JP6934780B2

JP6934780B2 - 立軸ポンプ

Info

Publication number: JP6934780B2
Application number: JP2017170478A
Authority: JP
Inventors: 康雄半田
Original assignee: Torishima Pump Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Torishima Pump Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-09-05
Filing date: 2017-09-05
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2037-09-05
Also published as: JP2019044730A

Description

本発明は、立軸ポンプに関する。

特許文献１には、空気吸込渦の発生と、それに伴うポンプの振動を抑制するために、一対の空気管を配置した先行待機ポンプが開示されている。空気管は、一端がポンプケーシングの羽根車の上流側に接続され、他端が吸水槽内に開放されている。この先行待機ポンプでは、ポンプケーシングに対する一対の空気管の接続位置と、吸水槽内での一対の空気管の開放位置とを設定することで、ポンプケーシング内に導入する空気量を適正化している。

特開２００９−２０３８０６号公報

特許文献１の先行待機ポンプでは、１００％の揚水量（水のみの単相流）が要求される１００％揚水水位よりも吸水槽内の水位が低くなると、直ぐにポンプケーシング内に空気が導入される。そのため、１００％揚水水位よりも低水位での排水について、改善の余地がある。

本発明は、空気の吸い込みを抑制し、揚水停止水位まで効果的に排水が可能な立軸ポンプを提供することを課題とする。

本発明は、吸水槽の設定された揚水停止水位よりも下側に吸込口が配置されるポンプケーシングと、前記揚水停止水位よりも高い位置に設定された揚水水位に位置するように、前記ポンプケーシング内に配置された羽根車と、前記ポンプケーシングの前記羽根車よりも下側に接続されるように、前記ポンプケーシング外に配管された接続管と、前記接続管に下端が接続され、前記接続管から上方へ延びるように前記ポンプケーシング外に配管された供給管と、前記揚水水位と前記揚水停止水位の間に下端が配置され、前記揚水水位よりも上方へ延びるように前記ポンプケーシング外に配管された吸気管と、前記供給管の上端と前記吸気管の上端とにそれぞれ接続され、前記ポンプケーシング外に配管された合流管と、前記ポンプケーシングの前記羽根車よりも上側に一端が接続され、前記合流管に他端が接続されるように、前記ポンプケーシング外に配管された連通管とを備え、前記合流管は、前記ポンプケーシングの外周を取り囲むように配管された無端状のパイプからなる、立軸ポンプを提供する。

この立軸ポンプによれば、吸水槽内の水位が揚水水位よりも高い場合、ポンプケーシング内の羽根車の下流側の揚水の一部が、連通管、合流管、供給管、及び接続管を通して、ポンプケーシング内の羽根車の上流側に供給（還流）される。よって、吸水槽内の水位が低下して空気吸込渦が発生しても、空気吸込渦（空気）がポンプケーシング内に入り込むことを抑制できる。その結果、揚水流体を水のみの単相流とした１００％の揚水量を効果的に実現できる。

吸水槽内の水位が吸気管の下端よりも低くなると、吸水槽内の空気が吸気管から流入し始める。この空気は、吸気管から合流管、供給管、及び接続管の順で混入した後、ポンプケーシング内に混入する。その後、ポンプケーシング内に流入する空気が増えると、連通管内にも空気が流入し始める。つまり、吸水槽内の水位が揚水水位よりも低くなっても、各配管の内部に存在する揚水によって、ポンプケーシング内に空気が直ぐに流入することはないため、直ぐにエアロック状態になることはない。よって、可能な限り低水位まで、吸水槽内を排水できる。

前記接続管は、前記揚水停止水位に位置するように前記ポンプケーシングに接続されている。この態様によれば、ポンプケーシング内の羽根車の上流側の圧力を効果的に調整できる。

前記接続管は、前記ポンプケーシングを取り囲むように配置され、前記供給管の下端が接続された環状部と、前記環状部と前記ポンプケーシングを接続した接続部とを備える。この態様によれば、環状部と接続部を介して空気がポンプケーシング内に流入するため、ポンプケーシング内への空気の流入を更に遅延できる。

