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JP6504247B2 - Suction cover used for horizontal axis submersible pump and horizontal axis submersible pump - Google Patents
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JP6504247B2 - Suction cover used for horizontal axis submersible pump and horizontal axis submersible pump - Google Patents

Suction cover used for horizontal axis submersible pump and horizontal axis submersible pump Download PDF

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Description

本開示は、暗渠内等に設置して雨水や下水等の圧送に用いられる内水排除設備としての横軸水中ポンプ、及び、横軸水中ポンプに用いられる吸込カバーに関する。   The present disclosure relates to a horizontal axis submersible pump as an internal water removal facility installed in a culvert or the like and used for pumping rainwater, sewage, etc., and a suction cover used for the horizontal axis submersible pump.

従来、雨水等の排水ポンプとして、ポンプ設備を着脱構造に改良して低水位型の横軸水中ポンプ(横軸軸流型の水中ポンプ)を採用する排水機場の建設が増加している。   2. Description of the Related Art Conventionally, there has been an increase in the construction of drainage facilities where a low water level horizontal axis submersible pump (horizontal axis axial flow submersible pump) is adopted as a drainage pump for rainwater or the like by modifying the pump equipment into a detachable structure.

また、例えば本川と支川とが合流するような場所には、支川側に開閉ゲートを設置し、大雨などの増水時に開閉ゲートを閉じることで、本川側の水が支川に逆流するのを抑止している。その際、支川の上流から流れてくる水を強制排水するために、横軸水中ポンプを開閉ゲートに取り付けたポンプゲートが多く用いられている。そして、ポンプゲートには、大容量の排水を行うために横軸水中ポンプが使用されることが多い。特許文献1は、横軸水中ポンプに吸込ベルマウス(吸込カバー)を設けて、低水位まで排水可能としたポンプゲートを開示している。   In addition, for example, at a place where the main river and the tributaries join, the on-off gate is installed on the tributary side, and the on-off gate is closed at the time of heavy rain etc. Restraint. At that time, in order to forcibly drain the water flowing from the upstream of the tributary, a pump gate in which a horizontal axis submersible pump is attached to an open / close gate is often used. And, a pump gate often uses a horizontal axis submersible pump to drain a large volume. Patent Document 1 discloses a pump gate in which a horizontal axis submersible pump is provided with a suction bell mouth (suction cover) so that water can be drained to a low water level.

特開2003−003450号公報JP 2003-003450 A

特許文献1に開示された横軸水中ポンプは、全量排水運転時のような、羽根車が完全に没水した状態での運転時の水位以下となると、空運転となって一旦停止し、その後、流入量が増大して水位が上昇したときに再起動される。このように水位に応じて頻繁にポンプのON/OFFが繰り返されると、運転管理が煩雑となり、起動頻度が頻繁となって水中電動機への負担が大きくなる。   The horizontal axis submersible pump disclosed in Patent Document 1 is temporarily stopped and temporarily stopped when the water level becomes lower than the water level during operation with the impeller completely submerged, such as during total drainage operation. , It is restarted when the inflow volume increases and the water level rises. As described above, if the pump is repeatedly turned on and off according to the water level, the operation management becomes complicated, the frequency of start-up becomes frequent, and the load on the submersible motor becomes large.

そこで、本発明は、吸込側の水位が全量排水運転時の水位以下でも、定格回転数での運転を維持し、ポンプの停止と起動との繰り返しを抑えることが可能な横軸水中ポンプを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a horizontal axis submersible pump capable of maintaining operation at the rated rotation speed and suppressing repetition of stop and start of the pump even if the water level on the suction side is below the water level at the time of total drainage operation. The purpose is to

本発明の一つの態様である横軸水中ポンプは、吸込口と排出口とを有するケーシングと、ケーシング内で支持された羽根車と、吸込口に接続された吸込カバーと、吸込カバーに設けられ、羽根車の上端よりも低い位置に開口する第1吸込開口と、吸込カバー及びケーシングのうち少なくとも一方において羽根車よりも上流側に設けられ、第1吸込開口の上端よりも高い位置に開口する第2吸込開口と、を有する。   A horizontal axis submersible pump according to one aspect of the present invention is provided on a casing having an inlet and an outlet, an impeller supported in the casing, an inlet cover connected to the inlet, and an inlet cover A first suction opening opened at a position lower than the upper end of the impeller, and at least one of a suction cover and a casing, provided upstream of the impeller and open at a position higher than the upper end of the first suction opening And a second suction opening.

これにより、横軸水中ポンプは、羽根車が完全に没水しない運転モードでも、空気を吸気しつつ運転するので、羽根車を駆動する水中電動機の定格回転数での運転を維持したまま、吸込側の水位の低下速度又は上昇速度を抑制することができる。したがって、水中電動機のON/OFFの繰り返し頻度を低下させることができる。   As a result, the horizontal axis submersible pump operates while sucking in air even in the operation mode in which the impeller is not completely submerged, so suction is maintained while maintaining the operation at the rated speed of the submersible motor that drives the impeller. It is possible to suppress the lowering speed or rising speed of the water level on the side. Therefore, the ON / OFF repetition frequency of the submersible motor can be reduced.

また、吸込カバーは、上壁と、上壁から下方に延設される側壁と、を有し、上壁の前縁は、該前縁の両端部より高い位置を有し、第2吸込開口は、前縁と、該前縁の両端部を結ぶ直線とで囲まれた開口であるものとしてもよい。   Also, the suction cover has an upper wall and a side wall extending downward from the upper wall, and the front edge of the upper wall has a position higher than both ends of the front edge, and the second suction opening May be an opening surrounded by a front edge and a straight line connecting both ends of the front edge.

これにより、吸込カバーは、水面からの空気吸込渦の発生を抑止して、振動・騒音を抑制することができる。また、例えば、吸込側の水位が低下し、全量排水の運転モードの水位から気水混合排水の運転モードの水位になると、第2吸込開口での吸気面積が拡大するので、空気の吸込量を好適に増やし、滑らかに各運転モード間を移行させることができる。   Thereby, the suction cover can suppress the generation of the air suction vortex from the water surface, and can suppress the vibration and the noise. Further, for example, when the water level on the suction side decreases and the water level of the operation mode of the total drainage becomes the water level of the operation mode of the air / water mixed drainage, the intake area at the second suction opening is expanded, so the air suction amount It is possible to increase the number of operation modes smoothly and smoothly.

また、吸込カバーは、上壁と、上壁から下方に延設される側壁と、上壁から下方に延設される前壁と、を有し、第2吸込開口は、前壁を貫通する孔であるものとしてもよい。   In addition, the suction cover has an upper wall, a side wall extending downward from the upper wall, and a front wall extending downward from the upper wall, and the second suction opening penetrates the front wall It may be a hole.

これにより、吸込カバーは、水面からの空気吸込渦の発生を抑止して、振動・騒音を抑制することができる。また、例えば、吸込側の水位が低下し、全量排水の運転モードの水位から気水混合排水の運転モードの水位になると、第2吸込開口での吸気面積が拡大するので、空気の吸込量を好適に増やし、滑らかに各運転モード間を移行させることができる。更に、吸込カバーは、上流側から向かってくる流体(水又は空気)を吸込カバー内に流入させることができる一方、流体に含まれる異物の吸込カバー内への流入を抑止できる。   Thereby, the suction cover can suppress the generation of the air suction vortex from the water surface, and can suppress the vibration and the noise. Further, for example, when the water level on the suction side decreases and the water level of the operation mode of the total drainage becomes the water level of the operation mode of the air / water mixed drainage, the intake area at the second suction opening is expanded, so the air suction amount It is possible to increase the number of operation modes smoothly and smoothly. Furthermore, while the suction cover can allow the fluid (water or air) coming from the upstream side to flow into the suction cover, it can inhibit the foreign matter contained in the fluid from flowing into the suction cover.

また、吸込カバーは、上壁と、上壁から下方に延設される側壁と、上壁から下方に延設される前壁と、を有し、第1吸込開口は、前壁の下端と、側壁の下端とで囲まれる開口であり、第2吸込開口は、第1吸込開口に連通し、前壁に形成された少なくとも1以上の切り欠きと、前壁の下端を結ぶ直線とで囲まれた開口であるものとしてもよい。   The suction cover has an upper wall, a side wall extending downward from the upper wall, and a front wall extending downward from the upper wall, and the first suction opening is a lower end of the front wall The second suction opening is in communication with the first suction opening, and is surrounded by at least one notch formed in the front wall and a straight line connecting the lower end of the front wall It may be an open aperture.

これにより、吸込カバーは、水面からの空気吸込渦の発生を抑止して、振動・騒音を抑制することができる。また、例えば、吸込側の水位が低下し、全量排水の運転モードの水位から気水混合排水の運転モードの水位になると、第2吸込開口での吸気面積が拡大するので、空気の吸込量を好適に増やし、滑らかに各運転モード間を移行させることができる。更に、吸込カバーは、上流側から向かってくる流体(水又は空気)を吸込カバー内に流入させることができる一方、流体に含まれる異物の吸込カバー内への流入を抑止できる。   Thereby, the suction cover can suppress the generation of the air suction vortex from the water surface, and can suppress the vibration and the noise. Further, for example, when the water level on the suction side decreases and the water level of the operation mode of the total drainage becomes the water level of the operation mode of the air / water mixed drainage, the intake area at the second suction opening is expanded, so the air suction amount It is possible to increase the number of operation modes smoothly and smoothly. Furthermore, while the suction cover can allow the fluid (water or air) coming from the upstream side to flow into the suction cover, it can inhibit the foreign matter contained in the fluid from flowing into the suction cover.

また、吸込カバーは、上壁と、上壁から下方に延設される側壁と、を有し、第1吸込開口は、上壁の前縁と、側壁の下端とで囲まれる開口であり、第2吸込開口は、第1吸込開口に連通し、上壁に形成された少なくとも1以上の切り欠きと、上壁の前縁を結ぶ直線とで囲まれた開口、又は、第1吸込開口に連通し、側壁に形成された少なくとも1以上の切り欠きと、側壁の下端を結ぶ直線とで囲まれた開口であるものとしてもよい。   The suction cover has an upper wall and a side wall extending downward from the upper wall, and the first suction opening is an opening surrounded by the front edge of the upper wall and the lower end of the side wall, The second suction opening is in communication with the first suction opening and is an opening surrounded by at least one notch formed in the upper wall and a straight line connecting the front edge of the upper wall or the first suction opening The opening may be in communication and be surrounded by at least one notch formed in the side wall and a straight line connecting the lower ends of the side wall.

これにより、吸込カバーは、水面からの空気吸込渦の発生を抑止して、振動・騒音を抑制することができる。また、例えば、吸込側の水位が低下し、全量排水の運転モードの水位から気水混合排水の運転モードの水位になると、第2吸込開口での吸気面積が拡大するので、空気の吸込量を好適に増やし、滑らかに各運転モード間を移行させることができる。更に、吸込カバーは、上流側から向かってくる流体(水又は空気)を吸込カバー内に流入させることができる一方、流体に含まれる異物の吸込カバー内への流入を抑止できる。   Thereby, the suction cover can suppress the generation of the air suction vortex from the water surface, and can suppress the vibration and the noise. Further, for example, when the water level on the suction side decreases and the water level of the operation mode of the total drainage becomes the water level of the operation mode of the air / water mixed drainage, the intake area at the second suction opening is expanded, so the air suction amount It is possible to increase the number of operation modes smoothly and smoothly. Furthermore, while the suction cover can allow the fluid (water or air) coming from the upstream side to flow into the suction cover, it can inhibit the foreign matter contained in the fluid from flowing into the suction cover.

また、吸込カバーは、上壁と、上壁から下方に延設される側壁と、を有し、第2吸込開口は、上壁又は側壁に形成された開口であるものとしてもよい。   The suction cover may have an upper wall and a side wall extending downward from the upper wall, and the second suction opening may be an opening formed in the upper wall or the side wall.

これにより、吸込カバーは、水面からの空気吸込渦の発生を抑止して、振動・騒音を抑制することができる。また、例えば、吸込側の水位が低下し、全量排水の運転モードの水位から気水混合排水の運転モードの水位になると、第2吸込開口での吸気面積が拡大するので、空気の吸込量を好適に増やし、滑らかに各運転モード間を移行させることができる。   Thereby, the suction cover can suppress the generation of the air suction vortex from the water surface, and can suppress the vibration and the noise. Further, for example, when the water level on the suction side decreases and the water level of the operation mode of the total drainage becomes the water level of the operation mode of the air / water mixed drainage, the intake area at the second suction opening is expanded, so the air suction amount It is possible to increase the number of operation modes smoothly and smoothly.

また、更に、一端が吸込カバー又はケーシングに接続され、他端が開放されている吸気口である吸気管を備え、吸込カバーは、上壁と、上壁から下方に延設される側壁と、を有し、第2吸込開口は、吸気口であるものとしてもよい。   Furthermore, an intake pipe is provided, which is an intake port having one end connected to the suction cover or casing and the other end opened, the suction cover comprising an upper wall and a side wall extending downward from the upper wall; The second suction opening may be an inlet.

これにより、全量排水の運転モードの水位以下での運転モードでも、吸込カバー内に好適に空気を流入させることができる。   Thereby, air can be suitably made to flow in in the suction cover also in the operation mode below the water level of the operation mode of all the drainage.

また、吸込カバーの上壁の前縁、又は、吸込カバーの上壁から下方に延設される前壁の下端は、羽根車の下端から羽根車の直径比で10〜25%上方に位置するものとしてもよい。   In addition, the front edge of the upper wall of the suction cover or the lower end of the front wall extending downward from the upper wall of the suction cover is located 10 to 25% above the lower end of the impeller in diameter ratio of the impeller It is good also as things.

これにより、低水位時まで全量排水の運転モードでの運転が可能となり、特に全量排水の運転モードでは、空気吸込渦の発生をより好適に抑止することができる。   As a result, the operation in the operation mode of the entire amount drainage can be performed until the low water level, and particularly in the operation mode of the total amount drainage, the generation of the air suction vortex can be more suitably suppressed.

また、更に、ケーシングの排出口の側に設けられ、該排出口から排出される流体の圧力により開閉可能なフラップゲートを備えるものとしてもよい。   Furthermore, a flap gate may be provided on the side of the discharge port of the casing and can be opened and closed by the pressure of the fluid discharged from the discharge port.

これにより、全量排水及び気水混合排水の各運転モードでは、フラップゲートが常時開放され、各運転モードに応じた水を排出し、それ以下の水位時のアイドリングの運転モードでは、フラップゲートが閉塞されるので、ケーシング内で流体が循環流動しやすくなる。また、フラップゲートは、吐出圧により開閉するので、フラップゲートを開閉させる駆動装置や制御装置を別途設ける必要がなく、構成を簡素化することができる。   As a result, in each operation mode of total drainage and air / water mixed drainage, the flap gate is always open, water is discharged according to each operation mode, and in the idling operation mode at a water level lower than that, the flap gate is blocked. As a result, the fluid is likely to circulate in the casing. Further, since the flap gate is opened and closed by the discharge pressure, there is no need to separately provide a drive device and a control device for opening and closing the flap gate, and the configuration can be simplified.

また、更に、ケーシングの内圧が所定の圧力に達したときにケーシング内の空気を外部に排出するエア抜機構を備えるものとしてもよい。   Furthermore, an air venting mechanism may be provided which exhausts the air in the casing to the outside when the internal pressure of the casing reaches a predetermined pressure.

これにより、例えば、アイドリングの運転モード又は気水混合排水の運転モードから水位が上昇して別の運転モードに移行する際に、ケーシング内に滞留していた空気を好適に排出することができるので、水中電動機にかかる負荷を抑えることができる。   Thereby, for example, when the water level rises from the operation mode of idling or the operation mode of air-water mixture drainage and shifts to another operation mode, the air retained in the casing can be suitably discharged. The load on the submersible motor can be reduced.

また、本発明の一つの態様である横軸水中ポンプに用いられる吸込カバーは、排出開口と、上壁と、上壁から下方に延設される側壁と、上壁から下方に延設される前壁と、前壁の下端と側壁の下端とで囲まれる第1吸込開口と、第1吸込開口に連通し、前壁に形成された少なくとも1以上の切り欠きと、前壁の下端を結ぶ直線とで囲まれた開口である第2吸込開口と、を有する。   In addition, the suction cover used in the horizontal axis submersible pump according to one aspect of the present invention is extended downward from the discharge opening, the upper wall, the side wall extending downward from the upper wall, and the upper wall The first suction opening surrounded by the front wall, the lower end of the front wall and the lower end of the side wall, the at least one notch formed in the front wall communicating with the first suction opening, and the lower end of the front wall And a second suction opening which is an opening surrounded by a straight line.

これにより、吸込カバーは、水面からの空気吸込渦の発生を抑止して、振動・騒音を抑制することができる。また、例えば、吸込側の水位が低下し、全量排水の運転モードの水位から気水混合排水の運転モードの水位になると、第2吸込開口での吸気面積が拡大するので、空気の吸込量を好適に増やし、滑らかに各運転モード間を移行させることができる。更に、吸込カバーは、上流側から向かってくる流体(水又は空気)を吸込カバー内に流入させることができる一方、流体に含まれる異物の吸込カバー内への流入を抑止できる。   Thereby, the suction cover can suppress the generation of the air suction vortex from the water surface, and can suppress the vibration and the noise. Further, for example, when the water level on the suction side decreases and the water level of the operation mode of the total drainage becomes the water level of the operation mode of the air / water mixed drainage, the intake area at the second suction opening is expanded, so the air suction amount It is possible to increase the number of operation modes smoothly and smoothly. Furthermore, while the suction cover can allow the fluid (water or air) coming from the upstream side to flow into the suction cover, it can inhibit the foreign matter contained in the fluid from flowing into the suction cover.

