JP5188366B2 - Advance standby operation pump - Google Patents

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Description

本発明は、排水機場の吸込水槽などに設置される先行待機運転ポンプに関する。   The present invention relates to a preceding standby operation pump installed in a suction water tank of a drainage station.

従来、吸込水槽内で開口する吸込口を下端に有するケーシングと、前記ケーシングの内部に配置する羽根車と、前記羽根車より下方の前記ケーシング内に空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させるための気水混合用の給気口を備えた立軸ポンプ、すなわち、先行待機運転ポンプが知られている(特許文献1、2など参照)。
特開2004−239215号公報 特開2006−291900号公報
Conventionally, a casing having a suction port opened in the suction water tank at the lower end, an impeller disposed inside the casing, and pumping water while introducing air into the casing below the impeller reduces the amount of drainage. There are known vertical shaft pumps having an air supply port for mixing air and water, that is, preceding standby operation pumps (see Patent Documents 1 and 2, etc.).
JP 2004-239215 A JP 2006-291900 A

しかしながら、気水混合用給気口だけでは適正な空気量を導入することが困難であった。すなわち、気水混合運転時、所定水位で揚水遮断に十分な空気量を導入可能な空気管を設置すると、気水混合運転では必要以上の空気量を導入してしまい振動が増加するとともに、所定水位より上で揚水を遮断する可能性がある。かといって導入可能な空気量を減らした空気管では、吸込水槽内の水位が揚水を遮断したい水位まで低下しても揚水を遮断できなくなるおそれがあり、必要な空気を渦を吸うことで補って揚水を遮断するため、振動が大きくなることがあった。そして、ポンプの振動レベルが大になるとその分ポンプの強度を上げる必要があるため、ポンプ重量が重くなることがあった。また、ポンプ重量が重くなると吸込水槽の上面を覆ってポンプを吊設している排水機場の床強度も上げる必要がある場合があった。   However, it has been difficult to introduce an appropriate amount of air using only the air / water mixing inlet. That is, when an air pipe capable of introducing a sufficient amount of air for shutting off pumping at a predetermined water level is installed at the time of air-water mixing operation, the air-water mixing operation introduces an excessive amount of air and increases vibrations. There is a possibility of blocking pumping above the water level. However, with an air pipe that reduces the amount of air that can be introduced, even if the water level in the suction tank drops to the level at which it is desired to block the pumping, the pumping may not be blocked. In order to cut off the pumping, the vibration sometimes increased. When the vibration level of the pump increases, it is necessary to increase the strength of the pump accordingly, which may increase the weight of the pump. Further, when the pump weight increases, it may be necessary to increase the floor strength of the drainage station that covers the upper surface of the suction water tank and suspends the pump.

本発明の先行待機運転ポンプは、吸込水槽内で開口する吸込口を下端に有するケーシングと、前記ケーシング内部に配置する羽根車と、前記吸込水槽の水位が第一の所定水位以下の状態において前記羽根車より下方の前記ケーシング内に空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させるための第一の給気口と、前記吸込水槽の水位が前記第一の所定水位より低い第二の所定水位になった時に、前記羽根車より下方の前記ケーシング内に空気を導入することで揚水を遮断するための第二の給気口を設け、前記二種類の給気口と前記ケーシング内部とを連通させる空気管を備え、前記第二の給気口と前記ケーシング内部を連通させる空気管のケーシング内の開口位置が、前記第一の給気口と前記ケーシング内部とを連通させる空気管のケーシング内の開口位置より上方で羽根車に近く効果的に空気を導入し揚水が遮断できることを特徴とするもので、吸込水槽の水位が第一の所定水位以下の状態において羽根車より下方のケーシング内に第一の給気口から空気管およびその空気管のケーシング内の開口を通して空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させた気水混合運転を行い、気水混合運転して吸込水槽の水位が第一の所定水位より低い第二の所定水位になった時に、羽根車より下方のケーシング内に第二の給気口から空気管およびその空気管のケーシング内の開口を通して空気を導入することで揚水を遮断し、揚水遮断運転に切り替えるものである。 The preceding standby operation pump of the present invention includes a casing having a suction port opened in the suction water tank at a lower end, an impeller disposed inside the casing, and a state in which the water level of the suction water tank is equal to or lower than a first predetermined water level. A first air supply port for reducing the amount of drainage by pumping water while introducing air into the casing below the impeller, and a second predetermined level in which the water level of the suction water tank is lower than the first predetermined level When the water level is reached, a second air supply port for blocking pumping is provided by introducing air into the casing below the impeller, and the two types of air supply ports and the inside of the casing are provided. An air pipe having an air pipe for communication, and an opening position in the casing of the air pipe for communicating between the second air supply port and the inside of the casing is an air tube case for connecting the first air supply port and the inside of the casing. Characterized in that the can block is close effectively introducing airlift to the impeller above the opening position in the ring, the water level of the suction aquarium below the impeller in the following state a first predetermined level The air-water mixing operation is performed by reducing the amount of discharged water by pumping water while introducing air from the first air supply port into the casing through the air pipe and the opening in the casing of the air pipe. When the water level of the water tank reaches a second predetermined water level lower than the first predetermined water level, air is supplied from the second air supply port into the casing below the impeller through the air pipe and the opening in the casing of the air pipe. By introducing it, the pumping is shut off and switched to the pumping off operation.

本発明の先行待機運転ポンプにおいては、前記第二の給気口と前記ケーシング内部を連通させる空気管のケーシング内の開口位置を、前記第一の給気口と前記ケーシング内部とを連通させる空気管のケーシング内の開口位置に対してケーシングの周方向でずらすことが望ましい。   In the preceding standby operation pump according to the present invention, the opening position in the casing of the air pipe that communicates the second air supply port and the inside of the casing is defined as the air that communicates the first air supply port and the inside of the casing. It is desirable to shift in the circumferential direction of the casing with respect to the opening position in the casing of the tube.

本発明の先行待機運転ポンプによれば、吸込水槽内で開口する吸込口を下端に有するケーシングと、前記ケーシング内部に配置する羽根車と、前記吸込水槽の水位が第一の所定水位以下の状態において前記羽根車より下方の前記ケーシング内に空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させるための第一の給気口と、前記吸込水槽の水位が前記第一の所定水位より低い第二の所定水位になった時に、前記羽根車より下方の前記ケーシング内に空気を導入することで揚水を遮断するための第二の給気口を設け、前記二種類の給気口と前記ケーシング内部とを連通させる空気管を備えるから、揚水遮断に十分な空気量を揚水遮断時にのみ導入することができるとともに、気水混合運転時に導入する空気量の適正化を容易に図ることができるようになり、気水混合用給気口だけで空気を導入する場合よりも渦の発生や振動を抑えることができる。この結果、ポンプの強度を上げる必要がなくなりポンプを軽量化することができ、排水機場の床強度も上げる必要がなくなる場合もある。   According to the preceding standby operation pump of the present invention, a casing having a suction port opened in the suction water tank at the lower end, an impeller disposed in the casing, and a state in which the water level of the suction water tank is equal to or lower than a first predetermined water level A first air supply port for lowering the amount of drainage by pumping water while introducing air into the casing below the impeller, and a second water level of the suction water tank lower than the first predetermined water level When a predetermined water level is reached, a second air supply port is provided for shutting off pumping by introducing air into the casing below the impeller, and the two types of air supply ports and the casing interior Since an air pipe that communicates with the pump is provided, an air amount sufficient for shutting off the pumping can be introduced only at the time of shutting off the pumping, and optimization of the amount of air introduced during the air-water mixing operation can be easily achieved. Uninari, in steam-water mixing air inlet only it is possible to suppress the occurrence and vibration of the vortex than introducing air. As a result, there is no need to increase the strength of the pump, the weight of the pump can be reduced, and the floor strength of the drainage station may not need to be increased.

また、気水混合運転時に導入する空気量と揚水遮断時に導入する空気量が、それぞれ、設定し易くなり、上記作用効果を容易に実現できる。   In addition, the amount of air introduced at the time of the air-water mixing operation and the amount of air introduced at the time of shutting off the pumping can be easily set, and the above-described effects can be easily realized.