前記ポンプケーシングは、前記吸水槽の上部を覆う据付床の上側に配置された吐出し管を備え、前記連通管は、前記吐出し管の上部に接続されている。この態様によれば、立軸ポンプを起動する際に、連通管をエア抜き用の配管として共用できるため、部品点数を削減し、コストダウンを図ることができる。

前記連通管と前記合流管、前記供給管と前記合流管、及び前記吸気管と前記合流管は、いずれも流量調整弁を介して接続されている。この態様によれば、流量調整弁の開度を調整することで、エアロックを揚水停止水位まで効果的に遅延できる。

本発明の立軸ポンプでは、連通管、合流管、供給管、及び接続管を通して、ポンプケーシング内の揚水を羽根車の下流側から上流側に供給できるため、空気吸込渦が発生する限界没水深さよりも水位が低下しても、空気吸込渦が入り込むことを抑制し、１００％の揚水量を継続できる。また、吸気管の下端が開放された際には、各配管の内部に存在する揚水によって、空気の吸い込みを抑制できるため、エアロックを遅らせることができ、低水位でも効果的に排水できる。

本発明の第１実施形態に係る立軸ポンプを示す断面図。揚水水位よりも水位が高い場合の運転状態を示す概略図。揚水水位よりも水位が低い場合の運転状態を示す概略図。図３よりも水位が更に低下した場合の運転状態を示す概略図。図４よりも水位が更に低下した場合の運転状態を示す概略図。揚水停止水位まで水位が低下した場合のエアロック状態を示す概略図。第２実施形態に係る立軸ポンプを示す断面図。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る先行待機型の立軸ポンプ１０を示す。この立軸ポンプ１０は、吸水槽１に流入した雨水等を下流側へ排水するもので、吸水槽１の上部を覆う据付床２に設置されている。

（立軸ポンプの概要）
図１に示すように、立軸ポンプ１０は、ポンプケーシング１２、回転軸２４、及び羽根車２６を備える。

ポンプケーシング１２は、吸水槽１内に配置された揚水管１３と、据付床２上に配置された吐出し管１９とを備える。

揚水管１３は、ストレート管１４、ベーンケーシング１５、及びベルマウス１７を備え、据付床２の取付孔２ａを貫通して吸水槽１内に配置されている。ストレート管１４は、直径が一様な配管であり、取付孔２ａ内から下方へ延びている。ベーンケーシング１５は、径方向外向きに膨出した概ね楕円筒状の配管であり、ストレート管１４の下端に接続されている。ベルマウス１７は、下端に向けて次第に拡径した概ね円錐筒状の配管であり、ベーンケーシング１５の下端に接続されている。ベルマウス１７の下端は、吸水槽１内の水を吸い込む吸込口１８であり、吸水槽１の底面３に対して定められた間隔をあけて配置されている。

吐出し管１９は、揚水管１３の上端に接続された吐出エルボ２０を備える。この吐出エルボ２０は、中心軸線が９０度湾曲した曲がり管であり、ストレート管１４の上端に接続されている。吐出エルボ２０の下部には、ポンプケーシング１２を据付床２に固定するためのベースプレート２１が設けられている。吐出エルボ２０の出口には、据付床２上に配置された送水管２２が接続されている。

回転軸２４は、吐出エルボ２０を貫通し、揚水管１３の中心軸線に沿って配置されている。この回転軸２４は、ラジアル軸受けである水中軸受２５Ａ，２５Ｂによって回転可能に支持されている。回転軸２４の上端は、吐出エルボ２０から外方へ突出されている。吐出エルボ２０の回転軸２４が貫通する部分は、軸封装置（図示せず）によって水密にシールされている。

羽根車２６は、ベーンケーシング１５の内部に位置する回転軸２４の下端に固定されている。ベーンケーシング１５の内部には軸受ケース１６が配設されており、この軸受ケース１６の下側に、羽根車２６が配置されている。

回転軸２４の上端には、駆動モータ２８が接続されている。この駆動モータ２８の駆動により回転軸２４が回転されると、回転軸２４と一体に羽根車２６が回転することで、吸水槽１内の水がポンプケーシング１２内を通って下流側へ排水される。

