(57)【要約】 【課題】屈曲管に設置された整流板による整流効果を十分に確保しながらも、建屋の設置スペースを小さくし、設備コストを低減できる立軸ポンプ装置を提供する。【解決手段】揚水管９端部が屈曲管９ｃで形成され、前記屈曲管９ｃの内部に整流板１１が配置されるとともに、前記屈曲管９ｃの下流に吐出し管１０がフランジ接続された立軸ポンプ装置１００であって、開放時に前記整流板１１と一体になり内部流体を整流する弁体５ａを備えた吐出し弁機構５が前記屈曲管９ｃに設けられている。【選択図】図１
2008151014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揚水管端部が屈曲管で形成され、前記屈曲管の内部に整流板が配置されるとともに、前記屈曲管の下流に吐出し管が接続された立軸ポンプ装置であって、
開放時に前記整流板と一体になり内部流体を整流する弁体を備えた吐出し弁機構が設けられている立軸ポンプ装置。
【請求項２】
前記整流板のうち開放姿勢にある前記弁体と接当する部位が切欠かれている請求項１記載の立軸ポンプ装置。
【請求項３】
前記吐出し弁機構は、開放姿勢にある前記弁体が前記整流板の上方または下方から接当するように開閉される請求項１記載の立軸ポンプ装置。
【請求項４】
前記吐出し弁機構が前記屈曲管に設けられている請求項１から３の何れかに記載の立軸ポンプ装置。
【請求項５】
前記吐出し弁機構が前記屈曲管と吐出し管を接続するルーズフランジ管に設けられている請求項１から３の何れかに記載の立軸ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揚水管端部が屈曲管で形成され、前記屈曲管の内部に整流板が配置されるとともに、前記屈曲管の下流に吐出し管が接続された立軸ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図６に示すように、排水機場設備Ａのポンプ井１に設置された立軸ポンプ装置１００は、羽根車１２が収容されたケーシング８に鉛直姿勢の揚水管９ａ，９ｂが接続され、吐出しエルボ９ｃでなる屈曲管を介して水平姿勢に設置された吐出し管１０が連接されるとともに、吐出しエルボ９ｃの上方に構築された原動機台４に設置されたモータ３の出力軸と羽根車１２の主軸２とが接続されている。
【０００３】
そして、吐出し管１０の上流側にモータ駆動されるバタフライ弁５ａを備えた吐出し弁機構５が接続されるとともに、ルーズフランジ１４を介して吐出しエルボ９ｃとバタフライ弁機構５が接続されている。
【０００４】
吐出しエルボ９ｃの内部には、その曲率に沿った形状の整流板１１が配置され、揚水が整流されながら吐出し管１０を介して排水されるように構成されている。そして、整流板１１による整流効果を十分に発揮させるためには、流体の流れ方向に沿って所定の長さを確保する必要がある。
【０００５】
このような立軸ポンプ装置１００の上方には、揚水管９、羽根車１２、吐出し弁機構５等のメンテナンスのために立軸ポンプ装置１００を分解して、図の左方などに設けられたメンテナンスエリアに搬送するクレーン機構６が設置されている。
【０００６】
上述した従来の立軸ポンプ装置は、吐出しエルボ９ｃにルーズフランジ１４を介して吐出し弁機構５及び吐出し管１０が接続されていたため、広い建屋スペースを確保する必要があった。また、クレーン機構６の支持スパンも長くなるため強度を確保した大型のクレーン機構を採用する必要があり、設備コストを低減させるという観点で一層の改良が望まれていた。
【０００７】
同様の問題を解決するため、特許文献１には、ポンプのケーシングに内蔵したインペラの下流側に、止水用の弁であってこの弁を開いた際は整流用のガイドベーンとなる構造のガイドベーン兼用弁を設置した横軸ポンプ装置が開示されている。
【特許文献１】特開平２００４−１３２１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載された横軸ポンプ装置は設置スペースを小さくすることを目的とするものであるが、ポンプ軸心が水平姿勢となる横軸ポンプ装置であるため、ポンプ軸心方向に駆動装置が配置されるので、吐出し管の軸心方向に沿った設置スペースを小さくするという点で限界があった。また、止水用の弁と整流用のガイドベーンを兼用することにより羽根車の直下流で流体の旋回流を整流するものであった。一方、立軸ポンプ装置では、羽根車の上方に主軸が下流側に延出するように設置されるため、構造的に羽根車の直下流にこのような弁機構を採用することはできない。
【０００９】
