(57)【要約】【課題】水中ポンプの引き上げ時におけるこじれの発生を有効に防止する水中ポンプの着脱機構を提供する。【解決手段】導入口部２０ｂを有すると共に導入口部２０ｂの外周に上方突出状のガイドリブ２０ｃを備えた接続管２０がマンホール内に設置される。水中ポンプ１０の昇降操作により導入口部２０ｂに対して吐出口部１６ｂを着脱自在に接続すべく、ガイドリブ２０ｃが嵌入される下向きに開口する溝部１８ｂと、嵌入した際にガイドリブ２０ｃの側面に当接して水中ポンプ１０の回動支点となるように、溝部１８ｂの内側面に設けられた支点用突起部１８ｃとが備えられた着脱部１８が設けられる。水中ポンプ１０の上昇操作時に、着脱部１８が当接して支点用突起部１８ｃ回りの回動を規制する回動規制支点部２５が設けられる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側方に向かって開口する導入口部を有すると共に該導入口部の外周に上方突出状のガイドリブを備えた接続管がピット内に設置され、側方に向かって開口する吐出口部を有する水中ポンプの昇降操作により前記導入口部に対して前記吐出口部を着脱自在に接続すべく、前記吐出口部の外側に、前記ガイドリブが嵌入される下向きに開口する溝部と、該溝部内にガイドリブが嵌入した際にそのガイドリブの側面に当接して水中ポンプの回動支点となるように、溝部の内側面に設けられた支点用突起部とが備えられた着脱部が設けられた水中ポンプの着脱機構において、
前記水中ポンプの上昇操作時に、前記着脱部が当接して前記支点用突起部回りの回動を規制する回動規制支点部が設けられたことを特徴とする水中ポンプの着脱機構。
【請求項２】
前記接続管を支持する支持台に、前記水中ポンプを昇降案内するガイド支柱が立設支持され、前記着脱部にこのガイド支柱に沿ってスライド案内されるスライド溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水中ポンプの着脱機構。
【請求項３】
前記回動規制支点部が、前記接続管の両側に振り分け状にそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水中ポンプの着脱機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マンホール等のピット内に設置された接続管に対して着脱可能とされる水中ポンプの着脱機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水等が流入されるマンホール内には、マンホール内に貯留した下水を汲み上げて、下流に排水させる水中ポンプが設置されている。この水中ポンプは、通常、上部に配置されたモーターと、下部に配置されたポンプケーシングとを有しており、ポンプケーシング内に配置された羽根車がモーターによって回転されて、ポンプケーシング内に液体が吸引されるように構成され、ポンプケーシング内に吸引された液体は、ポンプケーシングの側部に設けられた吐出口部から吐出されるように構成されている。
【０００３】
そして、このような水中ポンプでは、狭小なマンホール内にて作業員が作業しなくてもマンホール内に設置できるように構成されている。
【０００４】
即ち、マンホール内に、上下方向に沿った鉛直状に吐出導管が設置されており、その吐出導管の下端部に水平状態に設置された接続管が接続されている。そして、チェーン等によって吊り下げられた水中ポンプが、マンホール内に上下方向に沿って立設配置されたガイド支柱に沿って下降され、前記接続管の導入口部に水中ポンプの吐出口部が自動的に接続されるように構成されている。
【０００５】
この際、水中ポンプの吐出口部は、側方に向かって開口した状態に構成されており、マンホール内に配置された接続管の導入口部は、水中ポンプの吐出口部に接続されるように、側方に向かって開口し、水中ポンプの吐出口部と接続管の導入口部とが、着脱機構によって着脱自在に接続されるように構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照。）。
【０００６】
そして、水中ポンプの吐出口部と接続管の導入口部との接続面間には、適宜シール部材が介在されており、着脱機構によって接続管に対して水中ポンプが装着されると、水中ポンプの自重によるいわゆる重力モーメントにより、水中ポンプの吐出口部と接続管の導入口部との接続面が水密状態で圧接される構造とされていた。
