入しながらこの鍔を前記ポンプ出入口の外
側に取外し可能に取付けて出入口を塞ぐと共に、上記筒
形ケースには貯水槽の内部と、筒形ケースの内部を連
通、遮断する開閉弁を設け、水中ポンプを運転する際は
開閉弁を開き、槽内の水を高架水槽や給水栓に送水する
ようにした揚水装置は、本出願人が提案した実開平２−
７３９４号公報で公知である。上記開閉弁は、貯水槽の
外から操作して開閉するもの、水中ポンプを筒形ケース
中に所定の状態に収納すると開、その状態から水中ポン
プを外に向かって少し移動させると閉になるもの、或い
は水中ポンプの運転の発停による水圧の変動に基づき、
運転が開始すると開、運転が停ると閉になるもの、筒形
ケースを内外二重にし、その内側ケースに水中ポンプを
収容すると共に、内側ケースを外側ケースに対して摺動
可能にし、内側ケースの後端部が外側ケースの後端から
槽内水中に突出すると開、その状態から水中ポンプごと
内側ケースを外に移動させ、内側ケースの後端と外側ケ
ースの後端が一致すると閉になるシャッター式のもの等
がある。水中ポンプを保守、点検する際は、開閉弁を閉
にし、筒形ケース内の水だけを外に排水したのち鍔をポ
ンプ出入口の外側から外し、鍔ごと水中ポンプをポンプ
出入口から外に引出して行うことができる。尚、水中ポ
ンプの移動で開閉弁を開閉する場合は、吐出管は鍔の中
心部を摺動可能に貫通している。又、貯水槽の底壁上に
水中ポンプを横置し、この水中ポンプの吐出口に連結し
た吐出管の途中にある鍔を同様に周囲壁の下部にあるポ
ンプ出入口の外側に取外し可能に取付けてポンプ出入口
を塞ぎ、水中ポンプを保守、点検する際は、槽内の水を
全量、ドレンから排水したのち鍔を出入口の外側から外
し、鍔ごと水中ポンプをポンプ出入口から外に引き出す
ようにした揚水装置も本出願人が提案した実開平２−９
４３９４号公報により公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記揚水装置で使用す
る円筒形の水中ポンプは、本来は井戸、又は貯水槽の底
に直立して設置するもので、井戸、又は貯水槽に垂設し
た揚水管の下端部を吐出ケーシングの吐出口に連結して
使用する。このため、ポンプを貯水槽の底部より外に引
出し可能に横置して使用するには、貯水槽の周囲壁に開
設したポンプ出入口を外から取外可能に塞ぐ鍔を備えた
特殊な吐出管を別途、用意し、これをポンプの吐出ハウ
ジングの吐出口に連結する必要があり、この鍔付き吐出
管の製作、加工に手数を要する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、水中ポ
ンプの吐出ケーシングに、貯水槽の周囲壁に開設された
ポンプ出入口を外から取外し可能に塞ぐ鍔を備えさせる
ことによって上記問題点を解消したのであって、羽根車
を固定した主軸が軸方向の前端部から突出したモータ
と、吸込み口を有し、上記モータの前端部に固定されて
主軸の基部の外を同心状に囲む吸込みケーシングと、ガ
イドベーンを有し、主軸の、羽根車固定部分の回りを同
心状に囲む中間ケーシングと、主軸とほゞ同心の吐出口
を有する吐出ケーシングと、後端部が吸込みケーシン
グ、又はモータの周縁部近傍に、前端部が吐出ケーシン
グの周縁部近傍に係合し、前記吸込みケーシングに対し
て中間ケーシングと吐出ケーシングを軸方向に重合して
結合する軸方向結合装置とを備えた水中ポンプにおい
て、上記吐出ケーシングに、その周縁部の回りから外に
張出し、貯水槽の周囲壁に開設したポンプ出入口を外か
ら塞ぐ鍔を一体に設けたことを特徴とする。又、吐出ケ
ーシングと中間ケーシングの間に通水口を有する締付け
リングを介装し、軸方向結合装置とナットにより吸込み
ケーシングに対して中間ケーシングと、締付けリングを
軸方向に重合して固定すると共に、締付けリングに対し
て吐出ケーシングを軸方向に重合して取外し可能に固定
したり、この締付けリングの中心に、主軸の先端部を支
持する軸受を設けることが好ましい。又、中間ケーシン
グと、吸込みケーシングの周壁に外周から内向きに突出
した軸方向の凹条を円周方向に１条、又は複数条設け、
この凹条で、中間ケーシングの外周の外に位置する軸方
向結合装置や、筒形ケース中に通すべきモータへの給電
用ケーブルを収容したり、筒形ケース内で水を吐出ケー
シングに向かって流したりする空間を形成することが好
ましい。

