JPH0130640Y2 - - Google Patents
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- JPH0130640Y2 JPH0130640Y2 JP17597783U JP17597783U JPH0130640Y2 JP H0130640 Y2 JPH0130640 Y2 JP H0130640Y2 JP 17597783 U JP17597783 U JP 17597783U JP 17597783 U JP17597783 U JP 17597783U JP H0130640 Y2 JPH0130640 Y2 JP H0130640Y2
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- JP
- Japan
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- water
- wall
- underdrain
- tank
- water intake
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はポンプの取水槽に関し、特に取水槽が
暗渠式であり、しかも取水槽の上流に連なる導水
路に屈曲部分を有する場合の暗渠式取水槽の渦流
防止装置に関するものである。
暗渠式であり、しかも取水槽の上流に連なる導水
路に屈曲部分を有する場合の暗渠式取水槽の渦流
防止装置に関するものである。
市街地における雨水排水機場などのポンプ設備
では、土木施工の経済性の他に、用地難に基づく
立地条件の悪化によつて、ポンプの取水槽並びに
それに連なる導水路のコンパクト化が求められ、
ポンプが大形化するほどその要求が高まつてい
る。
では、土木施工の経済性の他に、用地難に基づく
立地条件の悪化によつて、ポンプの取水槽並びに
それに連なる導水路のコンパクト化が求められ、
ポンプが大形化するほどその要求が高まつてい
る。
第１図に示す暗渠式ポンプ取水槽は、ポンプ１
の吸込口２の付近は、底壁３、後壁４、側壁５お
よび上壁６によつて取り囲まれており、流れの自
由表面がないため、自由表面に一端を発する空気
吸込うずを発生することがなく、その結果ポンプ
１の潜没深さScを短かくすることができて、取
水槽の土木掘削費の経済性が図れる。しかし、こ
の暗渠式取水槽においても、立地条件の制約から
取水槽上流側の導水路７を真直ぐに出来ない場合
があり、第２図に示すように屈曲部分８を有する
導水路７となるものが少なくない。斯かる場合に
は、その流速分布は、図面の矢印V3，V4で示す
ように曲がりの外側が速くなり、そのまま暗渠式
取水槽に流れ込む。その為、図中の矢印V5で示
すようにポンプ回りで大きな施回流が生じ、それ
が嵩じて水槽の壁に一端を発するいわゆる水中う
ずＷを生じる。この水中うずＷは、その一端が水
槽底壁３から発するものは、実公昭44−6930号で
知られるＬ形渦流防止板９によつてある程度防止
することもできるが、側壁５および上壁６に一端
を発するうずは防止できず、これがポンプの振
動、騒音を引き起し、ポンプの運転不能さえもも
たらす。
の吸込口２の付近は、底壁３、後壁４、側壁５お
よび上壁６によつて取り囲まれており、流れの自
由表面がないため、自由表面に一端を発する空気
吸込うずを発生することがなく、その結果ポンプ
１の潜没深さScを短かくすることができて、取
水槽の土木掘削費の経済性が図れる。しかし、こ
の暗渠式取水槽においても、立地条件の制約から
取水槽上流側の導水路７を真直ぐに出来ない場合
があり、第２図に示すように屈曲部分８を有する
導水路７となるものが少なくない。斯かる場合に
は、その流速分布は、図面の矢印V3，V4で示す
ように曲がりの外側が速くなり、そのまま暗渠式
取水槽に流れ込む。その為、図中の矢印V5で示
すようにポンプ回りで大きな施回流が生じ、それ
が嵩じて水槽の壁に一端を発するいわゆる水中う
ずＷを生じる。この水中うずＷは、その一端が水
