(57)【要約】【課題】全体形状の小型・軽量化が可能で、強風などによりポンプや浮遊体とロープが絡み合うことなく、水面上の位置固定が容易で、横転するなどの事故発生の恐れもない水中モータポンプ装置を提供すること。【解決手段】樹脂材料からなり水より比重の小さい浮遊体１７の内部に水路を設けて、該水路の内部に案内翼胴１３をもつ水中モータ内蔵形の斜流或いは軸流ポンプ本体１１を取り付け、該浮遊体１７と斜流或いは軸流ポンプ本体１１の組立体１０を水面上に浮かべ、該斜流或いは軸流ポンプ本体１１で水面付近の水を取水し、送水管を通して陸上まで送水する水中モータポンプ装置であって、斜流或いは軸流ポンプ本体の羽根車１４の上流の吸込ベル、又は案内翼胴１３の外部ケーシングのいずれか又は双方を浮遊体１７の内面で形成し、該浮遊体１７の水路出口に送水管の送水端を取り付けた。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料からなり水より比重の小さい浮遊体の内部に水路を設けて、該水路の内部に案内翼胴をもつ水中モータ内蔵形の斜流或いは軸流ポンプを取り付け、該浮遊体と斜流或いは軸流ポンプの組立体を水面上に浮かべ、該斜流或いは軸流ポンプで水面付近の水を取水し、送水管を通して陸上まで送水する水中モータポンプ装置であって、
前記斜流或いは軸流ポンプの羽根車の上流の吸込ベル、又は前記案内翼胴の外部ケーシングのいずれか又は双方を前記浮遊体内面で形成し、該浮遊体の水路出口に前記送水管の送水端を取り付けたことを特徴とする水中モータポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の水中モータポンプ装置において、
前記浮遊体の水路面と外面を樹脂材で形成し、該浮遊体の内部を空洞にするか或いは水より比重の小さい材料を充満したことを特徴とする水中モータポンプ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の水中モータポンプ装置において、
前記送水管の取り付け位置を前記案内翼胴の直後にしたことを特徴とする水中モータポンプ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水中モータポンプ装置において、
前記水面上に浮かべた該浮遊体と斜流或いは軸流ポンプの組立体の下部に転倒防止用フィンを取り付けたことを特徴とする水中モータポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川や湖沼或いは貯水池の水面上に浮かべて水面付近の水を取水して、陸上まで送水する水中モータを使用する水中モータポンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
河川や湖沼或いは貯水池の水面上に浮かべて取水し、それを陸上まで送水する水中モータポンプ装置は、従来、モータとポンプを一体として水中モータポンプに比重の小さい材料からなる浮遊体を取り付けて構成するのが普通であった。
【０００３】
図１は、従来の立型水中モータポンプ１０１に浮遊体１０２を取り付けて、湖沼の水面上に浮かべて、湖沼の水を空気中に放出し、酸素に曝すことにより曝気効果を上げるために使用される水中モータポンプである。この場合のポンプ１０１には図２に示すように案内翼胴１０３と内部に羽根車１０４を配置した吸込みカバー１０５を立方向に配設した立型ポンプを使用して、湖沼の深さに応じて、中間胴１０６の長さを変えて、湖水全体の水を循環混合させて曝気効果を高めている。
【０００４】
ところが、最近は環境改善のために、海水面や湖沼或いは貯水池の水面付近の水を取り除く需要が多くなってきている。また、緊急に排水をしなければならない需要のために、深層の土砂を除いて排水する需要も多い。この需要に応えるためには、ポンプを横型にして、ポンプの吸込口を水面下の比較的浅い位置にとどめて、水面付近の上層水を取水して陸上まで送水する必要がある。
【０００５】
水面にポンプを浮かべて、水面付近の水を取水して陸上に向って送水するには、ポンプを横型にして、該ポンプの取水口を水面下極浅い位置になるようにすると共に、ポンプ自体が若干の空気を混入した水を揚水する場合でも、揚水不能に陥らないようにする事が要求される。このような構造の水中モータポンプにおいて、全体形状を如何にして小型・軽量化するかが大きな課題となる。
【０００６】
また、浮遊体１０２により水面上に浮遊させ、ホースで陸上まで連なる横型水中モータポンプの位置を固定するため、浮遊体とポンプの組立体である構造物の複数部にそれぞれのロープの一端を繋いで他端を陸上に固定している。このような固定方法を採用しても、強風などによりポンプや浮遊体とロープが絡み合ったり、或いは送水用ホースの軸中心に対して回転して、横転するなどの事故もあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、全体形状の小型・軽量化が可能で、強風などによりポンプや浮遊体とロープが絡み合うことなく、水面上の位置固定が容易で、横転するなどの事故発生の恐れもない水中モータポンプ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、樹脂材料からなり水より比重の小さい浮遊体の内部に水路を設けて、該水路の内部に案内翼胴をもつ水中モータ内蔵形の斜流或いは軸流ポンプを取り付け、該浮遊体と斜流或いは軸流ポンプの組立体を水面上に浮かべ、該斜流或いは軸流ポンプで水面付近の水を取水し、送水管を通して陸上まで送水する水中モータポンプ装置であって、斜流或いは軸流ポンプの羽根車の上流の吸込ベル、又は案内翼胴の外部ケーシングのいずれか又は双方を浮遊体内面で形成し、該浮遊体の水路出口に送水管の送水端を取り付けたことを特徴とする。