更に、本発明の他の態様である横軸水中ポンプに用いられる吸込カバーは、排出開口と、上壁と、上壁から下方に延設される側壁と、上壁の前縁と側壁の下端とで囲まれる第1吸込開口と、第1吸込開口に連通し、上壁に形成された少なくとも1以上の切り欠きと、上壁の前縁を結ぶ直線とで囲まれた開口、又は、第1吸込開口に連通し、側壁に形成された少なくとも1以上の切り欠きと、側壁の下端を結ぶ直線とで囲まれた開口である第2吸込開口と、を有する。   Furthermore, the suction cover used in the horizontal axis submersible pump according to another aspect of the present invention has a discharge opening, an upper wall, a side wall extending downward from the upper wall, a front edge of the upper wall and a lower end of the side wall And an opening surrounded by a first suction opening surrounded by the first suction opening, at least one notch formed in the upper wall in communication with the first suction opening, and a straight line connecting the front edge of the upper wall, or 1 has a second suction opening which is in communication with the suction opening and which is an opening surrounded by at least one notch formed in the side wall and a straight line connecting lower ends of the side wall.

これにより、吸込カバーは、水面からの空気吸込渦の発生を抑止して、振動・騒音を抑制することができる。また、例えば、吸込側の水位が低下し、全量排水の運転モードの水位から気水混合排水の運転モードの水位になると、第2吸込開口での吸気面積が拡大するので、空気の吸込量を好適に増やし、滑らかに各運転モード間を移行させることができる。更に、吸込カバーは、上流側から向かってくる流体(水又は空気)を吸込カバー内に流入させることができる一方、流体に含まれる異物の吸込カバー内への流入を抑止できる。   Thereby, the suction cover can suppress the generation of the air suction vortex from the water surface, and can suppress the vibration and the noise. Further, for example, when the water level on the suction side decreases and the water level of the operation mode of the total drainage becomes the water level of the operation mode of the air / water mixed drainage, the intake area at the second suction opening is expanded, so the air suction amount It is possible to increase the number of operation modes smoothly and smoothly. Furthermore, while the suction cover can allow the fluid (water or air) coming from the upstream side to flow into the suction cover, it can inhibit the foreign matter contained in the fluid from flowing into the suction cover.

本発明によれば、吸込側の水位が全量排水運転時の水位以下でも、定格回転数での運転を維持し、ポンプの停止と起動との繰り返しを抑えることが可能な横軸水中ポンプを提供することができる。   According to the present invention, there is provided a horizontal axis submersible pump capable of maintaining operation at the rated rotation speed and suppressing repetition of stop and start of the pump even if the water level on the suction side is below the water level at the time of total drainage operation. can do.

図1は、本発明の実施形態に係る横軸水中ポンプの構成を示す図である。FIG. 1 is a view showing a configuration of a horizontal axis submersible pump according to an embodiment of the present invention. 図2は、第1実施形態における吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 2 is a view showing the shape of the suction cover in the first embodiment. 図3は、第1実施形態における吸込カバーの他の形状を示す図である。FIG. 3 is a view showing another shape of the suction cover in the first embodiment. 図4は、第1実施形態における吸込カバーの他の形状を示す図である。FIG. 4 is a view showing another shape of the suction cover in the first embodiment. 図5は、横軸水中ポンプを用いたポンプゲートシステムの構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a pump gate system using a horizontal axis submersible pump. 図6は、第1実施形態に係る横軸水中ポンプの運転モードを説明する図である。FIG. 6 is a view for explaining the operation mode of the horizontal axis submersible pump according to the first embodiment. 図7は、第1実施形態での全量排水モード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a pump operation in the total amount drainage mode in the first embodiment. 図8は、第1実施形態での気水混合排出モード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a pump operation in the air-water mixing and discharging mode in the first embodiment. 図9は、第1実施形態でのアイドリングモード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the pump operation in the idling mode in the first embodiment. 図10は、横軸水中ポンプに設置されたエア抜機構の構成を示す図である。FIG. 10 is a view showing a configuration of an air extracting mechanism installed in the horizontal axis submersible pump. 図11は、第2実施形態における吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 11 is a view showing the shape of the suction cover in the second embodiment. 図12は、第2実施形態における吸気部の形状を示す図である。FIG. 12 is a view showing the shape of the intake unit in the second embodiment. 図13は、第2実施形態における吸気部の他の形状を示す図である。FIG. 13 is a view showing another shape of the intake unit in the second embodiment. 図14Aは、第2実施形態における吸気部の他の形状を示す図である。FIG. 14A is a view showing another shape of the intake unit in the second embodiment. 図14Bは、第2実施形態における吸気部の他の形状を示す図である。FIG. 14B is a view showing another shape of the intake unit in the second embodiment. 図15は、第2実施形態における吸気部の他の形状を示す図である。FIG. 15 is a view showing another shape of the intake unit in the second embodiment. 図16は、第2実施形態に係る横軸水中ポンプの運転モードを説明する図である。FIG. 16 is a view for explaining the operation mode of the horizontal axis submersible pump according to the second embodiment. 図17は、第2実施形態での全量排水モード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a pump operation in the total amount drainage mode in the second embodiment. 図18は、第2実施形態での気水混合排出モード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a pump operation in the air-water mixing and discharging mode in the second embodiment. 図19は、第2実施形態でのアイドリングモード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing the pump operation in the idling mode in the second embodiment. 図20は、第3実施形態に係る横軸水中ポンプの外形を示す図である。FIG. 20 is a view showing an outer shape of a horizontal axis submersible pump according to a third embodiment. 図21は、第3実施形態に係る横軸水中ポンプの他の外形を示す図である。FIG. 21 is a view showing another outer shape of the horizontal axis submersible pump according to the third embodiment. 図22は、第3実施形態に係る横軸水中ポンプの運転モードを説明する図である。FIG. 22 is a diagram for explaining the operation mode of the horizontal axis submersible pump according to the third embodiment. 図23は、第3実施形態での全量排水モード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 23 is a view showing a pump operation at the time of the total amount drainage mode in the third embodiment. 図24は、第3実施形態での気水混合排出モード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 24 is a view showing a pump operation in the air-water mixing and discharging mode in the third embodiment. 図25は、第3実施形態でのアイドリングモード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a pump operation in the idling mode in the third embodiment. 図26は、第4実施形態における横軸水中ポンプの外形を示す図である。FIG. 26 is a view showing an outer shape of a horizontal axis submersible pump according to a fourth embodiment. 図27は、第4実施形態における横軸水中ポンプの他の外形を示す図である。FIG. 27 is a view showing another outer shape of the horizontal-axis submersible pump in the fourth embodiment. 図28は、第4実施形態における横軸水中ポンプの他の外形を示す図である。FIG. 28 is a view showing another outer shape of the horizontal-axis submersible pump in the fourth embodiment. 図29は、第4実施形態に係る横軸水中ポンプの運転モードを説明する図である。FIG. 29 is a view for explaining the operation mode of the horizontal axis submersible pump according to the fourth embodiment. 図30は、第4実施形態での全量排水モード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 30 is a view showing a pump operation at the time of the total quantity drainage mode in the fourth embodiment. 図31は、第4実施形態での気水混合排出モード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 31 is a diagram showing a pump operation in the air / water mixing / discharging mode in the fourth embodiment. 図32は、第4実施形態でのアイドリングモード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 32 is a diagram showing the pump operation in the idling mode in the fourth embodiment. 図33は、第5実施形態における横軸水中ポンプの外形を示す図である。FIG. 33 is a view showing an outer shape of a horizontal axis submersible pump in the fifth embodiment. 図34Aは、第5実施形態における空気調整機構の構成を示す図である。FIG. 34A is a view showing the configuration of the air adjustment mechanism in the fifth embodiment. 図34Bは、第5実施形態における空気調整機構の他の構成を示す図である。FIG. 34B is a view showing another configuration of the air adjustment mechanism in the fifth embodiment. 図35は、第5実施形態に係る横軸水中ポンプの運転モードを説明する図である。FIG. 35 is a view for explaining the operation mode of the horizontal axis submersible pump according to the fifth embodiment. 図36は、第5実施形態での全量排水モード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 36 is a diagram showing a pump operation at the time of the total amount drainage mode in the fifth embodiment. 図37は、第5実施形態での気水混合排出モード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 37 is a diagram showing a pump operation in the air / water mixing / discharging mode in the fifth embodiment. 図38は、第5実施形態でのアイドリングモード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 38 is a diagram showing a pump operation in the idling mode in the fifth embodiment. 図39は、第6実施形態における横軸水中ポンプの構成を示す図である。FIG. 39 is a diagram showing a configuration of a horizontal axis submersible pump according to a sixth embodiment. 図40Aは、羽根車の要部正面図である。FIG. 40A is a front view of an essential part of the impeller. 図40Bは、吸込カバーの前縁の高さ位置における羽根車の展開図である。FIG. 40B is a developed view of the impeller at the height position of the front edge of the suction cover. 図41は、第6実施形態における吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 41 is a view showing the shape of the suction cover in the sixth embodiment. 図42は、横軸水中ポンプの性能曲線を表すグラフである。FIG. 42 is a graph showing the performance curve of the horizontal axis submersible pump. 図43は、第6実施形態に係る横軸水中ポンプの運転モードを説明する図である。FIG. 43 is a diagram for explaining an operation mode of a horizontal axis submersible pump according to a sixth embodiment. 図44は、第6実施形態での全量排水モード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 44 is a diagram showing a pump operation at the time of whole quantity drainage mode in the sixth embodiment. 図45は、第6実施形態でのアイドリングモード時のポンプ動作を示す図である。FIG. 45 is a diagram showing a pump operation in the idling mode in the sixth embodiment. 図46は、他の実施形態としての吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 46 is a view showing the shape of a suction cover as another embodiment. 図47は、他の実施形態としての吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 47 is a view showing the shape of a suction cover as another embodiment. 図48は、他の実施形態としての吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 48 is a view showing the shape of a suction cover as another embodiment. 図49は、他の実施形態としての吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 49 is a view showing the shape of a suction cover as another embodiment. 図50は、他の実施形態としての吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 50 is a view showing the shape of a suction cover as another embodiment. 図51は、他の実施形態としての吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 51 is a view showing the shape of a suction cover as another embodiment. 図52は、他の実施形態としての吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 52 is a view showing the shape of a suction cover as another embodiment. 図53は、他の実施形態としての吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 53 is a view showing the shape of a suction cover as another embodiment. 図54は、他の実施形態としての吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 54 is a view showing the shape of a suction cover as another embodiment. 図55は、他の実施形態としての吸込カバーの形状を示す図である。FIG. 55 is a view showing the shape of a suction cover as another embodiment.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る横軸水中ポンプ1の構成を示す側断面図である。横軸水中ポンプ1は、大容量の排水を行うことが可能な横軸軸流型の水中ポンプであり、ケーシング2と、羽根車3と、主軸4と、案内羽根5と、水中電動機6とを備える。
First Embodiment
FIG. 1 is a side sectional view showing the configuration of a horizontal axis submersible pump 1 according to a first embodiment of the present invention. The horizontal axis submersible pump 1 is a horizontal axis axial flow submersible pump capable of draining a large volume, and includes a casing 2, an impeller 3, a main shaft 4, a guide vane 5, and an underwater motor 6. Equipped with

ケーシング2は、吸込口と排出口とを有する筒体であり、その内部を流体(水及び空気)が通過する。ケーシング2の内部には、吸込側から、羽根車3、案内羽根5及び水中電動機6が配置される。羽根車3は、排水機場の仕様に応じて選択されるものであり、例えば、軸流羽根又は斜流羽根である。主軸4は、水中電動機6で発生された回転力を羽根車3に伝達するものであり、一端が水中電動機6に接続され、他端が羽根車3に接続される。すなわち、羽根車3は、ケーシング2に保持されている水中電動機6により、主軸4を介して支持されている。案内羽根5は、ケーシング2内を流通する流体の流れ方向を規定する。   The casing 2 is a cylinder having an inlet and an outlet, through which fluid (water and air) passes. The impeller 3, the guide vanes 5 and the submersible motor 6 are disposed inside the casing 2 from the suction side. The impeller 3 is selected according to the specifications of the drainage station, and is, for example, an axial flow vane or a mixed flow vane. The main shaft 4 transmits the rotational force generated by the submersible motor 6 to the impeller 3, one end thereof is connected to the submersible motor 6, and the other end is connected to the impeller 3. That is, the impeller 3 is supported by the submersible motor 6 held by the casing 2 via the main shaft 4. The guide vanes 5 define the flow direction of the fluid flowing in the casing 2.

更に、横軸水中ポンプ1は、ケーシング2の吐出側に開閉可能に支持されたフラップゲート9を備え得る。なお、フラップゲート9は、ケーシング2の排出口に直接的又は間接的に設けられ得る。例えば、ケーシング2とフラップゲート9とは、横軸水中ポンプ1の被取り付け対象である水門壁を介して互いに接続されてもよい。ここで、水門壁の一例としては、後述するようなポンプゲートシステムのゲート扉体が挙げられる。フラップゲート9は、横軸水中ポンプ1の吐出圧力が低いときには自重により閉じ、吐出圧力が高いときには上部の支点を軸として開くことで排水を可能とする。なお、用途に応じては、ケーシング2の吐出側に吐出配管を接続して排水することも可能である。   Furthermore, the horizontal axis submersible pump 1 may include a flap gate 9 supported openably and closably on the discharge side of the casing 2. The flap gate 9 may be provided directly or indirectly at the outlet of the casing 2. For example, the casing 2 and the flap gate 9 may be connected to each other via a sluice wall to which the horizontal axis submersible pump 1 is attached. Here, as an example of a water gate wall, the gate door of a pump gate system which is mentioned later is mentioned. The flap gate 9 is closed by its own weight when the discharge pressure of the horizontal axis submersible pump 1 is low, and when the discharge pressure is high, drainage is enabled by opening the upper fulcrum as an axis. In addition, it is also possible to drain and connect discharge piping to the discharge side of the casing 2 according to a use.

また、横軸水中ポンプ1は、ケーシング2の吸込側に、開口部8を下方に向けた吸込カバー7を備える。吸込カバー7は、例えば鋳物製であり、開口部8から吸い込んだ流体をケーシング2の吸込口に導く。   Further, the horizontal axis submersible pump 1 is provided with a suction cover 7 on the suction side of the casing 2 with the opening 8 directed downward. The suction cover 7 is made of, for example, a casting, and guides the fluid sucked from the opening 8 to the suction port of the casing 2.

図2は、本実施形態における吸込カバー7の形状を示す三面図である。吸込カバー7は、上壁10と、上壁10の両側端からそれぞれ下方に延設される2つの側壁11と、ケーシング2に接続し、排出開口を有するフランジ12とを有する。上壁10は、吸込側(側面図の左方向)に向かって下方に傾斜している。側壁11の下端は、上壁10の前縁13の両端から横軸水中ポンプ1のケーシング2下方近傍までそれぞれ傾斜している。   FIG. 2 is a three-sided view showing the shape of the suction cover 7 in the present embodiment. The suction cover 7 has an upper wall 10, two side walls 11 extending downward from both side ends of the upper wall 10, and a flange 12 connected to the casing 2 and having a discharge opening. The upper wall 10 is inclined downward toward the suction side (left direction in the side view). The lower ends of the side walls 11 are respectively inclined from both ends of the front edge 13 of the upper wall 10 to the lower vicinity of the casing 2 of the horizontal axis submersible pump 1.

吸込カバー7の開口部8は、吸込側の方が他の側よりも高くなるように傾いた状態で設けられている、本実施形態における第1吸込開口である。上壁10の前縁13は、中央部分が両端部より高い凸部を形成している。そして、吸込カバー7の吸気部14は、前縁13の両端部を結ぶ直線(2点鎖線)と凸形の前縁13とで囲まれた空間であり、本実施形態における第2吸込開口である。なお、前縁13は、一直線に限らず、前縁13の中央部分が吸込側に突出していてもよい。また、吸気部14の最も高い位置にある始端14aと、最も低い位置にある終端14bとは、排水機場や横軸水中ポンプ1の仕様に応じて、後述する気水混合排出モードで運転可能な位置に設定される。   The opening 8 of the suction cover 7 is a first suction opening in the present embodiment, which is provided in an inclined state such that the suction side is higher than the other side. The front edge 13 of the upper wall 10 forms a convex portion whose central portion is higher than both ends. The intake portion 14 of the suction cover 7 is a space surrounded by a straight line (two-dot chain line) connecting both end portions of the front edge 13 and the convex front edge 13, and is a second suction opening in this embodiment. is there. The front edge 13 is not limited to a straight line, and the central portion of the front edge 13 may protrude toward the suction side. Further, according to the specifications of the drainage station and the horizontal axis submersible pump 1, the start end 14a at the highest position of the intake unit 14 and the end end 14b at the lowest position can be operated in the air / water mixed discharge mode described later. Set to position.

図3は、本実施形態における吸込カバー7の他の形状を示す二面図である。本実施形態において、吸込カバー7の形状は、図2に示すようなものに限定されず、図3に示すようなものであってもよい。図3に示す吸込カバー7は、上壁10の前縁13から下方に向かって延設される前壁15を有する。この場合、本実施形態における第2吸込開口は、前壁15を貫通する複数の吸気孔16である。側壁11の下端(端部)は、前壁15の下端からフランジ12に向かって所定の傾斜角度を有する。前壁15の延設長さは、後述する気水混合排出モードやアイドリングモードの運転状況により適宜設定される。また、吸気孔16の形状は、円状、長孔状、スリット状等、適宜選択可能であり、吸気孔16の孔径やスリットの幅なども、運転条件に応じて適宜決定される。   FIG. 3 is a two-face view showing another shape of the suction cover 7 in the present embodiment. In the present embodiment, the shape of the suction cover 7 is not limited to that shown in FIG. 2, but may be that shown in FIG. The suction cover 7 shown in FIG. 3 has a front wall 15 extending downward from the front edge 13 of the upper wall 10. In this case, the second suction opening in the present embodiment is a plurality of intake holes 16 penetrating the front wall 15. The lower end (end) of the side wall 11 has a predetermined inclination angle from the lower end of the front wall 15 toward the flange 12. The extended length of the front wall 15 is appropriately set according to the operation conditions of the air / water mixture discharge mode and the idling mode described later. Further, the shape of the intake hole 16 can be appropriately selected from a circle, a long hole, a slit, and the like, and the hole diameter of the intake hole 16, the width of the slit, and the like are appropriately determined according to the operating conditions.

