(57)【要約】【課題】砂等の異物を吸上げる可能性のあるウェスコ型電動井戸ポンプにおいて、高品質、長寿命なポンプを提供する。【解決手段】電動機１インペラ２とインペラ２の周囲に備えられたケーシング３とインペラ２の一面を覆うようにケーシング３に取り付けられるケーシングカバー１１を備えたウェスコ型ポンプであって、ケーシング３はインペラ２周辺の渦室４と、渦室４に連通する吸込口７を供えた吸込口側通水路５、及び吐出口８を備えた吐出口側通水路を備え、吸込口側通水路５内に、穴１２を複数備えたフィルタ１３を備えることで、異物がフィルタ１３によって除去され、異物による渦室４の破損を防止し、故障が少なく製品寿命の長いポンプを提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、
この電動機によって回転するインペラと、
このインペラの周囲に備えられたケーシングと、
前記インペラの一面を覆うように前記ケーシングに取り付けられるケーシングカバーを備えたウェスコ型ポンプであって、
前記ケーシングは、
前記インペラ周辺の渦室と、
前記渦室に連通する吸込口を供えた吸込口側通水路、
及び吐出口を備えた自吸水タンクを備え、
前記吸込口側流路内に、穴を複数備えたフィルタを備えたことを特徴とするウェスコ型電動ポンプ。
【請求項２】
前記フィルタは、前記吸込口側通水路において、吸込口と対向する面にポケット状に備えられた請求項１に記載のウェスコ型電動ポンプ。
【請求項３】
前記フィルタには、上端部に横方向に突出する鍔を設け、
前記フィルタは、下端部を前記吸込口側通水路に設けた突起（下部係止突起）で支え、
上端部の前記鍔を前記吸込口側通水路に設けた２つの突起（鍔係止突起）の間に差し込んで固定される請求項１または２に記載のウェスコ型電動ポンプ。
【請求項４】
前記鍔係止突起は、吸込口側を上にした傾斜を有し、
前記鍔は、取り付けられた際に吸込口側が上になるような傾斜を持ち、
前記フィルタは、取付時に斜め下方にスライドして固定される請求項３記載のウェスコ型電動ポンプ。
【請求項５】
前記フィルタの設置位置は、前記吸込口を形成する円筒の中心軸より下の領域に位置する請求項１〜４のいずれかひとつに記載のウェスコ型電動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浅井戸用における水の汲み上げに使用されるウェスコ型ポンプの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のポンプは、実公昭６４−３８３６号公報（特許文献１）に示されている様に、電動機の駆動軸に接続されたウェスコ型ポンプのインペラを回転させて、ケーシングの吸込口から水を吸込み吐出口から吐出させるものである。
【０００３】
以下、その構造について図を用いて説明する。
【０００４】
図９及び図１０に示す様に、特許文献１に記載されたような従来のウェスコ型ポンプは、電動機１０１と、インペラ１０２と、インペラ１０２を内包するケーシング１０３とで構成されている。インペラ１０２は、電動機１０１の回転軸に取り付けられて、電動機１０１の駆動によって回転する。ケーシング１０３は、インペラ１０２の周囲に配置され、汲み上げた水を吸込む吸込口１０７と吐き出すための吐出口１０８を備え、ケーシングカバー１１１とでインペラ１０２を覆うようになっている。
ケーシング１０３とケーシングカバー１１１とでインペラ１０２を収納している空間は、インペラ１０２の軸方向端面とケーシングとの間に図６の断面図の様に深さが除々に変化する渦形状の溝１１６を備えた渦室１０４となっている。すなわち、渦形状の溝１１６とは、ケーシング１０３及びケーシングカバー１１１において、インペラ１０２の回転軸穴１１７の周囲に、吸込み側の軸方向の深さが深く、吐出し側の深さが浅くなるように形成されている。
また、吐出口１０８と渦室１０４を繋ぐ空間は自吸水注水口１０９から注入される自吸水をためる自吸水タンク１０６となる。
ケーシング１０３及びケーシングカバー１１１は、インペラ１０２を回転軸方向へ挟み込むように組み付けられる。そして、ケーシング１０３及びケーシングカバー１１１の内壁とインペラ１０２との間には約５０μｍのクリアランスが確保され、インペラ１０２の回転を阻害しない構造になっている。
【０００５】
ケーシング１０３の吸込口１０７には、塩ビ管等のパイプを接続しパイプの端部が井戸等の水源へ下ろされる。一方、吐出口１０８には、貯水タンク、水栓等につながるパイプが接続され、水源から汲み上げた水を送り出す。
【０００６】
ウェスコ型ポンプの始動時には、自吸水注水口１０９からケーシング１０３の内部へ自吸水を注ぎ自吸水タンク１０６を満たす。その後、インペラ１０２が回転することで吸込み側の空気を吐き出し側に送り出し、自吸水タンク１０６内において水と空気を分離する。吸込口側通水路１０５及び吸込口１０７に取り付けられたパイプ内の空気が十分に送り出されることで、吸込み側が負圧となり水源から水を汲み上げることが出来る。
【０００７】
