JP3867984B2 - Pumping equipment - Google Patents

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本発明は揚水装置に関し、特に騒音の抑制を図るとともに装置の小規模化を実現した揚水装置に関する。   The present invention relates to a pumping device, and more particularly to a pumping device that achieves noise reduction and a reduction in the size of the device.

土木、建築の基礎工事として揚水装置を用いて地下水を低下させる技術がある。この種の揚水装置として、例えば特許文献1には、ストレーナ部を有するケーシングパイプを地中に打ち込み、水頭差及び減圧手段でケーシングパイプ内を真空引きして減圧することによるバキューム力により地下水をストレーナ部を通してケーシングパイプ内に集水し、集水した地下水をケーシングパイプ内に配設した揚水ポンプにより揚水シングパイプ内の地下水を揚水して地下水位の低下を図るバキュームディープウェル方式の揚水装置が提案されている。   There is a technology for lowering groundwater using a pumping device as a foundation for civil engineering and construction. As this type of pumping device, for example, in Patent Document 1, a casing pipe having a strainer portion is driven into the ground, and the inside of the casing pipe is evacuated and decompressed by a water head difference and a pressure reducing means, whereby the ground water is strained by a vacuum force. A vacuum deep well type pumping device that collects groundwater in the casing pipe through the section and pumps the groundwater in the pumping sink pipe with a pump that places the collected groundwater in the casing pipe is proposed. Has been.

しかし、特許文献1のバキュームディープウェル方式の揚水装置では、ケーシングパイプ内を減圧するためには大容量の空気を真空引きする必要があり、大型ポンプが必要になるとともに、所要の減圧に設定するまでに時間がかかるという問題がある。この問題に対し、特許文献2では、ケーシングパイプ内に内部容量が比較的に小さい集水管を設け、この集水管内に揚水ポンプを配設するとともに、集水管内を減圧手段によって減圧する揚水装置が提案されている。この特許文献2によれば、集水管内を真空引きして減圧すればよいので、真空ボンプが小型化できるとともに所要の減圧にするまでの時間を短縮することが可能になる。
特開2000−27170号公報 特開2003−239296公報
However, in the vacuum deep well type pumping device of Patent Document 1, it is necessary to evacuate a large volume of air in order to depressurize the inside of the casing pipe, a large pump is required, and the required depressurization is set. There is a problem that it takes time until. In order to solve this problem, in Patent Document 2, a water collecting pipe having a relatively small internal capacity is provided in a casing pipe, a pumping pump is provided in the water collecting pipe, and the water collecting pipe is depressurized by a pressure reducing means. Has been proposed. According to Patent Document 2, it is only necessary to evacuate and depressurize the inside of the water collecting pipe. Therefore, it is possible to reduce the size of the vacuum bomb and shorten the time required to reduce the pressure.
JP 2000-27170 A JP 2003-239296 A

このように特許文献2では集水管を利用することで真空ポンプでの真空引きの負担を軽減しているが、真空ボンプによる騒音が問題になる。特に、真空ポンプでは冷却を行うための冷却装置が必要とされているが、冷却装置に供給された冷却水が真空ポンプによって真空引きされる際の排気中に混入されるため、この混入された冷却水によって排気系において大きなボイド音が発生し、環境騒音を引き起こす。また、真空ポンプを冷却するための冷却水はケーシングパイプから揚水した地下水を溜めるためのノッチタンクから供給しているが、ノッチタンクを複数の揚水装置に共用して用いる場合には、ノッチタンクから各揚水装置の真空ポンプまで冷却水配管を配設しなければならず、揚水装置全体の規模を縮小化しようとした際の障害にもなる。   As described above, Patent Document 2 uses a water collecting pipe to reduce the burden of evacuation by a vacuum pump, but noise due to a vacuum pump becomes a problem. In particular, the vacuum pump requires a cooling device for cooling, but the cooling water supplied to the cooling device is mixed in the exhaust when being evacuated by the vacuum pump. The cooling water generates a large void noise in the exhaust system, causing environmental noise. Cooling water for cooling the vacuum pump is supplied from a notch tank that collects groundwater pumped from the casing pipe. Cooling water piping must be provided up to the vacuum pump of each pumping device, which becomes an obstacle when trying to reduce the scale of the entire pumping device.

