(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に下向きの吸込口が開口されているとともに、上部がケーシングカバーによって塞がれ、内部には前記吸込口に連通し上下方向の軸線を有する渦巻室が形成され、かつ側部に前記渦巻室に連通する吐出通路が形成されたポンプケーシングと、前記ケーシングカバーに連結された原動機フレームに液密に内装されている原動機と、前記ケーシングカバーに設けた上下方向の透孔を貫通してポンプケーシング内に延出する原動機の出力軸と、この出力軸に固着されて前記ポンプケーシング内に回転自在に収容される羽根車とを具備している水中ポンプにおいて、前記羽根車の下端を前記出力軸に向かって下がり勾配として、下端側の一部を前記渦巻室に臨出させるとともに、前記渦巻室の底面を外周側から吸込口に向かって下がり勾配に傾斜する傾斜面によって形成したことを特徴とする水中ポンプ。
【請求項２】
前記羽根車の下端と前記渦巻室の底面とで形成される流路の通過粒径を、吸込口の口径まで拡大したことを特徴とする請求項１に記載の水中ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中ポンプに係り、特に、マンホ−ルや汚水中継ポンプ場などに設置される汚水の揚水に好適な水中ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の水中ポンプは、一般に、図２に示すように、ポンプケーシング１と、原動機２と、羽根車３と、メカニカルシール４と、弾性シールリング５とを具備している。
【０００３】
ポンプケーシング１は、その底部に下向きの吸込口６が開口され、この吸込口６に吸込ベルマウス７が取付けられているとともに、上部はケーシングカバー８によって塞がれており、内部には吸込口６および吸込ベルマウス７に連通し上下方向の軸線を有する渦巻室９が形成され、側部には渦巻室９に連通する吐出通路１０が形成されている。この吐出通路１０は吐出曲管１１を介して揚水管１７に連通している。
【０００４】
原動機２は、水中モータによってなり、ケーシングカバー８に載置連結された原動機フレーム１２に液密に内装されている。また、原動機２の出力軸１３は、ケーシングカバー８に設けた上下方向の透孔１４を貫通してポンプケーシング１内に延出しており、その先端部に固着された羽根車３がポンプケーシング１内に回転自在に収容されている。
【０００５】
ケーシングカバー８と原動機フレーム１２の間にメカニカルシール収容部１５が設けられ、このメカニカルシール収容部１５に出力軸１３を取り囲んだメカニカルシール４が収容され、該メカニカルシール４によって原動機フレーム１２内への水の侵入を防止している。
【０００６】
一方、ケーシングカバー８に設けた上下方向の透孔１４の内周と羽根車３のボス部３Ａの外周の間の環状空間１６にゴムなどの弾性材料によって成形された弾性シールリング５が介設され、この弾性シールリング５のシール作用によって、汚水に混入してポンプケーシング１に侵入した固形物がメカニカルシール収容部１５に侵入するのを防止して、メカニカルシール４を保護している。
【０００７】
この種の水中ポンプでは、マンホ−ルや汚水中継ポンプ場などで発生したスカムが堆積するのを防止するために、ポンプの運転停止水位ＬＷＬを吸込ベルマウス７の下端部に相当する低い位置に設定し、吸込水槽１８が殆ど空になるまで運転を継続することが多くなってきている。ところが、このような低い位置にポンプの運転停止水位ＬＷＬを設定した運転方法を採用することにより、ポンプの運転停止時に吸込ベルマウス７および吸込口６を通じてポンプケーシング１内に空気が侵入する。侵入した空気の一部は、水位が運転開始水位ＨＷＬまで上昇してもポンプケーシング１における渦巻室９より上位の羽根車収容部に空気が残留するエアーロック状態になり、ポンプケーシング１内への水の流入を妨げて、運転開始水位ＨＷＬでの再起動時における揚水が不能な空運転を発生させる。このため、従来の水中ポンプでは、ポンプケーシング１またはケーシングカバー８に空気抜き孔１９を設け、この空気抜き孔１９から空気を排出させることによって、運転開始水位ＨＷＬでの再起動時における揚水が不能な空運転の発生を避けるように工夫している。
【０００８】
しかし、ポンプケーシング１またはケーシングカバー１２に設けた空気抜き孔１９から空気を排出する構成では、汚水に混入してポンプケーシング１に侵入した固形物によって空気抜き孔１９が塞がれ、空気の排出機能を喪失して運転開始水位ＨＷＬでの再起動時における揚水が不能な空運転を発生させる虞れを有している。
【０００９】
