縦型吸込みポンプ
【課題】 水面の浮遊物を排出すると同時に、水底の沈殿物や堆積物も同時に効率良く排出可能ならしめる縦型吸込みポンプの提供。
【解決手段】 電動機軸の先端に羽根車を取付け、羽根車の回転により水を上方へ汲み上げる遠心ポンプに於いて、電動機軸を垂直方向で且つ羽根車は円板の上下面の双方へ一定高さ寸法のブレードを取付けた構成となし、該円板を介しその上下箇所からの水汲み上げを可能になさしめる。このさい、上記円板の上下面のブレードの高さを、適宜異ならしめたり、上記電動機軸は、その垂直な一定長さ範囲を筒状のケーシングで取囲み、該ケーシング上端縁で表面水が吸い込まれる構成になされる。
【解決手段】 電動機軸の先端に羽根車を取付け、羽根車の回転により水を上方へ汲み上げる遠心ポンプに於いて、電動機軸を垂直方向で且つ羽根車は円板の上下面の双方へ一定高さ寸法のブレードを取付けた構成となし、該円板を介しその上下箇所からの水汲み上げを可能になさしめる。このさい、上記円板の上下面のブレードの高さを、適宜異ならしめたり、上記電動機軸は、その垂直な一定長さ範囲を筒状のケーシングで取囲み、該ケーシング上端縁で表面水が吸い込まれる構成になされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は縦型吸込みポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
油など水より比重の軽い液が水面に浮上している場合や、池などで発生するアオコなど、水面上に浮いているものをポンプで回収する装置の幾つかは存在するが、これらのものは何れも多くの水を一緒に吸い込むため、後工程の処理に経費が嵩む問題がある。
【特許文献１】特開２００３−１８４７７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明は水面の浮遊物を排出すると同時に、水底の沈殿物や堆積物も同時に排出可能ならしめんとするものであり、そのさい水面の浮遊物を効率良く回収する吸い込み力の確保と、水位の変動により上方から空気を吸い込んだ状態でもエアーロックを起こすことなく連続的な排出を可能なさしめる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、電動機軸の先端に羽根車を取付け、羽根車の回転により水を上方へ汲み上げる遠心ポンプに於いて、電動機軸を垂直方向で且つ羽根車は円板の上下面の双方へ一定高さ寸法のブレードを取付けた構成となし、該円板を介しその上下方向から同時の水汲み上げを可能になしたことを特徴とする。このさい、上記円板下面のブレードの高さは、円板上面のブレード高さと同等若しくはそれ以下になしたり、上記電動機軸は、その垂直な一定長さ範囲を筒状のケーシングで取囲み、且つ該ケーシング上端縁で表面水が吸い込まれる構成になしたりするのであり、また上記ケーシング上端縁をＶ字状に切り欠き、該切り欠きの総面積をポンプ吸込み口断面積より小さくなしたりする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は上記の如き構成のため、上水面の水位が低下し、上方の吸い込み口が大気に露出して空気を吸い込む状態になっても、羽根車の円板下部にはブレードが取付けてあり、しかもこれが水没しているためポンプ作用を発揮し、吸い込まれた空気を一緒に排出することができるものとなる。
一方、筒状のケーシング上縁に穿設したＶ字状の切欠は、ある程度の水位変動を予想して定めた寸法で切り欠いており、上端から切り欠きの底以上にある水位下では、ポンプの吸い込み力によりケーシング内部は外部の水位より下がり、滝のように吸い込まれることから、表層水だけを有効的に排出できるものとなる。他方、円板裏面のブレードは、上面側のブレード高さと同等若しくは適宜異ならしめ、また円板を挟んで上下夫々れの吸込口の口径を変えるなどして処理物の種類や大きさ形状などに順応した効率の良い汲上げ作用を遂行できるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は本発明に係る縦型吸込みポンプ１の縦断面図、図２は該ポンプに使用される羽根車の斜視図である。２は上記ポンプの上部ブラケットであって、内部にステーター及びローターからなる電動モータ３を収蔵させ、該モータ３の回転軸４は上部ブラケット２の軸受部２ａから外方へ一定の長さ寸法に突出するものとなされている。なお、５は上記軸受２ａから一体的に前記回転軸４の突出方向へ沿って平行並設される水の汲上げ通路匣である。
【０００７】