さらに、この種のバキュームディープウェル方式の揚水装置において減圧による地下水の揚水効率を高めるためには、地下水に含まれている空気を除去することが好ましいが、従来ではこのような空気を除去するための装置が提案されていないため、揚水効率を向上することは困難である。また、ケーシングパイプ内の集水管の水位を所定レベルまで上げるためには集水管の周囲の大気圧と集水管の真空圧との気圧差が所定値に達するまで減圧動作を行う必要があるが、減圧に必要な真空引きする空気量や動作時間を考慮すると、真空ポンプの小型化にはおのずから限度があり、また真空ポンプを運転するための電力消費の低減にも限界がある。   Furthermore, in order to increase the pumping efficiency of groundwater by decompression in this type of vacuum deep well pumping device, it is preferable to remove the air contained in the groundwater, but conventionally, in order to remove such air However, it is difficult to improve pumping efficiency. Moreover, in order to raise the water level of the water collecting pipe in the casing pipe to a predetermined level, it is necessary to perform a pressure reducing operation until the atmospheric pressure difference between the atmospheric pressure around the water collecting pipe and the vacuum pressure of the water collecting pipe reaches a predetermined value. Considering the amount of air to be evacuated necessary for decompression and the operation time, there is a limit to the downsizing of the vacuum pump, and there is a limit to the reduction of power consumption for operating the vacuum pump.

本発明の目的は、バキュームディープウェル方式の揚水装置における騒音の抑制と装置の小規模化を実現することを可能にした揚水装置を提供することである。また、本発明の目的は真空ポンプにおける省電力化を可能にした揚水装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a pumping device that can suppress noise and reduce the size of the device in a vacuum deep well pumping device. Another object of the present invention is to provide a pumping device that enables power saving in a vacuum pump.

本発明は、地盤に埋め込まれるケーシングパイプと、ケーシングパイプ内に配設されて下端部から地下水を吸水するセパレータタンクと、セパレータタンク内に配設された揚水ポンプと、セパレータタンク内を減圧する真空ポンプとを備えるバキュームディープウェル方式の揚水装置であって、ケーシングパイプの上端部には揚水ポンプで揚水した地下水の一部を溜める冷却水タンクを備え、真空ポンプの排気系をケーシングパイプの内部に連通するとともに、冷却水タンクの冷却水を真空ポンプの冷却器に供給するように構成する。   The present invention relates to a casing pipe embedded in the ground, a separator tank that is disposed in the casing pipe and absorbs groundwater from the lower end, a pumping pump disposed in the separator tank, and a vacuum that depressurizes the separator tank. A vacuum deep well type pumping device equipped with a pump, wherein the upper end of the casing pipe is provided with a cooling water tank for storing a part of the groundwater pumped by the pump, and the exhaust system of the vacuum pump is placed inside the casing pipe. It connects so that the cooling water of a cooling water tank may be supplied to the cooler of a vacuum pump.

ここで、セパレータタンクの下端部には地下水をケーシングパイプ内に導くための給水孔を開口するとともに、この給水孔の内側に沿って空気分離壁を備えることが好ましい。   Here, it is preferable that a water supply hole for introducing groundwater into the casing pipe is opened at the lower end of the separator tank, and an air separation wall is provided along the inside of the water supply hole.

本発明によれば、真空ポンプの排気をケーシングパイプ内に排出することで排気系において生じる騒音をケーシングパイプ内に閉じ込め、環境騒音を抑制する。また、真空ポンプによりセパレータタンクの内部を減圧すると同時にその外部を加圧状態とし、これらの圧力差によってセパレータタンクの内部における地下水の水位が上げ、揚水ポンプによる揚水が可能になる。そのためケーシングパイプの内部全体を真空引きする場合に比較して真空引きする空気量を格段に低減でき、真空ポンプによる減圧動作の時間を短縮し、真空ポンプを運転する際の消費電力を低減することが可能になる。   According to the present invention, by discharging the exhaust of the vacuum pump into the casing pipe, noise generated in the exhaust system is confined in the casing pipe, and environmental noise is suppressed. In addition, the inside of the separator tank is depressurized by the vacuum pump, and the outside thereof is pressurized, and the groundwater level in the separator tank is raised by the pressure difference, and pumping by the pump is possible. Therefore, the amount of air to be evacuated can be dramatically reduced compared to the case where the entire inside of the casing pipe is evacuated, the time for decompression operation by the vacuum pump is shortened, and the power consumption when operating the vacuum pump is reduced. Is possible.

一方、揚水ポンプによって汲み上げた地下水はケーシングパイプと一体的に形成された冷却水タンクに溜め、この冷却水タンクに溜めた地下水を真空ポンプの水冷器に供給して真空ポンプを冷却する。冷却水タンクをケーシングパイプの一部として形成しているので、ノッチタンクを複数のウェルで共用する場合でもノッチタンクから各ウェルにまで冷却水配管を配設する必要がなく、揚水装置の規模のさらなる縮小化が実現でき、低コスト化が実現できる。さらに、セパレータタンク内に空気分離壁を備えることでセパレータタンク内に吸水する地下水から空気を分離し、揚水効率を向上することができる。   On the other hand, the groundwater pumped up by the pump is stored in a cooling water tank formed integrally with the casing pipe, and the groundwater stored in the cooling water tank is supplied to a water cooler of the vacuum pump to cool the vacuum pump. Since the cooling water tank is formed as a part of the casing pipe, there is no need to install cooling water piping from the notch tank to each well even when the notch tank is shared by multiple wells. Further reduction in size can be realized, and cost reduction can be realized. Furthermore, by providing an air separation wall in the separator tank, air can be separated from the groundwater absorbed in the separator tank, and the pumping efficiency can be improved.

