JPS5993981A - 水中式容積形ロ−タリ−ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、従来、主として陸上式として用いられていた
容積形ロータリーポンプを水中式とすると共に、完全な
冷却手段によりインペラ焼損事故を皆無となすことを目
的とした水中式容積形ロータリーポンプの開発に関する
ものである。

近時、原水流入槽に流入した汚水を計量槽を経てスクリ
ーン部に送り、異物除去を行ったのち次の曝気槽以降の
工程に流す方式の汚水処理方式が採用されているが、こ
の場合の原水槽より計量槽への移送ポンプとしては、原
水槽の水位が時間帯により大きく変動するにも拘らず常
時はソ一定流量で且つ、槽底に滞溜する異物も共に排出
しなければならないという特殊仕様のものとなる。

この様な条件に適合するポンプとして、ゴム等可撓性の
インペラを用いた容積形ロータリーポンプが考えられ、
容積形はそれ自体が自吸性能を有することから一般的に
は陸上用として使用されている。

しかし乍ら、この種可撓性インペラにおける最大の弱点
としてはポンプケーシングとの摺動回転に起因する摩擦
熱によりインペラ寿命が比較的短命丁あることが挙げら
れ、これの対策としてはインペラ外周に２重ケーシング
による水溜部を形成させたり、さらに冷却フィンを付加
する等の改良が行われているが、構成が複雑となって高
価であるのみならず、水溜部容積には自づと限度もある
ことで充分な冷却装置とはなし得ないものである。

一方、遠心形ポンプにおいてはモードル直結の水中式の
ものが古くから採用されている。この種ポンプでの土木
建設用のものでは、最低水位状態において湧水に応じて
排水と空転との反覆運転を行うものもあるが、設備用と
して定置式のものでは一般に水位制御装置を用いて高低
２位置間の自動排水運転が行われている。

しかして、遠心形の水中式と同様に前述容積形のポンプ
を水中式として用いて面倒なポンプ部の冷却装置を省略
することは容易に想到し得るものではあるが、実際問題
として通常の下向き開口の吸込口としたものでは、自動
水位制御装置のない場合、あるいは水位制御装置があっ
ても万−何らかの理由によって該制御装置が不作動とな
った際に、インペラ室部が完全に空中に曝されることと
なって、冷却不能によりたちまちインペラの焼損事故を
惹起することとなる。

葦だ、吸込管開口をインペラ室より上方とすれば前述焼
損事故は解消し得るものの、槽底に滞溜する汚泥の吸込
が不能となるため、槽底の汚泥排出を兼ねる目的のもの
には不適となり、これら諸問題に対する伺らかの対策も
構せぬ限りは水中用として適用し得ないものである。

本発明は前述事情に鑑み、水中モードルの回転軸延長下
端に固定したインペラに外嵌するととく軸封部を介しポ
ンプケーシングを連設し、該ポンプケーシング外周に設
けた吸込口を上下２段に開口した吸込金具と連通させた
ことを第１の特徴とし、さらに前述構成のもののモード
ル駆動制御回路中に所定値以下への所要動力の低下を検
出する検出器を介在せし峰、運転開始後における前記検
出器の作動によシ運転を停止する回路構成としたことを
第２の特徴とする、水中式容積形ロータリ−ポンプに関
するもので、遠心形ポンプにおいては一定量の空気吸入
により全く排水不能となるのに対し、容積形においては
空気吸入開始後は該吸気量に応じて減少する排水作用が
継続されるものである点を利用し、さらに、これに伴な
って負荷、即ち駆動力も漸次減少する点を利用すること
にょシ自動停止せしめて、二重に安全を図り得る極めて
有効なポンプを提供ぜんとするものである。

図の実施例につき詳述すれば、１は縦軸形水中モードル
で、回転軸２の下部は延長して多数の放射状ブレードを
有するゴム等可撓材より成るインペラ３を固着しである
。

４は円筒状に形成して前記インペ°う３の外周部が摺接
回転可能なるごとく外嵌したポンプケーシングで、前記
水中モードル１のケーシング下方延長端に連設すること
により上面に軸封室５を形成している。６は軸封装置、
７は前記ポンプケーシング４内に固定した三ケ月状カム
、８／ｆｉケ一シング下部開口端を閉塞する蓋板、９は
脚である。

前記ポンプケーシング４は外周側部に吸込口４ａおよび
上方へ屈曲する吐出口４ｂを備えており、吸込口４ａに
は上下方向にそれぞれ適宜長さの筒部をもったＴ字管よ
り成る吸込金具１０を取付けである。