汲み上げられた水によりケーシング１０３の内部が満たされるとインペラ１０２により渦室１０４に沿って水の流れができ吐出口１０８から水を吐出すことが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実公昭６４−３８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このようなポンプが使用される井戸では、汲み上げる水の中に砂等の異物が混じることがあり、インペラ周辺のクリアランスは狭いため異物が渦室内で噛み込んでしまう可能性がある。
【００１０】
また、例え噛み込みに至らなくても異物による、インペラの磨耗の進行や破損などによりポンプの能力が下がり、製品寿命が短くなってしまう。
【００１１】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、渦室へ至る異物を少なくし、故障の少ない、製品寿命の長いポンプの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そして、この目的を達成するために、本発明は、電動機と、この電動機によって回転するインペラと、このインペラの周囲に備えられたケーシングと、前記インペラの一面を覆うように前記ケーシングに取り付けられるケーシングカバーを備えたウェスコ型ポンプであって、前記ケーシングは、前記インペラ周辺の渦室と、前記渦室に連通する吸込口を供えた吸込口側通水路、及び吐出口を備えた自吸水タンクを備え、前記吸込口側流路内に、穴を複数備えたフィルタを備えたことを特徴としたウェスコ型ポンプとしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、吸込口側流路内に、穴を複数備えたフィルタを備えるという構成にしたことにより、吸込口から流入する水はフィルタを通過し、その際に異物がフィルタによって捕集、除去されることとなるので、渦室内へ異物が進入する確率を減らすことが出来る。
【００１４】
以上により、ポンプの破損や能力低下を防止し高品質なポンプを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１の電動ポンプの構造を示す正面断面図
【図２】同フィルタの斜視図
【図３】同電動ポンプの吸込口周辺の斜視断面図
【図４】同フィルタの取り外し手順を示す正面断面図
【図５】本発明の実施の形態２の電動ポンプの構造を示す正面断面図
【図６】同斜視断面図
【図７】同ポンプ内流線を示す正面断面図
【図８】本発明の実施の形態３の電動ポンプの構造を示す正面断面図
【図９】従来の電動ポンプの構造を示す正面断面図
【図１０】同側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の請求項１記載の発明は、電動機と、この電動機によって回転するインペラと、このインペラの周囲に備えられたケーシングと、前記インペラの一面を覆うように前記ケーシングに取り付けられるケーシングカバーを備えたウェスコ型ポンプであって、前記ケーシングは、前記インペラ周辺の渦室と、前記渦室に連通する吸込口を供えた吸込口側通水路、及び吐出口を備えた自吸水タンクを備え、前記吸込口側流路内に、穴を複数備えたフィルタを備えた構成を有する。これにより、吸込口から流入する水はフィルタを通過し、その際に異物がフィルタによって捕集、除去されることとなるので、渦室内へ異物が進
入する確率を減らし、ポンプの破損や能力低下を防止しするという効果を奏する。
【００１７】
また、前記フィルタは、前記吸込口側通水路において、吸込口と対向する面にポケット状に備えられたものである。このような構成により、流速の速い領域にフィルタを設けたので異物を効率よく捕集することができる。
【００１８】
また、前記フィルタには、上端部に横方向に突出する鍔を設け、前記フィルタは、下端部を前記吸込口側通水路に設けた突起（下部係止突起）で支え、上端部の前記鍔を前記吸込口側通水路に設けた２つの突起（鍔係止突起）の間に差し込んで固定されるものである。これにより、吸込口から取り外しが可能となり、フィルタに蓄積した異物を容易に取り除くことができるため、常に異物を効率よく捕集できるという効果を奏する。
【００１９】
また、前記鍔係止突起は、吸込口側を上にした傾斜を有し、前記鍔は、取り付けられた際に吸込口側が上になるような傾斜を持ち、前記フィルタは、取付時に斜め下方にスライドして固定されるものである。これにより、水流から加わる横方向の応力に対して、抵抗力を持つフィルタの固定が可能となるため、フィルタが溝から外れにくいという効果を奏する。
【００２０】
