JP2002070127A

JP2002070127A - 排水ポンプ設備

Info

Publication number: JP2002070127A
Application number: JP2000255382A
Authority: JP
Inventors: Hideki Jinno; 秀基神野; Hiroyuki Kubota; 裕之久保田; Kazuhiro Nagaoka; 一宏長岡; Kazuyuki Sato; 一行佐藤
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2002-03-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ポンプ吸込流路の天井の一部が低くなってい
る排水ポンプ設備において、吸込水槽への水の流入が始
まり、吸込水槽水位が上昇してポンプ羽根車の一部が水
没状態になったら、ポンプを始動して排水できるように
し、吸込水槽水位の上昇に迅速に対応して排水できる排
水ポンプ設備を提供すること。【解決手段】ポンプ３を具備し、吸込水槽１の水面が
所定の水位になると、ポンプ３の羽根車９の一部が水没
し他の部分が吸込水面８より高位置にあって空気中に露
出し、ポンプ３の吸込流路の天井の低い個所７が吸込水
面８より低位置となることがある排水ポンプ設備におい
て、ポンプ３の羽根車９の空気中露出部に水を供給する
水供給手段を具備し、吸込水槽１の水位が前記所定の水
位となった場合に、ポンプ３の羽根車９の空気中露出部
に水供給手段より水を供給しながらポンプを始動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は吸込水槽に流入する
水をポンプで排水する排水ポンプ設備に関し、特に局地
的豪雨等により、排水設備に急激に多量の雨水が流入し
てくるのを迅速に排水するのに好適な排水ポンプ設備に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大都市では都市の発展開発に伴って流出
係数が増大すると共に、ヒートアイランド現象で局地的
豪雨が発生するようになり、洪水対策のための排水ポン
プ設備に急激に多量の雨水等が流入してくる場合が多く
なっている。従来、この種の排水設備は横軸又は斜軸の
ポンプを具備し、吸込水槽の水位が上昇してポンプ羽根
車全体が完全に水没してからポンプを始動するようにな
っている。

【０００３】このような排水ポンプ設備において、ポン
プ吸込流路の天井の一部が低くなっている場合がある。
この場合、吸込水槽に雨水等が多量に流れ込み水位が上
昇して上記ポンプ吸込流路の天井の一部が低くなってい
る個所より水位が上昇すると、ポンプ吸込流路内空気の
排出量が水位上昇速度に追従できず、ポンプ吸込流路内
水位の上昇速度が吸込水槽水位の上昇より遅くなる場合
がある。このようにポンプ吸込流路内水位の上昇が遅れ
るとポンプ羽根車の水没が遅れるから、ポンプの始動が
遅れ、迅速に排水できないという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、ポンプ吸込流路の天井の一部が低
くなっている排水ポンプ設備において、吸込水槽への水
の流入が始まり、吸込水槽水位が上昇してポンプ羽根車
の一部が水没状態になったら、ポンプを始動して排水で
きるようにし、吸込水槽水位の上昇に迅速に対応して排
水できる排水ポンプ設備を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、ポンプを具備し、吸込水槽の
水面が所定の水位になると、ポンプ羽根車の一部が水没
し他の部分が水面より高位置にあって空気中に露出し、
ポンプ吸込流路の天井の一部が該水面より低位置となる
ことがある排水ポンプ設備において、ポンプ羽根車の空
気中露出部分に水を供給する水供給手段を具備し、吸込
水槽の水位が前記所定の水位となった場合に、ポンプ羽
根車の空気中露出部に水供給手段より水を供給しながら
ポンプを始動することを特徴とする。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の排水ポンプ設備において、ポンプは横軸又は斜軸ポン
プであることを特徴とする。

【０００７】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の排水ポンプ設備において、水供給手段はポンプ
羽根車の空気中に露出した部分の上流側に水を供給又は
ポンプ羽根車の空中露出部の翼外周側に水を供給する水
供給手段であることを特徴とする。