次に、本発明の実施例1を図面を参照して説明する。図1はバキュームディープウェル方式の揚水装置として構成した実施例1の断面構成図である。地盤Eに穿設されたウェルW内に所要径寸法の円筒状をした鋼管からなるケーシングパイプ10が深さ方向に打ち込まれる。このケーシングパイプ10は長さ方向に所要の寸法をした複数のパイプを筒軸方向に連結した構成としてもよい。また、前記ケーシングパイプ10の下部側の所要領域はストレーナ部11として構成されており、ここでは周面に沿って所要の間隔で隙間を形成するように鋼線を螺旋状又は円状に巻回した巻線スクリーンで構成されている。このストレーナ部11の下端部は砂溜り部12として構成されている。その上で前記ケーシングパイプ10の外周とウェルWの内壁との間には砂利やその他の粒体物が充填され、フィルタ層13が形成されている。この構成により、地中の地下水はフィルタ層13を透過し、ストレーナ部12の隙間を通してケーシングパイプ10の内部にまで流入されることになる。   Next, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of Example 1 configured as a vacuum deep well type pumping device. A casing pipe 10 made of a steel pipe having a cylindrical shape with a required diameter is driven into the well W drilled in the ground E in the depth direction. The casing pipe 10 may have a configuration in which a plurality of pipes having required dimensions in the length direction are connected in the cylinder axis direction. Further, a required area on the lower side of the casing pipe 10 is configured as a strainer portion 11, and here, a steel wire is wound in a spiral shape or a circular shape so as to form a gap at a required interval along the peripheral surface. It consists of a winding screen. The lower end portion of the strainer portion 11 is configured as a sand reservoir portion 12. In addition, gravel and other granular materials are filled between the outer periphery of the casing pipe 10 and the inner wall of the well W to form a filter layer 13. With this configuration, underground groundwater passes through the filter layer 13 and flows into the casing pipe 10 through the gaps in the strainer portion 12.

前記ケーシングパイプ10の上端部にはフランジが設けられ、このフランジ101上にはケーシングパイプ10と同じ径寸法をした短円筒容器からなる冷却水タンク14が一体的に形成されており、この冷却水タンク14の内部に後述するように真空ポンプ を冷却するための冷却水を溜めることができるようになっている。ここでは冷却水タンク14の上底板141、下底板142の各フランジのうち、下底板142のフランジをケーシングパイプ10の前記フランジ101にボルト等により連結して一体化を行っている。なお、この冷却水タンク14内には実際には溜めた冷却水から異物を除去するためのフィルタ等が設けられているが、ここではその図示及び説明は省略する。   A flange is provided at the upper end of the casing pipe 10, and a cooling water tank 14 formed of a short cylindrical container having the same diameter as the casing pipe 10 is integrally formed on the flange 101. As will be described later, cooling water for cooling the vacuum pump can be stored inside the tank 14. Here, of the flanges of the upper bottom plate 141 and the lower bottom plate 142 of the cooling water tank 14, the flange of the lower bottom plate 142 is connected to the flange 101 of the casing pipe 10 with a bolt or the like for integration. The cooling water tank 14 is actually provided with a filter or the like for removing foreign substances from the accumulated cooling water, but the illustration and description thereof are omitted here.

前記ケーシングパイプ10内には、下部が開口され上部が閉塞された上下逆向き円筒容器状のセパレータタンク15が内装されている。そして、前記冷却水タンク14の上側から当該冷却水タンク14を上下に向けて揚水ダクト20が貫通されており、この揚水ダクト20はさらに前記ケーシングパイプ10内を下方に向けて延長され、その下端部は前記セパレータタンク15の内部に延長位置されている。そして、この揚水ダクト20の下端部には揚水ポンプ16が接続され、セパレータタンク15内の地下水を揚水ダクト20を通して揚水することができるように構成されている。前記揚水ダクト20の上端部は前記冷却水タンク15を上方に貫通した上で、ウェルWの近傍地に設置されているノッチタンク17にまで延長されており、前記揚水ポンプ16で汲み上げた地下水を当該ノッチタンク17の内部に溜めることができる。前記揚水ダクト20の上端部にはスリースバルブ21と逆止弁22が配設されている。前記揚水ダクト20の上端部の前記スリースバルブ21よりも下側位置には、冷却水吐出ダクト23が分岐されており、この冷却水吐出ダクト23の先端は前記冷却水タンク14の内部に連通開口されている。   Inside the casing pipe 10, a separator tank 15 in the shape of an upside-down cylindrical container with a lower part opened and an upper part closed is provided. And the pumping duct 20 is penetrated from the upper side of the said cooling water tank 14 toward the said cooling water tank 14 up and down, This pumping duct 20 is further extended toward the said inside of the said casing pipe 10, and the lower end thereof. The portion is extended to the inside of the separator tank 15. And the pumping pump 16 is connected to the lower end part of this pumping duct 20, and it is comprised so that the groundwater in the separator tank 15 can be pumped through the pumping duct 20. FIG. The upper end of the pumping duct 20 extends upward through the cooling water tank 15 and extends to a notch tank 17 installed in the vicinity of the well W. The groundwater pumped up by the pumping pump 16 is It can be stored inside the notch tank 17. A three-way valve 21 and a check valve 22 are disposed at the upper end of the pumping duct 20. A cooling water discharge duct 23 is branched at a position below the sleeve valve 21 at the upper end of the pumping duct 20, and the tip of the cooling water discharge duct 23 is open to the inside of the cooling water tank 14. Has been.