槽底壁３から発するものは、実公昭44−6930号で
知られるＬ形渦流防止板９によつてある程度防止
することもできるが、側壁５および上壁６に一端
を発するうずは防止できず、これがポンプの振
動、騒音を引き起し、ポンプの運転不能さえもも
たらす。
この水中うずＷを防止する方法として、導水路
内流速分布V3がどの様であつても、暗渠水槽内
の流速分布V4を均一にすれば良いわけであるか
ら、水槽内の平均流速を遅くするとか、屈曲部分
から暗渠水槽迄の距離を十分長く出来れば良い
が、それは立地条件から制約がある場合は不可能
である。
内流速分布V3がどの様であつても、暗渠水槽内
の流速分布V4を均一にすれば良いわけであるか
ら、水槽内の平均流速を遅くするとか、屈曲部分
から暗渠水槽迄の距離を十分長く出来れば良い
が、それは立地条件から制約がある場合は不可能
である。
また曲がりのある導水路を有するポンプ取水槽
の渦流防止技術として、本考案の考案者らが先に
提案した実公昭57−20836号がある。これは屈曲
部分の後流側の最終直線導水路の途中に、導水路
と直交する遮水壁を特定条件のもとに設けるもの
であるが、それは暗渠式取水槽ではなく、自由表
面を有する開渠式取水槽に関するもので、主に自
由表面に一端を発するうず（空気吸込うず）を防
止するものであるから暗渠式のものには適用でき
ない上に、構造上も大形の導水路では、遮水壁の
剛性を十分なものにするための土木施工が大変に
なるという問題があつた。
の渦流防止技術として、本考案の考案者らが先に
提案した実公昭57−20836号がある。これは屈曲
部分の後流側の最終直線導水路の途中に、導水路
と直交する遮水壁を特定条件のもとに設けるもの
であるが、それは暗渠式取水槽ではなく、自由表
面を有する開渠式取水槽に関するもので、主に自
由表面に一端を発するうず（空気吸込うず）を防
止するものであるから暗渠式のものには適用でき
ない上に、構造上も大形の導水路では、遮水壁の
剛性を十分なものにするための土木施工が大変に
なるという問題があつた。
本考案は簡単な構造で前記の問題を解決し、水
中うずＷを発生しない暗渠式取水槽を提供するこ
とを目的とするもので、その構成は、暗渠式取水
槽の上流側に連なる導水路に屈曲部分を有する場
合の暗渠式取水槽において、暗渠を形成する上壁
の入口側最先端部に水中に没した水路に直交する
遮水壁を上壁より垂れ下げて設け、この暗渠水槽
に設けたポンプ吸込口の直径をＤとし、吸込口の
中心から遮水壁までの距離をｌとし、ポンプ吸込
口の下端から水槽上壁までの高さをＨとし、遮水
壁の下端から水槽上壁までの長さをｈとした時、
ｌ／Ｄを1.1〜2.9とし、ｈ／Ｈを0.2〜0.67の範囲
に設定すると共に、遮水壁を挾んで暗渠水槽側
と、導水路側とを連通する空気抜き手段を上壁或
いは遮水壁に設けたことを特徴とするものであ
る。
中うずＷを発生しない暗渠式取水槽を提供するこ
とを目的とするもので、その構成は、暗渠式取水
槽の上流側に連なる導水路に屈曲部分を有する場
合の暗渠式取水槽において、暗渠を形成する上壁
の入口側最先端部に水中に没した水路に直交する
遮水壁を上壁より垂れ下げて設け、この暗渠水槽
に設けたポンプ吸込口の直径をＤとし、吸込口の
中心から遮水壁までの距離をｌとし、ポンプ吸込
口の下端から水槽上壁までの高さをＨとし、遮水
壁の下端から水槽上壁までの長さをｈとした時、
ｌ／Ｄを1.1〜2.9とし、ｈ／Ｈを0.2〜0.67の範囲
に設定すると共に、遮水壁を挾んで暗渠水槽側
と、導水路側とを連通する空気抜き手段を上壁或
いは遮水壁に設けたことを特徴とするものであ
る。
以下本考案に係る実施例を図面について説明す
る。本考案においては、第３図に示すように、屈
曲部分８を有する導水路７に連なる暗渠式取水槽
の上壁６の入口側に、水中に没し、水路に直交す
る遮水壁１０を上壁６と一体に設ける。このよう
にすると上壁６と入口側に設けた遮水壁１０によ
つて、暗渠水槽内に下向きの凹み部分が形成さ
れ、ここにポンプの運転に伴なつて運ばれる流水
の空気が溜まつて、これがポンプに吸い込まれる
