JP4042375B2

JP4042375B2 - 立軸ポンプの吸込水槽

Info

Publication number: JP4042375B2
Application number: JP2001312462A
Authority: JP
Inventors: 孝英長原; 誠二川畑
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: JP2003120579A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立軸ポンプ機場に設けられる立軸ポンプの吸込水槽に係わり、特に下方へ向けて開口したポンプ吸込管へ導水する立軸ポンプの吸込水槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各地の大きな河川には、大雨増水時における河川流域の冠水被害を防止する目的で、海やバイパス水路などに緊急排水を行う排水ポンプ機場（以下適宜、単に機場という）が建設されている。
【０００３】
これは、増水側の河川の水を機場の吸込水槽に導き、この吸込水槽中において吸込口が下方に開口するように設置したポンプ吸込管へさらに導入した後、立軸ポンプによって高いヘッド（揚程）に位置する吐出水槽へ揚水することにより、適切な排水経路に排水しようとするものである。
【０００４】
ここで、元来、ポンプ吸込水槽及び吸込水路の形状は、例えば機場やプラントの立地条件に大きく左右され、水路の流れが理想的になるように形状を決定できることはまれである。例えば、ポンプ吸込水槽に水を導入する水路中に屈曲部がある場合や、ポンプ吸込水槽に水を導入する水路が分割壁等により２つ以上に分割されている場合等においては、水路の幅方向に偏った流速分布を生じたまま（＝偏流）ポンプ吸込水槽に流入することがある。このような場合、その偏流によりポンプ吸込管付近において旋回流が発生し、これによって空気吸込渦や水中渦が生じることがある。そして、これらの渦の中心においては水圧が極端に低くなるため空洞が発生し、この空洞が立軸ポンプに到達することで震動や騒音などといった悪影響を及ぼす。
【０００５】
ところで、近年では都市化による用地の確保の困難化あるいは環境問題への配慮等により、機場の省スペース化が強く望まれる傾向にある。そのためには、吸込水槽を小さく必要があるが、この場合、吸込流量を維持するため吸込流速を大きくする必要がある。その一方で、上述した空気吸込渦や水中渦等は一般に流速が大きくなるほど発生しやすくなるため、吸込流速の向上にはある限界（＝限界流速）があり、これが吸込水槽のコンパクト化、ひいては機場の省スペース化の妨げとなっていた。
【０００６】
そこで、これを解決するために、例えば特開平２０００−１８１９９号公報に記載のように、吸込水路におけるポンプの上流側天井部から水面付近にまで下方に突出した天井側突出構造物を設ける構成が提唱されている。これにより、天井側突出構造物より水路下流側では水路幅方向の偏流の発生を低減でき、旋回流による上記空気吸込渦や水中渦等の発生を抑制し、限界流速を向上することができる。このときさらに、上流側水路における幅方向流速分布の偏りが小さいほど、すなわち水路を幅方向に２等分したときの両側の平均流速Ｖ１，Ｖ２の比Ｖ１：Ｖ２＝５０：５０に近づくほど、ポンプの周囲において旋回流による空気吸込渦や水中渦等の発生をさらに抑制できる結果、限界流速をさらに向上できることが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。
すなわち、上記のように天井側突出構造物を設ける場合には、水流の圧力抵抗に耐えうるだけの大きい強度のものをポンプ吸込水槽の幅方向全体に設置しなければならない。また天井側突出構造物は、立軸ポンプ機場の運転状況により大きく変化するポンプ吸込水槽の水位に幅広く対応可能とするため、水深方向に大きな構造とすることが必要となる。また設置コストの増大を招く可能性があった。
【０００８】
本発明の目的は、天井側突出構造物を用いることなく限界流速を向上し、十分な小型化を図ることができる立軸ポンプの吸込水槽を提供することにある。
