(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽底面に固定されるスタンド部材と、
スタンド部材の上部に取り付けられる外管部材と、
外管部材の内部に配され、上下方向に着脱が可能である水中ポンプと、
スタンド部材に設けられ取水側の吸い込み部が横方向の一方向に向けて開口し、
取水した水を水中ポンプの吸込口に案内する吸込ベンドと
を備えたことを特徴とする水中ポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水中ポンプ装置において、
外管部材は、吐出管が横方向の一方向に向けて開口し、地上側もしくは地中側の放出部にフランジ接続等により連通するコラムであり、コラム上部にはコラムハッチを配置し、コラムハッチを取外すことにより、容易に水中ポンプ本体を着脱することが可能であることを特徴とする水中ポンプ装置。
【請求項３】
水槽底面上に配置されるスタンド部材と、
ケーシング下端の吸水口の下にスタンド部材を固定し、ケーシングは、上端部でフランジを介して配管部材に接続される水中ポンプと、
スタンドに設けられ水中ポンプへの水の吸い込み部が一方向に開口し、取水した水を水中ポンプの吸込口に案内する吸込ベンドと
を備えたことを特徴とする水中ポンプ装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の水中ポンプ装置において、
吸込ベンドの吸い込み部の開口が矩形状または楕円形状または円形状をなしていることを特徴とする水中ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプ駆動用モータ部を備えた水中ポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、本川と支川との合流部には、豪雨等による増水時に、本川から支川への逆流を防止し、支川側の内水を排除するために、排水機場が備えられている。排水機場では、本川が増水した場合に支川側のゲートを閉じ、水中ポンプ装置等を保持するポンプ設備により支川側の水を本川側に放出するようになっている。
【０００３】
また、同様の設備として、農耕地等に溜まった水を用水路から河川に放出するための排水機場が知られている。
【０００４】
排水機場に設置される水中ポンプ装置は、放出側（吐出側）の配管等の設置状況により、例えば、上部にポンプ着脱口であるマンホール（コラムハッチ）を配置し、地上の床面への固定部を保持するコラムの内部に水中ポンプを配置したコラム形のものや、ポンプの吸込みケーシング下部に水槽底面上に配置するスタンド部材を固定し、ポンプケーシング上部のフランジ部より吐出配管を接続する構造とした定置形等が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
［特許文献１］
特許第２９０３７５２号
【０００６】
コラム形の場合、放出側（吐出側）の配管が地上に布設されている場合が多いが、状況により、地中配管されている場合もある。コラムの適宜部位より吐出管を出し、配管と接続されている。定置形の場合、ポンプケーシングの上端部のフランジを介して放出側（吐出側）の配管が接続されている。水中ポンプ装置では、水中ポンプユニット（ポンプ本体）が水中に配置され、水中ポンプの吸込口の周囲から水が吸い込まれるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、水中ポンプ装置を設置する場所において、ポンプ機場用地確保等の問題により、ポンプ設置場所、取水部（水路や吸水槽）のサイズ、吐出配管の配置等に様々な制約を受ける状況になってきている。例えば、吸水槽のサイズが小さく、水中ポンプを水槽の外側に設置し、開口寸法が十分でない取水口より水中ポンプにより吸水する構造とした水中ポンプ設備とする場合が考えられる。あるいは、幅の狭い吸水槽内に水中ポンプを設置する場合も考えられる。このような場合、従来の水中ポンプの吸込み部形状では、吸込み抵抗が大きく、吸込み流量も十分に得られず、また、吸込み渦が発生するなど、ポンプ効率が大幅に低下することになる。
【０００８】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、限られた吸水槽寸法、吸水方向であるために、従来の水中ポンプが設置できない場所であっても、吸込み損失が小さくなる様に形状を工夫した吸込みベンドを水中ポンプ吸込み部の先端に配置することにより、問題なくポンプ運転が可能である水中ポンプ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の水中ポンプ装置は、
