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JP7730738B2 - Vortex suppression members, pumps and pumping equipment - Google Patents
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JP7730738B2 - Vortex suppression members, pumps and pumping equipment - Google Patents

Vortex suppression members, pumps and pumping equipment

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JP7730738B2
JP7730738B2 JP2021197420A JP2021197420A JP7730738B2 JP 7730738 B2 JP7730738 B2 JP 7730738B2 JP 2021197420 A JP2021197420 A JP 2021197420A JP 2021197420 A JP2021197420 A JP 2021197420A JP 7730738 B2 JP7730738 B2 JP 7730738B2
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Description

本発明は、渦の発生を抑制する渦抑制部材、渦抑制部材を備えたポンプ、およびポンプを吸水槽に備えたポンプ設備に関する。 The present invention relates to a vortex suppression member that suppresses the generation of vortices, a pump equipped with a vortex suppression member, and a pump facility equipped with a pump in a suction tank.

従来、図27に示すように、例えば雨水等の水201は、ポンプ場の吸水槽202に流入した後、立軸ポンプ203によって吸い上げられて吸水槽202から下流側の処理施設に送られる。標準的な吸水槽202は一対の側壁面と後壁面205と底面206とを有しており、ポンプ203の吸込口208は吸水槽202内に設けられて後壁面205の手前側にある。 Conventionally, as shown in Figure 27, water 201, such as rainwater, flows into a suction tank 202 at a pumping station, is then pumped up by a vertical pump 203, and sent from the suction tank 202 to a downstream treatment facility. A standard suction tank 202 has a pair of side walls, a rear wall 205, and a bottom 206, and the suction port 208 of the pump 203 is located inside the suction tank 202, in front of the rear wall 205.

ポンプ203を運転することにより、吸水槽202内の水201が、吸込口208からポンプ203内に流入し、ポンプ203内を通って下流側の処理施設に送られる。ポンプ203を運転しているとき、吸水槽202内に水中渦211と空気吸込渦212とが発生することがある。 When pump 203 is operated, water 201 in suction tank 202 flows into pump 203 from suction port 208 and is sent through pump 203 to a downstream treatment facility. When pump 203 is operating, a submerged vortex 211 and an air-suction vortex 212 may occur within suction tank 202.

尚、水中渦211とは、吸水槽202の底面206や側壁面から発生した渦流の圧力が蒸気圧以下に低下して吸込口208に吸い込まれる渦である。また、空気吸込渦212とは、水面から吸込口208に向かって発生した渦流が水面上の空気を連行して吸込口208に吸い込まれる渦である。 The underwater vortex 211 is a vortex that occurs when the pressure of a vortex generated from the bottom surface 206 or side wall surface of the suction tank 202 drops below the steam pressure and is sucked into the suction port 208. The air-sucking vortex 212 is a vortex that occurs from the water surface toward the suction port 208, entraining air above the water surface and sucking it into the suction port 208.

このような水中渦211や空気吸込渦212が吸込口208からポンプ203内に吸い込まれると、ポンプ203の運転中に、激しい振動や大きな騒音が発生する虞があった。 If such underwater vortices 211 or air-suction vortices 212 are sucked into the pump 203 through the suction port 208, there is a risk of severe vibrations and loud noises occurring while the pump 203 is operating.

上記のような水中渦211や空気吸込渦212の発生を抑制するために、吸水槽202の後壁面205や底面206に渦流防止板(図示省略)を設置する一般的な技術があるが、このような技術以外に、例えば図28,図29に示すように、渦抑制部材220を立軸ポンプ203のベルマウス221に取り付けることがある。 In order to suppress the occurrence of the underwater vortex 211 and air-suction vortex 212 described above, a common technique is to install a vortex prevention plate (not shown) on the rear wall surface 205 or bottom surface 206 of the suction sump 202. However, in addition to this technique, a vortex suppression member 220 may also be attached to the bell mouth 221 of the vertical pump 203, as shown in Figures 28 and 29.

渦抑制部材220は、ベルマウス221の下端部に接合される取付フランジ222と、取付フランジ222から下方に延びる円弧状に湾曲した円弧壁223と、円弧壁223の周方向における両端部間に設けられた平板状のバッフル板224とを有している。円弧壁223とバッフル板224とで上下両方向に開口する筒体225が形成されている。 The vortex suppression member 220 has a mounting flange 222 joined to the lower end of the bell mouth 221, an arc-shaped curved arc wall 223 extending downward from the mounting flange 222, and a flat baffle plate 224 provided between both circumferential ends of the arc wall 223. The arc wall 223 and the baffle plate 224 form a cylindrical body 225 that is open in both the upward and downward directions.

これによると、ポンプ203を運転している際、渦抑制部材220の円弧壁223は、水面付近の上流側からポンプ203の側方を通過し、ポンプ203の背後から吸水槽202の後壁面205に沿って下降した後、吸込口208に吸い込まれる流れF1,F1´に対する抵抗となる。 As a result, when the pump 203 is operating, the arcuate wall 223 of the vortex suppression member 220 passes beside the pump 203 from the upstream side near the water surface, descends from behind the pump 203 along the rear wall surface 205 of the suction tank 202, and then provides resistance to the flows F1 and F1' that are sucked into the suction port 208.

このため、水面付近の水201の流れF1の速度V1が遅くなり、ケーシング226の背後から後壁面205に沿って下降する下降流F1´の速度が低下して、吸込口208付近の渦度が小さくなるため、水中渦の発生が抑制される。 As a result, the velocity V1 of the flow F1 of the water 201 near the water surface slows, and the velocity of the downward flow F1' descending from behind the casing 226 along the rear wall surface 205 decreases, reducing the vorticity near the suction port 208 and suppressing the generation of underwater vortices.

さらに、吸水槽202の底面206付近の流れF2は手前上流側214からポンプ203に接近して吸込口208に流れ込むが、この際、吸込口208に流れ込む直前の水201がバッフル板224にぶつかることにより、旋回流の発生が妨げられて、水中渦の発生が効果的に抑制される。 Furthermore, flow F2 near the bottom surface 206 of the suction tank 202 approaches the pump 203 from the upstream side 214 and flows into the suction port 208. At this time, the water 201 just before flowing into the suction port 208 collides with the baffle plate 224, preventing the generation of a swirling flow and effectively suppressing the generation of underwater vortices.

また、上記のように渦抑制部材220の円弧壁223がケーシング226の背後から後壁面205に沿って下降する下降流F1´に対する抵抗となることで、ケーシング226の手前上流側214の水面付近から下降して吸込口208に吸い込まれる流れF3が増加し、上記ケーシング226の背後から後壁面205に沿って下降する下降流F1´が弱まるため、空気吸込渦の発生も抑制される。これにより、運転中のポンプ1から激しい振動や大きな騒音が発生するのを防止することができる。 In addition, as described above, the arcuate wall 223 of the vortex suppression member 220 acts as a resistance to the downward flow F1' that descends from behind the casing 226 along the rear wall surface 205, increasing the flow F3 that descends from near the water surface on the upstream side 214 of the casing 226 and is sucked into the suction port 208. This weakens the downward flow F1' that descends from behind the casing 226 along the rear wall surface 205, thereby suppressing the occurrence of air-sucking vortices. This prevents the pump 1 from generating severe vibrations and loud noises during operation.

尚、上記のような渦抑制部材220は例えば下記特許文献1に記載されている。 The above-described vortex suppression member 220 is described, for example, in Patent Document 1 below.

特開2019-157808Patent Publication No. 2019-157808

しかしながら上記の従来形式では、立軸ポンプ203の運転時の流量は所定流量に定められているが、例えば、立軸ポンプ203の径を変更せずに流量を所定流量より増やして運転した場合、水中渦や空気吸込渦の発生を十分に抑制することは難しくなり、水中渦や空気吸込渦が発生してしまう虞があった。 However, in the above-mentioned conventional type, the flow rate of the vertical pump 203 during operation is set to a predetermined flow rate. However, if the flow rate is increased beyond the predetermined flow rate and the vertical pump 203 is operated without changing its diameter, it becomes difficult to sufficiently suppress the occurrence of underwater vortices or air suction vortices, and there is a risk that underwater vortices or air suction vortices will occur.

