JP2015158135A - ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】空気吸込渦を確実に防ぐことができ、施工性が良好なポンプを提供する。【解決手段】ケーシング１１の外周部に吸込口１６にかけて延びるガイド部材２１Ａ〜２１Ｄを配設する。このガイド部材２１Ａ，２１Ｂに対して、吸込水槽１内の水位に追従して縦方向へ移動でき、吸込水槽１内の水流に追従して横方向へ移動できるように、フロート２６Ａ，２６Ｂを配設する。【選択図】図１

Description

本発明は、吸込水槽に溜められた水を排水するポンプに関する。

立軸ポンプは、下端側に吸込口が形成され、上端側に吐出管が接続されるケーシングを備える。ケーシング内に配設された羽根車を回転させることにより、吸込口から吸込水槽内の水を吸い込んで、吐出管を介して下流側の吐出水槽などへ排水する。しかし、排水により吸込水槽内の水が少なくなると、水面から吸込口にかけて延びる水流が生じ、断続的または連続的に空気を吸い込む空気吸込渦が発生する。この空気吸込渦は、ポンプの振動の原因の１つであり、ポンプ床の損傷および劣化に繋がる。

空気吸込渦の発生を防止する装置が特許文献１，２に記載されている。特許文献１の渦防止装置は、球状をなす複数の浮子を備え、可撓索によってポンプのケーシングに連結されている。特許文献２の空気吸込渦防止装置は、ポンプケーシングの外周部の空気吸込渦が発生する全て領域を覆うことが可能な大型の円環状の浮きを備え、ポンプのケーシングに上下動自在に取り付けられている。これらは、水面から吸込口にかけて延びる水流上に浮きが位置することにより、空気吸込渦の発生を防止する。

しかしながら、特許文献１の渦防止装置は、経年的に可撓索が劣化して浮子が離脱すると、吸込口から浮子を吸い込んでポンプが故障する可能性がある。また、特許文献２の渦防止装置は、ポンプ床の挿通孔より大きい浮きをケーシングの外側に嵌合する構成であるため、施工性が悪い。しかも、特許文献２の浮きは、羽根車を配設する径方向外側に膨出したベーンケースの下方での空気吸込渦の発生を防止できない。

実開昭５２−１４７９０６号公報 特開２００２−５０７０号公報

本発明は、施工性がよく、空気吸込渦を確実に防ぐことが可能なポンプを提供することを課題とする。

本発明のポンプは、下端側に吸込水槽内の水を吸い込む吸込口が形成されるとともに、上端側に吐出管が接続され、内部に前記吸込水槽内の水を排水する羽根車が配設されたケーシングと、前記ケーシングの外周部に配設され、前記吸込口にかけて延びるガイド部材と、前記吸込水槽内の水位に追従し前記ガイド部材に沿って縦方向へ移動可能に配設されるとともに、前記吸込水槽内の水流に追従し前記ガイド部材に対して横方向へ移動可能に配設されたフロートとを備える。

このポンプは、吸込水槽内の水位に追従し、フロートがガイド部材に沿って縦方向に移動する。また、空気吸込渦が発生すると、空気吸込渦の渦流（水流）によってフロートが横方向に移動する。そして、フロートが空気吸込渦を上方から覆うことにより、空気吸込渦を消滅させることができる。

また、ポンプは、ケーシングの周囲に配設したガイド部材にフロートを配設する簡素な構成であるため、既存のポンプ機場であっても吸込水槽の形状を変更することなく、容易に施工できる。また、ケーシングの吸込口にかけて延びるガイド部材に対して、フロートを縦方向および横方向へ移動可能に配設しているため、フロートの離脱を防止しつつ、ケーシングの周囲で発生する空気吸込渦を確実に防止できる。

前記フロートを、前記ガイド部材の外径より大きい内径の挿通部を有する環状とすることが好ましい。このようにすれば、ガイド部材の外径とフロートの内径の寸法差分、フロートが横方向に移動可能である。そして、フロートの外周部が通るカバー領域内で空気吸込渦が発生すると、その水流によりフロートが空気吸込渦上に移動し、空気吸込渦を確実に消滅することができる。

