特許 6132408 自由支持式螺旋ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6132408

(24)【登録日】2017年4月28日

(45)【発行日】2017年5月24日

(54)【発明の名称】自由支持式螺旋ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04B 19/12 20060101AFI20170515BHJP

【ＦＩ】

   F04B19/12

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-13718(P2015-13718)

(22)【出願日】2015年1月27日

(65)【公開番号】特開2016-138504(P2016-138504A)

(43)【公開日】2016年8月4日

【審査請求日】2016年12月9日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】515024852

【氏名又は名称】株式会社アイワテクノ

(74)【代理人】

【識別番号】100111132

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 浩

(72)【発明者】

【氏名】石田 誠志

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−２６９４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１７０６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５３−０５６１０４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ １９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の間隔をあけて同心状に配置される複数の第１の環状円板と、
この第１の環状円板同士を互いに連結する複数の棒状体と、
水密性を有し螺旋状に巻回されて水路を形成するチューブと、
前記第１の環状円板又は前記棒状体に取り付けられる固定具と、を備え、
前記棒状体は、前記第１の環状円板と直交し、かつ、前記チューブを囲繞するように前記第１の環状円板の円周方向に対して所定の間隔をあけて配置されることにより前記第１の環状円板とともに円筒状のフレームを形成し、
前記チューブは、このフレームに固定されるとともに、前記螺旋の中心軸が前記フレームの円筒軸と平行をなすように前記第１の環状円板の内側に設置され、
前記フレームは、前記円筒軸を中心として回動可能に前記固定具によって支持され、
前記固定具は、前記フレームに取り付けられる環状の保持手段と、前記フレームの前記円筒軸を中心として回動可能に前記保持手段を支持する支持手段と、を備えることを特徴とする自由支持式螺旋ポンプ。

【請求項2】

前記保持手段は、
前記フレームが挿設される第２の環状円板と、この第２の環状円板の内周面に設置されて前記棒状体の外周面を囲むように保持する保持具と、からなり、
前記支持手段は、
前記フレームを挿設可能な円形の開口部を有する支持板と、
この支持板の前記開口部に対して同心状に、かつ、その円周方向へ等間隔にそれぞれ複数個配置される第１のベアリング及び第２のベアリングと、を備え、
前記第２の環状円板は、前記支持板の前記開口部と同心状に設置され、
前記第１のベアリング及び前記第２のベアリングは、前記第２の環状円板の周面と平面に対してそれぞれ当接した状態で回動可能に前記支持板に設置されることを特徴とする請求項１記載の自由支持式螺旋ポンプ。

【請求項3】

前記固定具は、
前記フレームを挿設可能に形成され前記支持板の前記開口部と同心状に配置される環状のギヤと、
モータの駆動軸に接続され、このギヤと同一平面内で回動可能に設置されるスプロケットと、
このスプロケットと前記ギヤに巻回されるローラーチェーンと、を備え、
前記ギヤは前記第２の環状円板と一体的に回動可能に設置されることを特徴とする請求項２記載の自由支持式螺旋ポンプ。

【請求項4】

前記チューブと前記フレームは、少なくともいずれか一方が合成樹脂製であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自由支持式螺旋ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、螺旋状に設置されたチューブを回転させることで液体を移送させるアルキメデスポンプに係り、特に、設置場所に対する制約が少ない自由支持式螺旋ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、河川や用水路から水を汲み上げる手段として、水車や動力付きポンプなどが用いられている。しかし、水車は、径によって揚程（水を汲み上げられる高さ）が決まるため、大きな水車を設置できない場所では揚程を高くすることができない。また、製造コストが高いことに加え、設置や移動が容易でないという課題があった。一方、動力付きポンプの場合も揚程を高くしようとすると、大型化する必要があるため、製造コストやランニングコストが高くなることに加え、設置場所が限定されてしまうという課題があった。

【0003】

このような課題を解決するものとして、例えば、特許文献１には、「揚水装置」という名称で、円筒状の胴部内に螺旋板が一体に設けられたアルキメデスポンプに関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明は、従来のアルキメデスポンプにおいて、螺旋板の両端から外側に突出した回転軸の一方に羽根車が取り付けられるとともに、回転軸が支持体によって回転可能に支持された構造となっている。
このような構造によれば、羽根車を水中に配置すると、水流を受けて回転する羽根車とともに回転軸が回転するため、螺旋板も回転し、その結果、管路に沿って水が汲み上げられるという作用を有する。すなわち、この発明は、水流を利用して螺旋板を回転させる構造となっているため、ランニングコストを安く抑えることができる。

