JPH1061597A

JPH1061597A - ポンプ吸込水路

Info

Publication number: JPH1061597A
Application number: JP22104296A
Authority: JP
Inventors: Takahide Nagahara; 孝英長原; Akira Manabe; 明真鍋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-08-22
Filing date: 1996-08-22
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】ポンプ吸込水路がポンプ据付部の上流で開水
路から閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口付近に水面の
存在しないクローズ型の吸込水路において、水路全体の
流速が従来空気吸込現象が発生していたレベル以上であ
っても空気の吸込みを防止し、安定したポンプの運転と
吸込水路の小形化を可能にする吸込水路形状を提供す
る。【解決手段】ポンプ吸込水路のクローズ型の吸込水路
１において、開水路から閉水路に移行する付近に吸込水
路を鉛直方向に分割する水路分割構造物１２を設け、そ
れぞれの流路の流速が、水面１１に接した流路ａが小さ
く、吸込水路底面６に接した流路ｂが大きくなるように
二つの流路のポンプ吸い込み口５側の合流点における開
口部１３の開口比率を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポンプ吸込水路に係
わり、特に吸込水路がポンプ据付部の上流で開水路から
閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口付近において水面が
存在しないクローズ型の吸込水路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の急速な都市化の拡大に伴い、降雨
による下水量が増加している。これに対応し排水機場は
大容量のポンプを複数台設けるなど大規模化している傾
向がある。一方、都市近隣での地価高騰による建設用地
取得難を理由に今後の大規模排水機場には地下数十メー
トルの大深度地下に建設が計画されているものがある。
そのため排水機場建設費用削減の目的で排水機場全体が
省スペース化され、吸込水路の流路断面積は縮小傾向に
あり、且つポンプ流量の増大に伴い吸込水路はより高流
速化する傾向にある。

【０００３】従来の排水機場では、図１１に示すよう
に、排水ポンプの吸込み口付近に水面が存在する構成の
ものが多くみられたが、排水機場の大深度化などの理由
から、大容量の排水ポンプの吸込水路はポンプ吸い込み
口付近において水面が存在しないクローズ型の吸込水路
が採用される場合が多い。この場合、吸込水路において
は水面（大気と接する水面）を持つ開水路から閉水路に
移行する部分が存在し、その位置では水路の流速がある
レベル以上になると、水面から空気を吸い込む渦（空気
吸込渦）が発生することが判っており、その防止が課題
となっている。従来の技術では水路の流速が空気吸込渦
を生じないレベルになるように水路の断面積、水位を適
正に設計するか、或は例えば特開平６-２７２２９９号
公報記載の様に吸込水路の呑口部の上壁（水流に対して
直角方向をなす壁）を上流側に傾斜させ、更に呑口部の
上流から呑口部にかけて吸込水路を幅方向に徐々に狭
め、吸込水路の開水路から閉水路に移行する部分の流路
形状の急変を防ぐなどして空気吸込渦の発生を抑制して
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ポ
ンプを大容量化して吸込水路の流量を増大した場合、吸
込水路の流速を空気吸込渦が生じないレベルの流速とす
る為に、設計段階において吸込水路の断面積を大きくせ
ざるを得ないので、排水機場の省スペース化が不可能で
あった。また流路形状を工夫する場合についても、図１
０に示すようなクローズ型の吸込水路において、水路呑
口９の上部の呑口部上壁１０を吸込水路の上流側に傾斜
させることで、呑口部上壁１０付近の水面から発生する
空気吸込渦は抑制できるが、水路の流速があるレベル以
上の場合は、水面付近の流れが呑口部上壁１０に衝突し
て水面が乱れ、気泡が発生して立軸ポンプ４に吸込まれ
る空気吸込現象が生じていた。

【０００５】ポンプ運転中に、ポンプに吸い込まれる水
のなかに空気が混入すると、騒音や振動、軸スラストの
増加などの悪影響が生じる場合がある。特に上記の様な
排水機場の大容量化、大深度化に伴い、排水ポンプが従
来に比較して大容量且つ小形、高揚程化する為、インペ
ラに生じるエネルギーは増大傾向にあり、空気混入の影
響は従来よりも重大さを増している。また混入する空気
の量が膨大な場合、一時的にポンプ運転による揚水が不
可能になる場合も考えられる。

【０００６】本発明の目的は、ポンプ吸込水路がポンプ
据付部の上流で開水路から閉水路に移行し、ポンプ吸い
込み部付近に水面が存在しないクローズ型の吸込水路に
おいて、ポンプに吸い込まれる水のなかへの空気の混入
を防止し、安定したポンプの運転を維持し、かつ、吸込
水路の小形化を可能とすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明の第１の手段は、ポンプ吸込水路のポンプ据
付部の上流において開水路から閉水路に移行し、ポンプ
吸い込み口付近に水面が存在しないクローズ型の吸込水
路において、前記吸込水路の開水路から閉水路に移行す
る付近に水流方向に延在して吸込水路を水面側と水路底
面側の少なくとも二つに分割する水路分割構造物を設
け、該水路分割構造物のポンプ吸い込み口側末端で両水
路を合流させ、分割された二流路の内の吸込水路の水面
に接した流路の流速が小さく、底面に接した流路の流速
が大きくなるように二つの流路のポンプ吸い込み口側の
合流点における開口比率を設定した事を特徴とする。