【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の排水ポンプ設備において、水供給手段は前記ポンプ羽
根車より上流側のポンプケーシング又は該ポンプ羽根車
の翼外周側のポンプケーシングに取り付けられているこ
とを特徴とする。

【０００９】上記のように、吸込水槽の水位がポンプ羽
根車の一部が水没し他の部分が吸込水槽の水面より高位
置にあって空気中に露出し、ポンプ吸込流路の天井の一
部が吸込水槽の水面より低位置となった場合、ポンプ羽
根車の空気中露出部に水供給手段より少量の水を供給し
ながらポンプを始動するので、ポンプ羽根車の揚水作用
によってポンプ吸込流路内の空気を該ポンプ羽根車内の
水に巻き込み、下流側に排出するから、ポンプ吸込流路
内を満水にでき、吸込水槽の水位の急上昇に対応した迅
速な排水が可能となる。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４
のいずれか１つに記載の排水ポンプ設備において、ポン
プ吐出側に大気に連通する空気管を設けたことを特徴と
する。

【００１１】上記のようにポンプ吐出側に大気に連通す
る空気管を設けることにより、上記のように、ポンプ羽
根車の揚水作用によってポンプ羽根車内の水に巻き込ま
れ、下流側に排出された空気は、該空気管を通して大気
中に放出される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１は本発明に係る横軸のポン
プを具備する排水ポンプ設備の構成例を示す図で、図２
（ａ）はポンプ羽根車近傍の構成例を示す断面図、図２
（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１におい
て、１は雨水等が流れ込む吸込水槽であり、２は該吸込
水槽１に連通するポンプ吸込流路、３は該ポンプ吸込流
路２に配設された横軸のポンプ、４はポンプ３の吐出し
側に連通するポンプ吐出流路、５は該ポンプ吐出流路４
の吐出口側に配設された吐出水槽である。

【００１３】ポンプ吸込流路２の入口部にはスクリーン
６が設けられ、ごみ等のポンプ３の運転に支障となる物
体がポンプ吸込流路２に流れ込むのを防止している。ポ
ンプ吸込流路２の途中に天井の低い個所７があり、該天
井の低い個所７は吸込水面８がポンプ３の羽根車９の軸
芯レベルＬ１に達すると、該吸込水面８より下に位置す
る。１２は羽根車９を駆動するための原動機であり、該
原動機１２の出力は減速機１１で減速され羽根車９の回
転軸に伝達される。

【００１４】１３はポンプ吐出流路内に連通する空気管
であり、該空気管１３は大気中に連通しており、ポンプ
吐出水が吐出されることがないようにポンプ吐出水位よ
りも高い位置まで伸ばしてある。また、空気管１３の先
端部に自動空気抜き弁（図示せず）を設けて末端を低く
することもできる。１５はポンプ吐出流路４の途中に設
けられた吐出ゲートであり、該吐出ゲート１５は吐出ゲ
ート開閉装置１４で開閉操作されるようになっている。

【００１５】１６はポンプ吐出流路４の吐出口に設けら
れ、吐出水槽５からの水の逆流を防ぐフラップ弁であ
る。１０はポンプ３のガイドベーンである。羽根車９の
上流側のケーシング１８には羽根車９の上流側に水を供
給する給水管１７が配置されている。該給水管１７は複
数（図では５本）の枝管１７ａ〜１７ｅを有し、その先
部開口は羽根車９の軸芯から上部に対向して円周方向に
略等間隔で配置され、羽根車９の上流側面に水を供給で
きるようになっている。

【００１６】上記構成の排水ポンプ設備において、吸込
水槽１内に雨水等が流れ込みその水位が上昇し、吸込水
面８が羽根車９の軸芯のレベルＬ１に達すると、原動機
１２を起動し、駆動出力を減速機１１を介して羽根車９
の回転軸に伝達することにより、羽根車９が始動する。
吸込水面８から上の空気中に露出している羽根車９の上
流側面に給水管１７の枝管１７ａ〜１７ｅの先部開口部
から水を供給すると、羽根車９は水没している部分の水
を掻き上げると同時に、枝管１７ａ〜１７ｅの先部開口
部から供給される水が一緒になって羽根車９内で水流を
生じ、この水流に吸込流路２内の空気を巻き込んでガイ
ドベーン１０を通してポンプ吐出流路４内に排出する。

