JPH0544556Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、主として洪水時等における水路の排
水を行うために設置されている排水機場のポンプ
吸水井または雨水ポンプ設備において使用される
立軸ポンプに関し、殊に先行待機運転等の気中運
転を可能とした立軸ポンプに関する。

［従来の技術］ 従来、上記のようなポンプ吸水井においては、
第４図に示すように、羽根車１０７を内装した吐
き出しボウル１０２、羽根車ケーシング１０３の
下方に吸込ベルマウス１０４を連結し、この吸込
ベルマウス１０４を水面WL以下に没水させて水
を吸い上げるようにした立軸ポンプが用いられて
いた。

ところで、こうした立軸ポンプには、設置され
ているポンプ吸水井の形状や寸法およびポンプ運
転水量との関係で、吸水井の水位がポンプのある
部位以下になると渦を生じて空気を吸い込む最低
水位部位LWLがあり、この最低水位部位LWLは
各立軸ポンプに固有であつて、例えば、吸込口か
らこれの径の1.2〜1.7倍以上の位置となつてい
る。そして、水位がこの最低水位部位LWLより
下がると、空気吸込み渦の発生や呼吸現象等に起
因して異常な振動や騒音が生じるという問題があ
る。したがつて、上記した第４図に示すような立
軸ポンプでは、一般に、吸水井等の水位が最低水
位部位LWLよりも下方に下がると、通常はポン
プの運転を停止してしまうようにしている。

ところが、上記のような立軸ポンプでは、急激
に水位が上昇してきた場合にポンプ起動の的確な
タイミングを図るのが困難であるため、出願人は
本願に先立つて、特願昭61−280967号等におい
て、比較的簡単な構成で先行待機運転を可能なら
しめる立軸ポンプを提案している。

上記特願昭61−280967号において出願人が提案
した立軸ポンプは、第５図に示すように、羽根車
２０７を前述した最低水位部位LWLより上方に
配設するとともに、羽根車ケーシング２０３と吸
込ベルマウス２０４の間にこれらを連結する吸込
筒２０９を設けることによつて、吸込ベルマウス
２０４を前記最低水位部位LWLよりも下方に配
設し、且つ羽根車入口レベルILの近傍に、吸気
弁２１０を装備した吸気管２０８を接続してなる
ものである。この立軸ポンプでは、吸水井の水位
が低下してきて羽根車入口レベルIL以下となつ
たとき、前記吸気弁２１０を開いて吸込筒２０９
内に空気を吸入させることで真空破壊を生じせし
め、もつて水位が最低水位部位LWL以下で揚水
しないようにして気中運転を行い、上述したよう
な先行待機運転に対応するようにしている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、第５図に示すもののように、吸
気管２０８の開口端を吸込筒２０９の壁面に連結
しただけであると、吸気管２０８は負圧度の低い
吸込筒２０９の内壁面に沿つた部分に開口するこ
とになるため、上記のように吸気管２０８から吸
込筒２０９内に空気を吸入させる場合にこの吸込
筒２０９内への迅速な空気の吸入が困難になり、
しいては真空破壊自体の確実性や迅速性が損なわ
れてしまうという問題があつた。

このような問題を解決するためには、前記吸気
管２０８をポンプの吸込口からポンプ内に挿入し
たり、本体ケーシングの周壁を貫通させてポンプ
内へ挿入することにより、その開口端すなわち吸
気口を負圧度の高いポンプ中心部に配設すること
が考えられる。

しかしながら、例えば汚水用の立軸ポンプにお
いて上記のような吸気管２０８をそのままポンプ
内に配管すると、揚水する汚水中に含まれるヒモ
や髪の毛等がこの吸気管２０８に絡まることが予
想され、ポンプ効率の低下が懸念されるという問
題があつた。

本考案は上記のような事情に鑑みなされたもの
であつて、真空破壊を生じせしめる場合に、最も
負圧度が高くなるポンプの中心部に空気を吸入さ
せることができ、しかもポンプ内においてヒモ等
の繊維状のものが絡まりにくいようにした立軸ポ
ンプを提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本考案による立軸ポンプは上記目的を達成する
ために、吸込筒内に、前記吸気管に連通する吸気
通路が内設されるとともに繊維状異物の絡みつき
を抑制すべく流れ方向に長くした整流板を設け、
この整流板におけるポンプ中心部に前記吸気通路
の吸気口を開口したことを特徴としている。

