JP7186119B2 - Operation method of suction cover, horizontal shaft pump, pump gate and pump gate - Google Patents
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Description
本発明は、横軸ポンプの吸込口に取付けられる吸込カバー、吸込カバーを備えた横軸ポンプ、横軸ポンプを有するポンプゲート、およびポンプゲートの運転方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a suction cover attached to a suction port of a horizontal shaft pump, a horizontal shaft pump provided with the suction cover, a pump gate having the horizontal shaft pump, and a pump gate operating method.
従来、この種の吸込カバーとしては、例えば図29,図30に示すように、流水路に設置された開閉自在なゲート102に設けられた横軸ポンプ103(或いは流水路を区画する壁体に貫通して設けられた横軸ポンプ、又は水槽内に設置されて揚水管と吐出管とが接続された横軸ポンプ)のポンプ吸込口104に取付けられる吸込カバー105がある。吸込カバー105は、ポンプ吸込口104の前方を下部が開口された状態で覆うカバー本体106を有している。
Conventionally, as this type of suction cover, for example, as shown in FIGS. There is a
カバー本体106は、ポンプ吸込口104に取付可能であり、下向きに開口したカバー吸込口111を有している。また、横軸ポンプ103は羽根車112を回転させるモータ113を備えている。
The cover
これによると、図29に示すように、ゲート102を下降して流水路を閉じた状態で、ゲート102の下流側118の水位が上流側119の水位WL1よりも高く、横軸ポンプ103が上流側119の水面117下に没している場合、横軸ポンプ103を定格回転速度で作動させ、上流側119から流れ込んでくる水を強制的に下流側118に排出する。この際、横軸ポンプ103は、カバー吸込口111から吸い込まれる水に空気が混入しない全量排水運転で運転されている。
According to this, as shown in FIG. 29, the water level on the
その後、図30に示すように、上流側の水位WL1が低下してカバー吸込口111の上端位置Aに達すると、横軸ポンプ103を定格回転速度で作動させたままで、カバー吸込口111から吸い込まれる水に空気115が混入し、気水混合流体となって横軸ポンプ103からゲートの下流側へ排出される。この際、横軸ポンプ103は、カバー吸込口111から吸い込まれる水に空気115が混入する気水混合排水運転で運転されている。
After that, as shown in FIG. 30, when the upstream water level WL1 drops and reaches the upper end position A of the
その後、カバー本体106内の水位が低下してポンプ吸込口104の中心B以下になり、更にカバー本体106内の水位が低下して羽根車112と水面との接触が僅かになると、横軸ポンプ103を、定格回転速度で作動させたまま、ゲート102の下流側への排水が行われない排水待機運転で運転する。
After that, when the water level in the cover
上記のように横軸ポンプ103を定格回転速度で作動させた状態で、図29に示したような全量排水運転から図30に示したような気水混合排水運転を経て排水待機運転へ切り換えられた場合、図31のグラフG5に示した吸込水位の変化に対して、グラフG6に示すように、全量排水運転時および排水待機運転時における横軸ポンプ103のモータ113の消費電力の変動量は小さいが、気水混合排水運転時におけるモータ113の消費電力の変動量Dは全量排水運転時および排水待機運転時における変動量に比べて大きくなっている。
In the state where the
尚、このような消費電力の変動量Dの要因については以下のように考えられる。すなわち、図30に示すように、気水混合排水運転時において、カバー吸込口111から水と共に吸込カバー105内に断続的に吸い込まれた空気115は、羽根車112に到達するまでに浮上し、次第にカバー本体106内の上部に集中して空気溜まり116が発生し、この空気溜まり116がある程度大きくなった時点で、空気溜まり116の空気115が大きな気泡となって一気に羽根車112に流入して羽根車112によって細かく粉砕されるといった現象が、断続的に繰り返される。このため、羽根車112にかかる負荷の変動量が大きくなり、これに伴って気水混合排水運転時におけるモータ113の消費電力の変動量Dが増大すると考えられる。
It should be noted that the factors of such fluctuation amount D of power consumption are considered as follows. That is, as shown in FIG. 30, during air-water mixed drainage operation,
このように、気水混合排水運転時におけるモータ113の消費電力の変動量Dが大きいと、モータ113にかかる負荷が増大するといった問題がある。
As described above, if the fluctuation amount D of the power consumption of the
上記のような気水混合排水運転時におけるモータ113の消費電力の変動量Dを抑制するために、例えば図32に示すように、カバー本体106の上部壁110の先端縁から下向きに前部壁120を設け、前部壁120に鋸状の切欠部121を形成した吸込カバー122がある。
In order to suppress the fluctuation amount D of the power consumption of the
これによると、上流側の水位WL1が低下してカバー吸込口111の上端位置Aに達すると、カバー吸込口111から吸い込まれる水に空気が混入し、気水混合流体となって横軸ポンプ103からゲート102の下流側へ排出される。
According to this, when the water level WL1 on the upstream side drops and reaches the upper end position A of the
図32に示すような吸込カバー122を用いることにより、気水混合排水運転時におけるモータ113の消費電力の変動量Dが抑制される。この要因としては、気水混合排水運転の際、空気はカバー吸込口111と切欠部121とを通ってカバー本体106内に吸い込まれるため、空気の吸込量が比較的安定し、カバー本体106内の上部に発生する空気溜まり116が大きく成長する前に、空気が、大きな気泡にならずに、分散した状態でカバー本体106内の上部から羽根車112に流入するためであると考えられる。
By using the
尚、上記のような吸込カバー122は例えば下記特許文献1に記載されている。
Incidentally, the
しかしながら図32に示したような吸込カバー122では、気水混合排水運転時におけるモータ113の消費電力の変動量Dをある程度抑制することが可能であるが、このような吸込カバー122を用いても、気水混合排水運転における消費電力の変動量Dをさらに低減することは難しかった。
However, with the
本発明は、気水混合排水運転時におけるモータの消費電力の変動量を低減することが可能な吸込カバー、横軸ポンプ、ポンプゲートおよびポンプゲートの運転方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a suction cover, a horizontal pump, a pump gate, and a method of operating the pump gate that can reduce fluctuations in motor power consumption during air-water mixed drainage operation.
