(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立設されたコラムの内部に水中ポンプが配設され、水中ポンプのケースとコラムとの間の流路で水が揚水されるコラム形ポンプにおいて、
コラムの上部開口部を封止する蓋を備え、
蓋の内側に水中ポンプを連結し、
水中ポンプをコラムに設置することで蓋が水中ポンプの自重によりコラムに嵌合・封止されることを特徴とするコラム形ポンプ。
【請求項２】
請求項１において、
蓋と水中ポンプとが中空状の連結部材で連結され、
連結部材に配線部材が配されていることを特徴とする
コラム形ポンプ。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２において、
コラムが筒状に形成されると共に蓋が円盤状に形成され、
コラムの上端開口部の内周に円盤状の蓋が嵌合されることを特徴とする
コラム形ポンプ。
【請求項４】
請求項１もしくは請求項２において、
コラムが筒状に形成されると共に蓋が円盤の周囲に筒部が設けられて形成され、コラムの上端開口部の外周に蓋の筒部が嵌合されることを特徴とする
コラム形ポンプ。
【請求項５】
上流側と下流側とを仕切るゲート扉を備え、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のコラム形ポンプをゲート扉に設けたことを特徴とするポンプゲート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物に固定設置されるコラムの内部に水中ポンプを備えたコラム形ポンプに関する。
【０００２】
本発明は、排水機場等で上流側と下流側とを仕切るゲート扉にコラム形ポンプを設けたポンプゲートに関する。
【０００３】
【従来の技術】
例えば、本川と支川との合流部には、増水により本川から支川への逆流を防止するために、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扉を閉じ、水中ポンプ装置により支川の水を本川側に放出するようになっている。水中ポンプ装置は、ゲート扉の近傍に土木工事により設置部を形成して設置されたり、ゲート扉自体に設置されたりしている。
【０００４】
排水機場に設置される水中ポンプ装置としては、土木物やゲート扉等の構造物にコラムを固定し、コラムの内部に水中ポンプが設置されたコラム形ポンプが知られている。コラム形ポンプは、例えば、筒状のコラムの内部にコラムの上部開口から水中ポンプを吊り下げて挿入し、自重によりコラム内に水中ポンプを固定支持し、コラムの上部開口に蓋を固定（例えば、ボルトナット固定）し、揚水の漏れを防止した構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
コラム形ポンプは、シール部材の交換やモータの定期的な点検等を行う場合、蓋を取り外して水中ポンプを吊り上げることにより水中ポンプを外部に搬出することができる。このため、比較的容易にメンテナンスを実施することが可能である。近年、コラム形ポンプのメンテナンス作業の分野でも、作業工数の低減が考慮されてきており、一層の作業工数低減が望まれているのが現状である。
【０００６】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、人手による作業を極力少なくしてメンテナンス性の一層の向上を図ることができるコラム形ポンプを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、人手による作業を極力少なくしてメンテナンス性の一層の向上を図ることができるコラム形ポンプを備えたポンプゲートを提供することを目的とする。
【０００８】
【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コラム形ポンプは、
立設されたコラムの内部に水中ポンプが配設され、
水中ポンプのケースとコラムとの間の流路で水が揚水されるコラム形ポンプにおいて、
コラムの上部開口部を封止する蓋を備え、
蓋の内側に水中ポンプを連結し、
水中ポンプをコラムに設置することで蓋が水中ポンプの自重によりコラムに嵌合・封止されることを特徴とする。
【０００９】
そして、蓋と水中ポンプとが中空状の連結部材で連結され、
連結部材に配線部材が配されていることを特徴とする。
【００１０】
また、コラムが筒状に形成されると共に蓋が円盤状に形成され、
コラムの上端開口部の内周に円盤状の蓋が嵌合されることを特徴とする。
【００１１】
また、コラムが筒状に形成されると共に蓋が円盤の周囲に筒部が設けられて形成され、