【０００５】

【実施例】図１〜図５の実施例において、１０は水中ポ
ンプＰのモータ、１１はモータの前端部から突出し、図
面では羽根車１２を３段固定したモータの主軸、１３は
ポンプケーシングは吸込み口１４を有し、上記モータの
前端部に固定されて主軸１１の基部の外を同心状に囲む
吸込みケーシング、１５はガイドベーン１６を有し、主
軸１１の羽根車を固定した部分の回りを同心状に囲む、
羽根車の段数と同数の中間ケーシング、１７は主軸１１
と同心の吐出口１８を端面に有する吐出ケーシング１７
で、これらのケーシングは前端部が吸込みケーシング、
又はモータ１０の周縁部近傍（この実施例では吸込みケ
ーシング）に、後端部が吐出ケーシングの周縁部近傍に
係合する軸方向結合装置１９で軸方向に重合して結合さ
れている。この軸方向結合装置は、この実施例では軸方
向のボルト２０と、このボルトの各端部にねじ込み、吸
込みケーシング１３、及び吐出ケーシング１７を締め付
けてその間に１段、又は複数段の中間ケーシング１５を
挟圧支持するためのナット２１からなり、ボルト２０は
中間ケーシングと吸込みケーシングの外周の外に円周方
向に離して複数本配列されている。

【０００６】水中でモータを駆動すると、主軸１１は羽
根車１２と一体に高速回転し、回転する羽根車１２と、
中間ケーシング１５の静止したガイドベーン１６との間
に生じるポンプ作用で水は吸込みケーシングの吸込み口
１４からポンプ内部に吸い込まれ、吐出ケーシングの吐
出口１８から送水されるのである。尚、通常、吸込みケ
ーシングはステンレス薄板の成形品、又は金属鋳物、中
間ケーシングはステンレス薄板の成形品、吐出ケーシン
グはステンレス薄板の成形品、又は金属鋳物であるが、
これらの一部、又は全部をプラスチックで成形してもよ
い。

【０００７】吐出ケーシング１７には、ボルト２０、ナ
ット２１で締め付けられる周縁部の回りから外に張出し
た鍔２２を一体に設けてある。この鍔２２の直径は、貯
水槽の周囲壁３０の下部に設けたポンプ出入口３１の直
径よりも一回り大きくしてある。従って、水中ポンプを
モータ側からポンプ出入口を通じ水槽の中に挿入して鍔
２２の周縁部をポンプ出入口の回りの外側に当て、ボル
ト３２、ナット３３で取外し可能に取付けることにより
ポンプ出入口３１を吐出ケーシングで外から塞ぐことが
できる。

【０００８】ボルト３２をポンプ出入口の回りの内側か
ら通して外に出し、外側からボルト３２にナット３３´
をねじ込んでボルトを槽壁に固定し、鍔２２には上記ナ
ット３３´が嵌る嵌合孔２３をナットと同じ配置で開設
し、各嵌合孔２３をナット３３´に嵌め、ワッシャ３２
´をボルト３２の先端部に嵌め、ナット３３で締め付け
る。このように水中ポンプＰを貯水槽の底部に裸のまゝ
横置した場合（図４）は、水槽内の水を全量、外に排水
したのちナット３３を外して鍔２２を周囲壁３０から分
離し、水中ポンプをポンプ出入口から外に引き出して保
守、点検を行い、終ったら逆の手順で水槽の底部に再び
横置する。この場合は、水中ポンプを水槽の底部上で水
平にするため、モータ１０の端部に台座３４を設けて置
く。