さらに、第二の給気口とケーシング内部を連通させる空気管のケーシング内の開口位置が、第一の給気口と前記ケーシング内部とを連通させる空気管のケーシング内の開口位置より上方であるから、すなわち、羽根車に近いから、揚水遮断時に第二の給気口から空気管を通して羽根車より下方のケーシング内に効率良くかつ効果的に空気を導入(吸気)することができるようになり、吸水位が下降しているとき(気水混合運転時)において、精度良くかつ安定して確実に揚水を遮断することができるとともに、第一の給気口とケーシング内部とを連通させる空気管のケーシング内の開口位置をより低くすることができるようになり、より低水位で揚水を遮断することができる。   Furthermore, the opening position in the casing of the air pipe that connects the second air supply port and the inside of the casing is above the opening position in the casing of the air pipe that connects the first air supply port and the inside of the casing. In other words, because it is close to the impeller, air can be introduced (intake) efficiently and effectively into the casing below the impeller through the air pipe from the second air supply port when pumping is shut off. When the water absorption level is lowered (during the air-water mixing operation), the air pipe can accurately and stably shut off the pumping water and communicate the first air supply port with the inside of the casing. The opening position in the casing can be made lower, and pumping can be shut off at a lower water level.

本発明の先行待機運転ポンプにおいては、第二の給気口とケーシング内部を連通させる空気管のケーシング内の開口位置を、第一の給気口とケーシング内部とを連通させる空気管のケーシング内の開口位置に対してケーシングの周方向でずらすことにより、羽根車より下方のケーシング内において局部的に水と空気の混合割合が高くなる位置、すなわち、第一の給気口とケーシング内部とを連通させる空気管のケーシング内の開口位置の上を避けて、揚水遮断時に第二の給気口から空気管を通して羽根車より下方のケーシング内により効率良くかつ効果的に空気を導入(吸気)することができるようになる。   In the preceding standby operation pump of the present invention, the opening position in the casing of the air pipe that connects the second air supply port and the inside of the casing is set in the casing of the air pipe that connects the first air supply port and the inside of the casing. The position where the mixing ratio of water and air is locally increased in the casing below the impeller, i.e., the first air inlet and the casing inside is shifted by shifting the casing in the circumferential direction of the casing. Air is introduced (intake) more efficiently and effectively into the casing below the impeller through the air pipe from the second air supply port when the pumping is shut off, avoiding the opening position in the casing of the air pipe to be communicated Will be able to.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は第1実施例を示す先行待機運転ポンプの縦断面図、図2は同ポンプにおける空気導入部の横断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a preceding standby operation pump showing a first embodiment, and FIG. 2 is a transverse sectional view of an air introduction portion in the pump.

図1、2において、先行待機運転ポンプ1は、排水機場の吸込水槽2内に流入する雨水などの水を下流側に排水する立軸ポンプである。   1 and 2, the preceding standby operation pump 1 is a vertical shaft pump that drains water such as rainwater flowing into the suction water tank 2 of the drainage station to the downstream side.

鉛直方向に延びるケーシング3は、直管状の揚水管4と、揚水管4の下端に連結されたポンプケーシング5と、ポンプケーシング5の下端に連結された吸込管(吸込ベル)6と、揚水管4の上端に連結されて鉛直方向から水平方向に湾曲した吐出エルボ7とを備え、吸込管6の下端(ケーシング3の下端)に吸込口8を有し、吐出エルボ7の吐出口9(ケーシング3の上端)に吐出管(排水管)10が連結されている。   The casing 3 extending in the vertical direction includes a straight tubular pumping pipe 4, a pump casing 5 connected to the lower end of the pumping pipe 4, a suction pipe (suction bell) 6 connected to the lower end of the pump casing 5, and a pumping pipe. 4 and a discharge elbow 7 curved in the horizontal direction from the vertical direction, and having a suction port 8 at the lower end of the suction pipe 6 (lower end of the casing 3). 3 is connected to a discharge pipe (drainage pipe) 10.

羽根車11は、主軸13を介してポンプケーシング5内に配設され、羽根車11より上方(下流側)のポンプケーシング5内に複数の案内羽根12が配設されている。   The impeller 11 is disposed in the pump casing 5 via the main shaft 13, and a plurality of guide blades 12 are disposed in the pump casing 5 above (downstream side) the impeller 11.

鉛直方向に延びる主軸13は、ケーシング3の中心に複数の軸受14、15、16を介して支持され、主軸13の下端近傍に羽根車11が一体回転可能に取り付けられている。主軸13の上端側は、吐出エルボ7を回転自在、かつ、水密に貫通してケーシング3の外部に突出され、エンジン、電動機などの駆動源及び減速機構からなる回転駆動機構17に連結されている。   The main shaft 13 extending in the vertical direction is supported at the center of the casing 3 via a plurality of bearings 14, 15, and 16, and the impeller 11 is attached to the vicinity of the lower end of the main shaft 13 so as to be integrally rotatable. The upper end side of the main shaft 13 passes through the discharge elbow 7 in a rotatable and watertight manner, protrudes outside the casing 3, and is connected to a rotation drive mechanism 17 including a drive source such as an engine and an electric motor and a speed reduction mechanism. .

主軸13の下端を支持する下端軸受16は、外面を4枚(複数枚)の支持板16aを介して羽根車11の直ぐ下側(上流側)で吸込管6の内面に固定されている。支持板16aは、相対する下端軸受16の外面と吸込管6の内面との間の通路を略等間隔に仕切り、水が主軸13の軸方向に流れるように案内する案内板を兼ねている。残りの軸受14、15の外面も同様の支持板14a、15aによって揚水管4の内面に固定されている。   The lower end bearing 16 that supports the lower end of the main shaft 13 is fixed to the inner surface of the suction pipe 6 on the outer side of the impeller 11 just below (upstream side) via four (a plurality of) support plates 16a. The support plate 16 a also serves as a guide plate that divides a passage between the outer surface of the opposed lower end bearing 16 and the inner surface of the suction pipe 6 at substantially equal intervals and guides water to flow in the axial direction of the main shaft 13. The outer surfaces of the remaining bearings 14 and 15 are also fixed to the inner surface of the pumped-up pipe 4 by similar support plates 14a and 15a.

ケーシング3の上部には据え付け用のフランジ18が設けられ、吸込水槽2の上面を覆っている排水機場のコンクリート製の床19にはフランジ18より下側のポンプ1を挿通可能な孔20が設けられている。ポンプ1は、フランジ18より下側を孔20を介して吸込水槽2内に吊り下げた状態で床19にフランジ18を介して据え付けられている。   A flange 18 for installation is provided at the upper part of the casing 3, and a hole 20 through which the pump 1 below the flange 18 can be inserted is provided in the concrete floor 19 of the drainage pump station covering the upper surface of the suction water tank 2. It has been. The pump 1 is installed on the floor 19 via the flange 18 with the lower side of the flange 18 suspended in the suction water tank 2 through the hole 20.

そして、先行待機運転ポンプ1は、吸込水槽2の水位WLが後述する最低水位LWL以下の状態において、羽根車11より下方のケーシング3内に空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させるための気水混合用と、気水混合運転して吸込水槽2の水位が前記最低水位LWLより低い、後述する揚水遮断水位SWLになった時に、羽根車11より下方のケーシング3内に空気を導入することで揚水を遮断するための揚水遮断用との、2系統の空気管21、22(空気管の一例)を備え、各空気管21、22には、それぞれ、開閉手段23、24を備えている。   And in the state where the water level WL of the suction water tank 2 is below the minimum water level LWL which will be described later, the preceding standby operation pump 1 reduces the amount of drainage by pumping water while introducing air into the casing 3 below the impeller 11. When the water level of the suction water tank 2 is lower than the minimum water level LWL and becomes a pumping cutoff water level SWL, which will be described later, air is introduced into the casing 3 below the impeller 11. The two air pipes 21 and 22 (an example of the air pipe) for shutting off the pumped water are provided, and the air pipes 21 and 22 are provided with opening and closing means 23 and 24, respectively. ing.

羽根車11より下方の吸込管6(ケーシングの一例)の管壁には、気水混合用空気管21の取付部となる内外面貫通の第一の開口(気水混合用空気導入口;ケーシング内の開口)25と、揚水遮断用空気管22の取付部となる第二の開口(揚水遮断用空気導入口;ケーシング内の開口)26が設けられている。   On the pipe wall of the suction pipe 6 (an example of the casing) below the impeller 11, a first opening (air inlet for air / water mixing; casing) that penetrates the inner / outer surface serving as an attachment portion of the air / water mixing air pipe 21. And a second opening (an intake port for pumping water; an opening in the casing) 26 serving as a mounting portion for the pumping-off air pipe 22.