または、前記フロートを、前記ガイド部材を中心として回転可能な非円形状とすることが好ましい。このようにすれば、非円形状のフロートの外周部が通る回転範囲内で空気吸込渦が発生すると、その水流によりフロートが空気吸込渦上に回転し、空気吸込渦を確実に消滅することができる。

前記ケーシングを縦方向上側から見て、前記吸込口に対して前記吸込水槽内への水の流入方向下流側に位置する前記ガイド部材に、前記フロートを配設している。この場合、前記吸込水槽内への水の流入方向下流側に一対の前記ガイド部材を配設するとともに、これらガイド部材にそれぞれ前記フロートを配設し、これらフロート間に連続板を設けることが好ましい。このように、空気吸込渦が発生する水の流入方向下流側だけにフロートを配設し、一対のフロート間に連続板を設けているため、空気吸込渦の発生を防止できる範囲を広げることができる。

前記ガイド部材を中心とした前記フロートの径方向の幅は、前記吸込水槽内の水面で発生する空気吸込渦の直径より大きい。このようにすれば、空気吸込渦の発生を確実に防止できる。

前記ガイド部材に、前記フロートが前記ガイド部材の下端から脱落することを防ぐ下側ストッパ部材を設けることが好ましい。また、前記ガイド部材に、前記フロートが前記ガイド部材の上端から離脱することを防ぐ上側ストッパ部材を設けることが好ましい。このようにすれば、フロートの脱落を確実に防止しつつ、確実に空気吸込渦の発生を防止できる。

本発明のポンプは、ケーシングの周囲にガイド部材を配設し、このガイド部材にフロートを配設した簡素な構成であるため、容易に施工できる。また、ガイド部材にフロートを縦方向および横方向へ移動可能に配設しているため、フロートの離脱を防止しつつ、空気吸込渦の発生を確実に防止できる。

本発明の第１実施形態のポンプを示す側断面図。 吸込水槽に対するガイド部材およびフロートの配設位置を示す平断面図。 図１の一部拡大図。 ガイド部材とフロートの構成を示す平断面図。 第２実施形態のガイド部材とフロートの構成を示す平断面図。 第３実施形態のガイド部材とフロートの構成を示し、（Ａ）は平断面図、（Ｂ）は側断面図。 第４実施形態のガイド部材とフロートの構成を示す側断面図。 第５実施形態のガイド部材とフロートの構成を示す側断面図。 第６実施形態のポンプを示す側断面図。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係る立軸ポンプ１０を示す。この立軸ポンプ１０は、ポンプ床３に吊り下げるように設置され、吸込水槽１内で鉛直下向きに延びるポンプケーシング１１を備える。このポンプケーシング１１に、フロート２６Ａ，２６Ｂと、フロート２６Ａ，２６Ｂを移動可能に装着するガイド部材２１Ａ，２１Ｂとを一体的に付設し、空気吸込渦Ｖの発生を防止する。

立軸ポンプ１０を設置するポンプ機場は、コンクリート等の打設により設けられている。このポンプ機場は、図示しない流入側管路から流入する雨水等の水を一時的に貯留する吸込水槽１を備える。吸込水槽１は、水の流入方向下流側が端壁２により閉塞され、上方がポンプ床（据付床）３により覆われている。ポンプ床３は、底から所定間隔をあけて水平方向に延びるように設けられ、吸込水槽１内に連通するポンプ挿通孔４が設けられている。

ポンプケーシング１１は、ポンプ床３のポンプ挿通孔４に上側から差し込まれた状態で固定される。このポンプケーシング１１は、ポンプ挿通孔４から下向きに延びるように配置される直管状の揚水管１２と、この揚水管１２上に配置される吐出ベンド１７とを備える。