上記目的を達成するために、本第1発明は、流水路内又は水槽内に配置される横軸ポンプのポンプ吸込口のカバーであって、
ポンプ吸込口の前方を下部が開口された状態で覆うカバー本体を有し、
カバー本体は、ポンプ吸込口に取付可能であり且つポンプ吸込口からポンプ軸心に交差する方向で外側方へ張り出す後部壁と、後部壁の両側縁からポンプ軸心方向の上流側へ延びる一対の側部壁と、後部壁の上縁からポンプ軸心方向の上流側へ下り勾配で延びて、両方の側部壁の上縁間に設けられた上部壁とを有し、
両方の側部壁の下縁間で且つ後部壁の下縁と上部壁の先端縁との間に、下向きに開口したカバー吸込口が形成され、
後部壁に、カバー本体の内外に貫通する貫通部が形成され、
カバー本体をポンプ吸込口に取付けた状態で、貫通部の少なくとも上部がカバー吸込口の上端位置よりも上方に位置するものである。
In order to achieve the above object, the first invention is a cover for a pump suction port of a horizontal shaft pump arranged in a running water channel or a water tank, comprising:
Having a cover body covering the front of the pump suction port with the lower part opened,
The cover body includes a rear wall that can be attached to the pump suction port and projects outward from the pump suction port in a direction that intersects the pump axis, and a pair of covers that extend upstream in the pump axis direction from both side edges of the rear wall. and an upper wall extending downwardly from the upper edge of the rear wall to the upstream side in the axial direction of the pump and provided between the upper edges of both side walls,
a downwardly opening cover inlet is formed between the lower edges of both side walls and between the lower edge of the rear wall and the leading edge of the upper wall;
The rear wall is formed with a penetrating portion that penetrates the inside and outside of the cover body,
At least the upper portion of the through portion is located above the upper end position of the cover suction port when the cover body is attached to the pump suction port.
これによると、扉体を下降して流水路を閉じ、横軸ポンプが扉体の上流側の水面下に没している状態で、横軸ポンプを一定の回転速度(例えば定格回転速度)で作動させて全量排水運転を行っている際、扉体の上流側の水が、吸込カバーのカバー吸込口から横軸ポンプ内に吸い込まれ、横軸ポンプ内から扉体の下流側へ排出される。 According to this, the gate body is lowered to close the water channel, and the horizontal shaft pump is submerged under the water surface on the upstream side of the gate body, and the horizontal shaft pump is rotated at a constant rotation speed (for example, the rated rotation speed). During full water discharge operation, the water on the upstream side of the gate body is sucked into the horizontal shaft pump through the cover suction port of the suction cover, and discharged from the horizontal shaft pump to the downstream side of the gate body. .
その後、扉体の上流側の水位が下降してカバー吸込口の上端に到達するより前に貫通部の上部に到達した際、扉体の上流側の水面上とカバー本体内とが貫通部を介して連通し、扉体の上流側の水面上の空気が、貫通部を通ってカバー本体内に吸い込まれ、カバー吸込口からカバー本体内に吸い込まれた水と混合され、気水混合流体となる。 After that, when the water level on the upstream side of the gate body descends and reaches the upper part of the penetration before reaching the upper end of the cover suction port, the water surface on the upstream side of the door body and the inside of the cover body cross the penetration part. The air above the water surface on the upstream side of the door body is sucked into the cover body through the penetration part and mixed with the water sucked into the cover body through the cover suction port to form an air-water mixed fluid. Become.
この気水混合流体は、カバー本体内からポンプ吸込口を通って横軸ポンプ内を流れ、扉体の下流側へ排出される。このような気水混合排水運転時において、モータの消費電力の変動量が低減される。この理由は以下のように考えられる。 This air-water mixed fluid flows from inside the cover main body through the pump suction port, inside the horizontal shaft pump, and is discharged to the downstream side of the door body. During such air-water mixed drainage operation, the amount of fluctuation in power consumption of the motor is reduced. The reason for this is considered as follows.
