水中ラインポンプ、及びこれを用いた揚水装置
【課題】圧搾エアーを用いて保守管理が容易であり、かつ、簡易な構造の水中ラインポンプ、及びこれを用いた揚水装置を提供する。
【解決手段】本ポンプ１は、ハウジング２内に軸回転自在に保持すると共に両端開口を外部に連通させた円筒状のロータ３と、ロータの外周側に形成したタービン３２と、ロータの内周側に形成したインペラー３３と、圧搾エアーをタービンのブレード３２ａへ噴射させるノズル７と、から成り、ロータの一端開口側を吸引口３１ａとし、かつ他端開口側を吐出口３１ｂとして構成する。タービンはケーシング６で被う共に、ロータ軸方向に２段配設する。揚水装置Ａの構成は、ポンプ吐出口に連結して水面上まで延長する送水パイプ８Ａと、吸引口に連結して湖底付近まで延長する吸水パイプ８Ｂと、吸水パイプの先端に配設した下方開放の椀体９と、椀体の開口縁に配置した濾過手段と、から構成する。
【解決手段】本ポンプ１は、ハウジング２内に軸回転自在に保持すると共に両端開口を外部に連通させた円筒状のロータ３と、ロータの外周側に形成したタービン３２と、ロータの内周側に形成したインペラー３３と、圧搾エアーをタービンのブレード３２ａへ噴射させるノズル７と、から成り、ロータの一端開口側を吸引口３１ａとし、かつ他端開口側を吐出口３１ｂとして構成する。タービンはケーシング６で被う共に、ロータ軸方向に２段配設する。揚水装置Ａの構成は、ポンプ吐出口に連結して水面上まで延長する送水パイプ８Ａと、吸引口に連結して湖底付近まで延長する吸水パイプ８Ｂと、吸水パイプの先端に配設した下方開放の椀体９と、椀体の開口縁に配置した濾過手段と、から構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明はダム、湖沼の水中に配置し、揚水及び沈殿物の吸引を行う水中ラインポンプの技術分野に属し、特に、外部供給の圧搾エアーによって駆動する水中ラインポンプ、及びこれを用いた揚水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ダムや湖沼の水を揚水したり、湖底の沈殿物を吸引したりする作業には、水中に配置するラインポンプが使用されていた。
【０００３】
近年は高揚程を維持しつつも小型化し、さらには構造を簡略化して高度な加工精度を必要としない水中ラインポンプが望まれていた。そこで、特許文献１の「外部駆動形ラインポンプ」や特許文献２の「ラインポンプ」が提案され開示されている。
【０００４】
これらの文献によると、特許文献１の「外部駆動形ラインポンプ」は、駆動マグネットが周囲に配設され、内部には昇圧のための羽根部が設けられたロータと、ロータを回転させるための回転磁界を形成するステータを備え、ステータが周囲に取り付けられると共に、ロータを回転自在に支持する固定軸の保持部が中央部に設けられた隔壁を備え、該隔壁が一体成形され、ステータとロータの間に配設された構成である。
【０００５】
また、特許文献２の「ラインポンプ」は、吸込口と吐出口とを一直線上に配置したハウジングと、ハウジング内でベアリングによって回転自在に軸支され被駆動用の磁性体を備えた円筒形状のロータと、ロータの筒内に固定され円筒体の内壁面に羽根を一体形成したファンと、ハウジングの周囲に配置され、ロータに備えた磁性体に対向して設けられた駆動部とを有した構成である。吸込口と吐出口との間には羽根しかないので、ステータは低出力で足りる構成である。小型化する場合には羽根以外の部品が流体の通路に存在しないので、加工精度を要求しない特徴も有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２７４３８６号公報（第３―８頁、第１図）
【特許文献２】特開２００９−２７０５１２号公報（第３―６頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記文献の水中ラインポンプは、いずれも駆動源をロータ又はステータ側に配置した電磁石及びコイルから構成するものであった。このため、ポンプ本体を水中に配置する場合には、ポンプ本体内を水密に構成する他に、ポンプ内の機器に電力や電気信号を送るための電線自体をも水密に構成する必要があった。そのため、上記文献のポンプは、水密部品（例えば、シール材やパッキング材、等）の取り付けなどで部品点数が増え、かつ高い組み付け精度が必要とされるため、製品コストばかりか保守管理コストも嵩む課題があった。
【０００８】
そこで、本願発明は上記課題に着目し、動力源として電力を用いることなく、漏電の心配のない圧搾エアーを用いることに主眼を置き、かつ保守管理が容易であると共に、比較的簡易な構造とした水中ラインポンプ、及びこれを用いた揚水装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の水中ラインポンプ（以下、「本ポンプ」と称する。）は、上記課題を解決するため、以下の構成を採用している。
【００１０】
すなわち、ハウジング内に軸回転自在に保持すると共に両端開口を外部に連通させた円筒状のロータと、該ロータの外周側に形成したタービンと、該ロータの内周側に形成したインペラーと、前記ハウジング内に配置して外部供給源からの圧搾エアーを前記タービンのブレードへ噴射させるノズルと、から成り、前記ロータの一端開口側を吸引口とし、かつ他端開口側を外部系へ送水する吐出口としたことを特徴としている。
【００１１】
また、上記タービンに対応させる１又は２以上のノズルを配置したことを特徴としている。より具体的には、タービンの外周位に複数のノズルを配置して、各ノズルのブレードへの噴射角度を調整可能にする形態が好適である。
【００１２】
さらに、タービンをハウジング内に保持したケーシングで被ったことを特徴としている。ケーシングは、タービンの上下及び外周のほとんどを被うと共に、ケーシングの所定位置にノズルを配置した構成としても良い。
【００１３】
さらにまた、上記のタービンと対応させるノズル、及びケーシングを加えた構成ユニットを、ロータの軸方向に沿って多段に配設するようにしても良い。
【００１４】
次に、上記構成の本ポンプを用いた揚水装置の構成は、本ポンプの吐出口に連結して水面上まで延長させた送水パイプと、本ポンプの吸引口に連結して湖底付近まで延長させた吸水パイプと、該吸水パイプの先端開口縁部に該パイプ軸方向へ平行移動可能に取り付けた下方開放の椀体と、該椀体の開口縁から周回状に延長配置した濾過手段と、から成ることを特徴としている。椀体は、吸水パイプを延長して湖底に濾過手段を介して当接状態とすることが好適である。
