(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受に回転自在に支持された縦方向の主軸と、この主軸の下部に固着した羽根車と、この羽根車を回転自在に収容した吐出しボウルと、この吐出しボウルの上側に連設されて前記主軸を貫通させた縦方向の揚水管と、この揚水管の上側に連設された吐出管とを備え、原動機の出力回転が方向変換機を介して前記主軸に伝達されるとともに、この主軸に同時回転可能かつ軸方向の移動を自在に挿通された翼角操作棒を主軸の軸方向に進退させて前記羽根車の翼角を変化させる翼角操作機構が前記吐出管の上位に設けられている立軸可動翼ポンプにおいて、前記方向変換機が前記吐出管の上向きの開口部を塞ぐ蓋部に固定されて該吐出管に内蔵されているとともに、前記翼角操作機構が前記蓋部の上に載置されていることを特徴とする立軸可動翼ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は立軸可動翼ポンプに係り、特に、ポンプ設置床部からの突出高さを低くした立軸可動翼ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の立軸可動翼ポンプとして、たとえば、図３に示すものが知られている。この立軸可動翼ポンプＰは、複数の軸受１，１…に回転自在に支持された鉛直方向の主軸２と、この主軸２の下端部に固着した羽根車３と、この羽根車３を回転自在に収容した吐出しボウル４と、この吐出しボウル４の上側に連設されるとともに、軸受１，１…および主軸２を収容した鉛直方向の揚水管５と、この揚水管５の上側に連設され、かつ主軸２を液密かつ回転自在に貫通させて上側に導出した吐出エルボ（吐出管）６とを備え、吐出しボウル４の内部に連通して下向きに吸込ベル７を設け、吐出曲管６の下流側に吐出弁８と排水管９を連設している。また、排水管９の出口は吐出水槽１０の内部に臨み、この出口に吐出水槽１０から排水管９への逆流を防止するフラップ弁１１が取付けられている。
【０００３】
一方、主軸２に同時回転可能かつ軸方向の移動を自在に翼角操作棒２３を挿通し、この翼角操作棒２３の下端部を、たとえば図示していないボールジョイントとクロスヘッドによってなる翼可動機構やアームなどを介して羽根車３の複数の翼軸に連結し、翼角操作棒２３の上端部は減速機１４の上側に設置した翼角操作機構２４の内部に挿入して連結してある。したがって、翼角操作機構２４の操作によって翼角操作棒２３を主軸２の軸方向に進退させることにより、０度の基準翼角で保持されている羽根車３の可動翼を閉じ側（マイナス側）に回動させて吐出水量を小さくしたり、０度の基準翼角で保持されている羽根車３の可動翼を開き側（プラス側）に回動させて吐出水量を大きくすることができる。
【０００４】
前記構成の立軸可動翼ポンプＰは、排水機場のポンプ設置床部１２に設置される。ポンプ設置床部１２には架台１３が立設され、この架台１３上に減速機１４が設置されており、この減速機１４の上側に架台２５が立設され、この架台２５に翼角操作機構２４が支持されている。また、吐出曲管６の上側に導出した主軸２の上端部は、カップリング１５を介して減速機１４の鉛直方向の出力回転軸１６に連結され、減速機１４の水平方向の入力回転軸１７は、カップリング１８，１８と中間軸１９などを介して原動機（たとえば、ディーゼルエンジン）２０の水平方向の出力回転軸２１に連結されている。そして、原動機２０は、ポンプ設置床部１２に立設した原動機台２２上に設置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の立軸可動翼ポンプＰでは、減速機１４が排水機場のポンプ設置床部１２に立設した架台１３に設置されて、吐出曲管６の上側に露出しているとともに、減速機１４の上側に立設した架台２５に翼角操作機構２４が支持されているで、ポンプ設置床部１２から翼角操作機構２４の頂上までの高さＨ１、つまりポンプ設置床部１２からの立軸可動翼ポンプＰの突出高さＨ１が高くなる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ポンプ設置床部からの突出高さを低くした立軸可動翼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、本発明に係る立軸可動翼ポンプは、軸受に回転自在に支持された縦方向の主軸と、この主軸の下部に固着した羽根車と、この羽根車を回転自在に収容した吐出しボウルと、この吐出しボウルの上側に連設されて前記主軸を貫通させた縦方向の揚水管と、この揚水管の上側に連設された吐出管とを備え、原動機の出力回転が方向変換機を介して前記主軸に伝達されるとともに、この主軸に同時回転可能かつ軸方向の移動を自在に挿通された翼角操作棒を主軸の軸方向に進退させて前記羽根車の翼角を変化させる翼角操作機構が前記吐出管の上位に設けられている立軸可動翼ポンプにおいて、前記方向変換機が前記吐出管の上向きの開口部を塞ぐ蓋部に固定されて該吐出管に内蔵されているとともに、前記翼角操作機構が前記蓋部の上に載置されていることを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、方向変換機が吐出管に内蔵され、この吐出管の開口部を塞ぐ蓋部の上に翼角操作機構が載置されているので、立軸可動翼ポンプの突出高さを方向変換機の高さ相当分だけ低くすることができる。