JP2005188490A - Sand pump - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、サンドポンプに関し、特に下水処理場、伏越し管路、マンホール内砂溜り、土木現場等の土砂・その他異物を外部に排出するサンドポンプであって、前記土砂・その他異物を自らの圧送水にてノズルから噴射し、撹拌浮遊せしめて効率よく吸い上げて外部へ圧送するサンドポンプに関する。 The present invention relates to a sand pump, in particular, a sand pump that discharges earth and sand and other foreign matters from a sewage treatment plant, an overpass pipe, a manhole in a manhole, and a civil engineering site to the outside. The present invention relates to a sand pump that injects from a nozzle with pressure-feed water, efficiently stirs and floats, and pumps it efficiently to the outside.
従来、地中に穴や溝を掘削すると、前記穴や溝の底面にスライムが沈積する。このスライムは、前記底面に軟弱層を形成するために支持力を著しく低下させてしまう。しかも、前記穴や溝にコンクリートを流し込むと、前記スライムとコンクリートとの比重差が少なく、且つスライムの流動性が小さいために、前記スライムがコンクリート中へ混入し、コンクリート強度を弱めることになる。この理由から、水中サンドポンプを用いて前記スライムを吸い上げて除去することが行われている。ところが、上述したようにスライムは流動性が小さいために完全に除去することが難しい。 Conventionally, when a hole or groove is excavated in the ground, slime is deposited on the bottom surface of the hole or groove. Since this slime forms a soft layer on the bottom surface, the supporting force is remarkably reduced. Moreover, when concrete is poured into the holes or grooves, the difference in specific gravity between the slime and concrete is small and the fluidity of the slime is small, so that the slime is mixed into the concrete and weakens the concrete strength. For this reason, the slime is sucked and removed using an underwater sand pump. However, as described above, slime has a low fluidity and is difficult to remove completely.
また、上記のスライムだけではなく、下水処理場、伏越し管路、マンホール内砂溜り、土木現場等の土砂・その他異物も、水中サンドポンプを用いて吸い上げて外部へ排出することが行われている。 In addition to the above slime, soil and other foreign matter such as sewage treatment plants, overpass pipes, manholes, and civil engineering sites are sucked up using an underwater sand pump and discharged to the outside. Yes.
しかし、従来の水中サンドポンプでは、吸込み口の下に集まった土砂のみを排出しており、吸込み口より少し離れた土砂を排出することができない問題点があった。 However, the conventional submersible sand pump discharges only the earth and sand collected under the suction port, and there is a problem that the earth and sand slightly separated from the suction port cannot be discharged.
そこで、水中ポンプの揚水経路から導水管を分岐させ、この導水管を通じて排水圧力水頭を利用したジェット噴射水流をノズルから前記スライムや土砂に吹き付けることによりスライムや土砂を浮き上がらせ、これを水中ポンプで吸い上げて外部へ排出するようにしたスライム処理装置がある(例えば、特許文献1参照)。
ところで、従来のサンドポンプ、特に特許文献1のスライム処理装置では、ポンプ本体(ポンプケーシング)から吐出される排水をそのまま利用してノズルから噴射すれば、上記の排水は土砂を含んでいるためにノズルが詰まるという問題点があった。 By the way, in the conventional sand pump, especially the slime processing apparatus of Patent Document 1, if the waste water discharged from the pump main body (pump casing) is used as it is and sprayed from the nozzle, the waste water contains earth and sand. There was a problem that the nozzle was clogged.
また、サンドポンプの吸込み口の周囲に配置された複数ノズルはその噴射口が下方を向いているので、噴射された範囲の土砂は浮き上がるとしても、それより少し離れた土砂を浮き上がらせることが難しいために、吸込み口より少し離れた位置の土砂を効率よく排出することが難しいという問題点があった。 In addition, since the nozzles arranged around the suction port of the sand pump are directed downwards, it is difficult to lift the sand slightly away from it even if the soil in the sprayed area floats up. Therefore, there has been a problem that it is difficult to efficiently discharge earth and sand at a position slightly away from the suction port.
