JP3332647B2 - 水中ポンプの着脱機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マンホール等のピット
内に設置された接続管に対して着脱可能になった水中ポ
ンプの着脱機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水等が通流されるマンホール内には、
マンホール内に貯留した下水を汲み上げて、再度、下水
内に通流させる水中ポンプが設置されている。この水中
ポンプは、通常、上部に配置されたモーターと、下部に
配置されたポンプケーシングとを有しており、ポンプケ
ーシング内に配置された羽根車がモーターによって回転
されることにより、ポンプケーシング内に流体が吸引さ
れる。ポンプケーシング内に吸引された流体は、ポンプ
ケーシングの側部に設けられた吐出口から吐出される。

【０００３】このような水中ポンプでは、狭小なマンホ
ール内にて作業員が作業することなくマンホール内に設
置できるように構成されている。すなわち、マンホール
内には、予め、垂直状態に吐出導管が設置されており、
その吐出導管の下端部に、水平状態でマンホール内に設
置された接続管が接続されている。マンホール内には、
マンホールの側壁に沿ってガイドレールが上下方向に沿
って配置されており、チェーンによってマンホール内に
吊り下げられた水中ポンプが、ガイドレールに沿って下
降されることにより、マンホール内に設置された接続管
に、水中ポンプの吐出口が自動的に接続されて、水中ポ
ンプがマンホール内に据え付けられるようになってい
る。

【０００４】水中ポンプの吐出口は、側方に向かって開
口した状態になっており、マンホール内に配置される接
続管は、水中ポンプの吐出口に接続されるように、水中
ポンプの吐出口とは反対方向の側方に向かって開口して
いる。そして、水中ポンプの吐出口と接続管の導入口と
は、水中ポンプが昇降すると、着脱機構によって、自動
的に着脱されるようになっている。

【０００５】水中ポンプと接続管との着脱機構は、例え
ば、特開平５−１２６０８３号公報および特開平５−１
２６０８４号公報に開示されているように、接続管の導
入口の上部に上方に突出するように設けられたガイドリ
ブと、水中ポンプの吐出口の上部外側に設けられた着脱
部とを有している。着脱部は、ガイドリブが嵌入する溝
部が下方に向かって開口した状態で設けられている。

【０００６】水中ポンプがピット内を下降すると、ピッ
ト内に設置された接続管のガイドリブに対して、水中ポ
ンプに設けられた着脱部の溝部が嵌合する。水中ポンプ
の吐出口と接続管の導入口との間にはシール部材が介在
されており、着脱機構によって接続管に対して水中ポン
プが装着されると、水中ポンプの自重によるモーメント
が、ガイドリブと着脱部との嵌合部を中心として作用
し、水中ポンプの吐出口と接続管の導入口とが、シール
部材によって水密状態で圧接される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようにして、水中
ポンプが接続管に接続された状態でマンホール内に据え
付けられて、水中ポンプが駆動されると、水中ポンプは
吐出口から接続管内に流体を吐出する。このとき、吐出
口から吐出される流体の圧力によって、水中ポンプは、
ガイドリブと着脱部との嵌合部を中心として浮き上がる
方向にモーメントが作用する。水中ポンプの吐出口と接
続管の導入口とは、ガイドリブに着脱部の溝部が嵌合さ
れることによって、水密状態に接合されているにすぎな
いために、水中ポンプの吐出口と、接続管の導入口との
間の水密状態が保持されず、吐出口と接続管との間に漏
水が発生するおそれがある。

【０００８】また、水中ポンプに設けられた着脱部の溝
部が、ガイドリブに対して傾斜した状態で嵌合される場
合にも、水中ポンプの吐出口と接続管の導入口とが水密
状態に接合されず、漏水のおそれがある。

【０００９】さらに、水中ポンプが起動される際の反
動、水中ポンプが駆動されている間の振動等によって、
ガイドリブに嵌合された着脱部が、ガイドリブに対して
傾いた状態になり、水中ポンプの吐出口と接続管の導入
口との水密状態が保持されず、これにより漏水するおそ
れもある。

