(57)【要約】【課題】水位が復活したときに適切にポンプ本体の内部空間から空気を抜くことができる、立型水中ポンプを提供すること。【解決手段】立型水中ポンプに用いられる吐出ケーシング９であって、この吐出ケーシング９の外面の少なくとも一部には締結用ネジ部１８ｂが形成され、この締結用ネジ部１８ｂは外側ケーシング２４の内面の雌ネジ部に螺合するようになっており、締結用ネジ部１８ｂにはこの締結用ネジ部１８ｂのネジ山を横切る少なくとも１つの空気抜き溝２５が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立型水中ポンプに用いられる吐出ケーシングであって、
この吐出ケーシングの外面の少なくとも一部には締結用ネジ部が形成され、この締結用ネジ部は外側ケーシングの内面の雌ネジ部に螺合するようになっており、前記締結用ネジ部にはこの締結用ネジ部のネジ山を横切る少なくとも１つの空気抜き溝が形成されている、吐出ケーシング。
【請求項２】
前記空気抜き溝は、前記吐出ケーシングの中心軸線方向と平行に形成されている、請求項１に記載の吐出ケーシング。
【請求項３】
前記空気抜き溝の底部は、前記ネジ山の底部よりも深い位置にある、請求項１又は２に記載の吐出ケーシング。
【請求項４】
前記空気抜き溝の断面形状は、矩形、丸型、ひし形、楕円形、三角形、半円形からなる群から選択される少なくとも１つの形状である、請求項１から３の何れか一項に記載の吐出ケーシング。
【請求項５】
立型水中ポンプであって、
請求項１から４の何れか一項に記載の吐出ケーシングに加え、
水を吸い込む吸込口を有する吸込ケーシングと、前記水を昇圧する羽根車と、この羽根車を覆う中間ケーシングと、前記吐出ケーシングと前記中間ケーシングの間に設置される上部ケーシングと、前記吐出ケーシングの内部に設けられる逆止弁と、前記中間ケーシング及び上部ケーシングの外周を覆う外側ケーシングと、を備えた立型水中ポンプ。
【請求項６】
立型水中ポンプに用いられる吐出ケーシングと外側ケーシングの組合体であって、
前記吐出ケーシングの外面の少なくとも一部には締結用ネジ部が形成され、前記外側ケーシングの内面の少なくとも一部には前記締結用ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成され、前記締結用ネジ部及び雌ネジ部の少なくとも何れか一方にはネジ山を横切る少なくとも１つの空気抜き溝が形成されている、組合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立型水中ポンプに係り、特に、井戸水等を吸い上げるために水中に沈められる、立型水中ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に基づいて、立型水中ポンプを用いた一般的な深井戸ポンプ設備について説明する。この図３は、井戸に立型水中ポンプ１０７が設置されている場合を、地面を断面として表現した図である。井戸内には井戸水１０３が所定の水位で存在している。そして、この井戸水１０３内に、立型水中ポンプ１０７が全体的に水没する形態で設置されている。立型水中ポンプ１０７は、下部に水中モータ１０１が取り付けられ、水中モータ１０１の上側にポンプ本体１０２が取り付けられている。井戸水１０３を吸い込むための吸込ケーシング１０８は、水中モータ１０１の側に設けられている。そして、吸込ケーシング１０８の反対側に、羽根車（図示略）で昇圧した井戸水を給水するための吐出ケーシング１０９が備えられている。
【０００３】
吐出ケーシング１０９には吐出配管１０４が接続され、この吐出配管１０４が地上まで延びている。地上における吐出配管１０４の途中には、所定の制御装置１０５が設けられている。この制御装置１０５には、吐出配管１０４から分岐した圧力タンク、吐出配管１０４内の圧力を検出する圧力センサ、給水の開始及び停止を制御する制御部（何れも図示略）が設けられている。そして、制御装置１０５の下流側には末端部１０６が設けられ、この末端部１０６から井戸水が排水されるようになっている。
【０００４】
次に、図４に基づいて、ポンプ本体１０２の詳細な構成について説明する。吸込ケーシング１０８の下方部は吸込口１１０となっている。一方、吐出ケーシング１０９の上端部は吐出口１１１となっている。これら吸込ケーシング１０８と吐出ケーシング１０９の間には、下方から順に中間ケーシング１１４、上部ケーシング１１６が設けられ、更にその外側には、中空円筒状の外側ケーシング１２４が設けられている。