【００１３】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、底面とこの底面上の側壁と閉端部とによって略長方形に形成された吸込水槽と、この吸込水槽の閉端部側で、前記側壁間の中央部にポンプ吸込口を導入した立軸ポンプの吸込管とを備えた立軸ポンプの吸込水槽において、前記吸込水槽内における前記吸込管の上流側に、前記側壁間の幅方向を２等分するように仕切壁を配置し、この仕切壁の下流側端部に、先端が前記吸込水槽の一方の側壁に向けて屈曲する屈曲部を形成し、前記屈曲部の両側と前記側壁とで形成される水路の各平均流速比は、６：４から８：２の範囲であることを特徴とする。
【００１４】
これにより、上流側水路を幅方向に２等分させることができ、かつそれらの平均流速比を確実に偏らせることができる。
【００１６】
（２）上記目的を達成するために、本発明は、底面とこの底面上の側壁と閉端部とによって略長方形に形成された吸込水槽と、この吸込水槽の閉端部側で、前記側壁間の中央部にポンプ吸込口を導入した立軸ポンプの吸込管とを備えた立軸ポンプの吸込水槽において、前記吸込水槽内における前記吸込管の上流側に、開口部を有する２枚の抵抗板を前記側壁間の幅方向に並設し、前記一方の抵抗板と前記他方の抵抗板との開口部の開口比が異なるように設定し、前記各抵抗板を通過した後の各平均流速比は、６：４から８：２の範囲であることを特徴とする。
【００１７】
これにより、形態や抵抗係数が既知である抵抗板を組み合わせて用いることで、流れ解析などの検討を必要とせずに、上流側水路を幅方向に２等分したときの平均流速比を簡便に設定することができる。
【００１８】
（３）上記（２）において、前記２枚の抵抗板の間に、前記吸込水槽内における前記吸込管の上流側水路を幅方向一方側と他方側とに仕切る仕切壁をさらに備えたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
以下に、本発明の第１の実施の形態による立軸ポンプの吸込水槽を図１〜図９により説明する。
【００２１】
図１（ａ）は、本実施の形態による立軸ポンプの吸込水槽の水流方向縦断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中I−I面から見た矢視平面図である。
これら図１（ａ）及び図１（ｂ）において、図示しない導水経路から河川等の水が流入される略長方形の吸込水槽１と、吸込水槽１より高いヘッドに位置している吐出水槽２と、吸込水槽１の下流側閉端部（図中右端部）近傍で下端のポンプ吸込口３を下方底面に向けて開口し、その上方が略水平横方向に曲折してその先端開口部のポンプ吐出口４が吐出水槽中に接続しているポンプ吸込管５と、ポンプ吸込管５の上流側で吸込水槽１の側壁と略平行に配置され、その下流側端部に屈曲部６を備えた仕切壁７と、ポンプ吸込口３下方の吸込水槽１の底面に設置した旋回流防止板７と、ポンプ吸込口３内部に配置され複数枚の羽根９ａを備えたポンプ羽根車９と、ポンプ吸込管５を貫通して設けられポンプ羽根車９を先端に固定した羽根車シャフト１０と、ポンプ吸込管５の曲折部の上方に位置し、クラッチ１１を介して羽根車シャフト１０に接続するポンプ原動機１２ａを備えた駆動部１２とが設けられている。
【００２２】
ポンプ吸込口３は吸込水槽１を満たす水中に位置して吸込水槽１からポンプ吸込管５内に導水するものであり、また曲線的に広がるベルマウス形状に形成されている。ポンプ原動機１２ａは例えばガスタービン等の原動機であり、またその出力軸は駆動力の接続・切り離しを行う例えば円板型のクラッチ１１を介して羽根車シャフト１０に接続している。ポンプ吐出口４は吐出水槽２を満たす水中に浸漬するよう吐出水槽２に接続している。また、仕切壁７はポンプ吸込管５の上流側で吸込水槽１を幅方向に２等分する配置で設置されており、またその下流側端部には仕切壁７の両側の平均流速Ｖｓ_１，Ｖｓ_２を後述する比率に設定するよう、吸込水槽１の一方の側壁（図１（ｂ）中下側の側壁）に向けて屈曲した屈曲部６が形成されている。
【００２３】
なお、以上において、仕切壁７が、吸込管５の上流側水路を幅方向に２等分したときの平均流速比を、６：４より大きく８：２より小さくなるように偏らせる偏流手段を構成している。