第一の開口25は、2つ(複数)、同じ高さ位置で等間隔に配置している。第二の開口26は、1つ、羽根車11の下端より下方で第一の開口25より上方に配置し(望ましくは、羽根車11に可及的に近い位置に配置する。)、かつ、主軸13の軸方向から見て第一の開口25のいずれに対しても重ならないように第一の開口25に対して周方向に位置ずれさせて配置している。しかも、第二の開口26の周方向位置は、隣接する2つの第一の開口25間の略中央に位置するように第一の開口25に対して周方向に位置ずれさせて配置している。したがって、本実施例では、2本(複数本)の気水混合用空気管21と1本の揚水遮断用空気管22が備えられている。   Two (plural) first openings 25 are arranged at equal intervals at the same height position. One second opening 26 is disposed below the lower end of the impeller 11 and above the first opening 25 (preferably disposed at a position as close as possible to the impeller 11). The first opening 25 is arranged so as to be displaced in the circumferential direction so as not to overlap any of the first openings 25 when viewed from the axial direction of the main shaft 13. In addition, the circumferential position of the second opening 26 is shifted in the circumferential direction with respect to the first opening 25 so as to be positioned approximately at the center between the two adjacent first openings 25. . Therefore, in this embodiment, two (a plurality of) air-water mixing air pipes 21 and one pumping-off air pipe 22 are provided.

気水混合用空気管21は、上端に折返し部を有する逆U字状に曲げ形成されており、上端の折返し部が床19より上側に配置されている。そして、両端部が孔20を介して吸込水槽2内に延ばされ、一端21aが第一の開口25に接続されている。なお、折返し部は揚水に伴って第一の開口25に発生する最大負圧による吸込み揚程よりも高い位置に設定されているので、折返し部を越えて水が吸い上げられることがないので、ゴミなどが折返し部に詰まる可能性を少なくすることができる。   The air / water mixing air pipe 21 is bent into an inverted U shape having a folded portion at the upper end, and the folded portion at the upper end is disposed above the floor 19. Then, both end portions are extended into the suction water tank 2 through the holes 20, and one end 21 a is connected to the first opening 25. In addition, since the folding part is set at a position higher than the suction lift by the maximum negative pressure generated in the first opening 25 due to the pumping of water, water is not sucked up beyond the folding part, so that dust etc. Can reduce the possibility of clogging the folded portion.

また、気水混合用空気管21の先端21b(他端;第一の給気口の一例)は、吸込水槽2の水位(以下、「吸水位」という。)LWが後述する最低水位LWL(第一の所定水位の一例)にまで上昇したときに水没するように設けられる。したがって、気水混合用空気管21の先端21bは、吸水位LWが最低水位LWLに上昇するまでは大気中で開放されて気水混合用空気管21を開いた状態に保持し、吸水位LWが最低水位LWLにまで上昇したときに吸込水槽2内の水によって塞がれて吸水位LWが最低水位LWL以上のときに気水混合用空気管21を閉じた状態に保持する。すなわち、気水混合用空気管21の開閉手段23は、気水混合用空気管21の先端21bによって構成されている。   Further, the tip 21b (the other end; an example of the first air supply port) of the air / water mixing air pipe 21 has a water level (hereinafter referred to as “water absorption level”) LW of the suction water tank 2 as a minimum water level LWL (described later). It is provided so as to be submerged when rising to an example of the first predetermined water level. Therefore, the tip 21b of the air / water mixing air pipe 21 is opened in the atmosphere until the water absorption level LW rises to the lowest water level LWL, and the air / water mixing air pipe 21 is held open. When the water level rises to the lowest water level LWL, it is blocked by the water in the suction water tank 2, and when the water absorption level LW is equal to or higher than the lowest water level LWL, the air / water mixing air pipe 21 is kept closed. That is, the opening / closing means 23 of the air / water mixing air pipe 21 is constituted by the tip 21 b of the air / water mixing air pipe 21.

揚水遮断用空気管22は、気水混合用空気管21と同様に、上端に折返し部を有する逆U字状に曲げ形成されており、上端の折返し部が床19より上側に配置されている。そして、両端部が孔20を介して吸込水槽2内に延ばされ、一端22aが第二の開口26に接続されている。なお、折返し部は揚水に伴って第二の開口26に発生する最大負圧による吸込み揚程よりも高い位置に設定されているので、折返し部を越えて水が吸い上げられることがないので、ゴミなどが折返し部に詰まる可能性を少なくすることができる。   Similarly to the air / water mixing air pipe 21, the pumping-off air pipe 22 is bent into an inverted U shape having a folded portion at the upper end, and the folded portion at the upper end is disposed above the floor 19. . Both end portions are extended into the suction water tank 2 through the holes 20, and one end 22 a is connected to the second opening 26. In addition, since the folded portion is set at a position higher than the suction lift by the maximum negative pressure generated in the second opening 26 due to the pumping of water, water is not sucked up beyond the folded portion, so that the dust etc. Can reduce the possibility of clogging the folded portion.

また、揚水遮断用空気管22の先端22b(他端;第二の給気口の一例)は、吸水位LWが後述する揚水遮断水位SWL(第二の所定水位の一例)にまで上昇したときに水没するように設けられる。したがって、揚水遮断用空気管22の先端22bは、吸水位LWが揚水遮断水位SWLに上昇するまでは大気中で開放されて揚水遮断用空気管22を開いた状態に保持し、吸水位LWが揚水遮断水位SWLにまで上昇したときに吸込水槽2内の水によって塞がれて吸水位LWが揚水遮断水位SWL以上のときに揚水遮断用空気管22を閉じた状態に保持する。すなわち、揚水遮断用空気管22の開閉手段24は、揚水遮断用空気管22の先端22bによって構成されている。   Further, when the tip 22b (the other end; one example of the second air supply port) of the pumping-off air pipe 22 rises to the pumping cutoff water level SWL (an example of the second predetermined water level) that the water absorption level LW will be described later on. To be submerged in water. Therefore, the tip 22b of the pumping-off air pipe 22 is opened in the atmosphere until the water absorption level LW rises to the pumping-off water level SWL, and the pumping-off air pipe 22 is held open. When the water level rises to the pumping cutoff water level SWL, it is blocked by water in the suction water tank 2 and when the water absorption level LW is equal to or higher than the pumping cutoff water level SWL, the pumping cutoff air pipe 22 is kept closed. That is, the opening / closing means 24 of the pumping-off air pipe 22 is constituted by the tip 22 b of the pumping-off air pipe 22.

本実施例では、2系統の気水混合用空気管21と揚水遮断用空気管22は、2本の気水混合用空気管21から導入する空気量と1本の揚水遮断用空気管22から導入する空気量が略同じになるような管径のものが使用されている。2本の気水混合用空気管21に対し揚水遮断用空気管22が1本であるから、各気水混合用空気管21の管径は揚水遮断用空気管22の管径の略1/√2である。   In the present embodiment, the two air / water mixing air pipes 21 and the pumped water blocking air pipe 22 are divided into the amount of air introduced from the two air / water mixing air pipes 21 and one pumped water blocking air pipe 22. The thing of the pipe diameter that the air quantity to introduce | transduces becomes substantially the same is used. Since there is one pumping cutoff air pipe 22 for the two air / water mixing air pipes 21, the diameter of each air / water mixing air pipe 21 is approximately 1 / of the pipe diameter of the pumping / water blocking air pipe 22. √2.

吸込管6の内面には、第二の開口26部近傍の流体圧力を低減させる圧力低減手段として羽根車回転方向の流れを遮るリブ27が設けられている。ここで、図2に示すように、下端軸受16の4枚の支持板16aは、そのうち1枚の支持板16aの外端部が、主軸13の軸方向から見て、第二の開口26の羽根車回転方向(矢印A方向)上流側近傍で吸込管6の内面に連結されるように、相対する下端軸受16の外面と吸込管6の内面との間に架設されている。また、下端軸受16の4枚の支持板16aは、下端が第一の開口25より上方に位置し、上端が羽根車11の下端より下方に位置して、第一の開口25は含まず第二の開口26は含む高さ範囲で、相対する下端軸受16の外面と吸込管6の内面との間に架設されている。したがって、第二の開口26の羽根車回転方向上流側近傍で吸込管6の内面に連結されている支持板16aの外端部は、第二の開口26を通過する直前で羽根車回転方向の流れを遮る。すなわち、圧力低減手段27は、第二の開口26の羽根車回転方向上流側近傍で吸込管6の内面に連結されている支持板(リブ)16aの外端部によって構成されている。なお、圧力低減手段としてのリブは、前述のものに限定されるものではなく、ケーシング3の内面に片持ち状態で突出させた形態などであってもよい。   On the inner surface of the suction pipe 6, a rib 27 is provided as a pressure reducing means for reducing the fluid pressure in the vicinity of the second opening 26 to block the flow in the impeller rotational direction. Here, as shown in FIG. 2, the four support plates 16 a of the lower end bearing 16 have an outer end portion of one of the support plates 16 a as viewed from the axial direction of the main shaft 13. It is constructed between the outer surface of the opposed lower end bearing 16 and the inner surface of the suction pipe 6 so as to be connected to the inner surface of the suction pipe 6 in the vicinity of the upstream side in the impeller rotation direction (arrow A direction). Further, the four support plates 16a of the lower end bearing 16 have a lower end located above the first opening 25, an upper end located below the lower end of the impeller 11, and the first opening 25 is not included. The second opening 26 extends between the outer surface of the opposite lower end bearing 16 and the inner surface of the suction pipe 6 in a height range including the second opening 26. Therefore, the outer end portion of the support plate 16a connected to the inner surface of the suction pipe 6 in the vicinity of the upstream side of the second opening 26 in the impeller rotation direction is in the impeller rotation direction immediately before passing through the second opening 26. Block the flow. That is, the pressure reducing means 27 is constituted by an outer end portion of a support plate (rib) 16 a connected to the inner surface of the suction pipe 6 in the vicinity of the upstream side of the second opening 26 in the impeller rotation direction. In addition, the rib as a pressure reduction means is not limited to the above-mentioned thing, The form etc. which protruded in the cantilever state to the inner surface of the casing 3 may be sufficient.

