(57)【要約】【課題】汚水用ポンプの効率を保持しつつ、汚水中の固形物を詰まりにくくする。【解決手段】羽根車３ｃを有する回転機構を備える汚水用ポンプであって、上記回転機構は、上記羽根車３ｃが固定された中空の外軸部３ｂ１と、上記外軸部３ｂ１の内部に配置され、上記外軸部３ｂ１に対して異なる速度あるいは異なる方向に回転可能とされると共に、先端部が上記外軸部３ｂ１の先端部より突出された内軸部３ｂ２と、上記内軸部３ｂ２の先端部に固定されたカッター３ｄとを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根車を有する回転機構を備える汚水用ポンプであって、
前記回転機構は、
前記羽根車が固定された中空の外軸部と、
前記外軸部の内部に配置され、前記外軸部に対して異なる速度あるいは異なる方向に回転可能とされると共に、先端部が前記外軸部の先端部より突出された内軸部と、
前記内軸部の先端部に固定されたカッターと
を備えることを特徴とする汚水用ポンプ。
【請求項２】
前記カッターは、吸入口に向けて配置されることを特徴とする請求項１記載の汚水用ポンプ。
【請求項３】
前記カッターは、吸入口よりも直径が大きいことを特徴とする請求項１または２記載の汚水用ポンプ。
【請求項４】
前記外軸部と前記内軸部とは、回転方向が異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の汚水用ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水用ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下水処理施設等に設けられる汚水用ポンプは、固形物を含む汚水または廃水等を圧送する装置である。例えば、特許文献１には、粒径の大きな固形物等を含む汚水の輸送に用いられる汚水処理用ポンプが開示されており、吸込口、吐出口、及び吸込口から吐出口への流路の流路径が大きく設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３６７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような汚水用ポンプにおいて、粒径の大きな固形物が流入し、羽根車が噛みこむことにより、ポンプが停止する場合があった。粒径の大きな固形物が汚水用ポンプに詰まらないように、汚水用ポンプの流路径をより大きくしてしまうと、ポンプの効率が落ち、汚水を効率的に圧送することが難しい。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、汚水用ポンプの効率を保持しつつ、汚水中の固形物を詰まりにくくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として、羽根車を有する回転機構を備える汚水用ポンプであって、上記回転機構は、上記羽根車が固定された中空の外軸部と、上記外軸部の内部に配置され、上記外軸部に対して異なる速度あるいは異なる方向に回転可能とされると共に、先端部が上記外軸部の先端部より突出された内軸部と、上記内軸部の先端部に固定されたカッターとを備える、という構成を採用する。
【０００７】
第２の手段として、上記第１の手段において、上記カッターは、吸入口に向けて配置される、という構成を採用する。
【０００８】
第３の手段として、上記第１または第２の手段において、上記カッターは、吸入口よりも直径が大きい、という構成を採用する。
【０００９】
第４の手段として、上記第１〜第３のいずれかの手段において、上記外軸部と上記内軸部とは、回転方向が異なる、という構成を採用する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、羽根車とカッターとが異なる速度または方向に回転可能とされる。これにより、羽根車によって形成された水流が、異なる速度または方向に回転するカッターに接触する。これにより、汚水中の固形物が切断されるため、ポンプの効率を保持しつつ、固形物を詰まりにくくすることができ、ポンプが停止することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態における汚水用ポンプの全体を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における汚水用ポンプの要部を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明に係る汚水用ポンプの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１３】