【００１５】
また、椀体は吸水パイプの軸方向へ手動操作によって、又は他所からの当接力によって平行移動可能なことを特徴としている。さらに、この椀体の開口形の面積は、１回の吸引作業工程での領域を規定するものとなるため、吸水パイプの開口径より大口径が好ましいが、その横移動時の作業効率性と湖底面への倣い当接の度合いを考慮して、その最適な開口径が決定される。また、作業対象の湖底面の状況に応じて適宜交換可能としても良い。
【００１６】
濾過手段は、礫、小枝、葉、の通過を阻止し得る開口形から成る柵状、網目状、格子状、又は亀甲状であることを特徴としている。
［作用］
【００１７】
本ポンプは、ハウジング内に配置したノズルからタービンのブレードに向かって圧搾エアーが噴出してロータ全体が回転し、ロータの内周側に形成したインペラーが水及び湖底の沈殿物をロータの吸引口から吸引すると共に吐出口から外部に送り出すように作用する。
【００１８】
また、タービンに対応させるノズルを複数配置しているため、各ノズルからの圧搾エアーの圧力等を調整してタービンの回転数を適宜に増減させることができる。タービンをハウジング内に保持したケーシングで被った形態の場合、ノズルからの圧搾エアーの噴射経路が限定され、ブレードの所定位置への圧搾エアーが噴射可能となる。この場合、圧搾エアーが周囲に拡散せずにロータを効率的に回転させることができる。
【００１９】
さらに、タービン、ノズル、及びこれらにケーシングを加えた構成ユニットを、ロータの軸方向に沿って多段に配設した形態の場合には、ポンプ全体の回転数及びトルクを倍増でき、ポンプ能力が向上してその適用範囲が広がることとなる。
【００２０】
本ポンプの用いた揚水装置は、椀体をダム等の湖底に当接させた状態で駆動させると、椀体の開口縁から湖底に滞留している腐葉土、汚泥、濁水、砂礫などの流動性のある沈殿物（以下、「沈殿物等」と略称する。）を吸引し、これらを水面上に汲み上げて送り出すこととなる。また、本願にかかる揚水装置に取り付けた椀体は、沈殿物等の引き上げに伴って吸水パイプの軸方向に沿って降下して、濾過手段によって本ポンプ内への大形の沈殿物等の進入を阻止している。
【発明の効果】
【００２１】
本ポンプは、上記構成により、以下の効果を奏する。
まず、外部供給の圧搾エアーがタービンに作用してロータを回転させるため、電気モータを駆動源とした従来の水中ラインポンプと比較し、ハウジングの漏水処理に加えて電線に耐水線を用いる必要がない。このため、ポンプ全体の構造を簡略化でき、製品コストだけでなく保守管理コストの削減も可能となり、故障時の修理も迅速に行うことができる。
【００２２】
また、本ポンプは、外部配置（主に、地上、又は水上）の駆動源から圧搾エアーをハウジング内へ供給しているため、水面下設置（適宜の水深位置）のハウジング内部は外部に比べて気圧が高くなり、ポンプ内部への浸水を防止できる。この点からもポンプ本体に高度な水密処理を施す必要がなく、その構造をさらに簡略化できる。そして、ハウジング内部に浸水してもハウジング外部へ圧縮エアーと共に排出できるため、本ポンプ内の停滞水による錆や付着物による機器の不具合を少なくすることができ、その保守性と耐久性を向上させることができる。
【００２３】
本ポンプは、特に、湖底の沈殿物等の汲み上げを目的とした揚水装置に応用した場合に、顕著な効果を発揮するものである。これを考慮し、併せて本願の揚水装置は、本ポンプの吸引口に連通状に１又は複数個を連結した吸水パイプの先端開口部に椀体を取り付けることによって、１回の吸引作業工程の範囲を椀体で被った範囲やその近辺に特定でき、その領域の沈殿物等の汲み上げを確実にかつ効果的に行うことができるものとしている。
【００２４】
さらに、当該椀体の開口縁部に濾過手段を配置することによって、ポンプ内のインペラーを破損させる小枝や小石などの進入を阻止するようにしている。この濾過手段の取り付けは、椀体の開口縁部へ流入する流体流路の総断面積を吸水パイプの開口径より狭小とすることにより、椀体内の負圧状態（別言すると、椀体の内外圧力差）を形成することができる。これにより椀体内の沈殿物等の引き上げ力、又は汲み上げ力を大きくすることができ、より作業効率の向上に寄与する結果となる。
【００２５】
加えて、これらの吸引作業は、主に椀体の移動毎にバッチ作業（回分作業）で行うため、一回の作業吸引工程の範囲（椀体の倣い面積）とその範囲の吸引に必要な作業時間（椀体内の吸込み所要時間）が決まれば、対象とする工事作業面積を基に全体の作業工程時間を比較的高い値で予測することができ、作業計画の立案も迅速かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本願の揚水装置を示す概略図である。
【図２】本ポンプの縦断面図である。
【図３】本ポンプの一部切り欠き組立斜視図である。
【図４】本ポンプのロータを示す一部切り欠き平面図である。
【図５】本願の揚水装置の椀体の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本ポンプ、及びこれを用いた揚水装置の実施形態例について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１に示す１は本ポンプであり、その上下に連結した複数の送水パイプ８Ａ、及び吸水パイプ８Ｂをもって、所望のダム、湖沼、等の水中に配置され、揚水装置Ａを構成している。なお、以下の説明では、ダム等の水面側を上側と湖底側を下側と定義して説明する。
【００２８】
まず、揚水装置Ａは、上述したように本ポンプ１の上側に送水パイプ８Ａを連結し、下側に吸水パイプ８Ｂを連結して構成している。上側に連結する送水パイプ８Ａは、水面Ｓに配置した作業台Ｗまで複数をフランジ接続によって延長している。一方、下側に連結する吸水パイプ８Ｂは、複数をフランジ接続によって湖底側に延長しており、その下端側に湖底Ｂに当接する椀体９を配設している。本ポンプ１の水中での配置状況は、水面Ｓからの水深で３０％程度の位置が好適である。
【００２９】
揚水装置Ａは、本ポンプ１に対して送水パイプ８Ａ及び吸水パイプ８Ｂが連結しているため、本ポンプ１の駆動によって湖底Ｂから湖水（図１の矢印ａ）と椀体９の開口範囲内の沈殿物等の混合物を吸引し、これらを水面Ｓの作業台Ｗに引き上げている（図１の矢印ｂ）。
