JP2009203806A - Preceding standby operation pump and method for operating same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排水機場の吸込水槽等に設置される先行待機運転ポンプ及びその運転方法に関する。 The present invention relates to a prior standby operation pump installed in a suction water tank or the like of a drainage station and an operation method thereof.
従来、吸込水槽内で開口する吸込口を下端に有するケーシングと、前記ケーシングの内部に配置する羽根車と、前記羽根車より下方の前記ケーシング内に空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させるための気水混合用の給気口を備えた立軸ポンプ、すなわち、先行待機運転ポンプが知られている(特許文献1、2等参照)。
しかしながら、気水混合用給気口だけでは適正な空気量を導入することが困難であった。すなわち、気水混合運転時、所定水位で揚水遮断に十分な空気量を導入可能な空気管を設置すると、気水混合運転では必要以上の空気量を導入してしまい振動が増加するとともに、所定水位より上で揚水を遮断する可能性がある。かといって導入可能な空気量を減らした空気管では、吸込水槽内の水位が揚水を遮断したい水位まで低下しても揚水を遮断できなくなるおそれがあり、必要な空気を渦を吸うことで補って揚水を遮断するため、振動が大きくなることがあった。そして、ポンプの振動レベルが大になるとその分ポンプの強度を上げる必要があるため、ポンプ重量が重くなることがあった。また、ポンプ重量が重くなると吸込水槽の上面を覆ってポンプを吊設している排水機場の床強度も上げる必要がある場合があった。 However, it has been difficult to introduce an appropriate amount of air using only the air / water mixing inlet. That is, when an air pipe capable of introducing a sufficient amount of air for shutting off pumping at a predetermined water level is installed at the time of air-water mixing operation, the air-water mixing operation introduces an excessive amount of air and increases vibrations. There is a possibility of blocking pumping above the water level. However, with an air pipe that reduces the amount of air that can be introduced, even if the water level in the suction tank drops to the level at which it is desired to block the pumping, the pumping may not be blocked. In order to cut off the pumping, the vibration sometimes increased. When the vibration level of the pump increases, it is necessary to increase the strength of the pump accordingly, which may increase the weight of the pump. Further, when the pump weight increases, it may be necessary to increase the floor strength of the drainage station that covers the upper surface of the suction water tank and suspends the pump.
本発明の先行待機運転ポンプは、吸込水槽内で開口する吸込口を下端に有するケーシングと、前記ケーシング内部に配置する羽根車と、前記吸込水槽の水位が第一の所定水位以下の状態において前記羽根車より下方の前記ケーシング内に空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させるための第一の給気口と、前記吸込水槽の水位が前記第一の所定水位より低い第二の所定水位になった時に、前記羽根車より下方の前記ケーシング内に空気を導入することで揚水を遮断するための第二の給気口を設け、前記二種類の給気口と前記ケーシング内部とを連通させる空気管を備えることを特徴とする。 The preceding standby operation pump of the present invention includes a casing having a suction port opened in the suction water tank at a lower end, an impeller disposed inside the casing, and a state in which the water level of the suction water tank is equal to or lower than a first predetermined water level. A first air supply port for reducing the amount of drainage by pumping water while introducing air into the casing below the impeller, and a second predetermined level in which the water level of the suction water tank is lower than the first predetermined level When the water level is reached, a second air supply port for blocking pumping is provided by introducing air into the casing below the impeller, and the two types of air supply ports and the inside of the casing are provided. It is characterized by including an air pipe to be communicated.
また、本発明の先行待機運転ポンプの運転方法は、吸込水槽内で開口する吸込口を下端に有するケーシングと、前記ケーシング内部に配置する羽根車と、第一及び第二の二種類の給気口を設け、前記二種類の給気口と前記ケーシング内部とを連通させる空気管を備え、前記吸込水槽の水位が第一の所定水位以下の状態において前記羽根車より下方の前記ケーシング内に前記第一の給気口から空気管を通して空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させた気水混合運転を行い、気水混合運転して前記吸込水槽の水位が前記第一の所定水位より低い第二の所定水位になった時に、前記羽根車より下方の前記ケーシング内に前記第二の給気口から空気管を通して空気を導入することで揚水を遮断し、揚水遮断運転に切り替えることを特徴とする。 Further, the operation method of the preceding standby operation pump of the present invention includes a casing having a suction port opened in the suction water tank at the lower end, an impeller disposed inside the casing, and first and second types of air supply. An air pipe that communicates between the two types of air supply ports and the inside of the casing, and in the casing below the impeller in a state where the water level of the suction water tank is equal to or lower than a first predetermined water level. An air-water mixing operation in which the amount of discharged water is reduced by pumping water while introducing air through the air pipe from the first air supply port, and the water level of the suction water tank is changed from the first predetermined water level by the air-water mixing operation. When the low second predetermined water level is reached, pumping is shut off by introducing air through the air pipe from the second air supply port into the casing below the impeller, and switching to pumping shut-off operation is performed. Features and That.
本発明の先行待機運転ポンプにおいては、以下の構成を採用することが望ましい。 The preceding standby operation pump of the present invention preferably employs the following configuration.
前記第一の給気口と前記ケーシング内部とを連通させる気水混合用空気管と、前記第二の給気口と前記ケーシング内部を連通させる揚水遮断用空気管とを備える。 An air / water mixing air pipe for communicating the first air supply port and the inside of the casing, and a pumping-off air pipe for communicating the second air supply port and the inside of the casing.
前記揚水遮断用空気管に開閉手段を備える。 The pumping-off air pipe is provided with opening / closing means.
前記揚水遮断用空気管の給気口を前記第二の所定水位で水没するように設ける。 An air supply port of the pumping-off air pipe is provided so as to be submerged at the second predetermined water level.
前記揚水遮断用空気管のケーシング内の開口位置が前記気水混合用空気管のケーシング内の開口位置より上方である。 The opening position in the casing of the pumping-off air pipe is above the opening position in the casing of the air / water mixing air pipe.
前記気水混合用空気管のケーシング内の開口位置が前記揚水遮断用空気管のケーシング内の開口位置より上方である。 The opening position in the casing of the air / water mixing air pipe is above the opening position in the casing of the pumping-off air pipe.
前記ケーシングの内面に前記揚水遮断用空気管の開口部近傍の流体圧力を低減させる圧力低減手段を設ける。 Pressure reducing means for reducing the fluid pressure in the vicinity of the opening of the pumping-off air pipe is provided on the inner surface of the casing.
前記圧力低減手段が前記羽根車を取り付ける主軸の下端軸受を前記ケーシングの内面に固定する支持部材である。 The pressure reducing means is a support member that fixes a lower end bearing of a main shaft to which the impeller is attached to an inner surface of the casing.
前記気水混合用空気管の給気口を前記第一の所定水位で没水するように設ける。 The air supply port of the air / water mixing air pipe is provided so as to be submerged at the first predetermined water level.
前記揚水遮断用空気管と気水混合用空気管の少なくとも一方は逆U字状に形成され、逆U字状の折返し部が空気管のケーシング内の開口位置に発生する最大負圧による吸込み揚程よりも高い位置に設定されている。 At least one of the pumping-off air pipe and the air-water mixing air pipe is formed in an inverted U-shape, and the suction head by the maximum negative pressure generated by the inverted U-shaped folded portion at the opening position in the casing of the air tube. Is set to a higher position.
