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KR20120102602A - 소용돌이 방지 장치 및 당해 소용돌이 방지 장치를 구비한 양흡입 세로형 펌프 - Google Patents

소용돌이 방지 장치 및 당해 소용돌이 방지 장치를 구비한 양흡입 세로형 펌프 Download PDF

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KR20120102602A
KR20120102602A KR1020127009849A KR20127009849A KR20120102602A KR 20120102602 A KR20120102602 A KR 20120102602A KR 1020127009849 A KR1020127009849 A KR 1020127009849A KR 20127009849 A KR20127009849 A KR 20127009849A KR 20120102602 A KR20120102602 A KR 20120102602A
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다카시 야마나카
다이 구도
슈이치로 혼다
다카시 에노모토
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명은, 공기 흡입 소용돌이의 발생을 방지할 수 있는 소용돌이 방지 장치 및 당해 소용돌이 방지 장치를 구비한 양흡입 세로형 펌프를 제공한다. 소용돌이 방지 장치는, 개수로(1)에 배치되는 상부 흡입구(10a) 및 하부 흡입구(11a)를 가지는 양흡입 세로형 펌프와 조합하여 사용된다. 소용돌이 방지 장치는, 상부 흡입구의 상방에 배치되는 소용돌이 방지 구조체로서의 판 부재(20)를 구비한다. 판 부재(20)는 상부 흡입구(10a)로부터 이간하여 배치되고, 판 부재(20)와 상부 흡입구(10) 사이에는 유로가 형성된다.

Description

소용돌이 방지 장치 및 당해 소용돌이 방지 장치를 구비한 양흡입 세로형 펌프{ANTI-VORTEX DEVICE AND DOUBLE-SUCTION VERTICAL PUMP PROVIDED WITH THE ANTI-VORTEX DEVICE}
본 발명은, 배수기장이나 발전소에 이용되는 순환수 펌프 등의 양흡입 세로형 펌프에 사용되는 소용돌이 방지 장치에 관한 것으로, 특히 흡입 수조 등의 펌프 피트 내의 물을 양수(揚水)할 때에, 공기 흡입 소용돌이나 수중 소용돌이가 발생하는 것을 방지하는 소용돌이 방지 장치에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 이러한 소용돌이 방지 장치를 구비한 양흡입 세로형 펌프에 관한 것이다.
최근에는, 흡입 수조에 설치되는 펌프로서, 편흡입 세로형 펌프 대신 양흡입 세로형 펌프가 사용되는 경향이 있다. 양흡입 세로형 펌프는, 편흡입 세로형 펌프와 비교하여, 각 흡입구로의 유량이 약 절반이 되기 때문에, 흡입 성능이 향상된다는 이점이 있고, 유효 흡입 헤드(Net Positive Suction Head)를 작게할 수 있다. 흡입 성능이 향상되면, 저수위에서의 양수 운전이 가능해져서, 흡입 수조 깊이를 얕게 할 수 있다. 따라서, 흡입 수조의 코스트 다운을 실현할 수 있다.
또한, 흡입 성능의 향상에 의해 임펠러 입구부에서 캐비테이션이 생기기 어려워지고, 그것에 의한 악영향(기포화, 기포의 소멸에 의한 임펠러 및 케이싱 표면의 괴식)도 생기기 어려워지기 때문에, 임펠러의 회전 속도를 더욱 높게 설정하는 것이 가능해진다. 따라서, 양수 성능을 유지한 채 임펠러의 직경을 작게할 수 있어, 펌프 사이즈를 컴팩트화하여 펌프 자체의 코스트 다운이 가능해진다.
이와 같이, 양흡입 세로형 펌프는, 편흡입 세로형 펌프와 비교하여, 각 흡입구로의 유량이 약 절반이 되기 때문에, 흡입구에서 캐비테이션을 발생시키기 어렵다는 이점을 가지는 것이지만, 2개의 흡입구 중 일방이 상방을 향하고 있기 때문에, 수면으로부터의 공기 흡입 소용돌이가 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 이 때문에, 수위를 낮게 하여 흡입 수조의 깊이를 얕게 할 수 없었다.