【００３０】
次に、本ポンプ１の具体的な構成について説明する。まず、本ポンプ１は、主に、ハウジング２と、ハウジング２の内部に軸回転自在に保持され、一端開口側を吸引口３１ａとして他端開口側を吐出口３１ｂとするロータ３と、及びロータ３に圧搾エアーを噴射してロータ３を回転駆動させる駆動用のノズル７（以下、「駆動ノズル」と称する。）と、から構成している。
【００３１】
まず、ハウジング２は、上側開放の有低筒状を成し、側周面の母線が底面部２１に対して鉛直方向ではなく、所定方向に約３度傾斜させている。つまり、底面部２１の垂線と側周面の母線とは約３度傾斜させた結果、ハウジング２の側周面の母線とその内部に保持するロータ３の回転軸は約３度傾斜している。また、本ポンプ１の直近上下に連結する以外の送水パイプ８Ａ、及び吸水パイプ８Ｂの軸線とも約３度傾斜している。別言すれば、鉛直方向とロータ３の回転軸の軸線とは同一直線上ではなく約３度の傾斜を持つようにしてハウジング２と上記各パイプとを連結している。
【００３２】
本ポンプ１は、図１に示すように、水中での配置において、ロータ３の回転軸が傾斜しているため、吸引口３１ａ及び吐出口３１ｂの開口方向もこれに伴って傾斜する。このため、本ポンプ１の直近上下に連結する送水パイプ８Ａ、及び吸水パイプ８Ｂは、この傾斜を修正する角度をもって一方のフランジを形成している。なお、ロータ３の回転軸を鉛直方向から約３度傾斜させることは、ポンプ全体が水中で自転することを防止するために採用する一般的処置である。また、ロータ３の回転軸のみを鉛直方向に対して傾斜させていれば良く、ハウジング２の側周面の母線とロータ３の回転軸とは傾斜なく平行としてハウジング２を形成しても良い。
【００３３】
ハウジング２の底面部２１には、後述するロータ３の円筒体３１の下端部が貫通する開口を形成している。底面部２１を貫通した円筒体３１の下端部は、椀体９を配設した吸水パイプ８Ｂと連通している。
【００３４】
また、ハウジング２は、開放側を上カバー２３で閉塞している。この上カバー２３の中央部には、後述するロータ３の円筒体３１の上端部が貫通する開口を形成している。上カバー２３を貫通した円筒体３１の上端部は作業台Ｗまで延長する送水パイプ８Ａと連通している。上カバー２３には、駆動ノズル７の給気管７１及び排気管２３ａが接続している。
【００３５】
また、ハウジング２の外周面の相互に反対位置となる２箇所に姿勢制御用のノズル２２（以下、「姿勢ノズル」と称する。）を配置している。この姿勢ノズル２２は配置箇所毎に２個設置し、双方が外周方向を基準に反対向きに設置している。姿勢ノズル２２は、作業台Ｗに設置した圧搾エアーの供給源であるコンプレッサーＣと接続し、途中で分岐する給気管２２ａが配管され、水中に圧搾エアーを噴射する。この姿勢ノズル２２は、ロータ３の回転軸に付与した傾斜のみでは対処し得ない場合のポンプ全体の自転を防止するため、補足的に配置している。姿勢ノズル２２は、圧搾エアーの噴射圧や噴射方向の調整が可能である。
【００３６】
ハウジング２の内部には、その上下方向を軸支持して回転自在にロータ３を配設している。ロータ３は、上端部及び下端部が送水パイプ８Ａ及び吸水パイプ８Ｂと連通する円筒体３１と、この円筒体３１の外周のほぼ中間位置に配置した複数のブレード３２ａから成るタービン３２と、円筒体３１の内部に固定したインペラー３３と、から構成している。
【００３７】
ロータ３の円筒体３１は、下端部側を下部プレート４が保持する軸受４１で軸支持し、上端側を上部プレート５が保持する軸受５１で軸支持している。円筒体３１の下端部は上述のようにハウジング２の底面部２１を貫通して吸引口３１ａを成して吸水パイプ８Ｂと連結し、上端部は上カバー２３を貫通して吐出口３１ｂを成して送水パイプ８Ａと連結している。
【００３８】
ロータ３の円筒体３１の外周部には、複数のブレード３２ａを取り付けている。このブレード３２ａは上面視において略くの字状を呈し、駆動ノズル７から圧搾エアーを受ける側を湾曲させている。複数のブレード３２ａは、２つの円盤板に狭持されつつ円筒体３１の円周方向に配置してタービン３２を構成している。このタービン３２は円筒体３１の軸長方向に２段配設している。
【００３９】
上記の２段状のタービン３２のそれぞれの外周囲にはケーシング６を配設している。ケーシング６は、タービン３２の外周及び上下をほぼ被う形状である。ケーシング６のタービン３２に対する配置は、水平方向に２分割したケーシング６をタービン３２に対して左右から挟み込むようにして行っている。また、その位置決めは上下方向に延びる帯板状の複数のフレーム６１を外周囲に配置して２個のケーシング６を上下に連結すると共に、各フレーム６１の上下端部を下部プレート４及び上部プレート５に固定して行っている。
【００４０】
ケーシング６はそれぞれ所定の４箇所に後述する駆動ノズル７を固定し、駆動ノズル７から噴射した圧搾エアーをケーシング６の側面形状によりブレード３２ａの湾曲部に当たるように調整している（図４の矢印ｆ）。また、各ケーシング６はタービン３２を回転させた後の圧搾エアーを回収する矩形筒状の回収パイプ６２を４本備えている。この回収パイプ６２はケーシング間を上下に連結すると共に上側に延びて上端を上部プレート５に接続している。なお、上部プレート５及びハウジング２の上カバー２３に圧搾エアーが通過する開孔が形成されており、上カバー２３には排気管２３ａを接続している。
【００４１】
インペラー３３は円管状の基部に２枚の羽根を内部に突出するように配設して構成し、円筒体３１の上方と下方の２箇所に配設している。インペラー３３は上面視において右回転（図４の矢印ｒ）した場合に水や沈殿物等を上方に送る向き（図２の矢印ｕ）、すなわち、右回転側が斜め下向きになるように設定している。なお、インペラー３３の羽根数や形状は使用環境等により適宜に変更可能である。
【００４２】
駆動ノズル７には給気管７１が配管されており、ロータ３のタービン３２に圧搾エアーを噴射し、ロータ３の回転駆動源を構成している。駆動ノズル７はケーシング毎に４個が接続し、２段のケーシング６において合計８個が接続している。全ての給気管７１は作業台Ｗに設置したコンプレッサーＣに接続しており、上カバー２３を経て所定の駆動ノズル７に接続している。なお、駆動ノズル７の配置位置や個数は、ロータ３の回転数や本ポンプ１のトルクを調整するために適宜に変更可能であり、例えば、ケーシング６に対する配置位置数を増減したり、１の配置位置に対して複数の駆動ノズル７を接続したりしても良い。