【0004】

また、特許文献２には、「風車及び灌漑用ポンプ」という名称で、風車の回転力を利用したポンプに関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、スクリュー羽根の回転軸の上端に、複数枚の受風羽根を有する風車が取り付けられた構造であり、風車の回転力によって水が汲み上げられるため、動力付きポンプとは異なり、燃料代や電気代がかからないため、ランニングコストの削減を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０７−２６９４８９号公報

【特許文献2】特開平０１−２０８５７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の従来技術である特許文献１に記載された発明では、螺旋板を回転させる機構を水中に設置する必要があるため、深い湖等に設置することは困難である。すなわち、設置場所に対する制約が多いという課題があった。また、構造が複雑なため、運搬や設置が容易でなく、製造コストも高いという課題があった。さらに、胴部の長さに対する設計上の自由度が小さく、汎用性に乏しいという課題があった。

【0007】

特許文献２に開示された発明においては、スクリュー羽根の回転軸の上端に風車が取り付けられており、複雑で大掛かりな構造であるため、安価に製造できないという課題があった。また、設置場所が制限されるという課題があった。さらに、スクリュー羽根を内蔵する揚水筒の長さを自由に変更できないため、汎用性に乏しい。

【0008】

本発明はこのような従来の事情に対処してなされたものであり、設置場所に対する制約が少なく、全長の変更が容易であって、しかも安価に製造することが可能な自由支持式螺旋ポンプを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため、第１の発明である自由支持式螺旋ポンプは、所定の間隔をあけて同心状に配置される複数の第１の環状円板と、この第１の環状円板同士を互いに連結する複数の棒状体と、水密性を有し螺旋状に巻回されて水路を形成するチューブと、第１の環状円板又は棒状体に取り付けられる固定具と、を備え、棒状体は、第１の環状円板と直交し、かつ、チューブを囲繞するように第１の環状円板の円周方向に対して所定の間隔をあけて配置されることにより第１の環状円板とともに円筒状のフレームを形成し、チューブは、このフレームに固定されるとともに、螺旋の中心軸がフレームの円筒軸と平行をなすように第１の環状円板の内側に設置され、フレームは、円筒軸を中心として回動可能に固定具によって支持されることを特徴とするものである。

【0010】

なお、本発明において、「螺旋の中心軸がフレームの円筒軸と平行をなす」とは、「螺旋の中心軸がフレームの円筒軸と略平行をなす」場合も含んだ状態を表すものとする。
上記構造の自由支持式螺旋ポンプにおいては、チューブがフレームによって螺旋形状を保たれたまま、保持されるという作用を有する。また、チューブの下端が流水路内に配置され、フレームの円筒軸が鉛直方向からやや傾斜した状態となるように固定具を介してフレームを架台等に固定した状態で円筒軸を中心として回動させると、それに伴って流水路の水がチューブ内を移動する。すなわち、螺旋状に巻回されたチューブはアルキメデスポンプとして機能する。

【0011】

また、フレームが第１の環状円板と棒状体という簡単な形状の２種類の部品のみによって構成され、フレームだけでなくチューブも軽量構造であることから、本発明の自由支持式螺旋ポンプを架台等に固定する際、固定具をフレームの中央付近に取り付けた場合でもフレームの姿勢が不安定な状態になり難い。
そして、フレームは組み立てや分解が容易であり、特に、分解すれば、嵩張らないため、持ち運び易く、保管する際にも広いスペースを必要としない。
さらに、本発明の自由支持式螺旋ポンプにおいては、あるフレームの端部の第１の環状円板の平面部に、他のフレームの端部の第１の環状円板の平面部を当接させ、この２枚の第１の環状円板同士をネジやボルト等を用いて固定することにより、２つのフレームが簡単に連結されるという作用を有する。

【0012】

また、第２の発明は、第１の発明において、固定具は、フレームに取り付けられる環状の保持手段と、フレームの円筒軸を中心として回動可能に保持手段を支持する支持手段と、を備えることを特徴とするものである。
このような構造の自由支持式螺旋ポンプにおいては、第１の発明の作用に加えて、架台等に支持手段を固定した状態で、保持手段を支持手段に対して回動させると、フレームが円筒軸を中心として容易に回動するという作用を有する。

