(57)【要約】【課題】ストレーナーに付着した異物を容易に除去することができるストレーナー装置を提供すること。【解決手段】ストレーナー装置１のポンプ本体１０は、液体を吸引する。ストレーナー部３０は、ポンプ本体に取り付けられる円筒状の周壁を有する。また、ストレーナー部３０は、周壁３０１に複数の貫通孔３０３が形成され、貫通孔３０３を、ポンプ本体１０により吸引される液体が流通可能である。区画部材５０は、ストレーナー部３０の内部の一部の領域Ｄを、吸引される液体の流通を遮断するように、周壁３０１の一部と共に区画する。回転機構１３３、３０２、３０４は、ストレーナー部３０の軸心を中心として、ストレーナー部３０を回転させる。戻し流路１０６は、区画された一部の領域Ｄに、吸引される液体の一部を戻す。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吸引するポンプ本体と、
前記ポンプ本体に取り付けられる円筒状の周壁を有するストレーナー部であって、前記周壁に複数の貫通孔が形成され、前記貫通孔を、前記ポンプ本体により吸引される液体が流通可能なストレーナー部と、
前記ストレーナー部の内部の一部の領域を、前記吸引される液体の流通を遮断するように、前記周壁の一部と共に区画する区画部材と、
前記ストレーナー部の軸心を中心として、前記ストレーナー部を回転させる回転機構と、
前記区画された一部の領域に、前記吸引される液体の一部を戻す戻し流路と、を備えるストレーナー装置。
【請求項２】
前記回転機構は、前記吸引される液体の流れを発生させる羽根車の回転により前記ストレーナー部を回転させるように構成されている請求項１に記載のストレーナー装置。
【請求項３】
前記区画部材の端部は、前記周壁に当接するか、又は、前記周壁に近接配置され、
前記区画部材の端部には、前記貫通孔に詰まった異物を切断可能な切断部が存在する請求項１又は請求項２に記載のストレーナー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中ポンプにより河川や水槽等から吸引する水から、異物を除去するためのストレーナー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、河川や水槽等から水中ポンプにて水を吸引する際に、水中の汚泥、塵芥浮遊物等を吸い込むことにより、水中ポンプが目詰まりすることがある。このため、従来より、水中ポンプの吸い込み口に、パンチングメタルのような複数の貫通孔が形成されたストレーナーを取り付けることが行われている。しかし、この場合であっても、ストレーナーの貫通孔の目詰まりが発生するため、水中ポンプを停止して、人力でストレーナーの貫通孔から異物を撤去する必要がある。この課題を解決する技術として以下のものがある。
【０００３】
例えば、除塵傘の付いたストレーナーが水中ポンプの吸い込み側に設置される構成が、提案されている。下向きに大きく開口させた吸入口における上向きの吸入水速度を、有害異物の沈降速度以下とするように、吸入口の開口面積が設定されている。これにより、ストレーナーの目詰まりの発生を抑えて、有害異物の吸入を防除する（特許文献１参照）。
【０００４】
また、浮遊物等の混入防止のために、水中に網カゴを設置する構成が提案されている。網カゴの内面側には、相互に間隔を置いて複数の洗浄用パイプが設けられている。水中ポンプによって洗浄用パイプから汲み上げられる圧力水は、内側から外側に向けて吐出させられる（特許文献２参照）。
【０００５】
また、回転するストレーナーを有する構成が提案されている。水中ポンプの外周部にある水流入口の内側に、回転軸とギヤで連結した多段変則の水流入溝枠（回転するストレーナー）が装着される。かき取り棒で水流入溝枠の土塊や木片などが除去される。（特許文献３参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−０８０９２８号公報
【特許文献２】特開平７−３０１１９３号公報
【特許文献３】特開平２−１５７５００号公報
【特許文献４】特開平７−２３３８００号公報
