JP2018178772A - 汚水用ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】汚水用ポンプにおいて、ポンプの効率を保持しつつ、固形物が詰まりにくくする。【解決手段】汚水が吸い込まれる吸込口４ａ１を有する吸込部４と、上記吸込部４より流入した汚水を吐出口２ｃ１へと送る羽根車３ｂとを備える汚水用ポンプであって、吸込部４の少なくとも一部である可動部４ｂが、上記羽根車３ｂの径方向外側かつ軸方向に移動可能とされている。【選択図】図２

Description

本発明は、汚水用ポンプに関するものである。

下水処理施設等において、繊維状や固体状の固形物を含む汚水または廃水水等を圧送するために羽根車を有する汚水用ポンプが用いられる例えば、特許文献１には、下水を輸送するためのポンプが開示されている。

特開平１１−２０１０８７号公報

このような汚水用ポンプにおいて、吸込部から固形物を吸い込む際に、固形物の粒径が大きいと、吸込部の内表面との間で大きな摩擦が発生し、吸込部の内表面が摩耗しやすくなる。しかしながら、固形物が汚水用ポンプに詰まらないように、汚水用ポンプの流路径をより大きくする場合、ポンプの効率が落ち、汚水を効率的に圧送することが難しい。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、汚水用ポンプにおいて、ポンプの効率を保持しつつ、固形物が詰まりにくくすることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として、汚水が吸い込まれる吸込口を有する吸込部と、上記吸込部より流入した汚水を吐出口へと送る羽根車とを備える汚水用ポンプであって、吸込部の少なくとも一部である可動部が、上記羽根車の径方向外側かつ軸方向に移動可能とされている、という構成を採用する。

第２の手段として、上記第１の手段において、上記可動部を上記羽根車の径方向内側かつ軸方向へと付勢する付勢部材を備える、という構成を採用する。

第３の手段として、上記第１または第２の手段において、上記可動部の間隙を封止する封止部材を備える、という構成を採用する。

第４の手段として、上記第１〜第３のいずれかの手段において、上記吸込部は、上記可動部を複数有する、という構成を採用する。

本発明によれば、吸込部の一部である可動部が、羽根車の径方向外側かつ軸方向に移動可能とされている。これにより、吸込部に粒径の大きな固形物が流入した際に、可動部が移動することにより、吸込部における流路径を広げることが可能である。したがって、本発明の汚水用ポンプは、通常時においては吸込部の流路径を従来と変えることがないため、ポンプの効率を保持しつつ、固形物が詰まりにくくすることができる。

本発明の一実施形態における汚水用ポンプの全体を示す断面図である。 本発明の一実施形態における汚水用ポンプの要部を拡大した断面図である。

以下、図面を参照して、本発明における汚水用ポンプの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態における汚水用ポンプ１の全体を示す断面図である。また、図２は、本実施形態における汚水用ポンプ１の要部を拡大した断面図である。本実施形態の汚水用ポンプ１は、例えば下水処理設備に設けられ、繊維状の固形部や粒径の大きな固形物を含む汚水を圧送するポンプである。図１に示すように、汚水用ポンプ１は、ポンプハウジング２と、回転機構３と、吸込部４とを備えている。

ポンプハウジング２は、汚水流路Ｒが内部に形成され、回転機構３を収容するハウジングである。ポンプハウジング２は、不図示のモータ等が収容される上部ハウジング２ａと、上部ハウジング２ａと接続される中間ハウジング２ｂと、中間ハウジング２ｂと接続される下部ハウジング２ｃと、入口部材４ａとを有している。また、下部ハウジング２ｃは、内部に汚水が通過する半環状の汚水流路Ｒが形成され、底面中央に開口部が形成されると共に、下部ハウジング２ｃの側方の汚水流路Ｒの一端側に設けられる吐出口２ｃ１が形成されている。

