JP2019027361A - Pump monitor device and pump monitor method - Google Patents

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祐治 兼森
Yuji Kanemori
祐治 兼森
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Abstract

To detect underwater vortexes occurring in a suction sump with high accuracy.SOLUTION: A pump monitoring device 30 includes: a sensor 32 which is disposed on a bottom wall 3 of a suction sump 1 and detects a liquid pressure at the lower side of a pump casing 12; and a controller 50 which determines whether or not an underwater vortex A occurs in the suction sump 1 based on change of the pressure detected by the sensor 32. The sensor 32 is disposed in a movable body 34 which can be moved on the bottom wall 3 by a liquid current in the suction sump 1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ポンプ監視装置、及びポンプ監視方法に関する。   The present invention relates to a pump monitoring apparatus and a pump monitoring method.

排水機場では、ポンプの運転により吸込水槽内の液位が低くなるに従って、吸込水槽の底壁から吸込口に向けて延びる水中渦が発生する。この水中渦の渦芯はキャビテーションであるため、ポンプケーシング内の排出流体は液体と気体の二相流になる。水中渦は、ポンプの振動の原因の1つであり、据付床の劣化の原因にもなっている。特許文献1には、送信器と受信器を備える超音波センサを吸込水槽内に配置し、吸込水槽内に発生した水中渦を検出できるようにしたポンプ設備が開示されている。   In the drainage station, underwater vortices extending from the bottom wall of the suction water tank toward the suction port are generated as the liquid level in the suction water tank becomes lower due to the operation of the pump. Since the vortex core of this underwater vortex is cavitation, the discharged fluid in the pump casing is a two-phase flow of liquid and gas. The underwater vortex is one of the causes of the vibration of the pump and also causes the deterioration of the installation floor. Patent Document 1 discloses a pump facility in which an ultrasonic sensor including a transmitter and a receiver is arranged in a suction water tank so that an underwater vortex generated in the suction water tank can be detected.

特開2017−31948号公報JP 2017-31948 A

吸込水槽内に流入した液体には異物(固形物)が含まれている。よって、特許文献1のポンプ設備では、超音波センサが異物を検出することがあるため、水中渦の検出精度が低い。   The liquid that has flowed into the suction water tank contains foreign matter (solid matter). Therefore, in the pump equipment of patent document 1, since an ultrasonic sensor may detect a foreign material, the detection accuracy of an underwater vortex is low.

本発明は、吸込水槽内に発生した水中渦を高精度に検出できるポンプ監視装置、及びポンプ監視方法を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a pump monitoring apparatus and a pump monitoring method that can detect an underwater vortex generated in a suction water tank with high accuracy.

吸込水槽内の液位が所定位置よりも高い場合、液体の流れは低速であるため、吸込水槽内には水中渦は発生しない。排出により吸込水槽内の液位が低下すると、液体の流れが高速になるため、吸込水槽内に水中渦が発生する。すると、連続的に空気がポンプケーシングに入り込むため、排出流体が気液二相流になり、液体のみの単相流の場合よりも、ポンプの全揚程は低く、吐出量は少なくなる。また、水中渦の中心圧力は、水中渦の成長に従って低くなる。本発明は、かかる新たな知見に基づいてなされたものである。   When the liquid level in the suction water tank is higher than a predetermined position, the flow of the liquid is low speed, so that no underwater vortex is generated in the suction water tank. When the liquid level in the suction water tank decreases due to the discharge, the flow of the liquid becomes high speed, so that an underwater vortex is generated in the suction water tank. Then, since air continuously enters the pump casing, the exhausted fluid becomes a gas-liquid two-phase flow, and the total pump head is lower and the discharge amount is smaller than in the case of a single-phase flow with only liquid. Moreover, the center pressure of the underwater vortex decreases as the underwater vortex grows. The present invention has been made based on such new findings.

本発明は、吸込水槽内にポンプケーシングの少なくとも一部が配置されたポンプの監視装置であって、前記吸込水槽の底壁上に配置され、前記ポンプケーシングの下方の液体圧力を検出するセンサと、前記センサが検出した圧力の変化によって、前記吸込水槽内での水中渦の発生の有無を判断するコントローラとを備える、ポンプ監視装置を提供する。   The present invention is a pump monitoring device in which at least a part of a pump casing is disposed in a suction water tank, the sensor being disposed on a bottom wall of the suction water tank, and detecting a liquid pressure below the pump casing; And a controller for determining whether or not an underwater vortex is generated in the suction water tank according to a change in pressure detected by the sensor.

このポンプ監視装置によれば、センサによってポンプケーシングの下方の液体圧力を検出するため、液体圧力を変化させる水中渦の発生の有無を判断できる。また、吸込水槽内の液体圧力は、液体に混入した異物の影響を受けないため、水中渦の発生を高精度に検出できる。   According to this pump monitoring apparatus, since the liquid pressure below the pump casing is detected by the sensor, it is possible to determine whether or not an underwater vortex that changes the liquid pressure is generated. Moreover, since the liquid pressure in the suction water tank is not affected by the foreign matter mixed in the liquid, it is possible to detect the generation of the underwater vortex with high accuracy.

前記センサは、前記吸込水槽内の液流よって前記底壁上を移動可能な可動体に配置されている。吸込水槽内の液体は、流入口が形成されたポンプケーシングの下方へ流れる。そのため、この態様によれば、水中渦が発生し易いポンプケーシングの下方に可動体を自動的に配置できる。また、水中渦が発生すると、水中渦による液流と圧力変化によって、可動体が水中渦に接近する。よって、センサによって水中渦による液体圧力の変化(低下)を確実に検出できる。さらに、可動体は、圧力が低下した水中渦の中心へ移動する。よって、底壁上の水中渦の起点を可動体が覆うため、可動体によって、水中渦を消滅しつつ、その部分での以後の水中渦の発生を抑制できる。   The sensor is disposed on a movable body that is movable on the bottom wall by a liquid flow in the suction water tank. The liquid in the suction water tank flows below the pump casing in which the inflow port is formed. Therefore, according to this aspect, the movable body can be automatically arranged below the pump casing where the underwater vortex is likely to occur. Further, when an underwater vortex is generated, the movable body approaches the underwater vortex due to a liquid flow and a pressure change caused by the underwater vortex. Therefore, the change (decrease) in the liquid pressure due to the underwater vortex can be reliably detected by the sensor. Further, the movable body moves to the center of the submerged vortex where the pressure has dropped. Therefore, since the movable body covers the starting point of the underwater vortex on the bottom wall, it is possible to suppress the generation of the subsequent underwater vortex at that portion while the underwater vortex disappears by the movable body.

前記可動体に配置され、前記センサの検出結果を無線送信する検出側送信部と、前記吸込水槽の上部に配置され、無線受信した前記検出側送信部からの前記検出結果を前記コントローラに出力する監視側受信部とを備える。この態様によれば、コントローラとセンサの間に通信用の配線が無いため、配線による可動体の移動の妨げを防止できる。   A detection-side transmission unit that is arranged on the movable body and wirelessly transmits a detection result of the sensor, and is arranged on the suction water tank and outputs the detection result from the detection-side transmission unit that is wirelessly received to the controller. A monitoring-side receiving unit. According to this aspect, since there is no communication wiring between the controller and the sensor, the movement of the movable body due to the wiring can be prevented.