揚水管１２の上端には、ポンプ床３のポンプ挿通孔４上に固定するためのベースプレート１３が配設されている。揚水管１２の下端には、径方向外向きに膨出した楕円筒状のベーンケース１４が連結されている。ベーンケース１４の下端には、下向きに漸次拡径した略円錐筒状の吸込ベルマウス１５が連結される。吸込ベルマウス１５の下端開口である吸込口１６は、吸込水槽１の底に対して所定間隔Ｉを隔てて対向配置される。

吐出ベンド１７は、ベースプレート１３上に連結され、揚水管１２を通した垂直方向の水流を水平方向に変える９０度湾曲した曲がり管である。吐出ベンド１７には、吸込水槽１の下流側の吐出水槽（図示せず）に連通する吐出管１８が接続されている。

ベーンケース１４内には、吸込水槽１内の液体を排出するための羽根車１９が配設されている。この羽根車１９は、揚水管１２の軸線に沿って貫通配置された回転軸２０の下端に連結されている。この回転軸２０の上端側は吐出ベンド１７を貫通して外部に突出され、図示しないモータ、減速機等からなる駆動機構に連結される。

図１に示すように、揚水管１２には、上方から吸込口１６にかけて、軸方向に沿って延びるガイド部材２１Ａ〜２１Ｄが配設されている。これらガイド部材２１Ａ〜２１Ｄは、吸込水槽１内に流入した水（水流）、および、フロート２６Ａ，２６Ｂの浮動による負荷で変形しない剛体（金属）からなる。ガイド部材２１Ａ〜２１Ｄは、ポンプケーシング１１の径方向外側に間隔を開けて配置され、回転軸２０と平行に鉛直方向下向きに延びている。

図２に示すように、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂは、ポンプケーシング１１を軸（縦）方向上側から見て、吸込口１６に対して吸込水槽１内への流入方向下流側（端壁２側）に位置するように配管されている。また、ガイド部材２１Ｃ，２１Ｄは、吸込口１６より吸込水槽１内への水の流入方向上流側に位置するように配管されている。

そのうち、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂは、ポンプケーシング１１の軸線と吸込水槽１の端壁２の両端（角部）とを結ぶ基準線Ｌを基準として配管されている。この基準線Ｌ上は、吸込水槽１の端壁２により発生する渦流Ｃの中心が位置するため、この基準線Ｌの近傍で空気吸込渦Ｖが発生することが多い。そのため、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂは、基準線Ｌを基準とした所定範囲（例えば±２０度）内に配管することが好ましく、本実施形態では基準線Ｌ上に配設している。

図１に示すように、ガイド部材２１Ａ〜２１Ｄの下端側には、径方向内向きに屈曲する屈曲部２２が設けられている。この屈曲したガイド部材２１Ａ〜２１Ｄの下端は、回転軸２０の軸線を中心とする円環状の下側ストッパ部材２３により連結されている。この下側ストッパ部材２３は、フロート２６Ａ，２６Ｂがガイド部材２１Ａ，２１Ｂの下端から脱落することを防止する。また、下側ストッパ部材２３は、吸込ベルマウス１５の外側に間隔を隔てて取り囲むように位置する。下側ストッパ部材２３と吸込ベルマウス１５との間には、吸込ベルマウス１５の外周面に沿って下側外向きに流れる副流を形成する副流路２４が形成される。この副流路２４は、円弧状をなす吸込ベルマウス１５の形状と、断面円形状をなす下側ストッパ部材２３とで、径方向外向きに拡開する角部がない流曲線状に形成される。

ガイド部材２１Ａ〜２１Ｄの上端は、揚水管１２から径方向外向きに突出するように装着した上側ストッパ部材２５により連結されている。この上側ストッパ部材２５は、フロート２６Ａ，２６Ｂがガイド部材２１Ａ，２１Ｂの上端から離脱することを防止する。また、上側ストッパ部材２５は、ガイド部材２１Ａ〜２１Ｄを揚水管１２の外周部に固定するブラケットの役割を兼ねる。具体的には、下側ストッパ部材２３とガイド部材２１Ａ〜２１Ｄとを一体化し、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂにフロート２６Ａ，２６Ｂを配置する。この状態で、ポンプケーシング１１に固定した上側ストッパ部材２５にガイド部材２１Ａ〜２１Ｄを固定することにより配設する。