同様に、前記揚水ダクト20に沿って、前記冷却水タンク14の上側から下方に向けて吸気ホース30が貫通されており、この吸気ホース30はさらに前記ケーシングパイプ10内を下方に向けて延長され、その下端部は前記セパレータタンク15の内部に配置されている。また、前記揚水ダクト20に沿って、前記冷却水タンク14の上側から下方に向けて排気ホース40が貫通されており、この排気ホース40の下端部は前記ケーシングパイプ10の上部に連通開口されている。   Similarly, an intake hose 30 is penetrated along the pumping duct 20 from the upper side to the lower side of the cooling water tank 14, and the intake hose 30 is further extended downward in the casing pipe 10. The lower end portion is disposed inside the separator tank 15. An exhaust hose 40 is penetrated along the pumping duct 20 from the upper side to the lower side of the cooling water tank 14, and the lower end portion of the exhaust hose 40 is open to the upper part of the casing pipe 10. Yes.

前記吸気ホース30及び排気ホース40はウェルWの隣接地に配設されている真空ポンプ18に接続されている。この真空ポンプ18はモータ19によって回転駆動される真空ボンプとして構成されており、この真空ポンプ18の真空吸引口181に前記吸気ホース30の上端部が接続され、当該真空ポンプ18の排気口182に前記排気ホース40の上端部が接続されている。前記真空ポンプ18は図には表れないが自身を冷却するための水冷方式の冷却器を一体に備えており、この冷却器の冷却水供給口183に冷却水供給ダクト24が接続され、前記冷却水タンク14の内部に連通開口されている。   The intake hose 30 and the exhaust hose 40 are connected to a vacuum pump 18 disposed adjacent to the well W. The vacuum pump 18 is configured as a vacuum pump that is rotationally driven by a motor 19. The upper end of the intake hose 30 is connected to the vacuum suction port 181 of the vacuum pump 18, and the exhaust port 182 of the vacuum pump 18 is connected to the vacuum pump 18. The upper end of the exhaust hose 40 is connected. Although not shown in the drawing, the vacuum pump 18 is integrally provided with a water-cooling type cooler for cooling itself, and a cooling water supply duct 24 is connected to a cooling water supply port 183 of the cooler, and the cooling pump The water tank 14 has a communication opening.

