TW202246619A - 附空氣管的潛水泵及其設備 - Google Patents

Abstract

即便吸入口側的水位為可全量排水運轉的最低水位以下，仍可維持額定轉速下的運轉，抑制泵的反覆啟動與停止。在橫軸的潛水斜流泵1中，與葉輪32相向地配置有噴出口65，經抽吸的空氣是自設於吸入罩5的噴出口65所供給。在水位下降時，在即將進入氣水混合運轉之前的時機從噴出口65供給空氣。潛水斜流泵1的殼體2內的水瞬間回落，葉輪32不再使水噴出，因此泵內壓力下降，舌閥4藉由自重與外水的壓力而關閉，成為葉輪32暴露於空氣中的空氣中待機運轉（電動機3以額定轉速繼續旋轉驅動狀態）。振動小，對電動機3的負擔少。而且，若在空氣中待機運轉中水位上升，則阻斷來自噴出口65的空氣，瞬間轉變為全量排水運轉。

Description

附空氣管的潛水泵及其設備

本發明是有關於一種附空氣管的潛水泵及其設備。更詳細而言，本發明是有關於一種在被固定地配置於橫斷河川等而設的水閘的門體的潛水泵中，即便吸入口側的水位為可全量排水運轉的最低水位以下，仍可維持額定轉速下的運轉，抑制泵的反覆啟動與停止的附空氣管的潛水泵及其設備。

在潛水泵中，當吸入口側的水位達到一定水位以下時，空氣會從吸入口被吸入至泵殼體而造成氣水混合運轉，從而導致排水量下降，振動或噪音變大。因此，當吸入口側的水位達到一定水位以下時，會暫時停止泵的運轉，隨後在流入量增大而吸入口側的水位上升時，再次啟動泵。此種情況下，若對應於吸入口側的水位來頻繁地反覆進行泵的開、關，則運轉管理繁瑣，且泵的啟動、停止的頻率變得繁瑣，對潛水電動機以及啟動器的負擔變大，因而不佳。

專利文獻1所記載的泵閘（bump gate）是藉由在泵的吸入口的上部設置具備整流效果的吸入罩，以抑制空氣吸入渦流、水中渦流的產生，從而直至更低水位仍可運轉。專利文獻2所記載的先行待機運轉泵在自排水運轉切換為保持運轉時，為了防止異常振動或噪音，在作為立軸的泵的主軸內設有壓縮空氣供給通路。該壓縮空氣供給通路自葉輪的入口側噴出壓縮空氣，使噴出管內的殘存水快速回落至供水井，以將可與泵井的水位無關地進行全速運轉的保持運轉設為短時間。進而，專利文獻3所記載的潛水泵在吸入口側的水位下降時，自設於吸入罩的缺口或進氣管吸入空氣，進行氣水混合運轉而使排水量下降，即便吸入口側的水位為全量排水運轉時的水位以下，亦維持額定轉速下的運轉，抑制泵的反覆開、關。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2003-3450號公報 [專利文獻2]日本專利特開平8-312580號公報 [專利文獻3]WO2016/178387

[發明所欲解決之課題]

然而，專利文獻1所記載的泵是防止連續性的空氣吸入渦流的產生，且防止當吸入空氣時所產生的振動噪音，但會對應於吸入口側的水位來反覆進行泵的開、關，並非即便為最低水位以下仍可進行額定轉速下的運轉者。專利文獻2所記載的先行待機運轉泵是葉輪的驅動軸為立軸的泵，並未設想橫軸或斜軸。專利文獻3所記載的潛水泵為橫軸，當達到一定水位以下時導入空氣，但在氣水混合運轉中，振動或噪音變大，排水量亦下降。而且，當水位進一步下降時，若在失去了排水量的狀態下以額定轉速運轉，則氣水混合運轉會轉變為空氣中待機運轉，但該氣水混合運轉為儘可能短時間或事實上沒有為佳。 本發明是在如上所述的背景下發明者，達成以下的目的。 本發明的目的在於，使用空氣開閉閥來提供無氣水混合運轉的、附空氣管的潛水泵及其設備。 本發明的另一目的在於，提供一種即便吸入口側的水位為可全量排水運轉的最低水位以下，仍可維持額定轉速下的運轉，抑制泵的反覆啟動與停止的附空氣管的潛水泵及其設備。 [解決課題之手段]

