JPH08144989A - 補助空気・水吸引機能を有する水中ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】土砂やヘドロ等の水中堆積物を、水中に混入し
た気泡のリフト力を利用して効果的に吸引・搬送するこ
とができる。 【構成】 下面に堆積物吸引開口を有するとともに内部
にインペラを回転自在に配設するインペラケーシング
と、同インペラケーシングの上部に連設するとともに、
内部にインペラを回転させるためのモータを同心円的に
配設したモータケーシングを具備する水中ポンプにおい
て、インペラの背面側に背面室を設け、背面室の中央部
を、インペラケーシングの上部中央部に設けた水流入開
口を介してインペラケーシングの外部と補助水吸引通路
を介して連通するとともに、同背面室の外周部をインペ
ラケーシングの外周縁部と連通連結し、かつ、インペラ
の背面側に背面室に突設する補助水吸引用羽根を取付
け、さらに、補助水吸引通路に、空気吸引通路の一端を
臨ませ、同空気吸引通路の他端を大気に連通している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土砂やヘドロ等の水中
堆積物を、水中に混入した気泡のリフト力を利用して効
果的に吸引・搬送することができる水中ポンプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、水中ポンプの一形態として、下面
に堆積物吸引開口を有するとともに内部にインペラを回
転自在に配設するインペラケーシングと、同インペラケ
ーシングの上部に連設するとともに、内部にインペラを
回転させるための電動モータ等のモータを同心円的に配
設するモータケーシングとを具備する。

【０００３】また、インペラケーシングは、その周縁部
に、堆積物移送管を連通連結している。

【０００４】かかる構成によって、モータの駆動によっ
て、インペラと撹拌羽根とを回転して、堆積物を撹拌す
るとともにインペラケーシング内に吸引し、その後、堆
積物移送管を通して堆積物を外部に排出することができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の水中ポンプは、未だ、以下の解決すべき課題を有して
いた。

【０００６】即ち、通常、水中ポンプの能力は、主とし
て、海底から浚渫船までの垂直距離、即ち、水の揚程を
考慮して決定されている。従って、堆積物移送管を通し
て移送される水中の土砂やヘドロ等の堆積物の濃度が高
い場合、水中ポンプは充分な能力を発揮することができ
ず、堆積物の排出作業を効果的に行うことができなかっ
た。

【０００７】一方、上記した水中ポンプでは、インペラ
の回転によってインペラの背面側にも水が流入して封水
軸受は大きな水圧を受けることになる。従って、封水軸
受を充分な強度を有するものとする必要があり、水中ポ
ンプを高価なものとすることになっていた。

【０００８】本発明は、上記した課題を解決することが
できる水中ポンプを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、下面に堆積物
吸引開口を有するとともに内部にインペラを回転自在に
配設するインペラケーシングと、同インペラケーシング
の上部に連設するとともに、内部にインペラを回転させ
るためのモータを同心円的に配設したモータケーシング
を具備する水中ポンプにおいて、インペラの背面側に背
面室を設け、背面室の中央部を、インペラケーシングの
上部中央部に設けた水流入開口を介してインペラケーシ
ングの外部と補助水吸引通路を介して連通するととも
に、同背面室の外周部をインペラケーシングの外周縁部
と連通連結し、かつ、インペラの背面側に背面室に突設
する補助水吸引用羽根を取付け、さらに、補助水吸引通
路に、空気吸引通路の一端を臨ませ、同空気吸引通路の
他端を大気に連通したことを特徴とする補助空気・水吸
引機能を有する水中ポンプに係るものである。

【００１０】本発明は、また、空気吸引通路を空気吸引
配管から形成したこと、及び、空気吸引通路の一部を、
モータケーシングの外周部に設けたモータ冷却ジャケッ
トから構成したことにも特徴を有する。

【００１１】本発明は、下面に堆積物吸引開口を有する
とともに内部にインペラを回転自在に配設するインペラ
ケーシングと、同インペラケーシングの上部に連設する
とともに、内部にインペラを回転させるためのモータを
同心円的に配設したモータケーシングを具備する水中ポ
ンプにおいて、インペラの背面側に背面室を設け、背面
室の中央部を、インペラケーシングの上部中央部に設け
た水流入開口を介してインペラケーシングの外部と補助
水吸引通路を介して連通するとともに、同背面室の外周
部をインペラケーシングの外周縁部と連通連結し、か
つ、インペラの背面側に背面室に突設する補助水吸引用
羽根を取付けたことを特徴とする補助空気・水吸引機能
を有する水中ポンプに係るものである。