일본 공개특허공보 제2002-332983호
본 발명은, 상기 서술한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 양흡입 세로형 펌프에서의 공기 흡입 소용돌이의 발생을 방지할 수 있는 소용돌이 방지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 공기 흡입 소용돌이를 발생시키지 않고 운전할 수 있는 양흡입 세로형 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 서술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양태는, 개수로에 배치되는 상부 흡입구 및 하부 흡입구를 가지는 양흡입 세로형 펌프와 조합하여 사용되는 소용돌이 방지 장치로서, 상기 상부 흡입구의 상방에 배치되는 소용돌이 방지 구조체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구와의 사이에 간극을 두고 배치된 판 부재인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구와의 사이에 간극을 두고 배치된 우산 형상의 판 부재이고, 상기 판 부재는, 하방으로 경사지는 테이퍼 형상의 외주부(外周部)를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구와의 사이에 간극을 두고 배치된 우산 형상의 판 부재이고, 상기 판 부재는, 하방으로 만곡하는 외주부를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구를 덮도록 배치된 그물 부재인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 소용돌이 방지 구조체는, 서로 이간하는 상측 판 부재와 하측 판 부재를 가지고, 상기 하측 판 부재는, 상기 상부 흡입구로부터 이간하여 배치되며, 상기 하측 판 부재의 중앙부에는, 상기 상부 흡입구의 상방에 위치하는 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구와의 사이에 간극을 두고 배치된 판 부재이고, 상기 판 부재는, 상기 개수로를 흐르는 액체의 흐름에 대하여 하류측을 향하여 연장되는 연장부를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구와의 사이에 간극을 두고 배치된 판 부재와, 상기 판 부재의 상면에 배치된 적어도 1개의 리브인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 적어도 1개의 리브는, 상기 상부 흡입구의 직경 방향으로 연장되는 복수의 리브인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 적어도 1개의 리브는, 상기 상부 흡입구의 둘레 방향을 따라 연장되는 고리 형상의 리브인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구와의 사이에 간극을 두고 배치된 판 부재이고, 상기 판 부재는, 상기 상부 흡입구의 직경보다 크게 형성되며, 상기 판 부재는, 상기 상부 흡입구의 직경보다 작은 개구를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구에 근접하여 배치된 복수의 연직판이고, 상기 연직판은, 상기 상부 흡입구의 직경 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 양흡입 세로형 펌프의 회전축의 노출 부분을 둘러싸도록 배치된 원통 부재인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구의 상방에 배치된 연직판이고, 상기 연직판은, 상기 개수로를 흐르는 액체의 흐름에 대하여 상기 상부 흡입구의 하류측에 위치하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구의 상방에 배치된 적어도 1장의 경사판이고, 상기 경사판은, 상기 개수로를 흐르는 액체의 흐름에 대하여 하류측을 향하여 하방으로 기울어져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 적어도 1장의 경사판은, 상하 방향으로 병렬로 배열된 복수의 경사판인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 양태는, 상기 경사판은, 상기 액체의 흐름을 따라 하방향으로 만곡되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태는, 개수로에 배치되는 상부 흡입구 및 하부 흡입구를 가지는 양흡입 세로형 펌프로서, 상기 소용돌이 방지 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 양흡입 세로형 펌프이다.
본 발명에 의하면, 상부 흡입구의 상방에 소용돌이 방지 구조체가 배치되기 때문에, 개수로 내의 수면으로부터의 공기 흡입 소용돌이가 발생하기 어려워져서, 1개의 흡입구만을 가지는 편흡입 세로형 펌프와 비교하여, 저수위에서의 양수 운전이 가능해진다. 그 결과, 개수로의 높이를 낮게 설계할 수 있어, 펌프기장의 코스트 다운을 실현할 수 있다.
도 1은, 흡입 수조에 배치된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 측면도이다.
도 2a는, 흡입 수조와 양흡입 세로형 펌프의 위치 관계를 나타내는 상면도이다.
도 2b는, 흡입 수조와 양흡입 세로형 펌프의 위치 관계를 나타내는 상면도이다.
도 3은, 도 1의 A-A선 단면을 나타내는 도면이다.
도 4는, 도 1의 B-B선 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는, 도 4의 C-C선 단면을 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 7은, 도 6에 나타내는 판 부재 종단면도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 9는, 도 8에 나타내는 우산 형상의 판 부재의 종단면도이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 11은, 도 10에 나타내는 우산 형상의 판 부재의 종단면도이다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 13a는, 도 12에 나타내는 그물 부재의 상면도이다.
