JP2005337203A - Drain pump system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸込水槽に流入してきた水を排水する排水ポンプシステム関し、特に、従来の最低水位よりも低い水位での安定な排水運転を可能にした排水ポンプシステムに関する。 The present invention relates to a drainage pump system that drains water that has flowed into a suction water tank, and more particularly, to a drainage pump system that enables a stable drainage operation at a water level lower than a conventional minimum water level.
従来より、吸込水槽に流入してきた水を排水する排水ポンプポンプシステムとして、図7に示すものがある。この排水ポンプシステムは、吸込水槽1内の終端側に、羽根車2aを回転自在に収容したケーシング2bと、該ケーシング2bの上端に連通接続した揚水管2cと、ケーシング2bの下端に設けた吸込口2dとを有するポンプ2を設け、このポンプ2より上流側に、下端が最低水位LWLよりも下方にのびる渦流防止壁4を吸込水槽1の上方に設けた躯体5から垂設するとともに、渦流防止壁4の上流側に、所定の対向間隔αを隔てて、上端6aが最高水位HWLと最低水位LWLとの間に位置するとともに、その下端6bが最低水位LWLよりも下方に位置する渦流防止補助壁6を横断状に架設している(たとえば、特許文献1)。
Conventionally, there is a drain pump pump system shown in FIG. 7 that drains water flowing into a suction water tank. This drainage pump system includes a
前記構成の排水ポンプシステムで、たとえば水位が補助壁6の上端6aよりも高い場合、ポンプ2を運転すると、該ポンプ2に吸引された流水の一部が渦流防止補助壁6の上を通過して渦流防止壁4の上流側の面4aに沿って流下するため、渦流防止壁4の上流側に流水の停滞による死水域が生じなくなり、死水域に起因する渦流の発生を防止することができる。
In the drainage pump system configured as described above, for example, when the water level is higher than the
また、渦流防止壁4の下を通過した流水の一部がポンプ2と吸込水槽1の終端側壁1aとの間に流入するため、この間でも死水域が生じなくなり、渦流の発生を防止することができる。したがって、ポンプ2が渦流により空気を吸い込んで、振動や騒音を起こすことがなくなり、ポンプ2を効率よく作動させて排水行うことができる。
Moreover, since a part of the flowing water that has passed under the vortex prevention wall 4 flows between the
しかし、前記従来の排水ポンプシステムでは、吸込水槽1の底1aから最低水位LWLまでの深さ(高さ)H2がポンプ2の口径Dの約2倍(2D)以上に制限され、運転中の水位が最低水位LWL以下になると、空気吸込渦の発生により空気混じりの水を吸い込んでしまい、激しい振動や大きい騒音が生じて、ポンプ運転機能障害を引き起こしたり、周辺設備を損傷させるおそれがある。このため、吸込水槽1の水位が最低水位LWLまで低下すると、この水位LWLを水位検知手段(図示省略)で検知して、ポンプ2の運転を停止する制御がなされる。なお、吸込水槽1の底1aから吸込口2dまでの距離H4は、ポンプ2の口径Dと同じ大きさに設定されている。
However, in the conventional drainage pump system, the depth (height) H2 from the
ところが、吸込水槽1の底1aから最低水位LWLまでの深さH2が2D以上に制限されると、最高水位HWLから吸込水槽1の底1aまでの深さH1と比較して、最低水位LWLから底1aまでの深さH2が相当に大きいので、最高水位HWLと最低水位LWLとの水位差H3が小さくり、吸込水槽1の保水量と比較して残存水量の割合が大きくなる問題を生じる。
However, when the depth H2 from the
本発明は、このような問題を解決するものであって、その目的とするところは、最低水位を従来より低いレベルに低下させても、空気を吸い込むことなくポンプを運転し得て、吸込水槽内の残存水量を少なくし、保水量と比較して残存水量の割合を小さくできる排水ポンプシステムを提供することにある。 The present invention solves such a problem, and the object of the present invention is to be able to operate a pump without sucking air even if the minimum water level is lowered to a level lower than conventional, It is an object of the present invention to provide a drainage pump system that can reduce the amount of remaining water and reduce the proportion of the remaining water amount as compared with the water retention amount.
