JP6850148B2 - 立軸ポンプ - Google Patents

Description

立軸ポンプに関する。

ポンプはインペラをモータなどの駆動機で回転させて揚水する。そのため、ポンプ運転中に駆動機は継続的に発熱するので、冷却することが必要になる。陸上に設置されるポンプに用いられる駆動機の冷却方法には、大きく分けて、駆動回転軸の回転を利用したファンによる空冷と冷却器を使用した水冷の２つのタイプがある。しかし、通常陸上に設置される駆動機は水没してしまうと駆動できなくなってしまう。
そのため津波、高潮や局地豪雨等による河川氾濫等によりポンプ建屋に水が侵入してきても駆動機が冠水しないように高所設置が検討される。具体的手段としてはポンプと駆動機を設置するフロアレベルを高くしたり、ポンプの上方に駆動機用架台などで駆動機を高いレベルに配置できるようにポンプを設置するフロアの天井を高くしたり、ポンプを設置するフロアより上方に新たに駆動機設置のためのフロアを設けるなどで対応してきた。しかしそれらの手段は建屋が大きくなるため、建設コストが大きくなってしまっていた。

特開２００１−３０４１６３号公報 特許第５５５２４０２号

上記背景技術を解決するため、特許文献１ではポンプ設備廻りでモータへの浸水防止対策を図ったものである。しかしながら、実際にモータが水没するとモータ機付の空冷ファンなどが機能しなくなるし、たとえ、そういった事態には水没したモータ廻りの水でモータを冷却できるような構造になっていても、一旦ポンプ据付部屋へ流入した水は流動性がない上、ポンプ据付部屋へ侵入した水の体積は限られているため、モータの連続発熱によりモータ廻りの水は徐々に温まり、モータとの温度勾配が小さくなっていくため、やがて伝熱量が減りモータが停止してしまう恐れがある。
一方、特許文献２では、モータフレーム廻りを冷却液で囲み、内蔵の冷却水循環用羽根車により冷却液を循環させ、モータの下方に揚水で冷却水を冷却する熱交換器を設置した熱交換器付のモータをポンプの上方に直接取付けたポンプ技術が開示されている。しかし本開示技術では、耐水モータはポンプへ水密状態で取り付けられているため、熱交換器の下面（揚水の接水面）はポンプの主流路の上方にあり主流路から離れた位置にあるため、揚水が淀み、空気や水より比重の小さい異物等が付着しやすく熱交換器の性能が低下する問題があった。さらに、熱交換器の伝熱面積を増やすために熱交換器下面をコルゲート状にした場合、コルゲートの溝に溜まった空気や異物等は吐出口側へ排出されにくい上、たとえインペラに裏羽根を付けて熱交換器下方に周方向の流れを発生させても水よりも比重の小さい空気や異物は軸心に集まるため、うまく排出されない可能性が高い。本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は熱交換器の性能を向上させ、モータを十分に冷却できるポンプを提供することである。

本発明の一態様によれば、下方を向いた吸込口から側方を向いた吐出口に水を導くポンプケーシングであって、前記吸込口の上方に開口を画定する第１フランジが設けられた副流路管部を有するポンプケーシングと、前記ポンプケーシング内にほぼ鉛直方向に延びる主軸と、前記ポンプケーシング内の下部において前記主軸に固定されたインペラと、
前記第１フランジ上に配置されるモータハウジングと、モータハウジングから前記第１フランジを通って前記主軸に連結される出力軸と、前記モータハウジング内に設けられて前記主軸を回転させるモータと、を有するモータ部と、前記開口の近傍に設けられた熱交換器と、前記モータハウジング及び／または前記熱交換器に設けられ、第１フランジと締結される第２フランジと、を備え、前記第１フランジと前記第２フランジとの間から外部に水が流出可能である、立軸ポンプが提供される。

立軸ポンプ停止時には、ポンプケーシング内には空気が存在している。ポンプ起動時には、ポンプケーシング内の空気のほとんどは吐出口近くに設置している空気抜き弁から外部へ抜けるが、一部はポンプケーシングの副流路管部へ向かい、熱交換器下面に溜まってしまう。さらに、インペラにより汲み上げた水には微細な気泡が含まれている。微細な気泡は汲み上げた水とともにほとんどが吐出口へ向かうが、一部は副流路管部に流入し、熱交換器下面に蓄積されてしまう。
ここで、水、空気及び一般的な熱交換器に用いる銅の常温常圧における熱伝導率は、それぞれ０．６１［Ｗ/（ｍ・Ｋ）］、０．０２６［Ｗ/（ｍ・Ｋ）］、３７０［Ｗ/（ｍ・Ｋ）］程度と大きく異なる。さらに熱交換器下面に空気溜り（空気層）が介在すると、水と空気層との間の熱伝達、空気層の熱伝導及び空気と熱交換器との間の熱伝達と、熱抵抗要素が増え、かつ水と熱交換器間の熱伝達率に対し、空気と熱交換器間の熱伝達率は小さいので、熱交換器伝熱面での熱通過率が大きく低下する。結果、熱交換効率が大幅に低下してしまう。
また、特に熱交換器付近が水密構造である場合、揚水は淀んでしまい、吸込口から吐出口に向かう主流速に比べ熱交換器下方の流速は遅くなる。そのため熱交換器下面での熱伝達率は小さいため、熱交換器の熱通過率を低下させる要因となり、さらに熱交換効率を低下させてしまう。
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、ポンプケーシングの第１フランジとモータ部の第２フランジとの間から、揚水の一部を外部に流出させることにより、熱交換器下面近傍で積極的に水流を生じさせ、空気や異物等を排除して熱通過率を向上させることにより熱交換器の熱交換性能を高め、熱交換器のモータ冷却性能を高めてモータを十分冷却することができる構造を備えた立軸ポンプを提供することを目的とする。本明細書において、揚水及び水とは、Ｈ₂Ｏに限られず、ポンプが汲み上げる対象である液体を意味する。

外部に水が流出可能な溝が前記第１フランジに設けられてもよい。
揚水の一部が溝から外部に流出することにより、熱交換器下面近傍で積極的に水流を生じさせ、熱交換器による熱交換効率を上げることにより、熱交換器のモータ冷却性能を高めてモータを十分冷却することができる。溝は、１つまたは複数設けることができる。溝の形状は、適宜設定することができる。熱交換器下面に溜まった空気を排除しやすくするため、溝の上面は、熱交換器の下面と同レベルあるいは熱交換器の下面より高い位置にあることが好ましい。