【００１０】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、マンホール等のピット内に設置さ
れた接続管の導入口と、水中ポンプの吐出口とを、水中
ポンプの昇降によって確実に着脱することができ、しか
も、水中ポンプの駆動による振動等によっても、吐出口
と接続管の導入口との間を確実にシール状態に保持する
ことができる水中ポンプの着脱機構を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、水中ポンプが
ピット内を昇降することにより、ピット内に設置された
接続管の側方に向かって開口する導入口に対して、水中
ポンプの側方に向かって開口する吐出口が着脱される水
中ポンプの着脱機構において、水中ポンプの吐出口の上
部外側に設けられ、下方に向かって開口する溝部を内部
に有する着脱部と、水中ポンプの吐出口の下方に設けら
れ、接続管の導入口に向かって開口した嵌合溝を有する
位置決め部材と、接続管の導入口の上部に設けられ、上
方に向けて突出するガイドリブと、接続管の導入口の下
方に設けられ、水中ポンプの吐出口に向かって突出する
係合リブと、を具備し、ガイドリブに着脱部の溝部が嵌
合される際、係合リブに位置決め部材の嵌合溝が嵌合さ
れることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明の水中ポンプの着脱機構では、水中ポン
プをピット内に下降させて、ピット内に配置された接続
管のガイドリブに、水中ポンプの着脱部に設けられた溝
部を嵌合させると、水中ポンプにおける吐出口の下方に
設けられた位置決め部材の嵌合溝が、接続管の導入口の
下方に設けられた係合リブに嵌合される。これにより、
水中ポンプの吐出口と接続管の導入口とが整合状態で接
合される。また、整合状態で接合された水中ポンプの吐
出口と接続管の導入口とは、位置決め部材と係合リブと
が係合状態になっていることにより、水中ポンプの駆動
時の振動等によって位置ずれするおそれもない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１４】図１は本発明の着脱機構を有する水中ポン
プの一例を示す一部破断側面図である。この水中ポンプ
Ａは、例えば、汚物、異物等を含む下水を汲み上げるた
めに、マンホール内に設置されて使用される。水中ポン
プＡは、内部に羽根車１１が配置されたポンプケーシン
グ１０と、このポンプケーシング１０の上方に配置され
たモーター２０とを有している。

【００１５】モーター２０は、軸心が鉛直状態になった
円筒状のステーターケーシング２１と、このステーター
ケーシング２１の軸心部を挿通するローターシャフト２
３に取り付けられたローター２２と、ローター２２を取
り囲むようにステーターケーシング２１の内周面に取り
付けられたステーター２４とを有している。

【００１６】ステーターケーシング２１下端部には、円
板状の軸受けブラケット２５が嵌合されている。この軸
受けブラケット２５は、ローターシャフト２３の周囲に
おいて、下方のポンプケーシング１０の上面とは適当な
空間を形成した状態で、ステーターケーシング２１の下
端面を覆っている。ローターシャフト２３の下端部は、
軸受けブラケット２５を挿通して、軸受けブラケット２
５とポンプケーシング１０との間のオイルが充填された
オイル室２８を通過し、ポンプケーシング１０の内部に
延出している。ローターシャフト２３は、軸受け２６に
よって軸受けブラケット２５に回転可能に支持されてい
る。

【００１７】ステーターケーシング２１の上側には、内
部に電気系統が収容されたヘッドカバー５０が取り付け
られている。このヘッドカバー５０の上部には、水中ポ
ンプＡを持ち運びする際に手によって握られるように、
水平方向に直線状に延びる平板を厚さ方向が水平方向に
なるように垂直状態で配置した把手部５１が設けられて
いる。そして、把手部５１の中央部には、水平方向に貫
通する貫通孔５２が形成されており、この貫通孔５２内
に、水中ポンプＡをつり下げるチェーン（図示せず）の
下端部が係止されるようになっている。

【００１８】ポンプケーシング１０は、プラスチックに
よって形成されており、上下に分割可能になっている。
ポンプケーシング１０と軸受けブラケット２５との間の
オイル室２８内に位置するローターシャフト２３の周囲
は、メカニカルシール２７によってシールされている。

【００１９】ローターシャフト２３の下端部は、ポンプ
ケーシング１０の内部に進入しており、その下端部には
羽根車１１が取り付けられている。ポンプケーシング１
０の羽根車１１が収容された内部は、ポンプ室１９にな
っており、ポンプ室１９には、外方に向かって直線状に
延出する吐出管路１４が接続されている。

【００２０】ポンプケーシング１０の底面には、ロータ
ーシャフト２３に対向して、吸引口１５が形成されてお
り、また、周方向の複数箇所には、ポンプケーシング１
０の底面を持ち上げる複数の脚部１７が設けられてい
る。

【００２１】ポンプケーシング１０に設けられた吐出管
路１４は、先端部が上方に向かって湾曲されており、そ
の先端面に、上方に向かって開口する接続口１４ａが設
けられている。この接続口１４ａには、パッキン１８介
して、連結管路３０が取り付けられている。