前記目的を達成するために、本発明に係る排水ポンプシステムは、排水ポンプの吸込口が、吸込水槽に開口する吸水口を設けた密閉構造の吸込ケーシング内に開口し、この吸込ケーシングの天井が前記吸水口の上端よりも高位置に設定されているとともに、該吸込ケーシングの上部位置に空気排出口が設けられ、この空気排出口が空気排出手段に接続されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the drainage pump system according to the present invention has a suction port of a drainage pump that opens into a suction casing having a closed structure provided with a suction port that opens to a suction water tank. The air outlet is set at a position higher than the upper end of the water inlet, and an air outlet is provided at an upper position of the inlet casing, and the air outlet is connected to an air outlet. is there.
このような構成であれば、排水ポンプの運転により、吸込水槽の水位が吸込ケーシングの天井レベル以下まで低下したならば、空気排出口を介して空気排出手段の空気排出力を吸込ケーシング内の上部に作用させる。吸込水槽の水位が吸込ケーシングの天井のレベルから吸水口の上端付近まで低下することにより、吸込ケーシング内の水位も吸込水槽の水位と同様に低下しようとする。しかし、吸込ケーシング内の上部には、空気排出手段の空気排出力が作用しているので、この空気排出力によって吸込ケーシング内の水位低下が抑制される。このため、吸込ケーシングの内部では、水面の上位に負圧部が形成されることになって、吸込ケーシング内の水位を吸込水槽の水位よりも高位置に保持する。したがって、排水ポンプは空気を吸い込むことなく運転することができる。
一方、吸込水槽の水位が吸込ケーシングにおける吸水口の上端付近に低下することで、吸水口から吸込ケーシング内に空気が吸い込まれたとしても、この吸い込まれた空気(気泡)は、自己の浮力により吸込ケーシングの上端に向かって上昇したのち、空気排出手段によって排出されるので、排水ポンプに吸い込まれるのを抑制することができる。
With such a configuration, if the water level of the suction water tank is lowered below the ceiling level of the suction casing due to the operation of the drainage pump, the air discharge force of the air discharge means is adjusted to the upper part in the suction casing through the air discharge port. To act on. As the water level in the suction water tank decreases from the ceiling level of the suction casing to near the upper end of the water suction port, the water level in the suction casing also tends to decrease in the same manner as the water level in the suction water tank. However, since the air discharge force of the air discharge means is acting on the upper part in the suction casing, the water level drop in the suction casing is suppressed by this air discharge force. For this reason, in the inside of a suction casing, a negative pressure part will be formed in the upper level of a water surface, and the water level in a suction casing is hold | maintained in a position higher than the water level of a suction water tank. Therefore, the drainage pump can be operated without sucking air.
On the other hand, even if air is sucked into the suction casing from the water suction port because the water level of the suction water tank is lowered near the upper end of the water suction port in the suction casing, the sucked air (bubbles) Since it raises toward the upper end of a suction casing and is discharged | emitted by an air discharge means, it can suppress sucking into a drainage pump.
本発明においては、前記吸込ケーシングに予旋回流付与手段を備えることが好ましい。 In this invention, it is preferable to equip the said suction casing with a pre-swirl flow provision means.
このようにすることで、吸込ケーシングに吸い込まれた水は、予旋回したのちに排水ポンプに吸い込まれることになる。このため、予旋回流に空気(気泡)が混入していても、予旋回している間に気泡をケーシングの上端に向かって上昇させる時間を稼ぐことができるので、空気の分離能力を高めて排水ポンプに空気が吸い込まれるのを抑制することができる。 By doing in this way, the water sucked into the suction casing is sucked into the drainage pump after pre-turning. For this reason, even if air (bubbles) is mixed in the pre-swirl flow, it is possible to earn time for raising the bubbles toward the upper end of the casing during the pre-swirl. Air can be prevented from being sucked into the drainage pump.
本発明によれば、最低水位を従来より低いレベルに低下させても、空気を吸い込むことなくポンプを運転することができるので、吸込水槽内の残存水量を少なくし、保水量と比較して残存水量の割合を小さくすることができる。 According to the present invention, since the pump can be operated without sucking air even if the minimum water level is lowered to a level lower than the conventional level, the remaining water amount in the suction water tank is reduced, and the remaining water amount is compared with the retained water amount. The ratio of the amount of water can be reduced.