為了解決所述課題，本發明採用下述手段。 即，第一發明的附空氣管的潛水泵的特徵在於，其在潛水泵中包括空氣管與空氣開閉閥， 所述潛水泵包括： 殼體，在其中一側具有吸入口且在另一側具有排出口； 電動機，被固定於所述殼體內，用於進行旋轉驅動； 葉輪，連結於所述電動機的輸出軸的軸心為水平的橫方向或所述軸心自水平傾斜規定角度而配置的所述輸出軸，受到旋轉驅動；以及 吸入罩，被固定於所述殼體，且形成有用於吸入流體的開口部， 所述空氣管用於自配置於所述葉輪的上游側且所述潛水泵內的噴出口將空氣抽吸至所述潛水泵內， 所述空氣開閉閥用於進行空氣向所述空氣管的供給或阻斷。

第二發明的附空氣管的潛水泵如第一發明的附空氣管的潛水泵，其特徵在於，所述附空氣管的潛水泵是受所述葉輪驅動的流體的流路相對於所述軸心而傾斜的潛水斜流泵、或所述流體的流路為所述軸心方向的潛水軸流泵。 第三發明的附空氣管的潛水泵如第一發明或第二發明的附空氣管的潛水泵，其特徵在於包括：水位計，偵測所述吸入口側的水位；以及開閉閥控制部件，根據所述水位計的水位檢測值來控制所述空氣開閉閥的開閉。

第四發明的附空氣管的潛水泵如第三發明的附空氣管的潛水泵，其特徵在於，所述開閉閥控制部件在開閉所述空氣開閉閥時的水位為所述水位的上升時與所述水位的下降時進行不同的控制。 第五發明的附空氣管的潛水泵如第一發明至第四發明的附空氣管的潛水泵，其特徵在於，所述噴出口中，所述噴出口的中心軸與所述軸心平行地配置。

第六發明的附空氣管的潛水泵如第一發明至第五發明的附空氣管的潛水泵，其特徵在於，所述噴出口是與所述葉輪相向地配置。 第七發明的附空氣管的潛水泵如第一發明至第六發明的附空氣管的潛水泵，其特徵在於，所述空氣管連接於所述吸入罩或所述殼體。 第八發明的附空氣管的潛水泵設備的特徵在於，其是使用第一發明至第七發明的附空氣管的潛水泵的潛水泵設備，其中，所述附空氣管的潛水泵被搭載於橫斷河川或水渠的水閘或閘口。 [發明的效果]

本發明的附空氣管的潛水泵及其設備中，若吸入口側水位成為可全量排水運轉的最低水位以下，則自空氣管供給空氣，因此可自全量排水運轉瞬間轉變為空氣中待機運轉。若在空氣中待機運轉中吸入口側水位上升，則阻斷空氣，從而可自空氣中待機運轉瞬間轉變為全量排水運轉。因而，使氣水混合運轉設為短時間而結束或者消除氣水混合運轉，因此既可減小振動，又可維持額定轉速下的運轉，抑制泵的反覆啟動與停止。

〔第一實施形態的潛水斜流泵1〕 以下，基於圖式來說明本發明的第一實施形態。圖1是表示本發明的第一實施形態的潛水斜流泵1的縱剖面圖。如圖1所示，本發明的第一實施形態的潛水斜流泵1經由托架101等並利用螺栓等而固定於橫斷河川、水渠、排水溝等而設的水閘或閘口的門體100。再者，亦可為將潛水斜流泵1的殼體2的凸緣部直接固定於水閘或閘口的門體100的結構。該些結構是將潛水泵搭載於水閘（gate）而將兩者一體化者，被稱作閘泵（商標註冊第2585973號，一般名稱為「泵閘」）。