【０００５】
中間ケーシング１１４の内部には、羽根車１１３とディフューザ１１７が配置され、羽根車１１３は水中モータ１０１の駆動力を伝えるポンプ軸１１２に固定されている。このため、ポンプ軸１１２の回転と共に羽根車１１３が回転するようになっている。なお、図４の例は多段ポンプであり、羽根車１１３とディフューザ１１７が複数組設けられている。ポンプ軸１１２の上端部は、上部ケーシング１１６内に設置された軸受１１９により、回転自在に支持されている。
【０００６】
吸込ケーシング１０８と吐出ケーシング１０９とは、外側ケーシング１２４に対して締結用ネジ部１１８ａ，１１８ｂによって締結されている。また、吐出ケーシング１０９の内部には、逆止弁１２０とこれに接触する逆止弁座１２１が設けられている。運転をした後の立型水中ポンプでは、逆止弁１２０の上から吐出配管１０４内の井戸水の重さがかかっており、これによって井戸水が逆止弁１２０から下方に逆流しないようになっている。一方、立型水中ポンプの運転が再開されると、羽根車１１３によって加圧された井戸水が逆止弁１２０を下方から押圧することにより、逆止弁１２０が開くようになっている。
【０００７】
次に、立型水中ポンプ１０７におけるポンプ本体１０２の動作について説明する。末端部１０６で井戸水が使用されると、まず圧力タンク内の井戸水によって給水を開始する。なぜなら、圧力タンク内にはあらかじめ加圧された井戸水が保持されているからである。給水の初期は、吐出配管１０４内の圧力は圧力タンク内の圧力とほぼ等しい。しかし、給
水を継続すると、吐出配管１０４内の圧力が低下し、圧力センサで検出される圧力が低下する。圧力が所定値以下になった場合には、制御部がこれを検知し、水中モータ１０１の運転を開始するよう指令を出す。水中モータ１０１が始動すると、ポンプ本体１０２のポンプ軸１１２が回転駆動されて、井戸水を加圧して吐出配管１０４への給水を開始する。
【０００８】
一方、末端部１０６を閉止すると、井戸水は圧力タンクに供給されて、圧力タンク及び吐出配管１０４内の圧力が上昇する。この上昇した圧力が圧力センサによって検知される。圧力タンク及び吐出配管１０４内の圧力が所定値まで上昇した場合には、制御部は水中モータ１０１を停止させ、ポンプ本体１０２からの揚水を停止する。その際に、吐出配管１０４内に給水された井戸水は、ポンプ本体１０２内に設けられた逆止弁１２０の作用により、吐出ケーシング１０９及び吐出配管１０４内に保持される。
【０００９】
しかしながら、上記従来技術には、以下のような課題があった。すなわち、立型水中ポンプ１０７を運転して揚水を開始するためには、ポンプ本体１０２の内部が井戸水で満たされていることが必要である。新品の立型水中ポンプ１０７を設置する時には、逆止弁１２０の上には井戸水が存在していないため、井戸水の進入に伴って逆止弁１２０が開き、逆止弁１２０の下方に残留しているポンプ本体１０２の内部の空気は外部に排出される。一方、立型水中ポンプ１０７を一度でも運転して揚水した場合には、逆止弁１２０の上部に井戸水の重さがかかっているため、逆止弁１２０が開かず空気が排出されない。
【００１０】
上記のような状況は、例えば、井戸水３の水位が吸込口１１０よりも低いレベルまで下がってしまった場合に発生する。すなわち、水位の低下と共にポンプ本体１０２の内部に満たされていた井戸水が落水し、ポンプ本体１０２の内部には空気が流入する。その後、井戸水の水位が吐出口１１１よりも高いレベルに回復したとしても、ポンプ本体１０２の内部の空気が外部に排出されず、いわゆるエアロック状態となり、井戸水１０３を揚水することができない。これを復旧するためには、立型水中ポンプ１０７を一旦地上まで引き上げて、吐出配管１０４内の井戸水を取り除く必要があった。このため、立型水中ポンプ１０７を使用する前提条件として、井戸水１０３の水位が常にポンプ吸込口１１０より上にあることが必要であった。
【００１１】
