JP3827911B2 - 排水用横軸ポンプ設備 - Google Patents
排水用横軸ポンプ設備 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3827911B2 JP3827911B2 JP2000090315A JP2000090315A JP3827911B2 JP 3827911 B2 JP3827911 B2 JP 3827911B2 JP 2000090315 A JP2000090315 A JP 2000090315A JP 2000090315 A JP2000090315 A JP 2000090315A JP 3827911 B2 JP3827911 B2 JP 3827911B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- pump
- horizontal axis
- pump flow
- drainage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Sewage (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は排水用横軸ポンプ設備に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、排水用横軸ポンプ設備の中には図6に示すように、吸込水槽10の側壁にポンプ流路20を接続するとともに、ポンプ流路20内に横軸ポンプPを設置し、ポンプPを回転駆動することで吸込水槽10内の水をポンプ流路20に吸い込んで所定の場所に排水するように構成されているものがあった。
【0003】
しかしながら上記従来の排水用横軸ポンプ設備には以下のような問題点があった。
▲1▼図7に示すようにポンプ流路20内が満水となる水位でない場合は、横軸ポンプPを起動してもポンプ流路20内から空気が抜けず、排水機能が生じない。
【0004】
▲2▼図8に示すようにポンプ流路20内が満水の場合でも吸込水深Hsが排水によって低下して所定水深Hs<NPSHReq(NPSHReqはキャビテーションが生じない最小吸込水位)になると、横軸ポンプPの羽根車P1の上部aにおいてキャビテーションが発生し、キャビテーションエロージョン(真空のキャビティーが発生拡大した後に瞬間的に猛スピードで潰れることによって生じる局部的な衝撃波により壊食が発生する現象)が生じてしまう。また横軸ポンプPの振動、音も大きくなってしまう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、たとえポンプ流路が満水となる水位でなくても、排水を行うことができる排水用横軸ポンプ設備を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明は、吸込水槽にポンプ流路を接続し、前記ポンプ流路内に横軸ポンプを設置することで吸込水槽内の水をポンプ流路に吸い込んでこのポンプ流路の下流に接続した吐出流路から所定の場所に排水する排水用横軸ポンプ設備において、前記横軸ポンプの羽根車の上流側のポンプ流路上部にその下端辺が下降する流入弁を設置し、且つ前記羽根車の回転する軌跡の上端位置が、前記流入弁の下端辺の下降位置よりも上方にあることを特徴とする。これによって流入弁の下流側に空気が入らなくなるので、たとえポンプ流路が満水でなくても送水を行うことが可能になる。
【0008】
また本発明は、吸込水槽にポンプ流路を接続し、前記ポンプ流路内に横軸ポンプを設置することで吸込水槽内の水をポンプ流路に吸い込んでこのポンプ流路の下流に接続した吐出流路から所定の場所に排水する排水用横軸ポンプ設備において、前記横軸ポンプの羽根車の上流側のポンプ流路上部に下側に突出する凸部を設け、且つ前記羽根車の回転する軌跡の上端位置が、前記凸部の下端位置よりも上方にあることを特徴とする。これによっても凸部の下流側に空気が入らなくなるので、ポンプ流路が満水でなくても送水を行うことが可能になる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1はポンプ流路20が満水でなくても排水を行える排水用横軸ポンプ設備の一実施形態を示す概略側断面図である。同図に示すようにこの排水用横軸ポンプ設備は、吸込水槽10にポンプ流路20を接続し、ポンプ流路20内に横軸ポンプPを設置することで吸込水槽10内の水をポンプ流路20に吸い込んで吐出流路25から所定の場所に排水するように構成されている。
【0012】
そしてこの実施形態の場合は、横軸ポンプPの上流側のポンプ流路20上部(天井面)に流入弁30を設置している。この流入弁30はポンプ流路20の全幅にわたって設置されており、図示しない駆動機構によって上下動自在に構成されている。この流入弁30の上下動は手動によって行っても良いし、自動で行っても良いが、何れにしてもポンプ流路20が満水でない場合には流入弁30の下端辺が吸込水槽10側の水面よりもわずかに下方に入り込む位置となるように上下動する。