本實施形態的潛水斜流泵1為自葉輪32噴出的流體的流動是從輸出軸31的中心線朝傾斜方向輸送流體的被稱作斜流泵者。潛水斜流泵1具有殼體2，所述殼體2在其中一側具有吸入口21（圖1的左側）且在另一側（圖1的右側）具有排出口22。在殼體2的內部，固定有用於驅動葉輪32旋轉的電動機3。在潛水斜流泵1的電動機3中，在吸入口21側安裝有輸出軸31，在輸出軸31固定有葉輪32，電動機3的旋轉扭矩被傳遞至葉輪32。與葉輪32更下游側鄰接地，在殼體2的內周與油室34的外周之間，固定有引導葉片33。引導葉片33對由葉輪32所汲取的水進行引導。

在殼體2的排出口22側，配置有可開閉地受到支持的舌閥4。該舌閥4是以配置於殼體2的上部的支點4a擺動自如地安裝。舌閥4在來自排出口22的水的噴出壓力低時，藉由自重而關閉，當水的噴出壓力變高時，以上部的支點4a為中心而打開，藉此，可進行來自排出口22的水的排出。在殼體2的吸入口21，固定有用於將水順暢地引導至吸入口21的吸入罩5。吸入罩5的前端的開口部53自水平朝向斜下方（迎角θ），自該開口部53吸入上游側的河川水。

如圖1所示，潛水斜流泵1中，該輸出軸31的軸心311是水平地配置。若將自水渠的底面102直至吸入罩5的開口部53的上緣（吸入引導板511的下表面）531為止的高度設為Y1，將自水渠的底面102直至葉輪32的下端為止的高度設為Y3，則Y1配置於較Y3為高的位置。再者，吸入罩5的開口部53的上緣531被配置於較電動機3的輸出軸31的軸心311為低的位置。開口部53的下緣532自水渠的底面102為Y2的高度。水位為開口部53的下緣532的水位Y2以下時，為較直至葉輪32的下端為止的高度Y3更低的位置，因此潛水斜流泵1不會吸入河川水。圖1的左側所示的水位表示了在本發明的第一實施形態的潛水斜流泵1的運轉中，水位下降時或水位上升時的可全量排水運轉的水位與待機運轉水位（空氣中待機運轉）的邊界。

空氣供給回路60 圖2是表示用於向潛水斜流泵1供給或阻斷空氣的空氣供給回路60的概要的方塊圖。空氣供給回路60包含水位計70、電動閥控制電路71、電動空氣閥63、空氣管64及噴出口65等。作為大氣的空氣藉由潛水斜流泵1的運轉中的抽吸力（負壓），通過電動空氣閥63、空氣管64而自噴出口65被抽吸至殼體2內。噴出口65被配設於安裝至吸入罩5的空氣管64。電動空氣閥63被收納在經水密地密封以免被水淋濕的收納室66內（參照圖1）。作為管的噴出口65的中心軸線是與潛水斜流泵1的輸出軸31的軸心311平行地配置。更準確而言，噴出口65的中心軸線被配置於較輸出軸31的軸心311為低的位置。即，與葉輪32相向地，在較軸心311為低的位置配置有噴出口65。

因此，自噴出口65抽吸的空氣一邊藉由該空氣的浮力而稍稍朝向上方，一邊在葉輪32的中心方向與葉輪32的上下被大致均勻地吸入。電動空氣閥63的開閉時機是由電動閥控制電路71予以控制。水位計70始終測量上游側的河川的水位，是利用水壓等來測量該水位。其結構、功能為周知技術，省略其說明。電動閥控制電路71在潛水斜流泵1運轉時，一邊觀察水位計70的水位，一邊控制電動空氣閥63的開閉。電動空氣閥63的開閉控制是對應於由水位計70所偵測的水位來進行。圖1中，在最左部表示了自水位下降時的全量排水運轉時切換為空氣中待機運轉時，打開電動空氣閥63的水位。在其右側表示了在水位上升時，自空氣中待機運轉切換為全量排水運轉時的關閉電動空氣閥63的水位。