本発明は、水中渦や空気吸込渦の発生を十分に抑制することができる渦抑制部材、ポンプおよびポンプ設備を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a vortex suppression member, pump, and pump equipment that can sufficiently suppress the occurrence of underwater vortices and air-sucking vortices.

上記目的を達成するために、本第1発明は、ポンプのベルマウスに取付可能な渦抑制部材であって、
ベルマウスの吸込口の周縁部の一部から下方に延びる円弧状に湾曲した円弧壁と、
円弧壁に設けられた第1および第2仕切壁とを有し、
第1および第2仕切壁は平行に配列されており、
円弧壁と第1仕切壁とで囲まれ且つ上下両方向が開放された筒体が形成され、
第1および第2仕切壁の上端部が円弧壁の上端部よりも下位にあり、
吸込口の下方に対向する底板が第1仕切壁と第2仕切壁との間に取り付けられ、
円弧壁と底板との間で且つ第1仕切壁と第2仕切壁との間に底部開口が形成され、
筒体の下方から底部開口を通って筒体内に流入し、筒体の上方へ抜ける流通路が形成されるものである。
In order to achieve the above object, the first invention provides a vortex suppression member that can be attached to a bell mouth of a pump, comprising:
an arc wall curved in an arc shape extending downward from a part of the peripheral edge of the suction port of the bell mouth;
a first partition wall and a second partition wall provided on the arc wall;
The first and second partition walls are arranged in parallel,
a cylindrical body is formed that is surrounded by the arc wall and the first partition wall and is open both in the upper and lower directions;
the upper ends of the first and second partition walls are lower than the upper end of the arc wall;
a bottom plate facing downward from the suction port is attached between the first partition wall and the second partition wall;
a bottom opening is formed between the arc wall and the bottom plate and between the first partition wall and the second partition wall;
A flow passage is formed through which the fluid flows from the bottom of the cylinder through the bottom opening into the cylinder and exits to the top of the cylinder .

これによると、渦抑制部材をベルマウスに取り付け、渦抑制部材の円弧壁を吸水槽の後壁面に対向させてポンプを運転する。これにより、円弧壁は、手前上流側からポンプの側方を通過し、ポンプの背後から後壁面に沿って下降した後、吸込口に吸い込まれる流れ(水面付近の流れ)に対する抵抗となる。このため、吸水槽の後壁面側から吸込口に吸い込まれる水量が吸水槽の手前上流側から吸込口に吸い込まれる水量よりも少なくなる。このように円弧壁がポンプの背後から後壁面に沿って下降する流れに対する抵抗となることで、ポンプの手前上流側の水面付近から下降して吸込口に吸い込まれる流れが増加し、上記ポンプの背後から後壁面に沿って下降する流れが弱まるため、空気吸込渦の発生が抑制される。 According to this design, the vortex suppression member is attached to the bell mouth, and the pump is operated with the arc-shaped wall of the vortex suppression member facing the rear wall of the suction sump. This causes the arc-shaped wall to provide resistance to the flow (flow near the water surface) that passes beside the pump from the upstream side in front of the pump, descends along the rear wall from behind the pump, and is then sucked into the suction port. As a result, the amount of water sucked into the suction port from the rear wall of the suction sump is less than the amount of water sucked into the suction port from the upstream side in front of the sump. Because the arc-shaped wall provides resistance to the flow descending along the rear wall from behind the pump, the flow descending from near the water surface on the upstream side in front of the pump and sucked into the suction port increases, while the flow descending along the rear wall from behind the pump is weakened, thereby suppressing the generation of air-sucking vortices.

さらに、仕切壁の上端部が円弧壁の上端部よりも下位にあるため、ポンプの手前上流側から仕切壁の上方を通って筒体の内側に流れ込む流量が増加し、その分、ポンプの背後から吸水槽の後壁面に沿って下降する流れがさらに弱まり、これによって、空気吸込渦の発生が十分に抑制される。 Furthermore, because the upper end of the partition wall is lower than the upper end of the arc wall, the flow rate from the upstream side in front of the pump, passing above the partition wall and flowing into the inside of the cylinder, increases, further weakening the flow that flows downward from behind the pump along the rear wall of the suction sump, thereby sufficiently suppressing the occurrence of air-sucking vortices.

また、吸水槽の底面付近の流れが手前上流側からポンプに接近して仕切壁にぶつかることにより、旋回流の発生が妨げられ、水中渦の発生が抑制される。 In addition, the flow near the bottom of the suction tank approaches the pump from the upstream side and hits the partition wall, preventing the generation of swirling flow and suppressing the generation of underwater vortices.

本第2発明は、ポンプのベルマウスに取付可能な渦抑制部材であって、
ベルマウスの吸込口の周縁部の一部から下方に延びる円弧状に湾曲した円弧壁と、
円弧壁に設けられた第1および第2仕切壁とを有し、
第1および第2仕切壁は平行に配列されており、
円弧壁と第1仕切壁とで囲まれ且つ上下両方向が開放された筒体が形成され、
第1および第2仕切壁の下端部が円弧壁の下端部よりも上位にあり、
吸込口の下方に対向する底板が第1仕切壁と第2仕切壁との間に取り付けられ、
円弧壁と底板との間で且つ第1仕切壁と第2仕切壁との間に底部開口が形成され、
筒体の下方から底部開口を通って筒体内に流入し、筒体の上方へ抜ける流通路が形成されるものである。
The second invention is a vortex suppression member that can be attached to a bell mouth of a pump,
an arc wall curved in an arc shape extending downward from a part of the peripheral edge of the suction port of the bell mouth;
a first partition wall and a second partition wall provided on the arc wall;
The first and second partition walls are arranged in parallel,
a cylindrical body is formed that is surrounded by the arc wall and the first partition wall and is open both in the upper and lower directions;
the lower ends of the first and second partition walls are located above the lower end of the arc wall;
a bottom plate facing downward from the suction port is attached between the first partition wall and the second partition wall;
a bottom opening is formed between the arc wall and the bottom plate and between the first partition wall and the second partition wall;
A flow passage is formed through which the fluid flows from the bottom of the cylinder through the bottom opening into the cylinder and exits to the top of the cylinder .

これによると、仕切壁の下端部が円弧壁の下端部よりも上位にあるため、ポンプの手前上流側から仕切壁の下方を通って筒体の内側に流れ込む流量が増加し、その分、ポンプの背後から吸水槽の後壁面に沿って下降する流れがさらに弱まり、これによって、空気吸込渦の発生が十分に抑制される。 As a result, because the lower end of the partition wall is higher than the lower end of the arc wall, the flow rate from the upstream side of the pump, passing below the partition wall and flowing into the inside of the cylinder, increases, further weakening the flow that flows downward from behind the pump along the rear wall of the suction tank, thereby sufficiently suppressing the occurrence of air-sucking vortices.

また、吸水槽の底面付近の流れが手前上流側からポンプに接近して仕切壁にぶつかることにより、旋回流の発生が妨げられ、水中渦の発生が抑制される。 In addition, the flow near the bottom of the suction tank approaches the pump from the upstream side and hits the partition wall, preventing the generation of swirling flow and suppressing the generation of underwater vortices.

本第3発明は、ポンプのベルマウスに取付可能な渦抑制部材であって、
ベルマウスの吸込口の周縁部の一部から下方に延びる円弧状に湾曲した円弧壁と、
円弧壁に設けられた第1および第2仕切壁とを有し、
第1および第2仕切壁は平行に配列されており、
円弧壁と第1仕切壁とで囲まれ且つ上下両方向が開放された筒体が形成され、
第1仕切壁に、筒体の内外両側に開通する開口部又は切欠部が形成されており、
吸込口の下方に対向する底板が第1仕切壁と第2仕切壁との間に取り付けられ、
円弧壁と底板との間で且つ第1仕切壁と第2仕切壁との間に底部開口が形成され、
筒体の下方から底部開口を通って筒体内に流入し、筒体の上方へ抜ける流通路が形成されるものである。
The third invention is a vortex suppression member that can be attached to a bell mouth of a pump,
an arc wall curved in an arc shape extending downward from a part of the peripheral edge of the suction port of the bell mouth;
a first partition wall and a second partition wall provided on the arc wall;
The first and second partition walls are arranged in parallel,
a cylindrical body is formed that is surrounded by the arc wall and the first partition wall and is open both in the upper and lower directions;
An opening or a notch that is open to both the inside and outside of the cylindrical body is formed in the first partition wall ,
a bottom plate facing downward from the suction port is attached between the first partition wall and the second partition wall;
a bottom opening is formed between the arc wall and the bottom plate and between the first partition wall and the second partition wall;
A flow passage is formed through which the fluid flows from the bottom of the cylinder through the bottom opening into the cylinder and exits to the top of the cylinder .