【０００７】
また、水中ポンプが駆動されると、吐出口部から吐出される液体の圧力によって水中ポンプの吐出口部と接続管の導入口部との接続面を離反させる方向にいわゆる反力モーメントが生じ、特に、全揚程の高いポンプにおいてはその反力モーメントがより大きくなる。そして、このような反力モーメントによって接続面が離反するのを防止すべく、設置された水中ポンプを支持するための支点位置を接続面の中心近傍に配置して液体圧力により生じる反力モーメントを小さくする構造や、設置された水中ポンプを支持するための支点位置を水中ポンプの重心位置から遠ざけることによって水中ポンプの自重による重力モーメントを大きくする構造や、液体圧力により生じる反力モーメントによる水中ポンプの浮上がりを規制する構造が採用されていた。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−５４３９７号公報
【特許文献２】
特開平８−２００２７９号公報
【特許文献３】
実公昭５７−４１４３６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構造によれば、水中ポンプの吐出口部と接続管の導入口部との接続面の離反を有効に防止する効果が発揮できるものの、例えば、図５に示される如く、メンテナンス時等において、チェーン１を介して水中ポンプ２を引き上げる際に、水中ポンプ２を支持する支点位置となる支点用突起部３が回動支点となって水中ポンプ２が回動され、この水中ポンプ２の回動により着脱機構４部分にこじれが生じて、水中ポンプ２側の吐出口部５と接続管６の導入口部７との接続面が干渉し、水中ポンプ２の引き上げが不可能となるおそれがあった。
【００１０】
また、このようなこじれ状態に気付かずに水中ポンプ２を無理やり引き上げれば、着脱機構４等の損傷を招くおそれもあった。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、水中ポンプの引き上げ時におけるこじれの発生を有効に防止する水中ポンプの着脱機構を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための技術的手段は、側方に向かって開口する導入口部を有すると共に該導入口部の外周に上方突出状のガイドリブを備えた接続管がピット内に設置され、側方に向かって開口する吐出口部を有する水中ポンプの昇降操作により前記導入口部に対して前記吐出口部を着脱自在に接続すべく、前記吐出口部の外側に、前記ガイドリブが嵌入される下向きに開口する溝部と、該溝部内にガイドリブが嵌入した際にそのガイドリブの側面に当接して水中ポンプの回動支点となるように、溝部の内側面に設けられた支点用突起部とが備えられた着脱部が設けられた水中ポンプの着脱機構において、前記水中ポンプの上昇操作時に、前記着脱部が当接して前記支点用突起部回りの回動を規制する回動規制支点部が設けられた点にある。
【００１３】
また、前記接続管を支持する支持台に、前記水中ポンプを昇降案内するガイド支柱が立設支持され、前記着脱部にこのガイド支柱に沿ってスライド案内されるスライド溝が形成されている構造としてもよい。
【００１４】
さらに、前記回動規制支点部が、前記接続管の両側に振り分け状にそれぞれ設けられた構造としてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明すると、図１ないし図３に示される如く、水中ポンプ１０は、例えば、汚物、異物等を含む下水を汲み上げるために、ピットの一例としてのマンホール内に設置されて使用される構造とされており、従来同様、内部に羽根車が配置されたポンプケーシング１１と、このポンプケーシング１１の上方に配置された羽根車回転駆動用のモーター１２とを備えている。
【００１６】
また、モーター１２の上部には、ヘッドカバー１３を介して把手部１４が備えられており、把手部１４の中央部分に、水中ポンプ１０の昇降操作用の吊下げ索体としての吊下げチェーン１５の下端部が連結されている。
【００１７】
ポンプケーシング１１は、合成樹脂等によって形成され、上下に分割可能に構成されており、羽根車が収容されるポンプ室と、ポンプ室から外側方に延設状とされた吐出管路とを備え、吐出管路は、先端部が上方に向かって湾曲されており、その先端面に、上方に向かって開口する接続口部１１ａが設けられ、この接続口部１１ａに、シール部材としてのパッキンを介して、合成樹脂等から形成された連結管１６が取り付けられている。
