(57)【要約】【課題】駆動部への負荷を抑制し、動作不良が生じることなく、信頼性が高い立軸ポンプの設置構造を提供する。【解決手段】揚水管１２および吐出エルボ部１７を有するケーシング１１と、吐出エルボ部１７に接続された吐出管１９と、吐出エルボ部１７の上方から揚水管１２の軸芯に沿って貫通された回転軸２４と、回転軸２４の下端に配設された羽根車２６と、回転軸２４の内部に軸芯に沿って移動可能に配設された操作ロッド３４と、操作ロッド３４を移動させて各翼部２７の翼角度を変更するスライド駆動機構３５と、を備えた立軸ポンプ１０の設置構造であって、吸水槽７０の上部に、吐出エルボ部１７を位置決めして設置する設置壁部７１を設けるとともに、一端を吐出エルボ部１７に固定し他端を設置壁部７１に固定し、吐出エルボ部１９からの吐出方向とは逆側から吐出エルボ部１７を支持する支持具８０を設ける。【選択図】図１
2008121603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸水槽の底近傍から略垂直方向上向きに延びる揚水管、および、該揚水管の上端に連続して略水平方向横向きに水流を変えるように湾曲された吐出エルボ部を有するケーシングと、
前記ケーシングの吐出エルボ部に接続された吐出管と、
前記吐出エルボ部の上方から揚水管の軸芯に沿って貫通された中空状の回転軸と、
前記回転軸を回転させる回転駆動手段と、
前記回転軸の下端に配設され、放射状に突出する複数の翼部を有する羽根車と、
前記回転軸の内部に軸芯に沿って移動可能に配設された操作ロッドと、
前記吐出エルボ部の上方に配設され、前記操作ロッドを移動させることにより前記各翼部の翼角度を変更するスライド駆動手段と、
を備えた立軸ポンプの設置構造であって、
前記吸水槽の上部に、前記吐出エルボ部を位置決めして設置する設置壁部を設けるとともに、一端を前記吐出エルボ部に固定し他端を前記設置壁部に固定し、前記吐出エルボ部からの前記水流の吐出方向とは逆側から前記吐出エルボ部を支持する支持手段を設けたことを特徴とする立軸ポンプの設置構造。
【請求項２】
前記支持手段は、全長を調整可能な伸縮部材からなることを特徴とする請求項１に記載の立軸ポンプの設置構造。
【請求項３】
前記伸縮部材は、
一端を前記吐出エルボ部に固定した第１の軸部材と、
一端を前記設置壁部に固定し、その軸芯が前記第１の軸部材の軸芯と同軸に位置するように配設した第２の軸部材と、
前記第１の軸部材の他端と第２の軸部材の他端とを離間および近接可能に接続する接続部材と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の立軸ポンプの設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、翼角度を変更可能とした可動翼方式の立軸ポンプの設置構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の立軸ポンプは、例えば次の先行技術文献に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１１７８９５号公報
【０００４】
この特許文献には、下端の吸込ベル部と、揚水管と、上端の吐出エルボ部とを有するケーシングの内部に中空状の回転軸が貫通され、前記吸込ベル部内に位置する回転軸の下端に羽根車を配設した立軸ポンプが記載されている。また、前記回転軸の内部には操作ロッドが配設され、該操作ロッドをスライド駆動手段で上下動させることにより、羽根車の各翼部の翼角度を変更可能に構成している。
【０００５】
前記立軸ポンプは、回転駆動手段により羽根車が回転されると、排水ポンプ場の吸水槽内の排水を揚水管で略垂直上向きに吸い上げ、吐出エルボ部で揚水管に対して略水平方向横向きに水流の方向を変更する。そして、吐出エルボ部に接続された吐出管を介して下流側の下水処理場に圧送し、浄化処理を施して河川などに放出する。また、スライド駆動手段により翼部の翼角度を変更することにより、回転駆動手段の回転数を変更することなく、排水量を調整することができる。