【0013】

第３の発明は、第２の発明において、保持手段は、フレームが挿設される第２の環状円板と、この第２の環状円板の内周面に設置されて棒状体の外周面を囲むように保持する保持具と、からなり、支持手段は、フレームを挿設可能な円形の開口部を有する支持板と、この支持板の開口部に対して同心状に、かつ、その円周方向へ等間隔にそれぞれ複数個配置される第１のベアリング及び第２のベアリングと、を備え、第２の環状円板は、支持板の開口部と同心状に設置され、第１のベアリング及び第２のベアリングは、第２の環状円板の外周面と平面に対してそれぞれ当接した状態で回動可能に支持板に設置されることを特徴とするものである。

【0014】

なお、本発明において、「第１のベアリング及び第２のベアリングが支持板の開口部に対してその円周方向へ等間隔に配置される」とは、「第１のベアリング及び第２のベアリングが支持板の開口部に対してその円周方向へ略等間隔に配置される」場合も含んだ状態を表すものとする。
このような構造の自由支持式螺旋ポンプにおいては、第２の発明の作用に加えて、保持具が棒状体の長手方向の任意の箇所に対して取り付け可能な構造であるため、フレームに対する固定具の取り付け箇所についての制約が極めて少ないという作用を有する。

【0015】

第４の発明は、第３の発明において、固定具は、フレームを挿設可能に形成され支持板の開口部と同心状に配置される環状のギヤと、モータの駆動軸に接続され、このギヤと同一平面内で回動可能に設置されるスプロケットと、このスプロケットとギヤに巻回されるローラーチェーンと、を備え、ギヤは第２の環状円板と一体的に回動可能に設置されることを特徴とするものである。
このような構造の自由支持式螺旋ポンプにおいては、第３の発明の作用に加えて、モータを駆動させると、その駆動力がスプロケットとローラーチェーンを介してギヤに伝達されて第２の環状円板とともにフレームが円筒軸を中心として回動するという作用を有する。

【0016】

第５の発明は、第１の発明乃至第４の発明において、チューブとフレームは、少なくともいずれか一方が合成樹脂製であることを特徴とするものである。
このような構造の自由支持式螺旋ポンプにおいては、チューブやフレームがさらに軽量構造となるため、架台等に固定する際に固定具をフレームの中央付近に取り付けた場合でもフレームの姿勢が不安定な状態になり難いという第１の発明の作用がより一層発揮される。

【発明の効果】

【0017】

第１の発明によれば、フレームの端部を支持しなくとも所望の角度で傾斜させたフレームとチューブを安定した状態で設置することができる。したがって、フレームを長くして、従来よりも長いチューブを支持することができる。さらに、チューブを回動させるための駆動機構を、従来のようにフレームの上端や下端に設ける必要がないため、本発明の場合には、例えば、水中に駆動機構を設置できない場所やチューブの上方に障害物がある場所にも設置することができる。
また、組立や分解及び持ち運びが容易なため、設置や撤去をする際の作業性が良い。さらに、部品点数が少なく、個々の部品も簡単な形状をしているため、安価に製造することができる。加えて、棒状体として、長さの異なる数種類のものを予め用意しておき、それらの中から用途に応じて適当な長さのものを選択し、適宜組み合わせることによれば、容易にフレームを所望の長さに調節することができる。また、幾つかのフレームを継ぎ足して使用することもできる。

【0018】

第２の発明によれば、第１の発明の効果に加えて、円筒軸を中心としてフレームを回動させる機構が安価に実現できるという効果を奏する。

【0019】

第３の発明によれば、第２の発明の効果に加えて、フレームに対し、第１の環状円板を除く所望の位置に固定具を取り付けるとともに、取り付けた後でその位置を調整することができるため、設置する際の作業性が良いという効果を奏する。また、保持手段を回動可能に支持する機構を安価に実現することができる。

【0020】

第４の発明によれば、第３の発明の効果に加えて、保持手段を回動させる機構を安価に実現できるという効果を奏する。

【0021】

第５の発明によれば、チューブやフレームが軽量構造であることに基づく第１の発明の効果がより一層発揮される。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施の形態に係る自由支持式螺旋ポンプの実施例の外観斜視図である。