前記吸込水槽の上部に配置され、測位のための基準信号を無線送信する電波送信部と、前記可動体に配置され、前記基準信号を無線受信する検出側受信部と、前記可動体に配置され、前記検出側受信部が受信した基準信号に基づいて前記可動体の位置を計測する測位部とを備え、前記コントローラは、前記検出側送信部から前記監視側受信部が受信した前記測位部の測位結果に基づいて、前記吸込水槽内の前記可動体の位置を特定する。ここで、可動体の位置を特定するということは、水中渦の発生箇所を特定することと同じである。つまり、この態様によれば、コントローラは、センサの検出結果によって水中渦の発生の有無を判断でき、測位部の測位結果によって水中渦の発生箇所を判断できる。よって、メンテナンス時にポンプ設備の管理者は、吸込水槽内の水中渦が発生する部分に、水中渦の発生を抑制するための構造物を設けることで、ポンプによる排水効率を向上できる。   Arranged in the upper part of the suction tank, a radio wave transmitter for wirelessly transmitting a reference signal for positioning, a detector-side receiver for wirelessly receiving the reference signal, and disposed in the movable body A positioning unit that measures the position of the movable body based on a reference signal received by the detection-side receiving unit, and the controller includes a positioning unit that receives the monitoring-side receiving unit from the detection-side transmitting unit. Based on the positioning result, the position of the movable body in the suction water tank is specified. Here, specifying the position of the movable body is the same as specifying the location where the underwater vortex is generated. That is, according to this aspect, the controller can determine whether or not the underwater vortex is generated based on the detection result of the sensor, and can determine the position where the underwater vortex is generated based on the positioning result of the positioning unit. Therefore, the administrator of the pump facility during maintenance can improve the drainage efficiency of the pump by providing a structure for suppressing the generation of the underwater vortex in the portion where the underwater vortex is generated in the suction water tank.

前記可動体は、前記底壁に沿って突出する複数の凸部を備える。又は、前記可動体は、前記底壁側から前記ポンプケーシング側に向けて、直径を次第に小さくした縮径流路を備える。これらの態様によれば、ポンプケーシングの下方での液体の旋回流を効率的に抑制できるため、水中渦の発生又は成長を効果的に抑制できる。   The movable body includes a plurality of convex portions projecting along the bottom wall. Alternatively, the movable body includes a reduced-diameter channel whose diameter is gradually reduced from the bottom wall side toward the pump casing side. According to these aspects, since the swirling flow of the liquid below the pump casing can be efficiently suppressed, generation or growth of the underwater vortex can be effectively suppressed.

また、本発明は、吸込水槽の底壁上に配置したセンサによって、ポンプケーシングの下方の液体圧力を検出し、前記センサが検出した圧力の変化によって、コントローラが前記吸込水槽内での水中渦の発生の有無を判断する、ポンプ監視方法を提供する。   In the present invention, the sensor disposed on the bottom wall of the suction water tank detects the liquid pressure below the pump casing, and the controller detects the submerged vortex in the suction water tank by the change in the pressure detected by the sensor. Provided is a pump monitoring method for determining whether or not an occurrence has occurred.

本発明では、センサによってポンプケーシングの下方の液体圧力を計測するため、吸込水槽内に混入した異物の影響を受けることなく、水中渦の発生の有無を高精度に検出できる。   In the present invention, since the liquid pressure below the pump casing is measured by the sensor, it is possible to detect the presence or absence of underwater vortices with high accuracy without being affected by foreign matter mixed in the suction water tank.

本発明に係る第1実施形態のポンプ監視装置を用いたポンプ設備の断面図。Sectional drawing of the pump installation using the pump monitoring apparatus of 1st Embodiment which concerns on this invention. 吸込水槽内に配置する可動体の斜視図。The perspective view of the movable body arrange | positioned in a suction water tank. ポンプ設備の構成のブロック図。The block diagram of a structure of pump equipment. 吸込水槽内の水位に対する圧力と吐出量の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the pressure with respect to the water level in a suction tank, and discharge amount. 吸込水槽の平断面図。The plane sectional view of a suction tank. 図1の立軸ポンプの一部拡大断面図。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the vertical shaft pump of FIG. 1. 第2実施形態のポンプ監視装置を用いたポンプ設備の断面図。Sectional drawing of the pump installation using the pump monitoring apparatus of 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るポンプ監視装置30を用いたポンプ設備を示す。このポンプ設備は、吸込水槽1に流入した雨水等の液体を下流側へ排出する立軸ポンプ10を備える。ポンプ監視装置30は、吸込水槽1内に配置した圧力センサ32を備え、この圧力センサ32の検出結果に基づいて、水中渦Aの発生の有無を判断する。
(First embodiment)
FIG. 1 shows pump equipment using a pump monitoring device 30 according to the first embodiment of the present invention. The pump facility includes a vertical shaft pump 10 that discharges a liquid such as rainwater flowing into the suction water tank 1 to the downstream side. The pump monitoring device 30 includes a pressure sensor 32 disposed in the suction water tank 1, and determines whether or not the underwater vortex A is generated based on the detection result of the pressure sensor 32.

(立軸ポンプの概要)
図1に示すように、立軸ポンプ10は、ポンプケーシング12、回転軸22、及び羽根車25を備える。
(Outline of vertical shaft pump)
As shown in FIG. 1, the vertical shaft pump 10 includes a pump casing 12, a rotating shaft 22, and an impeller 25.

ポンプケーシング12は、吸込水槽1の上方を覆う据付床2に設置されている。ポンプケーシング12は、据付床2の取付孔2aを貫通して吸込水槽1内に配置された揚水管13と、据付床2上に配置された吐出管19とを備える。   The pump casing 12 is installed on the installation floor 2 that covers the upper side of the suction water tank 1. The pump casing 12 includes a pumping pipe 13 that passes through the mounting hole 2 a of the installation floor 2 and is disposed in the suction water tank 1, and a discharge pipe 19 that is disposed on the installation floor 2.

揚水管13は、ストレート管14、ベーンケース15、及びベルマウス17を備える。ストレート管14は、直径が一様な配管であり、取付孔2a内から下方へ延びている。ベーンケース15は、径方向外向きに膨出した概ね楕円筒状の配管であり、ストレート管14の下端に接続されている。ベルマウス17は、下端に向けて次第に拡径した概ね円錐筒状の配管であり、ベーンケース15の下端に接続されている。ベルマウス17の下端は、吸込水槽1内の液体を吸い込む吸込口18であり、吸込水槽1の底壁3に対して定められた間隔をあけて配置されている。   The pumping pipe 13 includes a straight pipe 14, a vane case 15, and a bell mouth 17. The straight pipe 14 is a pipe having a uniform diameter, and extends downward from the mounting hole 2a. The vane case 15 is a generally elliptical cylindrical pipe bulging outward in the radial direction, and is connected to the lower end of the straight pipe 14. The bell mouth 17 is a pipe having a generally conical cylindrical shape that gradually increases in diameter toward the lower end, and is connected to the lower end of the vane case 15. The lower end of the bell mouth 17 is a suction port 18 for sucking the liquid in the suction water tank 1, and is arranged at a predetermined interval with respect to the bottom wall 3 of the suction water tank 1.

吐出管19は、揚水管13の上端に接続された吐出エルボ20と、据付床2上に配置された送水管(図示せず)とを備える。吐出エルボ20は、軸線が90度湾曲した曲がり管であり、ストレート管14の上端に接続されている。送水管は、軸線が直線状のストレート管である。吐出エルボ20と送水管との間には、軸方向と径方向に変形可能な可撓管(図示せず)が介設されている。   The discharge pipe 19 includes a discharge elbow 20 connected to the upper end of the pumping pipe 13 and a water supply pipe (not shown) disposed on the installation floor 2. The discharge elbow 20 is a bent pipe whose axis is curved by 90 degrees, and is connected to the upper end of the straight pipe 14. The water pipe is a straight pipe having a straight axis. A flexible tube (not shown) that can be deformed in the axial direction and the radial direction is interposed between the discharge elbow 20 and the water supply pipe.

