JPH045496A - 立軸ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、吸水槽に設置される立軸ポンプ装置に係り、
特に、吸水槽内の水位低下時においても揚水運転を可能
とし、例えば降雨時の出水を排水するために行なわれる
先行待機運転を実施するのに好適であり、平常時におけ
るポンプの管理運転も容易な立軸ポンプ装置に関するも
のである。

［従来の技術］コ 従来のこの種の立軸ポンプは、特開昭６３−９０６９７
号公報に記載されているように、ポンプ没水時の水位が
これ以下では空気を吸込んでしまう最低水位レベルに相
当するポンプ固有のポンプ特定部位より僅かに上方位置
に羽根車を設け、上記最低水位レベルに相当する水位よ
り低い水位になったとき、羽根車下部において真空破壊
により落水させ、空転状態とし、無排水運転を行うよう
にしたものがある。

また、従来の他の立軸ポンプとしては、実開昭６３−１
５００９７号公報に記載されているように、吸水槽水位
より低いところに羽根車を位置させ１羽根車の入口付近
に外部に通じる貫通穴を設け、該貫通穴は管と接続され
、該管の他端は、吸水槽内の前記羽根車が水没するレベ
ル付近に開口部を設けるものが知られている。

本方式においても、吸水槽の水位が著しく低下した場合
１羽根車下部が真空破壊され、空転状態となり無排水運
転が行なわれる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術においては、吸水槽の水位低下により、羽
根車下部において吸気により真空破壊され、この部分に
おいて落水させ、空転状態にすることができるが、この
とき、羽根車上方のポンプ内の水は、羽根車の回転によ
り支えられ、充水したままで保持されることが発明者等
の研究によって観察された。そして、羽根車は、上方の
ポンプ内の水を支えながら回転する結果、完全な空中で
回転する場合にくらべ大きな動力を消費することになる
。

したがって、先行待機運転や管理運転において、送水状
態から、吸水槽の水位低下により無排水状態になり、こ
の状態で運転を継続する場合、排水の仕事をしないにも
かかわらず大きな動力を消費されるという問題があった
。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、吸水槽の水位低下により、羽根車下部にお
いて吸気により気中運転となった際に、゛ポンプの消費
する動力を低減し、エネルギーの節約をはかりうる立軸
ポンプ装置を提供することを、その目的とするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る立軸ポンプ装
置の構成は、羽根車のポンプケーシングに吸気孔を設け
、この吸気孔に一端を接続するとともに他端をポンプ吸
水槽の最高水位より高いレベルにて大気に開放させた吸
気管を備えた立軸ポンプ装置において、前記羽根車の上
方のポンプケーシングまたは揚水管のいずれかに、開閉
機構を介してポンプ外部の吸水槽と通じる分岐通路を設
けたものである。

より詳しくは、吸水槽に、該吸水槽内の水位を検呂する
水位検知手段を設けるとともに、開閉機構を、前記水位
検知手段の出力信号により、吸水槽内の水位が所定の水
位より高い場合に閉弁し、所定の水位より低い場合に開
弁する開閉弁にしたものである。

また、他の構成は、開閉機構を、吸水槽内の水位が所定
の水位より高い場合に分岐通路を閉鎖し、所定の水位よ
り低い場合に分岐通路を開放するボールタップ機構とし
たものである。

［作用コ 上記技術的手段による働きは下記のとおりである。

吸水槽内の水位が所定の水位より低下した場合、水位検
知手段（例えば水位計）の出力信号によって作動する開
閉弁（例えば電磁弁あるいは電動弁）が開弁じ、羽根車
上方のポンプ内の水は、分岐通路を経て吸水槽へ排出さ
れる。

すなわち、吸水槽の水位低下により、羽根車下部におい
て落水し、空転、無送水状態となったとき、羽根車上方
のポンプ内の水は、前記分岐通路を経て吸水槽へ排出さ
れ、羽根車上方のポンプケーシングまたは揚水管内は充
水状態がら空気に置換される。そして、これにより、羽
根車が支えるポンプ内水柱の重量は著しく減少するため
、前記空転中のポンプ消費動力が著しく減少する。

