(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材と該第１の部材に対向する第２の部材との間の隙間を測定する隙間測定方法において、
前記第１の部材に内視鏡を挿入する内径が既知であるアクセス孔を穿設し、
該アクセス孔に内視鏡を挿入して、該内視鏡の先端から前記第２の部材までの距離を一定に保持し、
内視鏡の画像上に現れるアクセス孔の出口径を測定し、
該アクセス孔の出口径より内視鏡の先端からアクセス孔の出口までの距離を換算し、
該内視鏡の先端からアクセス孔の出口までの距離と、前記内視鏡の先端から前記第２の部材までの距離とから前記第２の部材から第１の部材までの距離を演算して求める隙間測定方法。
【請求項２】
吸水槽に浸漬された立軸斜流ポンプの羽根車を覆うプロテクタにアクセス孔を穿設し、該アクセス孔に接続したアクセス管を吸水槽の外部に導き、
ポンプ停止中に前記アクセス管から前記アクセス孔に内視鏡を挿入して、該内視鏡の先端から前記羽根車までの距離を一定に保持し、
内視鏡の画像上に現われるアクセス孔の出口径を測定し、
該アクセス孔の出口径より内視鏡の先端からアクセス孔の出口までの距離を換算し、
該内視鏡の先端からアクセス孔の出口までの距離と、前記内視鏡の先端から羽根車までの距離とから羽根車とプロテクタとの隙間を演算することを特徴とするポンプ羽根車の隙間測定方法。
【請求項３】
前記内視鏡の先端に所定長さのワイヤを突設し、当該ワイヤの先端を前記羽根車に当接させることにより、内視鏡の先端から羽根車までの距離を一定に保持することを特徴とする請求項２に記載のポンプ羽根車の隙間測定方法。
【請求項４】
さらに前記アクセス孔に挿入した前記内視鏡により、前記羽根車の付根部等の破損の有無を確認することを特徴とする請求項２に記載のポンプ羽根車の隙間測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明はポンプ羽根車等の隙間測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポンプの羽根車と該羽根車を覆うプロテクタとの間の隙間が過大になるとポンプ性能が低下するため、その隙間を定期的に測定してポンプ性能の低下を予測する必要がある。また、羽根車の付根部等の破損の有無を確認して事故の未然防止を図ることが重要である。立軸斜流ポンプでは羽根車が吸水槽に浸漬されるため、その羽根車とプロテクタの隙間の測定や、羽根車の付根部等の確認には困難が伴う。吸水槽の水を空にできる場合には、ポンプの下部より直接、羽根車とプロテクタの隙間を測定したり、羽根車の付根部等の破損の有無を確認することができる。吸水槽の水を空にできない場合、又はそれが困難な場合であって、ポンプスラストを電動機で支持するリジッドタイプの軸継手を採用しているポンプの場合には、ポンプと電動機を直結している軸継手の連結ボルトを取り外して回転体を吊り下ろし、羽根車がプロテクタに接触するまでの移動距離を測定し、羽根車とプロテクタの隙間を測定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リジッドタイプの軸継手を有するポンプの場合に、連結ボルトを取り外して回転体を吊り下ろして移動距離を測定することは、作業上大変であり、ポンプ口径が大きくなればその作業はさらに困難となる。特に、ポンプがスラストを受ける構造の場合には、羽根車とプロテクタの隙間を測定することはさらに困難である。また、ポンプが水没している状態では、羽根車の付根部等の破損の有無を確認することができない。