このような不都合の発生は、図３に示すように、羽根車３の下端側の一部を渦巻室９に臨出させることによって解消することができる。すなわち、水位が図２の運転開始水位ＨＷＬまで上昇して、ポンプケーシング１における渦巻室９より上位の羽根車収容部に空気が残留しても、渦巻室９内に存在している水に羽根車３の下端側の一部が漬っているので揚水することができる。しかし、このような構成では、渦巻室９の通過粒径Ｄ１が吸込口６および吐出通路１０の口径Ｄよりも小さくなって、吸込口６を通った固形物が羽根車３とポンプケーシング１の間につまることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来の水中ポンプでは、汚水に混入してポンプケーシングに侵入した固形物によって空気抜き孔が塞がれると、ポンプケーシングに侵入した空気の排出機能が無くなって、ポンプの再起動時における揚水が不能な空運転を発生させる虞れを有している。また、このような不都合の発生を解消できるように構成した水中ポンプでは、渦巻室の通過粒径が吸込口および吐出通路の口径よりも小さくなって、吸込口を通った固形物が羽根車とポンプケーシングの間につまることになる。
そこで、本発明は、ポンプケーシングに侵入した固形物によって空気抜き孔が塞がれても揚水を開始でき、しかも、吸込口および吐出通路の口径と同程度の大きい通過粒径を確保して、排水運転することができる水中ポンプを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る水中ポンプは、底部に下向きの吸込口が開口されているとともに、上部がケーシングカバーによって塞がれ、内部には前記吸込口に連通し上下方向の軸線を有する渦巻室が形成され、かつ側部に前記渦巻室に連通する吐出通路が形成されたポンプケーシングと、前記ケーシングカバーに連結された原動機フレームに液密に内装されている原動機と、前記ケーシングカバーに設けた上下方向の透孔を貫通してポンプケーシング内に延出する原動機の出力軸と、この出力軸に固着されて前記ポンプケーシング内に回転自在に収容される羽根車とを具備している水中ポンプにおいて、前記羽根車の下端を前記出力軸に向かって下がり勾配として、下端側の一部を前記渦巻室に臨出させるとともに、前記渦巻室の底面を外周側から吸込口に向かって下がり勾配に傾斜する傾斜面によって形成したことを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、前記羽根車の下端を前記出力軸に向かって下がり勾配として、下端側の一部を前記渦巻室に臨出させるとともに、前記渦巻室の底面を外周側から吸込口に向かって下がり勾配に傾斜する傾斜面によって形成することで、渦巻室の通過粒径を拡大することができる。
また、本発明においては、前記羽根車の下端と前記渦巻室の底面とで形成される流路の通過粒径を、吸込口の口径まで拡大することで、吸込口を通過した固形物を吐出口まで通過させることが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態の要部を拡大して示す断面図である。なお、本発明が適用される水中ポンプの全体的な構造は、前記図２および図３で説明した従来例と異ならないので、その構造説明および作用説明は省略し、本発明の特徴部分のみについて説明する。図１において、羽根車３の下端を前記出力軸１３に向かって下がり勾配として、下端側の一部を渦巻室９に臨出させるとともに、渦巻室９の底面を外周側から吸込口６の上端に向かって下がり勾配に傾斜する傾斜面９Ａによって形成している。
【００１４】
このような構成であれば、水位が図２の運転開始水位ＨＷＬまで上昇して、ポンプケーシング１における渦巻室９より上位の羽根車収容部に空気が残留しても、羽根車３の下端を前記出力軸１３に向かって下がり勾配として、下端側の一部を渦巻室９に臨出させているので、渦巻室９内に存在している水に羽根車３の下端側の一部が漬ることになる。このため、羽根車３を回転させることで揚水することができる。しかも、渦巻室９の底面を外周側から吸込口６の上端に向かって下がり勾配に傾斜する傾斜面９Ａによって形成していることにより、渦巻室９の通過粒径Ｄ１を吸込口６および吐出通路１０の口径Ｄの１００％まで拡大することができる。このため、吸込口６を通過した固形物を吐出口１０まで通過させることが可能になる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、羽根車の下端を前記出力軸に向かって下がり勾配として、下端側の一部を前記渦巻室に臨出させるとともに、前記渦巻室の底面を外周側から吸込口に向かって下がり勾配に傾斜する傾斜面によって形成しているので、渦巻室の通過粒径を吸込口および吐出通路の口径の１００％まで拡大することができる。これにより、吸込口を通過した固形物を吐出口まで通過させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の要部を拡大して示す断面図である。
【図２】従来の水中ポンプの一例を示す全体構成図である。
【図３】従来の水中ポンプの他の例を示す部分構成図である。
【符号の説明】
１  ポンプケーシング
２  原動機
３  羽根車
５  弾性シールリング
６  吸込口
８  ケーシングカバー
９  渦巻室
９Ａ  傾斜面
１０  吐出通路
１２  原動機フレーム
１３  出力軸
【図１】
0003623099.tif 000002
【図２】
0003623099.tif 000003
【図３】
0003623099.tif 000004