これによると、筒体の内外両側に開通する開口部又は切欠部が仕切壁に形成されているため、ポンプの手前上流側から仕切壁の開口部又は切欠部を通って筒体の内側に流れ込む流量が増加し、その分、ポンプの背後から吸水槽の後壁面に沿って下降する流れがさらに弱まり、これによって、空気吸込渦の発生が十分に抑制される。 As a result, openings or cutouts that open to both the inside and outside of the cylinder are formed in the partition wall, increasing the flow rate from the upstream side in front of the pump through the openings or cutouts in the partition wall into the inside of the cylinder. This further weakens the flow that flows downward along the rear wall of the suction tank from behind the pump, thereby sufficiently suppressing the occurrence of air-sucking vortices.

また、吸水槽の底面付近の流れが手前上流側からポンプに接近して仕切壁にぶつかることにより、旋回流の発生が妨げられ、水中渦の発生が抑制される。 In addition, the flow near the bottom of the suction tank approaches the pump from the upstream side and hits the partition wall, preventing the generation of swirling flow and suppressing the generation of underwater vortices.

本第4発明における渦抑制部材は、底板はベルマウスの軸心の延長線上に配置されているものである。 In the vortex suppression member according to the fourth aspect of the present invention, the bottom plate is disposed on an extension of the axis of the bell mouth.

これによると、水中渦はベルマウスの軸心の延長線付近に発生し易いので、底板をベルマウスの軸心の延長線上に配置することによって、水中渦の発生を十分に抑制することができる。 Accordingly, underwater vortices tend to occur near the extension of the bell mouth's axis, so by positioning the bottom plate on the extension of the bell mouth's axis, the occurrence of underwater vortices can be sufficiently suppressed.

本第5発明における渦抑制部材は、円弧壁の下端部には、筒体の内側へ張り出した下部張り出し部材が設けられているものである。 The vortex suppression member in this fifth invention has a lower protruding member that protrudes inward toward the inside of the cylindrical body at the lower end of the arc wall.

これによると、吸水槽の水の一部が水面からポンプの背後の後壁面に沿って下降した後、渦抑制部材の筒体の内側を通って吸込口に吸い込まれるまでの流れの距離は、下部張り出し部材を設けていない場合と比べて、下部張り出し部材の張り出し幅に相当する距離分だけ余分に長くなる。これにより、水が吸水槽の後壁面側から渦抑制部材の筒体の内側を通って吸込口へ流れるときの抵抗が増加し、後壁面側から吸込口に吸い込まれる流量がさらに減少し、ポンプの背後から後壁面に沿って下降する流れがさらに弱まるため、空気吸込渦の発生が十分に抑制される。 As a result, the distance that some of the water in the suction tank travels from the water surface down along the rear wall behind the pump, then passes through the inside of the cylindrical body of the vortex suppression member before being sucked into the suction port is longer by a distance equivalent to the protrusion width of the lower protrusion member, compared to when the lower protrusion member is not provided. This increases the resistance to water flowing from the rear wall of the suction tank through the inside of the cylindrical body of the vortex suppression member to the suction port, further reducing the flow rate sucked into the suction port from the rear wall side and further weakening the flow descending along the rear wall from behind the pump, thereby sufficiently suppressing the occurrence of air-sucking vortices.

本第6発明は、上記第1発明から第5発明のいずれか1項に記載の渦抑制部材を備えたポンプであって、
渦抑制部材がベルマウスに取り付けられているものである。
A sixth aspect of the present invention is a pump including the vortex suppression member according to any one of the first to fifth aspects,
The vortex suppressor is attached to the bell mouth.

本第7発明は、上記第6発明に記載のポンプを吸水槽に備えたポンプ設備であって、
ベルマウスの吸込口が吸水槽内に設けられて吸水槽の後壁面の手前側にあり、
渦抑制部材の円弧壁が吸水槽の後壁面に対向しているものである。
The present invention provides a pump system including the pump according to the sixth invention in a water suction tank,
The suction port of the bell mouth is provided in the suction tank and is located on the front side of the rear wall of the suction tank.
The arcuate wall of the vortex suppressing member faces the rear wall surface of the suction sump.

以上のように本発明によると、水中渦や空気吸込渦の発生を十分に抑制することができる。 As described above, the present invention can sufficiently suppress the occurrence of underwater vortices and air-sucking vortices.

本発明の第1の実施の形態におけるポンプの側面図である。1 is a side view of a pump according to a first embodiment of the present invention; 図1におけるX-X矢視図である。2 is a view taken along the line XX in FIG. 1. 同、ポンプのベルマウスと渦抑制部材との接合部分の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a joint between a bell mouth and a vortex suppression member of the pump according to the first embodiment. 同、ポンプの渦抑制部材を斜め上から見たときの図である。FIG. 2 is a view of the pump's vortex suppression member as viewed obliquely from above. 同、ポンプの渦抑制部材を斜め下から見たときの図である。FIG. 2 is a view of the pump's vortex suppression member as viewed obliquely from below. 同、ポンプの渦抑制部材の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the vortex suppression member of the pump according to the first embodiment. 図6におけるX-X矢視図である。7 is a view taken along the line XX in FIG. 6. 同、ポンプの渦抑制部材の底面図である。FIG. 2 is a bottom view of the vortex suppression member of the pump according to the first embodiment. 図7におけるX-X矢視図である。8 is a view taken along the line XX in FIG. 7. 同、ポンプを運転しているときの吸水槽における水流と近寄流速分布を示す図である。10A and 10B are diagrams showing the water flow and approach velocity distribution in the suction sump when the pump is operating. 本発明の第2の実施の形態におけるポンプの渦抑制部材を斜め下から見たときの図である。FIG. 10 is a diagram of a vortex suppression member of a pump according to a second embodiment of the present invention, viewed obliquely from below. 同、ポンプの渦抑制部材の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a vortex suppression member of the pump according to the first embodiment. 本発明の第3の実施の形態におけるポンプの渦抑制部材を斜め上から見たときの図である。FIG. 11 is a diagram showing a vortex suppression member of a pump according to a third embodiment of the present invention, viewed obliquely from above. 同、ポンプの渦抑制部材を斜め下から見たときの図である。FIG. 2 is a view of the pump's vortex suppression member as viewed obliquely from below. 同、ポンプの渦抑制部材の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a vortex suppression member of the pump according to the first embodiment. 本発明の第4の実施の形態におけるポンプの渦抑制部材を斜め上から見たときの図である。FIG. 10 is a diagram showing a vortex suppression member of a pump according to a fourth embodiment of the present invention, viewed obliquely from above. 同、ポンプの渦抑制部材を斜め下から見たときの図である。FIG. 2 is a view of the pump's vortex suppression member as viewed obliquely from below. 同、ポンプの渦抑制部材の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a vortex suppression member of the pump according to the first embodiment. 本発明の第5の実施の形態におけるポンプの渦抑制部材を斜め上から見たときの図である。FIG. 13 is a diagram showing a vortex suppression member of a pump according to a fifth embodiment of the present invention, viewed obliquely from above. 同、ポンプの渦抑制部材を斜め下から見たときの図である。FIG. 2 is a view of the pump's vortex suppression member as viewed obliquely from below. 同、ポンプの渦抑制部材の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the vortex suppression member of the pump according to the first embodiment. 図21におけるX-X矢視図である。22 is a view taken along the arrows XX in FIG. 21. 同、ポンプの渦抑制部材の底面図である。FIG. 2 is a bottom view of the vortex suppression member of the pump according to the first embodiment. 本発明の第6の実施の形態におけるポンプの渦抑制部材を斜め下から見たときの図である。FIG. 13 is a diagram showing a vortex suppression member of a pump according to a sixth embodiment of the present invention, viewed obliquely from below. 同、ポンプの渦抑制部材の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a vortex suppression member of the pump according to the first embodiment. 本発明の第7の実施の形態におけるポンプの渦抑制部材を斜め下から見たときの図である。FIG. 13 is a diagram showing a vortex suppression member of a pump according to a seventh embodiment of the present invention, viewed obliquely from below. 従来のポンプと吸水槽の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional pump and suction tank. 従来の渦抑制部材を備えたポンプを運転しているときの吸水槽における水流と近寄流速分布を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the water flow and approach velocity distribution in the suction sump when a pump equipped with a conventional vortex suppressor is operating. 従来の渦抑制部材を斜め下から見たときの図である。FIG. 10 is a diagram of a conventional vortex suppression member viewed obliquely from below.