上記のような気水混合排水運転時においては、貫通部がカバー本体の後部壁に形成されているため、貫通部はポンプ吸込口の直近に位置することになる。これにより、貫通部からカバー本体内に流入した空気は、浮上してカバー本体内の上部に集中する以前に、小さな気泡のまま分散した状態で横軸ポンプの羽根車に流入し、羽根車によって粉砕される。 During the air-water mixed drainage operation as described above, since the through portion is formed in the rear wall of the cover body, the through portion is located in the immediate vicinity of the pump suction port. As a result, the air that has flowed into the cover main body from the through portion flows into the impeller of the horizontal shaft pump in a dispersed state as small bubbles before floating and concentrating in the upper part of the cover main body. pulverized.
さらに、貫通部からカバー本体内に吸い込まれる水の流れ方向は吸込カバーのカバー吸込口からカバー本体内に吸い込まれる水の流れ方向とは逆方向になるため、貫通部からカバー本体内に吸い込まれる水の流速は小さく、渦による空気の吸い込みも軽減される。 Furthermore, since the flow direction of water sucked into the cover main body through the penetration portion is opposite to the flow direction of water sucked into the cover main body through the cover suction port of the suction cover, the water is sucked into the cover main body through the penetration portion. Water flow velocity is small, and air intake by vortices is reduced.
これにより、空気が貫通部を通じて安定してカバー本体内に流入するので、カバー本体内の上部に空気溜まりが発生するのを抑制することができ、空気溜まりの空気が大きな気泡となって一気に羽根車に流入するのを防止することができる。このため、羽根車にかかる負荷の変動量が小さくなり、これに伴って、気水混合排水運転時におけるモータの消費電力の変動量が低減され、モータにかかる負荷が軽減される。 As a result, air stably flows into the cover main body through the through-hole, so that it is possible to suppress the formation of air pools in the upper part of the cover main body, and the air in the air pools becomes large bubbles at once. You can prevent it from entering your car. Therefore, the amount of fluctuation in the load applied to the impeller is reduced, and accordingly, the amount of fluctuation in power consumption of the motor during the air-water mixed drainage operation is reduced, and the load applied to the motor is reduced.
本第2発明における吸込カバーは、貫通部は、貫通孔、又は、後部壁の下縁から上方に延びる切欠部であるものである。 In the suction cover of the second aspect of the present invention, the through portion is a through hole or a notch extending upward from the lower edge of the rear wall.
これによると、扉体の上流側の水位が下降してカバー吸込口の上端に到達するより前に貫通孔又は切欠部の上部に到達した際、扉体の上流側の水面上とカバー本体内とが貫通孔又は切欠部を介して連通し、扉体の上流側の水面上の空気が、貫通孔又は切欠部を通ってカバー本体内に吸い込まれ、カバー吸込口からカバー本体内に吸い込まれた水と混合され、気水混合流体となる。 According to this, when the water level on the upstream side of the door descends and reaches the upper part of the through hole or the notch before reaching the upper end of the cover suction port, the water surface on the upstream side of the door and the inside of the cover main body is communicated with through the through-hole or the notch, and the air on the water surface on the upstream side of the door is sucked into the cover body through the through-hole or the notch and into the cover body through the cover suction port. It is mixed with water and becomes a mixed fluid of air and water.
本第3発明における吸込カバーは、貫通部の上端がポンプ吸込口の中心位置以下に位置するものである。 The suction cover in the third aspect of the present invention is such that the upper end of the penetrating portion is positioned below the center position of the pump suction port.
これによると、扉体の上流側の水位が下降してカバー吸込口の上端に到達するより前に貫通部の上部に到達した際、扉体の上流側の水面上とカバー本体内とが貫通部を介して連通し、扉体の上流側の水面上の空気が、貫通部を通ってカバー本体内に吸い込まれ、カバー吸込口からカバー本体内に吸い込まれた水と混合され、気水混合流体となる。 According to this, when the water level on the upstream side of the door body descends and reaches the upper part of the penetration portion before reaching the upper end of the cover suction port, the water surface on the upstream side of the door body and the inside of the cover body penetrate. The air on the water surface on the upstream side of the door is sucked into the cover body through the penetration part and mixed with the water sucked into the cover body from the cover suction port to mix air and water. becomes fluid.
この際、貫通部の上端がポンプ吸込口の中心位置以下に位置するため、扉体の上流側の水位がポンプ吸込口の中心位置以下まで下降しないと、全量排水運転から気水混合排水運転に移行されない。これにより、モータの消費電力の変動量が小さい全量排水運転状態の水位の範囲を広くすることができるため、モータにかかる負荷が軽減される。 At this time, since the upper end of the penetrating part is positioned below the center position of the pump suction port, if the water level on the upstream side of the gate does not drop below the center position of the pump suction port, the operation will change from full discharge operation to mixed water discharge operation. Not migrated. As a result, it is possible to widen the range of the water level in the full discharge operation state in which the amount of fluctuation in the power consumption of the motor is small, thereby reducing the load on the motor.