【０００９】
上記のように斜流或いは軸流ポンプの羽根車の上流の吸込ベル、又は案内翼胴の外部ケーシングのいずれか又は双方を浮遊体内面で形成することにより、水中モータポンプと浮遊体の組立体全体の軽量及び小型化が実現でき、水面に浮かべて水面近傍の水を取水し陸上に輸送することが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の水中モータポンプ装置において、浮遊体の水路面と外面を樹脂材で形成し、該浮遊体の内部を空洞にするか或いは水より比重の小さい材料などを充満したことを特徴とする。
【００１１】
上記のように浮遊体の水路面と外面を樹脂材で形成し、該浮遊体の内部を空洞にするか或いはより軽い発泡材などを充満させたことにより、水中モータポンプと浮遊体の組立体全体の軽量及び小型化が更に向上する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の水中モータポンプ装置において、送水管の取り付け位置を案内翼胴の直後にしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水中モータポンプ装置において、水面上に浮かべた該浮遊体と斜流或いは軸流ポンプの組立体の下部に転倒防止用フィンを取り付けたことを特徴とする。
【００１４】
上記のように転倒防止用フィンを取り付けることにより浮遊体とポンプの組立体が強風等で転倒するのを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図３及び図４は本発明に係る水中モータポンプ装置の水中モータポンプと浮遊体の組立体１０の全体構成を示す図で、図３は断面図、図４は図３の矢印Ｅ方向から見た図である。ポンプ本体１１は、外部構造をなす吸込みカバー１２と案内翼胴１３を具備し、吸込みカバー１２内に配置された羽根車１４が回転軸１５を介して電動モータ１６から動力を受けて回転するようになっている。
【００１６】
ポンプ本体１１は水より比重の小さい３個の浮遊体ブロック１７−１、１７−２、１７−３からなる浮遊体１７で覆われている。浮遊体１７は図示するように、通常３分割された浮遊体ブロック１７−１、１７−２、１７−３で構成されているが、ポンプケーシング（吸込みカバー１２、案内翼胴１３等）の構造を変えて、外周が単純な円筒状に設計した場合は、浮遊体ブロック１７−１と１７−２を合体させ、２分割した浮遊体ブロックで構成することも可能である。
【００１７】
各浮遊体ブロック１７−１、１７−２、１７−３は、ワンタッチ締結具１８、１８によりワンタッチで締結できるようになっている。吸込みカバー１２の案内翼胴１３の反対側端部の吸込口１２ａは、浮遊体ブロック１７−１に形成されたポンプ吸込ベル用穴１９に接続（連通）している。該ポンプ吸込ベル用穴１９の吸込口は浮遊体ブロック１７−１の底面に開口している。浮遊体ブロック１７−３には案内翼胴１３の吐出口に接続（連通）する外部ケーシング用穴１７−３ａが形成され、該外部ケーシング用穴１７−３ａの案内翼胴１３の反対側端部には円筒状の吐出口用金具２０が設けられ、該吐出口用金具２０の案内翼胴１３の反対側端部の外周部には送水用の管又はホースを接続するためのネジ２０ａが設けられている。
【００１８】
上記浮遊体１７の浮力により、水中モータポンプと浮遊体１７の組立体１０が水面上に浮かぶようになっている。ポンプ本体１１と電動モータ１６からなる水中モータの重心は組立体１０の中心線Ｃ−Ｃより図の左側にあるため、ポンプ運転前は、軸線の両端Ａ及びＢの間で、Ａ端がＢ端より下がっているが、ポンプの起動により取水が開始され、矢印Ｄ、Ｄに示す方向に水が流れると、ポンプ吸込ベル用穴１９の吸込み口において水を吸込みその水の流れに伴う運動量により、該吸込み口に下向きの力が生じて、Ａ端とＢ端を結ぶ軸線は略水平を保つようになっている。
【００１９】
また、吐出口用金具２０の一端に接続される送水用の管又はホースに引っ張り方向の力が加わることはいうまでもなく、管又はホースが繋がれている場合は、管又はホースは伸びて当該水中モータポンプと浮遊体の組立体１０は、図３において、右側に若干変位する。
【００２０】
電動モータ１６へ電力を供給する電力ケーブル２１は、図３に示すように、浮遊体１７の浮遊体ブロック１７−２と１７−３の下方の境目に設けたケーブル貫通用穴２２を通して電動モータ１６のステータ（図示せず）に接続してもよいが、実際には図４に示すように、浮遊体ブロック１７−２と１７−３の上方の境目に設けたケーブル貫通用穴２２を通して、案内翼胴１３の中心に設けられた穴を通して、モータ１６の固定子（図示せず）に接続する。ケーブル貫通用穴２２は案内翼胴１３の最上部において、周囲から内部への浸入がないように、緊密なシール機構２４が取り付けられている。