ガイド部材２１Ａ，２１Ｂには、吸込水槽１内の水位に追従して縦方向へ移動するとともに、吸込水槽１内への水流に追従して横方向へ移動するフロート２６Ａ，２６Ｂが配設されている。このフロート２６Ａ，２６Ｂは、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂの外径より大きい内径の挿通部２７を有する環状であり、挿通部２７内にガイド部材２１Ａ，２１Ｂを挿通した状態で配設される。これによりフロート２６Ａ，２６Ｂは、吸込水槽１内の水に浮き、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂに沿って縦方向に移動できるとともに、挿通部２７とガイド部材２１Ａ，２１Ｂの寸法設定による可動範囲内において横方向に移動できる。本実施形態のフロート２６Ａ，２６Ｂは、水に浮くことが可能な樹脂により形成されている。また、図示では中実の成形品としているが、中空状に形成してもよい。

ここで、吸込水槽１内で発生する空気吸込渦Ｖについて説明する。空気吸込渦Ｖは、クボミ渦Ｖ１、断続渦Ｖ２および連続渦Ｖ３の順番で、水位が低くなるに従って成長する。具体的には、吸込水槽１内の水位が高い状態では、水面付近の流速が遅いため、空気吸込渦Ｖは発生しない。図３に示すように、排水によりベーンケース１４の上方のクボミ渦発生領域Ｈ１まで水位が低下すると、水面の流速が速くなり、吸込口１６に向けた水流により水面の一部が窪むクボミ渦Ｖ１が発生する。また、ベーンケース１４の下方の断続渦発生領域Ｈ２まで水位が低下すると、水面から吸込口１６にかけて断続的に空気を吸い込む断続渦Ｖ２に成長する。そして、吸込ベルマウス１５の配設領域である連続渦発生領域Ｈ３まで水位が低下すると、水面から吸込口１６にかけて連続的に空気を吸い込む連続渦Ｖ３に成長する。これら全ての渦を消滅（発生を防止）するために、ガイド部材２１Ａ〜２１Ｄおよびフロート２６Ａ，２６Ｂが配設される。

図１に示すように、立軸ポンプ１０は、ポンプケーシング１１の吸込口１６が、吸込水槽１の底に対して、吸込口１６の直径Ｄの半分（０．５Ｄ）の距離Ｉを隔てて対向配置される。そして、ガイド部材２１Ａ〜２１Ｄは、フロート２６Ａ，２６Ｂが吸込口１６から渦発生高さＨ（Ｈ＝Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３）まで移動できるように寸法設定される。この渦発生高さＨは、吸込口１６の直径Ｄ（＝吸込量）に相関関係があり、１．５Ｄから３．５Ｄの範囲で設定することが好ましく、本実施形態では２．５Ｄに設定している。よって、ガイド部材２１Ａ〜２１Ｄの上端に配設する上側ストッパ部材２５は、空気吸込渦Ｖの発生水位Ｈより上側に位置するように設けられる。また、下側ストッパ部材２３は、フロート２６Ａ，２６Ｂが吸込口１６の高さ以下に位置するように設けられる。

前述のように、吸込水槽１内には、空気吸込渦Ｖが発生し易い基準線Ｌ上にガイド部材２１Ａ，２１Ｂが配設されているため、このガイド部材２１Ａ，２１Ｂだけでも空気吸込渦Ｖの発生を抑制できる。但し、空気吸込渦Ｖの発生は、基準線Ｌ上だけに限らない。そのため、基準線Ｌの近傍で散発する空気吸込渦Ｖの発生を防止するために、フロート２６Ａ，２６Ｂがガイド部材２１Ａ，２１Ｂに対して横方向へ移動可能に配設されている。図４に示すように、フロート２６Ａ，２６Ｂによって空気吸込渦Ｖの発生を防止可能なカバー領域Ｒは、フロート２６Ａ，２６Ｂの径方向の幅Ｗと、フロート２６Ａ，２６Ｂの内縁とガイド部材２１Ａ，２１Ｂの外縁の寸法差Ｓとで決定される。