【００２２】連結管路３０は、基端部を除いて水平状態
になっており、基端部が９０度にわたって下方に向かっ
て湾曲されている。基端部の端面開口には、下方に向か
って開口した開口部３１が設けられており、その開口部
３１が、吐出管路１４の接続口１４ａに、パッキン１８
を間に挟んだ状態で、一体的に取り付けられている。連
結管路３０の先端面には、外方に向かって開口する吐出
口３２が設けられている。この吐出口３２の周囲は、フ
ランジ部３３になっており、このフランジ部３３の上端
部には、外方に突出した状態で着脱部３５が設けられて
いる。フランジ部３３の内部には、外側および内周側に
開口した凹溝３３ａが設けられており、その凹溝３３ａ
内に弾性ゴム等によって構成された環状のシール部材３
４が設けられている。

【００２３】水中ポンプＡは、マンホールの底面に水平
状態で配置された接続管４１の端部に、本発明の着脱機
構によって着脱されるようになっており、水中ポンプＡ
の着脱部３５が、着脱機構の一部を構成している。接続
管４１は、支持台４０上に水平状態で支持されており、
一方の端部が上方に向かって湾曲している。そして、そ
の湾曲した端部に、上方に向かって開口した導出口４１
ａが設けられており、その導出口４１ａに、マンホール
の周面に沿って垂直に配置された吐出導管６１の下端部
が接続されている。

【００２４】支持台４０上に水平状態で支持された接続
管４１の他方の端面には、側方に向かって開口した導入
口４１ｂが設けられており、この導入口４１ｂの周縁部
の端面が、水中ポンプＡにおける連結管路３０の吐出口
３２の周囲に配置されたシール部材３４に圧接されるよ
うになっている。

【００２５】水中ポンプＡにおける連結管路３０には、
マンホール内に垂直に支持されたガイドレール６２に係
合してスライドするスライダー部（図示せず）が設けら
れており、このスライダー部がガイドレール６２に沿っ
てスライドすることにより、水中ポンプＡがマンホール
内を昇降するようになっている。そして、ガイドレール
に沿って水中ポンプＡが下降されると、本発明の着脱機
構によって、マンホールの底部に設けられた接続管４１
に、水中ポンプＡの吐出口３２が自動的に接続される。

【００２６】図２は、水中ポンプＡにおける連結管路３
０の吐出口３２および接続管４１の導入口４１ｂの拡大
断面図である。着脱部３５は、連結管路３０の軸心方向
とは直交する方向に長く延びており、その内部には、そ
の方向に沿って延びる溝部３５ｂが、下方に向かって開
口した状態で設けられている。この溝部３５ｂの上部内
周面は円弧状に湾曲している。溝部３５ｂの外側の内側
面における各端部には、ビス３５ｃがそれぞれ設けられ
ている。各ビス３５ｃの頭部は、支点用突起として溝部
３５ｂ内に突出した状態になっており、各ビス３５ｃの
頭部が、接続管４１に装着された水中ポンプＡの回動支
点になる。

【００２７】接続管４１における導入口４１ｂの上側に
は、水中ポンプＡの着脱部３５における溝部３５ｂ内に
嵌入するように上方に突出したガイドリブ４２が設けら
れている。このガイドリブ４２は、溝部３５ｂの長手方
向に沿って長く延びており、上端部が、上側になるにつ
れて先細り状になっている。そして、ガイドリブ４２の
上面が水平な平坦面になっている。

【００２８】支点用突起になる各ビス３５ｃに対向する
ガイドリブ４２の側面は、接続管４１の上面から一定の
傾斜角度で傾斜する傾斜面になっており、この傾斜面お
よび水平な上面が、金属製のガイド板４３によって覆わ
れた状態になっている。

【００２９】ガイド板４３は、ビス４４によってガイド
リブ４２の上面に取り付けられている。ガイド板４３の
傾斜面における各端部には、着脱部３５の溝部３５ｂ内
に設けられた一対のビス３５ｃの各頭部がそれぞれ圧接
されるようになっている。

【００３０】図３は図２のＡ−Ａ線における断面図、図
４は接続管４１から連結管路３０を取り外した状態の概
略側面図である。連結管路３０における吐出口３２を取
り囲むフランジ部３３の下部には、下方に突出する一対
のガイド部３９ａを有する位置決め部材３９が設けられ
ている。位置決め部材３９の各ガイド部３９ａは、連結
管路３０の軸心を含む垂直面を中心として、左右に等し
い間隔をあけて配置されており、両ガイド部３９ａの間
には、嵌合溝３９ｂが形成されている。各ガイド部３９
ａは下端部の内面が、下側になるにつれて相互に離れる
ように傾斜したテーパー面３９ｃになっており、また、
接続管４１側の端部も接続管４１側になるにつれて相互
に離れるように傾斜したテーパー面３９ｄになってい
る。