コラムの上端開口部の外周に蓋の筒部が嵌合されることを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するための本発明のポンプゲートは、上流側と下流側とを仕切るゲート扉を備え、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のコラム形ポンプをゲート扉に設けたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の第１実施形態例に係るコラム形ポンプの断面、図２には本発明の第２実施形態例に係るコラム形ポンプの断面、図３にはポンプゲートの概略構成、図４にはコラム形ポンプの搬送状況の説明を示してある。
【００１４】
図１に基づいて第１実施形態例に係るコラム形ポンプを説明する。
【００１５】
図示しない構造物（例えば、ポンプゲートのゲート扉）には筒状のコラム１が立設され、コラム１の上部の筒部には揚水した水を放出する放出管２が接続されている。コラム１の内部には水中ポンプ３が設置固定されている。
【００１６】
水中ポンプ３のモータカバー５には図中上下方向に延びるロータ主軸６が軸受７を介して回転自在に支持され、ロータ主軸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案内羽根１０を備えたディフューザ１１が接続され、ディフューザ１１には吸込口としての吸込ケーシング１２が接続されている。ロータ主軸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の内側に位置するロータ主軸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とモータカバー５の間の流路に羽根翼１３が配置された状態になっている。
【００１８】
コラム１の下部開口の内周にはフランジ部２１が設けられ、ディフューザ１１の外周部には嵌合部２２が形成されている。水中ポンプ３が吊り下げられてコラム１内に置かれることにより、ディフューザ１１の外周部の嵌合部２２がフランジ部２１に嵌合し、水中ポンプ３が自重によりコラム１の内部に固定された状態になる。
【００１９】
嵌合部２２とフランジ部２１との間は、Ｏリング等でシールされ、また、水中ポンプ３の自重が働く方向に嵌合力が強くなる形状に設定されている。
【００２０】
配線部材としてのケーブル１５により給電が行われることにより、ロータ主軸６が回転し、羽根翼１３により水が吸込ケーシング１２及びディフューザ１１に吸い込まれ、吸い込まれた水はモータカバー５の外側を流通してコラム１内で揚水される。
【００２１】
コラム１の上部開口部の内周には円盤状に形成された蓋２３が嵌合され、蓋２３によりコラム１の内部が封止されている。即ち、コラム１の上部開口部には大径部１ａ（内径が大きくなっている）が設けられ、大径部１ａの内周にＯリング２３ａを介して蓋２３が嵌合している。大径部１ａは徐々に内径が小さくなるように形成され、蓋２３に下側の力が働くとコラム１の上部開口部と蓋２３の嵌合力が強くなるように構成されている。
【００２２】
水中ポンプ３のモータカバー５の上部には連結部材としての中空の連結ステー２５の下端が固定され、連結ステー２５の上端は蓋２３に固定されている。蓋２３の外側には吊り金具２６が設けられている。連結ステー２５の中空部には給電を行うためのケーブル１５が配されて外部に案内されている。
【００２３】
吊り金具２６を介して蓋２３と共に連結ステー２５で連結された水中ポンプ３が吊り下げられてコラム１内に落とし込まれる。ディフューザ１１の外周部の嵌合部２２がフランジ部２１に嵌合し、水中ポンプ３が自重によりコラム１の内部に固定された状態になる。同時に、蓋２３が大径部１ａの内周に嵌合し、Ｏリング２３ａを介してコラム１が封止されて止水が完了する。
【００２４】
上述したコラム形ポンプは、ケーブル１５を通して通電されることでモータが駆動し、ロータ主軸６が回転して羽根翼１３の回転により吸込ケーシング１２から水が吸い込まれる。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１の間の流路を揚水され、放出管２から放流される。
【００２５】
蓋２３は水中ポンプ３の自重によりコラム１に嵌合して封止されているだけであるが、吐出圧力による水力スラスト力よりも嵌合力が上回るように、大径部１ａの形状等が設定されているため、運転時に水中ポンプ３の自重により封止された蓋２３が浮き上がることはない。
【００２６】
つまり、蓋２３と共に連結ステー２５で連結された水中ポンプ３をコラム１内に落とし込んで、水中ポンプ３を設置することにより、蓋２３のコラム１への固定も同時に行うことができる。
【００２７】
メンテナンスでシール部材の交換等を行う場合、吊り金具２６を介して蓋２３と共に連結ステー２５で連結された水中ポンプ３を吊り上げることで、固定解除等の作業を行うことなく水中ポンプ３を搬出することができる。