外部に水が流出可能な溝が前記第２フランジに設けられてもよい。
揚水の一部が溝から外部に流出することにより、熱交換器下面近傍で積極的に水流を生じさせ、熱交換器による熱交換効率を上げることにより、熱交換器のモータ冷却性能を高め、モータを十分冷却することができる。溝は、１つまたは複数設けることができる。溝の形状は、適宜設定することができる。溝の上面は、熱交換器の下面と同レベルあるいは熱交換器の下面より高い位置にあることが好ましい。

前記溝の上面は、前記熱交換器の下面と同レベルあるいは前記熱交換器の下面より高い位置にあってもよい。
溝の上面が、熱交換器下面と同レベルあるいは熱交換器の下面より高い位置にあることにより、浮力により熱交換器下面に蓄積している空気、揚水より比重の小さい異物等は熱交換器下面に生じる溝へ向かう流れと一緒に外部へ通じている溝へと移動しやすくなり、一旦溝に入れば浮力により溝の上面より低い位置にある熱交換器の下面へ戻ることなく溝から外部排出されるため、熱交換器下面付近に留まることを防止し、空気や異物等が熱交換器下面に留まることにより熱交換器の熱交換効率が下がることを防止することができる。溝は、大気開放されることが好ましい。

前記溝に接続されており、下方に向かって開放された排水管を備えてもよい。
揚水の一部が溝及び排水管から外部に通過することにより、熱交換器下面近傍で積極的に水流を生じさせ、熱交換器による熱交換効率を高めることにより、熱交換器のモータ冷却性能を高め、モータを十分冷却することができる。排水管のもう一方の端は、吸込水槽内の液面より十分に上方に設けられることが好ましい。排水管のもう一方の端は、ポンプの運転可能内水位で最も高い水位よりも上方に位置していることが好ましい。また排水管の途中の曲り部は当該部で直線状の異物が引っ掛からないように極力大きな曲率であることが好ましい。

前記排水管に流量センサが設けられてもよい。
流量センサによって排水管内の流量を測定することにより、溝、排水管の詰まり及びポンプの運転状況を監視することができる。ポンプ据付床上の浸水により、流量センサが機能喪失することを防止するために、浸水が想定される水位以下に流量センサを設置する場合は、防水型を選択することが好ましい。

前記排水管から分岐した流路と、前記排水管における前記流路との分岐箇所より下流側に設けられた第１バルブと、前記流路に設けられた第２バルブと、前記流路に設けられたフラッシング用ポンプと、を有し、前記排水管における前記溝の近傍に溜まった異物を前記ポンプケーシング内に流し込んでもよい。前記排水管内や前記溝内や前記排水管における前記溝の近傍に溜まった異物を除去することができる。
ポンプ機場のポンプ設置フロアは無人である場合が多く、ポンプ操作室や遠隔から操作または制御することによりバルブの開閉ができるように、バルブは電動式とすることが好ましい。また、ポンプ据付床上の浸水により電動バルブが機能喪失することを防止するために、浸水が想定される水位以下にバルブやフラッシング用ポンプを設置する場合は、防水型を選択することが好ましい。
また、第２バルブは、ポンプ運転時には常時異物等を含む揚水が通過するため、バルブ開時の弁開度断面が大きい弁、例えば、仕切弁、ボール弁、ロート弁などとすることが好ましい。
異物等によって排水管が詰まった場合には、第１バルブを閉め、第２バルブを開き、フラッシング用ポンプによって流路を通じて水を排水管側に送り出し、排水管から溝に水を逆流させる。この水流によって異物等をポンプケーシングに流し込むことによって、排水管、溝等の詰まりを解消する。立軸ポンプが運転中の場合でも逆流させることができるように、フラッシング用ポンプは、副流路管部までの管路損失を考慮の上、副流路管部の圧力より十分高い圧力を吐出しできるポンプを選定することが好ましい。排水管の内径は、溝を通過してきた異物等が排水管内で詰まらないように溝を通過し得る粒径よりも大であることが好ましい。多くのポンプ機場の場合、吸込水槽へ水が流入してくる前に除塵設備があり、除塵機で大きな異物は除去される。よってポンプで汲み上げる水に含まれる異物等の粒径は除塵機のスクリーン目幅を一つの基準にできる。

前記熱交換器の下面が、前記溝に向かうにつれ鉛直方向に高くなる傾斜状であってもよい。
空気及び水より比重の小さい異物等は、浮力の作用も加わり、傾斜状となった熱交換器の下面に沿って高い位置にある溝の方向に進みやすくなることから、これらを揚水の一部と共に溝から排出しやすくなる。これによって、より効果的に空気や異物等が熱交換器下面に溜まることを防止することができる。

前記主軸と共に回転する破砕カッターと、溝近傍に設けられた固定刃と、を有してもよい。
破砕カッターは主軸の回転に伴って回転し、破砕カッターの刃と固定刃とによって、溝付近の異物等を破砕、または除去し、溝及び排水管の詰まりを防止、解消する。破砕カッターの刃の先は上側から下側に向かって傾斜していることが望ましい。異物の破砕をすることができない場合であっても、溝から異物を除去できる。固定刃は溝近傍に設けられる。好ましくは、固定刃は溝の辺縁部に設けられる。好ましくは、固定刃は溝に密接する部分に設けられる。固定刃の形状は、適宜選択することができる。