【図2】図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図3】図１におけるＢ−Ｂ線矢視断面図である。

【図4】図１におけるＣ−Ｃ線矢視断面図である。

【図5】図１におけるＤ−Ｄ線矢視断面図である。

【図6】（ａ）は保持具によって棒状体が保持された状態を示す保持手段の平面図であり、（ｂ）は同図（ａ）におけるＥ−Ｅ線矢視断面図である。

【図7】（ａ）はギヤの平面図であり、（ｂ）は環状円板にギヤが接合された状態を示す環状円板とギヤの断面図である。

【図8】（ａ）及び（ｂ）は本発明の自由支持式螺旋ポンプの設置例を示した模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本実施例では、流水路等から水をくみ上げる装置として説明しているが、チューブが収容されたフレームを逆方向に回動させた場合には、本発明は水中に空気を送り込む装置としても使用することができる。

【実施例】

【0024】

本発明の自由支持式螺旋ポンプの構造について図１乃至図８を参照しながら具体的に説明する。
図１は本実施例の自由支持式螺旋ポンプの外観斜視図であり、図２及び図３はそれぞれ図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図及びＢ−Ｂ線矢視断面図である。また、図４及び図５はそれぞれ図１におけるＣ−Ｃ線矢視断面図及びＤ−Ｄ線矢視断面図である。さらに、図６（ａ）は保持具によって棒状体が保持された状態を示す保持手段の平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるＥ−Ｅ線矢視断面図である。一方、図７（ａ）はギヤの平面図であり、図７（ｂ）は環状円板にギヤが接合された状態を示しており、図６（ｂ）に相当する図である。
なお、図６（ａ）では棒状体について断面図を示し、図６（ｂ）及び図７（ｂ）では支持板７，８とベアリング１５，１６と回動軸１５ａ，１６ａと軸固定具１７を破線で示している。

【0025】

図１乃至図５に示すように、自由支持式螺旋ポンプ１は、所定の間隔をあけて同心状に配置される複数の環状円板２と、その平面部と直交するように配置されて各環状円板２を互いに連結する複数の棒状体３と、水密性を有し螺旋状に巻回されて水路を形成する合成樹脂製のチューブ４と、棒状体３に取り付けられる固定具５を備えている。

【0026】

棒状体３はチューブ４を囲繞するように環状円板２の円周方向に対して略等間隔に配置されており、環状円板２とともに円筒状のフレーム６を形成している。また、チューブ４は、螺旋の中心軸がフレーム６の円筒軸と略平行をなすように、環状円板２の内側に設置されている。すなわち、フレーム６は固定具５によって、円筒軸を中心として回動可能に支持されている。そして、フレーム６は、螺旋形状を保ったままチューブ４を保持するという機能を有している。

【0027】

なお、フレーム６を形成する最下端の環状円板２の開口部は、チューブ４が自重によって下方へ移動しないように円板（図示せず）によって閉塞されている。ただし、ビニル製やゴム製のチューブ４を用いる場合には、弾性を有しており、螺旋の内径が大きくなる方向へ変形しようとする力が環状円板２の内周面に作用し、チューブ４の外周面と環状円板２の内周面との間で大きな摩擦力が発生する可能性が高い。そして、その摩擦力によってチューブ４の下方への移動が阻止される可能性がある。この場合には、フレーム６を形成する最下端の環状円板２の開口部を閉塞する必要はない。また、当該環状円板の開口部を閉塞する代わりに、少なくともチューブ４の一部をフレーム６に固定した構造とすることもできる。

【0028】

本実施例では、軽量化のため、棒状体３を両端に雌ネジ部が形成された中空構造としている。そして、棒状体３は、各雌ネジ部に螺合するように形成され、環状円板２の平面部に設けられた貫通孔に挿通される雄ネジ部材を介して、他の棒状体３と環状円板２を間に挟んだ状態で連結される構造となっている。なお、棒状体３を両端にそれぞれ雄ネジ部と雌ネジ部を有する中実構造とすることもできる。この場合、２本の棒状体３は、環状円板２の平面部に設けられた貫通孔に挿通させた一方の雄ネジ部に他方の雌ネジ部を螺合させることにより、環状円板２を間に挟んで互いに連結された状態となる。ただし、棒状体３を中実構造とする場合には、直径を細くするなどして、軽量化することが望ましい。

