特許 7022629 ポンプ設備に使用されるケーブル保持装置

(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】

(24)【登録日】2022-02-09

(45)【発行日】2022-02-18

(54)【発明の名称】ポンプ設備に使用されるケーブル保持装置

(51)【国際特許分類】

   H02G 9/00 20060101AFI20220210BHJP

   F04D 13/08 20060101ALI20220210BHJP

   H02G 3/30 20060101ALI20220210BHJP

【ＦＩ】

H02G9/00

F04D13/08 U

H02G3/30

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018054171

(22)【出願日】2018-03-22

(65)【公開番号】P2019170000

(43)【公開日】2019-10-03

【審査請求日】2021-02-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100118500

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100091498

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 勇

(72)【発明者】

【氏名】安田 誠

【審査官】木村 励

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２９６１８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－７３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１２５２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭４４－１６８５３（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】実公平１－１０４８０（ＪＰ，Ｙ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｇ ９／００

Ｈ０２Ｇ ３／３０

Ｆ０４Ｄ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のケーブルをそれぞれ保持するための複数のケーブルクランプと、
前記複数のケーブルクランプにそれぞれ固定された複数の第１ロッドと、
前記複数の第１ロッドにそれぞれ装着された複数の第１ばねと、
前記複数の第１ばねの前記複数の第１ロッドに対する相対位置を固定する第１ばね固定機構と、
前記複数の第１ばねに接触している中間プレートと、
前記複数の第１ロッドに隣接する第２ロッドと、
前記第２ロッドに装着された第２ばねと、
前記第２ばねの前記第２ロッドに対する相対位置を固定する第２ばね固定機構とを備え、
前記中間プレートは、前記第２ばねに接触していることを特徴とするケーブル保持装置。

【請求項2】

前記複数の第１ばねは、前記中間プレートの上側に配置された複数の上側第１ばねと、前記中間プレートの下側に配置された複数の下側第１ばねから構成され、
前記複数の上側第１ばねは、前記第１ばね固定機構と前記中間プレートの上面との間に配置され、
前記複数の下側第１ばねは、前記第１ばね固定機構と前記中間プレートの下面との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のケーブル保持装置。

【請求項3】

前記第２ばねは、前記中間プレートの上側に配置された上側第２ばねと、前記中間プレートの下側に配置された下側第２ばねを備えており、
前記上側第２ばねは、前記第２ばね固定機構と前記中間プレートの上面との間に配置され、
前記下側第２ばねは、前記第２ばね固定機構と前記中間プレートの下面との間に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のケーブル保持装置。

【請求項4】

前記第２ばね固定機構は、前記上側第２ばねに接触する上側第２ばねストッパを有しており、前記上側第２ばねストッパには、吊り下げ用リングが固定されていることを特徴とする請求項３に記載のケーブル保持装置。

【請求項5】

前記第２ロッドは複数の第２ロッドであり、前記第２ばねは複数の第２ばねであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のケーブル保持装置。

【請求項6】

前記複数のケーブルクランプの下方を延び、かつ前記中間プレートに接続された保護フレームをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のケーブル保持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポンプ設備に使用されるケーブル保持装置に関し、特に、コラム内に配置された水中ポンプ装置から延びるケーブルを保持するためのケーブル保持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

図５は、水中ポンプ装置を備えた従来のポンプ設備の一例を示す模式図である。図５に示すように、水中ポンプ装置５００は、水槽５１０に設置されたコラム５０１内に設置される。水中ポンプ装置５００には、電力や制御信号などを送るための複数のケーブル５０３が接続されている。これらのケーブル５０３は、コラム５０１の外に配置された支持金具５０８によって保持されており、ケーブル５０３は支持金具５０８を経由してコラム５０１の内部に延びている。

【0003】

コラム５０１の側壁には、吐出管５０５が接続されている。水中ポンプ装置５００の吸込口は、コラム５０１の底部に形成された図示しない開口に接続されている。水中ポンプ装置５００が運転されると、水槽５１０内の液体は水中ポンプ装置５００に吸い込まれる。水中ポンプ装置５００から吐き出された液体は、コラム５０１内を上方に流れ、さらに吐出管５０５に流入する。このようにして、水槽５１０内の液体は水中ポンプ装置５００によって汲み上げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－１７７９６３号公報

