(57)【要約】本発明による、運搬速度が自動制御される運搬装置は、ポンプ装置（２）、吸引容器（３）及び吸引槽（４）を備え、吸引容器（３）は、オーバーフロー縁（３ｇ）を介して、および吸引容器（３）内に接線方向に開口する入口経路（３ｂ）を介して吸引槽（４）に連結する吸引スペース（３ｈ）を含み、ポンプ装置（２）は吸引パイプ（２ｃ）および吸引パイプ（２ｃ）と流体が連通するように連結された遠心ポンプ（２ａ）を含み、吸引パイプ（２ｃ）は上方から吸引容器（３）の内部に突き出ており、入口経路（３ｂ）は、遠心ポンプ（２ａ）の回転方向（Ｓ２）と一致する配置で吸引容器（３）内に開口しており、吸引パイプ（２ｃ）は連結パイプ（２ｅ）を介して遠心ポンプ（２ａ）に連結されており、連結パイプ（２ｅ）は、吸引パイプ（２ｃ）に対し４５°〜１３５°の間の角度αで伸びる部分（２ｎ）を有する。部分（２ｎ）は壁を貫通していることが有利である。遠心ポンプ（２ａ）および吸引パイプ（２ｃ）は、別個のスペースに配置されていることが特に有利である。
2013528744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運搬量の自動制御機構を有する運搬装置（１）であって、ポンプ装置（２）、吸引容器（３）、および吸引槽（４）を備え、吸引容器（３）は、オーバーフロー縁（３ｇ）を介し、かつ吸引容器（３）に接線方向に開口する入口経路（３ｂ）を介して吸引槽（４）に連結される吸引スペース（３ｈ）を有しており、ポンプ装置（２）は吸引パイプ（２ｃ）および流体が連通するように吸引パイプ（２ｃ）に連結された遠心ポンプ（２ａ）を含み、吸引パイプ（２ｃ）は上方から吸引容器（３）内に突き出ており、入口経路（３ｂ）は、遠心ポンプ（２ａ）の回転方向（Ｓ２）と一致するように配置された吸引容器（３）内に開口しており、
吸引パイプ（２ｃ）は連結パイプ（２ｅ）を介して遠心ポンプ（２ａ）に連結され、かつ連結パイプ（２ｅ）は吸引パイプ（２ｃ）に対して４５°〜１３５°の間の角度αで伸びる部分（２ｎ）を有することを特徴とする運搬装置。
【請求項２】
部分（２ｎ）は９０°または実質的に９０°の角度αで伸びることを特徴とする請求項１に記載の運搬装置。
【請求項３】
部分（２ｎ）は水平に伸びることを特徴とする請求項１または２に記載の運搬装置。
【請求項４】
連結パイプ（２ｅ）は５０ｍｍ〜９００ｍｍの間の内径（Ｄ）を有す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運搬装置。
【請求項５】
部分（２ｎ）は、内径（Ｄ）の１〜５０倍に相当する長さ（Ｌ２）を有することを特徴とする請求項４に記載の運搬装置。
【請求項６】
部分（２ｎ）は０．５メートル〜６メートルの間の長さ（Ｌ２）を有することを特徴とする請求項４に記載の運搬装置。
【請求項７】
吸引パイプ（２ｃ）は、内径（Ｄ）の１〜２０倍に相当する吸引高さ（Ｌ３）を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の運搬装置。
【請求項８】
吸引パイプ（２ｃ）は、０．５メートル〜８メートルの間の吸引高さ（Ｌ３）を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の運搬装置。
【請求項９】
連結パイプ（２ｃ）は吸引パイプ（２ｃ）に向かうパイプ屈曲部（２ｈ）を有し、パイプ屈曲部（２ｈ）は内径（Ｄ）の１〜１０倍に相当する半径（Ｒ）を有することを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載の運搬装置。
【請求項１０】
遠心ポンプ（２ａ）は水平に伸びるように連結パイプ（２ｅ）に連結されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の運搬装置。
【請求項１１】
連結パイプ（２ｅ）は遠心ポンプ（２ａ）に向かうパイプ屈曲部（２ｈ）を有し、遠心ポンプ（２ａ）は垂直または実質的に垂直に伸びるように連結パイプ（２ｅ）に連結されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の運搬装置。