このように、立軸可動翼ポンプの突出高さが低くなることで、高さが低く軽量の原動機台をポンプ設置床部に立設し、この原動機台に原動機を設置することができる。その結果、ポンプ設置床部から原動機の頂上までの高さが低くなるとともに、ポンプ設置床部に負荷される荷重を軽減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す全体図、図２は本発明の要部を示す拡大断面図である。なお、従来例で説明した軸受１、羽根車３、吐出しボウル４、揚水管５、吸込ベル７、吐出弁８、排水管９、吐出水槽１０および逆流防止用のフラップ弁１１などは、図３の図示例と同じであるので、これらの構造説明および作用説明は省略し、これらと同一もしくは相当部分には同一符号を付して説明する。
【００１０】
図１および図２において、１４は方向変換機を示す。この方向変換機１４は原動機２０の出力回転を直交変換（方向変換）して主軸２に伝達するためのもので、吐出エルボ（吐出管）６の上端に設けた上向きの開口部２７を開閉可能に塞ぐ蓋部２８の下側に固定した状態で、開口部２７から出し入れ可能に吐出エルボ６に内蔵されている。すなわち、開口部２７を蓋部２８で塞ぐことによって、方向変換機１４は吐出エルボ６に内蔵され、メンテナンスなどに際しては、蓋部２８を引上げることによって、吐出エルボ６から方向変換機１４を取出すことができる。また、吐出エルボ６の側面には、横向きの開口部２７Ａが設けられている。
【００１１】
方向変換機１４は、縦軸線Ｃ１を有するケーシング２９と、縦軸線Ｃ１に直交し、かつ吐出エルボ６の吐出センターを通る横軸線Ｃ２を中心線として、内端部がケーシング２９の側壁部に水密に取付けられて側方にのびる軸受ケース３０と、縦軸線Ｃ１上にある出力回転軸３１と、横軸線Ｃ２上にある入力回転軸３２とを備え、ケーシング２９の内部は、上側の方向変換機構室３３と、下側のメカニカルシール室３４との上下二室に区画されており、軸受ケース３０の内端面は方向変換機構室３３に臨んでいる。
【００１２】
蓋部２８は、縦軸線Ｃ１方向の両端部を開口した中心ボス部２８Ａと、この中心ボス部２８Ａの上端部に形成された大径フランジ部２８Ｂと、中心ボス部２８Ａの下端部近くに形成された小径フランジ部２８Ｃとを備えている。そして、シールリング（図示省略）を介在して、ケーシング２９における上端開口部３５の外周縁部に小径フランジ部２８Ｃを載置し、図示していない複数のボルトによって締結することで、蓋部２８に方向変換機１４のケーシング２９を水密かつ着脱可能に固定してある。また、シールリング（図示省略）を介在して、吐出エルボ６における開口部２７外周のフランジ部２７Ｂに大径フランジ部２８Ｂの外周縁部を載置し、図示していない複数のボルト・ナットによって締結することで、開口部２７を蓋部２８によって水密かつ開閉可能に塞いでいる。
【００１３】
出力回転軸３１は、蓋部２８における中心ボス部２８Ａの下端部に組付けられた軸受ケース３６内の上下２段の軸受３７Ａ，３７Ｂと、ケーシング２９における方向変換機構室３３内に設けた軸受支持部３８に支持されている軸受３７Ｃによって、回転自在に支持されてケーシング２９の下方に延出している。また、これら軸受３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃは、出力回転軸３１、主軸２、羽根車３などの回転体の重量を含むポンプ運転時の軸スラストを受推している。
【００１４】
入力回転軸３２は、軸受ケース３０内の軸受３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃによって、回転自在かつ横軸線Ｃ２方向の移動を不能に支持されている。軸受ケース３０は、横向きの開口部２７Ａから吐出エルボ６の外側に導出され、この軸受ケース３０の外側に入力回転軸３２の外端部が延出している。また、軸受ケース３０の外端開口部は、入力回転軸３２が摺接するシールリング４０を中心部に嵌め込んだ軸受カバー４１によって水密に塞がれている。なお、軸受カバー４１は、カバー押さえ４２が図示していないボルトによって軸受ケース３０の外端部に締め付けられることで軸受ケース３０の外端面に押し付けられている。
【００１５】
軸受ケース３０とケーシング２９の側壁の一部に保持筒４３が外嵌され、この保持筒４３を吐出エルボ６の外側から横向きの開口部２７Ａに挿入し、シールリング（図示省略）を介在して開口部２７Ａの外周に外端フランジ部４３Ａを当接させ、図示していない複数のボルトによって締結することで、吐出エルボ６に保持筒４３を水密かつ着脱可能に固定してある。