図1は本発明の実施形態を一部断面にして示す側面図、図2は図1のA−A矢視図である。
図1および図2において、本発明に係る排水ポンプシステムの実施形態では、排水ポンプPとして立軸斜流ポンプが使用される。この立軸斜流ポンプPは、複数の水中軸受10に回転自在に支持された鉛直な主軸11と、主軸11の下端部に固着した羽根車12と、羽根車12を回転自在に収容した吐出しボウル13と、吐出しボウル13の上側に連設されるとともに主軸11を収容した揚水管14と、揚水管14の上側に連設され、かつ主軸11を液密で回転自在に貫通させて上側に導出した吐出曲管15とを備え、吐出しボウル13に連通して下向きに吸込ベルマウス16を設け、吐出曲管15の下流側に吐出弁17と排水管18を連設している。そして、吸込水槽19の天井に相当するポンプ設置床20を貫通して、該ポンプ設置床20に吊持した状態で設置される。
1 is a side view showing an embodiment of the present invention with a partial cross section, and FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG.
1 and 2, in the embodiment of the drainage pump system according to the present invention, a vertical shaft diagonal flow pump is used as the drainage pump P. This vertical shaft mixed flow pump P includes a vertical main shaft 11 rotatably supported by a plurality of
立軸斜流ポンプPの吸込ベルマウス16は、密閉構造の吸込ケーシング21の内部に開口している。吸込ケーシング21は、天井21aと底21bおよび周壁21cとを備えた円筒状のもので、製缶加工などによって水密に構成されて吸込水槽19の底19aに移動不能に設置されており、その天井21aの中心部を水密に貫通した状態で吸込ベルマウス16が吸込ケーシング21の内部に着脱可能に挿入されて組み付けられている。この組み付け状態において、吸込ケーシング21の底21bから吸込ベルマウス16までの距離H5は、立軸斜流ポンプPの口径Dと同じ大きさに設定されている。また、吸込ケーシング21の直径D1は口径Dの3〜5倍の大きさ(本実施形態では4D)に設定され、その高さH9は口径Dの約2.5倍の大きさに設定してある。
The
一方、吸込ケーシング21の周壁21cにおける吸込水槽19の上流側に指向する半円部の中央部には、吸込水槽19に開口する吸水口21dが吸込水槽19の上流側にのびて設けられていおり、この吸水口21dの高さH7を約0.5Dに設定してある。
On the other hand, a
他方、吸込ケーシング21における天井21aの一側に空気排出口21eが設けられ、この空気排出口21eが排気管22a,排気弁22bおよび排気ポンプ22cなどを備えた空気排出手段22に接続されている。
On the other hand, an
前記構成において、吸込水槽19の水位が吸込ケーシング21の天井21a以上の領域にある場合は、空気排出手段22の排気弁22bを閉め、排気ポンプ22cの運転を停止した状態で立軸斜流ポンプPの運転がなされる。立軸斜流ポンプPが運転されることで、吸込水槽19内の水は、吸水口21dから吸込ケーシング21内に流入して吸込ベルマウス16に吸い込まれ、吐出しボウル13から揚水管14に吐出され、揚水管14内を上昇して吐出曲管15、吐出弁17、排水管18の経路で排水される。
In the above configuration, when the water level of the
立軸斜流ポンプPの運転継続により、吸込水槽19の水位が吸込ケーシング21の天井21aより低いレベルLWL1まで低下したならば、この水位LWL1は水位検知手段(図示省略)によって検知され、この水位検知に基づいて空気排出手段22の空気排出力を吸込ケーシング21内の上部に作用させる。すなわち、空気排出手段22の排気弁22bを開いて排気ポンプ22cを運転する。なお、一例としてLWL1までの深さ(高さ)H6はポンプの口径Dの約2倍(2D)に設定している。
If the water level in the
立軸斜流ポンプPの運転をさらに継続することで、吸込水槽19の水位がレベルLWL1から吸水口21dの上端のレベルLWL2付近まで低下することにより、吸込ケーシング21内の水位もLWL2まで低下しようとする。しかし、吸込ケーシング21内の上部には、空気排出手段22の空気排出力が作用しているので、この空気排出力によって吸込ケーシング21内の水位低下が抑制される。このため、吸込ケーシング21の内部では、水面の上位に負圧部23が形成されることになって、吸込ケーシング21内の水位WLを吸込水槽19の水位LWL2よりも高位置に保持する。したがって、吸込水槽19の水位がLWL2付近に低下するまで、空気を吸い込むことなく立軸斜流ポンプPを運転することができる。
