JPH1193882A

JPH1193882A - 横軸ポンプ

Info

Publication number: JPH1193882A
Application number: JP27218097A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yoshino; 眞吉野; Masa Ichikawa; 雅市川; Yoji Sato; 洋司佐藤; Hideki Ishiyama; 英樹石山
Original assignee: DENGYOUSHA KIKAI SEISAKUSHO KK
Current assignee: DENGYOUSHA KIKAI SEISAKUSHO KK
Priority date: 1997-09-18
Filing date: 1997-09-18
Publication date: 1999-04-06
Anticipated expiration: 2017-09-18
Also published as: JP3394432B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ポンプを駆動運転する電動機に必要な起動ト
ルクの低減化を図るとともに、迅速に揚水運転が開始で
きるようにした横軸ポンプを提供する。【解決手段】ポンプケーシング１０よりも上流側の吸
込エルボ１２の上部に開口部３５を設け、この開口部３
５に満水検出手段３６を設けるとともに、真空遮断弁３
８を介して真空吸引装置４０に連通する。真空吸引装置
４０を起動するとともに電動機を起動して気中運転さ
せ、開口部３５まで吸込エルボ１２内の水位が達してい
ない状態では、真空吸引装置４０で吸気し、開口部３５
まで水位が達して満水検出手段３６で検出信号が出力さ
れると、真空遮断弁３８を閉塞するとともに吐出弁２８
を開成して、揚水運転を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプを駆動運転
する電動機に必要とされる起動トルクの低減化を図ると
ともに、迅速に揚水運転が開始できるようにした横軸ポ
ンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の横軸ポンプの一例を図３に示す。
図３は、従来の横軸ポンプの一例の全体構成図である。
図３において、ポンプケーシング１０の上流側に吸込エ
ルボ１２を介して吸込管１４が連通され、この吸込管１
４の先端部に吸込口１６が設けられて、吸込水槽１８の
水面下に没入されている。ポンプの羽根車２０は、主軸
２２に固定されて、ポンプケーシング１０内に回転自在
に収納される。そして、主軸２２は、吸込エルボ１２を
貫通し、減速器２４を介して電動機２６に連結されてい
る。また、ポンプケーシング１０の下流側には、吐出弁
２８を介して吐出管３０が連通され、この吐出管３０の
先端に吐出口３２が設けられ、吐出水槽３４に開口され
ている。さらに、ポンプケーシング１０の上部に開口部
３５が設けられ、この開口部３５に満水検出手段３６が
連通される。また、開口部３５に連通する配管が２つに
分岐され、一方が真空遮断弁３８を介して真空吸引装置
４０に連通されている。そして、分岐された他方が、真
空破壊弁４２を介して大気に連通されている。

【０００３】上記従来の横軸ポンプの一例の起動方法に
つき説明する。まず、吐出弁２８および真空破壊弁４２
を閉塞し、真空遮断弁３８を開成し、真空吸引装置４０
を起動させる。すると、ポンプケーシング１０および配
管内の空気が真空吸引装置４０で吸気され、ポンプケー
シング１０および配管内が負圧となって、吸込水槽１８
より吸込管１４内に水が吸引され、その水位が上昇し、
最終的にはポンプケーシング１０内が満水状態とされ
る。この満水状態が満水検出手段３６で検出されて検出
信号が出力されると、図示しない制御手段により、真空
遮断弁３８が閉塞されるとともに真空吸引装置４０が停
止され、さらに電動機２６が起動される。そして、吐出
弁２８を開成して、揚水運転が開始される。

【０００４】ところで、上述のごとき起動方法にあって
は、ポンプケーシング１０内が水で充満された状態で電
動機２６が起動されるので、羽根車２０には大きな付加
が加わり、電動機２６に必要とされる起動トルクは大き
なものであり、それだけ大容量の電動機２６が必要であ
る。

【０００５】そこで、電動機２６の起動トルクが小さく
ても足りる起動方法が提案されている。かかる起動方法
につき、図４を参照して説明する。図４は、従来の横軸
ポンプの他の例の要部断面図である。図４において、図
３と同じ部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略
する。