吸水槽１の深さ（底面３から据付床２の下面までの高さ）は、先行待機ポンプを用いる場合、そうでない場合よりも深い。しかし、先行待機ポンプ用とは異なる浅い吸水槽１に、先行待機型の立軸ポンプ１０の設置を求められることがある。また、１００％の揚水量が要求される１００％揚水水位（揚水水位）ＷＬ１、及び排水を停止する揚水停止水位ＷＬ２も、要求仕様として設定されており、これらの水位ＷＬ１，ＷＬ２は、先行待機ポンプ用の吸水槽の設定水位よりも低い。

なお、１００％揚水水位ＷＬ１では、空気が混入することなく、水だけ排出することが求められる。また、揚水停止水位ＷＬ２とは、立軸ポンプ１０をエアロック運転に移行する水位である。エアロック運転とは、ポンプケーシング１２内への空気の供給により、駆動モータ２８の駆動（羽根車２６の回転）は継続するが、ポンプケーシング１２からの排水は停止され、ポンプケーシング１２内に水柱Ｗｃを形成した状態で待機することを意味する（図６参照）。

羽根車２６は、１００％揚水水位ＷＬ１の高さに配置する必要がある。一方、吸水槽１では、ベルマウス径（吸込口１８の直径）によって、空気吸込渦が発生する水位が決まる。この限界没水深さ（渦発生水位）ＷＬ３は、先行待機ポンプ用の吸水槽の場合、１００％揚水水位ＷＬ１よりも低くなる。しかし、先行待機ポンプ用ではない浅い吸水槽１では、図示のように限界没水深さＷＬ３が１００％揚水水位ＷＬ１よりも高くなる。この場合、１００％揚水水位ＷＬ１で空気吸込渦が発生するため、１００％の揚水量を実現できない。詳しくは、空気吸込渦は、水面からポンプケーシング１２の吸込口１８に向けて生じる水流であり、この水流には吸水槽１内の空気が連続的又は断続的に吸い込まれる。この場合、ポンプケーシング１２内の揚水流体は、水と空気の二相流になるため、１００％の揚水量の要求仕様に応えることができない。

この様な要求仕様に応えるために、本実施形態の立軸ポンプ１０には、吸水槽１内の実際の水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１以上であれば、吸込口１８からの空気吸込渦の入り込みを抑え、水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１未満に低下すれば、揚水停止水位ＷＬ２まで可能な限りエアロックを遅延させるための、気液調整管３０が設けられている。

（気液調整管の詳細）
まず、ポンプケーシング１２は、設定された揚水停止水位ＷＬ２よりも下側に吸込口１８が位置するように、吸水槽１内に配置されている。羽根車２６は、揚水停止水位ＷＬ２よりも高い１００％揚水水位ＷＬ１に上部（回転軸２４との固定部分）が位置するように、ポンプケーシング１２内に配置されている。

気液調整管３０は、ポンプケーシング１２内の揚水流体の一部、及び吸水槽１内の空気を、ベルマウス１７内に供給するもので、ポンプケーシング１２の外部に配管されている。水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１以上の場合、揚水流体の一部を羽根車２６の上流側に供給することで、吸込口１８からの空気吸込渦の入り込みを抑制する。また、水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１未満に低下すると、ポンプケーシング１２内への空気の流入を遅延させることで、立軸ポンプ１０のエアロックを遅延させる。以下、気液調整管３０の具体的構成に説明する。

気液調整管３０は、接続管３１、供給管３２、吸気管３３、合流管３４、及び連通管３５を備える。これらは全て、硬質な筒状パイプからなる。連通管３５、合流管３４、供給管３２、及び接続管３１は、この順でポンプケーシング１２内の揚水流体の一部を羽根車２６の上流側に供給（還流）する給水路を構成する。吸気管３３、合流管３４、供給管３２、及び接続管３１は、この順で吸水槽１内（ポンプケーシング１２外）の空気を羽根車２６の上流側に供給する給気路を構成する。

