JP3194077B2 - 立軸ポンプ - Google Patents

立軸ポンプ

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JP3194077B2
JP3194077B2 JP01384196A JP1384196A JP3194077B2 JP 3194077 B2 JP3194077 B2 JP 3194077B2 JP 01384196 A JP01384196 A JP 01384196A JP 1384196 A JP1384196 A JP 1384196A JP 3194077 B2 JP3194077 B2 JP 3194077B2
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  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、先行待機運転が可
能な立軸ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より先行待機運転が可能な立軸ポン
プとして、特開平2−294595号公報に記載の技術
が本発明出願人によって提案されている。この種の立軸
ポンプは、図2に示すように、主軸1に固着した羽根車
2を回転自在に収容しているケーシング3の上流側(下
側)に、吸込管4を介して吸込ベルマウス5が接続さ
れ、ケーシング1の下流側(上側)に揚水管6を介して
吐出しエルボ7が接続されているとともに、羽根車2直
上流の吸込部2Aを外部に通じさせる貫通孔8が吸込管
4の上部に形成され、この貫通孔8に逆U字状の空気供
給管9が接続されている。そして、逆U字状の空気供給
管9の開放端9Aを当該立軸ポンプの揚水遮断水位LW
Lに設定し、かつ折り返し部9Bを羽根車2の吸込部2
Aに発生する最大負圧による吸込揚程よりも高い位置に
形成した構造になっている。
【0003】このように構成された先行待機運転が可能
な立軸ポンプによる従来の運転例を説明する。今、吸水
井10の水位が羽根車2をほぼ没水させる揚水開始水位
HWLよりも上位にあつて揚水運転がなされているとす
る。この揚水運転の継続により水位が揚水遮断水位LW
Lまで低下して、逆U字状の空気供給管9の開放端9A
が大気中に開放されると、羽根車2の吸込部2Aに空気
が導入され揚水を遮断して気中運転(待機運転)に切換
えられる。
【0004】気中運転の継続により、吸水井10の水位
が揚水遮断水位LWLを超え、開放端9Aが没水する
と、ポンプ内の空気、つまり吸込部2Aと吸込管4の上
部および逆U字状の空気供給管9内の空気は、羽根車2
の送風作用により揚水管6側に送られて吸込部2Aが負
圧化される。吸込部2Aの負圧化により、ポンプ内の水
位は吸水井10の水位よりも負圧相当分だけ高くなり、
吸水井10の水位が揚水開始水位HWLまで上昇する前
に、ポンプ内の水位が揚水開始水位HWLと同じレベル
まで上昇して羽根車2をほぼ没水させて揚水運転に切換
えられる。
【0005】また、逆U字状の空気供給管9の折り返し
部9Bを羽根車2の吸込部2Aに発生する最大負圧によ
る吸込揚程よりも高い位置に形成してあるので、揚水運
転中は、逆U字状の空気供給管9における折り返し部9
Bより上流側の垂下部9Cに吸込部2Aに発生する最大
負圧に相当する高さ分の水が吸い上げられて釣り合った
状態を呈するため、逆U字状の空気供給管9から吸込部
2Aに水が吸込まれて偏流を生じ、ポンプ効率を低下さ
せるような不都合は発生しない。
【0006】しかし、前記従来の先行待機運転可能な立
軸ポンプでは、揚水運転の継続により吸水井10の水位
が揚水遮断水位LWLまで低下して、逆U字状の空気供
給管9の開放端9Aが大気中に開放されると、羽根車2
の吸込部2Aに空気が導入されて揚水を遮断し、気中運
転に切換えられるが、揚水遮断により吸水井10の流れ
が止まることで、動水勾配の回復分に相当して水位が上
昇したり、あるいは揚水遮断水位LWLもしくはその付
近で水面が比較的大きく波打つ場合には、開放端9Aの
開放・閉塞が短時間で繰り返され、吸込部2Aへの空気
の導入・遮断が短時間で繰り返さるのに伴って、気中運
転と揚水運転が短時間で繰り返されるハンチング現象を
生じる問題点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の先行