【請求項１２】
吸引容器（３）および遠心ポンプ（２ａ）は壁（６）によって隔てられた２つのスペースに配置され、連結パイプ（２ｅ）は壁（６）を貫通することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の運搬装置。
【請求項１３】
遠心ポンプ（２ａ）はスペース（７）に配置され、スペース（７）の基部（７ａ）は吸引容器（３）内の可能な最高レベル（５ｉ）よりも下方にあることを特徴とする請求項１２に記載の運搬装置。
【請求項１４】
遠心ポンプ（２ａ）はオン／オフ切替え装置（８）を介して制御されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の運搬装置。
【請求項１５】
遠心ポンプ（２ａ）はスクリュー遠心歯車ポンプとして設計されている請求項１〜１４のいずれか一項に記載の運搬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は運搬装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、遠心ポンプの運搬量を調整するための運搬装置が開示されている。この運搬装置は信頼性および費用効率が高く、好都合であることが分かっているが、それ自体の維持管理が複雑であり、また、可能な配置が限定されるという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】スイス国特許第５８０２２９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、より有利な運搬装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１に記載の特徴を持つ運搬装置によって達成される。従属請求項２〜１５は、他の好都合な実施形態に関する。
この目的は特に、ポンプ装置、吸引容器、および吸引槽を含む運搬量の自動調節機構を備える運搬装置によって達成される。吸引容器は、オーバーフロー縁を介して、および吸引容器内に接線方向に開口する入口経路を介して吸引槽につながる吸引スペースを備える。ポンプ装置は吸引パイプ、および吸引パイプと流体が連通するように連結された遠心ポンプを含む。吸引パイプは、上方から吸引容器内に突き出ている。入口通路は、遠心ポンプの回転方向に一致する向きに配置されて吸引容器内に開口している。吸引パイプは連結パイプを介して遠心ポンプに連結されている。連結パイプは、吸引パイプに対して４５°〜１３５°の間の角度αで伸びる部分を備える。
【０００６】
運搬装置は、容器（特に円柱状または角柱状の容器）として構成された吸引スペース、および吸引槽へ向かう方向のオーバーフロー縁を形成する容器の上端を備える。さらに、容器は接線方向の供給ラインによって流体が連通するように吸引槽に連結されており、供給ラインは好ましくは容器のオーバーフロー縁からできるだけ遠い容器の基部から伸びており、その結果、供給ラインは上方に開口する経路を吸引槽と容器との間に形成する。流体レベルがオーバーフロー縁よりも上にある限り、容器は完全に流体で満たされ、この状態にあれば、吸引パイプおよび遠心ポンプに空気が存在することは全くないか殆どないため、ポンプの運搬量が確保される。流体レベルがオーバーフロー縁よりも下になった場合、流体の供給は専ら入口経路を通して行われる。正確には、接線方向の開口の結果、吸引槽内の流体レベルに従って回転流が発生する。入口経路は、容器内で発生した回転流が遠心ポンプと同じ回転方向を持つように配置される。このことは、吸引パイプ内の流体も回転流となることを意味し、その結果、たとえ吸引パイプ内に空気やガスが一部存在しても、あるいは吸引パイプ内に運搬される流体の量が比較的少ない場合であっても、吸引パイプ内の流体は確実に運搬される。