JPH09100793A - 排水ポンプのエアーロック運転時間短縮構造 - Google Patents

排水ポンプのエアーロック運転時間短縮構造

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JPH09100793A
JPH09100793A JP26002495A JP26002495A JPH09100793A JP H09100793 A JPH09100793 A JP H09100793A JP 26002495 A JP26002495 A JP 26002495A JP 26002495 A JP26002495 A JP 26002495A JP H09100793 A JPH09100793 A JP H09100793A
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JP
Japan
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pipe
pumping
water
water level
valve
Prior art date
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Application number
JP26002495A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Murayama
靖洋 村山
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 揚水遮断運転切替え時に揚水管内に残存して
いる水を速やかに排出して、エアーロック運転時間を短
縮し、揚水遮断運転時の動力消費量を低減させるととも
に、残存水の温度上昇を防ぐ。 【構成】 揚水管4に貫設した逃がし孔12にエアーロ
ック防止弁15を介設したサイホン状の逃がし管13を
接続し、この逃がし管13の出口13Aをエゼクター1
6の絞り部16Aを装入した吸引室16Bに接続すると
ともに、絞り部16Aに高圧空気供給弁19を介設した
高圧空気供給管18を接続し、吸水井9の水位が揚水遮
断水位LWLに低下した時点で吸気弁6Aを弁開して揚
水遮断運転に切替えるとともに、エアーロック防止弁1
5および高圧空気供給弁19を弁開させることで、揚水
管4内に残存している水Wをサイホン作用と吸引作用と
の協働によって排出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアーロックの発
生によって生じる種々の弊害を回避する排水ポンプのエ
アーロック運転時間短縮構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より先行待機運転に使用される排水
ポンプとして、たとえば図2に示す立軸ポンプが知られ
ている。この種の排水ポンプPは、主軸1に固着した羽
根車2を羽根車室3に回転自在に収容し、羽根車室3の
吐出側に揚水管4を接続するとともに、羽根車室3の吸
込み側に吸込管5を接続して、吸込管5に吸気弁6Aを
介設した大気開放吸気管6Bによってなる吸気系6を連
通させ、水位検出手段7によって検出した水位信号を制
御器8に入力し、入力された水位信号に基づいて制御器
8から吸気弁6Aに開閉信号を出力するように構成し
て、吸水井9に設置される。一方、排水ポンプPの主軸
1は、吐出エルボ10を水密かつ回転自在に貫通して外
部に延出され、カップリング11を介して図示されてい
ない原動機に接続される。
【0003】このように構成された排水ポンプPによる
運転例を説明する。 吸水井9の水位(以下、単に水位という)が上昇する場
合。 A−.水位が揚水遮断水位LWLを越えて揚水開始水
位HWLに到達するまでの間は、吸気弁6Aを弁開して
気中運転を行なう。 A−.揚水開始水位HWLに到達した時点で吸気弁6
Aを弁閉して、所定の吐出量での正規排水運転(100
%Q)に切替えて、揚水開始水位HWL以上の水位では
正規排水運転を継続して行なう。 吸水井1の水位が下降する場合。 B−.水位が揚水開始水位HWLを越える領域から、
揚水開始水位HWLを経て揚水遮断水位LWLに低下す
るまでの間は正規排水運転を継続する。 B−.水位が揚水遮断水位LWLまで低下した時点で
吸気弁6Aを弁開して揚水遮断運転に切替え、揚水遮断
水位LWL以下の水位では揚水遮断運転を継続して行な
う。
【0004】ところで、前記B−における揚水遮断に
より正規排水運転から揚水遮断運転に切替えられると、
羽根車室3の吐出側に接続されている揚水管4内に残存
した水Wを羽根車2によって攪拌するエアーロック状態
が起こる。つまり、揚水遮断運転では羽根車2による揚
水管4内の残存水Wの攪拌が継続される。したがって、
ポンプは揚水していないにもかかわらず揚水運転に近い
動力が消費されることになる。また、残存水Wが攪拌さ
れることで水温の上昇を招き、ポンプ構成部材に対して
温度上昇対策のための構造が必要であった。特に、揚水
管4や吐出管が長い場合、羽根車2の隙間から残存水W
が自然落水するまで比較的長時間にわたってエアーロッ
ク状態が継続されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の排水