【００２１】
浮遊体１７の底部には、強風などにより、配管全体とともに組立体１０が転倒しないように、フィン２３が取り付けられている。このフィン２３は緊急に使用する場合は、持ち運びの点から省略する場合もある。浮遊体１７は組立体１０の全体の重心より浮力の中心が上に位置するように、上部（Ｆ側）が下部（Ｇ側）より水平方向に幅が広くなっている。
【００２２】
水中モータポンプと浮遊体の組立体１０は水面に浮遊するため、該浮遊体の複数箇所にロープ固定部材２５を設け、ここから陸上へ向ってロープ（図示せず）を張り、陸上の異なる複数の箇所に固定し、組立体１０が大きく移動しないように固定することができる。
【００２３】
浮遊体１７を構成する各浮遊体ブロック１７−１、１７−２、１７−３は図３に破線で示すように、内部を中空にして、全体重量を軽減することもできるが、浮遊体ブロック１７−１、１７−２、１７−３が破損して内部に水が浸入する懸念がある場合は、内部に発泡剤等の比重が水より小さい材料を充満することにより、この懸念を解消できる。
【００２４】
上記組立体１０では、浮遊体ブロック１７−３の穴１７−３ａの端部に吐出口用金具２０を設け、該吐出口用金具２０の外周部に形成されたネジ２０ａに送水用の管又はホースのフランジを接続するようにしているが、送水用の管又はホースの接続方法としては、これに限定されるものではなく、図５に示すようにポンプ本体１１の案内翼胴１３の吐出口に送水用のフレキシブルホース２７の口金２８をワンタッチ式の接続金具２６を用い、ワンタッチで接続できるように構成してもよい。この場合は浮遊体ブロック１７−３を図４のＨ−Ｈ線を中心に２分割できるように構成する。
【００２５】
図６は本発明に係る水中モータポンプ装置の使用例を示す図である。図示するように、湖沼１００の水面１００ａに、水中モータポンプと浮遊体の組立体１０を浮かべ、組立体１０の吐出口用金具２０に送水用のフレキシブルホース２７又は金属や樹脂から形成された管２９を接続するか（図３参照）、又はフレキシブルホース２７の口金２８を案内翼胴１３の吐出口に接続し（図４参照）、更に電動モータ１６へ電力を供給する電力ケーブル２１を接続する。電力ケーブル２１により電動モータ１６へ電力を供給することにより、水中モータポンプを運転し、水面下近傍の水を取水し、フレキシブルホース２７又は管２９を通して陸上に送水する。フレキシブルホース２７又は管２９及び電力ケーブル２１は複数の支持用ブイ３０に支持され、陸上の目的場所まで敷設する。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００２７】
請求項１に記載の発明によれば、斜流或いは軸流ポンプの羽根車の上流の吸込ベル、又は案内翼胴の外部ケーシングのいずれか又は双方を浮遊体内面で形成することにより、水中モータポンプと浮遊体の組立体全体の軽量及び小型化が実現でき、水面に浮かべて水面近傍の水を取水し陸上に輸送することが可能な水中モータポンプ装置を提供することができる。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、浮遊体の水路面と外面を樹脂材で形成し、該浮遊体の内部を空洞にするか或いはより軽い発泡材などを充満させたことにより、水中モータポンプと浮遊体の組立体全体の軽量及び小型化の更なる向上が可能な水中モータポンプ装置を提供することができる。
【００２９】
請求項４に記載の発明によれば、転倒防止用フィンを取り付けることにより浮遊体とポンプの組立体が強風等で転倒することを防止可能な水中モータポンプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の立型水中モータポンプの設置例を示す図である。
【図２】従来の立型水中モータポンプの構成例を示す図である。
【図３】本発明に係る水中モータポンプ装置の構成例（縦断面）を示す図である。
【図４】本発明に係る水中モータポンプ装置の構成例を示す図（図３のＥ矢視側面図）である。
【図５】本発明に係る水中モータポンプ装置の構成例（縦断面）を示す図である。
【図６】本発明に係る水中モータポンプ装置の使用例を示す図である。
【符号の説明】
１０　　　　　　組立体
１１　　　　　　ポンプ本体
１２　　　　　　吸込みカバー
１３　　　　　　案内翼胴
１４　　　　　　羽根車
１５　　　　　　回転軸
１６　　　　　　電動モータ
１７　　　　　　浮遊体
１８　　　　　　ワンタッチ締結具
１９　　　　　　ポンプ吸込ベル用穴
２０　　　　　　吐出口用金具
２１　　　　　　電力ケーブル
２２　　　　　　ケーブル貫通用穴
２３　　　　　　フィン
２４　　　　　　シール機構
２５　　　　　　ロープ固定部材
２６　　　　　　接続金具
２７　　　　　　フレキシブルホース
２８　　　　　　口金
２９　　　　　　管
３０　　　　　　支持用ブイ
【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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