下端軸受16の4枚の支持板16aは、そのうち1枚の支持板16aの外端部が、主軸13の軸方向から見て、第二の開口26の羽根車回転方向上流側近傍で吸込管6の内面に連結されると、その1枚の支持板16aと隣接する2枚の支持板16aの外端部は、主軸13の軸方向から見て、第一の開口25の羽根車回転方向上流側近傍で吸込管6の内面に連結されるようになる。すなわち、吸込管6に設ける両開口25、26と下端軸受16の支持板16aの外端部との周方向の位置関係は、主軸13の軸方向から見て、両開口25、26の羽根車回転方向上流側近傍に支持板16aの外端部が位置するようになっている。   The four support plates 16a of the lower end bearing 16 have a suction pipe in which the outer end portion of one support plate 16a is near the upstream side in the impeller rotation direction of the second opening 26 when viewed from the axial direction of the main shaft 13. 6, the outer end portions of the two support plates 16 a adjacent to the one support plate 16 a are viewed from the axial direction of the main shaft 13, and the impeller rotation direction of the first opening 25. It is connected to the inner surface of the suction pipe 6 in the vicinity of the upstream side. That is, the circumferential positional relationship between the openings 25 and 26 provided in the suction pipe 6 and the outer end portion of the support plate 16a of the lower end bearing 16 is the impeller of the openings 25 and 26 when viewed from the axial direction of the main shaft 13. The outer end portion of the support plate 16a is positioned near the upstream side in the rotation direction.

吸込口8と第一の開口25との間の吸込管6の外面には、渦発生防止板28が設けられている。渦発生防止板28は、吸水位LWが揚水遮断水位SWL付近まで低下したときにその水面と面接触する水平板で構成されている。水平板は、吸込口8より大形で、床19の孔20より小形に形成されている。なお、渦発生防止板28は、第一の開口25より下方の吸込管6の外面に放射状に設ける複数の垂直板で構成しても良い。また、孔20よりも大形の水平板や垂直板を用いても良い。   A vortex generation preventing plate 28 is provided on the outer surface of the suction pipe 6 between the suction port 8 and the first opening 25. The vortex generation preventing plate 28 is formed of a horizontal plate that is in surface contact with the water surface when the water absorption level LW is lowered to the vicinity of the pumping cutoff water level SWL. The horizontal plate is larger than the suction port 8 and smaller than the hole 20 of the floor 19. The vortex generation preventing plate 28 may be composed of a plurality of vertical plates provided radially on the outer surface of the suction pipe 6 below the first opening 25. A horizontal plate or vertical plate larger than the hole 20 may be used.

次に、図1を参照して先行待機運転ポンプ1の高さ方向の構造と吸水位LWの関係を説明する。   Next, the relationship between the structure in the height direction of the preceding standby operation pump 1 and the water absorption level LW will be described with reference to FIG.

まず、吸込水槽2にはその許容水位として、吸込水槽2に固有の最高水位HWLが設定されている。   First, the maximum water level HWL peculiar to the suction water tank 2 is set to the suction water tank 2 as the allowable water level.

最高水位HWLより下方にはポンプ1(ここでのポンプは、空気管21、22や渦発生防止板28を備えていない立軸ポンプをいう。)に固有の最低水位LWL(第一の所定水位の一例)が設定されている。最低水位LWLはそれ以下では吸込口8から渦、すなわち、空気を吸い込み、振動や騒音が発生し、運転が継続できなくなる吸水位WLに相当する。そして、先行待機運転ポンプ1は、気水混合用空気管21を通して羽根車11より下方のケーシング3内に空気を導入しながら揚水し排水量を低下させて運転することで、最低水位LWLより低い吸水位WLでの始動及び連続運転を可能にしたものであるから、気水混合用空気管21の先端21bは、少なくとも吸水位WLが最低水位LWLより低下したときに大気中に開放される位置に設けておけば良い。本実施例では、気水混合用空気管21にも開閉手段23を備えており、開閉手段23は、気水混合用用空気管21の先端21bによって構成されている。したがって、上記のとおり、気水混合用空気管21の先端21b(第一の給気口の一例)は、吸水位LWが最低水位LWLにまで上昇したときに水没するように設けられ、吸水位LWが最低水位LWLに上昇するまでは大気中で開放されて気水混合用空気管21を開いた状態に保持し、吸水位LWが最低水位LWLにまで上昇したときに吸込水槽2内の水によって塞がれて吸水位LWが最低水位LWL以上のときに気水混合用空気管21を閉じた状態に保持するのである。   Below the highest water level HWL, the lowest water level LWL (the first predetermined water level), which is unique to the pump 1 (the pump here is a vertical shaft pump that does not include the air pipes 21, 22 and the vortex generation prevention plate 28). One example) is set. Below that, the minimum water level LWL corresponds to the water absorption level WL in which vortex, that is, air is sucked from the suction port 8 and vibration and noise are generated, and the operation cannot be continued. The preceding standby operation pump 1 is operated by pumping water while reducing the amount of drainage while introducing air into the casing 3 below the impeller 11 through the air / water mixing air pipe 21, so that the water absorption is lower than the lowest water level LWL. Since the start at the position WL and continuous operation are possible, the tip 21b of the air / water mixing air pipe 21 is at a position that is open to the atmosphere at least when the water absorption level WL falls below the minimum water level LWL. It should be provided. In the present embodiment, the air / water mixing air pipe 21 is also provided with an opening / closing means 23, and the opening / closing means 23 is constituted by a tip 21 b of the air / water mixing air pipe 21. Therefore, as described above, the tip 21b (an example of the first air supply port) of the air / water mixing air pipe 21 is provided so as to be submerged when the water absorption level LW rises to the lowest water level LWL. Until the LW rises to the lowest water level LWL, it is opened in the atmosphere and the air-water mixing air pipe 21 is kept open, and when the water absorption level LW rises to the lowest water level LWL, the water in the suction water tank 2 When the water absorption level LW is equal to or higher than the lowest water level LWL, the air / water mixing air pipe 21 is held closed.

羽根車11は最低水位LWLより下方に配置されている。最低水位LWLであれば羽根車11の全体又は少なくとも羽根車11の下端部が水没するように配置されている。   The impeller 11 is disposed below the lowest water level LWL. If it is the minimum water level LWL, it arrange | positions so that the whole impeller 11 or at least the lower end part of the impeller 11 may be submerged.

最低水位LWLの下方には揚水開始水位RWLが設定されている。揚水開始水位RWLは羽根車11の下端の吸水位WLに相当し、ポンプ1の始動後に一番最初(羽根車11より上方のケーシング3内に水がない場合)に揚水を開始する吸水位WLである。   A pumping start water level RWL is set below the lowest water level LWL. The pumping start water level RWL corresponds to the water absorption level WL at the lower end of the impeller 11, and the water absorption level WL that starts pumping first after the pump 1 is started (when there is no water in the casing 3 above the impeller 11). It is.

揚水開始水位RWLの下方には第二の開口26と圧力低減手段27(下端軸受16の支持板16a)が配置され、その下方には第一の開口25が配置されている。   A second opening 26 and pressure reducing means 27 (support plate 16a of the lower end bearing 16) are disposed below the pumping start water level RWL, and a first opening 25 is disposed below the second opening 26 and the pressure reducing means 27.