また、従来の水中サンドポンプは、低水位運転中にエアがポンプ本体(ポンプケーシング)に入ってくると、回転羽根とポンプケーシングの上部壁付近にエアが溜まってしまい、ポンプの吸引力を非常に低下させるエアロック現象が生じるという問題点があった。そのために、土砂等を排出する効果が大となる低水位運転を行うことは難しいという問題点があった。 In addition, the conventional submersible sand pump, when air enters the pump body (pump casing) during low water level operation, the air accumulates near the rotary blade and the upper wall of the pump casing, which greatly reduces the suction power of the pump. There is a problem that an air lock phenomenon is caused. For this reason, there has been a problem that it is difficult to perform low water level operation which has a large effect of discharging earth and sand.
この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems.
この発明のサンドポンプは、回転翼の回転によって異物の混入した水を吸引するための吸引口を備えると共に、上記水を吐出するための吐出口を備えてなるサンドポンプにおいて、
前記吐出口に対して着脱可能なストレーナハウジングの内周面に、前記水の流れ方向に沿う濾過面を有する濾過部材を備え、前記濾過部材によって濾過された水を前記吸引口付近へ吐出する複数のノズルを備えたことを特徴とするものである。
The sand pump of the present invention is provided with a suction port for sucking water mixed with foreign matters by rotation of the rotor blades, and a sand pump having a discharge port for discharging the water,
A filter member having a filtration surface along the flow direction of the water is provided on the inner peripheral surface of the strainer housing that is attachable to and detachable from the discharge port, and a plurality of units that discharge water filtered by the filter member to the vicinity of the suction port. This is characterized in that a nozzle is provided.
この発明のサンドポンプは、前記サンドポンプにおいて、前記吐出口の上部側に、エアを流出するためのエア抜き部を備えていることが好ましい。 In the sand pump of the present invention, it is preferable that the sand pump is provided with an air vent for discharging air on the upper side of the discharge port.
この発明のサンドポンプは、前記サンドポンプにおいて、前記複数のノズルは、前記吸引口の周囲の土砂を舞い上げるために、前記吸引口の周囲の下方向又は吸引口から僅かに遠ざかる外方向を指向し、且つ前記回転翼の回転方向に沿う方向に指向してあることが好ましい。 In the sand pump of the present invention, in the sand pump, the plurality of nozzles are directed in a downward direction around the suction port or in an outward direction slightly away from the suction port in order to soar the earth and sand around the suction port. In addition, it is preferably directed in a direction along the rotation direction of the rotor blade.
この発明のサンドポンプは、前記サンドポンプにおいて、前記濾過部材は円筒形状であって、この濾過部材の外周部に環状の空洞部を備えていることが好ましい。 In the sand pump according to the present invention, in the sand pump, it is preferable that the filtering member has a cylindrical shape, and an annular cavity is provided on an outer peripheral portion of the filtering member.
以上のごとき課題を解決するための手段から理解されるように、この発明によれば、土砂を含んだ排水は、ストレーナハウジングの内周面に備えた濾過部材によって濾過されてから複数のノズルにより吸引口付近へ噴射されるので、ノズルが土砂で詰まるという事態を防止できる。 As understood from the means for solving the problems as described above, according to the present invention, the wastewater containing earth and sand is filtered by the filtering member provided on the inner peripheral surface of the strainer housing, and then the plurality of nozzles. Since it is injected near the suction port, it is possible to prevent the nozzle from being clogged with earth and sand.
また、濾過部材はストレーナハウジングの内周面に水の流れ方向に沿う濾過面を有しているので、この濾過面は常時水の流れにより清掃される状態となるため、異物が濾過面に滞積するのを防止できる。 Further, since the filtration member has a filtration surface along the flow direction of water on the inner peripheral surface of the strainer housing, the filtration surface is always cleaned by the flow of water, so that foreign matter is trapped in the filtration surface. It can be prevented from accumulating.
さらに、吐出口の上部側にエア抜き部が備えられているので、エアロック現象の発生を防止できる。したがって、低水位運転中でも安定した吸引力を保持できるので、低水位運転による土砂等を排出する効果を増大できる。 Furthermore, since an air vent is provided on the upper side of the discharge port, the occurrence of an air lock phenomenon can be prevented. Therefore, since a stable suction force can be maintained even during low water level operation, it is possible to increase the effect of discharging earth and sand and the like due to low water level operation.
