JP4883965B2 - 立軸ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、吸水槽内にインペラハブ、その下方に吸込ライナーを配置し、該インペラハブ及び吸込ライナーを囲んでカサ形吸込水路を形成した構成の立軸ポンプに関するものである。

図１は従来のこの種の立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。図示するように、立軸ポンプは主軸３の下端に連結されたインペラハブ１を備え、該インペラハブ１の下方に吸水槽７の底部に設置された吸込ライナー２が配置されている。インペラハブ１には複数個のポンプインペラ１ａが取付けられ、吸込ライナー２とインペラハブ１を囲んでカサ形吸込水路８が形成された構成である。なお、図１において、４は吐出ケーシング、５は整流板、６はガイドベーンである。図示しない電動機等の駆動機により主軸３が回転することにより、回転力がインペラハブ１に伝達され、インペラハブ１の回転によりポンプインペラ１ａがカサ形吸込水路８内で回転すると、吸水槽７内の水は、カサ形吸込水路８の吸込口から吸い込まれ、吐出ケーシング４の吐出口から吐き出される。

上記構成の立軸ポンプにおいて、インペラハブ１と吸込ライナー２との隙間は非常に狭く、インペラハブ１底部の点検・整備を実施するためには、インペラハブ１を含むポンプ本体を地上に引き上げて整備作業を行わなければならないという問題があった。また、インペラハブ１内部のポンプインペラ１ａを可動する可動翼機構（図示せず）を目視点検には、ポンプ本体を天井レーン等により地上に引き上げハブカバー１１を外して実施する必要があり、下記のような問題があった。

（１）ポンプ本体の天井レーン等での引き上げは、作業員及びクレーンオペレータ等が必要となり、引き上げのための作業費用が過大となる。

（２）引き上げ、点検作業には、引き上げ開始後、点検、再設置、芯だし、試運転というように、作業の日数を必要とする。対象となるポンプにおいては、その期間の運転は不可能となるため、その期間中、設備は必要排水機能を発揮できない、緊急時の排水に対応できない状態になり、信頼性が低い状態となる。

（３）また、ポンプ本体の引き上げ作業は重量物の引き上げであり、点検作業は危険が伴う作業となる。

また、立軸ポンプにおいては、インペラ部が略常時没水している状態であり、取り扱い流体が海水等の腐食性の強い流体の場合、ポンプ本体の防食のためポンプケーシング部に犠牲陽極を設けるが、該犠牲陽極の取付によりポンプへの流水面が複雑になり、ポンプの性能に影響を及ぼす恐れがある。犠牲陽極は通常は流水面に設けるため、流れに悪影響を及ぼさないよう、取付部は犠牲陽極を取付けた状態で平面状（滑らかな形状）としており、吸込ライナー側面や吐出ケーシング内周面を犠牲陽極の取り付け部を凹溝状に加工する必要があった。また、犠牲陽極が完全消耗した状態では流水面は完全な凹状となり、ポンプ取り扱い水の水流に悪影響を及ぼす恐れがあった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は大型立軸ポンプにおいて、ポンプ本体を引き上げることなく、ポンプのインペラハブ底部及びインペラハブ内部の点検・整備を実施できる立軸ポンプを提供することにある。また、第２の目的は犠牲陽極を取付けることにより流水面が複雑になり、該犠牲陽極が完全に消耗した状態でもポンプへの取り扱い水の水流に影響を及ぼすことのない立軸ポンプを提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、インペラハブを備え、該インペラハブの下方に吸込ライナーを配置し、該インペラハブ及び該吸込ライナーを囲んでカサ形吸込水路が形成された立軸ポンプにおいて、前記吸込ライナーの上部の少なくとも一部を中空部とし、該中空部側壁に点検用の開口を設け、前記吸込ライナーの頂部を取り外し可能な蓋を備えた蓋構造としたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の立軸ポンプにおいて、前記インペラハブの底部にインペラハブカバーを備え、前記インペラハブカバーと前記吸込ライナー頂部の蓋との間に前記インペラハブカバーを取り外すために必要な隙間を設けたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の立軸ポンプにおいて、前記吸込ライナーの前記中空部の下方を中実構造としたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、吸込ライナーの上部の少なくとも一部を中空部とし、該中空部側壁に点検用の開口を設け、吸込ライナーの頂部を取り外し可能な蓋を備えた蓋構造としたので、下記のような効果が得られる。

（１）点検では、天井クレーンによるポンプ本体の引き上げ作業を必要とせず、点検で異常が発見されたときのみ引き上げて整備を行うような維持管理とすることにより、ポンプ本体の引き上げ作業等の維持管理費用を削減することが可能となる。