接続管３１は、羽根車２６よりも下側（上流側）のベルマウス１７に接続されている。この接続管３１は、中心軸線が揚水停止水位ＷＬ２と同じ高さに位置するようにベルマウス１７接続され、ベルマウス１７から径方向外向きに突出している。つまり、接続管３１の一端３１ａはベルマウス１７に形成された開口に配置され、接続管３１の他端３１ｂはベルマウス１７の外側に配置されている。

供給管３２は、下端３２ａが接続管３１に接続され、この接続管３１から揚水管１３の中心軸線に沿って上方へ延びるように配管されている。本実施形態では、ストレートパイプからなる供給管３２の下端が塞がれ、下端側部に接続管３１の他端３１ｂが接続されている。供給管３２の上端３２ｂは、本実施形態ではベースプレート２１を貫通して据付床２上に配置されているが、吸水槽１内に配置されてもよい。

吸気管３３は、揚水管１３の中心軸線に沿って上下方向に配管されている。吸気管３３の下端３３ａは、１００％揚水水位ＷＬ１と同じ高さから、揚水停止水位ＷＬ２と同じ高さの間に位置するように配置されている。吸気管３３の上端３３ｂは、供給管３２の上端３２ｂと同じ高さに配置されている。

詳しくは、吸気管３３の下端３３ａは、水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１以上の場合には空気を吸引することなく、水位ＷＬ０が揚水停止水位ＷＬ２以下の場合には大気に開放される位置に配置されている。つまり、１００％揚水水位ＷＬ１と同じ高さとは、厳密な位置ではなく、水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１にあるときに、下端３３ａが水によって覆われ、吸気管３３内に空気が流入しないという目的が達成できる実質的な位置を意味する。また、揚水停止水位ＷＬ２と同じ高さとは、水位ＷＬ０が揚水停止水位ＷＬ２にあるときに、下端３３ａが水から露出し、吸気管３３内に空気が流入するという、目的が達成できる実質的な位置を意味する。そして、本実施形態では、吸気管３３の下端３３ａは、１００％揚水水位ＷＬ１と同じ高さに配置されている。

吸気管３３の上端３３ｂは、供給管３２の上端３３ｂと同様に、ベースプレート２１を貫通して据付床２上に配置されているが、吸水槽１内に配置されてもよい。言い換えると、吸気管３３の上端３３ｂと供給管３２の上端３２ｂとは、いずれも据付床２上又は吸水槽１内に配置される。吸水槽１内に配置する場合、吸気管３３の上端３３ｂと供給管３２の上端３２ｂとは、吸水槽１の予定最大水位よりも上方に配置し、水に浸からないようにすることが好ましい。

合流管３４は、供給管３２と吸気管３３を連通させるもので、供給管３２の上端３２ｂと吸気管３３の上端３３ｂとに接続されている。本実施形態の合流管３４は、据付床２の上側に配管されている。合流管３４は、無端状の円環パイプからなり、揚水管１３の中心軸線と同軸で、吐出エルボ２０の外周を取り囲むように配置されている。

連通管３５は、ポンプケーシング１２の羽根車２６よりも上側（下流側）と合流管３４を連通させるものである。連通管３５の一端３５ａは、吐出エルボ２０の上部に接続され、連通管３５の他端３５ｂは、合流管３４に接続されている。吐出エルボ２０の上端の頂部には、立軸ポンプ１０の起動時にポンプケーシング１２内の空気を抜くための空気孔２０ａが形成されており、この空気孔２０ａに連通管３５の一端３５ａが接続されている。これにより、連通管３５をエア抜き用の配管として共用できるため、部品点数を削減し、コストダウンを図っている。