【特許文献５】特開平２００９−０５６４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載された発明では、水中の浮遊物量が多い場所、若しくは、流水のある場所では、除塵傘による効果が十分に発揮されない。このため、ストレーナーに汚泥・浮遊物が吸い付き、目詰まりを起こすおそれがある。また、特許文献１に記載の装置が水底に設置された場合には、水中ポンプ停止中に、ストレーナーの周りに塵芥等が沈殿し、ポンプ運転時にそれらを吸い込み、ストレーナーが目詰まりするおそれがある。
【０００８】
また、特許文献２に記載された発明では、洗浄用パイプからの吐出水圧は、複数のパイプに分散される。更に、各パイプ吐出孔部では、網カゴ外側からのポンプ吸い込み圧力に対して、水圧が同等以下となると考えられ、逆洗浄による目詰まり除去は期待できない。また、網カゴから押し出されたとしてもヘドロや浮遊物がすぐに網カゴに吸い戻される可能性がある。また、パイプ吐出孔がない網カゴ部分の目詰まりは除去できない。
【０００９】
また、特許文献３に記載された発明では、水流入溝枠内に詰まった異物は取り除けるが、水流入口の外周面に付着した土塊や木片を取り除くことは不可能である。
【００１０】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ストレーナーに付着した異物を容易に除去することができるストレーナー装置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】
【００１１】
本発明者は、区画された一部の領域に、吸引される液体の一部を戻す戻し流路を形成することによりこの課題が解決可能なことを見出し、これに基づいて、以下のような新たなストレーナー装置を発明するに至った。
【００１２】
（１）  本発明によるストレーナー装置は、液体を吸引するポンプ本体と、前記ポンプ本体に取り付けられる円筒状の周壁を有するストレーナー部であって、前記周壁に複数の貫通孔が形成され、前記貫通孔を、前記ポンプ本体により吸引される液体が流通可能なストレーナー部と、前記ストレーナー部の内部の一部の領域を、前記吸引される液体の流通を遮断するように、前記周壁の一部と共に区画する区画部材と、前記ストレーナー部の軸心を中心として、前記ストレーナー部を回転させる回転機構と、前記区画された一部の領域に、前記吸引される液体の一部を戻す戻し流路と、を備える。
【００１３】
（２）  前記回転機構は、前記吸引される液体の流れを発生させる羽根車の回転により前記ストレーナー部を回転させるように構成されていることが好ましい。
【００１４】
（３）  前記区画部材の端部は、前記周壁に当接するか、又は、前記周壁に近接配置され、前記区画部材の端部には、前記貫通孔に詰まった異物を切断可能な切断部が存在することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ストレーナーに付着した異物を容易に除去することができるストレーナー装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態によるストレーナー装置１を示す部分断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるストレーナー装置１のストレーナー部３０を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるストレーナー装置１のストレーナー部３０の周壁３０１及び区画部材５０を示す平面断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態によるストレーナー装置１Ａのストレーナー部３０Ａの周壁３０１、区画部材５０、及び、切断部５０５Ａを示す平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態によるストレーナー装置について、図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態によるストレーナー装置１を示す部分断面図である。図２は、本発明の第１実施形態によるストレーナー装置１のストレーナー部３０を示す断面図である。図３は、本発明の第１実施形態によるストレーナー装置１のストレーナー部３０の周壁３０１及び区画部材５０を示す平面断面図である。
【００１８】