上記課題を解決するために、図４のＢ部に示すように、上部ケーシング１１６の側面に小孔１２２を設けるものが提案されている。これにより、井戸水１０３の水位が吸込口１１０より下に下がった後に再度復帰した場合でも、ポンプ本体１０２内の空気が小孔１２２を通して外部に排気され、エアロック発生を防止することができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】実開平２−７３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来技術の立型水中ポンプにも、以下のような課題があった。すなわち、立型水中ポンプの運転中には常に小孔１２２より加圧された井戸水が噴出する。立型水中ポンプ１０７が井戸に設置された場合、立型水中ポンプ１０７の外周面は井戸壁に接近しているため、噴出流Ｆが井戸壁の近傍から衝突し、井戸壁に損傷を与える可能性があった。
【００１４】
上記課題を解決するために、噴出流Ｆを上下方向に逃がすためのカバー１２３を設けることも提案されていた（図５及び図６参照）。しかしながらこの場合、部品点数の増加、
作業工数の増加が発生する。さらに、カバー１２３を外側ケーシング１２４の外面に取り付けてしまうと、ポンプ本体１０２の外径が増大してしまう。このため、井戸壁と干渉してしまい、結果的に井戸の径を広げざるを得なくなってしまう。本発明が対象とする立型水中ポンプ１０７は、最深１５０ｍ程度まで設置可能であり、井戸の掘削はそれ以上の深さになることもある。その場合、工期も作業量も余計にかかるため、効率よく立型水中ポンプ１０７を設置することができなかった。
【００１５】
本発明は、前述のような問題点を解消すべくなされたもので、その目的は、井戸壁に損傷を与えることなく、またポンプの外径を拡大することなく、井戸水の水位が復活したときに適切にポンプ本体の内部空間から空気を抜くことができる、立型水中ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、第１手段では、立型水中ポンプに用いられる吐出ケーシングであって、この吐出ケーシングの外面の少なくとも一部には締結用ネジ部が形成され、この締結用ネジ部は外側ケーシングの内面の雌ネジ部に螺合するようになっており、締結用ネジ部にはこの締結用ネジ部のネジ山を横切る少なくとも１つの空気抜き溝が形成されている、という構成を採っている。
【００１７】
このような構成を採ることにより、立型水中ポンプは以下のように作用する。すなわち、井戸水の水位が一旦吸込口よりも低いレベルに低下すると、ポンプ本体内に空気が流入する。このまま立型水中ポンプを運転しても、エアロックにより揚水をすることはできない、しかし、井戸水の水位が上昇するか、立型水中ポンプを井戸水内に沈めると、空気抜き溝を通してポンプ本体の内部の空気を外部に排出できる。このため、ポンプ本体に対して井戸水の水位が変動しても、エアロックする恐れが無くなる。
【００１８】
また、空気抜き溝は立型水中ポンプの長手方向に沿って形成されているため、部品点数や作業工数を増やすことなく、ポンプ運転時の噴流による井戸壁への影響を排除した。さらに、ポンプ外径を増大させずに済むため、井戸径を広げる必要が無くなった。このため、井戸を掘削するに当たり、径を広げずに工事を進めることができるようになり、工期を短くすることもできるようになった。
【００１９】
第２手段は、第１手段の構成に加え、空気抜き溝は、吐出ケーシングの中心軸線方向と平行に形成されている、という構成を採っている。
【００２０】
第３手段は、第１手段又は第２手段の構成に加え、空気抜き溝の底部は、ネジ山の底部よりも深い位置にある、という構成を採っている。
【００２１】
第４手段は、第１手段から第３手段の何れかの構成に加え、空気抜き溝の断面形状は、矩形、丸型、ひし形、楕円形、三角形、半円形からなる群から選択される少なくとも１つの形状である、という構成を採っている。
【００２２】
第５の手段は、立型水中ポンプであって、井戸水を吸い込む吸込口を有する吸込ケーシングと、井戸水を昇圧する羽根車と、この羽根車を覆う中間ケーシングと、第１手段から第４手段の何れかの構成の吐出ケーシングと、この吐出ケーシングと中間ケーシングの間に設置される上部ケーシングと、吐出ケーシングの内部に設けられる逆止弁と、中間ケーシング及び上部ケーシングの外周を覆う外側ケーシングとを備えた、という構成を採っている。
【００２３】
第６手段は、立型水中ポンプに用いられる吐出ケーシングと外側ケーシングの組合体で