供給管３２と合流管３４、吸気管３３と合流管３４、及び連通管３５と合流管３４は、流量調整弁３７Ａ〜３７Ｃを介してそれぞれ接続されている。これらの流量調整弁３７Ａ〜３７Ｃは、流体が通過可能な開口率を１００％（全開）から０％（全閉）の範囲で調整可能な絞り弁である。流量調整弁３７Ａ〜３７Ｃとしては、本実施形態では手動により調整可能なものを用いているが、電動により調整可能なものを用いてもよい。流量調整弁３７Ａは、合流管３４内からベルマウス１７内へ供給される水、空気、及び水と空気の混合流体の量を調整する。流量調整弁３７Ｂは、吸水槽１内から合流管３４内へ供給される空気、及び合流管３４内から吸水槽１内へ排水される水の量を調整する。流量調整弁３７Ｃは、吐出エルボ２０内から合流管３４内へ供給される揚水量を調整する。

（立軸ポンプの運転状態の推移）
例えば、立軸ポンプ１０は、降雨情報等に基づいて、ベルマウス１７の吸込口１８よりも低い水位ＷＬ０（吸水槽１内に水がない状態でもよい。）で始動される。すると、ポンプケーシング１２内には水が存在しないので、羽根車２６は空気中で回転する（空転運転）。水位ＷＬ０が上昇して１００％揚水水位ＷＬ１を越えると、吸水槽１内の水は羽根車２６の回転によりベルマウス１７の吸込口１８から吸い上げられ、ベルマウス１７、ベーンケーシング１５、ストレート管１４、及び吐出エルボ２０を介して送水管２２へ排水される（定常運転）。

図２に示すように、定常運転では、ポンプケーシング１２内の揚水流体は水のみの単相流であり、ポンプケーシング１２内に空気は無い。この定常運転では、吐出エルボ２０から送水される揚水の一部が連通管３５内に流入する。揚水の一部からなる還流水は、連通管３５、合流管３４、供給管３２、及び接続管３１を通ってベルマウス１７内に供給される。また、還流水の一部は、合流管３４から吸気管３３を通って吸水槽１内にも排水される。

図２は、定常運転により水位ＷＬ０が限界没水深さＷＬ３よりも低くなった状態を示している。この状態では、吸水槽１内の水量の減少によって水面の流速が速くなるため、空気吸込渦が発生する。しかし、羽根車２６の上流側には還流水が供給され、ポンプケーシング１２の入口側が昇圧されているため、発生した空気吸込渦は、ポンプケーシング１２内に入り込むことができない。よって、空気吸込渦が連続的又は断続的に吸い込む空気が、ポンプケーシング１２内に流入することを抑制できる。その結果、１００％の揚水量の要求仕様に応えることができる。

図３に示すように、水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１よりも低下して吸気管３３の下端３３ａに近づくと、吸気管３３に吸水槽１内の空気が流入し始める。流入した空気は、吸気管３３から合流管３４に混入し、その一部は還流水の流れによって供給管３２に混入する。よって、合流管３４内と供給管３２内は、還流水と空気の二相流になる。

図４に示すように、水位ＷＬ０が吸気管３３の下端３３ａよりも低下して、下端３３ａが開放されると、吸気管３３内の水は全て吸水槽１へ戻される。そして、合流管３４内と供給管３２内に混入する空気は増え、還流水（液相）に含まれる空気（気相）の比率（ボイド率）が上がる。また、供給管３２内に混入した空気の一部は、接続管３１を通ってポンプケーシング１２内に流入する。さらに、ポンプケーシング１２内に流入した空気の一部は、連通管３５内に流入することもある。そして、各配管のボイド率は、水位ＷＬ０の低下に従って次第に大きくなる。

図５に示すように、水位ＷＬ０が更に低下して揚水停止水位ＷＬ２に近づくと、吐出し管１９の上部には、混入した空気による空気溜まりＡｒが形成される。すると、連通管３５内にも空気が混入し、連通管３５内の還流水はポンプケーシング１２内に戻る。その結果、連通管３５内は空気だけになる。また、合流管３４、供給管３２、及び接続管３１の内部の還流水と空気は、ポンプケーシング１２内へ流入される。

図６に示すように、水位ＷＬ０が揚水停止水位ＷＬ２まで低下すると、吐出し管１９内の空気溜まりＡｒは吐出エルボ２０の垂直管部分まで拡がり、そこから羽根車２６までの領域に水柱Ｗｃが形成され、エアロック状態になる。このエアロック運転時には、吐出し管１９側へ排水されないので、気液調整管３０内にも水は流入しない。そのため、吸気管３３から吸い込まれた空気が、合流管３４、供給管３２、及び接続管３１を通ってポンプケーシング１２内に流入する。この空気の供給により、エアロック運転が維持される。