【０００９】又、水中ポンプを前述したように筒形ケー
ス３５中に横置する場合（図２）は、筒形ケースの一端
（前端）部のフランジ３６を内側からポンプ出入口３１
の回りにあて、フランジ３６側からボルト３２を通して
ポンプ出入口の回りの外に出し、外側からボルト３２に
ナット３３´をねじ込んでボルトを固定し、以下、同様
にしてボルト３２に外側からねじ込んだナット３３で鍔
２２をポンプ出入口３１の回りの外側に取外し可能に取
付ける。これにより、貯水槽の内部と、筒形ケースの内
部を連通、遮断する開閉弁（開閉弁は槽外のハンドルを
回して開閉を行うものを図１に示した。）を閉じ、筒形
ケース内の水を外に排水したのちナット３３を外し、水
中ポンプＰをポンプ出入口から外に引き出して保守、点
検を行うことができる。又、終ったら逆の手順でポンプ
出入口を通じ水中ポンプを筒形ケース中に挿入して横置
する。この場合は鍔２２に開閉可能な空気抜きプラグと
ドレンプラグとを設け、水中ポンプのモータ１０の外周
に筒形ケースの内周の一部と接触して水中ポンプを筒形
ケース内に同心状に保つスペーサを設ける。

【００１０】吐出ケーシング１７と、これに隣接した中
間ケーシング１５の間には締付けリング２４を介装す
る。この締付けリングは中間ケーシングや、吸込みケー
シングとほゞ直径が等しい円板状のもので、中心部の回
りに扇形の通水口２５を複数、有し、中心にモータの主
軸１１の先端を支持する軸受２６を備えている。吐出ケ
ーシング１７を組み付ける前、ボルト２０の各端部を吸
込みケーシングの周縁部と、上記締付けリング２４の周
縁部に通してナット２１´で締付け、締付けリングと吸
込みケーシングの間に中間ケーシングを挟圧支持し、中
心の軸受２６で主軸１１の先端を支持する。吐出ケーシ
ング１７は周縁部の外に鍔２２を有するため、水中ポン
プの流通段階、保管の際は上記のようにして吐出ケーシ
ングを分離しておくと、水中ポンプは軽量になり、取り
扱いが容易になる。そして、水中ポンプ使用の際に、締
付けリング２４から突出するボルト２０の端部に吐出ケ
ーシングの周縁部にある孔を嵌め、ボルトにナット２１
をねじ込み、吐出ケーシング１７を締付けリング２４に
対して固定する。締付けリング２４と吐出ケーシング１
７の接触する面はパッキングなどでシールしておく。
又、締付けリングと吐出ケーシングの接触がナット２１
´で阻害されるのを防ぐため、締付けリングの周縁部に
ナット２１´の厚さだけ窪んだ凹部や、段部を図２の如
く設けるとよい。これにより、水中ポンプの運搬、保管
の際は吐出ケーシングを分離し、取扱いが容易になると
共に、中間ケーシングが多段あるため主軸が長くなり、
運転の際に主軸の先端部が芯振れするのを軸受２６で防
止できる。尚、運搬、保管中に通水口２５から水中ポン
プの内部にごみが入るのを防止するため、締付けリング
の表面に防水紙などを貼って通水口２５を塞ぎ、吐出ケ
ーシングを組み付ける際に剥すようにしたり、軸方向結
合装置のボルト２０、ナット２１を利用し、上記通水口
を塞ぐごみ除けカバーを取外し可能に装着したりすると
よい。

【００１１】吸込みケーシング１３の周壁と、中間ケー
シング１５の周壁には外周から内向きに突出した軸方向
の凹条２７を円周方向に離して１条、又は複数条設け、
吸込みケーシングの周壁に設けた凹条と、中間ケーシン
グの周壁に設けた凹条を軸方向に連ね、この凹条２７の
なかに、この実施例では前述した軸方向結合装置１９の
ボルト２０と、モータ１０への給電用のケーブル３７を
通してある。尚、ボルト２０の吸込みケーシング１３側
の端部は、吸込みケーシングの凹条２７のモータ１０側
の端部に設けた支持部１３´でナット２１により吸込み
ケーシングに取付けてある。