回転軸22は、吐出エルボ20を貫通し、揚水管13の軸線に沿って回転可能に配置されている。回転軸22の上端は、吐出エルボ20から外方へ突出されている。吐出エルボ20の回転軸22が貫通する部分は、軸封装置23によって液密にシールされている。   The rotating shaft 22 penetrates the discharge elbow 20 and is disposed so as to be rotatable along the axis of the pumping pipe 13. The upper end of the rotating shaft 22 protrudes outward from the discharge elbow 20. The portion of the discharge elbow 20 through which the rotating shaft 22 passes is sealed in a liquid-tight manner by a shaft seal device 23.

羽根車25は、ベーンケース15の内部に位置する回転軸22の下端に固定されている。ベーンケース15の内部には軸受ケーシング16が配設されており、この軸受ケーシング16の下側に、羽根車25が配置されている。   The impeller 25 is fixed to the lower end of the rotating shaft 22 located inside the vane case 15. A bearing casing 16 is disposed inside the vane case 15, and an impeller 25 is disposed below the bearing casing 16.

回転軸22の上端には、駆動モータ27が接続されている。駆動モータ27の駆動により回転軸22が回転されると、回転軸22と一体に羽根車25が回転することで、吸込水槽1内の液体がポンプケーシング12内を通って下流側へ排出される。   A drive motor 27 is connected to the upper end of the rotating shaft 22. When the rotating shaft 22 is rotated by driving the drive motor 27, the impeller 25 rotates integrally with the rotating shaft 22, so that the liquid in the suction tank 1 is discharged downstream through the pump casing 12. .

例えば、吸込水槽1内の液位がベーンケース15よりも高い場合、吸込水槽1内の液体の流れは低速であるため、図1のような水中渦A及び/又は空気吸込渦Bは発生しない。排出により吸込水槽1内の液位がベーンケース15よりも低下すると、吸込水槽1内の液体の流れが高速になるため、水中渦A及び/又は空気吸込渦Bが発生する。   For example, when the liquid level in the suction water tank 1 is higher than that of the vane case 15, the flow of the liquid in the suction water tank 1 is low speed, so that the underwater vortex A and / or the air suction vortex B as shown in FIG. . When the liquid level in the suction water tank 1 is lower than that of the vane case 15 due to the discharge, the liquid flow in the suction water tank 1 becomes high speed, so that an underwater vortex A and / or an air suction vortex B are generated.

水中渦Aは、吸込水槽1の底壁3から吸込口18に向けて延びる液流であり、空気吸込渦Bは、液面から吸込口18にかけて生じる液流である。これらの渦A,Bが発生していない定常状態では、ポンプケーシング12内に空気が流入しないため、排出流体は液体のみの単相流である。水中渦Aの渦芯はキャビテーションであるため、水中渦Aの発生状態では、ポンプケーシング12内に空気が流入し、排出流体が液体と気体の二相流になる。空気吸込渦Bの発生状態では、断続的又は連続的に空気が渦に吸い込まれるため、排出流体は二相流になる。排出流体が二相流の場合、排出流体が単相流の場合よりも、立軸ポンプ10の全揚程は低く、吐出量は少なくなる。また、立軸ポンプ10の振動が大きくなるため、据付床2も劣化する。   The underwater vortex A is a liquid flow extending from the bottom wall 3 of the suction water tank 1 toward the suction port 18, and the air suction vortex B is a liquid flow generated from the liquid surface to the suction port 18. In a steady state in which these vortices A and B are not generated, air does not flow into the pump casing 12, so that the discharged fluid is a single-phase flow containing only liquid. Since the vortex core of the underwater vortex A is cavitation, when the underwater vortex A is generated, air flows into the pump casing 12 and the discharged fluid becomes a two-phase flow of liquid and gas. In the state where the air suction vortex B is generated, air is intermittently or continuously sucked into the vortex, so that the discharged fluid becomes a two-phase flow. When the discharge fluid is a two-phase flow, the total lift of the vertical pump 10 is lower and the discharge amount is smaller than when the discharge fluid is a single-phase flow. Moreover, since the vibration of the vertical shaft pump 10 is increased, the installation floor 2 is also deteriorated.

そこで、ポンプ設備には、目視での確認が困難な水中渦Aの発生を検出するために、ポンプ監視装置30が設けられている。また、発生した空気吸込渦Bを消滅し、以後の発生を抑制するために、渦抑制機構60が設けられている。   Therefore, a pump monitoring device 30 is provided in the pump facility in order to detect the generation of the underwater vortex A that is difficult to visually confirm. A vortex suppression mechanism 60 is provided to eliminate the generated air suction vortex B and suppress subsequent generation.

(ポンプ監視装置の概要)
図1から図3に示すように、ポンプ監視装置30は、ポンプケーシング12の下方の液体圧力を検出するための圧力センサ32と、圧力センサ32の検出結果に基づいて水中渦Aの発生の有無を判断するコントローラ50とを備える。
(Outline of pump monitoring device)
As shown in FIGS. 1 to 3, the pump monitoring device 30 includes a pressure sensor 32 for detecting the liquid pressure below the pump casing 12, and whether or not the underwater vortex A is generated based on the detection result of the pressure sensor 32. And a controller 50 for determining the above.

圧力センサ32は、周囲の液体圧力に応じた電圧(検出結果)を出力するものである。この圧力センサ32は、底壁3上を移動可能な可動体34内に収容されることで、底壁3上に配置されている。   The pressure sensor 32 outputs a voltage (detection result) corresponding to the surrounding liquid pressure. The pressure sensor 32 is disposed on the bottom wall 3 by being housed in a movable body 34 that is movable on the bottom wall 3.

可動体34は、底面に複数(本実施形態では4個)のローラ35が配置された筐体を備える。ローラ35は、底壁3に対して直交方向に延びる回転軸を備え、この回転軸を中心として360度回転可能である。この可動体34は、吸込水槽1内の液体に浮くことなく、液体の流れによって底壁3上を移動できるように、液体の密度に近い材質(例えば塩化ビニル樹脂やゴム等)で形成されている。可動体34は、底壁3に沿って突出する複数の凸部36を備える。この凸部36は、可動体34を上方(ローラ35の逆側)から見て、90度間隔をあけて4個突出されている。可動体34がポンプケーシング12の下方に位置する場合、凸部36は、液体の旋回流を抑制し、水中渦Aの発生又は成長を抑制する機能を兼ね備える。   The movable body 34 includes a housing in which a plurality of (four in this embodiment) rollers 35 are disposed on the bottom surface. The roller 35 includes a rotation shaft extending in a direction orthogonal to the bottom wall 3, and can rotate 360 degrees around the rotation shaft. The movable body 34 is formed of a material close to the density of the liquid (for example, vinyl chloride resin or rubber) so that the movable body 34 can move on the bottom wall 3 by the flow of the liquid without floating on the liquid in the suction water tank 1. Yes. The movable body 34 includes a plurality of convex portions 36 that protrude along the bottom wall 3. When the movable body 34 is viewed from above (opposite side of the roller 35), four convex portions 36 are projected at an interval of 90 degrees. When the movable body 34 is positioned below the pump casing 12, the convex portion 36 has a function of suppressing the swirling flow of the liquid and suppressing the generation or growth of the underwater vortex A.

