JPH059640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、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
立軸ポンプに関する。

〔従来の技術〕

通常、この種の立軸ポンプには、これの設置さ
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に対
し或るレベル以下になると渦を生じて空気を吸込
む最低水位レベルがあり、この最低水位レベルは
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1.3〜1.7倍の位置となつている。こ
の最低水位レベル以下になると、空気吸込み渦の
発生や呼吸現象等に起因して振動や騒音等の不都
合が生じるために、ポンプの運転を停止する必要
がある。

ところが近年の都市化の進展に伴なう舗装率の
進展による雨水流出量の増加や緑地の減少による
保水機能の低下により、ポンプ場への雨水流入
は、大量且つ急激に流下する傾向にある。これに
対しポンプ吸水井等の施設貯溜能力を十分に確保
するのが困難な状況にあるために、ポンプ運転の
的確なタイミングを図るのが難しく、降雨情報に
基づいて先行待機運転する要求が高まつている。
ところが、前述のようにポンプ吸水井の水位の変
動が激しい施設において先行待機運転を行うに
は、前述の最低水位レベル以下の水位となつた状
態においても起動又は運転を継続する必要があ
る。そこで、水位の変動に対応して、最低水位レ
ベル以下の水位になつた時にポンプの回転数を下
げるよう回転数制御し、最低水位レベル以下の状
態における運転時にポンプ能力を低下させること
により、振動や騒音の低減を図つている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前述の回転数を制御する装置
は、ポンプ吸水井等の水位の変動に対応してポン
プの回転数を制御するため、制御系が相当に複雑
となつて高価な構成となる欠点があり、複雑な制
御を行うために信頼性にも問題がある。

また、前述の制御装置を設けると云つた対策を
施さない場合には、ポンプ運転による揚水により
ポンプ吸水井の水位が最低水位レベル以下になつ
た場合には、渦の吸込みによる振動等が増大す
る。しかも、振動や騒音等の増大を招く締切運転
またはこれに近い運転状態の頻度が増すと云つた
種々の問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなさ
れたもので、回転数制御装置等の高価な装置を用
いることなく、簡単で安価な構成によりポンプの
没水する水位が如何に変化した場合にも振動や騒
音を低減して安定に運転できる立軸ポンプの提供
を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の立軸ポンプは、前記目的を達成するた
めに、吸込ベルマウスの没水水位がこれ以下では
渦を吸込んでしまう最低水位レベルに相当するポ
ンプ固有の特定部位より上方位置に、羽根車を配
設し、吸込ベルマウスの先端が前記最低水位レベ
ルに対し必要十分なだけ没水する位置に配される
べく前記羽根車と吸込ベルマウス間に連結筒を設
け、この連結筒に吸気通路を接続し、この吸気通
路に水位が羽根車入口レベル以下になつたとき開
いて連結筒内に空気を吸入する吸気弁を装備した
ことを特徴とするものである。

〔作用〕

この立軸ポンプは、水位が羽根車入口レベル以
下になると、吸気通路に備えた吸気弁を開いて吸
気筒内に空気を送り込むことにより、吸込ベルマ
ウス内の水を真空破壊により落下させ、この時羽
根車が水面上に露呈していることと合わせて、何
ら問題のない気中運転を可能とする。

〔実施例〕 以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。

第１図において、羽根車１を軸支した状態で内
装した上下一対のケーシング２，２２の下方側つ
まり上流側には吸込ベルマウス３が接続され、且
つ上方側つまり下流側には揚水管４が連結され、
揚水管４の上方側には、吐出弁５が介装された吐
出しエルボ６が接続されてポンプ本体を構成して
いる。また、羽根車１は、ポンプ没水時に水位が
これ以下になると空気を吸込んでしまう最低水位
レベルLWLに相当するポンプ固有のポンプ特定
部位に対し上方の位置に配設されており、吸込ベ
ルマウス３は、これの先端３ａが前記最低水位レ
ベルに対し必要十分なだけ没水できるように配置
されている。即ち、第３図に示した既存の同種の
立軸ポンプの吸込ベルマウス３１と比較して明ら
かなように、吸込ベルマウス３は、連結筒７を介
在して下側のケーシング２２に接続されているこ
とにより、同一没水深さにおいて既存のポンプの
吸込ベルマウス３１と同一高さに位置する。尚、
連結筒７は第２図に示すように吸込ベルマウス３
と一体に形成されていてもよいし、あるいはケー
シング２２と一体に形成されていてもよい。