【００１２】このように、吸込みケーシングと、中間ケ
ーシングの周壁の外に軸方向に配列されたボルト２０
や、筒形ケースの中に引き込まねばならない給電用のケ
ーブル３７を、該周壁に内向きに設けた軸方向の凹条２
７中に通すことにより吸込みケーシング及び中間ケーシ
ングの直径は、ボルト２０が外に出ない分、小さくな
る。これに伴い、吐出ケーシングの鍔２２の直径も、吸
込みケーシング１３や、締付けリング２４の直径も小さ
くなり、水中ポンプの全体の重量は可成り軽減する。

【００１３】更に、ボルト２０のほか、ケーブル３７
や、筒形ケースの後端部に設けた開閉弁を操作する軸、
その他、筒形ケース中に引き込まねばならない部材をも
凹条２７中に収納することによって、水中ポンプを横置
して収容する筒形ケース３５の直径も、その内周が吸込
みケーシングや、中間ケーシングの外周に近接する程度
に小さくすることができる。このように、その間隙を僅
かなものにしても、水中ポンプを、保守、点検する際、
吐出ケーシングのドレンプラグを開いて筒形ケース内の
水を外に排水する際、この凹条２７を水路に利用し、水
を吐出ケーシングに向かって流し排水することができ
る。これにより筒形ケースから排水して無駄にする水量
が減少すると共に、通常、水槽の内部には故障に備えて
２台の水中ポンプを夫々筒形ケースに収容して横置する
ので、筒形ケースの直径の減少により水槽の有効容量は
増大し、その影響は特に容量の小さい小型貯水槽にとっ
て非常に大きく、水槽を大きくしないで有効容量が大き
くなるので好ましい。

【００１４】尚、吐出ケーシングの端面には吐出口１８
と連通する一体、又は別体のソケット３８を設け、この
ソケットに揚水管３９を接続すると共に、揚水管３９の
立ち上がり部の途中にはフランジ接合部４０を設け、水
中ポンプＰを外に引き出す際はフランジ接合部で揚水管
を切離せるようにしておく。

【００１５】図５の第２実施例が上述した第１実施例と
相違するのは鍔２２´を吐出ケーシング１７とは別体に
成形した点である。この鍔２２´は環状で、その内周部
は吐出ケーシングの周縁部と重なる。従って、鍔２２´
は軸方向固定装置１９、例えばボルト２０、ナット２１
を利用して吐出ケーシングに一体に固定できる。そし
て、外周の直径はポンプ出入口３１より一回り大きいの
でこれを外側から第１実施例と同様に塞ぐことができ、
水中ポンプを保守、点検する際は周囲壁から吐出ケーシ
ングごと外し、水中ポンプを外に引き出すことができ
る。そして、この実施例でも締付けリング２４と併用す
ることにより周囲壁に組付けるまで吐出ケーシングと、
鍔２２´とを水中ポンプから分離しておくことができ
る。

【００１６】

【発明の効果】請求項１により水中ポンプＰの吐出ケー
シングに、貯水槽の周囲壁の下部にあるポンプ出入口を
外から塞ぐ鍔を備えさせてあるため、鍔を有する特殊な
吐出管を別途、必要とすることなく、容易に水中ポンプ
を周囲壁のポンプ出入口に組付けることができ、取付け
工事、メンテナンス工事が容易になると共に、水中ポン
プの軽量化が図れる。更に、吐出管を使用しない分だ
け、水中ポンプを横置、収容する筒形ケースの長さを短
くでき、貯水槽の有効容量が増大する。

【００１７】請求項２によりポンプ出入口を閉塞する役
目を兼ねた吐出ケーシングを、流通段階、保管の際に水
中ポンプから分離しておくことができる。この吐出ケー
シングは鍔を有することによって可成りの重量物である
ため、これと、水中ポンプを分離したことにより夫々の
運搬、取扱いが著しく容易になると共に、吐出ケーシ ン
グは重ねることで保管に要するスペースは小さくて済
む。