도 13b는, 도 12에 나타내는 그물 부재의 측면도이다.
도 14는, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 15는, 도 14에 나타내는 2중 판 부재의 종단면도이다.
도 16은, 도 15의 A-A선 화살표를 따라 본 도면이다.
도 17은, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 18a는, 도 17에 나타내는 판 부재의 상면도이다.
도 18b는, 도 17에 나타내는 판 부재의 종단면도이다.
도 19는, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 20a는, 도 19에 나타내는 소용돌이 방지 구조체의 상면도이다.
도 20b는, 도 19에 나타내는 소용돌이 방지 구조체의 종단면도이다.
도 21a는, 본 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 구조체의 다른 예를 나타내는 상면도이다.
도 21b는, 도 21a에 나타내는 소용돌이 방지 구조체의 종단면도이다.
도 22는, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 23은, 도 22에 나타내는 판 부재의 상면도이다.
도 24는, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 25는, 도 24에 나타내는 D-D선 단면도이다.
도 26은, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 27a는, 도 26에 나타내는 원통 부재의 상면도이다.
도 27b는, 도 26에 나타내는 원통 부재의 단면도이다.
도 28은, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 29는, 도 28에 나타내는 소용돌이 방지 구조체의 상면도이다.
도 30은, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다.
도 31은, 도 30에 나타내는 소용돌이 방지 구조체의 상면도이다.
도 32는, 본 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 33은, 본 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
도 34는, 본 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치의 또 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
도 35는, 도 6에 나타내는 판 부재와 도 33에 나타내는 만곡된 경사판을 조합한 예를 나타내는 도면이다.
도 36은, 도 35에 나타내는 판 부재, 양수관, 및 토출관의 관계를 모식적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 흡입 수조에 배치된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 측면도이다. 도 2a 및 도 2b는, 흡입 수조와 양흡입 세로형 펌프의 위치 관계를 나타내는 상면도이다. 또, 도 3은, 도 1의 A-A선 단면을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 1의 B-B선 단면을 나타내는 도면이다. 또한, 도 5는, 도 4의 C-C선 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5에 나타내는 바와 같이, 양흡입 세로형 펌프는, 개수로인 흡입 수조(1)에 설치되어 있다. 이 양흡입 세로형 펌프는, 세로 방향으로 연장되는 회전축(5)과, 이 회전축(5)에 고정된 양흡입형 임펠러(6)와, 임펠러(6)를 수용하는 케이싱(7)과, 케이싱(7)의 상부 및 하부에 고정된 상부 벨 마우스(10) 및 하부 벨 마우스(11)를 구비하고 있다.
상부 벨 마우스(10)는, 상방을 향하여 개구하는 상부 흡입구(10a)를 가지고, 하부 벨 마우스(11)는, 하방을 향하여 개구하는 하부 흡입구(11a)를 가지고 있다. 케이싱(7)은 임펠러(6)를 둘러싸도록 형성된 벌류트실(7a)을 가지고 있다. 이 벌류트실(7a)은, 2개의 토출관(15A, 15B)을 통하여 양수관(14)에 연통하고 있다. 이들 토출관(15A, 15B)은, 양수관(14)과 케이싱(7)을 연결하는 다리부로서도 기능한다. 양수관(14)은 세로 방향으로 연장되고, 그 내부를 통하여 회전축(5)이 연장되어 있다. 회전축(5)은, 양수관(14)에 설치된 수중 베어링(17)과, 하부 벨 마우스(11)에 설치된 수중 베어링(18)에 의해 회전 자유롭게 지지되어 있다. 수중 베어링(17)은 양수관(14)의 하단(下端)에 위치하고 있고, 수중 베어링(17)의 하방에는 부시(19)가 배치되어 있다. 부시(19)는 회전축(5)을 둘러싸는 내주면을 가지고, 부시(19)와 회전축(5) 사이에는 미소한 간극이 형성되어 있다. 이 부시(19)를 수중 베어링(17)의 외측에 배치함으로써, 승압된 물이 양수관(14)의 외부로 누출되는 것이 억제된다.