吸水槽１内への水の流入が増え、水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１まで上昇すると、吸気管３３の下端３３ａが水で塞がれ、再び定常運転が開始される。

以上のように、本実施形態の立軸ポンプ１０では、吸水槽１内の水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１よりも低くなっても、各配管の内部に存在する還流水によって、ポンプケーシング１２内に空気が直ぐには流入しないため、直ぐにエアロック状態になることはない。よって、吸水槽１内の水を揚水停止水位ＷＬ２まで確実に排水できる。

接続管３１は、揚水停止水位ＷＬ２に位置するようにポンプケーシング１２に接続されているため、ポンプケーシング１２内の羽根車２６の上流側の圧力を効果的に調整できる。よって、水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１以上の場合、ポンプケーシング１２内への空気吸込渦の入り込みを効果的に抑制できる。

流量調整弁３７Ａ〜３７Ｃの開口率を総合的に調整することで、供給管３２と合流管３４の間、吸気管３３と合流管３４の間、及び連通管３５と合流管３４の間の流量を調整できる。よって、水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１よりも高い状態では、ポンプケーシング１２内に流入する還流水の量を適切に調整できる。その結果、空気吸込渦の入り込みを効果的に抑制できる。また、水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１よりも低下した際には、ポンプケーシング１２内に多量の空気が入り込むことを抑制できる。その結果、水位ＷＬ０が揚水停止水位ＷＬ２に低下するまで、立軸ポンプ１０のエアロック（排水停止）を効果的に遅延できる。

（第２実施形態）
図７は第２実施形態の先行待機型の立軸ポンプ１０を示す。この第２実施形態では、接続管３１を、環状部３１Ａと、一対の接続部３１Ｂ，３１Ｂによって構成している。その他の構成は第１実施形態と同様である。

環状部３１Ａは、無端状の円環パイプからなり、揚水停止水位ＷＬ２と同じ高さに位置するように配置されている。また、環状部３１Ａは、揚水管１３の中心軸線と同軸で、ベルマウス１７の外周を取り囲むように配置されている。この環状部３１Ａには、供給管３２の下端３２ａが接続されている。

接続部３１Ｂ，３１Ｂは、環状部３１Ａとベルマウス１７を接続するもので、直線状のストレートパイプからなる。つまり、接続部３１Ｂ，３１Ｂの一端は、揚水停止水位ＷＬ２と同じ高さに位置するようにベルマウス１７接続され、接続部３１Ｂ，３１Ｂの他端は、環状部３１Ａに接続されている。また、一対の接続部３１Ｂ，３１Ｂは、環状部３１Ａ（ベルマウス１７）の径方向に対向する位置に設けられている。但し、接続部３１Ｂは、３本以上設けてもよいし、１本のみとしてもよい。３本以上設ける場合、環状部３１Ａの周方向に等間隔をあけて設けることが好ましい。

この第２実施形態の気液調整管３０では、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。しかも、水位ＷＬ０が１００％揚水水位ＷＬ１よりも低下すると、吸水槽１内の空気は、供給管３２から環状部３１Ａに流入し、その後に接続部３１Ｂからポンプケーシング１２内に流入する。よって、ポンプケーシング１２内への空気の流入を更に遅延できる。また、接続部３１Ｂ，３１Ｂは、周方向に等間隔をあけて２本以上設けられているため、還流水及び空気をポンプケーシング１２内に偏りなく供給できる。よって、空気吸込渦の流入抑制、及びエアロック運転を安定させることができる。

なお、本発明の立軸ポンプ１０は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

例えば、接続管３１は、ポンプケーシング１２の羽根車２６の上流側であれば、揚水停止水位ＷＬ２とは異なる位置に接続してもよい。

合流管３４は、無端状の円環パイプに限られず、供給管３２の上端３２ａと吸気管３３の上端３３ａとを連通可能であれば、必要に応じて形状を変更してもよい。勿論、接続管３１（環状部３１Ａと接続部３１Ｂ）、供給管３２、吸気管３３、連通管３５の形状も、必要に応じて変更してもよい。

