(57)【要約】【課題】ポンプを引き上げることなくポンプを据え付けた状態で犠牲陽極の点検や防食用犠牲陽極の取替を容易に行うことができる立軸ポンプを提供する。【解決手段】立軸ポンプは、回転軸２２と、回転軸２２に固定された羽根車２０と、防食部位の腐食を防止するための犠牲陽極４０、１４０と、犠牲陽極４０，１４０を防食部位の近傍まで案内する導管５０，１５０とを備えている。導管５０，１５０は、犠牲陽極４０，１４０と防食部位との間を流れる防食電流の流路となる開口部５２，５３，１５２を有している。【選択図】図２
2007309097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と前記回転軸に固定された羽根車とを有する立軸ポンプであって、
防食部位の腐食を防止するための犠牲陽極と、
前記犠牲陽極を前記防食部位の近傍まで案内する案内装置と、
を備えたことを特徴とする立軸ポンプ。
【請求項２】
前記案内装置は、前記犠牲陽極と前記防食部位との間を流れる防食電流の流路となる開口部を有することを特徴とする請求項１に記載の立軸ポンプ。
【請求項３】
前記案内装置は、前記犠牲陽極に接続され該犠牲陽極を引き上げ可能な引上線または引上棒を有することを特徴とする請求項１または２に記載の立軸ポンプ。
【請求項４】
前記犠牲陽極は、細分化された複数の犠牲陽極片または粒から構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の立軸ポンプ。
【請求項５】
前記案内装置は、前記犠牲陽極が設置される位置近傍の開口面積が案内部に対して相対的に大きくなっていることを特徴とする請求項４に記載の立軸ポンプ。
【請求項６】
前記案内装置は、前記犠牲陽極を覆い、前記犠牲陽極と前記防食部位との間を流れる防食電流の流路となる開口部を有するカバーを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の立軸ポンプ。
【請求項７】
前記案内装置は、前記犠牲陽極を内部に収容した状態で前記防食部位の近傍に着脱可能に取り付けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の立軸ポンプ。
【請求項８】
回転軸と前記回転軸に固定された羽根車とを有する立軸ポンプであって、
電極棒と、
前記電極棒に防食電流を供給する電源と、
前記電極棒を防食部位の近傍まで案内する案内装置と、
を備えたことを特徴とする立軸ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立軸ポンプに係り、特に河川水や排水などの液体を揚水する立軸ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の犠牲陽極による防食を施した立軸ポンプを示す模式図である。図１に示すように、一般に、立軸ポンプは、水槽上部のポンプ据付床５００に設置され、吊下管５０２を介して羽根車５０４を収容するケーシング５０６が吊り下げられる。このような立軸ポンプは、羽根車５０４やケーシング５０６が水中に浸漬された状態で運転され、使用時間の経過とともにこれらの部材に徐々に摩耗や腐食が起こる。このような羽根車５０４やケーシング５０６の防食対策としては、電極棒を用いて防食部位近傍に外部電源から防食電流を流す防食方法や卑の電位を有する犠牲陽極を防食部位近傍に設置する防食方法が採用されている。
【０００３】
これらの防食方法のうち、犠牲陽極を用いる防食方法は、防食部位より電位が卑な材質で設置される犠牲陽極が防食部位の代わりに先行して腐食することを利用して防食部位の防食を行うものであるが、犠牲陽極が先に腐食して消耗してしまうとその後の防食効果がなくなるため、新たな犠牲陽極を設置する必要が生ずる。このような犠牲陽極は、通常、図１に示すように、防食効率の観点から防食部位の付近に設けられるため（例えば犠牲陽極５０８は吸込ベルマウス部５０６ａに取り付けられており、犠牲陽極５１０は吊下管５０２に取り付けられている）、犠牲陽極の消耗度合いを確認する際や新たな犠牲陽極を取り付ける際には、水槽内の水を抜いて、水槽の内部に作業員が入って確認するか、あるいはポンプを引き上げて確認する必要がある。このため、維持管理上の負担が大きいとともに、適正な時期に犠牲陽極を交換することが難しいという問題がある。また、電極棒と外部電源を用いる防食方法においても、電源装置や電流を流す電極棒の点検・整備等が必要であるため、犠牲陽極を用いる防食方法と同様に維持管理上の問題が生じている。
【０００４】
すなわち、立軸ポンプにおける犠牲陽極の点検や防食用犠牲陽極の取替を行う方法（維持管理方法）としては、１）ポンプを据え付けたまま行う方法と、２）ポンプを引き上げて行う方法とがある。１）の方法は、ポンプを引き上げずに済むため、費用が安く、かつ点検・取替にかかる期間も短くできる。しかしながら、この方法では、水槽内の水を排水してドライにして点検・取替を行わなければならず、常時ポンプの運転を行われなければならない設備や１台のポンプごとに水路を区切ることができない設備などでは採用できない。また、水槽内の水を排水してドライにした状態でも、地下での作業となり、作業者の足場が不安定であり、作業性が悪いという問題がある。