前記副流路管部内において前記熱交換器の下方に設けられた仕切部材を備え、前記仕切部材から前記熱交換器側に水が通過可能であってもよい。
水が通過可能とする手段として、仕切部材に穴状または間隙状の通水部を設けることが好ましい。通水部は、１つまたは複数設けることができる。通水部の形状及びサイズは、適宜設計することができるが、揚水に含まれる異物等により閉塞しないよう設計することが好ましい。揚水の一部は、通水部を通じて熱交換器下面と仕切部材上面で形成される間隙に流れ込み、最終的に溝から外部に排出される。仕切部材と熱交換器との間の間隙を好適な寸法にすることにより、仕切部材が無い場合より熱交換器下面近傍の流れを増速させることができるため、より熱交換器下面に空気溜りや異物等が溜まりにくくなり、かつ熱交換器下面における熱伝達率が向上するため、熱交換器の熱交換効率を高めることにより、熱交換器のモータ冷却性能を高めることができる。仕切部材上面と熱交換器下面との間隙寸法は、好ましくは５０、４０、３０、２０、１０、５センチメートル以内、最も好ましくは３センチメートル以内である。揚水に含まれる異物等が引っ掛からないように適宜設計することができる。好ましくは、仕切部材の、主軸に対して溝の反対側の半円内に、通水部を設ける。最も好ましくは、主軸に対して溝の反対側に通水部を設ける。揚水の一部は、熱交換器下面と仕切部材上面で形成される間隙を流れて溝から外部に排出される。熱交換器下方において、水が流れる距離を長くすることができ、熱交換器の伝熱面積を有効的に活用できるため、熱交換器の熱交換効率を高めることにより、熱交換器のモータ冷却性能を高めることができる。

前記主軸に対して前記溝の反対側において前記仕切部材から前記熱交換器側に水が通過可能であってもよい。
熱交換器下方において、水が流れる距離を長くすることができ、熱交換器の伝熱面積を有効的に活用できるため、熱交換器の熱交換効率を高めることにより、熱交換器のモータ冷却性能を高めることができる。

前記ポンプは、効率的にモータを冷却することができる。

本発明の第１実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第１実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第１実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第１実施形態に係るポンプの熱交換器周辺の概略断面図である。 本発明の第１実施形態に係るポンプの熱交換器周辺の概略断面図である。 本発明の第１実施形態に係るポンプの熱交換器周辺の概略断面図である。 本発明の第１実施形態に係るポンプを示す水平断面図である。 本発明の第１実施形態に係るポンプを示す水平断面図である。 本発明の第２実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第２実施形態に係るポンプを示す水平断面図である。 本発明の第２実施形態に係るポンプを示す水平断面図である。 本発明の第２実施形態に係るポンプの熱交換器周辺の概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係るポンプの熱交換器周辺の概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係るポンプの熱交換器周辺の概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第３実施形態に係るポンプの熱交換器周辺の概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係るポンプの熱交換器周辺の概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係るポンプの熱交換器周辺の概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係るポンプを示す水平断面図である。 本発明の第３実施形態に係るポンプを示す水平断面図である。 本発明の第４実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第５実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第５実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第５実施形態に係るポンプを示す水平断面図である。 本発明の第５実施形態に係るポンプを示す水平断面図である。 本発明の第５実施形態に係るポンプを示す水平断面図である。 本発明の第６実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第７実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第８実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第８実施形態に係るポンプを示す水平断面図である。 本発明の第８実施形態に係るポンプの回転刃及び固定刃を示す拡大図である。 本発明の第９実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第１０実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第１１実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第１２実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。 本発明の第１３実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

（第１の実施形態）
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。

このポンプは例えば排水機場に配置された立軸ポンプであり、インペラ６を回転させることにより吸込水槽１６の水を汲み上げて吐出水槽に排水する。ポンプは、ポンプケーシング３と、主軸５と、インペラ６と、モータ部１１と、熱交換器１２と、排水管１７とを備えている。

ポンプケーシング３は、下方を向いた吸込口１と、ポンプ上方の側方（同図の例では水平方向）を向いた吐出口２とを有し、かつ、吸込口１の上方にベンド管部４ｂから分岐して鉛直方向に延びる副流路管部４ａがあり、副流路管部４ａの上面には開口４を画定する第１フランジ１３を有する。

ポンプは、インペラ６を回転させることにより吸込水槽１６内の水を吸込口１から汲み上げてベンド管部４ｂを介して吐出口２に導き、吐出水槽に排水する。吸込水槽１６内の水を吸込口１から汲み上げて汲み上げられた水の一部は、ベンド管部４ｂから分岐した副流路管部４ａへ流入し開口４まで達し、後述するようにしてモータ部１１を冷却する。

回転軸（モータ１０の出力軸９及び出力軸９の下端側を水中軸継手４０で連結された主軸５）の軸心はポンプケーシング３の中心線とほぼ一致し、鉛直方向に延びている。そして、主軸５にはポンプケーシング３の下部においてインペラ６が固定されている。主軸５が回転することで、吸込口１から水が汲み上げられる。

モータ部１１は、モータハウジング８、出力軸９及びモータ１０などを有する。
モータハウジング８は、内部に出力軸９及びモータ１０を収容する。モータハウジング８及び／または熱交換器１２は、ポンプの副流路管部４ａの上面の第１フランジ１３に取り付けるための第２フランジ１５を有する。
図１Ａでは、第２フランジ１５は、モータハウジング８に設けられているが、図１Ｂのように熱交換器１２に設けられてもよい。また、図１Ｃのようにモータハウジング８及び熱交換器１２の両方に設けられても良い。
ポンプケーシング３における開口４上に位置するよう、モータハウジング８が配置される。モータハウジング８の側面には円筒状のウォータージャケットなどの冷却部材が設けられてもよい。

出力軸９はモータハウジング８内部から鉛直方向に延びており、熱交換器１２を貫通し、ポンプケーシング３にまで達している。そして、出力軸９の下端は水中軸継手４０で主軸５の上端に連結されている。よって、出力軸９及び主軸５は一体となって回転可能である。

モータ１０はモータハウジング８内部にあって、出力軸９を回転させる。出力軸９の回転により主軸５も回転する。モータ１０は出力軸９を回転させる際に発熱するが、本実施形態によれば熱交換器１２の熱交換効率が上昇し、熱交換器１２のモータ冷却性能が向上するため、モータ１０を効率よく冷却できる。この点については後に詳しく説明する。

熱交換器１２はモータ部１１の下部に設けられる。熱交換器１２は中央が開口した円筒状であり、その開口を出力軸９が回転可能に貫通している。また、熱交換器１２の出力軸９の貫通部には適宜の防水措置、例えばメカニカルシールが設けられていて、副流路管部４ａからの水はモータ部１１内に侵入しないようになっている。