【００４３】
また、上述したように、駆動ノズル７から噴射された圧搾エアーを回収して排気する合計４本の回収パイプ６２をケーシング６に配設している。回収パイプ６２は上部プレート５及び上カバー２３を通過して排気管２３ａと連通し、排気管２３ａは作業台Ｗまで延長している。
【００４４】
本ポンプ１の吸引口３１ａに接続する吸水パイプ８Ｂの下端には、本ポンプ１と共に揚水装置Ａを構成する椀体９を配設している。椀体９は、下面側を開放した有低筒状を成すと共に内部中央に管体９１を配置し、この管体９１を吸水パイプ８Ｂの外周部に二重管構造となるように外装して全体を取り付けている。椀体９は、この取り付け態様により吸水パイプ８Ｂのパイプ軸方向への平行移動が自在（以下、「上下動自在」と定義して用いる。）となっている（図５の矢印ｍ１）。
【００４５】
椀体９の開口縁には、椀体外周部に対してガイド（図示省略）を介して上下動自在となるカバー体９２を配設している。カバー９２の下端開口縁には、Ｕ字状に折り曲げ形成した棒体を周回状に配設して成り、濾過手段として機能する濾過部９２ａを配設している。濾過部９２ａは、椀体９の下端が湖底Ｂに突き刺さったり、又は密着状態となったりすること防止するため下端側をＵ字状の棒体の曲げ部分とし、さらに、大きなゴミ（例えば、礫、小枝、葉、小魚、等）の通過を阻止すると共に水が通過し得る隙間をもって複数のＵ字状の棒体を配列している。なお、濾過部９２ａは、前記のゴミ等の通過を阻止できれば、適宜に柵状、網目状、格子状、又は亀甲状に変更しても良い。
【００４６】
また、カバー体９２は、湖底Ｂへの密着状態となった場合にその状態を解消するワイヤー９２ｂを配設している。このワイヤー９２ｂは、作業台Ｗからの操作によりカバー体９２を上下動（図５の矢印ｍ２）させることができる上、カバー体９２が上死点に到達すれば、椀体９も上下動（図５の矢印ｍ１）させることができる。
［本実施例の作用］
【００４７】
上記構成の本ポンプ１は、作業台Ｗに設置したコンプレッサーＣによって送気する圧搾エアーを駆動ノズル７からタービン３２に噴射してロータ３を回転させ、インペラー３３を回転させて駆動する。なお、本ポンプ１の駆動時の自転は、ロータ３の回転軸の傾斜、及びハウジング２の外周に配設した姿勢ノズル２２からの圧搾エアーの噴射によって防止する。
【００４８】
本ポンプ１は、上記のようにタービン３２をケーシング６で被うと共にケーシング６の複数の位置に駆動ノズル７を配置している。この構成により、駆動ノズル７からの圧搾エアーの噴射流路を限定してタービン３２を効率よく回転させることが可能であり、ポンプとしての高揚程を維持している。また、各駆動ノズル７において、噴射圧を適宜に調整することが可能であるため、ロータ３の回転数やトルクの制御も容易となっている。
【００４９】
加えて、本ポンプ１の駆動時にはハウジング内部に圧搾エアーを噴射しているために内圧が上昇する結果、ハウジング内部への浸水が防止されることとなる。
【００５０】
本ポンプ１の配置状況や能力をより具体的に詳述すれば、水深３０〜５０ｍのダムや湖沼に配置して使用することが好適であり、各ノズルの噴射圧は０．６〜０．８Ｍｐａに設定すれば、ロータ３の回転数は３０００〜４０００ｒｐｍとなる能力を有する。
【００５１】
揚水装置Ａは、本ポンプ１の駆動によって駆動して湖水や沈殿物等を湖底Ｂから作業台Ｗまでの引き上げ作業を実施する。
【００５２】
また、揚水装置Ａは、吸水パイプ８Ｂの下端側に椀体９を配設し、その全体やカバー体９２の上下動によって開口部を湖底Ｂに密着状態とならない程度に当接している。そして、この状態で駆動するため、椀体９の開口部が対向する部分の沈殿物等を主に吸引する。また、同時に濾過部９２ｂの隙間から周囲の湖水も共に吸引し、大きめのゴミの濾過部９２ｂの通過を阻止して本ポンプ１の目詰まり等を防止する。なお、椀体９及びカバー体９２は上記吸引により沈殿物等が減少すれば、自重によって降下することとなる。
【００５３】
揚水装置Ａは、所定位置における沈殿物等の引き上げ作業が終了すれば、椀体９の湖底Ｂへの当接状態を解き、順次に全体を移動させて引き上げ作業を実施する。
【符号の説明】
【００５４】
Ａ 揚水装置
１ 本ポンプ
２ ハウジング
２１ 底面部
２２ 姿勢ノズル
２２ａ 給気管
２３ 上カバー
２３ａ 排気管
３ ロータ
３１ 円筒体
３１ａ 吸引口
３１ｂ 吐出口
３２ タービン
３２ａ ブレード
３３ インペラー
４ 下部プレート
４１ 軸受
５ 上部プレート
５１ 軸受
６ ケーシング
６１ フレーム
６２ 回収パイプ
７ 駆動ノズル
７１ 給気管
８Ａ 送水パイプ
８Ｂ 吸水パイプ
９ 椀体
９１ 管体
９２ カバー体
９２ａ 濾過部
９２ｂ ワイヤー
Ｗ 作業台
Ｃ コンプレッサー
Ｂ 湖底
Ｓ 水面
【技術分野】
【０００１】
本願発明はダム、湖沼の水中に配置し、揚水及び沈殿物の吸引を行う水中ラインポンプの技術分野に属し、特に、外部供給の圧搾エアーによって駆動する水中ラインポンプ、及びこれを用いた揚水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ダムや湖沼の水を揚水したり、湖底の沈殿物を吸引したりする作業には、水中に配置するラインポンプが使用されていた。
【０００３】
近年は高揚程を維持しつつも小型化し、さらには構造を簡略化して高度な加工精度を必要としない水中ラインポンプが望まれていた。そこで、特許文献１の「外部駆動形ラインポンプ」や特許文献２の「ラインポンプ」が提案され開示されている。
【０００４】
これらの文献によると、特許文献１の「外部駆動形ラインポンプ」は、駆動マグネットが周囲に配設され、内部には昇圧のための羽根部が設けられたロータと、ロータを回転させるための回転磁界を形成するステータを備え、ステータが周囲に取り付けられると共に、ロータを回転自在に支持する固定軸の保持部が中央部に設けられた隔壁を備え、該隔壁が一体成形され、ステータとロータの間に配設された構成である。
【０００５】