水槽底面に固定されるスタンド部材と、
スタンド部材の上部に取り付けられる外管部材（コラム）と、
外管部材の内部に配され上下方向に着脱が可能である水中ポンプと、
スタンドに設けられ水中ポンプへの水の吸い込み部が一方向に開口した吸込ベンドと
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、外管部材は、吐出管が横方向の一方向に向けて開口し、地上側もしくは地中側の放出部（パイプ等の配管部材）にフランジ接続等により連通するコラムであり、コラム上部にはコラムハッチを配置し、コラムハッチを取外すことにより、容易にポンプ本体（ポンプユニット）を着脱することが可能であることを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するための本発明の水中ポンプ装置は、
水槽底面上に配置されるスタンド部材と、
ケーシング下端の吸水口の下にスタンド部材を固定し、ケーシングは、上端部でフランジを介して配管部材（パイプ等）に接続される水中ポンプと、
スタンドに設けられ水中ポンプへの水の吸い込み部が一方向に開口し、取水した水を水中ポンプの吸込口に案内する吸込ベンドと
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、吸込ベンドの吸い込み部の開口が矩形状または楕円形状または円形状をなしていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の一実施形態例に係る水中ポンプ装置の断面、図２には吸込ベンドの斜視状況、図３には吸込ベンドの断面を示している。
【００１４】
遊水池等の用水路１（または支川側の水路等）と放出側の放出路２（河川や本川等）の間に水中ポンプ装置３が設置されている。水中ポンプ装置３により用水路１の水が放出路２に放出される。
【００１５】
水中ポンプ装置３を説明する。
【００１６】
図１に示すように、水中ポンプ装置３は水中ポンプ１０を備えている。水中ポンプ１０のモータカバー５には図中上下方向に延びる回転軸としての主軸６が軸受７を介して回転自在に支持され、主軸６にはロータコア８が固定されている。ロータコア８の周囲のモータカバー５にはステータ９が固定され、ロータコア８とステータ９とは所定隙間が保たれた状態となっている。
【００１７】
モータカバー５の下部の外周部位にはディフューザ１１及び吸込口としての吸込ケーシング１２が接続されている。主軸６の下部は吸込ケーシング１２の位置まで延びて配置され、吸込ケーシング１２の内側に位置する主軸６には羽根翼１３が取り付けられている。吸込ケーシング１２及びディフューザ１１により形成される流路に羽根翼１３が配置された状態になっている。
【００１８】
モータカバー５の上部の内側には端子台１４が設けられ、ケーブル１５を介して給電が行われる。ケーブル１５から端子台１４に給電されることにより、主軸６が回転し、羽根翼１３により水が吸込ケーシング１２に吸い込まれ、ディフューザ１１を通過して、モータカバー５の外側に揚水される。
【００１９】
水中ポンプ１０は外管部材としてのコラム１６の内部に自重配置され、コラム１６の上部側面部には吐出管１７が設けられている。吐出管１７を通過した水は放出路２に放水される。即ち、吐出管１７は放出部に連通するようになっている。コラム１６の上部にはポンプ着脱口であるマンホールが設けられ、マンホールにはコラムハッチ３６が配置されている。
【００２０】
水中ポンプ１０が設置される水槽底面としての基礎部２１にはスタンド部材としての架台２２が固定設置され、架台２２にはコラム１６が固定設置されている。そして、コラム１６には水中ポンプ１０が自重により設置された状態になっている。コラムハッチ３６を取り外すことで、水中ポンプ１０はマンホールから引き上げ可能となっている。
【００２１】
用水路１には壁２３の下部に取水口２４が設けられ、架台２２には吸込口としての吸込ケーシング１２と吸込ベンド２５が設けられている。
【００２２】
図１、図２に示すように、吸込ベンド２５は上端面部２０が吸込ケーシング１２に接続される円形状をなし、取水側（取水口２４側）の吸い込み部である吸込口２６が横方向（水平方向）に取水口２４（一箇所）に向けて矩形状態で開口している。
【００２３】
吸込ベンド２５により用水路１の水が水中ポンプ１０の吸込口である吸込ケーシング１２に案内され、壁２３の下部に取水口２４が設けられて取水方向が限られていても、即ち、水中ポンプ１０の下部の周囲に水を吸い込むための十分なスペースが確保できない場所であっても、用水路１の水を吸い込ませることが可能になる。
