JP2673446B2 - 立軸ポンプの軸受に対する潤滑水供給方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、雨水排水ポンプ等に用いられる立軸ポン
プにおいて、殊に気中運転時に必要である軸受に対する
潤滑水の供給方法に関する。

［従来の技術］ 立軸ポンプの軸受として、近時、耐摩耗性に優れ自揚
水を潤滑水として用いることができるセラミックス軸受
が広く用いられるようになっている。

その一方において、近年における急激な都市化により
排水機場への雨水の流入が大量且つ急激なものとなりつ
つあり、こうした状況に対応するためにポンプを待機運
転させる需要が高まってきている。ところが、このよう
な待機運転に代表される気中運転を行う立軸ポンプで
は、ポンプが起動されて主軸が回転しているにも拘らず
揚水されない状態が長時間続くため、この間軸受に対し
て潤滑水が注水されないことになり、そのままでは、前
述の如きのセラミックス軸受を採用することができなか
った。

このような問題を解決する手段として、軸受に対して
外部から潤滑水を注水することが考えられるが、この場
合揚水が行われるようになってからも注水を続けること
は無意味であり、ポンプの運転に余計な費用をかけるこ
とになる。したがって、これまでは吸水井の水位を測定
することにより、この吸水井の水位が予め設定した水位
すなわちその立軸ポンプが必ず揚水を行う水位より低い
場合に、軸受に対して潤滑水の注水を行う方法がとられ
ていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のように吸水井の水位に基づいて
軸受に対する潤滑水の注水を行う場合は、一般に吸水井
の水面が常に平穏であるとは限らず波立っていることが
あるのを考慮し、注水を停止する水位を余裕をみて高い
目に設定しておく必要があった。

ところがこのようにした場合、水面が比較的穏やかで
あるときには、前記潤滑水の注水を停止する設定水位に
至っていない段階で揚水が行われることになり、場合に
よっては、無用な潤滑水の供給が長時間にわたって続け
られてしまうという問題があった。すなわち、上記のよ
うな軸受に対する供給方法では、無駄な注水を行わない
ようにするという目的を十分に達成することができなか
ったのである。

本発明は上記のような事情に鑑みなされたものであっ
て、軸受に対する潤滑水の注水を必要最少限に止めるこ
とができる立軸ポンプの軸受に対する潤滑水供給方法を
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明による立軸ポンプの軸受に対する潤滑水供給方
法は上記目的を達成するために、立軸ポンプ内の最上部
の軸受が浸水しているか否かを満水検知器を用いて検知
し、主軸回転開始前に前記軸受が浸水していないことが
検知されている場合には、潤滑水供給システムを駆動し
て立軸ポンプ内の軸受に潤滑水を注水するとともに、主
軸回転後は、前記最上部の軸受が浸水したことを検知し
たとき前記潤滑水供給システムの駆動を停止して軸受に
対する潤滑水の注水を止め、且つ最上部の軸受が浸水し
ていないことを検知している場合には潤滑水供給システ
ムを駆動して軸受に潤滑水を注水するようにしたことを
特徴としている。

［作 用］ 上記のようにしたことにより、主軸が回転を開始する
前に立軸ポンプ内の最上部の軸受が浸水していない場合
には、各軸受に対して外部から潤滑水が注入される。ま
た、主軸回転後においても前述した最上部の軸受が浸水
しない状態では潤滑水は前記と同様にして注入され、主
軸回転後に自揚水により全ての軸受が浸水した場合は、
満水検知器によりこの浸水が検知されりことで前記潤滑
水の供給は停止される。

［実施例］ 以下、本発明を図を参照しながら説明する。

第１図は本発明方法により軸受に潤滑水を供給するよ
うにした立軸ポンプを示し、この第１図において、１は
電動機（不図示）に連結されたこの立軸ポンプの主軸、
2,3は立軸ポンプ内で前記主軸１を軸支する水中軸受で
ある。

前記主軸１は、図示しない起動スイッチを押してから
所定時間経過後、電動機（不図示）が駆動されることに
よって回転を開始する。

前記水中軸受2,3はいずれも炭化ケイ素系等のセラミ
ックスにより形成されたものである。このうち水中軸受
２はこの立軸ポンプ内の最上部の軸受であって、略吸水
井の床面位置に相当する位置に設けられている。一方、
水中軸受３はガイドベーン４の基部５に設けられてい
る。

これら水中軸受2,3には、この立軸ポンプの外部に設
けた注水用ポンプ６を作動させることにより、注水パイ
プ７を介して潤滑水が供給されるようになっている。す
なわち、これら注水用ポンプ６と注水パイプ７は図示し
ない潤滑水源とともに潤滑水供給システムを構成してい
る。

一方、この立軸ポンプには、吸水井の床面Ｆより上方
で且つ前記水中軸受２よりも上方すなわち下流側に満水
検知木の検知部8aが装備されている。この満水検知器８
はこの立軸ポンプの起動スイッチ９を入れることにより
検知動作を開始するもので、検知部8aから検知信号を受
け取った検知部本体8bが、この立軸ポンプ内の水が検知
レベルに達していない場合に非満水信号を出力し、立軸
ポンプが揚水を始めることによりその自揚水が検知レベ
ルに達すると満水信号を出力するようになっている。こ
れらの信号は前記注水用ポンプ６に送られている。