６は上記の突出させた回転軸４の先端に取付けた羽根車であって、本発明では図２に示す如き構成である。即ち、円板７の上下面の双方に対し一定高さ寸法ｔの弧状ブレード８ａ，８ｂ，・・・，９ａ，９ｂ，・・・などが形成されており、軸先端に対しナット１０を使用して止着される。
【０００８】
１１は上記汲上げ通路匣５を上部ブラケット２の他端側から支持してなる支柱、１２は上下ブラケット２の下方中央に穿設してなるポンプ吸込口であって、上記羽根車６は該吸込口１２を挿通した回転軸４の先端に取付けるものとなしてある。１３は下部ブラケットであって上記上部ブラケットの下面側へ嵌着され、このさい上記羽根車６を下方から被蔽するようになして汲上げ通路匣５に連通されるようになされており、且つ該下部ブラケット１３の回転軸４先端と相当する部分には上記吸込口１２と同等大きさの下部吸込口１４が穿設されるものとなされている。
【０００９】
１５は上記回転軸４及び汲上げ通路匣５の外周を被覆する如く設けしめてなる筒状ケーシングであって、本実施例ではその上端部の周縁には多数のＶ字状切欠１６が設けたものとなされている。該切欠１６の大きさ寸法は任意に設計することができるが、後述する作用効果の関係からその切り込み深さｈは、ケーシング丈長Ｌの凡そ１／３〜１／５になされる。
なお、図面で１７は電動機フレーム、１８は端子箱、１９は冷却ファン、２０はファンカバーである。
【００１０】
本発明は上記の如き構成であって、例えばクーラント液タンク内でその循環液処理用ポンプとして使用する場合、タンク内の上水面にはアルミなど金属の切削粉を含んだ泡が発生しており、且つタンク底部にはスラジが堆積したものとなっている。図面で２１はタンク内の上水面を示しており、今電動モータ３の運転で羽根車６が回動されると、タンク内の水が汲み上げられて、該水位２１は下降するものとなるが、通常のタンク内には継続的にクーラント液が流入されるものとなっているため、この水位変化は実質的には或る一定の範囲内で行われるものとなる。
【００１１】
ところで、本発明の羽根車６は円板７の上下面に対し夫々れブレード８，９を備えており、従って電動モータ３の運転と共にこれらブレード８，９はその上下方向からの水を夫々れ吸込口１２，１４を介し、同時に吸込んで汲み上げ通路匣５へ向けて押し上げるようになすのであり、水位２１表面の浮遊物やタンク底部の堆積物を併せて効率良く汲み上げせしめるものとなる。
本発明では上記運転中、水位２１が異常に低下して例え上方の吸込み口１２が大気に露出し、空気を吸込む状態になったとしても下部のブレード９が水没しているため、これがポンプ作用を発揮して吸い込まれる空気も併せて排出することを可能にするのである。
【００１２】
本発明で筒状ケーシング１５上縁に設けるＶ字状切欠１６の切込み深さｈを深くし過ぎると、水位上面よりその下部周辺の水を多く吸い込むようになるため、浮遊物の回収率を低下させる問題があり、従ってこの点を本発明者らは数多の実験結果からケーシング１５の丈長Ｌの凡そ１／３〜１／５の範囲にすることにした。
ところで、上記Ｖ字状切欠１６はその上方開放部に比べ下方部は次第に狭小化されるものになるが、両者の開放比率は前者の１に対し後者を０．３〜０．５の範囲で選定することが好ましい。
【００１３】
而して、これらＶ字状切欠１６の上方開放部ｐから表面水が筒状ケーシング１５内へ流入するさい、その総面積Ｓをポンプ吸込口１２の面積Ｓ’より小さくなるようにすると良く、この理由は小さくすることによりＶ字状切欠１６箇所に於ける吸い込み抵抗が増加し、筒状ケーシング１５外周の水面と該ケーシング内の水面に水位差が発生し、滝の如き流れ込み状態が得られるので回収効率の向上に寄与すること大ならしめるものとなる。これに対し、逆のＳ＞Ｓ’の場合は水位差が生じないため、ポンプの吸い込み力だけでは水面の浮遊物の回収が効果的に行われなくなるのである。なお、上記したＶ字状切欠１６のＶ字の深さを深くし過ぎると、Ｖ溝の下周辺の水を多く吸い込むため、本発明の目的の１つである上水面の浮遊物の回収効率が悪くなるのであり、従ってこのことを回避するためには余り深くし過ぎないようにする必要がある。
【００１４】
一方、本発明の羽根車６で円板７の上下面に取付けるブレード８，９は、その高さ寸法ｔを適宜異ならしめるのであり、即ち通常は同一高さ寸法のものとなされるが、今若し下面側９の高さ寸法を大ならしめるようにすると、同等になされるものに比べ、底面側からの堆積物が多量に吸込口１４へ導かれるようになる。他方、上方からの吸込口１２と下方からの吸込口１４は、一般的に同一口径寸法のものに設計するが、両者の口径寸法を適宜異ならしめることにより、即ち例えば下方の吸込口１４を上方の吸込口１２より小ならしめたりすると、上記ブレードの高さ寸法ｔを適宜異ならしめることと同様にその吸込量が異なるのであり、これらのことは浮遊物や堆積物の種類、形状その他の点などを考慮して好適な条件にマッチさせる選択設計を可能にする上で寄与する。このさい、ブレードの高さ寸法ｔは凡そ５ｍｍ〜２５ｍｍの範囲で設計される。