あって、吐出ケーシングの外面の少なくとも一部には締結用ネジ部が形成され、外側ケーシングの内面の少なくとも一部には締結用ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成され、締結用ネジ部及び雌ネジ部の少なくとも何れか一方にはネジ山を横切る少なくとも１つの空気抜き溝が形成されている、という構成を採っている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る立型水中ポンプの断面図である。
【図２】図１に開示した立型水中ポンプに用いられている吐出ケーシングを示す図であり、図２（Ａ）は図２（Ｂ）のＤ−Ｄ線における断面図であり、図２（Ｂ）は中心軸線Ｌに沿った断面図であり、図２（Ｃ）は空気抜き溝が正面にある時の正面図である。
【図３】深井戸ポンプ設備の全体構成図である。
【図４】従来技術に係る立型水中ポンプの断面図である。
【図５】改良された従来技術に係る立型水中ポンプの部分拡大図であり、図５（Ａ）は図４におけるＢ部に対応する位置の拡大図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図６】図５に開示した従来技術の噴出流の流れ方向を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る立型水中ポンプについて説明する。なお、以下に説明する個別の構成要素を任意に組み合わせた発明についても、本発明が対象とする技術思想に含まれるものである。
【００２６】
［全体概要］
図１及び図２を参照しながら、本発明の一実施形態に係る立型水中ポンプの全体概要を説明する。なお、立型水中ポンプを含む深井戸ポンプ設備は、従来技術として図３に開示したものと共通しているので、ここでの説明は省略する。また、以下の説明では井戸水を使って詳述するが、扱う対象物としては井戸水に限定されるものではなく、あらゆる種類の液体を対象にすることができる。
【００２７】
立型水中ポンプは、上部にポンプ本体２を備え、下部に水中モータ１（一部図示）を備えている。ポンプ本体２は、下から順に、井戸水を吸い込むための吸込ケーシング８と、羽根車１３を収容する中間ケーシング１４と、ポンプ軸受１９を支持する上部ケーシング１６と、この上部ケーシング１６の上に配置される吐出ケーシング９とを備えている。そして更に、これら吸込ケーシング８、中間ケーシング１４、上部ケーシング１６及び吐出ケーシング９を外部から覆う、中空円筒状の外側ケーシング２４を備えている。
【００２８】
吸込ケーシング８と吐出ケーシング９は、外側ケーシング２４と同軸で、締結用ネジ部１８a、１８ｂによって締結されるようになっている。このため、吸込ケーシング８及び吐出ケーシング９の外径が、外側ケーシング２４の内径と略等しい。なお、本実施形態は吐出ケーシング９と外側ケーシング２４に特徴を有しているので、最初に吐出ケーシング９と外側ケーシング２４から説明を始める。
【００２９】
［吐出ケーシング］
吐出ケーシング９は、ポンプ本体２の上端部に設けられ、吐出配管４に向けて井戸水を給水するためのケーシングである。吐出ケーシング９は、下側における中空円筒状の大直径部と、上側における中空円筒状の小直径部と、これら大直径部と小直径部とを一体的に接続する中空の円錐台状部とからなる。そして、小直径部の上端が吐出口１１となっており、この吐出口１１に吐出配管４が接続されている。
【００３０】
吐出口１１の内面には雌ネジが形成されており、吐出配管４の外周面に形成された雄ネ
ジが螺合するようになっている。また、吐出ケーシング９の下端の内面には、逆止弁座２１を支持するための溝が円周方向に沿って形成されている。すなわち、この溝にリング状の逆止弁座２１の外周部が嵌め込まれるようになっている。
【００３１】
［締結用ネジ部］
吐出ケーシング９の大直径部における外周面の少なくとも一部には、締結用ネジ部１８ｂが形成されている。この締結用ネジ部１８ｂは、吐出ケーシング９と外側ケーシング２４とを締結するためのものである。本実施形態の締結用ネジ部１８ｂは、大直径部のほぼ全面にわたって形成されている。但し、締結用ネジ部１８ｂは大直径部の下方の一部や上方の一部、あるいは中間部の一部にのみ形成するようにしてもよい。
【００３２】
［空気抜き溝］