恐れがあるため、本実施例では第４図、第５図に
示すように、暗渠部分とその外側とを結ぶ空気抜
き用の通気孔１１を設けて空気の滞留を防止す
る。
る。本考案においては、第３図に示すように、屈
曲部分８を有する導水路７に連なる暗渠式取水槽
の上壁６の入口側に、水中に没し、水路に直交す
る遮水壁１０を上壁６と一体に設ける。このよう
にすると上壁６と入口側に設けた遮水壁１０によ
つて、暗渠水槽内に下向きの凹み部分が形成さ
れ、ここにポンプの運転に伴なつて運ばれる流水
の空気が溜まつて、これがポンプに吸い込まれる
恐れがあるため、本実施例では第４図、第５図に
示すように、暗渠部分とその外側とを結ぶ空気抜
き用の通気孔１１を設けて空気の滞留を防止す
る。
この通気孔１１は、種々の形状にすることがで
きる。例えば第４図のように、上壁６の下面と同
じレベルで遮水壁１０に通気孔１１を設ける他、
第５図のように上壁６を貫通するように通気孔１
１を大気開放型としてもよい。
きる。例えば第４図のように、上壁６の下面と同
じレベルで遮水壁１０に通気孔１１を設ける他、
第５図のように上壁６を貫通するように通気孔１
１を大気開放型としてもよい。
以上のように構成すると、第３図ｂで示すよう
に、屈曲部分によつて不均一な速度分布V3であ
つたものが、遮水壁１０によつて屈曲部分により
生じた不均一流れのうち、殊に表層部の施回流れ
や乱れた流れをせき止めるため、遮水壁１０の後
流側ではほぼ等速度分布V6となり、第１図の真
直ぐな導水路を持つ場合の流速分布V2とほぼ同
様に均一な流れとなる。その結果第２図に示した
ポンプ回りの施回流V5が生じなくなり、水中う
ずＷも発生しなくなる。
に、屈曲部分によつて不均一な速度分布V3であ
つたものが、遮水壁１０によつて屈曲部分により
生じた不均一流れのうち、殊に表層部の施回流れ
や乱れた流れをせき止めるため、遮水壁１０の後
流側ではほぼ等速度分布V6となり、第１図の真
直ぐな導水路を持つ場合の流速分布V2とほぼ同
様に均一な流れとなる。その結果第２図に示した
ポンプ回りの施回流V5が生じなくなり、水中う
ずＷも発生しなくなる。
第６図〜第１７図は、本考案に係る暗渠式取水
槽における渦流防止装置の効果を示す実験結果を
表すもので、第３図に示すようにＬを直線導水路
部の長さとし、Ｘを直線導水路部の幅とし、θを
屈曲部分の曲がり角度とすると、第６図および第
７図は、Ｌ／ｘ＝２で、θ＝90゜の場合を示すも
のである。
槽における渦流防止装置の効果を示す実験結果を
表すもので、第３図に示すようにＬを直線導水路
部の長さとし、Ｘを直線導水路部の幅とし、θを
屈曲部分の曲がり角度とすると、第６図および第
７図は、Ｌ／ｘ＝２で、θ＝90゜の場合を示すも
のである。
そして第６図は横軸にｌ／Ｄをとり、縦軸に水
中うずが発生する流速Ｖを取つて、遮水壁１０の
相対長さｈ／Ｈをパラメータとして水中うず発生
流速を求めたものである。
中うずが発生する流速Ｖを取つて、遮水壁１０の
相対長さｈ／Ｈをパラメータとして水中うず発生
流速を求めたものである。
なお水中うずが発生する流速Ｖとは、第３図ｂ
におけるV6を測定して、流速を漸増させる時に
水中うずが発生する流速を意味するものである。
におけるV6を測定して、流速を漸増させる時に
水中うずが発生する流速を意味するものである。
図中破線は、遮水壁１０が無い場合の導水路に
屈曲部分８を有する暗渠水槽における水中うず発
生流速を示し、実線の細線は、本考案に係る遮水
壁１０の長さｈを種々変えた場合の導水路に屈曲
部分８を有する暗渠水槽における水中うず発生流
速を示すもので、太線はその最高点を結んだ曲線
である。したがつて各線より上の流速では水中う
ずが発生することを示している。つまり線が上側
にあるほど流速を速めることができるわけで、取
水槽をそれだけコンパクトにできることを意味し
ている。すなわち第６図の破線と太線より、ｌ／
Ｄが1.1〜2.9の範囲で、適切な長さｈの遮水壁１
０を設けることによつて渦流防止効果があること
が分る。
屈曲部分８を有する暗渠水槽における水中うず発
生流速を示し、実線の細線は、本考案に係る遮水