［作用］ 上記のようにした立軸ポンプでは、負圧度の高
いポンプ中心部に吸気通路の吸気口が開口してい
ることにより、気中運転とするために真空破壊を
生じせしめる場合、ポンプの本体ケーシング内に
迅速且つ確実に空気が吸入される。また、整流板
は繊維状異物が絡みつきにくいように流れ方向に
長くされているから、こうした繊維状異物の絡み
つきによりポンプ効率が低下する原因となるよう
なことが抑制される。

［実施例］ 以下、本考案の好適な実施例を図を参照しなが
ら説明する。

第１図に示すように、この実施例の立軸ポンプ
は、本体ケーシング１とこの本体ケーシング１内
に軸支された羽根車２とを備えている。

本体ケーシング１は、吐き出しボウル１１、羽
根車ケーシング１２、揚水管１３及び吸込筒１５
等を連結してなる。

吐き出しボウル１１と羽根車ケーシング１２
は、上方すなわち下流側に吐き出しボウル１１
を、また下方すなわち上流側に羽根車ケーシング
１２を配して互いに結合することによりボール状
の空間部分を形成しており、この空間部に前記羽
根車２を収納している。

揚水管１３は吐き出しボウル１１の下流側に連
結されており、この揚水管１３のさらに下流側
に、第５図の場合と同様、吐出しエルボ（第１図
では不図示）が接続されている。

吸込筒１５は前記羽根車ケーシング１２の上流
側に連結されており、その下端には吸込ベルマウ
ス１７が装備されている。この吸込筒１５は、前
記羽根車２がこの立軸ポンプの最低水位部位
LWLより上方に位置するよう、吸込ベルマウス
１７の吸込口１７ａの位置を設定しうる長さを有
している。ここにいう最低水位は、吸込口１７ａ
の水没深さがこれ以下ではこの吸込口１７ａから
空気を吸い込んでしまう水位である。

上記吸込筒１５上端側の羽根車２入口近傍に
は、吸水井の床上に到達する吸気管１８が連結さ
れている。この吸気管１８の吸込筒１５に対する
接続位置はこのポンプの羽根車入口レベルILと
最低水位部位LWLの間に設定されている。

前記吸込筒１５内には、前記吸気管１８に連通
する吸気通路２０が内設され且つこの吸込筒１５
の径方向中心線上に配置された整流板１９が設け
られている。この整流板１９は、揚水する汚水等
に含まれるヒモや髪の毛等の繊維状異物が容易に
絡みつかないようにするため、例えば第２図に断
面図で示すように、円筒状の吸気通路内設部１９
ａの下方に下端側に向かつて先細り形状とされた
延長部１９ｂを一体形成した、流れ方向（図中矢
符Ｘ−Ｙ方向）に長い断面形状を備えている。こ
の整流板１９の流れ方向の長さｌは、第１図に示
す羽根車２の羽根２１の流れ方向の実長ａ、もし
くは羽根車２の下流側に設けられた案内羽根１１
１の流れ方向の実長ｂのうち、いずれか短い方の
実長以上とされているのが好ましい。このように
しておけば、少なくとも羽根２１と案内羽根１１
１のうちの実長の短い側にさえ絡みつかなかない
繊維状異物であれば、その殆どが整流板１９にも
絡みつかないことが期待される。

前記吸気通路２０は、整流板１９内をポンプ中
心軸に向かつて進み、ポンプ中心軸に対応する位
置で上方に屈曲することで、第３図にも示すよう
に、この整流板１９の上面に吸入口２０ａを開口
している。この吸気通路２０は、例えば前記整流
板１９を鋳物製とし、この鋳物製整流板１９内に
パイプ２０１を鋳込むことによつて形成される。

前記吸気管１８には、吸水井の床上において、
気中運転と通常運転を切り替える気水切替用の吸
気弁２１が介装されている。この吸気弁２１は、
例えばポンプ吸水井に装備した水位検出計が発生
する電気的な検知信号で開閉制御されるもので、
例えば水位が下がつてきたときは、水位が前記羽
根車入口レベルILと最低水位部位LWLの間の所
定水位になると開いて吸込筒１５内に空気を流入
し、水位が上昇してきたときには、水位が前記羽
根車入口レベルILになると弁を閉じて空気の流
入を停止するように制御される。