また、特許文献２の「ラインポンプ」は、吸込口と吐出口とを一直線上に配置したハウジングと、ハウジング内でベアリングによって回転自在に軸支され被駆動用の磁性体を備えた円筒形状のロータと、ロータの筒内に固定され円筒体の内壁面に羽根を一体形成したファンと、ハウジングの周囲に配置され、ロータに備えた磁性体に対向して設けられた駆動部とを有した構成である。吸込口と吐出口との間には羽根しかないので、ステータは低出力で足りる構成である。小型化する場合には羽根以外の部品が流体の通路に存在しないので、加工精度を要求しない特徴も有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２７４３８６号公報（第３―８頁、第１図）
【特許文献２】特開２００９−２７０５１２号公報（第３―６頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記文献の水中ラインポンプは、いずれも駆動源をロータ又はステータ側に配置した電磁石及びコイルから構成するものであった。このため、ポンプ本体を水中に配置する場合には、ポンプ本体内を水密に構成する他に、ポンプ内の機器に電力や電気信号を送るための電線自体をも水密に構成する必要があった。そのため、上記文献のポンプは、水密部品（例えば、シール材やパッキング材、等）の取り付けなどで部品点数が増え、かつ高い組み付け精度が必要とされるため、製品コストばかりか保守管理コストも嵩む課題があった。
【０００８】
そこで、本願発明は上記課題に着目し、動力源として電力を用いることなく、漏電の心配のない圧搾エアーを用いることに主眼を置き、かつ保守管理が容易であると共に、比較的簡易な構造とした水中ラインポンプ、及びこれを用いた揚水装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の水中ラインポンプ（以下、「本ポンプ」と称する。）は、上記課題を解決するため、以下の構成を採用している。
【００１０】
すなわち、ハウジング内に軸回転自在に保持すると共に両端開口を外部に連通させた円筒状のロータと、該ロータの外周側に形成したタービンと、該ロータの内周側に形成したインペラーと、前記ハウジング内に配置して外部供給源からの圧搾エアーを前記タービンのブレードへ噴射させるノズルと、から成り、前記ロータの一端開口側を吸引口とし、かつ他端開口側を外部系へ送水する吐出口としたことを特徴としている。
【００１１】
また、上記タービンに対応させる１又は２以上のノズルを配置したことを特徴としている。より具体的には、タービンの外周位に複数のノズルを配置して、各ノズルのブレードへの噴射角度を調整可能にする形態が好適である。
【００１２】
さらに、タービンをハウジング内に保持したケーシングで被ったことを特徴としている。ケーシングは、タービンの上下及び外周のほとんどを被うと共に、ケーシングの所定位置にノズルを配置した構成としても良い。
【００１３】
さらにまた、上記のタービンと対応させるノズル、及びケーシングを加えた構成ユニットを、ロータの軸方向に沿って多段に配設するようにしても良い。
【００１４】
次に、上記構成の本ポンプを用いた揚水装置の構成は、本ポンプの吐出口に連結して水面上まで延長させた送水パイプと、本ポンプの吸引口に連結して湖底付近まで延長させた吸水パイプと、該吸水パイプの先端開口縁部に該パイプ軸方向へ平行移動可能に取り付けた下方開放の椀体と、該椀体の開口縁から周回状に延長配置した濾過手段と、から成ることを特徴としている。椀体は、吸水パイプを延長して湖底に濾過手段を介して当接状態とすることが好適である。
【００１５】
また、椀体は吸水パイプの軸方向へ手動操作によって、又は他所からの当接力によって平行移動可能なことを特徴としている。さらに、この椀体の開口形の面積は、１回の吸引作業工程での領域を規定するものとなるため、吸水パイプの開口径より大口径が好ましいが、その横移動時の作業効率性と湖底面への倣い当接の度合いを考慮して、その最適な開口径が決定される。また、作業対象の湖底面の状況に応じて適宜交換可能としても良い。
【００１６】
濾過手段は、礫、小枝、葉、の通過を阻止し得る開口形から成る柵状、網目状、格子状、又は亀甲状であることを特徴としている。
［作用］
【００１７】
本ポンプは、ハウジング内に配置したノズルからタービンのブレードに向かって圧搾エアーが噴出してロータ全体が回転し、ロータの内周側に形成したインペラーが水及び湖底の沈殿物をロータの吸引口から吸引すると共に吐出口から外部に送り出すように作用する。
【００１８】
また、タービンに対応させるノズルを複数配置しているため、各ノズルからの圧搾エアーの圧力等を調整してタービンの回転数を適宜に増減させることができる。タービンをハウジング内に保持したケーシングで被った形態の場合、ノズルからの圧搾エアーの噴射経路が限定され、ブレードの所定位置への圧搾エアーが噴射可能となる。この場合、圧搾エアーが周囲に拡散せずにロータを効率的に回転させることができる。
【００１９】
さらに、タービン、ノズル、及びこれらにケーシングを加えた構成ユニットを、ロータの軸方向に沿って多段に配設した形態の場合には、ポンプ全体の回転数及びトルクを倍増でき、ポンプ能力が向上してその適用範囲が広がることとなる。
【００２０】
本ポンプの用いた揚水装置は、椀体をダム等の湖底に当接させた状態で駆動させると、椀体の開口縁から湖底に滞留している腐葉土、汚泥、濁水、砂礫などの流動性のある沈殿物（以下、「沈殿物等」と略称する。）を吸引し、これらを水面上に汲み上げて送り出すこととなる。また、本願にかかる揚水装置に取り付けた椀体は、沈殿物等の引き上げに伴って吸水パイプの軸方向に沿って降下して、濾過手段によって本ポンプ内への大形の沈殿物等の進入を阻止している。
【発明の効果】
【００２１】
本ポンプは、上記構成により、以下の効果を奏する。
まず、外部供給の圧搾エアーがタービンに作用してロータを回転させるため、電気モータを駆動源とした従来の水中ラインポンプと比較し、ハウジングの漏水処理に加えて電線に耐水線を用いる必要がない。このため、ポンプ全体の構造を簡略化でき、製品コストだけでなく保守管理コストの削減も可能となり、故障時の修理も迅速に行うことができる。
【００２２】
また、本ポンプは、外部配置（主に、地上、又は水上）の駆動源から圧搾エアーをハウジング内へ供給しているため、水面下設置（適宜の水深位置）のハウジング内部は外部に比べて気圧が高くなり、ポンプ内部への浸水を防止できる。この点からもポンプ本体に高度な水密処理を施す必要がなく、その構造をさらに簡略化できる。そして、ハウジング内部に浸水してもハウジング外部へ圧縮エアーと共に排出できるため、本ポンプ内の停滞水による錆や付着物による機器の不具合を少なくすることができ、その保守性と耐久性を向上させることができる。