【００１２】

【実施例】以下、添付図 (図１〜図５) に示す実施例に
基づいて、本発明に係る水中ポンプＰを具体的に説明す
る。

【００１３】(実施例１)図１に示すように、水中ポンプ
Ｐは、下面中央部に堆積物吸引開口10を有するとともに
内部にインペラ11を回転自在に配設するインペラケーシ
ング12と、同インペラケーシング12の上部に長尺筒体か
らなる軸受ケース13を介して連設するとともに、内部に
インペラ11を回転させるための電動モータや油圧モータ
等からなるモータ14を同心円的に配設するモータケーシ
ング15とを具備する。

【００１４】モータ14の出力軸16は軸受ケース13内を下
方を伸延しており、その伸延端にインペラ11の固着連結
している。

【００１５】また、インペラケーシング12の周縁部に
は、堆積物移送管17の下端が連通連結されており、同堆
積物移送管15の上端は、例えば、浚渫船上のタンク等と
連通連結されている。

【００１６】さらに、インペラケーシング12の堆積物吸
引開口10には、下方に向けて漸次直径を拡大しながら伸
延するらっぱ状の堆積物吸引筒18の上端が連結されてお
り、同堆積物吸引筒18は、その底板と周壁に、それぞ
れ、ストレーナー19,20 を具備している。

【００１７】かかる構成によって、モータ14を駆動する
と、インペラ11が回転して、インペラケーシング12内に
負圧を発生し、堆積物を堆積物吸引筒18を通してインペ
ラケーシング12内に吸引し、その後、堆積物移送管17を
通して堆積物を外部に排出することができる。

【００１８】本発明は、上記した構成を有する水中ポン
プにおいて、さらに、インペラケーシング12内を移送さ
れる堆積物流中に気泡を混入することができる以下の構
成に特徴を有する。

【００１９】すなわち、本実施例では、図１に示すよう
に、インペラケーシング12内において、インペラ11の背
面側には背面室21が儲けられている。この背面室は、そ
の中央部を、インペラケーシング12の上部壁の中央部に
設けた水流入開口22を介して軸受ケース13の下部に形成
した補助水流入空間23と連通しており、同補助水流入空
間23は、軸受ケース13の下部周壁に設けた補助水流入開
口24を介して水中ポンプＰの外部と連通連結している。

【００２０】そして、この補助水流入開口24と補助水流
入空間23とによって、補助水吸引通路が形成されること
になる。

【００２１】また、図１に示すように、インペラ11の背
面側には、背面室21内に突出する補助水吸引用羽根25
が、円周方向に間隔を開けて、複数個、突設状態に取付
けられている。

【００２２】さらに、軸受ケース13の下部には、図１及
び図２に示すように、空気吸引流路としての複数の空気
吸引配管26が、円周方向に90°間隔を開けて、垂直状態
に、ブラケット26a によって、固定支持されている。そ
して、各空気吸引配管26は、その下端開口27を補助水流
入空間23内に臨ませるとともに、その上端開口28を水面
ＷＬより上方をなす位置に配設している。また、同上端
開口28と略同一高さ位置で、軸受ケース13の周壁には空
気連通孔29が設けられている。

【００２３】かかる構成によって、モータ14の駆動によ
ってインペラ11が回転すると、上述したように、インペ
ラケーシング12内に負圧を発生し、この負圧によって、
堆積物が堆積物吸引筒18を通してインペラケーシング12
内に吸引され堆積物流を形成することになるが、同時
に、インペラ11の背面側をなす背面室21内にも補助水吸
引羽根25の回転によって負圧が発生することになる。そ
して、この負圧によって、水中ポンプＰの外部の水が、
補助水流入開口24→補助水流入空間23→水流入開口22を
通して背面室21内に流入する。この際、補助水流入空間
23内も負圧になるので、エジェクタ効果によって、外部
空気が空気吸引配管26を通して補助水に混入され、補助
水中に気泡を発生することになり、その後、同気泡混じ
りの補助水は、上述した堆積流と合流し、ついで、堆積
物移送管17を通して、外部に排出されることになる。

【００２４】かかる堆積物流は、従来の堆積物流と異な
り、大量の気泡を含んでいるので、その濃度が低減して
おり、かつ、気泡はリフト力を有するので、堆積物吸引
筒18を通してインペラケーシング12内に吸引され堆積物
流の濃度が高い場合であっても、効果的に外部に排出す
ることができる。