したがって、運搬装置は、好ましくは一定速度で駆動可能なポンプを含む自動調節機構を備え、運搬される流体の量は、吸引槽内の流体レベルに従って自動的に適合される。驚くべきことに、吸引パイプと遠心ポンプとの間の流体の運搬は、特に運搬量が少ない場合でも、連結パイプが吸引パイプと遠心ポンプとの間に配置されていても確実であることが判明した。吸引パイプの入口で発生した回転流および遠心ポンプによって発生した回転流は、運搬量が比較的少ない場合でも、連結パイプ内でも維持することのできる流体の回転流をもたらす。連結パイプは、吸引パイプに対して４５°〜１３５°の間の角度α、特に９０°の角度αまたは実質的に９０°の角度αで伸びる部位を有してもよい。特に有利な態様では、連結パイプは水平または実質的に水平に伸びる部分を持つ。特に有利な実施形態では、吸引容器および遠心ポンプは壁によって隔てられた２つのスペースに配置され、連結パイプはその壁を貫通する。この配置は、吸引槽および吸引容器が置かれているスペースが、遠心ポンプの置かれているスペースから壁によって隔てられるという利点を有する。それによって、維持管理操作のために遠心ポンプに容易に到達できるように、隔離された、好ましくは乾燥したスペースの中で遠心ポンプを組み立てることができる。この壁はさらなる利点を提供する。例えば、遠心ポンプが置かれるスペースを、臭気の排出や有害物質から守ることができる。さらに、遠心ポンプが置かれるスペースの基部を、吸引槽内の可能な最高レベルよりも低く配置することが可能である。
【０００７】
乾燥したスペースでの組み立てられるため、水中モータ駆動ポンプの代用として異なる構成のポンプ、例えばベアリングブロックポンプを使用することができる。
したがって、本発明による運搬装置は特に、好ましい実施形態では、吸引槽から隔てられた乾燥したスペースで遠心ポンプを組み立てることができため、遠心ポンプへの到達、ならびに遠心ポンプの監視および維持管理が容易になるという利点を有する。さらに、遠心ポンプをより簡単に組み立てられ、また任意で解体することができる。その上、遠心ポンプは水分および害をなす物質からより保護される。このことは特に、遠心ポンプまたは運搬装置全体の操作を確実にし、かつ維持管理を容易にする。本発明による運搬装置は、遠心ポンプおよび吸引パイプの配置に関して自由度が増すように遠心ポンプを吸引パイプに対して特定の間隔で配置することができ、そのため遠心ポンプおよび吸引パイプのより最適な配列が可能であるという利点をさらに有する。本発明による運搬装置には、吸引槽および吸引容器が、到達可能であるが閉じたスペースに配置され、かつ遠心ポンプが、隔離された乾燥したスペースに配置されるという更なる利点がある。吸引槽および吸引容器が置かれる閉じたスペースは、特に臭気の外部への排出を防ぐ一方で、遠心ポンプには容易に到達でき、遠心ポンプが置かれる隔離された乾燥したスペースは好ましくは無臭である。したがって、本発明による運搬装置は、有利な実施形態では、臭気の外部への排出が少なく、好ましくは遠心ポンプ用の隔離されたスペースを備える。このスペースは好ましくは乾燥しており、好ましくは無臭である。
【０００８】
本発明による運搬装置は、遠心ポンプをオン／オフ切替え装置で制御できるという利点も有する。このことは、運搬装置全体を操作するためには、遠心ポンプのオン・オフを切り替えれば十分であるということを意味する。換言すると、運搬装置を操作するために、遠心ポンプの速度調節用の装置は必要ないということである。このことは、制御装置を高い費用効率かつ高い信頼性で構成することができるという利点を提供する。従来、遠心ポンプを制御するために制御装置または調節装置が使用されていた。この制御装置または調節装置のために、少なくとも１つの望ましい値が予め設定され、運搬装置少なくとも１つの実測値またはプロセス値（例えば吸引容器内の最高流体レベルまたは運搬量など）が測定されていた。制御装置または調節装置は、好ましい実施形態では、オンおよびオフを切り替えることのみによって遠心ポンプを調節する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】遠心ポンプを備える運搬装置の部分断面側面図を示す。