【０００６】
しかしながら、この立軸ポンプは、ケーシングおよび吐出管を含む配管内を流れる排水による流体反力が、スライド駆動手段や操作ロッドに負荷として加わる。そして、この流体反力に起因する負荷は、立軸ポンプの動作不良の原因になる。また、この流体反力に起因する負荷は、回転軸の軸受やスライド駆動手段の構成部品の異常摩耗の原因になり、使用可能な期間（寿命）が短くなるという問題がある。これらの問題は、立軸ポンプを適用する排水システムにおいて、信頼性を高めるために克服すべき重要な課題である。
【０００７】
この問題が生じる要因としては、大口径のポンプでは、配管に作用する熱膨張による配管荷重が流体反力を上回ることから、軸方向には配管を固定できない点にある。この構成により、立軸ポンプは、全ての流体反力をポンプの固定部位である吐出エルボ部で受けることになる。その結果、吐出エルボ部が水流の吐出方向とは逆向きに変位するため、ポンプの回転軸は勿論、翼角度調整機構にも多大な負荷が生じ、動作に大きな影響を及ぼすことになる。
【０００８】
勿論、吐出エルボ部が変位すると、その負荷が、ポンプを固定する設置壁部にも作用するため、その床強度も高める必要があり、土木構造物への荷重分布にも影響する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来の問題に鑑みてなされたもので、流体反力に起因する駆動部への負荷を抑制し、動作不良が生じることなく、信頼性が高い立軸ポンプの設置構造を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明の立軸ポンプの設置構造は、吸水槽の底近傍から略垂直方向上向きに延びる揚水管、および、該揚水管の上端に連続して略水平方向横向きに水流を変えるように湾曲された吐出エルボ部を有するケーシングと、前記ケーシングの吐出エルボ部に接続された吐出管と、前記吐出エルボ部の上方から揚水管の軸芯に沿って貫通された中空状の回転軸と、前記回転軸を回転させる回転駆動手段と、前記回転軸の下端に配設され、放射状に突出する複数の翼部を有する羽根車と、前記回転軸の内部に軸芯に沿って移動可能に配設された操作ロッドと、前記吐出エルボ部の上方に配設され、前記操作ロッドを移動させることにより前記各翼部の翼角度を変更するスライド駆動手段と、を備えた立軸ポンプの設置構造であって、前記吸水槽の上部に、前記吐出エルボ部を位置決めして設置する設置壁部を設けるとともに、一端を前記吐出エルボ部に固定し他端を前記設置壁部に固定し、前記吐出エルボ部からの前記水流の吐出方向とは逆側から前記吐出エルボ部を支持する支持手段を設けた構成としている。
【００１１】
この立軸ポンプの設置構造は、設置壁部に吐出エルボ部からの吐出方向とは逆側から該吐出エルボ部を支持する支持手段を設けているため、前記吐出エルボ部に流体反力による略水平方向の負荷が作用しても、吐出エルボ部が移動することを抑制できる。これにより、可動翼装置のスライド駆動手段や操作ロッドへの負荷を抑制できるため、使用に伴う動作不良や劣化を抑制できる。その結果、使用可能期間を長期化することができ、製品の信頼性を向上できる。
【００１２】
この設置構造では、前記支持手段は、全長を調整可能な伸縮部材からなることが好ましい。
具体的には、前記伸縮部材は、一端を前記吐出エルボ部に固定した第１の軸部材と、一端を前記設置壁部に固定し、その軸芯が前記第１の軸部材の軸芯と同軸に位置するように配設した第２の軸部材と、前記第１の軸部材の他端と第２の軸部材の他端とを離間および近接可能に接続する接続部材と、を備えることが好ましい。