熱交換器１２の上面はモータ１０の熱を受ける。一方、熱交換器１２の下面には吸込水槽１６から汲み上げられた水が接する。そのため、熱交換器１２は、モータ１０と、吸込水槽１６から汲み上げられた水との間で熱交換を行い、モータ１０を冷却できる。モータ１０は熱交換器１２により直接冷却する構造でも良いし、モータ廻りに冷却水をモータ部１１に内蔵された冷却水循環用羽根車等の適宜の方法で循環させることにより、間接的に冷却する構造でも良い。

本実施形態の特徴の１つとして、副流路管部４ａ上面の第１フランジ１３と、相対する、モータ部１１及び／または熱交換器１２に設けられた第２フランジ１５との間は一部が水密状態となっておらず、副流路管部４ａ内の水が外部へ流出可能となっている。より具体的には、第１フランジ１３に水が通過可能な溝１４を設け、その先端に排水管１７を接続する。排水管１７は、途中湾曲し、先端は吸込水槽１６内で大気開放されている。以下、熱交換器１２の配置と溝１４との関係について詳しく説明する。

図２Ａ〜図２Ｃは、熱交換器１２周辺の概略断面図である。第１フランジ１３に溝１４を設ける場合、熱交換器１２の下面が第２フランジ１５の下面と同レベルまたは下方にあるようにするのが望ましい。つまり、溝１４の上面は、熱交換器１２の下面と同レベル（図２Ａ）か、高い位置（図２Ｂ）にあるのが望ましい。溝１４の上面が熱交換器１２の下面より低い位置にあると（図２Ｃ）、熱交換器１２の下面にポンプ起動時のポンプケーシング３内の空気やポンプ運転中の揚水に含まれる気泡や水より比重が小さい異物等が溜まりやすく、特に溝１４近傍の破線で囲んだ位置に滞留しやすくなってしまうためである。

また、図３Ａはポンプの第１フランジ１３を鉛直上方向から見た図であり、図３Ｂはモータ部１１の第２フランジ１５を鉛直下方向から見た図である。図３Ａに示すように、溝１４は副流路管部４ａの内面から第１フランジ１３の外周端にまで延びており、溝１４の先端に排水管１７が接続されている。これにより、副流路管部４ａからの水が第１フランジ１３の外側すなわちポンプの外側に通過可能である。

なお、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第１フランジ１３及び第２フランジ１５にはそれぞれボルト穴が設けられ、第１フランジ１３と第２フランジ１５とがボルトにより締結される。第１フランジ１３及び第２フランジ１５の間は、当業者にとって適宜の方法によって止水される。図３Ａにおいては、第１フランジ１３のボルト穴より径方向内側にゴムひも溝が設けられ、ゴムひも４１を嵌め込み、配管フランジ３４にはＯリング溝が設けられ、Ｏリング４２を嵌め込み、ゴムひも４１の両先端をＯリング４２に突き合せて止水されている。ゴムひも４１は、第２フランジ１５に設けられてもよい。または、ゴムひも溝やＯリング溝を設けずに、それぞれシートガスケットの組合せで止水しても良い。または、第１フランジ１３または第２フランジ１５のどちらかに、上記と同様にゴムひも溝を設け、ゴムひもを嵌め込み、配管フランジ３４にはＯリング溝を設けず、シートガスケットを用いて、ゴムひも両先端をシートガスケットに突き合せることにより止水しても良い。または第１フランジ１３と第２フランジ１５にはゴムひも溝を設けずシートガスケットを用い、配管フランジ３４にＯリング溝を設け、Ｏリングを嵌め込み、シートガスケットとＯリングの組合せを止水しても良い。排水管１７は配管フランジ３４に接続されている。

図１において、溝１４及び排水管１７は、吐出口２と逆方向、すなわち１８０度反対の位置に設けられているが、溝１４の位置に特に制限はなく、例えば吐出口２と９０度の位置などの適宜の位置に設けることができるし、２以上の溝１４及び排水管１７を設けてもよい。熱交換器１２の下面がコルゲート型であって互いに平行に延びる複数の溝が形成されている場合、空気や水より比重の小さい異物等は浮力により溝に滞留してしまう。熱交換器１２の下面に発生させる水流によりそれらを溝１４へ導き排出できるように熱交換器１２の下面の溝の一端側又は両端側に溝１４及び排水管１７を設けるのが望ましい。

以上説明したポンプは次のように動作する。出力軸９が回転することによって、出力軸９に水中軸継手４０で連結された主軸５が回転し、主軸５に固定されたインペラ６が回転する。これにより吸込口１から水が汲み上げられる。汲み上げられた水のほとんどはベンド管部４ｂを通って吐出口２から排水される。汲み上げられた水の残り一部は副流路管部４ａを通って開口４の下方に達する。この水は熱交換器１２によってモータ１０の熱を冷却する。副流路管部４ａ内の水はインペラ６により加圧されているので熱交換器１２の下面近傍の水はその後、熱交換器１２の下面近傍にある溝１４へ押し出される形で排水管１７から排水される。したがって汲み上げられた水に気泡が混ざっている場合でも、水より比重の小さい異物等が混じっている場合でも、熱交換器１２の下面近傍に発生する水流によって気泡及び水より比重の小さい異物等は溝１４へ運ばれ、排水管１７から排気、排出される。好適に排気、排出させるため、溝１４及び排水管１７の管内流速が１ｍ／ｓ以上となるように溝断面積と配管径を決定することが望ましい。

仮にポンプケーシング３の副流路管部４ａ上面の取付面（第１フランジ１３）とモータ部１１の取付面（第２フランジ１５）とが水密状態であると、熱交換器１２の下方の水が淀み、熱伝達率が低下するため、熱交換器１２の熱通過率を低下させる。また、熱交換器１２の下面に、ポンプ起動時のポンプケーシング３内の空気やポンプ運転中の汲み上げられた水に混じっている気泡が蓄積し空気溜りが付着したり、水より比重の小さい異物等が付着すると、熱交換器１２の下面の一部または全面において熱通過率の低い層が形成されることになり、熱交換器１２の熱交換効率を著しく低下させる。それらの両方の悪影響によりモータ１０を十分冷却することができなくなってしまう。