揚水開始水位RWLの下方には再揚水開始水位CWLが設定されている。再揚水開始水位CWLは第一の開口25の上端の吸水位WLに相当し、一旦排水を行い揚水遮断運転(待機運転)になった後(羽根車11より上方のケーシング3内に水がある場合)に再揚水できる吸水位WLである。   A re-pumping start water level CWL is set below the pumping start water level RWL. The re-pumping start water level CWL corresponds to the water absorption level WL at the upper end of the first opening 25, and after water is drained and the pumping shut-off operation (standby operation) is performed (there is water in the casing 3 above the impeller 11). In this case, the water absorption level WL can be re-pumped.

再揚水開始水位CWLの下方には揚水遮断水位SWL(第二の所定水位の一例)が設定されている。揚水遮断水位SWLは、気水混合運転して吸水位WLが第一の開口25より低下したときに開閉手段24により揚水遮断用空気管22を開き、揚水遮断用空気管22を通して羽根車11より下方のケーシング3内に空気を導入して揚水を遮断し、揚水遮断運転に切り替える吸水位WLである。したがって、上記のとおり、揚水遮断用空気管22の先端22b(第二の給気口の一例)は、吸水位LWが揚水遮断水位SWLにまで上昇したときに水没するように設けられ、吸水位LWが揚水遮断水位SWLに上昇するまでは大気中で開放されて揚水遮断用空気管22を開いた状態に保持し、吸水位LWが揚水遮断水位SWLにまで上昇したときに吸込水槽2内の水によって塞がれて吸水位LWが揚水遮断水位SWL以上のときに揚水遮断用空気管22を閉じた状態に保持するのである。   Below the re-pumping start water level CWL, a pumping cutoff water level SWL (an example of a second predetermined water level) is set. The pumping shut-off water level SWL opens the pumping shut-off air pipe 22 by the opening / closing means 24 when the water absorption level WL is lowered from the first opening 25 in the air-water mixing operation, and the impeller 11 passes through the pumping shut-off air pipe 22. It is the water absorption level WL which introduce | transduces air in the lower casing 3 and interrupts pumping, and switches to pumping off operation. Therefore, as described above, the tip 22b (an example of the second air supply port) of the pumping-off air pipe 22 is provided so as to be submerged when the water absorption level LW rises to the pumping-off water level SWL. Until the LW rises to the pumping shut-off water level SWL, it is opened in the atmosphere and the pumping shut-off air pipe 22 is kept open, and when the water sucking level LW rises to the pumping shut-off water level SWL, When the water absorption level LW is equal to or higher than the pumping cutoff water level SWL, the pumping cutoff air pipe 22 is held in a closed state.

吸水位WLが揚水遮断水位SWL付近の低水位でポンプ1を運転すると、渦が発生し易く、渦、すなわち、空気を吸い込み易いので、渦発生防止手段28は、上記のとおり、吸込口8と第一の開口25との間の吸込管6の外面に配置されている。   When the pump 1 is operated at a low water level near the pumping cutoff water level SWL, vortices are likely to be generated, and vortex, that is, air is easily sucked. It is arranged on the outer surface of the suction pipe 6 between the first opening 25.

揚水遮断水位SWLの下方には吸込口8が配置されている。例えば、吸込口8は吸込水槽2の底面2aに対しケーシング3の胴部である揚水管4の管径(内径)に略等しい寸法の高さ位置に開口されている。   A suction port 8 is disposed below the pumping cutoff water level SWL. For example, the suction port 8 is opened at a height position having a dimension substantially equal to the pipe diameter (inner diameter) of the pumped water pipe 4 that is the body portion of the casing 3 with respect to the bottom surface 2 a of the suction water tank 2.

次に、図1を参照して先行待機運転ポンプ1の運転状態(排水状態)の推移を説明する。   Next, the transition of the operation state (drainage state) of the preceding standby operation pump 1 will be described with reference to FIG.

先行待機運転ポンプ1であるので、降雨情報などに基づいて、吸水位WLが最低水位LWL(第一の所定水位の一例)にまで上昇する前に始動する。本実施例では、吸込水槽2への雨水などの水により吸水位WLが揚水遮断水位SWL(第二の所定水位の一例)にまで上昇し、揚水遮断用空気管22が開閉手段24により閉じられたときにポンプ1を始動する。   Since it is the preceding standby operation pump 1, it starts before the water absorption level WL rises to the lowest water level LWL (an example of the first predetermined water level) based on rainfall information or the like. In the present embodiment, the water absorption level WL rises to the pumping cutoff water level SWL (an example of the second predetermined water level) by water such as rainwater to the suction water tank 2, and the pumping cutoff air pipe 22 is closed by the opening / closing means 24. The pump 1 is started.

ポンプ1を始動して吸水位WLが揚水開始水位RWLに上昇するまでは、羽根車11が気中で空転する空運転になる。   Until the water absorption level WL rises to the pumping start water level RWL after the pump 1 is started, the impeller 11 is idling in the air.

吸水位WLが上昇して揚水開始水位RWLに到達すると、羽根車11は揚水を開始し、排水を開始するが、このとき、第一の開口25部の圧力は羽根車11の流入側の水の流れによって低下して大気圧よりも低くなる。そして、気水混合用空気管21の先端21b(第一の給気口の一例)は開閉手段23により開状態に保持されているので、気水混合用空気管21を通して第一の開口25から空気が吸い込まれ、羽根車11は水ともに空気を吸い込みながら揚水するので、排水量は定格の排水量より低下した状態で排水が開始する。すなわち、気水混合運転の開始である。   When the water absorption level WL rises and reaches the pumping start water level RWL, the impeller 11 starts pumping and starts draining. At this time, the pressure in the first opening 25 part is the water on the inflow side of the impeller 11. It is lowered by the flow of air and becomes lower than atmospheric pressure. And since the front-end | tip 21b (an example of a 1st air supply opening) of the air pipe 21 for air-water mixing is hold | maintained by the opening-and-closing means 23, from the 1st opening 25 through the air pipe 21 for air-water mixing. Since air is sucked in and the impeller 11 pumps up water while sucking in air, drainage starts in a state where the drainage amount is lower than the rated drainage amount. That is, the air / water mixing operation is started.

気水混合運転状態において、吸水位WLがさらに上昇し、最低水位LWL(第一の所定水位の一例)に到達すると、それまで開状態に保持されていた気水混合用空気管21の先端21b(第一の給気口の一例)が開閉手段23により閉じられ、第一の開口25からの空気の吸い込みがなくなるので、定格の排水量における排水が開始する。すなわち、全量運転の開始である。   In the air-water mixing operation state, when the water absorption level WL further rises and reaches the lowest water level LWL (an example of the first predetermined water level), the tip 21b of the air-water mixing air pipe 21 that has been held open until then. (An example of the first air supply port) is closed by the opening / closing means 23, and air suction from the first opening 25 is eliminated, so that drainage at the rated drainage amount starts. That is, the start of full operation.

全量運転して吸水位WLがさらに上昇している場合には全量運転を継続する。   If the water absorption level WL is further increased after the full operation, the full operation is continued.

一方、全量運転してポンプ1の排水量が吸込水槽2への雨水などの水の流入量を上回り吸水位WLが下降に転じて最低水位LWL(第一の所定水位の一例)を下回った時点で、それまで閉状態に保持されていた気水混合用空気管21の先端21b(第一の給気口の一例)が開閉手段23により開かれ、第一の開口25からの空気の吸い込みが開始され、全量運転から気水混合運転へと移行する。   On the other hand, when the total amount of water is discharged and the drainage amount of the pump 1 exceeds the inflow amount of rainwater or the like into the suction tank 2 and the water absorption level WL starts to fall and falls below the minimum water level LWL (an example of the first predetermined water level). The tip 21b (an example of the first air supply port) of the air / water mixing air pipe 21 that has been kept closed until then is opened by the opening / closing means 23, and the suction of air from the first opening 25 is started. Then, the whole operation shifts to the air / water mixing operation.