前記開閉機構を、吸水槽の水位に従って分岐通路を開閉
するボールタップにより構成した場合も全く同様の作用
をする。

［実施例コ 以下、本発明の各実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る立軸ポンプ装置の略
示構成図である。

第１図に示す室軸ポンプは、その吸込側が吸水槽１５内
に配設され、羽根車１の外側がポンプケーシングを構成
するケーシングライナ２となっている。羽根車１の下方
側には、ポンプケーシングを構成する吸込管３および吸
込ベルマウス４が接続されており、また、羽根車１の上
方側には、ポンプケーシング５、揚水管６、吐出エルボ
７が接続されている。

吐出エルボ７の吐出側には吐出管８および吐出弁９が設
けられ、吐出弁９に接続する吐出管１０は吐出槽１１へ
配管され、吐出槽１１に開口する吐出管１０末端には逆
流防止弁１２が開閉可能に装着されている。

羽根車１の下方に位置する前記吸込管３には。

その内壁に開口する吸気孔１３が穿設され、この吸気孔
１３と連結して吸気管１４が設けられており、この吸気
管１４の吸込口１４ａは吸水槽１５の最高水位（ＨＷＬ
）より高いレベルで大気に開放されている。

また、前記揚水管６には１分岐通路に係る分岐管１６が
取付けられ、開閉弁に係る電磁弁１７を介して吸水槽１
５内に開口している。

さらに吸水槽１５には、この吸水槽１５内の水位を検出
する水位検知手段として水位計１８が設けられ、その水
位検知信号は電磁弁１７の開閉操作部へ送信とれるよう
電気的に接続されて５Ｎる。

このような室軸ポンプで分岐管１６を有しないものでは
、一般にポンプ運転中に吸水槽１５内の水位が低下し、
所定の水位ＷＬ、に達すると、吸気孔１３における圧力
が大気圧以下となり吸気を開始する。すなわち、吸込口
１４ａから空気を吸込み、吸気管１４を通り吸気孔１３
から吸込管３内に吸気される。

この吸気によりポンプの性能は低下し、排水量が減少す
るが、水位がさらに低下し吸気量が増大すると、吸気孔
１３と羽根車１人口との間に空洞部が形成され、無水運
転となることが知られている。ところで、この状態では
、吐出管１０に取付けた逆流防止弁１２は、ポンプ吐出
流れが無くなることにより破線方向に閉じるが１羽根車
１上方のポンプ内および吐出管８，１０内の水は、羽根
車１の回転により支えられ、前記逆流防止弁１２の前後
での圧力差はほとんど生じない。すなわち、羽根車１は
、羽根車上方のポンプおよび吐出管内が水で充満され、
これを羽根車１の回転により支えているため、ポンプの
実揚程にほぼ等しい圧力を羽根車１が受けることになり
、ポンプは有効な仕事を°しないにも拘らず、大きな動
力を消費する。

ところで、本実施例の室軸ポンプ装置では、吸水槽１５
の水位低下を水位計１８により検出し、その出力信号に
より分岐管１６に設けた電磁弁１７を開くことになる。

そこで、電磁弁１７を開く水位を、ＬＷ□より低く、か
つ、吸気により羽根車下方に空洞部が形成され、無送水
運転となる水位より高いレベルに設定することにより、
前記の無送水運転中、羽根車１上方のポンプ内の水は、
前記分岐管１６を経て吸水槽】５へ排出され、ポンプ内
は、水から空気に置換されて羽根車１へ加わる圧力が減
少し、これによりポンプの消費動力は著しく軽減される
。

本実施例によれば、羽根車１上方の揚水管６に分岐管１
６を設け、吸水槽１５の水位がＷＬ工以下の所定の水位
より低い場合、電磁弁１７を開いて分岐管１６の通路を
開放するようにしたので、吸水槽１５の水位が低下し、
羽根車１下部での吸気により無送水運転となった際に、
前記分岐管１６からポンプ内の水が吸水槽１５へ排呂さ
れて空気と置換するため、ポンプの負荷を軽減でき、よ
って消費動力を低減できる。

