(57)【要約】【課題】ポンプゲートにおいて、軽量化及びコスト削減を図ること。【解決手段】ポンプゲート１は、水中モータ７及びポンプ部からなる横軸のポンプ装置５と、ポンプ装置５を取り付けた開閉扉体４を有する止水ゲートとを備える。ポンプ装置５は、水中モータ７の外殻を構成するモータケーシング２２を金属部材で構成し、ポンプケーシング３０、整流板ハブ１７及び整流板１１をポンプ部の構成要素として備え、ポンプケーシング３０と整流板ハブ１７と整流板１１とを一体に形成にした樹脂部材で構成している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中モータ及びポンプ部からなる横軸のポンプ装置と、前記ポンプ装置を取り付けた開閉扉体を有する止水ゲートとを備えるポンプゲートであって、
前記水中モータの外殻を構成するモータケーシングを金属部材で構成し、
ポンプケーシング、整流板ハブ及び整流板を前記ポンプ部の構成要素として備え、
前記ポンプケーシングと前記整流板ハブと前記整流板とを一体に形成にした樹脂部材で構成した
ことを特徴とするポンプゲート。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプゲートにおいて、前記一体に形成にした樹脂部材としてジシクロペンタジエン樹脂材を用いたことを特徴とするポンプゲート。
【請求項３】
請求項２に記載のポンプゲートにおいて、前記モータケーシングの金属部材としてアルミ材を用いたことを特徴とするポンプゲート。
【請求項４】
請求項１に記載のポンプゲートにおいて、ポンプケーシングを吸込ケーシングとケーシングライナとに分割して構成し、前記吸込ケーシングと前記整流板ハブと前記整流板とで前記一体に形成した樹脂部材を構成し、前記ケーシングライナを樹脂部材で構成したことを特徴とするポンプゲート。
【請求項５】
請求項４に記載のポンプゲートにおいて、吸込ケーシングを、前記水中モータの少なくとも一部を収納するベルマウスと、ベルマウス側から径が縮小して延びる部分を有する中央ケーシングとに分割して構成し、前記水中モータ側から径が縮小して前記中央ケーシングの内部に延びるように前記整流板ハブを構成し、前記整流板ハブと前記中央ケーシングとの間に延びるように前記整流板を複数枚有して構成し、前記中央ケーシングと前記整流板ハブと前記整流板とを光造形法により一体に形成した樹脂部材で構成したことを特徴とするポンプゲート。
【請求項６】
請求項４に記載のポンプゲートにおいて、前記ケーシングライナの内部に配置された案内羽根と、前記整流板と前記案内羽根との間に配置された羽根車と、を前記ポンプ部品として備え、案内羽根及び前記羽根車を樹脂部材で構成したことを特徴とするポンプゲート。
【請求項７】
請求項６に記載のポンプゲートにおいて、前記案内羽根を前記ケーシングライナに引き出し可能に取り付け、前記羽根車を、前記水中モータの回転軸に着脱可能で且つ前記ケーシングライナ内を通して引き出し可能に取り付けたことを特徴とするポンプゲート。
【請求項８】
請求項４に記載のポンプゲートにおいて、前記ケーシングライナの吐出側に上端部を回動可能に取り付けられたフラップ弁を前記ポンプ部品として備え、前記フラップ弁の上端部より上方に延びて前記開閉扉体に取り付けられるフランジ部を前記ケーシングライナに設けたことを特徴とするポンプゲート。
【請求項９】
請求項１に記載のポンプゲートにおいて、前記整流板ハブを、前記水中モータの回転軸に隣接して装着された軸受け及びメカニカルシールと、前記軸受けの外周外方に形成する空間に配置した浸水検知器とをカバーするように構成し、前記水中モータを前記整流板ハブを介して前記開閉扉体に支持したことを特徴とするポンプゲート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプゲートに係り、特に水中モータ及びポンプ部品から成る横軸のポンプ装置を止水ゲートの開閉扉体に取り付けたポンプゲートに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
ポンプゲートは、例えば本川と支川とが分岐する近傍の支川側に配置され、通常の支川側から本川側に自然に流れ下るいわゆる自然流下の場合は、止水ゲートを水面以上に上昇駆動して排水を行う。一方、例えば多量の降雨などによって本川側水位が上昇し支川側から本川への自然流下ができなくなった場合には、ポンプゲートは、止水ゲートを降下して本川側から支川側の逆流を防ぐと共に、水中モータを駆動して横軸ポンポを運転し、支川側から本川側に強制的に排水を行う。