ポンプでは、揚水遮断により正規排水運転から揚水遮断
運転に切替えられても、揚水管や吐出管が長い場合、長
時間これら管内に水が残存し、この残存水を羽根車によ
って攪拌するエアーロック状態が起こるため、揚水遮断
運転時の燃料消費量もしくは電力消費量の低減を妨げ、
しかも残存水に温度上昇が生じるのでポンプ構成部材に
対して熱膨脹を吸収する機構など温度上昇対策のための
特殊構造が必要であった。そこで、請求項1記載の発明
は、揚水遮断運転切替え時において揚水管内に残存して
いる水を速やかに排水することでエアーロック運転時間
を短縮し、揚水遮断運転時の燃料消費量もしくは電力消
費量の低減を図るとともに、残存水の温度上昇対策のた
めの特殊構造を不要にすることのできる排水ポンプのエ
アーロック運転時間短縮構造を提供することを目的とし
たものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、主軸に固着された羽根車が
羽根車室に回転自在に収容され、この羽根車室の上流側
に吸込管が連設され、羽根車室の下流側に揚水管が連設
されているとともに、前記吸込管に大気開放吸気管を接
続した排水ポンプにおいて、前記羽根車の直下流位置も
しくは直下流位置の付近に逃がし孔が貫設され、この逃
がし孔にサイホン状の逃がし管が接続され、このサイホ
ン状の逃がし管がエアーロック防止弁によって開閉でき
るように構成されているとともに、前記サイホン状の逃
がし管の出口がエゼクターの絞り部を装入した吸引室に
開口して接続され、前記絞り部に高圧流体供給源から高
圧流体を供給する高圧流体供給管が接続され、この高圧
流体供給管が高圧流体供給弁によって開閉できるように
構成されていることを特徴としたものである。請求項1
記載の発明によれば、水位が揚水開始水位を越える領域
から、揚水開始水位を経て揚水遮断水位に低下するまで
の間は正規排水運転を継続し、揚水遮断水位に到達した
時点で吸気弁を弁開して揚水遮断運転に切替えて揚水を
遮断した直後に、エアーロック防止弁を弁開させ、かつ
高圧流体供給弁を弁開させる。これにより、サイホン状
の逃がし管では、サイホン作用により揚水管内の残存水
を逃がす作用が生じて、揚水管内の残存水を出口まで導
く。一方、高圧流体供給管を通って高圧流体供給源から
エゼクターの絞り部に高圧流体が供給される。高圧流体
が絞り部で絞られて吸引室内を高速で通過し、エゼクタ
ーの出口に向けて流下する。その結果、吸引室内の圧力
が低下してサイホン状の逃がし管の出口から残存水を吸
引する。つまり、サイホン状の逃がし管のサイホン作用
とエゼクターの吸引作用との協働により揚水管内の残存
水を速やかに排出することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、請求項1記載の発明の一実
施の形態を図面に基づいて説明する。図1は概略構成図
であり、図3の従来例と同一もしくは相当部分には同一
符号を付して、その構造説明は省略する。図1におい
て、揚水管4の下部に逃がし孔12が貫設され、この逃
がし孔12にサイホン管状の逃がし管13が接続されて
いる。すなわち、逃がし管13の入口13Aを逃がし孔
12に接続し、出口13Bを逃がし孔12の位置よりも
H相当分低位置に開口させるとともに、逃がし管13の
折返し水平部13Cの位置を床14に上部に設定した状
態で逃がし孔12に接続されている。そして、逃がし管
13の折返し水平部13Cに、たとえば電動弁によって
なるエアーロック防止弁15が介設されている。このエ
アーロック防止弁15には、水位検出手段7によって検
出した水位信号に基づいて制御器8から開閉信号が入力
されて開閉制御されるようになっている。勿論、手動に
よって開閉できるように構成してもよい。
【0008】一方、逃がし管13の出口13Bはエゼク
ター16に接続されている。具体的には、図2に示すよ
うに、逃がし管13の出口13Bはエゼクター16の絞
り部16Aを装入した吸引室16Bに開口して接続され
ている。絞り部16Aには、エアーコンプレッサ17か
ら高圧空気を供給する高圧空気供給管18が接続され、
この高圧空気供給管18に高圧空気供給弁19が介設さ
れている。この高圧空気供給弁19には、制御器8から
開閉信号が入力されて開閉制御されるようになってい
る。勿論、手動によって開閉できるように構成してもよ
い。
【0009】このように構成された排水ポンプPによる
作動を説明する。 吸水井9の水位が上昇する場合。 A−.水位が揚水遮断水位LWLを越えて揚水開始水
位HWLに到達するまでの間は、吸気弁6Aを弁開して
気中運転を行なう。この場合、エアーロック防止弁15
は弁開され高圧空気供給弁19は弁閉されている。 A−.揚水開始水位HWLに到達した時点で吸気弁6
Aを弁閉して、所定の吐出量での正規排水運転(100
%Q)に切替え、揚水開始水位HWL以上の水位では正
規排水運転を継続して行なう。 吸水井1の水位が下降する場合。 B−.水位が揚水開始水位HWLを越える領域から、
揚水開始水位HWLを経て揚水遮断水位LWLに低下す
るまでの間は正規排水運転を継続する。 B−.水位が揚水遮断水位LWLまで低下した時点で
吸気弁6Aを弁開して揚水遮断運転に切替える。その直