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
第1の実施の形態では、図1,図2に示すように、1はポンプ場に設置されたポンプ設備であり、ポンプ設備1は、吸水槽2と、吸水槽2に流入した雨水等の水3を吸い上げて下流側の処理施設に送るポンプ10とを有している。
(First embodiment)
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2 , reference numeral 1 denotes a pump facility installed at a pumping station, and the pump facility 1 includes a suction tank 2 and a pump 10 that sucks up water 3, such as rainwater, that has flowed into the suction tank 2 and sends it to a downstream treatment facility.

吸水槽2は、標準流速オープン形であり、左右一対の側壁面5と後壁面7と底面8とを有しており、水3はポンプ10の手前上流側9から流入する。 The suction tank 2 is a standard flow rate open type, and has a pair of left and right side walls 5, a rear wall 7, and a bottom 8. Water 3 flows in from the upstream side 9, just before the pump 10.

ポンプ10は、立軸ポンプであり、ポンプ本体11と渦抑制部材12とを有している。ポンプ本体11は、鉛直方向に延びるケーシング14と、ケーシング14内に挿通された回転自在な主軸15と、主軸15と共に回転する羽根車16と、主軸15を回転させる回転駆動装置17とを有している。 The pump 10 is a vertical shaft pump and includes a pump body 11 and a vortex suppression member 12. The pump body 11 includes a casing 14 extending vertically, a rotatable main shaft 15 inserted into the casing 14, an impeller 16 that rotates together with the main shaft 15, and a rotary drive device 17 that rotates the main shaft 15.

ケーシング14は、直管状の揚水管19と、揚水管19の下端に連結されたポンプケース20と、ポンプケース20の下端に連結されたベルマウス21と、揚水管19の上端に連結された吐出エルボ22とを有している。図1,図3に示すように、ベルマウス21は、下端に、吸込口23とフランジ24とを有している。尚、吸込口23は、吸水槽2内に設けられて、後壁面7の手前側(上流側)にある。 The casing 14 has a straight lift pipe 19, a pump case 20 connected to the lower end of the lift pipe 19, a bell mouth 21 connected to the lower end of the pump case 20, and a discharge elbow 22 connected to the upper end of the lift pipe 19. As shown in Figures 1 and 3, the bell mouth 21 has a suction port 23 and a flange 24 at its lower end. The suction port 23 is located inside the suction tank 2, on the near side (upstream side) of the rear wall surface 7.

図4~図9に示すように、渦抑制部材12は、ベルマウス21の下端部に着脱自在に取り付けられており、ベルマウス21の吸込口23の周縁部の一部から下方に延びる円弧状に湾曲した円弧壁30と、円弧壁30の上端部に設けられた円環状の取付フランジ31(取付部材の一例)と、円弧壁30の内側を仕切る2枚(複数枚)の仕切壁32,33と、仕切壁32,33を介して円弧壁30に支持される底板34と、円弧壁30の下端部に設けられた下部張り出し部材41とを有している。 As shown in Figures 4 to 9, the vortex suppression member 12 is detachably attached to the lower end of the bellmouth 21 and includes an arc-shaped curved arc wall 30 extending downward from part of the periphery of the suction port 23 of the bellmouth 21, an annular mounting flange 31 (an example of a mounting member) attached to the upper end of the arc wall 30, two (or more) partition walls 32, 33 that separate the inside of the arc wall 30, a bottom plate 34 supported by the arc wall 30 via the partition walls 32, 33, and a lower overhang member 41 attached to the lower end of the arc wall 30.

図1,図2に示すように、円弧壁30は吸水槽2の後壁面7に対向している。また、図3に示すように、取付フランジ31は、複数本のボルト36によって、着脱自在にベルマウス21のフランジ24に接合されている。 As shown in Figures 1 and 2, the arc wall 30 faces the rear wall surface 7 of the suction tank 2. Also, as shown in Figure 3, the mounting flange 31 is detachably joined to the flange 24 of the bell mouth 21 by a plurality of bolts 36.

両仕切壁32,33はそれぞれ平行に配列された平板状の部材であり、このうち、第1仕切壁32は円弧壁30の周方向37における両端部間に設けられている。これにより、円弧壁30と第1仕切壁32とで囲まれ且つ上下両方向が開放された筒体38が形成されている。また、第2仕切壁33は筒体38の内側に設けられて円弧壁30に取り付けられている。 The partition walls 32, 33 are flat, parallel plates, and the first partition wall 32 is located between both ends of the arc wall 30 in the circumferential direction 37. This forms a cylindrical body 38 that is surrounded by the arc wall 30 and the first partition wall 32 and is open both above and below. The second partition wall 33 is located inside the cylindrical body 38 and attached to the arc wall 30.

図7に示すように、第1および第2仕切壁32,33の上端部32a,33aがそれぞれ円弧壁30の上端部30aよりも下位になるとともに、第1および第2仕切壁32,33の下端部32b,33bがそれぞれ円弧壁30の下端部30bと同じ高さになるように、これら仕切壁32,33の高さが設定されている。 As shown in Figure 7, the heights of the first and second partition walls 32, 33 are set so that the upper ends 32a, 33a of the first and second partition walls 32, 33 are lower than the upper end 30a of the arc wall 30, and the lower ends 32b, 33b of the first and second partition walls 32, 33 are at the same height as the lower end 30b of the arc wall 30.

底板34は、第1および第2仕切壁32,33の下端部32b,33b間に取り付けられた四角形状の平板であり、ベルマウス21の吸込口23の下方に対向し、ベルマウス21の軸心40の延長線上に配置されている。 The bottom plate 34 is a rectangular flat plate attached between the lower ends 32b, 33b of the first and second partition walls 32, 33, facing downward from the suction port 23 of the bell mouth 21 and positioned on an extension of the axis 40 of the bell mouth 21.

下部張り出し部材41は、円弧壁30の径方向における内側(すなわち筒体38の内側)へ張り出しており、ベルマウス21の軸心方向(上下方向)から見て、C形状に形成されている。 The lower protruding member 41 protrudes radially inward from the arc wall 30 (i.e., toward the inside of the cylindrical body 38) and is C-shaped when viewed from the axial direction (vertical direction) of the bell mouth 21.

底板34は、ベルマウス21の軸心方向から見て、ベルマウス21の吸込口23の輪郭よりも内側にある。円弧壁30の下方から円弧壁30と底板34との間を通って円弧壁30の上方へ抜ける流通路42a,42b,42cが形成されている。 When viewed from the axial direction of the bell mouth 21, the bottom plate 34 is located inside the contour of the suction port 23 of the bell mouth 21. Flow passages 42a, 42b, and 42c are formed that run from below the arc wall 30, passing between the arc wall 30 and the bottom plate 34, and out to above the arc wall 30.

以下、上記構成における作用を説明する。 The operation of the above configuration is explained below.