また、前記連結筒７上部には、最低水位レベル
LWLより上方の羽根車入口レベルILに相当する
位置に吸気通路８が接続されている。

前記吸気通路８には、水位検出計９が検知する
水位が羽根車入口レベルILとなつたとき、この
水位検出計９が発生する電気的な検知信号に基づ
いて弁を開く吸気弁１０が装備されている。

尚、第３図は比較のために示した従来の同種の
立軸ポンプであつて、同図に付した１１，２１，
３１，４１，５１，６１の符号の部材は、それぞ
れ第１図の１，２，３，４，５，６の符号の部材
に相当する。

次に作用について説明すると、ピツトＰ内に配
置されているポンプの没水深さ水位が、羽根車１
が没水する水位レベルWLより上方のＡの領域に
おいては、羽根車１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Ｂの領
域になつても揚水作用に問題なく、更に水位が低
下して羽根車入口レベルIL以下のＣ領域になる
と、水位検出計９がこれを検知して吸気通路８に
装備した吸気弁１０を開くため、前記吸気通路８
を介して連結筒７に空気が吸入される。そして、
この空気の吸入によつて連結筒７及び吸込ベルマ
ウス３内の水は真空破壊されて落下し、当該ポン
プは揚水不能状態となり、気中運転が行なわれ
る。即ち、水位が図に示したＣの領域において
は、気中運転されて揚水しないために空気吸込渦
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、Ｃ領域からＢ領域になつたとき吸気通
路８に装備した吸気弁１０を閉じると羽根車１の
自吸効果により残留空気を吸上げながら揚水運転
となる。従つて、Ａ，Ｂ，Ｃの何れの領域におい
ても振動や騒音の殆どない安定な運転を行うこと
ができる。

以上のごとく、上記立軸ポンプは、吸水井水位
が羽根車入口レベルより下になつたときに、この
羽根車入口部に設けた吸気通路より吸気すること
により真空破壊を生じせしめて揚水作用を止める
ものであり、吸水井水位が前記最低水位レベルに
下らなくても余裕をもつて作動させることができ
るものである。

尚、本発明は、前記実施例にのみ限定されるも
のではなく、請求の範囲を逸脱しない限り種々の
実施態様が考えられるのは勿論であり、例えば、
吸気弁１０は、上記実施例では水位検出計９が発
生する電気的な検知信号に基づいて開閉を行うも
のとしたが、水面に浮べたフロートとリンク機構
等を介して接続され、このフロート位置が羽根車
入口レベル以下となつたとき、前記リンク機構に
より弁を開くようにした機械的動作による吸気弁
であつてもよい。また、実施例と同様、電気的信
号で動作する吸気弁を使用した場合でも、水位検
出計による検知信号に代えて、前記連結筒７に圧
力計を設け、水位が羽根車入口レベルとなつたと
きの連結筒内の内圧を計測したときこの圧力計が
送出する検知信号により、前記吸気弁１０を開弁
するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明による
立軸ポンプによれば、水位が羽根車入口レベル以
下になつた時には、自動的に気中運転に切換るた
め、ポンプを運転し続けていながら、渦の吸込
み、呼吸現象は一切生ずることがなく、振動や騒
音を格段に軽減できる。また、回転数制御装置等
の高価な装置を用いることなく、極めて簡単かつ
安価に作製できるとともに、如何なる水位におい
ても安定に運転できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の立軸ポンプの一実施例の側面
図、第２図は第１図の変形例を示す要部側面図、
第３図は従来のポンプの側面図である。 １……羽根車、３……吸込ベルマウス、７……
連結筒、８……吸気通路、１０……吸気弁、
LWL……最低水位レベル、IL……羽根車入口レ
ベル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 吸込ベルマウスの没水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上方位置に羽根車
   を配設し、吸込ベルマウスの先端が前記最低水位
   レベルに対し必要十分なだけ没水する位置に配さ
   れるべく前記羽根車と吸込ベルマウス間に連結筒
   を設け、この連結筒に吸気通路を接続し、この吸
   気通路に水位が羽根車入口レベル以下になつたと
   き開いて連結筒内に空気を吸入する吸気弁を装備
   したことを特徴とする立軸ポンプ。