【００１５】
上記実施例ではクーラントポンプの使用について説明したが、本発明は水面に浮遊するものを排出すると同時に、水底に沈殿、堆積したものも併せて排出する排出ポンプとして使用する。ところで、界面活性剤が含まれ水溶液を循環して使用する装置にあっては、連続的な攪拌作用で水面に泡が多量に発生するため、泡の回収用としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るポンプの縦断面図である。
【図２】本発明で使用する羽根車の斜視図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ ポンプ
２ 上部ブラケット
３ 電動モータ
４ 回転軸
５ 汲上げ通路匣
６ 羽根車
７ 円板
８ａ，８ｂ ブレード
９ａ，９ｂ ブレード
１２ 吸込口
１３ 下部ブラケット
１４ 吸込口
１５ 筒状ケーシング
１６ Ｖ字状切欠
２１ 上水面
【技術分野】
【０００１】
本発明は縦型吸込みポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
油など水より比重の軽い液が水面に浮上している場合や、池などで発生するアオコなど、水面上に浮いているものをポンプで回収する装置の幾つかは存在するが、これらのものは何れも多くの水を一緒に吸い込むため、後工程の処理に経費が嵩む問題がある。
【特許文献１】特開２００３−１８４７７８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明は水面の浮遊物を排出すると同時に、水底の沈殿物や堆積物も同時に排出可能ならしめんとするものであり、そのさい水面の浮遊物を効率良く回収する吸い込み力の確保と、水位の変動により上方から空気を吸い込んだ状態でもエアーロックを起こすことなく連続的な排出を可能なさしめる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、電動機軸の先端に羽根車を取付け、羽根車の回転により水を上方へ汲み上げる遠心ポンプに於いて、電動機軸を垂直方向で且つ羽根車は円板の上下面の双方へ一定高さ寸法のブレードを取付けた構成となし、該円板を介しその上下方向から同時の水汲み上げを可能になしたことを特徴とする。このさい、上記円板下面のブレードの高さは、円板上面のブレード高さと同等若しくはそれ以下になしたり、上記電動機軸は、その垂直な一定長さ範囲を筒状のケーシングで取囲み、且つ該ケーシング上端縁で表面水が吸い込まれる構成になしたりするのであり、また上記ケーシング上端縁をＶ字状に切り欠き、該切り欠きの総面積をポンプ吸込み口断面積より小さくなしたりする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は上記の如き構成のため、上水面の水位が低下し、上方の吸い込み口が大気に露出して空気を吸い込む状態になっても、羽根車の円板下部にはブレードが取付けてあり、しかもこれが水没しているためポンプ作用を発揮し、吸い込まれた空気を一緒に排出することができるものとなる。
一方、筒状のケーシング上縁に穿設したＶ字状の切欠は、ある程度の水位変動を予想して定めた寸法で切り欠いており、上端から切り欠きの底以上にある水位下では、ポンプの吸い込み力によりケーシング内部は外部の水位より下がり、滝のように吸い込まれることから、表層水だけを有効的に排出できるものとなる。他方、円板裏面のブレードは、上面側のブレード高さと同等若しくは適宜異ならしめ、また円板を挟んで上下夫々れの吸込口の口径を変えるなどして処理物の種類や大きさ形状などに順応した効率の良い汲上げ作用を遂行できるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は本発明に係る縦型吸込みポンプ１の縦断面図、図２は該ポンプに使用される羽根車の斜視図である。２は上記ポンプの上部ブラケットであって、内部にステーター及びローターからなる電動モータ３を収蔵させ、該モータ３の回転軸４は上部ブラケット２の軸受部２ａから外方へ一定の長さ寸法に突出するものとなされている。なお、５は上記軸受２ａから一体的に前記回転軸４の突出方向へ沿って平行並設される水の汲上げ通路匣である。