在水位下降時與水位上升時，電動空氣閥63開閉的水位位置不同的理由如下。即，在水位的上升時與下降時，為了避免氣水混合運轉，『在水位下降時，若水位位於吸入罩5的開口部53的上緣531附近為止，則殼體2內將以滿水狀態進行全量排水運轉，若水位低於上緣531，則會自吸入罩5吸入空氣。在成為上緣531附近的水位的「空氣閥打開水位」（本實施形態中，自上緣531高10毫米左右的水位）打開電動空氣閥63，自空氣管64將空氣抽吸至殼體2內，使殼體2內的水一下子回落，瞬間自全量排水運轉轉變為空氣中待機運轉。』而且，『在水位上升時，當水位達到葉輪32的60%以上的高度時，葉輪32自身可噴出殼體2內的水。在水位上升時的該附近的水位，為了確實地避免氣水混合運轉，在成為較該水位稍低的水位的「空氣閥關閉水位」（本實施形態中為葉輪32的55%左右的水位）關閉電動空氣閥63，阻斷來自空氣管64的空氣，若水位達到可全量排水運轉水位（葉輪32的約60%水位），則自空氣中待機運轉瞬間轉變為全量排水運轉。』基於以上的理由，在水位下降時與水位上升時，電動空氣閥63開閉的水位位置不同。

空氣供給回路60的運轉 圖3是表示空氣供給回路60的電動閥控制電路71的動作例的流程圖。該流程圖是將電動空氣閥63的「空氣閥打開水位」、「空氣閥關閉水位」設定為圖1所示的位置時的控制例。將電動機3（圖1）的電源設為接通（S1）。將設定電動機3的運轉時間的計時計數器設定為零，關閉為阻斷空氣的狀態的電動空氣閥63的閥（S2、S3）。該控制裝置的動作開始時，在控制上為全量排水運轉狀態。接下來，利用水位計70來測量取水側的水位，獲得水位資料（S4）。判斷該水位資料是否為「空氣閥關閉水位以上」（參照圖1）（S5）。

在S3中，電動空氣閥63關閉，在該S5中，在水位為「空氣閥關閉水位以上」的情況下（是），即，該水位並非空氣中待機運轉而是全量排水運轉區域的水位（參照圖1）。在此情況下（是），判斷是否為「電動空氣閥63：關閉？」（S12）。若電動空氣閥63已關閉（是），則為可全量排水運轉的狀態，將計時計數器設定為零（S14），返回「水位測量」（S4），繼續進行全量排水運轉。若電動空氣閥63尚未關閉（否），則關閉電動空氣閥63（S13），將計時計數器設定為零（S14），同樣返回「水位測量」（S4），繼續進行全量排水運轉。

S5中，若並非水位為「空氣閥關閉水位以上？」（否），則進而判斷是否該水位為「空氣閥打開水位以下？」（S6）。在該S6中，若水位為「空氣閥打開水位以下」（是），則意味著，不論此時的水位為「水位下降時」、「水位上升時」，均為空氣中待機運轉區域（參照圖1）。若判斷為該空氣中待機運轉區域（是），則必須打開電動空氣閥63，因此為了進行確認而前進至接下來的步驟S7，判斷是否為「電動空氣閥63：打開？」（S7）。若電動空氣閥63已打開（是），則前進至步驟S9。若電動空氣閥63已關閉（否），則由於是空氣中待機運轉區域，因此打開電動空氣閥63，設定使電動機3進行空氣中待機運轉的運轉時間（S8、S9）。關於該運轉時間的設定，由於是水位低的區域，無須超過需要地繼續空氣中待機運轉，因此設定電動機3的運轉時間。在S10中，判斷已轉變為空氣中待機運轉的時間是否為「運轉時間以上？」。