また、複数のノズルは、吸引口の周囲の下方向又は吸引口から僅かに遠ざかる外方向を指向しているので、吸引口より少し離れた位置の土砂がノズルからの噴射流により容易に浮き上がる。しかも、複数のノズルが回転翼の回転方向に沿う方向に指向しているので、吸引口より少し離れた位置の土砂がノズルからの噴射流により回転翼の回転方向とほぼ同方向に旋回する状態になるために、この旋回した土砂は吸引口からより一層吸い込まれ易くなり、土砂を効率よく排出できる。 Further, since the plurality of nozzles are directed in the downward direction around the suction port or in the outward direction slightly away from the suction port, the earth and sand at a position slightly away from the suction port is easily lifted by the jet flow from the nozzle. In addition, since the plurality of nozzles are oriented in the direction along the rotation direction of the rotor blades, the earth and sand at a position slightly away from the suction port swirls in substantially the same direction as the rotor blade rotation direction by the jet flow from the nozzles Therefore, the swirled earth and sand are more easily sucked from the suction port, and the earth and sand can be discharged efficiently.
また、濾過部材の外周部に環状の空洞部が備えられているので、濾過面の面積が増大するためにノズルからの噴射流速を増大できる。その結果、ノズルからの噴射流による土砂の撹拌作用効果を増大できる。 Moreover, since the annular cavity part is provided in the outer peripheral part of the filtration member, since the area of a filtration surface increases, the injection flow rate from a nozzle can be increased. As a result, the effect of stirring the earth and sand by the jet flow from the nozzle can be increased.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1及び図2を参照するに、この実施の形態に係るサンドポンプ1は、下水処理場、伏越し管路、マンホール内砂溜り、土木現場等の土砂・その他異物を外部に排出するポンプである。サンドポンプ1は、ポンプ本体3を備えており、こののポンプ本体3には図示しないモータが内蔵されており、ポンプ本体3の下部には断面積が次第に大きくなる渦巻き形状のポンプ室5とこのポンプ室5に渦流を発生させるインペラ室7を備えたポンプケーシング9が設けられている。前記モータの回転軸11はポンプケーシング9のインペラ室7に突出しており、回転翼としての例えば複数の羽根車からなるインペラ13が前記回転軸11の突出部に設けられている。また、上記のインペラ13はインペラ室7内で前記ポンプ室5の渦巻き方向と同方向に、図2における矢印のように時計回り方向に回転するように構成されている。
Referring to FIGS. 1 and 2, the sand pump 1 according to this embodiment is a pump that discharges earth and sand and other foreign matters from a sewage treatment plant, an overpass pipe, a sand pool in a manhole, and a civil engineering site. is there. The sand pump 1 includes a pump
さらに、上記のポンプケーシング9の下部には前記土砂・その他異物の混入した水を吸引するための吸引口15を備えた底板17が設けられている。また、ポンプケーシング9のポンプ室5の渦巻き状の最終部分、すなわち図1において左側のインペラ室7の側壁面とほぼ同位置から左側前方には、前記吸引口15から吸引された水を吐出するための吐出口19が設けられている。この吐出口19の断面形状は断面積が次第に大きくなる方向でほぼ円形に変化する拡張領域を有しており、この拡張領域の端部にはフランジ部21が設けられている。なお、前記底板17の下面には支脚部23が複数箇所に設けられている。
Further, a
図3及び図4を併せて参照するに、吐出口19の拡張領域の上部側には、インペラ室7の側壁面に連通するエア抜き部としての例えばエア抜き溝25が備えられている。このエア抜き溝25は、インペラ室7の側壁に滞留したエアによるエアロック現象を防止するために前記エアを吐出口19へ流出させるためのものである。なお、エア抜き部としては、インペラ室7の側壁面から吐出口19の拡張領域に連通するエア抜き孔であっても構わない。
3 and 4 together, for example, an
