JP4726184B2 - 撹乱ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、浚渫現場、土木現場、下水処理場、工場の沈殿池や、ピット、マンホール内等における土砂等を攪拌羽根で攪拌した後、水で希釈しながら吸引し、所望の個所に排出するために用いる撹乱ポンプに関する。

従来上記した目的に供される撹乱ポンプとして、下面中央部に吸引開口を具備すると共に内部にモータによって駆動されるインペラを回転自在に内蔵するインペラケーシングと、上部をインペラケーシングの下部に連通連結すると共に、周壁に複数の吸込流用開孔を設けた筒状のストレーナと、一端を前記モータに連結すると共に、インペラケーシングとストレーナの底板の中央部とを貫通して筒状ストレーナの下方に伸延する回転軸と、回転軸の下端に固着する攪拌羽根とを具備する撹乱ポンプがある。
上記した構成によって、モータの駆動と共に回転軸が回転してインペラと攪拌羽根が一体的に回転し、攪拌羽根の回転によって下方水流を発生し、この下方水流によって土砂等を攪拌して攪拌流を形成すると共に、攪拌流を、吸込流用開孔を通してストレーナ内に吸い込み、その後、インペラケーシングを介して外部に排出することができる。
また、攪拌羽根による下方水流の発生を容易にするため、攪拌羽根の周囲に近接状態で筒状または笠状の案内部材を設けたものもある。

しかし、上記した従来の撹乱ポンプでは、周壁に複数の開孔を設けた小径の筒状の案内部材が、攪拌羽根を近接状態で囲むように配設されているため、攪拌流が受ける抵抗が大きく、強力な攪拌流を形成することができなかった。この問題は、下方流の形成に最も適しているプロペラ型攪拌羽根において顕著なものとなる。
本発明は、上記した従来の問題点を解決するためなされたものであり、流路仕切板によって攪拌流と吸込流とを分離して円滑な流れを確保することができると共に、プロペラ型攪拌羽根を攪拌羽根として用いた場合であっても、攪拌羽根の周囲に広い吸い込み面積を確保して攪拌流が受ける抵抗の低減を図り、攪拌性能を向上することができる撹乱ポンプを提供することを目的とする。

（１）本発明に係る撹乱ポンプは、下面中央部に吸引開口を具備すると共に内部にモータによって駆動されるインペラを回転自在に内蔵するインペラケーシングと、上部をインペラケーシングの下部に連通連結すると共に、周壁に複数の吸込流用開孔を設けた筒状のポンプ側ストレーナと、上部をポンプ側ストレーナの下部に無孔の流路仕切板を介して連結すると共に、周壁に複数の攪拌流用開孔を設け、かつ、ポンプ側ストレーナと同一の外径を有する攪拌流案内用ストレーナと、一端をモータに連結すると共に、インペラケーシングと、ポンプ側ストレーナと、流路仕切板の中央部とを貫通して攪拌流案内用ストレーナ内に伸延する回転軸と、回転軸の下端に固着する攪拌羽根とを具備し、
前記回転軸の下端に固着する攪拌羽根とを具備し、
攪拌流案内用ストレーナの下部に、下方に向けて漸次外側に放射状に広がるスカート部を連設したことを特徴とする。
ここで、攪拌羽根としては、強力な下方水流を発生できるプロペラ型攪拌羽根を用いるのが好ましい。

（２）本発明に係る撹乱ポンプは、
上記（１）において、前記攪拌流案内用ストレーナの周囲に、上端が前記ポンプ側ストレーナの外周面と前記攪拌流案内用ストレーナの外周面との連設部に固着されると共に、下方に向けて漸次外側に放射状に広がるスカート部を配設したことを特徴とする。

このように、本発明では、ポンプ側ストレーナと攪拌流案内用ストレーナとの間に介設した無孔の流路仕切板によって攪拌流と吸込流とを分離して円滑な流れを確保することができると共に、攪拌流案内用ストレーナの外径をポンプ側ストレーナの外径と等しくしたので、プロペラ型攪拌羽根を攪拌羽根として用いた場合であっても、攪拌羽根の周囲に広い吸い込み面積を確保して攪拌流が受ける抵抗の低減を図り、攪拌性能を向上することができる。