このようにすれば、設置に係る誤差を防止できるとともに、メンテナンス時に支持力を調整することにより、確実に安定性を維持できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の立軸ポンプの設置構造では、流体反力に起因する吐出エルボ部の移動を支持手段により抑制できるため、スライド駆動手段や操作ロッドへの負荷を抑制できる。その結果、これらの変位に伴う内部接触などが抑えられるため、損傷や焼きつきなどの発生を防ぐことができ、使用可能期間を長期化でき、信頼性を向上できる。また、回転駆動手段の駆動容量の増加も抑えることが可能であるため、システムの簡素化にも有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施形態に係る立軸ポンプ１０の設置構造を示す。まず、この立軸ポンプ１０は、図示しない流入側管路（下水道管）から排水ポンプ場の吸水槽７０内に流入する雨水等の水を下流側の処理場などの吐出水槽に排水するためのもので、ケーシング１１と吐出管１９とを有する。
【００１６】
前記ケーシング１１は、吸水槽７０の底近傍から略垂直方向上向きに延びるように配管される揚水管１２と、該揚水管１２の上端に連結された吐出エルボ部１７とを有する。揚水管１２は、３つの直管部１３ａ，１３ｂ，１３ｃと、下端のポンプケーシング部１４とを備え、各端部に設けたフランジ部１５を接合して形成されている。そのうち、ポンプケーシング部１４は、後述する排水機構の羽根車２６を配置するもので、直管部１３ｃの下端から縦長の略楕円形状をなすように膨出する膨出部１４ａと、該膨出部１４ａの下部に連続した吸込ベル部１４ｂとを備えている。膨出部１４ａには、案内羽根部１６が設けられている。ケーシング１１の最下部である吸込ベル部１４ｂは、下端の開口に向けて拡径した略円錐台形筒状のもので、その下端開口部は水平方向に延びている。また、吐出エルボ部１７は、直管部１３ａの上端に連続して揚水管１２による略垂直方向上向きの水流を略水平方向横向きの水流に変えるもので、その両端が９０度湾曲した状態に位置する湾曲管からなる。そのうち、直管部１３ａと吐出エルボ部１７の接続端には、第１床部７２に固定するために他のフランジ部１５より大径とした設置兼用接合フランジ部１８が設けられている。
【００１７】
前記吐出管１９は、複数の直管部２０ａ，２０ｂ・・・と、直管部２０ａ，２０ｂの間に介設される吐出弁部２１および可撓管部２２を備えている。これらは、ケーシング１１と同様に、各端部に設けたフランジ部２３により同一軸芯となるように直線的に接合されている。具体的には、前記直管部２０ａは、ケーシング１１の吐出エルボ部１７の端部に接合され、略水平方向に延びるように配管したものである。前記吐出弁部２１は直管部２０ａに接合され、内部の流路４５を所定の開口面積として絞り運転を可能とするものである。前記可撓管部２２は吐出弁部２１に接合され、直管部２０ａ，２０ｂ・・・による軸方向の伸縮を吸収するために、軸方向に沿って伸縮可能としたものである。直管部２０ｂは可撓管部２２に接合され、下流側の処理場に排水するためのものである。
【００１８】
この立軸ポンプ１０は、前記ケーシング１１内に配設した回転軸２４と、該回転軸２４の下端に配設した羽根車２６と、前記回転軸２４の上端に配設した回転駆動手段である原動機２８とを備えている。そして、本実施形態では、羽根車２６の翼部２７の翼角度を変更する翼角度調整手段３３を更に配設したものである。
【００１９】
前記回転軸２４は、中空状をなす円環パイプからなり、吐出エルボ部１７の上方から揚水管１２の軸芯に沿って貫通されている。この回転軸２４は、揚水管１２内において、両端部近傍と略中間部分で軸受２５ａ〜２５ｄによって回転可能に支持されている。最上部の軸受２５ａは、吐出エルボ部１７に設けた貫通孔に水密に配設されている。軸受２５ｂは、吐出エルボ部１７内において軸受２５ａの近傍に配設されている。軸受２５ｃは、他の直管部１３ａ，１３ｃより全長が短い直管部１３ｂ内に配設されている。軸受２５ｄは、ポンプケーシング部１４内に配設されている。なお、これら軸受２５ａ〜２５ｄは、潤滑水が不要な無潤滑軸受が好ましく、そのなかでもテフロン軸受が好ましい。しかし、潤滑水の給水が必要なゴム製のカットレス軸受を使用してもよい。