【0029】

固定具５は、フレーム６を挿通可能な円形の開口部７ａ，８ａをそれぞれ有し、開口部７ａ，８ａの中心が同一直線上に位置するように所定の間隔をあけて平行に配置される一対の支持板７，８と、支持板７，８を連結する連結板９ａ〜９ｃ及び棒状体１０と、支持板７，８の開口部７ａ，８ａに対して同心状に配置される環状円板１１，１２及びギヤ１３を備えており、連結板９ａには接続部材１４が取り付けられている。なお、棒状体１０は、両端にそれぞれ雄ネジ部が形成されており、この雄ネジ部を支持板７，８に設けられたネジ孔１８の雌ネジ部に螺合させることによって支持板７，８に連結される構造となっている。
支持板７，８は、開口部７ａ，８ａが設けられ平面視して略円形をなす部分と、この部分から側方へ突出するように形成され連結板９ａ〜９ｃの端部がそれぞれ接合される取付部分７ｄ，８ｄからなる。また、棒状体１０は、支持板７，８と直交するように開口部７ａ，８ａの周りに配置されており、その両端は支持板７，８の内面７ｂ，８ｂにそれぞれ固定されている。

【0030】

また、支持板７，８の内面７ｂ，８ｂには、その平面部と直交し、開口部７ａ，８ａに対して同心状に、かつ、その円周方向に対して略等間隔に配置された回動軸１５ａを中心として回動する３つのベアリング１５が取り付けられており、環状円板１１，１２の外周面に対して、それぞれ当接した状態で回動可能に支持板７，８に設置されている。すなわち、環状円板１１，１２は、これら３つのベアリング１５によって回動自在に保持されている。
一方、支持板７，８の外面７ｃ，８ｃには、開口部７ａ，８ａに対して同心状に、かつ、その円周方向に対して略等間隔に配置され回動軸１５ａと直交する回動軸１６ａを中心として回動する３つのベアリング１６が環状円板１１，１２の平面に当接した状態で回動可能に設置されている。なお、ベアリング１６の回動軸１６ａを保持する軸固定具１７は支持板７，８にネジ止めされている。

【0031】

環状円板１１，１２は、環状円板２の外径よりも大きな内径を有する開口部１１ａ，１２ａが設けられており、その内周面には開口部１１ａ，１２ａに挿通された棒状体３の外周を囲むように保持する保持具１９が設置されている。すなわち、環状円板１１，１２と１９は、フレーム６を保持する保持手段を構成し、支持板７，８とベアリング１５，１６は保持手段をフレーム６の円筒軸を中心として回動可能に支持する支持手段を構成している。

【0032】

また、棒状体３の外周面と保持具１９の内周面は密着しており、両者の間に発生する摩擦力によって、保持具１９及び環状円板１１，１２からなる保持手段に対して棒状体３はスライド不能に固定されている。そして、環状円板１１，１２はベアリング１６によって支持板７，８の外面７ｃ，８ｃ側への移動が制限されている。すなわち、棒状体３は保持手段によって長手方向へ移動しないように保持され、保持手段は支持手段によって棒状体３の長手方向へ移動しないように支持されている。
なお、棒状体３の外周面と保持具１９の内周面の間に発生する摩擦力の大きさは、棒状体３の外径に対する保持具１９の内径を変更したり、棒状体３と保持具１９の間に弾性材からなるスペーサを設置したりすることによって容易に調節することができる。また、上述の摩擦力を調節する代わりに、支持板７，８の内面７ｂ，８ｂ側への環状円板１１，１２の移動を制限する部材を棒状体３に取り付けても良い。あるいは、支持板７，８の内面７ｂ，８ｂ側にベアリング１６が設けられた構造とすることもできる。

【0033】

環状円板１２の片面には、開口部１２ａと内径が等しい開口部１３ａを有するギヤ１３が同心状に配置され、ネジ孔２０を利用してネジ止めされている。これにより、ギヤ１３は環状円板１２と一体的に回動可能となっている。
支持板８の取付部分８ｄには開口部８ｅが設けられており、この開口部８ｅを通して駆動軸２１ａを内面８ｂ側に突出させた状態でモータ２１が取付板２２によって支持板８の取付部分８ｄにネジ孔２２ａを利用してネジ止めされている。なお、モータ２１は、駆動軸２１ａが回動軸１５ａと平行をなし、かつ、駆動軸２１ａに取り付けられたスプロケット２３がギヤ１３と同一平面内で回動可能となっている。また、スプロケット２３とギヤ１３にはローラーチェーン２４が巻回されている。
したがって、モータ２１を駆動させると、その駆動力がスプロケット２３とローラーチェーン２４を介してギヤ１３から環状円板１２に、さらに棒状体３へと伝達されるため、フレーム６が円筒軸を中心として回動する。