【００２４】
次に、本実施の形態の作用を説明する。まず、本発明の背景原理を、図２〜図９を用いて説明する。
以下、これら図２〜図９までにおいて、図１と同符号のものは同一部分を示す。
【００２５】
図２は一般的な立軸ポンプの吸込水槽の構造を表す縦断面図である。
図２において、吸込水槽２２は略長方形の形状で図中左方向に伸びて設置している。先の図１（ａ）と同様、ポンプ吸込口３は吸込水槽２２を満たす水中に位置して吸込水槽２２からポンプ吸込管５内に導水できるようになっている。
【００２６】
上記構成において、ポンプ羽根車９が回転駆動され揚水開始されると、図２の要部拡大図である図３（ａ）及び図３（ａ）中III−III断面による水平断面図である図３（ｂ）に示すように、ポンプ吸込口３周囲の水がポンプ羽根車９の回転と連動して流速Ｖｂでポンプ吸込管６の中へ吸い込まれるとともに、吸込水槽２２中の水が図中左側からポンプ吸込管５に向かって流速Ｖｓで流れる。
【００２７】
ここで流速Ｖｓは、ポンプ吸込管５の上流側の水路全体で見た平均流速であると考え、そのうち上流側水路を幅方向に２分割して見た場合にそれぞれ上流側水路の両側壁に沿って流れる流速をＶｓ_１，Ｖｓ_２とする。そしてこれら流速Ｖｓ_１，Ｖｓ_２に大きな差がある場合、すなわち幅方向の流速分布の偏りが大きい場合には、全体的に流速Ｖｓが大きくなるに従いポンプ吸込口３付近に旋回流１３が生じる。そしてこの旋回流１３がさらに強くなるに従って吸込水槽２２の底面から又は水面Ｗから渦が発生し、それぞれの渦の中心の圧力が極度に低くなることで空洞化し、その結果、同図３中に示すような水中渦１４や空気吸込渦１５に発達する。そしてこの水中渦１４及び空気吸込渦１５は、流速Ｖｓが十分に大きい間は渦の状態が維持されてポンプ吸込管５に震動・騒音を与え続ける。
【００２８】
また逆に、流速Ｖｓ_１，Ｖｓ_２に差がない場合、すなわち幅方向の流速分布の偏りが小さい場合で全体的に流速Ｖｓがある一定の大きさを越えた時点では、図２の要部拡大図である図４（ａ）及び図４（ａ）中IV−IV断面による水平断面図である図４（ｂ）に示すように、ポンプ吸込管５下流側の左右両側面の水面Ｗ付近にそれぞれ剥離渦１６が生じる。これら２つの剥離渦１６は時間の経過とともにどちらか一方の剥離渦１６が下流側に流されながら次第に発達して大きくなっていく。そしてついには内部が空洞化し、ポンプ吸込口３にまで続く空気吸込渦１５又は水中渦１４に発達してポンプ吸込管５に大きな震動・騒音を与える。ここで吸込水槽２２が天井部の無い開水路である場合は剥離渦１６が空気吸込渦１５に、吸込水槽２２が天井部を備えた閉水路である場合は水中渦１４に発達する。このような渦の発生から拡散消滅までの行程は、左右２つの剥離渦１６が交互に、またそれぞれ比較的長い時間をかけて行うものであり、各行程の最中では左右２つの渦剥離１６はお互いに何ら干渉し合うことなくスムーズに進行する。
【００２９】
以上のように発生する水中渦１４や空気吸込渦１５によって、ポンプ吸込管５やその内部で回転するポンプ羽根車９に大きな振動や騒音を与えるのを防ぐため、従来ではＶｂ，Ｖｓの限界である流速限界が低く制限されていた。その結果、同一流量を確保するためには、吸込水槽２２の幅方向寸法を大きく取らざるを得なくなるため、吸込水槽２２自体の省スペース化が妨げられることになる。
【００３０】
これを解決するためには、ポンプ吸込口３周囲に渦の発生を防ぐための何かしらの構成を設けることが考えられる。図５は上記旋回流１３による水中渦１４及び空気吸込渦１５の発生をそれぞれ防止するために旋回流防止板８を設けた場合の水流方向縦断面図である。
【００３１】
このように旋回流防止板８を設置することによって、図３に示すような吸込水槽２２の底面における旋回流１３の動きが抑制され、水中渦１４及び空気吸込渦１５の発生を防ぐ効果が向上するものの、図４に示すようなポンプ吸込管５下流側における水面付近の剥離渦１６の発達を防ぐには何ら効果が得られない。
【００３２】