【００１８】
この連結管１６は、基端部を除いて水平状態に構成されており、基端部が９０度にわたって下方に向かって湾曲されている。そして、基端部における端面は、下方に向かって開口した開口部１６ａとされ、この開口部１６ａが、吐出管路の接続口部１１ａに、着脱自在に取り付けられている。
【００１９】
また、連結管１６の他方の先端面は、外側方に向かって開口する吐出口部１６ｂとされ、この吐出口部１６ｂの外側周囲は、径外方に張出形成されたフランジ部１６ｃを備え、このフランジ部１６ｃの上端部に、外側方に延出する着脱部１８が一体に設けられた構造とされている。そして、吐出口部１６ｂ端面の内周面には、周方向環状に切欠溝部が備えられており、この切欠溝部に弾性ゴム等からなるシール部材が装着された構造とされている。
【００２０】
さらに、ポンプケーシング１１の底面には、周方向に離隔して複数の脚部１１ｂが突設状に備えられている。
【００２１】
そして、水中ポンプ１０は、マンホール内の底部に水平状態で配置された接続管２０の端部に、前記着脱部１８を介して着脱自在に接続されるように構成されている。
【００２２】
前記接続管２０は、マンホールの底面に設置された支持台２１上に水平状態で支持された構造とされており、接続管２０の一方の端部は上方に向かって湾曲し、その湾曲した端部は上方に向かって開口する導出口部２０ａを構成し、その導出口部２０ａに、マンホールの内周面に沿って鉛直に配置された吐出導管２２の下端部がシール部材を介して液密状に接続されている。
【００２３】
支持台２１上に支持された接続管２０の他方の端面は、側方に向かって開口した導入口部２０ｂとされ、この導入口部２０ｂの開口周縁部の端面に、前記水中ポンプ１０における連結管１６の吐出口部１６ｂに配置されたシール部材が圧接されるように構成されている。
【００２４】
なお、本実施形態においては、接続管２０と支持台２１とは、合成樹脂等により一体形成された構造とされている。
【００２５】
また、支持台２１には、接続管２０の導入口部２０ｂの近くに位置した接続管２０の両側より、ガイドパイプ等からなる対のガイド支柱２３が上下方向に沿ってそれぞれ立設支持されており、図３に示される如く、着脱部１８の幅方向両側部には、両ガイド支柱２３に沿ってスライド案内されるスライド溝１８ａがそれぞれ形成されている。
【００２６】
そして、着脱部１８の両スライド溝１８ａに、両ガイド支柱２３を嵌合状として上下方向にスライドさせることにより、水中ポンプ１０が上下方向に沿って昇降案内されるように構成されている。
【００２７】
前記接続管２０における導入口部２０ｂの端部外周、即ち本実施形態では上半部の外周に、上方突出状で、接続管２０の軸心と直交する方向に延びるガイドリブ２０ｃが張出形成されている。また、ガイドリブ２０ｃの導出口部２０ａ側の側面は傾斜面２０ｄとされて、ガイドリブ２０ｃは上方向に漸次薄肉となる先細状に形成されている。
【００２８】
前記着脱部１８の下面側には、前記ガイドリブ２０ｃが嵌入される溝部１８ｂが下向きに開口して形成されると共に連結管１６の軸心と直交する方向に形成されており、この溝部１８ｂ内にガイドリブ２０ｃが嵌入した際に、そのガイドリブ２０ｃの傾斜面２０ｄの下端部に当接して水中ポンプ１０の回動支点となるように、溝部１８ｂの内側面下端部に溝部１８ｂ内方側に突出する支点用突起部１８ｃが備えられている。
【００２９】
この際、支点用突起部１８ｃは、図３に示される如く、接続管２０の両側に振り分け状にそれぞれ配置されている。
【００３０】
さらに、着脱部１８における接続管２０の導出口部２０ａ方向の延設端部下面側に位置して、水中ポンプ１０の引き上げ操作による上昇操作時における前記支点用突起部１８ｃ回りの上昇回動時に接離自在に当接してその回動を規制する回動規制支点部２５が設けられている。
【００３１】
この回動規制支点部２５は、前記支持台２１におけるガイド支柱２３の支持部もしくは接続管２０の側面に一体に設けられており、本実施形態では、図３に示される如く、接続管２０の両側に振り分け状にそれぞれ配置されている。この際、着脱部１８下面と回動規制支点部２５の上面との相互間距離は、水中ポンプ１０の引き上げ時の回動を有効に規制するためにできるだけ微小な距離Ｓが好ましく、例えば、０〜３ｍｍ程度が好ましい。
【００３２】
そして、これら着脱部１８、ガイドリブ２０ｃ、回動規制支点部２５等により着脱機構２６が構成されている。
