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公開番号2024176568
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023095195
出願日2023-06-09
発明の名称横軸水中ポンプ及び低水位起動型吸込カバー
出願人株式会社石垣
代理人
主分類F04D 13/08 20060101AFI20241212BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】ポンプ停止中から起動する際に低水位から排水運転を開始できる横軸水中ポンプを提供する。
【解決手段】吸込口と排出口を有するケーシング2と、ケーシング2内で支持された羽根車3と、吸込口に接続された吸込カバー7と、吸込カバー7に設けられ、羽根車3の中心より下方に開口する第1吸込開口8と、吸込カバー7及びケーシング2のうち少なくとも一方において羽根車3よりも上流側に設けられ、第1吸込開口8の上端よりも高い位置に開口し、吸気部の上端が気水混合排水運転M2と排水待機運転M3の閾値である第2吸込開口14と、第2吸込開口14の上端よりも高い位置に開口し、吸気部の上端が全量排水運転M1と気水混合排水運転M2の閾値である第3吸込開口16と、第3吸込開口16内面に設けられ、水位変動に伴う吸込カバー7内外の差圧に応じて第3吸込開口16を開閉自在な弁体23と、を有することで低水位から排水を開始できる。

【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
吸込口と排出口を有するケーシング（２）と、
ケーシング（２）内で支持された羽根車（３）と、
吸込口に接続された吸込カバー（７）と、
吸込カバー（７）に設けられ、羽根車（３）の中心より下方に開口する第１吸込開口（８）と、
吸込カバー（７）及びケーシング（２）のうち少なくとも一方において羽根車（３）よりも上流側に設けられ、
第１吸込開口（８）の上端よりも高い位置に開口し、吸気部の上端（１４ａ）が気水混合排水運転（Ｍ２）と排水待機運転（Ｍ３）の閾値である第２吸込開口（１４）と、
第２吸込開口（１４）の上端（１４ａ）よりも高い位置に開口し、吸気部の上端（１６ａ）が全量排水運転（Ｍ１）と気水混合排水運転（Ｍ２）の閾値である第３吸込開口（１６）と、
第３吸込開口（１６）内面に設けられ、水位変動に伴う吸込カバー（７）内外の差圧に応じて第３吸込開口（１６）を開閉自在な弁体（２３）と、を有する
ことを特徴とする横軸水中ポンプ。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記弁体（２３）は、第３吸込開口（１６）の上部近傍に揺動自在に設けられ、
水位変動に伴ってポンプ停止又は排水待機運転（Ｍ３）の水位となった場合、自動的に第３吸込開口（１６）を閉止し、
全量排水運転（Ｍ１）又は気水混合排水運転（Ｍ２）の水位となった場合、自動的に第３吸込開口（１６）を開放する
ことを特徴とする請求項１に記載の横軸水中ポンプ。
【請求項３】
排出開口と、
上壁（１０）と、
上壁（１０）の両側端および前後端から下方に延設される側壁（１１）と、
側壁（１１）の下端で囲まれる第１吸込開口（８）と、
吸込カバー（７）内部に連通し、上壁（１０）又は側壁（１１）に形成された少なくとも１以上の開口を備え、吸気部の上端（１４ａ）が気水混合排水運転（Ｍ２）と排水待機運転（Ｍ３）の閾値である第２吸込開口（１４）と、
第２吸込開口（１４）の上端（１４ａ）よりも高い位置で吸込カバー（７）内部に連通し、上壁（１０）又は側壁（１１）に形成された少なくとも１以上の開口を備え、吸気部の上端（１６ａ）が全量排水運転（Ｍ１）と気水混合排水運転（Ｍ２）の閾値である第３吸込開口（１６）と、
第３吸込開口（１６）内面に設けられ、水位変動に伴う吸込カバー（７）内外の差圧に応じて第３吸込開口（１６）を開閉自在な弁体（２３）と、を有する
ことを特徴とする低水位起動型吸込カバー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、雨水や下水等の圧送に用いられる横軸水中ポンプにおいて、低水位で起動して最適な運転状態に自動的に移行できる横軸水中ポンプ及び低水位起動型吸込カバーに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
特許文献１には、横軸水中ポンプあるいは吸込カバーに第１吸込開口と第２吸込開口を形成し、上流からの流入やポンプの排出に伴う水位変動に応じて、第２吸込開口からの空気を吸入することにより全量排水運転・気水混合排水運転・排水待機運転に自動制御する技術が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、横軸水中ポンプあるいは吸込カバーに第１吸込開口及び第２吸込開口に加えて第３吸込開口を形成し、気水混合排水運転の許容水位及び時間を長くするとともに、予め設定した水位にて排水待機運転に移行させる技術が開示してある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６５０４２４７号公報
特許第７２１７４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の切り欠きで形成した第２吸込開口は、吸気部の上端から下方に向かって開口が徐々に拡開しており、下方に向かうほど開口率が増大している。したがって、水位低下時には上端に近い位置で吸気量が増大し、気水混合排水運転から排水待機運転に早期に移行する。逆に、上流からの流入量の増加により水位が上がると開口部における気水混合排水運転の範囲が狭いため、運転状態の移行が不安定であった。結果的に気水混合排水運転の運転時間が短く、気水混合排水運転から全量排水運転および排水待機運転への切り替えが早かった。
【０００８】
また、スリットで形成した第２吸込開口は、吸気部の上端から下端まで同幅で開口するとともに、上端近傍の開口総面積と下端近傍の開口総面積が同等である。したがって、水位低下時には上端からある程度の高さにて気水混合排水運転を行うものの、排水待機運転に移行する高さを特定して予め設定することが困難であった。
【０００９】
特許文献２では、第１吸込開口及び第２吸込開口に加えて第３吸込開口を形成したことで、排水待機運転と全量排水運転との間にある気水混合排水運転の時間を延長するともに、排水待機運転へ移行する水位高さを特定できる。しかし、第３吸込開口は上下方向に延設されたスリットであり、スリットの上端が上方まで延びている。そのため、停止中のポンプが起動する際に、スリットから大量の空気を吸い込み、低水位から排水運転（気水混合排水運転、全量排水運転）を開始することができなかった。
【００１０】
本発明は、吸込側の水位に応じて自動的に空気を吸気しながら定格運転を行う運転状態に移行する横軸水中ポンプであって、ポンプ停止中から起動する際に、より低水位から排水運転を開始できる横軸水中ポンプ及び低水位起動型吸込カバーを提供する。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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