JPS5852398Y2 - 排水装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は排水装置に係り、特に地下水中に含まれた空気
やガスの気体を第１段の羽根車内で吸気し、気体を除去
した地下水を第２段の羽根車に供給できるようにしたウ
ェルポイント工法に使用するための排水ポンプに関する
。

一般にウェルポイント工法は、地下水位を降下せしめる
土木工法として広〈実施されている。

このウェルポイント工法を実施するには、ウェルポイン
トと称される多数の揚水管を地盤に挿入して地下水をく
み上げ、ヘッダパイプと称される集水管を介して地下水
を排水ポンプで外部へ排水するようになっている。

ところが、排水ポンプに吸込まれる地下水中には空気や
ガスが混入しており、気水混合状態のまΣポンプの羽根
車に吸込ませるとキャビテーション等を起して排水ポン
プの性能を著しく低下させてしまう。

そこで、従来はヘッダパイプと排水ポンプとの間に気水
分離のためのセパレートタンクを組込んで気水分離をあ
らかじめ行ない吸気した地下水のみを排水ポンプの入口
に供給していた。

この種のウェルポイント工法用のポンプ装置は例えば実
公昭５３−１８６４２号公報によっても知られている。

しかして、この種の従来の排水装置においては、セパレ
ートタンク内が真空ポンプにより負圧に維持されている
が、この真空度が高（なるとポンプ吸込圧力と真空吸気
圧が引張合状態となって、例えば渦巻型ポンプにおいて
は、マウスリング間隙が１ｍｍ以上になると渦流（外周
圧力水が吸込口に戻る状態）を生じたり、軸回紙部詰物
摩擦損耗部から空気が侵入して真空ポンプ側に逆流した
り、さらには真空ポンプ内に水が吸込まれてしまったり
するという問題があり、従来よりこの点の改善が望まれ
ていた。

本考案はこのような事情を考慮しと考案されたものであ
って、地下水中に含まれた空気やガスを吸気すると共に
セパレートタンク内の負圧室の圧力の影響を栄げてポン
プの性能が低下することのないようにしたウェルポイン
ト工法で使用される排水装置を提供することを目的とし
ている。

しかして、本考案によれば、上記目的は、電動機によっ
て駆動される回転軸上に第１段の羽根車および第２段の
羽根車を入口が互いに外側を向くように固着し、上記第
１段の羽根車の後面シュラウドに吸気口を開口させ、こ
の吸気口と気水分離のための真空ポンプに連結されたセ
パレートタンりとを吸気室および上記回転軸内を通る吸
気通路によって連結しておく一方、第１段の羽根車の出
口と第２段の羽根車の入口とを連絡通路で接続すること
によって達成される。

以下本考案による排水装置の実施例を図面を参照して説
明する。

第１図は本考案による排水装置の一実施例を分りやすく
原理的に示したものであり、図中符号１は電動機を示し
、この電動機１には回転軸２が直結され、回転軸２は軸
受３．３によって回転可能に支承されている。

上記回転軸２上には、第１段の羽根車４および第２段の
羽根車５が間隔をおいて固定され、これらの羽根車４．
５は、入口が互いに外側を向くように間隔をおいて配置
され羽根車回転時に生ずる推力を互いに打ち消し合える
ようになっている。

これらの羽根車４．５は、第２図に示されるように、ケ
ーシングによって囲まれていることはもちろんであるが
第１図においては分りやすくするためにケーシングを省
略して示しである。

上記第１段の羽根車４の後面シュラウド６には複数個の
吸気ロア、７、・・・７が穿設されており、一方、上記
回転軸２の内側には、図の左端に開口する吸気通路８が
軸線方向に沿って設けられこの吸気通路８と上記吸気ロ
アとは環状の吸気室９を介して連通している。

上記吸気室９は、カップ状の蓋体１０を回転軸２と後面
シュラウド６との間に設けて環状の室を形成することに
よって容易に形成することができる。

また、第１図において符号１１は、気水分離のためのセ
パレートタンクを示しており、このセパレートタンク１
１の上方には真空ポンプ１２が接続されている。

第２図は、上述した回転軸２、第１段の羽根車４および
第２段の羽根車５を収容するケーシング１３の構成の詳
細を示している。

ケーシング１３は、空気およびガスの混入した地下水の
吸込口１４と空気およびガスを脱気して加圧された地下
水の吐出口１５とを有し、上記吸込口１４と吐出口１５
との間には、第１段の羽根車室１６および第２段の羽根
車室１７が設けられている。

第１段の羽根車室１６と第２段の羽根車室１７とは、第
３図および第４図から明らかなように、円周方向に等配
された４個の横断面が矩形状のダクト１９．１９・−・
により形成される連絡通路１８．１８・・・によって連
絡されている。

したがって、第１段の羽根車４の出口を出た加圧された
地下水は、４個の連絡通路１８．１８．１８を通して第
２段の羽根車５０入口に導かれることになる。

さらに、上記第２段の羽根車室１７の外側であって、上
記ダクト１９．１９．１９．１９を除いた領域は吐出室
２０となっており、この吐出室２０は外側ケーシング２
１によって形成され吐出口１５と連通している。

