(57)【要約】【課題】簡単な構造により、固形物のひっかかりを避け得て、ポンプに課せられる揚程や排水量などの様々な任意の仕様に対して固形物の通過性能のよい二重羽根車ポンプを提供する。【解決手段】１〜２枚の汚水用羽根によってなる固形物通過性能に優れた第１の羽根１１の外周に、揚程や排水能力などの仕様に対応可能な３〜４枚の斜流羽根によってなる第２の羽根１２を配置して二重羽根車１０を構成し、羽根車ボス１０Ａを介してポンプ主軸１に同時回転可能に取付けて、うず巻ケーシング３に回転自在に収容する。前記第２の羽根１２の直上流位置（前側）には、たとえば金網によって構成された有底環状のスクリーン１３を吸込ケーシング３０に取付けて配置し、二重羽根車１０の直上流位置に揚液を予旋回させる吸込ケーシング３０を設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形物通過性能に優れた第１の羽根と揚程や排水能力などの仕様に対応可能な第２の羽根とを内外周に分けて配置した二重羽根車と、この二重羽根車を回転自在に収容するケーシングと、前記二重羽根車を回転させるポンプ主軸とを備え、前記第２の羽根の前側に該前記第２の羽根への固形物の流入を防止するスクリーンが設けられていることを特徴とする二重羽根車ポンプ。
【請求項２】
前記第１の羽根を内周側に配置しかつ前記第２の羽根を外周側に配置して二重羽根車が構成されているとともに、前記ケーシングにおける二重羽根車の吐出側がうず巻ケーシングによって構成されている請求項１に記載の二重羽根車ポンプ。
【請求項３】
前記二重羽根車の上流位置に水を予旋回させる吸込ケーシングが設けられている請求項１または請求項２のいずれかに記載の二重羽根車ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、揚程や排水量などの様々な仕様に対応したポンプ能力を長期間継続して発揮することができるとともに、たとえば汚水など揚液（以下は、単に揚液という）に含まれている固形物や夾雑物の通過性能を向上させた二重羽根車ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のポンプの一例として、図４に示す立軸斜流ポンプＰが知られている。このポンプＰは、垂直軸線を有するポンプ主軸１と、このポンプ主軸１に同時回転可能に取付けられた斜流羽根車２と、この斜流羽根車２を回転自在に収容するポンプケーシング３と、ポンプケーシング３の出口３Ａが接続された揚水管４と、揚水管４の出口４Ａが接続された吐出エルボ５とを備え、機場の床６に設けた開口７を挿通して水槽またはポンプ井８に設置して使用される。なお、ポンプ主軸１は、吐出エルボ５を水密かつ回転自在に貫通して上方に延出され、カップリング１Ａを介して図示していない原動機に連結される。また、図中９は複数の案内羽根を示す（たとえば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
このように構成した立軸斜流ポンプＰによれば、ポンプ主軸１および斜流羽根車２を回転させることで、水槽またはポンプ井８の揚液を吸込みベルマウス３Ｂからポンプケーシング３に吸い込んで出口３Ａから揚水管４に吐出し、吐出エルボ５を経て外部に排水することができる。
【０００４】
【非特許文献１】
社団法人  日本機械学会著「機械図集  ポンプ」
明善印刷株式会社出版、昭和５５年２月２０日、Ｐ．５１  図２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、斜流羽根車２は、３〜４枚の斜流羽根２Ａとポンプ主軸１に固着される羽根車ボス２Ｂにより構成されていて、揚程や排水能力などの様々な仕様に対応した機能を発揮することができるものの、水槽またはポンプ井８内の揚液に固形物や夾雑物（以下は、単に固形物という）が含まれている場合には、固形物が斜流羽根２Ａにひっかかる場合がある。このことは、立軸斜流ポンプＰのみならず横軸斜流ポンプ３にも該当するばかりか、たとえば３〜４枚の軸流羽根を有する軸流羽根車を備えた軸流ポンプにも該当する。つまり、従来の斜流ポンプや軸流ポンプは、固形物通過性能が劣ることがある。しかも、斜流羽根車２の直下流位置に配置されている複数の案内羽根９にも固形物がひっかかる場合もある。