【００３１】接続管４１を支持する支持台４０には、接
続管４１の導入口４１ｂを形成する端部の下方にて、連
結管路３０に設けられた位置決め部材３９の嵌合溝３９
ｂ内に嵌合する係合リブ４９が設けられている。この係
合リブ４９は上下方向に沿って延びており、連結管路３
０側の側面が、上側になるにつれて連結管路３０側に順
次突出するように傾斜している。そして、この係合リブ
４９の上端部が、連結管路３０に設けられた位置決め部
材３９における各ガイド部３９ａ間の嵌合溝３９ｂ内
に、圧接状態で嵌合されるようになっている。

【００３２】このような構成の水中ポンプＡをマンホー
ル内に設置する場合には、ヘッドカバー５０の上部に設
けられた把手部５１の貫通孔５２内に、チェーンの下端
部が取り付けられる。そして、チェーンによって水中ポ
ンプＡ全体が吊り下げられて、マンホールの壁面に設け
られたガイドレール６２に沿って下降される。

【００３３】このとき、水中ポンプＡは、モーター２０
が重いために、連結管路３０の吐出口３２が上方に位置
するように傾斜した状態になる。従って、着脱部３５に
おける溝部３５ｂの下方に向かって開口した開口部は、
外側の上方に向かって傾斜した状態で下降する。

【００３４】水中ポンプＡが下降すると、水中ポンプＡ
の連結管路３０に設けられた着脱部３５の溝部３５ｂ
が、マンホールの底部に設置された接続管４１のガイド
リブ４２に嵌合した状態になる。このとき、水中ポンプ
Ａは、吐出口３２が上方に位置するように傾斜した状態
になっているために、着脱部３５の溝部３５ｂの下方に
向かって開口した開口部も同じ方向に傾斜した状態にな
っており、溝部３５ｂは、接続管４１のガイドリブ４２
の先端部に容易に嵌合される。

【００３５】その後、さらに水中ポンプＡが下降される
と、着脱部３５の溝部３５ｂ内に、接続管４１のガイド
リブ４２が完全に嵌入した状態になる。このとき、着脱
部３５の溝部３５ｂ内に突出するビス３５ｃの頭部は、
ガイドリブ３５の外側の傾斜面を覆うガイド板４３の傾
斜部に圧接された状態でスライドする。その結果、着脱
部３５は、ガイドリブ４２に対して振動することなく、
確実に嵌合される。

【００３６】このようにして、水中ポンプＡが完全に下
降した状態になると、水中ポンプＡの自重によるモーメ
ントが、ガイド板４３における傾斜部の下端部に圧接し
たビス３５ｃの頭部を支点として、図２に矢印Ｘで示す
方向に作用する。各ビス３５ｃの頭部は、着脱部３５に
おける溝部３５ｂの外側の内面に設けられているため
に、水中ポンプＡの重心から遠方に位置した状態になっ
ており、ビス３５ｃの頭部には、水中ポンプＡにより大
きなモーメントが加わる。その結果、連結管路３０の吐
出口３２を覆うシール部材３４が、接続管４１の導入口
４１ｂの周囲の端面に水密状態で圧接される。

【００３７】このとき、連結管路３０が矢印Ｘで示す方
向に回動されると、管路３０における吐出口３２の下側
に設けられた位置決め部材３９の各ガイド部３９ａにお
けるテーパー面３９ｄ内に、接続管４１を支持する支持
台４０に設けられた係合リブ４９の上端部が嵌合され
る。そして、さらに、連結管路３０が矢印Ｘで示す方向
に回動されると、各ガイド部３９ａのテーパー面３９ｄ
は、係合リブ４９の上端部を各ガイド部３９ａ間の嵌合
溝３９ｂ内に案内する。そして、着脱部３５内にガイド
リブ４２が確実に嵌合された状態になると、位置決め部
材３９の嵌合溝３９ｂ内に係合リブ４９が完全に嵌合さ
れた状態になる。

【００３８】位置決め部材３９の各ガイド部３９ａ間に
嵌入した係合リブ４９は各ガイド部３９ａに遊嵌された
状態になっており、係合リブ４９に対して位置決め部材
３９が位置決めされて固定される。従って、着脱部３５
は、ガイドリブ４２に対して傾斜することなく嵌合され
る。

