JP3532348B2 - 高揚程ポンプを具備する揚水装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、竪穴等の底部に滞
留する濁水あるいは泥水の量が十分でない場合であって
も、鳴水運転を生じることなく、高揚程の地上まで、土
砂を混入する泥水を効率よく排出することができる高揚
程ポンプを具備する揚水装置に関する。なお、ここで、
竪穴等とは、地中に相当距離掘削された竪穴や、圧送ポ
ンプ以降の配管距離が相当長い施工現場を含む概念であ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記を目的とした高揚程ポンプを
具備する揚水装置Ｂとして、図８及び図９に示す形態の
ものがある。

【０００３】図示するように、高揚程ポンプを具備する
揚水装置Ｂは、竪穴５０の底部に滞留する泥水５１を地
上５２まで揚水可能な高揚程ポンプ５３を具備してい
る。この高揚程ポンプ５３の吐出口には揚水配管５４の
上流側端部が接続されており、また、揚水配管５４の中
途であって、高揚程ポンプ５３の吐出口に隣接した個所
には逆止弁５５が設けられている。逆止弁５５の内部に
は、内部を流れる泥水５１の流動圧によってヒンジ５６
の回りに回転して開き、この流動圧がなくなると、図示
しないスプリングの付勢力によってヒンジ５６の回りに
回転して閉じる金属製の弁部材５７が配設されている。

【０００４】従って、高揚程ポンプ５３を駆動して泥水
５１を竪穴５０から地上５２まで揚水する際には、逆止
弁５５の弁部材５７は、内部を流れる泥水５１の流動圧
によって開き、泥水５１は揚水配管５４を通して地上５
２に揚水され、排水されることになる。一方、高揚程ポ
ンプ５３の駆動を停止すると、逆止弁５５の弁部材５７
には泥水５１の流動圧がかからないので、弁部材５７は
閉じることになる。従って、揚水配管５４内において、
逆止弁５５より下流側部分に貯留される泥水５１が高揚
程ポンプ５３に逆流して、泥水５１に含まれる土砂によ
って高揚程ポンプ５３のインペラ等が破損されるのを防
止することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の高揚程ポンプを具備する揚水装置Ｂは、未だ、以下の
解決すべき課題を有していた。即ち、前述したように、
逆止弁５５の要部を構成する弁部材５７はヒンジ５６の
回りに回転して開閉する構成となっているが、このヒン
ジ５６は泥水５１中に露出しているので、ヒンジ５６の
枢支部に泥水５１中の土砂が侵入したり、或いは、ヒン
ジ５６に泥水５１中の土砂が衝突してヒンジ５６を破損
し、その結果、弁部材５７の回転、即ち、開閉動作が不
可能となる場合もあった。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、揚水される泥水中の土砂による影響を殆ど
受けず、揚水を円滑に行うことができると共に、揚水停
止時には高揚程ポンプへの泥水の逆流を確実に防止する
ことができる高揚程ポンプを具備する揚水装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の高揚程ポンプを具備する揚水装置は、竪穴等の底
部に滞留する泥水を地上まで揚水可能な高揚程ポンプを
具備し、かつ、前記高揚程ポンプの吐出口又は該吐出口
に接続される揚水配管の中途に逆止弁を設けている高揚
程ポンプを具備する揚水装置において、前記逆止弁を、
上部に泥水流入口を設けると共に下部に泥水流出口を設
けた弁ケーシングと、該弁ケーシング内に配設され、そ
の上端部が前記弁ケーシングの前記泥水流入口に連通連
結されると共にその下端部が前記弁ケーシング内に自由
支持状態に配置される弾性ホースからなる弁部材とから
構成し、該弁部材は前記高揚程ポンプの作動による泥水
の流動圧を受けた場合のみ開状態となり、前記高揚程ポ
ンプの作動停止により該流動圧を受けない場合は前記弾
性ホースの内外の圧力差によって又は該弾性ホースの弾
性力によって閉状態に維持される。