図2(a),(b)は前記冷却水タンク14の詳細な平面図と垂直断面図であり、ここでは前記した揚水ダクト20、吸気ホース30、排気ホース40の各一部を冷却水タンク14と一体的に形成しておき、冷却水タンク14をケーシングパイプ10の上端部に連結して一体化するときに、各ダクトやホースを他の部分に連結する構成がとられている。すなわち、冷却水タンク14は上底板141と下底板142とで内部が液密構成とされており、この冷却水タンク14をケーシングパイプ10に連結する際には、揚水ダクト20Aの下端部に設けられたフランジ201を揚水ポンプ16につながる後述する揚水ダクト20Bに連結する。同時に吸気ホース30の下端部302にセパレータタンク15の内部に連通されている図には表れない下部吸気ホースを連結する。また、冷却水タンク14をケーシングパイプ10に連結した後は、揚水ダクト20の上端部202にノッチタンク17につながる図には表れないダクトを連結し、同様に吸気ホース30と排気ホース40の各上端部301,401にそれぞれ真空ポンプ18の真空吸引口181、排気口182にそれぞれつながる図には表れないダクトを連結する。さらに、揚水ダクト20に設けられた冷却水吐出ソケット203と冷却水タンク14の上底板141に設けられている冷却水吐出ソケット204をそれぞれ鎖線で示すように前記冷却水吐出ダクト23によって連結する。   FIGS. 2A and 2B are a detailed plan view and a vertical sectional view of the cooling water tank 14. Here, a part of each of the above-described pumping duct 20, intake hose 30 and exhaust hose 40 is used as a cooling water tank. When the cooling water tank 14 is connected to the upper end portion of the casing pipe 10 and integrated, the duct and the hose are connected to other portions. That is, the cooling water tank 14 is composed of an upper bottom plate 141 and a lower bottom plate 142 so that the inside is liquid-tight. When the cooling water tank 14 is connected to the casing pipe 10, it is provided at the lower end of the pumping duct 20A. The flange 201 thus connected is connected to a pumping duct 20B, which will be described later, connected to the pumping pump 16. At the same time, a lower intake hose not shown in the figure connected to the inside of the separator tank 15 is connected to the lower end portion 302 of the intake hose 30. In addition, after the cooling water tank 14 is connected to the casing pipe 10, a duct not shown in the drawing connected to the notch tank 17 is connected to the upper end 202 of the pumping duct 20, and each of the intake hose 30 and the exhaust hose 40 is similarly connected. Ducts not shown in the figure connected to the vacuum suction port 181 and the exhaust port 182 of the vacuum pump 18 are connected to the upper end portions 301 and 401, respectively. Further, the cooling water discharge socket 203 provided in the pumping duct 20 and the cooling water discharge socket 204 provided in the upper bottom plate 141 of the cooling water tank 14 are connected by the cooling water discharge duct 23 as indicated by chain lines.

また、前記冷却水タンク14の上底板141には真空計用ソケット501とコントロール用ソケット601が配設され、真空計用ソケット501には図1に示した真空計50が接続され、コントロール用ソケット601には揚水ポンプ16をコントロールするための図には表れないコントローラが接続される。真空計用ソケット501には冷却水タンク14を上下に貫通する真空計用ダクト502が設けられ、この真空計用ダクト502の下端部には真空計用下部ソケット503が設けられる。また、前記コントロール用ソケット601にはコントロールケーブル60が接続されて前記冷却水タンク14を上下に貫通し、このコントールケーブル60の下端部にコントロール用下部ソケット602が接続されている。   Further, a vacuum gauge socket 501 and a control socket 601 are disposed on the upper bottom plate 141 of the cooling water tank 14, and the vacuum gauge 50 shown in FIG. A controller (not shown) for controlling the pumping pump 16 is connected to 601. The vacuum gauge socket 501 is provided with a vacuum gauge duct 502 penetrating the cooling water tank 14 up and down, and a vacuum gauge lower socket 503 is provided at a lower end portion of the vacuum gauge duct 502. A control cable 60 is connected to the control socket 601 so as to vertically penetrate the cooling water tank 14, and a control lower socket 602 is connected to a lower end portion of the control cable 60.

図3(a),(b)は前記セパレータタンク15の平面図と垂直断面図であり、揚水ポンプ16につながる揚水ダクト20Bの上端部はフランジ204により前記冷却水タンク14の揚水ダクト20Aの下端部のフランジ201に連結される。また、セパレータタンク15の上面には真空計用ソケット504、コントロール用ソケット604、吸気ホースソケット304が配設されている。真空計用ソケット503には前記冷却水タンク14の真空計用下部ソケット503が図には表れない真空計用ダクトによって接続される。コントロール用ソケット604には前記冷却水タンク14のコントロール用下部ソケット602に図には表れないコントロールケーブルが接続される。吸気ホースソケット304はセパレータタンク15の内部に連通するように開口されており、この吸気ホースソケット304は前記冷却水タンク14の吸気ホース30の下端部302に図には表れない下部吸気ホースによって接続される。   3A and 3B are a plan view and a vertical sectional view of the separator tank 15, and an upper end portion of the pumping duct 20B connected to the pumping pump 16 is a lower end of the pumping duct 20A of the cooling water tank 14 by a flange 204. It is connected to the flange 201 of the part. A vacuum gauge socket 504, a control socket 604, and an intake hose socket 304 are disposed on the upper surface of the separator tank 15. A vacuum gauge lower socket 503 of the cooling water tank 14 is connected to the vacuum gauge socket 503 by a vacuum gauge duct not shown in the drawing. A control cable (not shown) is connected to the control socket 604 and the control lower socket 602 of the cooling water tank 14. The intake hose socket 304 is opened to communicate with the inside of the separator tank 15, and the intake hose socket 304 is connected to the lower end portion 302 of the intake hose 30 of the cooling water tank 14 by a lower intake hose not shown in the drawing. Is done.