以下、添付図面に示す幾つかの実施の形態を参照しつつ、本発明をより詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例及び参考例において、同一の構造及び機能を有する構成要素は同一の符号を付し、各実施例及び参考例ごとの重複した説明は省略する。
（第１参考例）
まず、第１参考例に係る撹乱ポンプＡ１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。
図示するように、第１参考例に係る撹乱ポンプＡ１は、下面中央部に吸引開口１０を具備すると共に内部にモータ（図示せず）によって駆動されるインペラ１１を回転自在に内蔵するインペラケーシング１２と、上部をインペラケーシング１２の下部に連通連結すると共に、周壁に複数の吸込流用開孔１３を設けた筒状のポンプ側ストレーナ１４と、上部をポンプ側ストレーナ１４の下部に無孔の流路仕切板１５を介して連結すると共に、周壁に複数の攪拌流用開孔１６を設け、かつ、ポンプ側ストレーナ１４と同一の外径を有する攪拌流案内用ストレーナ１７と、一端をモータに連結すると共に、インペラケーシング１２と、ポンプ側ストレーナ１４と、流路仕切板１５の中央部とを貫通して攪拌流案内用ストレーナ１７内に伸延する回転軸１８と、回転軸１８の下端に固着する攪拌羽根の一例であるプロペラ型攪拌羽根１９とを具備する。上記した構成において、回転軸１８にはインペラ１１が固着されている。また、第１参考例では、攪拌流案内用ストレーナ１７は、その下部に無孔の底板１７ａを具備しており、プロペラ型攪拌羽根１９は底板１７ａの中央部に設けた開口１７ｂ内に配置されている。
図中におけるその他の構成要素について説明すると、２０は吐出配管を示し、２１はモータケーシングを示し、２２はポンプ支持脚を示す。

次に、上記した構成を有する撹乱ポンプＡ１の作動について説明する。
モータの駆動と共に回転軸１８が回転してインペラ１１とプロペラ型攪拌羽根１９が一体的に回転し、プロペラ型攪拌羽根１９の回転によって、図１において攪拌流案内用ストレーナ１７の攪拌流用開孔１６を通過した後下方に流れる下方水流を発生し、この下方水流によって土砂等を攪拌して攪拌流Ｆ１を形成すると共に、攪拌流Ｆ１を撹乱ポンプＡ１外で旋回させた後、図１において、吸込流用開孔１３を通して吸込流Ｆ２としてストレーナ内に吸い込み、その後、インペラケーシング１２及び吐出配管２０を介して外部に排出することができる。
この際、第１参考例では、ポンプ側ストレーナ１４と攪拌流案内用ストレーナ１７との間に介設した無孔の流路仕切板１５によって攪拌流Ｆ１と吸込流Ｆ２とを分離して円滑な流れを確保することができると共に、攪拌流案内用ストレーナ１７の外径をポンプ側ストレーナ１４の外径と等しくしたので、プロペラ型攪拌羽根１９を攪拌羽根として用いた場合であっても、攪拌羽根の周囲に広い吸い込み面積を確保して攪拌流Ｆ１が受ける抵抗の低減を図り、攪拌性能を向上することができる。

図３及び図４に、図１及び図２に示す第１参考例の変形例に係る撹乱ポンプＡ２の構成を示す。図示するように、本変形例は、攪拌流案内用ストレーナ１７の下部に設けた底板１７ｃを無孔としないで、有孔としたことを特徴とする。即ち、図示するように、底板１７ｃには複数の攪拌流用開孔２３が設けられている。
このような構成とすることによって、攪拌流Ｆ１の流量を増大することができる。