回転機構３は、回転軸部３ａと、羽根車３ｂとを有している。回転軸部３ａは、ポンプハウジング２に収容された不図示のモータのロータと接続されることで回転される長尺状の部材である。羽根車３ｂは、ハブ３ｂ１と、主板部３ｂ２と、翼部３ｂ３とを有している。ハブ３ｂ１は、主板部３ｂ２を回転軸部３ａに固定する円筒形の部位である。主板部３ｂ２は、ハブ３ｂ１を介して回転軸部３ａに固定され、翼部３ｂ３が固定されている。翼部３ｂ３は、主板部３ｂ２から回転軸部３ａの軸方向に沿うと共に回転軸部３ａの径方向外側に向けて放射状に配置される平板状の部材である。このような羽根車３ｂは、モータにより回転されることで、汚水流路Ｒ中の汚水を吐出口に向けて押し出している。

吸込部４は、図１及び図２に示すように、下部ハウジング２ｃの開口部に取り付けられ、入口部材４ａと、複数の可動板４ｂ（可動部）と、バネ４ｃ（付勢部材）と、シール部４ｄ（封止部材）とを有している。入口部材４ａは、汚水流路Ｒの下方に設けられる吸込口４ａ１を有し、端部が下部ハウジング２ｃの底部の開口部に取り付けられた筒状の部材であり、上方（すなわち開口部）に向けて拡径されている。また、入口部材４ａは、羽根車３ｃの翼部３ｃ３に対して数ｃｍ程度の従来と比較して大きな間隙を有して設けられている。入口部材４ａの間隙には、可動板４ｂとバネ４ｃとが設けられている。

可動板４ｂは、入口部材４ａの内側に重ねて配置され、羽根車３ｂの翼部３ｂ３の先端との間に僅かな間隙を残して設置されている。また、可動板４ｂは、入口部材４ａに平行となるように上端に向けて拡径されている筒状の部材を、周方向において複数箇所で分割することにより形成された複数のパーツにより構成されている。このような可動板４ｂは、分割されたパーツごとに独立して移動可能とされる。

バネ４ｃは、可動板４ｂと入口部材４ａの拡径部の内周面との間に複数設けられるコイルバネである。バネ４ｃは、複数のパーツに分割された可動板４ｂのそれぞれに対して、拡径部（すなわち可動板４ｂの軸方向断面における屈曲部）に１つずつ設けられることにより、可動板４ｂを回転軸部３ａの軸方向上側（羽根車３ｂ側）かつ径方向内側に向けて付勢している。シール部４ｄは、複数に分割された可動板４ｂの各パーツ間の間隙及び可動板４ｂと入口部材４ａとの間隙を封止する部材であり、可動板４ｂが移動可能となるように可撓性部材等により構成されている。

このような本実施形態の汚水用ポンプ１は、固形物を含む汚水が貯留されたタンクまたは配管等に設置され、固形物と共に汚水を圧送するポンプである。汚水用ポンプ１が駆動されると、モータが回転を開始し、回転軸部３ａが回転される。回転軸部３ａの回転に伴って羽根車３ｂが回転を開始し、吸込口４ａ１から汚水流路Ｒに流入した汚水を、翼部３ｂ３が周方向に向けて押し出す。これにより、吸込口４ａ１より流入した汚水は、半環状の汚水流路Ｒを通過して吐出口２ｃ１より吐出される。

また、汚水用ポンプ１において入口部材４ａの拡径部の流路径よりも粒径の大きい固形物が吸込口４ａ１から流入した場合には、固形物により、可動板４ｂに対して軸方向下側かつ径方向外側の方向に荷重がかかる。これにより、可動板４ｂを付勢するバネ４ｃが圧縮され、該固形物からの荷重を受けた可動板４ｂのパーツが軸方向下側かつ径方向外側へと移動する。これにより、入口部材４ａの拡径部において、流路径が拡大され、固形物を汚水流路Ｒ内に流すことができる。

本実施形態によれば、吸込部４が有する可動板４ｂが流路径を拡大させる方向に移動可能である。これにより、通常時には流路径を従来通りの径とし、拡径部の流路径よりも粒径が大きな固形物が流入した際のみ流路径を拡大させることができる。したがって、汚水用ポンプ１において、ポンプの効率を保持しつつ、固形物が詰まりにくくすることが可能となる。また、吸込部４の流路径を拡大させることにより、固形物と吸込部４との間に大きな摩擦力が生じることがなく、吸込部４の摩耗を防止することができる。