【００２０】
前記羽根車２６は、回転軸２４の下端に固定され、運動範囲の全域で安定した特性を有する斜流形のものである。この羽根車２６は、放射状をなすように周方向に所定間隔をもって翼部２７が回転可能に突設されている。この羽根車２６の内部には、前記翼部２７に連結され、該翼部２７を突出方向である軸芯を中心として回転させる回転機構（図示せず）が配設されている。
【００２１】
前記原動機２８は、モータや減速機構からなり、その出力軸２９が前記回転軸２４の上端に一対のカップリング３０Ａ，３０Ｂによって連結されている。これらカップリング３０Ａ，３０Ｂは、連結面の側に凹状の窪み部３１Ａ，３１Ｂを設けたもので、これらにより形成される空間に、後述する操作ロッド３４の連結部材５４が配設される。なお、回転軸２４に連結されるカップリング３０Ｂには、連結部材５４の連結部５６を挿通させる挿通孔３２が設けられている。
【００２２】
前記翼角度調整手段３３は、前記回転軸２４の内部に軸芯に沿って移動可能に配設される操作ロッド３４と、該操作ロッド３４を上下方向に移動させるスライド駆動機構３５とを備えている。
【００２３】
前記操作ロッド３４は、その下端が羽根車２６内の回転機構に連結され、回転軸２４の軸芯に沿った上下方向の移動により、回転機構を介して羽根車２６の各翼部２７の翼角度を変更するものである。
【００２４】
前記スライド駆動機構３５は、吐出エルボ部１７の上方に配設されるもので、図２に示すように、大略、ベアリングケース３６と、ベアリングリテーナ４１と、ベアリングブッシュ４６と、連結部材５４と、ウォームギア５７とを備えている。
【００２５】
前記ベアリングケース３６は、その下端外周部に前記吐出エルボ部１７の上方に固定するためのブラケット部３７を突設した円筒状のものである。このベアリングケース３６の内周面には、ベアリングリテーナ４１が噛み合う螺旋状のネジ溝３８が設けられている。また、このベアリングケース３６の上部にはウォームギア配設部３９が設けられ、その上部が開口部４０ａを有するベアリングカバー４０により覆われている。
【００２６】
前記ベアリングリテーナ４１は、前記ベアリングケース３６の内部に配設される円筒状のもので、その外周面には、前記ネジ溝３８に螺合するネジ部４２が設けられている。また、このベアリングリテーナ４１の外周部上方には、上下方向に延びるスライド係合溝４３が設けられている。さらに、このベアリングリテーナ４１の内周部には、円環状をなすように内向きに突出するブッシュ保持段部４４が設けられている。このブッシュ保持段部４４には、上方より供給された潤滑油を下方へ流動させるための流路４５が設けられている。
【００２７】
前記ベアリングブッシュ４６は、前記ベアリングリテーナ４１の内部に、上下方向に延びる軸芯を中心として回転可能に配設されるものである。このベラリングブッシュは、前記回転軸２４を内部に挿通可能な円筒状をなし、その上部には連結部材５４を配設するフランジ状の取付部４７が設けられている。そして、このベアリングブッシュ４６は、ベアリングリテーナ４１に対して上方から配置され、取付部４７の下側に配設した円環状をなす第１ベアリング部材４８および第１保持部材４９を介してブッシュ保持段部４４の上に配置される。また、ベアリングリテーナ４１の下方から更に第２ベアリング部材５０および第２保持部材５１が配設され、各ベアリング部材４８，５０でブッシュ保持段部４４を挟み込んで回転可能に保持されている。なお、符号５２は、第２ベアリング部材５０および第２保持部材５１の脱落を防止するためのナットである。また、第１保持部材４９には、ブッシュ保持段部４４と同様に潤滑油を下方へ流動させるための流路５３が設けられている。