ポンプ10を運転することにより、羽根車16(図1参照)が回転し、吸水槽2内の水3が、ベルマウス21の吸込口23からケーシング14内に吸い込まれ、吐出エルボ22を通って下流側の処理施設に送られる。この際、図10に示すように、渦抑制部材12の円弧壁30は流れF1,F1´に対する抵抗となるため、水面付近の水3の流れF1の速度V1が遅くなり、ケーシング14の背後から後壁面7に沿って下降する下降流F1´の速度が低下する。これにより、吸込口23付近の渦度が小さくなり、水中渦の発生が抑制される。 When the pump 10 is operated, the impeller 16 (see Figure 1) rotates, and water 3 in the suction tank 2 is sucked into the casing 14 through the suction port 23 of the bellmouth 21 and sent to the downstream treatment facility through the discharge elbow 22. As shown in Figure 10, the arcuate wall 30 of the vortex suppression member 12 acts as a resistance to the flows F1 and F1', slowing the velocity V1 of the flow F1 of water 3 near the water surface and reducing the velocity of the downward flow F1' descending from behind the casing 14 along the rear wall surface 7. This reduces the vorticity near the suction port 23 and suppresses the generation of underwater vortices.

また、吸水槽2の底面8付近の流れF2は手前上流側9からポンプ10に接近して吸込口23に流れ込むが、この際、吸込口23に流れ込む直前の水3が第1および第2仕切壁32,33の少なくともいずれかにぶつかることにより、旋回流の発生が妨げられて、水中渦の発生がより一層効果的に抑制される。 Furthermore, the flow F2 near the bottom surface 8 of the suction tank 2 approaches the pump 10 from the upstream side 9 and flows into the suction port 23. However, just before flowing into the suction port 23, the water 3 collides with at least one of the first and second partition walls 32, 33, preventing the generation of a swirling flow and more effectively suppressing the generation of underwater vortices.

さらに、水中渦はベルマウス21の軸心40の延長線付近に発生し易いので、底板34をベルマウス21の軸心40の延長線上に配置することによって、水中渦の発生を十分に抑制することができる。 Furthermore, since underwater vortices tend to occur near the extension of the axis 40 of the bell mouth 21, the generation of underwater vortices can be sufficiently suppressed by positioning the bottom plate 34 on the extension of the axis 40 of the bell mouth 21.

また、上述したように渦抑制部材12の円弧壁30が下降流F1´に対する抵抗となることで、図10に示すように、ケーシング14の手前上流側9の水面付近から下降して吸込口23に吸い込まれる流れF3が増加し、上記ケーシング14の背後から後壁面7に沿って下降する下降流F1´が弱まるため、空気吸込渦の発生も抑制される。 Furthermore, as described above, the arcuate wall 30 of the vortex suppression member 12 acts as a resistance to the downward flow F1', increasing the flow F3 that descends from near the water surface on the upstream side 9 of the casing 14 and is sucked into the suction port 23, as shown in Figure 10. This weakens the downward flow F1' that descends along the rear wall surface 7 from behind the casing 14, thereby suppressing the generation of air-sucking vortices.

さらに、吸水槽2の水3の一部は、水面からポンプ10の背後の後壁面7に沿って下降した後、図4,図5に示すように、渦抑制部材12の筒体38の内側(すなわち流通路42a,42b,42c)を通ってベルマウス21の吸込口23に吸い込まれるのであるが、この際、図7に示すように、流通路42aを通って吸込口23に吸い込まれるまでの流れの距離は、下部張り出し部材41を設けていない場合(後述する第2の実施の形態の図12を参照)と比べて、円弧壁30の径方向における下部張り出し部材41の張り出し幅Wに相当する距離だけ余分に長くなる。これにより、水3が後壁面7側から筒体38の内側を通って吸込口23へ流入するときの抵抗が増加し、後壁面7側から吸込口23に吸い込まれる流量がさらに減少し、ポンプ10の背後から後壁面7に沿って下降する下降流F1´がさらに弱まるため、空気吸込渦の発生がより一層抑制される。 Furthermore, a portion of the water 3 in the suction sump 2 flows downward from the water surface along the rear wall 7 behind the pump 10, and then, as shown in Figures 4 and 5, passes through the inside of the cylindrical body 38 of the vortex suppression member 12 (i.e., through the flow passages 42a, 42b, and 42c) and is sucked into the suction port 23 of the bellmouth 21. At this time, as shown in Figure 7, the distance the water flows through the flow passage 42a and into the suction port 23 is longer by a distance equivalent to the overhang width W of the lower overhang member 41 in the radial direction of the arcuate wall 30 than when the lower overhang member 41 is not provided (see Figure 12 of the second embodiment, described below). This increases the resistance of the water 3 as it flows from the rear wall 7 through the inside of the cylindrical body 38 and into the suction port 23, further reducing the flow rate sucked into the suction port 23 from the rear wall 7. This further weakens the downward flow F1' that flows downward along the rear wall 7 from behind the pump 10, further suppressing the occurrence of air-intake vortices.

また、図7に示すように、渦抑制部材12の第1および第2仕切壁32,33の上端部32a,33aを円弧壁30の上端部30aよりも下位にしているため、ポンプ10の手前上流側9から第1又は第2仕切壁32,33の上方を通って筒体38の内側に流れ込む流量が増加し、その分、ポンプ10の背後から吸水槽2の後壁面7に沿って下降する下降流F1´がさらに弱まる。これにより、空気吸込渦の発生が十分に抑制される。 Furthermore, as shown in FIG. 7, the upper ends 32a, 33a of the first and second partition walls 32, 33 of the vortex suppression member 12 are located lower than the upper end 30a of the arc wall 30. This increases the flow rate from the upstream side 9 in front of the pump 10, passing above the first or second partition wall 32, 33 and flowing into the inside of the tubular body 38. This further weakens the downward flow F1' that descends from behind the pump 10 along the rear wall surface 7 of the suction sump 2. This sufficiently suppresses the occurrence of air-suction vortices.

また、吸水槽2の水3の一部は、渦抑制部材12の円弧壁30の下方から流通路42a,42b,42cを通ってポンプ10の吸込口23に流入する際、円弧壁30と底板34との間を下から上へ通過する。これにより、ポンプ10の吸込口23の下方を渦抑制部材12の底板34で覆い過ぎて圧力損失が過大になる(すなわちポンプ効率が低下する)のを防いだり、或いは、渦抑制部材12の手前上流側9の局所の流速が上がり過ぎて別の箇所に渦が発生するのを防ぐことができる。 In addition, when some of the water 3 in the suction tank 2 flows from below the arc-shaped wall 30 of the vortex suppression member 12 through the flow passages 42a, 42b, and 42c into the suction port 23 of the pump 10, it passes from bottom to top between the arc-shaped wall 30 and the bottom plate 34. This prevents the bottom of the suction port 23 of the pump 10 from being covered too much by the bottom plate 34 of the vortex suppression member 12, which would result in excessive pressure loss (i.e., reduced pump efficiency), or prevents the local flow velocity on the upstream side 9 in front of the vortex suppression member 12 from increasing too much, causing vortices to be generated in other locations.

これにより、例えばポンプ10の径を変更せずに流量を所定流量より増やして運転した場合であっても、水中渦や空気吸込渦の発生を十分に抑制することができ、運転中のポンプ10から激しい振動や大きな騒音が発生するのを防止することができる。 As a result, even when the pump 10 is operated at a flow rate greater than the specified flow rate without changing its diameter, the occurrence of underwater vortices and air-suction vortices can be sufficiently suppressed, preventing the pump 10 from generating severe vibrations or loud noises during operation.

(第2の実施の形態)
先述した第1の実施の形態では、図7に示すように、下部張り出し部材41を円弧壁30の下端部に設けているが、第2の実施の形態では、図11,図12に示すように、下部張り出し部材41を設けていない。
Second Embodiment
In the first embodiment described above, as shown in FIG. 7, a lower protruding member 41 is provided at the lower end of the arc wall 30, but in the second embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, a lower protruding member 41 is not provided.

これによると、先述した第1の実施の形態と同様の作用および効果が得られる。 This provides the same effects and benefits as the first embodiment described above.