【００１７】上記羽根車９が吐出した空気はポンプ吐出
流路４を通って、空気管１３から大気中に放出される。
これにより吸込流路２内の空気が減少して該吸込流路２
内の水位が上昇し、吸込流路２内の空気がなくなって該
吸込流路２内が満水となると、羽根車９によって加圧さ
れた水はガイドベーン１０を通ってポンプ吐出流路４に
吐出される。ポンプ吐出流路４に吐出された水は吐出ゲ
ート１５を通って吐出口から吐出水槽５内に吐出され
る。２０は吐出水槽５の水面を示す。

【００１８】吐出水槽５に水がない場合には、ポンプ３
の揚水作用によって排出された空気がフラップ弁１６の
隙間から大気中に放出することも可能であるが、吐出水
槽５内に水がある場合には、フラップ弁１６は閉じられ
ており、ポンプ吐出流路４に羽根車９で吐出された空気
の出口がないので、上記のように空気管１３を設けて大
気中に空気を放出する。

【００１９】上記のように羽根車９の上流側のケーシン
グ１８に水を供給する給水管１７を配置することによ
り、吸込流路２内に給水管を設ける必要がないという利
点を有している。また、上記例では給水管１７の枝管１
７ａ〜１７ｅの先部開口部から羽根車９の上流側面に水
を供給するようにしているが、羽根車９の翼外周が接す
るケーシング１９に給水管を設け、該給水管より羽根車
９の翼外周側に水を供給するようにしてもよい（図４参
照）。なお、吸込流路２内に給水管を設け、羽根車９の
上流側面に水を供給するようにしてもよい。

【００２０】図３は本発明に係る斜軸のポンプを具備す
る排水ポンプ設備の構成例を示す断面図で、図４（ａ）
はポンプ羽根車近傍の構成例を示す断面図、図４（ｂ）
は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。同図において、図
１及び図２と同一符号を付した部分は同一又は相当部分
を示す。図示するように、ポンプ３の羽根車９の軸は斜
めに配置されている。また、羽根車９の翼外周が接する
ケーシング１９には給水管１７が配置されている。該給
水管１７は多数の枝管１７ａ〜１７ｅを有し、その先部
はケーシング１９のない壁面に開口しており、該開口は
羽根車９の軸芯から上部に対向して円周方向に略等間隔
で配置され、羽根車９の翼外周側に水を供給できるよう
になっている。

【００２１】上記構成の排水ポンプ設備において、吸込
水槽１内に雨水等が流れ込みその水位が上昇し、吸込水
面８が羽根車９の翼先端の上下を結ぶ線Ｄと軸芯とが交
わる点Ｃのレベルまで上昇したら、原動機１２を起動
し、駆動出力が減速機１１を介して羽根車９の回転軸に
伝達されることにより、羽根車９が始動する。給水管１
７の枝管１７ａ〜１７ｅの先端開口から羽根車９の空気
中露出部外周側に水を供給すると、羽根車９は水没して
いる部分の水を掻き上げると同時に、枝管１７ａ〜１７
ｅの先部開口部から供給される水が一緒になって羽根車
９内で水流を生じ、この水流に吸込流路２内の空気を巻
き込んでガイドベーン１０を通してポンプ吐出流路４内
に排出する。

【００２２】上記羽根車９が吐出した空気はポンプ吐出
流路４を通って、空気管１３から大気中に放出される。
これにより吸込流路２内の空気が減少して該吸込流路２
内の水位が上昇し、吸込流路２内の空気がなくなって該
吸込流路２内が満水となると、羽根車９によって加圧さ
れた水はガイドベーン１０を通ってポンプ吐出流路４に
吐出される。ポンプ吐出流路４に吐出された水は吐出ゲ
ート１５を通って吐出口から吐出水槽５内に吐出され
る。