【０００８】請求項２記載の高揚程ポンプを具備する揚
水装置は、請求項１記載の高揚程ポンプを具備する揚水
装置において、前記泥水流出口は、前記弁ケーシングの
側壁の下部に設けられる。請求項３記載の高揚程ポンプ
を具備する揚水装置は、請求項１記載の高揚程ポンプを
具備する揚水装置において、前記揚水配管のうち前記逆
止弁より下流側をなす下流側部分の下端部を前記弁ケー
シング内に上方から下方に向けて伸延し、前記泥水流出
口はその伸延端に形成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した幾つかの実施の形態につき説明
し、本発明の理解に供する。

【００１０】（第１の実施の形態）まず、図１〜図６を
参照して、本発明の第１の実施の形態に係る高揚程ポン
プを具備する揚水装置Ａの構成を具体的に説明する。図
１及び図２に示すように、高揚程ポンプを具備する揚水
装置Ａは、竪穴１０の底部に滞留する泥水１１を地上１
２まで揚水可能な高揚程ポンプ１３を具備している。こ
のような、高揚程ポンプ１３としては遠心ポンプや多段
ポンプを好適に用いることができ、また、その設置型式
は外装型、内装型、立型、横型のいずれでもよい。

【００１１】この高揚程ポンプ１３の吐出口には揚水配
管１４の上流側端部が接続されており、また、揚水配管
１４の中途であって、高揚程ポンプ１３の吐出口１３ａ
に隣接した個所には逆止弁１５が設けられている。本発
明は、上記した逆止弁１５が、揚水される泥水１１中の
土砂１６による影響を殆ど受けず、揚水を円滑に行うこ
とができると共に、揚水停止時には高揚程ポンプ１３へ
の泥水１１の逆流を確実に防止することができる構成と
したことに特徴がある。以下、逆止弁１５の構成を、図
２〜図６を参照して、詳細に説明する。

【００１２】図２に示すように、逆止弁１５の外殻を形
成する弁ケーシング１７は有底の筒体からなり、その下
部に底板１８を一体的に具備すると共に、その上部には
頂板１９が着脱自在に取り付けられている。そして、弁
ケーシング１７内には泥水流入空間２０が形成されてい
る。弁ケーシング１７の上部には泥水流入口２３が形成
されている。具体的には、本実施の形態では、泥水流入
口２３は以下のようにして形成されている。即ち、弁ケ
ーシング１７の頂板１９の中央部には泥水流入管２１が
垂直状態に取り付けられており、この泥水流入管２１の
上端開口部はフランジ２２によって、揚水配管１４の上
流側部分１４ａに連通連結されている。そして、この泥
水流入管２１の下端開口部に泥水流入口２３が形成され
ている。

【００１３】弁ケーシング１７の側壁２４の下部には泥
水流出口２５が設けられており、この泥水流出口２５に
は、フランジ２６、エルボ２７及びフランジ２８を介し
て、揚水配管１４の下流側部分１４ｂが連通連結されて
いる。また、図２〜図６に示すように、弁ケーシング１
７の泥水流入空間２０内には弾性ホースからなる弁部材
２９が配設されている。

【００１４】この弁部材２９を形成する弾性ホースの上
端部３０は泥水流入管２１の下部に形成した泥水流入口
２３に連通連結されている。一方、この弾性ホースの下
端部３１は泥水流入空間２０内に自由支持状態に配置さ
れており、その下端部３１の下端開口面と弁ケーシング
１７の底板１８の上面との間には、図３に示すように、
所定長さの間隙δが形成されている。