若該電動機3的運轉時間並非設定時間以上（否），則返回步驟S4，即，繼續進行空氣中待機運轉。若電動機3為運轉時間以上（是），則切斷電動機3的電源（步驟S11）。即，由於已設定的潛水斜流泵1的運轉時間已達到設定時間，因此停止運轉。另一方面，在S6中，若水位並非「空氣閥打開水位以下？」（否），則移轉至S15。此時的水位既非「空氣閥關閉水位以上？」（S5），亦非「空氣閥打開水位以下？」（S6），因此此時的水位表示「空氣閥打開水位」與「空氣閥關閉水位」之間的中間水位（參照圖1）。該中間水位是在水位上升時打開電動空氣閥63，在水位下降時關閉電動空氣閥63的設定區域。

在該S15的「電動空氣閥63：打開？」中，若電動空氣閥63已打開（是），則意味著為「水位上升時」的狀態。在「水位上升時」，為所述中間水位的水位區域為空氣中待機運轉區域。將電動空氣閥63設為保持打開的狀態，跳轉至S9，繼續進行空氣中待機運轉直至設定時間為止。即，在該中間水位電動空氣閥63已打開，則通常意味著水位正在上升，該水位意味著空氣中待機運轉水位。因此，電動空氣閥63仍保持打開的狀態。然後，跳轉至S4，繼續進行電動機3的運轉。在該步驟S15的「電動空氣閥63：打開？」中，尚未打開電動空氣閥63的情況（否）意味著為水位下降狀態。保持關閉電動空氣閥63的狀態而繼續進行運轉。即，在該中間水位電動空氣閥63尚未打開，則是水位正在下降的「水位下降時」，意味著為全量排水運轉區域的區域，在電動空氣閥63已關閉的狀態下，將計時計數器設定為零（S16），返回「水位測量」（S4），繼續進行全量排水運轉。

若概括以上的動作，則為如下所述的控制。例如，當操作員打開潛水斜流泵1的電動機3的開關（未圖示）而設為接通時，電動機3開始旋轉，汲取上游側的河川水而使其流向下游側。電動閥控制電路71根據來自水位計70的水位訊號來判斷當前的水位，控制電動空氣閥63的開閉，選擇是全量排水運轉還是空氣中待機運轉。並且，根據該水位為上升中、抑或是下降中，來改變電動空氣閥63的開閉時機。在水位為下降中，即便在全量排水運轉中吸入口側水位下降，只要如圖1所示，吸入口側水位高至「空氣閥打開水位」以上，便不會自開口部53吸入空氣，因此吸入罩5內以及殼體2內被水充滿。因而，潛水斜流泵1以額定轉速來繼續進行全量排水運轉。並且，當水位自全量排水運轉的水位下降時，一旦到達「空氣閥打開水位」的位置，則電動閥控制電路71打開電動空氣閥63，將空氣經由空氣管64供給至潛水斜流泵1。藉由該空氣的供給，潛水斜流泵1一下子成為空氣中待機運轉模式。

當水位自空氣中待機運轉上升時，一旦到達「空氣閥關閉水位」的位置，則電動閥控制電路71關閉電動空氣閥63，阻斷藉由空氣管64向潛水斜流泵1供給的空氣。藉由該空氣的阻斷，在本實施形態中，當水位達到葉輪32的60%以上時，成為葉輪32自身可噴出殼體2內的水的狀態，因此潛水斜流泵1一下子自空氣中待機運轉模式成為全量排水運轉模式。而且，在水位上升中，即便在全量排水運轉中吸入口側水位下降，如圖1所示，吸入口側水位為「空氣閥關閉水位」，且電動空氣閥63關閉，因此只要高於該水位，便不會自開口部53吸入空氣，因此吸入罩5內以及殼體2內被水充滿。因而，潛水斜流泵1以額定轉速來繼續進行全量排水運轉。「空氣閥打開水位」與「空氣閥關閉水位」在設置泵（潛水斜流泵1）的自然條件，準確而言，在現場條件下亦不同，因此可在實際設置的河川中進行運轉，根據其結果來決定最佳的水位。