フロート２６Ａ，２６Ｂの径方向の幅Ｗは、空気吸込渦Ｖ（連続渦Ｖ３）の水面の直径より大きく設定される。また、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂと同一軸線上に配置したフロート２６Ａ，２６Ｂにおいて、挿通部２７の半径とガイド部材２１Ａ，２１Ｂの半径の差Ｓの２倍（２Ｓ）が、フロート２６Ａ，２６Ｂの可動範囲である。そのため、フロート２６Ａ，２６Ｂの幅Ｗおよびガイド部材２１Ａ，２１Ｂとフロート２６Ａ，２６Ｂの寸法差Ｓを大きくすることにより、フロート２６Ａ，２６Ｂの外周部が通ることが可能な軌跡であり、空気吸込渦Ｖの発生を防止することが可能なカバー領域Ｒを大きく設定できる。

このようにした立軸ポンプ１０は、例えば吸込水槽１内に配設した図示しない水位センサの信号により羽根車１９が回転駆動され、排水処理が開始される。この状態では、吸込水槽１内の水位は上側ストッパ部材２５の上方に位置し、フロート２６Ａ，２６Ｂは上側ストッパ部材２５によって上方への浮き上がりが阻止され、水中に没入している。

排水によりクボミ渦発生領域Ｈ１まで水位が低下すると、フロート２６Ａ，２６Ｂは水面で浮き、水位に追従してガイド部材２１Ａ，２１Ｂに沿って縦方向に移動する。また、水面の水流に追従し、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂに対して可動範囲内で横方向に移動する。クボミ渦Ｖ１が発生すると、水面ではクボミ渦Ｖ１の中心に向けた渦流が生じるため、その水流にフロート２６Ａ，２６Ｂが吸い込まれるように横方向に移動する。そして、クボミ渦Ｖ１を上方から覆い、空気の吸い込みを阻止することにより、クボミ渦Ｖ１を消滅する。

断続渦発生領域Ｈ２まで水位が低下し、断続渦Ｖ２が発生すると、水面ではクボミ渦Ｖ１より流速が速い渦流が生じる。そうすると、フロート２６Ａ，２６Ｂは、断続渦Ｖ２に向けて横方向に確実に移動し、断続渦Ｖ２を上方から覆って断続渦Ｖ２を消滅する。また、連続渦発生領域Ｈ３まで水位が低下し、連続渦Ｖ３が発生すると、水面では更に流速が速い渦流が生じる。そうすると、フロート２６Ａ，２６Ｂは、連続渦Ｖ３に向けて横方向に移動し、連続渦Ｖ３を上方から覆って連続渦Ｖ３を消滅する。

連続渦発生領域Ｈ３（吸込口１６）より水位が低くなると、水面には、吸込口１６の周囲が円環状に窪む同心渦が発生し、多量の空気が吸込口１６から吸い込まれる。この水位を図示しない水位センサで検出することにより、羽根車１９の回転駆動が停止され、排水処理が終了される。この状態では、フロート２６Ａ，２６Ｂがガイド部材２１Ａ，２１Ｂの下端に位置し、下側ストッパ部材２３によって脱落が阻止される。

このように、本発明の立軸ポンプ１０は、ポンプケーシング１１の外周部に配設したガイド部材２１Ａ，２１Ｂにフロート２６Ａ，２６Ｂを移動可能に配設しているため、フロート２６Ａ，２６Ｂの離脱を防止しつつ、空気吸込渦Ｖの発生を確実に防止できる。また、ポンプは、ポンプケーシング１１の周囲に配設したガイド部材２１Ａ，２１Ｂにフロート２６Ａ，２６Ｂを配設した簡素な構成であるため、既存のポンプ機場であっても吸込水槽１の形状を変更することなく、容易に施工できる。