とこれで、上記回転軸２の図の左方の軸端は、室２２を
形成するキャップ２３によって被われキャップ２３には
導出管２４が接続されており、空気およびガスが混在し
た地下水をセパレートタンク１１へ供給できるようにな
っている。

なお、第２図において符号２５はシールパツキンを示し
ており、ケーシング１３と回転軸２との間の軸封を図っ
ている。

上記セパレートタンク１１は、タンク内で比重の差を利
用して気水分離されるようにした第５図の構造のセパレ
ートタンクを使用すれば良く、タンク内の上方空間に滞
溜した空気およびガスを真空ポンプ１２を使って排気す
るようになっている。

すなわち、第５図において、真空ポンプ１２へ連通する
吸気口３０、吸水口１４ヘパイブ（図示を省略）により
接続された排水口３１ならびに導出管２４へ連通する気
水導入口３２を備えたタンク本体３３は、周縁に弁座３
４を形成したドレン排出孔３５を有する中間隔壁３６に
より上下２室３７．３８に区画されている。

このタンク本体３３の中央には支柱３９が上蓋４０と中
間隔壁３６との対向面へ設けた凹部４１，４２に遊嵌さ
れており、この支柱３２には、浮子４３が遊挿されてい
る。

この浮＋″４３には、リンク機構により上部室３７の水
位が一定レベル以上となったときドレン排出口３５を開
放しこのレベル以下となったときドレン排出口３５を閉
鎖する弁体４４が連結されている。

本考案による排水装置は上述のように構成されているか
ら、電動機１を起動して回転軸２を回転駆動すると、ヘ
ッダパイプ（図示せず）に集められた地下水は、吸込口
１４より導入され、第１段の羽根車４０入口より羽根と
羽根の間に流入する。

この第１段の羽根車４０羽根と羽根との間の流路を流れ
る間に地下水中に混入している空気やガスは、複数個の
吸気ロア、７、・・・７より地下水の一部を伴って吸気
室９に流入する。

この吸気室９に流入した空気やガスを含んだ地下水は吸
気通路８を通って室２２に送られ、さらに導出管２４を
通してセパレートタンク１１に供給され、こＳで空気、
ガスと地下水とが気水分離される。

セパレートタンク１１内で分離された空気およびガスは
、真空ポンプ１２によって積極的に排気される。

一方、空気およびガスと共に吸引された地下水は、セパ
レートタンク１１の下方に滞溜し、セパレートタンク１
１内の水位が一定レベル以上となり弁体４４が開放する
と排水口３１を通って吸込口１４かも地下水と共に吸引
される。

一方、第１段の羽根車４内で空気およびガスを脱気され
た地下水は、第１段の羽根車４の出口を流出して４個の
連絡通路１８．１８．１８．１８を経て、第２段の羽根
車室１７内に導入され、第２段の羽根車５０人口より羽
根と羽根の間の流路に導かれ加圧されながら吐出室に吐
出され吐出口１５より排水される。

以上述べたように本考案によれば、第１段の羽根車の後
面シュラウドに吸気口を設けておき、この吸気口を通し
て地下水中の空気およびガスを吸気室に導き回転軸内に
設けられた吸気通路を介してセパレートタンク内へ誘導
して気水分離するようにしたから、空気およびガスを除
去した地下水を連絡通路を介して第２段の羽根車の入口
に導くことができ、ポンプの性能を低下させることなく
地下水を加圧して吐出口より排水することができる。

また実施例に示したようにセパレートタンク１１へ、内
部の水位が一定レベル以上となったとき開放する弁機構
を設けると共にセパレートタンクの排水口をポンプの吸
込口へ連結させて強制的にドレンな吸引させるようにす
れば、セパレートタンク内の水位が上昇して真空ポンプ
へ水が吸い込まれるような事故を防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による排水装置の一実施例の要部を原理
的に説明した説明図、第２図は同排水装置の要部である
ポンプ装置を示した縦断面図、第３図は第２図の■−■
線に沿う横断面図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線に沿
う横断面図、第５図はセパレートタンクの横断面図であ
る。 １・・・・・・電動機、２・・・・・・回転軸、４・・
・・・・第１段の羽根車、５・・・・・・第２段の羽根
車、６・・・・・・後面シュラウド、７・・・・・・脱
気口、８・・・・・・脱気通路、９・・・・・・脱気室
、１０・・・・・・蓋体、１１・・・・・・セパレート
タンク、１２・・・・・・真空ポンプ、１３・・・−・
・ケーシング、１８・・・・・・連絡通路、１９・・・
・・・ダクト。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）電動機によって駆動される回転軸上に第１段の羽
   根車および第２段の羽根車を入口が互いに外側を向くよ
   うにして固着し、上記第１段の羽根車の後面シュラウド
   に吸気口を開口させ、この吸気口と気水分離のための真
   空ポンプに連結されたセパレートタンクとを吸気室およ
   び上記回転軸内を通る給気通路によって連結しておく一
   方、第１段の羽根車の出口と第２段の羽根車の入口とを
   連絡通路で接続するようにしたことを特徴とする排水装
   置。
2. （２）上記第１段の羽根の後面のシュラウドには、内側
   に環状の吸気室を形成するカップ状の蓋体が宛がわれ、
   上記環状の吸気室を介して上記吸気口と回転軸内の吸気
   通路とを連通させた実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の排水装置。