次に、上記のように構成された立軸ポンプの動
作を説明する。

吸水井に設置されている立軸ポンプの没水深さ
水位が、羽根車２が没水する水位より上方のＡの
領域においては、羽根車２による揚水作用により
通常の排水運転が行われる。

そして、排水運転により水位が低下して前記水
位レベルWLより下方のＢの領域になつても排水
作用に問題なく、更に水位が低下して羽根車入口
レベルILと最低水位部位LWLの間の所定水位以
下のＣ領域になると、水位検出計が検出した検知
信号等により、吸気管１８に装備した吸気弁２１
が開かれる。このとき、ポンプ内は水位が下がつ
ていくことにより負圧となつているから、前記吸
気管１８および吸気通路２０を介して、羽根車入
口付近に空気が吸入されるが、前述したように、
吸気通路２０の吸入口２０ａは、水位が下がつて
いくことによつて最も負圧度の高くなる本体ケー
シング１の軸心部に開口しているため、吸気弁２
１が開かれたとき、本体ケーシング１内には大量
の空気が迅速に吸入される。

このように大量の空気が迅速に吸込筒１５内へ
吸入されることによつて、この吸込筒１５内の水
は迅速且つ確実に真空破壊されて落下する。そし
て、この真空破壊により当該立軸ポンプは揚水不
能状態となり、羽根車２は上部保水運動が行われ
る。すなわち、水位が図示したＣ以下の領域にお
いては、上部保水運転、すなわち気中運転されて
揚水しないため、空気吸込渦の発生や呼吸現象は
一切生じない。

水位が上昇する場合は、例えば水位が羽根車入
口レベルとなつたとき、吸気管１８に装備した吸
気弁２１を閉じると、羽根車２の自吸効果により
残留空気を吸い上げながら揚水運転となる。

以上のように、上記実施例に示した立軸ポンプ
は、吸水井の水位が羽根車入口レベルILと最低
水位部位LWLの間の所定水位になつたときに、
この羽根車入口付近に開口させた吸気口２０ａよ
り空気を吸気することにより真空破壊を生じせし
めて揚水作用を止めるものであるため、吸水井の
水位が前記最低水位部位LWLに至る前に余裕を
もつて作動させることができる。

尚、本考案が上記実施例に限定されないのはも
ちろんであつて、例えば、整流板は、実施例では
第３図に示すように、中心部から見て二枚羽根状
としているが、三枚以上の羽根状とされていても
よい。また、吸気通路の吸気口のポンプ軸方向の
位置は、水位が羽根車入口レベルILと最低水位
部位LWLの間の所定水位となつた時点において
吸気弁を開くことにより、本体ケーシング内の負
圧力で空気をこの本体ケーシング内の羽根車入口
付近に吸入させうる位置であればよい。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案の立軸
ポンプによれば、水位の低下により本体ケーシン
グ内が負圧になつたとき吸気弁を開くことによ
り、最も負圧度の高いポンプ中心部に空気が吸入
されるから、空気が迅速且つ大量に本体ケーシン
グ内に吸入され、真空破壊が迅速且つ確実に行わ
れるようになるという効果を奏する。

また、整流板に繊維状異物が絡みつきにくくし
たから、吸気通路の吸気口をポンプ中心部に導く
ようにしたにも拘らず、繊維状異物によつてポン
プ効率が低下するようなことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による立軸ポンプの一実施例を
示す要部の側面図、第２図は整流板の拡大断面
図、第３図は整流板の平面図、第４図は従来例の
側面図、第５は他の従来例の側面図である。 ２……羽根車、１２……羽根車ケーシング、１
５……吸込筒、１７ａ……吸込口、１８……吸気
管、１９……整流板、２０……吸気通路、２０ａ
……吸気口、２１……吸気弁、LWL……最低水
位部位。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 吸込口の水没深さがこれ以下では空気を吸い込
   んでしまうポンプ固有の最低水位部位より上方に
   羽根車を配設し、羽根車ケーシングの下方に連結
   された吸込筒に吸気管を連結し、且つこの吸気管
   に気水切替用吸気弁を装備している立軸ポンプで
   あつて、 前記吸込筒内に、前記吸気管に連通する吸気通
   路が内設されるとともに繊維状異物の絡みつきを
   抑制すべく流れ方向に長くした整流板を設け、こ
   の整流板におけるポンプ中心部に相当する位置に
   前記吸気通路の吸気口を開口したことを特徴とす
   る立軸ポンプ。