（２）天井クレーンを使用し、点検を行う場合に比べて点検のための必要な日数を大幅に短縮できる。特に排水機場などは、不測の大雨に対し排水ポンプを運転しなければならないという役割があると共に、通常予備機を設けないことから、運転不能となる点検期間の短縮は、設備としての信頼性を大きく向上させることに繋がる。

（３）点検作業が簡便であり、点検に際してポンプ本体の引き上げ等重量物の引き上げ作業を行わないから、維持管理作業上、安全性が向上する。

以下、本発明の実施形態例を図面に基づいて説明する。図２は本願発明に係る立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。図２において図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。図示するように、本立軸ポンプは主軸３の下端に連結されたインペラハブ１を備え、該インペラハブ１の下方に吸水槽７の底部に設置された吸込ライナー２が配置され、図示しない電動機等の駆動機により主軸３が回転することにより、回転力がインペラハブ１に伝達され、インペラハブ１の回転によりポンプインペラ１ａがカサ形吸込水路８内で回転すると、吸水槽７内の水は、カサ形吸込水路８の吸込口から吸い込まれ、吐出ケーシング４の吐出口から吐き出される点は図１の立軸ポンプと同一である。

本立軸ポンプが図１の立軸ポンプと相違する点は、吸込ライナー２の上部は取り外し可能な蓋構造であり、内部は中空部２ａとなっており、その側面に点検口９が設けられる。また、吸込ライナー２の頂部に蓋１２が取付けられている。吸込ライナー２の頂部に蓋１２を外すか又はずらした上で点検口９より作業員が吸込ライナー２の中空部２ａに入ることにより、インペラハブ１底部の点検・整備が可能となる。図３は吸込ライナー２及びインペラハブ１の拡大図である。

インペラパブ１と吸込ライナー２との間はインペラハブカバーを取り外す為の必要な空間を有し、インペラハブ１の底部に取付けたハブカバー１１を取り外して、インペラハブ１の内部を点検できるようになっている。なお、吸込ライナー２の頂部の蓋１２とハブカバー１１との間の隙間は通常のものと同等である。そのため、立軸ポンプのカサ形吸込水路８の形状は従来の立軸ポンプと変わらない。従って、ポンプ性能には影響を与えることはない。

図４は口径４０００ｍｍ相当の本発明に係る立軸ポンプの吸込ライナーの構造例を示す図で図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）は縦断面図である。吸込ライナー２の頂部の径は１６００ｍｍであり、その上部内部は中空部２ａとなっており、その側面に点検口９が設けられ、蓋１２が設けられている。

図５は本願発明に係る立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。吸込ライナー２の内部にインペラパブ１を点検するためのファイバスコープ用導管１３を設けている。このファイバスコープ用導管１３の先端部はインペラパブ１の底面に向かって開口しており、後端部は吸込ライナー２の側面に開口している。ファイバスコープを吸込ライナー２の側面に開口するファイバスコープ用導管１３の後端より挿入し、その先端がファイバスコープ用導管１３の先端から突出させることにより、インペラハブ１底部の点検が可能となる。また、インペラハブ１の底部に取付けたハブカバー１１を取り外し、ファイバスコープの先端をインペラハブ１の内部に挿入することにより、内部の観察・点検もできる。ファイバスコープ用導管１３は１本でも複数本でも構わない。このように吸込ライナー２の内部にインペラパブ１を点検するためのファイバスコープ用導管１３を設ける構造は、ポンプ口径が小さく、吸込ライナー２の構造も小さく、点検口が構造上設けにくい立軸ポンプに有効である。なお、上記例ではファイバスコープ用導管１３を吸込ライナー２の内部に設けたが、外部に設けても構わない。

図６は本願発明に係る立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。可動翼機構を備えたインペラパブ１の内部を点検するには、ハブカバー１１を外す必要がある。通常のカサ形吸込水路８を有する立軸ポンプの場合、吸込ライナー２の上部とインペラパブ１の寸法は略同一であり、ポンプ本体を引き上げないでハブカバー１１を外した場合、該ハブカバー１１を仮置する仮置場が無く、ハブカバー１１を取り外したとしても点検ができない構造となっている。そこでここでは図６（Ａ）に示すように、吸込ライナー２の上部の横断面積（径）をハブカバー１２の横断面積（径）より大きくし、吸込ライナー２の内部を中空することにより、図６（Ｂ）に示すように、取り外したハブカバー１１を吸込ライナー２内に配置した仮置台１４上に仮置きすることできるようにした。なお、ハブカバー１１を取り外す際の受台及び吸込ライナー２内下部への移動用として、吸込ライナー２内にジャッキアップ用の受台を設け、受台を仮置台１４としてもよい。