【００３３】
本実施形態は以上のように構成されており、この水中ポンプ１０をマンホール内に設置する場合には、上部の把手部１４の貫通孔に連結された吊下げチェーン１５によって水中ポンプ１０全体が吊り下げられた状態で、マンホール内に立設支持された各ガイド支柱２３に、着脱部１８の各スライド溝１８ａを係合させ、水中ポンプ１０を徐々に下降操作していけば、ガイド支柱２３に沿った着脱部１８のスライド案内下、順次下降される。
【００３４】
そして、接続管２０位置に水中ポンプ１０の連結管１６が到達すると、ガイドリブ２０ｃが溝部１８ｂ内に嵌入されていき、最終的に、図１ないし図３に示される如く、傾斜面２０ｄの下端部に支点用突起部１８ｃが当接した状態で導入口部２０ｂ端面に吐出口部１６ｂ端面が当接した状態が得られる。
【００３５】
そして、水中ポンプ１０の自重Ｗによるいわゆる重力モーメント（Ｗ×Ｌ１）が、傾斜面２０ｄの下端部に圧接された支点用突起部１８ｃを支点として、図１に矢印Ｘで示す方向に作用する。この際、支点用突起部１８ｃは溝部１８ｂ内における水中ポンプ１０と反対側の内面に設けられているため、水中ポンプ１０の重心から遠方に位置した状態になっており、支点用突起部１８ｃ回りに水中ポンプ１０の大きな重力モーメントが加わる。その結果、連結管１６の吐出口部１６ｂに備えられたシール部材が、接続管２０の導入口部２０ｂの端面に、水密状態に圧接された状態が得られる。
【００３６】
以上のようにして、マンホール内に水中ポンプ１０が設置される。そして、この設置状態で水中ポンプ１０のモーター１２が駆動されると、ポンプケーシング１１内に配置された羽根車が回転され、この羽根車の回転により、吸引口からポンプケーシング１１のポンプ室内に液体が吸引され、ポンプ室内を渦流となって通過して、吐出管路を通って連結管１６内に流入する。連結管１６内に流入した液体は、吐出口部１６ｂから吐出されて、接続管２０内に流入し、この接続管２０に連結された吐出導管２２内に吐出される。
【００３７】
そして、連結管１６の吐出口部１６ｂから液体が吐出されると、その吐出される液体の反力Ｆによって、支点用突起部１８ｃ回りに、図１に矢印Ｙで示す方向のいわゆる反力モーメント（Ｆ×Ｌ２）が水中ポンプ１０に作用し、水中ポンプ１０は上方に浮き上がろうとする。
【００３８】
この際、水中ポンプ１０が浮き上がろうとする反力モーメントの回動支点となる支点用突起部１８ｃが、ガイドリブ２０ｃにおける傾斜面２０ｄの下端部に当接される構造とされているため、吐出口部１６ｂと導入口部２０ｂとの接続面の中心に、より近づく構造となっており、相互間距離（Ｌ２）をより短くでき、水中ポンプ１０の浮き上がり方向となる反力モーメントをより小さくでき、ここに、前記水中ポンプ１０の自重による重力モーメントが大きくなることと相まって、全揚程の高いポンプであっても、水中ポンプ１０の浮き上がりが有効に防止でき、吐出口部１６ｂと導入口部２０ｂとの接続面の水密状態を有効に確保できる。
【００３９】
次に、水中ポンプ１０の保守点検等のメンテナンスを行う場合には、水中ポンプ１０に連結された吊下げチェーン１５を上方に引き上げ操作すればよい。この吊下げチェーン１５の引き上げ操作の初期段階において、水中ポンプ１０は支点用突起部１８ｃ回り（図１の矢印Ｙ方向）に回動操作されるが、図４に示される如く、着脱部１８の端部がすぐに回動規制支点部２５に当接するため、それ以降の支点用突起部１８ｃ回りの回動が規制される。
【００４０】
従って、着脱機構２６部分における不用意なこじれが有効に防止でき、溝部１８ｂは嵌合状態となっているガイドリブ２０ｃから円滑に離脱し、その後は、着脱部１８のガイド支柱２３に沿ったスライド案内下、吊下げチェーン１５の引き上げにより水中ポンプ１０は順次上昇操作されていき、マンホール内から引き上げられる。
【００４１】
なお、着脱部１８の下面は、水中ポンプ１０の昇降操作に際して、接続管２０の上面に干渉しないように、適宜上向きに膨出する湾曲状に形成されている。
【００４２】
以上のように、水中ポンプ１０の引き上げによる上昇操作時に、支点用突起部１８ｃ回りに回動を規制する回動規制支点部２５を設けているため、着脱機構２６のこじれが有効に防止でき、ここに、連結管１６の吐出口部１６ｂと接続管２０の導入口部２０ｂとの接続面の相互干渉が防止でき、マンホール内から水中ポンプ１０を円滑に引き上げることができる。
【００４３】