図4は、本実施形態における吸込カバー7の他の形状を示す二面図である。図4に示す吸込カバー7は、上壁10の前縁13を水平とし、前縁13から下方に向かって延設される前壁15を有する。前壁15は、開口部8に連通する、少なくとも1以上の切り欠きを有し、これらの切り欠きを全体として見ると、その形状は、鋸状又は波状である。この場合、本実施形態における第2吸込開口は、切り欠きと、前壁15の下端を結ぶ直線(2点鎖線)とで囲まれる開口としての吸気部14である。側壁11の形状や、前壁15の延設長さについては、図3に示す吸込カバー7と同様である。   FIG. 4 is a two-face view showing another shape of the suction cover 7 in the present embodiment. The suction cover 7 shown in FIG. 4 has a front wall 15 with the front edge 13 of the upper wall 10 horizontal and extending downward from the front edge 13. The front wall 15 has at least one or more notches communicating with the opening 8, and the shape of the notches as a whole is serrated or wavy. In this case, the second suction opening in the present embodiment is the intake portion 14 as an opening surrounded by a notch and a straight line (two-dot chain line) connecting the lower end of the front wall 15. The shape of the side wall 11 and the extension length of the front wall 15 are the same as those of the suction cover 7 shown in FIG.

図5は、横軸水中ポンプ1を用いたポンプゲートシステム17の構成を示す概略図である。ポンプゲートシステム17は、ポンプゲート19と、天壁20から垂下し、ゲート扉体18を吊り上げるラック棒21と、ラック棒21を上下動させることでポンプゲート19を昇降させる開閉機22とを備える。   FIG. 5 is a schematic view showing a configuration of a pump gate system 17 using the horizontal axis submersible pump 1. The pump gate system 17 includes a pump gate 19, a rack rod 21 suspended from the ceiling wall 20 and lifting the gate door 18, and an opening / closing unit 22 for moving the pump gate 19 vertically by moving the rack rod 21 vertically. .

ポンプゲート19は、ゲート扉体18に横軸水中ポンプ1を着脱自在に組み込み、河川等の水路を開閉するものであり、上流側(図左方)から下流側(図右方)へ水を排水する。具体的には、平時は、ゲート扉体18を上昇させた状態で、ポンプ吸込側(上流側)の水路の水をポンプ吐出側(下流側)の水路に自然排水する。一方、大雨等で下流側の外水位が上昇した際には、開閉機22の駆動によりゲート扉体18を下降させて水路を閉じ、横軸水中ポンプ1は、上流側の水を下流側に強制的に排水する。なお、本実施形態におけるポンプゲートシステム17は、ポンプゲート19を垂直に降下させて水路を閉止しているが、揺動又は回転等の公知技術により水路を閉止してもよい。   The pump gate 19 detachably incorporates the horizontal axis submersible pump 1 into the gate door 18 and opens and closes a water channel such as a river, and the water from the upstream side (left in the figure) to the downstream side (right in the figure) Drain. Specifically, in the normal state, with the gate door 18 raised, water in the water channel on the pump suction side (upstream side) is naturally drained to the water channel on the pump discharge side (downstream side). On the other hand, when the outside water level on the downstream side rises due to heavy rain etc., the gate door 18 is lowered by the drive of the opening / closing device 22 to close the water channel, and the horizontal axis submersible pump 1 makes the upstream water downstream. Force drainage. Although the pump gate system 17 in the present embodiment vertically lowers the pump gate 19 to close the water channel, the water channel may be closed by a known technique such as rocking or rotation.

次に、ポンプゲートシステム17に用いられる横軸水中ポンプ1の運転モードについて説明する。図6は、横軸水中ポンプ1の運転モードを説明する図である。なお、図6では、吸込カバー7の形状が図3に示すものであるとして説明するが、図2又は図4に示す吸込カバー7であっても同様である。   Next, the operation mode of the horizontal axis submersible pump 1 used for the pump gate system 17 will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining the operation mode of the horizontal axis submersible pump 1. In addition, in FIG. 6, although the shape of the suction cover 7 demonstrates as what is shown in FIG. 3, it is the same even if it is the suction cover 7 shown in FIG. 2 or FIG.

横軸水中ポンプ1は、予め設定された吸込側の2つの水位H,M(H>M)を基準とした3つの運転モードを有する。具体的には、全量排水モードM1と、気水混合排出モードM2と、アイドリングモードM3とである。全量排水モードM1は、吸込側の水位が水位Hを超えているときに実施される。気水混合排出モードM2は、吸込側の水位が、水位H以下で、かつ、水位Mを超えているときに実施される。アイドリングモードM3は、吸込側の水位が水位M以下であるときに実施される。なお、不図示であるが、吸込側の水位が特定の水位L(L<M)以下であるときは、横軸水中ポンプ1は、運転を停止する。   The horizontal axis submersible pump 1 has three operation modes based on two suction level water levels H and M (H> M) set in advance. Specifically, the total amount drainage mode M1, the air-water mixing discharge mode M2, and the idling mode M3. The total amount drainage mode M1 is performed when the water level on the suction side exceeds the water level H. The air / water mixed discharge mode M2 is performed when the water level on the suction side is below the water level H and exceeds the water level M. The idling mode M3 is performed when the water level on the suction side is equal to or less than the water level M. Although not shown, when the water level on the suction side is less than or equal to a specific water level L (L <M), the horizontal axis submersible pump 1 stops its operation.

吸込カバー7が図3に示す形状である場合、水位Hは、吸込カバー7の吸気孔16の上端16aの位置に設定される。水位Mは、吸込カバー7の開口部8の上端に設定される。また、水位Lは、羽根車3が回転していても、水中電動機6に十分な水が供給できない水位の上限に設定される。なお、吸込カバー7が図2に示す形状である場合には、水位Hは、吸込カバー7の吸気部14の始端14aの位置に設定され、水位Mは、吸気部14の終端14bの位置に設定される。   When the suction cover 7 has the shape shown in FIG. 3, the water level H is set to the position of the upper end 16 a of the suction hole 16 of the suction cover 7. The water level M is set at the upper end of the opening 8 of the suction cover 7. Further, the water level L is set to the upper limit of the water level where sufficient water can not be supplied to the submersible motor 6 even when the impeller 3 is rotating. When the suction cover 7 has the shape shown in FIG. 2, the water level H is set to the position of the start end 14 a of the suction portion 14 of the suction cover 7, and the water level M is set to the position of the end 14 b of the suction portion 14 It is set.

<全量排水モード>
図7は、運転モードが全量排水モードM1(吸込側水位>水位H)であるときの横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。全量排水モードM1は、上流側で吸い込んだ水を下流側に全量排出させる運転モードである。大雨等によりゲート下流側(吐出側)の水位が上昇すると、逆流を抑止するために、ゲート扉体18が降下され、水路が閉止される。そして、ゲート上流側(吸込側)の水位が水位Hを越えると、横軸水中ポンプ1が起動され、横軸水中ポンプ1は、全量排水モードM1で、定格回転数で運転して下流側に排水する。このとき、横軸水中ポンプ1の内部に連通する開口(吸気孔16及び開口部8)は全て没水しており、横軸水中ポンプ1の吐出圧力により吐出側のフラップゲート9は開放した状態となっている。ここで、横軸水中ポンプ1の運転開始のタイミングは、不図示の制御装置が、公知の水位計等により水位Hを超えていることを検知した上で判断してもよいし、実際に水位Hを検知することなく、予め設定された開始時間等に基づいて自動で判断してもよい。
<Whole drainage mode>
FIG. 7 is a view for explaining the operation of the horizontal axis submersible pump 1 when the operation mode is the total drainage mode M1 (suction side water level> water level H). The total amount drainage mode M1 is an operation mode in which the entire amount of water sucked on the upstream side is discharged to the downstream side. When the water level on the gate downstream side (discharge side) rises due to heavy rain or the like, the gate door 18 is lowered to close the water passage in order to suppress the backflow. Then, when the water level on the gate upstream side (suction side) exceeds the water level H, the horizontal axis submersible pump 1 is activated, and the horizontal axis submersible pump 1 is operated at the rated speed in the total drainage mode M1 and is downstream Drain. At this time, all the openings (intake holes 16 and openings 8) communicating with the inside of the horizontal axis submersible pump 1 are submerged, and the discharge pressure of the flap gate 9 on the discharge side is opened by the discharge pressure of the horizontal axis submersible pump 1 It has become. Here, the operation start timing of the horizontal axis submersible pump 1 may be determined after the controller (not shown) detects that the water level H is exceeded by a known water level gauge or the like, or the water level may actually be The determination may be made automatically based on a preset start time or the like without detecting H.

<気水混合排出モード>
図8は、運転モードが気水混合排出モードM2(水位H≧吸込側水位>水位M)であるときの横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。横軸水中ポンプ1が全量排水モードM1でゲート上流側の貯留水を排水した結果、ゲート上流側の水位が徐々に低下して水位H以下になると、運転モードが気水混合排出モードM2に移行する。気水混合排出モードM2は、水とともに少量の空気を吸気しつつ、定格回転数での運転で排水を行う運転モードである。
<Air-water mixed discharge mode>
FIG. 8 is a view for explaining the operation of the horizontal axis submersible pump 1 when the operation mode is the air / water mixture discharge mode M2 (water level H ≧ suction side water level> water level M). As the horizontal axis submersible pump 1 drains the stored water on the upstream side of the gate in the total drainage mode M1, when the water level on the upstream side of the gate gradually falls and falls below the water level H, the operation mode shifts to the air / water mixed discharge mode M2. Do. The air / water mixture discharge mode M2 is an operation mode in which drainage is performed in operation at the rated speed while sucking in a small amount of air with water.

具体的な水位としては、吸込カバー7の吸気孔16の一部又は全部が大気開放しているが、開口部8は没水している水位である。吸込カバー7の吸気孔16の上端16aを水位Hに設定することにより、開口部8から水を吸い込みながら、吸気孔16から空気を吸い込むことができる。排水量は、水位と吸気量との関係より決定される。この気水混合排出モードM2を設けることにより、低水位での不安定運転を緩和することができる。   As a specific water level, although a part or all of the suction hole 16 of the suction cover 7 is open to the atmosphere, the opening 8 is a submerged water level. By setting the upper end 16a of the suction hole 16 of the suction cover 7 to the water level H, air can be sucked from the suction hole 16 while sucking water from the opening 8. The amount of displacement is determined by the relationship between the water level and the amount of intake air. By providing this air-water mixture discharge mode M2, unstable operation at a low water level can be alleviated.

なお、気水混合排出モードM2では、横軸水中ポンプ1の吐出圧力は、全量排水モードM1のときよりも低下している。ただし、フラップゲート9は、開放されたままである。   In the air-water mixture discharge mode M2, the discharge pressure of the horizontal axis submersible pump 1 is lower than that in the total water discharge mode M1. However, the flap gate 9 remains open.

<アイドリングモード>
図9は、運転モードがアイドリングモードM3(水位M≧吸込側水位>水位L)であるときの横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。横軸水中ポンプ1が排水を続けることで、更に水位が低下して水位M以下になると、運転モードは、気水混合排出モードM2からアイドリングモードM3に移行する。アイドリングモードM3は、いわゆる待機運転となるモードであり、水とともに大量の空気を吸気しつつ、定格回転数での運転を維持する運転モードである。
<Idling mode>
FIG. 9 is a view for explaining the operation of the horizontal axis submersible pump 1 when the operation mode is the idling mode M3 (water level M ≧ suction side water level> water level L). When the horizontal axis submersible pump 1 continues to drain, the water level further drops and becomes lower than the water level M, the operation mode shifts from the air / water mixture discharge mode M2 to the idling mode M3. The idling mode M3 is a mode in which a so-called standby operation is performed, and is an operation mode in which the operation at the rated rotational speed is maintained while drawing a large amount of air with water.

具体的な水位としては、吸込カバー7の開口部8の一部が大気開放しているものの、羽根車3の一部が没水している水位である。吸込カバー7の開口部8の上端を水位Mに設定することにより、水位が水位M低下になったときに、吸込カバー7の吸気孔16と開口部8とから大量の空気を吸い込むことができる。その結果、横軸水中ポンプ1の吐出圧力は低下するが、ケーシング2内で水と空気とが混合した状態で運転が継続される。ケーシング2内の水量は、吸込側水位に応じて変動する。このアイドリングモードM3では、ケーシング2内で攪拌される水により、水中電動機6が冷却されるため、過度の発熱を抑えることができる。   A specific water level is a water level in which a portion of the opening 3 of the suction cover 7 is open to the atmosphere but a portion of the impeller 3 is submerged. By setting the upper end of the opening 8 of the suction cover 7 to the water level M, a large amount of air can be sucked from the suction hole 16 and the opening 8 of the suction cover 7 when the water level drops M. . As a result, the discharge pressure of the horizontal axis submersible pump 1 decreases, but the operation is continued in a state where water and air are mixed in the casing 2. The amount of water in the casing 2 fluctuates according to the suction side water level. In the idling mode M3, since the submersible motor 6 is cooled by the water stirred in the casing 2, excessive heat generation can be suppressed.

なお、アイドリングモードM3では、水と空気とがケーシング2内で循環流動し、吐出圧力が低いため、フラップゲート9は、基本的には閉塞した状態にある。ただし、下流側の水位が低下すると、フラップゲート9が開放する場合もある。また、フラップゲート9を閉塞した締切状態で定格回転数での運転を行っても、大量の空気が混入しているため、水動力が低く、ポンプ動力の上昇を抑制することができる。   In the idling mode M3, water and air circulate and flow in the casing 2 and the discharge pressure is low, so the flap gate 9 is basically in a closed state. However, when the water level on the downstream side is lowered, the flap gate 9 may be opened. Further, even if the operation at the rated rotational speed is performed in a closed state in which the flap gate 9 is closed, a large amount of air is mixed, so the water power is low and it is possible to suppress an increase in pump power.

ここで、アイドリングモードM3では、基本的には水を排出しないので、吸込側の水位の低下はない。しかし、下流側の水位の低下により横軸水中ポンプ1の吐出圧力がフラップゲート9を開放するだけの圧力になると、排水により吸込側の水位が低下してくる。吸込側の水位が低下して水位L以下になると、横軸水中ポンプ1は、吸込側の流入予測量にもよるが、再排水の可能性が低いと判断して運転を停止する。横軸水中ポンプ1の運転停止のタイミングは、不図示の制御装置が、公知の水位計等により、水位L以下の水位を一定時間継続した状態を検知した上で判断してもよいし、実際に水位Lを検知することなく、予め設定された開始時間等に基づいて自動で判断してもよい。   Here, in the idling mode M3, basically no water is discharged, so there is no drop in the water level on the suction side. However, if the discharge pressure of the horizontal axis submersible pump 1 becomes a pressure sufficient to open the flap gate 9 due to the lowering of the water level on the downstream side, the water level on the suction side decreases due to drainage. When the water level on the suction side drops and becomes lower than the water level L, the horizontal axis submersible pump 1 stops the operation, judging that the possibility of redraining is low, though it depends on the predicted inflow amount on the suction side. The operation stop timing of the horizontal axis submersible pump 1 may be judged after a control device (not shown) detects a state where the water level below the water level L has continued for a certain period of time by a known water level gauge or the like. The determination may be made automatically based on a preset start time or the like without detecting the water level L.

一方、いずれかの運転モード中に上流側の流入量が増大して水位が上昇したときも、別の運転モードに移行する。例えば、水位L以下の状態で水位が上昇し、吸込側の水位が水位Lを超えたとする。この場合、運転モードは、開口部8からは水と空気を、吸気孔16からは空気を吸気しつつ、フラップゲート9を閉じた状態でケーシング2内の水を攪拌するアイドリングモードM3に移行する。また、アイドリングモードM3中に水位が上昇し、吸込側の水位が水位Mを超えると、運転モードは、開口部8からは水を、吸気孔16からは空気を吸気しながら排水する気水混合排出モードM2に移行する。更に、気水混合排出モードM2中に水位が上昇し、吸込側の水位が水位Hを超えると、運転モードは、開口部8及び吸気孔16から水を吸い込む全量排水モードM1に移行する。   On the other hand, when the inflow amount on the upstream side increases during any of the operation modes and the water level rises, the operation mode shifts to another operation mode. For example, it is assumed that the water level rises below the water level L and the water level on the suction side exceeds the water level L. In this case, the operation mode shifts to an idling mode M3 in which water in the casing 2 is agitated with the flap gate 9 closed while taking in water and air from the opening 8 and air from the intake hole 16. . In addition, when the water level rises during idling mode M3 and the water level on the suction side exceeds water level M, the operation mode will be water / water mixing in which water is taken from opening 8 and air is taken in from suction hole 16 Shift to discharge mode M2. Furthermore, when the water level rises in the air / water mixed discharge mode M2 and the water level on the suction side exceeds the water level H, the operation mode shifts to the total drainage mode M1 in which water is sucked from the opening 8 and the intake holes 16.

なお、横軸水中ポンプ1は、運転停止後、吸込側の流入予測量や、排水機場又は横軸水中ポンプ1の仕様に応じて、運転再開を適宜判断する。運転再開のタイミングは、吸込側の水位がどの水位であっても構わない。   In addition, the horizontal axis submersible pump 1 judges the resumption of operation as appropriate according to the inflow predicted amount on the suction side and the specifications of the drainage station or the horizontal axis submersible pump 1 after the operation is stopped. The timing of restarting operation may be any water level on the suction side.