以上の構成の揚水装置では、図1に示したようにケーシングパイプ10をウェルW内に埋め込んだときには、セパレータタンク15の下部開口が地下水の水面下に沈むようにする。その上で真空ポンプ18を駆動し、吸気ホース30を通してセパレータタンク15の内部の空気を吸引する。これにより、セパレータタンク15の内部の気圧を次第に減圧し、セパレータタンク15の外側の気圧、すなわち大気圧との気圧差によってセパレータタンク15の内部における地下水の水位が上がり、揚水ポンプ16が水中に沈む状態となる。そこで揚水ポンプ16を駆動してセパレータタンク15内の地下水を汲み上げ、揚水ダクト20を通して揚水し、ノッチタンク17に溜める。この揚水ポンプ16による揚水に伴いウェルにおける水位がウェル周囲よりも低下される。このとき、真空ポンプ18による減圧動作はセパレータタンク15の内部の空気のみを吸引して減圧すればよいので、ケーシングパイプ10の内部全体を真空引きする場合に比較して吸気容量を格段に低減でき、真空ポンプ18による減圧動作の時間を短縮し、真空ポンプ18を運転する際のトータルの消費電力を低減することが可能になる。また、真空ポンプ18を小型化することも可能になる。   In the pumping device having the above configuration, when the casing pipe 10 is embedded in the well W as shown in FIG. 1, the lower opening of the separator tank 15 sinks below the surface of the groundwater. Then, the vacuum pump 18 is driven, and the air inside the separator tank 15 is sucked through the intake hose 30. As a result, the atmospheric pressure inside the separator tank 15 is gradually reduced, and the groundwater level inside the separator tank 15 rises due to the atmospheric pressure outside the separator tank 15, that is, the atmospheric pressure, and the pumping pump 16 sinks into the water. It becomes a state. Accordingly, the pumping pump 16 is driven to pump up the groundwater in the separator tank 15, pumped through the pumping duct 20, and stored in the notch tank 17. Along with the pumping by the pumping pump 16, the water level in the well is lowered from the periphery of the well. At this time, the decompression operation by the vacuum pump 18 only needs to suck in the air inside the separator tank 15 and decompress it, so that the intake capacity can be significantly reduced as compared with the case where the entire inside of the casing pipe 10 is evacuated. Thus, it is possible to shorten the time of the pressure reducing operation by the vacuum pump 18 and to reduce the total power consumption when the vacuum pump 18 is operated. In addition, the vacuum pump 18 can be downsized.

これと同時に、真空ポンプ18の駆動により生じる排出空気は排気口182から排気ホース40を通してケーシングパイプ10内に排出される。この排気中には冷却水が混入されており、ボイド音が発生しているが、排気はケーシングパイプ10内であるためにボイド音はケーシングパイプ10内に閉じ込められた状態となり、揚水装置の地上環境における騒音を抑制することができる。また、これと同時に排気をケーシングパイプ10内に排気することでケーシングパイプ10内の気圧、すなわちセパレータタンク15の外部の気圧を大気圧よりも高い状態にする。これにより、前述したように減圧されたセパレータタンク15の内部の気圧と外部の気圧との気圧差が拡大し、セパレータタンク15内における地下水の水位の上昇が助長される。すなわち、真空ポンプ18によるセパレータタンク内の減圧効果が高められることになり、その分真空ポンプ18の負荷を軽減し、さらなる消費電力の低減が可能になる。   At the same time, exhaust air generated by driving the vacuum pump 18 is exhausted from the exhaust port 182 through the exhaust hose 40 into the casing pipe 10. Cooling water is mixed in the exhaust gas, and a void noise is generated. However, since the exhaust gas is in the casing pipe 10, the void noise is confined in the casing pipe 10 and the pumping device is grounded. Noise in the environment can be suppressed. At the same time, the exhaust gas is exhausted into the casing pipe 10 so that the pressure inside the casing pipe 10, that is, the pressure outside the separator tank 15 is higher than the atmospheric pressure. As a result, the pressure difference between the pressure inside the separator tank 15 and the pressure outside the separator tank 15 reduced in pressure as described above is expanded, and the rise of the groundwater level in the separator tank 15 is promoted. That is, the effect of reducing the pressure in the separator tank by the vacuum pump 18 is enhanced, so that the load on the vacuum pump 18 is reduced correspondingly, and the power consumption can be further reduced.

