JP3324125B2 - 立軸ポンプ - Google Patents

立軸ポンプ

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JP3324125B2
JP3324125B2 JP23150391A JP23150391A JP3324125B2 JP 3324125 B2 JP3324125 B2 JP 3324125B2 JP 23150391 A JP23150391 A JP 23150391A JP 23150391 A JP23150391 A JP 23150391A JP 3324125 B2 JP3324125 B2 JP 3324125B2
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pump
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level
water
impeller
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JP23150391A
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志郎 松井
一郎 原田
健二 大谷
雅之 山田
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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】
【産業上の利用分野】本発明は、吸水槽内に設置され、
かつ該吸水槽内の水位より低いところに羽根車を位置さ
せるようにした立軸ポンプに係り、特に、吸水槽の水位
低下時においても揚水可能とした先行待機運転型のポン
プに好適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来、実開昭63−150097号公報に記載さ
れているように、吸水槽水位より低いレベルに羽根車を
位置させ、羽根車の入口付近に外部に通じる貫通孔を設
け、貫通孔は管と接続され、この管の他端は、吸水槽内
の、羽根車が水没するレベル付近に開口部を設けたもの
が知られているが、これだけの構成では、排水開始水
位,排水停止の水位は、羽根車の位置,吸気孔のレベル
が決まれば概ね決まってしまい、制御することはできな
い。とくに、排水開始水位は、羽根車の設置レベルによ
って概ね決まるため、同一ピットに複数台の同一ポンプ
を待機運転させると、空転運転から排水運転への移行が
全台数同時におこり、駆動機が電動機の場合には、排水
開始時の全台数合計の電源負荷の立上りが問題となる。
そのため、特願昭63−228736号明細書(特開昭2−78791
号公報)では、ボウル部のレベルを互いに異なるように
配置することで、排水開始水位を調整する方法を提案し
ているが、この場合には、同一仕様のポンプに対して、
異なるポンプロータが必要となり、製作コスト部品の共
用という点で問題がある。
【0003】また、特願平3−75531 号明細書(特開平5
−44683号公報)では、ポンプの吸水槽の入口に高さの
異なる堰を設け、排水開始水位を互いに異ならせる方法
を提案しているが、この場合には、ポンプ毎に互いに分
離されたタイプの吸水槽の場合にしか適用できないとい
う問題点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ポ
ンプの据付レベルが決まれば、特性水位、特に、排水開
始水位は決まるため、同一の吸水槽に同一のポンプが設
置されている場合には、排水開始時の全台数合計の電源
負荷の立上りが問題となる。
【0005】本発明の目的は、このような場合でも、簡
単な構成で、同一のポンプの互換性を失うことなく、排
水開始水位を調整することができるようにすることにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ポンプ運転中の水位が、それ以下では吸
込ベルより空気を吸込んでしまう最低水位レベルに相当
する位置より下方にポンプの羽根車を位置させ、この羽
根車下方のポンプケーシング内壁面に開口する吸気孔を
設け、この吸気孔に一端を接続すると共に、他端をポン
プ吸水槽の最高水位より高いレベルで大気に開放させた
吸気管を備えた立軸ポンプ、同一の吸水槽内に複数台
設置すると共に、前記吸気孔の羽根車下端からの距離
を、複数台の立軸ポンプにおいて互いに異ならせて構成
したものである。
【0007】本発明によれば、上記のように、ポンプ運