前記羽根車より下方の前記ケーシングの外面に渦発生防止板を設ける。 A vortex generation prevention plate is provided on the outer surface of the casing below the impeller.
本発明の先行待機運転ポンプ及びその運転方法によれば、揚水遮断に十分な空気量を揚水遮断時にのみ導入することができるとともに、気水混合運転時に導入する空気量の適正化を容易に図ることができ、気水混合用給気口だけで空気を導入する場合よりも渦の発生や振動を抑えることができる。この結果、ポンプの強度を上げる必要がなくポンプを軽量化することができ、排水機場の床強度も上げる必要がなくなる場合もある。 According to the preceding standby operation pump and the operation method of the present invention, it is possible to introduce an air amount sufficient for shutting off the pumping water only at the time of shutting off the pumping water, and to easily optimize the air amount introduced during the air-water mixing operation. Therefore, it is possible to suppress the generation of vortices and vibrations compared to the case where air is introduced only by the air / water mixing supply port. As a result, it is not necessary to increase the strength of the pump, it is possible to reduce the weight of the pump, and it may not be necessary to increase the floor strength of the drainage station.
本発明において、二種類の給気口とケーシング内部とを連通させる空気管には一本の管から分岐させた管を用いても良いが、第一の給気口とケーシング内部とを連通させる気水混合用空気管と、第二の給気口とケーシング内部を連通させる揚水遮断用空気管とを備えると、気水混合運転時に導入する空気量と揚水遮断時に導入する空気量が、それぞれ、設定し易くなり、上記作用効果を容易に実現できる。 In the present invention, a pipe branched from one pipe may be used as the air pipe that communicates the two types of air inlets with the inside of the casing, but the first air inlet and the inside of the casing are in communication with each other. When equipped with an air / water mixing air pipe, and a pumping shut-off air pipe that allows the second air supply port and the casing to communicate with each other, the amount of air introduced at the time of air / water mixing operation and the amount of air introduced at the time of shutting off the pumping water are respectively It becomes easy to set and the above-mentioned effects can be easily realized.
また、揚水遮断用空気管の給気口は常時大気に開放しても良いが、揚水遮断用空気管に開閉手段を備えると、吸込水槽の水位が第二の所定水位になった時に揚水を遮断でき、揚水遮断水位にバラツキを生じるのを防止できるので、上記作用効果を助長して実現できる。 In addition, the air inlet of the pumping-off air pipe may be open to the atmosphere at all times, but if the pumping-off air pipe is provided with an opening / closing means, the pumping water will be discharged when the water level in the suction tank reaches the second predetermined water level. Since it can interrupt | block and it can prevent producing a variation in a pumping off water level, it can implement | achieve by promoting the said effect.
また、開閉手段は弁でも良いが、揚水遮断用空気管の給気口を第二の所定水位(例えば揚水遮断水位と略等しい水位)で水没するように設けると、この構成が開閉手段になり、吸込水槽内の水で揚水遮断用空気管の給気口を開閉することができるので、揚水遮断用空気管の給気口を開閉するための制御機構等が不要になる。 The opening / closing means may be a valve, but if the air supply port of the pumping-off air pipe is provided to be submerged at a second predetermined water level (for example, a water level substantially equal to the pumping-off water level), this configuration becomes the opening / closing means. Since the air supply port of the pumping-off air pipe can be opened and closed by the water in the suction water tank, a control mechanism for opening and closing the air supply port of the pumping-off air pipe is not required.
また、気水混合用空気管のケーシング内の開口位置と揚水遮断用空気管のケーシング内の開口位置の上下方向の位置関係は同じでも良いが、揚水遮断用空気管のケーシング内の開口位置が気水混合用空気管のケーシング内の開口位置より上方であると、揚水遮断時に羽根車より下方のケーシング内に揚水遮断用空気管からより羽根車に近い位置で効率良くかつ効果的に空気を導入(吸気)することができるので、吸水位が下降しているとき(気水混合運転時)において、精度良くかつ安定して確実に揚水を遮断し易くなるとともに、気水混合用空気管のケーシング内の開口位置をより低くすることができるので、揚水遮断水位をより低水位化し易くなる。 In addition, the vertical positional relationship between the opening position in the casing of the air / water mixing air pipe and the opening position in the casing of the pumping-off air pipe may be the same, but the opening position in the casing of the pumping-off air pipe is the same. When the air pipe is above the opening position in the casing of the air / water mixing air pipe, the air is efficiently and effectively sent to the casing below the impeller at the position close to the impeller when the pumping is shut off. Since it can be introduced (intake), when the water absorption level is lowered (during air-water mixing operation), it becomes easy to shut off pumping accurately and stably, and the air pipe for mixing air and water Since the opening position in a casing can be made lower, it becomes easy to make a pumping cutoff water level lower.
一方、気水混合用空気管のケーシング内の開口位置が揚水遮断用空気管のケーシング内の開口位置より上方であると、揚水遮断時における羽根車による負圧度合いを低減できるので、揚水遮断時の吸込水槽の僅かな水位変動によるハンチング現象(揚水遮断時のケーシング内から吸込水槽への逆流等による水位上昇による揚水開始とそれによる水位低下による揚水遮断を交互に繰り返す現象)が発生し難くなる。 On the other hand, if the opening position in the casing of the air / water mixing air pipe is above the opening position in the casing of the pumping-off air pipe, the negative pressure level by the impeller at the time of pumping off can be reduced. Hunting phenomenon due to slight fluctuations in the water level of the suction water tank (a phenomenon in which the pumping starts due to the water level rising due to the backflow from the casing to the suction water tank when the pumping shuts off, and the pumping shutoff due to the lowering of the water level alternately) .
また、ケーシングの内面に揚水遮断用空気管の開口部近傍の流体圧力を低減させる圧力低減手段を設けると、揚水遮断用空気管を通して安定的に空気を導入することができるので、より確実に揚水遮断運転に切り替えることができる。 In addition, if pressure reducing means for reducing the fluid pressure near the opening of the pumping-off air pipe is provided on the inner surface of the casing, air can be stably introduced through the pumping-off air pipe, so that the pumping can be performed more reliably. It can be switched to shut-off operation.
また、圧力低減手段が、揚水遮断用空気管のケーシング内の開口位置の羽根車回転方向上流側近傍に設けるケーシング内面の突起又は揚水遮断用空気管のケーシング内の開口位置に設けるケーシング内面の凹部でも良いが、羽根車を取り付ける主軸の下端軸受をケーシングの内面に固定する支持部材であると、羽根車より下方のケーシング構造を簡略化して、ポンプを軽量化できる。 Further, the pressure reducing means has a protrusion on the inner surface of the casing provided in the vicinity of the upstream side in the impeller rotation direction of the opening position in the casing of the pumping-off air pipe or a recess in the inner surface of the casing provided in the opening position in the casing of the pumping-up air pipe However, if the support member fixes the lower end bearing of the main shaft to which the impeller is attached to the inner surface of the casing, the casing structure below the impeller can be simplified and the pump can be reduced in weight.