【０００８】上記目的を達成する本発明の第２の手段
は、上記第１の手段において、前記水路分割構造物を複
数段互いにほぼ平行するように設けて吸込水路を鉛直方
向に多層化し、且つ、それぞれの流路の流速が鉛直方向
に段階的に変化して、水面に接した流路の流速が最も小
さく底面に接した流路の流速が最も大きくなるように、
各流路のポンプ吸い込み口側の合流点における開口比率
を設定したことを特徴とする。

【０００９】上記目的を達成する本発明の第３の手段
は、上記第１の手段において、前記水路分割構造物が、
水平方向に対して傾斜していることを特徴とする。

【００１０】上記目的を達成する本発明の第４の手段
は、上記第１の手段において、前記水路分割構造物の厚
さを、吸込水路の上流側と下流側で異なるようにしたこ
とを特徴とする。

【００１１】上記目的を達成する本発明の第５の手段
は、上記第２の手段において、前記複数の水路分割構造
物を、それぞれポンプ吸い込み口側が低くなるように水
平方向に対して傾斜させ、且つそれぞれの傾斜の勾配が
ほぼ同一となるように設けたことを特徴とする。

【００１２】上記目的を達成する本発明の第６の手段
は、上記第２の手段において、前記複数の水路分割構造
物を、それぞれ水平方向に対して傾斜させ、且つそれぞ
れの傾斜の勾配が異なるように設けたことを特徴とす
る。

【００１３】上記目的を達成する本発明の第７の手段
は、上記第２の手段において、前記複数の水路分割構造
物はそれぞれ水平方向の長さが異なることを特徴とす
る。

【００１４】上記目的を達成する本発明の第８の手段
は、ポンプ吸込水路のポンプ据付部の上流において開水
路から閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口付近に水面が
存在しないクローズ型の吸込水路において、前記吸込水
路の開水路から閉水路に移行する付近に水流方向に延在
して吸込水路を水面側と水路底面側の少なくとも二つに
分割する水路分割構造物を設け、且つ該水路分割構造物
のポンプ吸い込み口側の端部に、該端部に沿うほぼ水平
かつ水流方向に垂直な直線を回動軸にして回動する板状
体を設け、該板状体は前記直線を含む平面に平行なもの
とし、更に吸込水路の水面付近の流速を検知する流速検
知手段を設け、この流速検知手段の出力を入力として前
記板状体の回動位置を制御して前記二つの流路のポンプ
吸い込み口側の合流点における開口比率を変化させる制
御手段を設けたことを特徴とする。

【００１５】上記目的を達成する本発明の第９の手段
は、上記第８の手段において、前記水路分割構造物を複
数設けて吸込水路を鉛直方向に複数段に分割、多層化
し、且つそれら複数の水路分割構造物のポンプ吸い込み
口側の端部それぞれに前記板状体が設けられ、前記制御
手段は、前記流速検知手段の出力を入力として各板状体
の回動位置を制御するものであることを特徴とする。

【００１６】上記目的を達成する本発明の第１０の手段
は、ポンプ吸込水路のポンプ据付部の上流において開水
路から閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口付近に水面が
存在しないクローズ型の吸込水路において、前記吸込水
路の開水路から閉水路に移行する付近に水流方向に延在
して吸込水路を水面側と水路底面側の少なくとも二つに
分割する水路分割構造物を設け、且つ該水路分割構造物
の水路上流側の端部に、該端部に沿うほぼ水平かつ水流
方向に垂直な直線を回動軸にして回動する板状体を設
け、該板状体は前記直線を含む平面に平行なものとし、
更に吸込水路の水面付近の流速を検知する流速検知手段
を設け、この流速検知手段の出力を入力として前記板状
体の回動位置を制御して前記二つの流路の上流側分岐点
における開口比率を変化させる制御手段を設けたことを
特徴とする。

【００１７】上記目的を達成する本発明の第１１の手段
は、上記第１０の手段において、前記水路分割構造物を
複数設けて吸込水路を鉛直方向に複数段に分割、多層化
し、且つそれら複数の水路分割構造物の水路上流側の端
部それぞれに前記板状体が設けられ、前記制御手段は、
前記流速検知手段の出力を入力として各板状体の回動位
置を制御することを特徴とする。