當吸入口側水位較圖1的「空氣閥打開水位」下降時，自開口部53吸入空氣。在自該開口部53吸入空氣之前打開電動空氣閥63，通過空氣管64來供給空氣。其結果，潛水斜流泵1的吸入罩5內以及殼體2內的水瞬間回落，葉輪32不再使水噴出，因此泵內壓力下降，舌閥4藉由自重與外水的壓力而關閉，成為葉輪32暴露於空氣中的空氣中待機運轉（電動機3以額定轉速繼續旋轉驅動狀態），因此振動小，對電動機3的負擔少。即便吸入口側水位進一步下降，但若處於所設定的時間內（例如利用未圖示的計時器所設定），則繼續空氣中待機運轉。因而，本發明的第一實施形態的潛水斜流泵1無氣水混合運轉，因此振動少。本實施形態的潛水斜流泵1中，若吸入口側水位成為可全量排水運轉的最低水位以下，則自全量排水運轉瞬間轉變為空氣中待機運轉，若在空氣中待機運轉中吸入口側水位上升而達到可全量排水運轉水位（葉輪32的約60%水位），則自空氣中待機運轉瞬間轉變為全量排水運轉。其結果，無氣水混合運轉，可減小振動而維持額定轉速下的運轉。

當水位為吸入罩5的開口部53的下緣532的水位Y2以下時，在物理上無法吸入河川水，因此無須自空氣管64的噴出口65向殼體2內抽吸空氣，但在空氣中待機運轉的水位（參照圖1），在已打開電動空氣閥63的狀態下，若處於所設定的時間內（利用未圖示的計時器所設定），則繼續空氣中待機運轉。藉由該控制，可抑制潛水斜流泵1的反覆啟動與停止。圖4是表示本發明的本實施形態的潛水斜流泵（泵口徑為300毫米）1的電動機3的電流（A）與振動（註：X方向、Y方向、Z方向的合成振動）（μm）的圖表。圖4中，在使吸入口側水位自200毫米上升至600毫米後，使其下降至200毫米。如圖4所示，在水位上升時，自空氣中待機運轉瞬間轉變為全量排水運轉，在水位下降時，自全量排水運轉瞬間轉變為空氣中待機運轉，不會引起氣水混合運轉，因此電流（A）的變動與振動（μm）的變動小。

圖5是表示不包括空氣管的以往的潛水斜流泵（泵口徑為300毫米）的電動機3的電流（A）與振動（註：X方向、Y方向、Z方向的合成振動）（μm）的圖表。如圖5所示，以往的潛水斜流泵會自開口部53的上緣531吸入空氣而引起氣水混合運轉，因此自空氣中待機運轉向全量排水運轉的切換、以及自全量排水運轉向空氣中待機運轉的切換耗費時間，振動亦大。與此相對，本發明的第一實施形態的潛水斜流泵1如圖4所示，不會引起氣水混合運轉，因此自空氣中待機運轉向全量排水運轉的切換、以及自全量排水運轉向空氣中待機運轉的切換是瞬間進行，振動亦小。

〔第二實施形態的潛水軸流泵10〕 圖6所示的第二實施形態的潛水軸流泵10是與前述的第一實施形態為不同結構的泵。潛水軸流泵10是沿輸出軸31的軸心311方向輸送流體的泵，具有殼體2，所述殼體2在其中一側（圖6的左側）具有吸入口21且在另一側（圖6的右側）具有排出口22。在殼體2的內部，固定有用於進行旋轉驅動的電動機3。在電動機3中，在排出口22側安裝有輸出軸31，在輸出軸31固定有葉輪32，電動機3的旋轉被傳遞至葉輪32。在較葉輪32為吸入口21側（上游側），在殼體2的內周與油室34的外周之間固定有引導葉片33。引導葉片33對由葉輪32所汲取的水進行引導。