【００２８】
前記連結部材５４は、円板状をなすロッド固定部５５と、該ロッド固定部５５から周方向に所定間隔をもって垂下された複数の連結部５６とを備えたものである。そして、回転軸２４からカップリング３０Ａ，３０Ｂ内に突出された操作ロッド３４の上端にロッド固定部５５が連結され、各連結部５６をカップリング３０Ｂの挿通孔３２に挿通させ、その下端をベアリングブッシュ４６の取付部４７に連結している。
【００２９】
前記ウォームギア５７は、前記ベアリングリテーナ４１を介してベアリングブッシュ４６を上下方向に移動させることにより、連結部材５４を介して操作ロッド３４を連動させて上下方向に移動させる駆動手段である。このウォームギア５７は、モータや減速機構からなる原動機（図示せず）に連結した駆動軸５８が、ウォームギア配設部３９に対して平面視で接線方向に延びるように配設され、その先端にねじ歯車からなるウォーム５９が配設されている。このウォーム５９に噛み合うウォームホイール６０は、その中心に前記ベアリングリテーナ４１を嵌合する孔を有するはす歯歯車からなる。そして、このウォームホイール６０の内周部には、ベアリングリテーナ４１のスライド係合溝４３に係合する突出部６１が設けられている。なお、本実施形態の突出部６１は、ボルトを螺合することにより設けられている。
【００３０】
このように構成したスライド駆動機構３５は、原動機によりウォーム５９が回転されると、ウォームホイール６０が軸芯を中心として回転する。そうすると、突出部６１とスライド係合溝４３との係合により、ウォームホイール６０に連動してベアリングリテーナ４１が周方向に回転する。その結果、ベアリングケース３６のネジ溝３８とベアリングリテーナ４１のネジ部４２との螺合により、ベアリングリテーナ４１が上向きまたは下向きに移動する。この際、ウォームホイール６０は、その取付位置（高さ）を維持し、上下方向に延びるスライド係合溝４３との係合位置のみが上下方向に変位する。
【００３１】
前記ベアリングリテーナ４１が上下方向に移動すると、ブッシュ保持段部４４に回転自在に保持されたベアリングブッシュ４６が、連動して上下方向に移動する。その結果、このベアリングブッシュ４６に連動して連結部材５４が上下方向に移動することにより、操作ロッド３４を回転軸２４に対して上下方向に移動させることができる。これにより、羽根車２６の翼部２７の翼角度が変更される。
【００３２】
なお、原動機２８により出力軸２９が回転されると、カップリング３０Ａ，３０Ｂを介して回転軸２４および連結部材５４が回転する。その結果、操作ロッド３４およびベアリングブッシュ４６が回転軸２４と連動して回転する一方、ベアリングリテーナ４１およびベアリングケース３６は回転せず、その状態を維持する。
【００３３】
前記構成の立軸ポンプ１０を設置するポンプ場は、図１および図３に示すように、吸水槽７０の上部に吐出エルボ部１７から上側を位置決めして設置する設置壁部７１を備えている。この設置壁部７１は、ケーシング１１の設置兼用接合フランジ部１８を上側に載置して固定する第１床部７２と、原動機２８を上側に設定して固定する第２床部７３とを備えている。また、これら床部７２，７３の間において、吐出管１９の延び方向を除く周囲には、上下方向に延びる外周壁７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃが設けられている。
【００３４】
そして、本実施形態では、吐出エルボ部１７にスライド駆動機構３５を設置する台座を兼用する支持壁７５が設けられ、吐出管１９の延び方向とは逆側に位置する外周壁７４Ａと支持壁７５との間に、ケーシング１１の吐出エルボ部１７を支持する支持具８０が配設されている。
【００３５】