【０００４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、２つの部材の間の隙間をそれらの部材を分解することなく、簡単かつ迅速に高精度に測定することができる隙間測定方法、吸水槽の水を空にしたりポンプの回転体を吊り下げしたりすることなく、いつでも簡単かつ迅速な作業で高精度に羽根車とプロテクタの隙間を測定することができるポンプ羽根車の隙間測定方法、及びポンプ羽根車の付根部等の確認方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、第１の発明は、第１の部材と該第１の部材に対向する第２の部材との間の隙間を測定する隙間測定方法において、前記第１の部材に内視鏡を挿入する内径が既知であるアクセス孔を穿設し、該アクセス孔に内視鏡を挿入して、該内視鏡の先端から前記第２の部材までの距離を一定に保持し、内視鏡の画像上に現れるアクセス孔の出口径を測定し、該アクセス孔の出口径より内視鏡の先端からアクセス孔の出口までの距離を換算し、該内視鏡の先端からアクセス孔の出口までの距離と、前記内視鏡の先端から前記第２の部材までの距離とから前記第２の部材から第１の部材までの距離を演算して求めるものである。このように、第１の部材にアクセス孔を穿設し、そのアクセス孔に内視鏡を挿入するので、第１の部材と第２の部材を分解することなく測定できる。
第２の発明は、吸水槽に浸漬された立軸斜流ポンプの羽根車を覆うプロテクタにアクセス孔を穿設し、該アクセス孔に接続したアクセス管を吸水槽の外部に導き、ポンプ停止中に前記アクセス管から前記アクセス孔に内視鏡を挿入して、該内視鏡の先端から前記羽根車までの距離を一定に保持し、内視鏡の画像上に現われるアクセス孔の出口径を測定し、該アクセス孔の出口径より内視鏡の先端からアクセス孔の出口までの距離を換算し、該内視鏡の先端からアクセス孔の出口までの距離と、前記内視鏡の先端から羽根車までの距離とから羽根車とプロテクタとの隙間を演算するものである。
【０００６】
前記第２の発明では、立軸斜流ポンプの羽根車とプロテクタとの隙間は、羽根車がプロテクタに接触してしゅう動し、やがて羽根車が磨耗することによって増大する。したがって、アクセス孔に挿入した内視鏡の先端から羽根車までの距離を一定に保持すると、羽根車の磨耗の程度によって内視鏡の先端からアクセス孔の出口までの距離が変化し、この結果内視鏡の画像上のアクセス孔の出口径が変化する。したがって、画像上のアクセス孔の出口径を測定することにより、これを内視鏡の先端からアクセス孔の出口までの距離に換算し、この距離と内視鏡の先端から羽根車までの所定の距離とから羽根車とプロテクタとの隙間を演算することができる。このようにして、吸水槽の水を空にしたり、ポンプを分解したりすることなく、羽根車とプロテクタとの隙間を測定することができる。
【０００７】
前記第２の発明において、前記内視鏡の先端から前記羽根車までの距離を一定に保持する方法として、前記内視鏡の先端に所定長さのワイヤを突設し、該ワイヤの先端を羽根車に当接させるのが好ましい。この方法によると、ワイヤの先端が羽根車に当接するまで内視鏡をアクセス孔に挿入するだけで、簡単に内視鏡の先端から前記羽根車までの距離を一定に保持することができる。
【０００８】
第２の発明において、さらに前記アクセス孔に挿入した前記内視鏡により、前記羽根車の付根部等の破損の有無を確認することが好ましい。これによれば、吸水槽の水を空にしたり、ポンプを分解したりすることなく、簡単に、羽根車の破損の有無を確認することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１０】
図  １は、本発明にかかる隙間測定方法が適用される立軸斜流ポンプ１と、該ポンプ１が設置される吸水槽２を示す。ポンプシャフト３が収容された揚水管４は、吸水槽２のベースブロック５及び中間ベースブロック６にそれぞれベースプレート７，８を介して垂直に設置されている。揚水管４の上端はエルボ９によって水平に屈曲され、逆止弁１０及び仕切弁１１を介して所要場所に導かれている。前記シャフト３の上端はエルボ９を貫通して図示しない電動モータに連結され、これにより回転駆動可能になっている。揚水管４の下端には、内面に案内羽根１２を有するベーンケーシング１３が取り付けられ、該ベーンケーシング１３の下端にはプロテクタ１４とベルマウス１５が取り付けられている。シャフト３の下端には、図２に示すように、羽根車１６が取り付けられ、該羽根車１６の先端はプロテクタ１４によって所定の隙間を隔てて覆われている。
【００１１】