また、気水混合用空気管には開閉手段を備えても備えなくてもいずれでも良いが、備えた場合、第一の所定水位、例えば気水混合運転して吸込水槽内の水位がそれ以下ではケーシングの吸込口から渦、すなわち、空気を吸い込んでしまう最低水位に等しい水位で開閉手段により気水混合用空気管を閉じて空気の導入を完全に止めることができるので、吸込水槽の水位が空気を吸い込んでしまう最低水位以上でポンプの定格排水量における全量運転を行うことができる。ここで、備える場合は、気水混合用空気管の給気口を前記最低水位で没水するように設けると、この構成が開閉手段になり、吸込水槽内の水で気水混合用空気管を開閉することができるので、気水混合用空気管を開閉するための制御機構等が不要になる。 Further, the air / water mixing air pipe may or may not be provided with an opening / closing means. However, if it is provided, the first predetermined water level, for example, the water level in the suction water tank is lower than that in the air / water mixing operation. In the vortex from the suction port of the casing, that is, the air level can be completely stopped by closing the air / water mixing air pipe by the opening / closing means at a water level equal to the lowest water level that sucks in air. Full operation at the rated drainage volume of the pump can be performed above the minimum water level that inhales air. In this case, when the air inlet of the air / water mixing air pipe is provided so as to be submerged at the lowest water level, this structure becomes an opening / closing means, and the air pipe for air / water mixing with the water in the suction water tank Can be opened and closed, so that a control mechanism or the like for opening and closing the air / water mixing air pipe is not required.
また、揚水遮断用空気管と気水混合用空気管の少なくとも一方は逆U字状に形成され、逆U字状の折返し部が空気管のケーシング内の開口位置に発生する最大負圧による吸込み揚程よりも高い位置に設定されていると、揚水運転中に空気管のケーシング内開口端生じる負圧に相当する高さだけ水が吸い上げられて釣り合った状態になるが、逆U字状の空気管の折返し部を越えて水が吸い上げられることがないので、空気管からゴミなどが折返し部に詰まる可能性を少なくすることができる。 In addition, at least one of the pumping-off air pipe and the air / water mixing air pipe is formed in an inverted U shape, and the reverse U-shaped folded portion is sucked by the maximum negative pressure generated at the opening position in the casing of the air tube. If it is set at a position higher than the head, water is sucked up by a height corresponding to the negative pressure generated at the open end in the casing of the air pipe during the pumping operation, and it becomes a balanced state, but the inverted U-shaped air Since water is not sucked up beyond the folded portion of the tube, it is possible to reduce the possibility that dust or the like is clogged from the air tube into the folded portion.
また、羽根車より下方のケーシングの外面に渦発生防止板を設けると、吸込水槽の水位が前記揚水遮断水位以下の低水位のときに渦の発生をより抑えることができるので、揚水遮断水位をより低水位化でき、吸込水槽のより低水位まで排水することができる。 In addition, if a vortex generation prevention plate is provided on the outer surface of the casing below the impeller, the generation of vortices can be further suppressed when the water level of the suction tank is a low level below the pumping cutoff water level. The water level can be further lowered, and the water can be discharged to a lower water level in the suction water tank.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は第1実施例を示す先行待機運転ポンプの縦断面図、図2は同ポンプにおける空気導入部の横断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a preceding standby operation pump showing a first embodiment, and FIG. 2 is a transverse sectional view of an air introduction portion in the pump.
図1、2において、先行待機運転ポンプ1は、排水機場の吸込水槽2内に流入する雨水等の水を下流側に排水する立軸ポンプである。
In FIGS. 1 and 2, a preceding standby operation pump 1 is a vertical pump that drains water such as rainwater flowing into the
鉛直方向に延びるケーシング3は、直管状の揚水管4と、揚水管4の下端に連結されたポンプケーシング5と、ポンプケーシング5の下端に連結された吸込管(吸込ベル)6と、揚水管4の上端に連結されて鉛直方向から水平方向に湾曲した吐出エルボ7とを備え、吸込管6の下端(ケーシング3の下端)に吸込口8を有し、吐出エルボ7の吐出口9(ケーシング3の上端)に吐出管(排水管)10が連結されている。
The
羽根車11は、主軸13を介してポンプケーシング5内に配設され、羽根車11より上方(下流側)のポンプケーシング5内に複数の案内羽根12が配設されている。
The
鉛直方向に延びる主軸13は、ケーシング3の中心に複数の軸受14、15、16を介して支持され、主軸13の下端近傍に羽根車11が一体回転可能に取り付けられている。主軸13の上端側は、吐出エルボ7を回転自在、かつ、水密に貫通してケーシング3の外部に突出され、エンジン、電動機等の駆動源及び減速機構からなる回転駆動機構17に連結されている。
The
主軸13の下端を支持する下端軸受16は、外面を4枚(複数枚)の支持板16aを介して羽根車11の直ぐ下側(上流側)で吸込管6の内面に固定されている。支持板16aは、相対する下端軸受16の外面と吸込管6の内面との間の通路を略等間隔に仕切り、水が軸方向に流れるように案内する案内板を兼ねている。残りの軸受14、15の外面も同様の支持板14a、15aによって揚水管4の内面に固定されている。