本第4発明における吸込カバーは、側部壁に、外側方へ張り出す側方鍔部が設けられ、
側方鍔部は、カバー本体を横軸ポンプに取付けた状態で、略水平方向且つ流水路の流水方向に延びているものである。
The suction cover in the fourth aspect of the present invention is provided with a lateral brim portion projecting outward on the side wall,
The side brim portion extends substantially horizontally and in the running direction of the water channel when the cover body is attached to the horizontal shaft pump.
これによると、水位の低下に伴って、吸込カバーの外側方に旋回流が発生しても、この旋回流は側方鍔部にぶつかって減衰するため、空気吸込渦の発生を抑制することができる。 According to this, even if a swirling flow is generated on the outer side of the suction cover as the water level drops, the swirling flow collides with the lateral flange and is attenuated, so that the generation of the air suction vortex can be suppressed. can.
本第5発明は、上記第1発明から第4発明のいずれか1項に記載の吸込カバーをポンプ吸込口に取付けたことを特徴とする横軸ポンプである。 A fifth aspect of the invention is a horizontal shaft pump, wherein the suction cover according to any one of the first to fourth aspects of the invention is attached to the pump suction port.
本第6発明は、上記第5発明に記載の横軸ポンプを流水路の扉体に取付けたことを特徴とするポンプゲートである。 A sixth aspect of the present invention is a pump gate, wherein the horizontal shaft pump according to the fifth aspect is attached to a gate member of a water channel.
本第7発明は、上記第6発明に記載のポンプゲートの運転方法であって、
流水路を扉体で閉じた状態で、流水路内の水位に関わらず、横軸ポンプを一定の回転速度で運転するものである。
The seventh invention is a pump gate operation method according to the sixth invention,
With the water channel closed by a door, the horizontal shaft pump is operated at a constant rotational speed regardless of the water level in the water channel.
これによると、全量排水運転状態および気水混合排水運転のいずれの運転時においても横軸ポンプが一定の回転速度で運転されるため、モータの制御を簡単に行うことができる。 According to this, the horizontal shaft pump is operated at a constant rotational speed in both the full discharge operation state and the steam/water mixed discharge operation, so that the motor can be easily controlled.
以上のように本発明によると、気水混合排水運転時におけるモータの消費電力の変動量を低減することができ、モータにかかる負荷が軽減される。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the amount of fluctuation in the power consumption of the motor during the air-water mixed drainage operation, thereby reducing the load on the motor.
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
第1の実施の形態では、図1~図3に示すように、1は流水路2に設置されたポンプゲートである。流水路2は、吸込側水路の一例である支川側水路3と、吐出側水路の一例である本川側水路4とを有している。ポンプゲート1は、支川側水路3と本川側水路4との境界部にあり、流水路2を開閉する扉体10と、扉体10を昇降させる昇降装置11とを有している。
(First embodiment)
In the first embodiment, 1 is a pump gate installed in a running
扉体10には、扉体10の幅方向Wにおいて2台(複数台)の横軸ポンプ12が並列に設けられている。図1の仮想線で示すように、扉体10を上昇させた開放状態で、水が支川側水路3から本川側水路4へ自然流下し、また、図1の実線で示すように、増水により本川側水路4の水位が支川側水路3の水位よりも上昇したときに、扉体10を下降させた閉鎖状態で、横軸ポンプ12を作動して、支川側水路3から本川側水路4へ水を強制的に移送する。
Two (a plurality of)
横軸ポンプ12は、ポンプ軸心15を水平方向にして扉体10に取り付けられており、円筒状のケーシング16と、ケーシング16内に設けられた羽根車17と、羽根車17を回転させるモータ18とを有している。ケーシング16は、上流側端部にポンプ吸込口19を有し、下流側端部にポンプ吐出口20を有している。
The
尚、ケーシング16の吸込側端部には、円環状の吸込側フランジ21が設けられている。また、ケーシング16の吐出側端部には、ポンプ吐出口20を開閉する弁としての機能を有する揺動自在なフラップゲート22が設けられている。
An annular suction-
横軸ポンプ12のポンプ吸込口19には吸込カバー30が取り付けられている。吸込カバー30は、ポンプ吸込口19の前方を下部が開口された状態で覆う金属製のカバー本体31を有している。
A
図4~図8に示すように、カバー本体31は、ポンプ吸込口19に取付可能であり且つポンプ吸込口19からポンプ軸心15に略垂直な方向(ポンプ軸心に交差する方向の一例)で外側方へ張り出す後部壁33と、後部壁33の両側縁からポンプ軸心方向34の上流側へ延びる左右一対の側部壁35と、後部壁33の上縁からポンプ軸心方向34の上流側へ下り勾配で延びて、両方の側部壁35の上縁間に設けられた上部壁37とを有している。
As shown in FIGS. 4 to 8, the cover
両方の側部壁35の下縁間で且つ後部壁33の下縁と上部壁37の上流側先端縁との間には、下向きに開口した四角形のカバー吸込口39が形成されている。
Between the lower edges of both
上部壁37は、その上流側先端縁に、前方鍔部37aを有している。前方鍔部37aは、カバー本体31を横軸ポンプ12に取付けた状態で、略水平方向且つ前方に延びている。
The
後部壁33は、四角形の板であり、複数のボルト、ナット(図示省略)によって横軸ポンプ12の吸込側フランジ21に取付けられている。後部壁33には、ポンプ吸込口19と同じ位置でポンプ吸込口19とほぼ同じ大きさの円形状のカバー開口部42と、カバー本体31の内外に貫通する複数の貫通孔44(貫通部の一例)とが形成されている。
The
貫通孔44は、上下方向に長い長方形状であり、カバー開口部42の両側方に位置している。カバー本体31をポンプ吸込口19に取付けた状態で、貫通孔44の上部がカバー吸込口39の上端位置Aよりも上方に位置するとともに、貫通孔44の上端がポンプ吸込口19の中心位置Bよりも下方に位置する。
The through-
尚、カバー吸込口39の上端位置Aは上部壁37の上流側先端縁37aの位置に相当し、ポンプ吸込口19の中心位置Bはポンプ軸心15の位置に相当しており、カバー吸込口39の上端位置Aはポンプ吸込口19の中心位置Bよりも下位である。
The position A of the upper end of the
以下、上記構成における作用を説明する。 The operation of the above configuration will be described below.