剥離渦１６を発達させないために、ポンプ吸込管５の上流側水路において幅方向の流速分布を大きく偏らせることが考えられるが、過度に偏らせた場合には、ある一定の流速を超えると旋回流防止板８を備えていても局所的な乱流をきっかけとしてやはり強い水中渦１４が発生してしまう。そのため幅方向の流速分布の偏りを過度に大きくした場合にはＶｓの限界流速Ｖｓ_Ｌを高く設定することができなくなる。
【００３３】
そこで本願発明者等が実験に基づいて検討を行ったところ、ポンプ吸込管５の上流側水路を幅方向に２等分させてそれらの平均流速比を６：４より大きく８：２より小さくなるように偏らせることで、左右２つの剥離渦１６の発達を抑制しつつ限界流速Ｖｓ_Ｌを高く設定できることを知見した。
【００３４】
以下、この知見による剥離渦の発達防止作用について図６〜図９により説明する。図６は、旋回流防止板８を備えた立軸ポンプの吸込水槽２２において、幅方向の平均流速比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２の変化と限界流速Ｖｓ_Ｌとの関係を示す図であり、図７、図８、図９はそれぞれ幅方向の平均流速比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２を５：５、７：３、９：１とした場合のそれぞれの剥離渦１６又は旋回流１３が発生する様子を上から見た平面図である。
【００３５】
まず始めに幅方向の平均流速比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２を５：５として偏りを無くした場合には、図７に示すようにポンプ吸込管５の左右両側面の下流側にそれぞれ剥離渦１６ａ，１６ｂが発生し、そしてそれらが互いに干渉することのない離れた位置に発生するため、時間が経過するに従い交互に発達しやすくなっている。そのため比較的低い流速Ｖｓでも空気吸込渦１５や水中渦１４に発達しやすく、その結果、図６に示すように限界流速Ｖｓ_Ｌが低く設定されることになる。
【００３６】
次に、徐々に幅方向の平均流速比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２を偏らせた場合、図８に示すように、平均流速の高い側（図中流速Ｖｓ_１側）の剥離渦１６ａが発生直後からポンプ吸込管５の下流側に大きく回り込むようになり、ついには平均流速の低い側（図中Ｖｓ_２側）の剥離渦１６ｂに接触する状態となる。これにより２つの剥離渦１６ａ，１６ｂはお互いに干渉し合い、各渦の旋回方向が逆方向であるために、互いに旋回力を打ち消し合ってどちらも強くて定常的な渦に発達しにくくなる。すなわち２つの剥離渦１６ａ，１６ｂは共に発達が抑制されて空気吸込渦１５や水中渦１４に発達しにくくなり、その結果、図６に示すように限界流速Ｖｓ_Ｌは比較的高く設定される。
【００３７】
特に平均流速比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２を６：４より大きく、８：２より小さくなるように偏らせた場合には、２つの剥離渦１６ａ，１６ｂの干渉が顕著となって高い発達抑制効果が得られるため、限界流速Ｖｓ_Ｌは大幅に高く設定される。
【００３８】
そしてさらに幅方向の平均流速比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２を９：１まで偏らせた場合には、図９に示すように、平均流速の高い側の剥離渦１６ａが平均流速の低い側の剥離渦１６ｂを打ち流し、結果的にポンプ吸込管５の周囲に旋回流１３を発生させる状態となる。この場合、ポンプ吸込口３の下方に旋回流防止板８を設置していても、ある一定の流速を超えると局所的に乱流が発生し、それをきっかけに水中渦１４が発生しやすくなる。従って図６に示すように限界流速Ｖｓ_Ｌが低く設定されることになる。
【００３９】
以上により、本願本発明者等は、ポンプ吸込管５の上流側水路を幅方向に２等分したそれぞれの平均流速比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２を、６：４より大きく８：２より小さくなるよう偏らせることにより、良好な剥離渦１６の発達抑制効果が得られることを知見した。この知見に基づき、図１に示す本発明の第１の実施の形態においては、上流側水路に設置した仕切壁７を偏流手段として、平均流速比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２を特に最適な７：３に偏らせるよう構成することで剥離渦１６の発達を抑制する。