(第3の実施の形態)
先述した第1の実施の形態では、図7,図8に示すように、底板34と下部張り出し部材41とは分離しているが、第3の実施の形態では、図13~図15に示すように、底板34と下部張り出し部材41とは一体に繋がっている。下部張り出し部材41は、ベルマウス21の軸心方向(上下方向)から見て、扇形状に形成されている。円弧壁30の下端部と第2仕切壁33の下端部とで囲まれた扇形状の領域は下部張り出し部材41によって閉鎖されている。
(Third embodiment)
In the first embodiment described above, the bottom plate 34 and the lower overhanging member 41 are separate as shown in Figures 7 and 8, but in the third embodiment, the bottom plate 34 and the lower overhanging member 41 are connected together as a single unit as shown in Figures 13 to 15. The lower overhanging member 41 is formed in a fan shape when viewed from the axial direction (vertical direction) of the bell mouth 21. The fan-shaped area surrounded by the lower end of the arc wall 30 and the lower end of the second partition wall 33 is closed off by the lower overhanging member 41.

また、第1および第2仕切壁32,33の上端部32a,33aがそれぞれ円弧壁30の上端部30aよりも下位になっているとともに、第1および第2仕切壁32,33の下端部32b,33bがそれぞれ円弧壁30の下端部30bと同じ高さになっている。 In addition, the upper ends 32a, 33a of the first and second partition walls 32, 33 are each lower than the upper end 30a of the arc wall 30, and the lower ends 32b, 33b of the first and second partition walls 32, 33 are each at the same height as the lower end 30b of the arc wall 30.

円弧壁30の下方から円弧壁30と底板34との間を通って円弧壁30の上方へ抜ける流通路42b,42cが形成されている。 Flow passages 42b and 42c are formed that run from below the arc wall 30 through the gap between the arc wall 30 and the bottom plate 34 and out to above the arc wall 30.

これによると、上記第1の実施の形態の図4で示した流通路42aは下部張り出し部材41によって閉鎖されているため、吸水槽2の水3の一部は、水面からポンプ10の背後の後壁面7に沿って下降した後、渦抑制部材12の流通路42aではなく、図13~図15に示すように流通路42b,42cを通ってベルマウス21の吸込口23に吸い込まれる。従って、筒体38の内側を通って吸込口23に吸い込まれるまでの流れの距離は、下部張り出し部材41を設けていない場合(上述した第2の実施の形態の図12を参照)と比べて、前後方向における下部張り出し部材41の張り出し幅Wに相当する距離だけ余分に長くなる。 As a result, because the flow passage 42a shown in Figure 4 of the first embodiment is closed by the lower overhanging member 41, some of the water 3 in the suction sump 2 flows downward from the water surface along the rear wall surface 7 behind the pump 10, and then passes through flow passages 42b and 42c as shown in Figures 13 to 15, rather than through the flow passage 42a of the vortex suppression member 12, before being sucked into the suction port 23 of the bellmouth 21. Therefore, the distance traveled by the flow passing through the inside of the cylindrical body 38 before being sucked into the suction port 23 is longer by a distance equivalent to the overhang width W of the lower overhanging member 41 in the front-to-rear direction, compared to when the lower overhanging member 41 is not provided (see Figure 12 of the second embodiment described above).

これにより、水3が後壁面7側から筒体38の内側を通って吸込口23へ流入するときの抵抗が増加し、後壁面7側から吸込口23に吸い込まれる流量がさらに減少し、ポンプ10の背後から後壁面7に沿って下降する下降流F1´がさらに弱まるため、空気吸込渦の発生がより一層抑制される。 This increases the resistance when the water 3 flows from the rear wall surface 7 through the inside of the cylindrical body 38 into the suction port 23, further reducing the flow rate sucked into the suction port 23 from the rear wall surface 7. This further weakens the downward flow F1' that flows from behind the pump 10 down along the rear wall surface 7, further suppressing the occurrence of an air-sucking vortex.

また、先述した第1の実施の形態と同様に、水中渦の発生もより一層抑制される。 Furthermore, as with the first embodiment described above, the generation of underwater vortices is further suppressed.

(第4の実施の形態)
第4の実施の形態では、図16~図18に示すように、第1および第2仕切壁32,33の下端部32b,33bがそれぞれ円弧壁30の下端部30bよりも上位になっている。また、第1および第2仕切壁32,33の上端部32a,33aはそれぞれ円弧壁30の上端部30aとほぼ同じ高さになっている。
(Fourth embodiment)
16 to 18, in the fourth embodiment, the lower ends 32b and 33b of the first and second partition walls 32 and 33 are respectively located higher than the lower end 30b of the arc wall 30. Furthermore, the upper ends 32a and 33a of the first and second partition walls 32 and 33 are respectively located at approximately the same height as the upper end 30a of the arc wall 30.

円弧壁30の下方から円弧壁30と底板34との間を通って円弧壁30の上方へ抜ける流通路42a,42b,42cが形成されている。また、底板34は下部張り出し部材41よりも高い位置に設けられている。 Flow passages 42a, 42b, and 42c are formed that run from below the arc wall 30 through the gap between the arc wall 30 and the bottom plate 34 to above the arc wall 30. The bottom plate 34 is also located higher than the lower protruding member 41.

これによると、第1および第2仕切壁32,33の下端部32b,33bを円弧壁30の下端部30bよりも上位にしているため、ポンプ10の手前上流側9から第1又は第2仕切壁32,33の下方を通って筒体38の内側に流れ込む流量が増加し、その分、ポンプ10の背後から吸水槽2の後壁面7に沿って下降する下降流F1´がさらに弱まる。これにより、空気吸込渦の発生が十分に抑制される。 As a result, because the lower ends 32b, 33b of the first and second partition walls 32, 33 are located higher than the lower end 30b of the arc wall 30, the flow rate flowing from the upstream side 9 in front of the pump 10, passing below the first or second partition wall 32, 33 and into the inside of the tubular body 38, increases, and the downward flow F1' that flows from behind the pump 10 and along the rear wall surface 7 of the suction tank 2 is further weakened accordingly. This sufficiently suppresses the occurrence of air-suction vortices.

また、吸水槽2の水3の一部は、水面からポンプ10の背後の後壁面7に沿って下降した後、渦抑制部材12の流通路42a,42b,42cを通ってベルマウス21の吸込口23に吸い込まれるのであるが、この際、図18に示すように、流通路42aを通って吸込口23に吸い込まれるまでの流れの距離は、下部張り出し部材41を設けていない場合(上述した第2の実施の形態の図12を参照)と比べて、前後方向における下部張り出し部材41の張り出し幅Wに相当する距離だけ余分に長くなる。これにより、水3が後壁面7側から筒体38の内側を通って吸込口23へ流入するときの抵抗が増加し、後壁面7側から吸込口23に吸い込まれる流量がさらに減少し、ポンプ10の背後から後壁面7に沿って下降する下降流F1´がさらに弱まるため、空気吸込渦の発生がより一層抑制される。 Furthermore, a portion of the water 3 in the suction sump 2 flows downward from the water surface along the rear wall 7 behind the pump 10, then passes through the flow passages 42a, 42b, and 42c of the vortex suppression member 12 and is sucked into the suction port 23 of the bellmouth 21. As shown in FIG. 18, the distance traveled by the water 3 through the flow passage 42a before being sucked into the suction port 23 is longer by a distance equivalent to the extension width W of the lower extension member 41 in the front-to-rear direction than when the lower extension member 41 is not provided (see FIG. 12 of the second embodiment described above). This increases the resistance of the water 3 as it flows from the rear wall 7 through the inside of the cylindrical body 38 and into the suction port 23, further reducing the flow rate sucked into the suction port 23 from the rear wall 7. This further weakens the downward flow F1' that flows downward along the rear wall 7 from behind the pump 10, further suppressing the occurrence of air-sucking vortices.

(第5の実施の形態)
第5の実施の形態では、図19~図23に示すように、円弧壁30の内側を仕切る1枚(単数枚)の仕切壁60が円弧壁30に設けられている。これにより、円弧壁30と仕切壁60とで囲まれ且つ上下両方向が開放された筒体38が形成されている。
Fifth Embodiment
19 to 23, in the fifth embodiment, one (single) partition wall 60 is provided on the arc wall 30 to separate the inside of the arc wall 30. This forms a cylinder 38 that is surrounded by the arc wall 30 and the partition wall 60 and is open both above and below.

底板34は略長方形の平板であり、底板34の両短辺縁34aが円弧壁30の内側に取り付けられており、底板34の片方の長辺縁34bが仕切壁60の下端部60bに取り付けられている。 The bottom plate 34 is a roughly rectangular flat plate, with both short edges 34a of the bottom plate 34 attached to the inside of the arc wall 30, and one long edge 34b of the bottom plate 34 attached to the lower end 60b of the partition wall 60.