図1の実線に示すように、扉体10を下降して流水路2を閉じ、横軸ポンプ12が扉体10の上流側である支川側水路3の水面下に没している状態で、横軸ポンプ12を定格回転速度(一定の回転速度の一例)で作動させて全量排水運転を行っている際、支川側水路3の水が、吸込カバー30のカバー吸込口39から横軸ポンプ12内に吸い込まれ、フラップゲート22を押し開いて、ポンプ吐出口20から扉体10の下流側である本川側水路4へ排出される。
As shown by the solid line in FIG. 1, the
その後、図8,図9に示すように、支川側水路3の水位WL1が下降してカバー吸込口39の上端位置Aに到達するより前に貫通孔44の上部に到達した際、支川側水路3の水面上とカバー本体31内とが貫通孔44を介して連通し、支川側水路3の水面上の空気46が、貫通孔44を通ってカバー本体31内に流入し、カバー吸込口39からカバー本体31内に吸い込まれた水と混合され、気水混合流体となる。
Thereafter, as shown in FIGS. 8 and 9, when the water level WL1 of the
この気水混合流体は、カバー本体31内からポンプ吸込口19を通って横軸ポンプ12内を流れ、フラップゲート22を押し開いて、ポンプ吐出口20から扉体10の下流側である本川側水路4へ排出される。このような気水混合排水運転時において、モータ18の消費電力の変動量が低減される。この理由は以下のように考えられる。
This air-water mixed fluid flows from inside the cover
上記のような気水混合排水運転時においては、図8,図9に示すように、貫通孔44がカバー本体31の後部壁33に形成されているため、貫通孔44はポンプ吸込口19の直近に位置することになる。これにより、貫通孔44からカバー本体31内に流入した空気46は、浮上してカバー本体31内の上部に集中する以前に、小さな気泡のまま分散した状態で羽根車17に流入し、羽根車17によって粉砕される。
During the air-water mixed drainage operation as described above, as shown in FIGS. will be located in the immediate vicinity. As a result, the
さらに、貫通孔44からカバー本体31内に吸い込まれる水の流れ方向は吸込カバー30のカバー吸込口39からカバー本体31内に吸い込まれる水の流れ方向とは逆方向になるため、貫通孔44からカバー本体31内に吸い込まれる水の流速は小さく、渦による空気の吸い込みも軽減される。
Furthermore, since the direction of flow of water sucked into the
これにより、空気46が貫通孔44を通じて安定してカバー本体31内に流入するので、カバー本体31内の上部に空気溜まりが発生するのを抑制することができ、空気溜まりの空気が大きな気泡となって一気に羽根車17に流入するのを防止することができる。このため、羽根車17にかかる負荷の変動量が小さくなり、これに伴って、気水混合排水運転時におけるモータ18の消費電力の変動量が低減され、モータ18にかかる負荷が軽減される。
As a result, the
尚、図10のグラフG1は横軸ポンプ12を定格回転速度で作動させた時の吸込水位[m]を示し、グラフG2はモータ18の消費電力[kW]を示している。吸込水位とは吸込側である支川側水路3の水位であり、グラフG1,G2の横軸は横軸ポンプ12の運転時間(稼動時間[秒])を示している。
Graph G1 in FIG. 10 shows the suction water level [m] when the
図1に示した横軸ポンプ12が支川側水路3の水面下に没した全量排水運転の状態から、図8,図9に示すように、支川側水路3の水面が次第に下降して貫通孔44の上部に到達した際、支川側水路3の水面上の空気46が貫通孔44を通ってカバー本体31内に吸い込まれ、気水混合排水運転に切り換わる。
From the state of full discharge operation in which the
その後、支川側水路3の水面がさらに下降してカバー吸込口39の上端位置A以下になった際、排水待機運転に切り換わる。尚、排水待機運転では、フラップゲート22が閉鎖し、ポンプ吐出口20から本川側水路4への排水は行われない。
After that, when the water surface of the tributary
図10のグラフG2によると、気水混合排水運転時におけるモータ18の消費電力の変動量D1が、図31のグラフG6で示した従来のモータ113の消費電力の変動量Dに比べて、低減されている。
According to the graph G2 in FIG. 10, the fluctuation amount D1 of the power consumption of the
また、貫通孔44の上端がポンプ吸込口19の中心位置Bよりも下方に位置しているため、全量排水運転状態の水位範囲を広く確保しつつ、支川側水路3の水位がポンプ吸込口19の中心位置Bの下方まで下降して、全量排水運転から気水混合排水運転に移行された際も、モータ18の消費電力の変動量が小さく抑えられるため、全水位範囲にわたってモータ18にかかる負荷が軽減される。
Further, since the upper end of the through-
図10のグラフは、支川側水路3の水面が次第に下降して全量排水運転から気水混合排水運転を経て排水待機運転に至る際のモータ18の消費電力の変化を示しているが、これとは逆に、支川側水路3の水面が次第に上昇して排水待機運転から気水混合排水運転を経て全量排水運転に至る際のモータ18の消費電力の変化も同様の傾向を示す。