また、本実施形態によれば、可動板４ｂは、バネ４ｃにより付勢されている。これにより、複雑な制御を行うことなく、可動板４ｂを移動させ、流路径を拡大させることができる。したがって、本実施形態における汚水用ポンプ１は、構造が単純となり、製造が容易である。

また、本実施形態によれば、可動板４ｂの間隙及び可動板４ｂと入口部材４ａとの間隙を封止するシール部４ｄが設けられている。これにより、可動板４ｂと入口部材４ａとの間に汚水が流入することを防止することができる。したがって、本実施形態における汚水用ポンプ１は、メンテナンス性を損なうことがない。

また、本実施形態によれば、可動板４ｂは、複数のパーツに分割可能とされ、パーツごとに移動可能である。これにより、粒径の大きな固形物が流入する際の吸込部４の拡径量を小さくすることができる。したがって、本実施形態における汚水用ポンプ１は、吸込部４の拡径時におけるポンプ効率の低下を最低限とすることができる。

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

上記実施形態においては、バネ４ｃにより、可動板４ｂを付勢する構成を採用したが、本発明はこれに限定されない。可動板４ｂと入口部材４ａとの間にゴム等の弾性体を設ける構成とすることも可能である。この場合においても、可動板４ｂは、軸方向下側かつ径方向外側の方向に荷重がかかると、軸方向下側かつ径方向外側の方向に移動することが可能であり、吸込部４の流路径を広げることが可能となる。また、可動板４ｂと入口部材４ａとの間の全面にゴム材を設けることにより、シール部４ｄを設けることなく、可動板４ｂと入口部材４ａとの間隙を封止することができる。

また、可動板４ｂは、入口部材４ａの内周面に沿う曲面状の板とされ、入口部材４ａの径方向に沿って設けられた溝に設けられる構成を採用することも可能である。この場合、可動板４ｂは、入口部材４ａの溝の底面に設けられたバネ４ｃにより、径方向内側かつ軸方向上側に向けて付勢されることで、通常時においては、入口部材４ａの内周面と段差なく固定される。粒径の大きな固形物が可動板４ｂ上を通過する際には、バネ４ｃが圧縮され、溝の内側に可動板４ｂが入り込むことにより、吸込部４を拡径させ、粒径の大きな固形物を通過させることができる。

また、可動板４ｂは、アクチュエータによって移動される構成を採用することも可能である。例えば入口部材４ａに固形物の流入を監視するセンサを設け、センサからの信号に基づいて、粒径の大きな固形物が流入する際に、可動板４ｂを移動させる構成とすることも可能である。

また、バネ４ｃは、可動板４ｂの分割されたパーツのそれぞれに対して、複数個所に設けられるものとしてもよい。この場合、可動板４ｂをより安定して付勢することができる。

１ 汚水用ポンプ
２ｃ１ 吐出口
３ 回転機構
３ｂ 羽根車
４ 吸込部
４ａ 入口部材
４ａ１ 吸込口
４ｂ 可動板
４ｃ バネ
４ｄ シール部
Ｒ 汚水流路

Claims (4)

1. 汚水が吸い込まれる吸込口を有する吸込部と、前記吸込部より流入した汚水を吐出口へと送る羽根車とを備える汚水用ポンプであって、
   吸込部の少なくとも一部である可動部が、前記羽根車の径方向外側かつ軸方向に移動可能とされていることを特徴とする汚水用ポンプ。
2. 前記可動部を前記羽根車の径方向内側かつ軸方向へと付勢する付勢部材を備えることを特徴とする請求項１記載の汚水用ポンプ。
3. 前記可動部の間隙を封止する封止部材を備えることを特徴とする請求項１または２記載の汚水用ポンプ。
4. 前記吸込部は、前記可動部を複数有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の汚水用ポンプ。

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