JP3332633B2 - 水中ポンプの着脱機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マンホール等のピット
内に設置された接続管に対して着脱可能になった水中ポ
ンプの着脱機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水等が通流されるマンホール内には、
マンホール内に貯留した下水を汲み上げて、再度、下水
内に通流させる水中ポンプが設置されている。この水中
ポンプは、通常、上部に配置されたモーターと、下部に
配置されたポンプケーシングとを有しており、ポンプケ
ーシング内に配置された羽根車がモーターによって回転
されて、ポンプケーシング内に液体が吸引されるように
なっている。ポンプケーシング内に吸引された液体は、
ポンプケーシングの側部に設けられた吐出口から吐出さ
れる。

【０００３】このような水中ポンプでは、狭小なマンホ
ール内にて作業員が作業しなくてもマンホール内に設置
できるようになっている。すなわち、マンホール内に
は、予め、垂直状態に吐出導管が設置されており、その
吐出導管の下端部に水平状態に設置された接続管が接続
されている。そして、チェーンによって吊り下げられた
水中ポンプが、マンホールの側壁に沿って上下方向に配
置されたガイドレールに沿って下降され、マンホール内
に設置された接続管に自動的に接続されるようになって
いる。

【０００４】水中ポンプの吐出口は、側方に向かって開
口した状態になっており、マンホール内に配置される接
続管は、水中ポンプの吐出口に接続されるように、側方
に向かって開口している。水中ポンプの吐出口と接続管
の導入口とは、着脱機構によって着脱されるようになっ
ている。

【０００５】水中ポンプと接続管との着脱機構は、例え
ば、特開平５−１２６０８３号公報および特開平５−１
２６０８４号公報に開示されているように、接続管の導
入口の上部に上方に突出するように設けられたガイドリ
ブと、水中ポンプの吐出口の上部外側に設けられた着脱
部とを有している。着脱部は、ガイドリブが嵌入する溝
部が下方に向かって開口した状態で設けられている。

【０００６】水中ポンプがピット内を下降すると、ピッ
ト内に設置された接続管のガイドリブに対して、水中ポ
ンプに設けられた着脱部の溝部が嵌合する。水中ポンプ
の吐出口と接続管の導入口との間にはシール部材が介在
されており、着脱機構によって接続管に対して水中ポン
プが装着されると、水中ポンプの自重によるモーメント
が、ガイドリブと着脱部との嵌合部を中心として作用
し、水中ポンプの吐出口と接続管の導入口とが水密状態
で圧接される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようにして接続管
に接続された水中ポンプが駆動されると、吐出口から吐
出される液体の圧力によって、水中ポンプは、ガイドリ
ブと着脱部との嵌合部を中心として浮き上がる方向にモ
ーメントが作用する。水中ポンプの吐出口と接続管の導
入口とは、ガイドリブに着脱部の溝部が嵌合されること
によって、水密状態に接合されているにすぎないため
に、水中ポンプの吐出口と、接続管の導入口との間の水
密状態が保持されず、吐出口と接続管との間に漏水が発
生するおそれがある。

【０００８】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、マンホール等のピット内に設置さ
れた接続管の導入口に対して、水中ポンプの吐出口を、
確実に着脱することができ、水中ポンプが駆動された際
にも、吐出口と接続管の導入口との間を確実にシールす
ることができる水中ポンプの着脱機構を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、水中ポンプが
ピット内を昇降することにより、ピット内に設置された
接続管の側方に向かって開口する導入口に対して、水中
ポンプの側方に向かって開口した吐出口が着脱される水
中ポンプの着脱機構において、水中ポンプの吐出口の上
部外側に設けられ、下方に向かって開口する溝部を有す
る着脱部と、着脱部の溝部内に頭部が突出するように、
溝部内の外側内側面に設けられた丸頭ビスと、接続管の
導入口の上部に設けられ、着脱部の溝部内に嵌入するよ
うに、上方に向けて突出するガイドリブと、からなり、
ガイドリブが着脱部の溝部内に嵌入した際、丸頭ビスの
頭部がガイドリブの側面下部に当接されることを特徴と
するものである。