【０００３】
従来のポンプゲートにおいては、水中モータ及びポンプ部品から成る横軸のポンプ装置と、ポンプ装置を取り付けた開閉扉体を有する止水ゲートとを備えている。そして、ポンプ装置はポンプ部品を介して開閉扉体に取り付けられている。また、ポンプ部品は、整流板と羽根車と案内羽根とポンプケーシングとフラップ弁とを備えて構成されており、その部品材料には金属鋳物が適用されている。かかるポンプゲートに関連する特許文献としては、特開２００３−１２９９９８号公報（特許文献１）が挙げられる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２９９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術には、以下のような課題が存在する。
【０００６】
ポンプ部品に強度あるいは耐食性を有する部品材料として金属鋳物を適用されているため、重量が重いことと、耐食性を確保するように表面を塗装するかもしくは高価なステンレス材料を使用せざるを得ないという難点があった。
【０００７】
本発明の目的は、軽量化及びコスト削減が図れるポンプゲートを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の目的を達成するために、本発明は、水中モータ及びポンプ部からなる横軸のポンプ装置と、前記ポンプ装置を取り付けた開閉扉体を有する止水ゲートとを備えるポンプゲートであって、前記水中モータの外殻を構成するモータケーシングを金属部材で構成し、ポンプケーシング、整流板ハブ及び整流板を前記ポンプ部の構成要素として備え、前記ポンプケーシングと前記整流板ハブと前記整流板とを一体に形成にした樹脂部材で構成したものである。
【０００９】
係る本発明のより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
（１）前記一体に形成にした樹脂部材としてジシクロペンタジエン樹脂材を用いたこと。
（２）前記モータケーシングの金属部材としてアルミ材を用いたこと。
（３）ポンプケーシングを吸込ケーシングとケーシングライナとに分割して構成し、前記吸込ケーシングと前記整流板ハブと前記整流板とで前記一体に形成した樹脂部材を構成し、前記ケーシングライナを樹脂部材で構成したこと。
（４）吸込ケーシングを、前記水中モータの少なくとも一部を収納するベルマウスと、ベルマウス側から径が縮小して延びる部分を有する中央ケーシングとに分割して構成し、前記水中モータ側から径が縮小して前記中央ケーシングの内部に延びるように前記整流板ハブを構成し、前記整流板ハブと前記中央ケーシングとの間に延びるように前記整流板を複数枚有して構成し、前記中央ケーシングと前記整流板ハブと前記整流板とを光造形法により一体に形成した樹脂部材で構成したこと。
（５）前記ケーシングライナの内部に配置された案内羽根と、前記整流板と前記案内羽根との間に配置された羽根車と、を前記ポンプ部品として備え、案内羽根及び前記羽根車を樹脂部材で構成したこと。
（６）前記案内羽根を前記ケーシングライナに引き出し可能に取り付け、前記羽根車を、前記水中モータの回転軸に着脱可能で且つ前記ケーシングライナ内を通して引き出し可能に取り付けたこと。
（７）前記ケーシングライナの吐出側に上端部を回動可能に取り付けられたフラップ弁を前記ポンプ部品として備え、前記フラップ弁の上端部より上方に延びて前記開閉扉体に取り付けられるフランジ部を前記ケーシングライナに設けたこと。
（８）前記整流板ハブを、前記水中モータの回転軸に隣接して装着された軸受け及びメカニカルシールと、前記軸受けの外周外方に形成する空間に配置した浸水検知器とをカバーするように構成し、前記水中モータを前記整流板ハブを介して前記開閉扉体に支持したこと。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、軽量化及びコスト削減が図れるポンプゲートを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係るポンプゲート及びその周辺の概略構造を表す縦断面図で、止水ゲートを降下した状態を示す。図２は図１のポンプゲートに用いられる横軸のポンプ装置の全体構造を表す縦断面図、図３は図２のポンプ装置の整流板ハブ及びその周辺の断面図である。