横軸水中ポンプ1は、更に、エア抜機構を備える。図10は、横軸水中ポンプ1に設置されたエア抜機構23の構成を示す概略図である。例えば、水位が上昇して、気水混合排出モードM2から全量排水モードM1に運転モードが移行する際には、ケーシング2内に滞留していた空気が、エア抜機構23により外部に排出される。エア抜機構23は、例えば、横軸水中ポンプ1の排出側に取り付けたフラップゲート9の上方に設置され得る、小さな開口を有するフラップ式のゲートである。ケーシング2内の水分の増大に伴い、内圧が所定の圧力に達すると、フラップ式のゲートが開放し、ケーシング2内のエアが外部に排出される。なお、エア抜機構23は、ケーシング2内の水分の増大に伴い、内圧が所定の圧力に達すると自動的に作動する機構を備えたものであればよいもので、例えば、ケーシング2の上部に設置されるエア抜弁等であってもよい。   The horizontal axis submersible pump 1 further includes an air venting mechanism. FIG. 10 is a schematic view showing the configuration of the air extracting mechanism 23 installed in the horizontal axis submersible pump 1. For example, when the water level rises and the operation mode shifts from the air-water mixing and discharging mode M2 to the total water draining mode M1, the air accumulated in the casing 2 is discharged to the outside by the air venting mechanism 23 . The air removal mechanism 23 is, for example, a flap type gate having a small opening, which can be installed above a flap gate 9 attached to the discharge side of the horizontal axis submersible pump 1. When the internal pressure reaches a predetermined pressure as the water content in the casing 2 increases, the flap gate opens and the air in the casing 2 is discharged to the outside. The air removal mechanism 23 only needs to have a mechanism that operates automatically when the internal pressure reaches a predetermined pressure as the water content in the casing 2 increases. The air removal valve etc. which are installed may be sufficient.

次に、横軸水中ポンプ1の作用及び効果について説明する。横軸水中ポンプ1は、上記のように、第1吸込開口(開口部8)の上端よりも高い位置に開口する第2吸込開口(吸気部14等)を有するので、吸込側の水位の変化に応じて運転モードを自動的に切り替えることができる。具体的には、横軸水中ポンプ1は、吸込側の水位が第2吸込開口の上端よりも高いときには、第1及び第2吸込開口を没水させて、全量排水モードで運転する。また、横軸水中ポンプ1は、吸込側の水位が、第2吸込開口の上端よりも低く、かつ、第1吸込開口の上端よりも高いときには、第1吸込開口から水を吸い込みつつ第2吸込開口から空気を吸い込む気水混合排水モードで運転を行う。更に、横軸水中ポンプ1は、吸込側の水位が第1吸込開口の上端よりも低いときには、第1及び第2吸込開口から空気を吸い込んでケーシング内で水を循環流動させるアイドリングモードで運転を行う。   Next, the operation and effects of the horizontal axis submersible pump 1 will be described. As described above, since the horizontal axis submersible pump 1 has the second suction opening (intake unit 14 etc.) opened at a position higher than the upper end of the first suction opening (opening 8), the change in water level on the suction side The operation mode can be switched automatically according to Specifically, when the water level on the suction side is higher than the upper end of the second suction opening, the horizontal axis submersible pump 1 operates the whole amount drainage mode by immersing the first and second suction openings. When the water level on the suction side of the horizontal axis submersible pump 1 is lower than the upper end of the second suction opening and higher than the upper end of the first suction opening, the second suction is performed while sucking water from the first suction opening. Operate in the air-water mixed drainage mode that sucks in air from the opening. Furthermore, when the water level on the suction side is lower than the upper end of the first suction opening, the horizontal axis submersible pump 1 operates in an idling mode that sucks in air from the first and second suction openings and circulates water in the casing. Do.

例えば、吸込側の水位が急速に低下した場合には、全量排水モードから気水混合排水モードへ、又は、気水混合排水モードからアイドリングモードへ移行する。これにより、横軸水中ポンプ1は、羽根車3を駆動する水中電動機6の定格回転数での運転を維持したまま、吸込側の水位の低下速度を抑制することができる。また、例えば、吸込側の水位が急速に上昇した場合には、アイドリングモードから気水混合排水モードへ、又は、気水混合排水モードから全量排水モードへ移行する。これにより、横軸水中ポンプ1は、水中電動機6の定格回転数での運転を維持したまま、吸込側の水位の上昇速度を抑制することができる。したがって、水中電動機6すなわちポンプのON/OFFの繰り返し頻度を低下させることができる。   For example, when the water level on the suction side drops rapidly, the total drainage mode is switched to the air / water mixed drainage mode, or the air / water mixed drainage mode is switched to the idling mode. Thereby, the horizontal axis submersible pump 1 can suppress the rate of decrease of the water level on the suction side while maintaining the operation at the rated rotational speed of the submersible motor 6 that drives the impeller 3. Further, for example, when the water level on the suction side rises rapidly, the mode is switched from the idling mode to the air-water mixed drainage mode, or from the air-water mixed drainage mode to the total water drainage mode. Thereby, the horizontal axis submersible pump 1 can suppress the rising speed of the water level on the suction side while maintaining the operation of the submersible motor 6 at the rated rotational speed. Therefore, the ON / OFF repetition frequency of the submersible motor 6 or the pump can be reduced.

また、羽根車3が完全に没水しない気水混合排水モード及びアイドリングモードの各運転モードでは、空気を吸気しつつ運転するので、羽根車3に大きな負圧がかからず、また、水面からの空気吸込渦を抑制することができる。   Further, in each operation mode of air-water mixed drainage mode and idling mode in which the impeller 3 is not completely submerged, since the operation is performed while sucking in air, no large negative pressure is applied to the impeller 3, and from the water surface Air suction vortex can be suppressed.

更に、横軸水中ポンプ1は、水位に応じた各運転モード間の移行を、複雑な制御装置等を設けることなく実現することができる。   Furthermore, the horizontal axis submersible pump 1 can realize the transition between the operation modes according to the water level without providing a complicated control device or the like.

また、図2に示すような吸込カバー7によれば、水面からの空気吸込渦の発生を抑止して、振動・騒音を抑制することができる。また、気水混合排水モードでは、例えば、吸込側の水位の低下に伴って第2吸込開口での吸気面積が拡大するので、空気の吸込量を好適に増やし、また、各運転モード間を滑らかに移行させることができる。   Moreover, according to the suction cover 7 as shown in FIG. 2, generation | occurrence | production of the air suction eddy from a water surface can be suppressed, and a vibration and noise can be suppressed. Moreover, in the air-water mixed drainage mode, for example, the intake area at the second suction opening is expanded along with the decrease of the water level on the suction side, so the air suction amount is suitably increased, and the operation modes are smoothed. Can be transferred to

さらに、図3又は図4に示すような吸込カバー7によれば、前壁15に吸気孔16又は吸気部14を設けているので、前縁13に沿って均一に空気が流入する。したがって、急激な空気の流入を抑え、振動・騒音を抑制できる。また、前壁15に吸気孔16等を設けることで、流入空気量の調整が容易になるとともに、異物の流入を抑止できる。   Furthermore, according to the suction cover 7 as shown in FIG. 3 or FIG. 4, since the suction hole 16 or the suction portion 14 is provided in the front wall 15, air flows uniformly along the front edge 13. Therefore, rapid air inflow can be suppressed, and vibration and noise can be suppressed. Further, by providing the intake holes 16 and the like in the front wall 15, adjustment of the inflowing air amount is facilitated, and inflow of foreign matter can be suppressed.

以上のように、本実施形態によれば、吸込側の水位が全量排水運転時の水位以下でも、定格回転数での運転を維持し、ポンプの停止と起動との繰り返しを抑えることが可能な横軸水中ポンプを提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, even when the water level on the suction side is less than or equal to the water level at the time of total drainage operation, operation at the rated rotational speed can be maintained, and repetition of stop and start of the pump can be suppressed. A horizontal axis submersible pump can be provided.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る横軸水中ポンプについて説明する。本実施形態に係る横軸水中ポンプでは、吸込カバー7の形状が、第1実施形態に係る横軸水中ポンプ1と異なる。以下、第1実施形態に係る横軸水中ポンプ1と同一部分には同一の符号を付して説明する。
Second Embodiment
Next, a horizontal axis submersible pump according to a second embodiment of the present invention will be described. In the horizontal axis submersible pump according to the present embodiment, the shape of the suction cover 7 is different from that of the horizontal axis submersible pump 1 according to the first embodiment. Hereinafter, the same parts as those of the horizontal-axis submersible pump 1 according to the first embodiment will be described with the same reference numerals.

図11は、本実施形態における吸込カバー7の形状を示す三面図である。図2に示す第1実施形態における吸込カバー7と比較して、吸込カバー7の全体形状はほぼ同一であるが、吸気部14の形状及び形成位置が異なる。   FIG. 11 is a three-sided view showing the shape of the suction cover 7 in the present embodiment. Compared with the suction cover 7 in the first embodiment shown in FIG. 2, although the overall shape of the suction cover 7 is substantially the same, the shape and formation position of the suction portion 14 are different.

図12は、本実施形態における第2吸込開口の一例として、上壁10に設けられた吸気部14の形状を示す平面図である。吸気部14は、所定の幅でフランジ12近傍に位置する始端14aから前縁13近傍に位置する終端14bに向かって形成され、上壁10の表面と裏面とを貫通する開口であり、水及び空気が流入自在である。なお、吸気部14の開口による応力集中を軽減するために、各角を円弧状に形成してもよい。吸気部14が没水している時は、吸気部14からも吸水し、水位が低下してくると、空気が吸気部14の始端14a側から徐々に吸込カバー7内に流入する。特に本実施形態では、水位低下時に始端14aから終端14bに向かって開口面積が増大するように、上壁10の前縁13側(吸気部14の終端14b側)に幅を漸増させている。これにより、水位の低下に伴って滑らかに運転モードを移行させることができる。また、吸気部14の始端14a、終端14b及び幅は、上壁10の傾斜角度やポンプ口径等の条件から適宜決定される。   FIG. 12 is a plan view showing the shape of the intake portion 14 provided on the upper wall 10 as an example of the second suction opening in the present embodiment. The intake portion 14 is an opening which is formed from the start end 14a located near the flange 12 with a predetermined width toward the end end 14b located near the front edge 13 and penetrates the surface and the back surface of the upper wall 10 Air can flow in. In addition, in order to reduce stress concentration due to the opening of the intake portion 14, each corner may be formed in an arc shape. When the intake section 14 is submerged, water is also absorbed from the intake section 14, and when the water level drops, air gradually flows into the suction cover 7 from the side of the start end 14 a of the intake section 14. In particular, in the present embodiment, the width is gradually increased on the front edge 13 side (end 14b side of the intake portion 14) of the upper wall 10 so that the opening area increases from the start end 14a to the end 14b when the water level decreases. As a result, the operation mode can be shifted smoothly as the water level falls. Further, the start end 14a and the end 14b of the intake section 14 and the width thereof are appropriately determined from the conditions such as the inclination angle of the upper wall 10 and the diameter of the pump.

図13は、本実施形態における第2吸込開口の他の一例として、上壁10に設けられた複数の吸気孔30の形状を示す平面図である。複数の吸気孔30の形成条件は、図12に示す吸気部14と同様の条件を満たす。また、吸気孔30の孔径等も、ポンプの運転条件に応じて適宜決定される。   FIG. 13 is a plan view showing the shapes of a plurality of intake holes 30 provided in the upper wall 10 as another example of the second suction opening in the present embodiment. The formation conditions of the plurality of intake holes 30 satisfy the same conditions as those of the intake unit 14 shown in FIG. Further, the hole diameter of the intake hole 30 and the like are also appropriately determined in accordance with the operating condition of the pump.

図14Aは、本実施形態における第2吸込開口の他の一例として、上壁10に設けられた複数のスリット32の形状を示す平面図であり、1つのスリット32の形状が三角形で、かつ、そのようなスリット32が複数、主軸4と平行となる方向に並んでいる例を示す。一方、図14Bは、1つのスリット32の形状が矩形で、かつ、そのようなスリット32が複数、主軸4に対して垂直となる方向に並んでいる例を示す。複数のスリット32の形成条件も、図12に示す吸気部14と同様の条件を満たす。また、スリット32の幅等も、ポンプの運転条件に応じて適宜決定される。図13及び図14に示すように、吸気部14に相当する部分を複数の開口で形成することにより、吸込カバー7の上壁10の強度を保つことができ、吸込カバー7を薄板で構成することができる。   FIG. 14A is a plan view showing the shapes of a plurality of slits 32 provided in the upper wall 10 as another example of the second suction opening in the present embodiment, and the shape of one slit 32 is a triangle, and An example in which a plurality of such slits 32 are arranged in a direction parallel to the main axis 4 is shown. On the other hand, FIG. 14B shows an example in which the shape of one slit 32 is rectangular and a plurality of such slits 32 are arranged in the direction perpendicular to the main axis 4. The conditions for forming the plurality of slits 32 also satisfy the same conditions as those of the intake unit 14 shown in FIG. In addition, the width and the like of the slits 32 are appropriately determined in accordance with the operating conditions of the pump. As shown in FIGS. 13 and 14, by forming the portion corresponding to the intake portion 14 with a plurality of openings, the strength of the upper wall 10 of the suction cover 7 can be maintained, and the suction cover 7 is formed of a thin plate be able to.

図15は、本実施形態における第2吸込開口の他の一例として、側壁11に設けられた吸気部14の形状を示す側面図である。吸気部14は、上部(水位が上昇する方向)に位置する始端14aから下部(水位が低下する方向)に位置する終端14bに向かって、徐々に吸込側へ向かう幅が広くなるように形成され、側壁11の表面と裏面とを貫通する開口であり、水及び空気が流入自在である。なお、吸気部14の開口による応力集中を軽減するために、各角を円弧状に形成してもよい。吸気部14が没水している時は、吸気部14からも吸水し、水位が低下してくると、空気が吸気部14の始端14a側から徐々に吸込カバー7内に流入する。この場合も、水位低下時に始端14aから終端14bに向かって開口面積が増大するように、側壁11の下部側に幅を漸増させることで、水位の低下に伴って滑らかに運転モードを移行させることができる。なお、側壁11に形成される吸気部14は、上壁10に形成される場合と同様に、多数の吸気孔30や、複数のスリット32等であってもよい。   FIG. 15 is a side view showing the shape of the intake portion 14 provided on the side wall 11 as another example of the second suction opening in the present embodiment. The intake section 14 is formed so that the width toward the suction side gradually becomes wider from the start end 14a located at the upper part (direction in which the water level rises) to the end 14b located in the lower part (direction where the water level decreases) , And an opening that penetrates the front surface and the back surface of the side wall 11, and water and air can flow therein. In addition, in order to reduce stress concentration due to the opening of the intake portion 14, each corner may be formed in an arc shape. When the intake section 14 is submerged, water is also absorbed from the intake section 14, and when the water level drops, air gradually flows into the suction cover 7 from the side of the start end 14 a of the intake section 14. Also in this case, by gradually increasing the width on the lower side of the side wall 11 so that the opening area increases from the start end 14a to the end end 14b when the water level drops, the operation mode smoothly transitions with the water level drop. Can. The intake portion 14 formed in the side wall 11 may be, as in the case of being formed in the upper wall 10, a large number of intake holes 30, a plurality of slits 32, and the like.

図16は、本実施形態における横軸水中ポンプ1の運転モードを説明する図である。なお、図16では、吸込カバー7の形状が図12に示すものであるとして説明するが、図13〜図15に示す吸込カバー7であっても同様である。横軸水中ポンプ1が、予め設定された吸込側の2つの水位H,M(H>M)を基準とした3つの運転モード、全量排水モードM1、気水混合排出モードM2及びアイドリングモードM3を有する点は、第1実施形態と同様である。この場合、水位Hは、吸込カバー7の吸気部14の始端14aの位置に設定される。水位Mは、前縁13の頂部の位置に設定される。また、水位Lは、羽根車3が回転していても、水中電動機6に十分な水が供給できない水位の上限に設定される。   FIG. 16 is a diagram for explaining the operation mode of the horizontal axis submersible pump 1 in the present embodiment. In addition, in FIG. 16, although it demonstrates that the shape of the suction cover 7 is what is shown in FIG. 12, it is the same even if it is the suction cover 7 shown to FIGS. 13-15. The horizontal axis submersible pump 1 has three operation modes based on two suction water levels H and M (H> M) set in advance: total water drainage mode M1, air / water mixing discharge mode M2, and idling mode M3. The point which it has is similar to 1st execution form. In this case, the water level H is set at the position of the start end 14 a of the suction portion 14 of the suction cover 7. The water level M is set at the top of the leading edge 13. Further, the water level L is set to the upper limit of the water level where sufficient water can not be supplied to the submersible motor 6 even when the impeller 3 is rotating.

図17は、運転モードが全量排水モードM1(吸込側水位>水位H)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。この全量排水モードM1では、横軸水中ポンプ1は、図7に示した第1実施形態における全量排水モードM1と同様に動作する。   FIG. 17 is a view for explaining the operation of the horizontal-axis submersible pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the total drainage mode M1 (suction side water level> water level H). In the total discharge mode M1, the horizontal axis submersible pump 1 operates in the same manner as the total discharge mode M1 in the first embodiment shown in FIG.

図18は、運転モードが気水混合排出モードM2(水位H≧吸込側水位>水位M)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。この気水混合排出モードM2では、横軸水中ポンプ1は、図8に示した第1実施形態における気水混合排出モードM2と同様に動作する。   FIG. 18 is a view for explaining the operation of the horizontal axis submersible pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the air / water mixture discharge mode M2 (water level HHsuction side water level> water level M). In the air-water mixture discharge mode M2, the horizontal-axis submersible pump 1 operates in the same manner as the air-water mixture discharge mode M2 in the first embodiment shown in FIG.