By further continuing the operation of the vertical shaft mixed flow pump P, the water level in the
前述のように、吸込水槽19の水位がLWL2付近に低下することで、吸水口21dから吸込ケーシング21内に空気が吸い込まれたとしても、この吸い込まれた空気(気泡)は、自己の浮力により負圧部23まで上昇したのち、空気排出手段22によって排出されるので、立軸斜流ポンプPに吸い込まれることを抑制できる。
As described above, even if air is sucked into the
吸込水槽19の水位がLWL2付近まで低下したならば、この水位LWL2は水位検知手段(図示省略)によって検知され、この水位検知に基づいて立軸斜流ポンプPに運転が停止される。
If the water level in the
すなわち、本発明によれば、吸込水槽19の最低水位をおおよそ吸水口21dの高さH7である0.5Dに相当するLWL2に低下させても、空気を吸い込むことなく立軸斜流ポンプPを運転することができるので、最高水位HWLから吸込水槽19の底19aまでの深さH1と比較して、最低水位LWL2から底19aまでの深さH7が相当に小さくなるので、最高水位HWLと最低水位LWL2との水位差H8が従来の排水ポンプシステムの水位差H3(図7参照)よりも格段に大きくなって、吸込水槽19の保水量と比較して残存水量の割合を飛躍的に小さくすることができる。
That is, according to the present invention, even if the minimum water level of the
本発明においては、密閉構造の吸込ケーシング21に予旋回流付与手段を備えることが好ましい。すなわち、図3に示すように、吸込ケーシング21の周壁21cにおける吸込水槽19の上流側に指向する半円部の一側偏心位置に、該周壁21cの内側で羽根車12の回転方向Rと同じ方向の予旋回流S1を発生させ得る指向性を有して、吸水口21dを周壁21cの接線付近に設けることで、予旋回流付与手段24を構成している。
In the present invention, the
このように、予旋回流付与手段24を備えることで、吸込ケーシング21に吸い込まれた水は、羽根車12の回転方向Rと同じ方向に予旋回S1したのちに吸込ベルマウス16(図1参照)に吸い込まれることになる。このため、予旋回流S1に空気(気泡)が混入していても、予旋回している間に気泡を負圧部23(図1参照)まで上昇させる時間を稼ぐことができるので、空気の分離能力を高めて立軸斜流ポンプPに空気が吸い込まれるのをさらに抑制することができる。
Thus, by providing the pre-swirl flow imparting means 24, the water sucked into the
図4に示すように、吸込ケーシング21の周壁21cにおける吸込水槽19の上流側に指向する半円部の他側偏心位置に、該周壁21cの内側で羽根車12の回転方向Rの反対方向の予旋回流S2を発生させ得る指向性を有して、吸水口21dを周壁21cの接線付近に設けることで、予旋回流付与手段24を構成してもよい。
As shown in FIG. 4, the other side eccentric position of the semicircular portion of the
このような予旋回流付与手段24であっても、吸込ケーシング21に吸い込まれた水は、羽根車12の回転方向Rの反対方向に予旋回S2したのちに吸込ベルマウス16(図1参照)に吸い込まれることになるので、予旋回流S2に空気(気泡)が混入していても、予旋回している間に気泡を負圧部23(図1参照)まで上昇させる時間を稼ぐことができるため、空気の分離能力を高めて立軸斜流ポンプPに空気が吸い込まれるのをさらに抑制することができる。
Even in such a pre-swirl
ただし、図3に示す予旋回流付与手段24では、立軸斜流ポンプPの揚程低下が懸念され、図4に示す予旋回流付与手段24では、立軸斜流ポンプPの馬力オーバが懸念されるので、これらの点を考慮して設計されたポンプを使用することが必要である。 However, in the pre-swirl flow applying means 24 shown in FIG. 3, there is a concern about the lowering of the head of the vertical-shaft mixed flow pump P, and in the pre-swirling flow applying means 24 shown in FIG. Therefore, it is necessary to use a pump designed in consideration of these points.