【０００６】図４に示すものは、図３に示す構造に対し
て、ポンプケーシング１０の羽根車２０よりも下流側上
部に圧力計５０が連通して配設されたことにある。そし
て、この圧力計５０は、ポンプケーシング１０内の下流
側で所定値以上の圧力を検出すると、検出信号を出力し
て制御部６０に与える。なお、満水検出手段３６の検出
信号も制御部６０に与えられている。そして、この制御
部６０により、真空遮断弁３８と真空吸引装置４０と真
空破壊弁４２および吐出弁２８が制御される。

【０００７】この従来の横軸ポンプの他の例の起動トル
クを軽減させる起動方法は以下のようなものである。ま
ず、吐出弁２８および真空破壊弁４２を閉塞し、真空遮
断弁３８を開成し、真空吸引装置４０を起動するととも
に電動機２６を起動させる。ここでポンプケーシング１
０内は空気が充満されており、電動機２６は気中運転さ
れる。そこで、羽根車２０に加わる起動負荷は小さく、
電動機２６に必要とされる起動トルクは小さくて足り、
電動機２６は容量の小さなものでも良い。そして、真空
吸引装置４０の吸気によりポンプケーシング１０内が吸
気されてその内部が負圧とされ、吸込管１４を介して水
位が上昇し、ポンプケーシング１０内に水が流入する。
そして、ポンプケーシング１０内に流入した水は、羽根
車２０で撹拌され、ポンプケーシング１０内の羽根車２
０およびその下流側が気泡を多量に含んだ気液混合水で
充満されて気液撹拌運転状態となる。さらに、真空吸引
装置４０による吸気がなされ、気液混合水の空気含有量
が低下し、ついには満水検出手段３６が検出信号を出力
する。また、気液混合水の水含有量が増加することで、
ポンプケーシング１０内の圧力が上昇し、圧力計５０か
らも検出信号が出力される。そこで、制御部６０は、真
空遮断弁３８を閉塞して真空吸引装置４０を停止し、ま
た吐出弁２８を開成して揚水運転が開始される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述の図４で示す従来
の他の例で説明した起動方法にあっては、電動機２６の
起動トルクが低減でき、それだけ容量の小さなものを使
用でき、きわめて経済的である。しかしながら、揚水運
転が開始するまでに、以下のごとき不具合がある。

【０００９】まず、ポンプケーシング１０内に流入した
水が羽根車２０で激しく撹拌されるとともに回転される
ので、その遠心力により水はポンプケーシング１０の内
壁に添う傾向が高く、内壁に近いほど気液混合水の水含
有率が高くなる。そこで、ポンプケーシング１０内の平
均としての気液混合水の空気含有量が比較的高いにもか
かわらず、満水検出手段３６は満水と誤検出して検出信
号を出力させる虞がある。また、真空吸引装置４０は、
気液混合水を吸引することとなり、水が含まれることで
吸引効果が低減し、残留空気の排除に長い時間を必要と
する。そして、この気液混合水の吸引は、真空吸引装置
４０を破損させる原因ともなりかねない。さらに、気液
混合水がポンプケーシング１０内から充分に排除できな
いことにより、ポンプケーシング１０内の圧力が所定値
までなかなか上昇せず、これらの要因により、揚水運転
が開始されるまでに長い時間を必要としている。

【００１０】さらに、揚水運転が開始されても、ポンプ
ケーシング１０内には、気液混合水が残存し、所定圧力
の吐出圧が得られず、必要な揚程が得られない場合があ
る。しかも、気液撹拌運転により、著しい振動や騒音も
発生させ易い。