図19は、運転モードがアイドリングモードM3(水位M≧吸込側水位>水位L)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。このアイドリングモードM3では、横軸水中ポンプ1は、図9に示した第1実施形態におけるアイドリングモードM3と同様に動作する。   FIG. 19 is a diagram for explaining the operation of the horizontal axis submerged pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the idling mode M3 (water level M ≧ suction side water level> water level L). In the idling mode M3, the horizontal axis submersible pump 1 operates in the same manner as the idling mode M3 in the first embodiment shown in FIG.

このように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。   Thus, according to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る横軸水中ポンプについて説明する。本実施形態に係る横軸水中ポンプでは、第2吸込開口としての吸気部14が、吸込カバー7ではなくケーシング2に形成されている点が、第1及び第2実施形態に係る横軸水中ポンプ1と異なる。以下、第1実施形態に係る横軸水中ポンプ1と同一部分には同一の符号を付して説明する。
Third Embodiment
Next, a horizontal axis submersible pump according to a third embodiment of the present invention will be described. In the horizontal axis submersible pump according to the present embodiment, the horizontal axis submersible pump according to the first and second embodiments is that the intake portion 14 as the second suction opening is formed not in the suction cover 7 but in the casing 2. Different from 1. Hereinafter, the same parts as those of the horizontal-axis submersible pump 1 according to the first embodiment will be described with the same reference numerals.

図20は、本実施形態に係る横軸水中ポンプ1の外形を示す側断面図である。この場合、吸込カバー7の全体形状は、図2に示す第1実施形態における吸込カバー7とほぼ同一であるが、本実施形態における吸込カバー7には、吸気部14が存在しない。一方、ケーシング2の側面のうち、上半分で、かつ、羽根車3の設置位置よりも上流側には、ケーシング2の外部と内部とを貫通する複数の吸気孔からなる吸気部14が形成されている。複数の吸気孔は、筒状のケーシング2の頂部近傍の始端14aから、円周方向に沿ってケーシング2の筒幅中心近傍の終端14bまで形成される。この場合の始端14aは、最も高水位に位置する吸気孔となり、終端14bは、最も低水位に位置する吸気孔となる。図20に示す例では、複数の吸気孔は、始端14aから終端14bまで同じ数量(同じ開口面積)で並んでいる。ここでも、吸気部14が没水しているときは、吸気部14からも吸水し、水位が低下してくると、空気が吸気部14の始端14a側から徐々に吸込カバー7内に流入する。   FIG. 20 is a side sectional view showing the outer shape of a horizontal axis submersible pump 1 according to the present embodiment. In this case, the overall shape of the suction cover 7 is substantially the same as that of the suction cover 7 in the first embodiment shown in FIG. 2, but the suction cover 14 in the present embodiment does not have the suction part. On the other hand, on the upper half of the side surface of the casing 2 and on the upstream side of the installation position of the impeller 3, an intake portion 14 formed of a plurality of intake holes penetrating the outside and the inside of the casing 2 is formed. ing. A plurality of intake holes are formed from the starting end 14a near the top of the cylindrical casing 2 to the end 14b near the center of the cylinder width of the casing 2 along the circumferential direction. In this case, the start end 14a is the intake hole located at the highest water level, and the end 14b is the intake hole located at the lowest water level. In the example shown in FIG. 20, the plurality of intake holes are arranged in the same quantity (the same opening area) from the start end 14a to the end end 14b. Also here, when the intake section 14 is submerged, water is also absorbed from the intake section 14, and when the water level is lowered, air gradually flows into the suction cover 7 from the side of the start end 14a of the intake section 14. .

図21は、本実施形態に係る横軸水中ポンプ1の他の外形を示す平面図である。図20に示すような吸気部14を構成する複数の吸気孔を、図21に示すように、水位低下時に始端14aから終端14bに向かって開口面積が増大するように吸気孔の数量を増加させることで、水位の低下に伴って滑らかに運転モードを移行させることができる。   FIG. 21 is a plan view showing another outer shape of the horizontal axis submersible pump 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 21, the number of intake holes is increased so that the opening area increases from the start end 14a toward the end end 14b when the water level drops, as shown in FIG. 21. Thus, it is possible to shift the operation mode smoothly as the water level falls.

なお、吸気部14を構成する複数の吸気孔の形状は、円状に限らず、例えばスリット状でもよく、適宜選択可能である。また、吸気孔の孔径やスリットの幅等は、横軸水中ポンプ1の運転条件に応じて適宜決定される。更に、吸気部14の始端14a、終端14b及び幅は、機場や横軸水中ポンプ1の運転条件に応じて適宜決定される。   In addition, the shape of the some intake hole which comprises the intake part 14 may not be circular, for example, may be slit shape, and can be selected suitably. Further, the hole diameter of the intake hole, the width of the slit, and the like are appropriately determined according to the operating conditions of the horizontal axis submersible pump 1. Furthermore, the start end 14 a and the end 14 b of the intake unit 14 and the width thereof are appropriately determined according to the operating conditions of the airfield and the horizontal axis submersible pump 1.

図22は、本実施形態における横軸水中ポンプ1の運転モードを説明する図である。横軸水中ポンプ1が、予め設定された吸込側の2つの水位H,M(H>M)を基準とした3つの運転モード、全量排水モードM1、気水混合排出モードM2及びアイドリングモードM3を有する点は、第1及び第2実施形態と同様である。この場合、水位Hは、ケーシング2の吸気部14の始端14aの位置に設定される。水位Mは、前縁13の頂部の位置に設定される。また、水位Lは、羽根車3が回転していても、水中電動機6に十分な水が供給できない水位の上限に設定される。   FIG. 22 is a diagram for explaining the operation mode of the horizontal axis submersible pump 1 in the present embodiment. The horizontal axis submersible pump 1 has three operation modes based on two suction water levels H and M (H> M) set in advance: total water drainage mode M1, air / water mixing discharge mode M2, and idling mode M3. The point which it has is the same as that of the 1st and 2nd embodiment. In this case, the water level H is set to the position of the start end 14 a of the intake portion 14 of the casing 2. The water level M is set at the top of the leading edge 13. Further, the water level L is set to the upper limit of the water level where sufficient water can not be supplied to the submersible motor 6 even when the impeller 3 is rotating.

図23は、運転モードが全量排水モードM1(吸込側水位>水位H)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。この全量排水モードM1では、横軸水中ポンプ1は、図7に示した第1実施形態における全量排水モードM1と同様に動作する。   FIG. 23 is a diagram for explaining the operation of the horizontal axis submersible pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the total water drainage mode M1 (suction side water level> water level H). In the total discharge mode M1, the horizontal axis submersible pump 1 operates in the same manner as the total discharge mode M1 in the first embodiment shown in FIG.

図24は、運転モードが気水混合排出モードM2(水位H≧吸込側水位>水位M)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。この気水混合排出モードM2では、横軸水中ポンプ1は、図8に示した第1実施形態における気水混合排出モードM2と同様に動作する。   FIG. 24 is a view for explaining the operation of the horizontal axis submersible pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the air / water mixture discharge mode M2 (water level HHsuction side water level> water level M). In the air-water mixture discharge mode M2, the horizontal-axis submersible pump 1 operates in the same manner as the air-water mixture discharge mode M2 in the first embodiment shown in FIG.

図25は、運転モードがアイドリングモードM3(水位M≧吸込側水位>水位L)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。このアイドリングモードM3では、横軸水中ポンプ1は、図9に示した第1実施形態におけるアイドリングモードM3と同様に動作する。   FIG. 25 is a view for explaining the operation of the horizontal axis submerged pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the idling mode M3 (water level M ≧ suction side water level> water level L). In the idling mode M3, the horizontal axis submersible pump 1 operates in the same manner as the idling mode M3 in the first embodiment shown in FIG.

このように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。   Thus, according to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る横軸水中ポンプについて説明する。本実施形態に係る横軸水中ポンプは、一端が吸込カバー7又はケーシング2に接続され、他端が開放されている吸気口である吸気管を備え、他端の吸気口を第2吸込開口とする点が、第1〜第3実施形態に係る横軸水中ポンプ1と異なる。以下、第1実施形態に係る横軸水中ポンプ1と同一部分には同一の符号を付して説明する。
Fourth Embodiment
Next, a horizontal axis submersible pump according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The horizontal axis submersible pump according to the present embodiment includes an intake pipe which is an intake port whose one end is connected to the suction cover 7 or the casing 2 and whose other end is open, and the other inlet port is a second suction opening. Is different from the horizontal axis submersible pump 1 according to the first to third embodiments. Hereinafter, the same parts as those of the horizontal-axis submersible pump 1 according to the first embodiment will be described with the same reference numerals.

図26は、本実施形態に係る横軸水中ポンプ1の外形を示す側面図である。この場合、吸込カバー7の全体形状は、図2に示す第1実施形態における吸込カバー7とほぼ同一であるが、本実施形態における吸込カバー7には、吸気管14が接続されている。具体的には、例えば、吸気管14の一端は、吸込カバー7の側壁11に接続され、吸込カバー7の内部に連通する。吸気管14は、所定の長さだけ上方に延設されて、逆U字状に曲管される。そして、吸気管14の他端は、下方に向けて吸気口14aとして開放される。この構成によれば、吸気口14aから一旦上方へ向かって吸引するので、水面の浮遊物により吸気口14a及び管内が閉塞することが抑えられる。なお、他端を閉塞し、吸気管14の側面に吸気口14aを設けてもよい。   FIG. 26 is a side view showing the outer shape of a horizontal axis submersible pump 1 according to the present embodiment. In this case, although the overall shape of the suction cover 7 is substantially the same as the suction cover 7 in the first embodiment shown in FIG. 2, the suction pipe 7 is connected to the suction cover 7 in the present embodiment. Specifically, for example, one end of the intake pipe 14 is connected to the side wall 11 of the suction cover 7 and communicates with the inside of the suction cover 7. The intake pipe 14 extends upward by a predetermined length and is bent in an inverted U-shape. Then, the other end of the intake pipe 14 is opened downward as the intake port 14 a. According to this configuration, since the air is once sucked upward from the air inlet 14a, the floating matter on the water surface can be prevented from blocking the air inlet 14a and the pipe. Note that the other end may be closed and the intake port 14 a may be provided on the side surface of the intake pipe 14.

なお、吸気管14の曲管方向は、特に限定されるものではないが、水面の浮遊物等との衝突による損傷を抑止するために、吸込カバー7の上壁10の上方で開口し、上壁10の前縁13から上方に防護壁31を突出させることが望ましい。また、吸気管14の吸気口14aの高さ方向の位置及び管径は、機場や横軸水中ポンプ1の仕様等の運転条件から適宜決定される。   Although the bent pipe direction of the intake pipe 14 is not particularly limited, it is opened above the upper wall 10 of the suction cover 7 in order to suppress damage due to a collision with a float or the like on the water surface. It is desirable to project the protective wall 31 upward from the front edge 13 of the wall 10. Further, the position in the height direction of the intake port 14 a of the intake pipe 14 and the pipe diameter are appropriately determined from operating conditions such as specifications of the machine site and the horizontal axis submersible pump 1.

図27は、本実施形態に係る横軸水中ポンプ1の他の外形を示す側面図である。吸気管14の一端は、図27に示すように、吸込カバー7の上壁10に接続されるものとしてもよい。   FIG. 27 is a side view showing another outer shape of the horizontal axis submersible pump 1 according to the present embodiment. One end of the intake pipe 14 may be connected to the upper wall 10 of the suction cover 7 as shown in FIG.

図28は、本実施形態に係る横軸水中ポンプ1の他の外形を示す側面図である。吸気管14の一端は、図28に示すように、ケーシング2の側壁に接続されるものとしてもよい。これらのように、吸気管14の一端が横軸水中ポンプ1の羽根車3の上流側に空気を吸入させる位置に接続されるならば、吸気管14の位置及び形状等は、限定されない。   FIG. 28 is a side view showing another outer shape of the horizontal axis submersible pump 1 according to the present embodiment. One end of the intake pipe 14 may be connected to the side wall of the casing 2 as shown in FIG. As described above, if one end of the intake pipe 14 is connected to a position at which the upstream side of the impeller 3 of the horizontal axis submersible pump 1 sucks air, the position, shape, etc. of the intake pipe 14 are not limited.

図29は、本実施形態における横軸水中ポンプ1の運転モードを説明する図である。横軸水中ポンプ1が、予め設定された吸込側の2つの水位H,M(H>M)を基準とした3つの運転モード、全量排水モードM1、気水混合排出モードM2及びアイドリングモードM3を有する点は、第1〜第3実施形態と同様である。この場合、水位Hは、吸気管14の吸気口14aの位置に設定される。水位Mは、前縁13の頂部の位置に設定される。また、水位Lは、羽根車3が回転していても、水中電動機6に十分な水が供給できない水位の上限に設定される。   FIG. 29 is a diagram for explaining the operation mode of the horizontal axis submersible pump 1 in the present embodiment. The horizontal axis submersible pump 1 has three operation modes based on two suction water levels H and M (H> M) set in advance: total water drainage mode M1, air / water mixing discharge mode M2, and idling mode M3. The point which it has is the same as that of the 1st-3rd embodiment. In this case, the water level H is set to the position of the intake port 14 a of the intake pipe 14. The water level M is set at the top of the leading edge 13. Further, the water level L is set to the upper limit of the water level where sufficient water can not be supplied to the submersible motor 6 even when the impeller 3 is rotating.

図30は、運転モードが全量排水モードM1(吸込側水位>水位H)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。この全量排水モードM1では、横軸水中ポンプ1は、図7に示した第1実施形態における全量排水モードM1と同様に動作する。   FIG. 30 is a diagram for explaining the operation of the horizontal axis submersible pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the total water drainage mode M1 (suction side water level> water level H). In the total discharge mode M1, the horizontal axis submersible pump 1 operates in the same manner as the total discharge mode M1 in the first embodiment shown in FIG.

図31は、運転モードが気水混合排出モードM2(水位H≧吸込側水位>水位M)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。この気水混合排出モードM2では、横軸水中ポンプ1は、図8に示した第1実施形態における気水混合排出モードM2と同様に動作する。   FIG. 31 is a view for explaining the operation of the horizontal-axis submersible pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the air-water mixture discharge mode M2 (water level H 吸 込 suction side water level> water level M). In the air-water mixture discharge mode M2, the horizontal-axis submersible pump 1 operates in the same manner as the air-water mixture discharge mode M2 in the first embodiment shown in FIG.

図32は、運転モードがアイドリングモードM3(水位M≧吸込側水位>水位L)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。このアイドリングモードM3では、横軸水中ポンプ1は、図9に示した第1実施形態におけるアイドリングモードM3と同様に動作する。   FIG. 32 is a diagram for explaining the operation of the horizontal axis submerged pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the idling mode M3 (water level M ≧ suction side water level> water level L). In the idling mode M3, the horizontal axis submersible pump 1 operates in the same manner as the idling mode M3 in the first embodiment shown in FIG.

このように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。   Thus, according to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態に係る横軸水中ポンプについて説明する。本実施形態に係る横軸水中ポンプにおいて、一端が吸込カバー7又はケーシング2に接続され、他端が開放されている吸気口である吸気管を備える点は、第4実施形態と同様である。その上で、本実施形態に係る横軸水中ポンプの特徴は、運転モードを決定するための水位判断に第2吸気開口を用いない点にある。以下、第1実施形態に係る横軸水中ポンプ1と同一部分には同一の符号を付して説明する。
Fifth Embodiment
Next, a horizontal axis submersible pump according to a fifth embodiment of the present invention will be described. The horizontal axis submersible pump according to the present embodiment is the same as the fourth embodiment in that it includes an intake pipe which is an intake port having one end connected to the suction cover 7 or the casing 2 and the other end open. In addition, the feature of the horizontal axis submersible pump according to the present embodiment is that the second intake opening is not used for water level determination for determining the operation mode. Hereinafter, the same parts as those of the horizontal-axis submersible pump 1 according to the first embodiment will be described with the same reference numerals.

図33は、本実施形態に係る横軸水中ポンプ1の外形を示す側面図である。この場合、吸込カバー7の全体形状は、図2に示す第1実施形態における吸込カバー7とほぼ同一であるが、本実施形態における吸込カバー7には、吸気管14が接続されている。具体的には、例えば、吸気管14の一端は、吸込カバー7の側壁11に接続され、吸込カバー7の内部に連通する。吸気管14は、所定の長さだけ上方に延設される。そして、吸気管14の他端は、水平に曲管されて吸気口14aとして開放される。なお、他端を閉塞し、吸気管14の側面に吸気口14aを設けてもよい。   FIG. 33 is a side view showing the outer shape of a horizontal axis submersible pump 1 according to the present embodiment. In this case, although the overall shape of the suction cover 7 is substantially the same as the suction cover 7 in the first embodiment shown in FIG. 2, the suction pipe 7 is connected to the suction cover 7 in the present embodiment. Specifically, for example, one end of the intake pipe 14 is connected to the side wall 11 of the suction cover 7 and communicates with the inside of the suction cover 7. The intake pipe 14 extends upward by a predetermined length. Then, the other end of the intake pipe 14 is bent horizontally to be opened as the intake port 14 a. Note that the other end may be closed and the intake port 14 a may be provided on the side surface of the intake pipe 14.

本実施形態では、気水混合排出モードM2時に吸気口14aから吸気することができるように、気水混合排出モードM2時の水位よりも上方に吸気口14aを位置させる。なお、水面の浮遊物等が吸気口14aを閉塞することを抑止するために、吸気口14aは、貯水槽の最大水位より上方位置に開放させておくことが望ましい。また、吸気管14と水面の浮遊物等との衝突による損傷を抑止するために、必要に応じて防護壁31等を設けてもよい。   In the present embodiment, the intake port 14a is positioned above the water level in the air / water mixture discharge mode M2 so that air can be taken in from the air inlet 14a in the air / water mixture discharge mode M2. It is desirable that the intake port 14a be opened above the maximum water level of the water storage tank in order to prevent the floating matter on the water surface from blocking the intake port 14a. Further, a protective wall 31 or the like may be provided as necessary in order to prevent damage due to a collision between the intake pipe 14 and a float or the like on the water surface.

