JP2020159285A - 吸込カバー、横軸ポンプ、ポンプゲートおよびポンプゲートの運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】気水混合排水運転時におけるモータの消費電力の変動を低減することが可能な吸込カバーを提供する。【解決手段】ポンプ吸込口の前方を下部が開口された状態で覆うカバー本体３１を有し、カバー本体３１はポンプ吸込口に取付可能な後部壁３３と一対の側部壁３５と上部壁３７とを有し、両方の側部壁３５の下縁間で且つ後部壁３３の下縁と上部壁３７の先端縁との間に、下向きに開口したカバー吸込口３９が形成され、後部壁３３に、カバー本体３１の内外に貫通する貫通部４４が形成され、カバー本体３１をポンプ吸込口に取付けた状態で、貫通部４４の少なくとも上部がカバー吸込口３９の上端位置よりも上方に位置する。【選択図】図５

Description

本発明は、横軸ポンプの吸込口に取付けられる吸込カバー、吸込カバーを備えた横軸ポンプ、横軸ポンプを有するポンプゲート、およびポンプゲートの運転方法に関する。

従来、この種の吸込カバーとしては、例えば図２９，図３０に示すように、流水路に設置された開閉自在なゲート１０２に設けられた横軸ポンプ１０３（或いは流水路を区画する壁体に貫通して設けられた横軸ポンプ、又は水槽内に設置されて揚水管と吐出管とが接続された横軸ポンプ）のポンプ吸込口１０４に取付けられる吸込カバー１０５がある。吸込カバー１０５は、ポンプ吸込口１０４の前方を下部が開口された状態で覆うカバー本体１０６を有している。

カバー本体１０６は、ポンプ吸込口１０４に取付可能であり、下向きに開口したカバー吸込口１１１を有している。また、横軸ポンプ１０３は羽根車１１２を回転させるモータ１１３を備えている。

これによると、図２９に示すように、ゲート１０２を下降して流水路を閉じた状態で、ゲート１０２の下流側１１８の水位が上流側１１９の水位ＷＬ１よりも高く、横軸ポンプ１０３が上流側１１９の水面１１７下に没している場合、横軸ポンプ１０３を定格回転速度で作動させ、上流側１１９から流れ込んでくる水を強制的に下流側１１８に排出する。この際、横軸ポンプ１０３は、カバー吸込口１１１から吸い込まれる水に空気が混入しない全量排水運転で運転されている。

その後、図３０に示すように、上流側の水位ＷＬ１が低下してカバー吸込口１１１の上端位置Ａに達すると、横軸ポンプ１０３を定格回転速度で作動させたままで、カバー吸込口１１１から吸い込まれる水に空気１１５が混入し、気水混合流体となって横軸ポンプ１０３からゲートの下流側へ排出される。この際、横軸ポンプ１０３は、カバー吸込口１１１から吸い込まれる水に空気１１５が混入する気水混合排水運転で運転されている。

その後、カバー本体１０６内の水位が低下してポンプ吸込口１０４の中心Ｂ以下になり、更にカバー本体１０６内の水位が低下して羽根車１１２と水面との接触が僅かになると、横軸ポンプ１０３を、定格回転速度で作動させたまま、ゲート１０２の下流側への排水が行われない排水待機運転で運転する。

上記のように横軸ポンプ１０３を定格回転速度で作動させた状態で、図２９に示したような全量排水運転から図３０に示したような気水混合排水運転を経て排水待機運転へ切り換えられた場合、図３１のグラフＧ５に示した吸込水位の変化に対して、グラフＧ６に示すように、全量排水運転時および排水待機運転時における横軸ポンプ１０３のモータ１１３の消費電力の変動量は小さいが、気水混合排水運転時におけるモータ１１３の消費電力の変動量Ｄは全量排水運転時および排水待機運転時における変動量に比べて大きくなっている。

尚、このような消費電力の変動量Ｄの要因については以下のように考えられる。すなわち、図３０に示すように、気水混合排水運転時において、カバー吸込口１１１から水と共に吸込カバー１０５内に断続的に吸い込まれた空気１１５は、羽根車１１２に到達するまでに浮上し、次第にカバー本体１０６内の上部に集中して空気溜まり１１６が発生し、この空気溜まり１１６がある程度大きくなった時点で、空気溜まり１１６の空気１１５が大きな気泡となって一気に羽根車１１２に流入して羽根車１１２によって細かく粉砕されるといった現象が、断続的に繰り返される。このため、羽根車１１２にかかる負荷の変動量が大きくなり、これに伴って気水混合排水運転時におけるモータ１１３の消費電力の変動量Ｄが増大すると考えられる。

