(57)【要約】【課題】大径の斜流羽根車を不要にすることで、ポンプケーシングや揚水管などの外径を機場の床に設けた開口に挿通できる範囲内に設定した構造で、吐出量を増加し容量アップを図ることができる立軸斜流ポンプを提供する。【解決手段】立軸線を有するポンプ主軸に同一性能をもつ上段の斜流羽根車２０と下段の斜流羽根車２１を取付け、これら斜流羽根車２０、２１を上下２段のポンプケーシング３０、３１に回転自在に収容する。そして、上段の斜流羽根車の２０回転によって上段のポンプケーシング３０に水を吸い込みかつ揚水管４に吐出する第１の吸込・吐出流路１２を設け、下段の斜流羽根車２１の回転によって下段のポンプケーシング３１に水を吸い込みかつ揚水管４に吐出する第２の吸込・吐出流路１３を設けるとともに、第１の吸込・吐出流路１２と第２の吸込・吐出流路１３を並列に構成する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立軸線を有するポンプ主軸に取付けられた斜流羽根車がポンプケーシングに回転自在に収容され、この斜流羽根車の回転によってポンプケーシングに吸い込んだ水を該ポンプケーシングから揚水管に吐出して排水するとともに、機場の床に設けた開口を挿通して水槽またはポンプ井に設置される立軸斜流ポンプにおいて、前記斜流羽根車が立軸方向の間隔を隔ててポンプ主軸に同時回転可能に取付けられて直列する上下２段の斜流羽根車によってなり、これら上下２段の斜流羽根車を回転自在に収容するポンプケーシングが立軸方向で直列する上下２段のポンプケーシングによって構成されているとともに、前記上段の斜流羽根車の回転によって上段のポンプケーシングに水を吸い込みかつ揚水管に吐出する第１の吸込・吐出流路と、前記下段の斜流羽根車の回転によって下段のポンプケーシングに水を吸い込みかつ揚水管に吐出する第２の吸込・吐出流路が並列に構成されていることを特徴とする立軸斜流ポンプ。
【請求項２】
前記上段のポンプケーシングに前記第１の吸込・吐出流路における吸込流路が着脱可能に設けられ、前記下段のポンプケーシングに前記第２の吸込・吐出流路における吐出流路が着脱可能に設けられている請求項１に記載の立軸斜流ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立軸斜流ポンプに係り、詳しくは、大型化を抑えて吐出量を増加させるように工夫した立軸斜流ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図７に示すように、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が開口する揚水管４と、揚水管４の出口４Ａが開口する吐出エルボ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に設置した立軸斜流ポンプＰはよく知られている。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は案内羽根を示す。
【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の水を吸込みベルマウス（入口）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】
ところで、前記従来の立軸斜流ポンプＰにおいて、容量アップの仕様変更に対応して吐出量（揚水量または排水量）を増加させる場合には、大径の斜流羽根車２を使用する手段または比速度Ｎｓを９００から１３００程度にまで上げて流速を高める手段などが採用されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、大径の斜流羽根車２を使用すると、ポンプケーシング３や揚水管４などの外径が開口７の内径よりも大きくなって、立軸斜流ポンプＰを機場の床６に設置し得なくなるので、大径の羽根車２の使用が制限される。一方、比速度Ｎｓを９００から１３００程度にまで上げようとすると、斜流羽根車よりも比速度の大きい軸流羽根車を採用せざるを得なくなる。しかも、軸流羽根車を採用した立軸軸流ポンプＰでは、直下流位置に設置されている吐出弁（図示省略）を弁閉した締切り運転時または小開度運転時などおいて軸馬力が増大する特性を示すので、締切り運転または小開度運転が不能になり、運転範囲が制限されるなどの問題点を有している。