前記支持壁７５は、湾曲した吐出エルボ部１７の外周面から垂直上向きに突出するように固着されたもので、前記外周壁７４Ａと平行に位置する垂直な支持面７６と、スライド駆動機構３５を固定する水平な固定面７７とを備えている。
【００３６】
前記支持具８０は、図３および図４に示すように、円筒状の本体８１と、該本体８１の軸芯に対して垂直に位置するように両端部に設けた取付板８２とを備えている。取付板８２の４隅には取付孔８３が設けられている。また、本体８１の外周には、周方向に所定間隔（９０度）をもって本体８１の軸芯に沿って延びる補強リブ８４が径方向外向きに突設されている。この支持具８０は、吐出エルボ部１７からの吐出方向である吐出管１９の軸芯と平面視で同一直線状をなすように、一方の取付板８２が支持面７６に離脱不可能にボルト止めなどによって固定され、他方の取付板８２が外周壁７４Ａに離脱不可能にボルト止めなどによって固定されている。しかも、この支持面７６に対する固定位置は、スライド駆動機構３５の近傍、即ち、上端の支持面７６の近傍に位置するように構成している。
【００３７】
このように設置された立軸ポンプ１０を動作させると、原動機２８の動力により羽根車２６が回転し、吸水槽７０内の水が揚水管１２の下端から垂直方向に吸い上げられる。そして、吐出エルボ部１７にて水流が９０度変更され、吐出管１９を通して下流側に水平方向に吐出される。
【００３８】
この際、上側の第２床部７３のみで立軸ポンプ１０を据え付ける一床式の設置構造では、ポンプケーシング重量（Ｎ）をＷｐ、ポンプ回転体重量（Ｎ）をＷｒ、駆動機重量（Ｎ）をＷｍ、ポンプ水重量（Ｎ）をＷｗ、スラスト軸受荷重（Ｎ）をＷ３とすると、第２床部７３にはＷｐ＋Ｗｒ＋Ｗｍ＋Ｗｗ＋Ｗ３の荷重が加わる。また、羽根車２６に加わる流体反力（Ｎ）Ｗ１は、スラスト軸受荷重Ｗ３と同等（Ｗ１＝Ｗ３）である。
【００３９】
また、下側の第１床部７２と上側の第２床部７３とで立軸ポンプ１０を据え付ける二床式の設置構造では、第１床部７２にはＷｍ＋Ｗｒ＋Ｗ３の荷重が加わり、第２床部７３にはＷｐ＋Ｗｗ−Ｗ２の荷重が加わる。なお、Ｗ２は、吐出管１９に沿って吸い上げられた流体が吐出ベント部の内面に衝突することにより作用する流体圧力であり、その力は羽根車２６に加わる流体反力Ｗ１およびスラスト軸受荷重Ｗ３と同等（Ｗ１＝Ｗ２＝Ｗ３）である。
【００４０】
そして、このような立軸ポンプ１０の配管荷重は、吐出管１９の可撓管部２２などに吐出圧力Ｗ４が作用すると軸方向に膨張することから、吐出エルボ部１７の湾曲した内面において、流体の吐出方向とは逆向き衝突するような流体反力Ｗ５が発生する。そして、この流体反力Ｗ５に起因する問題は、吐出管１９の軸方向の移動を拘束するように固定用のボルトをセットすることにより緩和できるが、大口径の配管では、熱膨張による荷重の方が流体反力Ｗ５より大きくなることから、軸方向には固定できない。そのため、流体反力Ｗ５に起因する負荷は全て床部７２，７３で支持することになる。
【００４１】
流体反力Ｗ５が作用すると、吐出エルボ部１７に対する流体反力Ｗ５の負荷方向である吐出方向とは反対側に吐出エルボ部１７が全体的に変位する。その結果、揚水管１２にも変位の影響が及び、回転軸２４の軸受２５ａ〜２５ｄに過大な軸受力が作用する。そのため、異常摩耗や損傷破損の原因となる。ここで、吐出圧力（Ｐａ）をＰｄ、吐出配管面積（ｍ２）をＡ、可撓管部バネ定数（Ｎ／ｍ）をＫｐ、可撓管部変形量（ｍ）をＳｐ、吐出エルボ部１７のバネ定数（Ｎ／ｍ）をＫｆ、吐出エルボ部１７の変形量（ｍ）をＳｆとすると、Ｗ４，Ｗ５の力の釣合いは次の通りとなる。
【００４２】
【数１】
2008121603.tif 000003
【００４３】