【００１１】本発明は、上述のごとき従来技術の問題点
を解消すべくなされたもので、ポンプケーシング内に空
気が充満している状態で気中運転を開始して電動機の起
動トルクの低減化を図り、しかもポンプケーシング内の
空気を、空気と水が２層に分離する所から効率的に吸気
して、迅速に揚水運転が開始できるようにした横軸ポン
プを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の横軸ポンプは、ポンプケーシングの羽根
車よりも上流側の上部または前記ポンプケーシングより
も上流側の配管上部に開口部を設け、この開口部を真空
遮断弁を介して真空吸引装置に連通し、前記開口部まで
ポンプケーシングおよび配管内の水位が達していない状
態では前記真空吸引装置で吸気し、前記開口部まで水位
が達すると前記真空遮断弁を閉塞するとともに吐出弁を
開成するように構成されている。

【００１３】そして、前記開口部に満水検出手段を設
け、この満水検出手段から満水の検出により出力される
検出信号に応じて、前記真空吸引装置を停止するととも
に前記真空遮断弁を閉塞し、さらに前記吐出弁を開成す
るように構成しても良い。

【００１４】また、ポンプケーシングの羽根車よりも上
流側の上部または前記ポンプケーシングよりも上流側の
配管上部に開口部を設け、この開口部を空気抜き弁と逆
止弁を直列に順次に介して真空吸引装置に連通し、前記
開口部までポンプケーシングおよぶ配管内の水位が達し
ていない状態では前記真空吸引装置で吸気し、前記開口
部まで水位が達して前記空気抜き弁が閉塞すると、前記
真空吸引装置を停止するとともに吐出弁を開成するよう
に構成しても良い。

【００１５】そして、前記空気抜き弁は、水位が上昇し
て閉塞すると検出信号を出力する手段を有し、この検出
信号に応じて前記真空吸引装置を停止するとともに前記
吐出弁を開成するように構成することもできる。

【００１６】さらに、前記ポンプケーシングの羽根車よ
りも下流側に圧力計を設け、この圧力計は所定値以上の
圧力で検出信号を出力する手段を有し、この検出信号に
応じて前記真空吸引装置を停止するとともに前記吐出弁
を開成するように構成することも可能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例を図
１を参照して説明する。図１は、本発明の横軸ポンプの
第１の実施例の要部断面図である。図１において、図３
および図４と同じ部材には同じ符号を付けて重複する説
明を省略する。

【００１８】図１に示す第１の実施例で、従来技術と大
きく相違する点は、以下の構造にある。まず、ポンプケ
ーシング１０より上流側の吸込エルボ１２の上部に開口
部３５を設け、この開口部３５に満水検出手段３６を設
けるとともに、この開口部３５を真空遮断弁３８を介し
て真空吸引装置４０に連通したことにある。また、制御
部６２は、満水検出手段３６の検出信号により、真空遮
断弁３８の閉塞と真空吸引装置４０の停止さらには吐出
弁２８の開成を行う。

【００１９】次に、上述の第１の実施例の起動方法につ
き説明する。まず、吐出弁２８および真空破壊弁４２を
閉塞し、真空遮断弁３８を開成し、真空吸引装置４０を
起動するとともに電動機２６を起動させて気中運転させ
る。この気中運転により、電動機２６の起動トルクは小
さくて足りる。そして、真空吸引装置４０によりポンプ
ケーシング１０内は吸気されて、その内部が負圧とさ
れ、吸込管１４を介して水位が上昇し、ポンプケーシン
グ１０内に水が流入する。ここで、ポンプケーシング１
０内に流入した水は羽根車２０で撹拌され、ポンプケー
シング１０の羽根車２０の位置およびそれより下流側の
位置にあっては気液混合水で充満される。しかるに、ポ
ンプケーシング１０内の羽根車２０よりも上流側にあっ
ては、図１に示すように、水面Ｈにより空気と水が２層
に分離されており、開口部３５がこの分離された空気に
臨んでいる。そこで、真空吸引装置４０により吸込エル
ボ１２またはポンプケーシング１０内の空気が効率よく
吸気される。しかも、気液混合水に含まれていた気泡
も、水と空気の２層に分離された空気に合流し、気液混
合水の空気含有量が迅速に低下する。そこで、開口部３
５まで水面Ｈの水位が達し、満水検出手段３６が水に晒
されて検出信号が出力される。かかる状態では、ポンプ
ケーシング１０および吸込エルボ１２内は水で充満され
ており、吐出弁２８を開成することで揚水運転が開始さ
れる。