なお、吸気管14の一端が横軸水中ポンプ1の羽根車3の上流側に空気を吸入させる位置に接続されるならば、吸込カバー7の上壁10やケーシング2等に接続されてもよい。また、吸気管14の管径等は、機場や横軸水中ポンプ1の仕様等の運転条件から適宜決定される。   If one end of the intake pipe 14 is connected to a position where the air is sucked to the upstream side of the impeller 3 of the horizontal axis submersible pump 1, the upper wall 10 of the suction cover 7 or the casing 2 may be connected . The pipe diameter and the like of the intake pipe 14 are appropriately determined from the operating conditions such as the specifications of the machine site and the horizontal axis submersible pump 1.

また、吸気管14は、その内部に空気量調整機構を備える。図34A及び図34Bは、空気量調整機構33の構成を示す概略図である。上流側の水位に応じて、横軸水中ポンプ1の羽根車3へ押し込み圧力が変動し、ポンプ内圧が変動する。空気量調整機構33は、このポンプ内圧に応じて所定の空気量を横軸水中ポンプ1に供給するものである。空気量調整機構33としては、図34Aに示すように、オリフィス板等の抵抗体33aを用いることができ、又は、図34Bに示すように、所定の圧力を閾値にして開閉する圧力弁33bを用いることもできる。本実施形態では、吸込側の水位が低下した際に所定の空気量を流入させることで、横軸水中ポンプ1の運転モードが、気水混合排出モードM2に切り替わる。具体的には、吸込側の水位が低下すると、水頭による押し込み圧力が低下して定格回転数で運転している羽根車3の上流側(吸込側)が負圧となる。その負圧が空気量調整機構33の抵抗値より大きな負圧(又は設定圧力の検知による圧力弁開放)となった場合、大気に開放されている吸気口14aよりケーシング2内に空気が流入し、気水混合状態にて排出が行われる。なお、空気量調整機構33の抵抗値や設定圧力等は、横軸水中ポンプ1の仕様や運転条件等に応じて適宜設定される。   Further, the intake pipe 14 is provided with an air amount adjustment mechanism inside. 34A and 34B are schematic views showing the configuration of the air amount adjustment mechanism 33. FIG. The pressure applied to the impeller 3 of the horizontal axis submersible pump 1 fluctuates according to the water level on the upstream side, and the internal pressure of the pump fluctuates. The air amount adjusting mechanism 33 supplies a predetermined amount of air to the horizontal axis submersible pump 1 according to the internal pressure of the pump. As the air amount adjusting mechanism 33, as shown in FIG. 34A, a resistor 33a such as an orifice plate can be used, or as shown in FIG. 34B, a pressure valve 33b that opens and closes with a predetermined pressure as a threshold It can also be used. In the present embodiment, the operation mode of the horizontal axis submersible pump 1 is switched to the air / water mixture discharge mode M2 by introducing a predetermined amount of air when the water level on the suction side decreases. Specifically, when the water level on the suction side decreases, the pressing pressure by the water head decreases, and the upstream side (suction side) of the impeller 3 operating at the rated rotation speed becomes negative pressure. When the negative pressure becomes a negative pressure larger than the resistance value of the air amount adjustment mechanism 33 (or the pressure valve is opened by detection of the set pressure), the air flows into the casing 2 from the intake port 14a opened to the atmosphere. Discharge is performed in a mixed state of air and water. The resistance value, the set pressure, and the like of the air amount adjustment mechanism 33 are appropriately set in accordance with the specifications, operating conditions, and the like of the horizontal axis submerged pump 1.

図35は、本実施形態における横軸水中ポンプ1の運転モードを説明する図である。横軸水中ポンプ1が、予め設定された吸込側の2つの水位H,M(H>M)を基準とした3つの運転モード、全量排水モードM1、気水混合排出モードM2及びアイドリングモードM3を有する点は、第1〜第4実施形態と同様である。この場合、水位Hは、気水混合排出モードM2の上端として予め規定される。そして、空気量調整機構33は、吸込側水位が水位Hとなったときに気水混合排出モードM2となるよう、予め設定される。水位Mは、前縁13の頂部の位置に設定される。また、水位Lは、羽根車3が回転していても、水中電動機6に十分な水が供給できない水位の上限に設定される。   FIG. 35 is a diagram for explaining the operation mode of the horizontal axis submersible pump 1 in the present embodiment. The horizontal axis submersible pump 1 has three operation modes based on two suction water levels H and M (H> M) set in advance: total water drainage mode M1, air / water mixing discharge mode M2, and idling mode M3. The point which it has is the same as that of the 1st-4th embodiment. In this case, the water level H is defined in advance as the upper end of the air-water mixture discharge mode M2. Then, the air amount adjustment mechanism 33 is preset to be in the air / water mixture discharge mode M2 when the suction side water level becomes the water level H. The water level M is set at the top of the leading edge 13. Further, the water level L is set to the upper limit of the water level where sufficient water can not be supplied to the submersible motor 6 even when the impeller 3 is rotating.

図36は、運転モードが全量排水モードM1(吸込側水位>水位H)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。この全量排水モードM1では、横軸水中ポンプ1は、図7に示した第1実施形態における全量排水モードM1と同様に動作する。ただし、本実施形態では、空気量調整機構33の構成によっては、横軸水中ポンプ1の内部に連通する開口(空気量調整機構33及び開口部8)は、全て没水のみならず、全て閉止している場合も含まれる。   FIG. 36 is a diagram for explaining the operation of the horizontal axis submersible pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the total water drainage mode M1 (suction side water level> water level H). In the total discharge mode M1, the horizontal axis submersible pump 1 operates in the same manner as the total discharge mode M1 in the first embodiment shown in FIG. However, in the present embodiment, depending on the configuration of the air amount adjusting mechanism 33, all the openings (the air amount adjusting mechanism 33 and the opening 8) communicating with the inside of the horizontal axis submersible pump 1 are not only submerged but all closed. If included, it is included.

図37は、運転モードが気水混合排出モードM2(水位H≧吸込側水位>水位M)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。この気水混合排出モードM2では、横軸水中ポンプ1は、図8に示した第1実施形態における気水混合排出モードM2と同様に動作する。ただし、本実施形態では、上記のとおり、空気量調整機構33が予め気水混合排出モードM2上端水位で吸気開始する抵抗値に設定されていることにより、運転モードが気水混合排出モードM2に切り替わる。   FIG. 37 is a view for explaining the operation of the horizontal-axis submersible pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the air-water mixture discharge mode M2 (water level H ≧ suction side water level> water level M). In the air-water mixture discharge mode M2, the horizontal-axis submersible pump 1 operates in the same manner as the air-water mixture discharge mode M2 in the first embodiment shown in FIG. However, in the present embodiment, as described above, the operation mode is set to the air / water mixture discharge mode M2 by setting the air amount adjustment mechanism 33 to a resistance value at which intake starts in the air / water mixture discharge mode M2 upper end water level in advance. Switch.

図38は、運転モードがアイドリングモードM3(水位M≧吸込側水位>水位L)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。このアイドリングモードM3では、横軸水中ポンプ1は、図9に示した第1実施形態におけるアイドリングモードM3と同様に動作する。   FIG. 38 is a view for explaining the operation of the horizontal axis submersible pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the idling mode M3 (water level M ≧ suction side water level> water level L). In the idling mode M3, the horizontal axis submersible pump 1 operates in the same manner as the idling mode M3 in the first embodiment shown in FIG.

このように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。   Thus, according to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態に係る横軸水中ポンプについて説明する。従来の横軸水中ポンプにおいて、水位が低下したときにケーシング内で水と空気とを攪拌するアイドリングモードでの運転中は、水中電動機の冷却を行うことが難しかった。これに対して、本実施形態では、羽根車の下端から所定の吐出角度θ以上となる羽根車の位置に水位を合わせることで、アイドリングモードでの運転中でもケーシング内に水を滞留させて水中電動機が没水する状態を維持させることで、水中電動機を冷却する。以下、第1実施形態に係る横軸水中ポンプ1と同一部分には同一の符号を付して説明する。
Sixth Embodiment
Next, a horizontal axis submersible pump according to a sixth embodiment of the present invention will be described. In the conventional horizontal axis submersible pump, it was difficult to cool the submersible motor during operation in the idling mode in which water and air are stirred in the casing when the water level is lowered. On the other hand, in the present embodiment, by matching the water level to the position of the impeller at a predetermined discharge angle θ or more from the lower end of the impeller, water is retained in the casing even during operation in the idling mode The submersible motor is cooled by maintaining the submersion state. Hereinafter, the same parts as those of the horizontal-axis submersible pump 1 according to the first embodiment will be described with the same reference numerals.

なお、以下の説明では、羽根車3の位置を基準として吸込カバー7の前縁13等の高さ位置を規定する点について理解しやすいように、便宜上、横軸水中ポンプ1が、全量排水モードとアイドリングモードとの2つの運転モードのみを有するものとする。しかし、この場合でも、全量排水モードとアイドリングモードとの間の移行時には気水混合状態が存在する。ただし、本実施形態でいう気水混合状態は、上記各実施形態で説明した気水混合排出モードM2のような、本発明の各効果を得るために積極的に設けられた運転モードとは異なるものである。したがって、気水混合排出モードを含む3つの運転モードを有する上記各実施形態に係る横軸水中ポンプ1に対しても、本実施形態の内容は適用可能である。   In the following description, for convenience, the horizontal axis submersible pump 1 is in the total drainage mode so that it is easy to understand the position of the front edge 13 of the suction cover 7 and the like with reference to the position of the impeller 3. It has only two operation modes of and an idle mode. However, even in this case, the air-water mixed state exists at the transition between the total drainage mode and the idling mode. However, the air-water mixed state referred to in the present embodiment is different from the operation mode positively provided to obtain each effect of the present invention, such as the air-water mixed discharge mode M2 described in each of the above embodiments. It is a thing. Therefore, the contents of the present embodiment are also applicable to the horizontal-axis submersible pump 1 according to each of the above-described embodiments having three operation modes including the air-water mixing and discharging mode.

図39は、本実施形態に係る横軸水中ポンプ1の構成を示す側断面図である。本実施形態に係る横軸水中ポンプ1では、第1実施形態の場合と比較して、吸込カバー7の前縁13の高さ位置Aが羽根車3の位置を基準として規定される点が異なる。   FIG. 39 is a side cross sectional view showing the configuration of a horizontal axis submersible pump 1 according to the present embodiment. The horizontal axis submersible pump 1 according to the present embodiment differs in that the height position A of the front edge 13 of the suction cover 7 is defined based on the position of the impeller 3 as compared to the case of the first embodiment. .

図40Aは、羽根車3が有する1枚の羽根を回転軸方向から見た、羽根車3の要部正面図である。図中、吸込カバー7の前縁13の高さ位置に相当する位置を、前縁13の高さ位置の符号に合わせてAとし、羽根車3のボス部の位置をAiとし、羽根車3の外終端の位置をAoとしている。また、図40Bは、図40Aに示す各位置に対応した、羽根車3の展開図である。位置Aでの吐出角度はθであり、位置Aiでの吐出角度はθiであり、位置Aoでの吐出角度はθoである。中心に近づく程、吐出角度は大きくなり、中心から遠ざかる程(外周に近づく程)θは小さくなるため、θi>θ>θoとなる。一般的にθが大きい位置で排出される流体に付与される圧力は高く、θが小さい位置で排出される流体に付与される圧力は低い。   FIG. 40A is a front view of essential parts of the impeller 3 when one blade of the impeller 3 is viewed from the rotation axis direction. In the figure, the position corresponding to the height position of the front edge 13 of the suction cover 7 is A according to the sign of the height position of the front edge 13 and the position of the boss of the impeller 3 is Ai, and the impeller 3 is The position of the outer end of is Ao. FIG. 40B is a development view of the impeller 3 corresponding to each position shown in FIG. 40A. The discharge angle at position A is θ, the discharge angle at position Ai is θi, and the discharge angle at position Ao is θo. The closer to the center, the larger the ejection angle, and the farther it is from the center (the closer to the outer periphery), the smaller θ, so that θi> θ> θo. Generally, the pressure applied to the fluid discharged at the position where θ is large is high, and the pressure applied to the fluid discharged at the position where θ is small is low.

主軸4の鉛直方向下方側では、水位が低下すると、吐出角度θが小さい位置で水と羽根車3とが接触するので、羽根車3が水に付与する圧力が小さくなる。特に、吸込カバー7の開口部8から空気が流入し、水と空気との混合流体を排出しようとするときは、水と空気との流入比に応じて運転モードが変化する。   When the water level falls on the lower side of the main shaft 4 in the vertical direction, the water and the impeller 3 contact at a position where the discharge angle θ is small, so the pressure applied to the water by the impeller 3 decreases. In particular, when air flows in from the opening 8 of the suction cover 7 and the mixed fluid of water and air is to be discharged, the operation mode changes in accordance with the inflow ratio of water to air.

水の流入比が大きい場合は、吐出圧力にてケーシング2の吐出側に支持されたフラップゲート9が開いて排水するが、空気の流入比が大きい場合には、吐出圧力が低くなってフラップゲート9を開くことができず、ケーシング2内で水と空気とが攪拌される。   When the inflow ratio of water is large, the flap gate 9 supported on the discharge side of the casing 2 is opened and drained by the discharge pressure, but when the inflow ratio of air is large, the discharge pressure is low and the flap gate 9 can not be opened, and water and air are stirred in the casing 2.

ここで、水位が、主軸4の鉛直方向下方側で、羽根車3の所定の吐出角度θの位置にあるときには、定格回転数にて、かつ、フラップゲート9を閉塞した状態で、ケーシング2内に水中電動機6が没水する水位まで水を滞留させた状態を維持させることができる。そして、このような所定の吐出角度θとなるときの水位は、羽根車3下端から羽根車直径比の10〜25%上方であり、望ましくは10〜20%上方である。   Here, when the water level is at the predetermined discharge angle θ of the impeller 3 on the lower side in the vertical direction of the main shaft 4, the inside of the casing 2 with the flap gate 9 closed at the rated rotational speed. It is possible to maintain the state in which the water is retained to the level at which the submersible motor 6 is submerged. The water level at which the predetermined discharge angle θ is obtained is 10 to 25% above, preferably 10 to 20% above, the impeller diameter ratio from the lower end of the impeller 3.

なお、水位が上昇して羽根車3の吐出角度θより大きい位置で接触すると、フラップゲート9が開いて水が排出される。一方、水位が下降して羽根車3の吐出角度θより小さい位置で接触すると、水中電動機6が没水する高さまでケーシング2内の水を維持することができない。   When the water level rises and contacts at a position larger than the discharge angle θ of the impeller 3, the flap gate 9 is opened and the water is discharged. On the other hand, when the water level falls and contacts at a position smaller than the discharge angle θ of the impeller 3, the water in the casing 2 can not be maintained to the height at which the submersible motor 6 is submerged.

図41は、本実施形態における吸込カバー7の形状を示す三面図である。吸込カバー7は、上壁10と、上壁10の両側端からそれぞれ下方に延設される2つの側壁11と、ケーシング2に接続するフランジ12とを有する。上壁10は、吸込側(側面図の左方向)に向かって下方に傾斜している。側壁11の下端は、上壁10の前縁13の両端から横軸水中ポンプ1のケーシング2下方近傍までそれぞれ傾斜している。前縁13は、羽根車3下端近傍の水位まで位置している。より具体的には、羽根車下端から羽根車直径比の10〜25%上方に位置していることが望ましい。   FIG. 41 is a three-sided view showing the shape of the suction cover 7 in the present embodiment. The suction cover 7 has an upper wall 10, two side walls 11 extending downward from both side ends of the upper wall 10, and a flange 12 connected to the casing 2. The upper wall 10 is inclined downward toward the suction side (left direction in the side view). The lower ends of the side walls 11 are respectively inclined from both ends of the front edge 13 of the upper wall 10 to the lower vicinity of the casing 2 of the horizontal axis submersible pump 1. The front edge 13 is located to the water level near the lower end of the impeller 3. More specifically, it is desirable to be located 10-25% above the impeller diameter ratio from the lower end of the impeller.

吸込カバー7の開口部8は、吸込側の方が他の側よりも高くなるように傾いた状態で設けられている、本実施形態における第1吸込開口である。水位が低下してくると開口部8の最上位に位置する前縁13下方から徐々に吸込カバー7内に空気が流入する。前縁13が羽根車3下端近傍の高さに位置しているので、低水位時まで全量排水モードでの運転が可能であり、アイドリングモードでの運転時には、騒音を抑制し、ケーシング2内からの水飛散を抑止し得る。   The opening 8 of the suction cover 7 is a first suction opening in the present embodiment, which is provided in an inclined state such that the suction side is higher than the other side. When the water level drops, air gradually flows into the suction cover 7 from below the front edge 13 located at the top of the opening 8. Since the front edge 13 is located at a height near the lower end of the impeller 3, operation in the total drainage mode is possible until low water level, and noise is suppressed during operation in the idling mode. Water splashing can be suppressed.

なお、前縁13の位置を、羽根車3下端近傍の水位まで、具体的には、羽根車3下端から羽根車直径比の10〜25%上方とすることは、上記のように、本実施形態に限らず、上記の各実施形態で採用される各種の吸込カバー7に適用可能である。ただし、吸込カバー7が図3に示すような前壁15を有する場合には、ここでいう前縁13の位置は、前壁15の下端の位置に相当する。これにより、各実施形態における吸込カバー7の形状特有の効果に加えて、上記と同様、低水位時まで全量排水モードでの運転が可能となるなどの効果も奏する。   Note that setting the position of the front edge 13 to the water level near the lower end of the impeller 3, specifically, 10% to 25% above the impeller diameter ratio from the lower end of the impeller 3 is as described above. The present invention is applicable to various suction covers 7 adopted in each of the above-described embodiments as well as the embodiment. However, when the suction cover 7 has the front wall 15 as shown in FIG. 3, the position of the front edge 13 mentioned here corresponds to the position of the lower end of the front wall 15. Thereby, in addition to the effect specific to the shape of the suction cover 7 in each embodiment, similarly to the above, the effect that the operation in the total drainage mode is possible until the low water level is also exhibited.