そのため、流体反力Ｗ５が作用したときに軸受２５ａ〜２５ｄへの接触を防ぐために、吐出エルボ部１７の変形量を軸受隙間以内とする必要がある。因みに、軸受２５ａ〜２５ｄが、潤滑水の給水が必要なゴム製のカットレス軸受の場合、隙間の許容値は１ｍｍであり、潤滑水が不要な無潤滑軸受の場合、許容値は０．５ｍｍである。なかでも、テフロン軸受の場合には許容値は更に少なく、０．２５ｍｍである。
【００４４】
しかも、本実施形態では、羽根車の翼部２７の翼角度を調整する翼角度調整機構を搭載している。よって、このような流体反力Ｗ５が作用して吐出エルボ部１７が変位すると、翼角度調整機構に横方向の荷重として作用するため、翼角操作トルクを増加させ、最悪の場合には翼角度を変更できなくなる。そのため、本実施形態では、更に高精度で吐出エルボ部１７の変形量を抑える必要がある。
【００４５】
具体的には、翼角度調整機構を搭載した立軸ポンプ１０では、駆動トルクＴ（Ｎｍ）は電動機Ｗ（ｋｗ）で与えられ、ホイール径（ｍ）をＤ、摩擦係数をηｗとすると、カップリング３０Ａ，３０Ｂでの押引荷重Ｗ６（Ｎ）と押引トルクＴ６（Ｎｍ）の関係は次式で与えられる。
【００４６】
【数２】
2008121603.tif 000004
【００４７】
横方向の荷重は、ウォームホイール６０の歯面の摩擦角に作用し、押印荷重Ｗ６を増加させる。また、この横方向の荷重は、吐出圧力Ｗ４が作用すると流体反力Ｗ５が配管荷重として発生する。立軸ポンプ１０の運転中はサイホンが形成され、吐出圧力は負圧となり、配管反力は通常は発生しない。しかし、サイホンが形成されるまで、あるいは、吐出弁部２１を全開とする間は正圧が作用する。さらに、吐出管１９に可撓管部２２を有するときは、前記と同様に配管反力が発生する。そして、この流体反力Ｗ５は床部７２，７３で支持することとなる。
【００４８】
そこで、本実施形態では、吐出管１９の延び方向とは逆側に位置する外周壁７４Ａと支持壁７５との間に、ケーシング１１の吐出エルボ部１７と外周壁７４Ａとの間を支持する支持具８０を設けている。しかも、その支持具８０の本体８１は、その軸芯がスライド駆動機構３５の近傍に位置するように固定している。そのため、前記吐出エルボ部１７に流体反力Ｗ５による略水平方向の負荷が作用しても、その負荷に対抗する抗力Ｗ７を備えさせることができる。よって、流体反力Ｗ５の作用に起因する吐出エルボ部１７の横向きの移動（変位）を抑制できる。
【００４９】
その結果、回転軸２４の軸受２５ａ〜２５ｄに過大な軸受力が作用することを防止できる。よって、回転軸２４を回転させる原動機２８の駆動容量の増加を抑えることが可能となり、システムの簡素化にも有効である。また、駆動部であるスライド駆動機構３５や操作ロッド３４への負荷（内部接触）を抑制できる。よって、同様に、原動機の駆動容量の増加を抑えることが可能であるうえ、使用に伴う動作不良や劣化を抑制できる。そのため、各構成部品の使用可能期間を長期化することができるうえ、立軸ポンプ１０の信頼性を向上できる。しかも、吸水槽の設置壁部７１に加わる負荷は、水平な床部７２，７３と垂直な外周壁７４Ａに分散されるため、荷重設計が軽減され軽量化を図ることを可能とし、かつ、剛性の向上に伴い動作時の振動も低減できる。
【００５０】
図５は第２実施形態の立軸ポンプ１０の設置構造を示す。この第２実施形態では、長さ調整が不可能な第１実施形態の支持具８０を、全長を変更可能な伸縮部材からなる支持具８０を適用した点でのみ、第１実施形態と相違している。
【００５１】
具体的には、第２実施形態の支持具８０は、硬質な一対の軸部材８５Ａ，８５Ｂと、これら軸部材８５Ａ，８５Ｂの端部（他端）に配設される接続部材であるターンバックル８７とからなる構成としている。軸部材８５Ａ，８５Ｂは、断面円形状をなす金属製の線条からなり、その一方端部にはネジ部８６Ａ，８６Ｂがそれぞれ形成されている。第１の軸部材８５Ａは、吐出エルボ部１７からの吐出方向である吐出管１９の軸芯と平面視で同一直線状をなすように、ネジ部８６Ａとは逆側の端部（一端）が支持面７６に離脱不可能に接合されている。かつ、この支持面７６に対する接合位置は、スライド駆動機構３５の近傍、即ち、上端の支持面７６の近傍に位置するように構成している。第２の軸部材８５Ｂは、その軸芯が軸部材８５Ａの軸芯と直線的に位置（同軸）するように、ネジ部８６Ｂとは逆側の端部（他端）が外周壁７４Ａに離脱不可能に埋設されている。ターンバックル８７は、軸部材８５Ａ，８５Ｂのネジ部８６Ａ，８６Ｂに螺合するように配設され、軸部材８５Ａ，８５Ｂの軸芯を中心とした回転により、これら軸部材８５Ａ，８５Ｂを互いに離間および近接する方向に移動できるものである。