気水混合運転して吸水位WLがさらに低下すると、吸水位WLの低下に応じて空気の吸込量が徐々に増加し、代わりに水量が徐々に減少するので、排水量は徐々に減少して行く。そして、吸水位WLがさらに低下し、揚水開始水位RWL、再揚水開始水位CWLを下回り、ついに揚水遮断水位SWL(第二の所定水位の一例)を下回った時点で、それまで閉状態に保持されていた揚水遮断用空気管22の先端22b(第二の給気口の一例)が開閉手段24により開かれる。第二の開口26部の圧力は羽根車11の流入側の水の流れによって低下して大気圧よりも低く負圧になっているので、揚水遮断用空気管22を通して第二の開口26からも空気が吸い込まれ、水と空気の混合割合が非常に高くなり、羽根車11は水を吸い込むことができなくなって、排水が停止する。すなわち、気水混合運転から揚水遮断運転に切り替えられる。なお、揚水遮断用空気管22の先端22bと水面の間に一定以上の隙間を生じた時点で揚水遮断に必要な空気がケーシング3内に吸込まれるようになるので、実際に揚水が遮断される水位は揚水遮断用空気管22の先端22bが水没する水位よりもやや低い水位となるが、本明細書の揚水遮断用水位SWLをはじめとする水位は、これらを包含した幅を持った吸水位WLを表す概念である。   When the water absorption level WL is further lowered by the air-water mixing operation, the air suction amount gradually increases in accordance with the decrease in the water absorption level WL, and instead the water amount gradually decreases, so the drainage amount gradually decreases. . Then, when the water absorption level WL further decreases, falls below the pumping start water level RWL and the re-pumping start water level CWL, and finally falls below the pumping cutoff water level SWL (an example of the second predetermined water level), it is held closed until then. The front end 22 b (an example of the second air supply port) of the pumped-up water blocking air pipe 22 is opened by the opening / closing means 24. Since the pressure in the second opening 26 is reduced by the flow of water on the inflow side of the impeller 11 and becomes a negative pressure lower than the atmospheric pressure, the pressure from the second opening 26 also passes through the pumping-off cutoff air pipe 22. Air is sucked in, the mixing ratio of water and air becomes very high, the impeller 11 cannot suck in water, and drainage stops. That is, the operation is switched from the air / water mixing operation to the pumping off operation. It should be noted that air necessary for shutting off pumping is sucked into the casing 3 when a gap of a certain level or more is formed between the tip 22b of the pumping shutoff air pipe 22 and the water surface, so that pumping is actually shut off. The water level is slightly lower than the water level at which the tip 22b of the pumping-off air pipe 22 is submerged, but the water level including the pumping-off water level SWL in this specification is a water absorption having a width including these. This is a concept representing the position WL.

揚水遮断運転時(待機運転)に吸水位WLが上昇すると、今度は羽根車11より上方のケーシング3内に水があるので、吸水位WLが揚水遮断水位SWL(第二の所定水位の一例)を上回り(それまで開状態に保持されていた揚水遮断用空気管22の先端22bが開閉手段24により閉じられ、第二の開口26からの空気の吸い込みがなくなる。)、再揚水開始水位CWLに到達した時点で、羽根車11は水ともに空気(気水混合用空気管21を通して第一の開口25から吸い込む空気)を吸い込みながら揚水を開始する。気水混合運転の再開である。   When the water absorption level WL rises during the pumping shut-off operation (standby operation), since there is water in the casing 3 above the impeller 11, the water absorption level WL is the pumping shut-off water level SWL (an example of the second predetermined water level). (The tip 22b of the pumping-off air pipe 22 that has been held open until then is closed by the opening / closing means 24, and air is not sucked from the second opening 26), and the re-pumping start water level CWL is reached. At the time of arrival, the impeller 11 starts pumping water while sucking in air (air sucked from the first opening 25 through the air / water mixing air pipe 21). The air-water mixing operation is resumed.

このようにして、ポンプ1は、吸水位WLに関係なく始動後の空運転及び一旦排水後の空運転(揚水遮断運転)と全量運転との間で運転を継続することができ、しかも、空運転と全量運転との間の移り変わりはなめらかで、渦の発生、ポンプ1の振動、軸トルクの過大な変化が抑えられている。   In this way, the pump 1 can continue the operation between the idle operation after start-up and the empty operation after the drainage (pumping shut-off operation) and the full operation, regardless of the water absorption level WL. The transition between operation and full operation is smooth, and vortex generation, pump 1 vibration, and excessive change in shaft torque are suppressed.

以上、本実施例の先行待機運転ポンプ1は、吸込水槽2内で開口する吸込口8を下端に有するケーシング3と、ケーシング3内部に配置する羽根車11と、吸水位WLが最低水位LWL(第一の所定水位の一例)以下の状態において羽根車11より下方のケーシング3内に空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させるための気水混合用空気管21の先端21b(第一の給気口の一例)と、吸水位WLが前記最低水位LWLより低い揚水遮断水位SWL(第二の所定水位の一例)になった時に、羽根車11より下方のケーシング3内に空気を導入することで揚水を遮断するための揚水遮断用空気管22の先端22b(第二の給気口の一例)を設け、二種類の気水混合用空気管21の先端21b及び揚水遮断用空気管22の先端22bとケーシング3内とを連通させる気水混合用空気管21と揚水遮断用空気管22(空気管の一例)とを備えるから、揚水遮断に十分な空気量を揚水遮断時にのみ導入することができるとともに、気水混合運転時に導入する空気量の適正化を容易に図ることができるようになり、気水混合用給気口だけで空気を導入する場合よりも渦の発生や振動を抑えることができる。この結果、ポンプ1の強度を上げる必要がなくなりポンプ1を軽量化することができ、排水機場の床強度も上げる必要がなくなる場合もある。   As described above, the preceding standby operation pump 1 of the present embodiment includes the casing 3 having the suction port 8 opened in the suction water tank 2 at the lower end, the impeller 11 disposed in the casing 3, and the water absorption level WL is the lowest water level LWL ( An example of the first predetermined water level) The tip 21b of the air / water mixing air pipe 21 for lowering the amount of drainage by pumping water while introducing air into the casing 3 below the impeller 11 in the following state (first) Air) and the intake water level WL is lower than the lowest water level LWL, and when the pumping cutoff water level SWL (an example of a second predetermined water level) is reached, air is introduced into the casing 3 below the impeller 11. The tip 22b (an example of the second air supply port) of the pumping-off air pipe 22 for shutting off the pumping is provided, and the tip 21b of the two kinds of air-water mixing air pipes 21 and the pumping-off air pipe 22 tip 22b Since the air / water mixing air pipe 21 that communicates with the inside of the casing 3 and the pumping-off air pipe 22 (an example of an air pipe) are provided, an amount of air sufficient for pumping-off can be introduced only at the time of pumping-off. In addition, it is possible to easily optimize the amount of air introduced during the air / water mixing operation, and it is possible to suppress the generation of vortices and vibrations compared to the case where air is introduced only by the air / water mixing air supply port. . As a result, there is no need to increase the strength of the pump 1, the pump 1 can be reduced in weight, and there is a case where it is not necessary to increase the floor strength of the drainage station.

また、前記気水混合用空気管21の先端21bと前記ケーシング3内部とを連通させる気水混合用空気管21と、前記揚水遮断用空気管22の先端22bと前記ケーシング3内部を連通させる揚水遮断用空気管22とを備えるから、気水混合運転時に導入する空気量と揚水遮断時に導入する空気量が、それぞれ、設定し易くなり、上記作用効果を容易に実現することができる。   Further, the air / water mixing air pipe 21 that communicates the tip 21b of the air / water mixing air pipe 21 with the inside of the casing 3, and the pumping water that communicates the tip 22b of the pumping-off air pipe 22 and the inside of the casing 3 with each other. Since the shut-off air pipe 22 is provided, the air amount introduced at the time of the air-water mixing operation and the air amount introduced at the time of shutting off the pumping can be easily set, and the above-described effects can be easily realized.