【００１８】上記目的を達成する本発明の第１２の手段
は、ポンプ吸込水路のポンプ据付部の上流において開水
路から閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口付近に水面が
存在しないクローズ型の吸込水路において、前記吸込水
路の開水路から閉水路に移行する付近に水流方向に延在
して吸込水路を水面側と水路底面側の少なくとも二つに
分割する水路分割構造物を設け、且つ該水路分割構造物
の水路上流側の端部及びポンプ吸い込み口側の端部に、
該端部に沿うほぼ水平かつ水流方向に垂直な直線を回動
軸にして回動する板状体を設け、該板状体は前記直線を
含む平面に平行なものとし、更に吸込水路の水面付近の
流速を検知する流速検知手段を設け、この流速検知手段
の出力を入力として前記板状体の回動位置を制御して前
記二つの流路の上流側分岐点及びポンプ吸い込み口側合
流点における開口比率を変化させる制御手段を設けたこ
とを特徴とする。

【００１９】上記目的を達成する本発明の第１３の手段
は、上記第１２の手段において、前記水路分割構造物を
複数設けて吸込水路を鉛直方向に複数段に分割、多層化
し、且つそれら複数の水路分割構造物の水路上流側の端
部及びポンプ吸い込み側の端部それぞれに前記板状体が
設けられ、前記制御手段は、前記流速検知手段の出力を
入力として各板状体の回動位置を制御するものであるこ
とを特徴とする。

【００２０】上記目的を達成する本発明の第１４の手段
は、ポンプ吸込水路のポンプ据付部の上流において開水
路から閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口付近に水面が
存在しないクローズ型の吸込水路において、前記吸込水
路の開水路から閉水路に移行する付近において水流方向
に延在して吸込水路を水面側と水路底面側の少なくとも
二つに分割し、且つ鉛直方向に平行に移動可能な水路分
割構造物を設け、更に吸込水路の水面付近の流速を検知
する流速検知手段を設け、該流速検知手段の出力を入力
として前記水路分割構造物の鉛直方向の位置を制御して
前記二つの流路のポンプ吸い込み口側の合流点における
開口比率を変化させる制御手段を設けたことを特徴とす
る。

【００２１】上記目的を達成する本発明の第１５の手段
は、ポンプ吸込水路のポンプ据付部の上流において開水
路から閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口付近に水面が
存在しないクローズ型の吸込水路において、前記吸込水
路の開水路から閉水路に移行する付近において水流方向
に延在して吸込水路を水面側と水路底面側の少なくとも
二つに分割する水路分割構造物を設け、該水路分割構造
物をその上流側の端部、或はポンプ吸い込み口側の端
部、或はそれらの間の何れかを支点にして鉛直方向に回
動可能に構成し、更に吸込水路の水面付近の流速を検知
する流速検知手段を設け、該流速検知手段の出力を入力
として前記水路分割構造物の回動位置を制御して前記二
つの流路の上流側分岐点とポンプ吸い込み口側の合流点
における開口比率のいずれか一方もしくは双方を変化さ
せる制御手段を設けたことを特徴とする。

【００２２】上記目的を達成する本発明の第１６の手段
は、上記第１４または第１５の手段において、前記水路
分割構造物を複数設けたことを特徴とする。

【００２３】上記目的を達成する本発明の第１７の手段
は、上記第１乃至第１６の手段のいずれかにおいて、前
記水路分割構造物に、分割された流路間を連通する通路
及び蓋を設けたことを特徴とする。

【００２４】上記目的を達成する本発明の第１８の手段
は、上記第１乃至第１６の手段のいずれかにおいて、前
記水路分割構造物を、一部取り外し可能としたことを特
徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１から
図６を参照して説明する。

【００２６】図１は、本発明の第１の実施例に係わるク
ローズ型の吸込水路と立軸ポンプを示す断面の略図であ
る。図示の実施例は、羽根車２、回転軸３、ケーシング
１９からなる立軸ポンプ４がクローズ型の吸込水路１に
ポンプ据付部５において組み合わされ構成されている。
例えば排水ポンプ機場の場合、吸込水路１には河川或は
都市排水路から雨水等の排水が流入される様になってい
る。この様なクローズ型の吸込水路１は、通常水平或は
わずかに傾斜のついた吸込水路底面６と、吸込水路底面
６の水流方向両側に立ち上がる吸込水路側壁２０と、吸
込水路底面６に所定の間隔をおいて対向し両側の吸込水
路側壁２０にまたがってポンプ吸い込み部５から上流方
向に延びる吸込流路上面７で構成される吸込流路８を持
ち、吸込流路上面７の上流端は、水路呑口９の上方で上
流側に傾斜した呑口部上壁１０に接続し、この呑口部上
壁１０において水面１１と接している。すなわち、呑口
部上壁１０が水面１１と接した位置で開水路から閉水路
に移行し、水路のこの付近の位置を水路呑口９と呼ぶ。
吸込流路上面７は、ポンプ吸い込み部５近傍ではほぼ水
平であるが、上流側は上方に向かう傾斜が付いている。