【００１０】

【作用】本発明の水中ポンプの着脱機構によれば、水中
ポンプをピット内に下降させて、ピット内に配置された
接続管のガイドリブに、水中ポンプの着脱部の溝部を嵌
合させると、溝部内の外側内側面に設けられた丸頭ビス
の頭部がガイドリブの側面下部に当接する。ここで、丸
頭ビスの頭部は、水中ポンプの重心から遠方に位置して
いるために、水中ポンプが駆動していない状態では、水
中ポンプの自重による大きなモーメントが、丸頭ビスの
頭部を中心として作用し、水中ポンプの吐出口と接続管
の導入口とが水密状態に圧接される。一方、水中ポンプ
の駆動によって吐出口から液体が吐出されると、その吐
出圧によって水中ポンプは浮き上がろうとするが、丸頭
ビスの頭部を中心として作用する水中ポンプの自重によ
るモーメントが、浮き上がろうとするモーメントよりも
確実に大きくなるため、水中ポンプの浮き上がりが防止
されて、水中ポンプの吐出口と接続管の導入口とが相互
に圧接された水密状態に確実に保持される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１２】図１は本発明の水中ポンプの一例を示す一
部破断側面図である。この水中ポンプＡは、例えば、汚
物、異物等を含む下水を汲み上げるために、マンホール
内に設置されて使用される。水中ポンプＡは、内部に羽
根車１１が配置されたポンプケーシング１０と、このポ
ンプケーシング１０の上方に配置されたモーター２０と
を有している。

【００１３】モーター２０は、軸心が鉛直状態になった
円筒状のステーターケーシング２１と、このステーター
ケーシング２１の軸心部を挿通するローターシャフト２
３に取り付けられたローター２２と、ローター２２を取
り囲むようにステーターケーシング２１の内周面に取り
付けられたステーター２４とを有している。

【００１４】ステーターケーシング２１下端部には、円
板状の軸受けブラケット２５が嵌合されている。この軸
受けブラケット２５は、ローターシャフト２３の周囲に
おいて、下方のポンプケーシング１０の上面とは適当な
空間を形成した状態で、ステーターケーシング２１の下
端面を覆っている。ローターシャフト２３の下端部は、
軸受けブラケット２５を挿通して、軸受けブラケット２
５とポンプケーシング１０との間の空間を通過し、ポン
プケーシング１０の内部に延出している。ローターシャ
フト２３は、軸受け２６によって軸受けブラケット２５
に回転可能に支持されている。

【００１５】ステーターケーシング２１の上側には、内
部に電気系統が収容されたヘッドカバー５０が取り付け
られている。このヘッドカバー５０の上部には、水中ポ
ンプＡを持ち運びする際に手によって握られるように、
水平方向に直線状に延びる平板を厚さ方向が水平方向に
なるように垂直状態で配置した把手部５１が設けられて
いる。そして、把手部５１の中央部には、水平方向に貫
通する貫通孔５２が形成されており、この貫通孔５２内
に、水中ポンプＡをつり下げるチェーン（図示せず）の
下端部が係止されるようになっている。

【００１６】ポンプケーシング１０は、プラスチックに
よって形成されており、上下に分割可能になっている。
ポンプケーシング１０と軸受けブラケット２５との間に
位置するローターシャフト２３の周囲は、メカニカルシ
ール２７によってシールされている。

【００１７】ローターシャフト２３の下端部は、ポンプ
ケーシング１０の内部に進入しており、その下端部には
羽根車１１が取り付けられている。ポンプケーシング１
０の羽根車１１が収容された内部は、ポンプ室１９にな
っており、ポンプ室１９には、外方に直線状に延出する
吐出管路１４が接続されている。

【００１８】ポンプケーシング１０の底面には、ロータ
ーシャフト２３に対向して、吸引口１５が形成されてお
り、また、周方向の複数箇所には、ポンプケーシング１
０の底面を持ち上げる複数の脚部１７が設けられてい
る。

【００１９】ポンプケーシング１０に設けられた吐出管
路１４は、先端部が上方に向かって湾曲されており、そ
の先端面に、上方に向かって開口する接続口１４ａが設
けられている。この接続口１４ａには、パッキン１８を
介して連結管路３０が取り付けられている。