【文献】実開平１－１０４８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

支持金具５０８は、ケーブル５０３がコラム５０１内に落ち込まないようにケーブル５０３を固く保持している。しかしながら、ケーブル５０３への異物の付着や、コラム５０１内の液体の流れなどに起因してケーブル５０３に過負荷が掛かると、支持金具５０８のケーブル保持機能が失われ、ケーブル５０３がコラム５０１内に垂れ下がってしまうことがある。コラム５０１内に垂れ下がったケーブル５０３は、水中ポンプ装置５００の運転に伴う液体の流れにより暴れて、ケーブル５０３の被覆が傷つき、絶縁不良を起こす。さらに、電線が露出すると、地絡により水中ポンプ装置５００の運転不能に至ってしまう。

【0006】

そこで、本発明は、１つのケーブルに過負荷が掛かった場合でも、複数のケーブルと連携するばね機構を利用することで全体を支持することができるケーブル保持装置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】

【0007】

一態様では、複数のケーブルをそれぞれ保持するための複数のケーブルクランプと、前記複数のケーブルクランプにそれぞれ固定された複数の第１ロッドと、前記複数の第１ロッドにそれぞれ装着された複数の第１ばねと、前記複数の第１ばねの前記複数の第１ロッドに対する相対位置を固定する第１ばね固定機構と、前記複数の第１ばねに接触している中間プレートと、前記複数の第１ロッドに隣接する第２ロッドと、前記第２ロッドに装着された第２ばねと、前記第２ばねの前記第２ロッドに対する相対位置を固定する第２ばね固定機構とを備え、前記中間プレートは、前記第２ばねに接触していることを特徴とするケーブル保持装置が提供される。

【0008】

一態様では、前記複数の第１ばねは、前記中間プレートの上側に配置された複数の上側第１ばねと、前記中間プレートの下側に配置された複数の下側第１ばねから構成され、前記複数の上側第１ばねは、前記第１ばね固定機構と前記中間プレートの上面との間に配置され、前記複数の下側第１ばねは、前記第１ばね固定機構と前記中間プレートの下面との間に配置されている。
一態様では、前記第２ばねは、前記中間プレートの上側に配置された上側第２ばねと、前記中間プレートの下側に配置された下側第２ばねを備えており、前記上側第２ばねは、前記第２ばね固定機構と前記中間プレートの上面との間に配置され、前記下側第２ばねは、前記第２ばね固定機構と前記中間プレートの下面との間に配置されている。
一態様では、前記第２ばね固定機構は、前記上側第２ばねに接触する上側第２ばねストッパを有しており、前記上側第２ばねストッパには、吊り下げ用リングが固定されている。
一態様では、前記第２ロッドは複数の第２ロッドであり、前記第２ばねは複数の第２ばねである。
一態様では、前記ケーブル保持装置は、前記複数のケーブルクランプの下方を延び、かつ前記中間プレートに接続された保護フレームをさらに備える。

【発明の効果】

【0009】

ケーブルに接触する液体の流れや、ケーブルに付着した異物などによってケーブルに過負荷が加わった場合でも、過負荷は第１ばねおよび第２ばねに分散され、第１ばねおよび第２ばねは互いの中間プレートを介して他のばねによって柔軟に支持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】ケーブル保持装置の一実施形態を示す正面図である。

【図2】ケーブル保持装置の他の実施形態を示す正面図である。

【図3】ケーブル保持装置を備えたポンプ設備の一実施形態を示す模式図である。

【図4】ケーブル保持装置を備えたポンプ設備の他の実施形態を示す模式図である。

【図5】水中ポンプ装置を備えた従来のポンプ設備の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
以下に説明するケーブル保持装置１は、コラムに配置される水中ポンプ装置に接続される複数のケーブルを保持するために使用される。ケーブルの例としては、電力を水中ポンプ装置に送るための電力ケーブル、制御信号を水中ポンプ装置に送るための制御信号ケーブルが挙げられる。

【0012】

図１は、ケーブル保持装置１の一実施形態を示す正面図である。図１に示すように、ケーブル保持装置１は、複数のケーブル３をそれぞれ保持するための複数のケーブルクランプ５と、複数のケーブルクランプ５にそれぞれ固定された複数の第１ロッド７と、複数の第１ロッド７にそれぞれ装着された複数組の第１ばね８Ａ，８Ｂと、複数組の第１ばね８Ａ，８Ｂの複数の第１ロッド７に対する相対位置を固定する第１ばね固定機構１０と、複数の第１ばね８Ａ，８Ｂを介して複数の第１ロッド７に連結された中間プレート１１とを備えている。