第１実施形態によるストレーナー装置１は、水力発電所の水車メタルの潤滑、冷却、及び、封水に用いられる水を、河川や沈砂槽から吸引する際に用いられる装置である。図１に示すように、ストレーナー装置１は、ポンプ本体１０と、ストレーナー部３０とを有している。ポンプ本体１０は、モータ収容空間１１と、吸引水流路１２と、モータ１３と、を有している。モータ収容空間１１には、モータ１３の出力軸１３１が下方へ延びる位置関係で、モータ１３が収容されている。
【００１９】
モータ１３の出力軸１３１の中央の部分には、羽根車１３２が存在する。羽根車１３２は、吸引水流路１２に位置している。羽根車１３２は、遠心ファンにより構成されており、出力軸１３１に固定され、出力軸１３１と一体的に回転可能である。モータ１３の出力軸１３１の部分であって、羽根車１３２が固定されている部分よりも下側の部分は、図２に示すように、吸引水流路１２を形成しているポンプ本体１０の底壁部１０１の、後述する流路貫通孔１０２を貫通している。モータ１３の出力軸１３１の下端部には、太陽歯車１３３が出力軸１３１と一体的に回転可能に固定されている。
【００２０】
吸引水流路１２は、モータ収容空間１１に隣接して配置されている。より具体的には、吸引水流路１２は、モータ収容空間１１の下方から、図１に示すモータ収容空間１１の左側に沿って、モータ収容空間１１よりも上に延びており、吸引水流路１２の上端には、管部材（図示せず）が接続される。
【００２１】
図２に示すように、吸引水流路１２を形成しているポンプ本体１０の底壁部１０１には、流路貫通孔１０２が形成されている。流路貫通孔１０２の周囲に位置するポンプ本体１０の底壁部１０１の部分には、ストレーナー部３０が取付けられている。流路貫通孔１０２は、吸引水流路１２と、ストレーナー部３０の内部とを連通する。また、吸引水流路１２を形成しているポンプ本体１０の底壁部１０１には、底壁部１０１の下面から下方へ延びる柱状部１０３が、固定されて設けられている。柱状部１０３の下端部には、水平板１０４が固定されている。
【００２２】
また、ポンプ本体１０の底壁部１０１には、区画部材５０が固定されている。区画部材５０は、図３等に示すように、それぞれ板状の、垂直板部５０１と、水平底板部５０２（図２参照）と、一対の側板部５０３、５０３とを有している。一対の側板部５０３の一方の側端縁は、垂直板部５０１の側端縁に一体的に接続されており、一対の側板部５０３及び垂直板部５０１は、図３に示す平面視断面で、略コの字形状を有している。一対の側板部５０３及び垂直板部５０１は、ポンプ本体１０の底壁部１０１（図２参照）から鉛直下方へ延びている。水平底板部５０２は、一対の側板部５０３及び垂直板部５０１の下端部に一体的に接続されている。区画部材５０は、ストレーナー部３０の内部の一部の領域（以下、「被区画領域Ｄ」という）を、ストレーナー部３０の周壁３０１と共に区画する。
【００２３】
また、図２に示すように、ポンプ本体１０の底壁部１０１には、戻し流路１０６が形成されている。戻し流路１０６は、ポンプ本体１０の底壁部１０１に形成された貫通孔により構成されており、貫通孔は、図３に示す平面視で、区画部材５０の一対の側板部５０３及び垂直板部５０１に取り囲まれる位置関係を有する部分（被区画領域Ｄに相当する部分）に形成されている。戻し流路１０６は、吸引水流路１２に吸引された液体としての水Ａの一部Ｂを、被区画領域Ｄへ戻す。
【００２４】
ストレーナー部３０は、円筒状を有する周壁３０１と、内歯車３０２とを備えている。周壁３０１は、多数の貫通孔３０３を有しており、周壁３０１の外部と内部とは、貫通孔３０３を通して連通している。従って、貫通孔３０３には、ポンプ本体１０により吸引される液体Ａが流通可能である。羽根車１３２が回転することにより、貫通孔３０３を通してストレーナー部３０の外部、即ち、周壁３０１の外部の水は、ストレーナー部３０の内部、即ち、周壁３０１の内部へ吸引され、流路貫通孔１０２を通過し、吸引水流路１２へ吸引されるように構成されている。
【００２５】
周壁３０１の軸心は、図２の上下方向に指向している。周壁３０１の内面には、区画部材５０の一対の側板部５０３の他方の側端縁（周壁３０１の半径方向外方における端縁）が、当接するか、又は、近接配置、即ち、僅かな距離で離間して対向して配置されている。内歯車３０２は、周壁３０１の下端部に存在している。周壁３０１の下端部及び内歯車３０２は、水平板１０４により支持されており、図示せぬ回転支持部材により、モータ１３の出力軸１３１と同軸的な位置関係で回転可能に構成されている。