【００２４】
これにより、吸込ベンド２５の全体の高さを最小限に抑えて、即ち、水中ポンプ装置３の設置高さを低くして、用水路１の水を吸い込ませることが可能になる。水中ポンプ装置３の設置高さを低くすることにより、水を吸い込む際の押し込み力がより大きく働いて吸い込み性が良くなり、吸込み可能最低水位をその分低くすることができる。
【００２５】
図３に示すように、吸込ベンド２５は上端面部２０から吸込口２６に向けて円弧状に流路が形成され、吸込口２６から吸い込まれた水の流れが滑らかにされる曲率に形成されている。また、吸込口２６の上辺部は水平に対して上向きに曲げられたスラント部２６ａとされ、横方向（水平方向）の吸い込みに対し、吸込口２６での水流剥離が生じない構造とすることができる。これにより、剥離による圧力低下を抑制することが可能になる。
【００２６】
上述した水中ポンプ装置３では、通電によるモータの駆動により主軸６が回転し、羽根翼１３の回転により用水路１内の水が吸込ベンド２５から横方向に吸い込まれる。吸い込まれた水はディフューザ１１からモータカバー５とコラム１６の間の流路を揚水され、吐出管１７及び図示しない配管から放出路２側に放流される。
【００２７】
このため、吸込ベンド２５を設けたことにより、限られた横方向の取水口２４であっても吸込ベンド２５により水の吸い込みが行える。また、コラム形構造であるため、放出側の配管が地中に埋設された状況であっても、地上配管であっても、吸い込んだ水をコラム１６の吐出管１７から放出することができる。従って、限られた取水スペース、取水方向であっても放出側の配管の状況に拘らず設置することができる水中ポンプ装置３とすることができる。
【００２８】
図４に基づいて本発明の第２実施形態例を説明する。
【００２９】
図４には本発明の第２実施形態例に係る水中ポンプ装置の断面を示してある。尚、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。
【００３０】
遊水池等の用水路１（または支川側の水路等）と放出側の放出路２（河川や本川等）の間に水中ポンプ装置３１が設置されている。水中ポンプ装置３１により用水路１の水が放出路２に放出される。
【００３１】
水中ポンプ装置３１を説明する。
【００３２】
図に示すように、水中ポンプ装置３１は水中ポンプ１０を備えている。水中ポンプ１０のモータカバー５には図中上下方向に延びる回転軸としての主軸６が軸受７を介して回転自在に支持され、主軸６にはロータコア８が固定されている。ロータコア８の周囲のモータカバー５にはステータ９が固定され、ロータコア８とステータ９とは所定隙間が保たれた状態となっている。
【００３３】
モータカバー５の下部の外周部位にはディフューザ１１及び吸込口としての吸込ケーシング１２が接続されている。主軸６の下部は吸込ケーシング１２の位置まで延びて配置され、吸込ケーシング１２の内側に位置する主軸６には羽根翼１３が取り付けられている。吸込ケーシング１２及びディフューザ１１により形成される流路に羽根翼１３が配置された状態になっている。
【００３４】
モータカバー５の上部の内側には端子台１４が設けられ、ケーブル１５を介して給電が行われる。ケーブル１５から端子台１４に給電されることにより、主軸６が回転し、羽根翼１３により水が吸込ケーシング１２に吸い込まれ、ディフューザ１１を通過して、モータカバー５の外側に揚水される。
【００３５】
水中ポンプ１０は外管部材としてのケーシング３２の内部に配置固定されている。即ち、吸込ケーシング１２の上部はケーシング３２の開口部と接続され、ケーシング３２の内部に水中ポンプ１０が固定されている。ケーシング３２の上端開口部（端部）にはフランジ３３が設けられている。フランジ３３には配管部材としての吐出配管３４のフランジ３５が接続されるようになっている。
【００３６】
水中ポンプ１０が設置される基礎部２１にはスタンド部材としての架台２２が配置され、水中ポンプ１０は吸込ケーシング１２と共に架台２２に固定されている。架台２２に吸込ケーシング１２と共に水中ポンプ１０を設置することにより、基礎部２１上に水中ポンプ１０を設置することが可能になる。
【００３７】
用水路１には壁２３の下部に取水口２４が設けられ、架台２２には吸込口としての吸込ケーシング１２と吸込ベンド４１が設けられている。
【００３８】
吸込ベンド４１は上端面部４３が吸込ケーシング１２に接続される円形状をなし、取水側（取水口２４側）の吸い込み部である吸込口４２が横方向の取水口２４（一箇所）に向けて矩形状態で開口している。吸込ベンド４１はその吸込口４２が取水口２４の内側（図中左側）に位置している。