しかして本発明ポンプを槽底に載置して運転を開始する
と、槽内の水位がＨｌよシＨ２に至る間は吸込金具１０
の上部開口１０ａおよび下部開口１０ｂの両方から吸水
して、ケーシング４内を経て吐出口４ｂより図示しない
吐出管より外部へ排水する。したがって、下部開口１０
ｂからは槽底に滞溜する汚泥や異物を混入状で吸水する
。

次いで排水により水位が低下してＨ２近傍に至ると、上
部開口１０ａは空気混入状の吸水作用を開始して全体的
な排水量ｔま低下し始める。この状態では水面上に浮遊
する軽量異物が漸次核上部□開口１０ａに引寄せられ、
該開口１０ａより吸込まれる。さらに水位が低下してＨ
２に至ると、上部開口１０ａよりの吸水が停止して空気
のみ吸引されることとなるが、下部開口１０ｂが水中に
没しているため水位がＨ３に至るまでの間は排水量が低
下、即ち水位低下速度は遅くなるが排水は継続され、水
位がＨ３に至ると排水は全く停止することと彦る（第１
１図実線参照）。

尚、第１１図中に点線で示すものは、吸込金具が下向き
に屈曲したＬ形管で下端にのみ開口を有する場合の水位
低下と時間の関係を表わしたもので、水位がＨｌに至る
までの間はｔ丘ｙ等速で低下踵Ｈ３に至って急激に排水
が停止することが明らかである０ 本発明ポンプと対比して両者のインペラ部における温度
変化状態を第１２図に示しているが、同図から分かるよ
うに下向き開口のみの吸込金具の場合は排水停止付近か
ら急激にインペラの温度が上昇して焼付を起すが、本発
明ポンプにおいては水位がＨ２からＨ８までの間は徐々
に温度上昇を行い、且つこの期間は排水量の減少により
長時間とすることができる。この場合の水位低下速度は
、上部開口１０ａの直径およびインペラ３よυの高さを
調整することにょシ任意に変更し得るものである。

第１０図は、前述本発明ポンプを水位Ｈ２とＨ３間にお
いて自動的に停止させるべくした場合の構成をモードル
駆動制御回路図により示したもので、同図において１１
は押ボタンスイッチ、１２はｔ源、１３はスイッチ１１
の保持回路に設けた自動スイッチ、１４はモードル駆動
電流を検出する電流検出器で、前記自動スイッチ１３に
対し所定電流値以上において閉とし所定値以下で開とし
得ることく連係させである。

しかして、押ボタンスイッチ１１の操作によりポンプを
運転させると、駆動系の一流値上昇により自動スイッチ
１３が閉となって運転状態を保持する（押ボタン１１は
離す）。水位が低下してＨ２と８３間に至ると排水量が
遂次減少するため駆動系の電流値も減少し、所定設定値
に至れば自動スイッチ１３が開とされてポンプ運転が停
止する。

前述説明においてポンプ自体の構成としては第３図に示
すごとく、モードル回転軸２の中心とポンプケーシング
１０４の中心を偏心はせたもの、その他公知の構成を用
いても全く同様に実施可能であり、さらに吸込金具は第
４図に１１０で示すことく上部間Ｃ］１１０ａに長さの
異なる短管１１５を取替自在に螺装させれば、水位Ｈ２
の位置の調整が可能となるものである。

同様の目的で、第５図に示すととく吸込金具２１０は上
向き筒部２１０ａを若干長く延長し外側半周部を削除し
て切欠状となし、該切欠部露出長を可変とするべく縦管
外側に半円状カバー２１５を重合し、長穴２１５ａｅ介
しボルト２１６によって上下位置調整自在としてもよい
。

また、第７〜９図に示すごとく吸込金具３１０は上下方
向に半円状の筒部を形成し、脚部を外側方に屈曲してポ
ンプケーシング４に対する取付面とした断面Ｕ字形部材
としてもよい。

以上詳述せるごとく本発明ポンプは、水中モードルに連
設したポンプケーシング内において回転軸兼用でインペ
ラを固定すると共に、ポンプケーシング外周に設けた吸
込口を上下２段に開口した吸込金具と連通させたため、
インペラ外周部は常時大量の水によって冷却されるのみ
々らず、吸込金具の上部開口位置をある程度高位置とす
ることにより該上部開口付近以降は気水混合の吸込とし
て水位低下速度を遅らせ、もってケーシングの冷却不足
によるインペラの温度上昇を抑制し、しかも運転中は下
部開口より槽底に滞溜する汚泥その他異物の吸入も可能
であシ、丑た吸込金具は通路形状を１字形としたため、
長尺の棒状異物の侵入防止も図り得るものである。