これに対し、本実施形態ではポンプケーシング３の副流路管部４ａ上面の取付面（第１フランジ１３）とモータ部１１の取付面（第２フランジ１５）とを水密状態にせず、具体的には第１フランジ１３に溝１４を設け、この溝１４及び溝１４に接続された排水管１７から、揚水の一部を積極的に排出させる。これにより、熱交換器１２の下面近傍に水流が生じ、熱交換器１２の下面への空気溜りの形成や水より比重の小さい異物の付着を防ぐとともに、熱交換下面近傍の流れが増速されるため、熱交換が促進され、モータ１０を十分冷却できる。

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態は、ポンプケーシング３の副流路管部４ａの第１フランジ１３に溝１４を設けるものであった。これに対し、次に説明する第２の実施形態は、モータ部１１の下方の第２フランジ１５に溝１４を設けるものである。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図４は、本発明の第２実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。図６Ａ〜図６Ｃは、熱交換器周辺の概略断面図である。第２フランジ１５に溝１４を設ける場合、溝１４の上面は、熱交換器１２の下面と同レベル（図６Ａ）か、高い位置（図６Ｂ）にあるのが望ましい。溝１４の上面が熱交換器１２の下面より低い位置にあると（図６Ｃ）、熱交換器１２の下面に空気や水より比重が小さい異物等が溜まりやすく、特に溝１４近傍の破線で囲んだ位置に空気が滞留してしまうためである。また、図５Ａはポンプの第１フランジ１３を鉛直上方向から見た図であり、図５Ｂはモータ部１１の第２フランジ１５を鉛直下方向から見た図である。図５Ｂに示すように、溝１４は第２フランジ１５の内径から外周端にまで延びており、溝１４の先端に排水管１７が接続されている。これにより、副流路管部４ａの水が第２フランジ１５の外側すなわちポンプの外側に流出可能である。

このように、本実施形態では、第２フランジ１５に溝１４を設けるため、熱交換器１２下面近傍に水流が生じ、熱交換器１２の下面への空気溜りの形成や水より比重の小さい異物の付着を防ぐとともに、熱交換下面近傍の流れが増速されるため、熱交換が促進され、モータ１０を十分冷却できる。

（第３の実施形態）
次に説明する第３の実施形態は、ポンプケーシング３の副流路管部４ａの第１フランジ１３及びモータハウジング８の第２フランジ１５に跨る溝１４を設けるものである。

図７は、本発明の第３実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。図８Ａ〜図８Ｃは、熱交換器周辺の概略断面図である。第１フランジ１３及び第２フランジ１５に溝１４を設ける場合、溝１４の上面は、熱交換器１２の下面と同レベル（図８Ａ）か、高い位置（図８Ｂ）にあるのが望ましい。溝１４の上面が熱交換器１２の下面より低い位置にあると（図８Ｃ）、熱交換器１２の下面に空気や水より比重が小さい異物等が溜まりやすく、特に溝１４近傍の破線で囲んだ位置に空気が滞留してしまうためである。また、図９Ａはポンプの第１フランジ１３を鉛直上方向から見た図であり、図９Ｂはモータ部１１の第２フランジ１５を鉛直下方向から見た図である。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、溝１４は第１フランジ１３及び第２フランジ１５の両方に跨って設けられている。

このように、本実施形態では、第１フランジ１３及び第２フランジ１５に跨る溝１４を設けるため、熱交換器１２下面近傍に水流が生じ、熱交換が促進され、モータ１０を十分冷却できる。

（第４の実施形態）
次に説明する第４の実施形態は、熱交換器１２の形状に関する。

図１０は、本発明の第４実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。
熱交換器１２の下面１８が溝１４に向かうにつれ鉛直方向に高くなる傾斜状となっている。このポンプは次のように動作する。モータ１０の作動及びインペラ６の回転によって吸込口１から汲み上げられた水はポンプケーシング３内を上方に向かい、その一部はベンド管部４ｂから分岐した副流路管部４ａへ流入し、熱交換器１２の下面１８に達する。熱交換器１２の下面１８が傾斜状に形成されていることによって、熱交換器１２の下面１８にぶつかった揚水の一部は、溝１４に誘導される。また、揚水に含まれる気泡や水より比重の小さい異物等は、熱交換器１２の下面１８の下方に生じている溝１４へ向かう水流の勢いに加え、浮力も加わって、熱交換器１２の下面１８の傾斜に沿って溝１４に向かって移動しやすくなり、揚水と共に溝１４からより排出されやすくなる。

このように、本実施形態では、熱交換器１２の下面１８を溝１４に向かって高くなるように傾斜させるため、熱交換器１２の下面１８に空気溜りや異物等の付着をより防止することができ、熱交換器１２の熱交換効率を維持できる。

なお、溝１４が一箇所に設けられる場合、その溝１４から離れるほど熱交換器１２の下面が低くなるようにすればよい。一方、２つの溝１４が主軸５に対して１８０度反対側に設けられる場合、熱交換器１２の下面は、主軸５の近傍が最も低く、２つの溝１４に向かって半径方向外側ほど高くなるようにするのが望ましい。

（第５の実施形態）
次に説明する第５の実施形態は、熱交換器１２の下方に仕切部材を設けるものである。

図１１Ａは、本発明の第５実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。本ポンプは、ポンプケーシング３の副流路管部４ａ内の熱交換器１２下方に設けられた仕切部材１９を備えており、その水平方向断面図を図１２に示す。仕切部材１９の中心は開口しており、出力軸９が貫通している。また、本実施形態においては、仕切部材１９の外郭は円の一部を切り取った形状であり、この場合、副流路管部４ａと仕切部材１９との間の間隙が通水部２０に該当する。仕切部材１９の任意の一部に通水部２０を設け、これにより、水が通過可能な通水部２０が仕切部材１９に設けられる。一方、仕切部材１９の他の部分はポンプケーシング３の副流路管部４ａの内面と接しており、ポンプケーシング３の副流路管部４ａを遮蔽している。通水部２０は、出力軸９を基準として溝１４と逆側の半円内に設けられているのが望ましい。本実施形態において、図１１Ａでは、仕切部材１９の下面は水平であるが、前記通水部２０に向かうにつれ鉛直方向に高くなる傾斜状であってもよい。図１１Ｂのように、インペラ６により汲み上げられた揚水を円滑に吐出口２へ誘導するためにベンド管部４ｂの曲率に合わせた形状としても良い。そうすることでポンプ効率も改善できる。