【００２６】
内歯車３０２には、内歯車３０２の軸心と平行の位置関係を有する軸心を有する遊星歯車３０４が噛み合っている。遊星歯車３０４には、太陽歯車１３３が噛み合っている。従って、モータ１３の駆動により太陽歯車１３３が自転することにより、遊星歯車３０４が太陽歯車１３３の周りを自転しながら公転し、これにより、内歯車３０２が周壁３０１と一体的に周壁３０１の軸心を中心として回転するように構成されている。モータ１３、太陽歯車１３３、遊星歯車３０４、内歯車３０２は、ストレーナー部３０の軸心を中心として、ストレーナー部３０を回転させる回転機構を構成する。回転機構は、ストレーナー部３０の内部へ吸引される液体Ａの流れを発生させる羽根車１３２の回転により、ストレーナー部３０を回転させるように構成されている。
【００２７】
上述のような第１実施形態によるストレーナー装置１において、液体としての水は、以下のように流れる。
先ず、モータ１３が駆動して羽根車１３２が回転することにより、貫通孔３０３を通してストレーナー部３０の外部、即ち、周壁３０１の外部の水Ａが、図２に示すように、ストレーナー部３０の内部、即ち、周壁３０１の内部へ吸引される。この際、水Ａに含まれているヘドロや塵芥等の異物は、貫通孔３０３を通過できず、水Ａから取り除かれる。そして、ストレーナー部３０の内部に吸引された水Ａは、流路貫通孔１０２を通過し、吸引水流路１２に流入する。
【００２８】
吸引水流路１２に流入した水Ａは、遠心ファンにより構成される羽根車１３２の回転により、羽根車１３２の軸心に対して直交する方向へ流される。このとき、大部分の水は、吸引水流路１２に沿って図１の上方へ流れ、管部材（図示せず）に供給されるが、水の一部Ｂは、図２に示すように、戻し流路１０６を通り、被区画領域Ｄへ流入する。被区画領域Ｄは、区画部材５０によって、羽根車１３２の回転により吸引される液体としての水の流通が遮断されるように構成されており、これにより被区画領域Ｄに存在した水は、被区画領域Ｄを形成している周壁３０１の部分の貫通孔３０３から、周壁３０１の外部へ流出する。このとき、当該貫通孔３０３を詰まらせていた異物は、流出する水により、周壁３０１の外部へ流出し、貫通孔３０３から除去される。
【００２９】
そして、羽根車１３２は、太陽歯車１３３と一体的に回転するため、太陽歯車１３３の回転により、内歯車３０２を有するストレーナー部３０は回転する。即ち、ストレーナー部３０の周壁３０１に対して区画部材５０は、ストレーナー部３０の周方向へ相対的に移動する。これにより、円筒状を有する周壁３０１の全周にわたって、上述した異物の除去が行われる。
【００３０】
上述のような第１実施形態によるストレーナー装置１から得ることができる効果は、以下のとおりである。
上述のように、ストレーナー装置１は、液体を吸引するポンプ本体１０と、ポンプ本体１０に取り付けられる円筒状のストレーナー部３０であって、周壁３０１に複数の貫通孔３０３が形成され、貫通孔３０３を、ポンプ本体１０により吸引される液体である水Ａが流通可能なストレーナー部３０と、ストレーナー部３０の内部の一部の領域を、吸引される水Ａの流通を遮断するように、周壁３０１と共に区画する区画部材５０と、ストレーナー部３０の軸心を中心として、ストレーナー部３０を回転させる回転機構（モータ１３、太陽歯車１３３、遊星歯車３０４、内歯車３０２）と、区画された一部の領域である被区画領域Ｄに、吸引される液体である水Ａの一部Ｂを戻す戻し流路１０６と、を備える。
【００３１】
上記構成により、吸引される液体である水Ａの一部Ｂを、戻し流路１０６を通して戻すことができる。これにより、ストレーナー部３０に吸引される水Ａによる吸い込みの水圧がかからないようにすることができる。これにより、ストレーナー部３０の網目等に詰まったヘドロや浮遊物等を、ストレーナー部３０の外側へ、確実に追い出すことが可能となる。また、区画部材５０に対してストレーナー部３０が回転するため、ストレーナー部３０の全周に亘って、網目等に詰まったヘドロや浮遊物等を、まんべんなくストレーナー部３０の外側へ、確実に追い出すことが可能となる。従って、人力によるヘドロ・浮遊物などの目詰まり除去作業を不要とすることができる。この結果、保守管理（人件費、修繕費）の省力化を図ることができる。