【００２７】図１は吸込水路底面６が水平で、吸込流路
上面７は水路呑口９からポンプ吸い込み部５付近にかけ
て、ポンプ吸い込み部５に近づくにつれて水路底面６に
近づく方向に傾斜がついており、且つ呑口部上壁１０も
水路上流方向に傾斜し、水面１１が設計上の最低水位と
なっている場合のポンプ吸込水路形状を示している。

【００２８】このような吸込水路において本実施例で
は、水面１１と吸込水路底面６の間で吸込水路１を水面
側の吸込流路ａと水路底面側の吸込流路ｂの二つに鉛直
方向に二分割する水路分割構造物１２を設けた。水路分
割構造物１２は、吸込水路側壁２０の間に水路幅全体に
亘って設けられ、且つ吸込流路上面７付近から呑口部上
壁１０下方を通り、吸込水路１の上流方向に延びて吸込
水路を水面側の吸込流路ａと水路底面側の吸込流路ｂの
二つに分割する。水路分割構造物１２は、分割された吸
込流路ａ及び吸込流路ｂのポンプ吸い込み口側の開口部
１３の開口面積の比率（吸込流路ａから吸込流路８に流
れ込む水流の流路断面積と吸込流路ｂから吸込流路８に
流れ込む水流の流路断面積の比率）が異なるように、そ
して、吸込水路底面６に接した吸込流路ｂの流速が、水
面１１に接した吸込流路ａの流速よりも大きくなるよう
に、その下流端と吸込流路上面７の間隔及び水路底面６
からの距離が設定されている。

【００２９】この様に水路分割構造物１２を設けて吸込
水路１全体の流速分布を高さ方向に変化させ、吸込流路
ａの流速を呑口部上壁１０付近で空気吸込現象が発生す
る大きさ以下に抑え、且つ吸込流路ｂの流速を空気吸込
現象が発生する大きさ以上にすることで、ポンプへの気
泡の吸込みを防止しつつ、吸込水路全体の流速を従来以
上に大きくし、水路の流量を増大させることが可能とな
り、安定したポンプの排水運転を行う事ができる。また
特に図示しないが、図１の実施例の水路分割構造物１２
を水平ではなく、水面１１に対して傾斜させて設けても
同様の作用を得る事が出来る。

【００３０】なお、水路分割構造物１２の水流方向の長
さは、水路の深さや水流の流速に応じて適宜選定すれば
よい。

【００３１】図２は、本発明の第２の実施例に係わるク
ローズ型の吸込水路と立軸ポンプを示す断面の略図であ
る。図中、図１と同一符号の部分は前記第１の実施例と
同じ部分であるので説明は省略する。図２の実施例は、
図１で説明した水路分割構造物１２の厚さを吸込水路の
上流側で小さく、下流側で大きくして設けたものであ
る。図２の様にすることで、図１の実施例と同様の作用
を得られることはもちろん、吸込水路１から分割された
吸込流路ｂを通り吸込流路８に至る流路断面積の変化を
円滑にし、水路の抵抗を抑えて損失を小さくすることが
できる。

【００３２】図３は、本発明の第３の実施例に係わるク
ローズ型の吸込水路と立軸ポンプを示す断面の略図であ
る。図中、図１と同一符号の部分は前記の実施例と同じ
部分であるので説明は省略する。図３の実施例では、水
路分割構造物１２を吸込水路１に複数段、互いに平行に
設け、吸込水路を鉛直方向に複数分割し、且つ開口部１
３の開口面積の比率を分割されたそれぞれの流路で異な
るようにし、水面１１に接した流路の流速が最も小さ
く、吸込水路底面６に接した流路の流速が最も大きくな
るように、それぞれの流路の流速が段階的に変化するよ
うにした。図３の場合は吸込水路１を三つの吸込流路
ｃ，ｄ，ｅに分割した例である。この様に吸込水路１全
体の流速の分布を高さ方向に段階的に変化させ、水面１
１に接した吸込流路ｃの流速を呑口部上壁１０付近で空
気吸込現象が発生する大きさ以下に抑え、且つ吸込流路
ｄ，ｅの流速を空気吸込現象が発生する大きさ以上とす
ることで、前記図１の実施例と同様の作用が得られるこ
とはもちろん、それぞれ分割された流路の隣り合った流
路間の流速差が小さくなることによって、吸込水路全体
の流速分布が高さ方向に急変するのを抑制し、水路の抵
抗を小さくして損失を抑えることができる。また特に図
示はしないが、図３の実施例の複数の水路分割構造物１
２を傾斜させ且つそれぞれの傾斜の勾配が同一となる様
に設ける、或は傾斜させ且つそれぞれの傾斜の勾配が異
なるように設ける、更にそれぞれの水平方向の長さが異
なる水路分割構造物１２を設けるなどしても同様の作用
を得る事が出来る。この場合、水路分割構造物１２の水
流方向の傾斜は、水路分割構造物１２の下流端での流速
が所要の範囲内にあるかぎり、下流側が低くなる方向の
傾斜でも、上流側が低くなる方向の傾斜でもよい。