【図２】図１の運搬装置の平面図を示す。
【図３】遠心ポンプを備える別の運搬装置の側面図を示す。
【図４】４ａ、４ｂ、４ｃはポンプ装置の側面模式図を示す。
【図５】５ａ、５ｂ、５ｃは他のポンプ装置の側面模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
原則として、図面において同じ構成要素には同じ参照番号が付されている。
図面は例示的な実施形態を説明するために使用される。
図１は運搬装置１の部分断面側面図を示し、図２は平面図を示す。運搬装置はポンプ装置２、吸引容器３および吸引槽４を備える。吸引容器３は円柱状側壁３ａを形成する側壁３ｅ、３ｆを有し、この態様では側方に沿って吸引スペース３ｈを画定する。吸引容器３はさらに基部３ｃを有する。吸引容器３はさらに入口経路３ｂを備え、入口経路３ｂは横方向に配設されるとともに、吸引槽４から吸引スペース３ｈへ接線方向に開口する。これによって、入口経路３ｂを介して流れる流体が吸引スペース３ｈ内で回転流Ｓ１を生じる。吸引容器３は、吸引スペース３ｈを吸引槽４へ連結するオーバーフロー縁３ｄをさらに有する。ポンプ装置２は、流体が連通するように連結パイプ２ｅによって遠心ポンプ２ａに連結された吸引パイプ２ｃを備える。吸引パイプ２ｃは上方から吸引容器３の吸引スペース３ｈ内に突き出しており、吸引パイプ２ｃは吸引じょうご２ｄをその開口部に備える。連結パイプ２ｅは９０°のパイプ屈曲部２ｈを有する。これにより、連結パイプ２ｅは、吸引パイプ２ｃの伸びる方向に対して垂直に、すなわち水平方向に長さＬ２を有する部分２ｎに亘って伸びる。連結パイプ２ｅはスクリュー遠心歯車ポンプとして設計され、吸引側部２ｆ、回転方向Ｓ２、駆動モータ２ｂおよびポンプ出口２ｇを備える遠心ポンプ２ａ内に開口する。図示された例示的実施形態において、遠心ポンプ２ａと吸引容器３との間には隔壁６が設けられ、連結パイプ２ｅがそれを貫通する。遠心ポンプ２ａが置かれる隔壁６の奥のスペースに、連結パイプ２ｅを介する以外に吸引容器３から流体が到達することはないように、連結パイプ２ｅは好ましくは流体密封式に隔壁６に連結される。別の可能な構成として、隔壁６を用いないことも可能である。隔壁６は、相互に隣接して配置される複数の部分的な壁から構成されてもよい。部分的な壁は相互に間隔が空いていてもよく、中間スペースは中空または隔離材（Isolationsmittel）などの媒体で満たされてもよい。連結パイプ２ｅの部分２ｎは好ましくは隔壁６全体を貫通する。
【００１１】
連結パイプ２ｅは内径Ｄを有する。内径Ｄは好ましくは５０ｍｍ〜９００ｍｍの範囲内にある。連結パイプ２ｅは部分２ｎに沿って、直線状に長さＬ２に亘って伸び、部分２ｎは内径Ｄの１〜５０倍に相当する長さを持つ。部分２ｎは好ましくは０．５メートル〜６メートルの間の長さを持つ。吸引パイプ２ｃは好ましくは内径Ｄの１〜２０倍に相当する吸引高さを有し、その吸引高さの最大値は８メートルである。吸引パイプ２ｃは特に、０．５メートル〜８メートルの間の吸引高さＬ３を有する。
【００１２】
図１は流体の可能なレベルをさらに示す。流体は吸引槽４内の最大レベル５ｃを有してもよく、流体は従来はより低いレベル、例えばレベル５ａであり、それにより流体が入口経路３ｂを介して吸引スペース３ｈに流れ込むと、吸引スペース３ｈ内で例えば流体表面５ｂ、５ｄおよび５ｅが形成される。
【００１３】