【００１８】請求項３によって、これまで水中ポンプの
モータに片持ちで支持されていたモータの主軸の先端部
を締付けリングに設けた軸受で支持することができる。
この主軸には羽根車を１段、又は複数段、固定し、羽根
車の段数と同数の中間ケーシングを吸込みケーシング
と、吐出ケーシングとの間に設けねばならない。従っ
て、羽根車の段数が多い程、主軸の長さは長くなるが、
主軸が長くてもその先端部を締付けリングの軸受が支持
するため、羽根車を回転する主軸の芯振れを防止でき、
主軸の回転のバランスが安定する。

【００１９】請求項４により軸方向の凹条によって、吸
込みケーシングや、中間ケーシングの外でこれらケーシ
ングを一体に組立てるボルトや、筒形ケース中に通すべ
きケーブルを収容したり、筒形ケース中で水を流したり
する空間が形成できる。これに伴い、各ケーシングの直
径、水中ポンプを横置、収容する筒形ケースの直径は小
さくなると共に、筒形ケースの内径と、中間ケーシン
グ、及び吸込みケーシングの外径をほゞ同一にすること
ができ、水中ポンプの軽量化が図れ、且つ貯水槽を大型
にしないで有効容量を増大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の水中ポンプの一部を断面
にし、筒形ケース中に横置、収容した状態の側面図であ
る。

【図２】図１の要部の拡大断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線での断面図である。

【図４】この発明の水中ポンプの一部を断面にし、貯水
槽の底部に横置した状態の側面図である。

【図５】この発明の水中ポンプの他の一実施例の、図２
と同様な要部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ モータ １１ 主軸 １２ 羽根車 １３ 吸込みケーシング １４ 吸込み口 １５ 中間ケーシング １６ ガイドべーン １７ 吐出ケーシング １８ 吐出口 １９ 軸方向結合装置 ２０ ボルト ２１ ナット ２２ 鍔 ２２´ 鍔 ２４ 締付けリング ２５ 通水口 ２６ 軸受 ２７ 凹条 ３０ 貯水槽の周囲壁 ３１ ポンプ出入口 ３５ 筒形ケース ３７ ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 13/08 F04D 29/60

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 羽根車を固定した主軸が軸方向の前端部
   から突出したモータと、吸込み口を有し、上記モータの
   前端部に固定されて主軸の基部の外を同心状に囲む吸込
   みケーシングと、ガイドベーンを有し、主軸の羽根車固
   定部分の回りを同心状に囲む中間ケーシングと、主軸と
   ほゞ同心の吐出口を有する吐出ケーシングと、後端部が
   吸込みケーシング、又はモータの周縁部近傍に、前端部
   が吐出ケーシングの周縁部近傍に係合し、前記吸込みケ
   ーシングに対して中間ケーシングと吐出ケーシングを軸
   方向に重合して結合する軸方向結合装置とを備えた水中
   ポンプにおいて、上記吐出ケーシングに、その周縁部の
   回りから外に張出し、貯水槽の周囲壁に開設したポンプ
   出入口を外から塞ぐ鍔を一体に設けたことを特徴とする
   水中ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の水中ポンプにおいて、
   吐出ケーシングと中間ケーシングの間に通水口を有する
   締付けリングを介装し、軸方向結合装置とナットにより
   吸込みケーシングに対して中間ケーシングと、締付けリ
   ングを軸方向に重合して固定すると共に、締付けリング
   に対して吐出ケーシングを軸方向に重合して取外し可能
   に固定したことを特徴とする水中ポンプ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の水中ポンプにおいて、
   締付けリングの中心に、主軸の先端部を支持する軸受を
   設けたことを特徴とする水中ポンプ。
4. 【請求項４】 請求項１から３のどれか１項に記載の水
   中ポンプにおいて、中間ケーシングと、吸込みケーシン
   グの周壁に外周から内向きに突出した軸方向の凹条を円
   周方向に１条、又は複数条設けたことを特徴とする水中
   ポンプ。