【００２０】したがって、ポンプケーシング１０内の空
気を迅速に排除でき、迅速に揚水運転を開始することが
できる。また、揚水運転が開始される際には、ポンプケ
ーシング１０内の水には気泡が含まれず、所定値の圧力
に達していて、所望の揚程を得ることができる。しか
も、羽根車２０が気水撹拌運転状態とされる期間が短
く、振動や騒音の発生も少ない。

【００２１】さらに、本発明の第２の実施例を図２を参
照して説明する。図２は、本発明の横軸ポンプの他の実
施例の全体構成図である。図２において、図１と相違す
るところは、吸込エルボ１２に設けられた開口部３５
が、空気抜き弁５２と逆止弁５４を直列に順次に介して
真空吸引装置４０に連通されたことと、ポンプケーシン
グ１０の羽根車２０よりも下流側位置に圧力計５０が設
けられたことにある。なお、空気抜き弁５２と逆止弁５
４を連通する配管から分岐されて真空破壊弁４２が配設
されている。ここで、空気抜き弁５２は、水位が上昇し
て閉塞されると検出信号を出力する手段を有し、この検
出信号が制御部６４に与えられる。また、圧力計５０
は、所定値以上の圧力で検出信号を出力する手段を有
し、この検出信号も制御部６４に与えられる。

【００２２】次に、この第２の実施例の起動方法につき
説明する。吐出弁２８および真空破壊弁４２を閉塞し
て、真空吸引装置４０を運転するとともに、電動機２６
を気中運転させることは、第１の実施例と同様である。
そして、ポンプケーシング１０および吸込エルボ１２内
の空気が吸気され、水位の上昇で空気抜き弁５２が閉塞
されて検出信号が出力されると、制御部６４は真空吸引
装置４０を停止するとともに吐出弁２８を開成して、揚
水運転を開始させる。また、空気抜き弁５２が閉塞さ
れ、さらにポンプケーシング１０内の圧力が上昇し、こ
れを圧力計５０で検出して検出信号が制御部６４に与え
られると、制御部６４は真空吸引装置４０を停止すると
ともに吐出弁２８を開成して同様に揚水運転を開始させ
ても良い。この圧力計５０の検出信号で、制御部６４が
吐出弁２８を開成させるならば、空気抜き弁５２に検出
信号を出力する手段を必要としない。ここで、逆止弁５
４は、真空吸引装置４０が停止された後で、ポンプケー
シング１０内の負圧により空気抜き弁５２が開成して空
気がポンプケーシング１０内に流入するのを阻止するよ
うに作用している。

【００２３】なお、上記実施例において、満水検出手段
３６または空気抜き弁５２が設けられるとともに真空吸
引装置４０に連通する開口部３５は、吸込エルボ１２の
上部に設けられているが、これに限られず、ポンプケー
シング１０の羽根車２０より上流側の上部に設けても良
く、またポンプケーシング１０より上流側で高い位置に
設けられるならばいかなる配管の上部に設けられていて
も良い。そして、満水検出手段３６および空気抜き弁５
２において、水位の上昇により検出信号を出力する機構
は、例えば、２本の電極が設けられ、この電極間が水で
導通することで検出信号が出力されるものであるが、こ
れに限られず、水位の上昇で検出信号が出力されるなら
ばいかなる機構であっても良い。また、真空破壊弁４２
は、通常は閉塞されており、横軸ポンプが停止している
状態で開成することで、ポンプケーシング１０内を大気
に連通させて、ポンプケーシング１０内から落水させる
のに用いられる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の横軸ポン
プは構成されているので、以下のごとき格別な効果を奏
する。

【００２５】請求項１記載の横軸ポンプにあっては、真
空吸引装置に連通する開口部を、ポンプケーシングの羽
根車よりも上流側の上部またはポンプケーシングよりも
上流側の配管上部に設けたので、ポンプケーシング内で
羽根車およびそれより下流側の位置に羽根車で撹拌され
た気液混合水が充満しても、羽根車よりも上流側では空
気と水が２層に分離されており、この空気に開口部が臨
んでおり、効率的にポンプケーシング内の空気が排除さ
れる。したがって、迅速な揚水運転ができる。