図３は別の運搬装置１の例示的実施形態を示す。図１の例示的実施形態とは対照的に、図３の例示的実施形態における連結パイプ２ｅは、それに隣接する垂直パイプ部分２ｋを有する第２のパイプ屈曲部２ｉを有する。それにより、図示されているように、遠心ポンプ２ａは垂直に伸びるように配置される。第２のパイプ屈曲部２ｉの曲率半径Ｒ２は、第１のパイプ屈曲部２ｈの曲率半径Ｒ１のと同じ寸法であってもよい。遠心ポンプ２ａおよびその駆動モータ２ｂは好ましくは乾燥したスペース７に配置される。遠心ポンプ２ａは、吸引容器３に対して壁６の向こう側に配置されるため、乾燥したスペース７の基部７ａも吸引槽４の最大可能レベル５ｉ、５ｃよりも低く配置され得る。吸引槽４と吸引容器３との間に配置されたオーバーフロー縁３ｇも、破線で示されているように、壁６を通る連結パイプ２ｅの経路がオーバーフロー縁３ｇよりも下方に配置される程度の高さに設けられる。したがって、本発明による運搬装置１はとりわけ遠心ポンプ２ａを吸引パイプ２ｃに対してより多くの可能な位置に配置することができるという利点を有する。そのため、運搬装置１全体を、周辺の構造的条件に応じて、より多くの可能な態様で構成することができる。遠心ポンプ２ａおよび吸引パイプ２ｃを異なる様々な位置に配置することができるため、特に有利な配置の可能性が得られる。遠心ポンプ２ａおよび駆動モータ２ｂを隔離スペース７に配置することが更に有利である。
【００１４】
吸引パイプ２ｃおよび連結パイプ２ｅの内部空間全体が流体で満たされている限り、ポンプ２ａを介した流体の確実な運搬が確保される。比較的少量の流体が吸引パイプ２ｃおよび連結パイプ２ｅを通ると、すなわち、吸引パイプ２ｃおよび連結パイプ２ｅ内に空気も入っていると、ポンプ２ａを介した流体の運搬を確実にするために、吸引パイプ２ｃおよび連結パイプ２ｅ内の流体の回転流が決定的に重要である。一方では吸引パイプ２ｃの入口領域、すなわち吸引スペース２ｈで発生した回転流Ｓ１によって、他方では遠心ポンプ２ａによって発生する回転流Ｓ２によって、回転流は維持される。この回転流は、遠心ポンプ２ａから連結パイプ２ｅ内にある流体に作用する。その結果、連結パイプ２ｅの両端部領域にある流体の回転流は回転流Ｓ１またはＳ２によって増強され、比較的少ない流量の場合でも、連結パイプ２ｅ内の流体が、流体カラムを破壊しない程度の回転流となり、その結果、遠心ポンプ２による流体の継続したポンプ送りが可能となる。
【００１５】
図３において、連結パイプ２ｅは１つの部品で構成され、両端のそれぞれにフランジ２ｌ、２ｍを有する。これらのフランジはそれぞれ吸引パイプ２ｃおよび遠心ポンプ２ａに連結されている。連結パイプ２ｅは本質的に複数の構成要素を含んでいてもよく、例えば部分２ｎに強固に連結されて連結パイプ２ｅを組立体として形成するように構成された別個の構成要素としてのパイプ屈曲部２ｈ、２ｉを含んでもよい。
【００１６】
図４ａ〜４ｃおよび５ａ〜５ｃは、吸引パイプ２ｃ、連結パイプ２ｅ、部分２ｎおよび遠心ポンプ２ａの可能な配列を模式的に示す。図４ａにおいて、吸引パイプ２ｃが好ましくは垂直に伸び、かつ連結パイプ２ｅの部分２ｎが好ましくは水平に伸びるように、吸引パイプ２ｃと連結パイプ２ｅの部分２ｎとの間の角度αは９０°である。しかしながら、図４ｂおよび４ｃに示されているように、連結パイプ２ｅの部分２ｎが吸引パイプ２ｃに対して４５°〜１３５°の間の角度で伸びるように、角度αはより大きくても小さくてもよい。遠心ポンプ２ａが垂直に配置されている場合であっても、連結パイプ２ｅの部分２ｎは、図５ａ〜５ｃに示されているように、吸引パイプ２ｃおよび連結パイプ２ｅの部分２ｎの長さの間で４５°〜１３５°の範囲内にある角度αを有する。それにより、吸引パイプ２ｃに対して遠心ポンプ２ａをより多くの可能な態様で配置することができる。
【図１】
2013528744.tif 000003
【図２】
2013528744.tif 000004
【図３】
2013528744.tif 000005
【図４ａ】
2013528744.tif 000006
【図４ｂ】
2013528744.tif 000007
【図４ｃ】
2013528744.tif 000008
【図５ａ】
2013528744.tif 000009
【図５ｂ】
2013528744.tif 000010
【図５ｃ】
2013528744.tif 000011
【国際調査報告】
2013528744.tif 000012
2013528744.tif 000013
2013528744.tif 000014
2013528744.tif 000015