JPH07286595A - 水中ポンプのポンプケーシング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ポンプ室内に残留する空気を排出するための空
気流出弁を有するプラスチック製のポンプケーシング
を、容易にかつ安価に製造する。 【構成】水中に配置されると、プラスチック製の上部ケ
ース１２の壁面部内に埋設された空気流出弁４０から水
が流入して、ポンプ室１９内の空気が空気流出弁４０か
ら排出される。その後、ポンプ室１９内の羽根車１１が
回転されて、ポンプ室１９内に流入した水が吐出管路１
４内を通って吐出されると、ポンプ室１９内の圧力が上
昇し、空気流出弁４０の弁室４１内に配置されたボール
状弁体４２が空気流出孔４４を閉塞し、吐出管路１４を
通って吐出される水は、空気流出弁４０を通って流出す
るおそれがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、駆動部によって回転駆
動される羽根車が内部に収容されたポンプ室を形成し、
その羽根車の回転により水等の液体がポンプ室内に吸引
されて吐出口から吐出される水中ポンプのポンプケーシ
ングに関し、さらに詳述すれば、分割可能な上部ケース
と下部ケースがプラスチックによって構成されたポンプ
ケーシングに関する。

【０００２】

【従来の技術】水中ポンプは、通常、駆動部のローター
およびステーターによって駆動される回転軸の下端部に
羽根車が取り付けられており、内部がポンプ室となった
ポンプケーシング内にこの羽根車が配置されて構成され
ている。このような水中ポンプは、下水等の汲み上げる
べき液体内に配置され、羽根車が回転されることによ
り、ポンプケーシングの内部のポンプ室内に液体が吸引
されて、ポンプケーシングに設けられた吐出口から液体
が吐出されるようになっている。

【０００３】このような水中ポンプでは、ポンプケーシ
ングを水中に配置する際に、ポンプケーシング内の空気
が、外部に完全に排出することができずに、ポンプケー
シング内に残留するおそれがある。ポンプケーシング内
に残留した空気が羽根車の上方に溜まった状態になる
と、その空気は、羽根車の回転によってもポンプケーシ
ングの外部に排出することができず、ポンプケーシング
内に水等の液体を吸引して吐出することができなくなっ
てしまう。

【０００４】このために、ポンプケーシングを水中に配
置した際に、ポンプケーシング内の空気が排出されるよ
うに、ポンプケーシングに空気抜き孔を設けることが実
施されている。しかし、ポンプケーシングに設けられた
空気抜き孔は、羽根車の回転時には、ポンプケーシング
内に吸引された水が、空気抜き孔から流出するために、
水中ポンプの揚程、吐出流量等の水中ポンプ性能が低下
するという問題が発生する。

【０００５】その結果、このような空気抜き孔に替え
て、ポンプケーシングに空気流出弁を設けた水中ポンプ
が開発されている。空気流出弁は、通常、ポンプケーシ
ングの吐出管部、あるいはフランジ部に、外方に突出す
るように設けられている。このために、外方に突出した
空気流出弁は水中ポンプの運搬時等に容易に破損するお
それがある。従って、空気流出弁が破損しないように、
水中ポンプの運搬等の取扱いに十分に注意する必要があ
る。

【０００６】このような問題を解決するために、例えば
実開昭５６−２５０９６号公報には、外方に突出しない
空気抜き弁を有する水中ポンプが開示されている。この
水中ポンプは、ポンプケーシングとその上方に配置され
た中間ケーシングとの間にわたって空気抜き弁を配置す
る構成になっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に開示された
水中ポンプの空気流出弁は、ポンプケーシングと中間ケ
ーシングとの間にわたって設けられているために、ポン
プケーシングの加工のみならず、中間ケーシングも加工
する必要があり、製造が容易でないという問題がある。

【０００８】また、最近では、ポンプケーシングを軽量
化するとともに、メンテナンスを容易にするために、分
割可能になったプラスチック製の上部ケースおよび下部
ケースをボルトによって一体的に連結したポンプケーシ
ングが開発されている。このようなポンプケーシングで
は、上部ケースおよび下部ケースが、プラスチック成形
によって容易にかつ安価に製造されるという特徴を有し
ているが、前記公報に開示された水中ポンプのように、
ポンプケーシングとともに中間ケーシングにも空気流出
弁の構成要素を加工する場合には製造コストが大幅に増
加し、プラスチック製のポンプケーシングの特徴である
経済性を損なうという問題がある。