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、簡単な構造により、固形物のひっかかりを避け得て、ポンプに課せられる揚程や排水量などの様々な任意の仕様に対して固形物の通過性能のよい二重羽根車ポンプを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、固形物通過性能に優れた第１の羽根と揚程や排水能力などの仕様に対応可能な第２の羽根とを内外周に分けて配置した二重羽根車と、この二重羽根車を回転自在に収容するケーシングと、前記二重羽根車を回転させるポンプ主軸とを備え、前記第２の羽根の前側に該前記第２の羽根への固形物の流入を防止するスクリーンが設けられていることを特徴としている。
【０００８】
また、前記第１の羽根を内周側に配置しかつ前記第２の羽根を外周側に配置して二重羽根車を構成するとともに、前記ケーシングにおける二重羽根車の吐出側をうず巻ケーシングによって構成することが好ましい。
【０００９】
さらに、前記二重羽根車の上流位置に揚液を予旋回させる吸込ケーシングを設けることが好ましい。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、第２の羽根の前側にスクリーンが設けられていることにより、該第２の羽根への固形物の流入が防止されるので、第２の羽根への固形物のひっかかりを避けて、第２の羽根によりポンプに課せられる揚程や排水量などの様々な仕様に対応したポンプ能力を確実に発揮することができる。また、固形物は、固形物通過性能に優れている第１の羽根によって、ひっかかることなくスムーズにケーシング内に吐出することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、二重羽根車の吐出側がうず巻ケーシングによって構成されていることにより、該うず巻ケーシング内で旋回流が発生して、その旋回中心部の圧力が低下する。第１の羽根は、圧力が低くなる旋回中心部に対応して内周側に配置されているので、該第１の羽根の揚程を小さく抑えることができる。このため、第１の羽根を回転駆動させるのに必要な動力を小さく抑えることができ、実質的に二重羽根車を回転駆動させる軸動力が軽減できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、固形物は、吸込ケーシングによって付与された予旋回流に乗って第２の羽根に吸込まれるので、該第２の羽根に吸込まれる前段でスクリーンにひっかかるのが避けられて、スクリーンの目詰まりを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態の要部を示す縦断正面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図である。なお、前記図４の従来例と同一もしくは相当部分には、同一符号を付して説明する。
【００１４】
図１および図２において、二重羽根車ポンプＰは、垂直軸線を有するポンプ主軸１と、このポンプ主軸１に同時回転可能に取付けられた二重羽根車１０と、この二重羽根車１０を回転自在に収容しかつ案内羽根を省略したうず巻ケーシング３と、このうず巻ケーシング３の入口に接続されて、二重羽根車１０の直上流位置に配置された吸込ケーシング３０とを備えている。
【００１５】
二重羽根車１０は、内周側、つまり羽根車ボス１０Ａ側に配置された第１の羽根１１と、第１の羽根１１の外周側に配置された第２の羽根１２とからなり、両者１１，１２は羽根車ボス１０Ａに一体成形または一体に結合されている。
【００１６】
第１の羽根１１は、揚程や排水能力などの仕様に対応不能で固形物通過性能に優れた特性を有する１〜２枚の汚水用羽根によって構成され、第２の羽根１２は、揚程や排水能力などの様々な任意の仕様に対応可能である反面固形物通過性能に劣るたとえば３〜４枚の斜流羽根（ただし、図１には２枚の斜流羽根のみが示されている）によって構成されており、この第２の羽根１２の直上流位置（前側）には、たとえばパンチングメタルや金網などで構成された有底環状のスクリーン１３を吸込ケーシング３０に取付けて配置してある。
【００１７】
