JPH0738719Y2 - 揚水ポンプ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、排水機場などに設置されポンプを連続運転
したまま空気の吸込みによって揚水を制御できるように
した揚水ポンプ装置に関し、簡単な構造で、しかも安定
した状態で運転ができるようにしたものである。

［従来の技術］ 排水機場などにおいては、水槽などに集められる雨水な
どを揚水ポンプ装置で揚水するようにしており、水槽内
の水位に応じてポンプの起動停止を行っている場合が多
い。

ところが、都市部などに設けられる排水機場などでは、
敷地などの制約から大きな吸込水槽を設けることが出来
ず、雨水などの流入条件によっては、ポンプは起動停止
回数が多くなってしまい、駆動系に無理が生じるなどの
問題がある。

そこで、ポンプを常時定格回転数で運転した状態とし、
ポンプの羽根車の下側のポンプケーシングに空気吸込管
を接続し、水槽内の水位が低下した場合には、ポンプに
空気を吸い込ませて揚水を停止させ、水槽内の水位が上
昇した場合には、羽根車が水に漬かることによって自動
的に揚水状態となるようにした揚水ポンプ装置が開発さ
れている。

例えば特開昭63−134897号公報に開示された揚水ポンプ
装置では、第２図に示すように、吸込ベルマウス１の没
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により上方位
置に羽根車２を配設し、吸込ベルマウス１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２と吸込ベルマウス１間に連結筒
３を設け、この連結筒３に吸気通路４を接続し、この吸
気通路４に水位が羽根車入口レベル以下になったとき開
いて連結筒３内に空気を吸入する吸気弁５を装着するよ
うに構成されている。

このような揚水ポンプ装置では、吸気弁５を設けず空気
通路４から空気を吸い込ませると、水位の低下に伴うポ
ンプケーシング内の吸込圧力の低下で空気の吸込量が増
大し、二相流運転状態となって設計条件と掛離れた状態
となり、振動発生などの不具合を生じる。

そこで、この揚水ポンプ装置では、空気通路４の上端部
に取付けられた吸気弁５を、水位検出計６で検出された
水位に応じて開閉するようにして揚水と揚水停止を制御
している。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、このような揚水ポンプ装置では、吸気弁５の
制御のため水位検出計６や電気的な制御装置などが必要
で、構造が複雑となってしまうという問題がある。

この考案は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされた
もので、簡単な構造で、しかも安定した状態で運転がで
きる揚水ポンプ装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記従来技術が有する課題を解決するため、この考案の
揚水ポンプ装置は、水槽内に羽根車を位置させて設置さ
れる揚水ポンプのポンプケーシングの羽根車の下側に上
端が水槽上部の大気中に位置しシール水が入れられるＵ
字状の空気吸込管の他端を通常運転時の揚水ポンプの動
圧分のシール水位の低下があってもシール可能に接続す
るとともに、Ｕ字状部分の最下部を水槽内の水が揚水停
止水位まで低下したときに前記シール水が吸引されて揚
水ポンプ内へ空気が吸い込まれ揚水が停止する位置に配
置したことを特徴とするものである。

［作用］ この揚水ポンプ装置によれば、空気吸込管のポンプケー
シング側にＵ字管を設け、Ｕ字管のポンプケーシング側
への取付位置と最下部の位置を所定の位置に配置して設
けるようにしており、通常の揚水状態では、Ｕ字管内の
水をシール水とし、揚水を停止する必要な水位まで水槽
水位が低下したときには、シール水がポンプに吸引され
て空気吸込管から空気が自動的に吸引され、制御弁など
の制御機器を設けること無く、簡単な構造で揚水ポンプ
の揚水及び揚水停止の制御ができるようにしている。

［実施例］ 以下、この考案の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図はこの考案の揚水ポンプ装置の一実施例にかかる
概略断面図である。

この揚水ポンプ装置10は、水槽11内に斜流ポンプ12の羽
根車13が配置され、既に説明した第２図の羽根車２と同
様に、ポンプ固有の最低吸込水位より上方位置（斜流ポ
ンプ12で可能な限り水槽11内を揚水して羽根車13を停止
した状態で、羽根車13が水に漬からないようになる位
置）に配置されており、ポンプケーシング14の下端に接
続されたベルマウス（吸込管）と水槽11の底部との間に
所定の隙間が形成されるようになっている。