待機運転可能な立軸ポンプでは、外水位が揚水遮断水位
もしくはその付近において、逆U字状の空気供給管の開
放端の開放・閉塞が短時間で繰り返され、吸込部への空
気の導入・遮断が短時間で繰り返されるのに伴って、気
中運転と揚水運転が短時間で繰り返されるハンチング現
象を生じる問題点があった。そこで、本発明は、外水位
が揚水遮断水位もしくはその付近において、逆U字状の
空気供給管の開放端の開放・閉塞が短時間で繰り返され
ても、気中運転と揚水運転が短時間で繰り返されるハン
チング現象の発生を確実に防止することのできる立軸ポ
ンプを提供することを目的としたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、主軸に固着された羽根車の吸込部を外部
に通じさせる貫通孔が形成され、この貫通孔に逆U字状
の空気供給管が接続され、該空気供給管の開放端が当該
立軸ポンプの揚水遮断水位に設定され、かつ前記逆U字
状の空気供給管の折り返し部を前記羽根車の吸込部に発
生する最大負圧による吸込揚程よりも高い位置に形成し
た立軸ポンプにおいて、前記逆U字状の空気供給管の折
り返し部よりも下流側の立上がり部に分岐管が接続さ
れ、この分岐管の開放端が当該立軸ポンプの揚水開始水
位に設定されているとともに、該分岐管の通路断面積
は、水位が揚水開始水位から揚水遮断水位まで低下する
間の揚水運転時の揚水を妨げず、かつ揚水遮断水位から
揚水開始水位まで上昇する間の前記吸込部の負圧化が抑
えられる空気供給量を確保できる大きさに設定されてい
ることを特徴としたものである。本発明によれば、外水
位が揚水遮断水位まで低下して、逆U字状の空気供給管
の開放端が大気中に開放され、羽根車の吸込部に空気が
導入され揚水を遮断し、気中運転に切換えられたのち、
動水勾配の回復分に相当して水位が上昇したり、あるい
は揚水遮断水位もしくはその付近で水面が比較的大きく
波打つことで、前記開放端の開放・閉塞が短時間で繰り
返されても、分岐管から吸込部に該吸込部の負圧化を抑
えることのできる少量の空気が導入される。これによ
り、ポンプ内の水位が外水位よりも高くなるのを抑え
て、外水位が揚水開始水位に上昇するまで揚水運転に切
換えられるのを防止することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施の形態を
示す側面図である。なお、図2の従来例と同一もしくは
相当部分には、同一符号を付して詳しい説明は省略す
る。図1において、逆U字状の空気供給管9の折り返し
部9Bよりも下流側の立上がり部9Dに下向き逆L字状
の分岐管11が接続されている。この分岐管11の下端
に設けた下向き開放端11Aが当該立軸ポンプの揚水開
始水位HWLに設定されている。そして、分岐管11の
通路断面積は、吸水井10の水位が揚水開始水位LWL
から揚水遮断水位HWLまで低下する間の揚水運転時の
揚水を妨げず、かつ揚水遮断水位LWLから揚水開始水
位HWLまで上昇する間の吸込部2Aの負圧化が抑えら
れる空気供給量を確保できる大きさに設定されている。
【0010】このように構成された本発明に係る立軸ポ
ンプの運転例を説明する。今、吸水井10の水位が羽根
車2をほぼ没水させる揚水開始水位HWLよりも上位に
あつて揚水運転がなされているとする。この揚水運転の
継続により水位が揚水開始水位HWLまで低下すると、
分岐管11の下向き開放端11Aが開放され、分岐管1
1から逆U字状の空気供給管9における立上がり部9D
を通って羽根車2の吸込部2Aに空気が導入される。と
ころが、分岐管11の通路断面積は、吸水井10の水位
が揚水開始水位LWLから揚水遮断水位HWLまで低下
する間の揚水運転時の揚水を妨げない空気供給量を確保
できる大きさ、つまり、水9に対して空気が約1程度の
割合の気水混合状態で運転できる大きさに設定されてい
るので、分岐管11から吸込部2Aに水が吸込まれて偏
流を生じ、ポンプ効率を低下させるような不都合は発生
せず、適正な揚水運転を行うことができる。
【0011】前記揚水運転の継続により、吸水井10の
水位が揚水遮断水位LWLまで低下して、逆U字状の空
気供給管9の開放端9Aが大気中に開放されると、羽根
車2の吸込部2Aに空気が導入されて揚水を遮断し、気
中運転(待機運転)に切換えられる。この揚水遮断によ