可動体34には、圧力センサ32を配置するための配置部37Aと、後述する検出側通信部40を配置するための配置部37Bとが設けられている。これらの配置部37A,37Bは、上面から下向きに窪む凹部からなる。配置部37Aの上部は、圧力センサ32によって塞がれている。配置部37Bの上部は、電波(信号)を透過可能な樹脂によって密閉されている。また、可動体34は、後述する制御部42、測位部44、及び記憶部46を収容するための収容部を備える。これらの圧力センサ32、検出側通信部40、制御部42、測位部44、及び記憶部46を含めた可動体34の重量が、液体の流れによって底壁3上を移動可能な重さに設定されている。   The movable body 34 is provided with an arrangement portion 37A for arranging the pressure sensor 32 and an arrangement portion 37B for arranging a detection side communication unit 40 described later. These arrangement portions 37A and 37B are formed of concave portions that are recessed downward from the upper surface. The upper portion of the placement portion 37 </ b> A is blocked by the pressure sensor 32. The upper portion of the placement portion 37B is sealed with a resin that can transmit radio waves (signals). In addition, the movable body 34 includes a storage unit for storing a control unit 42, a positioning unit 44, and a storage unit 46, which will be described later. The weight of the movable body 34 including the pressure sensor 32, the detection side communication unit 40, the control unit 42, the positioning unit 44, and the storage unit 46 is set to a weight that can move on the bottom wall 3 by the flow of liquid. Has been.

コントローラ50は、例えばパーソナルコンピュータによって構成されており、据付床2上に配置されている。このコントローラ50は、入力された圧力センサ32の検出結果(液体圧力)の変化によって、吸込水槽1内での水中渦Aの発生の有無を判断する。コントローラ50は、圧力センサ32の検出結果を記憶する記憶部52を備え、この記憶部52に水中渦Aの発生の有無を判断するための閾値Tが記憶されている。   The controller 50 is configured by a personal computer, for example, and is disposed on the installation floor 2. The controller 50 determines whether or not the underwater vortex A is generated in the suction water tank 1 based on the change in the detection result (liquid pressure) of the input pressure sensor 32. The controller 50 includes a storage unit 52 that stores the detection result of the pressure sensor 32, and the storage unit 52 stores a threshold T for determining whether or not the underwater vortex A is generated.

圧力センサ32とコントローラ50は、検出結果等の情報を無線通信によって送受信する。可動体34内には、圧力センサ32の他に、検出側通信部40と制御部42が配置されている。吸込水槽1の上部である据付床2の下面には、監視側通信部54が配置されている。但し、監視側通信部54は、据付床2上に配置してもよい。   The pressure sensor 32 and the controller 50 transmit and receive information such as detection results by wireless communication. In addition to the pressure sensor 32, a detection side communication unit 40 and a control unit 42 are disposed in the movable body 34. A monitoring communication unit 54 is disposed on the lower surface of the installation floor 2 that is the upper part of the suction water tank 1. However, the monitoring communication unit 54 may be disposed on the installation floor 2.

検出側通信部40と監視側通信部54は、無線信号を送信する送信部40a,54aと、無線信号を受信する受信部40b,54bとを備える。検出側通信部40は、通信ケーブルによって制御部42と電気的に接続され、監視側通信部54は、通信ケーブルによってコントローラ50と電気的に接続されている。但し、これらも無線接続してもよい。   The detection-side communication unit 40 and the monitoring-side communication unit 54 include transmission units 40a and 54a that transmit radio signals, and reception units 40b and 54b that receive radio signals. The detection side communication unit 40 is electrically connected to the control unit 42 via a communication cable, and the monitoring side communication unit 54 is electrically connected to the controller 50 via a communication cable. However, these may be wirelessly connected.

制御部42は、マイクロコンピュータ、及びその他の電子デバイスにより構成されている。この制御部42は、A/D変換器(図示せず)を介して圧力センサ32に電気的に接続され、定められた時間(例えば300〜3600秒)毎に圧力センサ32を駆動する。制御部42は、圧力センサ32から検出結果が入力されると、検出側通信部40を駆動し、検出結果を検出側通信部40(送信部40a)からコントローラ50へ出力させる。   The control unit 42 includes a microcomputer and other electronic devices. The control unit 42 is electrically connected to the pressure sensor 32 via an A / D converter (not shown), and drives the pressure sensor 32 every predetermined time (for example, 300 to 3600 seconds). When the detection result is input from the pressure sensor 32, the control unit 42 drives the detection side communication unit 40, and causes the detection side communication unit 40 (transmission unit 40a) to output the detection result to the controller 50.

監視側通信部54(受信部54b)は、無線受信した検出側通信部40からの検出結果をコントローラ50に出力する。これによりコントローラ50は、圧力センサ32の検出結果を記憶部52に記憶する。また、コントローラ50は、記憶部52に記憶された閾値Tと比較することで、吸込水槽1内に水中渦Aが発生しているか否かを判断する。   The monitoring side communication unit 54 (reception unit 54b) outputs the detection result from the detection side communication unit 40 wirelessly received to the controller 50. Accordingly, the controller 50 stores the detection result of the pressure sensor 32 in the storage unit 52. Further, the controller 50 determines whether or not the underwater vortex A is generated in the suction water tank 1 by comparing with the threshold value T stored in the storage unit 52.

図4に、吸込水槽1内の水位に対する、ポンプケーシング12の下方の液体圧力及びポンプ吐出量の関係を示す。図4の横軸は吸込水槽1内の水位であり、縦軸は液体圧力と吐出流量比である。図4に破線で示すように、ポンプ吐出流量比は、水位に拘わらず、水中渦Aが発生するまでは一定であるが、水中渦Aが発生すると急激に低下する。図4に実線で示すように、ポンプケーシング12の下方の圧力は、液位が低くなるに従って低下し、水中渦Aが発生すると大気圧以下まで急激に低下する。   FIG. 4 shows the relationship between the liquid pressure below the pump casing 12 and the pump discharge amount with respect to the water level in the suction water tank 1. The horizontal axis of FIG. 4 is the water level in the suction water tank 1, and the vertical axis is the liquid pressure and the discharge flow rate ratio. As shown by a broken line in FIG. 4, the pump discharge flow rate ratio is constant until the underwater vortex A is generated regardless of the water level, but rapidly decreases when the underwater vortex A is generated. As shown by the solid line in FIG. 4, the pressure below the pump casing 12 decreases as the liquid level decreases, and when the underwater vortex A is generated, it rapidly decreases to below atmospheric pressure.

図4に示すように、圧力センサ32による検出結果は、水中渦Aが発生していない場合には正圧になる一方、水中渦Aが発生した場合には負圧になる。また、水中渦Aの中心圧力は、水中渦Aの成長に従って低くなるため、圧力センサ32による検出結果も水中渦Aの成長に従って低くなる。つまり、ポンプケーシング12の下方の液体圧力を計測すれば、水中渦Aの発生の有無と、水中渦Aの強さを検知できる。   As shown in FIG. 4, the detection result by the pressure sensor 32 becomes positive pressure when the underwater vortex A is not generated, and becomes negative pressure when the underwater vortex A is generated. Further, since the center pressure of the submerged vortex A decreases as the submerged vortex A grows, the detection result by the pressure sensor 32 also decreases as the submerged vortex A grows. That is, if the liquid pressure below the pump casing 12 is measured, it is possible to detect whether or not the underwater vortex A is generated and the strength of the underwater vortex A.