このように、気水混合排水運転時におけるモータ１１３の消費電力の変動量Ｄが大きいと、モータ１１３にかかる負荷が増大するといった問題がある。

上記のような気水混合排水運転時におけるモータ１１３の消費電力の変動量Ｄを抑制するために、例えば図３２に示すように、カバー本体１０６の上部壁１１０の先端縁から下向きに前部壁１２０を設け、前部壁１２０に鋸状の切欠部１２１を形成した吸込カバー１２２がある。

これによると、上流側の水位ＷＬ１が低下してカバー吸込口１１１の上端位置Ａに達すると、カバー吸込口１１１から吸い込まれる水に空気が混入し、気水混合流体となって横軸ポンプ１０３からゲート１０２の下流側へ排出される。

図３２に示すような吸込カバー１２２を用いることにより、気水混合排水運転時におけるモータ１１３の消費電力の変動量Ｄが抑制される。この要因としては、気水混合排水運転の際、空気はカバー吸込口１１１と切欠部１２１とを通ってカバー本体１０６内に吸い込まれるため、空気の吸込量が比較的安定し、カバー本体１０６内の上部に発生する空気溜まり１１６が大きく成長する前に、空気が、大きな気泡にならずに、分散した状態でカバー本体１０６内の上部から羽根車１１２に流入するためであると考えられる。

尚、上記のような吸込カバー１２２は例えば下記特許文献１に記載されている。

ＷＯ２０１６／１７８３８７

しかしながら図３２に示したような吸込カバー１２２では、気水混合排水運転時におけるモータ１１３の消費電力の変動量Ｄをある程度抑制することが可能であるが、このような吸込カバー１２２を用いても、気水混合排水運転における消費電力の変動量Ｄをさらに低減することは難しかった。

本発明は、気水混合排水運転時におけるモータの消費電力の変動量を低減することが可能な吸込カバー、横軸ポンプ、ポンプゲートおよびポンプゲートの運転方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、流水路内又は水槽内に配置される横軸ポンプのポンプ吸込口のカバーであって、
ポンプ吸込口の前方を下部が開口された状態で覆うカバー本体を有し、
カバー本体は、ポンプ吸込口に取付可能であり且つポンプ吸込口からポンプ軸心に交差する方向で外側方へ張り出す後部壁と、後部壁の両側縁からポンプ軸心方向の上流側へ延びる一対の側部壁と、後部壁の上縁からポンプ軸心方向の上流側へ下り勾配で延びて、両方の側部壁の上縁間に設けられた上部壁とを有し、
両方の側部壁の下縁間で且つ後部壁の下縁と上部壁の先端縁との間に、下向きに開口したカバー吸込口が形成され、
後部壁に、カバー本体の内外に貫通する貫通部が形成され、
カバー本体をポンプ吸込口に取付けた状態で、貫通部の少なくとも上部がカバー吸込口の上端位置よりも上方に位置するものである。

これによると、扉体を下降して流水路を閉じ、横軸ポンプが扉体の上流側の水面下に没している状態で、横軸ポンプを一定の回転速度（例えば定格回転速度）で作動させて全量排水運転を行っている際、扉体の上流側の水が、吸込カバーのカバー吸込口から横軸ポンプ内に吸い込まれ、横軸ポンプ内から扉体の下流側へ排出される。

その後、扉体の上流側の水位が下降してカバー吸込口の上端に到達するより前に貫通部の上部に到達した際、扉体の上流側の水面上とカバー本体内とが貫通部を介して連通し、扉体の上流側の水面上の空気が、貫通部を通ってカバー本体内に吸い込まれ、カバー吸込口からカバー本体内に吸い込まれた水と混合され、気水混合流体となる。

この気水混合流体は、カバー本体内からポンプ吸込口を通って横軸ポンプ内を流れ、扉体の下流側へ排出される。このような気水混合排水運転時において、モータの消費電力の変動量が低減される。この理由は以下のように考えられる。