【００２０】この連結管路３０は、基端部を除いて水平
状態になっており、基端部が９０度にわたって下方に向
かって湾曲されている。そして、基端部における端面に
は、下方に向かって開口した開口部３１が設けられてお
り、その開口部３１が、パッキン１８を介して吐出管路
１４の接続口１４ａに一体的に取り付けられている。連
結管路３０の先端面には、外方に向かって開口する吐出
口３２が設けられている。この吐出口３２の周囲は、フ
ランジ部３３になっており、このフランジ部３３の上端
部には、外方に延出する着脱部３５が設けられている。
フランジ部３３の内部には、外側および内周側に開口し
た凹溝３３ａが設けられており、その凹溝３３ａ内に弾
性ゴム等によって構成された環状のシール部材３４が設
けられている。

【００２１】水中ポンプＡは、マンホールの底面に水平
状態で配置された接続管４１の端部に、本発明の着脱機
構によって着脱されるようになっており、水中ポンプＡ
の着脱部３５が、着脱機構の一部を構成している。接続
管４１は、支持台４０上に水平状態で支持されており、
一方の端部が上方に向かって湾曲している。そして、そ
の湾曲した端部の端面に、上方に向かって開口した導出
口４１ａが設けられており、その導出口４１ａに、マン
ホールの周面に沿って垂直に配置された吐出導管６１の
下端部が接続されている。

【００２２】支持台４０上に水平状態で支持された接続
管４１の他方の端面には、側方に向かって開口した導入
口４１ｂが設けられており、この導入口４１ｂの周縁部
の端面が、水中ポンプＡにおける連結管路３０の吐出口
３２の周囲に配置されたシール部材３４に圧接されるよ
うになっている。

【００２３】水中ポンプＡにおける連結管路３０には、
マンホール内に垂直に支持されたガイドレール６２に係
合してスライドするスライダー部（図示せず）が設けら
れており、このスライダー部がガイドレール６２に沿っ
てスライドすることにより、水中ポンプＡがマンホール
内を昇降するようになっている。そして、ガイドレール
に沿って水中ポンプＡが下降されると、本発明の着脱機
構によって、マンホールの底部に設けられた接続管４１
に、水中ポンプＡの吐出口３２が自動的に接続される。

【００２４】図２は、水中ポンプＡにおける着脱部３５
と接続管４１の端部の拡大断面図である。着脱部３５
は、連結管路３０の軸心方向とは直交する方向に長く延
びており、その内部には、その方向に沿って延びる溝部
３５ｂが、下方に向かって開口した状態で設けられてい
る。この溝部３５ｂの上部内周面は、円弧状に湾曲して
いる。溝部３５ｂの外側の内側面における各端部には、
開口部に近接して、丸頭ビス３５ｃがそれぞれ止められ
ている。各丸頭ビス３５ｃの頭部は、溝部３５ｂ内に突
出した状態になっており、接続管４１に装着された水中
ポンプＡの回動支点となる。

【００２５】接続管４１の導入口４１ｂの上側には、水
中ポンプＡの着脱部３５における溝部３５ｂ内に嵌入す
るように上方に突出したガイドリブ４２が設けられてい
る。このガイドリブ４２は、溝部３５ｂの長手方向に沿
って長く延びており、上端部が、上側になるにつれて先
細り状になっている。そして、ガイドリブ４２の上面４
２ａが水平な平坦面になっている。

【００２６】ガイドリブ４２は、接続管４１における導
入口４１ｂの端面側に位置する側面が、接続管４１の導
入口４１ｂの端面に連続する垂直面４２ｂになってお
り、その上側には、傾斜面４２ｃが連続している。垂直
面４２ｂと傾斜面４２ｃとは、屈曲部４２ｄによって接
続されている。傾斜面４２ｃは平坦な上面４２ａに連続
している。

【００２７】接続管４１の導入口４１ｂの遠方側に位置
するガイドリブ４２の他方の側面は、接続管４１の上面
から一定の傾斜角度で傾斜する傾斜面４２ｅになってお
り、この傾斜面４２ｅが平坦な上面４２ａに連続してい
る。そして、この傾斜面４２ｅおよび上面４２ａが、金
属製のガイド板４３によって覆われた状態になってい
る。

【００２８】図３（ａ）は、ガイド板４３の平面図、図
３（ｂ）はその側面図である。このガイド板４３は、ガ
イドリブ４２の上面４２ａを覆う水平な上面部４３ａ
と、この上面部４３ａから傾斜状態で下方に延出してガ
イドリブ４２の傾斜面４２ｅを覆う傾斜部４３ｂとを有
している。そして、上面部４３ａの各端部が、ビス４４
によってそれぞれガイドリブ４２の上面４２ａに取り付
けられている。ガイド板４３の傾斜部４３ｂは、下端縁
が接続管４１の上部に嵌合するように円弧状に窪んだ状
態になっている。ガイド板４３の傾斜部４３ｂにおける
各端部には、図３（ｂ）に示すように、水中ポンプＡに
おける着脱部３５の溝部３５ｂ内に設けられた一対の丸
頭ビス３５ｃの各頭部が、それぞれ圧接されるようにな
っている。