【０００７】
６は上記の突出させた回転軸４の先端に取付けた羽根車であって、本発明では図２に示す如き構成である。即ち、円板７の上下面の双方に対し一定高さ寸法ｔの弧状ブレード８ａ，８ｂ，・・・，９ａ，９ｂ，・・・などが形成されており、軸先端に対しナット１０を使用して止着される。
【０００８】
１１は上記汲上げ通路匣５を上部ブラケット２の他端側から支持してなる支柱、１２は上下ブラケット２の下方中央に穿設してなるポンプ吸込口であって、上記羽根車６は該吸込口１２を挿通した回転軸４の先端に取付けるものとなしてある。１３は下部ブラケットであって上記上部ブラケットの下面側へ嵌着され、このさい上記羽根車６を下方から被蔽するようになして汲上げ通路匣５に連通されるようになされており、且つ該下部ブラケット１３の回転軸４先端と相当する部分には上記吸込口１２と同等大きさの下部吸込口１４が穿設されるものとなされている。
【０００９】
１５は上記回転軸４及び汲上げ通路匣５の外周を被覆する如く設けしめてなる筒状ケーシングであって、本実施例ではその上端部の周縁には多数のＶ字状切欠１６が設けたものとなされている。該切欠１６の大きさ寸法は任意に設計することができるが、後述する作用効果の関係からその切り込み深さｈは、ケーシング丈長Ｌの凡そ１／３〜１／５になされる。
なお、図面で１７は電動機フレーム、１８は端子箱、１９は冷却ファン、２０はファンカバーである。
【００１０】
本発明は上記の如き構成であって、例えばクーラント液タンク内でその循環液処理用ポンプとして使用する場合、タンク内の上水面にはアルミなど金属の切削粉を含んだ泡が発生しており、且つタンク底部にはスラジが堆積したものとなっている。図面で２１はタンク内の上水面を示しており、今電動モータ３の運転で羽根車６が回動されると、タンク内の水が汲み上げられて、該水位２１は下降するものとなるが、通常のタンク内には継続的にクーラント液が流入されるものとなっているため、この水位変化は実質的には或る一定の範囲内で行われるものとなる。
【００１１】
ところで、本発明の羽根車６は円板７の上下面に対し夫々れブレード８，９を備えており、従って電動モータ３の運転と共にこれらブレード８，９はその上下方向からの水を夫々れ吸込口１２，１４を介し、同時に吸込んで汲み上げ通路匣５へ向けて押し上げるようになすのであり、水位２１表面の浮遊物やタンク底部の堆積物を併せて効率良く汲み上げせしめるものとなる。
本発明では上記運転中、水位２１が異常に低下して例え上方の吸込み口１２が大気に露出し、空気を吸込む状態になったとしても下部のブレード９が水没しているため、これがポンプ作用を発揮して吸い込まれる空気も併せて排出することを可能にするのである。
【００１２】
本発明で筒状ケーシング１５上縁に設けるＶ字状切欠１６の切込み深さｈを深くし過ぎると、水位上面よりその下部周辺の水を多く吸い込むようになるため、浮遊物の回収率を低下させる問題があり、従ってこの点を本発明者らは数多の実験結果からケーシング１５の丈長Ｌの凡そ１／３〜１／５の範囲にすることにした。
ところで、上記Ｖ字状切欠１６はその上方開放部に比べ下方部は次第に狭小化されるものになるが、両者の開放比率は前者の１に対し後者を０．３〜０．５の範囲で選定することが好ましい。
【００１３】
而して、これらＶ字状切欠１６の上方開放部ｐから表面水が筒状ケーシング１５内へ流入するさい、その総面積Ｓをポンプ吸込口１２の面積Ｓ’より小さくなるようにすると良く、この理由は小さくすることによりＶ字状切欠１６箇所に於ける吸い込み抵抗が増加し、筒状ケーシング１５外周の水面と該ケーシング内の水面に水位差が発生し、滝の如き流れ込み状態が得られるので回収効率の向上に寄与すること大ならしめるものとなる。これに対し、逆のＳ＞Ｓ’の場合は水位差が生じないため、ポンプの吸い込み力だけでは水面の浮遊物の回収が効果的に行われなくなるのである。なお、上記したＶ字状切欠１６のＶ字の深さを深くし過ぎると、Ｖ溝の下周辺の水を多く吸い込むため、本発明の目的の１つである上水面の浮遊物の回収効率が悪くなるのであり、従ってこのことを回避するためには余り深くし過ぎないようにする必要がある。
【００１４】