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態では、図11に示すように、両方の側部壁35にはそれぞれ、外側方へ張り出す側方鍔部49が設けられている。両側方鍔部49はそれぞれ、カバー本体31を横軸ポンプ12に取付けた状態で、略水平方向且つ流水路2の流水方向5(前後方向)に延びている。
The graph of FIG. 10 shows the change in the power consumption of the
(Second embodiment)
In the second embodiment, as shown in FIG. 11, both
また、後部壁33には、カバー本体31内において後部壁33から上流側へ延びる平板状のバッフル50が設けられている。
Further, the
これによると、支川側水路3の水位WL1の低下に伴って、吸込カバー30の外側方に旋回流が発生しても、この旋回流は側方鍔部49にぶつかって減衰するため、空気吸込渦の発生を抑制することができる。
According to this, even if a swirling flow is generated on the outer side of the
また、支川側水路3の水がカバー本体31内からカバー開口部42を通って横軸ポンプ12のポンプ吸込口19に流れ込む際、水の旋回がバッフル50によってじゃまされるため、ポンプ吸込口19の上流側前方に水中渦が発生するのを抑制することができる。さらには、吸込側の水の流れが整流されることにより、ポンプ効率を高めることができる。
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態では、図12~図14に示すように、後部壁33の上部隅部が、直角形状ではなく、円弧形状に形成されている。また、上部壁37は、下流側後部が後部壁33と同様に円弧形状に形成され、上流側前部が平板状で傾斜している。
Further, when the water in the
(Third Embodiment)
In the third embodiment, as shown in FIGS. 12 to 14, the upper corners of the
これによると、第1の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
(第4の実施の形態)
第4の実施の形態では、図15~図17に示すように、後部壁33の上部が半円形状に形成されている。また、上部壁37は、下流側後部が後部壁33と同様に半円形状に形成され、上流側前部が平板状で傾斜している。また、貫通孔44は、下方ほど扉体10の幅方向Wへ拡大した三角形状である。
According to this, the same actions and effects as those of the first embodiment can be obtained.
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, as shown in FIGS. 15-17, the upper portion of the
これによると、第1の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。 According to this, the same actions and effects as those of the first embodiment can be obtained.
尚、上記第1~第3の実施の形態では、長方形状の貫通孔44を形成しているが、長方形状に限定されるものではなく、上記第4の実施の形態で示したような三角形状の貫通孔44又は円形状の貫通孔44を形成してもよい。或いは、円形のカバー開口部42の周縁と同様なカーブを描く円弧形状の貫通孔44であってもよい。
In addition, in the first to third embodiments, the rectangular through-
また、上記第1~第4の実施の形態では、貫通孔44の上端がポンプ吸込口19の中心位置Bよりも下方に位置しているが、貫通孔44の上端がポンプ吸込口19の中心位置Bと同じ高さにあってもよい。
(第5の実施の形態)
第5の実施の形態では、図18に示すように、貫通孔44は上下複数個の分割孔44a~44cを有している。このうち、最上段の貫通孔44aはポンプ吸込口19の中心位置Bよりも下方に位置している。
In addition, in the first to fourth embodiments, the upper end of the through
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 18, the through
これによると、第1の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
(第6の実施の形態)
上記第1~第5の実施の形態では、貫通部の一例として貫通孔44を後部壁33に形成したが、貫通孔44の代わりに、第6の実施の形態では図19に示すように、後部壁33の下縁から上方に延びる長方形状の切欠部55(貫通部の別の例)が形成されている。尚、切欠部55の上端はポンプ吸込口19の中心位置Bよりも下方に位置している。
According to this, the same actions and effects as those of the first embodiment can be obtained.