【００３２】
また、回転機構（モータ１３、太陽歯車１３３、遊星歯車３０４、内歯車３０２）は、吸引される液体の流れを発生させる羽根車１３２の回転によりストレーナー部３０を回転させるように構成されている。上記構成により、羽根車１３２を回転させるための回転駆動源と、ストレーナー部３０を回転させるための回転駆動源とを別個に設けずに、例えば、１つのモータ１３を有する構成とすることができる。このため、羽根車１３２を回転させることにより、ストレーナー部３０の網目等に詰まったヘドロや浮遊物等を、除去することができる。このため、ポンプ本体１０の運転中に、ストレーナー部３０の目詰まりを確実に防止できる。従って、ポンプ本体１０による吸引される液体の量Ａ（汲み上げ水量）を常に維持することができる。
【００３３】
また、大小ギヤを噛み合わせて回転機構（モータ１３、太陽歯車１３３、遊星歯車３０４、内歯車３０２）を構成することにより、ストレーナー部３０の回転速度を適度な回転速度とすることができる。
【００３４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態によるストレーナー装置について図４を参照して説明する。図４は、本発明の第２実施形態によるストレーナー装置１Ａのストレーナー部３０Ａの周壁３０１、区画部材５０、及び、切断部５０５Ａを示す平面断面図である。
【００３５】
第２実施形態による区画部材５０には、切断部５０５Ａが存在する点で、第１実施形態によるストレーナー装置１とは異なる。この点以外は、第１実施形態によるストレーナー装置１と同様の構成であるため、説明を省略し、同一の部材については、同一の符号を用いて図示する。
【００３６】
切断部５０５Ａは、区画部材５０の端部に存在する。より具体的には、図４に示すように、切断部５０５Ａは、ストレーナー部３０Ａの周壁３０１の周方向における区画部材５０の端部であって、区画部材５０に対して相対的に回転するストレーナー部３０Ａの回転の上流側の端部（以下、「上流側端部」と言う）に存在する。切断部５０５Ａは、当該上流側端部からストレーナー部３０Ａの回転の上流側へ、ストレーナー部３０Ａの周壁３０１の内周面に沿って延びており、平面断面視で、先細り形状を有している。
【００３７】
上述のような第２実施形態によるストレーナー装置１Ａから得ることができる効果は、第１の実施形態によるストレーナー装置１Ａから得ることができる効果に加えて、以下のとおりである。
上述のように、第２実施形態によるストレーナー装置１Ａにおいては、区画部材５０の端部は、周壁３０１に当接するか、又は、周壁３０１に近接配置され、区画部材５０の端部には、切断部５０５Ａが存在する。この構成により、貫通孔３０３に詰まった異物Ｔを切断部５０５Ａによって切断可能であり、異物Ｔを切断することにより、貫通孔３０３に詰まった異物Ｔを貫通孔３０３から除去し易くすることができる。
【００３８】
本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的範囲において変形が可能である。例えば、ストレーナー部の周壁３０１は、多数の貫通孔３０３を有していたが、この構成に限定されない。ストレーナー部の周壁は、貫通孔を複数有していればよい。
また、ストレーナー装置の各部の構成は、本実施形態におけるストレーナー装置の各部の構成に限定されない。
【符号の説明】
【００３９】
１、１Ａ  ストレーナー装置
１０  ポンプ本体
１３  モータ（回転機構）
３０  ストレーナー部
５０  区画部材
１０６  戻し流路
１３２  羽根車
１３３  太陽歯車（回転機構）
３０１  周壁
３０２  内歯車（回転機構）
３０３  貫通孔
３０４  遊星歯車（回転機構）
５０５Ａ  切断部
Ｄ  被区画領域（ストレーナー部３０の内部の一部の領域）
【図１】
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【図２】
2017106374.tif 000004
【図３】
2017106374.tif 000005
【図４】
2017106374.tif 000006