【0013】

ケーブルクランプ５は、ケーブル３がその長手方向に動かないように、ケーブル３をしっかりと把持する機能を有する。本実施形態では、ケーブルクランプ５は、ケーブル３が水平方向に延びた状態で該ケーブル３を把持（保持）するように構成されているが、ケーブルクランプ５がケーブル３をしっかりと把持することができる限り、ケーブルクランプ５の構成は特に限定されない。

【0014】

中間プレート１１には通孔１４が形成されており、第１ロッド７は、通孔１４を通って鉛直方向に延びている。第１ロッド７の下端はケーブルクランプ５にそれぞれ固定されている。本実施形態では、第１ロッド７には、頭部のない長ねじが使用されている。第１ばね８Ａ，８Ｂは、中間プレート１１の上側に配置された複数の上側第１ばね８Ａと、中間プレート１１の下側に配置された複数の下側第１ばね８Ｂから構成されている。第１ロッド７は、上側第１ばね８Ａおよび下側第１ばね８Ｂを貫通して延びている。

【0015】

第１ばね固定機構１０は、中間プレート１１の上方に配置された複数の上側第１ばねストッパ１６と、中間プレート１１の下方に配置された複数の下側第１ばねストッパ１７と、上側第１ばねストッパ１６を第１ロッド７に固定する複数組の上側第１ナット２０と、下側第１ばねストッパ１７を第１ロッド７に固定する複数組の下側第１ナット２１を備えている。各上側第１ばねストッパ１６は、各組の上側第１ナット２０の間に挟まれている。同様に、各下側第１ばねストッパ１７は、各組の下側第１ナット２１の間に挟まれている。

【0016】

複数の上側第１ばね８Ａは、第１ばね固定機構１０と中間プレート１１の上面との間に配置されており、上側第１ばねストッパ１６は上側第１ばね８Ａに接触している。より具体的には、上側第１ばね８Ａは、上側第１ばねストッパ１６と中間プレート１１の上面との間に挟まれている。複数の下側第１ばね８Ｂは、第１ばね固定機構１０と中間プレート１１の下面との間に配置されており、下側第１ばねストッパ１７は下側第１ばね８Ｂに接触している。より具体的には、下側第１ばね８Ｂは、下側第１ばねストッパ１７と中間プレート１１の下面との間に挟まれている。中間プレート１１は、上側第１ばね８Ａと下側第１ばね８Ｂを介して第１ロッド７に弾性的に連結されている。

【0017】

ケーブルクランプ５は第１ロッド７に固定されており、第１ロッド７と一体に上下動する。第１ロッド７およびケーブルクランプ５の上方への動きは、下側第１ばね８Ｂによって支えられ、第１ロッド７およびケーブルクランプ５の下方への動きは、上側第１ばね８Ａによって支えられる。

【0018】

ケーブル保持装置１は、複数の第１ロッド７に隣接する複数の第２ロッド２４と、複数の第２ロッド２４に装着された複数組の第２ばね９Ａ，９Ｂと、複数組の第２ばね９Ａ，９Ｂの複数の第２ロッド２４に対する相対位置を固定する第２ばね固定機構２６とをさらに備えている。複数の第１ロッド７と複数の第２ロッド２４は交互に配列されている。本実施形態では、３つのケーブルクランプ５と、３つの第１ロッド７と、２つの第２ロッド２４が設けられているが、本発明は本実施形態には限定されない。複数の第１ロッド７は、複数の第２ロッド２４と平行である。

【0019】

中間プレート１１には通孔２９が形成されており、第２ロッド２４は、通孔２９を通って鉛直方向に延びている。各第２ロッド２４は、２つの第１ロッド７の間に配置されている。本実施形態では、第２ロッド２４には、頭部のない長ねじが使用されている。第２ばね９Ａ，９Ｂは、中間プレート１１の上側に配置された複数の上側第２ばね９Ａと、中間プレート１１の下側に配置された複数の下側第２ばね９Ｂから構成されている。第２ロッド２４は、上側第２ばね９Ａおよび下側第２ばね９Ｂを貫通して延びている。

【0020】

第２ばね固定機構２６は、中間プレート１１の上方に配置された上側第２ばねストッパ３０と、中間プレート１１の下方に配置された下側第２ばねストッパ３１と、上側第２ばねストッパ３０を第２ロッド２４に固定する複数組の上側第２ナット３４と、下側第２ばねストッパ３１を第２ロッド２４に固定する複数組の下側第２ナット３５を備えている。本実施形態では、上側第２ばねストッパ３０は、複数の（本実施形態では２つの）第２ロッド２４に固定された共通のばねストッパである。上側第２ばねストッパ３０は、上記複数組の上側第２ナット３４の間に挟まれている。上側第２ばねストッパ３０は、中間プレート１１と平行に配置される。下側第２ばねストッパ３１は、複数の第２ロッド２４に対応して複数設けられている。各下側第２ばねストッパ３１は、各組の下側第２ナット３５の間に挟まれている。