前記構成によれば、第２の羽根１２の前側に有底環状のスクリーン１３が設けられていることにより、揚液に含まれている固形物が第２の羽根１２に流入するのを防止できるので、該第２の羽根１２への固形物のひっかかりを避けて、第２の羽根１２によりポンプに課せられる揚程や排水量などの様々な仕様に対応したポンプ能力を長期間継続して発揮することができる。また、固形物は、固形物通過性能に優れている第１の羽根１１によって、ひっかかることなくスムーズにうず巻ケーシング３内に吐出して、図示されていない吐出口から揚液とともに排出することができる。すなわち、請求項１に記載の発明は、簡単な構造により、固形物のひっかかりを避けて、ポンプに課せられる揚程や排水量などの様々な任意の仕様に対応したポンプ能力を確実に発揮することができる。
【００１８】
一方、二重羽根車１０の吐出側がうず巻ケーシング３によって構成されていることにより、うず巻ケーシング３内で揚液の旋回流が発生して、その旋回中心部の圧力が低下する。第１の羽根１１は、圧力が低くなる旋回中心部に対応して第２の羽根１２の内周側に配置されているので、該第１の羽根１１の揚程を小さく抑えることができる。このため、第１の羽根１１を回転駆動させるのに必要な動力が小さく抑えられ、実質的に二重羽根車１０を回転駆動させる軸動力が軽減されるので、小型モータなどの低出力原動機によって二重羽根車１０を容易に運転することができる。
【００１９】
また、図２に示すように、吸込ケーシング３０には、接線方向または接線に近い方向の入口３０Ａ（実線参照）を設けることにより、揚液に吸込ケーシング３０内で二重羽根車１０の回転方向Ｒと同じ方向の予旋回流Ｓを生じさせたり、あるいは、接線方向または接線に近い方向の入口３０Ｂ（二点鎖線参照）を設けることにより、吸込ケーシング３０内で二重羽根車１０の回転方向Ｒと反対方向の予旋回流Ｓ１を生じさせることができる。これにより、揚液に含まれている固形物は、吸込ケーシング３０によって付与された予旋回流ＳまたはＳ１に乗って第２の羽根１２に吸込まれるので、その旋回成分により環状スクリーン１３内面へのひっかかりが避けられて、環状スクリーン１３の目詰まりを防止し、第２の羽根１１への揚液のスムーズな流れを確保することができる。
【００２０】
なお、図３に示すように、二重羽根車１０における第１の羽根１１の入口を有底環状のスクリーン１２の上端部内面側にせり出した構造にすることで、有底環状のスクリーン１２の上端部内面に接近するせり出し部１２ａの回転によって、固形物が環状スクリーン１３内面へのひっかかるのを避ける作用を発揮することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る二重羽根車ポンプは構成されているので、以下のような格別の効果を奏する。
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、簡単な構造により、固形物のひっかかりを避けて、ポンプに課せられる揚程や排水量などの様々な任意の仕様に対応したポンプ能力を長期間確実に発揮することができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明によれば、第１の羽根を回転駆動させるのに必要な動力が小さく抑えられ、実質的に二重羽根車を回転駆動させる軸動力が軽減されるので、低出力原動機によって二重羽根車を容易に運転することができる。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、揚液に含まれている固形物は、吸込ケーシングによって付与された予旋回流に乗って第２の羽根に吸込まれるので、その旋回成分によりスクリーンへのひっかかりが避けられて、スクリーンの目詰まりを防止し、第２の羽根への揚液のスムーズな流れを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の要部を示す縦断正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】第１の羽根の変形例を示す縦断正面図である。
【図４】従来例の縦断正面図である。
【符号の説明】
１  ポンプ主軸
３  うず巻ケーシング（ケーシング）
１０  二重羽根車
１１  第１の羽根
１２  第２の羽根
１３  有底環状のスクリーン（スクリーン）
Ｐ  二重羽根車ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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