The lower end bearing 16 that supports the lower end of the
ケーシング3の上部には据え付け用のフランジ18が設けられ、吸込水槽2の上面を覆っている排水機場のコンクリート製の床19にはフランジ18より下側のポンプ1を挿通可能な孔20が設けられ、ポンプ1が、フランジ18より下側を孔20を介して吸込水槽2内に吊り下げた状態で床19にフランジ18を介して据え付けられている。
A
そして、先行待機運転ポンプ1は、吸込水槽2の水位WLが後述する最低水位LWL以下の状態において、羽根車11より下方のケーシング3内に空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させるための気水混合用と、気水混合運転して吸込水槽2の水位が前記最低水位LWLより低い、後述する揚水遮断水位SWLになった時に、羽根車11より下方のケーシング3内に空気を導入することで揚水を遮断するための揚水遮断用の2系統の空気管21、22(空気管の一例)とを備え、各空気管21、22には、それぞれ、開閉手段23、24を備えている。
And in the state where the water level WL of the
羽根車11より下方の吸込管6(ケーシングの一例)の管壁には、気水混合用空気管21の取付部となる内外面貫通の第一の開口(気水混合用空気導入口;ケーシング内の開口)25と、揚水遮断用空気管22の取付部となる第二の開口(揚水遮断用空気導入口;ケーシング内の開口)26が設けられている。
On the pipe wall of the suction pipe 6 (an example of the casing) below the
本実施例では、第一の開口25は、2つ(複数)、同じ高さ位置で等間隔に配置している。第二の開口26は、1つ、第一の開口25に対して高低差を設けて羽根車11の下端より下方で第一の開口25より上方に配置し、かつ、第一の開口25に対して上下方向でも重ならないように周方向位置も異ならせて配置している。しかも、第二の開口26の周方向位置は、隣接する2つの第一の開口25間の略中央に位置するように第一の開口25に対して周方向に位置ずれさせている。したがって、本実施例では、気水混合用空気管21は、2本(複数本)備えられている。
In the present embodiment, two (plural)
気水混合用空気管21は、上端に折返し部を有する逆U字形に曲げ形成されており、上端の折返し部が床19より上側に配置されている。そして、両端部が孔20を介して吸込水槽2内に延ばされ、一端21aが第一の開口25に接続されている。なお、折返し部は湯水に伴って第一の開口25に発生する最大負圧による吸込み揚程よりも高い位置に設定されているので、逆U字状の空気管の折返し部を越えて水が吸い上げられることがないので、空気管からゴミなどが折返し部に詰まる可能性を少なくすることができる。
The air-water
また、気水混合用空気管21の先端21b(他端;第一の給気口の一例)は、吸込水槽2の水位(以下、「吸水位」という。)LWが後述する最低水位LWL(第一の所定水位の一例)にまで上昇したときに水没するように設けられる。したがって、気水混合用空気管21の先端21bは、吸水位LWが最低水位LWLに上昇するまでは大気中で開放されて気水混合用空気管21を開いた状態に保持し、吸水位LWが最低水位LWLにまで上昇したときに吸込水槽2内の水によって塞がれて吸水位LWが最低水位LWL以上のときに気水混合用空気管21を閉じた状態に保持する。すなわち、気水混合用空気管21の開閉手段23は、気水混合用空気管21の先端21bによって構成されている。
Further, the
揚水遮断用空気管22は、気水混合用空気管21と同様に、上端に折返し部を有する逆U字形に曲げ形成されており、上端の折返し部が床19より上側に配置されている。そして、両端部が孔20を介して吸込水槽2内に延ばされ、一端22aが第二の開口26に接続されている。なお、折返し部は湯水に伴って第二の開口26に発生する最大負圧による吸込み揚程よりも高い位置に設定されているので、逆U字状の空気管の折返し部を越えて水が吸い上げられることがないので、空気管からゴミなどが折返し部に詰まる可能性を少なくすることができる。
Similarly to the air / water mixing
また、揚水遮断用空気管22の先端22b(他端;第二の給気口の一例)は、吸水位LWが後述する揚水遮断水位SWL(第二の所定水位の一例)にまで上昇したときに水没するように設けられる。したがって、揚水遮断用空気管22の先端22bは、吸水位LWが揚水遮断水位SWLに上昇するまでは大気中で開放されて揚水遮断用空気管22を開いた状態に保持し、吸水位LWが揚水遮断水位SWLにまで上昇したときに吸込水槽2内の水によって塞がれて吸水位LWが揚水遮断水位SWL以上のときに揚水遮断用空気管22を閉じた状態に保持する。すなわち、揚水遮断用空気管22の開閉手段24は、揚水遮断用空気管22の先端22bによって構成されている。
Further, when the
本実施例では、2系統の気水混合用空気管21と揚水遮断用空気管22は、2本の気水混合用空気管21から導入する空気量と1本の揚水遮断用空気管22から導入する空気量が略同じになるような管径のものが使用されている。2本の気水混合用空気管21に対し揚水遮断用空気管22が1本であるから、各気水混合用空気管21の管径は揚水遮断用空気管22の管径の略1/√2である。
In the present embodiment, the two air / water mixing
吸込管6の内面には、第二の開口26部近傍の流体圧力を低減させる圧力低減手段として羽根車回転方向の流れを遮るリブ27が設けられている。ここで、図2に示すように、下端軸受16の4枚の支持板16aは、そのうち1枚の支持板16aの外端部が、軸方向から見て、第二の開口26の羽根車回転方向(矢印A方向)上流側近傍で吸込管6の内面に連結されるように、相対する下端軸受16の外面と吸込管6の内面との間に架設されている。また、下端軸受16の4枚の支持板16aは、下端が第一の開口25より上方に位置し、上端が羽根車11の下端より下方に位置して、第一の開口25は含まず第二の開口26は含む高さ範囲で、相対する下端軸受16の外面と吸込管6の内面との間に架設されている。したがって、第二の開口26の羽根車回転方向上流側近傍で吸込管6の内面に連結されている支持板16aの外端部は、第二の開口26を通過する直前で羽根車回転方向の流れを遮る。すなわち、圧力低減手段27は、第二の開口26の羽根車回転方向上流側近傍で吸込管6の内面に連結されている支持板(リブ)16aの外端部によって構成されている。なお、圧力低減手段としてのリブは、前記実施形態に限定されるものではなく、ケーシングの内面に片持ち状態で突出させた形態等であってもよい。
On the inner surface of the
下端軸受16の4枚の支持板16aは、そのうち1枚の支持板16aの外端部が、軸方向から見て、第二の開口26の羽根車回転方向上流側近傍で吸込管6の内面に連結されると、その1枚の支持板16aと隣接する2枚の支持板16aの外端部は、軸方向から見て、第一の開口25の羽根車回転方向上流側近傍で吸込管6の内面に連結されるようになる。すなわち、吸込管6に設ける両開口25、26と下端軸受16の支持板16aの外端部との周方向の位置関係は、軸方向から見て、両開口25、26の羽根車回転方向上流側近傍に支持板16aの外端部が位置するようになっている。
Of the four
吸込口8と第一の開口25との間の吸込管6の外面には、渦発生防止板28が設けられている。渦発生防止板28は、吸水位LWが揚水遮断水位SWL付近まで低下したときにその水面と面接触する水平板で構成されている。水平板は、吸込口8より大きく、かつ、床19の孔20よりも小さく形成されている。なお、渦発生防止板28は、第一の開口25より下方の吸込管6の外面に放射状に設ける複数の垂直板で構成しても良い。また、孔20よりも大きな水平板や垂直板を用いても良い。
A vortex
次に、図1を参照して先行待機運転ポンプ1の高さ方向の構造と吸水位LWの関係を説明する。 Next, the relationship between the structure in the height direction of the preceding standby operation pump 1 and the water absorption level LW will be described with reference to FIG.
