JP3122769B2 - 排水ポンプのエアーロック運転時間短縮装置 - Google Patents

排水ポンプのエアーロック運転時間短縮装置

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JP3122769B2
JP3122769B2 JP07159196A JP15919695A JP3122769B2 JP 3122769 B2 JP3122769 B2 JP 3122769B2 JP 07159196 A JP07159196 A JP 07159196A JP 15919695 A JP15919695 A JP 15919695A JP 3122769 B2 JP3122769 B2 JP 3122769B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エアーロックの発生に
よって生じる種々の弊害を回避する排水ポンプのエアー
ロック運転時間短縮装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より先行待機運転に使用される排水
ポンプとして、たとえば図3に示す立軸ポンプが知られ
ている。この種の排水ポンプPは、主軸1に固着した羽
根車2を羽根車室3に回転自在に収容し、羽根車室3の
吐出側(下流側)に揚水管4を接続するとともに、羽根
車室3の吸込側(上流側)に吸込管5を接続し、この吸
込管5の周壁には孔よりなる空気供給部5Aを設けて、
該空気供給部5Aに吸気弁6Aを介設した大気開放吸気
管6Bによってなる吸気系6を連通接続させ、水位検出
手段7によって検出した水位信号を制御器8に入力し、
入力された水位信号に基づいて制御器8から吸気弁6A
に開閉信号を出力するように構成して、吸水井9に設置
される。一方、排水ポンプPの主軸1は、吐出エルボ1
0を水密かつ回転自在に貫通して外部に延出され、カッ
プリング11を介して図示されていない原動機に接続さ
れる。
【0003】このように構成された排水ポンプPによる
運転例を説明する。吸水井9の水位(以下、単に水位と
いう)が上昇する場合。 A−.水位が揚水遮断水位SWLを越えて揚水開始水
位RWLに到達するまでの間は、吸気弁6Aを全開して
気中運転を行なう。 A−.水位が揚水開始水位RWLに到達した時点で吸
気弁6Aを全閉して、所定の吐出量での正規排水運転
(100%流量)に切替えて、揚水開始水位RWL以上
の水位では正規排水運転を継続して行なう。吸水井9の
水位が下降する場合。 B−.水位が揚水開始水位RWLを越える領域から、
揚水開始水位RWLを経て揚水遮断水位SWLに低下す
るまでの間は正規排水運転を継続する。 B−.水位が揚水遮断水位SWLまで低下した時点で
吸気弁6Aを全開して揚水遮断運転に切替え、揚水遮断
水位SWL以下の水位では揚水遮断運転を継続して行な
う。
【0004】ところで、前記B−のように、水位が
水遮断水位まで低下して正規排水運転から揚水遮断運転
に切替えられると、羽根車室3の吐出側に接続されてい
る揚水管4内に残存した水Wを羽根車2によって攪拌す
るエアーロック状態が起こる。つまり、揚水遮断運転で
は羽根車2による揚水管4内の残存水Wの攪拌が継続さ
れる。特に、揚水管4が長い(高い)場合は、残存水W
の量が多くなるため、負荷がかなり大きくなると同時
に、羽根車2に大きい背圧がかかるので、正規排水運転
中の振動よりも大きい振動が発生して、ポンプ設備に種
々の悪影響をおよぼすとともに、燃料消費量もしくは電
力消費量が増大してランニングコストを大きくさせる。
また、残存水Wが攪拌されることで水温の上昇を招き、
水中軸受などのポンプ構成部材に対して悪影響をおよぼ
すことになる。ところが、現状では、羽根車2の隙間か
ら残存水Wが自然落水するまでの比較的長時間にわたっ
てエアーロック状態を継続している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の排水ポンプでは、揚水遮断により正規排水
運転から揚水遮断運転に切替えられても比較的長時間揚
水管内に水が残存し、この残存水を羽根車によって攪拌
するエアーロック状態が起こるため、大きな振動が発生
するとともに、揚水遮断運転時の燃料消費量もしくは電
力消費量の低減を妨げ、しかも残存水に温度上昇が生じ
て水中軸受などのポンプ構成部材に対して悪影響をおよ
ぼす点である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、主軸に固着さ
れた羽根車が羽根車室に回転自在に収容され、この羽根
車室の上流側に吸込管を連設し、羽根車室の下流側に揚
水管を連設するとともに、前記吸込管の周壁に空気供給
部を設けた排水ポンプにおいて、前記羽根車の直下流
位置もしくは直下流位置の付近に逃がし孔を貫設し、こ
の逃がし孔に、出口が逃がし孔の位置よりも低い位置に
開口されたサイホン状の逃がし管を接続し、このサイホ
ン状の逃がし管の折返し部に、水位が前記空気供給部か
ら吸込管内に空気を供給する揚水遮断水位にまで低下し
た直後に開弁されるエアーロック防止弁を設けたことを
特徴とし、揚水遮断運転切替え時において揚水管内に残
存している水を速やかに排水することでエアーロック運
転時間を短縮し、異常振動の発生を回避し、揚水遮断運
転時の燃料消費量もしくは電力消費量の低減を図るとと
もに、残存水の温度上昇によって生じていた水中軸受な
どのポンプ構成部材に対して悪影響がおよぶのを避ける
目的を達成した。
【0007】
【作用】本発明によれば、正規排水運転状態から水位が
低下して、空気供給部から吸込管内に空気が供給され
水遮断水位に達した段階でエアーロック防止弁を開弁
させることにより、サイホン状の逃がし管のサイホン作
用により速やかに揚水管内の残存水を逃がすことができ
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の一実施例を示す概略構成図であ
り、図3の従来例と同一もしくは相当部分には同一符号
