JPH06100190B2 - 固液排出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ヘドロや水中浮遊物などの固形分及び水や
廃油などの液体のいずれをも排出することが可能な固液
排出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、水中の浮遊物や水底のヘドロといった固形物や水
底に沈んでいる廃油などの比重の重い液体などを排出す
るときには、真空ポンプと固形分回収用のチャンバーを
組み合わせたものが使用され、河川やプールなどを排水
するときには水中ポンプが使われていた。

従来の真空ポンプは固形混合分の排出が可能であるとし
ても大量輸送には向かない。真空ポンプを用いて水中の
固形分や廃油などを排出する場合は、上記のようにチャ
ンバーを組み合わせ、チャンバーの内部へそれら固形分
や廃油をバキュームアップして回収する必要がある。し
かし、チャンバーを組み合わせても、真空ポンプの機能
上、排水については効率が悪い。他方、従来の水中ポン
プは排水を行うには適するが、ヘドロや水中浮遊物など
の固形分や水底に沈む液体を取り込むと揚水性能が低下
するため、上記ヘドロなどの固形分の回収には不向きで
ある。

このような事情から、上記のように従来は水中ポンプと
真空ポンプとを排出対象物や場所などに応じて使い分け
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来のように真空ポンプと水中ポンプとを使い
分けると、それらを別々に用意せねばならないことから
そのこと自体がコスト高につながるのみならず、それら
のメンテナンスも別々に行わねばならないのでメンテナ
ンスコストも高くつくという問題点がある。また、排水
と固形分の排出とを同時に行うときには真空ポンプと水
中ポンプを駆動するための電源も別々に必要になり、ラ
ンニングコストが高くつくという問題もあった。

この発明は、以上の問題点を解決するもので、真空ポン
プ機能を持った部分と水中ポンプ機能を持った部分とを
それぞれユニットに構成し、これらのユニットをそれら
に共通の駆動ユニットに着脱できるようにして、装置コ
ストのみならず、メンテナンスコストのランニングコス
トの低減を図り、同時に排水性能や固形分の排出性能の
低下を生じることなく効率よく排水及び固形分の排出を
行うことが可能な固液排出装置を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明の固液排出装置は、
回転出力軸を備えた駆動機構の外ケーシングの一端部
に、羽根車が取り付けられる上記回転出力軸の先端部を
突出状態で支持する軸受台が設けられ、上記外ケーシン
グを取り囲むポンプケーシングの内部に形成された流体
通路と上記軸受台の外周端部に開設された流体入口とが
連通されていると共に、上記流体通路に流体出口が設け
られてなる駆動ユニットと、上記駆動ユニットに着脱さ
れ、かつ、装着状態では上記流体入口に連通するポンプ
室を上記軸受台との間に形成するケーシングを備えた水
中ポンプユニットと、上記駆動ユニットに着脱され、か
つ、装着状態では上記軸受台との間にポンプ室を形成す
るケーシングを備え、このケーシングに、上記ポンプ室
に通じる空気吸込口及び空気吐出口とこの空気吐出口を
上記流体入口に連通させる流体通路とが設けられている
と共に、この流体通路の入口に、流体中から固形分を分
離するフィルターを備えたチャンバーが設けられてなる
真空ポンプユニットとから構成されている。

〔作用〕

上記構成の固液排出装置において、駆動ユニットの水中
ポンプユニットを装着すると、これら両ユニットによっ
て一つの水中ポンプが構成される。こうして構成された
水中ポンプにおいては、駆動機構の回転出力軸の回転に
より羽根車が回転し、それに伴って一般的な水中ポンプ
の機能であるポンプアップ機能が発揮される。

また、水中ポンプユニットを取り外した駆動ユニットに
真空ポンプユニットを装着すると、駆動ユニットと真空
ポンプユニットの両ユニットによって一つの真空ポンプ
が構成される。こうして構成された真空ポンプにおいて
は、駆動機構の回転出力軸の回転により羽根車が回転
し、それに伴って一般的な真空ポンプの機能であるバキ
ュームアップ機能が発揮される。そして、このような真
空ポンプとしての使用状態において、チャンバーは、フ
ィルターによって分離された固形分を回収することに役
立ち、フィルターは、固形分を分離して流体（例えば水
や廃油）のみを排出させることに役立つ。

〔実施例〕

第１図は駆動ユニット１に水中ポンプユニット２を装着
した状態を示す全体縦断面図、第２図は駆動ユニット１
に真空ポンプユニット３を装着した状態を示す要部縦断
面図である。