（第２参考例）
図５及び図６に、第２参考例に係る撹乱ポンプＡ３の構成を示す。図示するように、第２参考例は、図１及び図２に示す第１参考例との対比において、攪拌流案内用ストレーナ１７の周囲に、上端がポンプ側ストレーナ１４の外周面と攪拌流案内用ストレーナ１７の外周面との連設部に固着されると共に、下方に向けて漸次外側に放射状に広がるスカート部２４を配設したことに特徴を有する。
上記した構成によって、攪拌流Ｆ１と吸込流Ｆ２とをより確実に分離して円滑な流れを確保することができる。

図７及び図８に、図５及び図６に示す第２参考例の変形例に係る撹乱ポンプＡ４の構成を示す。図示するように、本変形例は、攪拌流案内用ストレーナ１７の下部に設けた底板１７ｄを無孔としないで、有孔としたことを特徴とする。即ち、図示するように、底板１７ｄには複数の攪拌流用開孔２５が設けられている。
このような構成とすることによって、攪拌流Ｆ１の流量を増大することができる。

(第１実施例)
図９及び図１０に、第１実施例に係る撹乱ポンプＡ５の構成を示す。図示するように、本実施例は、図１及び図２に示す第１参考例との対比において、攪拌流案内用ストレーナ１７の下部に、下方に向けて漸次外側に放射状に広がるスカート部２６を連設したことに特徴を有する。
上記した構成によって、攪拌流Ｆ１をより円滑に形成することができる。

図１１及び図１２に、図９及び図１０に示す第１実施例の変形例に係る撹乱ポンプＡ６の構成を示す。図示するように、本変形例は、攪拌流案内用ストレーナ１７の下部に設けた底板１７ｅを無孔としないで、有孔としたことを特徴とする。即ち、図示するように、底板１７ｅには複数の攪拌流用開孔２７が設けられている。
このような構成とすることによって、攪拌流Ｆ１の流量を増大することができる。

(第２実施例)
図１３及び図１４に、第２実施例に係る撹乱ポンプＡ７の構成を示す。図示するように、本実施例は、図１及び図２に示す第１参考例との対比において、攪拌流案内用ストレーナ１７の周囲に、上端がポンプ側ストレーナ１４の外周面と攪拌流案内用ストレーナ１７の外周面との連設部に固着されると共に、下方に向けて漸次外側に放射状に広がるスカート部２８を配設し、かつ、攪拌流案内用ストレーナ１７の下部に、下方に向けて漸次外側に放射状に広がるスカート部２９を連設したことに特徴を有する。
上記した構成によって、攪拌流Ｆ１と吸込流Ｆ２とをより確実に分離して円滑な流れを確保することができると共に、攪拌流Ｆ１をより円滑に形成することができる。

図１５及び図１６に、図１３及び図１４に示す第２実施例の変形例に係る撹乱ポンプＡ８の構成を示す。図示するように、本変形例は、攪拌流案内用ストレーナ１７の下部に設けた底板１７ｆを無孔としないで、有孔としたことを特徴とする。即ち、図示するように、底板１７ｆには複数の攪拌流用開孔３０が設けられている。
このような構成とすることによって、攪拌流Ｆ１の流量を増大することができる。

（第３参考例）
図１７〜図１９に、第３参考例に係る撹乱ポンプＡ９の構成を示す。図示するように、第３参考例は、図１及び図２に示す第１参考例との対比において、流路仕切板１５の外周縁の一部を切り欠いてポンプ側ストレーナ１４の内部と攪拌流案内用ストレーナ１７との内部を部分的に連通連結する連通開口３１、３２を設けたことに特徴を有する。
図１８では、連通開口３１は円周方向に間隔をあけて設けた複数の円形孔より形成されており、図１９では、連通開口３１は円周方向に配置した複数の円弧状長孔によって形成されている。

（第４参考例）
図２０に、第４参考例に係る撹乱ポンプＡ１０の構成を示す。図示するように、第４参考例は、図１及び図２に示す第１参考例との対比において、流路仕切板３３を、外周縁から内周縁に向けて上方に漸次隆起するテーパ形状としたことに特徴を有する。
上記した構成によって、吸込流Ｆ２の吸引面積を増大することができると共にテーパ面を利用して吸込流Ｆ２を円滑にインペラケーシング１２内に導くことができる。