仕切部材１９の上面と熱交換器１２の下面との間隙が狭い程、間隙を流れる水の流速を速くすることができ、熱伝達率の向上に寄与するとともに、揚水に含まれる気泡や異物等を溝１４へ移動させやすくなる。仕切部材１９の上面と熱交換器１２の下面との間隙寸法は、好ましくは５０、４０、３０、２０、１０、５センチメートル以内、最も好ましくは３センチメートル以内である。揚水に含まれる異物等が引っ掛からないように適宜設計することができる。以上説明したポンプは次のように動作する。モータ１０の作動及びインペラ６の回転によって吸込口１から汲み上げられた揚水はポンプケーシング３内を上方に向かう。揚水の一部は、仕切部材１９の通水部２０を通じて仕切部材１９上方に流れ、溝１４を通じて外部へ流れる。仕切部材１９の上面と熱交換器１２の下面との間隙は狭いため、熱交換器１２の下方に、通水部２０から溝１４へ、流速が増し、熱伝達率が向上するため熱交換がより促進され、モータ１０を十分に冷却する。

なお、通水部２０の位置、形状、数等は、図１２で示されたものに限られない。例えば、図１３に示すように、通水部２０は、出力軸９を基準として溝１４の逆側すなわち１８０度反対側に設けられてもよい。また、取扱液に含まれる異物の形状、サイズを考慮の上図１４に示すように、通水部２０は、仕切部材１９に穴を設けることによって形成されてもよい。いずれにしても、仕切部材１９から熱交換器１２へ水の通り道が確保できればよい。

（第６の実施形態）
次に説明する第６の実施形態は、排水管１７に流量センサを設けるものである。

図１５は、本発明の第６実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。本ポンプは排水管１７の任意の位置に設置された流量センサ２１を備えている。流量センサ２１は、排水管１７内を流れる水の流量を測定する。ポンプ機場のポンプ設置フロアは無人であることが多く、流量をポンプ操作室や遠隔で監視できた方がよく、流量センサ２１は伝送器を搭載している方が望ましい。流量センサ２１は可動部がなく、測定部の流路断面形状及び断面積が円管に近い電磁式あるいは超音波式のものが望ましい。浸水が想定される水位以下に流量センサ２１を設置する場合は、防水型を選択することが好ましい。

溝１４や排水管１７に異物などが詰った場合や、ポンプの運転点が変わると、排水管１７から排出される水の流量が変化する。したがって、排水管１７の流量を測定することによって、溝１４や排水管１７の詰まり、ポンプの運転状況を監視することができる。

（第７の実施形態）
次に説明する第７の実施形態は、フラッシング機能を設けたポンプに関する。

図１６は、本発明の第７実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。本ポンプは排水管１７から分岐した流路２４と、第１バルブ２２と、第２バルブ２３と、フラッシング用ポンプ２５と貯水タンク４３とを備えている。第１バルブ２２はごみの通過を考慮し、弁開の時の開口面積が、前後の配管断面積相当になる仕切弁やボール弁が望ましい。貯水タンク４３には清水が貯水されていることが好ましく、また、貯水タンク４３内の清水が減少すれば適宜補給する設備を備えていることが好ましい。

第２バルブ２３は流路２４に設けられ、第２バルブ２３を閉じると、流路２４の流路が遮断される。流路２４上の貯水タンク４３とフラッシング用ポンプ２５との間に第３バルブ４４を設けてもよい。第３バルブ４４は通常は開かれているが、フラッシング用ポンプ２５の保守や取替時に閉にして作業を行うことができる。
第１バルブ２２は排水管１７における流路２４との分岐箇所より下流側に設けられる。第１バルブ２２を閉じると、排水管１７の流路が遮断される。
フラッシング用ポンプ２５は流路２４に設けられる。図１６ではその吸込側は第３バルブ４４を介し貯水タンク４３に接続されている。

通常時のポンプは、第１バルブ２２を開き、第２バルブ２３を閉じた状態で運転する。溝１４の入口（副流路管部４ａ）が異物等により閉塞した場合や溝１４内に異物等が詰まった場合、第１バルブ２２を閉じ、フラッシング用ポンプ２５を作動させ、第２バルブ２３を開く。フラッシング用ポンプ２５は、貯水タンク４３など適宜の供給源から、フラッシングに用いる水の供給を受け、排水管１７を通じて水を溝１４に送り込む。溝１４の入口（副流路管部４ａ）に引っ掛かっている異物等や溝１４内に詰まった異物等は、このフラッシング用ポンプ２５からの水流により、ポンプケーシング３の中に戻される。ポンプ運転中でもフラッシングができるように、フラッシング用ポンプ２５は、副流路管部４ａまでの管路損失を考慮の上、副流路管部４ａの圧力より十分高い圧力を吐出しできるポンプを選定することが好ましい。ポンプケーシング３の中に戻った異物等は、吐出口２に向かう水流に乗って吐出口２から徐々に排出される。
フラッシングはポンプ運転一定時間毎に間欠的に実施されるように第１バルブ２２、第２バルブ２３及びフラッシング用ポンプ２５を自動制御するプログラムを組むことで実施しても良いし、第６の実施形態と合わせて流量センサによる流量値に閾値を設け、溝１４付近での閉塞が疑われる場合や、予防措置として流量の傾向管理分析により今後閉塞が予想されると判断される場合に第１バルブ２２、第２バルブ２３及びフラッシング用ポンプ２５を自動制御するプログラムを組むことで実施しても良い。

なお、フラッシング用ポンプ２５として、陸上ポンプを選択する場合はいかなる場合も水没しないよう高い位置に設置することが好ましい。図示はしないが、フラッシング用ポンプ２５として、水中ポンプを選択し、吸込水槽１６の中に設置してもよい。この場合、吸込水槽１６中の水をフラッシング用の水として用いることができるため、第３バルブ４４と貯水タンク４３を設ける必要はなくなる。この場合、異物吸込みによる水中ポンプのトラブルやフラッシング用ポンプ２５から排水管１７に異物等が送り込まれないよう、フラッシング用ポンプ２５にストレーナを設けてもよい。

また、排水管１７の内径は、溝１４を通過し得る粒径よりも大であることが好ましい。そうすることにより異物等による閉塞が発生するとしても溝１４の入口近傍または溝１４内に限定されるため、フラッシング用ポンプ２５によって除去しやすいためである。