吐出ケーシング９の締結用ネジ部１８ｂの一部には、空気抜き溝２５が形成されている。この空気抜き溝２５は、後述する上部ケーシング１６内の空気を外部に放出するための溝であり、締結用ネジ部１８ｂのネジ山を横切るように、上下方向に延びて形成されている。特に本実施形態では、吐出ケーシング９の中心軸線Ｌの方向（すなわち、鉛直方向）に沿って形成されている。但し、本発明の空気抜き溝２５はこのような構成に限定されるものではなく、締結用ネジ部１８において多少は斜めに傾けて形成してもよい。換言すると、ネジ山を横切って外部に連通する構造のものであればよいということである。もちろん、加工の容易性を考慮すれば、吐出ケーシング９の中心軸線Ｌの方向と平行にすることが有利であるが、必ずしもこれに限定する必要はない。
【００３３】
本実施形態における空気抜き溝２５の断面形状は、図２（Ａ）に示すように略矩形である。しかし、丸型、ひし形、楕円形、三角形、半円形など、どのような断面形状であってもよい。また、本実施形態の空気抜き溝２５は、常に外部と連通した状態とされている。このため、ポンプ本体２が通常運転されると、中間ケーシング１４及び上部ケーシング１６内の加圧された井戸水が、この空気抜き溝２５を通して外部に漏洩する。この漏洩はポンプ性能に影響を及ぼす場合があるので、必要に応じて空気抜き溝２５を閉鎖できるような所定の対策を講じてもよい。例えば、運転中の井戸水の圧力では閉じるが、運転停止中の空気圧では閉じないような特性の開閉弁を、空気抜き溝２５に設けるようなことが考えられる。
【００３４】
また、図２（Ａ）に示すように、空気抜き溝２５の底部２５aは、締結用ネジ部１８ｂのネジ山の底部よりも深い位置にある。これは、吐出ケーシング９と外側ケーシング２４とが螺合された場合でも、空気抜き溝２５が外側ケーシング２４のネジ山によって閉塞されないようにするためである。空気抜き溝２５によって、この位置における吐出ケーシング９の側壁厚さは薄くなるが、求められる強度は確保できるような寸法で、空気抜き溝２５の深さは決定されている。また、図に示す例では、空気抜き溝２５は1つだけ形成されているが、例えば吐出ケーシング９の周方向に沿って１８０°ずれた位置に２つ目の空気抜き溝を設けたり、更には１２０°ごとに３つの空気抜き溝を設けるようにしてもよい。もちろん、４つ以上設けてもよいが、上述した井戸水の漏れを考慮すると、必要以上に多数設けるのは望ましくない。但し、空気抜き溝２５を必要に応じて閉鎖する機能を追加するのであれば、多数の空気抜き溝を設けてもよい。
【００３５】
上述したように、本実施形態の空気抜き溝２５は吐出ケーシング９に形成されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、外側ケーシング２４の雌ネジ部に他の空気抜き溝を設けるようにしても、同様の効果を期待することができる。但し、外側ケーシング２４に他の空気抜き溝を設ける場合には、外側ケーシング２４の内面に溝加工を施す必要があり、吐出ケーシング９の外面への加工の場合と比較して加工は困難である。また、外側ケーシング２４の側壁厚さは吐出ケーシング９のそれと比較し
て薄い場合も考えられる。このため、加工手段および側壁厚さが確保できる場合に限って、外側ケーシング２４に空気抜き溝を設けてもよい。
【００３６】
更には、吐出ケーシング９と外側ケーシング２４の両方に空気抜き溝を形成することも考えられる。特に、締結後の吐出ケーシング９の空気抜き溝２５の円周方向位置と、外側ケーシングの空気抜き溝の円周方向位置とを一致させることができれば、断面積のより大きな空気抜き溝を形成することが可能となる。また、締結用ネジ部１８ｂ及び雌ネジ部のネジ山の高さ程度の深さしかない空気抜き溝を形成した場合でも、各空気抜き溝の円周方向位置が一致すれば、十分な断面積の空気抜き溝を確保することが可能である。このため、吐出ケーシング９及び外側ケーシング２４の強度を低下させることがない。ただし、吐出ケーシング９と外側ケーシング２４の締結後の円周方向位置関係を一定にする必要があるので、所定の工夫をすることが望ましい。
【００３７】
［逆止弁］