また、前記フィルタの設置位置は、前記吸込口を形成する円筒の中心軸より下の領域に位置するものである。これにより、フィルタ上部に多くの空間を持つことで、吸込口から流入する水の多くがフィルタ内側へ流れ込むため、多くの異物を捕集できるという効果を奏する。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１によるウェスコ型電動ポンプは、図１に示す様に、電動機１と、電動機１によって回転するインペラ２と、インペラ２の周囲に配置されたケーシング３、そして、図１には記載されないが、ケーシングカバー１１とで構成されている。ケーシング３は、汲み上げた水を吸込むための吸込口７と吐出すための吐出口８を備えている。ケーシングカバー１１は、インペラ２の一面を覆うようにケーシング３に取り付けられる。
【００２３】
ケーシング３のインペラ２収納部周囲とケーシングカバー１１のインペラ側端面には渦形状が備えられて、通水路となる渦室４を形成する。
また、吐出口８と渦室４を繋ぐ空間は自吸水注水口９から注入される自吸水をためる自吸水タンク６となる。
ケーシング３及びケーシングカバー１１はインペラ２を回転軸方向へ挟み込むように組み付き約５０μｍのクリアランスを保つことで、インペラ２の回転を阻害しない構造になっている。
【００２４】
ケーシング３の吸込口７には、塩ビ管等のパイプを接続しパイプの端部は井戸等の水源へ下ろされる。一方、吐出口８には、貯水タンク、水栓等につながるパイプを接続し、水源から汲み上げた水を送り出す。
【００２５】
ウェスコ型ポンプの始動時には、自吸水注水口９からケーシング３の内部へ自吸水を注ぎ自吸水タンク６を満たした後、インペラ２が回転することで吸込み側の空気を吐出し側に送り出し、自吸水タンク６内において水と空気を分離する。吸込口側通水路５及び吸込口７に取り付けられたパイプ内の空気が十分に送り出されることで、吸込み側が負圧となり水源から水を汲み上げることが出来る。
【００２６】
以降、本実施の形態において、最も特徴的な部分を説明する。
【００２７】
吸込口側通水路５内部には穴１２を複数有するフィルタ１３を備えている。このフィルタ１３の取り付けについて説明する。
【００２８】
図２に示すように、フィルタ１３は、上方を開放した椀状の形状であって、その壁面には複数の穴１２が設けられている。本実施の形態では、取り付ける吸込口側通水路５側の壁面がなく、吸込口側通水路５にフィルタ１３が取り付けられた状態で、言わばポケット形状となっている。すなわち、フィルタ１３は、開放した上面と、底面と一体で穴１２が設けられた側面と、壁面のない開放側面（吸込口側通水路５側）とで構成されている。フィルタ１３の上端部には、対向する辺に、互いに逆方向に突出する係止鍔１６が設けられている。
【００２９】
図３に示すように、吸込口側通水路５は、吸込口７から略水平方向に設けられた入口部分と、吸込流衝突面２１によって下方に曲げられる下流部分とで構成される。吸込流衝突面２１は、入口部分の流れ方向と略直交している。そして、入口部分において、その側面は、吸込流衝突面２１と直交（入口部分の流れ方向に平行）した側壁面２２である。
【００３０】
吸込流衝突面２１には、下部係止突起１７、側壁面２２には、鍔係止突起１４が設けられている。鍔係止突起１４は、上下に２つ設けた突起で一組となり、その突起間に後述するように係止鍔１６が挟み込まれるスリット１５を形成している。また、鍔係止突起１４は、対向する側壁面２２それぞれに設けられている。
【００３１】
フィルタ１３は、吸込流衝突面２１にその開放側面を接するように設置される。すなわち、取り付けた状態でフィルタ１３の上面を上方に開口したポケット状になる。このとき、係止鍔１６は、側壁面２２に備えられた鍔係止突起１４の間に形成されたスリット１５に差し込むようにして固定される。また、フィルタ１３の下端（下端部２３）は、下部係止突起１７に当接して支えられるように位置決めされる。
【００３２】
フィルタ１３の取付方法を図４を用いて説明する。ウェスコ型ポンプの吸込口７にパイプ等を接続していない状態、すなわち、吸込口７を開放している状態で、取付（あるいは、取り外し）作業を行なう。まず、フィルタ１３の開放面を上に、下端部２３を先にして吸込口７へ挿入する。そして、下端部２３を下部係止突起１７の上面に当接させる。次に、この当接した下端部２３を支点にして上面側を吸込流衝突面２１に向けて倒すように押し込む。この際、係止鍔１６を鍔係止突起１４の間にできたスリット１５に差し込んでフィルタ１３は固定される。
【００３３】
このような構成によれば、吸込口７から侵入した水は、その一部がフィルタ１３のポケットの内側領域１８を通過することとなる。その際、水に異物が存在する場合、異物はフィルタ１３によって捕集され、水のみが穴１２を通過するため、フィルタ１３を通過し終えた水は異物が少ない水となる。よって、渦室４内へ異物が進入する確率を減らすことができるため、ポンプの破損や能力低下を防止することができる。また、フィルタ１３は、吸込口側通水路５の流速の速い曲部の外側に設けられているので、異物は、フィルタ１３に捕集されやすくなっている。
【００３４】