【0021】

複数の上側第２ばね９Ａは、第２ばね固定機構２６と中間プレート１１の上面との間に配置されており、上側第２ばねストッパ３０は上側第２ばね９Ａに接触している。より具体的には、上側第２ばね９Ａは、上側第２ばねストッパ３０と中間プレート１１の上面との間に挟まれている。複数の下側第２ばね９Ｂは、第２ばね固定機構２６と中間プレート１１の下面との間に配置されており、下側第２ばねストッパ３１は下側第２ばね９Ｂに接触している。より具体的には、下側第２ばね９Ｂは、下側第２ばねストッパ３１と中間プレート１１の下面との間に挟まれている。中間プレート１１は、上側第２ばね９Ａと下側第２ばね９Ｂを介して第２ロッド２４に弾性的に連結されている。

【0022】

中間プレート１の上方への動きは、上側第２ばね９Ａによって支えられ、中間プレート１の下方への動きは、下側第２ばね９Ｂによって支えられる。上側第２ばねストッパ３０には、吊り下げ用リング４０が固定されている。吊り下げ用リング４０には、アイボルトを使用することができる。ケーブル保持装置１の全体は、吊り下げ用リング４０に係合されたフック５０によって支えられる。吊り下げ用リング４０は、第２ばね９Ａ，９Ｂ、第２ロッド２４、中間プレート１１、第１ばね８Ａ，８Ｂ、および第１ロッド７を介してケーブルクランプ５に連結されている。

【0023】

上述した構成によれば、第１ばね８Ａ，８Ｂおよび第２ばね９Ａ，９Ｂの両方は中間プレート１１に接触している。より具体的には、上側第１ばね８Ａと下側第１ばね８Ｂは中間プレート１１を挟むように配置され、同様に、上側第２ばね９Ａと下側第２ばね９Ｂは中間プレート１１を挟むように配置されている。ケーブル３を保持するケーブルクランプ５の上下動は、第１ばね８Ａ，８Ｂおよび第２ばね９Ａ，９Ｂの両方によって支持される。すなわち、ケーブルクランプ５の上方への動きは、下側第１ばね８Ｂおよび上側第２ばね９Ａによって支持され、ケーブルクランプ５の下方への動きは、上側第１ばね８Ａおよび下側第２ばね９Ｂによって支持される。

【0024】

上記実施形態によれば、ケーブル３に接触する液体の流れや、ケーブル３に付着した異物などによってケーブル３に過負荷が加わった場合でも、過負荷は第１ばね８Ａ，８Ｂおよび第２ばね９Ａ，９Ｂに分散され、第１ばね８Ａ，８Ｂおよび第２ばね９Ａ，９Ｂは過負荷を柔軟に支持することができる。各ケーブル３は、対応する第１ばね８Ａ，８Ｂによって個別に支えられながら、全てのケーブル３は第２ばね９Ａ，９Ｂによって支えられる。このような構成によれば、ケーブル保持装置１は、各ケーブル３の上下動に応じてそのケーブル３を柔軟に支持することができるとともに、全てのケーブル３を確実に支持することができる。

【0025】

図２は、ケーブル保持装置１の他の実施形態を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態では、ケーブル保持装置１は、中間プレート１１に接続された保護フレーム４５をさらに備えている。保護フレーム４５と中間プレート１１は一体構成であるが、一実施形態では別構成としてもよい。保護フレーム４５の両端は中間プレート１１に接続されており、中間プレート１１から下方に延び、さらに複数の（本実施形態では３つの）ケーブルクランプ５の下方に延びている。保護フレーム４５は、上述したケーブルクランプ５を保護するために設けられている。

【0026】

ケーブルクランプ５の数はケーブル３の数に対応して設けられる。上述した各実施形態では、３つのケーブル３を保持するために３つのケーブルクランプ５が設けられているが、４つ以上のケーブルクランプ５を設けてもよい。さらに、２つのケーブル３のみの場合は、２つのケーブルクランプ５を設けてもよい。この場合、ケーブル保持装置１は、１つの第２ロッド２４および１組の第２ばね９Ａ，９Ｂを備えてもよい。