まず、吸込水槽2にはその許容水位として、吸込水槽2に固有の最高水位HWLが設定されている。
First, the maximum water level HWL peculiar to the
最高水位HWLより下方にはポンプ1(ここでのポンプは、空気管21、22や渦発生防止板28を備えていない立軸ポンプをいう。)に固有の最低水位LWL(第一の所定水位の一例)が設定されている。最低水位LWLはそれ以下では吸込口8から渦、すなわち、空気を吸い込み、振動や騒音が発生し、運転が継続できなくなる吸水位WLに相当する。そして、ポンプ1は、気水混合用空気管21を通して羽根車11より下方のケーシング3内に空気を導入しながら揚水し排水量を低下させて運転することで、最低水位LWLより低い吸水位WLでの始動及び連続運転を可能にしたものであるから、気水混合用空気管21の先端21bは、少なくとも吸水位WLが最低水位LWLより低下したときに大気中に開放される位置に設けておけば良い。本実施例では、気水混合用空気管21にも開閉手段23を備えており、開閉手段23は、気水混合用用空気管21の先端21bによって構成されている。したがって、上記のとおり、気水混合用空気管21の先端21b(第一の給気口の一例)は、吸水位LWが最低水位LWLにまで上昇したときに水没するように設けられ、吸水位LWが最低水位LWLに上昇するまでは大気中で開放されて気水混合用空気管21を開いた状態に保持し、吸水位LWが最低水位LWLにまで上昇したときに吸込水槽2内の水によって塞がれて吸水位LWが最低水位LWL以上のときに気水混合用空気管21を閉じた状態に保持するのである。
Below the highest water level HWL, the lowest water level LWL (the first predetermined water level), which is unique to the pump 1 (the pump here is a vertical shaft pump that does not include the
羽根車11は最低水位LWLより下方に配置されている。最低水位LWLであれば羽根車11の全体又は少なくとも羽根車11の下端部が水没するように配置されている。
The
最低水位LWLの下方には揚水開始水位RWLが設定されている。揚水開始水位RWLは羽根車11の下端の吸水位WLに相当し、ポンプ1の始動後に一番最初(羽根車11より上方のケーシング3内に水がない場合)に揚水を開始する吸水位WLである。
A pumping start water level RWL is set below the lowest water level LWL. The pumping start water level RWL corresponds to the water absorption level WL at the lower end of the
揚水開始水位RWLの下方には第二の開口26と圧力低減手段27(下端軸受16の支持板16a)が配置され、その下方には第一の開口25が配置されている。
A
揚水開始水位RWLの下方には再揚水開始水位CWLが設定されている。再揚水開始水位CWLは第一の開口25の上端の吸水位WLに相当し、一旦排水を行い揚水遮断運転(待機運転)になった後(羽根車11より上方のケーシング3内に水がある場合)に再揚水できる吸水位WLである。
A re-pumping start water level CWL is set below the pumping start water level RWL. The re-pumping start water level CWL corresponds to the water absorption level WL at the upper end of the
再揚水開始水位CWLの下方には揚水遮断水位SWL(第二の所定水位の一例)が設定されている。再揚水開始水位CWLは、気水混合運転して吸水位WLが第一の開口25より低下したときに開閉手段24により揚水遮断用空気管22を開き、揚水遮断用空気管22を通して羽根車11より下方のケーシング3内に空気を導入して揚水を遮断し、揚水遮断運転に切り替える吸水位WLである。したがって、上記のとおり、揚水遮断用空気管22の先端22b(第二の給気口の一例)は、吸水位LWが揚水遮断水位SWLにまで上昇したときに水没するように設けられ、吸水位LWが揚水遮断水位SWLに上昇するまでは大気中で開放されて揚水遮断用空気管22を開いた状態に保持し、吸水位LWが揚水遮断水位SWLにまで上昇したときに吸込水槽2内の水によって塞がれて吸水位LWが揚水遮断水位SWL以上のときに揚水遮断用空気管22を閉じた状態に保持するのである。
Below the re-pumping start water level CWL, a pumping cutoff water level SWL (an example of a second predetermined water level) is set. The re-pumping start water level CWL opens the pumping shut-off
吸水位WLが揚水遮断水位SWL付近の低水位でポンプ1を運転すると、渦が発生し易く、渦、すなわち、空気を吸い込み易いので、渦発生防止手段28は、上記のとおり、吸込口8と第一の開口26との間の吸込管6の外面に配置されている。
When the pump 1 is operated at a low water level near the pumping cutoff water level SWL, vortices are likely to be generated, and vortex, that is, air is easily sucked. It is arranged on the outer surface of the
揚水遮断水位SWLの下方には吸込口8が配置されている。例えば、吸込口8は吸込水槽2の底面2aに対しケーシング3の胴部である揚水管4の管径(内径)に略等しい寸法の高さ位置に開口されている。
A
次に、図1を参照して先行待機運転ポンプ1の運転状態(排水状態)の推移を説明する。 Next, the transition of the operation state (drainage state) of the preceding standby operation pump 1 will be described with reference to FIG.
先行待機運転ポンプ1であるので、降雨情報等に基づいて、吸水位WLが最低水位LWL(第一の所定水位の一例)にまで上昇する前に始動する。本実施例では、吸込水槽2への雨水等の水により吸水位WLが揚水遮断水位SWL(第二の所定水位の一例)にまで上昇し、揚水遮断用空気管22が開閉手段24により閉じられたときにポンプ1を始動する。
Since it is the advance standby operation pump 1, it starts before the water absorption level WL rises to the lowest water level LWL (an example of the first predetermined water level) based on rainfall information or the like. In the present embodiment, the water absorption level WL rises to the pumping cutoff water level SWL (an example of the second predetermined water level) due to water such as rainwater entering the
ポンプ1を始動して吸水位WLが揚水開始水位RWLに上昇するまでは、羽根車11が気中で空転する空運転になる。
Until the water absorption level WL rises to the pumping start water level RWL after the pump 1 is started, the
吸水位WLが上昇して揚水開始水位RWLに到達すると、羽根車11は揚水を開始し、排水を開始するが、このとき、第一の開口25部の圧力は羽根車11の流入側の水の流れによって低下して大気圧よりも低くなる。そして、気水混合用空気管21の先端21b(第一の給気口の一例)は開閉手段23により開状態に保持されているので、気水混合用空気管21を通して第一の開口25から空気が吸い込まれ、羽根車11は水ともに空気を吸い込みながら揚水するので、排水量は定格の排水量より低下した状態で排水が開始する。すなわち、気水混合運転の開始である。
When the water absorption level WL rises and reaches the pumping start water level RWL, the
気水混合運転状態において、吸水位WLがさらに上昇し、最低水位LWL(第一の所定水位の一例)に到達すると、それまで開状態に保持されていた気水混合用空気管21の先端21b(第一の給気口の一例)が開閉手段23により閉じられ、第一の開口25からの空気の吸い込みがなくなるので、定格の排水量における排水が開始する。すなわち、全量運転の開始である。
In the air-water mixing operation state, when the water absorption level WL further rises and reaches the lowest water level LWL (an example of the first predetermined water level), the
全量運転して吸水位WLがさらに上昇している場合には全量運転を継続する。 If the water absorption level WL is further increased after the full operation, the full operation is continued.