さらＫ、モードル駆動制御回路中に所定値以下への所要
動力の低下を検出する検出器を介在させて、運転開始後
における該検出器の作動をもって自動的にポンプ運転を
停止させるごとくしたため、水位制御装置を用いた自動
運転において該制御装置が故障しても、吸込金具の上部
開口と下部開口間における所定水位に至れば自動的に運
転を停止して、絶対にインペラ焼損事故が起らない安全
なポンプとなし得たものである。

【図面の簡単な説明】

第１・２図は本発明の１実施例を示すもので、第１図は
第２図におけるｌ−Ｉ矢視断面図、第２図は第１図にお
ける■−■矢視断面図、第３図は第２図相当の別の実施
′例の横断面図、第４−５・７図は吸込金具のそれぞれ
異なる実施例を示す図、第６図は第５図の吸込金具の平
面図、第８・９図は第７図の吸込金具の側面図と平面図
、第１０図はさらに別の実施例を示す回路図、第１１・
１２図は作用説明図である。 図中、■は水中モードル、２は回転軸、３はインペラ、
４はポンプケーシング、１０は吸込金具、１３は自動ス
イッチ、１４は電流検出器である。 出願人代理人　渭東　　隆 ４７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　水中モードルの回転軸延長下端に固定したイ
   ンペラに外嵌するととく軸封部を介しポンプケーシング
   を連設し、該ポンプケーシング外周に設けた吸込口を上
   下２段に開口した吸込金具と連通させたことを特徴とす
   る水中式容積形ロータリーポンプ。 （２）　　前記吸込金具は、上下方向にそれぞれ適宜長
   さの筒部をもったＴ字管とした特許請求の範囲第１項記
   載の水中式容積形ロータリーポンプ０（３）前記吸込金
   具は、上下方向にそれぞれ適宜長さの筒部をもったＴ字
   管とすると共に該Ｔ字管は少くとも上向き部に長さ゛の
   異なる短管を取替自在に螺装させて成る、特許請求の範
   囲第１項記載の水中式ｙ積形ロータリーポンプ。 （４）　　前記吸込金具は、上下方向にそれぞれ適宜長
   さの筒部をもったＴ字管とし、該丁字管上向き部は外側
   半周部を削除して切欠状となし、該切欠部露出長を可変
   とするべく縦管外側に半円状カバーを上下位置調兼自在
   に取付けた、特許請求の範囲第１項記載の水中式容積形
   ロータリーポンプ。 （５）　　前記吸込金具は、上下方向に半円状の筒部を
   形成し脚部を外側方に屈曲してポンプケーシングに対す
   る取付面とした断面Ｕ字形部材より成る、特許請求の範
   囲第１項記載の水中式容積形ロータリーポンプ。 （６）水中モードルの回転軸延長下端に固定したインペ
   ラに外嵌するととく軸封部を介しポンプケーシングを連
   設し、該ポンプケーシング外周に設けた吸込口を上下２
   段に開口した吸込金具と連通させると共に、モードル駆
   動制御回路中に所定値以下への所要動力の低下を検出す
   る検出器を介在せしめ、運転開始後における前記検出器
   の作動により運転を停止する回路構成としたことを特徴
   とする、水中式容積形ロータリーポンプ。 （７）前記吸込金具は、上下方向にそれぞれ適宜長さの
   筒部をもったＴ字管とした、特許請求の範囲第６項記載
   の水中式容積形ロータリーポンプ。 （８）　　前記吸込金具は、上下方向にそれぞれ適宜長
   さの筒部をもったＴ字管とすると共に該Ｔ字管は少くと
   も上向き部に長さの異なる短管を取替自在に螺装させて
   成る、特許請求の範囲第６項記載の水中式容積形ロータ
   リーポンプ。 （９）前記吸込金具は、上下方向にそれぞれ適宜長さの
   筒部をもったＴ字管とし、該１字管上向き部は外側半周
   部を削除して切欠状となし、該切欠部露出長を可変とす
   るべく縦管外側に半円状カバーを上下位置調整自在に取
   付けた、特許請求の範囲第６項記載の水中式容積形ロー
   タリーポンプ。 Ｏｌｌ　　前記吸込金具は、上下方向に半円状筒部を形
   成し脚部を外側方に屈曲してポンプケーシングに対する
   取付面とした断ｒｌＩ］Ｕ字形部材より成る、特許請求
   の範囲第６項記載の水中式容積形ロータリーポンプ。 ０１１　　前記検出器は電流検出器とした、特許請求の
   範囲第６項記載の水中式容積形ロータリーポンプ。