駆動ユニット１は、駆動機構４と軸受台５とポンプケー
シング６とかなる。駆動機構４は円筒状の外ケーシング
７のカバー８、下壁９に玉軸受10,11を介して支持され
た回転出力軸12と、回転出力軸12に固着された回転子13
と、外ケーシング７に固着された固定子14とを備えてい
る。軸受台５は上記外ケーシング７の一端部に取付ボル
ト15を用いて取り付けられており、その外周端部には流
体入口16が開設されている。また、軸受台５は上記回転
出力軸12をその先端部12aが突出する状態で支持してい
る。そして、軸受台５と外ケーシング７との間にはメカ
ニカルシール17が介設され、さらに軸受台５と回転出力
軸12との間には水密性を保つためのシール材18が介設さ
れている。ポンプケーシング６は上記外ケーシング７を
取り囲む状態で軸受台５に固着されている。また、上記
駆動機構４はポンプケーシング６に偏心状態に内包され
ている。そして、ポンプケーシング６と外ケーシング７
との間の空間が流体通路19とされ、この流体通路19と上
記流体入口16が連通されていると共に、ポンプケーシン
グ６に取り付けられたホースカップリング20の内部通
路、即ち流体出口が上記流体通路19に連通されている。
21は駆動ユニット１に設けられた把手21,22は駆動機構
４へ駆動用電力を供給するためのケーブル、23は加熱防
止用の保護装置である。

水中ポンプユニット２は上記駆動ユニット１に着脱可能
なケーシング24を備えている。このケーシング24は通路
27を形成する内ケーシング25と外ケーシングとを有する
と共に、内ケーシング25に開口28が介設され、さらに、
ケーシング24の周囲の開口にはフィルター24aが設けら
れている。そして、この水中ポンプユニット２を駆動ユ
ニット１に装着した状態では、内ケーシング25と上記軸
受台５との間にポンプ室29が形成され、このポンプ室29
が軸受台５の流体入口16に連通される構成となってい
る。また、回転出力軸12の先端部12aに羽根車100を取り
付けた状態では、その羽根車100がポンプ室29の偏心箇
所に配置され、羽根車100の回転によってポンプ室29内
へ吸い上げられた流体、例えば水や廃油が流体入口16か
ら流体通路19を通してポンプアップされるようになって
いる。

真空ポンプユニット３も上記駆動ユニット１に着脱可能
なケーシング30を備えている。このケーシング30は内ケ
ーシング31と外ケーシング32とこれら両ケーシング31,3
2の相互間の間隙を仕切る仕切壁33を有すると共に、内
ケーシング31における仕切壁33を挟む両側に空気吸込口
34と空気出口35が開設されている。仕切壁33によって仕
切られた二つの流体通路36,37のうち、空気吸込口34に
連通されている流体通路36の入口38にはチャンバー39が
設けられている。このチャンバー39はフィルター40を装
備しており、チャンバー入口41から流入した固液混合物
中の固形分がフィルター40によって分離回収され、液体
のみがフィルター40を通過する構成となっている。ま
た、真空ポンプユニット３を駆動ユニット１に装着した
状態では、内ケーシング31と軸受台15との間にポンプ室
43が形成され、かつ、空気吐出口35に連通されている流
体通路37の出口42が軸受台５の流体入口16に連通される
構成となっている。さらに、上記の装着状態では、回転
出力軸12の先端部12aに取り付けられた羽根車200の回転
によってチャンバー39の内部に負圧が生じ、その負圧に
よって固液混合物がチャンバー39内へ吸引される構成と
なっている。

駆動ユニット１に対して水中ポンプユニット２を着脱さ
せるための機構50、並びに駆動ユニット１に対して真空
ポンプユニット３を着脱させるための機構50としては、
公知の機構を採用することが可能である。例えば、水中
ポンプユニット２側及び真空ポンプユニット３側にクラ
ンプを設け、このクランプの相手側である係合突起を駆
動ユニット１に設けたものであっても、ボルト・ナット
を用いたものであってもよいが、ワンタッチ式に着脱で
きる形式のものであると着脱に手間がかからないので望
ましい。

次に作用を説明する。

水中ポンプとして使用するときは、第１図のように、駆
動ユニット１に水中ポンプユニット２を装着する。この
状態で水中に入れ、ケーブル22を経て駆動機構４へ駆動
用電力を供給し、回転出力軸８とともに羽根車100を回
転させると、フィルター24aを通過した水がケーシング2
4の通路27及び開口28を経てポンプ室17に吸い込まれる
と同時に、ポンプ室29に溜まっている水が遠心力によっ
て周囲へ拡がり、流体入口16及び流体通路19を経てホー
スカップリング24の内部通路から揚水される。