【００２９】このような構成の水中ポンプＡは、マンホ
ール内に設置する場合には、ヘッドカバー５０の上部に
設けられた把手部５１の貫通孔５２内に、チェーンの下
端部が取り付けられて、チェーンによって水中ポンプＡ
全体が吊り下げられた状態で、マンホールの壁面に設け
られたガイドレール６２に沿って下降される。

【００３０】このとき、水中ポンプＡは、モーター２０
が重いために、連結管路３０の吐出口３２が上方に位置
するように傾斜した状態になっている。従って、着脱部
３５における溝部３５ｂの下方に向かって開口した開口
部は、外側の上方に向かって傾斜した状態で下降する。

【００３１】水中ポンプＡが下降すると、水中ポンプＡ
の連結管路３０に設けられた着脱部３５の溝部３５ｂ
が、マンホールの底部に設置された接続管４１のガイド
リブ４２に嵌合した状態になる。このとき、水中ポンプ
Ａは、吐出口３２が上方に位置するように傾斜した状態
になっているために、着脱部３５の溝部３５ｂの下方に
向かって開口した開口部も同方向に傾斜した状態になっ
ており、溝部３５ｂは、接続管４１のガイドリブ４２の
先端部に容易に嵌合し得る。

【００３２】その後、さらに水中ポンプＡが下降される
と、着脱部３５の溝部３５ｂ内に、接続管４１のガイド
リブ４２が完全に嵌入した状態になる。このとき、着脱
部３５の溝部３５ｂ内に突出する丸頭ビス３５ｃの頭部
は、ガイドリブ４２の外側の傾斜面４２ｅを覆うガイド
板４３の傾斜部４３ｂに圧接された状態でスライドす
る。その結果、着脱部３５は、ガイドリブ４２に対して
振動することなく確実に嵌合される。

【００３３】このようにして、水中ポンプＡが完全に下
降された状態になると、水中ポンプＡの自重によるモー
メントが、ガイド板４３における傾斜部４３ｂの下端部
に圧接されたビス３５ｃの頭部を支点として、図２に矢
印Ｘで示す方向に作用する。ビス３５ｃの頭部は、着脱
部３５における溝部３５ｂの外側の内面に設けられてい
るために、水中ポンプＡの重心から遠方に位置した状態
になっており、ビス３５ｃの頭部には、水中ポンプＡの
大きなモーメントが加わる。その結果、連結管路３０の
吐出口３２を覆うシール部材３４が、接続管４１の導入
口４１ｂの周囲の端面に、水密状態で圧接される。ま
た、連結管路３０の吐出口３２側に位置するガイドリブ
４２の屈曲部４２ｄが、着脱部３５の溝部３５ｂとフラ
ンジ部３３との接続部内周面に当接した状態になる。

【００３４】このようにして、マンホール内に水中ポン
プＡが設置されると、水中ポンプＡのモーター２０が駆
動されて、ポンプケーシング１０内に配置された羽根車
１１が、ローターシャフト２３と一体になって回転され
る。これにより、吸引口１５からポンプケーシング１０
の周囲の液体がポンプ室１９内に流入し、ポンプ室１９
内を渦流となって通過して、吐出管路１４を通って連結
管路３０内に流入する。連結管路３０内に流入した液体
は、吐出口３２から吐出されて、接続管４１内に流入
し、この接続管４１に連結された吐出導管６１内に吐出
される。

【００３５】この場合、連結管路３０の吐出口３２から
液体が吐出されると、その吐出される液体の反力によっ
て、水中ポンプＡは、ガイド板４３の傾斜部４３ｂにお
ける各端部の下部に圧接された各ビス３５ｃの頭部を支
点として、図２に矢印Ｙで示す方向にモーメントが作用
し、水中ポンプＡは上方に浮き上がろうとする。