【０００９】さらに、空気流出弁は、空気流出口が外部
に露出した状態になるために、ポンプケーシングと中間
ケーシングとの間に空気流出弁を設ける構成であれば、
空気流出口がよく目立ち、外観上、見苦しくなるという
問題もある。

【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、空気流出弁の製造が容易であって
しかも安価であるプラスチック製の水中ポンプのポンプ
ケーシングを提供することにある。本発明の他の目的
は、空気流出弁の空気流出口が目立たず、外観的にも優
れた水中ポンプのポンプケーシングを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の水中ポンプのポ
ンプケーシングは、駆動部によって回転駆動される羽根
車を内部に収容したポンプ室と、このポンプ室から延出
して先端部に上方に向かって開口した吐出口を有する吐
出管路とが形成されるように、相互に連結された上部ケ
ースおよび下部ケースを有する水中ポンプのポンプケー
シングであって、前記吐出管路を形成する上部ケースの
吐出口の周囲の壁面部内に、ポンプ室内の圧力上昇によ
って閉塞される空気流出弁が埋設されていることを特徴
とするものであり、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００１２】

【作用】本発明の水中ポンプのポンプケーシングでは、
水中に配置されると、上部ケースの壁面部内に埋設され
た空気流出弁から水が流入して、ポンプ室内の空気が空
気流出弁から排出される。その後、ポンプ室内の羽根車
が回転されて、ポンプ室内に流入した水が吐出管路内を
通って吐出されると、ポンプ室内の圧力が上昇して空気
流出弁は閉塞状態になり、吐出管路を通って吐出される
水は、空気流出管を通って流出するおそれがない。

【００１３】上部ケースはプラスチック等の一体成形に
よって形成することができるために、上部ケースの壁面
部内に埋設される空気流出弁も容易にかつ安価に製造す
ることができる。

【００１４】

【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。

【００１５】図１は本発明の水中ポンプの一例を示す一
部破断側面図である。この水中ポンプは、例えば、汚
物、異物等を含む下水、あるいは工事現場での貯留水等
を汲み上げるために使用される。この水中ポンプは、内
部に羽根車１１が配置された下部のポンプケーシング１
０と、このポンプケーシング１０の上方に配置された駆
動部２０とを有している。

【００１６】駆動部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回転軸２３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に取り付けられたステーター
２４とを有している。

【００１７】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、回転軸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が形成
された状態で、ステーターケーシング２１の下端部を覆
っている。回転軸２３は、軸受けブラケット２５を挿通
して、軸受けブラケット２５とポンプケーシング１０と
の間の空間を通り、ポンプケーシング１０の内部に延出
している。回転軸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。

【００１８】なお、ステーターケーシング２１の上方に
は、内部に電気系統が収容されたモートルカバー２８が
取り付けられている。

【００１９】ポンプケーシング１０は、それぞれプラス
チックによって構成された上部ケース１２および下部ケ
ース１３を有しており、上部ケース１２および下部ケー
ス１３は上下に分割可能になっている。

【００２０】上部ケース１２と、ステーターケーシング
２１の底面に嵌合された軸受けブラケット２５とは、回
転軸２３の周囲に適当な空間が形成されており、上部ケ
ース１２の周縁部と軸受けブラケット２５の周縁部と
が、ボルト２９によって連結されている。軸受けブラケ
ット２５と上部ケース１２との間には、回転軸２３の周
囲をシールするメカニカルシール２７が取り付けられて
いる。

【００２１】回転軸２３の下端部は、上部ケース１２を
挿通して、ポンプケーシング１０の内部に進入してお
り、上部ケース１２内に位置する回転軸２３の下端部に
羽根車１１が取り付けられている。