ところで、ケーシング3内の開口位置が羽根車11に近い方の空気管の方が、低水位時には空気をより多く吸い込む。また、揚水を遮断するためには、羽根車11より下方のケーシング3の断面(通路)に空気を満たすことで羽根車11と水の接触を断つ必要があり、そのためには水流により羽根車11より下方のケーシング3内の空気が上方に移動することを踏まえて、短時間に大量に空気を導入する必要がある。そして、前記揚水遮断用空気管22の先端22bと前記ケーシング3内部を連通させる揚水遮断用空気管22のケーシング3内の開口(第二の開口)26位置が、前記気水混合用空気管21の先端21bと前記ケーシング3内部とを連通させる気水混合用空気管21のケーシング3内の開口(第一の開口)25位置より上方であるから、すなわち、羽根車11に近いから、揚水遮断時に揚水遮断用空気管22の先端22bから揚水遮断用空気管22を通して羽根車11より下方のケーシング3内に効率良くかつ効果的に空気を導入(吸気)することができるようになり、吸水位が下降しているとき(気水混合運転時)において、精度良くかつ安定して確実に揚水を遮断することができる。また、揚水遮断水位SWLは気水混合用空気管21のケーシング3内の開口25高さにて決定する要素がある(開口25高さが低ければ、より低水位で揚水を遮断する)。ゆえにより低水位で揚水を遮断させる場合には、気水混合用空気管21のケーシング3内の開口25位置は、より下側にすることが望ましい。そして、気水混合用空気管21のケーシング3内の開口25位置は、揚水遮断用空気管22のケーシング3内の開口26位置より下方でより低くすることができるので、より低水位で揚水を遮断することができる。すなわち、このような気水混合用空気管21のケーシング3内の開口25位置と揚水遮断用空気管22のケーシング3内の開口26位置の位置関係は低水位での揚水遮断に適している。   By the way, the air pipe whose opening position in the casing 3 is closer to the impeller 11 sucks more air when the water level is low. Further, in order to shut off the pumping, it is necessary to break the contact between the impeller 11 and water by filling the cross section (passage) of the casing 3 below the impeller 11 with air. Considering that the air in the lower casing 3 moves upward, it is necessary to introduce a large amount of air in a short time. And the opening (second opening) 26 position in the casing 3 of the pumping-off air pipe 22 that communicates the tip 22b of the pumping-off air pipe 22 and the inside of the casing 3 is the air-water mixing air pipe 21. Since the top (21) of the air / water mixing air pipe 21 that communicates the tip 21b of the casing 3 with the inside of the casing 3 is above the position (opening) 25 in the casing 3, that is, close to the impeller 11, Occasionally, air can be introduced (intake) efficiently and effectively into the casing 3 below the impeller 11 from the tip 22b of the pumping-off air pipe 22 through the pumping-off air pipe 22. When water is descending (during air-water mixing operation), pumping can be shut off accurately and stably. Further, the pumping cutoff water level SWL is determined by the height of the opening 25 in the casing 3 of the air / water mixing air pipe 21 (if the height of the opening 25 is low, the pumping water is shut off at a lower water level). Therefore, when shutting off the pumping at a low water level, it is desirable that the position of the opening 25 in the casing 3 of the air / water mixing air pipe 21 is on the lower side. And since the position of the opening 25 in the casing 3 of the air / water mixing air pipe 21 can be made lower below the position of the opening 26 in the casing 3 of the pumping-off air pipe 22, the pumping can be performed at a lower water level. Can be blocked. That is, the positional relationship between the position of the opening 25 in the casing 3 of the air / water mixing air pipe 21 and the position of the opening 26 in the casing 3 of the pumping-off air pipe 22 is suitable for pumping off at a low water level.

本実施例の先行待機運転ポンプ1では、揚水遮断用空気管22の先端22bとケーシング3内部を連通させる揚水遮断用空気管22のケーシング3内の開口26位置を、気水混合用空気管21の先端21bとケーシング3内部とを連通させる気水混合用空気管21のケーシング3内の開口25位置に対してケーシング3の周方向でずらすことにより、羽根車11より下方のケーシング3内において局部的に水と空気の混合割合が高くなる位置、すなわち、気水混合用空気管21の先端21bとケーシング3内部とを連通させる気水混合用空気管21のケーシング3内の開口25位置の真上位置を避けて、揚水遮断時に揚水遮断用空気管22の先端22bから揚水遮断用空気管22を通して羽根車11より下方のケーシング3内により効率良くかつ効果的に空気を導入(吸気)することができるようになっている。この実施例では、揚水遮断用空気管22のケーシング3内の開口26を気水混合用空気管21のケーシング3内の開口25に対して羽根車11の回転方向下流側に90°ずらして配置した例を示しているが、これに限定されるものではなく、空気を多く含んだ水が開口26付近に到達しないようにすることが望ましく、開口25に対して開口26は羽根車11の回転方向上流側で前記の空気を多く含んだ水が到達しない位置とすることができる。また開口25に対して開口26を羽根車11の回転方向下流側に設ける場合、周方向に10°以上ずらすことが望ましい。   In the preceding standby operation pump 1 of the present embodiment, the position of the opening 26 in the casing 3 of the pumping-off air pipe 22 that communicates the tip 22b of the pumping-off air pipe 22 with the inside of the casing 3 is set to the air pipe 21 for mixing air and water. By shifting in the circumferential direction of the casing 3 with respect to the position of the opening 25 in the casing 3 of the air / water mixing air pipe 21 that communicates the tip 21b of the casing 3 with the inside of the casing 3, the local portion is located in the casing 3 below the impeller 11. In particular, the position where the mixing ratio of water and air is high, that is, the position of the opening 25 in the casing 3 of the air / water mixing air pipe 21 that communicates the tip 21b of the air / water mixing air pipe 21 and the inside of the casing 3 is true. Avoiding the upper position, when pumping off, the tip 22b of the pumping shut-off air pipe 22 passes through the pumping shut-off air pipe 22 to be more efficient in the casing 3 below the impeller 11 And effectively introducing air is adapted to be able to (intake). In this embodiment, the opening 26 in the casing 3 of the pumping-off air pipe 22 is shifted by 90 ° downstream from the opening 25 in the casing 3 of the air / water mixing air pipe 21 in the rotational direction of the impeller 11. However, the present invention is not limited to this, and it is desirable that water containing a lot of air does not reach the vicinity of the opening 26, and the opening 26 is the rotation of the impeller 11 with respect to the opening 25. It can be set as the position where the water containing much air does not reach on the upstream side in the direction. Further, when the opening 26 is provided on the downstream side in the rotation direction of the impeller 11 with respect to the opening 25, it is desirable to shift the opening 26 by 10 ° or more in the circumferential direction.

また、揚水遮断用空気管22に開閉手段24を備えるから、吸水位WLが揚水遮断水位SWLになった時に揚水を遮断することができ、揚水遮断水位にバラツキを生じるのを防止することができる。   Further, since the pumping shut-off air pipe 22 is provided with the opening / closing means 24, the pumping can be shut off when the water absorption level WL becomes the pumping shut-off water level SWL, and variations in the pumping shut-off water level can be prevented. .

また、揚水遮断用空気管22の先端22bを揚水遮断水位SWLで水没するように設けるから、この構成が開閉手段24になり、吸込水槽2内の水で揚水遮断用空気管22の先端22bを開閉することができ、揚水遮断用空気管22の先端22bを開閉するための制御機構などが不要になる。   Further, since the tip 22b of the pumping-off air pipe 22 is provided so as to be submerged at the pumping-off cutoff water level SWL, this configuration becomes the opening / closing means 24, and the tip 22b of the pumping-off cutoff air pipe 22 is made of water in the suction water tank 2. It can be opened and closed, and a control mechanism for opening and closing the tip 22b of the pumping-off air pipe 22 becomes unnecessary.

また、ケーシング3の内面に揚水遮断用空気管22のケーシング3内の開口26部近傍の流体圧力を低減させる圧力低減手段27を設けるから、揚水遮断用空気管22の先端22bから揚水遮断用空気管22を通して安定的に空気を導入することができ、より確実に揚水遮断運転に切り替えることができる。   Further, the pressure reducing means 27 for reducing the fluid pressure in the vicinity of the opening 26 in the casing 3 of the pumped water blocking air pipe 22 is provided on the inner surface of the casing 3. Air can be stably introduced through the pipe 22, and the pumping-off operation can be switched more reliably.

また、圧力低減手段27が羽根車11を取り付ける主軸13の下端軸受16をケーシング3の内面に固定する支持板(リブ)16aであるので、羽根車11より下方のケーシング3構造を簡略化して、ポンプ1を軽量化することができる。   Further, since the pressure reducing means 27 is a support plate (rib) 16a for fixing the lower end bearing 16 of the main shaft 13 to which the impeller 11 is attached to the inner surface of the casing 3, the casing 3 structure below the impeller 11 is simplified, The pump 1 can be reduced in weight.

また、気水混合用空気管21に開閉手段23を備えるから、気水混合運転して吸水位WLが最低水位LWL以上で開閉手段23により気水混合用空気管21を閉じて空気の導入を完全に止めることができ、最低水位LWL以上でポンプ1の定格排水量における全量運転を行うことができる。   In addition, since the air / water mixing air pipe 21 is provided with the opening / closing means 23, the air / water mixing operation is performed, and the air / water mixing air pipe 21 is closed by the opening / closing means 23 when the water absorption level WL is equal to or higher than the minimum water level LWL. The pump can be completely stopped, and the full operation at the rated drainage amount of the pump 1 can be performed at the minimum water level LWL or higher.