【００３３】図４は、本発明の第４の実施例に係わるク
ローズ型の吸込水路と立軸ポンプを示す断面の略図であ
る。図中、図１と同一符号の部分は前記の実施例と同じ
部分であるので説明は省略する。図４の実施例では、水
路分割構造物１２のポンプ吸い込み部５側の端部におい
て、該端部に沿うほぼ水平かつ水流方向に垂直な直線を
回動軸にして回動する板状体１５を設け、更に吸込水路
１の呑口部上壁１０付近の水面１１付近の流速を検知す
る流速検知手段としてピトー管或はプロペラ式等の流速
測定機器２１を設け、その流速の測定値に応じて板状体
１５をモータ等の駆動機器２２によって駆動して回動す
る構成となっている。ここで水面１１は設計上の最低水
位である。板状体１５は、前記直線を含む平面に平行な
ものとしてあり、回動角が０のとき、その面が水路分割
構造物１２の面の延長面上にくるようにしてある。

【００３４】図４の実施例では、流速測定機器２１に接
続して制御手段である演算装置２３が配置され、演算装
置２３の出力が駆動機器２２に送られるようになってい
る。演算装置２３は、流速測定機器２１から出力される
流速に応じた最適な板状体１５の回動角度を算出し、板
状体１５の回動角度が算出した回動角度になるよう、駆
動機器２２を制御する。

【００３５】また立軸ポンプ４は、羽根車２、回転軸
３、ケーシング１９、吐出しエルボ１６で構成され、吐
出しエルボの先は排水の最終流出部１７に通じている。
この場合、排水の最終流出部の外水面１８の水位と吸込
水路１の水面１１の水位との水位差は状況に応じて常に
変化するので、ポンプの吐出量も常に変化する。ここで
水位差が何等かの理由で減少した場合、一般にポンプの
吐出量は増加し、吸込水路全体の流速も増加する。この
時、水路分割構造物１２によって二つに分割された水面
側の吸込流路ｆ及び水路底面側の吸込流路ｇのポンプ吸
い込み口側の開口部１３における開口面積の比率が変わ
らない場合、特に水面１１に接した吸込流路ｆの流速も
増加し、空気吸込現象が発生する大きさ以上となってし
まう事が考えられるが、これを流速測定機器２１によっ
て検知し、板状体１５を適切に駆動して開口部１３の開
口比率を変化させる（吸込流路ｆの開口比率を低下させ
る）ことにより、空気吸込現象が発生する大きさ以下に
なるように吸込流路ｆの流速をコントロールする事が可
能となる。逆の動作も同様であり、水路全体の流速の変
化に応じて水面に接した流路ｆの流速を常に空気吸込現
象が発生しない適切な大きさにする事ができる。

【００３６】また、吸込水路１に水路分割構造物１２を
複数段、互いにほぼ平行するように設けて水路を鉛直方
向に複数に分割し、多層化した場合についても、水面１
１付近の流速を検知する流速測定機器２１及びそれぞれ
の水路分割構造物１２のポンプ吸い込み口側の端部に回
動する板状体１５を設けることで、同様の作用を得る事
が可能であり、更に、水路の抵抗を抑えて損失を小さく
する事ができる。

【００３７】図５は、本発明の第５の実施例に係わるク
ローズ型の吸込水路と立軸ポンプを示す断面の略図であ
る。図中、図１及び図４と同一符号の部分は前記の実施
例と同じ部分であるので説明は省略する。図５の実施例
は、水路分割構造物１２の開水路側（上流側）の端部
に、該端部に沿うほぼ水平かつ水流方向に垂直な直線を
回動軸にして回動する板状体１５を設けたもので、分割
された流路の開水路側の分岐点における開口部１３の開
口比率を、板状体１５の回動角度を変えることにより変
化させて図４の実施例と同様の作用を得るものである。
また、特に図示はしないが、水路分割構造物１２を複数
段設け、板状体１５を複数の水路分割構造物１２の開水
路側の端部それぞれに設けても、図５の実施例と同様の
作用が得られる。