【００１５】また、弁部材２９を形成する弾性ホースの
下端部３１は、高揚程ポンプ１３の作動によって揚水配
管１４内に発生する泥水１１の流動圧を受けた場合の
み、図２〜図４に示すように開状態となり、高揚程ポン
プ１３の作動が停止され、このような泥水１１の流動圧
を受けない場合は、弾性ホースの内外の圧力差によっ
て、又は、その弾性力によって、図５及び図６に示すよ
うに閉状態に維持されるように構成されている。即ち、
弾性ホースがサニーホース（登録商標）等のようなビニ
ルホースからなる場合は、高揚程ポンプ１３の作動が停
止された際の泥水１１の高揚程ポンプ１３への還流によ
って弾性ホース内の圧力が減少すると共に、弁ケーシン
グ１７内の圧力は減少しないので、弾性ホースの内外に
圧力差が生じて弾性ホースは閉じることになる。一方、
弾性ホースが、大気圧下では閉状態になるように弾性的
に付勢されている場合も、高揚程ポンプ１３の作動停止
によって弾性ホースは閉状態になる。

【００１６】次に、上記した構成を有する高揚程ポンプ
を具備する揚水装置Ａによる揚水作業について説明す
る。まず、泥水１１の揚水作業について説明する。高揚
程ポンプ１３を駆動すると、インペラの回転によって、
泥水１１は高揚程ポンプ１３の吸引口からインペラ室内
に吸引されると共に、その吐出口１３ａから揚水配管１
４に吐出され、その後、揚水配管１４内を通して地上１
２まで移送され、地上１２で所望の個所に排出されるこ
とになる。

【００１７】この揚水作業において、逆止弁１５内にお
ける弾性ホースからなる弁部材２９は、揚水配管１４内
を流れる泥水１１の流動圧を受け、弾性ホースの下端部
３１は図２〜図４に示すように十分な開口面積で開くの
で、揚水配管１４の上流側部分１４ａから逆止弁１５の
泥水流入空間２０内に泥水流入口２３を介して泥水１１
は速やかに流入し、その後、弁ケーシング１７の側壁２
４の下部に設けられた泥水流出口２５より揚水配管１４
の下流側部分１４ｂに速やかに流出することになる。従
って、揚水作業を円滑に行うことができる。

【００１８】また、上記した揚水作業において逆止弁１
５の泥水流入空間２０内の圧力と弁部材２９を形成する
弾性ホース内の圧力とは均衡しているので、流動圧が高
圧の場合であっても、弾性ホースの厚みを不必要に厚く
する必要がなく、十分に可撓性を有する弾性ホースによ
って弁部材２９を形成することができる。

【００１９】一方、高揚程ポンプ１３の駆動が停止され
ると、インペラの回転が停止されるので、泥水１１を高
揚程ポンプ１３の吐出口１３ａから揚水配管１４に吐出
する吐出圧がなくなり、その結果、逆止弁１５内におけ
る弾性ホースからなる弁部材２９も、揚水配管１４内を
流れる泥水１１の流動圧を受けなくなる。従って、弾性
ホースの下端部３１は、弾性ホースの内外の圧力差又は
弾性ホースの弾性力によって、図５及び図６に示すよう
に、速やかに閉状態になり、揚水配管１４の下流側部分
１４ｂに貯留される泥水１１が高揚程ポンプ１３に逆流
して、泥水１１に含まれる土砂によって高揚程ポンプ１
３のインペラ等が破損されるのを防止することができ
る。

【００２０】同様に、揚水配管１４の上流側部分１４ａ
には負圧が発生するので、この上流側部分１４ａに貯留
される泥水１１が高揚程ポンプ１３に逆流して、泥水１
１に含まれる土砂によって高揚程ポンプ１３のインペラ
等が破損されるのも防止することができる。なお、揚水
配管１４の下流側部分１４ｂに貯留される泥水１１中に
含まれる土砂１６は、重力によって、逆止弁１５内の泥
水流入空間２０内に流入することになるが、高揚程ポン
プ１３を再度駆動することによって、これらの流入した
土砂１６は、揚水配管１４内を流れる泥水１１中に混入
され、速やかに地上１２に排出されるので、泥水流入空
間２０内に土砂１６が堆積するのを確実に防止すること
ができる。