【００２３】
本ポンプは、特に、湖底の沈殿物等の汲み上げを目的とした揚水装置に応用した場合に、顕著な効果を発揮するものである。これを考慮し、併せて本願の揚水装置は、本ポンプの吸引口に連通状に１又は複数個を連結した吸水パイプの先端開口部に椀体を取り付けることによって、１回の吸引作業工程の範囲を椀体で被った範囲やその近辺に特定でき、その領域の沈殿物等の汲み上げを確実にかつ効果的に行うことができるものとしている。
【００２４】
さらに、当該椀体の開口縁部に濾過手段を配置することによって、ポンプ内のインペラーを破損させる小枝や小石などの進入を阻止するようにしている。この濾過手段の取り付けは、椀体の開口縁部へ流入する流体流路の総断面積を吸水パイプの開口径より狭小とすることにより、椀体内の負圧状態（別言すると、椀体の内外圧力差）を形成することができる。これにより椀体内の沈殿物等の引き上げ力、又は汲み上げ力を大きくすることができ、より作業効率の向上に寄与する結果となる。
【００２５】
加えて、これらの吸引作業は、主に椀体の移動毎にバッチ作業（回分作業）で行うため、一回の作業吸引工程の範囲（椀体の倣い面積）とその範囲の吸引に必要な作業時間（椀体内の吸込み所要時間）が決まれば、対象とする工事作業面積を基に全体の作業工程時間を比較的高い値で予測することができ、作業計画の立案も迅速かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本願の揚水装置を示す概略図である。
【図２】本ポンプの縦断面図である。
【図３】本ポンプの一部切り欠き組立斜視図である。
【図４】本ポンプのロータを示す一部切り欠き平面図である。
【図５】本願の揚水装置の椀体の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本ポンプ、及びこれを用いた揚水装置の実施形態例について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１に示す１は本ポンプであり、その上下に連結した複数の送水パイプ８Ａ、及び吸水パイプ８Ｂをもって、所望のダム、湖沼、等の水中に配置され、揚水装置Ａを構成している。なお、以下の説明では、ダム等の水面側を上側と湖底側を下側と定義して説明する。
【００２８】
まず、揚水装置Ａは、上述したように本ポンプ１の上側に送水パイプ８Ａを連結し、下側に吸水パイプ８Ｂを連結して構成している。上側に連結する送水パイプ８Ａは、水面Ｓに配置した作業台Ｗまで複数をフランジ接続によって延長している。一方、下側に連結する吸水パイプ８Ｂは、複数をフランジ接続によって湖底側に延長しており、その下端側に湖底Ｂに当接する椀体９を配設している。本ポンプ１の水中での配置状況は、水面Ｓからの水深で３０％程度の位置が好適である。
【００２９】
揚水装置Ａは、本ポンプ１に対して送水パイプ８Ａ及び吸水パイプ８Ｂが連結しているため、本ポンプ１の駆動によって湖底Ｂから湖水（図１の矢印ａ）と椀体９の開口範囲内の沈殿物等の混合物を吸引し、これらを水面Ｓの作業台Ｗに引き上げている（図１の矢印ｂ）。
【００３０】
次に、本ポンプ１の具体的な構成について説明する。まず、本ポンプ１は、主に、ハウジング２と、ハウジング２の内部に軸回転自在に保持され、一端開口側を吸引口３１ａとして他端開口側を吐出口３１ｂとするロータ３と、及びロータ３に圧搾エアーを噴射してロータ３を回転駆動させる駆動用のノズル７（以下、「駆動ノズル」と称する。）と、から構成している。
【００３１】
まず、ハウジング２は、上側開放の有低筒状を成し、側周面の母線が底面部２１に対して鉛直方向ではなく、所定方向に約３度傾斜させている。つまり、底面部２１の垂線と側周面の母線とは約３度傾斜させた結果、ハウジング２の側周面の母線とその内部に保持するロータ３の回転軸は約３度傾斜している。また、本ポンプ１の直近上下に連結する以外の送水パイプ８Ａ、及び吸水パイプ８Ｂの軸線とも約３度傾斜している。別言すれば、鉛直方向とロータ３の回転軸の軸線とは同一直線上ではなく約３度の傾斜を持つようにしてハウジング２と上記各パイプとを連結している。
【００３２】
本ポンプ１は、図１に示すように、水中での配置において、ロータ３の回転軸が傾斜しているため、吸引口３１ａ及び吐出口３１ｂの開口方向もこれに伴って傾斜する。このため、本ポンプ１の直近上下に連結する送水パイプ８Ａ、及び吸水パイプ８Ｂは、この傾斜を修正する角度をもって一方のフランジを形成している。なお、ロータ３の回転軸を鉛直方向から約３度傾斜させることは、ポンプ全体が水中で自転することを防止するために採用する一般的処置である。また、ロータ３の回転軸のみを鉛直方向に対して傾斜させていれば良く、ハウジング２の側周面の母線とロータ３の回転軸とは傾斜なく平行としてハウジング２を形成しても良い。
【００３３】
ハウジング２の底面部２１には、後述するロータ３の円筒体３１の下端部が貫通する開口を形成している。底面部２１を貫通した円筒体３１の下端部は、椀体９を配設した吸水パイプ８Ｂと連通している。
【００３４】
また、ハウジング２は、開放側を上カバー２３で閉塞している。この上カバー２３の中央部には、後述するロータ３の円筒体３１の上端部が貫通する開口を形成している。上カバー２３を貫通した円筒体３１の上端部は作業台Ｗまで延長する送水パイプ８Ａと連通している。上カバー２３には、駆動ノズル７の給気管７１及び排気管２３ａが接続している。
【００３５】
また、ハウジング２の外周面の相互に反対位置となる２箇所に姿勢制御用のノズル２２（以下、「姿勢ノズル」と称する。）を配置している。この姿勢ノズル２２は配置箇所毎に２個設置し、双方が外周方向を基準に反対向きに設置している。姿勢ノズル２２は、作業台Ｗに設置した圧搾エアーの供給源であるコンプレッサーＣと接続し、途中で分岐する給気管２２ａが配管され、水中に圧搾エアーを噴射する。この姿勢ノズル２２は、ロータ３の回転軸に付与した傾斜のみでは対処し得ない場合のポンプ全体の自転を防止するため、補足的に配置している。姿勢ノズル２２は、圧搾エアーの噴射圧や噴射方向の調整が可能である。
【００３６】
ハウジング２の内部には、その上下方向を軸支持して回転自在にロータ３を配設している。ロータ３は、上端部及び下端部が送水パイプ８Ａ及び吸水パイプ８Ｂと連通する円筒体３１と、この円筒体３１の外周のほぼ中間位置に配置した複数のブレード３２ａから成るタービン３２と、円筒体３１の内部に固定したインペラー３３と、から構成している。