上記のような気水混合排水運転時においては、貫通部がカバー本体の後部壁に形成されているため、貫通部はポンプ吸込口の直近に位置することになる。これにより、貫通部からカバー本体内に流入した空気は、浮上してカバー本体内の上部に集中する以前に、小さな気泡のまま分散した状態で横軸ポンプの羽根車に流入し、羽根車によって粉砕される。

さらに、貫通部からカバー本体内に吸い込まれる水の流れ方向は吸込カバーのカバー吸込口からカバー本体内に吸い込まれる水の流れ方向とは逆方向になるため、貫通部からカバー本体内に吸い込まれる水の流速は小さく、渦による空気の吸い込みも軽減される。

これにより、空気が貫通部を通じて安定してカバー本体内に流入するので、カバー本体内の上部に空気溜まりが発生するのを抑制することができ、空気溜まりの空気が大きな気泡となって一気に羽根車に流入するのを防止することができる。このため、羽根車にかかる負荷の変動量が小さくなり、これに伴って、気水混合排水運転時におけるモータの消費電力の変動量が低減され、モータにかかる負荷が軽減される。

本第２発明における吸込カバーは、貫通部は、貫通孔、又は、後部壁の下縁から上方に延びる切欠部であるものである。

これによると、扉体の上流側の水位が下降してカバー吸込口の上端に到達するより前に貫通孔又は切欠部の上部に到達した際、扉体の上流側の水面上とカバー本体内とが貫通孔又は切欠部を介して連通し、扉体の上流側の水面上の空気が、貫通孔又は切欠部を通ってカバー本体内に吸い込まれ、カバー吸込口からカバー本体内に吸い込まれた水と混合され、気水混合流体となる。

本第３発明における吸込カバーは、貫通部の上端がポンプ吸込口の中心位置以下に位置するものである。

これによると、扉体の上流側の水位が下降してカバー吸込口の上端に到達するより前に貫通部の上部に到達した際、扉体の上流側の水面上とカバー本体内とが貫通部を介して連通し、扉体の上流側の水面上の空気が、貫通部を通ってカバー本体内に吸い込まれ、カバー吸込口からカバー本体内に吸い込まれた水と混合され、気水混合流体となる。

この際、貫通部の上端がポンプ吸込口の中心位置以下に位置するため、扉体の上流側の水位がポンプ吸込口の中心位置以下まで下降しないと、全量排水運転から気水混合排水運転に移行されない。これにより、モータの消費電力の変動量が小さい全量排水運転状態の水位の範囲を広くすることができるため、モータにかかる負荷が軽減される。

本第４発明における吸込カバーは、側部壁に、外側方へ張り出す側方鍔部が設けられ、
側方鍔部は、カバー本体を横軸ポンプに取付けた状態で、略水平方向且つ流水路の流水方向に延びているものである。

これによると、水位の低下に伴って、吸込カバーの外側方に旋回流が発生しても、この旋回流は側方鍔部にぶつかって減衰するため、空気吸込渦の発生を抑制することができる。

本第５発明は、上記第１発明から第４発明のいずれか１項に記載の吸込カバーをポンプ吸込口に取付けたことを特徴とする横軸ポンプである。

本第６発明は、上記第５発明に記載の横軸ポンプを流水路の扉体に取付けたことを特徴とするポンプゲートである。

本第７発明は、上記第６発明に記載のポンプゲートの運転方法であって、
流水路を扉体で閉じた状態で、流水路内の水位に関わらず、横軸ポンプを一定の回転速度で運転するものである。