（第８の実施形態）
次に説明する第８の実施形態は、破砕手段を設けるものである。

図１７は、本発明の第８実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。図１８Ａは、破砕手段２８を示す水平断面図である。本ポンプは破砕カッター２６、回転刃４５及び固定刃２７を有する破砕手段２８を備えている。また、図１８Ａは、同ポンプの破砕カッター２６周辺の水平断面図である。

破砕カッター２６は、一端が出力軸９（あるいは主軸５）に固定され、他端がポンプケーシング３の副流路管部４ａ内において副流路管部４ａの内面近傍まで延びている。破砕カッター２６が出力軸９の回転に伴って回転可能である。なお、破砕カッター２６の数に特に制限はない。

回転刃４５は、破砕カッター２６の先端に固定されている。固定刃２７は、溝１４近傍、例えば溝１４の辺縁部、望ましくは溝１４に密接する部分に固定される。

この破砕手段２８は、次のように動作する。破砕カッター２６は出力軸９の回転に伴って回転する。破砕カッター２６と固定刃２７とによって、溝１４付近の異物等を破砕する。図１８Ｂは、破砕カッター２６の回転刃４５及び固定刃２７の配置関係を軸心から半径方向外側へ見た拡大図である。破砕カッター２６に取り付けてある回転刃４５の周方向前縁は、下側に向かって細くなるように上側から下側に傾斜していることが好ましい。回転刃４５は、破砕手段２８の回転に伴って、図１８Ｂの矢印方向（左側から右側）に移動する。回転刃４５を傾斜形状とすることにより、溝１４付近に引っ掛かった異物等を回転刃４５と固定刃２７とにより破砕することができなくても、その異物等を溝１４の下方へ除去できるため、ポンプが過トルクで停止することを防止できる。小さく破砕された異物等は、溝１４から排出されるか、または吐出口２に向かう水流に乗って吐出口２から徐々に排出される。これにより、溝１４付近のゴミ等を破砕または除去し、溝１４及び排水管１７の詰まりを防止できる。排水管１７の内径は、溝１４を通過し得る粒径よりも大であることが好ましい。

（第９の実施形態）
次に説明する第９の実施形態は、温度センサを設けるものである。

図１９は、本発明の第９実施形態に係るモータ部１１を拡大した垂直断面図である。本モータ部１１は、ハウジング８の周りにモータ１０を冷却する循環冷却液２９を封入するためのウォータージャケット４６を取り付け、モータ部１１と熱交換器１２との間で冷却液２９を循環させるための羽根車を備えている構造の熱交換器付モータ１０である。そして、モータ部１１は、熱交換器１２で冷却された直後の循環冷却液２９の流路部分に設けられた温度センサ３０ａを備えている。温度センサ３０ａは、例えば熱電対や測温抵抗体であり、ジャケット表面に取り付けてもよいし、熱交換器１２の冷却液側の表面に取り付けてもよいが、循環冷却液２９の温度を直接計測できるのが望ましい。ポンプ据付床上の浸水により、温度センサ３０ａが機能喪失することを防止するために、浸水が想定される水位以下に温度センサ３０ａを設置する場合は、防水型を選択することが好ましい。

熱交換器付モータ１０においては、循環冷却液２９が熱交換器１２において揚水と熱交換することにより冷却される。熱交換器１２において冷却された循環冷却液２９は、モータ部１１内を循環し、モータ１０と熱交換することによりモータ１０を冷却し、循環冷却液２９は加熱される。循環冷却液２９は、この冷却サイクルを繰り返す。

温度センサ３０ａが冷却された循環冷却液２９の温度を計測することにより、循環冷却液２９による冷却サイクルが正常に働いているかを監視することができる。例えば、計測される温度が所定値を超えている場合、冷却サイクルに何らかの異常が発生していることが分かる。

（第１０の実施形態）
次に説明する第１０の実施形態は第９の実施形態の変形例であり、温度センサを用いて循環冷却液２９の温度と揚水の温度とを比較するものである。

図２０は、本発明の第１０実施形態に係るモータ部１１を拡大した垂直断面図である。本ポンプは熱交換器１２のモータ部側に設けられた温度センサ３０ｂと、ポンプケーシング３の副流路管部４ａ内に設けられた温度センサ３０ｃとを備えている。温度センサ３０ｂは熱交換器１２により冷却された直後の循環冷却液２９の温度を測定する。一方、温度センサ３０ｃは揚水の温度を測定する。

熱交換器１２付きモータ１０においては、循環冷却液２９がモータ１０を冷却して加熱され、熱交換器１２において揚水と熱交換することにより冷却される。熱交換器１２の下面１８に空気や異物等が付着する等の原因によって熱交換器１２による循環冷却液２９の冷却効率が落ちている場合には、循環冷却液２９と揚水との温度差が大きくなる。よって、両者の水温を測定して比較することにより、その温度差から、熱交換器１２において熱交換が正常に行われているかどうかを監視することができる。

（第１１の実施形態）
次に説明する第１１の実施形態は、水位センサを設けるものである。

図２１は、本発明の第１１実施形態に係るモータ部１１を拡大した垂直断面図である。本ポンプは、循環冷却液２９の水位を計測できる位置に設置された水位センサ３１を備えている。水位センサ３１は、例えば電極式水位センサであり、ハウジング８の上部から差し込んだ方が規定必要水位に合わせて電極棒の長さを調整できるので好ましい。ポンプ据付床上の浸水により、水位センサ３１が機能喪失することを防止するために、浸水が想定される水位以下に水位センサ３１を設置する場合は、防水型を選択することが好ましい。

熱交換器１２付きモータ１０においては、循環冷却液２９がモータ１０による発熱を冷却するためにモータ部１１内を循環する。正常であれば、循環冷却液２９は、外部に漏出しないため、その水位は一定である。水位センサ３１によってモータ１０内を循環する循環冷却液２９の水位を計測することにより、循環冷却液２９の漏れ等を監視することができる。例えば、計測される水位が所定値を下回っている場合、循環冷却液２９が減少して熱交換の効率が低下していることを検出できる。