また、気水混合用空気管21の先端21bを最低水位LWLで没水するように設けるから、この構成が開閉手段23になり、吸込水槽2内の水で気水混合用空気管21の先端21bを開閉することができ、気水混合用空気管21の先端21bを開閉するための制御機構などが不要になる。   Further, since the tip 21b of the air / water mixing air pipe 21 is provided so as to be submerged at the lowest water level LWL, this configuration becomes the opening / closing means 23, and the tip of the air / water mixing air pipe 21 is made of water in the suction water tank 2. 21b can be opened and closed, and a control mechanism for opening and closing the tip 21b of the air / water mixing air pipe 21 is not required.

また、羽根車11より下方のケーシング3の外面に渦発生防止板28を設けるから、吸水位WLが揚水遮断水位SWL以下の低水位のときに渦の発生を抑えることができ、より低水位で揚水を遮断することができ、より低水位まで排水することができる。   Further, since the vortex generation preventing plate 28 is provided on the outer surface of the casing 3 below the impeller 11, the generation of vortices can be suppressed when the water absorption level WL is a low water level equal to or lower than the pumping cutoff water level SWL. Pumping can be shut off and drained to a lower water level.

続いて、図3を参照して第2実施例の先行待機運転ポンプ1Aを説明する。なお、第1実施例の先行待機運転ポンプ1と同一部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。   Next, the preceding standby operation pump 1A of the second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the prior | preceding standby operation pump 1 of 1st Example, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図3において、先行待機運転ポンプ1Aは、略直管状の気水混合用空気管21Aと揚水遮断用空気管22Aとを備えている。気水混合用空気管21Aは、上端近傍が床19より上側に配置されている。そして、孔20を介して吸込水槽2内に延ばされ、下端21Aaが第一の開口25に接続されている。床19より上側に配置されている気水混合用空気管21Aは逆U字状に曲げ形成されて、気水混合用空気管21Aの上端21Abが下向きで大気中に常時開放されている。   In FIG. 3, the preceding standby operation pump 1 </ b> A includes a substantially straight tubular air / water mixing air pipe 21 </ b> A and a pumping-off air pipe 22 </ b> A. In the air / water mixing air pipe 21 </ b> A, the vicinity of the upper end is disposed above the floor 19. And it is extended in the suction water tank 2 through the hole 20, and the lower end 21 </ b> Aa is connected to the first opening 25. The air / water mixing air pipe 21A arranged above the floor 19 is bent in an inverted U shape, and the upper end 21Ab of the air / water mixing air pipe 21A faces downward and is always open to the atmosphere.

一方、揚水遮断用空気管22Aは、上端近傍が床19より上側に配置されている。そして、孔20を介して吸込水槽2内に延ばされ、下端22Aaが第二の開口26に接続されている。床19より上側に配置されている揚水遮断用空気管22Aには、開閉手段として開閉弁(電磁弁)24Aを備えており、揚水遮断用空気管22Aの上端22Abが開閉弁24Aを介して大気中に開放されている。   On the other hand, the pumping cutoff air pipe 22 </ b> A is disposed above the floor 19 in the vicinity of the upper end. And it is extended in the suction water tank 2 through the hole 20, and the lower end 22 </ b> Aa is connected to the second opening 26. The pumping off air pipe 22A arranged above the floor 19 is provided with an on / off valve (solenoid valve) 24A as an opening / closing means, and the upper end 22Ab of the pumping off air pipe 22A is connected to the atmosphere via the on / off valve 24A. It is open inside.

また、吸込管6の内面には、第一の開口25および第二の開口26の両方の開口部近傍の流体圧力を低減させる圧力低減手段27Aが設けられている。圧力低減手段27Aは、下端軸受16の支持板(リブ)であって、外端部の第一の開口25および第二の開口26に対する周方向の相対位置は図2に示す位置であり、外端部が羽根車11より下方で第一の開口25および第二の開口26の高さ範囲をカバーする高さ(上下幅)を有する支持板16Aaのその外端部よって構成されている。   In addition, pressure reducing means 27 </ b> A is provided on the inner surface of the suction pipe 6 to reduce the fluid pressure in the vicinity of both the first opening 25 and the second opening 26. The pressure reducing means 27A is a support plate (rib) of the lower end bearing 16, and the relative position in the circumferential direction with respect to the first opening 25 and the second opening 26 at the outer end is the position shown in FIG. The end portion is constituted by the outer end portion of the support plate 16Aa having a height (vertical width) below the impeller 11 and covering the height range of the first opening 25 and the second opening 26.

本実施例の先行待機運転ポンプ1Aでは、開閉弁24Aを吸水位WLを検出する水位センサなどに基づいて開閉制御することで、第1実施例の先行待機運転ポンプ1Aと同じ機能を発揮することができる。但し、気水混合用空気管21Aは大気中に常時開放されている。   The preceding standby operation pump 1A of the present embodiment exhibits the same function as the preceding standby operation pump 1A of the first embodiment by controlling the opening / closing valve 24A based on a water level sensor or the like that detects the water absorption level WL. Can do. However, the air / water mixing air pipe 21A is always open to the atmosphere.

また、第一の開口25および第二の開口26の両方の開口部近傍の流体圧力を低減させる圧力低減手段27Aが設けられているから、第一の開口25についても、気水混合用空気管21の先端21bから気水混合用空気管21Aを通して安定的に空気を導入することができる。   Further, since the pressure reducing means 27A for reducing the fluid pressure in the vicinity of both the first opening 25 and the second opening 26 is provided, the air opening for air / water mixing is also provided for the first opening 25. The air can be stably introduced from the tip 21b of the gas 21 through the air / water mixing air pipe 21A.

本発明の第1実施例を示す先行待機運転ポンプの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the advance standby operation pump which shows 1st Example of this invention. 図1の先行待機運転ポンプにおける空気導入部の横断面図である。It is a cross-sectional view of the air introduction part in the preceding standby operation pump of FIG. 本発明の第2実施例を示す先行待機運転ポンプの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the preceding standby operation pump showing the second embodiment of the present invention.

1、1A 先行待機運転ポンプ
2 吸込水槽
3 ケーシング
8 吸込口
11 羽根車
21 気水混合用空気管
21b 気水混合用空気管の先端(第一の給気口の一例)
22 揚水遮断用空気管
22b 揚水遮断用空気管の先端(第二の給気口の一例)
25 第一の開口
26 第二の開口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A Advance standby operation pump 2 Suction water tank 3 Casing 8 Suction port 11 Impeller 21 Air-water mixing air pipe 21b The front-end | tip of an air-water mixing air pipe (an example of a 1st air supply port)
22 Air pipe for pumping off water 22b Tip of air pipe for pumping off water (example of second air supply port)
25 First opening 26 Second opening

Claims (2)

吸込水槽内で開口する吸込口を下端に有するケーシングと、前記ケーシング内部に配置する羽根車と、前記吸込水槽の水位が第一の所定水位以下の状態において前記羽根車より下方の前記ケーシング内に空気を導入しながら揚水することで排水量を低下させるための第一の給気口と、前記吸込水槽の水位が前記第一の所定水位より低い第二の所定水位になった時に、前記羽根車より下方の前記ケーシング内に空気を導入することで揚水を遮断するための第二の給気口を設け、前記二種類の給気口と前記ケーシング内部とを連通させる空気管を備え、前記第二の給気口と前記ケーシング内部を連通させる空気管のケーシング内の開口位置が、前記第一の給気口と前記ケーシング内部とを連通させる空気管のケーシング内の開口位置より上方で羽根車に近く効果的に空気を導入し揚水が遮断できることを特徴とする先行待機運転ポンプ。 In the casing below the impeller in a state where the lower end of the casing has a suction port that opens in the suction water tank, the impeller disposed inside the casing, and the water level of the suction water tank below a first predetermined water level A first air supply port for reducing the amount of drainage by pumping water while introducing air, and the impeller when the water level of the suction water tank becomes a second predetermined water level lower than the first predetermined water level. A second air supply port for shutting off pumping by introducing air into the lower casing; and an air pipe for communicating the two types of air supply ports with the inside of the casing, open position in the casing of the air pipe for communicating the casing interior and second air inlets, wings above the opening position in the casing of the air pipe communicating with the casing interior and the first air supply port Preceding standby operation pump, characterized in that effectively cut off by introducing air pumping close to the car. 前記第二の給気口と前記ケーシング内部を連通させる空気管のケーシング内の開口位置を、前記第一の給気口と前記ケーシング内部とを連通させる空気管のケーシング内の開口位置に対してケーシングの周方向でずらすことを特徴とする請求項1記載の先行待機運転ポンプ。 The opening position in the casing of the air pipe that communicates the second air supply port and the inside of the casing with respect to the opening position in the casing of the air pipe that communicates the first air supply port and the inside of the casing. The preceding standby operation pump according to claim 1, wherein the pump is shifted in a circumferential direction of the casing.
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