【００２６】そして、請求項２記載の横軸ポンプにあっ
ては、開口部に設けた満水検出手段の検出信号に応じ
て、真空吸引装置を停止するとともに真空遮断弁を遮断
し、さらに吐出弁を開成することで、揚水運転の開始の
自動化が図られている。

【００２７】また、請求項３記載の横軸ポンプにあって
は、開口部が空気抜き弁と逆止弁を介して真空吸引装置
に連通しているので、水位が上昇して空気抜き弁が閉塞
されて真空吸引装置が停止しても、逆止弁により空気抜
き弁を介して大気がポンプケーシング内に逆流するよう
なことがない。

【００２８】そして、請求項４記載の横軸ポンプにあっ
ては、空気抜き弁による検出信号に応じて、真空吸引装
置を停止させるとともに吐出弁を開成するので、揚水運
転の開始を自動的に制御することができる。

【００２９】さらに、請求項５記載の横軸ポンプにあっ
ては、ポンプケーシング内が所定値以上の圧力となって
吐出弁が開成されるので、所定の吐出圧を有する揚水運
転が開始される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の横軸ポンプの第１の実施例の要部断面
図である。

【図２】本発明の横軸ポンプの第２の実施例の全体構成
図である。

【図３】従来の横軸ポンプの一例の全体構成図である。

【図４】従来の横軸ポンプの他の例の要部断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ポンプケーシング１２吸込エルボ２０羽根車２６電動機２８吐出弁３５開口部３６満水検出手段３８真空遮断弁４０真空吸引装置５０圧力計５２空気抜き弁５４逆止弁６０、６２、６４制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石山英樹静岡県三島市三好町３番27号株式会社電業社機械製作所三島事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプケーシングの羽根車よりも上流側
の上部または前記ポンプケーシングよりも上流側の配管
上部に開口部を設け、この開口部を真空遮断弁を介して
真空吸引装置に連通し、前記開口部までポンプケーシン
グおよび配管内の水位が達していない状態では前記真空
吸引装置で吸気し、前記開口部まで水位が達すると前記
真空遮断弁を閉塞するとともに吐出弁を開成するように
構成したことを特徴とする横軸ポンプ。
【請求項２】請求項１記載の横軸ポンプにおいて、前
記開口部に満水検出手段を設け、この満水検出手段から
満水の検出により出力される検出信号に応じて、前記真
空吸引装置を停止するとともに前記真空遮断弁を閉塞
し、さらに前記吐出弁を開成するように構成したことを
特徴とする横軸ポンプ。
【請求項３】ポンプケーシングの羽根車よりも上流側
の上部または前記ポンプケーシングよりも上流側の配管
上部に開口部を設け、この開口部を空気抜き弁と逆止弁
を直列に順次に介して真空吸引装置に連通し、前記開口
部までポンプケーシングおよぶ配管内の水位が達してい
ない状態では前記真空吸引装置で吸気し、前記開口部ま
で水位が達して前記空気抜き弁が閉塞すると、前記真空
吸引装置を停止するとともに吐出弁を開成するように構
成したことを特徴とする横軸ポンプ。
【請求項４】請求項３記載の横軸ポンプにおいて、前
記空気抜き弁は、水位が上昇して閉塞すると検出信号を
出力する手段を有し、この検出信号に応じて前記真空吸
引装置を停止するとともに前記吐出弁を開成するように
構成したことを特徴とする横軸ポンプ。
【請求項５】請求項３記載の横軸ポンプにおいて、前
記ポンプケーシングの羽根車よりも下流側に圧力計を設
け、この圧力計は所定値以上の圧力で検出信号を出力す
る手段を有し、この検出信号に応じて前記真空吸引装置
を停止するとともに前記吐出弁を開成するように構成し
たことを特徴とする横軸ポンプ。