【0013】
即ちポンプ流路20内が満水の場合は流入弁30を全開となるまで上昇してポンプ流路20内に位置しないようにして横軸ポンプPを回転駆動して吸込水槽10内の水を排水する。
【0014】
一方ポンプ流路20内が満水でない場合は図1に示すように流入弁30を下降してその下端辺を吸込水槽10側の水面よりもわずかに下げるように操作した上で、横軸ポンプPを回転駆動する。羽根車P1の回転によってポンプ流路20内の空気が水と共に吐出流路25の方へ送られて行くが、このとき新たな空気が吸込水槽10側から入り込まないので、やがて流入弁30の下流側のポンプ流路20内の空気が全て抜けて満水となり、ポンプ本来の送水能力が得られ、以後排水が効果的に行われる。吸込水槽10内の水面が上下すればこれに合わせて流入弁30も上下させる。流入弁30の上下動は、吸込水槽10内の水面をセンサで検知してこれに合わせて自動で行っても良いし、手動で行っても良い。
【0015】
図2はポンプ流路20が満水でなくても排水を行える排水用横軸ポンプ設備の他の実施形態を示す概略側断面図である。この実施形態において図1に示す実施形態と相違する点は、流入弁30を設置する代わりに、横軸ポンプPの上流側のポンプ流路20上部(天井面)に、その全幅にわたって下側に突出する凸部35を設けた点である。
【0016】
凸部35の場合はその上下動はできないが、少なくとも吸込水槽10内の水面が凸部35の下端辺よりも低くならない以上、上記流入弁30と同様に、ポンプ流路20内の水が満水とならない水位でも羽根車P1の回転によってポンプ流路20内の空気が水と共に吐出流路25の方へ送られて凸部35の下流側のポンプ流路20内の空気が全て抜けて満水となり、ポンプ本来の送水能力が得られ、以後排水が効果的に行われる。
【0017】
なお前記凸部35は図3に示すようにポンプ流路30の入り口部分ではなく、内部に設けても良い。
【0018】
図4は水深が低下してもキャビテーションが発生しにくい排水用横軸ポンプ設備の一参考例を示す概略側断面図である。この参考例においては、横軸ポンプPの上流側に、ポンプ流路20上部(天井面)と吸込水槽10の側壁間を連通する連通管40を設置している。
【0019】
そして吸込水槽10の側壁側の開口Aは、横軸ポンプPにおいてキャビテーションの発生が始まる際の吸込水槽10の水面位置に設けられている。
【0020】
吸込水槽10内の水の水位Hsがキャビテーションが生じない最低吸込水位NPSHReq以上の場合は、横軸ポンプPを運転してもキャビテーションは生じない。一方吸込水槽10内の水の水位Hsが低下して最低吸込水位NPSHReq以下になった場合は、横軸ポンプPの運転によってキャビテーションが発生しようとするが、このとき同時に連通管40の開口Aが大気中に露出するので、連通管40を通して開口Bからポンプ流路20内に空気が導入される。
【0021】
圧縮性流体(膨張性流体)である空気泡を混入することにより、羽根車P1における真空のキャビティーの発生という現象が空気泡の膨張という現象に変わり、従って真空のキャビティーの潰れ現象が空気泡の圧縮という現象に移り、この結果、キャビティーの潰れによる衝撃波が減少し、エロージョン(壊食)、振動、音などが減少する。
【0022】
吸込水槽10内の水の水位Hsが上昇して開口Aを塞げば、空気の流入がなくなると同時にキャビテーションも発生せず、通常の排水動作に戻る。
【0023】
以上のように開口Aの位置をキャビテーションの発生が始まる際の吸込水槽10の水面位置に設ければよいのであるが、この位置に開口Aを設けると必ずしも連通管40が空気を吸えない場合がある。そこでこの開口Aは、横軸ポンプPにおいてキャビテーションの発生が始まる吸込水槽10の水面位置、或いはポンプ流路20内を流れる流体によって連通管40内に空気が吸い込まれる最も高い位置の内の何れか低いほうの位置に設けるようにする。
【0024】
以下具体的に開口Aの位置を決定する方法を説明する。即ち開口A,Bにおける圧力PA,PBは、
PA:大気圧
PB:大気圧+ρgΔHw−ρv2/2
但し、ρ:ポンプ流体密度、g:重力加速度、v:ポンプ流路20内の流速、ΔHw:ポンプ流路20の天井面から水面までの高さ
である。
【0025】
故に、PA>PB、即ち上記式より、ΔHw<v2/2g のとき、空気が連通管40を通ってポンプ流路20に吸い込まれる。なお横軸ポンプPの中心からポンプ流路20の天井面までの距離Hrと、前記流速vは機場によって決まっている。
【0026】
そして開口Aからは、キャビテーションが発生する吸込水深Hs=NPSHReq以下の水位でのみ空気を流入させたいので、ポンプ流路20の天井面から開口Aまでの距離ΔHは、ΔH=NPSHReq−Hrとすれば良い。
【0027】