また、フィルタ１３は図４に示すように、フィルタ１３の係止鍔１６を持ち、吸込流衝突面２１側から吸込口７へ向けてスライドさせることにより下部係止突起１７及びスリット１５から外し、吸込口７から取り出すことができる。ウェスコ型ポンプを長期間運転し、異物の捕集を継続すると、いずれフィルタ１３の内側領域１８は異物で満たされ、捕集不可能な状態となる。しかし、フィルタ１３は取り外し可能なので、フィルタ１３の内側
領域１８に蓄積した異物を取り除くことができる。そして、異物を取り除いて再生したフィルタ１３は、再度吸込口側通水路５内に取り付けられ、異物を効率よく捕集することができる。
【００３５】
（実施の形態２）
図５、６を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態と同じ構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３６】
図５に示すように、本実施の形態のウェスコ型ポンプにおいても、吸込口側通水路５内部には穴１２を複数有するフィルタ１３ｂが備えられている。このフィルタ１３ｂは、吸込口側通水路５の側壁面２２に設けられた２つの鍔係止突起１４ｂによって形成されるスリットに、係止鍔１６ｂをはめ込むことにより、吸込口側通水路５内部に固定される。鍔係止突起１４ｂが形成するスリット１５ｂは、図５に示すように吸込口７の手前側よりも奥側が下方となるように傾斜を持つ形状である。ここで、傾斜の角度に関しては、フィルタ１３ｂを吸込口７から取り外すときに支障の無い角度とする。すなわち、吸込口７からフィルタ１３ｂを挿入して、吸込口側通水路５内でスライドして固定できる角度、大きさとなっている。また、例えば、スリット１５ｂの長手方向が鉛直方向に近くなると、スライドによる取り外しが不可能となる。
【００３７】
本実施の形態におけるフィルタ１３ｂの取付方法について説明する。まず、フィルタ１３ｂを吸込口７に挿入する。この時点で、フィルタ１３ｂをほぼ取り付け状態と平行に保持させる。次に、まず、係止鍔１６ｂを鍔係止突起１４ｂによって形成されるスリット１５ｂに差し込む。そして、そのまま平行移動するように吸込流衝突面２１に押し当てる。このとき、フィルタ１３ｂの下端部は、下部係止突起１７に当接することになる。
【００３８】
このような構成において、水がフィルタ１３ｂを通過する際は、フィルタ１３ｂの内面に様々な方向の応力がかかり、中には横方向の応力も存在する。ここで、図７に流線の一例を示す。吸込口７から侵入した水は吸込流衝突面２１により偏向し、フィルタ１３ｂへと向かう。その中には吸い込み方向と逆向きのベクトルを有する傾斜流２５のような斜めの流れも存在する。この傾斜流２５は、フィルタ１３ｂを吸込流衝突面２１からはがす方向に力（応力２６）が加わる。ここで、鍔係止突起１４ｂは斜めに形成されているので、応力２６に対抗してフィルタ１３ｂを保持することになる。
【００３９】
なお、垂直方向に加わる応力に対しては、フィルタ１３ｂが側壁面２２により両側から挟まれた状態で固定されているため、フィルタ１３ｂは確実に保持されていることになる。
【００４０】
（実施の形態３）
図８を用いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。第１の実施の形態と同じ構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
図８に示すように、フィルタ１３は、吸込口７を形成する円筒の中心軸１９より下の領域に位置している。このとき、フィルタ１３の上部空間２０へ吸込口７から流入した水がより多く侵入し、その水は流路にそってフィルタ１３の内側領域１８に至り、より多くの水がフィルタ１３を通過することとなるため、多くの異物を捕集することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明にかかるウェスコ型電動ポンプは、砂等の異物を吸上げる可能性のある浅井戸用ポンプなどに適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１    電動機
２    インペラ
３    ケーシング
４    渦室
５    吸込口側通水路
６    自吸水タンク
７    吸込口
８    吐出口
９    自吸水注水口
１０  栓
１１  ケーシングカバー
１２  穴
１３  フィルタ
１４  鍔係止突起
１６  係止鍔
１７  下部係止突起
１８  内側領域
１９  中心軸
２１  吸込流衝突面
２２  側壁面
２３  下端部
２５  傾斜流
２６  応力
【図１】
2014190292.tif 000003
【図２】
2014190292.tif 000004
【図３】
2014190292.tif 000005
【図４】
2014190292.tif 000006
【図５】
2014190292.tif 000007
【図６】
2014190292.tif 000008
【図７】
2014190292.tif 000009
【図８】
2014190292.tif 000010
【図９】
2014190292.tif 000011
【図１０】
2014190292.tif 000012