そこで、本実施形態では閾値Tを0Paとし、コントローラ50は、圧力センサ32の検出結果が閾値Tを上回っていれば、水中渦Aが発生していないと判断し、圧力センサの検出結果が閾値Tを下回っていれば、水中渦Aが発生していると判断するように設定されている。但し、閾値Tは必要に応じて変更が可能である。   Therefore, in this embodiment, the threshold value T is set to 0 Pa, and the controller 50 determines that the underwater vortex A is not generated if the detection result of the pressure sensor 32 exceeds the threshold value T, and the detection result of the pressure sensor is the threshold value. If it is lower than T, it is determined that it is determined that the underwater vortex A is generated. However, the threshold value T can be changed as necessary.

(可動体の移動)
図5に示すように、ポンプ設備の上流側(図5において左側)から吸込水槽1内に流入した液体は、吸込水槽1の端壁4に衝突することで、ポンプケーシング12に向けて旋回する。また、立軸ポンプ10の運転により、吸込水槽1内の液体は、吸込口18が形成されたポンプケーシング12の下方に流れる。
(Movement of movable body)
As shown in FIG. 5, the liquid that has flowed into the suction water tank 1 from the upstream side (left side in FIG. 5) of the pump equipment collides with the end wall 4 of the suction water tank 1, and turns toward the pump casing 12. . Moreover, by the operation of the vertical shaft pump 10, the liquid in the suction water tank 1 flows below the pump casing 12 in which the suction port 18 is formed.

吸込水槽1内に配置された可動体34は、吸込水槽1内の液流によって、水中渦Aが発生し易いポンプケーシング12の下方へ自動的に移動する。この際、圧力センサ32とコントローラ50は、無線通信によって検出結果を送受信するため、これらの間には可動体34の移動の妨げになる通信用の配線はない。よって、ポンプケーシング12の下方、詳しくは揚水管13の軸心を基準として、吸込口18の直径に対して1.5倍の範囲内に、可動体34を確実に移動させることができる。   The movable body 34 arranged in the suction water tank 1 is automatically moved to the lower side of the pump casing 12 where the underwater vortex A is easily generated by the liquid flow in the suction water tank 1. At this time, since the pressure sensor 32 and the controller 50 transmit and receive the detection result by wireless communication, there is no communication wiring that hinders the movement of the movable body 34 between them. Therefore, the movable body 34 can be reliably moved within a range of 1.5 times the diameter of the suction port 18 below the pump casing 12, specifically, with respect to the axis of the pumping pipe 13.

よって、定められた時間毎に圧力センサ32を駆動することで、ポンプケーシング12の下方の圧力を確実に検出できる。その結果、ポンプケーシング12の下方の液体圧力を変化させる水中渦Aの発生の有無を検出できる。また、吸込水槽1内の液体圧力は、液体に混入した異物の影響を受けないため、水中渦Aの発生の有無を高精度に検出できる。   Therefore, the pressure below the pump casing 12 can be reliably detected by driving the pressure sensor 32 at predetermined time intervals. As a result, it is possible to detect whether or not the underwater vortex A that changes the liquid pressure below the pump casing 12 is generated. Further, since the liquid pressure in the suction water tank 1 is not affected by the foreign matter mixed in the liquid, it is possible to detect the presence or absence of the underwater vortex A with high accuracy.

なお、水中渦Aが発生すると、水中渦Aによる液流と圧力変化によって、可動体34は水中渦Aに接近する。よって、圧力センサ32によって水中渦Aによる液体圧力の変化(低下)を確実に検出できる。また、可動体34は、圧力が低下した水中渦Aの中心へ移動し、底壁3上の水中渦Aの起点を覆うため、可動体34によって、水中渦Aを消滅しつつ、その部分での以後の水中渦Aの発生を抑制できる。よって、立軸ポンプ10の振動、及び据付床2の劣化を効果的に抑制できるため、ポンプ設備の信頼性を向上できる。   When the underwater vortex A is generated, the movable body 34 approaches the underwater vortex A due to the liquid flow and pressure change caused by the underwater vortex A. Therefore, the change (decrease) in the liquid pressure due to the underwater vortex A can be reliably detected by the pressure sensor 32. In addition, the movable body 34 moves to the center of the submerged vortex A where the pressure has decreased, and covers the starting point of the submerged vortex A on the bottom wall 3. The generation of the underwater vortex A can be suppressed. Therefore, since the vibration of the vertical shaft pump 10 and the deterioration of the installation floor 2 can be effectively suppressed, the reliability of the pump equipment can be improved.

(可動体の位置の特定)
液流によって移動した可動体34の位置は、水中渦Aの発生箇所である。よって、吸込水槽1内の可動体34の位置を特定することは、水中渦Aの発生箇所を特定することと同じである。そこで、図1及び図3に示すように、可動体34の移動位置を特定するために、ポンプ監視装置30には、吸込水槽1の上部に電波送信部56が配置され、可動体34内に測位部44が配置されている。
(Identification of position of movable body)
The position of the movable body 34 moved by the liquid flow is where the underwater vortex A is generated. Therefore, specifying the position of the movable body 34 in the suction water tank 1 is the same as specifying the location where the underwater vortex A is generated. Therefore, as shown in FIGS. 1 and 3, in order to identify the moving position of the movable body 34, the pump monitoring device 30 has a radio wave transmission unit 56 disposed above the suction water tank 1. A positioning unit 44 is arranged.

電波送信部56は、定められた時間(例えば300〜3600秒)毎に、測位のための基準信号を吸込水槽1内に無線送信するものである。基準信号は、例えばGPS(Global Positioning System)測位と同様に、電波送信部56の取付位置と送信時刻の情報を含む。この場合、図1及び図5に示すように、電波送信部56は、ポンプケーシング12を中心として90度間隔をあけて、据付床2の下面に4個配置される。なお、本実施形態の電波送信部56とコントローラ50は、電気的に接続されていても、接続されていなくてもよい。   The radio wave transmitting unit 56 wirelessly transmits a reference signal for positioning into the suction water tank 1 every predetermined time (for example, 300 to 3600 seconds). The reference signal includes information on the attachment position of the radio wave transmission unit 56 and transmission time, for example, as in GPS (Global Positioning System) positioning. In this case, as shown in FIG. 1 and FIG. 5, four radio wave transmitters 56 are arranged on the lower surface of the installation floor 2 with an interval of 90 degrees around the pump casing 12. Note that the radio wave transmission unit 56 and the controller 50 of the present embodiment may be electrically connected or may not be connected.

測位部44は、通信ケーブルによって制御部42と記憶部46に電気的に接続されている。この測位部44は、検出側通信部40(受信部40b)が受信した電波送信部56の基準信号に基づいて、可動体34の位置を計測する。詳しくは、測位部44は、受信した第1から第4の基準信号に基づいて、個々の電波送信部56までの距離を演算(計測)し、全ての演算結果(距離)から吸込水槽1内の自身の位置を測位する。この測位結果は制御部42に出力され、制御部42が検出側通信部40(送信部40a)からコントローラ50に出力する。   The positioning unit 44 is electrically connected to the control unit 42 and the storage unit 46 by a communication cable. The positioning unit 44 measures the position of the movable body 34 based on the reference signal of the radio wave transmission unit 56 received by the detection side communication unit 40 (reception unit 40b). Specifically, the positioning unit 44 calculates (measures) the distances to the individual radio wave transmission units 56 based on the received first to fourth reference signals, and the inside of the suction water tank 1 from all the calculation results (distances). Position your own position. This positioning result is output to the control unit 42, and the control unit 42 outputs the detection side communication unit 40 (transmission unit 40a) to the controller 50.