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、大径の斜流羽根車を不要にすることで、ポンプケーシングや揚水管などの外径を機場の床に設けた開口に挿通できる範囲内に設定した構造で、吐出量を増加し容量アップを図ることができる立軸斜流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に記載の発明に係る立軸斜流ポンプは、立軸線を有するポンプ主軸に取付けられた斜流羽根車がポンプケーシングに回転自在に収容され、この斜流羽根車の回転によってポンプケーシングに吸い込んだ水を該ポンプケーシングから揚水管に吐出して排水するとともに、機場の床に設けた開口を通して水槽またはポンプ井に設置される立軸斜流ポンプにおいて、前記斜流羽根車が立軸方向の間隔を隔ててポンプ主軸に同時回転可能に取付けられて直列する上下２段の斜流羽根車によってなり、これら上下２段の斜流羽根車を回転自在に収容するポンプケーシングが立軸方向で直列する上下２段のポンプケーシングによって構成されているとともに、前記上段の斜流羽根車の回転によって上段のポンプケーシングに水を吸い込みかつ揚水管に吐出する第１の吸込・吐出流路と、前記下段の斜流羽根車の回転によって下段のポンプケーシングに水を吸い込みかつ揚水管に吐出する第２の吸込・吐出流路が並列に構成されていることを特徴としている。
【０００８】
また、前記上段のポンプケーシングに前記第１の吸込・吐出流路における吸込流路を着脱可能に設け、前記下段のポンプケーシングに前記第２の吸込・吐出流路における吐出流路を着脱可能に設けてもよい。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、第１の吸込・吐出流路と第２の吸込・吐出流路が並列に構成されているので、上段の斜流羽根車または下段の斜流羽根車と同一性能の１つの斜流羽根車を備えている２台の立軸斜流ポンプを並列運転するのとほぼ同じ約２倍の吐出量（揚水量または排水量）を確保することができる。また、吐出量が約２倍に増大することで、比速度を約１．４倍強の領域、つまり軸流羽根車の比速度に近いレベルにまで引上げることができる。
さらに、前記斜流羽根車が直列する上下２段の斜流羽根車によってなり、これら上下２段の斜流羽根車を回転自在に収容するポンプケーシングが立軸方向で直列する上下２段のポンプケーシングによって構成されているので、大径の斜流羽根車を不要にして、ポンプケーシングや揚水管などの外径を機場の床に設けた開口に挿通できる範囲内に設定することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、上段のポンプケーシングから第１の吸込・吐出流路における吸込流路を取り外し、かつ下段のポンプケーシングと揚水管から第２の吸込・吐出流路における吐出流路を取り外した状態で機場の床に設けた開口に挿通したのちに、機場の床の下側で上段のポンプケーシングに対して前記吸込流路を取り付け、かつ下段のポンプケーシングと揚水管に対して吐出流路を取付けることができるので、上下２段のポンプケーシングと揚水管などの外径を前記開口に挿通し得る最大限度まで大きく設定して、大径の上下２段の斜流羽根車を回転自在に収容することができる。このため、従来の立軸斜流ポンプにおいて、そのポンプケーシングと揚水管などの外径が前記開口に挿通し得る最大限度まで大きく設定され、このポンプケーシングに大径の斜流羽根車を回転自在に収容することで、吐出量を増加させるように構成してあっても、この従来の立軸斜流ポンプの吐出量と比較して約２倍の吐出量を確保することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る立軸斜流ポンプの一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は請求項１に記載の発明に係る立軸斜流ポンプの一実施の形態を示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線拡大断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。なお、図７の従来例と同一部分には同一符号を付して、重複する構造の説明は省略する。
【００１２】
図１〜図３において、斜流羽根車２は、同一性能をもつ上段の斜流羽根車２０と下段の斜流羽根車２１によってなり、これらは立軸方向の間隔を隔ててポンプ主軸１に同時回転可能に取付けられて直列している。また、上下２段の斜流羽根車２０、２１を回転自在に収容するポンプケーシング３は、立軸方向で直列する上段のポンプケーシング３０と下段のポンプケーシング３１によって構成されている。
【００１３】