また、フロート２６Ａ，２６Ｂは、ポンプケーシング１１の外周部に配設したガイド部材２１Ａ〜２１Ｄのうち、吸込水槽１内の空気吸込渦Ｖが発生する領域である水の流入方向下流側のガイド部材２１Ａ，２１Ｂだけに配設されるため、部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。また、上流側のガイド部材２１Ｃ，２１Ｄに余計な流体抵抗（負荷）が加わることを防止できる。

また、本実施形態では、フロート２６Ａ，２６Ｂの脱落を防ぐための下側ストッパ部材２３を円環状とし、吸込ベルマウス１５の外側を取り囲むように配置することにより、下側ストッパ部材２３と吸込ベルマウス１５との間に副流路２４を形成している。そのため、フロート２６Ａ，２６Ｂによるカバー領域Ｒから離れた予期しない位置に空気吸込渦Ｖが発生した場合、図３に示すように、水面から吸込口１６に向かう水流を、下側ストッパ部材２３の外側を流れる主流Ｘと、副流路２４を流れる副流Ｙとに分流することができる。そして、主流Ｘを水面から吸込ベルマウス１５の吸込口１６に向かって径方向内向きに流し、副流Ｙを吸込ベルマウス１５の外周面に沿って径方向外向きに流すことにより、これら主流Ｘと副流Ｙを衝突させ、消滅（相殺）することができる。

（第２実施形態）
図５は第２実施形態の立軸ポンプ１０を示す。この第２実施形態では、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂに配設する一対のフロート２６Ａ，２６Ｂを扇形形状の連続板２８によって連結した点で、第１実施形態と相違する。この連続板２８は、フロート２６Ａ，２６Ｂと同様に、水に浮くことが可能な樹脂により形成されている。

このようにした第２実施形態では、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができるうえ、フロート２６Ａ，２６Ｂによるカバー領域Ｒから離れた予期しない位置に発生した空気吸込渦Ｖも防ぐことができる。カバー領域Ｒから離れた位置に空気吸込渦Ｖが発生すると、連続板２８が空気吸込渦Ｖに向けて横方向に移動し、空気吸込渦Ｖを上方から覆って消滅させることができる。よって、空気吸込渦Ｖの発生を防止できる範囲を広げることができる。

（第３実施形態）
図６（Ａ），（Ｂ）は第３実施形態の立軸ポンプ１０のフロート２９を示す。この第３実施形態のフロート２９は非円形状をなし、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂを中心として回転可能に配設することで、吸込水槽１内の水流に追従して横方向へ移動可能とした点で、第１実施形態と相違する。

フロート２９は扇形状をなし、その中心に円筒状のスリーブ３０が一体的に設けられている。スリーブ３０は、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂに対して軸方向に沿って移動可能な内径で形成される。スリーブ３０の内縁からフロート２９の外縁までの幅Ｗは、空気吸込渦Ｖの発生を防止するカバー領域Ｒに基づいて設定される。また、周方向の角度Ａは、周方向両端間の幅が形成される空気吸込渦Ｖの水面の直径より大きくなるように設定される。

このようにした第３実施形態では、吸込水槽１内の水位に追従し、スリーブ３０内のガイド部材２１Ａ，２１Ｂに沿って縦方向に移動できる。また、水面の水流に追従し、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂに対して横方向に回転移動できる。よって、第１実施形態と同様に、クボミ渦Ｖ１、断続渦Ｖ２および連続渦Ｖ３等の空気吸込渦Ｖを確実に防止（消滅）できる。

（第４実施形態）
図７は第４実施形態の立軸ポンプ１０を示す。この第４実施形態では、ポンプケーシング１１の外周部に位置するように、ポンプ床３から吸込口１６を越え吸込水槽１の底にかけてガイド部材２１Ａ〜２１Ｄを配設するようにした点で、第１実施形態と相違する。この立軸ポンプ１０は、吸込水槽１の底面が下側ストッパ部材の役割を兼ね、ポンプ床３の下面が上側ストッパ部材の役割を兼ねる。