【０００５】
また、上記２）の方法は、費用がかかり、点検・取替にかかる時間も長くなってしまう。例えば、天井クレーンを用いて立軸ポンプを引き上げる場合には、点検員となる機械技術者、作業員およびクレーンオペレータなどが必要となり、引き上げのために相当の作業費用を要する。また、重量物であるポンプの引き上げ、再組立作業は危険作業といえる。
【０００６】
また、引き上げおよび点検作業は、引き上げ後に、点検整備を行い、その後、再設置、芯出し、試運転という工程を経なければならず、かなりの日数を要する。さらに、機場によっては、点検・取替時でも、常に必要量の排水をできる状態にしておく必要があるが、点検期間中は、点検を行っているポンプを運転することができないため、仮設ポンプを設置するなどして、排水能力を確保する必要がある。したがって、このような仮設ポンプを設置しない場合には、緊急時の排水に対応することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、ポンプを引き上げることなくポンプを据え付けた状態で犠牲陽極の点検や防食用犠牲陽極または電極棒の取替を容易に行うことができる立軸ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、ポンプを引き上げることなくポンプを据え付けた状態で犠牲陽極の点検や防食用犠牲陽極の取替を容易に行うことができる立軸ポンプが提供される。この立軸ポンプは、回転軸と、上記回転軸に固定された羽根車とを有している。また、この立軸ポンプは、防食部位の腐食を防止するための犠牲陽極と、上記犠牲陽極を上記防食部位の近傍まで案内する案内装置とを備えている。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、ポンプを引き上げることなくポンプを据え付けた状態で防食用電極棒の点検や取替を容易に行うことができる立軸ポンプが提供される。この立軸ポンプは、回転軸と、上記回転軸に固定された羽根車とを有している。また、この立軸ポンプは、電極棒と、上記電極棒に防食電流を供給する電源と、上記電極棒を防食部位の近傍まで案内する案内装置とを備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る立軸ポンプによれば、ポンプを引き上げることなくポンプを据え付けた状態で防食用犠牲陽極または電極棒の点検、取替を容易に行うことができ、ポンプの維持管理性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る立軸ポンプの実施形態について図２から図７（ｂ）を参照して詳細に説明する。なお、図２から図７（ｂ）において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１２】
図２は、本発明の第１の実施形態における立軸ポンプの要部を示す模式図である。図２に示すように、立軸ポンプ１は、吸込ベルマウス１０および吐出ボウル１２を有するガイドケーシング１４と、ガイドケーシング１４を水槽内に吊り下げる吊下管１６と、ガイドケーシング１４内に収容された羽根車２０と、羽根車２０が固定された回転軸２２とを備えている。
【００１３】
吊下管１６は、水槽上部のポンプ据付床２４に形成された挿通孔２６を通って下方に延び、吊下管１６の上端に設けられたポンプベース２８を介してポンプ据付床２４に固定されている。回転軸（立軸）２２は、吊下管１６、およびガイドケーシング１４内を通って鉛直方向に延びている。ガイドケーシング１４および吊下管１６によりポンプケーシング３０が構成されている。なお、ポンプ据付床２４より上にある床上部Ｆは点検が可能な領域であり、ポンプ据付床２４より下にある水槽部Ｕは没水される領域である。
【００１４】
図２に示すように、吸込ベルマウス１０は下方に開口しており、吸込ベルマウス１０の上端は吐出ボウル１２の下端に固定されている。羽根車２０は回転軸２２の下端に固定されており、羽根車２０と回転軸２２とは一体的に回転するようになっている。この羽根車２０は複数の羽根３２を有し、羽根車２０の上方（吐出側）には複数のガイドベーン３４が配置されている。これらのガイドベーン３４はガイドケーシング１４の内周面に固定されている。
【００１５】
また、回転軸２２は水中軸受３６、中間軸受（図示せず）、および外軸受（図示せず）により回転自在に支持されている。水中軸受３６は吐出ボウル１２の内部に収容されており、羽根車２０の近傍で回転軸２２を回転自在に支持している。水中軸受３６、中間軸受、および外軸受は、回転軸２２に滑りまたはころがり接触する、いわゆる滑り軸受またはころがり軸受である。回転軸２２の上端は、原動機（図示せず）の駆動軸に連結されている。この原動機により回転軸２２を介して羽根車２０を回転させると、水槽内の水（取扱液）が吸込ベルマウス１０から吸い込まれ、吐出ボウル１２、吊下管１６を通って図示しない吐出配管に移送される。なお、立軸ポンプ１の運転時は、羽根車２０は、水面よりも下に位置している。