【００２２】上部ケース１２は、羽根車１１の周囲を覆
った筒状をしており、上部ケース１２と一体的に連結さ
れる下部ケース１３とともに、内部にポンプ室１９を形
成している。上部ケース１２と下部ケース１３とは、パ
ッキング１８を間に挟んだ状態で、ボルト１６ａおよび
ナット１６ｂによって一体的に連結されている。

【００２３】上部ケース１２および下部ケース１３に
は、ポンプ室１９から外方に直線状に延出した吐出管路
部１２ａおよび１３ａがそれぞれ設けられており、各吐
出管路部１２ａおよび１３ａ内には、ポンプ室１９に連
通する吐出管路１４が形成されている。この吐出管路１
４の上面は、羽根車１１の下端よりも上方に位置してい
る。

【００２４】下部ケース１３の底面には、回転軸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、下部ケース１３の底面を持ち上げる脚
部１７が設けられている。

【００２５】吐出管路１４の先端部は、上部ケース１２
の吐出管路部１２ａに設けられた吐出口１２ｂに連通し
ている。この吐出口１２ｂは上方に向かって開口した状
態になっている。吐出口１２ｂの周囲の吐出管路部１２
ａの上面には、パッキン３８を挟んで、吐出管取付用フ
ランジ３０が一対のボルト３９およびナット（図示せ
ず）によって上部ケース１２に取り付けられている。

【００２６】図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図、
図３は図２のＢ−Ｂ線における断面図である。図２およ
び図３に示すように、上部ケース１２の吐出管路部１２
ａに設けられた吐出口１２ｂの周囲の壁面部におけるポ
ンプ室１９に近接した部分には、空気抜き弁４０が埋設
されている。この空気抜き弁４０は、吐出管路部１２ａ
の壁面部内に設けられた円筒状の弁室４１と、この弁室
４１内に配置されたボール状弁体４２とを有している。

【００２７】弁室４１の下端面は、開口された状態にな
っており、その開口部の周縁部に、下方に突出した環状
突起４６が、下端開口部を取り囲んだ状態で設けられて
いる。そして、環状突起４６が上部ケース１２と下部ケ
ース１３との間に設けられたパッキン１８に圧接され
て、弁室４１の下端開口をシール状態にしている。

【００２８】弁室４１の上部は、吐出管路部１２ａにお
ける吐出口１２ｂの周囲の壁面部上面に設けられた溝状
の空気流出孔４４に連通しており、この空気流出孔４４
が、吐出管路部１２ａの外方に達している。

【００２９】また、弁室４１は、上下方向に延びる連通
口４５によって、吐出管路部１２ａに設けられた吐出口
１２ｂに連通した状態になっている。

【００３０】弁室４１内に配置されたボール状弁体４２
は球形状をしており、通常は、自重によって弁室４１の
下部に位置して、上部の空気流出孔４４を開放している
が、吐出管路１４内の圧力が上昇することによって、弁
室４１内の上部へと移動し、空気流出孔４４を閉塞する
ようになっている。ボール状弁体４２は、必ずしも水の
比重よりも小さな比重を有している必要はなく、適当な
プラスチック材料によって球形状に成形されている。

【００３１】このような構成の水中ポンプは、ポンプケ
ーシング１０が水中に配置されて使用される。このと
き、上部ケース１２の吐出管路部１２ａにおける吐出口
１２ｂの周囲の壁面部内に埋設された空気流出弁４０の
ボール状弁体４２は、ポンプケーシング１０の周囲の水
圧によって、弁室４１の下部に下降した状態になり、空
気流出孔４４、弁室４１、および連通孔４５を通って吐
出管路１４内に水が流入する。吐出管路１４内に流入し
た水は、ポンプ室１９内に流入して、ポンプ室１９内の
空気を圧縮し、その空気を空気流出孔４４を通ってポン
プケーシング１０の外部にまで排出する。

【００３２】ポンプケーシング１０のポンプ室１９内に
は、吐出管路１４の上面に等しいレベルにまで水が流入
するために、ポンプ室１９の上部には空気が残留した状
態になる。

【００３３】このような状態で、駆動部２０の回転軸２
３が回転されて、ポンプケーシング１０内に配置された
羽根車１１が回転される。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
管路路１４および吐出口１２ｂを通って、吐出管取付用
フランジ３０によって連結された吐出管に吐出される。