【００１６】
入力回転軸３２の内端部には小傘歯車４５が形成または固着され、この小傘歯車４５が出力回転軸３１に固着されている大傘歯車４６に噛み合うことで、直交変換伝達機能を有する傘歯車減速機を構成しており、小傘歯車４５と大傘歯車４６は方向変換機構室３３の内部に位置している。また、メカニカルシール室３４に上下２段のメカニカルシール４７Ａ，４７Ｂが設けられ、上段のメカニカルシール４７Ａによって、方向変換機構室３３内の潤滑油４８がメカニカルシール室３４に漏出したり、メカニカルシール室３４内の潤滑油４９が方向変換機構室３３に漏出するのを防止するとともに、下段のメカニカルシール４７Ｂによって、吐出エルボ６内の揚水がメカニカルシール室３４に侵入したり、メカニカルシール室３４内の潤滑油４９が吐出エルボ６内に漏出するのを防止して、出力回転軸３１を回転自在かつ水密に軸封している。
【００１７】
出力回転軸３１の下端部はカップリング１５を介して主軸２に同時回転可能に連結され、入力回転軸３２の外端部は、カップリング１８，１８と中間軸１９などを介して原動機２０の水平方向の出力回転軸２１に同時回転可能に連結されている。
【００１８】
一方、蓋部２８には架台２５が立設され、この架台２５に翼角操作機構２４が支持されている。すなわち、架台２５はその下端ベース部２５Ａによって蓋部２８における中心ボス部２８Ａの上端開口部を着脱可能かつ気密に塞いだ状態で蓋部２８に固定され、翼角操作機構２４は架台２５を介して蓋部２８の上に載置されている。蓋部２８の上端開口部が架台２５の下端ベース部２５Ａによって気密に塞がれることで、軸受ケース３６内の軸受３７Ａ，３７Ｂへのゴミの侵入が防止される。なお、翼角操作棒２３の上端部は翼角操作機構２４の内部に挿入して連結される。したがって、翼角操作機構２４の操作によって翼角操作棒２３を主軸２の軸方向に進退させることにより、０度の基準翼角で保持されている羽根車３の可動翼を閉じ側（マイナス側）に回動させて吐出水量を小さくしたり、０度の基準翼角で保持されている羽根車３の可動翼を開き側（プラス側）に回動させて吐出水量を大きくすることができる。
【００１９】
このような構成であれば、原動機２０の出力は、水平方向の出力回転軸２１→方向変換機１４の入力回転軸３２→小傘歯車４５→大傘歯車４６→出力回転軸３１→カップリング５０の動力伝達経路で主軸２に伝達され、主軸２を減速回転して立軸可動翼ポンプＰの運転がなされる。また、方向変換機１４が入力回転軸３２側の小傘歯車４５と出力回転軸３１側の大傘歯車４６とを噛み合せた直交変換伝達機能を有する歯車減速機によって構成されているので、原動機２０の高回転数を所定の減速比で立軸ポンプＰの必要回転数まで減速して運転することができる。
【００２０】
しかも、方向変換機１４が吐出エルボ６に内蔵され、この吐出エルボ６の上端に設けた上向きの開口部２７を開閉可能に塞ぐ蓋部２８の上に架台２５を介して翼角操作機構２４が載置されているので、ポンプ設置床部１２から翼角操作機構２４の頂上までの高さＨ、つまり立軸可動翼ポンプＰの突出高さＨを図３の立軸可動翼ポンプＰの突出高さＨ１と比較して、方向変換機１４の高さ相当分だけ低くすることができる。このように、立軸可動翼ポンプＰの突出高さＨが低くなることで、高さが低く軽量の原動機台２２をポンプ設置床部１２に立設し、この原動機台２２に原動機を設置することができるので、ポンプ設置床部１２から原動機２０の頂上までの高さＨ３が図３の高さＨ２よりも格段に低くなるとともに、ポンプ設置床部１２に負荷される荷重を軽減することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の立軸可動翼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。
【００２２】
すなわち、方向変換機が吐出管の上向きの開口部を塞ぐ蓋部に固定されて該吐出管に内蔵されているとともに、翼角操作機構が前記蓋部の上に載置されているので、ポンプ設置床部から翼角操作機構の頂上までの高さ、つまり立軸可動翼ポンプの突出高さを方向変換機の高さ相当分だけ低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す全体図である。
【図２】本発明の要部を示す拡大断面図である。
【図３】従来例の全体図である。
【符号の説明】
１  軸受
２  主軸
３  羽根車
４  吐出しボウル
５  揚水管
６  吐出エルボ（吐出管）
１４  方向変換機
２０  原動機
２３  翼角操作棒
２４  翼角操作機構
２７  吐出管の開口部
２８  蓋部
Ｐ  立軸可動翼ポンプ
【図１】
0004048046.tif 000002
【図２】
0004048046.tif 000003
【図３】
0004048046.tif 000004