後に、制御器8からエアーロック防止弁15に弁開信号
が出力されエアーロック防止弁15を弁開させる。略同
時に高圧空気供給弁19も弁開させる。
【0010】この時、揚水管4内に折返し水平部13C
の位置よりも高いhのレベルまで水が残存しておれば、
逃がし管13のサイホン作用により揚水管4内の残存水
Wは、逃がし孔12から逃がし管13の出口13Bまで
導かれる。一方、高圧空気供給管18を通ってエゼクタ
ー16の絞り部16Aに供給された高圧空気は、絞り部
16Aで絞られて吸引室16B内を高速で通過しエゼク
ター16の出口16Cに向けて流下する。その結果、吸
引室16B内の圧力が低下して逃がし管13の出口13
Aから残存水Wを吸引する。したがって、残存水Wに空
気が混入した気水混合流体がエゼクター16の出口16
Cから放出されることになる。つまり、サイホン状の逃
がし管13のサイホン作用とエゼクター16の吸引作用
との協働により揚水管4内の残存水Wを速やかに排出す
ることができる。
【0011】これにより、揚水遮断運転時の振動が大幅
に低減され、ポンプ設備に種々の悪影響がおよぶ不都合
を回避できる。また、短時間で羽根車2に対する水Wの
攪拌負荷が全くかからなくなるので、原動機の負荷を小
さくして、揚水遮断運転時の燃料消費量もしくは電力消
費量などを低減することができる。勿論、水温の上昇を
招くことはないので、温度上昇対策のための特殊構造は
不要になる。他方、排水運転中は、エアーロック防止弁
15が弁閉されるので、排水運転中において揚水が逃が
し管13から逃げるのを防止できる。このため、ポンプ
効率の低下が回避されるとともに、逃がし孔12および
逃がし管13の口径を大きくして、逃がし流量を大きく
することが可能になるので、エアーロック運転時間をよ
り一層短縮させることができる。さらに、エゼクター1
6の吸引作用により、逃がし管13の折返し水平部13
Cの高さ位置の設定自由度が増大するので、水平部13
Cを床14よりも相当高位置に設定しても、サイホン作
用が遮断されることはない。
【0012】なお、前記実施例では、立軸ポンプPを使
用して説明しているが、本発明は、他のポンプにも適用
できる。また、エアーコンプレッサ17に代えてポンプ
を使用し、高圧空気に代えて高圧水をエゼクター16の
絞り部16Aに供給するように構成してもよい。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、揚水遮断後に揚水管内に残存している水を
サイホン作用とエゼクターの吸引作用との協働により速
やかに排出できるので、羽根車によって残存水を攪拌す
るエアーロック運転時間を大幅に短縮できる。したがっ
て、揚水遮断運転時の燃料消費量もしくは電力消費量な
どを低減できるとともに、残存水の温度上昇を防ぐこと
ができるので、温度上昇対策のための特殊構造は不要に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す概略構成図であ
る。
【図2】エゼクターと逃がし管との接続構造を示す拡大
断面図である。
【図3】従来例の概略構成図である。
【符号の説明】
1 主軸 2 羽根車 3 羽根車室 4 揚水管 5 吸込管 6B 大気開放吸気管 12 逃がし孔 13 サイホン状の逃がし管 13A 逃がし管の出口 15 エアーロック防止弁 16 エゼクター 16A エゼクターの絞り部 16B エゼクターの吸引室 17 エアーコンプレッサ(高圧流体供給源) 18 高圧空気供給管(高圧流体供給管) 19 高圧空気供給弁(高圧流体供給弁) P 排水ポンプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸に固着された羽根車が羽根車室に回
    転自在に収容され、この羽根車室の上流側に吸込管が連
    設され、羽根車室の下流側に揚水管が連設されていると
    ともに、前記吸込管に大気開放吸気管を接続した排水ポ
    ンプにおいて、前記羽根車の直下流位置もしくは直下流
    位置の付近に逃がし孔が貫設され、この逃がし孔にサイ
    ホン状の逃がし管が接続され、このサイホン状の逃がし
    管がエアーロック防止弁によって開閉できるように構成
    されているとともに、前記サイホン状の逃がし管の出口
    がエゼクターの絞り部を装入した吸引室に開口して接続
    され、前記絞り部に高圧流体供給源から高圧流体を供給
    する高圧流体供給管が接続され、この高圧流体供給管が
    高圧流体供給弁によって開閉できるように構成されてい
    ることを特徴とする排水ポンプのエアーロック運転時間
    短縮構造。
JP26002495A 1995-10-06 1995-10-06 排水ポンプのエアーロック運転時間短縮構造 Pending JPH09100793A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114320948A (zh) * 2021-12-16 2022-04-12 宿州市勃普利尔自动化科技有限公司 一种液下泵快速自动排水装置及其使用方法

Cited By (2)

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