この斜流ポンプ12を水槽11内の水位に関係なく常時定格
回転数で運転し、羽根車13への空気の吸込量で揚水の停
止を制御するため、羽根車13の下側のポンプケーシング
14と、水槽11上部の大気側とを連通するよう空気吸込管
15が設けられており、空気吸込管15のポンプケーシング
14側にＵ字管16が介装してある。

したがって、空気吸込管15の上端部は水槽11上部で大気
に開放された状態であり、下端部はＵ字管16を介してポ
ンプケーシング14内と連通しており、通常は水槽11内の
水がポンプケーシング14の内側からＵ字管16に入り、大
気側とポンプケーシング14内とを遮断した状態とする。

このような揚水ポンプ装置10によれば、水槽11内に水が
溜まった状態で斜流ポンプ12が停止状態の場合には、ポ
ンプケーシング14のＵ字管16の端部から水位に応じた水
が空気吸込管15内に入った状態となり、この水がシール
水となって斜流ポンプ12内と大気側とを遮断している。

この水槽11内に水が入っているシール状態で斜流ポンプ
12を運転すると、水槽11内の水の揚水が開始される。こ
の揚水状態では、例えば水槽11内の水位がＡであるとす
れば、空気吸込管15内の水位が斜流ポンプ12の動圧分だ
け低い水位ａとなっており、この水がシール機能をな
し、空気吸込管15からの空気の吸込みは行われない。

こうして揚水が進み水槽11内の水位がＢとなり、Ｕ字管
16内の水位がＵ字部分の下端ｂとなると、Ｕ字管16内の
水によるシール機能が失われ、空気吸込管15からの空気
の吸い込みが起こる。そして、ポンプケーシング14内の
羽根車13の下部が空気で充満された状態になると、斜流
ポンプ12の羽根車13が空気中を回転して揚水が停止し、
羽根車13だけが回転した状態となる。

一方、斜流ポンプ12を運転した状態で水槽11の水位が上
昇してくると、まず、Ｕ字管16の端部から空気吸込管15
内に水が入り空気吸込管15をシール状態とし、さらに水
位が上昇して羽根車13が水没状態になると、再び揚水が
開始される。

このように空気吸込管15のポンプケーシング14側にＵ字
管16を設けるだけで、吸気弁や制御装置、あるいは水位
計などを設けること無く、揚水ポンプ装置10の揚水及び
揚水停止の制御を行うことができる。

また、Ｕ字管16のＵ字部分の下端の位置を変えること
で、空気の吸込み開始時の水位を調整することができ、
水位計などを用いて制御する必要がなく、簡単な構成と
なる。

なお、上記各実施例では、揚水ポンプとして斜流ポンプ
を用いる場合で説明したが、これに限らず軸流ポンプな
ど羽根車を水槽内に位置させて設置する場合に広く適用
できるものである。

［考案の効果］ 以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの考
案の揚水ポンプ装置によれば、空気吸込管のポンプケー
シング側にＵ字管を設けるようにしたので、通常の揚水
状態では、Ｕ字管内の水をシール水とし、揚水を停止す
る必要な水位まで水槽水位が低下したときには、シール
水がポンプに吸引されてなくなり、空気吸込管から吸引
される空気が自動的に制御され、制御弁などの制御機器
を設けること無く、簡単な構造で揚水ポンプの揚水及び
揚水停止の制御ができるとともに、構造が簡単となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の揚水ポンプ装置の一実施例にかかる
概略断面図である。 第２図は従来の揚水ポンプ装置の概略構成図である。 10:揚水ポンプ装置、11:水槽、12:斜流ポンプ、13:羽根
車、14:ポンプケーシング、15:空気吸込管、16:U字管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 岡田 茂 東京都江東区豊洲３丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社豊洲総合事務所内 (56)参考文献 実開 昭63−121794（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽内に羽根車を位置させて設置される揚
   水ポンプのポンプケーシングの羽根車の下側に上端が水
   槽上部の大気中に位置しシール水が入れられるＵ字状の
   空気吸込管の他端を通常運転時の揚水ポンプの動圧分の
   シール水位の低下があってもシール可能に接続するとと
   もに、Ｕ字状部分の最下部を水槽内の水が揚水停止水位
   まで低下したときに前記シール水が吸引されて揚水ポン
   プ内へ空気が吸い込まれ揚水が停止する位置に配置した
   ことを特徴とする揚水ポンプ装置。