【００３７】
ロータ３の円筒体３１は、下端部側を下部プレート４が保持する軸受４１で軸支持し、上端側を上部プレート５が保持する軸受５１で軸支持している。円筒体３１の下端部は上述のようにハウジング２の底面部２１を貫通して吸引口３１ａを成して吸水パイプ８Ｂと連結し、上端部は上カバー２３を貫通して吐出口３１ｂを成して送水パイプ８Ａと連結している。
【００３８】
ロータ３の円筒体３１の外周部には、複数のブレード３２ａを取り付けている。このブレード３２ａは上面視において略くの字状を呈し、駆動ノズル７から圧搾エアーを受ける側を湾曲させている。複数のブレード３２ａは、２つの円盤板に狭持されつつ円筒体３１の円周方向に配置してタービン３２を構成している。このタービン３２は円筒体３１の軸長方向に２段配設している。
【００３９】
上記の２段状のタービン３２のそれぞれの外周囲にはケーシング６を配設している。ケーシング６は、タービン３２の外周及び上下をほぼ被う形状である。ケーシング６のタービン３２に対する配置は、水平方向に２分割したケーシング６をタービン３２に対して左右から挟み込むようにして行っている。また、その位置決めは上下方向に延びる帯板状の複数のフレーム６１を外周囲に配置して２個のケーシング６を上下に連結すると共に、各フレーム６１の上下端部を下部プレート４及び上部プレート５に固定して行っている。
【００４０】
ケーシング６はそれぞれ所定の４箇所に後述する駆動ノズル７を固定し、駆動ノズル７から噴射した圧搾エアーをケーシング６の側面形状によりブレード３２ａの湾曲部に当たるように調整している（図４の矢印ｆ）。また、各ケーシング６はタービン３２を回転させた後の圧搾エアーを回収する矩形筒状の回収パイプ６２を４本備えている。この回収パイプ６２はケーシング間を上下に連結すると共に上側に延びて上端を上部プレート５に接続している。なお、上部プレート５及びハウジング２の上カバー２３に圧搾エアーが通過する開孔が形成されており、上カバー２３には排気管２３ａを接続している。
【００４１】
インペラー３３は円管状の基部に２枚の羽根を内部に突出するように配設して構成し、円筒体３１の上方と下方の２箇所に配設している。インペラー３３は上面視において右回転（図４の矢印ｒ）した場合に水や沈殿物等を上方に送る向き（図２の矢印ｕ）、すなわち、右回転側が斜め下向きになるように設定している。なお、インペラー３３の羽根数や形状は使用環境等により適宜に変更可能である。
【００４２】
駆動ノズル７には給気管７１が配管されており、ロータ３のタービン３２に圧搾エアーを噴射し、ロータ３の回転駆動源を構成している。駆動ノズル７はケーシング毎に４個が接続し、２段のケーシング６において合計８個が接続している。全ての給気管７１は作業台Ｗに設置したコンプレッサーＣに接続しており、上カバー２３を経て所定の駆動ノズル７に接続している。なお、駆動ノズル７の配置位置や個数は、ロータ３の回転数や本ポンプ１のトルクを調整するために適宜に変更可能であり、例えば、ケーシング６に対する配置位置数を増減したり、１の配置位置に対して複数の駆動ノズル７を接続したりしても良い。
【００４３】
また、上述したように、駆動ノズル７から噴射された圧搾エアーを回収して排気する合計４本の回収パイプ６２をケーシング６に配設している。回収パイプ６２は上部プレート５及び上カバー２３を通過して排気管２３ａと連通し、排気管２３ａは作業台Ｗまで延長している。
【００４４】
本ポンプ１の吸引口３１ａに接続する吸水パイプ８Ｂの下端には、本ポンプ１と共に揚水装置Ａを構成する椀体９を配設している。椀体９は、下面側を開放した有低筒状を成すと共に内部中央に管体９１を配置し、この管体９１を吸水パイプ８Ｂの外周部に二重管構造となるように外装して全体を取り付けている。椀体９は、この取り付け態様により吸水パイプ８Ｂのパイプ軸方向への平行移動が自在（以下、「上下動自在」と定義して用いる。）となっている（図５の矢印ｍ１）。
【００４５】
椀体９の開口縁には、椀体外周部に対してガイド（図示省略）を介して上下動自在となるカバー体９２を配設している。カバー９２の下端開口縁には、Ｕ字状に折り曲げ形成した棒体を周回状に配設して成り、濾過手段として機能する濾過部９２ａを配設している。濾過部９２ａは、椀体９の下端が湖底Ｂに突き刺さったり、又は密着状態となったりすること防止するため下端側をＵ字状の棒体の曲げ部分とし、さらに、大きなゴミ（例えば、礫、小枝、葉、小魚、等）の通過を阻止すると共に水が通過し得る隙間をもって複数のＵ字状の棒体を配列している。なお、濾過部９２ａは、前記のゴミ等の通過を阻止できれば、適宜に柵状、網目状、格子状、又は亀甲状に変更しても良い。
【００４６】
また、カバー体９２は、湖底Ｂへの密着状態となった場合にその状態を解消するワイヤー９２ｂを配設している。このワイヤー９２ｂは、作業台Ｗからの操作によりカバー体９２を上下動（図５の矢印ｍ２）させることができる上、カバー体９２が上死点に到達すれば、椀体９も上下動（図５の矢印ｍ１）させることができる。
［本実施例の作用］
【００４７】
上記構成の本ポンプ１は、作業台Ｗに設置したコンプレッサーＣによって送気する圧搾エアーを駆動ノズル７からタービン３２に噴射してロータ３を回転させ、インペラー３３を回転させて駆動する。なお、本ポンプ１の駆動時の自転は、ロータ３の回転軸の傾斜、及びハウジング２の外周に配設した姿勢ノズル２２からの圧搾エアーの噴射によって防止する。
【００４８】
本ポンプ１は、上記のようにタービン３２をケーシング６で被うと共にケーシング６の複数の位置に駆動ノズル７を配置している。この構成により、駆動ノズル７からの圧搾エアーの噴射流路を限定してタービン３２を効率よく回転させることが可能であり、ポンプとしての高揚程を維持している。また、各駆動ノズル７において、噴射圧を適宜に調整することが可能であるため、ロータ３の回転数やトルクの制御も容易となっている。
【００４９】
加えて、本ポンプ１の駆動時にはハウジング内部に圧搾エアーを噴射しているために内圧が上昇する結果、ハウジング内部への浸水が防止されることとなる。
【００５０】
本ポンプ１の配置状況や能力をより具体的に詳述すれば、水深３０〜５０ｍのダムや湖沼に配置して使用することが好適であり、各ノズルの噴射圧は０．６〜０．８Ｍｐａに設定すれば、ロータ３の回転数は３０００〜４０００ｒｐｍとなる能力を有する。