【００４０】
すなわち図１において、図示しない導水経路から河川等の水が吸込水槽１に平均流速Ｖｓで流入し、その後に吸込水槽１内で仕切壁７により幅方向に２等分される。そして両側の流れが仕切壁７の下流側端部に設けた屈曲部６を通過することにより、それぞれの平均流速の比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２を７：３となるよう偏流され、その後に下流側のポンプ吸込管５に流される。このように適切な平均流速比で偏流させた水流をポンプ吸込管５へ流すことにより、上記の知見に基づいた吸込管５下流側の剥離渦１６の発達抑制効果が良好に得ることができ、水中渦１４や空気吸込渦１５の発生を防ぐことができる。したがって本発明の第１の実施の形態による立軸ポンプの吸込水槽１によれば、限界流速Ｖｓ_Ｌを高く設定することができ、吸込水槽１を十分に小型化するよう設計できる。
【００４１】
なお、幅方向両側の平均流速比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２の偏りは、仕切壁７の屈曲部６における水平断面形状の違いにより両側の流れの抵抗が異なることによって生じる。したがって、屈曲部６の形状は、図１（ｂ）に示すように単純に一方へ曲げられる形状に限られず、それ以外にも幅方向両側のそれぞれの流れに対して異なる抵抗を与えるのであればどのような形状としてもよい。また、それら屈曲部６等による流れの抵抗は、基本的にその流れの流速と線形関係にあるため、上流側の流速Ｖｓが変化しても幅方向両側の平均流速比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２の偏りはほとんど変化しない。
【００４２】
なお、幅方向両側の平均流速比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２を所望に偏らせるための屈曲部６の大きさや角度の設定は、個々のポンプ吸込水槽１の形状や上流側の導水路の構成などの他の要因が複雑に影響し合って多様に相違するものであるが、近年一般的な設計に使用されるようになった汎用流れ解析を利用すれば、数回の計算を実施することによって最適な形状を見出すことができる。またこのとき実験によっても最適な形状を見出すことができるのは勿論である。
【００４３】
また、仕切壁７に屈曲部６を設ける位置は本実施の形態のように下流側端部に限られず、それ以外にも仕切壁７の上流側端部又は両端の間の途中位置に設けてもほぼ同様の効果を得ることができる。
【００４４】
なお、上記本実施の形態の仕切壁７の適用については、吸込水槽１やその上流側の水路が図１に示すような開水路に設置する場合に限られるものではなく、天井部を備えた閉水路であっても設置することは可能であり、その場合には仕切壁７は天井部を支持する強度部材としても機能する。
【００４５】
次に本発明の第２の実施の形態による吸込水槽を図１０により説明する。本実施の形態は、前述した本発明の第１の実施の形態における屈曲部付きの仕切壁に代えて、吸込水槽の幅方向に２枚の抵抗板を並設したものである。
【００４６】
図１０（ａ）は本実施の形態による立軸ポンプの吸込水槽を上から見た水流方向平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）中の矢視Xから見た縦断面図である。これら図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、図１（ａ）及び図１（ｂ）と同符号のものは同一部分を示し、適宜説明を省略する。