【００１２】
ポンプゲート１は、図１に示すように、例えば本川２と支川３とが分岐する近傍の支川３側に配置されるものであり、上下に昇降可能に設けられた開閉扉体４と、この開閉扉体４の昇降方向に対しその軸線をほぼ垂直にして設けた横軸のポンプ装置５とを備えて構成されている。
【００１３】
ポンプ装置５は開閉扉体４に取り付けられ、開閉扉体４と一体的に上下動される。開閉扉体４には縦長の矩形の開口４ａが形成されており、ポンプ装置５の一部（本実施形態ではケーシングライナ１５）がこの開口４ａを通して本川２側に突出して配置され、ポンプ装置５のケーシングライナ１５が開閉扉体４にボルト２０により固定されている（図２参照）。
【００１４】
開閉扉体４の上下の昇降には開閉機６が使用される。開閉機６が動作して、開閉扉体４が下降されることにより本川２が堰止められ、開閉扉体４が上昇されることにより本川２が支川３に開通される。
【００１５】
ポンプ装置５は、図２に示すように、水中モータ７と、ポンプ部とから成っている。水中モータ６は、固定子及び回転子から成るモータ本体と、外殻を構成するモータケーシング２１と、回転軸であるモータ軸８とを備えて構成されている。モータケーシング２１は、モータ本体から発生する熱を外部に良好に放熱するために、熱伝導性の良い部材（すなわち、金属部材）で形成されている。本実施形態では、モータケーシング２２をアルミ部材で構成しており、放熱機能及び耐食性を有しつつ、水中モータ６の軽量化に寄与している。
【００１６】
ポンプ部は、ポンプケーシング３０、整流板１１、整流板ハブ１７、羽根車９、案内羽根１０及びフラップ弁１６を主要構成要素として構成されている。これらの主要構成要素は、全て樹脂材で構成されており、従来のように金属鋳物で形成したものと比較して、格段に軽量化することができる。これによって、ポンプ装置５の運搬作業、開閉扉体４への取り付け作業を容易に行うことができると共に、開閉機６の昇降動力を低減でき、開閉機６の小型化、低廉化を図ることができる。本実施形態では、ポンプ部の主要構成要素は、全て光造形法によるジシクロペンタジエン樹脂材で構成されている。これによって、従来の金属鋳物の部品は木型の必要とするため製作コストが高くなる欠点があったが、熱硬化性の樹脂造形法（光造形法）においては木型を必要としないため、木型費の低減を行える。また、鋳物部品よりも高精度の樹脂部品を製作することが出来るため、鋳物部品のように表面手仕上げを必要としないため、コスト削減出来る。
【００１７】
ポンプケーシング３０は吸込ケーシング３１とケーシングライナ１５とに分割して構成され、さらに吸込ケーシング３１は中央ケーシング１２とベルマウス１３とに分割して構成されている。従って、本実施形態では、ポンプケーシング３０は、中央ケーシング１２とベルマウス１３とケーシングライナ１５との３つに分割して構成され、何れも上述した樹脂材で形成されている。このように分割することにより、ポンプケーシング３０を樹脂で形成することが極めて容易になり、コストダウンを図ることができる。
【００１８】
なお、中央ケーシング１２とケーシングライナ１５とは、それぞれに設けられたフランジ部１２ａ、１５ａで、ボルト１９により固定されている。また、中央ケーシング１２とベルマウス１３とは、それぞれに設けられたフランジ部１２ａ、１３ａで、図示しないボルトにより固定されている。ベルマウス１３の吸込側には、渦吸い込み防止板１４が取り付けられている。
【００１９】
ポンプケーシング３０（吸込ケーシング３１）を構成する中央ケーシング１２と整流板１１と整流板ハブ１７とは、一体に形成した樹脂部材で構成されており、これらの複数の要素を安価に製作することができると共に、これらの要素を樹脂材で構成しても十分な強度を確保することができ、さらには、金属部材で製作する場合に比較して軽量化を図ることができる。
【００２０】