本発明に係る撹乱ポンプは、特に、浚渫現場、土木現場、下水処理場、工場の沈殿池や、ピット、マンホール内等において有効に用いることができる。

第１参考例に係る撹乱ポンプの一部断面正面図。 図１のＩ−Ｉ線による横断面図。 第１参考例の変形例に係る撹乱ポンプの一部断面正面図。 図３のＩＩ−ＩＩ線による横断面図。 第２参考例に係る撹乱ポンプの一部断面正面図。 図５のＩＩＩ−ＩＩＩ線による横断面図。 第２参考例の変形例に係る撹乱ポンプの一部断面正面図。 図７のＩＶ−ＩＶ線による横断面図。 本発明の第１実施例に係る撹乱ポンプの一部断面正面図。 図９のＶ−Ｖ線による横断面図。 本発明の第１実施例の変形例に係る撹乱ポンプの一部断面正面図。 図１１のＶＩ−ＶＩ線による横断面図。 本発明の第２実施例に係る撹乱ポンプの一部断面正面図。 図１３のＶＩＩ−ＶＩＩ線による横断面図。 本発明の第２実施例の変形例に係る撹乱ポンプの一部断面正面図。 図１５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線による横断面図。 第３参考例に係る撹乱ポンプの一部断面正面図。 図１７のＩＸ−ＩＸ線による横断面図。 図１７のＩＸ−ＩＸ線による横断面図。 第４参考例に係る撹乱ポンプの一部断面正面図。

符号の説明

Ａ１〜Ａ１０：撹乱ポンプ
Ｆ１：攪拌流
Ｆ２：吸込流
１０：吸引開口
１１：インペラ
１２：インペラケーシング
１３：吸込流用開孔
１４：ポンプ側ストレーナ
１５：流路仕切板
１６：攪拌流用開孔
１７：攪拌流案内用ストレーナ
１７a：底板
１７ｂ：開口
１７ｃ：底板
１７ｄ：底板
１７e：底板
１７ｆ：底板
１８：回転軸
１９：プロペラ型攪拌羽根
２０：吐出配管
２１：モータケーシング
２２：ポンプ支持脚
２３：攪拌流用開孔
２４：スカート部
２５：攪拌流用開孔
２６：スカート部
２７：攪拌流用開孔
２８：スカート部
２９：スカート部
３０：攪拌流用開孔
３１：連通開口
３２：連通開口
３３：流路仕切板

Claims (2)

1. 下面中央部に吸引開口を具備すると共に内部にモータによって駆動されるインペラを回転自在に内蔵するインペラケーシングと、
   上部を前記インペラケーシングの下部に連通連結すると共に、周壁に複数の吸込流用開孔を設けた筒状のポンプ側ストレーナと、
   上部を前記ポンプ側ストレーナの下部に無孔の流路仕切板を介して連結すると共に、周壁に複数の攪拌流用開孔を設け、かつ、前記ポンプ側ストレーナと同一の外径を有する攪拌流案内用ストレーナと、
   一端を前記モータに連結すると共に、前記インペラケーシングと、前記ポンプ側ストレーナと、前記流路仕切板の中央部とを貫通して前記攪拌流案内用ストレーナ内に伸延する回転軸と、
   前記回転軸の下端に固着する攪拌羽根とを具備し、
   前記攪拌流案内用ストレーナの下部に、下方に向けて漸次外側に放射状に広がるスカート部を連設したことを特徴とする撹乱ポンプ。
2. 前記攪拌流案内用ストレーナの周囲に、上端が前記ポンプ側ストレーナの外周面と前記攪拌流案内用ストレーナの外周面との連設部に固着されると共に、下方に向けて漸次外側に放射状に広がるスカート部を配設したことを特徴とする請求項１記載の撹乱ポンプ。

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