【００２１】この際、泥水流出口２５は弁ケーシング１
７の側壁２４の下部に設けられているので、泥水流入空
間２０の底板１８上に堆積する土砂１６を速やかに揚水
配管１４の下流側部分１４ｂに移送することができ、上
記した土砂１６の堆積をより確実に防止することができ
る。このように、本実施の形態では、逆止弁１５の弁部
材２９として弾性ホースを用いることによって、揚水さ
れる泥水１１中の土砂１６による影響を殆ど受けず、揚
水を円滑に行うことができると共に、揚水停止時には高
揚程ポンプ１３への泥水１１の逆流を確実に防止するこ
とができ、揚水作業を円滑に行うことができると共に、
高揚程ポンプ１３の耐用年数を長くすることができる。

【００２２】（第２の実施の形態）本実施の形態に係る
高揚程ポンプを具備する揚水装置Ａ１は、図７に示すよ
うに、揚水配管３３のうち逆止弁３２より下流側をなす
下流側部分３３ｂの下端部を弁ケーシング３４内に上方
から下方に向けて伸延し、泥水流出口３５が下流側部分
３３ｂの下端部の伸延端に形成されることを特徴とす
る。

【００２３】本実施の形態では、図７に示すように、揚
水配管３３の上流側部分３３ａに接続された泥水流入管
３６の下端に形成された泥水流入口３７には、第１の実
施の形態と同様に弾性ホースからなる弁部材３８が連通
連結されている。

【００２４】しかし、本実施の形態では、第１の実施の
形態と異なり、泥水流出口３５は、弁ケーシング３４の
側壁３９ではなく、揚水配管３３の下流側部分３３ｂの
下端部に直接形成されている。従って、揚水配管３３の
下流側部分３３ｂの下端部を弁ケーシング３４内に伸延
させ、泥水流出口３５を弁ケーシング３４内に形成され
た泥水流入空間４０内に配設することができる。この構
成によって、第１実施の形態と比較して、揚水配管３３
の横張りをなくすことができ、竪穴４１が小径の場合で
あっても、本実施の形態に係る高揚程ポンプを具備する
揚水装置Ａ１を効果的に用いることができることにな
る。なお、図７において、４２は弁ケーシング３４の上
部に着脱自在に取り付けられた頂板を示し、４３は高揚
程ポンプを示す。

【００２５】以上、本発明を、幾つかの実施の形態を参
照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形
態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他
の実施の形態や変容例も含むものである。

【００２６】

【発明の効果】請求項１〜３記載の高揚程ポンプを具備
する揚水装置においては、高揚程ポンプの吐出口又は吐
出口に接続される揚水配管の中途に設けられる逆止弁
を、上部に泥水流入口を設けると共に下部に泥水流出口
を設けた弁ケーシングと、弁ケーシング内に配設され、
その上端部が弁ケーシングの泥水流入口に連通連結され
ると共にその下端部が弁ケーシング内に自由支持状態に
配置される弾性ホースからなる弁部材とから構成し、弁
部材は高揚程ポンプの作動による泥水の流動圧を受けた
場合のみ開状態となり、高揚程ポンプの作動停止により
流動圧を受けない場合は弾性ホースの内外の圧力差によ
って又は弾性ホースの弾性力によって閉状態に維持され
るようにしている。

【００２７】このように、逆止弁の弁部材として弾性ホ
ースを用いることによって、揚水される泥水中の土砂に
よる影響を殆ど受けず、揚水を円滑に行うことができる
と共に、揚水停止時には高揚程ポンプへの泥水の逆流を
確実に防止することができ、揚水作業を円滑に行うこと
ができると共に、高揚程ポンプの耐用年数を長くするこ
とができる。

【００２８】特に、請求項２記載の高揚程ポンプを具備
する揚水装置においては、泥水流出口は弁ケーシングの
側壁の下部に設けられているので、高揚程ポンプを、停
止後に再運転する際、弁ケーシングの底板上に堆積する
土砂を速やかに揚水配管の下流側部分に移送することが
でき、弁ケーシングの泥水流入空間内での土砂の堆積を
より確実に防止することができる。