【0027】

次に、上述した各実施形態に係るケーブル保持装置１を備えたポンプ設備について説明する。図３は、ケーブル保持装置１を備えたポンプ設備の一実施形態を示す模式図である。図３に示すケーブル保持装置１は、図１または図２に示す実施形態に係るケーブル保持装置１である。図３では、ケーブル保持装置１は模式的に描かれている。

【0028】

図３に示すように、ポンプ設備は、吸込水槽６５に設置されたコラム７０と、コラム７０内に設置された水中ポンプ装置７５とを備えている。コラム７０は、吸込水槽６５の上壁に形成された設置孔６８を通って吸込水槽６５の上方から吸込水槽６５の内部に延びている。コラム７０の側壁には吐出管６９が接続されている。

【0029】

水中ポンプ装置７５は、吸込ベルマウス７８を備えた立軸ポンプである。水中ポンプ装置７５は、その吸込ベルマウス７８がコラム７０の底部から下方に突出した状態で、コラム７０内に設置される。一実施形態では、水中ポンプ装置７５の全体がコラム７０内に配置されてもよい。水中ポンプ装置７５は、電動機８０と、電動機８０の駆動軸に固定された羽根車８１を備えている。羽根車８１は吸込ベルマウス７８内に配置されている。

【0030】

水中ポンプ装置７５には、電力や制御信号などを送るための複数のケーブル３が接続されている。これらのケーブル３は、コラム７０の外に配置されたケーブル保持装置１によって保持されている。ケーブル保持装置１に保持されたケーブル３は、コラム７０の蓋８４を通ってコラム７０の内部に延びている。ケーブル３と蓋８４との間の隙間を封止するためのシール８５が蓋８４に設けられている。シール８５は、コラム７０内の液体をコラム７０外に漏洩することを防ぐことができる一方で、ケーブル３がその長手方向に移動することを許容するように構成されている。

【0031】

羽根車８１が電動機８０によって回転されると、吸込水槽６５内の液体は水中ポンプ装置７５に吸い込まれる。水中ポンプ装置７５から吐き出された液体は、コラム７０内を上方に流れ、さらに吐出管６９に流入する。このようにして、吸込水槽６５内の液体は水中ポンプ装置７５によって汲み上げられる。

【0032】

ケーブル保持装置１は、コラム７０に固定された吊り下げアーム９０に吊り下げられている。より具体的には、ケーブル保持装置１の吊り下げ用リング４０は、吊り下げアーム９０に固定されたフック５０に係合している。吊り下げアーム９０は、旋回軸９１に固定されている。この旋回軸９１は回転可能とされており、吊り下げアーム９０は旋回軸９１を中心に旋回可能となっている。

【0033】

図３に示す実施形態によれば、水中ポンプ装置７５から吐き出された液体の流れによってケーブル３が激しく動いても、ケーブル保持装置１はケーブル３を柔軟に支えることができ、ケーブル３の保持状態を維持することができる。

【0034】

図４は、ケーブル保持装置１を備えたポンプ設備の他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図３に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態では、ケーブル保持装置１はコラム７０内に設置されている。すなわち、コラム７０の蓋８４の下面にはフック５０が固定されており、ケーブル保持装置１の吊り下げ用リング４０は、フック５０に係合している。

【0035】

図４に示す実施形態でも、水中ポンプ装置７５から吐き出された液体の流れによってケーブル３が激しく動いても、ケーブル保持装置１はケーブル３を柔軟に支えることができ、ケーブル３の保持状態を維持することができる。

【0036】

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

【符号の説明】

【0037】

１ ケーブル保持装置
３ ケーブル
５ ケーブルクランプ
７ 第１ロッド
８Ａ，８Ｂ 第１ばね
９Ａ，９Ｂ 第２ばね
１０ 第１ばね固定機構
１１ 中間プレート
１４ 通孔
１６ 上側第１ばねストッパ
１７ 下側第１ばねストッパ
２０ 上側第１ナット
２１ 下側第１ナット
２４ 第２ロッド
２６ 第２ばね固定機構
２９ 通孔
３０ 上側第２ばねストッパ
３１ 下側第２ばねストッパ
３４ 上側第２ナット
３５ 下側第２ナット
４０ 吊り下げ用リング
４５ 保護フレーム
５０ フック
６５ 吸込水槽
６８ 設置孔
６９ 吐出管
７０ コラム
７５ 水中ポンプ装置
７８ 吸込ベルマウス
８０ 電動機
８１ 羽根車
８４ 蓋
８５ シール
９０ 吊り下げアーム
９１ 旋回軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】