このようにした第４実施形態では、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。しかも、ポンプケーシング１１の定位置にガイド部材２１Ａ〜２１Ｄを固定する必要がないため、施工性を向上できる。なお、第４実施形態では、ガイド部材２１Ａ，２１Ｂに第１実施形態と同様のフロート２６Ａ，２６Ｂを配設しているが、第２実施形態と同様に連続板２８によって一体化したフロート２６Ａ，２６Ｂを用いてもよいうえ、第３実施形態と同様に扇形状のフロート２９を用いてもよい。

（第５実施形態）
図８は第５実施形態のポンプを用いたポンプ設備を示す。この第５実施形態では、複数（本実施形態では２個）の立軸ポンプ１０Ａ，１０Ｂが吸込水槽１内にステップ配置されている。具体的には、水の流入方向上流側の立軸ポンプ１０Ａは、ポンプケーシング１１Ａの全高が高く、吸込口１６Ａが吸込水槽１の底近傍に位置する。流入方向下流側の立軸ポンプ１０Ｂは、ポンプケーシング１１Ｂの全高が低く、吸込口１６Ｂが吸込水槽１の底から離れて位置する。複数の立軸ポンプ１０Ａ，１０Ｂによって同時に排水処理を実行することで、下流側の吐出水槽への排水量を増加可能としている。

このようにステップ配置した立軸ポンプ１０Ａ，１０Ｂにおいても、空気吸込渦Ｖの問題が生じる。そのため、この第５実施形態では、全高を同一とした同一規格のガイド部材２１Ａ〜２１Ｄおよびフロート２６Ａ，２６Ｂを配設している。これにより、第１実施形態と同様に、各立軸ポンプ１０Ａ，１０Ｂで空気吸込渦Ｖの発生を防止できるようにしている。

なお、第５実施形態では、第１実施形態と同様のガイド部材２１Ａ〜２１Ｄおよびフロート２６Ａ，２６Ｂを用いているが、第２実施形態と同様に連続板２８によって一体化したフロート２６Ａ，２６Ｂを用いてもよいうえ、第３実施形態と同様に扇形状のフロート２９を用いてもよい。また、第４実施形態と同様に、ガイド部材２１Ａ〜２１Ｄをポンプ床３から吸込水槽１の底にかけて延びるように配設してもよい。

（第６実施形態）
図９は、第６実施形態のポンプである横軸ポンプ４０を示す。この横軸ポンプ４０のポンプケーシング４１は、吸込水槽１の底の近傍から上向きに延びる吸込ベルマウス４２と、吸込ベルマウス４２による上向きの水流を横向きに変える吐出ベンド４６と、吐出ベンド４６からの水流を水平方向に排出するベーンケース４８とを備えている。

吸込ベルマウス４２の下端の吸込口４３は、吸込水槽１の底に対して所定の距離Ｉを隔てて対向配置される。また、吸込ベルマウス４２には、水中渦防止リブ４４を一体成形した軸心ベルマウス４５が配設されている。吐出ベンド４６は、本実施形態では直管状の揚水管４７を介して吸込ベルマウス４２の上端に連結されている。ベーンケース４８は径方向外向きに膨出した楕円球状をなし、その出口側に吐出管４９が接続されている。

このポンプケーシング４１には、ベーンケース４８の軸線に沿って水平（横）方向に延びるように回転軸５０が貫通して配置されている。ベーンケース４８内には羽根車５１が回転可能に配設され、この羽根車１９に回転軸５０が連結されている。

この横軸ポンプ４０において、吐出ベンド１７の下部の鉛直（縦）方向に延びる部分に、第１実施形態と同様のガイド部材２１Ａ〜２１Ｄおよびフロート２６Ａ，２６Ｂが配設されている。この第６実施形態では、第１実施形態と同様に、空気吸込渦Ｖを防止できる。また、第２実施形態と同様に連続板２８によって一体化したフロート２６Ａ，２６Ｂを用いてもよいうえ、第３実施形態と同様に扇形状のフロート２９を用いてもよい。