【００４７】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、吸込水槽２０のポンプ吸込管５上流側には、２枚の抵抗板２５ａ，２５ｂが幅方向に並んで吸込水槽２０全体を塞ぐように設置されており、一方側の抵抗板２５ａには比較的大径の丸孔で構成する開口部２６ａが、他方側の抵抗板２５ｂには比較的小径の丸孔で構成する開口部２６ｂが、それぞれ均等な配置で多数設けられている。そしてそれぞれの全板面積に対する開口部２６ａ，２６ｂの占める割合、すなわち各抵抗板２５ａ，２５ｂの開口比については、抵抗板２５ａの方が抵抗板２５ｂよりも大きくなっている。
【００４８】
なお、以上において、抵抗板２５ａ，２５ｂが、吸込管５の上流側水路を幅方向に２等分したときの平均流速比を、６：４より大きく８：２より小さくなるように偏らせる偏流手段を構成している。
【００４９】
以上の構成において、各抵抗板２５ａ，２５ｂの開口比が水流の通過を妨げる抵抗係数に逆比例することが分かっており、すなわち開口比の大きい抵抗板２５ａを通過する流量の方が相対的に多くなり、開口比の低い抵抗板２５ｂを通過する流量の方が少なくなる。この結果、図１０（ａ）に示すように抵抗板２５ａ側下流の平均流速Ｖｓ_１は、抵抗板２５ｂ側下流の平均流速Ｖｓ_２より大きくなる。
【００５０】
以上、本実施の形態によれば、２枚の抵抗板２５ａ，２５ｂのそれぞれの開口比を調整して幅方向の平均流速比Ｖｓ_１：Ｖｓ_２を６：４より小さく８：２より大きく偏らせることにより、上記第１の実施の形態と同様にして、水中渦１４及び空気吸込渦１５の発生が防止され、限界流速Ｖｓ_Ｌを高く設定することができる。特に本実施の形態は、比較的小さな立軸ポンプを用いる吸込水槽の場合に有効であり、簡易な構成で各渦の発生を防止することができる。
【００５１】
また本実施の形態によれば、既研究結果などから抵抗係数が既知の抵抗板を利用することで、流れ解析などの検討を必要とすることなく所望の幅方向の平均流速比の偏りを設定し、簡便に吸込水槽を最適に設計することができる。
【００５２】
なお、本実施の形態において各抵抗板２５ａ，２５ｂは多数の丸孔形状の開口部２６ａ，２６ｂを設けた多孔板の形態で構成されているが、本発明はこれに限られず、例えば網状フェンスの形態であったり、又は複数のスリットを設けた形態としてもよく、また吸込水槽２０全体を塞がずとも一部だけ塞ぐような構成としてもよい。どのような形態・構成であっても各抵抗板２５ａ，２５ｂの開口比（又は抵抗係数）及びそれらどうしの比を適切に調整することにより同様の効果を得ることができる。
【００５３】
また、上記本実施の形態においては、その変形例として図１１に示すように、ポンプ吸込管５の上流側水路を、幅方向一方側と他方側に仕切るような仕切壁７Ａを２枚の抵抗板２５Ａａ，２５Ａｂの間にさらに設ける構成としてもよい。以下、このような変形例を図１１（ａ）及び図１１（ｂ）により説明する。
【００５４】
図１１（ａ）は、この変形例による立軸ポンプの吸込水槽を上から見た水流方向平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）中の矢視XIから見た縦断面図である。これら図１１（ａ）及び図１１（ｂ）において、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）と同符号のものは同一部分を示し、適宜説明を省略する。
【００５５】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）において、吸込水槽２１の側壁と平行な仕切壁７Ａが、その下流側端部を２枚の抵抗板２５Ａａ，２５Ａｂの間に挟まれる配置で設置されており、この仕切壁７Ａは抵抗板２５Ａａ，２５Ａｂの上流側の水路を幅方向に２等分するようになっている。
【００５６】
この変形例によれば、以下のような効果がある。