次に真空ポンプとして使用するときは、第２図のよう
に、駆動ユニット１に真空ポンプユニット３を装着す
る。この状態で水中に入れ、ケーブル22を経て駆動機構
４へ駆動用電力を供給し、回転出力軸８とともに羽根車
200を回転させると、ポンプ室43に封入された封液
（水）が遠心力によって周囲へ拡がり、そのときに生じ
る水膜のピストン作用によってチャンバー39の内部に負
圧が発生し、その負圧に応じた力で汚泥などの固形分を
含む固液混合物がチャンバー39の内部へ吸い込まれる。
そして、フィルター40により固液混合物中の固形分がチ
ャンバー39に分離回収され、水や廃油などの液体のみが
入口38、流体通路36、空気吸込口34を通ってポンプ室43
に吸い込まれる。ポンプ室43に吸い込まれた水や廃油な
どの液体は、バキュームアップ作用によって空気吐出口
35、流体通路37、流体入口16及び流体通路19を通ってホ
ースカップリング20より排出される。なお、ポンプ室43
に液体が流入しても、駆動ユニット１と真空ポンプユニ
ット３によって構成されている真空ポンプが液封式であ
れば何等不都合を生じない。

このような固液排出装置において、羽根車100,200は同
一の構成のものを用いてもよい。その場合、水中ポンプ
用羽根車を用いることが望ましい。また、羽根車100,20
0として異なるものを用いてもよい。その場合は、羽根
車100として水中ポンプ用羽根車を用い、羽根車200とし
て真空ポンプ用羽根車を用いるとよい。異なる羽根車を
用いる場合にとっては、回転出力軸12の先端部にねじ部
12bを設け、このねじ部にナット44,45を用いて羽根車10
0,200を着脱する構成としておくとよい。

以上のような固液排出装置は、把手21を手で持って楽に
携帯できるので、種々の場所で種々の用途に手軽に使用
できる。たとえば、土木建設用の排水装置、底水・残水
の排水装置、ヘドロ・廃油などの汚泥・汚物の排出装置
として使用できる。また、材質をアルミニウム合金やプ
ラスチックにできるから、そのようにすることによって
容易に軽量化が達成される。

このように駆動ユニット１に対して水中ポンプユニット
２と真空ポンプユニット３とを選択的に取り付けられる
構成の固液排出装置によると、水中にあるすべての液体
や固形分を極めて効率よく排出ないし回収できる。

〔発明の効果〕

この発明の固液排出装置は、一つの駆動ユニットに対し
て水中ポンプユニット又は真空ポンプユニットを選択的
に取り付けることにより、水中ポンプとしての真空ポン
プとしても使用でき、しかも真空ポンプユニットには、
固液混合物から固形分を分離回収するフィルター及びチ
ャンバーが設けられているので、水や廃油のみならず、
固形分の回収も可能になる。従って、水中のすべての液
体や固形分を排出することが可能になるという効果があ
る。また、駆動ユニットが水中ポンプユニット及び真空
ポンプユニットに共通になっているから、従来に比べて
装置コスト、メンテナンスコスト、ランニングコストが
安くつくという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の実施例である固液排出装
置の使用状態を示し、第１図は水中ポンプとして使用す
るときの全体縦断面図、第２図は真空ポンプとして使用
するときの要部断面図である。 １…駆動ユニット ２…水中ポンプユニット ３…真空ポンプユニット ４…駆動機構 ５…軸受台 ６…ポンプケーシング ７…外ケーシング 12…回転出力軸 12a…回転出力軸の先端部 16…流体入口 19…流体通路 24…ケーシング 29…ポンプ室 30…ケーシング 34…空気吸込口 35…空気吐出口 36,37…流体通路 38…入口 39…チャンバー 40…フィルター 43…ポンプ室 100,200…羽根車

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転出力軸を備えた駆動機構の外ケーシン
   グの一端部に、羽根車が取り付けられる上記回転出力軸
   の先端部を突出状態で支持する軸受台が設けられ、上記
   外ケーシングを取り囲むポンプケーシングの内部に形成
   された流体通路と上記軸受台の外周端部に開設された流
   体入口とが連通されていると共に、上記流体通路に流体
   出口が設けられてなる駆動ユニットと、 上記駆動ユニットに着脱され、かつ、装着状態では上記
   流体入口に連通するポンプ室を上記軸受台との間に形成
   するケーシングを備えた水中ポンプユニットと、 上記駆動ユニットに着脱され、かつ、装着状態では上記
   軸受台との間にポンプ室を形成するケーシングを備え、
   このケーシングに、上記ポンプ室に通じる空気吸込口及
   び空気吐出口とこの空気吐出口を上記流体入口に連通さ
   せる流体通路とが設けられていると共に、この流体通路
   の入口に、流体中から固形分を分離するフィルターを備
   えたチャンバーが設けられてなる真空ポンプユニットと
   からなる固液排出装置。