一方、揚水ポンプ16によって汲み上げられた地下水は前述のように揚水ダクト20を通してノッチタンク17に溜められるが、揚水ダクト20を通流される地下水の一部は冷却水吐出ダクト23を通して冷却水タンク14に溜められる。冷却水タンク14に溜められた地下水はフィルタ等によって異物が除去された後、冷却水供給ダクト24を通して真空ポンプ18の冷却器に供給され、真空ポンプ18を冷却する。このように冷却水を溜める冷却水タンク14はケーシングパイプ10と一体的に形成されているので、ノッチタンク17を複数のウェル(揚水装置)に共用化した場合でも、ノッチタンク17から複数の揚水装置まで冷却水配管を配設する必要がなく、装置の規模の縮小化が可能になる。勿論、個々の揚水装置のそれぞれにノッチタンク17を配設する場合に比較すれば揚水装置の規模を大幅に縮小化でき、低コスト化が実現できる。   On the other hand, the groundwater pumped up by the pumping pump 16 is stored in the notch tank 17 through the pumping duct 20 as described above, but a part of the groundwater flowing through the pumping duct 20 is transferred to the cooling water tank 14 through the cooling water discharge duct 23. Can be stored. After the foreign water is removed from the groundwater stored in the cooling water tank 14 by a filter or the like, it is supplied to the cooler of the vacuum pump 18 through the cooling water supply duct 24 to cool the vacuum pump 18. Since the cooling water tank 14 for storing the cooling water is formed integrally with the casing pipe 10 in this way, even when the notch tank 17 is shared by a plurality of wells (pumping devices), a plurality of pumping waters are provided from the notch tank 17. There is no need to provide cooling water piping to the apparatus, and the scale of the apparatus can be reduced. Of course, as compared with the case where the notch tank 17 is provided in each of the individual pumping devices, the scale of the pumping device can be greatly reduced, and the cost can be reduced.

図4は実施例2のセパレータタンクの下端部の斜視図、図5はその縦断面図であり、図1〜3と等価な部分には同一符号を付してある。この実施例2ではセパレータタンク15は底面を底板151で閉塞した上で、底面の中央に地下水をセパレータタンク15内に導くための給水孔152を開口している。また、セパレータタンク15の下端部の周面にも複数の給水孔153を円周方向に配設している。一方、セパレータタンク15の内部には、セパレータタンク15よりも小径で前記周面の複数個の給水孔153に対面するように円筒状をした空気分離壁154が立設されている。この空気分離壁154には前記吸水孔153には対向しないように筒軸方向の下方にずれた位置に複数の通水孔155が開口されている。前記揚水ポンプ16は前記空気分離壁154の内部の上部寄りの位置に配置されている。なお、前記通水孔155は前記吸水孔153に対して円周方向にずれた位置に配置してもよい。   4 is a perspective view of the lower end portion of the separator tank according to the second embodiment, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view thereof. Components equivalent to those in FIGS. In the second embodiment, the separator tank 15 is closed at the bottom with a bottom plate 151, and a water supply hole 152 for introducing groundwater into the separator tank 15 is opened at the center of the bottom. A plurality of water supply holes 153 are also arranged in the circumferential direction on the peripheral surface of the lower end portion of the separator tank 15. On the other hand, inside the separator tank 15, a cylindrical air separation wall 154 is provided so as to face the plurality of water supply holes 153 having a smaller diameter than the separator tank 15. A plurality of water passage holes 155 are opened in the air separation wall 154 at positions shifted downward in the cylinder axis direction so as not to face the water absorption holes 153. The pumping pump 16 is disposed at a position closer to the upper part inside the air separation wall 154. The water passage hole 155 may be disposed at a position shifted in the circumferential direction with respect to the water absorption hole 153.

このように、セパレータタンク15の下端部に設けた給水孔153の内側で対面する空気分離壁155を備えることで、各給水孔153からセパレータタンク15内に進入した地下水は、対面されている空気分離壁154の外周面に衝突し、乱流が生じる。この乱流によって地下水に含まれている空気が気泡となって地下水から離脱分離される。分離された空気は図5の破線のようにセパレータタンク15と空気分離壁154との隙間を通して上方に移動分離され、地下水は空気分離壁154の通水孔155を通して空気分離壁154の内部に移動される。また、底面の吸水孔152からセパレータタンク15内に進入した地下水は揚水ポンプ16の底面に衝突してここで乱流が生じ、離脱された空気は上方に移動分離される。このように、セパレータタンク15内に進入された地下水は空気が分離されて脱気された状態となるため、セパレータタンク15内を真空ポンプ18によって減圧したときの大気との気圧差がより効果的に地下水の水位の上昇効果となって表れ、揚水ポンプ16による揚水効率が高められ、省電力化に有利になる。   Thus, by providing the air separation wall 155 that faces the inside of the water supply hole 153 provided at the lower end of the separator tank 15, the groundwater that has entered the separator tank 15 from each of the water supply holes 153 is opposed to the facing air. It collides with the outer peripheral surface of the separation wall 154 and a turbulent flow occurs. By this turbulent flow, the air contained in the groundwater becomes bubbles and is separated from the groundwater. The separated air is moved and separated upward through the gap between the separator tank 15 and the air separation wall 154 as indicated by the broken line in FIG. 5, and the groundwater moves to the inside of the air separation wall 154 through the water passage hole 155 of the air separation wall 154. Is done. Further, the groundwater that has entered the separator tank 15 through the water suction hole 152 on the bottom surface collides with the bottom surface of the pumping pump 16 to generate turbulent flow, and the separated air is moved and separated upward. As described above, since the groundwater that has entered the separator tank 15 is in a state where the air is separated and deaerated, the pressure difference from the atmosphere when the inside of the separator tank 15 is reduced by the vacuum pump 18 is more effective. As a result, the level of groundwater rises, and the pumping efficiency of the pump 16 is increased, which is advantageous for power saving.