なお、第１図の実施例において分岐管１６を開閉する弁
は、電磁弁に限らず電動弁でもよいことは言うまでもな
い。

次に、第２図は、本発明の他の実施例に係る室軸ポンプ
装置の略示構成図である。図中、第１図と同一符号の部
分は、先の実施例と同等であるから、その説明を省略す
る。また、第２図では、図示を省略しているが、吐出管
１０の吐出端に逆流防止弁を備えていることは第１図と
同様である。

第２図の実施例では、吸気孔１３Ａは、羽根車１下方の
吸込ベルマウス４の内壁に開口している。

また、羽根車１上方のポンプケーシング５に分岐管１６
Ａが設けられ、この分岐管１６Ａの出口には、ボールタ
ップ１９の座１９ｂが密着するように支点１９ｃを介し
て取付けられている。ボールタップ１９のボール１９ａ
は、吸水槽１５の水位がある水位ＷＬ□より高い場合は
前記座１９ｂが実線に示すように分岐管１６Ａの出口を
閉じ、水位がＷＬ工より低下すると座１９ｂは二点鎖線
に示すように分岐管１６Ａの出口を開放するようになっ
ている。

これにより、第１図の実施例と同様、水位がＷＬｌより
低下した場合、ポンプ内の水は分岐管１６Ａから吸水槽
１５へ排出される。

したがって、吸水槽１５の水位低下により、羽根車１下
方で吸気して空洞部が形成され、無送水運転状態となっ
た場合、羽根車１上方のポンプ内の水が分岐管１６Ａか
ら排出されて空気を置換されるため、ポンプの消費動力
が軽減する。

なお、上記の各実施例では、開閉機構として、水位検知
手段に電気的に対応する開閉弁の例と、浮力を利用した
ボールタップ機構の例とを示したが、本発明は、他の開
閉機構の採用を妨げるものではない。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、吸水槽の
水位低下により、羽根車下部において吸気により気中運
転となった際に、ポンプの消費する動力を低減し、エネ
ルギーの節約をはかりうる立軸ポンプ装置を提供するこ
とがでる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る立軸ポンプ装置の略
示構成図、第２図は、本発明の他の実施例に係る立軸ポ
ンプ装置の略示構成図である。 １・・・羽根車、２・・・ケーシングライナ、３・・吸
込管、４・・・吸込ベルマウス、５・・・ポンプケーシ
ング、６・・揚水管、１３．１３Ａ・・・吸気孔、１４
・・吸気管、１４ａ・・・吸込口、１５・・・吸水槽、
１６，１６Ａ・・分岐管、１７・・・電磁弁、１８・・
・水位計、１９・・ボールタップ、１９ａ・・・ボール
、１９ｂ・・・座。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、羽根車の下方のポンプケーシングに吸気孔を設け、
   この吸気孔に一端を接続するとともに他端をポンプ吸水
   槽の最高水位より高いレベルにて大気に開放させた吸気
   管を備えた立軸ポンプ装置において、 前記羽根車の上方のポンプケーシングまたは揚水管のい
   ずれかに、開閉機構を介してポンプ外部の吸水槽と通じ
   る分岐通路を設けた ことを特徴とする立軸ポンプ装置。 ２、吸水槽に、該吸水槽内の水位を検出する水位検知手
   段を設けるとともに、 開閉機構を、前記水位検知手段の出力信号により、吸水
   槽内の水位が所定の水位より高い場合に閉弁し、所定の
   水位より低い場合に開弁する開閉弁にした ことを特徴とする請求項１記載の立軸ポンプ装置。 ３、開閉機構を、吸水槽内の水位が所定の水位より高い
   場合に分岐通路を閉鎖し、所定の水位より低い場合に分
   岐通路を開放するボールタップ機構としたことを特徴と
   する請求項１記載の立軸ポンプ装置。