【0034】

図８（ａ）及び図８（ｂ）は自由支持式螺旋ポンプ１の設置例を示した模式図である。
図８（ａ）に示すように、円筒軸が鉛直方向と所定の傾斜角をなすとともに下端６ａが流水路内に設置されるように、地面２５に固設された架台２６に対し固定具５を介して自由支持式螺旋ポンプ１を固定すると、チューブ４の一方の開口端４ａが水面２７よりも下方に配置される。そこで、前述したようにモータ２１（図５参照）を駆動させると、フレーム６とともにチューブ４が中心軸の周りに回動する。そして、流水路中の水はチューブ４が回動するごとに上方へ向かって段階的に移動させられて、最終的に他方の開口端４ｂから吐出される。すなわち、螺旋状に巻回されて水路を形成するチューブ４は、螺旋の中心軸の周りに回動させられることによってアルキメデスポンプとしての機能を発揮する。

【0035】

既に述べたように、自由支持式螺旋ポンプ１では、フレーム６が環状円板２と棒状体３という軽量で簡単な形状の２種類の部品からなる。そして、チューブ４も合成樹脂製であり、軽いため、自由支持式螺旋ポンプ１を架台２６に固定する際に、図８（ａ）に示すように固定具５をフレーム６の中央付近に取り付けた場合でもフレーム６の姿勢が不安定な状態になり難い。すなわち、フレーム６の端部を支持しなくとも所望の角度で傾斜させたフレーム６とチューブ４を安定した状態で設置することができる。したがって、従来よりも長いフレーム６とチューブ４を使用することができる。
さらに、自由支持式螺旋ポンプ１では、チューブ４を回動させるための機構をフレーム６の上端や下端に設ける必要がない。そのため、例えば、チューブ４に長いものを使用しなければならない場所や、障害物があってチューブ４を回動させる機構を水中やチューブ４の上方に設置できない場所に対しても本発明の自由支持式螺旋ポンプ１であれば、設置が可能である。

【0036】

そして、自由支持式螺旋ポンプ１は、フレーム６の組み立てや分解が容易であり、特に、分解すれば、嵩張らないため、持ち運び易く、保管する際にも広いスペースを必要としない。すなわち、自由支持式螺旋ポンプ１は、組み立てや分解あるいは持ち運びが容易なため、設置や撤去をする際の作業性が良い。また、部品点数が少なく、個々の部品も簡単な形状をしているため、安価に製造することが可能である。

【0037】

さらに、棒状体３として、長さの異なる数種類のものを予め用意しておき、それらの中から用途に応じて適当な長さのものを選択し、適宜組み合わせることによれば、容易にフレーム６を所望の長さに調節することができる。
また、あるフレーム６の端部に位置する環状円板２の平面部に、別のフレーム６の端部に位置する環状円板２の平面部を当接させ、これら２枚の環状円板２を互いにネジやボルト等を用いて固定すると、２つのフレーム６が連結される。すなわち、フレーム６を簡単に継ぎ足して長くすることができる。
このように、本発明の自由支持式螺旋ポンプ１では、長さの異なる棒状体３を使用して所望の長さのフレーム６を組み立てたり、既に組み立てられている幾つかのフレーム６を現場で継ぎ足してフレーム６の全長を調節したりできるため、設置場所に対する制約が少ないうえ、設置の際の作業性も良い。

【0038】

なお、本実施例では、チューブ４を合成樹脂製としているが、少なくとも水密性を有するとともに、螺旋状に成形できる部材であれば良いため、例えば、金属製とすることもできる。また、フレーム６は金属製でも合成樹脂製でも良いが、チューブ４だけでなくフレーム６も合成樹脂製にすれば、支持手段に加わる負荷が軽減されるため、固定具５をフレーム６の端部以外の箇所に取り付けた場合でもフレーム６をより一層安定した状態で設置することができる。
さらに、フレーム６の中央付近に加え、フレーム６の少なくともいずれか一方の端部を支持する構造とすることもできる。本実施例では、固定具５が支持板７，８及び環状円板１１，１２を備えているが、上述の構造にすれば、支持板７と環状円板１１を省略してもフレーム６を安定した状態で支持することが可能である。なお、フレーム６があまり長くない場合や支持板８と環状円板１２と保持具１９が十分厚い場合にも、支持板７と環状円板１１を省略することができる。逆に、フレーム６が長い場合には、複数の固定具５によってフレーム６を支持する構造としても良い。この場合、支持板や環状円板の数は２枚よりも多くなるが、本発明における支持板や環状円板の数は本実施例に示した２枚に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