一方、全量運転してポンプ1の排水量が吸込水槽2への雨水等の水の流入量を上回り吸水位WLが下降に転じて最低水位LWL(第一の所定水位の一例)を下回った時点で、それまで閉状態に保持されていた気水混合用空気管21の先端21b(第一の給気口の一例)が開閉手段23により開かれ、第一の開口25からの空気の吸い込みが開始され、全量運転から気水混合運転へと移行する。
On the other hand, when the total amount of operation is started and the drainage amount of the pump 1 exceeds the inflow amount of water such as rainwater into the
気水混合運転して吸水位WLがさらに低下すると、吸水位WLの低下に応じて空気の吸込量が徐々に増加し、代わりに水量が徐々に減少するので、排水量は徐々に減少して行く。そして、吸水位WLがさらに低下し、揚水開始水位RWL、再揚水開始水位CWLを下回り、ついに揚水遮断水位SWL(第二の所定水位の一例)を下回った時点で、それまで閉状態に保持されていた揚水遮断用空気管22の先端22b(第二の給気口の一例)が開閉手段24により開かれる。第二の開口26部の圧力は羽根車11の流入側の水の流れによって低下して大気圧よりも低く負圧になっているので、揚水遮断用空気管22を通して第二の開口26からも空気が吸い込まれ、水と空気の混合割合が非常に高くなり、羽根車11は水を吸い込むことができなくなって、排水が停止する。すなわち、気水混合運転から揚水遮断運転に切り替えられる。なお、揚水遮断用空気管22の先端22bと水面の間に一定以上の隙間を生じた時点で揚水遮断に必要な空気がケーシング内に吸込まれるようになるので、実際に揚水が遮断される水位は揚水遮断用空気管22の先端22bが水没する水位よりもやや低い水位となるが、本明細書の揚水遮断用水位SWLをはじめとする水位は、これらを包含した幅を持った吸水位WLを表す概念である。
When the water absorption level WL is further lowered by the air-water mixing operation, the air suction amount gradually increases in accordance with the decrease in the water absorption level WL, and instead the water amount gradually decreases, so the drainage amount gradually decreases. . Then, when the water absorption level WL further decreases, falls below the pumping start water level RWL and the re-pumping start water level CWL, and finally falls below the pumping cutoff water level SWL (an example of the second predetermined water level), it is held closed until then. The
揚水遮断運転時(待機運転)に吸水位WLが上昇すると、今度は羽根車11より上方のケーシング3内に水があるので、吸水位WLが揚水遮断水位SWL(第二の所定水位の一例)を上回り(それまで開状態に保持されていた揚水遮断用空気管22の先端22bが開閉手段24により閉じられ、第二の開口26からの空気の吸い込みがなくなる。)、再揚水開始水位CWLに到達した時点で、羽根車11は水ともに空気(気水混合用空気管21を通して第一の開口25から吸い込む空気)を吸い込みながら揚水を開始する。気水混合運転の再開である。
When the water absorption level WL rises during the pumping shut-off operation (standby operation), since there is water in the
このようにして、ポンプ1は、吸水位WLに関係なく始動後の空運転及び一旦排水後の空運転(揚水遮断運転)と全量運転との間で運転を継続することができ、しかも、空運転と全量運転との間の移り変わりはなめらかで、渦の発生、ポンプ1の振動、軸トルクの過大な変化が抑えられている。 In this way, the pump 1 can continue the operation between the idle operation after start-up and the empty operation after the drainage (pumping shut-off operation) and the full operation, regardless of the water absorption level WL. The transition between operation and full operation is smooth, and vortex generation, pump 1 vibration, and excessive change in shaft torque are suppressed.
以上から明らかなように、吸込水槽2内で開口する吸込口8を下端に有するケーシング3と、ケーシング3内部に配置する羽根車11と、吸水位WLが最低水位LWL(第一の所定水位の一例)以下の状態において羽根車11より下方のケーシング3内に空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させるための気水混合用空気管21の先端21b(第一の給気口の一例)と、吸水位WLが前記最低水位LWLより低い揚水遮断水位SWL(第二の所定水位の一例)になった時に、羽根車11より下方のケーシング3内に空気を導入することで揚水を遮断するための揚水遮断用空気管22の先端22b(第二の給気口の一例)を設け、二種類の気水混合用空気管21の先端21b及び揚水遮断用空気管22の先端22bとケーシング3内とを連通させる気水混合用空気管21と揚水遮断用空気管22(空気管の一例)とを備える本実施例の先行待機運転ポンプ1、及び吸込水槽2内で開口する吸込口8を下端に有するケーシング3と、ケーシング3内部に配置する羽根車11と、気水混合用空気管21の先端21b及び揚水遮断用空気管22の先端22b(第一及び第二の二種類の給気口の一例)を設け、気水混合用空気管21の先端21b及び揚水遮断用空気管22の先端22bとケーシング3内部とを連通させる気水混合用空気管21と揚水遮断用空気管22(空気管の一例)を備え、吸水位WLが最低水位LWL以下の状態において羽根車11より下方のケーシング3内に気水混合用空気管21の先端21bから気水混合用空気管21を通して空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させた気水混合運転を行い、気水混合運転して吸水位WLが最低水位LWLより低い揚水遮断水位SWLになった時に、羽根車11より下方のケーシング3内に揚水遮断用空気管22の先端22bから揚水遮断用空気管22を通して空気を導入することで揚水を遮断し、揚水遮断運転に切り替える本実施例の先行待機運転ポンプでは、揚水遮断に十分な空気量を揚水遮断時にのみ導入することができるとともに、気水混合運転時に導入する空気量の適正化を容易に図ることができ、気水混合用空気管21の先端21bだけで空気を導入する場合よりも確実に揚水を遮断できるので渦の発生や振動を抑えることができる。この結果、ポンプ1の強度を上げる必要がなくポンプ1を軽量化することや、排水機場の床19強度も上げる必要がなくなる場合がある。
As is clear from the above, the
本実施例の先行待機運転ポンプでは、気水混合用空気管21の先端21bとケーシング3内部とを連通させる気水混合用空気管21と、揚水遮断用空気管22の先端22bとケーシング3内部を連通させる揚水遮断用空気管22とを備えるので、気水混合運転時に導入する空気量と揚水遮断時に導入する空気量が、それぞれ、設定し易くなり、上記作用効果を容易に実現できる。
In the preceding standby operation pump of the present embodiment, the air / water mixing
また、揚水遮断用空気管22に開閉手段24を備えるので、吸水位WLが揚水遮断水位SWLになった時に揚水を遮断でき、揚水遮断水位にバラツキを生じるのを防止できるので、上記作用効果を助長して実現できる。
In addition, since the pumping shut-off
また、揚水遮断用空気管22の先端22bを揚水遮断水位SWLで水没するように設けるので、この構成が開閉手段24になり、吸込水槽2内の水で揚水遮断用空気管22の先端22bを開閉することができるので、揚水遮断用空気管22の先端22bを開閉するための制御機構等が不要になる。
Further, since the
また、揚水遮断用空気管22の先端22bを揚水遮断水位SWLで水没するように設けるので、この構成が開閉手段24になり、吸込水槽2内の水で揚水遮断用空気管22の先端22bを開閉することができるので、揚水遮断用空気管22の先端22bを開閉するための制御機構等が不要になる。
Further, since the