【００３８】図６は、本発明の第６の実施例に係わるク
ローズ型の吸込水路と立軸ポンプを示す断面の略図であ
る。図中、図１及び図４と同一符号の部分は前記の実施
例と同じ部分であるので説明は省略する。図６の実施例
では、回動する板状体１５を、水路分割構造物１２の開
水路側（上流側）の端部及びポンプ吸い込み口側の端部
の双方に設け、分割された流路の開水路側の分岐点及び
ポンプ吸い込み口側の合流点における開口部１３の開口
比率を変化させて、図４及び図５の実施例の作用を得る
ものである。回動する板状体を、水路分岐点と合流点の
双方に設ける事でより細かな制御が可能となる。また、
特に図示はしないが、水路分割構造物１２を複数設け、
それぞれの開水路側の端部及びポンプ吸い込み口側の端
部の双方に回動する板状体１５を設けても、図６の実施
例と同様の作用が得られる。

【００３９】図７は、本発明の第７の実施例に係わるク
ローズ型の吸込水路と立軸ポンプを示す断面の略図であ
る。図中、図１及び図４と同一符号の部分は前記の実施
例と同じ部分であるので説明は省略する。図７の実施例
では、吸込水路を分割する水路分割構造物１２が、吸込
水路側壁２０の鉛直方向に設けられた移動用レール２４
に設置され、水路分割構造物１２自体が鉛直方向に平行
移動して、分割されたそれぞれの流路のポンプ吸い込み
口側の合流点における開口部１３の開口比率を変化させ
ることによって、図４の実施例他と同様の作用を得るも
のである。

【００４０】図８は、本発明の第８の実施例に係わるク
ローズ型の吸込水路と立軸ポンプを示す断面の略図であ
る。図中、図１及び図４と同一符号の部分は前記の実施
例と同じ部分であるので説明は省略する。図８の実施例
では、吸込水路を分割する水路分割構造物１２が、水路
分割構造物１２の開水路側（上流側）の端部に沿うほぼ
水平かつ水流方向に垂直な直線を回動軸にして駆動機器
２２によって鉛直方向に回動し、分割されたそれぞれの
流路のポンプ吸い込み口側の合流点における開口部１３
の開口比率を変化させることによって、図４の実施例と
同様の作用が得られる。また、特に図示しないが、水路
分割構造物１２を回動させる際の回動軸を、水路分割構
造物１２のポンプ吸い込み口側の端部、或は開水路側の
端部とポンプ吸い込み口側の端部の中間に設定して回動
させても、図８の実施例と同様の作用が得られる。ま
た、特に図示しないが、回動する水路分割構造物１２を
複数設けても、図８の実施例と同様の作用が得られる。

【００４１】図９は、本発明の第９の実施例に係わるク
ローズ型の吸込水路と立軸ポンプを示す断面の略図であ
る。図中、図１及び図４と同一符号の部分は前記の実施
例と同じ部分であるので説明は省略する。図９の実施例
は、これまでの実施例における水路分割構造物１２に、
分割された流路間を連通する通路２５及び蓋２６を設け
たものである。このような通路２５及び蓋２６を設ける
ことで、特に分割された吸込水路底面６に接した流路に
堆積した異物などを除去する作業を容易に行う事が可能
となる。また、排水運転時には通路の蓋を閉じる事によ
ってそれぞれの流路間を完全に分離する事が可能とな
る。また、特に図示しないが、水路分割構造物１２を一
部或は全部取り外し可能とする事でも図９の実施例と同
様の作用が得られる。

【００４２】なお、上記各実施例においては、上流側に
傾斜した呑口部上壁１０は上流側に傾斜したものとなっ
ているが、本発明を適用するには必ずしも上流側に傾斜
している必要はなく、垂直な呑口部上壁１０の場合でも
適用可能であり、上記実施例で得られる効果を同様に得
ることができる。また、上記各実施例においては、水路
分割構造物１２は、吸込水路１の幅全体に設けられてい
るが、必ずしも吸込水路１の幅全体に設けなくともよ
い。例えば、吸込水路側壁２０に沿う部分に取付け作業
を容易にするために幅１００ｍｍ程度の隙間を空けるよ
うにしてもよい。また、上記各実施例においては、水路
分割構造物１２は、平面で構成されているが、水流に直
角な断面形状が曲面をなしていても差し支えない。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、吸込水路が開水路から
閉水路に変化する部分で、水面付近の水流の流速を水面
から離れた深い部分の流速より小さくすることができる
ので、吸込水路全体としての流量を大きくし、かつ水流
への気泡の混入を防止することが可能となり、排水機場
の安定運転と占有面積低減の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わるクローズ型の吸
込流路と立軸ポンプを示す断面の略図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係わるクローズ型の吸
込流路と立軸ポンプを示す断面の略図である。

【図３】本発明の第３の実施例に係わるクローズ型の吸
込流路と立軸ポンプを示す断面の略図である。

【図４】本発明の第４の実施例に係わるクローズ型の吸
込流路と立軸ポンプを示す断面の略図である。

【図５】本発明の第５の実施例に係わるクローズ型の吸
込流路と立軸ポンプを示す断面の略図である。

【図６】本発明の第６の実施例に係わるクローズ型の吸
込流路と立軸ポンプを示す断面の略図である。

【図７】本発明の第７の実施例に係わるクローズ型の吸
込流路と立軸ポンプを示す断面の略図である。

【図８】本発明の第８の実施例に係わるクローズ型の吸
込流路と立軸ポンプを示す断面の略図である。

【図９】本発明の第９の実施例に係わるクローズ型の吸
込流路と立軸ポンプを示す断面の略図である。

【図１０】従来のクローズ型の吸込水路の課題を説明す
る水路断面の略図である。

【図１１】従来のポンプ吸い込み口付近に水面が存在す
る場合の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１吸込水路２羽根車３回転軸４立軸ポンプ５ポンプ吸い込み口６吸込水路底
面７吸込流路上面８吸込流路９水路呑口１０呑口部上
壁１１水面１２水路分割
構造物１３開口部１４孔１５板状体１６吐出エル
ボ１７流出部１８外水面１９ケーシング２０吸込水路
側壁２１流速測定機器２２駆動機器２３演算装置２４移動用レ
ール２５通路２６蓋ａ，ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ流路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプ吸込水路のポンプ据付部の上流に
おいて開水路から閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口付
近に水面が存在しないクローズ型の吸込水路において、
前記吸込水路の開水路から閉水路に移行する付近に水流
方向に延在して吸込水路を水面側と水路底面側の少なく
とも二つに分割する水路分割構造物を設け、該水路分割
構造物のポンプ吸い込み口側末端で両水路を合流させ、
分割された二流路の内の吸込水路の水面に接した流路の
流速が小さく、底面に接した流路の流速が大きくなるよ
うに二つの流路のポンプ吸い込み口側の合流点における
開口比率を設定した事を特徴とするポンプ吸込水路。
【請求項２】請求項１に記載のポンプ吸込水路におい
て、前記水路分割構造物を複数段互いにほぼ平行するよ
うに設けて吸込水路を鉛直方向に多層化し、且つ、それ
ぞれの流路の流速が鉛直方向に段階的に変化して、水面
に接した流路の流速が最も小さく底面に接した流路の流
速が最も大きくなるように、各流路のポンプ吸い込み口
側の合流点における開口比率を設定したことを特徴とす
るポンプ吸込水路。
【請求項３】請求項１に記載のポンプ吸込水路におい
て、前記水路分割構造物が、水平方向に対して傾斜して
いることを特徴とするポンプ吸込水路。
【請求項４】請求項１に記載のポンプ吸込水路におい
て、前記水路分割構造物の厚さを、吸込水路の上流側と
下流側で異ならせたことを特徴とするポンプ吸込水路。
【請求項５】請求項２に記載のポンプ吸込水路におい
て、前記複数の水路分割構造物を、それぞれポンプ吸い
込み口側が低くなるように水平方向に対して傾斜させ、
且つそれぞれの傾斜の勾配がほぼ同一となるように設け
たことを特徴とするポンプ吸込水路。
【請求項６】請求項２に記載のポンプ吸込水路におい
て、前記複数の水路分割構造物を、それぞれ水平方向に
対して傾斜させ、且つそれぞれの傾斜の勾配が異なるよ
うに設けたことを特徴とするポンプ吸込水路。
【請求項７】請求項２に記載のポンプ吸込水路におい
て、前記複数の水路分割構造物はそれぞれ水平方向の長
さが異なっていることを特徴とするポンプ吸込水路。
【請求項８】ポンプ吸込水路のポンプ据付部の上流に
おいて開水路から閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口付
近に水面が存在しないクローズ型の吸込水路において、
前記吸込水路の開水路から閉水路に移行する付近に水流
方向に延在して吸込水路を水面側と水路底面側の少なく
とも二つに分割する水路分割構造物を設け、且つ該水路
分割構造物のポンプ吸い込み口側の端部に、該端部に沿
うほぼ水平かつ水流方向に垂直な直線を回動軸にして回
動する板状体を設け、該板状体は前記直線を含む平面に
平行なものとし、更に吸込水路の水面付近の流速を検知
する流速検知手段を設け、この流速検知手段の出力を入
力として前記板状体の回動位置を制御して前記二つの流
路のポンプ吸い込み口側の合流点における開口比率を変
化させる制御手段を設けたことを特徴とするポンプ吸込
水路。
【請求項９】請求項８に記載のポンプ吸込水路におい
て、前記水路分割構造物を複数設けて吸込水路を鉛直方
向に複数段に分割、多層化し、且つそれら複数の水路分
割構造物のポンプ吸い込み口側の端部それぞれに前記板
状体が設けられ、前記制御手段は、前記流速検知手段の
出力を入力として各板状体の回動位置を制御するもので
あることを特徴とするポンプ吸込水路。
【請求項１０】ポンプ吸込水路のポンプ据付部の上流
において開水路から閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口
付近に水面が存在しないクローズ型の吸込水路におい
て、前記吸込水路の開水路から閉水路に移行する付近に
水流方向に延在して吸込水路を水面側と水路底面側の少
なくとも二つに分割する水路分割構造物を設け、且つ該
水路分割構造物の水路上流側の端部に、該端部に沿うほ
ぼ水平かつ水流方向に垂直な直線を回動軸にして回動す
る板状体を設け、該板状体は前記直線を含む平面に平行
なものとし、更に吸込水路の水面付近の流速を検知する
流速検知手段を設け、この流速検知手段の出力を入力と
して前記板状体の回動位置を制御して前記二つの流路の
上流側分岐点における開口比率を変化させる制御手段を
設けたことを特徴とするポンプ吸込水路。
【請求項１１】請求項１０に記載のポンプ吸込水路に
おいて、前記水路分割構造物を複数設けて吸込水路を鉛
直方向に複数段に分割、多層化し、且つそれら複数の水
路分割構造物の水路上流側の端部それぞれに前記板状体
が設けられ、前記制御手段は、前記流速検知手段の出力
を入力として各板状体の回動位置を制御するものである
ことを特徴とするポンプ吸込水路。
【請求項１２】ポンプ吸込水路のポンプ据付部の上流
において開水路から閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口
付近に水面が存在しないクローズ型の吸込水路におい
て、前記吸込水路の開水路から閉水路に移行する付近に
水流方向に延在して吸込水路を水面側と水路底面側の少
なくとも二つに分割する水路分割構造物を設け、且つ該
水路分割構造物の水路上流側の端部及びポンプ吸い込み
口側の端部に、該端部に沿うほぼ水平かつ水流方向に垂
直な直線を回動軸にして回動する板状体を設け、該板状
体は前記直線を含む平面に平行なものとし、更に吸込水
路の水面付近の流速を検知する流速検知手段を設け、こ
の流速検知手段の出力を入力として前記板状体の回動位
置を制御して前記二つの流路の上流側分岐点及びポンプ
吸い込み口側合流点における開口比率を変化させる制御
手段を設けたことを特徴とするポンプ吸込水路。
【請求項１３】請求項１２に記載のポンプ吸込水路に
おいて、前記水路分割構造物を複数設けて吸込水路を鉛
直方向に複数段に分割、多層化し、且つそれら複数の水
路分割構造物の水路上流側の端部及びポンプ吸い込み口
側の端部それぞれに前記板状体が設けられ、前記制御手
段は、前記流速検知手段の出力を入力として各板状体の
回動位置を制御するものであることを特徴とするポンプ
吸込水路。
【請求項１４】ポンプ吸込水路のポンプ据付部の上流
において開水路から閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口
付近に水面が存在しないクローズ型の吸込水路におい
て、前記吸込水路の開水路から閉水路に移行する付近に
おいて水流方向に延在して吸込水路を水面側と水路底面
側の少なくとも二つに分割し、且つ鉛直方向に平行に移
動可能な水路分割構造物を設け、更に吸込水路の水面付
近の流速を検知する流速検知手段を設け、該流速検知手
段の出力を入力として前記水路分割構造物の鉛直方向の
位置を制御して前記二つの流路のポンプ吸い込み口側の
合流点における開口比率を変化させる制御手段を設けた
ことを特徴とするポンプ吸込水路。
【請求項１５】ポンプ吸込水路のポンプ据付部の上流
において開水路から閉水路に移行し、ポンプ吸い込み口
付近に水面が存在しないクローズ型の吸込水路におい
て、前記吸込水路の開水路から閉水路に移行する付近に
おいて水流方向に延在して吸込水路を水面側と水路底面
側の少なくとも二つに分割する水路分割構造物を設け、
該水路分割構造物をその上流側の端部、或はポンプ吸い
込み口側の端部、或はそれらの間の何れかを支点にして
鉛直方向に回動可能に構成し、更に吸込水路の水面付近
の流速を検知する流速検知手段を設け、該流速検知手段
の出力を入力として前記水路分割構造物の回動位置を制
御して前記二つの流路の上流側分岐点とポンプ吸い込み
口側の合流点における開口比率のいずれか一方もしくは
双方を変化させる制御手段を設けたことを特徴とするポ
ンプ吸込水路。
【請求項１６】請求項１４または１５に記載のポンプ
吸込水路において、前記水路分割構造物を複数設けたこ
とを特徴とするポンプ吸込水路。
【請求項１７】請求項１乃至１６のいずれかに記載の
ポンプ吸込水路において、前記水路分割構造物に、分割
された流路間を連通する通路及び蓋を設けた事を特徴と
するポンプ吸込水路。
【請求項１８】請求項１乃至１６のいずれかに記載の
ポンプ吸込水路において、前記水路分割構造物は、一部
を取り外し可能としたことを特徴とするポンプ吸込水
路。