JPH0826875B2 - 立軸ポンプ - 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以下になると、空気の吸込み等に起
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が増加や緑地
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
する要求が高まっている。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、低水位となった状態においても運転を継
続する必要がある。そこで、低水位となった時でもポン
プ運転が行える立軸ポンプを当出願人は先に出願（特願
昭61−236748号）した。この立軸ポンプは、羽根車より
も上流側の流路に大気に連通する孔部を開口させたもの
であり、この立軸ポンプにおいてポンプ吸水井等の水位
が低くなって上記孔部が水面上に露呈した場合に、この
孔部からポンプ内に空気を吸込ませて真空破壊させるこ
とにより、ポンプ内の水を落下させて気中運転を行わ
せ、渦の吸込みや呼吸現象を防止して振動や、騒音が生
じないように意図されたものであった。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の立軸ポンプでは、ポンプの運転
点が小水量計（最大効率点水量の約50％以下）の場合に
は、水位が低くなって真空破壊用の孔部が水面上に露呈
した時でも羽根車からの逆流による旋回流が大きいた
め、その遠心力により上記孔部の近傍箇所では正圧とな
り、真空破壊が行われないことがあるという課題を有す
ることがわかった。

本発明は上記課題を解決するもので、ポンプが小水量
運転または締切運転を行う場合でも、水位が低くなった
際にポンプ内において真空破壊を確実に行うことができ
る立軸ポンプを提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、羽根車よりも上
流側の流路に突出して設けられた抵抗体と、大気に連通
しかつ上記抵抗体の羽根車回転方向下流側に向けて開口
されて大気圧よりも低い圧力に保持される真空破壊用孔
部とを有せしめたものである。

作用 上記構成により、ポンプが小水量運転や締切運転等を
行う場合でも、水位が低下して真空破壊用孔部が水面上
に露呈した際には、抵抗体の下流側に向けて開口する真
空破壊用孔部は羽根車の旋回流により負圧となり、この
真空破壊用孔部から空気が吸込まれて真空破壊が確実に
行われ、渦の吸込みが呼吸現象のない気中運転に切換え
られる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図において、羽根車１を軸支した状態で内装した
ケーシング２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羽根車１の高
さに相当する距離だけ上方の位置に配設されており、吸
込ベルマウス３は、これの先端の吸込口3aが前記ポンプ
特定部位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。尚、連結管７を除去してその分だけ吸込ベル
マウス３を長くしてもよい。

最低水位レベルLWLに相当するポンプ特定部位に対し
ほぼ同一位置には、第２図にも示すように、抵抗体とし
ての整流リブ９が突出して設けられているとともに整流
リブ９が設けられている壁体における整流リブ９の羽根
車回転方向下流側箇所には大気に連通する真空破壊用孔
部８が開口されている。尚、整流リブ及び真空破壊用孔
は、第２図以下に示す個数に限定されない。又、11は真
空破壊用孔部８に接続された真空破壊用配管である。

次に作用について説明すると、水槽内に配置されてい
るポンプの没水深さ水位が、最低水位レベルLWL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。さらに水位が低下して最
低水位レベルLWL以下になると、真空破壊用孔部８が水
面上に露呈する。ここで、ポンプの運転点が吐出弁５な
どにより小水量側または完全に締切られた場合には、単
に真空破壊用孔部８を設けただけでは羽根車１の旋回流
により真空破壊用孔部８の箇所が正圧となって大気が吸
込まれず、真空破壊が行われない場合があるが、上記構
成で述べたように、真空破壊用孔部８は整流リブ９の羽
根車回転方向下流側に設けられているので、小水量運転
や締切運転であっても、真空破壊用孔部８の箇所は負圧
となり、この真空破壊用孔部８から大気が確実に吸込ま
れる。そして、連結管７および吸込ベルマウス３内の水
は真空破壊されることにより落下し、揚水不能状態とな
り、気中運転が行われる。即ち、水位が図に示したＢの
領域においては、気中運転されて揚水しないために渦の
吸込みや呼吸現象は一切生じない。従って、A,B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。

なお、第３図に示すように、整流リブ９自体に真空破
壊用孔部12を設け、この真空破壊用孔部12を整流リブ９
の羽根車回転方向下流側面に開口させても同様の作用効
果が得られる。

また、第４図に示すように、真空破壊用孔部21が設け
られている部分を厚肉状とするとともにこの部分におけ
る真空破壊用孔部21の羽根車回転方向上流側箇所が内方
に突出させて抵抗体としてのじゃま板22を形成すること
によっても同様の作用効果が得られる。なお、23は真空
破壊用孔部21に接続された真空破壊用配管、24はパッキ
ンである。さらに、第５図に示すように、真空破壊用孔
部27に接続する配管を差込み管25とし、この差込み管25
の端部における羽根車回転方向の上流側をポンプ内へ突
出させてじゃま板26を形成してもよい。

なお、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、真空破壊用孔部
に、この孔部を開閉させる弁を設けて、通常運転のとき
には弁を閉成し、待機運転のときには弁を開閉操作する
ようにしてもよい。勿論、その弁を電動弁として、水位
に応じて自動的に開閉制御するようにしてもよい。この
場合、真空破壊用配管を床上部まで立ち上げ、これらの
弁を床上部に設置しても良いことはもちろんである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、大気に連通する真空破
壊用孔部の羽根車回転方向上流側に抵抗体を設けたの
で、ポンプが小水量運転や締切運転を行う場合でも、水
位が低下して真空破壊用孔部が水面上に露呈した際には
真空破壊用孔部の箇所は負圧となり、この真空破壊用孔
部からの空気吸込みにより真空破壊が確実に行われる。
したがって、この場合には自動的に気中運転に切換えら
れ、渦の吸込みや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。これにより、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
う場合において、ポンプの運転点に拘らず待機運転を支
障なく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の立軸ポンプの一部切欠側面
図、第２図は同立軸ポンプの要部平面断面図、第３図〜
第５図はそれぞれ本発明の他の実施例の立軸ポンプの要
部平面断面図である。 １……羽根車、２……ケーシング、３……吸込ベルマウ
ス、3a……吸込口、8,12,21,27……真空破壊用孔部、９
……整流リブ（抵抗体）、22,26……じゃま板（抵抗
体）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】羽根車よりも上流側の流路に突出して設け
   られた抵抗体と、大気に連通しかつ上記抵抗体の羽根車
   回転方向下流側に向けて開口されて大気圧よりも低い圧
   力に保持される破壊用孔部とを有することを特徴とする
   立軸ポンプ。