連通管３５の一端３５ａは、吐出エルボ２０の下側の頂部に接続してもよい。また、連通管３５の一端３５ａは、送水管２２に接続してもよいし、ポンプケーシング１２の羽根車２６の下流側であれば、揚水管１３に接続してもよい。揚水管１３に接続する場合、合流管３４は、吸水槽１内に配置することが好ましい。

連通管３５と合流管３４、供給管３２と合流管３４、及び吸気管３３と合流管３４は、流量調整弁３７Ａ〜３７Ｃを介して接続したが、各接合部分のうちの所定部分（例えば吸気管３３と合流管３４の間）だけ、流量調整弁を介して接続してもよい。また、流量調整弁３７Ａ〜３７Ｃの代わりに、還流水と空気の必要量に応じて、各配管の太さ（内径）を変更してもよい。

１…吸水槽
２…据付床
２ａ…取付孔
３…底面
１０…立軸ポンプ
１２…ポンプケーシング
１３…揚水管
１４…ストレート管
１５…ベーンケーシング
１６…軸受ケース
１７…ベルマウス
１８…吸込口
１９…吐出し管
２０…吐出エルボ
２０ａ…空気孔
２１…ベースプレート
２２…送水管
２４…回転軸
２５Ａ，２５Ｂ…水中軸受
２６…羽根車
２８…駆動モータ
３０…気液調整管
３１…接続管
３１ａ…一端
３１ｂ…他端
３１Ａ…環状部
３１Ｂ…接続部
３２…供給管
３２ａ…下端
３２ｂ…上端
３３…吸気管
３３ａ…下端
３３ｂ…上端
３４…合流管
３５…連通管
３５ａ…一端
３５ｂ…他端
３７Ａ〜３７Ｃ…流量調整弁
ＷＬ１…１００％揚水水位（揚水水位）
ＷＬ２…揚水停止水位
ＷＬ３…限界没水深さ（渦発生水位）
Ａｒ…空気溜まり
Ｗｃ…水柱

Claims

吸水槽の設定された揚水停止水位よりも下側に吸込口が配置されるポンプケーシングと、
前記揚水停止水位よりも高い位置に設定された揚水水位に位置するように、前記ポンプケーシング内に配置された羽根車と、
前記ポンプケーシングの前記羽根車よりも下側に接続されるように、前記ポンプケーシング外に配管された接続管と、
前記接続管に下端が接続され、前記接続管から上方へ延びるように前記ポンプケーシング外に配管された供給管と、
前記揚水水位と前記揚水停止水位の間に下端が配置され、前記揚水水位よりも上方へ延びるように前記ポンプケーシング外に配管された吸気管と、
前記供給管の上端と前記吸気管の上端とにそれぞれ接続され、前記ポンプケーシング外に配管された合流管と、
前記ポンプケーシングの前記羽根車よりも上側に一端が接続され、前記合流管に他端が接続されるように、前記ポンプケーシング外に配管された連通管と
を備え、
前記合流管は、前記ポンプケーシングの外周を取り囲むように配管された無端状のパイプからなる、立軸ポンプ。
前記接続管は、前記揚水停止水位に位置するように前記ポンプケーシングに接続されている、請求項１に記載の立軸ポンプ。
前記接続管は、
前記ポンプケーシングを取り囲むように配置され、前記供給管の下端が接続された環状部と、
前記環状部と前記ポンプケーシングを接続した接続部と
を備える、請求項１又は２に記載の立軸ポンプ。
前記ポンプケーシングは、前記吸水槽の上部を覆う据付床の上側に配置された吐出し管を備え、
前記連通管は、前記吐出し管の上部に接続されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の立軸ポンプ。
前記連通管と前記合流管、前記供給管と前記合流管、及び前記吸気管と前記合流管は、いずれも流量調整弁を介して接続されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の立軸ポンプ。