底板34は下部張り出し部材41よりも高い位置に設けられている。また、仕切壁60の上端部60aは円弧壁30の上端部30aとほぼ同じ高さになっている。さらに、仕切壁60の下端部60bは円弧壁30の下端部30bよりも上位になっている。 The bottom plate 34 is located at a higher position than the lower protruding member 41. Furthermore, the upper end 60a of the partition wall 60 is at approximately the same height as the upper end 30a of the arc wall 30. Furthermore, the lower end 60b of the partition wall 60 is located higher than the lower end 30b of the arc wall 30.

円弧壁30の下方から円弧壁30と底板34との間を通って円弧壁30の上方へ抜ける流通路42が形成されている。 A flow passage 42 is formed that runs from below the arc wall 30, passing between the arc wall 30 and the bottom plate 34, and out to above the arc wall 30.

これによると、仕切壁60の下端部60bを円弧壁30の下端部30bよりも上位にしているため、吸水槽2の手前上流側9から底板34の下方および仕切壁60の下方を通って筒体38の内側に流れ込む流量が増加し、その分、ポンプ10の背後から吸水槽2の後壁面7に沿って下降する下降流F1´がさらに弱まる。これにより、空気吸込渦の発生が十分に抑制される。 As a result, because the lower end 60b of the partition wall 60 is positioned higher than the lower end 30b of the arc wall 30, the flow rate flowing from the upstream side 9 of the suction tank 2, below the bottom plate 34 and below the partition wall 60, into the inside of the cylindrical body 38 increases, further weakening the downward flow F1' that flows from behind the pump 10 along the rear wall surface 7 of the suction tank 2. This sufficiently suppresses the occurrence of air-suction vortices.

また、吸水槽2の水3の一部が水面からポンプ10の背後の後壁面7に沿って下降した後、図22に示すように、渦抑制部材12の流通路42を通ってベルマウス21の吸込口23に吸い込まれるまでの流れの距離は、下部張り出し部材41を設けていない場合(上述した第2の実施の形態の図12を参照)と比べて、前後方向における下部張り出し部材41の張り出し幅Wに相当する距離だけ余分に長くなる。これにより、水3が後壁面7側から筒体38の内側を通って吸込口23へ流入するときの抵抗が増加し、後壁面7側から吸込口23に吸い込まれる流量がさらに減少し、ポンプ10の背後から後壁面7に沿って下降する下降流F1´がさらに弱まるため、空気吸込渦の発生がより一層抑制される。 Furthermore, as shown in Figure 22, after a portion of the water 3 in the suction sump 2 descends from the water surface along the rear wall surface 7 behind the pump 10, the distance it travels through the flow passage 42 of the vortex suppression member 12 before being sucked into the suction port 23 of the bellmouth 21 is longer by a distance equivalent to the protrusion width W of the lower protrusion member 41 in the front-to-rear direction compared to when the lower protrusion member 41 is not provided (see Figure 12 of the second embodiment described above). This increases the resistance when the water 3 flows from the rear wall surface 7 side through the inside of the cylindrical body 38 into the suction port 23, further reducing the flow rate sucked into the suction port 23 from the rear wall surface 7 side, and further weakening the downward flow F1' descending along the rear wall surface 7 from behind the pump 10, further suppressing the occurrence of air-sucking vortices.

(第6の実施の形態)
第6の実施の形態では、図24,図25に示すように、第1および第2仕切壁32,33の上端部32a,33aがそれぞれ円弧壁30の上端部30aとほぼ同じ高さであり、第1および第2仕切壁32,33の下端部32b,33bがそれぞれ円弧壁30の下端部30bと同じ高さである。また、第1および第2仕切壁32,33にはそれぞれ、筒体38の内外両側に開通する開口部61が形成されている。
(Sixth embodiment)
24 and 25 , in the sixth embodiment, the upper ends 32a, 33a of the first and second partition walls 32, 33 are each substantially flush with the upper end 30a of the arc-shaped wall 30, and the lower ends 32b, 33b of the first and second partition walls 32, 33 are each flush with the lower end 30b of the arc-shaped wall 30. In addition, the first and second partition walls 32, 33 are each formed with an opening 61 that opens to both the inside and outside of the cylindrical body 38.

これによると、ポンプ10の手前上流側9から第1および第2仕切壁32,33の各開口部61を通って筒体38の内側に流れ込む流量が増加し、その分、ポンプ10の背後から吸水槽2の後壁面7に沿って下降する下降流F1´がさらに弱まる。これにより、空気吸込渦の発生が十分に抑制される。 This increases the flow rate flowing from the upstream side 9 of the pump 10 through the openings 61 in the first and second partition walls 32, 33 into the inside of the cylindrical body 38, further weakening the downward flow F1' that flows from behind the pump 10 along the rear wall surface 7 of the suction tank 2. This effectively suppresses the occurrence of air-sucking vortices.

上記第6の実施の形態では、第1および第2仕切壁32,33にそれぞれ開口部61を形成しているが、第1仕切壁32のみに形成してもよい。 In the sixth embodiment described above, openings 61 are formed in the first and second partition walls 32, 33, respectively, but they may also be formed in only the first partition wall 32.

(第7の実施の形態)
先述した第6の実施の形態では、図24に示すように、第1および第2仕切壁32,33に開口部61を形成しているが、開口部61の代わりに、第7の実施の形態として、図26に示すように、第1および第2仕切壁32,33に切欠部62を形成している。
Seventh Embodiment
In the sixth embodiment described above, as shown in FIG. 24, openings 61 are formed in the first and second partition walls 32, 33. However, in the seventh embodiment, instead of the openings 61, notches 62 are formed in the first and second partition walls 32, 33 as shown in FIG. 26.

これによると、吸水槽2の手前上流側9から第1および第2仕切壁32,33の各切欠部62を通って筒体38の内側に流れ込む流量が増加し、その分、ポンプ10の背後から吸水槽2の後壁面7に沿って下降する下降流F1´がさらに弱まる。これにより、空気吸込渦の発生が十分に抑制される。 This increases the flow rate from the upstream side 9 of the suction tank 2 through the notches 62 in the first and second partition walls 32, 33 into the inside of the cylindrical body 38, further weakening the downward flow F1' that descends from behind the pump 10 along the rear wall surface 7 of the suction tank 2. This effectively suppresses the occurrence of air-sucking vortices.

上記第7の実施の形態では、第1および第2仕切壁32,33にそれぞれ切欠部62を形成しているが、第1仕切壁32のみに形成してもよい。 In the seventh embodiment described above, the notch 62 is formed in each of the first and second partition walls 32, 33, but it may also be formed only in the first partition wall 32.

上記各実施の形態では、図3に示すように、ボルト36を用いて渦抑制部材12をベルマウス21の下端部に着脱自在に装着しているが、渦抑制部材12を溶接等によってベルマウス21の下端部に一体的に取り付けてもよい。この場合、渦抑制部材12の円弧壁30に取付フランジ31を設けず、渦抑制部材12の円弧壁30の上端部をベルマウス21の下端部に溶接してもよい。 In each of the above embodiments, as shown in FIG. 3, the vortex suppression member 12 is detachably attached to the lower end of the bellmouth 21 using bolts 36. However, the vortex suppression member 12 may also be integrally attached to the lower end of the bellmouth 21 by welding or the like. In this case, the mounting flange 31 may not be provided on the arc wall 30 of the vortex suppression member 12, and the upper end of the arc wall 30 of the vortex suppression member 12 may be welded to the lower end of the bellmouth 21.

上記各実施の形態では、底板34を矩形状にしているが、底板34の形状を、円形、楕円形、四角形以外の多角形等にしてもよい。 In each of the above embodiments, the bottom plate 34 is rectangular, but the shape of the bottom plate 34 may also be circular, oval, or any other polygonal shape other than a square.

上記各実施の形態では、底板34は、円弧壁30の下端部30bの位置に対して同一又は下端部30bよりも上方位置に設けられているが、下端部30bよりも下方位置に設けられていてもよい。 In each of the above embodiments, the bottom plate 34 is located at the same position as or above the lower end 30b of the arc wall 30, but it may also be located below the lower end 30b.