【００１６】
ここで、吊下管１６の側部には、防食部位である吸込ベルマウス１０の腐食を防止するための犠牲陽極４０を吸込ベルマウス１０の近傍まで案内する案内装置としての導管５０が設置されている。すなわち、導管５０は吊下管１６の横に配置され、その下端は吸込ベルマウス１０の近傍に位置しており、上端はポンプ据付床２４の上方に位置している。
【００１７】
図３（ａ）は導管５０の縦断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の底面図である。図３（ａ）に示すように、犠牲陽極４０は引上線５１に接続されており、引上線５１によりポンプ据付床２４まで引き上げることができるようになっている。このようにして、犠牲陽極４０は、導管５０の上端から導管５０内に挿入されて、引上線５１により導管５０の下端の近傍まで降下され、導管５０内に設置される。この引上線５１は、犠牲電極よりも貴な電位を持つワイヤや繊維などの犠牲陽極４０の防食効果を損なわない材質で構成される。
【００１８】
犠牲陽極４０を導管５０内に吊り下げる場合には、引上線５１に接続された質量系の重量の変化を計測することにより、犠牲陽極４０の消耗量を検出することができる。あるいは、引上線５１により犠牲陽極４０を引き上げて、直接目視により犠牲陽極４０の消耗量を確認してもよい。
【００１９】
また、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、犠牲陽極４０が配置される部分の導管５０には、犠牲陽極４０と防食部位との間を流れる防食電流の流路となる開口部５２，５３が形成されている。図示した例では、導管５０の側面に開口部５２が形成され、導管５０の底面に開口部５３が形成されている。これらの開口部５２，５３は、スリット状のものであってもよいし、メッシュ状のものであってもよい。
【００２０】
また、本実施形態においては、図２に示すように、吊下管１６の腐食を防止するために、犠牲陽極１４０を吊下管１６の側部まで案内する案内装置としての導管１５０も設置されている。この導管１５０は、内部に犠牲陽極１４０を収容した状態で、吊下管１６の側部に設けられたサポート６０に取り付けられており、取付部は着脱可能としてもよい。導管１５０内の犠牲陽極１４０は、上述した犠牲陽極４０と同様に引上線１５１により導管１５０内に設置されている。なお、この引上線１５１は、犠牲電極よりも貴な電位を持つワイヤや繊維などの犠牲陽極１４０の防食効果を損なわない材質で構成される。また、導管１５０の側面には、犠牲陽極１４０と防食部位との間を流れる防食電流の流路となる開口部１５２が形成されている。なお、この開口部１５２は、スリット状のものであってもよいし、メッシュ状のものであってもよい。
【００２１】
ここで、上述した引上線５１，１５１に代えて、図４（ａ）に示すように、犠牲陽極４０または１４０に引上棒２５１を接続してこの引上棒２５１により犠牲陽極４０または１４０を支持してもよい。この引上棒２５１は、犠牲電極よりも貴な電位を持つ導電棒やプラスチック棒などの犠牲陽極４０または１４０の防食効果を損なわない材質で構成される。この場合において、犠牲陽極４０または１４０の上部に錘２５２を配置してもよい。例えば、引上棒２５１の上部に基準マーカー２５１ａを設けておけば、犠牲陽極４０または１４０が消耗して錘２５２が下がった場合には、引上棒２５１の基準マーカー２５１ａの位置も下がるため、基準マーカー２５１ａの位置を測定することで犠牲陽極４０または１４０の消耗量を検出することができる。この場合において、基準マーカー２５１ａを複数の目盛りにより構成すれば、犠牲陽極４０または１４０の消耗量が一目で分かる。
【００２２】
また、犠牲陽極４０または１４０が消耗した場合に飛散することを防止するために、図４（ｂ）に示すように、犠牲陽極４０または１４０を覆うカバー２５３を設けてもよい。このカバー２５３には、犠牲陽極４０または１４０と防食部位との間を流れる防食電流の流路となる多数の孔（開口部）２５４が形成されている。また、消耗により小さくなった犠牲陽極４０または１４０が水流によって暴れないように、カバー２５３の上方に錘２５５を配置してもよい。カバー２５３は、図４（ｂ）に示すような袋状のものであってもよいし、あるいは、図４（ｃ）に示すように箱状のカバー２５３ａであってもよい。
【００２３】
図５は、本発明の第２の実施形態における立軸ポンプの要部を示す模式図である。本実施形態においては、防食部位である羽根車２０の近傍まで犠牲陽極を案内する案内装置として管路が曲げられた導管２５０が設けられている。この導管２５０内に投入される犠牲陽極は、細分化された複数の犠牲陽極片または粒２４０により構成されている。このように、犠牲陽極を細分化された複数の犠牲陽極片または粒２４０により構成することにより、案内装置としての導管２５０を湾曲させることが可能となり、犠牲陽極を立軸ポンプの任意の防食部位の近傍に配置することが可能となる。
【００２４】