【００３９】このようにして、マンホール内に水中ポン
プＡが設置されると、水中ポンプＡのモーター２０が駆
動されて、ポンプケーシング１０内に配置された羽根車
１１が、ローターシャフト２３と一体になって回転され
る。これにより、吸引口１５からポンプケーシング１０
の周囲の流体がポンプ室１９内に流入し、ポンプ室１９
内を渦流となって通過して、吐出管部１４を通って連結
管路３０内に流入する。連結管路３０内に流入した流体
は、吐出口３２から吐出されて接続管４１内に流入し、
この接続管４１に連結された吐出導管６１内に吐出され
る。

【００４０】この場合、吐出口３２の下方の位置決め部
材３９は、接続管４１の下方の係合リブ４９に係合して
位置決めされているために、水中ポンプＡの駆動時の振
動等によって、吐出口３２が接続管４１の導入口４１ｂ
に対して左右方向にずれてシール部材３４による水密状
態がはずれるおそれもない。

【００４１】従って、連結管路３０の吐出口３２を覆う
シール部材３４は、接続管４１の導入口４１ｂの周囲の
端面に圧接された状態を確実に保持し、連結管路３０の
吐出口３２から吐出される流体が外部に漏出するおそれ
がない。

【００４２】水中ポンプＡを保守点検する場合には、チ
ェーンが引き上げられることにより、水中ポンプＡ全体
がマンホールから引き上げられる。水中ポンプＡがチェ
ーンによって引き上げられる際には、ビス３５ｃを回動
支点として、水中ポンプＡの連結管路３０が、矢印Ｙで
示す方向に回動される。これにより、吐出口３２の下方
の位置決め部材３９から係合リブ４９の上端部が円滑に
離脱されるとともに、着脱部３５の溝部３５ｂは、嵌合
状態になったガイドリブ４２から円滑に離脱される。そ
して、位置決め部材３９が係合リブ４９から離脱される
とともに、着脱部３５の溝部３５ｂがガイドリブ４２か
ら離脱した状態になると、水中ポンプＡは、ガイドレー
ル６２に沿ってマンホール内を引き上げられる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の水中ポンプの着脱機構は、この
ように、接続管の導入口の上部に設けられたガイドリブ
に対して、水中ポンプにおける吐出口の上部外側に設け
られた着脱部の溝部が嵌合される際に、吐出口の下方に
設けられた位置決め部材が、接続管の導入口の下方に設
けられた係合リブに嵌合されて位置決めされるために、
着脱部の溝部とガイドリブとが傾斜状態で嵌合されるそ
れがなく、従って、水中ポンプの吐出口と接続管の導入
口との間が確実に水密状態に保持される。また、水中ポ
ンプの駆動時における反動、振動等によっても、吐出口
と接続管の導入口とが位置ずれするおそれがなく、水中
ポンプの吐出口と接続管の導入口との間が確実に水密状
態に保持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の着脱機構によって接続管に装着された
水中ポンプを示す一部破断正面図である。

【図２】その着脱機構の縦断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。

【図４】図４は接続管から連結管路を取り外した状態の
概略側面図である。

【符号の説明】

Ａ 水中ポンプ １０ ポンプケーシング １１ 羽根車 １４ 吐出管路 １５ 吸引口 １９ ポンプ室 ２０ モーター ２２ ローター ２３ ローターシャフト ２４ ステーター ３０ 連結管路 ３２ 吐出口 ３３ フランジ部 ３４ シール部材 ３５ 着脱部 ３５ｂ 溝部 ３５ｃ ビス ３９ 位置決め部材 ３９ａ ガイド部 ３９ｂ 嵌合溝 ４１ 接続管 ４１ｂ 導入口 ４２ ガイドリブ ４３ ガイド板 ４９ 係合リブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹部 力 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和 工業株式会社 産機システム事業部内 審査官 田澤 英昭 (56)参考文献 特開 昭59−165898（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−219078（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−22302（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 13/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中ポンプがピット内を昇降することに
   より、ピット内に設置された接続管の側方に向かって開
   口する導入口に対して、水中ポンプの側方に向かって開
   口する吐出口が着脱される水中ポンプの着脱機構におい
   て、水中ポンプの吐出口の上部外側に設けられ、下方に
   向かって開口する溝部を内部に有する着脱部と、水中ポ
   ンプの吐出口の下方に設けられ、接続管の導入口に向か
   って開口した嵌合溝を有する位置決め部材と、接続管の
   導入口の上部に設けられ、上方に向けて突出するガイド
   リブと、接続管の導入口の下方に設けられ、水中ポンプ
   の吐出口に向かって突出する係合リブと、を具備し、ガ
   イドリブに着脱部の溝部が嵌合される際、係合リブに位
   置決め部材の嵌合溝が嵌合されることを特徴とする水中
   ポンプの着脱機構。