しかしながらこのように吸込水深HsをNPSHReqの位置に設定すると、前述のようにその位置が高い場合は連通管40が空気を吸い込まない場合がある。即ち前述のようにポンプ流路20内の流速vは決まっており、連通管40が空気を吸い込む条件は、ΔHw<v2/2gのときなので、NPSHReq<Hr+v2/2gの場合は、開口AをHs=NPSHReqの位置、即ちΔH=NPSHReq−Hrの位置に設定すれば連通管40に空気が吸い込まれるが、NPSHReq≧Hr+v2/2gの場合は、開口AをHs=NPSHReqの位置、即ちΔH=NPSHReq−Hrの位置に設定しても連通管40は空気を吸い込まない。このためこの場合は、開口Aを空気の吸い込みが始まるΔH=v2/2g(この位置はHs=NPSHReqの位置よりも低い位置である)の位置に設定する。
【0028】
つまりNPSHReq<Hr+v2/2gの場合は、開口AをHs=NPSHReqの位置に設定することで、キャビテーションの発生と同時に空気を吸い込むようにする。
【0029】
一方NPSHReq≧Hr+v2/2gの場合は、キャビテーションが発生し始めた段階では開口Aはまだ水面下にあり、さらに水面が下降して開口Aが水面上に出たときに空気の吸い込みが始まり、すでに発生していたキャビテーションがさらに激しくなるのを防止する。
【0030】
なお連通管40は、図5に示すように横軸ポンプPの上流側のポンプ流路20の天井面に設けた凸部45に設けるようにしても良い。このように構成した場合、連通管40は水平に設置しても良い。
【0031】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状・構造であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【0032】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば以下のような優れた効果を有する。▲1▼横軸ポンプの上流側のポンプ流路上部に流入弁を設置するか或いは凸部を設けたので、たとえポンプ流路が満水でなくても、送水を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ポンプ流路20が満水でなくても排水を行える排水用横軸ポンプ設備の一実施形態を示す概略側断面図である。
【図2】ポンプ流路20が満水でなくても排水を行える排水用横軸ポンプ設備の他の実施形態を示す概略側断面図である。
【図3】図2の実施形態の変形例を示す概略側断面図である。
【図4】 キャビテーションが発生しにくい排水用横軸ポンプ設備の一参考例を示す概略側断面図である。
【図5】 図4の参考例の変形例を示す概略側断面図である。
【図6】従来の排水用横軸ポンプ設備の一例を示す概略側断面図である。
【図7】従来の排水用横軸ポンプ設備の問題点を説明する概略側断面図である。
【図8】従来の排水用横軸ポンプ設備の問題点を説明する概略側断面図である。
【符号の説明】
10 吸込水槽
20 ポンプ流路
P 横軸ポンプ
P1 羽根車
25 吐出流路
30 流入弁
35 凸部
40 連通管
A,B 開口
Claims (2)
- 吸込水槽にポンプ流路を接続し、前記ポンプ流路内に横軸ポンプを設置することで吸込水槽内の水をポンプ流路に吸い込んでこのポンプ流路の下流に接続した吐出流路から所定の場所に排水する排水用横軸ポンプ設備において、
前記横軸ポンプの羽根車の上流側のポンプ流路上部にその下端辺が下降する流入弁を設置し、
且つ前記羽根車の回転する軌跡の上端位置が、前記流入弁の下端辺の下降位置よりも上方にあることを特徴とする排水用横軸ポンプ設備。 - 吸込水槽にポンプ流路を接続し、前記ポンプ流路内に横軸ポンプを設置することで吸込水槽内の水をポンプ流路に吸い込んでこのポンプ流路の下流に接続した吐出流路から所定の場所に排水する排水用横軸ポンプ設備において、
前記横軸ポンプの羽根車の上流側のポンプ流路上部に下側に突出する凸部を設け、
且つ前記羽根車の回転する軌跡の上端位置が、前記凸部の下端位置よりも上方にあることを特徴とする排水用横軸ポンプ設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000090315A JP3827911B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 排水用横軸ポンプ設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000090315A JP3827911B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 排水用横軸ポンプ設備 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005365396A Division JP3881364B2 (ja) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | 排水用横軸ポンプ設備 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001279802A JP2001279802A (ja) | 2001-10-10 |