前記プロテクタ１４には、図３に示すように、約１０ｍｍのアクセス孔１７が羽根車１６の先端に直角に対向するように穿設され、該アクセス孔１７にはアクセス管１８が取り付けられている。このアクセス管１８は、内視鏡１９を挿入可能な一定の曲率半径（約８０ｍｍ以上）で曲げられて、シャフト３に平行にベースプレート７の上方まで立ち上げられている。前記アクセス管１８は、内視鏡１９を挿入可能な口径１５Ａのステンレス鋼管からなっている。アクセス管１８の最上端には盲フランジ２０が取り付けられ、この盲フランジ２０を外すことにより、内視鏡１９をアクセス管１８の上端からアクセス孔１７まで挿入可能になっている。
【００１２】
前記アクセス管１８の盲フランジ２０の近傍には枝管２１が分岐され、該枝管２１には弁２２を介して清水管２４の接続用のカプラ２３が取り付けられている。清水管２４は、点検箇所が汚水等により見えにくい場合に、アクセス管１８を介してアクセス孔１７に水道水等の清水を注入するためのものである。
【００１３】
なお、前記アクセス孔１７は、複数箇所設けるのが好ましい。例えば、図３に示す羽根車１６の先端の中央部と対向するアクセス孔１７のほか、図４に示すように羽根車１６の先端の上流側端部と対向するアクセス孔１７ａと、図５に示すように羽根車１６の先端の下流側端部と対向するアクセス孔１７ｂを設ける。
【００１４】
前記アクセス孔１７に挿入する内視鏡１９は、後述する光源からの光を被測定箇所に伝達する光ファイバからなるケーブル２５と、該ケーブル２５の先端に取り付けられた光学アダプタ２６とからなり、光学アダプタ２６に内蔵されたＣＣＤカメラで捕らえた被測定箇所の像を電気信号に変換して後述する制御装置及び液晶モニタまで伝送する装置である。この内視鏡１９としては、先端の光学アダプタ２６の外径が約６ｍｍで、前記アクセス管１８の盲フランジ２０からアクセス孔１７まで到達するのに十分な長さのケーブルを有する、オリンパス光学工業（株）製のＩＶ６Ｃ５−１６０相当品が好ましい。また、内視鏡１９の先端の光学アダプタ２６の画角は、７０°（水中）が好ましい。そして、この光学アダプタ２６の先端面には、図６に示すように、羽根車１６と内視鏡１９の間の距離を一定に保持することができるように、長さ１０〜１５ｍｍのピアノ線からなるワイヤ２７を取り付るのが好ましい。
【００１５】
前記内視鏡１９は操作部２８を介して制御装置２９に接続され、該制御装置２９には液晶モニタ３０が接続されている。操作部２８は、内視鏡１９の先端を２方向又は４方向に湾曲させることができる公知の機構を有している。制御装置２９には、内視鏡１９に対する光源が内蔵されている。液晶モニタ３０には画像のハードコピーが可能なプリンタ３１が接続されている。
【００１６】
次に、前構成からなる内視鏡１９を用いて、本発明によるポンプ羽根車の隙間測定方法について説明する。
【００１７】
ポンプ１の停止中に、アクセス管１８の上端の盲フランジ２０を取り外して先端にブラシを有する図示しないワイヤを挿入し、アクセス管１８及びアクセス孔１７をブラシで清掃する。この後、枝管２１にカプラ２３を介して清水管２４を接続し、弁２４を開いてアクセス管１８及びアクセス孔１７に水道水等の清水を注入して汚水等を吸水槽２内に押し出し、内部を透明な状態にしておく。
【００１８】
続いて、アクセス管１８の上端から内視鏡１９をアクセス孔１７まで挿入する。次に、液晶モニタ３０の画像を見ながらポンプシャフト３を回転させ、羽根車１６がアクセス孔１７の位置にきた時点でシャフト３の回転を停止させる。そして、図に示すように、内視鏡１９の先端に取り付けられたワイヤ２７の先端を羽根車１６の先端に当接させる。これにより、内視鏡１９の先端から羽根車１６までの距離Ｌ0が一定に保持される。
【００１９】
ポンプ羽根車の隙間測定に先立って、予め、内視鏡１９の先端からアクセス孔１７の出口までの距離を６ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍと変化させたときの液晶モニタ３０の画像のハードコピーをとり、その画像上のアクセス孔１７の出口径を測定し、図８に示すように、画像上のアクセス孔１７の出口径と、内視鏡１９の先端からアクセス孔１７の出口までの距離との関係を求めておく。
【００２０】