【００２８】
このため、メンテナンス時の人手による蓋２３の固定及び固定解除作業が不要となり、作業工数を大幅に減らしてメンテナンス性を向上させることができる。
【００２９】
従って、人手による作業を極力少なくしてメンテナンス性の一層の向上を図ることができるコラム形ポンプとすることが可能になる。
【００３０】
図２に基づいて本発明の第２実施形態例を説明する。尚、図１に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。
【００３１】
図示しない構造物（例えば、ポンプゲートのゲート扉）には筒状のコラム３１が立設され、コラム３１の上部の筒部には揚水した水を放出する放出管２が接続されている。コラム３１の内部には水中ポンプ３が設置固定されている。
【００３２】
水中ポンプ３のモータカバー５には図中上下方向に延びるロータ主軸６が軸受７を介して回転自在に支持され、ロータ主軸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案内羽根１０を備えたディフューザ１１が接続され、ディフューザ１１には吸込口としての吸込ケーシング１２が接続されている。ロータ主軸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の内側に位置するロータ主軸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とモータカバー５の間の流路に羽根翼１３が配置された状態になっている。
【００３４】
コラム３１の下部開口の内周にはフランジ部２１が設けられ、ディフューザ１１の外周部には嵌合部２２が形成されている。水中ポンプ３が吊り下げられてコラム１内に置かれることにより、ディフューザ１１の外周部の嵌合部２２がフランジ部２１に嵌合し、水中ポンプ３が自重によりコラム３１の内部に固定された状態になる。
【００３５】
嵌合部２２とフランジ部２１との間は、Ｏリング等でシールされ、また、水中ポンプ３の自重が働く方向に嵌合力が強くなる形状に設定されている。
【００３６】
配線部材としてのケーブル１５により給電が行われることにより、ロータ主軸６が回転し、羽根翼１３により水が吸込ケーシング１２及びディフューザ１１に吸い込まれ、吸い込まれた水はモータカバー５の外側を流通してコラム１内で揚水される。
【００３７】
コラム３１の上部開口部の外周には円盤３３の周囲に筒部３４が設けられた蓋３５が嵌合され、蓋３５によりコラム３１の内部が封止されている。即ち、コラム３１の上部開口部の外周にはＯリング３１ａを介して蓋３５の筒部３４の内周側が嵌合している。筒部３４の下端縁側には下側に向かって径が漸次大きくなるテーパ部３４ａが形成され、テーパ部３４ａによりコラム３１の上部開口部の外周に筒部３４が容易に嵌合できるようになっている。
【００３８】
また、蓋３５及びコラム３１の上部開口部の形状は、蓋３５に下側の力が働くとコラム１の上部開口部と蓋２３の嵌合力が強くなるように構成されている。
【００３９】
水中ポンプ３のモータカバー５の上部には連結部材としての中空の連結ステー２５の下端が固定され、連結ステー２５の上端は蓋３５に固定されている。蓋３５の外側には吊り金具２６が設けられている。連結ステー２５の中空部には給電を行うためのケーブル１５が配されて外部に案内されている。
【００４０】
吊り金具２６を介して蓋３５と共に連結ステー２５で連結された水中ポンプ３が吊り下げられてコラム３１内に落とし込まれる。ディフューザ１１の外周部の嵌合部２２がフランジ部２１に嵌合し、水中ポンプ３が自重によりコラム３１の内部に固定された状態になる。同時に、コラム３１の上部開口部の外周に蓋３５の筒部３４の内周が嵌合し、Ｏリング３１ａを介してコラム３１が封止されて止水が完了する。
【００４１】
上述したコラム形ポンプは、ケーブル１５を通して通電されることでモータが駆動し、ロータ主軸６が回転して羽根翼１３の回転により吸込ケーシング１２から水が吸い込まれる。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１の間の流路を揚水され、放出管２から放流される。
【００４２】
蓋３５は水中ポンプ３の自重によりコラム３１に嵌合して封止されているだけであるが、吐出圧力による水力スラスト力よりも嵌合力が上回るように、蓋３５及びコラム３１の上部開口部の形状等が設定されているため、運転時に水中ポンプ３の自重により封止された蓋３５が浮き上がることはない。
【００４３】
つまり、蓋３５と共に連結ステー２５で連結された水中ポンプ３をコラム３１内に落とし込んで、水中ポンプ３を設置することにより、蓋３５のコラム３１への固定も同時に行うことができる。
【００４４】