【0039】

２つの固定具５によってフレーム６を支持する場合には、例えば、図８（ｂ）に示すように、一方の固定具５が他方の固定具５に対し逆向きに設置されるとともに、２つの固定具５，５が接続部材２８を介して一体化された構造とすることができる。ただし、各固定具５に設置されている２つのスプロケット２３，２３は各モータ２１の駆動軸２１ａに取り付けられる代わりに、モータ２１によって駆動される１本の回動軸（図示せず）の両端にそれぞれ取り付けられるものとする。
このような構造によれば、２つの固定具５にそれぞれ設置された２枚の環状円板１２，１２を１つのモータ２１によって互いに同期した状態で回動させることができる。

【0040】

また、スプロケット２３が取り付けられる回動軸を挿通させるための貫通孔を支持板７に設け、この回動軸によって各スプロケット２３を接続した構造とすることもできる。この場合、２つの固定具５，５を互いに逆向きに設置する必要がない。そして、フレーム６に取り付けられる固定具５が３つ以上であっても上述の効果が同様に発揮される。
なお、フレーム６に複数の固定具５を取り付ける際に、各固定具５にモータ２１がそれぞれ設置されていても良いが、その場合には、互いのモータ２１を同期させることが必要である。

【0041】

さらに、本実施例では、保持具１９が棒状体３に取り付けられる構造となっているが、保持具１９の代わりに環状円板２を挟持する機構を環状円板１１，１２に設けることにより固定具５が環状円板２に取り付けられる構造としても良い。ただし、本実施例に示した構造であれば、保持具１９を棒状体３の長手方向の任意の箇所に対して取り付けることができるため、フレーム６に対する固定具５の取り付け箇所についての制約が極めて少ないというメリットがある。そして、保持具１９は棒状体３に取り付けた後でもスライドさせるようにして、棒状体３の長手方向に対する位置を変更することができる。すなわち、保持具１９によって棒状体３を保持する構造であれば、固定具５のフレーム６に対する取り付け箇所をいつでも容易に調整できるため、設置する際の作業性が良い。

【0042】

このように、フレーム６の保持手段は本実施例に示した構造に限定されるものではなく、適宜変更可能である。また、環状円板１１，１２を支持板７，８に設置されたベアリング１５，１６によってフレーム６の円筒軸を中心として回動可能に支持するという支持手段や、保持手段を回動させる機構も本実施例に示した構造に限定されない。例えば、ベアリング１６を支持板７，８の内面７ｂ，８ｂ側に設けた構造としても良い。また、ギヤ１３やローラーチェーン２４を設置せずに、ベアリング１５，１６の回動軸１５ａ，１６ａに対してモータ２１の駆動力を直接伝達させる構造とすることもできる。なお、本実施例に示した構造とした場合、保持手段を回動可能に支持する機構や保持手段を回動させてフレーム６を円筒軸を中心として回動させる機構を安価に実現することができる。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明の請求項１乃至請求項４に記載された発明は、流水路等から水をくみ上げる場合や水中に空気を送り込む場合に利用可能である。

【符号の説明】

【0044】

１…自由支持式螺旋ポンプ ２…環状円板 ３…棒状体 ４…チューブ ５…固定具 ６…フレーム ６ａ…下端 ７，８…支持板 ７ａ，８ａ…開口部 ７ｂ，８ｂ…内面 ７ｃ，８ｃ…外面 ７ｄ，８ｄ…取付部分 ８ｅ…開口部 ９ａ〜９ｃ…連結板 １０…棒状体 １１，１２…環状円板 １１ａ，１２ａ…開口部 １３…ギヤ １３ａ…開口部 １４…接続部材 １５…ベアリング １５ａ…回動軸 １６…ベアリング １６ａ…回動軸 １７…軸固定具 １８…ネジ孔 １９…保持具 ２０…ネジ孔 ２１…モータ ２１ａ…駆動軸 ２２…取付板 ２２ａ…ネジ孔 ２３…スプロケット ２４…ローラーチェーン ２５…地面 ２６…架台 ２７…水面 ２８…接続部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】