吐出ケーシング９の内部には、逆止弁２０とこれに当接する逆止弁座２１が設けられている。逆止弁２０は、平面形状が略円形状で、縦断面形状は台形状の中央部と略Ｌ字状の外周部とからなる。この逆止弁２０は、図示しない支持機構によって、吐出ケーシング９に支持されている。一方、逆止弁座２１は、略Ｓ字状の断面形状を有するリング状の部材である。この逆止弁座２１の最外周部が吐出ケーシング９の内面に形成された円周方向溝に嵌合され、逆止弁座２１が吐出ケーシング９に支持される。
【００３８】
逆止弁２０は金属製の部材であり、下側からの押圧で逆止弁座から浮き、井戸水や空気を上方に流すことができる。特に、新品の立型水中ポンプの場合、逆止弁２０の上には井戸水が満たされておらず、小さな押圧力でも逆止弁２０が開くようになっている。一方、一度でも運転をした後の立型水中ポンプでは、逆止弁２０の上に吐出配管４内の井戸水が滞留している。このため、井戸水の重さが逆止弁２０に加わって逆止弁２０を閉じることで、井戸水が逆止弁２０から下方に逆流しないようになっている。その後、エアロックが生じていない状態で立型水中ポンプの運転が再開されると、羽根車１３によって加圧された井戸水が逆止弁２０を下方から押圧することにより、逆止弁２０が開いて給水が再開される。
【００３９】
［外側ケーシング］
外側ケーシング２４は、上述した吐出ケーシング９、吸込ケーシング８、中間ケーシング１４および上部ケーシング１６を覆うケーシングである。吐出ケーシング９と外側ケーシング２４との締結は、上述した締結用ネジ部１８ｂによって行われる。このため、外側ケーシング２４の上端部内面には、締結用ネジ部１８ｂに螺合する雌ネジ部が形成されている。また、外側ケーシング２４の下端部内面にも雌ネジ部が形成されており、この雌ネジ部に対して吸込ケーシング８の締結用ネジ部１８ａが螺合される。
【００４０】
［吸込ケーシング］
次に、吸込ケーシング８について説明する。吸込ケーシング８は、ポンプ本体２の下端部に設けられ、水中モータ１と接続されている。吸込ケーシング８には吸込口１０が形成され、この吸込口１０から水を吸い込むようになっている。吸込ケーシング８の上端部外周面には、締結用ネジ部１８ａが形成されており、外側ケーシング２４と螺合するようになっている。
【００４１】
また、吸込ケーシング８の内部には、中空で逆円錐台形状の網状部材２６が設けられている。この網状部材２６は、羽根車１３内に大きな異物が進入するの防止するためのものである。このため、網状部材２６の表面には多数の穴が形成され、この穴を通して井戸水は通過させるが、大きな異物の進入は防ぐことができる。但し、この網状部材２６は本発
明に必須の構成要素という訳ではない。
【００４２】
［中間ケーシング］
中間ケーシング１４は、羽根車（インペラ）１３およびディフューザ１７を収容し、井戸水を昇圧するためのものである。すなわち、羽根車１３が後述するポンプ軸１２の回転に伴って回転することで、井戸水に半径方向外方に向かう速度エネルギを付与する。この速度エネルギが与えられた井戸水はディフューザ１７によって昇圧され、次段の羽根車１３に供給されるようになっている。中間ケーシング１４は、これら羽根車１３とディフューザ１７と共に井戸水のための昇圧通路を形成するのである。なお、本実施形態に係るポンプ本体２は多段ポンプであり、羽根車１３とディフューザ１７が複数組設けられている。本実施形態の中間ケーシング１４は、それぞれの羽根車１３とディフューザ１７の組毎に一つ設けられているため、段数に対応した数の中間ケーシング１４が中心軸線Ｌに沿って並んで連結されている。
【００４３】
［上部ケーシング］
次に、上部ケーシング１６について説明する。上部ケーシング１６は中間ケーシング１４と吐出ケーシング９との間に配置されるケーシングである。上部ケーシング１６は中空円筒状で、内部にポンプ軸１２を支持するための軸受１９を収容している。すなわち、上部ケーシング１６の内壁面から軸受支持機構が中心軸線Ｌの方向に延び、この中心軸線Ｌの位置で軸受１９を支持している。
【００４４】
［ポンプ軸］
ポンプ本体２の内部には、中心軸線Ｌに沿ってポンプ軸１２が配置されている。このポンプ軸１２は、上述した羽根車１３を回転させるためのものであり、水中モータ１の回転軸に連結されている。ポンプ軸１２と水中モータ１の回転軸とは、スプライン結合されている。そして、ポンプ軸１２の上端部は、上述した上部ケーシング１６内の軸受１９によって回転自在に支持されている。
【００４５】
［空気抜き溝の作用］