(Sixth embodiment)
In the first to fifth embodiments, the through
これによると、第1の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。尚、気水混合排水運転時において、支川側水路3の水面上の空気が、切欠部55を通ってカバー本体31内に吸い込まれ、カバー吸込口39からカバー本体31内に吸い込まれた水と混合され、気水混合流体となる。
According to this, the same actions and effects as those of the first embodiment can be obtained. During the air-water mixed drainage operation, the air above the water surface of the
上記第6の実施の形態では長方形状の切欠部55を形成しているが、長方形状に限定されるものではなく、三角形状又は円形状の切欠部55であってもよい。或いは、円形のカバー開口部42の周縁と同様なカーブを描く円弧形状の切欠部55であってもよい。
(第7の実施の形態)
上記第1~4の実施の形態では、貫通孔44の上端がポンプ吸込口19の中心位置Bよりも下方に位置しているが、第7の実施の形態では、図20に示すように、貫通孔44の上端がポンプ吸込口19の中心位置Bよりも上方に位置している。
Although the
(Seventh embodiment)
In the first to fourth embodiments, the upper end of the through
これによると、気水混合排水運転状態になる水位範囲は広くなるが、第1の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
(第8の実施の形態)
上記第5の実施の形態では図18に示すように最上段の貫通孔44aがポンプ吸込口19の中心位置Bよりも下方に位置しているが、第8の実施の形態では、図21に示すように、最上段の貫通孔44aがポンプ吸込口19の中心位置Bよりも上方に位置している。
According to this, although the water level range in which the air-water mixed drainage operation state is established is widened, the same action and effect as those of the first embodiment can be obtained.
(Eighth embodiment)
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 18, the uppermost through-
これによると、第1の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
(第9の実施の形態)
上記第6の実施の形態では図19に示すように切欠部55の上端がポンプ吸込口19の中心位置Bよりも下方に位置しているが、第9の実施の形態では、図22に示すように、切欠部55の上端がポンプ吸込口19の中心位置Bよりも上方に位置している。
According to this, the same actions and effects as those of the first embodiment can be obtained.
(Ninth embodiment)
In the sixth embodiment, the upper end of the
これによると、第1の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
(第10の実施の形態)
第10の実施の形態では、図23~図25に示すように、後部壁33に三角形の切欠部55が形成され、切欠部55の上端がポンプ吸込口19の中心位置Bよりも下方に位置している。また、後部壁33の上部隅部が、直角形状ではなく、円弧形状に形成されている。さらに、上部壁37は、下流側後部が後部壁33と同様に円弧形状に形成され、上流側前部が平板状で傾斜している。
According to this, the same actions and effects as those of the first embodiment can be obtained.
(Tenth embodiment)
In the tenth embodiment, as shown in FIGS. 23 to 25, a
これによると、第1の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
(第11の実施の形態)
上記第1~第10の実施の形態では、図1に示すように横軸ポンプ12はポンプ軸心15を水平方向にして扉体10に取り付けられているが、図26に示すように、第11の実施の形態では、横軸ポンプ12は、吸込側が下になり吐出側が上になるように、ポンプ軸心15を傾斜させて扉体10に取り付けられている。
According to this, the same actions and effects as those of the first embodiment can be obtained.
(Eleventh embodiment)
In the first to tenth embodiments, as shown in FIG. 1, the
これによると、第1の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。 According to this, the same actions and effects as those of the first embodiment can be obtained.
尚、上記第1~第10の実施の形態において、上記のように横軸ポンプ12のポンプ軸心15を傾斜させてもよく、本実施の形態において、横軸ポンプ12のポンプ軸心15を水平方向にしてもよい。
In the first to tenth embodiments, the
但し、ポンプ軸心15を水平方向にした形態と傾斜させた形態とでは、ポンプ吸込口19とカバー吸込口39と貫通部(貫通孔44,切欠部55)との間で高さ位置の関係が変化するため、設定や製作においては注意が必要である。
(第12の実施の形態)
上記第1~第11の実施の形態では、図1に示すように横軸ポンプ12は流水路2に設けられた扉体10に取付けられているが、以下に説明する第12の実施の形態では、図27,図28に示すように、横軸ポンプ12は流水路2に設けられた壁体60に取付けられている。
However, depending on whether the
(Twelfth embodiment)
In the first to eleventh embodiments, as shown in FIG. 1, the
すなわち、流水路2は、主流水路61と、主流水路61に並列に形成された副流水路62とを有している。主流水路61は途中で分岐して副流水路62の上流側に連通し、副流水路62の下流側が主流水路61に合流している。そして、壁体60は流水路2の副流水路62に設けられている。
That is, the
尚、横軸ポンプ12のポンプ吸込口19には吸込カバー30が取り付けられている。また、主流水路61から副流水路62への分岐箇所と副流水路62から主流水路61への合流箇所との間には、主流水路61を開閉する開閉機構63が設けられている。
A
これによると、主流水路61の下流側の水位が上流側の水位よりも低い通常時の場合、開閉機構63により主流水路61を開いた状態で横軸ポンプ12が停止しており、主流水路61の水は上流側から下流側へ正常に流れる。
According to this, when the water level on the downstream side of the