壁１０の長さｈを種々変えた場合の導水路に屈曲
部分８を有する暗渠水槽における水中うず発生流
速を示すもので、太線はその最高点を結んだ曲線
である。したがつて各線より上の流速では水中う
ずが発生することを示している。つまり線が上側
にあるほど流速を速めることができるわけで、取
水槽をそれだけコンパクトにできることを意味し
ている。すなわち第６図の破線と太線より、ｌ／
Ｄが1.1〜2.9の範囲で、適切な長さｈの遮水壁１
０を設けることによつて渦流防止効果があること
が分る。
また第７図は横軸にｈ／Ｈを取り、縦軸に水中
うず発生流速Ｖを取つて、遮水壁１０の位置ｌ／
Ｄをパラメータとして水中うず発生流速を求めた
もので、図中実線は遮水壁１０の距離ｌを種々変
えた場合の水中うず発生流速を示し、破線は遮水
壁が無い場合の水中うず発生流速を示すもので、
それぞれのパラメータにおける斜線部分に、本考
案の渦流防止効果が有ることを示している。した
がつて第７図によりｈ／Ｈが0.2〜0.67の範囲で
渦流防止効果のあることが分る。
うず発生流速Ｖを取つて、遮水壁１０の位置ｌ／
Ｄをパラメータとして水中うず発生流速を求めた
もので、図中実線は遮水壁１０の距離ｌを種々変
えた場合の水中うず発生流速を示し、破線は遮水
壁が無い場合の水中うず発生流速を示すもので、
それぞれのパラメータにおける斜線部分に、本考
案の渦流防止効果が有ることを示している。した
がつて第７図によりｈ／Ｈが0.2〜0.67の範囲で
渦流防止効果のあることが分る。
また第８図と第９図はＬ／Ｘ＝２で、θ＝135゜
の場合を示すものであり、第１０図と第１１図は
Ｌ／Ｘ＝２で、θ＝45゜の場合を示すものであり、
第１２図と第１３図はＬ／Ｘ＝５で、θ＝90゜の
場合を示すものであり、第１４図と第１５図は
Ｌ／Ｘ＝１で、θ＝90゜の場合を示すものであり、
第１６図と第１７図はＬ／Ｘ＝０で、θ90゜の場合
を示すものである。
の場合を示すものであり、第１０図と第１１図は
Ｌ／Ｘ＝２で、θ＝45゜の場合を示すものであり、
第１２図と第１３図はＬ／Ｘ＝５で、θ＝90゜の
場合を示すものであり、第１４図と第１５図は
Ｌ／Ｘ＝１で、θ＝90゜の場合を示すものであり、
第１６図と第１７図はＬ／Ｘ＝０で、θ90゜の場合
を示すものである。
これらの各図からみて本考案は、Ｌ／Ｘ＝０以
上、すなわち、暗渠式ポンプ取水槽の上流側に連
なる導水路に屈曲部分を有する場合の暗渠式ポン
プ取水槽のすべてに適応するものであることがわ
かる。
上、すなわち、暗渠式ポンプ取水槽の上流側に連
なる導水路に屈曲部分を有する場合の暗渠式ポン
プ取水槽のすべてに適応するものであることがわ
かる。
以上の如く本考案装置によれば、屈曲部分を有
する導水路から偏流を伴なつた流れが流入する暗
渠式ポンプ取水槽における水中うず発生限界流速
を引き上げることができるので、結果的にポンプ
取水槽を小さくすることができるほか、遮水壁は
上壁の先端部に設けられるから、上壁と一体とな
つて剛性の十分な構造となり、全体としてもポン
プ取水槽の土木施工上のコンパクト化が図れるな
ど実用上すぐれた効果が得られる。
する導水路から偏流を伴なつた流れが流入する暗
渠式ポンプ取水槽における水中うず発生限界流速
を引き上げることができるので、結果的にポンプ
取水槽を小さくすることができるほか、遮水壁は
上壁の先端部に設けられるから、上壁と一体とな
つて剛性の十分な構造となり、全体としてもポン
プ取水槽の土木施工上のコンパクト化が図れるな
ど実用上すぐれた効果が得られる。
第１図ａは従来の直線導水路をもつ暗渠式ポン
プ取水槽の立断面図、同図ｂはその平面図、第２
図ａは屈曲部分を有する導水路をもつ暗渠式ポン
プ取水槽の立断面図、同図ｂはその平面図、第３
図ａは本考案の渦流防止装置を施した屈曲部分を
有する導水路をもつ暗渠式ポンプ取水槽の立断面
図、同図ｂはその平面図、第４図ａは本考案の要
部の立断面図、同図ｂはそのＡ矢視図、第５図ａ
は他の実施例の要部の立断面図、同図ｂはそのＢ
矢視図、第６図〜第１７図は各種実験結果を示す