（第１２の実施形態）
次に説明する第１２の実施形態は、点検窓を設けるものである。

図２２は、本発明の第１２実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。本ポンプはポンプケーシング３の副流路管部４ａに設けられた内圧に耐えうる強度を有したアクリル板など透明な点検窓３２を備えている。点検者は、点検窓３２を通して、ポンプの内部の状態、特に熱交換器１２の下面１８の状態を目視する。例えば、熱交換器１２の下面１８に異物や汚れ等が付着している場合、熱交換器１２による熱交換効率が下がる。点検者は、点検窓３２から熱交換器１２の下面１８の状態を目視し、熱交換器１２の下面１８に異物や汚れ等が付着することによってモータ冷却が妨げられていないかどうかを確認することができる。

点検窓３２を設ける位置に特に制限はないが、例えば溝１４の副流路管部４ａ側近傍など、異物等が溜まりやすい箇所を視認できる位置に設けてもよい。また図２２では点検窓３２は１箇所のみ図示しているが、数箇所設けても良い。複数個所設けることにより、副流路管部４ａ内へ採光できるため、副流路管部４ａ内の照度が上がり、視認しやすくなる。

（第１３の実施形態）
次に説明する第１３の実施形態は、ハンドホールを設けるものである。
図２３は、本発明の第１３実施形態に係るポンプを示す垂直断面図である。本ポンプはポンプケーシング３に設けられ、開閉可能なハンドホール３３を備えている。

ポンプを通常運転させる際には、ハンドホール３３は閉じた状態である。先に述べた各温度のモニタリングにより熱交換器１２の下面１８に異物や汚れ等が付着していると推定される場合や、先に述べた点検窓３２からの視認によりそれらが確認された場合や、先に述べた排水管１７の流量のモリタリングにより異物等による溝１４の入口（副流路管部４ａ側）の閉塞や溝１４内に異物が詰まっていることが推定される場合には、ハンドホール３３を開き、ハンドホール３３から、異物や汚れ等を除去することができる。
以上説明した実施形態は任意に組み合わせてもよい。

第６実施形態に係る流量センサ２１、第９実施形態に係る温度センサ３０ａ、第１０実施形態に係る温度センサ３０ｂ及び３０ｃ、第１１実施形態に係る水位センサ３１の内の一部または全部をポンプおよびモータ部１１に設置し、いわゆるＩＯＴ（Internet of Things）を形成してもよい。例えば、ポンプの運転状態を捉えるためのモータ電流値や圧力センサなどと共に、これらセンサの一部または全部がインターネットに接続され、各センサの計測結果を、インターネットを経由して監視できるようにしてもよい。また、計測結果を、サーバへ継続的に記録することができる。監視者は、記録データから、自ら、または人工知能の技術などを活用し、傾向管理分析を行い、メンテナンス時期を推定したり予防保全に役立てることができる。

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。

１ 吸込口
２ 吐出口
３ ポンプケーシング
４ 開口
４ａ 副流路管部
４ｂ ベンド管部
５ 主軸
６ インペラ
８ モータハウジング
９ 出力軸
１０ モータ
１１ モータ部
１２ 熱交換器
１３ 第１フランジ
１４ 溝
１５ 第２フランジ
１６ 吸込水槽
１７ 排水管
１８ 熱交換器の下面
１９ 仕切部材
２０ 通水部
２１ 流量センサ
２２ 第１バルブ
２３ 第２バルブ
２４ 流路
２５ フラッシング用ポンプ
２６ 破砕カッター
２７ 固定刃
２８ 破砕手段
２９ 循環冷却液
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 温度センサ
３１ 水位センサ
３２ 点検窓
３３ ハンドホール
３４ 配管フランジ
４０ 水中軸継手
４１ ゴムひも
４２ Ｏリング
４３ 貯水タンク
４４ 第３バルブ
４５ 回転刃
４６ ウォータージャケット

Claims (10)

1. 下方を向いた吸込口から側方を向いた吐出口に水を導くポンプケーシングであって、前記吸込口の上方に開口を画定する第１フランジが設けられた副流路管部を有するポンプケーシングと、
   前記ポンプケーシング内にほぼ鉛直方向に延びる主軸と、
   前記ポンプケーシング内の下部において前記主軸に固定されたインペラと、
   前記第１フランジ上に配置されるモータハウジングと、モータハウジングから前記第１フランジを通って前記主軸に連結される出力軸と、前記モータハウジング内に設けられて前記主軸を回転させるモータと、を有するモータ部と、
   前記開口の近傍に設けられた熱交換器と、
   前記モータハウジング及び／または前記熱交換器に設けられ、第１フランジと締結される第２フランジと、
   前記副流路管部内において前記熱交換器の下方に設けられた仕切部材と、
   を備え、
   前記第１フランジと前記第２フランジとの間から外部に水が流出可能であり、かつ、前記仕切部材から前記熱交換器側に水が通過可能である、立軸ポンプ。
2. 外部に水が流出可能な溝が前記第１フランジに設けられる、請求項１に記載の立軸ポンプ。
3. 外部に水が流出可能な溝が前記第２フランジに設けられる、請求項１または２に記載の立軸ポンプ。
4. 前記溝の上面は、前記熱交換器の下面と同レベルあるいは前記熱交換器の下面より高い位置にある、請求項２または３に記載の立軸ポンプ。
5. 前記溝に接続されており、下方に向かって開放された排水管を備える、請求項２乃至４のいずれかに記載の立軸ポンプ。
6. 前記排水管に流量センサが設けられる、請求項５に記載の立軸ポンプ。
7. 前記排水管から分岐した流路と、
   前記排水管における前記流路との分岐箇所より下流側に設けられた第１バルブと、
   前記流路に設けられた第２バルブと、
   前記流路に設けられたフラッシング用ポンプと、を有し、
   前記排水管における前記溝の近傍に溜まった異物を前記ポンプケーシング内に流し込む、請求項５または６に記載の立軸ポンプ。
8. 前記熱交換器の下面が、前記溝に向かうにつれ鉛直方向に高くなる傾斜状である、請求項２乃至７のいずれかに記載の立軸ポンプ。
9. 前記主軸と共に回転する破砕カッターと、
   溝近傍に設けられた固定刃と、を有する、請求項２乃至８のいずれかに記載の立軸ポンプ。
10. 前記主軸に対して前記溝の反対側において前記仕切部材から前記熱交換器側に水が通過可能である、請求項１乃至９のいずれかに記載の立軸ポンプ。

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