例えば大雨等の増水によって主流水路61の下流側の水位が上流側の水位よりも高くなった場合、開閉機構63により主流水路61を閉塞させるとともに、横軸ポンプ12を定格回転速度で作動させる。これにより、主流水路61の水が下流側から上流側に逆流するのを防止することができるとともに、壁体60の上流側の水が横軸ポンプ12を通って壁体60の下流側に流れるため、主流水路61の上流側の水が強制的に副流水路62を経由して主流水路61の下流側に排水される。
For example, when the water level on the downstream side of the
さらに、横軸ポンプ12のポンプ吸込口19に吸込カバー30を取り付けているため、第1の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。
Furthermore, since the
上記第1の実施の形態では、図1に示すように、流水路2を区画する扉体10に貫通するように横軸ポンプ12が設置されており、上記第12の実施の形態では、図28に示すように、流水路2を区画する壁体60に貫通するように横軸ポンプ12が設置されているが、横軸ポンプ12の設置箇所はこれらに限定されるものではなく、例えば、横軸ポンプ12が水槽内に設置されていてもよい。この場合、横軸ポンプ12の吐出側に上下方向の揚水管が接続され、揚水管の下流側に水平方向の吐出管が接続され、水槽内の水が、横軸ポンプ12に吸い込まれ、横軸ポンプ12から揚水管および吐出管を通って、吐出管の下流側にある別の水槽或いは流水路等に排水されるものであってもよい。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the
上記各実施の形態では、吸込カバー30の後部壁33がポンプ吸込口19からポンプ軸心15に略垂直な方向で外側方へ張り出しているが、略垂直な方向とは垂直方向および垂直に近い方向を含む。また、前方鍔部37aはカバー本体31を横軸ポンプ12に取付けた状態で略水平方向に延びているが、略水平方向とは水平方向および水平に近い方向を含む。
In each of the above-described embodiments, the
1 ポンプゲート
2 流水路
10 扉体
12 横軸ポンプ
15 ポンプ軸心
19 ポンプ吸込口
30 吸込カバー
31 カバー本体
33 後部壁
34 ポンプ軸心方向
35 側部壁
37 上部壁
39 カバー吸込口
44 貫通孔(貫通部)
49 側方鍔部
55 切欠部(貫通部)
60 壁体
A カバー吸込口の上端位置
B ポンプ吸込口の中心位置
1 pump
49
60 Wall body A Upper end position of cover suction port B Center position of pump suction port
Claims (7)
ポンプ吸込口の前方を下部が開口された状態で覆うカバー本体を有し、
カバー本体は、ポンプ吸込口に取付可能であり且つポンプ吸込口からポンプ軸心に交差する方向で外側方へ張り出す後部壁と、後部壁の両側縁からポンプ軸心方向の上流側へ延びる一対の側部壁と、後部壁の上縁からポンプ軸心方向の上流側へ下り勾配で延びて、両方の側部壁の上縁間に設けられた上部壁とを有し、
両方の側部壁の下縁間で且つ後部壁の下縁と上部壁の先端縁との間に、下向きに開口したカバー吸込口が形成され、
後部壁に、カバー本体の内外に貫通する貫通部が形成され、
カバー本体をポンプ吸込口に取付けた状態で、貫通部の少なくとも上部がカバー吸込口の上端位置よりも上方に位置することを特徴とする吸込カバー。 A cover for a pump suction port of a horizontal shaft pump arranged in a running water channel or a water tank,
Having a cover body covering the front of the pump suction port with the lower part opened,
The cover body includes a rear wall that can be attached to the pump suction port and projects outward from the pump suction port in a direction that intersects the pump axis, and a pair of covers that extend upstream in the pump axis direction from both side edges of the rear wall. and an upper wall extending downwardly from the upper edge of the rear wall to the upstream side in the axial direction of the pump and provided between the upper edges of both side walls,
a downwardly opening cover inlet is formed between the lower edges of both side walls and between the lower edge of the rear wall and the leading edge of the upper wall;
The rear wall is formed with a penetrating portion that penetrates the inside and outside of the cover body,
A suction cover, wherein at least an upper portion of the through portion is located above an upper end position of the cover suction port in a state where the cover body is attached to the pump suction port.
側方鍔部は、カバー本体を横軸ポンプに取付けた状態で、略水平方向且つ流水路の流水方向に延びていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の吸込カバー。 The side walls are provided with side brim portions projecting outward,
4. The side brim portion according to any one of claims 1 to 3, wherein the side brim portion extends substantially horizontally and in the running direction of the running water channel in a state where the cover body is attached to the horizontal shaft pump. suction cover.
流水路を扉体で閉じた状態で、流水路内の水位に関わらず、横軸ポンプを一定の回転速度で運転することを特徴とするポンプゲートの運転方法。 The pump gate operating method according to claim 6,
A method of operating a pump gate characterized by operating a horizontal shaft pump at a constant rotational speed regardless of the water level in the water channel in a state where the water channel is closed by a gate.
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