を付して、その装置説明は省略する。図1において、
根車室3の直下流位置に対応する揚水管4の下部に逃が
し孔12が貫設され、この逃がし孔12にサイホン管状
の逃がし管13が接続されている。すなわち、逃がし管
13の入口13Aを逃がし孔12に接続し、出口13B
を逃がし孔12の位置よりもH相当分低位置に開口させ
るとともに、逃がし管13の折返し水平部13の位置
を床14の上部に設定している。そして、逃がし管13
の折返し水平部13に、たとえば電動弁によってなる
エアーロック防止弁15が介設されている。そして、水
位検出手段7によって検出した水位信号に基づいて制御
器8からエアーロック防止弁15に開閉信号が入力され
て開閉制御されるようになっている。勿論、手動によっ
て開閉できるように構成してもよい。
【0009】このように構成された排水ポンプPによる
作動を説明する。吸水井9の水位が上昇する場合。 A−.水位が揚水遮断水位SWLを越えて揚水開始水
位RWLに到達するまでの間は、吸気弁6Aを全開して
気中運転を行なう。 A−.揚水開始水位RWLに到達した時点で吸気弁6
Aおよびエアーロック防止弁15を弁閉して、所定の吐
出量での正規排水運転(100%流量)に切替え、揚水
開始水位RWL以上の水位では正規排水運転を継続して
行なう。吸水井9の水位が下降する場合。 B−.水位が揚水開始水位RWLを越える領域から、
揚水開始水位RWLを経て揚水遮断水位SWLに低下す
るまでの間は正規排水運転を継続する。 B−.水位が揚水遮断水位SWLまで低下した時点で
吸気弁6Aを全開して揚水遮断運転に切替える。その直
後に、制御器8からエアーロック防止弁15に弁開信号
が出力されエアーロック防止弁15を開弁させる。
【0010】この時、揚水管4内に折返し水平部13
の位置よりも高いhのレベルまで水が残存しておれば、
逃がし管13のサイホン作用により揚水管4内の残存水
Wは、速やかに逃がし孔12から逃がし管13を経て吸
水井9に逃がされる。したがって、エアーロック運転時
間が大幅に短縮される。しかも、逃がし管13の出口1
3Bを逃がし孔12の位置よりもH相当分低位置に開口
しているので、残存水Wは逃がし孔12のレベルまで速
やかに逃がされることになる。
【0011】これにより、揚水遮断運転時の振動が大幅
に低減され、ポンプ設備に種々の悪影響がおよぶ不都合
を回避できる。また、短時間で羽根車2に対して水Wの
攪拌負荷がかからなくなるので、原動機の負荷を小さく
して、揚水遮断運転時の燃料消費量もしくは電力消費量
の低減を図ることができる。勿論、水温の上昇を招くこ
とはないので、水中軸受などのポンプ構成部材に対して
悪影響がおよぶのを避けることもできる。一方、排水運
転中は、エアーロック防止弁15が閉弁されるので、排
水運転中において揚水が逃がし管13から逃げるのを防
止できる。このため、ポンプ効率の低下が回避されると
ともに、逃がし孔12および逃がし管13の口径を大き
くして、逃がし流量を大きくすることが可能になるの
で、エアーロック運転時間をより一層短縮させることが
できる。さらに、逃がし管13の折返し水平部13
位置を床14の上部に設定し、この折返し水平部13
にエアーロック防止弁15を介設しているので、電気的
な制御やメンテナンスが容易になる。
【0012】なお、前記実施例では、逃がし管13の出
口13Bを逃がし孔12の位置よりもH相当分低位置
(揚水開始水位RWL上)に開口させたが、勿論、サイ
ホン効果(排水力)を増すために逃がし管13の出口1
3Bを図2に示すように揚水遮断水位SWL以下に設定
してもよい。
【0013】また、前記実施例では、立軸ポンプPを使
用して説明しているが、本発明は、吸込管の周壁に設け
た空気供給部から吸込管内に空気を供給して気中運転さ
せる形式の先行待機運転型ポンプであれば、他のポンプ
にも適用できる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
揚水遮断運転切替え直後に揚水管内に残存している水を
サイホン作用により速やかに逃がすことで、羽根車によ
って残存水を攪拌するエアーロック運転時間を短縮でき
る。したがって、異常振動の発生を回避し、揚水遮断運
転時の燃料消費量もしくは電力消費量の低減を図るとと
もに、残存水の温度上昇によって生じていた水中軸受な
どのポンプ構成部材に対して悪影響がおよぶのを避ける
こともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略構成図である。
【図2】本発明の他の変形例を示す概略構成図である。
【図3】従来例の概略構成図である。
【符号の説明】
1 主軸 2 羽根車 3 羽根車室 4 揚水管 5 吸込管 5A 空気供給部 6B 大気開放吸気管 12 逃がし孔 13 サイホン状の逃がし管 15 エアーロック防止弁

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸に固着された羽根車が羽根車室に回
    転自在に収容され、この羽根車室の上流側に吸込管を連
    設し、羽根車室の下流側に揚水管を連設するとともに、
    前記吸込管の周壁に空気供給部を設けた排水ポンプにお
    いて、前記羽根車の直下流位置もしくは直下流位置の
    付近に逃がし孔を貫設し、この逃がし孔に、出口が逃が
    し孔の位置よりも低い位置に開口されたサイホン状の逃
    がし管を接続し、このサイホン状の逃がし管の折返し部
    、水位が前記空気供給部から吸込管内に空気を供給す
    る揚水遮断水位にまで低下した直後に開弁されるエアー
    ロック防止弁を設けたことを特徴とする排水ポンプのエ
    アーロック運転時間短縮装置。
JP07159196A 1994-12-12 1995-06-26 排水ポンプのエアーロック運転時間短縮装置 Expired - Lifetime JP3122769B2 (ja)

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