転中の水位が、それ以下では吸込ベルより空気を吸込ん
でしまう最低水位レベルに相当する位置より下方にポン
プの羽根車を位置させ、この羽根車下方のポンプケーシ
ング内壁面に開口する吸気孔を設け、この吸気孔に一端
を接続すると共に、他端をポンプ吸水槽の最高水位より
高いレベルで大気に開放させた吸気管を備えた立軸ポン
プを、同一の吸水槽内に複数台設置すると共に、前記吸
気孔の羽根車下端からの距離を、複数台の立軸ポンプに
おいて互いに異ならせて構成しているので、前記複数台
の立軸ポンプの羽根車位置を変えることなく、水位上昇
時や水位低下時に、全てのポンプが同時に同量の排水を
開始したり、同時に排水停止するのを防止することがで
きる。したがって、急激な排水開始や排水停止をなくす
ことができるので、同一の吸水槽内に複数台の電動機駆
動の先行待機型ポンプを設置する場合でも、電源負荷の
急激な変動を抑制して電源負荷低減が図れると共に、吸
水槽のサージ現象も緩和できる。しかも、本発明によれ
ば、同一の吸水槽内に設置される複数台の立軸ポンプ
は、吸込ベルを含むポンプケーシングの寸法などポンプ
仕様を実質同一にすることも可能で、ポンプケーシング
に対する吸気孔の開口位置のみ異ならして製作すれば良
から、複数のポンプの製作や工事を容易に行うことが
でき、さらに部品の共用も可能となるから、大幅なコス
ト低減も図れる。また、本発明によれば、最低水位レベ
ルに相当する位置より下方にポンプ羽根車を位置させ、
この羽根車下方のポンプケーシングの吸気孔に一端を接
続し他端を大気に開放させた吸気管を備える構成として
いるので、渦が発生し始める従来の最低水位レベルより
も低い水位においても渦の発生なく排水運転を続行でき
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図によって説明す
る。
【0009】図1において、羽根車1を収納したポンプ
ケーシング4のケーシングライナ2に下方向にポンプケ
ーシングの吸込ベル3が接続され、かつ、上方側にはポ
ンプケーシングの一部である揚水管5および吐出エルボ
6が接続され、立軸ポンプを構成している。吐出エルボ
6の吐出側には、吐出管7及び吐出弁8が設けられてい
る。また、羽根車1の下方には吸気孔9が設けられ、吸
気孔9と連続して吸気管10が設けられ、吸気管10に
吸気量調整弁11が設けられ、吸気管10の吸込口12
が吸水槽内の最高水位(HWL)より高い位置に設置さ
れ、これらにより、流量制御装置を構成している。吸気
孔9は、従来の最低水位レベル、すなわち、この水位以
下では、吸込ベル3から空気を吸込んでしまう最低水位
レベルWL1で吸気孔9から吸気されない位置に設置さ
れている。
【0010】いま、WL1よりも高い水位WL4におい
て、このポンプを運転し、水位の低下と共にWL1に達
した時に、吸気孔9からポンプに吸気を開始させると、
水位の低下と共に吸気量が増加し、ある水位WL3にお
いて、ポンプは揚水不能となり、羽根車1は空転運転と
なる。
【0011】このとき、羽根車上部のポンプケーシング
4,揚水管5,吐出エルボ6,吐出管7には、水位がW
L2に達すると、再び、ポンプは吸気運転となり、揚水
量に比べ、流入量が多い場合は、水位は上昇を続けWL
1に達した時に吸気を停止し、通常の揚水運転へと移行
する。
【0012】図2は、本発明の第一の実施例を示したも
のである。水位が上昇し吸気孔9が塞がると、吸込ベル
3内の水位は、羽根車のプロペラ効果により上昇し、羽
根車1の下端より低いレベルより、排水が開始される。
このレベルは、吸気孔9の羽根車1の下端からの距離,
潤滑水の有無等によって異なることが実験的にわかって
いる(図3参照)。
【0013】従って、吸気孔9のレベルを9→9′→
9″と変更すれば、この排水開始水位を調整することが
できる。
【0014】また、吸気運転を行いながら、水位が低下
した場合に、ポンプはある水位WL3で揚水不能とな
り、羽根車1は空転運転となるが、この水位は、吸気管
7の損失と吸気孔9の取付レベルによって調節すること
ができることが実験的に確かめられている(図4参
照)。
【0015】従って、吸気孔9のレベルを9→9′→
9″と変更すれば、この排水停止水位(WL3)を調整
することができる。このように、吸気孔9のレベルを調
整することにより、先行待機運転モードにおける特性水
位を調整することができる。
【0016】図5は、本発明の第二の実施例を示したも
のである。図に示すように、同一の吸水槽内に同一仕様
のポンプ(先行待機型ポンプ)A,B,Cを据付ける。