また、本実施形態においては、防食部位である吸込ベルマウス１０の近傍まで犠牲陽極を案内する案内装置として導管３５０も設けられているが、この導管３５０の吸込ベルマウス１０との接続部分３５０ａは、導管３５０の投入口３５０ｂよりも開口面積が大きくなっており、吸込ベルマウス１０に向かって末広がり状になっている。この導管３５０にも犠牲陽極として細分化された複数の犠牲陽極片または粒３４０が投入されるようになっている。このように、細分化された複数の犠牲陽極片または粒３４０を用いることで、導管３５０の防食部位近傍３５０ａの開口面積を投入口３５０ｂよりも大きくすることができるため、犠牲陽極３４０が配置される防食部位近傍の面積を大きくすることができ、防食効果を向上することができる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、それぞれの導管２５０，３５０にファイバスコープなどを挿入して導管２５０，３５０内部の様子を観察することで、犠牲陽極２４０，３４０の消耗量を確認することができる。
【００２６】
図６は、本発明の第３の実施形態における立軸ポンプの要部を示す模式図である。本実施形態においては、上述した第１の実施形態における犠牲陽極４０に代えて電極棒４４０が用いられており、この電極棒４４０には外部電源４４１からケーブル４４２を介して防食電流が供給されるようになっている。電極棒４４０は、導管５０の上端から導管５０内に挿入されて、ケーブル４４２により導管５０の下端の近傍まで降下され、導管５０内に吊り下げられる。また、同様に、第１の実施形態における犠牲陽極１４０に代えて電極棒５４０が用いられており、この電極棒５４０には外部電源（図示せず）からケーブル５４２を介して防食電流が流されるようになっている。
【００２７】
ここで、例えば、図７（ａ）に示すように、導管５０の底部に斜面を有する電極ガイド５５１を設けるとともに、この電極ガイド５５１の斜面に係合する治具５５２を電極棒４４０の上部に設け、治具５５２を電極ガイド５５１に係合させることで電極棒４４０の位置決めを行うこととしてもよい。また、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、電極棒４４０が配置される部分の導管５０には、犠牲陽極４０と防食部位との間を流れる防食電流の流路となる開口部５５２，５５３が形成されている。図示した例では、導管５０の側面に開口部５５２が形成され、導管５０の底面に開口部５５３が形成されている。これらの開口部５５２，５５３は、スリット状のものであってもよいし、メッシュ状のものであってもよい。
【００２８】
なお、上述した各実施形態においては、導管５０，１５０，２５０，３５０が矩形状の断面を有する場合について述べたが、これに限られるものではない。例えば、導管５０，１５０，２５０，３５０の断面形状を円形や楕円形にしてもよい。
【００２９】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の立軸ポンプを示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における立軸ポンプの要部を示す模式図である。
【図３】図３（ａ）は図２に示す立軸ポンプの導管を示す縦断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の底面図である。
【図４】図４（ａ）は図２に示す導管の第１の変形例を示す縦断面図、図４（ｂ）は第２の変形例を示す縦断面図、図４（ｃ）は第３の変形例を示す横断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における立軸ポンプの要部を示す模式図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における立軸ポンプの要部を示す模式図である。
【図７】図７（ａ）は図６に示す立軸ポンプの導管を示す縦断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の底面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０    吸込ベルマウス
１２    吐出ボウル
１４    ガイドケーシング
１６    吊下管
２０    羽根車
２２    回転軸
４０，１４０    犠牲陽極
５０，１５０，２５０，３５０    導管
５１，１５１    引上線
５２，５３，１５２，５５２，５５３    開口部
２４０，３４０    犠牲陽極片または粒
２５１    引上棒
２５２，２５５    錘
２５３    カバー
４４１    外部電源
４４０，５４０    電極棒
４４２，５４２    ケーブル
５５１    電極ガイド
５５２    治具
【図１】
2007309097.tif 000003
【図２】
2007309097.tif 000004
【図３】
2007309097.tif 000005
【図４】
2007309097.tif 000006
【図５】
2007309097.tif 000007
【図６】
2007309097.tif 000008
【図７】
2007309097.tif 000009