図１は、本実施形態における汚水用ポンプ１の全体を示す断面図である。汚水用ポンプ１は、例えば下水処理施設に設けられ、固形物を含む汚水を圧送するポンプである。汚水用ポンプ１は、図１に示すように、ポンプハウジング２と、内部機構３と、電源供給部４とを備えている。
【００１４】
ポンプハウジング２は、汚水流路Ｒが内部に形成され、内部機構３を収容するハウジングであり、略筒状の上部ハウジング２ａと、上部ハウジング２ａに連結された筒状の中間ハウジング２ｂと、中間ハウジングに連結された下部ハウジング２ｃと、上部ハウジング２ａの上部端を覆うカバー２ｄとを備えている。また、下部ハウジング２ｃは、内部に汚水が通過する半環状の汚水流路Ｒが形成され、下部ハウジング２ｃの底面であって汚水流路Ｒの下方に設けられた吸入口２ｃ１と、下部ハウジング２ｃの側方の汚水流路Ｒの一端側に設けられる吐出口２ｃ２とが形成されている。
【００１５】
内部機構３は、モータ３ａと、軸部３ｂと、羽根車３ｃと、カッター３ｄとを備えている。なお、内部機構３のうち、軸部３ｂと、羽根車３ｃと、カッター３ｄとが本発明における回転機構を構成している。モータ３ａは、ロータ３ａ１と、ステータ３ａ２とを備えている。ロータ３ａ１は、磁束を形成する略円筒状の磁石である。ステータ３ａ２は、ロータ３ａ１と同心状にロータ３ａ１の外周に設けられる略円筒状に形成されたコイルである。ステータ３ａ２は、電源ケーブル４ｂと接続されている。
【００１６】
図２は、本実施形態における汚水用ポンプ１の要部を拡大した断面図である。図１及び図２に示すように、軸部３ｂは、外軸部３ｂ１と、内軸部３ｂ２とを有している。外軸部３ｂ１は、中空の長尺部材であり、ロータ３ａ１に固定されると共に、端部に羽根車３ｃが固定されている。また、外軸部３ｂ１は、内周面に歯が刻まれており、不図示のギアが噛み合わせられている。内軸部３ｂ２は、外軸部３ｂ１の内側において外軸部３ｂ１と同軸上に配置されている。また、内軸部３ｂ２は、外周面に歯が刻まれており、外軸部３ｂ１の内周面と噛み合うギアと噛み合わせられている。これにより、外軸部３ｂ１と内軸部３ｂ２とギアとが遊星ギア機構を構成し、ロータ３ａ１により外軸部３ｂ１が回転されると、外軸部３ｂ１の回転方向と反対方向に内軸部３ｂ２が回転される。また、内軸部３ｂ２は、一端が外軸部３ｂ１の端部から突出しており、突出した部位にカッター３ｄが固定されている。このような軸部３ｂは、内軸部３ｂ２の突出する端部がポンプハウジング２内において吸入口２ｃ１に向けて配置されている。
【００１７】
羽根車３ｃは、汚水流路Ｒ中に設けられると共に、外軸部３ｂ１の先端に固定されることにより吸入口２ｃ１と対向する位置に設置され、ハブ３ｃ１と、主板部３ｃ２と、翼部３ｃ３とを有している。ハブ３ｃ１は、主板部３ｃ２を外軸部３ｂ１に固定する円筒形の部位である。主板部３ｃ２は、ハブ３ｃ１を介して外軸部３ｂ１に固定されることにより、外軸部３ｂ１から径方向外側に向けて複数箇所から放射状に突出した部位であり、翼部３ｃ３が固定されている。翼部３ｃ３は、主板部３ｃ２から外軸部３ｂ１の軸方向に沿うと共に外軸部３ｂ１の径方向外側に向けて放射状に配置される平板状の部材である。このような羽根車３ｃは、モータ３ａにより回転されることで、汚水流路Ｒ中の汚水を吐出口に向けて押し出している。
【００１８】
カッター３ｄは、内軸部３ｂ２の外軸部３ｂ１から突出した端部に設けられており、カッターハブ３ｄ１と、カッター刃３ｄ２とを有している。カッターハブ３ｄ１は、環状とされ、内軸部３ｂ２の端部に挿入されて固定され、カッター刃３ｄ２を支持している。カッター刃３ｄ２は、カッターハブ３ｄ１に固定され、内軸部３ｂ２の径方向外側に向けて放射状に複数設けられている。このようなカッター３ｄは、内軸部３ｂ２の回転に伴って回転されることにより、汚水中の固形物を切断する。
【００１９】