一方、本発明の羽根車６で円板７の上下面に取付けるブレード８，９は、その高さ寸法ｔを適宜異ならしめるのであり、即ち通常は同一高さ寸法のものとなされるが、今若し下面側９の高さ寸法を大ならしめるようにすると、同等になされるものに比べ、底面側からの堆積物が多量に吸込口１４へ導かれるようになる。他方、上方からの吸込口１２と下方からの吸込口１４は、一般的に同一口径寸法のものに設計するが、両者の口径寸法を適宜異ならしめることにより、即ち例えば下方の吸込口１４を上方の吸込口１２より小ならしめたりすると、上記ブレードの高さ寸法ｔを適宜異ならしめることと同様にその吸込量が異なるのであり、これらのことは浮遊物や堆積物の種類、形状その他の点などを考慮して好適な条件にマッチさせる選択設計を可能にする上で寄与する。このさい、ブレードの高さ寸法ｔは凡そ５ｍｍ〜２５ｍｍの範囲で設計される。
【００１５】
上記実施例ではクーラントポンプの使用について説明したが、本発明は水面に浮遊するものを排出すると同時に、水底に沈殿、堆積したものも併せて排出する排出ポンプとして使用する。ところで、界面活性剤が含まれ水溶液を循環して使用する装置にあっては、連続的な攪拌作用で水面に泡が多量に発生するため、泡の回収用としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るポンプの縦断面図である。
【図２】本発明で使用する羽根車の斜視図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ ポンプ
２ 上部ブラケット
３ 電動モータ
４ 回転軸
５ 汲上げ通路匣
６ 羽根車
７ 円板
８ａ，８ｂ ブレード
９ａ，９ｂ ブレード
１２ 吸込口
１３ 下部ブラケット
１４ 吸込口
１５ 筒状ケーシング
１６ Ｖ字状切欠
２１ 上水面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機軸の先端に羽根車を取付け、羽根車の回転により水を上方へ汲み上げる遠心ポンプに於いて、電動機軸を垂直方向で且つ羽根車は円板の上下面の双方へ一定高さ寸法のブレードを取付けた構成となし、該円板を介しその上下箇所からの水汲み上げを可能になしたことを特徴とする縦型吸込みポンプ。
【請求項２】
上記円板の上下面のブレードの高さを、適宜異ならしめたことを特徴とする請求項１記載の縦型吸込みポンプ。
【請求項３】
上記電動機軸は、その垂直な一定長さ範囲を筒状のケーシングで取囲み、該ケーシング上端縁で表面水が吸い込まれる構成になしたことを特徴とする請求項１又は２記載の縦型吸込みポンプ。
【請求項４】
上記筒状のケーシング上端縁をＶ字状に切り欠いたことを特徴とする請求項３記載の縦型吸込みポンプ。
【請求項５】
上記切り欠きの総面積をポンプ吸込み口断面積より小さくなしたことを特徴とする請求項４記載の縦型吸込みポンプ。
【請求項１】
電動機軸の先端に羽根車を取付け、羽根車の回転により水を上方へ汲み上げる遠心ポンプに於いて、電動機軸を垂直方向で且つ羽根車は円板の上下面の双方へ一定高さ寸法のブレードを取付けた構成となし、該円板を介しその上下箇所からの水汲み上げを可能になしたことを特徴とする縦型吸込みポンプ。
【請求項２】
上記円板の上下面のブレードの高さを、適宜異ならしめたことを特徴とする請求項１記載の縦型吸込みポンプ。
【請求項３】
上記電動機軸は、その垂直な一定長さ範囲を筒状のケーシングで取囲み、該ケーシング上端縁で表面水が吸い込まれる構成になしたことを特徴とする請求項１又は２記載の縦型吸込みポンプ。
【請求項４】
上記筒状のケーシング上端縁をＶ字状に切り欠いたことを特徴とする請求項３記載の縦型吸込みポンプ。
【請求項５】
上記切り欠きの総面積をポンプ吸込み口断面積より小さくなしたことを特徴とする請求項４記載の縦型吸込みポンプ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１１５８１６（Ｐ２００８−１１５８１６Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０１７９９（Ｐ２００６−３０１７９９）
【出願日】平成１８年１１月７日（２００６．１１．７）
【出願人】（０００１３３９３９）株式会社テラルキョクトウ (48)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１７９３２８）リックス株式会社 (33)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月７日（２００６．１１．７）
【出願人】（０００１３３９３９）株式会社テラルキョクトウ (48)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１７９３２８）リックス株式会社 (33)
【Ｆターム（参考）】
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