なお、前記実施形態では、排水ポンプとして立軸斜流ポンプを使用しているが、立軸軸流ポンプ、横軸ポンプあるいは他の形式のポンプの適用が可能であることはいうまでもない。 In the above embodiment, the vertical shaft diagonal flow pump is used as the drainage pump, but it goes without saying that a vertical shaft pump, a horizontal pump, or other types of pumps can be applied.
また、前記排気ポンプ22cに代えて排風機を使用した構造の空気排出手段22であってもよい。さらに、図1の二点鎖線で示すように、吸込ケーシング21における天井21aの一側に設けた空気排出口21eと吐出曲管15の負圧部分である内周側曲率の内部とを結ぶ排気管22dと、この排気管22dに介設した排気弁22eとで空気排出手段22を構成してもよい。
Moreover, it may be an air discharge means 22 having a structure using an air exhaust instead of the exhaust pump 22c. Further, as shown by a two-dot chain line in FIG. 1, the exhaust gas connecting the
さらに、図3に示す予旋回流付与手段24に代えて、図5に示す構造の予旋回流付与手段24を採用してもよい。この予旋回流付与手段24は、図3で説明した吸水口21dに代えて、吸込ケーシング21の周壁21cに円周方向に適当な間隔を隔てて複数個のスリット21fを形成し、各スリット21fには、周壁21cの内側で羽根車12の回転方向Rと同じ方向の予旋回流S1を発生させ得る指向性を有して案内羽根21gを取付けた構造のものである。なお、スリット21fは、吸込ケーシング21の下端から約0.5D(DはポンプPの口径)の範囲のみに開口するように形成されている。
Furthermore, instead of the pre-swirl flow applying means 24 shown in FIG. 3, the pre-swirl flow applying means 24 having the structure shown in FIG. 5 may be adopted. The pre-swirl flow imparting means 24 forms a plurality of
また、図4に示す予旋回流付与手段24に代えて、図6に示す構造の予旋回流付与手段24を採用してもよい。この予旋回流付与手段24は、図4で説明した吸水口21dに代えて、吸込ケーシング21の周壁21cに円周方向に適当な間隔を隔てて複数個のスリット21fを形成し、各スリット21fには、周壁21cの内側で羽根車12の回転方向Rの反対方向の予旋回流S2を発生させ得る指向性を有して、案内羽根21gを取付けた構造のものである。なお、この場合においても、スリット21fは、吸込ケーシング21の下端から約0.5D(DはポンプPの口径)の範囲のみに開口するように形成されている。
Further, instead of the pre-swirl flow applying means 24 shown in FIG. 4, the pre-swirl flow applying means 24 having the structure shown in FIG. 6 may be adopted. This pre-swirl flow applying means 24 forms a plurality of
16 吸込ベルマウス(排水ポンプの吸込口)
19 吸込水槽
21 密閉構造の吸込ケーシング
21a 吸込ケーシングの天井
21d 吸水口
21e 空気排出口
24 予旋回流付与手段
P 立軸斜流ポンプ(排水ポンプ)
16 Suction bell mouth (suction port of drainage pump)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記吸込ケーシングに予旋回流付与手段が備わっていることを特徴とする排水ポンプシステム。
The drainage pump system according to claim 1,
A drainage pump system characterized in that the suction casing is provided with a pre-swirl flow imparting means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004160855A JP2005337203A (en) | 2004-05-31 | 2004-05-31 | Drain pump system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004160855A JP2005337203A (en) | 2004-05-31 | 2004-05-31 | Drain pump system |
Publications (1)
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JP (1) | JP2005337203A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101471808B1 (en) * | 2014-04-18 | 2014-12-10 | 금전기업 주식회사 | The water pump is equipped with anti-vortex |
JP7476071B2 (en) | 2020-09-30 | 2024-04-30 | 株式会社日立インダストリアルプロダクツ | Vertical Pump |
-
2004
- 2004-05-31 JP JP2004160855A patent/JP2005337203A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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KR101471808B1 (en) * | 2014-04-18 | 2014-12-10 | 금전기업 주식회사 | The water pump is equipped with anti-vortex |
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