コントローラ50は、監視側通信部54(受信部54b)が受信した測位部44の測位結果に基づいて、吸込水槽1内の可動体34の位置を特定し、記憶部52に記憶する。   The controller 50 identifies the position of the movable body 34 in the suction water tank 1 based on the positioning result of the positioning unit 44 received by the monitoring communication unit 54 (receiving unit 54b) and stores the position in the storage unit 52.

なお、吸込水槽1内における可動体34の位置の特定方法は、GPS測位と同様の方式に限られず、IMES(Indoor Messaging System)測位、Wi−Fi測位、ビーコン測位、PDR(Pedestrian Dead Reckoning)測位等、基準信号を無線送信する電波送信部56と、受信した基準信号に基づいて位置を計測する測位部44とを備える方式であれば、必要に応じて変更が可能である。   The method of specifying the position of the movable body 34 in the suction tank 1 is not limited to the same method as GPS positioning, but IMES (Indoor Messaging System) positioning, Wi-Fi positioning, beacon positioning, PDR (Pedestrian Dead Reckoning) positioning. The method can be changed as necessary as long as the method includes a radio wave transmission unit 56 that wirelessly transmits a reference signal and a positioning unit 44 that measures a position based on the received reference signal.

このようにしたポンプ監視装置30では、コントローラ50は、圧力センサ32の検出結果によって水中渦Aの発生の有無を判断でき、測位部44の測位結果によって水中渦Aの発生箇所を特定できる。よって、メンテナンス時に管理者は、底壁3上の可動体34が長時間停止する箇所、つまり吸込水槽1内の水中渦Aが発生する箇所に、水中渦Aの発生を抑制する周知の構造物を設けることで、立軸ポンプ10の排水効率を向上できる。   In the pump monitoring device 30 configured as described above, the controller 50 can determine whether or not the underwater vortex A is generated based on the detection result of the pressure sensor 32, and can specify the generation location of the underwater vortex A based on the positioning result of the positioning unit 44. Therefore, at the time of maintenance, the administrator knows a well-known structure that suppresses the generation of the underwater vortex A at a place where the movable body 34 on the bottom wall 3 stops for a long time, that is, a place where the underwater vortex A in the suction water tank 1 occurs. By providing, drainage efficiency of the vertical shaft pump 10 can be improved.

(渦抑制機構の概要)
図1及び図5に示すように、渦抑制機構60は、揚水管13の下側外周部に配置され、吸込水槽1内で発生した空気吸込渦Bを消滅ないし抑制するものである。この渦抑制機構60は、渦抑制部材62と、渦抑制部材62を移動自在に取り付けるための取付枠64とを備える。
(Outline of vortex suppression mechanism)
As shown in FIGS. 1 and 5, the vortex suppressing mechanism 60 is disposed on the lower outer peripheral portion of the pumping pipe 13 and eliminates or suppresses the air suction vortex B generated in the suction water tank 1. This vortex suppression mechanism 60 includes a vortex suppression member 62 and an attachment frame 64 for movably mounting the vortex suppression member 62.

渦抑制部材62は、ベルマウス17の下部からベーンケース15の上部にかけて、揚水管13の軸線に沿って鉛直方向に延びる平面視円形状の部材である。この渦抑制部材62は、吸込水槽1内の液流によって移動できるように、中空状に形成されている。渦抑制部材62は、取付枠64に対して周方向に間隔をあけて4本配置されている。図5を参照すると、渦抑制部材62は、揚水管13の外周部に近接した第1位置(図5において左側の2個)から、第1位置よりも揚水管13の外周部から最も離反した第2位置(図5において右側の2個)を経て、第1位置とは逆側の第3位置にかけて、概ね180度の範囲を回転可能に保持されている。   The vortex suppressing member 62 is a circular member in a plan view extending in the vertical direction along the axis of the water pumping pipe 13 from the lower part of the bell mouth 17 to the upper part of the vane case 15. The vortex suppressing member 62 is formed in a hollow shape so that it can be moved by the liquid flow in the suction water tank 1. Four vortex suppression members 62 are arranged with a spacing in the circumferential direction with respect to the mounting frame 64. Referring to FIG. 5, the vortex suppressing member 62 is farthest from the outer peripheral portion of the pumped water pipe 13 than the first position from the first position (two on the left side in FIG. 5) close to the outer peripheral portion of the pumped water pipe 13. Through a second position (two on the right side in FIG. 5) and a third position opposite to the first position, a range of approximately 180 degrees is rotatably held.

取付枠64は、渦抑制部材62と同様に、ベルマウス17の下部からベーンケース15の上部にかけて設けられている。この取付枠64は、横枠部材65、縦枠部材66、及び連結部材67を備える。   The mounting frame 64 is provided from the lower part of the bell mouth 17 to the upper part of the vane case 15, similarly to the vortex suppressing member 62. The mounting frame 64 includes a horizontal frame member 65, a vertical frame member 66, and a connecting member 67.

横枠部材65は、揚水管13の軸線と同軸の円環状のパイプであり、吸込口18の上側外周部に位置するように、ベルマウス17に形成された固定部17aに固定されている。   The horizontal frame member 65 is an annular pipe coaxial with the axis of the pumping pipe 13, and is fixed to a fixing portion 17 a formed on the bell mouth 17 so as to be positioned on the upper outer peripheral portion of the suction port 18.

縦枠部材66は、下端が横枠部材65に接合され、ベーンケース15の上部に向けて揚水管13の軸線に沿って延びる直管である。縦枠部材66は、吸込水槽1内への液体流入による負荷、及び渦抑制部材62からの負荷では変形しない剛体(金属)からなる。縦枠部材66は、横枠部材65に対して周方向に間隔をあけて、渦抑制部材62と同数(本実施形態では4本)設けられている。縦枠部材66は、上端と中間の所定部位を、ベーンケース15とベルマウス17に固定してもよい。   The vertical frame member 66 is a straight pipe whose lower end is joined to the horizontal frame member 65 and extends along the axis of the pumped pipe 13 toward the upper part of the vane case 15. The vertical frame member 66 is made of a rigid body (metal) that is not deformed by the load caused by the inflow of liquid into the suction water tank 1 and the load from the vortex suppressing member 62. The vertical frame members 66 are provided in the same number (four in the present embodiment) as the vortex suppressing members 62 with a circumferential interval from the horizontal frame member 65. The vertical frame member 66 may fix a predetermined portion between the upper end and the middle to the vane case 15 and the bell mouth 17.

連結部材67は、縦枠部材66に対して渦抑制部材62を回転自在、つまり揚水管13に対して渦抑制部材62を水平方向に旋回可能に連結するもので、渦抑制部材62の上下2箇所に設けられている。図6に最も明瞭に示すように、連結部材67は、縦枠部材66に回転可能に取り付けられた筒部68と、筒部68から径方向外向きに突出したアーム69とを備える。   The connecting member 67 is configured to connect the vortex suppressing member 62 to the vertical frame member 66 so as to be rotatable, that is, to connect the vortex suppressing member 62 to the pumping pipe 13 so as to be horizontally rotatable. It is provided in the place. As shown most clearly in FIG. 6, the connecting member 67 includes a cylindrical portion 68 that is rotatably attached to the vertical frame member 66, and an arm 69 that protrudes radially outward from the cylindrical portion 68.