【００２３】上記のように羽根車9の翼外周が接するケ
ーシング１９に水を供給する給水管１７を配置すること
により、ポンプ吸込流路２内に給水管を設ける必要がな
いという利点を有している。また、上記例では給水管１
７の枝管１７ａ〜１７ｅの先部開口部から羽根車９の翼
外周側に水を供給するようにしているが、図２と同様、
羽根車9の上流側のケーシング１８に設けた給水管１７
の枝管１７ａ〜１７ｅより、羽根車９の上流側面から水
を供給するようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、各請求項に記載の
発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。

【００２５】請求項１乃至４に記載の発明によれば、吸
込水槽の水位が上昇し、ポンプ羽根車の一部が水没し他
の部分が水面より高位置にあって空気中に露出し、ポン
プ吸込流路の天井の一部が水面より低位置となった場
合、ポンプ羽根車の空気中露出部に水供給手段より少量
の水を供給しながらポンプを始動することにより、ポン
プ羽根車の揚水作用によってその上流側のポンプ吸込流
路内の空気を該ポンプ羽根車内の水に巻き込み、下流側
に排出し、ポンプ吸込流路内を満水にできるから、吸込
水槽の水位の急上昇に対応した迅速な排水が可能とな
る。

【００２６】請求項５に記載の発明によれば、ポンプ吐
出側に大気に連通する空気管を設けることにより、上記
のように、ポンプ羽根車の揚水作用によってポンプ羽根
車内の水に巻き込まれ、下流側に排出された空気は、該
空気管を通して大気中に放出される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る横軸ポンプを具備する排水ポンプ
設備の構成例を示す断面図である。

【図２】図２（ａ）はポンプ羽根車近傍の構成例を示す
断面図、図２（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ断面図であ
る。

【図３】本発明に係る斜軸ポンプを具備する排水ポンプ
設備の構成例を示す断面図である。

【図４】図４（ａ）はポンプ羽根車近傍の構成例を示す
断面図、図４（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面図であ
る。

【符号の説明】

１吸込水槽２ポンプ吸込流路３ポンプ４ポンプ吐出流路５吐出水槽６スクリーン７天井の低い個所８吸込水面９羽根車１０ガイドベーン１１減速機１２原動機１３空気管１４吐出ゲート開閉装置１５吐出ゲート１６フラップ弁１７給水管１８ケーシング１９ケーシング２０水面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長岡一宏東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者佐藤一行東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内Ｆターム(参考） 2D063 AA07 DC04 3H020 AA01 AA08 BA02 CA07 DA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプを具備し、吸込水槽の水面が所定
の水位になると、ポンプ羽根車の一部が水没し他の部分
が水面より高位置にあって空気中に露出し、ポンプ吸込
流路の天井の一部が該水面より低位置となることがある
排水ポンプ設備において、前記ポンプ羽根車の空気中露出部分に水を供給する水供
給手段を具備し、前記吸込水槽の水位が前記所定の水位となった場合に、
前記ポンプ羽根車の空気中露出部に前記水供給手段より
水を供給しながら前記ポンプを始動することを特徴とす
る排水ポンプ設備。
【請求項２】請求項１に記載の排水ポンプ設備におい
て、前記ポンプは横軸又は斜軸ポンプであることを特徴とす
る排水ポンプ設備。
【請求項３】請求項１又は２に記載の排水ポンプ設備
において、前記水供給手段はポンプ羽根車の空気中露出部の上流側
に水を供給又はポンプ羽根車の空気中露出部の翼外周側
に水を供給する水供給手段であることを特徴とする排水
ポンプ設備。
【請求項４】請求項３に記載の排水ポンプ設備におい
て、前記水供給手段は前記ポンプ羽根車より上流側のポンプ
ケーシング又は該ポンプ羽根車の翼外周側のポンプケー
シングに取り付けられていることを特徴とする排水ポン
プ設備。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１つに記載の
排水ポンプ設備において、前記ポンプ吐出側に大気に連通する空気管を設けたこと
を特徴とする排水ポンプ設備。