また、上記の吐出口19のフランジ部21には、前記吐出口19に対して着脱可能なストレーナハウジング27がパッキン29を介して複数のボルトで連結されている。前記ストレーナハウジング27は前記吐出口19から吐出される水を排出する排水路を有しており、この排水路の内周面には、図3に示されているように前記水の流れ方向に沿う濾過面31を有する濾過部材33が備えられている。
A strainer housing 27 detachably attached to the
この実施の形態の濾過部材33は、図3に示されているように円筒形状の鋼板に多数の小さなパンチ孔からなる濾過用孔部35が貫通して設けられている。また、前記濾過部材33の外周部には環状の空洞部37がストレーナハウジング27内に備えられており、濾過部材33の多数の濾過用孔部35が空洞部37に連通される構成である。この実施の形態では、空洞部37はストレーナハウジング27の内周面側に全周に亘って形成された幅広の溝部と、この溝部を全周に亘って覆う前記濾過部材33と、から形成されている。
As shown in FIG. 3, the
なお、上記の濾過部材33の他の実施の形態としては、布地であってもよく、あるいは鋼板とは異なる材質の円筒形状のボードに多数の濾過用孔部35が貫通して設けられていても、あるいは他の形態であっても構わない。
In addition, as other embodiment of said
また、ストレーナハウジング27には前記空洞部37に連通する噴射用配管39が連結されており、この噴射用配管39はポンプケーシング9の周囲の複数箇所に分岐されて配置され、噴射用配管39から供給された水を複数のノズル41から吸引口15の付近へ吐出するように構成されている。
The
この実施の形態では上記の複数のノズル41は、図1及び図2に示されているように前記吸引口15の周囲の下方向又は吸引口15から僅かに遠ざかる外方向を指向し、且つインペラ13の回転方向に沿う方向に指向されている。
In this embodiment, the plurality of
また、ストレーナハウジング27の前方端にはコーナ排水管路43が着脱可能に連通されており、コーナ排水管路43の前方端には前記水を外部へ排出するための排水管45が連結されている。さらに、ストレーナハウジング27の上部には上下方向に延伸するガイドパイプ47にガイドされるシャフトホルダ49が設けられている。
A
また、ポンプ本体3の上部には吊り上げボルト51が設けられており、例えばクレーンや巻き上げ機構により上下駆動されるチェーン53が前記吊り上げボルト51に連結されている。したがって、サンドポンプ1は予め据え付けられているガイドパイプ47にガイドされながらチェーン53により上下動され、ストレーナハウジング27とコーナ排水管路43が連通するように構成されている。
A lifting
上記構成により、ポンプ本体3内のモータを駆動せしめると、回転軸11が回転して、インペラ13が図2において矢印の時計回り方向に回転し、渦巻き状のポンプ室5内で遠心力により水流が発生して図5に示されているように土砂・その他異物の混入した水が吸引口15から吸引される。この吸引された水はポンプ室5から吐出口19を経てストレーナハウジング27の排水路へ吐出され、コーナ排水管路43、排水管45を経て外部へ排出される。
With the above configuration, when the motor in the
このとき、ストレーナハウジング27の排水路を通過する土砂を含んだ水の一部は、濾過部材33の多数の濾過用孔部35を経て濾過されてから空洞部37に流入し、空洞部37から噴射用配管39を経てポンプケーシング9の周囲の複数のノズル41から吸引口15の外側の周り付近へ吐出されるので、吸引口15の周囲の土砂が効率よく舞い上げられる。上記の複数のノズル41は、吸引口15の周囲の下方向又は吸引口15から僅かに遠ざかる外方向を指向しているので、吸引口15より少し離れた位置の土砂がノズル41からの噴射流により容易に浮き上がる。
At this time, a part of the water including earth and sand that passes through the drainage channel of the
しかも、複数のノズル41がインペラ13の回転方向に沿う方向に指向されているので、吸引口15より少し離れた位置の土砂が複数のノズル41からの噴射流によってインペラ13の回転方向とほぼ同方向に旋回する状態になる。その結果、この旋回した土砂は吸引口15からより一層吸い込まれ易くなり、土砂を効率よく排出できる。
Moreover, since the plurality of
以上のように、ノズル41の指向の角度やノズル41の数によって撹拌性が変化するので、ノズル41の指向角度や数量を状況に応じて変更することが望ましい。
As described above, the stirrability varies depending on the directivity angle of the
また、上述したように土砂を含んだ水は、濾過部材33によって濾過されてから複数のノズル41により吸引口15付近へ噴射されるので、従来のようにノズル41が土砂で詰まるという事態を防止できる。
Further, as described above, since the water containing earth and sand is filtered by the filtering
また、濾過部材33の濾過面31がストレーナハウジング27の排水路の内周面に水の流れ方向に沿う方向に設けられ、所謂、水の流れ方向と濾過面31とが同一方向となるクロスフロー方式としているので、前記濾過面31は常時水の流れにより清掃される状態となるため、異物が濾過面31に滞積するのを防止できる。
In addition, the