JP3827911B2 true JP3827911B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=18605935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000090315A Expired - Lifetime JP3827911B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 排水用横軸ポンプ設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3827911B2 (ja) |
-
2000
- 2000-03-29 JP JP2000090315A patent/JP3827911B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001279802A (ja) | 2001-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3827911B2 (ja) | 排水用横軸ポンプ設備 | |
JP4463484B2 (ja) | 立軸ポンプ | |
JP3881364B2 (ja) | 排水用横軸ポンプ設備 | |
KR940007761B1 (ko) | 수직축 펌프 | |
JP4775786B2 (ja) | 揚水ポンプ | |
JPH059640B2 (ja) | ||
JP3749456B2 (ja) | ポンプゲート | |
JP4422438B2 (ja) | 立軸ポンプ | |
EP0501012A1 (en) | Drainage pump | |
JP4468009B2 (ja) | 立軸ポンプシステム及びポンプ機場 | |
JP2000120573A (ja) | 立軸ポンプ | |
JPH0622156Y2 (ja) | 立軸ポンプ | |
JPH0622157Y2 (ja) | 立軸ポンプ | |
JP2560651Y2 (ja) | 立軸形ポンプ | |
JP3133116B2 (ja) | 立軸ポンプ | |
JP3188997B2 (ja) | 立軸ポンプと揚水装置 | |
JPH0826875B2 (ja) | 立軸ポンプ | |
JP4012271B2 (ja) | 先行待機形立軸ポンプ | |
JPH08284874A (ja) | 立軸ポンプおよび揚水装置 | |
JP4074066B2 (ja) | 空気注入装置付きポンプ | |
JPH07103867B2 (ja) | 立軸ポンプ | |
JPH02283897A (ja) | 立軸ポンプの運転方法 | |
JPH0385391A (ja) | 立軸ポンプ | |
JP2004143885A (ja) | ポンプゲート | |
JP3905589B2 (ja) | ポンププラントの振動防止装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040109 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051011 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051018 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051219 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20051219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060314 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060328 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060328 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060704 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060705 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3827911 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090714 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130714 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |