JPS63189689A - 立軸ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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室軸ポンプに関す
る。

〔従来の技術〕

この種の室軸ポンプは、第３図に示すように、吸込ベル
マウス１０３を吸水面一り下に没水させて水を吸い上げ
るものである。ところで、こうした室軸ポンプには、設
置されているポンプの吸水井の形状や寸法及びポンプ運
転水量との関係で、吸水井の水位がポンプに対しあるレ
ベル以下になると渦を生じて空気を吸い込む最低水位レ
ベルがあり、この最低水位レベルＬＷＬは各室軸ポンプ
に固有であって、例えば吸込口からこの吸込入口Ｄｂ径
の１゜２〜１．７倍以上の位置となっている。そして、
水位がこの最低水位レベル以下になったときには、空気
吸込み渦の発生や呼吸現象等に起因して異常な振動や騒
音が生じる。したがって、吸水井等の水位が最低水位レ
ベル以下になると、通常はポンプの運転を停止してしま
うようにしている。

ところが、近年においては、都市化に伴う舗装率の進展
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前述の最低水
位レベル以下の水位となっ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、従来においては、水
位が最低水位レベル以下になったときに、水位の変動に
対応して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っている
。

〔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って高価な構成とな
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、上記制御装置のような対策を施さない場合には、
振動や騒音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いった問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、このような問題に鑑みなされたちので、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どのように
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
る室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〕

本発明の室軸ポンプは、前記目的を達成するために、ポ
ンプ固有の最低水位レベルより上方位置に羽根車が配設
されるとともに、羽根車入口付近に吸気弁に通じる吸気
通路が開口されていることを特徴とするものである。

〔作　用〕

本発明による室軸ポンプは、上記構成としたことにより
、水位が前述した最低水位レベル以下になったとき、吸
気弁を開いて吸気通路から羽根車入口付近に空気を送り
込むことができ、このようにして羽根車入口付近に空気
を送り込むと、吸込ベルマウス内の水が真空破壊によっ
て落下し、且つこのとき羽根車が水面上に露呈している
ことと合わせて、何等問題のない気中運転を可能とする
。

〔実施例〕

以下、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。

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が連結されている。また、揚水管４の上方
側には、吐出弁５が介装された吐き出しエルボ６が接続
されている。

羽根車１は、このポンプの最低水位レベルＬＷＬより上
方の位置に配設されており、吸込ベルマウス３はその先
端３ａが前記最低水位レベルＬＷＬに対し必要十分なだ
け没水できるように、連結筒７を介して下側のケーシン
グ２２に接続されている。尚、前記最低水位レベルＬＷ
Ｌは、ポンプ没水時にこれ以下になると空気を吸い込ん
でしまう水位に相当するポンプ固有の特定部位である。

即ち、第３図に示した従来における同種の室軸ポンプの
吸込ベルマウス１０３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、羽根車を最低水位レ
ベルＬＷＬより上方に配設した状態において既存のポン
プの吸込ベルマウス１０３と同一高さに位置する。第３
図の他の部位については第１図と対応して同一符号を付
している。

尚、連結筒７は吸込ベルマウス３と一端に形成されてい
てもよいし、逆にケーシング２２と一体に形成されてい
てもよく、あるいはケーシング２２と連結筒７及び吸込
ベルマウス３が一体に形成されていても差支えない。

８は吸込ベルマウス３の吸込口からポンプ内部に挿入さ
れた吸気通路であって、この吸気通路８はその先端８ａ
がポンプ内部において前記羽根車１人口付近に開口して
いる。また、この吸気通路８には水位検出計９が検知し
た水位に基づいて発生する電気的な検知信号により開閉
制御される吸気弁１０が装備されている。尚、吸気弁１
０は、水位が下がってきたときは、水位が羽根車入口レ
ベルＩＬとなると開いてポンプ内に空気を流入し、水位
が上昇してきたときは、水位が前記羽根車入口レベルＩ
Ｌになると弁を閉じて空気の流入を停止するよう制御さ
れる。