図42は、横軸水中ポンプ1の性能曲線を表すグラフであり、横軸に流量を取り、縦軸に揚程及び動力を取っている。通常時の全量排水運転の仕様点流量はQ1であり、揚程はH1となる。また、動力は流量Q1時のP1となる。排出側の水位が増加して背圧が高くなると、流量が減少して徐々にQ1の左側に移行してくる。このとき、横軸水中ポンプ1は、全量排水モードでの運転となる。   FIG. 42 is a graph showing the performance curve of the horizontal axis submersible pump 1, in which the horizontal axis represents the flow rate, and the vertical axis represents the lift and power. The specification point flow rate of the total drainage operation at normal time is Q1, and the head is H1. The power is P1 at the time of flow rate Q1. When the water level on the discharge side increases and the back pressure increases, the flow rate decreases and gradually shifts to the left of Q1. At this time, the horizontal axis submersible pump 1 operates in the total amount drainage mode.

吸込側の水位が低下して吸込カバー7の開口部8から空気が流入すると、ケーシング2内は気水混合状態となり、揚程曲線及び動力曲線は、グラフ中の波線のように、比例減少した曲線となる。減少比は、空気の流入量に応じて変動し、空気の流入量が多いほど曲線が減少する。   When the water level on the suction side decreases and air flows in from the opening 8 of the suction cover 7, the inside of the casing 2 is mixed with air and water, and the head curve and the power curve are proportionally reduced curves like wavy lines in the graph. It becomes. The reduction ratio fluctuates according to the inflow of air, and the curve decreases as the inflow of air increases.

更に水位が低下して吐出圧力が低下すると、横軸水中ポンプ1は、フラップゲート9を閉塞した状態での運転、すなわちアイドリングモードでの運転となる。このときの流量はゼロとなり、動力はP2となる。一般的に軸流羽根は流量がゼロ付近で動力が上昇するので、できるだけ多くの空気を吸入する低水位時にアイドリングモードに移行するように設定しておくことが望ましい。これにより、横軸水中ポンプ1は、仕様点動力P1より低動力P2(P2<P1)にて省エネ運転を行うことができる。   When the water level further decreases and the discharge pressure decreases, the horizontal axis submersible pump 1 operates in a state in which the flap gate 9 is closed, that is, operates in the idling mode. The flow rate at this time is zero, and the power is P2. In general, since axial flow vanes increase in power near a flow rate of zero, it is desirable to set to shift to the idling mode at a low water level that sucks as much air as possible. Thereby, the horizontal axis submersible pump 1 can perform the energy saving operation with the power P2 (P2 <P1) lower than the specification point power P1.

空気の流入開始は、吸込カバー7の前縁13(又は前壁15の下端)の高さで決定される。前縁13の位置が高いと、早々に開口部8から空気が流入して気水混合状態となり、揚程が低下して排出側の水位増加に対応できず、低水位時の排出ができない。また、水位低下時のアイドリングモード中にケーシング2内の水が開口部8から吸込側に飛散しやすくなるとともに、ケーシング2内での攪拌に起因する騒音が発生する。そこで、吸込カバー7の前縁13の位置を所定の高さに設定しておくことで、水位が前縁13の高さに低下するまで水のみの全量排水モードで運転し、吸込側の水を早急に排出することが可能となる。また、水位低下時には、空気の流入開始に合わせてアイドリングモードとなり、ケーシング2内で水を維持させた状態で運転を継続するので、水中電動機6を冷却することができる。   The inflow start of air is determined by the height of the front edge 13 of the suction cover 7 (or the lower end of the front wall 15). When the position of the leading edge 13 is high, air flows in quickly from the opening 8 to be in the air-water mixed state, the head decreases, and the discharge side can not cope with the increase of the water level, and the discharge at the low water level is not possible. Further, the water in the casing 2 is easily scattered from the opening 8 to the suction side during the idling mode when the water level is lowered, and noise due to the stirring in the casing 2 is generated. Therefore, by setting the position of the front edge 13 of the suction cover 7 to a predetermined height, operation is performed in the entire water only drainage mode until the water level drops to the height of the front edge 13, and water on the suction side Can be discharged quickly. In addition, when the water level drops, the idling mode is set according to the start of air inflow, and the operation is continued in a state where water is maintained in the casing 2, so that the submersible motor 6 can be cooled.

なお、前縁13の高さが低すぎると、空気の流入開始時には、ケーシング2内の水が不足するので、水中電動機6を冷却することが難しい。そこで、気水混合状態でフラップゲート9が開かない位置以下で空気の流入開始を行い、かつ、水中電動機6を冷却することができるだけの水量をケーシング2内に維持することができる位置以上の高さ位置に吸込カバー7の前縁13が設定される。具体的には、吸込カバー7の前縁13の高さ位置は、上記のとおり、羽根車3下端から羽根車直径比の10〜25%上方であり、望ましくは10〜20%上方である。   If the height of the front edge 13 is too low, the water in the casing 2 runs short at the start of air inflow, so it is difficult to cool the submersible motor 6. Therefore, in the air-water mixed state, the flow start of air is started below the position where the flap gate 9 does not open, and the water amount higher than that at which the submersible motor 6 can be cooled can be maintained in the casing 2 The front edge 13 of the suction cover 7 is set in the position shown in FIG. Specifically, the height position of the front edge 13 of the suction cover 7 is 10 to 25% above, preferably 10 to 20% above the impeller diameter ratio from the lower end of the impeller 3 as described above.

図43は、本実施形態における横軸水中ポンプ1の運転モードを説明する図である。本実施形態では、上記の各実施形態とは異なり、横軸水中ポンプ1は、予め設定された吸込側の1つの水位Lを基準とした2つの運転モード、全量排水モードM1及びアイドリングモードM3のみを有する。この場合、水位Lは、前縁13の高さ位置に設定される。   FIG. 43 is a view for explaining an operation mode of the horizontal axis submersible pump 1 in the present embodiment. In the present embodiment, unlike the above embodiments, the horizontal axis submersible pump 1 has only two operation modes based on one water level L on the suction side set in advance, only the total drainage mode M1 and the idling mode M3. Have. In this case, the water level L is set to the height position of the leading edge 13.

図44は、運転モードが全量排水モードM1(吸込側水位>水位L)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。この全量排水モードM1でも、横軸水中ポンプ1は、図7に示した第1実施形態における全量排水モードM1と同様に動作する。   FIG. 44 is a diagram for explaining the operation of the horizontal-axis submersible pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the total drainage mode M1 (suction side water level> water level L). Also in this total drainage mode M1, the horizontal axis submersible pump 1 operates in the same manner as the total drainage mode M1 in the first embodiment shown in FIG.

図45は、運転モードがアイドリングモードM3(水位L≧吸込側水位)であるときの本実施形態における横軸水中ポンプ1の動作を説明する図である。このアイドリングモードM3でも、横軸水中ポンプ1は、図9に示した第1実施形態におけるアイドリングモードM3と同様に動作する。   FIG. 45 is a view for explaining the operation of the horizontal axis submersible pump 1 in the present embodiment when the operation mode is the idling mode M3 (water level L ≧ suction side water level). Also in this idling mode M3, the horizontal axis submersible pump 1 operates in the same manner as the idling mode M3 in the first embodiment shown in FIG.

本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。具体的には、本実施形態では、吸込カバー7の前縁13等の高さ位置を上記のとおり規定することで、アイドリングモードでの運転時も水中電動機6を冷却することができる。したがって、水中電動機6は、アイドリングモード中も定格回転数での運転を維持し、水中電動機6すなわちポンプのON/OFFの繰り返し頻度を低下させることができる。さらに、本実施形態に係る横軸水中ポンプ1は、上記各実施形態のいずれかと組み合わせることで、気水混合排水モードM2を含む3つの運転モードを採用することが可能となる。これにより、本実施形態に係る横軸水中ポンプ1も、上記各実施形態による特有の効果を同時に奏することが可能となる。   According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Specifically, in the present embodiment, by defining the height position of the front edge 13 or the like of the suction cover 7 as described above, the submersible motor 6 can be cooled even during operation in the idling mode. Therefore, the submersible motor 6 can maintain the operation at the rated rotational speed even in the idling mode, and can reduce the repetition frequency of ON / OFF of the submersible motor 6, that is, the pump. Furthermore, the horizontal axis submersible pump 1 according to the present embodiment can adopt three operation modes including the air / water mixed drainage mode M2 by being combined with any of the above embodiments. As a result, the horizontal axis submersible pump 1 according to the present embodiment can also achieve the unique effects of the above embodiments simultaneously.

(他の実施形態)
上記各実施形態では、吸込カバー7の形状に関して複数例示したが、本発明は、これらに限定されるものではない。例えば、以下のような変形も可能である。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, a plurality of shapes have been illustrated as to the shape of the suction cover 7, but the present invention is not limited to these. For example, the following modifications are possible.

まず、上壁10は、上記各実施形態では排出側から吸込側に向かって下方に傾斜しているものとしたが、水平であってもよい。一方、側壁11の下端(端縁)も、上記各実施形態では前縁又は前壁側から排出側に向かって下方に傾斜しているものとしたが、水平であってもよい。   First, the upper wall 10 is inclined downward from the discharge side to the suction side in each of the above embodiments, but may be horizontal. On the other hand, the lower end (end edge) of the side wall 11 is also inclined downward from the front edge or the front wall side toward the discharge side in each of the above embodiments, but may be horizontal.

図46は、上壁10が水平である吸込カバー7の形状を例示する二面図である。一方、図47は、側壁11の下端11aが水平である吸込カバー7の形状を例示する二面図である。なお、図46及び図47に示す吸込カバー7は、それぞれ、図3に示す吸込カバー7の形状を変形したものと想定している。特に、図46に示す吸込カバー7のように上壁10が水平である場合でも、いずれかの位置に第2吸込開口としての吸気部を形成しておくことで、第1〜第5実施形態と同様に運転モードを設定することができる。例えば、図46に示すように、上壁10から下方に延設されている前壁15に、第2吸込開口としての吸気孔16が形成されている場合には、図3に示した吸込カバー7を用いる場合と同様に適用することができる。   FIG. 46 is a two-sided view illustrating the shape of the suction cover 7 in which the upper wall 10 is horizontal. On the other hand, FIG. 47 is a two-sided view illustrating the shape of suction cover 7 in which lower end 11a of side wall 11 is horizontal. In addition, it is assumed that the suction cover 7 shown in FIG.46 and FIG.47 each deform | transformed the shape of the suction cover 7 shown in FIG. In particular, even when the upper wall 10 is horizontal as in the suction cover 7 shown in FIG. 46, the first to fifth embodiments can be achieved by forming the suction portion as the second suction opening at any position. The operation mode can be set in the same manner. For example, as shown in FIG. 46, in the case where an intake hole 16 as a second suction opening is formed in the front wall 15 extending downward from the upper wall 10, the suction cover shown in FIG. It can apply similarly to the case where 7 is used.

また、上壁10が水平で、かつ、前壁が存在しない場合、上壁10に第2吸込開口としての吸気部を形成しておくこともあり得る。例えば、上壁10の高さ位置、すなわち、第2吸込開口が形成されている位置に相当する水位をHとする。この場合、横軸水中ポンプ1の運転モードとしては、吸込側水位>水位Hのときに全量排水モードM1、吸込側水位=水位Hのときに気水混合排出モードM2、また、水位H>吸込側水位のときにアイドリングモードM3と、それぞれ設定し得る。   Moreover, when the upper wall 10 is horizontal and there is no front wall, the air suction part as a 2nd suction opening may be formed in the upper wall 10 as well. For example, the water level corresponding to the height position of the upper wall 10, that is, the position where the second suction opening is formed is H. In this case, as the operation mode of the horizontal axis submersible pump 1, the total drainage mode M1 when suction side water level> water level H, air / water mixed discharge mode M2 when suction side water level = water level H, water level H> suction At the side water level, the idling mode M3 can be set.

また、側壁11は、上記各実施形態では上壁10の両端部から垂設されるものとしたが、下方に延設されるものであれば、吸込カバー7の外側又は内側に向かって傾斜するものであってもよいし、例えば、外側に丸みを帯びた形状であってもよい。また、ここでの上壁10の両端部は、厳密な端のみを表すのではなく、両端から内側にずれた位置も許容される。   Further, although the side wall 11 is provided vertically from both end portions of the upper wall 10 in each of the above embodiments, if it is provided extending downward, the side wall 11 is inclined toward the outside or inside of the suction cover 7 For example, it may be rounded outward. Moreover, the both ends of the upper wall 10 here do not represent only a exact end, but the position shifted inside from the both ends is also acceptable.

また、図2に示した吸込カバー7では、凸部を構成する上壁10の前縁13の形状が弓形であるものとしたが、例えば山形であってもよい。また、ここでの凸部は、必ずしも前縁13の両端から開始される形状に限られるものではなく、前縁13の一部が凸部を構成してもよい。さらに、凸部の設置数は、複数でもよい。   Moreover, in the suction cover 7 shown in FIG. 2, although the shape of the front edge 13 of the upper wall 10 which comprises a convex part shall be bow shape, it may be a mountain shape, for example. Moreover, a convex part here is not necessarily restricted to the shape started from the both ends of the front edge 13, and a part of front edge 13 may comprise a convex part. Furthermore, the number of projections may be more than one.

図48は、前縁13の一部が凸部40を構成している吸込カバー7の形状を例示する斜視図である。この例では、凸部40は、前縁13の中心部に形成されており、その形状は、弓形である。図49は、前縁13の一部が凸部40を構成している吸込カバー7の他の形状を例示する斜視図である。この例では、凸部40は、前縁13の中心部に形成されているが、その形状は、山形である。図50は、前縁13の一部が凸部40を構成している吸込カバー7の他の形状を例示する斜視図である。この例では、凸部40は、前縁13に2つ形成されており、その形状は、各々弓形である。また、図51は、吸込カバー7の他の形状を例示する斜視図である。上記の吸込カバー7の形状以外にも、上壁10の前縁13と側壁11の前縁11bとの縁部の組み合わせを凸部とみなすこともできる。すなわち、この場合の前縁13の両端部は、前縁11bの下端に相当する。   FIG. 48 is a perspective view illustrating the shape of the suction cover 7 in which a part of the front edge 13 constitutes the convex portion 40. FIG. In this example, the convex portion 40 is formed at the central portion of the front edge 13, and its shape is arcuate. FIG. 49 is a perspective view illustrating another shape of suction cover 7 in which a portion of front edge 13 constitutes convex portion 40. FIG. In this example, the convex portion 40 is formed at the central portion of the front edge 13, but its shape is a mountain shape. FIG. 50 is a perspective view illustrating another shape of the suction cover 7 in which a part of the front edge 13 constitutes the convex portion 40. FIG. In this example, two convex portions 40 are formed on the front edge 13, and the shapes thereof are respectively arcuate. FIG. 51 is a perspective view illustrating another shape of suction cover 7. Other than the shape of the suction cover 7 described above, a combination of the front edge 13 of the upper wall 10 and the front edge 11 b of the side wall 11 can also be regarded as a projection. That is, both ends of the front edge 13 in this case correspond to the lower end of the front edge 11 b.

また、図3及び図4に示した吸込カバー7では、前壁15が上壁10の前縁13から下方に向かって延設されるものとしたが、前壁15は、必ずしも前縁13から延設されるものでなくてもよい。   In the suction cover 7 shown in FIGS. 3 and 4, the front wall 15 extends downward from the front edge 13 of the upper wall 10, but the front wall 15 does not necessarily extend from the front edge 13. It may not be extended.

図52は、吸込カバー7の他の形状を例示する側断面図である。前壁15は、前縁13から下流側にずれた上壁10の内側から下方に向かって延設されるものとしてもよい。ここで、前壁15が上壁10の内側に連接される位置は、前壁15の存在によって生じ得る吸込抵抗が無視できる位置とすることが望ましい。そこで、吸込カバー7のケーシング2に接続される側の端部から前壁15までの間隔をXとし、羽根車3の直径をDとすると、間隔Xは、D〜1.5D以上とすることが望ましい。なお、図52に示す吸込カバー7は、図3及び図4に示した吸込カバー7において、上壁10及び側壁11が、共に前壁15の位置から前側に突出するよう変形させたものと見なすこともできる。この場合、上壁10及び側壁11の突出量は、上記各実施形態で説明した効果を奏する限り、特に限定されるものではない。   FIG. 52 is a side sectional view illustrating another shape of suction cover 7. The front wall 15 may extend downward from the inside of the upper wall 10 shifted downstream from the front edge 13. Here, it is desirable that the position where the front wall 15 is connected to the inside of the upper wall 10 be a position where the suction resistance that can be generated by the presence of the front wall 15 can be ignored. Therefore, assuming that the distance from the end of the suction cover 7 connected to the casing 2 to the front wall 15 is X and the diameter of the impeller 3 is D, the distance X is D to 1.5 D or more. Is desirable. In the suction cover 7 shown in FIG. 52, both the upper wall 10 and the side wall 11 are considered to be deformed so as to project forward from the position of the front wall 15 in the suction cover 7 shown in FIGS. 3 and 4 It can also be done. In this case, the amount of protrusion of the upper wall 10 and the side wall 11 is not particularly limited as long as the effects described in the above embodiments can be obtained.

また、図4に示した吸込カバー7では、第2吸込開口である吸気部14が複数の切り欠きで構成され、全体的に見ると鋸状又は波状であるものとしたが、例えば単一の切り欠きだけで構成される場合もあり得る。ただし、吸気時の騒音を抑える観点から、切り欠きは複数存在する方が有利である。また、1つの切り欠きの形状も、弓形、山形又は凸形等、様々な形状が適用され得る。   Further, in the suction cover 7 shown in FIG. 4, the intake portion 14 which is the second suction opening is constituted by a plurality of notches, and it is saw-like or wavy as a whole when viewed as a whole. In some cases, it may be composed of notches only. However, from the viewpoint of suppressing noise at the time of intake, it is more advantageous to have a plurality of notches. Also, as to the shape of one notch, various shapes such as an arc shape, a chevron shape or a convex shape may be applied.