このように、空気吸込渦を防止するために、フロートをガイド部材によって配設するという本発明の構成は、立軸ポンプ１０や横軸ポンプ４０等のポンプ形式に拘わらず適用可能である。

なお、本発明のポンプは、前記各実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

例えば、各実施形態では、ポンプケーシング１１の軸線に沿って鉛直方向に延びるように、ガイド部材２１Ａ〜２１Ｄを配設したが、ポンプケーシング１１の軸線と交差するように、ガイド部材２１Ａ〜２１Ｄを所定角度で傾斜させて配設してもよい。また、各実施形態では、４本のガイド部材２１Ａ〜２１Ｄを配設し、２本のガイド部材２１Ａ，２１Ｂにフロート２６Ａ，２６Ｂを配設したが、ガイド部材の本数およびフロートの数は希望に応じて変更が可能である。また、ガイド部材は、フロートを配設する下流側だけに配設してもよい。

１…吸込水槽
２…端壁
３…ポンプ床
４…ポンプ挿通孔
１０，１０Ａ，１０Ｂ…立軸ポンプ
１１，１１Ａ，１１Ｂ…ポンプケーシング
１２…揚水管
１３…ベースプレート
１４…ベーンケース
１５…吸込ベルマウス
１６，１６Ａ，１６Ｂ…吸込口
１７…吐出ベンド
１８…吐出管
１９…羽根車
２０…回転軸
２１Ａ〜２１Ｄ…ガイド部材
２２…屈曲部
２３…下側ストッパ部材
２４…副流路
２５…上側ストッパ部材
２６Ａ，２６Ｂ…フロート
２７…挿通部
２８…連続板
２９…フロート
３０…スリーブ
４０…横軸ポンプ
４１…ポンプケーシング
４２…吸込ベルマウス
４３…吸込口
４４…水中渦防止リブ
４５…軸心ベルマウス
４６…吐出ベンド
４７…揚水管
４８…ベーンケース
４９…吐出管
５０…回転軸
５１…羽根車

Claims (8)

1. 下端側に吸込水槽内の水を吸い込む吸込口が形成されるとともに、上端側に吐出管が接続され、内部に前記吸込水槽内の水を排水する羽根車が配設されたケーシングと、
   前記ケーシングの外周部に配設され、前記吸込口にかけて延びるガイド部材と、
   前記吸込水槽内の水位に追従し前記ガイド部材に沿って縦方向へ移動可能に配設されるとともに、前記吸込水槽内の水流に追従し前記ガイド部材に対して横方向へ移動可能に配設されたフロートと
   を備えることを特徴とするポンプ。
2. 前記フロートを、前記ガイド部材の外径より大きい内径の挿通部を有する環状としたことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 前記フロートを、前記ガイド部材を中心として回転可能な非円形状としたことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
4. 前記ケーシングを縦方向上側から見て、前記吸込口に対して前記吸込水槽内への水の流入方向下流側に位置する前記ガイド部材に、前記フロートを配設していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のポンプ。
5. 前記吸込水槽内への水の流入方向下流側に一対の前記ガイド部材を配設するとともに、これらガイド部材にそれぞれ前記フロートを配設し、これらフロート間に連続板を設けたことを特徴とする請求項２を引用する請求項４に記載のポンプ。
6. 前記ガイド部材を中心とした前記フロートの径方向の幅は、前記吸込水槽内の水面で発生する空気吸込渦の直径より大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のポンプ。
7. 前記ガイド部材に、前記フロートが前記ガイド部材の下端から脱落することを防ぐ下側ストッパ部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のポンプ。
8. 前記ガイド部材に、前記フロートが前記ガイド部材の上端から離脱することを防ぐ上側ストッパ部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のポンプ。

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