なお、ケーシング内の開口位置が羽根車11に近い方の空気管の方が、低水位時には空気をより多く吸い込む。また、揚水を遮断するためには、羽根車11より下方のケーシング3の断面(通路)に空気を満たすことで羽根車11と水の接触を断つ必要があり、そのためには水流により羽根車11より下方のケーシング3内の空気が上方に移動することを踏まえて、短時間に大量に空気を導入する必要がある。本実施例では、揚水遮断用空気管22のケーシング3内の開口26位置が気水混合用空気管21のケーシング3内の開口25位置より上方であるので、揚水遮断時に羽根車11より下方のケーシング3内に揚水遮断用空気管22からより羽根車11に近い位置で効率良くかつ効果的に空気を導入(吸気)することができるので、水位下降局面(気水混合運転時)において、精度良くかつ安定して揚水を遮断できる。さらに、揚水遮断水位SWLは気水混合用空気管21のケーシング3内の開口26高さにて決定する要素がある(開口26高さが低ければ、より低水位で揚水を遮断する)。ゆえにより低水位で揚水を遮断させる場合には、気水混合用空気管21のケーシング3内の開口26位置は、より下側にすることが望ましい。そして、気水混合用空気管21のケーシング3内の開口25位置は揚水遮断用空気管22のケーシング3内の開口26位置より下方で、より低くすることができるので、揚水遮断水位SWLをより低水位化し易くなる。すなわち、このような気水混合用空気管21のケーシング3内の開口25位置と揚水遮断用空気管22のケーシング3内の開口26位置の位置関係は低水位での用水遮断に適している。
Note that the air pipe whose opening position in the casing is closer to the
また、ケーシング3の内面に揚水遮断用空気管22の開口26部近傍の流体圧力を低減させる圧力低減手段27を設けるので、揚水遮断用空気管22を通して安定的に空気を導入することができ、より確実に揚水遮断運転に切り替えることができる。
Further, since the pressure reducing means 27 for reducing the fluid pressure in the vicinity of the
また、圧力低減手段27が羽根車11を取り付ける主軸13の下端軸受16をケーシング3の内面に固定する支持板(リブ)16a(支持部材の一例)であるので、羽根車11より下方のケーシング3構造を簡略化して、ポンプ1を軽量化できる。
Further, since the
また、気水混合用空気管21に開閉手段23を備えるので、気水混合運転して吸水位WLが最低水位LWL以上で開閉手段23により気水混合用空気管23を閉じて空気の導入を完全に止めることができ、最低水位LWL以上でポンプ1の定格排水量における全量運転を行うことができる。ここで、気水混合用空気管21の先端21bを最低水位LWLで没水するように設けると、この構成が開閉手段23になり、吸込水槽2内の水で気水混合用空気管21の先端21bを開閉することができるので、気水混合用空気管21の先端21bを開閉するための制御機構等が不要になる。
In addition, since the air / water mixing
また、羽根車11より下方のケーシング3の外面に渦発生防止板28を設けるので、吸水位WLが揚水遮断水位SWL以下の低水位のときに渦の発生をより抑えることができ、揚水遮断水位SWLをより低水位化でき、吸込水槽2のより低水位まで排水することができる。
Further, since the vortex
続いて、図3を参照して第2実施例の先行待機運転ポンプ1Aを説明する。なお、第1実施例の先行待機運転ポンプ1と同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
Next, the preceding
図3において、先行待機運転ポンプ1Aは、略直管状の気水混合用空気管21Aと揚水遮断用空気管22Aを備えている。気水混合用空気管21Aは、上端近傍が床19より上側に配置されている。そして、孔20を介して吸込水槽2内に延ばされ、下端21Aaが第一の開口25に接続されている。床19より上側に配置されている気水混合用空気管21Aは逆U状に曲げ形成されて、気水混合用空気管21Aの上端21Abが下向きで大気中に常時開放されている。
In FIG. 3, the preceding standby operation pump 1 </ b> A includes a substantially straight tubular air / water mixing
一方、揚水遮断用空気管22Aは、上端近傍が床19より上側に配置されている。そして、孔20を介して吸込水槽2内に延ばされ、下端22Aaが第二の開口26に接続されている。床19より上側に配置されている揚水遮断用空気管22Aには、開閉手段として開閉弁(電磁弁)24Aを備えており、揚水遮断用空気管22Aの上端22Abが開閉弁24Aを介して大気中に開放されている。
On the other hand, the pumping
また、吸込管6の内面には、第一の開口25及び第二の開口26の両方の開口部近傍の流体圧力を低減させる圧力低減手段27Aが設けられている。圧力低減手段27Aは、下端軸受16の支持板(リブ)であって、外端部の第一の開口25及び第二の開口26に対する周方向の相対位置は図2に示す位置であり、外端部が羽根車11より下方で第一の開口25及び第二の開口26の高さ範囲をカバーする高さ(上下幅)を有する支持板16Aaのその外端部よって構成されている。
In addition, pressure reducing means 27 </ b> A is provided on the inner surface of the
本実施例の先行待機運転ポンプ1Aでは、開閉弁24Aを吸水位WLを検出する水位センサ等に基づいて開閉制御することで、第1実施例の先行待機運転ポンプ1Aと同じ機能を発揮することができる。但し、気水混合用空気管21Aは大気中に常時開放されている。
In the preceding
また、第一の開口25及び第二の開口26の両方の開口部近傍の流体圧力を低減させる圧力低減手段27Aが設けられているので、第一の開口25についても、気水混合用空気管21Aを通して安定的に空気を導入することができる。
In addition, since the pressure reducing means 27A for reducing the fluid pressure in the vicinity of the openings of both the
続いて、図4を参照して第3実施例の先行待機運転ポンプ1Bを説明する。なお、第1及び第2実施例の先行待機運転ポンプ1及び1Aと同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
Next, the preceding
図4において、先行待機運転ポンプ1Bは、第1及び第2実施例の先行待機運転ポンプ1及び1Aの第一の開口25と第二の開口26の位置関係とは上下逆の位置関係を有する第一の開口25Bと第二の開口26Bとが設けられている。そして、第一の開口25Bには気水混合用空気管21の一端21a(気水混合用空気管21Aの一端21Aaでも可)が接続され、第二の開口26Bには揚水遮断用空気管22の一端22a(揚水遮断用空気管22Aの一端22Aaでも可)が接続されている。
In FIG. 4, the preceding standby operation pump 1 </ b> B has an upside down positional relationship with respect to the positional relationship between the
本実施例の先行待機運転ポンプ1Bでも、第2実施例の先行待機運転ポンプ1Aと同じ機能を発揮することができる。
The preceding
また、本実施例の先行待機運転ポンプ1Bでは、気水混合用空気管21又は21Aのケーシング3内の開口25B位置が揚水遮断用空気管22又は22Aのケーシング3内の開口26B位置より上方であるので、揚水遮断時における羽根車11による負圧度合いを低減でき、揚水遮断時の吸込水槽3の僅かな水位変動によるハンチング現象(揚水遮断時のケーシング3内から吸込水槽2への逆流等による吸水位WLの上昇による揚水開始とそれによる吸水位WLの低下による揚水遮断を交互に繰り返す現象)が発生し難くなる。
In the preceding
続いて、図5を参照して第4実施例の先行待機運転ポンプ1Cを説明する。なお、第1ないし第3実施例の先行待機運転ポンプ1ないし1Bと同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。 Next, the preceding standby operation pump 1C of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the prior | preceding standby operation pumps 1 to 1B of 1st thru | or 3rd Example, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図5において、先行待機運転ポンプ1Cは、吸込管6の管壁における第一の開口25部と第二の開口26部に、内面が凹、外面が凸になる凹部6aが設けられており、各凹部6aに第一の開口25と第二の開口26を設けている。各凹部6aが各開口25,26部近傍の流体圧を低減させる圧力低減手段27Cになり、該圧力低減手段27Cによっても気水混合用空気や揚水遮断用空気が吸い込み易くなる。そして、羽根車回転方向(矢印A方向)の上流側の壁面6qに開口25,26を設けることにより、各凹部6aの底部側の壁面6rに開口25,26を設ける場合よりも流体圧を低減する効果を大きくすることもできる。すなわち、気水混合用空気や揚水遮断用空気が気水混合用空気管21や揚水遮断用空気管22を通して安定的に導入することができる。また、このような圧力低減手段27Cは下端軸受16を設けない構造にも適用することができる。
In FIG. 5, the preceding standby operation pump 1 </ b> C is provided with a
続いて、図6を参照して第5実施例の先行待機運転ポンプ1Dを説明する。なお、第1ないし第4実施例の先行待機運転ポンプ1ないし1Cと同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
Next, the preceding