次に、本実施形態の特徴部分の一つである、空気抜き溝２５の作用について説明する。空気抜き溝２５は、吐出ケーシング９の下端部外周面と外側ケーシング２４の上端部内周面との間に形成されている。そして、空気抜き溝２５の下端部は上部ケーシング１６内の空間に連通すると共に、空気抜き溝２５の上端部はポンプ本体２の外部空間に連通している。このため、吐出ケーシング９が外側ケーシング２４に締結された場合でも、空気抜き溝２５を通して上部ケーシング１６の内部空間と外部空間とが常時連通することとなる。
【００４６】
本実施形態の立型水中ポンプが一度でも運転されると、逆止弁２０の作用により逆止弁２０の上には吐出配管４内の井戸水が滞留する。この状態において、何らかの理由で井戸水の水位が吸込ケーシング８よりも下方に低下した場合、中間ケーシング１４や上部ケーシング１６内に空気が進入する。このため、これら中間ケーシング１４や上部ケーシング１６内の井戸水は落水してしまう。その後、井戸水の水位が復活した場合、井戸水が吸込ケーシング８から進入する。このとき、空気抜き溝２５が形成されていない従来の立型水中ポンプ１０７の場合、空気が抜ける通路が形成されていないため、井戸水がポンプ本体１０２内に進入できず、いわゆるエアロックを起こしてしまう。逆止弁１２０から空気が抜ければ問題無いが、逆止弁１２０は上部から井戸水の重さが加わっており、空気の圧力では全く開かないので、空気を抜くことはできない。
【００４７】
しかしながら、本実施形態の立型水中ポンプの場合は、上述の空気抜き溝２５が形成されているため、井戸水の進入に伴い中間ケーシング１４、上部ケーシング１６内の空気は除々に外部空間に放出される。最終的に立型水中ポンプが井戸水内に完全に水没すれば、
ポンプ本体２内の空気も完全に外部に放出される。これにより、エアロックを完全に回避することができる。
【００４８】
以上説明したように、ポンプ本体２の内部の空気を常に排出できるようになり、井戸水の水位が変動しても、エアロックを心配する必要が無くなった。また、空気抜き溝２５の方向を井戸壁と略平行にしたため、部品点数や作業工数を増やすことなく、ポンプ運転時の噴出流Ｆによる井戸壁への悪影響を排除することができる。更に、ポンプ外径を増大させる必要も無いため、井戸径を広げる必要が無い。その結果、井戸を掘削するに当たり、径を広げずに工事を進めることができるようになり、工期を短くすることもできるようになる。
【００４９】
なお、上記効果は本実施形態に係る立型水中ポンプが奏する効果の一例であり、本発明はこれら以外の効果を奏することも可能である。このため、本発明の技術思想及び技術的範囲は、上述の技術的効果に基づいて限定解釈されるべきではない。また、発明の実施の形態で説明した個別の構成要素については、すべてを組み合わせることが必要ではなく、個別の構成要素を任意に組み合わせて成立する発明も、本出願が想定するものである。このため、特定の構成要素の組み合わせが明示されていないとしても、実質的にはすべての組み合わせを開示していると解釈されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、水中に水没させて使用される立型水中ポンプに利用することが可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１，１０１  水中モータ
２，１０２  ポンプ本体
３，１０３  井戸水
４，１０４  吐出配管
５，１０５  制御装置
６，１０６  末端部
８，１０８  吸込ケーシング
９，１０９  吐出ケーシング
１０，１１０  吸込口
１１，１１１  吐出口
１２，１１２  ポンプ軸
１３，１１３  羽根車
１４，１１４  中間ケーシング
１６，１１６  上部ケーシング
１７，１１７  ディフューザ
１８ａ，１８ｂ，１１８ａ，１１８ｂ  締結用ネジ部
１９，１１９  ポンプ軸受
２０，１２０  逆止弁
２１，１２１  逆止弁座
２４，１２４  外側ケーシング
２５  空気抜き溝
２５ａ  空気抜き溝の底
２６，１２６  網状部材
１０７  立型水中ポンプ
１２２  小孔
１２３  カバー
Ｆ  噴出流
Ｌ  中心軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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