【００５１】
揚水装置Ａは、本ポンプ１の駆動によって駆動して湖水や沈殿物等を湖底Ｂから作業台Ｗまでの引き上げ作業を実施する。
【００５２】
また、揚水装置Ａは、吸水パイプ８Ｂの下端側に椀体９を配設し、その全体やカバー体９２の上下動によって開口部を湖底Ｂに密着状態とならない程度に当接している。そして、この状態で駆動するため、椀体９の開口部が対向する部分の沈殿物等を主に吸引する。また、同時に濾過部９２ｂの隙間から周囲の湖水も共に吸引し、大きめのゴミの濾過部９２ｂの通過を阻止して本ポンプ１の目詰まり等を防止する。なお、椀体９及びカバー体９２は上記吸引により沈殿物等が減少すれば、自重によって降下することとなる。
【００５３】
揚水装置Ａは、所定位置における沈殿物等の引き上げ作業が終了すれば、椀体９の湖底Ｂへの当接状態を解き、順次に全体を移動させて引き上げ作業を実施する。
【符号の説明】
【００５４】
Ａ 揚水装置
１ 本ポンプ
２ ハウジング
２１ 底面部
２２ 姿勢ノズル
２２ａ 給気管
２３ 上カバー
２３ａ 排気管
３ ロータ
３１ 円筒体
３１ａ 吸引口
３１ｂ 吐出口
３２ タービン
３２ａ ブレード
３３ インペラー
４ 下部プレート
４１ 軸受
５ 上部プレート
５１ 軸受
６ ケーシング
６１ フレーム
６２ 回収パイプ
７ 駆動ノズル
７１ 給気管
８Ａ 送水パイプ
８Ｂ 吸水パイプ
９ 椀体
９１ 管体
９２ カバー体
９２ａ 濾過部
９２ｂ ワイヤー
Ｗ 作業台
Ｃ コンプレッサー
Ｂ 湖底
Ｓ 水面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に軸回転自在に保持すると共に両端開口を外部に連通させた円筒状のロータと、
該ロータの外周側に形成したタービンと、
該ロータの内周側に形成したインペラーと、
前記ハウジング内に配置して外部供給源からの圧搾エアーを前記タービンのブレードへ噴射させるノズルと、から成り、
前記ロータの一端開口側を吸引口とし、かつ他端開口側を外部系への吐出口としたことを特徴とする水中ラインポンプ。
【請求項２】
タービンに対応させる１又は２以上のノズルを配置したことを特徴とする請求項１記載の水中ラインポンプ。
【請求項３】
タービンをハウジング内に保持したケーシングで被ったことを特徴とする請求項１、又は２記載の水中ラインポンプ。
【請求項４】
タービンと対応させるノズルとの構成ユニットを、ロータの軸方向に沿って多段に配設したことを特徴とする請求項１、２、又は３記載の水中ラインポンプ。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の水中ラインポンプと、
該水中ラインポンプの吐出口に連結して水面上まで延長させた送水パイプと、
上記水中ラインポンプの吸引口に連結して湖底付近まで延長させた吸水パイプと、
該吸水パイプの先端開口縁部に該パイプ軸方向へ平行移動可能に取り付けた下方開放の椀体と、
該椀体の開口縁から周回状に延長配置した濾過手段と、
から成ることを特徴とする揚水装置。
【請求項６】
椀体のパイプ軸方向への平行移動が、手動操作によって、又は他所からの当接力によって移動するものであることを特徴とする請求項５記載の揚水装置。
【請求項７】
濾過手段が、礫、小枝、葉、の通過を阻止し得る開口形から成る柵状、網目状、格子状、又は亀甲状であることを特徴とする請求項５記載の揚水装置。
【請求項１】
ハウジング内に軸回転自在に保持すると共に両端開口を外部に連通させた円筒状のロータと、
該ロータの外周側に形成したタービンと、
該ロータの内周側に形成したインペラーと、
前記ハウジング内に配置して外部供給源からの圧搾エアーを前記タービンのブレードへ噴射させるノズルと、から成り、
前記ロータの一端開口側を吸引口とし、かつ他端開口側を外部系への吐出口としたことを特徴とする水中ラインポンプ。
【請求項２】
タービンに対応させる１又は２以上のノズルを配置したことを特徴とする請求項１記載の水中ラインポンプ。
【請求項３】
タービンをハウジング内に保持したケーシングで被ったことを特徴とする請求項１、又は２記載の水中ラインポンプ。
【請求項４】
タービンと対応させるノズルとの構成ユニットを、ロータの軸方向に沿って多段に配設したことを特徴とする請求項１、２、又は３記載の水中ラインポンプ。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の水中ラインポンプと、
該水中ラインポンプの吐出口に連結して水面上まで延長させた送水パイプと、
上記水中ラインポンプの吸引口に連結して湖底付近まで延長させた吸水パイプと、
該吸水パイプの先端開口縁部に該パイプ軸方向へ平行移動可能に取り付けた下方開放の椀体と、
該椀体の開口縁から周回状に延長配置した濾過手段と、
から成ることを特徴とする揚水装置。
【請求項６】
椀体のパイプ軸方向への平行移動が、手動操作によって、又は他所からの当接力によって移動するものであることを特徴とする請求項５記載の揚水装置。
【請求項７】
濾過手段が、礫、小枝、葉、の通過を阻止し得る開口形から成る柵状、網目状、格子状、又は亀甲状であることを特徴とする請求項５記載の揚水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−３６８６８（Ｐ２０１２−３６８６８Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７９２８０（Ｐ２０１０−１７９２８０）
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【特許番号】特許第４６９５２２３号（Ｐ４６９５２２３）
【特許公報発行日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（５１０２１９２３５）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１０日（２０１０．８．１０）
【特許番号】特許第４６９５２２３号（Ｐ４６９５２２３）
【特許公報発行日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（５１０２１９２３５）
【Ｆターム（参考）】
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