り吸水井10の流れが止まることで、動水勾配の回復分
に相当して吸水井10の水位が上昇したり、あるいは揚
水遮断水位LWLもしくはその付近で水面が比較的大き
く波打つことで、開放端9Aの開放・閉塞が短時間で繰
り返されても、下向き開放端11Aが開放されている分
岐管11から僅かな空気、つまり、羽根車2の送風作用
による吸込部2Aの負圧化を抑えることのできる少量の
空気が吸込部2Aに導入される。したがって、吸込管4
内の水位が吸水井10の水位よりも高くなるのを抑え
て、吸水井10の水位が揚水開始水位HWLに上昇する
まで揚水運転に切換えられるのを防止することができ
る。すなわち、吸水井10の水位が揚水遮断水位LWL
もしくはその付近において、逆U字状の空気供給管9の
開放端9Aの開放・閉塞が短時間で繰り返されても、気
中運転と揚水運転が短時間で繰り返されるハンチング現
象の発生を確実に防止することができる。
【0012】なお、逆U字状の空気供給管9の立上がり
部9Dに対する分岐管11の接続位置を、羽根車2の吸
込部2Aに発生する最大負圧による吸込揚程よりも高い
位置に設定することで、揚水運転時において分岐管11
から吸込部2Aに水が導入されるのを防止することが可
能である。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、外水位
が揚水遮断水位まで低下して、逆U字状の空気供給管の
開放端が大気中に開放され、羽根車の吸込部に空気が導
入され揚水を遮断して気中運転に切換えられたのち、動
水勾配の回復分に相当して水位が上昇したり、あるいは
揚水遮断水位もしくはその付近で水面が比較的大きく波
打つことで、前記開放端の開放・閉塞が短時間で繰り返
されても、分岐管から羽根車の送風作用による吸込部の
負圧化を抑えることのできる少量の空気が吸込部に導入
されるので、吸込管内の水位が外水位よりも高くなるの
を抑えて、外水位が揚水開始水に上昇するまで揚水運転
に切換えられるのを防止し、外水位が揚水遮断水位もし
くはその付近において、逆U字状の空気供給管の開放端
の開放・閉塞が短時間で繰り返されても、気中運転と揚
水運転が短時間内で繰り返されるハンチング現象の発生
を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す側面図である。
【図2】従来例の側面図である。
【符号の説明】
1 主軸 2 羽根車 2A 羽根車の吸込部 8 貫通孔 9 逆U字状の空気供給管 9A 逆U字状の空気供給管の開放端 9B 逆U字状の空気供給管の折返し部 9C 逆U字状の空気供給管の立上り部 11 分岐管 11A 分岐管の開放端 HWL 揚水開始水位 LWL 揚水遮断水位
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 13/00 F04D 15/00

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の吸込部を外部
    に通じさせる貫通孔が形成され、この貫通孔に逆U字状
    の空気供給管が接続され、該空気供給管の開放端が当該
    立軸ポンプの揚水遮断水位に設定され、かつ前記逆U字
    状の空気供給管の折り返し部を前記羽根車の吸込部に発
    生する最大負圧による吸込揚程よりも高い位置に形成し
    た立軸ポンプにおいて、前記逆U字状の空気供給管の折
    り返し部よりも下流側の立上がり部に分岐管が接続さ
    れ、この分岐管の開放端が当該立軸ポンプの揚水開始水
    位に設定されているとともに、該分岐管の通路断面積
    は、水位が揚水開始水位から揚水遮断水位まで低下する
    間の揚水運転時の揚水を妨げず、かつ揚水遮断水位から
    揚水開始水位まで上昇する間の前記吸込部の負圧化が抑
    えられる空気供給量を確保できる大きさに設定されてい
    ることを特徴とする立軸ポンプ。
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JP5322459B2 (ja) * 2008-02-26 2013-10-23 株式会社クボタ 先行待機運転ポンプ及びその運転方法

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