本発明の目的は、屈曲管に設置された整流板による整流効果を十分に確保しながらも、建屋の設置スペースを小さくし、設備コストを低減できる立軸ポンプ装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明による立軸ポンプ装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、揚水管端部が屈曲管で形成され、前記屈曲管の内部に整流板が配置されるとともに、前記屈曲管の下流側に吐出し管が接続された立軸ポンプ装置であって、開放時に前記整流板と一体になり内部流体を整流する弁体を備えた吐出し弁機構が設けられている点にある。
【００１１】
上述の構成によれば、屈曲管の内部に設けられた整流板と、吐出し弁機構の開放時に整流板と弁体が一体となり、弁体が整流板の一部となるため、屈曲管内部に設ける整流板の長さを短くしても、屈曲管内部の流体の偏流を効果的に整流することができるようになり、同時に屈曲管から吐出し管に到る管長を短くすることができるようになる。従って、立軸ポンプ装置を設置する建屋のスペースを小さくすることができるようになるとともに、メンテナンス等に使用されるクレーンを小型化でき、設備コストを低減させることができるようになる。
【００１２】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記整流板のうち開放姿勢にある前記弁体と接当する部位が切欠かれているにある。
【００１３】
上述の構成によれば、弁体が開放姿勢にあるときに整流板と弁体が厚み方向に重なることが無いため、接当部で無用の剥離流が生じることなく、効率的に整流することができるようになる。
【００１４】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記吐出し弁機構は、開放姿勢にある前記弁体が前記整流板の上方または下方から接当するように開閉される点にある。
【００１５】
この場合、整流板に複雑な加工を行う必要がない。
【００１６】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記吐出し弁機構が前記屈曲管に設けられている点にある。
【００１７】
上述の構成によれば、屈曲管に吐出し弁機構を接続する必要が無いため、吐出し管を接続するまでの管長をさらに短くすることができる。
【００１８】
同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一特から第三の何れかの徴構成に加えて、前記吐出し弁機構が前記屈曲管と吐出し管を接続するルーズフランジ管に設けられている点にある。
【００１９】
上述の構成によれば、ルーズフランジ管に吐出し弁機構が設けられているので、吐出し管を接続するまでの管長を短くすることができる。また、ポンプのメンテナンス時に、ルーズフランジ管と屈曲管の間で分離できるので、ルーズフランジ管に設けた吐出し弁を閉塞状態にすれば、前記吐出し管からの逆流を防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明した通り、本発明によれば、屈曲管に設置された整流板による整流効果を十分に確保しながらも、建屋の設置スペースを小さくし、設備コストを低減できる立軸ポンプ装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明による立軸ポンプ装置の実施の形態を説明する。図１に示すように、コンクリート製の建屋に設けられたポンプ井１に立軸ポンプ装置の一例である立軸斜流ポンプ装置１００が設置され、その上方の天井部にクレーン機構６が構築されて排水機場設備Ａの一部が構成されている。
【００２２】
立軸斜流ポンプ装置１００は、案内羽根１３を介して支持された羽根車１２が収容されたケーシング８に鉛直姿勢の揚水管９ａ，９ｂが接続され、その下流側に吐出しエルボ９ｃでなる屈曲管を介して水平姿勢に設置された吐出し管１０がフランジ接続されるとともに、吐出しエルボ９ｃの上方に構築された原動機台４に設置されたモータ３（原動機の一例）の出力軸と羽根車１２の主軸２とが接続されている。
【００２３】
羽根車１２の回転によりケーシング８の上流側に接続された吸込みベル７から吸い込まれた水が揚水管９に揚水され、吐出しエルボ９ｃを介して吐出し管１０から排水される。
【００２４】
吐出しエルボ９ｃには内部を流れる流体を整流する整流板１１と、モータ５ｂ（図２，３，４参照）により流路を開閉駆動自在な弁体５ａを備えた吐出し弁機構５が設けられている。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、整流板１１は吐出しエルボ９ｃの内部にその軸心に沿った曲率で管路を流れる流体を上下に分流するように設置された板状体で構成され、吐出し弁機構５の弁体５ａは開放時に整流板１１と一体になり内部流体を整流するように構成されている。閉塞時の弁体を示す図２（ｂ）のように、整流板１１のうち開放姿勢にある弁体５ａと接当する部位が弁体５ａの外周と同形状の弧状に切欠かれ、弁体５ａと整流板１１とが面一となるように構成されている。