在殼體2，在排出口22側安裝有可開閉地受到支持的舌閥4。舌閥4在來自排出口22的水的噴出壓力低時，藉由自重而關閉，當水的噴出壓力變高時，以上部的支點4a為中心而打開，藉此，可進行來自排出口22的水的排出。在殼體2的吸入口21，固定有用於將水順暢地引導至吸入口21的吸入罩5。如圖6所示，吸入罩5是由一片以上的板材，以上板、側板等所形成。在第二實施形態的潛水軸流泵10中，配置有以與前述的第一實施形態同樣的原理而運作的空氣供給回路60。包含水位計70、電動閥控制電路71、電動空氣閥63、空氣管64、噴出口65等。

連結於電動空氣閥63的空氣管64被分支為兩個，作為大氣的空氣藉由潛水軸流泵10的運轉中的抽吸力，自分支管（未圖示）分別從兩個噴出口65被抽吸至殼體2內。兩個噴出口65被分別配置於電動機3的外周的左右，即，夾著電動機3的兩側而在吸入罩5內分別配置有噴出口65。該噴出口65被配設於固定至吸入罩5的空氣管64。噴出口65的中心軸線是與潛水軸流泵10的輸出軸31的軸心311平行地配置。準確而言，噴出口65的中心軸線被配置於較輸出軸31的軸心311稍低的位置。即，以與葉輪32的正面相向的方式，在較軸心311為低的位置配置有噴出口65。用於使第二實施形態的潛水軸流泵10的電動空氣閥63運轉的水位計、控制電路等實質上與第一實施形態的潛水斜流泵1相同，省略其說明。再者，如圖6的最左部所示，在水位下降時與水位上升時，電動空氣閥63開閉的水位位置不同的理由如下。即，在水位的上升時與下降時，為了避免氣水混合運轉，『在水位下降時，若水位位於吸入罩5的開口部53的上緣531附近為止，則殼體2內將以滿水狀態進行全量排水運轉，若水位低於上緣531，則會自吸入罩5吸入空氣。

在成為上緣531附近的水位的「空氣閥打開水位」（本實施形態中，自上緣531高10毫米左右的水位）打開電動空氣閥63，自空氣管64將空氣抽吸至殼體2內，使殼體2內的水一下子回落，瞬間自全量排水運轉轉變為空氣中待機運轉。』而且，『在水位上升時，當水位達到葉輪32的60%以上的高度時，葉輪32自身可噴出殼體2內的水。在水位上升時的該附近的水位，為了確實地避免氣水混合運轉，在成為較該水位稍低的水位的「空氣閥關閉水位」（本實施形態中為葉輪32的55%左右的水位）關閉電動空氣閥63，阻斷來自空氣管64的空氣，若水位達到可全量排水運轉水位（葉輪32的約60%水位），則自空氣中待機運轉瞬間轉變為全量排水運轉。』基於以上的理由，在水位下降時與水位上升時，電動空氣閥63開閉的水位位置不同。

[其他實施形態] 以上，對本發明的實施形態進行了說明，但本發明並不限定於該實施例。例如，前述的實施形態的電動空氣閥63是利用使用馬達的致動器來驅動的閥，但其亦可為使用螺線管電磁鐵的電磁閥。而且，前述的潛水斜流泵1以及潛水軸流泵10均為電動機3的輸出軸31以及與其連結的葉輪32的軸心沿水平的橫方向配置者。然而，亦可使該軸心自水平傾斜。而且，為了避免氣水混合運轉而供給至空氣管的空氣為大氣，但為了積極地使泵殼體內的水回落，亦可供給由鼓風機或壓縮機提供的加壓空氣。進而，前述的潛水斜流泵1以及潛水軸流泵10的吸入罩5的形狀根據潛水泵的結構而不同。因而，本發明中所說的吸入罩5並不限於泵本體的吸入側的罩，而為包含本體部分的概念。