また、濾過部材33の外周部には、全周に亘って幅広で環状の空洞部37が備えられているので、濾過面31の面積が増大するために空洞部37へ流入する水が増大し、ノズル41からの噴射流速を増大させることができ、ノズル41からの噴射流による土砂の撹拌作用効果が増大することになる。
Further, since the outer circumferential portion of the
なお、濾過部材33が吐出口19の前方のストレーナハウジング27内に設けられていることにより、濾過部材33の点検等が容易である。
In addition, since the
また、水位を極力下げると、土砂等を排出する効果が大となるので、低水位運転を行うことがあるが、低水位運転中にエアがポンプケーシング9に入ってくると、インペラ室7の側壁付近にエアが溜まってしまうためにエアロック現象という事態が生じる。このエアロック現象の対応策としては、この実施の形態では吐出口19の拡張領域の上部側にエア抜き溝25が設けられているので、インペラ室7の側壁付近にエアが溜まることなくエア抜き溝25から吐出口19の外部へ排出され、上記のエアロック現象の発生を防止できる。つまり、インペラ室7にはエアが滞留しないので、効率の良い渦流を発生させることができるため、吸引口15からの吸引力を安定させることができる。
Further, if the water level is lowered as much as possible, the effect of discharging sediment and the like becomes large, so that the low water level operation may be performed. However, if air enters the
したがって、この発明の実施の形態のサンドポンプ1は、図1に示されているように連続運転最低水位Lがポンプケーシング9より少し上位に位置しており、上記の最低水位L付近の低水位運転中でも安定した吸引力を保持できるので、土砂等を排出する効果を増大できる。これに伴って、気中連続運転可能型モータ(熱容量を大きくした空冷式モータも含む)を利用することが可能である。
Therefore, in the sand pump 1 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the continuous operation lowest water level L is slightly higher than the
また、ポンプ本体3のモータの回転を停止してサンドポンプ1の運転を停止すると、図6に示されているように排水管45及びコーナ排水管路43の水が逆流してサンドポンプ1の吸引口15から下方へ流出することになる。この実施の形態では前述したように濾過部材33の濾過面31がクロスフロー方式となっているので、たとえ異物が濾過部材33の濾過面31に滞積したとしても、上記の逆流によっても除去できる。
When the rotation of the motor of the
前記ストレーナハウジング27が前記フランジ部21に対して着脱可能に設けられているから、ストレーナハウジング27をフランジ部21より取り外すことにより、濾過部材33の交換やメンテナンスを容易に行うことができる。
Since the
1 サンドポンプ
3 ポンプ本体
5 ポンプ室
7 インペラ室
9 ポンプケーシング
11 回転軸
13 インペラ(回転翼)
15 吸引口
19 吐出口
25 エア抜き溝(エア抜き部)
27 ストレーナハウジング
31 濾過面
33 濾過部材
35 濾過用孔部
37 空洞部
39 噴射用配管
41 ノズル
43 コーナ排水管路
45 排水管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
15
27
Claims (4)
前記吐出口に対して着脱可能なストレーナハウジングの内周面に、前記水の流れ方向に沿う濾過面を有する濾過部材を備え、この濾過部材によって濾過された水を前記吸引口付近へ吐出する複数のノズルを備えたことを特徴とするサンドポンプ。 In a sand pump comprising a suction port for sucking water mixed with foreign matters by rotation of the rotor blades, and a discharge port for discharging the water,
A filter member having a filtration surface along the flow direction of the water is provided on the inner peripheral surface of the strainer housing that can be attached to and detached from the discharge port, and a plurality of pieces of water that are filtered by the filter member are discharged to the vicinity of the suction port. Sand pump characterized by having a nozzle.
The sand pump according to claim 1, 2 or 3, wherein the filter member has a cylindrical shape, and an annular cavity is provided on an outer periphery of the filter member.
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