【００２６】
従って、弁体５ａが開放姿勢にあるときに整流板１１と弁体５ａが厚み方向に重なることが無いため、整流板１１と弁体５ａの接当部で剥離流が生じる虞が少なく効率的に整流することができ、弁体５ａにより整流板１１の長さが実質的に延ばされるため整流効果も十分に確保される。
【００２７】
このように、吐出しエルボ９ｃに、開放時に整流板１１と一体になり内部流体を整流する弁体５ａを備えた吐出し弁機構５を設けることにより、吐出しエルボ９ｃ内部に設ける整流板１１の長さを短くしても、吐出しエルボ９ｃ内部の流体の偏流を効果的に整流することができるようになり、同時に吐出しエルボ９ｃから吐出し管１０に到る管長を短くすることができるようになる。従って、立軸斜流ポンプ装置１００を設置する建屋のスペースを小さくすることができるようになるとともに、メンテナンス等に使用されるクレーンを小型化でき、設備コストを低減させることができるようになる。
【００２８】
具体的には、図１に示すように、吐出しエルボ９ｃから吐出し管が設置される壁部までの距離を短くすることができ、さらに立軸斜流ポンプ装置１００からメンテナンスエリアまでのクレーン機構６による搬送距離であるクレーンスパンＳを短くすることができる。
【００２９】
以下に、別実施形態について説明する。
【００３０】
上述した実施形態では、整流板１１のうち開放姿勢にある弁体５ａと接当する部位が弁体５ａの外周と同形状の弧状に切欠かれ、弁体５ａと整流板１１とが面一となるように構成されているものを説明したが、図３（ａ），（ｂ）に示すように、整流板１１を切り欠くことなく、開放姿勢にある弁体５ａが整流板１１の下方から接当するように開閉されるように構成してもよい。
【００３１】
この場合、整流板１１に複雑な加工を行う必要がない。
【００３２】
また、図４（ａ），（ｂ）に示すように、整流板１１を切り欠くことなく、開放姿勢にある弁体５ａが整流板１１の上方から接当するように開閉されるように構成するとともに、開放状態で弁体５ａが水平姿勢となるように、整流板１１を吐出しエルボ９ｃの軸心からやや下方に下げて設置するように構成してもよい。
【００３３】
またこのとき、整流板１１を吐出しエルボ９ｃの軸心からやや下方に下げて設置すれば、整流板１１より下方に流入する流体の流速を上げることができ、屈曲部より下流側に生じやすい滞流部の発生を効果的に阻止して整流効果を向上させることもできる。
【００３４】
上述した実施形態では、吐出しエルボ９ｃに吐出し弁機構５を設けたものを説明したが、図５に示すように、吐出しエルボ９ｃと吐出し管１０とをルーズフランジ１４で接続するように構成し、ルーズフランジ１４に吐出し弁機構５を設けるものであってもよい。
【００３５】
上述した実施形態では整流板が弁体の作動軸心付近まで延出形成されたものを説明したが、整流板の下流側への延出長さはこれに限定されるものではなく、弁体と一体となって整流効果が奏される範囲で適宜設定すればよい。また、整流板及び弁体の肉厚について特に言及していないが、所定の強度を備える範囲において適宜設定されるものであることはいうまでもない。
【００３６】
上述した実施形態では、立軸ポンプ装置として立軸斜流ポンプ装置を用いた場合を説明したが、本発明による立軸ポンプ装置は、立軸軸流ポンプ装置、先行待機型ポンプ装置、減速機内蔵ポンプ装置等に適用することができる。
【００３７】
上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による立軸ポンプ装置を用いた排水機場設備の説明図
【図２】（ａ）吐出弁エルボ開放時の説明図、（ｂ）吐出弁エルボ閉塞時の説明図
【図３】別実施形態を示し、（ａ）は吐出弁エルボ開放時の説明図、（ｂ）は吐出弁エルボ閉塞時の説明図
【図４】別実施形態を示し、（ａ）は吐出弁エルボ開放時の説明図、（ｂ）は吐出弁エルボ閉塞時の説明図
【図５】本発明による立軸ポンプ装置の別実施形態を示す排水機場設備の説明図
【図６】従来の立軸ポンプ装置を用いた排水機場設備の説明図
【符号の説明】
【００３９】
１：ポンプ井
２：主軸
３：モータ（原動機）
４：原動機台
５：吐出し弁機構
５ａ：弁体
５ｂ：モータ
６：クレーン機構
７：吸込みベル
８：ケーシング
９，９ａ，９ｂ：揚水管
９ｃ：吐出しエルボ（揚水管）
１０：吐出し管
１１：整流板
１２：羽根車
１３：案内羽根
１４：ルーズフランジ
１００：立軸斜流ポンプ
Ａ：排水機場設備
【図１】
2008151014.tif 000003
【図２】
2008151014.tif 000004
【図３】
2008151014.tif 000005
【図４】
2008151014.tif 000006
【図５】
2008151014.tif 000007
【図６】
2008151014.tif 000008