これによると、全量排水運転状態および気水混合排水運転のいずれの運転時においても横軸ポンプが一定の回転速度で運転されるため、モータの制御を簡単に行うことができる。

以上のように本発明によると、気水混合排水運転時におけるモータの消費電力の変動量を低減することができ、モータにかかる負荷が軽減される。

本発明の第１の実施の形態における吸込カバーを備えたポンプゲートの断面図である。 同、ポンプゲートの斜視図である。 同、ポンプゲートの断面斜視図である。 同、ポンプゲートの横軸ポンプに取付けられた吸込カバーの断面図であり、全量排水運転時を示す。 同、吸込カバーの斜視図である。 同、吸込カバーの斜視図である。 図４におけるＸ−Ｘ矢視図である。 同、ポンプゲートの横軸ポンプに取付けられた吸込カバーの断面図であり、気水混合排水運転時を示す。 同、ポンプゲートの横軸ポンプに取付けられた吸込カバーの一部切欠き側面図であり、気水混合排水運転時を示す。 同、ポンプゲートの横軸ポンプの吸込水位とモータの消費電力を示すグラフである。 本発明の第２の実施の形態における吸込カバーの斜視図である。 本発明の第３の実施の形態における吸込カバーの断面図である。 同、吸込カバーの斜視図である。 同、吸込カバーの斜視図である。 本発明の第４の実施の形態における吸込カバーの断面図である。 同、吸込カバーの斜視図である。 同、吸込カバーの斜視図である。 本発明の第５の実施の形態における吸込カバーの断面図である。 本発明の第６の実施の形態における吸込カバーの断面図である。 本発明の第７の実施の形態における吸込カバーの断面図である。 本発明の第８の実施の形態における吸込カバーの断面図である。 本発明の第９の実施の形態における吸込カバーの断面図である。 本発明の第１０の実施の形態における吸込カバーの断面図である。 同、吸込カバーの斜視図である。 同、吸込カバーの斜視図である。 本発明の第１１の実施の形態におけるポンプゲートの図である。 本発明の第１２の実施の形態における横軸ポンプを壁体に取り付けた流水路の平面図である。 同、横軸ポンプを壁体に取り付けた流水路の断面図である。 従来の吸込カバーを備えたポンプゲートの断面図であり、全量排水運転時を示す。 同、ポンプゲートの断面図であり、気水混合排水運転時を示す。 同、ポンプゲートの横軸ポンプの吸込水位とモータの消費電力を示すグラフである。 従来の別の吸込カバーの斜視図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１〜図３に示すように、１は流水路２に設置されたポンプゲートである。流水路２は、吸込側水路の一例である支川側水路３と、吐出側水路の一例である本川側水路４とを有している。ポンプゲート１は、支川側水路３と本川側水路４との境界部にあり、流水路２を開閉する扉体１０と、扉体１０を昇降させる昇降装置１１とを有している。

扉体１０には、扉体１０の幅方向Ｗにおいて２台（複数台）の横軸ポンプ１２が並列に設けられている。図１の仮想線で示すように、扉体１０を上昇させた開放状態で、水が支川側水路３から本川側水路４へ自然流下し、また、図１の実線で示すように、増水により本川側水路４の水位が支川側水路３の水位よりも上昇したときに、扉体１０を下降させた閉鎖状態で、横軸ポンプ１２を作動して、支川側水路３から本川側水路４へ水を強制的に移送する。

横軸ポンプ１２は、ポンプ軸心１５を水平方向にして扉体１０に取り付けられており、円筒状のケーシング１６と、ケーシング１６内に設けられた羽根車１７と、羽根車１７を回転させるモータ１８とを有している。ケーシング１６は、上流側端部にポンプ吸込口１９を有し、下流側端部にポンプ吐出口２０を有している。

尚、ケーシング１６の吸込側端部には、円環状の吸込側フランジ２１が設けられている。また、ケーシング１６の吐出側端部には、ポンプ吐出口２０を開閉する弁としての機能を有する揺動自在なフラップゲート２２が設けられている。

横軸ポンプ１２のポンプ吸込口１９には吸込カバー３０が取り付けられている。吸込カバー３０は、ポンプ吸込口１９の前方を下部が開口された状態で覆う金属製のカバー本体３１を有している。

図４〜図８に示すように、カバー本体３１は、ポンプ吸込口１９に取付可能であり且つポンプ吸込口１９からポンプ軸心１５に略垂直な方向（ポンプ軸心に交差する方向の一例）で外側方へ張り出す後部壁３３と、後部壁３３の両側縁からポンプ軸心方向３４の上流側へ延びる左右一対の側部壁３５と、後部壁３３の上縁からポンプ軸心方向３４の上流側へ下り勾配で延びて、両方の側部壁３５の上縁間に設けられた上部壁３７とを有している。