【００５２】
このように構成した第２実施形態では、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。しかも、支持具８０は、一対の軸部材８５Ａ，８５Ｂをターンバックル８７によって離間および近接可能に接続したものであるため、設置誤差を防止できるとともに、メンテナンス時に支持力を調整することにより、確実に安定性を維持できる。
【００５３】
なお、本発明の立軸ポンプ１０の設置構造は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００５４】
例えば、前記実施形態では、吐出エルボ部１７と設置壁部７１との間に１つの支持具８０を配設したが、流体反力Ｗ５の大きさや設置壁部７１の強度（剛性）に応じて、例えば図６に示すように、２つの支持具８０，８０を更に傾斜させて配設し、流体反力Ｗ５を分散させて設置壁部７１で受けるようにしてもよい。
【００５５】
また、第２実施形態では、支持具８０として、一対の軸部材８５Ａ，８５Ｂとターンバックル８７とからなる伸縮部材を適用したが、例えば油圧シリンダを用い、全長が調整可能で、その調整状態を確実に維持できる剛性を有する構成であればいずれでも適用可能である。
【００５６】
さらに、前記実施形態では、立軸ポンプ１０を二床式の設置構造としたが、一床式や懸垂式の設置構造であっても適用可能であり、同様の作用および効果を得ることができる。
【００５７】
さらにまた、前記実施形態では、スライド駆動機構３５の駆動手段としてウォームギア５７を適用したが、ベアリングブッシュ４６を上下方向に移動させることが可能であれば、いずれの構成でも適用可能である。
【００５８】
そして、本発明の設置構造は、吸水槽７０に溜まった所定量の水を排水する通常の立軸ポンプ、および、短時間かつ多量の雨水流入に対処するために予めポンプを始動して雨水が排水ポンプ場に流入すると同時に排水を開始する先行待機型の立軸ポンプのいずれでも適用可能であり、同様の作用および効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る立軸ポンプの設置構造を示す断面図である。
【図２】スライド駆動機構の構成を示す断面図である。
【図３】図１の要部平面図である。
【図４】図３の要部断面図である。
【図５】第２実施形態に係る立軸ポンプの設置構造を示す要部平面図である。
【図６】設置構造の変形例を示す要部平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０…立軸ポンプ
１１…ケーシング
１２…揚水管
１７…吐出エルボ部
１８…設置兼用接合フランジ部
１９…吐出管
２４…回転軸
２６…羽根車
２７…翼部
２８…原動機（回転駆動手段）
３４…操作ロッド
３５…スライド駆動機構
７０…吸水槽
７１…設置壁部
７２…第１床部
７３…第２床部
７４Ａ〜７４Ｃ…外周壁
７５…支持壁
８０…支持具
８５Ａ，８５Ｂ…軸部材
８６Ａ，８６Ｂ…ネジ部
８７…ターンバックル（接続部材）
【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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