また、実施例の構成では、冷却水タンク14を図2に示したようにケーシングパイプ10とは独立した構成とし、セパレータタンク15を図3に示したようにケーシングパイプ10とは独立した構成とした上で、それぞれサブアセンブリしておけば、既存のバキュームディープウェル方式の揚水装置に当該冷却水タンク14とセパレータタンク15を組み付ければ本発明の揚水装置を容易に実現できる。また、この組み付けに際しては、冷却水タンク14に設けられた各ソケットやセパレータタンク15に設けられた各ソケットを利用してそれぞれダクトやホースで相互に接続を行うのみでよく、組み付け作業を簡略化することも可能である。したがって、既存の揚水装置の資産を利用して低コストに改善した揚水装置を構築することが可能である。   Further, in the configuration of the embodiment, the cooling water tank 14 has a configuration independent of the casing pipe 10 as shown in FIG. 2, and the separator tank 15 has a configuration independent of the casing pipe 10 as shown in FIG. In addition, if each subassembly is performed, the pumping device of the present invention can be easily realized by assembling the cooling water tank 14 and the separator tank 15 to the existing vacuum deep well pumping device. Further, when assembling, it is only necessary to connect to each other by a duct or a hose using each socket provided in the cooling water tank 14 or each socket provided in the separator tank 15, thereby simplifying the assembling work. It is also possible to do. Therefore, it is possible to construct a pumping device improved at low cost by using the assets of the existing pumping device.

実施例1の揚水装置の全体断面図である。1 is an overall cross-sectional view of a water pumping apparatus according to a first embodiment. 冷却水タンクの平面図と垂直断面図である。It is the top view and vertical sectional view of a cooling water tank. 実施例1のセパレータタンクの平面図と垂直断面図である。It is the top view and vertical sectional view of the separator tank of Example 1. 実施例2のセパレータタンクの下端部の斜視図である。It is a perspective view of the lower end part of the separator tank of Example 2. 実施例2のセパレータタンクの下端部の断面図である。It is sectional drawing of the lower end part of the separator tank of Example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 ケーシングパイプ
11 ストレーナ部
13 フィルタ層
14 冷却水タンク
15 セパレータタンク
16 揚水ポンプ
17 ノッチタンク
18 真空ポンプ
19 モータ
20(20A,20B) 揚水ダクト
30 吸気ホース
40 排気ホース
152,153 給水孔
154 空気分離壁

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Casing pipe 11 Strainer part 13 Filter layer 14 Cooling water tank 15 Separator tank 16 Pumping pump 17 Notch tank 18 Vacuum pump 19 Motor 20 (20A, 20B) Pumping duct 30 Intake hose 40 Exhaust hose 152,153 Water supply hole 154 Air separation wall

Claims (2)

地盤に埋め込まれるケーシングパイプと、前記ケーシングパイプ内に配設されて下端部から地下水を吸水するセパレータタンクと、前記セパレータタンク内に配設された揚水ポンプと、前記セパレータタンク内を減圧する真空ポンプとを備えるバキュームディープウェル方式の揚水装置であって、前記ケーシングパイプの上端部には前記揚水ポンプで揚水した地下水の一部を溜める冷却水タンクを備え、前記真空ポンプの排出系を前記ケーシングパイプの内部に連通するとともに、前記真空ポンプの冷却器に前記冷却水タンクの冷却水を供給するように構成したことを特徴とする揚水装置。   A casing pipe embedded in the ground, a separator tank that is disposed in the casing pipe and absorbs groundwater from a lower end, a pumping pump disposed in the separator tank, and a vacuum pump that depressurizes the separator tank A vacuum deep well type pumping device comprising: a cooling water tank for storing a part of groundwater pumped by the pumping pump at an upper end portion of the casing pipe; and a discharge system of the vacuum pump serving as the casing pipe. The pumping device is characterized in that the cooling water of the cooling water tank is supplied to the cooler of the vacuum pump while communicating with the inside of the vacuum pump. 前記セパレータタンクの下端部には地下水をケーシングパイプ内に導くための給水孔と、前記給水孔の内側に沿って配設される空気分離壁を備えることを特徴とする請求項1に記載の揚水装置。

The pumping water according to claim 1, wherein a water supply hole for guiding groundwater into a casing pipe and an air separation wall disposed along an inner side of the water supply hole are provided at a lower end portion of the separator tank. apparatus.

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