両方の側部壁３５の下縁間で且つ後部壁３３の下縁と上部壁３７の上流側先端縁との間には、下向きに開口した四角形のカバー吸込口３９が形成されている。

上部壁３７は、その上流側先端縁に、前方鍔部３７ａを有している。前方鍔部３７ａは、カバー本体３１を横軸ポンプ１２に取付けた状態で、略水平方向且つ前方に延びている。

後部壁３３は、四角形の板であり、複数のボルト、ナット（図示省略）によって横軸ポンプ１２の吸込側フランジ２１に取付けられている。後部壁３３には、ポンプ吸込口１９と同じ位置でポンプ吸込口１９とほぼ同じ大きさの円形状のカバー開口部４２と、カバー本体３１の内外に貫通する複数の貫通孔４４（貫通部の一例）とが形成されている。

貫通孔４４は、上下方向に長い長方形状であり、カバー開口部４２の両側方に位置している。カバー本体３１をポンプ吸込口１９に取付けた状態で、貫通孔４４の上部がカバー吸込口３９の上端位置Ａよりも上方に位置するとともに、貫通孔４４の上端がポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも下方に位置する。

尚、カバー吸込口３９の上端位置Ａは上部壁３７の上流側先端縁３７ａの位置に相当し、ポンプ吸込口１９の中心位置Ｂはポンプ軸心１５の位置に相当しており、カバー吸込口３９の上端位置Ａはポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも下位である。

以下、上記構成における作用を説明する。

図１の実線に示すように、扉体１０を下降して流水路２を閉じ、横軸ポンプ１２が扉体１０の上流側である支川側水路３の水面下に没している状態で、横軸ポンプ１２を定格回転速度（一定の回転速度の一例）で作動させて全量排水運転を行っている際、支川側水路３の水が、吸込カバー３０のカバー吸込口３９から横軸ポンプ１２内に吸い込まれ、フラップゲート２２を押し開いて、ポンプ吐出口２０から扉体１０の下流側である本川側水路４へ排出される。

その後、図８，図９に示すように、支川側水路３の水位ＷＬ１が下降してカバー吸込口３９の上端位置Ａに到達するより前に貫通孔４４の上部に到達した際、支川側水路３の水面上とカバー本体３１内とが貫通孔４４を介して連通し、支川側水路３の水面上の空気４６が、貫通孔４４を通ってカバー本体３１内に流入し、カバー吸込口３９からカバー本体３１内に吸い込まれた水と混合され、気水混合流体となる。

この気水混合流体は、カバー本体３１内からポンプ吸込口１９を通って横軸ポンプ１２内を流れ、フラップゲート２２を押し開いて、ポンプ吐出口２０から扉体１０の下流側である本川側水路４へ排出される。このような気水混合排水運転時において、モータ１８の消費電力の変動量が低減される。この理由は以下のように考えられる。

上記のような気水混合排水運転時においては、図８，図９に示すように、貫通孔４４がカバー本体３１の後部壁３３に形成されているため、貫通孔４４はポンプ吸込口１９の直近に位置することになる。これにより、貫通孔４４からカバー本体３１内に流入した空気４６は、浮上してカバー本体３１内の上部に集中する以前に、小さな気泡のまま分散した状態で羽根車１７に流入し、羽根車１７によって粉砕される。

さらに、貫通孔４４からカバー本体３１内に吸い込まれる水の流れ方向は吸込カバー３０のカバー吸込口３９からカバー本体３１内に吸い込まれる水の流れ方向とは逆方向になるため、貫通孔４４からカバー本体３１内に吸い込まれる水の流速は小さく、渦による空気の吸い込みも軽減される。

これにより、空気４６が貫通孔４４を通じて安定してカバー本体３１内に流入するので、カバー本体３１内の上部に空気溜まりが発生するのを抑制することができ、空気溜まりの空気が大きな気泡となって一気に羽根車１７に流入するのを防止することができる。このため、羽根車１７にかかる負荷の変動量が小さくなり、これに伴って、気水混合排水運転時におけるモータ１８の消費電力の変動量が低減され、モータ１８にかかる負荷が軽減される。

尚、図１０のグラフＧ１は横軸ポンプ１２を定格回転速度で作動させた時の吸込水位［ｍ］を示し、グラフＧ２はモータ１８の消費電力［ｋＷ］を示している。吸込水位とは吸込側である支川側水路３の水位であり、グラフＧ１，Ｇ２の横軸は横軸ポンプ１２の運転時間（稼動時間［秒］）を示している。

図１に示した横軸ポンプ１２が支川側水路３の水面下に没した全量排水運転の状態から、図８，図９に示すように、支川側水路３の水面が次第に下降して貫通孔４４の上部に到達した際、支川側水路３の水面上の空気４６が貫通孔４４を通ってカバー本体３１内に吸い込まれ、気水混合排水運転に切り換わる。

その後、支川側水路３の水面がさらに下降してカバー吸込口３９の上端位置Ａ以下になった際、排水待機運転に切り換わる。尚、排水待機運転では、フラップゲート２２が閉鎖し、ポンプ吐出口２０から本川側水路４への排水は行われない。

図１０のグラフＧ２によると、気水混合排水運転時におけるモータ１８の消費電力の変動量Ｄ１が、図３１のグラフＧ６で示した従来のモータ１１３の消費電力の変動量Ｄに比べて、低減されている。

また、貫通孔４４の上端がポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも下方に位置しているため、全量排水運転状態の水位範囲を広く確保しつつ、支川側水路３の水位がポンプ吸込口１９の中心位置Ｂの下方まで下降して、全量排水運転から気水混合排水運転に移行された際も、モータ１８の消費電力の変動量が小さく抑えられるため、全水位範囲にわたってモータ１８にかかる負荷が軽減される。

図１０のグラフは、支川側水路３の水面が次第に下降して全量排水運転から気水混合排水運転を経て排水待機運転に至る際のモータ１８の消費電力の変化を示しているが、これとは逆に、支川側水路３の水面が次第に上昇して排水待機運転から気水混合排水運転を経て全量排水運転に至る際のモータ１８の消費電力の変化も同様の傾向を示す。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、図１１に示すように、両方の側部壁３５にはそれぞれ、外側方へ張り出す側方鍔部４９が設けられている。両側方鍔部４９はそれぞれ、カバー本体３１を横軸ポンプ１２に取付けた状態で、略水平方向且つ流水路２の流水方向５（前後方向）に延びている。

また、後部壁３３には、カバー本体３１内において後部壁３３から上流側へ延びる平板状のバッフル５０が設けられている。

これによると、支川側水路３の水位ＷＬ１の低下に伴って、吸込カバー３０の外側方に旋回流が発生しても、この旋回流は側方鍔部４９にぶつかって減衰するため、空気吸込渦の発生を抑制することができる。

また、支川側水路３の水がカバー本体３１内からカバー開口部４２を通って横軸ポンプ１２のポンプ吸込口１９に流れ込む際、水の旋回がバッフル５０によってじゃまされるため、ポンプ吸込口１９の上流側前方に水中渦が発生するのを抑制することができる。さらには、吸込側の水の流れが整流されることにより、ポンプ効率を高めることができる。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、図１２〜図１４に示すように、後部壁３３の上部隅部が、直角形状ではなく、円弧形状に形成されている。また、上部壁３７は、下流側後部が後部壁３３と同様に円弧形状に形成され、上流側前部が平板状で傾斜している。

これによると、第１の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、図１５〜図１７に示すように、後部壁３３の上部が半円形状に形成されている。また、上部壁３７は、下流側後部が後部壁３３と同様に半円形状に形成され、上流側前部が平板状で傾斜している。また、貫通孔４４は、下方ほど扉体１０の幅方向Ｗへ拡大した三角形状である。

これによると、第１の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。

尚、上記第１〜第３の実施の形態では、長方形状の貫通孔４４を形成しているが、長方形状に限定されるものではなく、上記第４の実施の形態で示したような三角形状の貫通孔４４又は円形状の貫通孔４４を形成してもよい。或いは、円形のカバー開口部４２の周縁と同様なカーブを描く円弧形状の貫通孔４４であってもよい。

また、上記第１〜第４の実施の形態では、貫通孔４４の上端がポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも下方に位置しているが、貫通孔４４の上端がポンプ吸込口１９の中心位置Ｂと同じ高さにあってもよい。
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態では、図１８に示すように、貫通孔４４は上下複数個の分割孔４４ａ〜４４ｃを有している。このうち、最上段の貫通孔４４ａはポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも下方に位置している。

これによると、第１の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
（第６の実施の形態）
上記第１〜第５の実施の形態では、貫通部の一例として貫通孔４４を後部壁３３に形成したが、貫通孔４４の代わりに、第６の実施の形態では図１９に示すように、後部壁３３の下縁から上方に延びる長方形状の切欠部５５（貫通部の別の例）が形成されている。尚、切欠部５５の上端はポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも下方に位置している。

これによると、第１の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。尚、気水混合排水運転時において、支川側水路３の水面上の空気が、切欠部５５を通ってカバー本体３１内に吸い込まれ、カバー吸込口３９からカバー本体３１内に吸い込まれた水と混合され、気水混合流体となる。

上記第６の実施の形態では長方形状の切欠部５５を形成しているが、長方形状に限定されるものではなく、三角形状又は円形状の切欠部５５であってもよい。或いは、円形のカバー開口部４２の周縁と同様なカーブを描く円弧形状の切欠部５５であってもよい。
（第７の実施の形態）
上記第１〜４の実施の形態では、貫通孔４４の上端がポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも下方に位置しているが、第７の実施の形態では、図２０に示すように、貫通孔４４の上端がポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも上方に位置している。

これによると、気水混合排水運転状態になる水位範囲は広くなるが、第１の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
（第８の実施の形態）
上記第５の実施の形態では図１８に示すように最上段の貫通孔４４ａがポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも下方に位置しているが、第８の実施の形態では、図２１に示すように、最上段の貫通孔４４ａがポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも上方に位置している。

これによると、第１の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
（第９の実施の形態）
上記第６の実施の形態では図１９に示すように切欠部５５の上端がポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも下方に位置しているが、第９の実施の形態では、図２２に示すように、切欠部５５の上端がポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも上方に位置している。

これによると、第１の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
（第１０の実施の形態）
第１０の実施の形態では、図２３〜図２５に示すように、後部壁３３に三角形の切欠部５５が形成され、切欠部５５の上端がポンプ吸込口１９の中心位置Ｂよりも下方に位置している。また、後部壁３３の上部隅部が、直角形状ではなく、円弧形状に形成されている。さらに、上部壁３７は、下流側後部が後部壁３３と同様に円弧形状に形成され、上流側前部が平板状で傾斜している。

これによると、第１の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
（第１１の実施の形態）
上記第１〜第１０の実施の形態では、図１に示すように横軸ポンプ１２はポンプ軸心１５を水平方向にして扉体１０に取り付けられているが、図２６に示すように、第１１の実施の形態では、横軸ポンプ１２は、吸込側が下になり吐出側が上になるように、ポンプ軸心１５を傾斜させて扉体１０に取り付けられている。

これによると、第１の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。

尚、上記第１〜第１０の実施の形態において、上記のように横軸ポンプ１２のポンプ軸心１５を傾斜させてもよく、本実施の形態において、横軸ポンプ１２のポンプ軸心１５を水平方向にしてもよい。

但し、ポンプ軸心１５を水平方向にした形態と傾斜させた形態とでは、ポンプ吸込口１９とカバー吸込口３９と貫通部（貫通孔４４，切欠部５５）との間で高さ位置の関係が変化するため、設定や製作においては注意が必要である。
（第１２の実施の形態）
上記第１〜第１１の実施の形態では、図１に示すように横軸ポンプ１２は流水路２に設けられた扉体１０に取付けられているが、以下に説明する第１２の実施の形態では、図２７，図２８に示すように、横軸ポンプ１２は流水路２に設けられた壁体６０に取付けられている。

すなわち、流水路２は、主流水路６１と、主流水路６１に並列に形成された副流水路６２とを有している。主流水路６１は途中で分岐して副流水路６２の上流側に連通し、副流水路６２の下流側が主流水路６１に合流している。そして、壁体６０は流水路２の副流水路６２に設けられている。

尚、横軸ポンプ１２のポンプ吸込口１９には吸込カバー３０が取り付けられている。また、主流水路６１から副流水路６２への分岐箇所と副流水路６２から主流水路６１への合流箇所との間には、主流水路６１を開閉する開閉機構６３が設けられている。

これによると、主流水路６１の下流側の水位が上流側の水位よりも低い通常時の場合、開閉機構６３により主流水路６１を開いた状態で横軸ポンプ１２が停止しており、主流水路６１の水は上流側から下流側へ正常に流れる。

例えば大雨等の増水によって主流水路６１の下流側の水位が上流側の水位よりも高くなった場合、開閉機構６３により主流水路６１を閉塞させるとともに、横軸ポンプ１２を定格回転速度で作動させる。これにより、主流水路６１の水が下流側から上流側に逆流するのを防止することができるとともに、壁体６０の上流側の水が横軸ポンプ１２を通って壁体６０の下流側に流れるため、主流水路６１の上流側の水が強制的に副流水路６２を経由して主流水路６１の下流側に排水される。

さらに、横軸ポンプ１２のポンプ吸込口１９に吸込カバー３０を取り付けているため、第１の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。

上記第１の実施の形態では、図１に示すように、流水路２を区画する扉体１０に貫通するように横軸ポンプ１２が設置されており、上記第１２の実施の形態では、図２８に示すように、流水路２を区画する壁体６０に貫通するように横軸ポンプ１２が設置されているが、横軸ポンプ１２の設置箇所はこれらに限定されるものではなく、例えば、横軸ポンプ１２が水槽内に設置されていてもよい。この場合、横軸ポンプ１２の吐出側に上下方向の揚水管が接続され、揚水管の下流側に水平方向の吐出管が接続され、水槽内の水が、横軸ポンプ１２に吸い込まれ、横軸ポンプ１２から揚水管および吐出管を通って、吐出管の下流側にある別の水槽或いは流水路等に排水されるものであってもよい。

上記各実施の形態では、吸込カバー３０の後部壁３３がポンプ吸込口１９からポンプ軸心１５に略垂直な方向で外側方へ張り出しているが、略垂直な方向とは垂直方向および垂直に近い方向を含む。また、前方鍔部３７ａはカバー本体３１を横軸ポンプ１２に取付けた状態で略水平方向に延びているが、略水平方向とは水平方向および水平に近い方向を含む。

１ ポンプゲート
２ 流水路
１０ 扉体
１２ 横軸ポンプ
１５ ポンプ軸心
１９ ポンプ吸込口
３０ 吸込カバー
３１ カバー本体
３３ 後部壁
３４ ポンプ軸心方向
３５ 側部壁
３７ 上部壁
３９ カバー吸込口
４４ 貫通孔（貫通部）
４９ 側方鍔部
５５ 切欠部（貫通部）
６０ 壁体
Ａ カバー吸込口の上端位置
Ｂ ポンプ吸込口の中心位置

Claims (7)

1. 流水路内又は水槽内に配置される横軸ポンプのポンプ吸込口のカバーであって、
   ポンプ吸込口の前方を下部が開口された状態で覆うカバー本体を有し、
   カバー本体は、ポンプ吸込口に取付可能であり且つポンプ吸込口からポンプ軸心に交差する方向で外側方へ張り出す後部壁と、後部壁の両側縁からポンプ軸心方向の上流側へ延びる一対の側部壁と、後部壁の上縁からポンプ軸心方向の上流側へ下り勾配で延びて、両方の側部壁の上縁間に設けられた上部壁とを有し、
   両方の側部壁の下縁間で且つ後部壁の下縁と上部壁の先端縁との間に、下向きに開口したカバー吸込口が形成され、
   後部壁に、カバー本体の内外に貫通する貫通部が形成され、
   カバー本体をポンプ吸込口に取付けた状態で、貫通部の少なくとも上部がカバー吸込口の上端位置よりも上方に位置することを特徴とする吸込カバー。
2. 貫通部は、貫通孔、又は、後部壁の下縁から上方に延びる切欠部であることを特徴とする請求項１記載の吸込カバー。
3. 貫通部の上端がポンプ吸込口の中心位置以下に位置することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸込カバー。
4. 側部壁に、外側方へ張り出す側方鍔部が設けられ、
   側方鍔部は、カバー本体を横軸ポンプに取付けた状態で、略水平方向且つ流水路の流水方向に延びていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の吸込カバー。
5. 上記請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の吸込カバーをポンプ吸込口に取付けたことを特徴とする横軸ポンプ。
6. 上記請求項５に記載の横軸ポンプを流水路の扉体に取付けたことを特徴とするポンプゲート。
7. 上記請求項６に記載のポンプゲートの運転方法であって、
   流水路を扉体で閉じた状態で、流水路内の水位に関わらず、横軸ポンプを一定の回転速度で運転することを特徴とするポンプゲートの運転方法。

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