1:潛水斜流泵 2:殼體 3:電動機 4:舌閥 4a:支點 5:吸入罩 10:潛水軸流泵 21:吸入口 22:排出口 31:輸出軸 32:葉輪 33:引導葉片 34:油室 53:開口部 60:空氣供給回路 63:電動空氣閥 64:空氣管 65:噴出口 66:收納室 70:水位計 71:電動閥控制電路 100:門體 101:托架 102:水渠的底面 311:軸心 511:吸入引導板 531:上緣 532:下緣 S1～S15:步驟 Y1、Y2、Y3:高度 θ:迎角

圖1是表示本發明的第一實施形態的包括空氣供給回路60的潛水斜流泵1的縱剖面圖。 圖2是表示用於向本發明的第一實施形態的潛水斜流泵1供給或阻斷空氣的空氣供給回路60的概要的說明圖。 圖3是表示用於向本發明的第一實施形態的潛水斜流泵1供給或阻斷空氣的電動閥控制電路71的動作的一例的流程圖。 圖4是表示使吸入口側水位上下時的本發明的第一實施形態的潛水斜流泵1的電流與振動的圖表。 圖5是表示使吸入口側水位上下時的以往的潛水斜流泵的電流與振動的圖表。 圖6是表示本發明的第二實施形態的包括空氣供給回路60的潛水軸流泵10的縱剖面圖。

1:潛水斜流泵

2:殼體

3:電動機

4:舌閥

4a:支點

5:吸入罩

21:吸入口

22:排出口

31:輸出軸

32:葉輪

33:引導葉片

34:油室

53:開口部

60:空氣供給回路

63:電動空氣閥

64:空氣管

65:噴出口

66:收納室

100:門體

101:托架

102:水渠的底面

311:軸心

511:吸入引導板

531:上緣

532:下緣

Y1、Y2、Y3:高度

θ:迎角

Claims (8)

1. 一種附空氣管的潛水泵，其特徵在於，其在潛水泵中包括空氣管與空氣開閉閥， 所述潛水泵包括： 殼體，在其中一側具有吸入口且在另一側具有排出口； 電動機，被固定於所述殼體內，用於進行旋轉驅動； 葉輪，連結於所述電動機的輸出軸的軸心為水平的橫方向或所述軸心自水平傾斜規定角度而配置的所述輸出軸，受到旋轉驅動；以及 吸入罩，被固定於所述殼體，且形成有用於吸入流體的開口部， 所述空氣管用於自配置於所述葉輪的上游側且所述潛水泵內的噴出口將空氣抽吸至所述潛水泵內， 所述空氣開閉閥用於進行空氣向所述空氣管的供給或阻斷。
2. 如請求項1所述的附空氣管的潛水泵，其中 所述附空氣管的潛水泵是受所述葉輪驅動的流體的流路相對於所述軸心而傾斜的潛水斜流泵、或所述流體的流路為所述軸心方向的潛水軸流泵。
3. 如請求項1或請求項2所述的附空氣管的潛水泵，其包括： 水位計，偵測所述吸入口側的水位；以及 開閉閥控制部件，根據所述水位計的水位檢測值來控制所述空氣開閉閥的開閉。
4. 如請求項3所述的附空氣管的潛水泵，其中 所述開閉閥控制部件在開閉所述空氣開閉閥時的水位為所述水位的上升時與所述水位的下降時進行不同的控制。
5. 如請求項1或請求項2所述的附空氣管的潛水泵，其中 所述噴出口中，所述噴出口的中心軸與所述軸心平行地配置。
6. 如請求項1或請求項2所述的附空氣管的潛水泵，其中 所述噴出口是與所述葉輪相向地配置。
7. 如請求項1或請求項2所述的附空氣管的潛水泵，其中 所述空氣管連接於所述吸入罩或所述殼體。
8. 一種附空氣管的潛水泵設備，其特徵在於， 其是使用如請求項1至請求項7中任一項所述的附空氣管的潛水泵的潛水泵設備，其中 所述附空氣管的潛水泵被搭載於橫斷河川或水渠的水閘或閘口。

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