メンテナンスでシール部材の交換等を行う場合、吊り金具２６を介して蓋３５と共に連結ステー２５で連結された水中ポンプ３を吊り上げることで、固定解除等の作業を行うことなく水中ポンプ３を搬出することができる。
【００４５】
このため、メンテナンス時の人手による蓋３５の固定及び固定解除作業が不要となり、作業工数を大幅に減らしてメンテナンス性を向上させることができる。
【００４６】
従って、人手による作業を極力少なくしてメンテナンス性の一層の向上を図ることができるコラム形ポンプとすることが可能になる。
【００４７】
尚、蓋３５を連結ステー２５に対して回動自在に支持し、蓋３５をコラム３１の上部開口部の外周に嵌合した後に、蓋３５を回動させることで蓋３５とコラム３１とが係止するように構成することも可能である。これにより、吐出圧力による水力スラスト力に対し蓋３５が確実に固定される。
【００４８】
図３、図４に基づいて上述したコラム形ポンプを備えたポンプゲートを説明する。
【００４９】
図３に示すように、排水機場５１の上流側５２と下流側５３との間には門型構造体５４が構築され、門型構造体５４には開閉扉５５が昇降自在に設けられている。開閉扉５５は昇降機構５６により昇降され、下側に降ろされることで上流側５２と下流側５３とが仕切られるようになっている。
【００５０】
図３、図４に示すように、開閉扉５５にはコラム形ポンプ４１（図１、図２に示したコラム形ポンプ）が２台設けられている。即ち、開閉扉５５にはコラム形ポンプ４１のコラム４２（図１中のコラム１、図２中のコラム３１）が固定され、コラムの下部（吸込ケーシング１２：図１、図２参照）には上流側５２に開口する吸込部５７が接続されている。
【００５１】
そして、コラムに水中ポンプ３が落とし込まれることで蓋４３（（図１中の蓋２３、図２中の蓋３５）が封止されてコラム形ポンプ４１が設置される。
【００５２】
水中ポンプ３の点検や交換を行う場合、門型構造体５４に設けられたクレーン５７により蓋４３と共に水中ポンプ３を吊り上げ、クレーン５７を移動させて架台５８に載置する。蓋４３は水中ポンプ３の自重で封止されているため、固定解除の作業を行うことなく蓋４３を吊り上げるだけで水中ポンプ３を移動させることができる。
【００５３】
このため、開閉扉５５を閉じたままであっても水中ポンプ３の点検や交換が可能で、メンテナンス性に極めて優れたポンプゲートとすることが可能になる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明のコラム形ポンプは、立設されたコラムの内部に水中ポンプが配設され、水中ポンプのケースとコラムとの間の流路で水が揚水されるコラム形ポンプにおいて、コラムの上部開口部を封止する蓋を備え、蓋の内側に水中ポンプを連結し、水中ポンプをコラムに設置することで蓋が水中ポンプの自重によりコラムに嵌合・封止されるので、蓋と共に水中ポンプを吊り上げることで、固定解除等の作業を行うことなく水中ポンプを搬出することができ、メンテナンス時の人手による蓋の固定及び固定解除作業が不要となり、作業工数を大幅に減らしてメンテナンス性を向上させることができる。
【００５５】
この結果、人手による作業を極力少なくしてメンテナンス性の一層の向上を図ることができるコラム形ポンプとすることが可能になる。
【００５６】
本発明のポンプゲートは、上流側と下流側とを仕切るゲート扉を備え、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のコラム形ポンプをゲート扉に設けたので、人手による作業を極力少なくしてメンテナンス性の一層の向上を図ることができるコラム形ポンプを備えたポンプゲートとすることができ、メンテナンス性に極めて優れたポンプゲートとすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例に係るコラム形ポンプの断面図。
【図２】本発明の第２実施形態例に係るコラム形ポンプの断面図。
【図３】ポンプゲートの概略構成図。
【図４】コラム形ポンプの搬送状況の説明。
【符号の説明】
１，３１  コラム
２  放出管
３  水中ポンプ
５  モータカバー
６  ロータ主軸
７  軸受
８  ロータコア
９  ステータ
１０  案内羽根
１１  ディフューザ
１２  吸込ケーシング
１３  羽根翼
１５  ケーブル
２１  フランジ部
２２  嵌合部
２５  連結ステー
２６  吊り金具
３３  円盤
３４  筒部
３５  蓋
４１  コラム形ポンプ
４２  コラム
４３  蓋
５１  排水機場
５２  上流側
５３  下流側
５４  門型構造体
５５  開閉扉
５６  昇降機構
５７  クレーン
５８  架台
【図１】
0003692339.tif 000002
【図２】
0003692339.tif 000003
【図３】
0003692339.tif 000004
【図４】
0003692339.tif 000005