図6において、先行待機運転ポンプ1Dは、上記ハンチング現象を防止するために、揚水遮断用空気管22の上端折り返し部と先端22bの間から分岐されたU字管30を備えている。U字管30は、その両端(上端)の略水平な基端(分岐端)30aの上面と先端(開口)30bが、第二の開口26の上端の吸水位WLに略等しい閉水位YWLに沿うように設けられるとともに、下端の略水平な折返し部30cの上面が、揚水遮断水位SWLに略等しい開水位XWLに沿うように設けられる。ここで、揚水遮断用空気管22の先端22bは、U字管30の折返し部30cの下面より下方に配置され、揚水遮断用空気管22は、高低差のある2つの給気口、すなわち、上側の給気口であるU字管30の先端30bと下側の給気口である揚水遮断用空気管22の先端22bを第二の開口26に連通させている。
In FIG. 6, the preceding standby operation pump 1 </ b> D includes a
そして、揚水遮断水位SWL以下から吸水位WLが上昇する際は、管内に水がないので、U字管30の先端30b及び揚水遮断用空気管22の先端22bから空気を吸い、再揚水開始水位CWLまで吸水位WLが上昇し、揚水遮断用空気管22の先端22bが水没しても、U字管30の先端30bより吸気を続け、閉水位YWLになると、U字管30の先端30bが水没することで閉じられるので、第二の開口26からの空気の吸い込みがなくなり、第一の開口25からの空気のみを吸い込む気水混合運転となる。
When the water absorption level WL rises from the pumping cutoff water level SWL or lower, there is no water in the pipe, so air is sucked from the
すなわち、揚水遮断水位SWL以下からの吸水位WLの上昇局面では、閉水位YWLまでは揚水遮断用空気管22が大気中に開放保持されて、揚水遮断用空気管22を通して第二の開口26から空気が吸い込まれ、閉水位YWL以上では揚水遮断用空気管22が塞がれて、第二の開口26からの空気の吸い込みがなくなる。このように吸水位WLが上昇する方向のときにはU字環30の先端30bが開閉手段24として機能する。
That is, in the rising phase of the water absorption level WL from the pumping shutoff water level SWL or lower, the pumping
一方、最低水位LWL以上から吸水位WLが下降する際は、最低水位LWLまで吸水位WLが下降しても、U字管30の先端30bと揚水遮断用空気管22の先端22bの両方とも水没している。閉水位YWLになると、U字管30の先端30bは大気中に出るが、U字管30の先端30b側に溜まっている水は抜けきらないが、揚水遮断水位SWL以下になれば、管内の水位がより低下し、U字管30の折返し部30cの上部より水面が下がればU字管30の先端30bから空気を吸う。
On the other hand, when the water absorption level WL is lowered from the minimum water level LWL or higher, even if the water absorption level WL is lowered to the lowest water level LWL, both the
すなわち、最低水位LWL以上からの吸水位WLが下降局面では、揚水遮断水位SWLまでは揚水遮断用空気管22が塞がれて、第二の開口26からの空気の吸い込みがなく、揚水遮断水位SWL以下では揚水遮断用空気管22が大気中に開放保持されて、揚水遮断用空気管22を通して第二の開口26から空気が吸い込まれる。このように、吸水位WLが低下する方向のときは、U字管30の折返し部30cが開閉手段24として機能する。
That is, when the water absorption level WL from the minimum water level LWL is lowering, the pumping shut-off
本実施例の先行待機運転ポンプ1Dでは、吸水位WLの上昇時と下降時で異なる吸水位WLで揚水遮断用空気管22が大気に開放されるため、すなわち、吸水位WLの下降時には揚水遮断水位SWL(開水位XWL)で揚水遮断用空気管22が大気に開放され、吸水位WLの上昇時には揚水遮断水位SWL(開水位XWL)より高い閉水位YWLで揚水遮断用空気管22が大気に開放されるので、揚水遮断時にケーシング3内から吸込水槽2への逆流等で吸水位WLが再揚水開始水位CWLにまで上昇しても、揚水を開始せず、揚水遮断運転を続ける。従って、上記ハンチング現象を防止することができる。
In the preceding
なお、上記第1ないし第5第実施例では、気水混合用と揚水遮断用の2系統の空気管を備えた構成で説明を行ったが、図7ないし図9に示す第6ないし第8実施例の先行待機運転ポンプ1Eないし1Gのように、空気管を途中から分岐させたり、空気管の管壁に孔をあけて給気口として機能させるようにしても良い。 In the first to fifth embodiments, the description has been made with the configuration including the two air pipes for air-water mixing and pumping-off, but the sixth to eighth shown in FIGS. 7 to 9 are used. As in the preceding standby operation pumps 1E to 1G of the embodiment, the air pipe may be branched from the middle, or a hole may be made in the pipe wall of the air pipe so as to function as an air supply port.
図7に示す第6実施例の先行待機運転ポンプ1Eでは、揚水遮断用空気管22の途中から分岐させた逆U字形の細管でなる気水混合用空気管21Eを備えている。この気水混合用空気管21Eは、両端の分岐端部21Eaと先端(第一の給気口の一例)21Ebが最低水位LWL(第一の所定水位の一例)で水没するように設けられている。
The preceding
図8に示す第7実施例の先行待機運転ポンプ1Fでは、揚水遮断用空気管22の途中から分岐させたL字形の短い細管でなる気水混合用空気管21Fを備えている。この気水混合用空気管21Fは、全体が最低水位LWL(第一の所定水位の一例)で水没するように設けられている。すなわち、先端(第一の給気口の一例)21Fbが最低水位LWL(第一の所定水位の一例)で水没するように設けられている。
The preceding
図9に示す第8実施例の先行待機運転ポンプ1Gでは、揚水遮断用空気管22の管壁の途中に直接開設した給気口21Ga(第一の給気口の一例)を備えている。この給気口21Gaは、最低水位LWL(第一の所定水位の一例)で水没する位置に配置されている。
The preceding
上記実施例では、ケーシング内の開口が、ケーシング内壁と同じ面に形成されている例で説明を行ったが、空気管をケーシング内面より内側に突出するように配置し、空気管の開口位置をケーシングの壁面よりも中心側に配置するようにしてもよい。こうすることでケーシング内に空気が吸引されやすくなる。 In the above embodiment, the example in which the opening in the casing is formed on the same surface as the inner wall of the casing has been described, but the air pipe is arranged so as to protrude inward from the inner surface of the casing, and the opening position of the air pipe is set. You may make it arrange | position to the center side rather than the wall surface of a casing. By doing so, air is easily sucked into the casing.
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G 先行待機運転ポンプ
2 吸込水槽
3 ケーシング
8 吸込口
11 羽根車
13 主軸
16 下端軸受
16a 支持板(支持部材)
21 気水混合用空気管
21b 先端(第一の給気口の一例)
22 揚水遮断用空気管
22b 先端(第二の給気口の一例)
23 開閉手段(気水混合用)
24 開閉手段(揚水遮断用)
25 第一の開口
26 第二の開口
27 リブ(圧力低減手段の一例)
28 渦発生防止板
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G Advance standby operation pump 2
21 Air tube for air / water mixing 21b Tip (example of first air supply port)
22 Pumping shut-off
23 Opening / closing means (for air / water mixing)
24 Opening / closing means (for pumping off)
25 1st opening 26
28 Vortex generation prevention plate
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