【００２５】図１に示す水中ポンプＰのその他の構成に
ついて説明すると、30,31 は出力軸16を回転自在に支持
する軸受、32はポンプ支持架台である。

【００２６】また、本実施例では、インペラ11の背面側
に設けた背面室21内の内部圧と、インペラ11の前面側の
インペラケーシング12内の圧力がバランスするので、封
水シール53の強度が低くてもよく、水中ポンプＰを安価
に製作することができる。

【００２７】(実施例２）本実施例は、図３に示すよう
に、空気吸引通路を、実施例１における軸受ケース１３
内に配設した空気吸引配管26に代えて水中ポンプＰの外
周に沿って配設した可撓性を有する空気吸引ホース40に
より形成したことを特徴とするものである。

【００２８】すなわち、図３に示すように、空気吸引ホ
ース40は、その下端開口41をインペラケーシング12の上
部壁の中央部に設けた水流入開口22の近傍に臨ませると
ともに、その他端を上方に伸延し、上端開口を、水面Ｗ
Ｌより上方をなす位置に配設している。なお、42は、空
気吸引ホース40の下端部をインペラケーシング12の上部
壁の上面に固定連結するための緊締金具である。

【００２９】従って、本実施例においても、モータ14の
駆動によってインペラ11を回転させ、同回転によって補
助水流入空間23内に負圧を発生させ、その際発生するエ
ジェクタ効果によって、堆積物流中に大量の気泡を含ま
せ、堆積物流の濃度低下と気泡のリフト力によって、効
果的に外部に排出することができる。

【００３０】また、本実施例では、空気吸引ホース40を
空気吸引流路として用いることによって、水中ポンプＰ
を相当深い個所に設置した場合であっても、上記した高
濃度堆積物の円滑な排出を行うことができる。

【００３１】なお、本実施例において、モータケーシン
グ15と軸受ケース13とは、図３に示すように、円周方向
に間隔を開けて配設した複数の支持脚43によって、イン
ペラケーシング12の上面に固定支持されており、支持脚
43間に、補助水流入開口24が形成されることになる。ま
た、図中、44は封水シール、45は軸受である。

【００３２】また、本実施例では、インペラ11の背面側
に設けた背面室21内の内部圧と、インペラ11の前面側の
インペラケーシング12内の圧力がバランスするので、封
水シール53の強度が低くてもよく、水中ポンプＰを安価
に製作することができる。

【００３３】(実施例３)本実施例は、図１に示す実施例
の変容例であり、図４に示すように、モータケーシング
15と軸受ケース13の外周面と、同外周面廻りに、一定の
半径方向間隔を開けて、筒状のジャケットケース50を同
心円的に配設することによって、冷却空間51を形成し、
同冷却空間51を、上記した空気吸引通路の一部として利
用することを特徴とする。

【００３４】なお、冷却空間51の上端開口は、空気吸引
ホース52の下端に連通連結されている。また、図中、53
は封水シール、54は軸受である。

【００３５】本実施例においても、モータ14の駆動によ
ってインペラ11を回転させ、同回転によって補助水流入
空間23内に負圧を発生させ、その際発生するエジェクタ
効果によって、堆積物流中に大量の気泡を含ませ、堆積
物流の濃度低下と気泡のリフト力によって、効果的に外
部に排出することができる。

【００３６】また、本実施例では、吸引空気を冷却空間
51内に流すことができるので、モータ14の昇温を防止で
き、モータ14に起因する各種事故を確実に防止すること
ができる。

【００３７】さらに、本実施例では、インペラ11の背面
側に設けた背面室21内の内部圧と、インペラ11の前面側
のインペラケーシング12内の圧力がバランスするので、
封水シール53の強度が低くてもよく、水中ポンプＰを安
価に製作することができる。

【００３８】なお、図４において、55はポンプ支持脚で
ある。

【００３９】(実施例４)本実施例は、図５に示すよう
に、実施例３に係る水中ポンプの変容例に係るものであ
り、インペラ11の背面側に設けた背面室21中に、インペ
ラケーシング12の上部壁の中央部に設けた水流入開口22
を介して、補助水流入空間23から、外部の水のみを流入
可能な構成としたことに構成上の特徴を有する。

【００４０】即ち、本実施例では、モータ14の駆動によ
ってインペラ11を回転させると、同回転によって補助水
流入空間23から外部水が背面室21内に流入し、その後、
同外部水によって堆積物流の濃度を低下させることがで
き、堆積物流を効果的に外部に排出することができる。