また、図4に示した吸込カバー7では、複数の切り欠きで構成される吸気部14が前壁15に形成される場合を例示したが、上壁10に形成されるものとしてもよく、更には、側壁11の下端(端縁)に形成されるものとしてもよい。   Further, in the suction cover 7 shown in FIG. 4, although the case where the intake portion 14 constituted by a plurality of notches is formed in the front wall 15 is illustrated, it may be formed in the upper wall 10, and further May be formed at the lower end (edge) of the side wall 11.

図53は、吸気部14としての複数の切り欠き41が上壁10に設けられた吸込カバー7の形状を示す斜視図である。一方、図54は、吸気部14としての複数の切り欠き41が側壁11の下端に設けられた吸込カバー7の形状を示す斜視図である。   FIG. 53 is a perspective view showing the shape of the suction cover 7 provided with a plurality of notches 41 as the intake portion 14 on the upper wall 10. On the other hand, FIG. 54 is a perspective view showing the shape of the suction cover 7 in which a plurality of notches 41 as the intake section 14 are provided at the lower end of the side wall 11.

また、図3及び図4に示した吸込カバー7では、前壁15が上壁10の前縁13から垂設されるものとしたが、下方に向かって延設されるならば、必ずしも垂設されなくてもよい。前壁15は、例えば、吸込カバー7の内側に向かって傾斜するように延設されてもよいし、さらに上壁10と曲面を介して接続されるものであってもよい。   Further, in the suction cover 7 shown in FIGS. 3 and 4, the front wall 15 is provided to hang from the front edge 13 of the upper wall 10, but if it is extended downward, it is not always necessary to hang It does not have to be done. For example, the front wall 15 may be extended so as to be inclined toward the inside of the suction cover 7 and may be connected to the upper wall 10 via a curved surface.

図55は、前壁15が、吸込カバー7の内側に向かって傾斜し、かつ、上壁10と曲面を介して接続されている吸込カバー7の形状を示す斜視図である。なお、図55に示す吸込カバー7は、図4に示す吸込カバー7の形状を変形したものと想定している。前壁15を吸込カバー7の内側に向かって傾斜させることで、切り欠きを有する前壁15が上壁10の前縁13から垂設されている場合よりも、吸込カバー7の内部空間に対する開口部8の開口量が狭くなるので、騒音を外部に漏らしづらくなる。したがって、特に運転モードがアイドリングモードのときには、より騒音を抑制することができる。一方、吸込カバー7の先端に丸みを持たせることで、上流側から流れてくるゴミが、吸込カバー7の先端部に付着しづらくなる。   FIG. 55 is a perspective view showing the shape of the suction cover 7 in which the front wall 15 is inclined toward the inside of the suction cover 7 and connected to the upper wall 10 via a curved surface. In addition, it is assumed that the suction cover 7 shown in FIG. 55 deform | transforms the shape of the suction cover 7 shown in FIG. By inclining the front wall 15 toward the inside of the suction cover 7, the opening for the inner space of the suction cover 7 is more than when the front wall 15 having a notch is provided vertically from the front edge 13 of the upper wall 10. Since the opening amount of the portion 8 is narrowed, it is difficult to leak noise to the outside. Therefore, noise can be further suppressed particularly when the operation mode is the idling mode. On the other hand, by making the tip of the suction cover 7 rounded, the debris flowing from the upstream side is less likely to adhere to the tip portion of the suction cover 7.

なお、上記説明した各種の吸込カバー7の形状は、必ずしも個別に採用される必要はなく、各特徴を組み合わせた形状とすることも可能である。例えば、吸込カバー7は、図53及び図54に例示された2つの種類の吸気部14を双方有するものとしてもよい。   In addition, the shapes of the various suction covers 7 described above do not necessarily have to be individually adopted, and may be a shape in which each feature is combined. For example, the suction cover 7 may have both of the two types of air intakes 14 illustrated in FIGS. 53 and 54.

次に、横軸水中ポンプ1の全体構成に関して、上記各実施形態では、ポンプ本体が水面に対して平行に、すなわち水平に設置されるものとした。なお、ここでいうポンプ本体とは、ケーシング2、より具体的には、ケーシング2内に配置されている主軸4と同義である。しかし、本発明は、このようなポンプ本体が水平に設置されるポンプに限られず、ポンプ本体が吸込側下方に向かって傾斜して設置されるポンプにも適用可能である。   Next, regarding the entire configuration of the horizontal axis submersible pump 1, in each of the above embodiments, the pump main body is installed parallel to the water surface, that is, horizontally. In addition, the pump main body here is synonymous with the main axis | shaft 4 arrange | positioned in the casing 2, and more specifically, the casing 2. As shown in FIG. However, the present invention is not limited to such a pump in which the pump body is installed horizontally, and is also applicable to a pump in which the pump body is installed to be inclined downward on the suction side.

また、上記各実施形態では、ケーシング2と吸込カバー7とが別体であるものとした。これは、吸込カバー7が破損したり、目的に合わせて吸込カバー7を別形状のものに変更したりする場合に、容易に別の吸込カバー7に交換することができる点で有利である。しかし、これは必須の構成ではなく、ケーシング2と吸込カバー7とが一体であってもよい。   Moreover, in each said embodiment, the casing 2 and the suction cover 7 shall be separate bodies. This is advantageous in that the suction cover 7 can be easily replaced with another suction cover 7 when the suction cover 7 is broken or the suction cover 7 is changed to another shape according to the purpose. However, this is not an essential configuration, and the casing 2 and the suction cover 7 may be integrated.

また、上記各実施形態では、羽根車3は、図1に示すように、ケーシング2内に収容されるよう支持されているが、主軸4を吸込カバー7に向けて延伸させることで、羽根車3が吸込カバー7内に延出している場合もあり得る。   In each of the above-described embodiments, the impeller 3 is supported so as to be accommodated in the casing 2 as shown in FIG. 1. However, the impeller 3 is extended by extending the main shaft 4 toward the suction cover 7. In some cases, 3 may extend into the suction cover 7.

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。   Thus, it goes without saying that the present invention includes various embodiments and the like which are not described herein. Accordingly, the technical scope of the present invention is defined only by the invention-specifying matters according to the claims that are appropriate from the above description.

特願2015−093983号(出願日:2015年5月1日)、特願2015−093984号(出願日:2015年5月1日)、特願2015−093985号(出願日:2015年5月1日)、特願2015−093986号(出願日:2015年5月1日)、特願2015−093987号(出願日:2015年5月1日)、特願2015−146260号(出願日:2015年7月24日)の全内容は、ここに援用される。   Japanese Patent Application No. 2015-093983 (filing date: May 1, 2015), Japanese Patent Application No. 2015-093984 (filing date: May 1, 2015), Japanese Patent Application No. 2015-093985 (filing date: May 2015) 1), Japanese Patent Application No. 2015-093986 (filing date: May 1, 2015), Japanese Patent Application No. 2015- 093987 (filing date: May 1, 2015), Japanese Patent Application No. 2015-146260 (filing date: The entire contents of July 24, 2015) are incorporated herein.

1 横軸水中ポンプ
2 ケーシング
3 羽根車
7 吸込カバー
8 開口部
14 吸気部
1 Horizontal Axis Submersible Pump 2 Casing 3 Impeller 7 Suction Cover 8 Opening 14 Intake

Claims (10)

吸込口と排出口とを有するケーシングと、
前記ケーシング内で支持された羽根車と、
前記吸込口に接続された吸込カバーと、
前記吸込カバーに設けられ、前記羽根車の上端よりも低い位置に開口する第1吸込開口と、
前記吸込カバー及び前記ケーシングのうち少なくとも一方において前記羽根車よりも上流側に設けられ、前記第1吸込開口の上端よりも高い位置に開口する第2吸込開口と、
を有し、
前記吸込カバーは、
上壁と、
前記上壁から下方に延設される側壁と、
前記上壁から下方に延設される前壁と、を有し、
前記第2吸込開口は、前記前壁を貫通する孔である横軸水中ポンプ。
A casing having an inlet and an outlet;
An impeller supported in the casing;
A suction cover connected to the suction port;
A first suction opening provided at the suction cover and opening at a position lower than the upper end of the impeller;
A second suction opening provided upstream of the impeller in at least one of the suction cover and the casing and opening at a position higher than an upper end of the first suction opening;
Have
The suction cover is
With the upper wall,
A side wall extending downward from the upper wall;
And a front wall extending downward from the upper wall,
The horizontal axis submersible pump whose said 2nd suction opening is a hole which penetrates said front wall.
吸込口と排出口とを有するケーシングと、
前記ケーシング内で支持された羽根車と、
前記吸込口に接続された吸込カバーと、
前記吸込カバーに設けられ、前記羽根車の上端よりも低い位置に開口する第1吸込開口と、
前記吸込カバー及び前記ケーシングのうち少なくとも一方において前記羽根車よりも上流側に設けられ、前記第1吸込開口の上端よりも高い位置に開口する第2吸込開口と、
を有し、
前記吸込カバーは、
上壁と、
前記上壁から下方に延設される側壁と、
前記上壁から下方に延設される前壁と、を有し、
前記第1吸込開口は、前記前壁の下端と、前記側壁の下端とで囲まれる開口であり、
前記第2吸込開口は、前記第1吸込開口に連通し、前記前壁に形成された少なくとも1以上の切り欠きと、前記前壁の下端を結ぶ直線とで囲まれた開口である横軸水中ポンプ。
A casing having an inlet and an outlet;
An impeller supported in the casing;
A suction cover connected to the suction port;
A first suction opening provided at the suction cover and opening at a position lower than the upper end of the impeller;
A second suction opening provided upstream of the impeller in at least one of the suction cover and the casing and opening at a position higher than an upper end of the first suction opening;
Have
The suction cover is
With the upper wall,
A side wall extending downward from the upper wall;
And a front wall extending downward from the upper wall,
The first suction opening is an opening surrounded by the lower end of the front wall and the lower end of the side wall,
The second suction opening is an opening that is in communication with the first suction opening and is an opening surrounded by at least one notch formed in the front wall and a straight line connecting the lower end of the front wall. pump.
吸込口と排出口とを有するケーシングと、
前記ケーシング内で支持された羽根車と、
前記吸込口に接続された吸込カバーと、
前記吸込カバーに設けられ、前記羽根車の上端よりも低い位置に開口する第1吸込開口と、
前記吸込カバー及び前記ケーシングのうち少なくとも一方において前記羽根車よりも上流側に設けられ、前記第1吸込開口の上端よりも高い位置に開口する第2吸込開口と、
を有し、
前記吸込カバーは、
上壁と、
前記上壁から下方に延設される側壁と、を有し、
前記第1吸込開口は、前記上壁の前縁と、前記側壁の下端とで囲まれる開口であり、
前記第2吸込開口は、前記第1吸込開口に連通し、前記上壁に形成された少なくとも1以上の切り欠きと、前記上壁の前縁を結ぶ直線とで囲まれた開口、又は、前記第1吸込開口に連通し、前記側壁に形成された少なくとも1以上の切り欠きと、前記側壁の下端を結ぶ直線とで囲まれた開口である横軸水中ポンプ。
A casing having an inlet and an outlet;
An impeller supported in the casing;
A suction cover connected to the suction port;
A first suction opening provided at the suction cover and opening at a position lower than the upper end of the impeller;
A second suction opening provided upstream of the impeller in at least one of the suction cover and the casing and opening at a position higher than an upper end of the first suction opening;
Have
The suction cover is
With the upper wall,
And a side wall extending downward from the upper wall,
The first suction opening is an opening surrounded by the front edge of the upper wall and the lower end of the side wall,
The second suction opening is in communication with the first suction opening, and is an opening surrounded by at least one notch formed in the upper wall and a straight line connecting the front edge of the upper wall, or A horizontal axis submersible pump, which is an opening that is in communication with a first suction opening and is surrounded by at least one notch formed in the side wall and a straight line connecting a lower end of the side wall.
吸込口と排出口とを有するケーシングと、
前記ケーシング内で支持された羽根車と、
前記吸込口に接続された吸込カバーと、
前記吸込カバーに設けられ、前記羽根車の上端よりも低い位置に開口する第1吸込開口と、
前記吸込カバー及び前記ケーシングのうち少なくとも一方において前記羽根車よりも上流側に設けられ、前記第1吸込開口の上端よりも高い位置に開口する第2吸込開口と、
を有し、
前記吸込カバーは、
上壁と、
前記上壁から下方に延設される側壁と、を有し、
前記第2吸込開口は、前記上壁又は前記側壁に形成された開口である横軸水中ポンプ。
A casing having an inlet and an outlet;
An impeller supported in the casing;
A suction cover connected to the suction port;
A first suction opening provided at the suction cover and opening at a position lower than the upper end of the impeller;
A second suction opening provided upstream of the impeller in at least one of the suction cover and the casing and opening at a position higher than an upper end of the first suction opening;
Have
The suction cover is
With the upper wall,
And a side wall extending downward from the upper wall,
The horizontal axis submersible pump, wherein the second suction opening is an opening formed in the upper wall or the side wall.
吸込口と排出口とを有するケーシングと、
前記ケーシング内で支持された羽根車と、
前記吸込口に接続された吸込カバーと、
前記吸込カバーに設けられ、前記羽根車の上端よりも低い位置に開口する第1吸込開口と、
前記吸込カバー及び前記ケーシングのうち少なくとも一方において前記羽根車よりも上流側に設けられ、前記第1吸込開口の上端よりも高い位置に開口する第2吸込開口と、
一端が前記吸込カバー又は前記ケーシングに接続され、他端が開放されている吸気口である吸気管と、
を有し、
前記吸込カバーは、
上壁と、
前記上壁から下方に延設される側壁と、を有し、
前記第2吸込開口は、前記吸気口である横軸水中ポンプ。
A casing having an inlet and an outlet;
An impeller supported in the casing;
A suction cover connected to the suction port;
A first suction opening provided at the suction cover and opening at a position lower than the upper end of the impeller;
A second suction opening provided upstream of the impeller in at least one of the suction cover and the casing and opening at a position higher than an upper end of the first suction opening;
An intake pipe which is an intake port having one end connected to the suction cover or the casing and the other end opened;
Have
The suction cover is
With the upper wall,
And a side wall extending downward from the upper wall,
The horizontal axis submersible pump in which the second suction opening is the suction port.
請求項1〜のいずれか1項に記載の横軸水中ポンプであって、
前記吸込カバーの前記上壁の前縁、又は、前記吸込カバーの前記上壁から下方に延設される前壁の下端は、前記羽根車の下端から前記羽根車の直径比で10〜25%上方に位置する。
A horizontal axis submersible pump according to any one of claims 1 to 5 , wherein
The front edge of the upper wall of the suction cover or the lower end of the front wall extending downward from the upper wall of the suction cover is 10% to 25% in diameter ratio of the impeller from the lower end of the impeller Located at the top.
請求項1〜のいずれか1項に記載の横軸水中ポンプであって、
更に、前記ケーシングの前記排出口の側に設けられ、該排出口から排出される流体の圧力により開閉可能なフラップゲートを備える。
A horizontal axis submersible pump according to any one of claims 1 to 6 , wherein
Furthermore, a flap gate is provided on the side of the discharge port of the casing and can be opened and closed by the pressure of the fluid discharged from the discharge port.
請求項1〜のいずれか1項に記載の横軸水中ポンプであって、
更に、前記ケーシングの内圧が所定の圧力に達したときに前記ケーシング内の空気を外部に排出するエア抜機構を備える。
A horizontal axis submersible pump according to any one of claims 1 to 7 , wherein
Furthermore, an air venting mechanism is provided for exhausting the air in the casing to the outside when the internal pressure of the casing reaches a predetermined pressure.
排出開口と、
上壁と、
前記上壁から下方に延設される側壁と、
前記上壁から下方に延設される前壁と、
前記前壁の下端と前記側壁の下端とで囲まれる第1吸込開口と、
前記第1吸込開口に連通し、前記前壁に形成された少なくとも1以上の切り欠きと、前記前壁の下端を結ぶ直線とで囲まれた開口である第2吸込開口と、を有する、
横軸水中ポンプに用いられる吸込カバー。
With the discharge opening,
With the upper wall,
A side wall extending downward from the upper wall;
A front wall extending downward from the upper wall;
A first suction opening surrounded by the lower end of the front wall and the lower end of the side wall;
It has a second suction opening, which is an opening that is in communication with the first suction opening and is surrounded by at least one notch formed in the front wall and a straight line connecting the lower ends of the front wall.
Suction cover used for horizontal axis submersible pump.
排出開口と、
上壁と、
前記上壁から下方に延設される側壁と、
前記上壁の前縁と前記側壁の下端とで囲まれる第1吸込開口と、
前記第1吸込開口に連通し、前記上壁に形成された少なくとも1以上の切り欠きと、前記上壁の前縁を結ぶ直線とで囲まれた開口、又は、前記第1吸込開口に連通し、前記側壁に形成された少なくとも1以上の切り欠きと、前記側壁の下端を結ぶ直線とで囲まれた開口である第2吸込開口と、を有する、
横軸水中ポンプに用いられる吸込カバー。
With the discharge opening,
With the upper wall,
A side wall extending downward from the upper wall;
A first suction opening surrounded by a front edge of the upper wall and a lower end of the side wall;
It communicates with the first suction opening and communicates with the opening surrounded by at least one or more notches formed in the upper wall and a straight line connecting the front edge of the upper wall, or the first suction opening A second suction opening which is an opening surrounded by at least one or more notches formed in the side wall and a straight line connecting lower ends of the side wall;
Suction cover used for horizontal axis submersible pump.
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