上段のポンプケーシング３０の出口３０Ａは揚水管４の入口に開口して連通しており、入口３０Ｂは下段のポンプケーシング３１を取り囲む環状の吸込流路１０を介して水槽またはポンプ井８に開口している。また、下段のポンプケーシング３１の出口３１Ａは上段のポンプケーシング３０を取り囲む環状の吐出水路１１を介して、上段のポンプケーシング３０の出口３０Ａの外周域で揚水管４の入口に開口して連通しており、入口３１Ｂは上段のポンプケーシング３０の環状の吸込流路１０の内周域で水槽またはポンプ井８に開口している。
【００１４】
前記構成の立軸斜流ポンプＰによれば、ポンプ主軸１および上段の斜流羽根車２０と下段の斜流羽根車２１とを同時に回転させることで、水槽またはポンプ井８の水を、環状の吸込流路１０を介して入口３０Ｂから上段のポンプケーシング３０に吸い込んで出口３０Ａから揚水管４に吐出し、同時に入口３１Ｂから下段のポンプケーシング３１に吸い込んで出口３１Ａから環状の吐出流路１１を介して揚水管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。
【００１５】
上段の斜流羽根車２０と上段のポンプケーシング３０に対応する第１の吸込・吐出流路１２が環状の吸込流路１０、入口３０Ｂ、出口３０Ａの順路によって形成され、下段の斜流羽根車２１と下段のポンプケーシング３１に対応する第２の吸込・吐出流路１３が入口３１Ｂ、出口３１Ａ、環状の吐出水路１１の順路によって形成されているとともに、第１の吸込・吐出流路１２と第２の吸込・吐出流路１３が並列に構成されている。
【００１６】
このように、第１の吸込・吐出流路１２と第２の吸込・吐出流路１３が並列に構成されているので、上段の斜流羽根車２０または下段の斜流羽根車２１と同一性能の１つの斜流羽根車を備えている２台の立軸斜流ポンプを並列運転するのとほぼ同じ約２倍の吐出量（揚水量または排水量）を確保することができる。しかも、これら上下２段の斜流羽根車２０、２１を回転自在に収容するポンプケーシング３が立軸方向で直列する上下２段のポンプケーシング３０、３１によって構成されているので、大径の斜流羽根車を不要にして、ポンプケーシング３０，３１や揚水管４などの外径を機場の床６に設けた開口７に挿通できる範囲内に設定することができる。
【００１７】
すなわち、従来の立軸斜流ポンプＰにおいて、約２倍の吐出量を得るために大径の斜流羽根車２を使用すると、ポンプケーシング３や揚水管４などの外径が開口７の内径よりも大きくなって、立軸斜流ポンプＰを設置し得なくなるものの、請求項１に記載の発明に係る立軸斜流ポンプＰにおいては、大径の斜流羽根車を不要にすることで、ポンプケーシング３０、３１や揚水管４などの外径を機場の床６に設けた開口７に挿通できる範囲内に設定した構造で、吐出量を増加し容量アップを図ることができる。
【００１８】
つぎに、請求項２に記載の発明に係る立軸斜流ポンプの一実施の形態を図面に基づいて説明する。図４は請求項２に記載の発明に係る立軸斜流ポンプの一実施の形態を示す縦断面図、図５は図４のＣ−Ｃ線拡大断面図、図６は図４のＤ−Ｄ線拡大断面図である。なお、図１〜図３で説明した請求項１に記載の発明に係る立軸斜流ポンプと同一部分には同一符号を付して、重複する構造の説明は省略する。
【００１９】
上段のポンプケーシング３０の入口３０Ｂには、第１の吸込・吐出流路１２におけるパイプ状の吸込流路１０Ａの上端部が円周方向等間隔で複数本（たとえば３本）着脱可能に取付けられており、下段のポンプケーシング３１の出口３１Ａには、第２の吸込・吐出流路１３におけるパイプ状の吐出流路１１Ａの下端部が円周方向等間隔で複数本（たとえば３本）着脱可能に取付けられ、これらパイプ状の吐出流路１１Ａの上端部は揚水管４に内部に連通して着脱可能に取付けられている。
【００２０】
前記構成の立軸斜流ポンプＰによれば、ポンプ主軸１および上段の斜流羽根車２０と下段の斜流羽根車２１とを同時に回転させることで、水槽またはポンプ井８の水を、複数本のパイプ状の吸込流路１０Ａを介して入口３０Ｂから上段のポンプケーシング３０に吸い込んで出口３０Ａから揚水管４に吐出し、同時に入口３１Ｂから下段のポンプケーシング３１に吸い込んで出口３１Ａから複数本のパイプ状の吐出流路１１Ａを介して揚水管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。
【００２１】
すなわち、上段の斜流羽根車２０と上段のポンプケーシング３０に対応する第１の吸込・吐出流路１２がパイプ状の吸込流路１０Ａ、入口３０Ｂ、出口３０Ａの順路によって形成され、下段の斜流羽根車２１と下段のポンプケーシング３１に対応する第２の吸込・吐出流路１３が入口３１Ｂ、出口３１Ａ、パイプ状の吐出水路１１Ａの順路によって形成されているとともに、第１の吸込・吐出流路１２と第２の吸込・吐出流路１３が並列に構成されている。