【００２９】請求項３記載の高揚程ポンプを具備する揚
水装置においては、揚水配管のうち逆止弁より下流側を
なす下流側部分の下端部を弁ケーシング内に上方から下
方に向けて伸延し、泥水流出口はその伸延端に形成され
ている。従って、揚水配管の横張りをなくすことがで
き、竪穴が小径の場合であっても、高揚程ポンプを具備
する揚水装置を効果的に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る高揚程ポンプ
を具備する揚水装置の全体構成説明図である。

【図２】同要部構成説明図である。

【図３】同弁部材の開状態における説明図である。

【図４】図３のＩ−Ｉ線による矢視断面図である。

【図５】弁部材の閉状態における説明図である。

【図６】図５のII−II線による矢視断面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る高揚程ポンプ
を具備する揚水装置の要部構成説明図である。

【図８】従来の高揚程ポンプを具備する揚水装置の全体
構成説明図である。

【図９】同要部構成説明図である。

【符号の説明】

Ａ 高揚程ポンプを具備する揚水装置 Ａ１ 高揚程ポンプを具備する揚水装置 δ 間隙 １０ 竪穴 １１ 泥水 １２ 地上 １３ 高揚程ポ
ンプ １３ａ 吐出口 １４ 揚水配管 １４ａ 上流側部分 １４ｂ 下流側
部分 １５ 逆止弁 １６ 土砂 １７ 弁ケーシング １８ 底板 １９ 頂板 ２０ 泥水流入
空間 ２１ 泥水流入管 ２２ フランジ ２３ 泥水流入口 ２４ 側壁 ２５ 泥水流出口 ２６ フランジ ２７ エルボ ２８ フランジ ２９ 弁部材 ３０ 上端部 ３１ 下端部 ３２ 逆止弁 ３３ 揚水配管 ３３ａ 上流側
部分 ３３ｂ 下流側部分 ３４ 弁ケーシ
ング ３５ 泥水流出口 ３６ 泥水流入
管 ３７ 泥水流入口 ３８ 弁部材 ３９ 側壁 ４０ 泥水流入
空間 ４１ 竪穴 ４２ 頂板 ４３ 高揚程ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−257781（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−229372（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−97096（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−39791（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−23379（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−12058（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−69536（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 7/00 - 29/70 F04B 21/02 F16K 15/14 E03F 7/04 E21D 9/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 竪穴等の底部に滞留する泥水を地上まで
   揚水可能な高揚程ポンプを具備し、かつ、前記高揚程ポ
   ンプの吐出口又は該吐出口に接続される揚水配管の中途
   に逆止弁を設けている高揚程ポンプを具備する揚水装置
   において、 前記逆止弁を、上部に泥水流入口を設けると共に下部に
   泥水流出口を設けた弁ケーシングと、該弁ケーシング内
   に配設され、その上端部が前記弁ケーシングの前記泥水
   流入口に連通連結されると共にその下端部が前記弁ケー
   シング内に自由支持状態に配置される弾性ホースからな
   る弁部材とから構成し、該弁部材は前記高揚程ポンプの
   作動による泥水の流動圧を受けた場合のみ開状態とな
   り、前記高揚程ポンプの作動停止により該流動圧を受け
   ない場合は前記弾性ホースの内外の圧力差によって又は
   該弾性ホースの弾性力によって閉状態に維持されること
   を特徴とする高揚程ポンプを具備する揚水装置。
2. 【請求項２】 前記泥水流出口は、前記弁ケーシングの
   側壁の下部に設けられることを特徴とする請求項１記載
   の高揚程ポンプを具備する揚水装置。
3. 【請求項３】 前記揚水配管のうち前記逆止弁より下流
   側をなす下流側部分の下端部を前記弁ケーシング内に上
   方から下方に向けて伸延し、前記泥水流出口はその伸延
   端に形成されることを特徴とする請求項１記載の高揚程
   ポンプを具備する揚水装置。