渦抑制部材62には、径方向に貫通する挿通孔63が設けられている。アーム69は、挿通孔63を貫通し、アーム69に沿って渦抑制部材62を移動可能に取り付けるものである。このアーム69の先端には、渦抑制部材62の脱落を防止するために、挿通孔63の直径よりも大径の抜止部70が設けられている。アーム69の全長は、統計的に空気吸込渦Bが発生し易い部分に、渦抑制部材62を配置可能な寸法に設定されている。   The vortex suppressing member 62 is provided with an insertion hole 63 penetrating in the radial direction. The arm 69 penetrates the insertion hole 63 and attaches the vortex suppressing member 62 movably along the arm 69. In order to prevent the vortex suppressing member 62 from dropping off, the arm 69 is provided with a retaining portion 70 having a diameter larger than the diameter of the insertion hole 63. The overall length of the arm 69 is set to a dimension that allows the vortex suppressing member 62 to be placed in a portion where the air suction vortex B is likely to be statistically generated.

このようにしたポンプ設備では、吸込水槽1内の液流に従って、ポンプケーシング12に対して渦抑制部材62が旋回する。そして、立軸ポンプ10の運転により吸込水槽1内の水位が低下し、空気吸込渦Bが発生すると、渦抑制部材62は、空気吸込渦Bの液流によって空気吸込渦B上に移動する。この際、渦抑制部材62は、縦枠部材66に対して回転する方向への移動だけでなく、アーム69に沿ってポンプケーシング12に対して接離する方向への移動も可能なため、確実に空気吸込渦B上に移動できる。よって、発生した空気吸込渦Bを消滅し、以後の空気吸込渦Bの発生を効果的に抑制できる。   In the pump facility thus configured, the vortex suppressing member 62 rotates with respect to the pump casing 12 according to the liquid flow in the suction water tank 1. Then, when the water level in the suction water tank 1 is lowered by the operation of the vertical shaft pump 10 and the air suction vortex B is generated, the vortex suppressing member 62 moves onto the air suction vortex B by the liquid flow of the air suction vortex B. At this time, the vortex suppressing member 62 can move not only in the direction of rotation with respect to the vertical frame member 66 but also in the direction of contact with and away from the pump casing 12 along the arm 69, so To the air suction vortex B. Therefore, the generated air suction vortex B can be eliminated, and the subsequent generation of the air suction vortex B can be effectively suppressed.

以上のように、本実施形態のポンプ設備は、専用の駆動手段を用いたり、複雑な制御を行ったりすることなく、吸込水槽1内の液流によって、水中渦Aと空気吸込渦Bを消滅ないし抑制できる。よって、立軸ポンプ10の振動、及び据付床2の劣化を効果的に抑制できるため、ポンプ設備の信頼性を向上できる。   As described above, the pump equipment of this embodiment eliminates the submerged vortex A and the air suction vortex B by the liquid flow in the suction water tank 1 without using dedicated drive means or performing complicated control. Or can be suppressed. Therefore, since the vibration of the vertical shaft pump 10 and the deterioration of the installation floor 2 can be effectively suppressed, the reliability of the pump equipment can be improved.

(第2実施形態)
図7は第2実施形態のポンプ監視装置30を用いたポンプ設備を示す。この第2実施形態では、可動体75を円錐筒状とした点で、第1実施形態と相違する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows a pump facility using the pump monitoring device 30 of the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in that the movable body 75 has a conical cylinder shape.

可動体75は、底壁3側からポンプケーシング12側に向けて、直径が次第に小さくなる縮径流路76が形成された筐体を備える。可動体75の下部には、図3に示す圧力センサ32、検出側通信部40、制御部42、測位部44、及び記憶部46を配置するための収容部77が形成されている。収容部77の下部には、第1実施形態と同様に、底壁3上を移動するためのローラ78が配置されている。なお、圧力センサ32は、縮径流路76内の液体圧力を検出するように配置されている。   The movable body 75 includes a housing in which a reduced diameter channel 76 having a diameter that gradually decreases from the bottom wall 3 side toward the pump casing 12 side. A housing 77 for arranging the pressure sensor 32, the detection-side communication unit 40, the control unit 42, the positioning unit 44, and the storage unit 46 shown in FIG. 3 is formed below the movable body 75. As in the first embodiment, a roller 78 for moving on the bottom wall 3 is disposed at the lower portion of the accommodating portion 77. The pressure sensor 32 is arranged so as to detect the liquid pressure in the reduced diameter channel 76.

この可動体75は、第1実施形態と同様に、吸込水槽1内の液流によって、水中渦Aが発生し易いポンプケーシング12の下方へ自動的に移動する。また、水中渦Aが発生すると、水中渦Aによる液流と圧力変化によって、可動体75は水中渦Aに接近する。そして、可動体75は、水中渦Aが縮径流路76内に位置するように、圧力が低下した水中渦Aの中心へと移動する。   Similar to the first embodiment, the movable body 75 automatically moves below the pump casing 12 where the underwater vortex A is likely to occur due to the liquid flow in the suction water tank 1. Further, when the underwater vortex A is generated, the movable body 75 approaches the underwater vortex A due to the liquid flow and pressure change caused by the underwater vortex A. Then, the movable body 75 moves to the center of the underwater vortex A where the pressure is reduced so that the underwater vortex A is positioned in the reduced diameter flow path 76.

よって、圧力センサ32によって縮径流路76内の流体圧力を検出することで、その検出結果からコントローラ50は、吸込水槽1内での水中渦Aの発生の有無を確実に判断できる。また、ポンプケーシング12の下方での液体の旋回流を可動体75によって効率的に抑制できるため、水中渦Aの発生又は成長を効果的に抑制できる。   Therefore, by detecting the fluid pressure in the reduced diameter flow path 76 by the pressure sensor 32, the controller 50 can reliably determine whether or not the underwater vortex A is generated in the suction water tank 1 from the detection result. Moreover, since the swirling flow of the liquid below the pump casing 12 can be efficiently suppressed by the movable body 75, the generation or growth of the underwater vortex A can be effectively suppressed.

なお、本発明のポンプ監視装置30、及びポンプ監視方法は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。   The pump monitoring device 30 and the pump monitoring method of the present invention are not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made.

例えば、可動体34,75には、吸込水槽1内(水中渦Aの発生の有無)を監視できる水中カメラを配置してもよい。可動体34,75は、垂直方向の動きが拘束されるように構成されてもよい。   For example, the movable bodies 34 and 75 may be provided with an underwater camera capable of monitoring the inside of the suction water tank 1 (whether or not the underwater vortex A is generated). The movable bodies 34 and 75 may be configured such that vertical movement is restricted.

圧力センサ32は、吸込水槽1の底壁3上に直接配置してもよい。この場合、揚水管13の軸心を基準として、吸込口18の直径に対して1.5倍の範囲内に複数の圧力センサ32を配置することが好ましい。また、その直径に対応する直径で据付床2の取付孔2aを形成し、据付床2上から圧力センサ32を投げ入れて配置できるようにすることが好ましい。   The pressure sensor 32 may be disposed directly on the bottom wall 3 of the suction water tank 1. In this case, it is preferable to arrange a plurality of pressure sensors 32 within a range of 1.5 times the diameter of the suction port 18 with respect to the axis of the water pump 13. Further, it is preferable that the mounting hole 2a of the installation floor 2 is formed with a diameter corresponding to the diameter so that the pressure sensor 32 can be thrown in from the installation floor 2.