また、こじれの発生が防止できるため、着脱機構２６等に無理な負荷が作用せず、引き上げ時における着脱機構２６等の損傷も有効に防止できる。
【００４４】
さらに、着脱部１８にスライド溝１８ａを形成し、ガイド支柱２３に沿ってスライド案内されるスライド部材としての機能を着脱部１８で兼用した構造であり、構造の簡素化が図れる利点もある。
【００４５】
また、着脱部１８が当接される回動規制支点部２５が、接続管２０の両側に振り分け状にそれぞれ設けられた構造であり、水中ポンプ１０の引き上げ時における接続管２０の軸心回りの水中ポンプ１０の傾斜も有効に防止でき、水中ポンプ１０を安定した姿勢でこじれなく引き上げることができ、この点からも水中ポンプ１０をより円滑に引き上げることができる利点がある。
【００４６】
さらに、着脱部１８の端部下面に対向して、接離自在に当接する回動規制支点部２５を設けた簡単な構造であり、容易に製作できる利点もある。
【００４７】
そして、前述のようにこじれの発生が有効に防止できるため、水中ポンプ１０が浮き上がろうとする反力モーメントの回動支点となる支点用突起部１８ｃを、吐出口部１６ｂと導入口部２０ｂとの接続面の中心に、より近づく構造とすることが可能となり、水中ポンプ１０の浮き上がり方向となる反力モーメントをより小さくでき、水中ポンプ１０の全揚程の高出力化を図った場合においても、吐出口部１６ｂと導入口部２０ｂとの接続面からの液漏れを防止すべく、水中ポンプ１０の大型化による重量増や水中ポンプ１０の重心と支点用突起部１８ｃ間の距離Ｌ１の増加による重力モーメントの増大を図る必要がなく、製造コスト低減効果も有効に発揮できる。
【００４８】
なお、上記実施形態において、着脱部１８の延設端部下面が当接する回動規制支点部２５を両側に一対設けた構造を示しているが、中央１個所に設ける構造であってもよく、さらには、接続管２０の上端部を着脱部１８の延設端部下面が接離自在に当接する回動規制支点部２５に兼用する構造としてもよい。
【００４９】
また、連結管１６、着脱部１８、接続管２０、支持台２１等が合成樹脂で形成された構造を示しているが、適宜、金属材で形成する構造としてもよく、負荷が作用する支点や接触部となる支点用突起部１８ｃ、傾斜面２０ｄ、回動規制支点部２５の各部分を金属材で適宜補強する構造としてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の水中ポンプの着脱機構によれば、水中ポンプの上昇操作時に、着脱部が当接して支点用突起部回りの回動を規制する回動規制支点部が設けられた構造とされているため、水中ポンプの引き上げ時におけるこじれの発生を有効に防止でき、水中ポンプを円滑に引き上げることができる利点がある。
【００５１】
また、接続管を支持する支持台に、水中ポンプを昇降案内するガイド支柱が立設支持され、着脱部にこのガイド支柱に沿ってスライド案内されるスライド溝が形成されている構造とすれば、部材の兼用化が図れ、構造の簡素化が図れる利点がある。
【００５２】
さらに、回動規制支点部が、接続管の両側に振り分け状にそれぞれ設けられた構造とすれば、水中ポンプを安定した姿勢でこじれなく引き上げることができ、この点からも水中ポンプをより円滑に引き上げることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる着脱機構を介して装着された水中ポンプの側面図である。
【図２】同要部拡大図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】水中ポンプ引き上げ時の説明図である。
【図５】水中ポンプ引き上げ時におけるこじれた状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  水中ポンプ
１５  吊下げチェーン
１６  連結管
１６ｂ  吐出口部
１８  着脱部
１８ａ  スライド溝
１８ｂ  溝部
１８ｃ  支点用突起部
２０  接続管
２０ｂ  導入口部
２０ｃ  ガイドリブ
２０ｄ  傾斜面
２２  吐出導管
２３  ガイド支柱
２５  回動規制支点部
２６  着脱機構
【図１】
2004360625.tif 000003
【図２】
2004360625.tif 000004
【図３】
2004360625.tif 000005
【図４】
2004360625.tif 000006
【図５】
2004360625.tif 000007