線図である。 １……ポンプ、２……吸込口、３……水槽底
壁、４……水槽後壁、５……水槽側壁、６……水
槽上壁、７……導水路、８……屈曲部分、９……
Ｌ形渦流防止板、１０……遮水壁、１１……空気
抜き手段、Ｄ……吸込口の直径、ｌ……吸込口の
中心から遮水壁までの距離、Ｈ……吸込口の下端
から水槽上壁までの高さ、ｈ……遮水壁の下端か
ら水槽上壁までの長さ。
プ取水槽の立断面図、同図ｂはその平面図、第２
図ａは屈曲部分を有する導水路をもつ暗渠式ポン
プ取水槽の立断面図、同図ｂはその平面図、第３
図ａは本考案の渦流防止装置を施した屈曲部分を
有する導水路をもつ暗渠式ポンプ取水槽の立断面
図、同図ｂはその平面図、第４図ａは本考案の要
部の立断面図、同図ｂはそのＡ矢視図、第５図ａ
は他の実施例の要部の立断面図、同図ｂはそのＢ
矢視図、第６図〜第１７図は各種実験結果を示す
線図である。 １……ポンプ、２……吸込口、３……水槽底
壁、４……水槽後壁、５……水槽側壁、６……水
槽上壁、７……導水路、８……屈曲部分、９……
Ｌ形渦流防止板、１０……遮水壁、１１……空気
抜き手段、Ｄ……吸込口の直径、ｌ……吸込口の
中心から遮水壁までの距離、Ｈ……吸込口の下端
から水槽上壁までの高さ、ｈ……遮水壁の下端か
ら水槽上壁までの長さ。
Claims (1)
- 暗渠式ポンプ取水槽の上流側に連なる導水路に
屈曲部分を有する場合の暗渠式ポンプ取水槽にお
いて、暗渠を形成する上壁の入口側最先端部に、
水中に没し水路に直交する遮水壁を上壁より垂れ
下げて設け、この暗渠式ポンプ取水槽に設けたポ
ンプ吸込口の直径をＤとし、吸込口の中心から遮
水壁までの距離をｌとし、吸込口の下端から水槽
上壁までの高さをＨとし、遮水壁の下端から水槽
上壁までの長さをｈとした時、ｌ／Ｄを1.1〜2.9
とし、ｈ／Ｈを0.2〜0.67の範囲に設定すると共
に、遮水壁を挾んで暗渠式水槽内側と、外側とを
連通する空気抜き手段を上壁或いは遮水壁に設け
たことを特徴とする屈曲導水路を有する暗渠式ポ
ンプ取水槽の渦流防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17597783U JPS6084798U (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | 屈曲導水路を有する暗渠式ポンプ取水槽の渦流防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17597783U JPS6084798U (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | 屈曲導水路を有する暗渠式ポンプ取水槽の渦流防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6084798U JPS6084798U (ja) | 1985-06-11 |
| JPH0130640Y2 true JPH0130640Y2 (ja) | 1989-09-19 |
Family
ID=30382710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17597783U Granted JPS6084798U (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | 屈曲導水路を有する暗渠式ポンプ取水槽の渦流防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6084798U (ja) |
-
1983
- 1983-11-16 JP JP17597783U patent/JPS6084798U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6084798U (ja) | 1985-06-11 |
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