次に、ワイヤ２７を羽根車１６に当接させた状態で、液晶モニタ３０の画像のハードコピーをとり、画像上のアクセス孔１７の出口径を計測する。そして、このアクセス孔１７の出口径から図８に示すグラフより内視鏡１９の先端からアクセス孔１７の出口までの距離Ｌを求め、この距離Ｌとワイヤ２７の長さＬ0とから次式に従って羽根車１６の先端とプロテクタ１４の内周面との間の隙間δを演算する。
【数１】
δ＝Ｌ0−Ｌ
【００２１】
同様にして、他のアクセス孔１７ａ，１７ｂにも内視鏡１９を挿入し、測定を行う。これにより、羽根車１６の先端の上流側端部とプロテクタ１４の内周面との間の隙間δ1、羽根車１６の先端の中間部とプロテクタ１４の内周面との間の隙間δ2、羽根車１６の先端の下流側端部とプロテクタ１４の内周面との間の隙間δ3が求められる。これらの隙間δ1，δ2，δ3より、羽根車１６の摩耗状態を判断することができ、さらにポンプ性能を想定し、部品の交換時期を予測することができる。
【００２２】
さらに、前記内視鏡１９のワイヤ２７が羽根車１６に接触しない程度に内視鏡１９を後退させ、この状態でポンプシャフト３を徐々に回転させながら液晶モニタ３０を観測することにより、羽根車１６の付根部のクラックや、羽根車１６の先端の破損等の有無を確認することができる。これにより、事故の発生を未然に防止することができる。
【００２３】
なお、ポンプ羽根車の隙間は、前記実施形態にようにマニュアル方式で求める代わりに、画像処理によってアクセス孔１７の出口径を求め、コンピュータを利用してポンプ羽根車の隙間を自動的に演算するようにしてもよい。
【００２４】
また、あらかじめ、プロテクタ１４と内周面との隙間δを０、１、２、３ｍｍ…と変化させたときの液晶モニタ３０の画像のハードコピーをとり、画像上のアクセス孔１７の出口径を測定し、図９に示すように、画像上のアクセス孔１７の出口径と、隙間δとの関係を求めておき、画像上のアクセス孔１７の出口径から直接隙間δを求めてもよい。あるいは、画像上のアクセス孔１７の出口径と隙間の関係式をあらかじめ求めておき、関係式に該出口径を代入すことにより隙間δを求めてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、第１の発明によれば、第１の部材と第２の部材を分解することなく、迅速かつ簡単に高精度でそれらの間の隙間を測定することができる。
第２の発明によれば、ポンプ停止中に、吸水槽の水を空にしたり、ポンプを分解したりすることなく、内視鏡を用いて簡単に羽根車とプロテクタとの隙間を測定することができる。このため、定期的に羽根車の隙間を測定することにより、ポンプ性能を想定することができ、部品の交換時期を決定することができる。また、内視鏡により定期的に羽根車の付根等の破損の有無を確認できるので、事故の発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる方法が適用される立軸斜流ポンプ及び吸水槽の配置図である。
【図２】  図１に示す立軸斜流ポンプの羽根車部分の拡大断面図である。
【図３】  アクセス孔への配管の概略配置図である。
【図４】  アクセス孔の他の配置図である。
【図５】  アクセス孔のさらに他の配置図である。
【図６】  内視鏡によるポンプ羽根車の隙間測定方法の説明図である。
【図７】  内視鏡による画像の一例を示す。
【図８】  画像上のアクセス孔の出口径と内視鏡の先端からアクセス孔の出口までの距離との関係を示す図である。
【図９】  画像上のアクセス孔の出口径と隙間との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…立軸斜流ポンプ、２…吸水槽、１４…プロテクタ、１６…羽根車、１７…アクセス孔、１８…アクセス管、１９…内視鏡、２７…ワイヤ。
【図１】
0003658609.tif 000002
【図２】
0003658609.tif 000003
【図３】
0003658609.tif 000004
【図４】
0003658609.tif 000005
【図５】
0003658609.tif 000006
【図６】
0003658609.tif 000007
【図７】
0003658609.tif 000008
【図８】
0003658609.tif 000009
【図９】
0003658609.tif 000010