吸込ケーシング３１は、水中モータ７の少なくとも一部を収納するベルマウス１３と、ベルマウス側から径が縮小して延びる部分を有する中央ケーシング１２とに分割して構成されている。また、整流板ハブ１７は水中モータ側から径が縮小して中央ケーシング１２の内部に延びて構成されている。さらに、整流板１１は整流ハブ１７と中央ケーシング１２との間に延びるようにを複数枚有して構成されている。そして、中央ケーシング１２と整流板ハブ１７と整流板１１とが光造形法により一体樹脂部材２３として製作される。これによって、大幅なコストダウンを図ることができる。
【００２１】
フラップ弁１６は、ポンプ装置５が運転していない際に、本川２側から支川３側への逆流を防止するために設けられ、前後の圧力差により開閉動作される。フラップ弁１６は、ケーシングライナ１６の吐出側に、上端部１６ａが回動可能に取り付けられている。この上端部１６ａは、ケーシングライナ１５の上端より上方に位置させることが必要であり、フラップ弁１６の吐出側は開閉弁体４の開口４を通して本川２側に突出されるため、開閉扉体４の開口４ａはポンプ回転中心に対して上方を長くすることが必要である。これに対応するため、本実施形態では、ケーシングライナ１５のフランジ部１５ａは、フラップ弁１６の上端部１６ａより上方に延びた縦長形状に構成され、ボルト２０により開閉扉体４に取り付けられている。このフランジ部１５ａは、開閉扉体４の４ａを閉塞すると共に、ボルト２０によりケーシングライナ１５を開閉扉体４に固定する機能を有している。
【００２２】
羽根車９は、ケーシングライナ１５の内部に配置され、樹脂部材で構成されている。そして、羽根車９は、水中モータ２２の回転軸８に着脱可能で且つケーシングライナ１５内を通して引き出し可能に取り付けられている。なお、本実施形態のように羽根車９が整流板１１と案内羽根１０との間に位置している場合には、羽根車９の引き出しは案内羽根１０が取り外された状態で可能である。
【００２３】
案内羽根１０は、ケーシングライナ１５の内部における羽根車９の吐出側に配置され、ケーシングライナ１５とは別部材の樹脂部材で構成されている。そして、案内羽根１０は、ケーシングライナ１５に引き出し可能に取り付けられている。
【００２４】
案内羽根１０及び羽根車９を樹脂部材で構成して引き出し可能としたことにより、クレーン等を必要とせずに組立てが出来る他、ゲートポンプに流れ込んでくる異物排除等のメンテナンス作業を楽に行えるようになる。
【００２５】
整流板ハブ１７は、水中モータ７の回転軸８に隣接して装着された軸受け２４及びメカニカルシール２５と、軸受け２４の外周外方に形成する空間２６に配置した浸水検知器２７とをカバーするように構成されている。そして、水中モータ７と整流板ハブ１７とは、ボルト１８により固定されている。従って、水中モータ７の荷重は、整流板ハブ１７、十分な厚さを持った複数枚の整流板、ポンプケーシング３０を介して、開閉扉体４に支持されている。かかる構成によって、軸受け２４とメカニカルシール２５とを近接させることができ、結果として水中モータ７を開閉扉体４に近接することができるので、水中モータ７を支持する重量モーメントを小さくすることができる。
【００２６】
なお、樹脂で構成されるポンプ部品は、表面にグラスファイバ繊維を貼り付ける事で耐久性を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るポンプゲート及びその周辺の概略構造を表す縦断面図である。
【図２】図１のポンプゲートに用いられる横軸のポンプ装置の全体構造を表す縦断面図である。
【図３】図２のポンプ装置の整流板ハブ及びその周辺の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…ポンプゲート、２…本川、３…支川、４…開閉扉体、４ａ…開口、５…ポンプ装置、６…開閉機、７…水中モータ、８…モータ軸、９…羽根車、１０…案内羽根、１１…整流板、１２…中央ケーシング、１２ａ…フランジ部、１３…ベルマウス、１３ａ…フランジ部、１４…渦吸い込み防止板、１５…ケーシングライナ、１５ａ…フランジ部、１６…フラップ弁、１６ａ…上端部、１７…整流板ハブ、１８〜２１…ボルト、２２…モータケーシング、２３…一体樹脂部材、２４…軸受け、２５…メカニカルシール、２６…空間、２７…浸水検知器、３０…ポンプケーシング、３１…吸込ケーシング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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