【００２２】
このように、第１の吸込・吐出流路１２と第２の吸込・吐出流路１３が並列に構成されているので、上段の斜流羽根車２０または下段の斜流羽根車２１と同一性能の１つの斜流羽根車を備えている２台の立軸斜流ポンプを並列運転するのとほぼ同じ約２倍の吐出量（揚水量または排水量）を確保することができる。しかも、上段のポンプケーシング３０から複数本のパイプ状の吸込流路１０Ａを取り外し、かつ下段のポンプケーシング３１と揚水管４から複数本のパイプ状の吐出水路１１Ａを取り外した状態で機場の床６に設けた開口７に挿通したのちに、床６の下側で上段のポンプケーシング３０に対して複数本のパイプ状の吸込流路１０Ａを取り付け、かつ下段のポンプケーシング３１と揚水管４に対して複数本のパイプ状の吐出水路１１Ａを取付けることができるので、上下２段のポンプケーシング３０、３１と揚水管４などの外径を開口７に挿通し得る最大限度まで大きく設定して、大径の上下２段の斜流羽根車２０、２１を回転自在に収容することができる。
【００２３】
このため、図７に示す従来の立軸斜流ポンプＰにおいて、そポンプケーシング３と揚水管４などの外径が開口７に挿通し得る最大限度まで大きく設定され、このポンプケーシング３に大径の斜流羽根車２を回転自在に収容することで、吐出量を増加させるように構成してあっても、この従来の立軸斜流ポンプＰの吐出量と比較して約２倍の吐出量を確保することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る立軸斜流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。
【００２５】
請求項１に記載の立軸斜流ポンプによれば、第１の吸込・吐出流路と第２の吸込・吐出流路が並列に構成されているので、上段の斜流羽根車または下段の斜流羽根車と同一性能の１つの斜流羽根車を備えている２台の立軸斜流ポンプを並列運転するのとほぼ同じ約２倍の吐出量（揚水量または排水量）を確保することができる。しかも、これら上下２段の斜流羽根車を回転自在に収容するポンプケーシングが立軸方向で直列する上下２段のポンプケーシングによって構成されているので、大径の斜流羽根車を不要にして、ポンプケーシングや揚水管などの外径を機場の床に設けた開口に挿通できる範囲内に設定することができる。すなわち、従来の立軸斜流ポンプにおいて、約２倍の吐出量を得るために大径の斜流羽根車を使用すると、ポンプケーシングや揚水管などの外径が前記開口の内径よりも大きくなって、立軸斜流ポンプを設置し得なくなるものの、大径の斜流羽根車を不要にすることで、上下２段のポンプケーシングや揚水管などの外径を前記開口に挿通できる範囲内に設定した構造で、吐出量を増加し容量アップを図ることができる。
【００２６】
請求項２に記載の立軸斜流ポンプによれば、上下２段のポンプケーシングと揚水管などの外径を機場の床に設けた開口に挿通し得る最大限度まで大きく設定して、大径の上下２段の斜流羽根車を回転自在に収容することができるので、従来の立軸斜流ポンプにおいて、そポンプケーシングと揚水管などの外径が前記開口に挿通し得る最大限度まで大きく設定され、このポンプケーシングに大径の斜流羽根車を回転自在に収容することで、吐出量を増加させるように構成してあっても、この従来の立軸斜流ポンプの吐出量と比較して約２倍の吐出量を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の発明に係る立軸斜流ポンプの一実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図４】請求項２に記載の発明に係る立軸斜流ポンプの一実施の形態を示す縦断面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図６】図４のＤ−Ｄ線拡大断面図である。
【図７】従来例の縦断面図である。
【符号の説明】
１　ポンプ主軸
２　斜流羽根車
３　ポンプケーシング
４　揚水管
６　機場の床
７　開口
８　水槽またはポンプ井
１０Ａ　パイプ状の吸込流路（第１の吸込・吐出流路における吸込流路）
１１Ａ　パイプ状の吐出流路（第２の吸込・吐出流路における吐出流路）
１２　第１の吸込・吐出流路
１３　第２の吸込・吐出流路
Ｐ　立軸斜流ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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