電源供給部４は、プロテクタ４ａと、電源ケーブル４ｂと、モータ３ａに供給される電流を制御する不図示の電子回路基板とを備えている。プロテクタ４ａは、カバー２ｄの内側に固定され、モータ３ａの焼き付きを防止する装置である。電源ケーブル４ｂは、カバー２ｄに取り付けられ、モータ３ａに電力を供給するケーブルである。
【００２０】
このような本実施形態の汚水用ポンプ１は、汚水が貯留されたタンクまたは配管等に設置され、汚水を圧送するポンプである。汚水用ポンプ１が駆動されると、モータ３ａが回転を開始し、軸部３ｂが回転される。軸部３ｂの回転に伴って羽根車３ｃが回転を開始し、吸入口２ｃ１から汚水流路Ｒに流入した汚水を、翼部３ｃ３が周方向に向けて押し出す。これにより、吸入口２ｃ１より流入した汚水は、半環状の汚水流路Ｒを通過して吐出口２ｃ２より吐出される。
【００２１】
また、軸部３ｂは、モータ３ａのロータ３ａ１の回転に伴って、外軸部３ｂ１が回転される。そして、外軸部３ｂ１が回転されることにより、外軸部３ｂ１と内軸部３ｂ２との間に設けられたギアが回転し、内軸部３ｂ２が外軸部３ｂ１と異なる回転方向及び異なる回転数で回転される。これにより、羽根車３ｃとカッター３ｄとは、異なる回転方向及び異なる回転数で回転される。そして、汚水流路Ｒ中の汚水は、羽根車３ｃに沿って回転する水流が形成され、汚水の流速と異なる速度で回転するカッター３ｄに接触することにより、固形物が切断される。
【００２２】
このような本実施形態の汚水用ポンプ１によれば、軸部３ｂが外軸部３ｂ１と内軸部３ｂ２とを有する二重軸構造となっており、外軸部３ｂ１と内軸部３ｂ２との間に設けられたギアにより、外軸部３ｂ１と、内軸部３ｂ２とが異なる回転速度で回転する。これにより、内軸部３ｂ２に固定されたカッター３ｄが汚水の流速と異なる回転速度で回転し、カッター３ｄと汚水中の固形物とが接触しやすくなる。したがって、汚水中の固形物を切断し、回転機構への固形物の絡まりを防止することができる。
【００２３】
また、本実施形態の汚水用ポンプ１によれば、カッター３ｄが吸入口２ｃ１に向けて配置されている。これにより、吸入口２ｃ１より流入した汚水は、カッター３ｄに対してより接触しやすくなる。したがって、カッター３ｄは、より効率的に汚水中の固形物を切断することができる。
【００２４】
さらに、本実施形態の汚水用ポンプ１によれば、カッター３ｄの直径は、吸入口２ｃ１の直径よりも大きく設定されている。これにより、吸入口２ｃ１から流入し、軸部３ｂの径方向外側に向けて流れる汚水を、カッター３ｄにより捉えることができる。これによっても、カッター３ｄは、より効率的に汚水中の固形物を切断することができる。
【００２５】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００２６】
上記実施形態においては、軸部３ｂの外軸部３ｂ１と内軸部３ｂ２との回転方向及び回転数が異なる構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、外軸部３ｂ１と内軸部３ｂ２との間にギアを設けず、内軸部３ｂ２の外周面の歯が外軸部３ｂ１の内周面の歯と噛み合わせられることにより、外軸部３ｂ１と内軸部３ｂ２との回転数のみが異なる構成とすることも可能である。この場合においても、カッター３ｄは、固形物と接触しやすくなり、固形物の切断が容易となる。また、ギアを有さない構成となるため、構造が単純となる。
【００２７】
また、汚水用ポンプ１の軸部３ｂは、複数のギアを有しており、複数のギアを切り替え可能とすることもできる。この場合、ギアを切り替えることにより、外軸部３ｂ１と内軸部３ｂ２との回転速度比が可変となる。これにより、汚水の流量や、固形物の形状等に応じて回転速度比を変更することができる。
【００２８】
また、汚水用ポンプ１は、モータを２つ有しており、軸部３ｂの外軸部３ｂ１と内軸部３ｂ２とはそれぞれ異なるモータに接続される構成を採用することも可能である。この場合、２つのモータをそれぞれ異なる速さ、回転方向とすることが容易である。
【符号の説明】
【００２９】
１  汚水用ポンプ
２ｃ１  吸入口
２ｃ２  吐出口
３  内部機構
３ｂ  軸部
３ｂ１  外軸部
３ｂ２  内軸部
３ｃ  羽根車
３ｄ  カッター
３ｄ１  カッターハブ
３ｄ２  カッター刃
Ｒ  汚水流路
【図１】
2018178773.tif 000003
【図２】
2018178773.tif 000004