上記各実施の形態では、ポンプ10に渦抑制部材12を取り付けた状態で仕切壁32,33,60が鉛直姿勢となっているが、吸水槽2の手前上流側9からの流れをポンプ10の吸込口23に導くように仕切壁32,33,60の全体又は一部が傾斜していてもよい。 In each of the above embodiments, the partition walls 32, 33, and 60 are in a vertical position when the vortex suppression member 12 is attached to the pump 10, but the partition walls 32, 33, and 60 may be inclined in whole or in part so as to guide the flow from the upstream side 9 of the suction tank 2 to the suction port 23 of the pump 10.

上記各実施の形態では、仕切壁32,33,60が平板状であるが、その全体又は一部に湾曲部や屈曲部を備えていてもよい。 In the above embodiments, the partition walls 32, 33, and 60 are flat, but they may have curved or bent portions in whole or in part.

1 ポンプ設備
2 吸水槽
7 後壁面
10 ポンプ
12 渦抑制部材
21 ベルマウス
23 吸込口
30 円弧壁
30a 円弧壁の上端部
30b 円弧壁の下端部
32,33 仕切壁
32a,33a 仕切壁の上端部
32b,33b 仕切壁の下端部
34 底板
38 筒体
40 軸心
41 下部張り出し部材
60 仕切壁
60a 仕切壁の上端部
60b 仕切壁の下端部
61 開口部
52 切欠部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump equipment 2 Suction tank 7 Rear wall surface 10 Pump 12 Vortex suppression member 21 Bell mouth 23 Suction port 30 Arc wall 30a Upper end portion of arc wall 30b Lower end portion of arc wall 32, 33 Partition wall 32a, 33a Upper end portion of partition wall 32b, 33b Lower end portion of partition wall 34 Bottom plate 38 Cylinder 40 Axis center 41 Lower protruding member 60 Partition wall 60a Upper end portion of partition wall 60b Lower end portion of partition wall 61 Opening 52 Notch

Claims (7)

ポンプのベルマウスに取付可能な渦抑制部材であって、
ベルマウスの吸込口の周縁部の一部から下方に延びる円弧状に湾曲した円弧壁と、
円弧壁に設けられた第1および第2仕切壁とを有し、
第1および第2仕切壁は平行に配列されており、
円弧壁と第1仕切壁とで囲まれ且つ上下両方向が開放された筒体が形成され、
第1および第2仕切壁の上端部が円弧壁の上端部よりも下位にあり、
吸込口の下方に対向する底板が第1仕切壁と第2仕切壁との間に取り付けられ、
円弧壁と底板との間で且つ第1仕切壁と第2仕切壁との間に底部開口が形成され、
筒体の下方から底部開口を通って筒体内に流入し、筒体の上方へ抜ける流通路が形成されることを特徴とする渦抑制部材。
A vortex suppression member attachable to a bell mouth of a pump, comprising:
an arc wall curved in an arc shape extending downward from a part of the peripheral edge of the suction port of the bell mouth;
a first partition wall and a second partition wall provided on the arc wall;
The first and second partition walls are arranged in parallel,
a cylindrical body is formed that is surrounded by the arc wall and the first partition wall and is open both in the upper and lower directions;
the upper ends of the first and second partition walls are lower than the upper end of the arc wall;
a bottom plate facing downward from the suction port is attached between the first partition wall and the second partition wall;
a bottom opening is formed between the arc wall and the bottom plate and between the first partition wall and the second partition wall;
A vortex suppression member characterized in that a flow passage is formed through which air flows into the cylinder from below through a bottom opening and exits above the cylinder .
ポンプのベルマウスに取付可能な渦抑制部材であって、
ベルマウスの吸込口の周縁部の一部から下方に延びる円弧状に湾曲した円弧壁と、
円弧壁に設けられた第1および第2仕切壁とを有し、
第1および第2仕切壁は平行に配列されており、
円弧壁と第1仕切壁とで囲まれ且つ上下両方向が開放された筒体が形成され、
第1および第2仕切壁の下端部が円弧壁の下端部よりも上位にあり、
吸込口の下方に対向する底板が第1仕切壁と第2仕切壁との間に取り付けられ、
円弧壁と底板との間で且つ第1仕切壁と第2仕切壁との間に底部開口が形成され、
筒体の下方から底部開口を通って筒体内に流入し、筒体の上方へ抜ける流通路が形成されることを特徴とする渦抑制部材。
A vortex suppression member attachable to a bell mouth of a pump, comprising:
an arc wall curved in an arc shape extending downward from a part of the peripheral edge of the suction port of the bell mouth;
a first partition wall and a second partition wall provided on the arc wall;
The first and second partition walls are arranged in parallel,
a cylindrical body is formed that is surrounded by the arc wall and the first partition wall and is open both in the upper and lower directions;
the lower ends of the first and second partition walls are located above the lower end of the arc wall;
a bottom plate facing downward from the suction port is attached between the first partition wall and the second partition wall;
a bottom opening is formed between the arc wall and the bottom plate and between the first partition wall and the second partition wall;
A vortex suppression member characterized in that a flow passage is formed through which air flows into the cylinder from below through a bottom opening and exits above the cylinder .
ポンプのベルマウスに取付可能な渦抑制部材であって、
ベルマウスの吸込口の周縁部の一部から下方に延びる円弧状に湾曲した円弧壁と、
円弧壁に設けられた第1および第2仕切壁とを有し、
第1および第2仕切壁は平行に配列されており、
円弧壁と第1仕切壁とで囲まれ且つ上下両方向が開放された筒体が形成され、
第1仕切壁に、筒体の内外両側に開通する開口部又は切欠部が形成されており、
吸込口の下方に対向する底板が第1仕切壁と第2仕切壁との間に取り付けられ、
円弧壁と底板との間で且つ第1仕切壁と第2仕切壁との間に底部開口が形成され、
筒体の下方から底部開口を通って筒体内に流入し、筒体の上方へ抜ける流通路が形成されることを特徴とする渦抑制部材。
A vortex suppression member attachable to a bell mouth of a pump, comprising:
an arc wall curved in an arc shape extending downward from a part of the peripheral edge of the suction port of the bell mouth;
a first partition wall and a second partition wall provided on the arc wall;
The first and second partition walls are arranged in parallel,
a cylindrical body is formed that is surrounded by the arc wall and the first partition wall and is open both in the upper and lower directions;
An opening or a notch that is open to both the inside and outside of the cylindrical body is formed in the first partition wall ,
a bottom plate facing downward from the suction port is attached between the first partition wall and the second partition wall;
a bottom opening is formed between the arc wall and the bottom plate and between the first partition wall and the second partition wall;
A vortex suppression member characterized in that a flow passage is formed through which air flows into the cylinder from below through a bottom opening and exits above the cylinder .
底板はベルマウスの軸心の延長線上に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の渦抑制部材。 4. The vortex suppression member according to claim 1, wherein the bottom plate is disposed on an extension of the axis of the bell mouth. 円弧壁の下端部には、筒体の内側へ張り出した下部張り出し部材が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の渦抑制部材。 A vortex suppression member according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a lower protruding member that protrudes inward toward the cylindrical body is provided at the lower end of the arc wall. 上記請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の渦抑制部材を備えたポンプであって、
渦抑制部材がベルマウスに取り付けられていることを特徴とするポンプ。
A pump equipped with the vortex suppression member according to any one of claims 1 to 5,
A pump characterized in that a vortex suppressing member is attached to a bell mouth.
上記請求項6に記載のポンプを吸水槽に備えたポンプ設備であって、
ベルマウスの吸込口が吸水槽内に設けられて吸水槽の後壁面の手前側にあり、
渦抑制部材の円弧壁が吸水槽の後壁面に対向していることを特徴とするポンプ設備。
A pump facility provided with the pump according to claim 6 in a water suction tank,
The suction port of the bell mouth is provided in the suction tank and is located on the front side of the rear wall of the suction tank.
A pump facility characterized in that the arc-shaped wall of the vortex suppressing member faces a rear wall surface of the suction tank.
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