次に、作用について説明すると、ピット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−Ｌ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前記水位レベル
札よりも下方のＢの領域になっても揚水作用に問題なく
、更に水位が低下して羽根車入ロレベル■Ｌ以下のＣの
領域になると、水位検出計９が検出した検知信号により
、吸気通路８に装備した吸気弁工０が開かれる。このと
き、ポンプ内は水位が下がっていくことにより負圧とな
っているから、前記吸気通路８を介して羽根車１人口付
近に空気が吸入される。そして、この空気の吸入によっ
て羽根車入口付近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、羽根車１は気中運転が行わ
れる。即ち、水位が図に示したＣ以下の領域においては
、気中運転されて揚水しないために空気吸造渦の発生や
呼吸現象は一切生じない。

水位が上昇する場合は、Ｃ’ｐＭ域がらＢ領域になった
とき、吸気通路８に装備した吸気弁１ｏを閉じると、羽
根車１の自吸効果により残留空気を吸い上げながら揚水
運転となる。したがって、Ａ、Ｂ。

Ｃの何れの領域においても振動や騒音の殆んどない安定
な運転を行うことができる。

以上のように上記実施例に示した車軸ポンプは、吸水井
水位が羽根車入口レベルＩＬより下になったときに、こ
の羽根車入口付近に開口させ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がらな
くても余裕をもって作動させることができる。しかしな
がら、羽根車入口付近に吸気させる時期は、水位降下時
には最低水位レベルＩＪＬに達してがらとしてもよい。

また、吸気通路８の開口位置は、羽根車入口付近として
いるが、このように羽根車入口付近に吸気通路８を開口
させた場合、水位が羽根車入口レベルＩＬに達した時点
で吸気を開始すれば、吸気通路８の先端８ａは未だ水中
に没していることもありえる。しかしながら、ポンプ内
の負圧の程度によっては、前記先端８ａがある程度水中
に没していたとしても、特に外的な吸気力を与えなくて
も空気はポンプ内に吸気される。したがって、吸気通路
の先端開口位置は、その設置条件等に鑑み必要に応じて
上下させることが可能である。

尚、上記実施例では、吸気弁１０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、水面に浮か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等の設定
レベル以下となったとき、前記リンク機構によって弁を
開くようにした機械的動作による吸気弁であってもよい
。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出信号に代えて
、前記連結筒７に圧力検出計を設け、水位が羽根車入口
レベルとなったときの連結筒内の内圧を計測したとき、
この圧力検出計が送出する検知信号により、前記吸気弁
１０を開弁するよにしてもよい。

第２図は、本発明の他の実施例による車軸ポンプを示し
ており、この実施例は渦流防止装置を設けて没水深さを
小さくする場合に適用したものであり、吸気通路１８は
水槽Ｐ′の壁内に形設されており、この水槽Ｐ″の底面
に形設したコーン２１の頂部に開口している。このよう
に、吸気通路は上記実施例のように管材を用いて形成さ
れたものである必要はない、また、ポンプ内に吸気可能
な位置であれば、吸気通路の開口位置は吸込ベルマウス
１３の下方、即ち最低水位レベルＬＷＬより下方に位置
していても差支えない。尚、この第２図に示した実施例
において、他の前記第１図に示した部位に対応するもの
には、同一の符号を付している。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明にょる車軸ポン
プによれば、水位が羽根車入口レベル等の設定レベル以
下となったときに、ポンプ内に空気を吸気して気中運転
に切り替えることができ、ポンプを運転し続けていなが
ら、渦の吸い込みや呼吸現象を一切生じることなく振動
や騒音を格段に軽減するようにすることができる。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成できるとともに、いかなる水位
においても安定に運転することが、可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の室軸ポンプの一実施例の側面図、第２
図は他の実施例の要部断面説明図、第３図は従来の室軸
ポンプの側面図である。 １−羽根車　　８・−吸気通路 １〇−吸気弁 ＬＷＬ・−・−最低水位レベル　ＩＬ・−羽根車入口レ
ベル特許出願人　　久保田鉄工株式会社 代　理　人　　弁理士　鈴江孝− 第１図 第３図 弓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポンプ固有の最低水位レベルより上方位置に羽根
   車が配設されるとともに、羽根車入口付近に吸気弁に通
   じる吸気通路が開口されていることを特徴とする立軸ポ
   ンプ。