圧力センサ32とコントローラ50は、無線通信により検出結果を送受信させたが、通信ケーブルによって接続することで、有線通信により検出結果を送受信させてもよい。また、可動体34,75の移動位置を特定は、測位部44と電波送信部56による方式に限られず、水中カメラによる監視であってもよい。   Although the pressure sensor 32 and the controller 50 transmit and receive the detection result by wireless communication, the detection result may be transmitted and received by wired communication by connecting with a communication cable. The moving positions of the movable bodies 34 and 75 are not limited to the method using the positioning unit 44 and the radio wave transmission unit 56, and may be monitored by an underwater camera.

ポンプ監視装置30は、立軸ポンプ10を用いたポンプ設備に限られず、回転軸を水平に配置した横軸ポンプを用いたポンプ設備にも適用可能であり、監視対象のポンプの種類は必要に応じて変更が可能である。   The pump monitoring device 30 is not limited to the pump equipment using the vertical shaft pump 10 but can also be applied to pump equipment using a horizontal shaft pump in which the rotation shaft is horizontally arranged. Can be changed.

1…吸込水槽
2…据付床
2a…取付孔
3…底壁
4…端壁
10…立軸ポンプ
12…ポンプケーシング
13…揚水管
14…ストレート管
15…ベーンケース
16…軸受ケーシング
17…ベルマウス
17a…固定部
18…吸込口
19…吐出管
20…吐出エルボ
22…回転軸
23…軸封装置
25…羽根車
27…駆動モータ
30…ポンプ監視装置
32…圧力センサ
34…可動体
35…ローラ
36…凸部
37A,37B…配置部
40…検出側通信部
40a…送信部
40b…受信部
42…制御部
44…測位部
46…記憶部
50…コントローラ
52…記憶部
54…監視側通信部
54a…送信部
54b…受信部
56…電波送信部
60…渦抑制機構
62…渦抑制部材
63…挿通孔
64…取付枠
65…横枠部材
66…縦枠部材
67…連結部材
68…筒部
69…アーム
70…抜止部
75…可動体
76…縮径流路
77…収容部
78…ローラ
A…水中渦
B…空気吸込渦
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Suction water tank 2 ... Installation floor 2a ... Mounting hole 3 ... Bottom wall 4 ... End wall 10 ... Vertical shaft pump 12 ... Pump casing 13 ... Pumping pipe 14 ... Straight pipe 15 ... Vane case 16 ... Bearing casing 17 ... Bell mouth 17a ... Fixed part 18 ... Suction port 19 ... Discharge pipe 20 ... Discharge elbow 22 ... Rotating shaft 23 ... Shaft seal device 25 ... Impeller 27 ... Drive motor 30 ... Pump monitoring device 32 ... Pressure sensor 34 ... Movable body 35 ... Roller 36 ... Convex Unit 37A, 37B ... Arrangement unit 40 ... Detection side communication unit 40a ... Transmission unit 40b ... Reception unit 42 ... Control unit 44 ... Positioning unit 46 ... Storage unit 50 ... Controller 52 ... Storage unit 54 ... Monitoring side communication unit 54a ... Transmission unit 54b ... Receiving unit 56 ... Radio wave transmitting unit 60 ... Vortex suppression mechanism 62 ... Vortex suppression member 63 ... Insertion hole 64 ... Mounting frame 65 ... Horizontal frame member 66 ... Vertical frame member 67 ... Forming member 68 ... tubular portion 69 ... arm 70 ... retaining portion 75 ... movable member 76 ... reduced diameter channel 77 ... accommodating portion 78 ... roller A ... water vortex B ... air suction vortex

Claims (7)

吸込水槽内にポンプケーシングの少なくとも一部が配置されたポンプの監視装置であって、
前記吸込水槽の底壁上に配置され、前記ポンプケーシングの下方の液体圧力を検出するセンサと、
前記センサが検出した圧力の変化によって、前記吸込水槽内での水中渦の発生の有無を判断するコントローラと
を備える、ポンプ監視装置。
A monitoring device for a pump in which at least a part of a pump casing is arranged in a suction water tank,
A sensor which is disposed on the bottom wall of the suction water tank and detects a liquid pressure below the pump casing;
A pump monitoring apparatus comprising: a controller that determines whether or not an underwater vortex is generated in the suction water tank based on a change in pressure detected by the sensor.
前記センサは、前記吸込水槽内の液流よって前記底壁上を移動可能な可動体に配置されている、請求項1に記載のポンプ監視装置。   The pump monitoring device according to claim 1, wherein the sensor is arranged on a movable body that is movable on the bottom wall by a liquid flow in the suction water tank. 前記可動体に配置され、前記センサの検出結果を無線送信する検出側送信部と、
前記吸込水槽の上部に配置され、無線受信した前記検出側送信部からの前記検出結果を前記コントローラに出力する監視側受信部と
を備える、請求項2に記載のポンプ監視装置。
A detection-side transmitter that is arranged on the movable body and wirelessly transmits a detection result of the sensor;
The pump monitoring apparatus according to claim 2, further comprising: a monitoring-side receiving unit that is disposed on an upper portion of the suction water tank and outputs the detection result from the detection-side transmitting unit that is wirelessly received to the controller.
前記吸込水槽の上部に配置され、測位のための基準信号を無線送信する電波送信部と、
前記可動体に配置され、前記基準信号を無線受信する検出側受信部と、
前記可動体に配置され、前記検出側受信部が受信した基準信号に基づいて前記可動体の位置を計測する測位部と
を備え、
前記コントローラは、前記検出側送信部から前記監視側受信部が受信した前記測位部の測位結果に基づいて、前記吸込水槽内の前記可動体の位置を特定する、請求項3に記載のポンプ監視装置。
A radio wave transmitter that is disposed on the suction water tank and transmits a reference signal for positioning wirelessly;
A detection-side receiving unit that is arranged on the movable body and wirelessly receives the reference signal;
A positioning unit disposed on the movable body and measuring the position of the movable body based on a reference signal received by the detection-side receiving unit;
4. The pump monitoring according to claim 3, wherein the controller specifies a position of the movable body in the suction water tank based on a positioning result of the positioning unit received by the monitoring-side receiving unit from the detection-side transmitting unit. apparatus.
前記可動体は、前記底壁に沿って突出する複数の凸部を備える、請求項2から4のいずれか1項に記載のポンプ監視装置。   The pump monitoring device according to any one of claims 2 to 4, wherein the movable body includes a plurality of protrusions protruding along the bottom wall. 前記可動体は、前記底壁側から前記ポンプケーシング側に向けて、直径を次第に小さくした縮径流路を備える、請求項2から4のいずれか1項に記載のポンプ監視装置。   5. The pump monitoring device according to claim 2, wherein the movable body includes a reduced-diameter channel whose diameter gradually decreases from the bottom wall side toward the pump casing side. 6. 吸込水槽の底壁上に配置したセンサによって、ポンプケーシングの下方の液体圧力を検出し、
前記センサが検出した圧力の変化によって、コントローラが前記吸込水槽内での水中渦の発生の有無を判断する、ポンプ監視方法。
The sensor located on the bottom wall of the suction tank detects the liquid pressure below the pump casing,
A pump monitoring method in which a controller determines whether or not an underwater vortex is generated in the suction water tank based on a change in pressure detected by the sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020130565A (en) * 2019-02-19 2020-08-31 株式会社三共 Game machine

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