【００３４】このとき、ポンプ室１９内に配置された羽
根車１１の下端は、吐出管路１４の上面よりも下方に達
しているために、羽根車１１の回転によって、ポンプ室
１９内の上部に残留した空気は、ポンプ室１９内に流入
した水と混合された状態になって水の内部に混入され、
水とともに吐出される。その結果、ポンプ室１９内には
空気がほとんど残留せず、ポンプ室１９内に水を吸引し
て吐出できなくなるおそれがない。

【００３５】羽根車１１の回転によって、ポンプ室１９
内に流入した水が、吐出管路１４内を通って吐出される
と、吐出管路１４内の圧力が上昇した状態になり、空気
流出弁４０のボール状弁体４２は、吐出される水の圧力
によって弁室４１内を上方へと移動し、弁室４１の上面
に圧接される。これにより、弁室４１の上部と上部ケー
ス１２の外部とを連通する空気流出孔４４が閉塞された
状態になり、空気流出孔４４を通って、吐出管路１４内
を通流する水および空気が流出するおそれがない。

【００３６】このように空気流出孔４４が閉塞された状
態になると、羽根車１１の回転によって、ポンプ室１９
内に流入した水が、吐出管路１４内を通って吐出口１２
ｂから吐出される。

【００３７】上部ケース１２および下部ケース１３は、
いずれも、プラスチックによって一体成形されている。
従って、上部ケース１２の壁面部内に埋設された空気流
出弁４０の弁室４１、空気流出孔４４、連通口４５、お
よび環状突起４６は、上部ケース１２をプラスチックに
よって成形する際に、同時に成形される。プラスチック
成形によって上部ケース１２が形成されると、上部ケー
ス１２内に形成された弁室４１内に、別個に製造された
球形状のボール状弁体４２が投入されて、上部ケース１
２と下部ケース１３とが、ボルト１６ａおよびナット１
６ｂ等によって一体的に連結される。これにより、空気
流出弁４０が形成されたポンプケーシング１０が形成さ
れる。

【００３８】このように、空気流出弁４０を製造するた
めに、特に複雑な作業を必要とせず、しかも、経費が大
幅に増加するおそれもない。

【００３９】また、空気流出弁４０の空気流出孔４４
は、吐出管５０を取り付けるための吐出管取付用フラン
ジ３０の下方にて、ポンプ室１９に対向した状態で設け
られているために、空気流出孔４４は目立つことがな
く、外観的にも優れている。

【００４０】なお、上記実施例では、プラスチック製の
ポンプケーシングについて説明したが、アルミニウム等
によって形成されたポンプケーシングにも本発明は適用
できる。

【００４１】

【発明の効果】本発明の水中ポンプのポンプケーシング
は、このように、ポンプケーシングを構成する上部ケー
スの壁面部内に空気流出弁が埋設された状態になってい
るために、空気流出弁を容易に、しかも、安価に製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水中ポンプの一例を示す一部破断側面
図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ線における断面図である。

【符号の説明】

１０ ポンプケーシング １１ 羽根車 １２ 上部ケース １２ａ 吐出管路部 １２ｂ 吐出口 １３ 上部ケース １４ 吐出管路 １５ 吸引口 １６ａ ボルト １６ｂ ナット １９ ポンプ室 ２０ 駆動部 ２２ ローター ２３ 回転軸 ２４ ステーター ３０ 吐出管取付用フランジ ４０ 空気流出弁 ４１ 弁室 ４２ ボール状弁体 ４４ 空気流出孔 ４５ 連通口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動部によって回転駆動される羽根車を
   内部に収容したポンプ室と、このポンプ室から延出して
   先端部に上方に向かって開口した吐出口を有する吐出管
   路とが形成されるように、相互に連結された上部ケース
   および下部ケースを有する水中ポンプのポンプケーシン
   グであって、 前記吐出管路を形成する上部ケースの吐出口の周囲の壁
   面部内に、ポンプ室内の圧力上昇によって閉塞される空
   気流出弁が埋設されていることを特徴とする水中ポンプ
   のポンプケーシング。