【００３９】
このため、水中ポンプ１０は、ケーシング３２及び架台２２と共に上方に引き上げられるようになっている。
【００４０】
吸込ベンド４１により用水路１の水が水中ポンプ１０の吸込口である吸込ケーシング１２に案内され、壁２３の下部に取水口２４が設けられて取水方向が限られていても、即ち、水中ポンプ１０の下部の周囲に水を吸い込むための十分なスペースが確保できない場所であっても、用水路１の水を吸い込ませることが可能になる。
【００４１】
これにより、吸込ベンド２５の全体の高さを最小限に抑えて、即ち、水中ポンプ装置３の設置高さを低くして、用水路１の水を吸い込ませることが可能になる。水中ポンプ装置３の設置高さを低くすることにより、水を吸い込む際の押し込み力がより大きく働いて吸い込み性が良くなり、吸込み可能最低水位をその分低くすることができる。
【００４２】
吸込ベンド４１は上端面部４３から吸込口４２に向けて曲線状に流路が形成され、吸込口４２から吸い込まれた水の流れが滑らかにされる曲率に形成されている。また、吸込口４２の上辺部は水平に対して上向きに曲げられたスラント部４２ａとされ、横方向（水平方向）の吸い込みに対し、吸込口４２での水流剥離が生じない構造とすることができる。これにより、剥離による圧力低下を抑制することが可能になる。
【００４３】
上述した水中ポンプ装置３１では、通電によるモータの駆動により主軸６が回転し、羽根翼１３の回転により用水路１内の水が吸込ベンド２５から横方向に吸い込まれる。吸い込まれた水はディフューザ１１からモータカバー５とケーシング３２の間の流路を揚水され、フランジ３３，３５により接合された吐出配管３４から放出路２側に放流される。
【００４４】
このため、吸込ベンド４１を設けたことにより、限られた横方向の取水口２４であっても吸込ベンド４１により水の吸い込みが行える。そして、メンテナンス時に配管ごと引上げる定置形水中モータポンプについて、限られた取水スペース、取水方向であっても設置が可能な水中ポンプ装置３１とすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の水中ポンプ装置は、水槽底面に固定されるスタンド部材と、スタンド部材の上部に取り付けられる外管部材と、外管部材の内部に配され上下方向に着脱が可能である水中ポンプと、スタンドに設けられ水中ポンプへの水の吸い込み部が一方向に開口した吸込ベンドとを備えたので、限られた取水方向であっても放出側の配管の状況に拘らず設置することができる水中ポンプ装置とすることができる。
【００４６】
また、外管部材は、吐出管が横方向の一方向に向けて開口し、地上側もしくは地中側の放出部にフランジ接続等により連通するコラムであり、コラム上部にはコラムハッチを配置したので、コラムハッチを取外すことにより、容易にポンプ本体を着脱することが可能になる。
【００４７】
本発明の水中ポンプ装置は、水槽底面上に配置されるスタンド部材と、ケーシング下端の吸水口の下にスタンド部材を固定し、ケーシングは、上端部でフランジを介して配管部材に接続される水中ポンプと、スタンドに設けられ水中ポンプへの水の吸い込み部が一方向に開口し、取水した水を水中ポンプの吸込口に案内する吸込ベンドとを備えたので、限られた取水スペース、取水方向であっても放出側の配管の状況に拘らず設置することができる水中ポンプ装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る水中ポンプ装置の断面図である。
【図２】吸込ベンドの斜視図である。
【図３】吸込ベンドの断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態例に係る水中ポンプ装置の断面図である。
【符号の説明】
１  用水路
２  放出路
３，３１  水中ポンプ装置
５  モータカバー
６  主軸
７  軸受
８  ロータコア
９  ステータ
１０  水中ポンプ
１１  ディフューザ
１２  吸込ケーシング
１３  羽根翼
１４  端子台
１５  ケーブル
１６  コラム
１７  吐出管
２０，４３  上端面部
２１  基礎部
２２  架台
２３  壁
２４  取水口
２５，４１  吸込ベンド
２６，４２  吸込口
３２  ケーシング
３３，３５  フランジ
３４  吐出配管
３６  コラムハッチ
【図１】
0003686403.tif 000002
【図２】
0003686403.tif 000003
【図３】
0003686403.tif 000004
【図４】
0003686403.tif 000005