【００３６】しかし、水中ポンプＡが浮き上がろうとす
るモーメントの支点となる各丸頭ビス３５ｃの頭部が、
吐出口３２の上部外側に設けられた着脱部３５の溝部３
５ｂにおける外側の内面に設けられているために、各ビ
ス３５ｃの頭部と水中ポンプＡの重心との距離が大き
く、各ビス３５ｃの頭部に作用する水中ポンプＡの自重
による矢印Ｘで示すモーメントが、水中ポンプＡを浮き
上がらせる方向に作用する矢印Ｙ方向のモーメントより
も確実に大きくなり、水中ポンプＡは、矢印Ｙで示す方
向に浮き上がるおそれがない。

【００３７】従って、連結管路３０の吐出口３２を覆う
シール部材３４は、接続管４１の導入口４１ｂの周囲の
端面に圧接された状態を保持し、連結管路３０の吐出口
３２から吐出される液体が外部に漏出するおそれがな
い。

【００３８】水中ポンプＡを保守点検する場合には、チ
ェーンが引き上げられることにより、水中ポンプＡ全体
が引き上げられる。水中ポンプＡがチェーンによって引
き上げられる際には、ビス３５ｃを回動支点として、水
中ポンプＡの連結管路３０が、矢印Ｙで示す方向に回動
される。この場合、ガイドリブ４２の屈曲部４２ｄは、
回動支点となるビス３５ｃの頭部に対して上方にあると
引っ掛かりやすいために、極力、下方に位置させてい
る。その結果、溝部３５ｂは、嵌合状態になったガイド
リブ４２から円滑に離脱される。そして、溝部３５ｂが
ガイドリブ４２から離脱した状態になると、水中ポンプ
Ａは、ガイドレール６２に沿ってマンホール内を引き上
げられる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、接続管の
導入口の上部に設けられたガイドリブに対して、水中ポ
ンプにおける吐出口の上部外側に設けられた着脱部の溝
部が嵌合され、溝部内の外側内側面に設けられた丸頭ビ
スの頭部を中心に水中ポンプの自重によるモーメントが
作用する。ここで、丸頭ビスの頭部は、水中ポンプの重
心から遠くに位置しているために、水中ポンプの自重に
よって生じるモーメントが、水中ポンプの駆動時に液体
を吐出することによって生じるモーメントよりも確実に
大きくなり、液体の吐出圧によって水中ポンプが浮き上
がるおそれがない。このため、水中ポンプの吐出口と接
続管の導入口との間が確実に水密状態に保持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の着脱機構によって接続管に装着された
水中ポンプを示す一部破断正面図である。

【図２】その着脱機構の縦断面図である。

【図３】（ａ）はその着脱機構に使用されるガイド板の
平面図、（ｂ）はその側面図である。

【符号の説明】

Ａ 水中ポンプ １０ ポンプケーシング １１ 羽根車 １４ 吐出管路 １５ 吸引口 １９ ポンプ室 ２０ モーター ２２ ローター ２３ ローターシャフト ２４ ステーター ３０ 連結管路 ３２ 吐出口 ３３ フランジ部 ３４ シール部材 ３５ 着脱部 ３５ｂ 溝部 ３５ｃ ビス ４１ 接続管 ４１ｂ 導入口 ４２ ガイドリブ ４２ａ 上面 ４２ｃ 傾斜面 ４２ｄ 屈曲部 ４２ｅ 傾斜面 ４３ ガイド板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹部 力 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和 工業株式会社 産機システム事業部内 (72)発明者 能田 克則 兵庫県西宮市田近野町６番107号 新明 和工業株式会社 開発技術本部内 審査官 田澤 英昭 (56)参考文献 特開 昭51−65401（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−22902（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 13/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中ポンプがピット内を昇降することに
   より、ピット内に設置された接続管の側方に向かって開
   口する導入口に対して、水中ポンプの側方に向かって開
   口した吐出口が着脱される水中ポンプの着脱機構におい
   て、水中ポンプの吐出口の上部外側に設けられ、下方に
   向かって開口する溝部を有する着脱部と、着脱部の溝部
   内に頭部が突出するように、溝部内の外側内側面に設け
   られた丸頭ビスと、接続管の導入口の上部に設けられ、
   着脱部の溝部内に嵌入するように、上方に向けて突出す
   るガイドリブと、からなり、ガイドリブが着脱部の溝部
   内に嵌入した際、丸頭ビスの頭部がガイドリブの側面下
   部に当接されることを特徴とする水中ポンプの着脱機
   構。