この際、各ポンプの吸気孔9,9′,9″の取付レベル
が互いに異なるように配置している。ポンプA,B,C
を待機運転させている際に、水位WLが上昇し、ポンプ
Cの吸気孔9のレベルWLCに達すると、吸気管10か
らポンプ吸込側への空気の供給が止まるため、WLCよ
りもある距離だけ高い水位WLC′において排水を開始
する。さらに、水位が上昇し、ポンプBの吸気孔レベル
WLBに達すると、吸気管10から吸込側への空気の供
給が止まり、WLB′において排水を開始する。同様に
水位が上昇し、WLA′に達すると、ポンプAの排水が
開始する。このように、吸気孔9の取付水位の異なるポ
ンプを設置すれば、水位上昇時に、全台数が同時に排水
を開始することなく、全台数合計の電源負荷を低減する
ことができる。
【0017】図6は、本発明の第三の実施例を示したも
のであり、吸気孔9の開口レベルを可変ならしめる装置
(吸気孔レベル調整装置14)を設けたものである。こ
のような吸気孔レベル調整装置14を地上から操作でき
るようにしておけば、ポンプを吸水槽に据付けた後で
も、容易に先行待機運転の特性水位(排水開始水位WL
2,排水停止水位WL3)を変更することができるた
め、計画の変更,現地での特性の微調整等を容易に行い
うる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、同一の吸水槽内に設置
した複数台の立軸ポンプの羽根車位置を変えることな
く、水位上昇時や水位低下時に、全てのポンプが同時に
同量の排水を開始したり、同時に排水停止するのを防止
することができる。したがって、急激な排水開始や排水
停止をなくすことができるので、同一の吸水槽内に複数
台の電動機駆動の先行待機型ポンプを設置する場合で
も、電源負荷の急激な変動を抑制して電源負荷低減が図
れると共に、吸水槽のサージ現象も緩和できる効果があ
る。しかも、本発明によれば、複数台の立軸ポンプの製
作や工事を容易に行うことができ、部品の共用も可能と
なるから、大幅なコスト低減も図れる効果がある。さら
に、本発明によれば、渦が発生し始める従来の最低水位
レベルよりも低い水位においても渦の発生なく排水運転
を続行できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の待機運転ポンプの全体側面図。
【図2】本発明の第一の実施例を示す断面図。
【図3】本発明の立軸ポンプの運転の説明図。
【図4】本発明の立軸ポンプの運転の説明図。
【図5】本発明の第二の実施例を示す断面図。
【図6】本発明の第三の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
1…羽根車、2…ケーシングライナ、3…吸込ベル、4
…ポンプケーシング、5…揚水管、6…吐出エルボ、7
…吐出管、8…吐出弁、9…吸気孔、10…吸気管、1
1…吸気量調節弁、12…吸気孔、13…急排空気弁、
14…吸気孔レベル調整装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 雅之 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社 日立製作所 土浦工場内 (56)参考文献 特開 平2−78791(JP,A) 特開 平2−126000(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 15/00 - 15/02 F04D 27/00 - 27/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポンプ運転中の水位が、それ以下では吸込
    ベルより空気を吸込んでしまう最低水位レベルに相当す
    る位置より下方にポンプの羽根車を位置させ、この羽根
    車下方のポンプケーシング内壁面に開口する吸気孔を設
    け、この吸気孔に一端を接続すると共に、他端をポンプ
    吸水槽の最高水位より高いレベルで大気に開放させた吸
    気管を備えた立軸ポンプ、同一の吸水槽内に複数台設
    置すると共に、前記吸気孔の羽根車下端からの距離を、複数台の立軸ポ
    ンプにおいて 互いに異ならせて構成したことを特徴とす
    る立軸ポンプ。
JP23150391A 1991-09-11 1991-09-11 立軸ポンプ Expired - Lifetime JP3324125B2 (ja)

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