すなわち、前述したように、２枚の抵抗板２５Ａａ，２５Ａｂを通過する流量の割合を調整して幅方向に所望の平均流速比に偏らせる上で、上流側水路を各抵抗板２５Ａａ，２５Ａｂに明確に対応させるよう２等分することができ、その結果、一方側と他方側の平均流速比を安定化させることができる。特に本変形例は、比較的大きな立軸ポンプを用いる吸込水槽の場合に有効であり、また強い水流に対しても仕切壁７Ａが２枚の抵抗板２５Ａａ，２５Ａｂを堅固に支持する強度部材として機能する。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、ポンプ吸込管の上流側水路を幅方向に２等分したときの平均流速比を８：２より小さくすることにより、旋回流による水中渦や空気吸込渦の発生を防止し、また平均流速比を６：４より大きくすることにより、２つの剥離渦を吸込管のすぐ下流側で互いに打ち消し合わせて発達を抑制し、空気吸込渦や水中渦の発生を防止することができる。
【００５８】
これにより、吸込水槽内の限界流速を向上させることができ、立軸ポンプの吸込水槽の十分な小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の立軸ポンプの吸込水槽の第１の実施の形態の水流方向縦断面図、及び図１（ａ）中I−I面から見た矢視平面図である。
【図２】一般的な立軸ポンプの吸込水槽の水流方向縦断面図である。
【図３】図２の要部である吸込水槽を拡大した水流方向縦断面図、及び図３（ａ）中III−III面から見た矢視平面図である。
【図４】図２の要部である吸込水槽を拡大した水流方向縦断面図、及び図４（ａ）中IV−IV面から見た矢視平面図である。
【図５】底面に旋回流防止板を設けた吸込水槽の水流方向縦断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の立軸ポンプの吸込水槽において、幅方向の平均流速比の変化と限界流速との関係を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の立軸ポンプの吸込水槽において、幅方向の平均流速比を５：５とした場合の剥離渦が発生する様子を説明する平面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の立軸ポンプの吸込水槽において、幅方向の平均流速比を７：３とした場合の２つの剥離渦が接触・干渉する様子を説明する平面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の立軸ポンプの吸込水槽において、幅方向の平均流速比を９：１とした場合の旋回流が発生する様子を説明する平面図である。
【図１０】本発明の立軸ポンプの吸込水槽の第２の実施の形態の水流方向平面図、及び図１０（ａ）中の矢視Xから見た縦断面図である。
【図１１】本発明の立軸ポンプの吸込水槽の第２の実施の形態の変形例の水流方向平面図、及び図１１（ａ）中の矢視XIから見た縦断面図である。
【符号の説明】
１，２０，２１吸込水槽
５ポンプ吸込管
６屈曲部（偏流手段）
７，７Ａ仕切壁（偏流手段）
２５ａ，２５ｂ抵抗板（偏流手段）
２５Ａａ，２５Ａｂ抵抗板（偏流手段）
２６ａ，２６ｂ開口部

Claims

底面とこの底面上の側壁と閉端部とによって略長方形に形成された吸込水槽と、この吸込水槽の閉端部側で、前記側壁間の中央部にポンプ吸込口を導入した立軸ポンプの吸込管とを備えた立軸ポンプの吸込水槽において、
前記吸込水槽内における前記吸込管の上流側に、前記側壁間の幅方向を２等分するように仕切壁を配置し、この仕切壁の下流側端部に、先端が前記吸込水槽の一方の側壁に向けて屈曲する屈曲部を形成し、前記屈曲部の両側と前記側壁とで形成される水路の各平均流速比は、６：４から８：２の範囲であることを特徴とする立軸ポンプの吸込水槽。
底面とこの底面上の側壁と閉端部とによって略長方形に形成された吸込水槽と、この吸込水槽の閉端部側で、前記側壁間の中央部にポンプ吸込口を導入した立軸ポンプの吸込管とを備えた立軸ポンプの吸込水槽において、
前記吸込水槽内における前記吸込管の上流側に、開口部を有する２枚の抵抗板を前記側壁間の幅方向に並設し、前記一方の抵抗板と前記他方の抵抗板との開口部の開口比が異なるように設定し、前記各抵抗板を通過した後の各平均流速比は、６：４から８：２の範囲であることを特徴とする立軸ポンプの吸込水槽。
請求項２記載の立軸ポンプの吸込水槽において、前記２枚の抵抗板の間に、前記吸込水槽内における前記吸込管の上流側水路を幅方向一方側と他方側とに仕切る仕切壁をさらに備えたことを特徴とする立軸ポンプの吸込水槽。