また、図７に示すように、ハブカバー１１に点検用の小窓（小カバー）１５を設け、点検時には小窓１５を外して、該小窓１５を仮置台１４上に仮置し点検を行い、整備時にはハブカバー１１を小窓１５と伴に外し整備を行うようにしてもよい。

図８は本願発明に係る立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。本立軸ポンプは上部を中空部２ａとした吸込ライナー２が中空部２ａの内壁面に犠牲陽極１６を設けている。該犠牲陽極１６の取付け取外しは、吸込ライナー２の中空部２ａの内側壁に図２に示すように点検口９を設け、この点検口９から吸込ライナー２内に入って取付け取外しの作業を行う。また、吸込ライナー２の頂部には蓋を設けず、吸込ライナー２の中空部２ａに水が流れ込むようにしている。なお、吸込ライナー２の頂部にメッシュ状の蓋を設け、該メッシュ状の蓋を通してみ内部に水が流れ込む構成としてもよい。

従来、犠牲陽極１６は図９に示すように、カサ形吸込水路８の流水面となる吸込ライナー２の外周面及び吐出ケーシング４の内周面に凹状の犠牲陽極取付用溝１７、１８を設け、該犠牲陽極取付用溝１７、１８に犠牲陽極１６を埋め込んで取付けていた。そのため吸込ライナー２の外周面及び吐出ケーシング４に犠牲陽極取付用溝１７、１８を設けるための加工を施さなければならないと共に、犠牲陽極１６が減耗した場合、カサ形吸込水路８の流水面に犠牲陽極取付用溝１７、１８の凹部が現れ、ポンプ取り扱い水の流れに悪影響を及ぼしていた。これに対して本立軸ポンプでは、吸込ライナー２の中空部２ａの内側壁に犠牲陽極１６に取付けるので、吸込ライナー２の犠牲陽極取付用溝を形成する加工を施すことがない。また、犠牲陽極１６が減耗した場合の水流面に凹状の溝が現れることもなく、ポンプ流水に悪影響を及ぼすこともない。

図１０は本願発明に係る立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。本立軸ポンプは図示するように、吸込ライナー２の内部を中空として、その内側壁面にサル梯子１９や作業台２０を設けている。そして吸込ライナー２の下部側壁に作業員２１が出入りするための出入口２２を設けると共に、該出入口２２を閉じる出入口蓋２３を設ける。インペラハブ１の点検を行う際は、出入口蓋２３を外して作業員２１が吸込ライナー２内に入り、サル梯子１９を登って作業台２０に乗って行う。このように、吸込ライナー２の内側壁面にサル梯子１９や作業台２０を設ける構造は、図４に示すように、例えば口径４０００ｍｍ以上というように吸込ライナー２が大口径の立軸ポンプに有効である。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

従来の立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。 本願発明に係る立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。 図２の立軸ポンプの吸込ライナー及びインペラハブの部分拡大図である。 本願発明に係る立軸ポンプの吸込ライナーの構造例を示す図である。 本願発明に係る立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。 本願発明に係る立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。 本願発明に係る立軸ポンプのインペラハブの下部構造例を示す図である。 本願発明に係る立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。 従来の立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。 本願発明に係る立軸ポンプの構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１ インペラハブ
２ 吸込ライナー
３ 主軸
４ 吐出ケーシング
５ 整流板
６ ガイドベーン
７ 吸水槽
８ カサ形吸込水路
９ 点検口
１１ ハブカバー
１２ 蓋
１３ ファイバスコープ用導管
１４ 仮置台
１５ 小窓
１６ 犠牲陽極
１７ 犠牲陽極取付用溝
１８ 犠牲陽極取付用溝
１９ サル梯子
２０ 作業台
２１ 作業員
２２ 出入口
２３ 出入口蓋

Claims (3)

1. インペラハブを備え、該インペラハブの下方に吸込ライナーを配置し、該インペラハブ及び該吸込ライナーを囲んでカサ形吸込水路が形成された立軸ポンプにおいて、
   前記吸込ライナーの上部の少なくとも一部を中空部とし、該中空部側壁に点検用の開口を設け、前記吸込ライナーの頂部を取り外し可能な蓋を備えた蓋構造としたことを特徴とする立軸ポンプ。
2. 請求項１に記載の立軸ポンプにおいて、
   前記インペラハブの底部にインペラハブカバーを備え、前記インペラハブカバーと前記吸込ライナー頂部の蓋との間に前記インペラハブカバーを取り外すために必要な隙間を設けたことを特徴とする立軸ポンプ。
3. 請求項１又は２に記載の立軸ポンプにおいて、
   前記吸込ライナーの前記中空部の下方を中実構造としたことを特徴とする立軸ポンプ。

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