前記ポンプ６は、満水検知器８から受けた信号が非満
水信号であれば作動し、満水信号であれば作動を停止す
る。

この立軸ポンプはまた、吸込口の水没深さがこれ以下
では空気を吸い込んでしまうポンプ固有の最低水位LWL
に相当する部位より上方に羽根車10を配設しているとと
もに、吸気口が羽根車10の入口下方に開口され且つその
路中に気水切替用吸気弁12を介装した吸気通路11と装備
している。そして、水位降下時には羽根車入口レベルIL
と最低水位LWLの間の所定水位となったときに吸気弁12
を開くことにより、吸気通路11を介して羽根車10下方に
空気を送り込んで揚水運転から気中運転に切り替わり、
水位上昇時には吸水井の水位が羽根車入口レベルILとな
ったとき吸気弁12を閉じることにより残留空気を吸上げ
ながら気中運転から揚水運転に切り替わるようにしてい
る。

以上のようにしてなる立軸ポンプは、以下のような手
順で水中軸受2,3に対する潤滑水の注水を制御してい
る。

まず、立軸ポンプの起動スイッチ９を入れる。前述し
たように、起動スイッチ９が入ると満水検知器８が検知
動作を開始するが、この満水検知器８の検知部8aが吸水
井の床面Ｆより上方に設けられていることから自明であ
るように、起動スイッチ９を入れた時点では満水検知器
８の検知部本体8bは非満水信号を発生する。

この非満水信号は前記注水ポンプ６に送られ、これに
よって注水ポンプ６は作動を開始する。そして、この注
水ポンプ６の作動により、注水パイプ７を介して前記水
中軸受2,3に外部水源（不図示）から潤滑水が注水され
る。

すなわち、第１図に示した立軸ポンプの場合、この立
軸ポンプの起動スイッチ９を入れることによって注水ポ
ンプ６が作動し、潤滑水が注水パイプ７内を流れる時間
等のタイムラグを経たのち水中軸受2,3に対してこの潤
滑水が注水される。ところで、前述したように主軸１は
起動スイッチ９を入れたあと所定時間経過後回転を開始
するが、この所定時間は前記タイムラグを包含するもの
として設定されることは明らかである。

以上のようにすることで、前記主軸１に連結された電
動機が駆動されて主軸１が回転を始めた時点において、
既に水中軸受2,3に確実に潤滑水が注水されている。

次に、主軸１が回転を始めることによってこの立軸ポ
ンプは運転状態に入るが、この立軸ポンプでは、前述し
たように吸気通路11を介して羽根車10の下方に空気を送
り込むことによって、主軸１が回転しているにも拘らず
揚水を行わない気中運転を行うことができる。しかし、
この気中運転の間に吸水井の水位がいかに変動しようと
も、前記満水検知器８は揚水が開始されて検知部8aが浸
水しない限り非満水信号を発生しているから、前記注水
ポンプ６は依然として作動し続け、水中軸受2,3には外
部から潤滑水が注水され続ける。

次に、立軸ポンプが揚水を始め、揚水された水により
最上部の水中軸受２が浸水すると、羽根車10が正規の回
転を行っている限り、即座にこの立軸ポンプ内の水は検
知部8aの検知レベルに達し、これによってこの検知部本
体8bは満水信号を発生する。

この満水信号を受けた前記注水ポンプ６は作動を停止
し、これによって注水パイプ７を介しての水中軸受2,3
への注水は停止される。しかしながら、このときには水
中軸受2,3は既に自揚水中に浸水しているため、外部か
ら潤滑水の供給が停止されても何等支障は生じない。

以上に説明したような手順であると、主軸１が回転し
ているにも拘らず前記水中軸受2,3が自揚水中に浸水し
ていない場合には、確実に外部の潤滑水をこの水中軸受
2,3に注水することができる。また、水中軸受2,3が自揚
水中に浸水した場合には速やかに前記潤滑水の注水を停
止することができる。したがって、無用の潤滑水を注水
することがなくなり、そのためこの注水のための動力を
最少限に抑えられ、しかも軸受の消耗も確実に防止され
る。

尚、本発明方法においては、主軸を軸支する軸受は三
箇所以上に設けられていてもよく、満水検知器は、立軸
ポンプ内における最上部の軸受が自揚水中に浸水したこ
とを検知しうるものであればよい。また、本発明方法
は、気中運転を行うことのできるあらゆる立軸ポンプに
採用することができるものであるが、気中運転を行う方
法はどのようなものであってもよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明による立軸ポ
ンプの軸受に対する潤滑水供給方法によれば、軸受に対
する潤滑水の注水量を必要最少限に止どめることができ
るから、潤滑水及びこれを注水するための動力が節約さ
れ、運転コストが低減されるという効果を奏する。ま
た、このように外部潤滑水の注水量を最少限にできるに
も拘らず、立軸ポンプ内の軸受は常に自揚水もしくは外
部の潤滑水の供給を受けるから、いわゆるドライ運転に
より軸受の摩耗が必要以上に進むようなこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を採用する立軸ポンプの概略構成図
である。 １……主軸 ２……水中軸受（最上部の軸受） ３……水中軸受（軸受） ６……注水ポンプ（潤滑水供給システム） ７……注水パイプ（潤滑水供給システム） ８……満水検知器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】立軸ポンプ内の最上部の軸受が浸水してい
   るか否かを満水検知器を用いて検知し、主軸回転開始前
   に前記軸受が浸水していないことが検知されている場合
   には、潤滑水供給システムを駆動して立軸ポンプ内の軸
   受に潤滑水を注水するとともに、主軸回転後は、前記最
   上部の軸受が浸水したことを検知したとき前記潤滑水供
   給システムの駆動を停止して軸受に対する潤滑水の注水
   を止め、且つ最上部の軸受が浸水していなことを検知し
   ている場合には潤滑水供給システムを駆動して軸受に潤
   滑水を注水するようにしたことを特徴とする立軸ポンプ
   の軸受に対する潤滑水供給方法。