【００４１】また、この場合、インペラ11の背面側に設
けた背面室21内の内部圧と、インペラ11の前面側のイン
ペラケーシング12内の圧力がバランスするので、封水シ
ール53の強度が低くてもよく、水中ポンプＰを安価に製
作することができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明では、下面に堆積物吸引開口を有
するとともに内部にインペラを回転自在に配設するイン
ペラケーシングと、同インペラケーシングの上部に連設
するとともに、内部にインペラを回転させるためのモー
タを同心円的に配設したモータケーシングを具備する水
中ポンプにおいて、インペラの背面側に背面室を設け、
背面室の中央部を、インペラケーシングの上部中央部に
設けた水流入開口を介してインペラケーシングの外部と
補助水吸引通路を介して連通するとともに、同背面室の
外周部をインペラケーシングの外周縁部と連通連結し、
かつ、インペラの背面側に、背面室に突設する補助水吸
引用羽根を取付け、さらに、補助水吸引通路に、空気吸
引通路の一端を臨ませ、同空気吸引通路の他端を大気に
連通している。

【００４３】従って、モータの駆動によってインペラを
回転させ、同回転によって補助水流入流路内に負圧を発
生させ、その際発生するエジェクタ効果によって、堆積
物流中に大量の気泡を含ませ、堆積物流の濃度低下と気
泡のリフト力によって、効果的に外部に排出することが
できる。

【００４４】また、空気吸引流路を空気吸引ホースから
形成した場合は、水中ポンプを相当深い個所に設置した
場合であっても、上記した高濃度堆積物の円滑な排出を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る水中ポンプの断面正面
図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ線による横断面図である。

【図３】実施例２に係る水中ポンプの断面正面図であ
る。

【図４】実施例３に係る水中ポンプの断面正面図であ
る。

【図５】実施例４に係る水中ポンプの断面正面図であ
る。

【符号の説明】

Ｐ 水中ポンプ 10 堆積物吸引開口 11 インペラ 12 インペラケーシング 14 モータ 15 モータケーシング 21 背面室 22 水流入開口 25 補助水吸引用羽根 26 空気吸引配管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下面に堆積物吸引開口(10)を有するととも
   に内部にインペラ(11)を回転自在に配設するインペラケ
   ーシング(12)と、同インペラケーシング(12)の上部に連
   設するとともに、内部にインペラ(11)を回転させるため
   のモータ(14)を同心円的に配設したモータケーシング(1
   5)を具備する水中ポンプにおいて、 インペラ(11)の背面側に背面室(21)を設け、背面室(21)
   の中央部を、インペラケーシング(12)の上部中央部に設
   けた水流入開口(22)を介してインペラケーシング(12)の
   外部と補助水吸引通路を介して連通するとともに、同背
   面室(21)の外周部をインペラケーシング(12)の外周縁部
   と連通連結し、かつ、インペラ(11)の背面側に背面室(2
   1)に突設する補助水吸引用羽根(25)を取付け、さらに、
   補助水吸引通路に、空気吸引通路の一端を臨ませ、同空
   気吸引通路の他端を大気に連通したことを特徴とする補
   助空気・水吸引機能を有する水中ポンプ。
2. 【請求項２】空気吸引通路を空気吸引配管(26)から形成
   したことを特徴とする請求項１記載の補助空気・水吸引
   機能を有する水中ポンプ。
3. 【請求項３】空気吸引通路の一部を、モータケーシング
   (15)の外周部に設けたモータ冷却ジャケットから構成し
   たことを特徴とする請求項１記載の補助空気・水吸引機
   能を有する水中ポンプ。
4. 【請求項４】下面に堆積物吸引開口(10)を有するととも
   に内部にインペラ(11)を回転自在に配設するインペラケ
   ーシング(12)と、同インペラケーシング(12)の上部に連
   設するとともに、内部にインペラ(11)を回転させるため
   のモータ(14)を同心円的に配設したモータケーシング(1
   5)を具備する水中ポンプにおいて、 インペラ(11)の背面側に背面室(21)を設け、背面室(21)
   の中央部を、インペラケーシング(12)の上部中央部に設
   けた水流入開口(22)を介してインペラケーシング(12)の
   外部と補助水吸引通路を介して連通するとともに、同背
   面室(21)の外周部をインペラケーシング(12)の外周縁部
   と連通連結し、かつ、インペラ(11)の背面側に背面室(2
   1)に突設する補助水吸引用羽根(25)を取付けたことを特
   徴とする補助空気・水吸引機能を有する水中ポンプ。