회전축(5)은, 도시 생략한 구동원에 접속되어 있고, 구동원에 의해 회전축(5) 및 임펠러(6)는 일체로 회전하게 되어 있다. 임펠러(6)가 회전하면, 흡입 수조(1) 내의 물은, 상부 흡입구(10a) 및 하부 흡입구(11a)로부터 케이싱(7) 내에 흡입된다. 그리고, 회전하는 임펠러(6)에 의해 승압되어, 토출관(15A, 15B)을 통하여 양수관(14) 내를 상방으로 이송된다. 구동원으로서는, 모터, 디젤 엔진, 가스 터빈 등이 사용된다.
2개의 토출관(다리부)(15A, 15B)은, 회전축(5)에 관하여 대칭으로 배치되어 있다. 또한, 이들 토출관(15A, 15B)은, 흡입 수조(1) 내의 수류의 흐름을 따라 배열된다. 더 구체적으로는, 토출관(15B)은 흡입구(10a, 11a)의 상류측에 배치되고, 토출관(15A)은 흡입구(10a, 11a)의 하류측에 배치되어 있다.
양흡입형 세로형 펌프에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 계면으로부터 연장되는 흡입 소용돌이(200, 201, 202)가 발생하기 쉽다. 흡입 소용돌이(200)는, 공기와 물의 계면으로부터 발생하는 공기 흡입 소용돌이이다. 흡입 소용돌이(201)는, 흡입 수조(1)의 후벽과 물의 계면으로부터 발생하는 수중 소용돌이이고, 흡입 소용돌이(202)는, 흡입 수조(1)의 바닥과 물의 계면으로부터 발생하는 수중 소용돌이이다. 흡입 소용돌이(201)는, 펌프의 흡입구(10a)와 흡입 수조(1)의 후벽의 거리가 짧을 때에 성장하기 쉽다. 이 때문에, 토출관(다리부)(15A)이 후벽에 대향하도록 펌프를 배치하여, 흡입구(10a)를 후벽으로부터 멀게 하고 있다.
흡입 소용돌이(200)는 상부 흡입구(10a)와 수면의 거리에 의존하여 발생하기 쉬움이 바뀌고, 이 거리가 짧을수록 발생하기 쉬워진다. 또, 흡입 소용돌이(200)는 흡입 수조(1)의 수위에 의존하여 발생 형태가 바뀐다. 구체적으로는, 도 1에 나타내는 수위 L은, 2개의 토출관(15A, 15B)의 합류점, 즉 양수관(14)의 하단에 위치하고 있다. 흡입 수조(1)의 수위가 레벨 L보다 높을 때는, 도 2a에 나타내는 바와 같이, 양수관(14)의 하류측에 카르만 소용돌이 형상의 박리 소용돌이가 형성된다. 흡입 소용돌이(200)는 이 박리 소용돌이를 계기로 하여 성장한다. 한편, 흡입 수조(1)의 수위가 레벨 L보다 낮으면, 상류측의 토출관(15B)의 존재에 의해, 도 2b에 나타내는 바와 같이 상부 흡입구(10a)의 바로 위에 카르만 소용돌이 형상의 박리 소용돌이가 발생하고, 이것이 원인이 되어 공기 흡입 소용돌이가 발생한다.
이와 같이, 공기 흡입 소용돌이는, 수면과 흡입구의 거리, 및 카르만 소용돌이 형상의 박리 소용돌이의 형성에 의존한다. 따라서, 공기 흡입 소용돌이를 방지하기 위해서는, 수면과 흡입구(10a)의 거리를 길게 하는 것, 및 박리 소용돌이(선회류)를 파괴하는 것이 효과적이다. 그래서, 이 양흡입형 세로형 펌프는, 공기 흡입 소용돌이의 발생을 방지하는 소용돌이 방지 장치를 구비하고 있다. 이하, 이 소용돌이 방지 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 6은, 본 발명의 일 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 상부 흡입구(10a)의 상방에는, 수면으로부터의 공기 흡입 소용돌이의 발생을 방지하는 소용돌이 방지 구조체로서의 판 부재(20)가 배치되어 있다. 이 판 부재(20)는 상부 흡입구(10a)와의 사이에 간극(즉 물의 유로)이 형성되도록, 상부 흡입구(10a)로부터 이간하여 배치되어 있다. 판 부재(20)는 양수관(14)과 상부 흡입구(10a) 사이에 위치하고 있고, 회전축(5)은 판 부재(20)를 관통하여 연장되어 있다. 판 부재(20)는, 상기 서술한 2개의 토출관(15A, 15B)에 고정되어 있고, 수면보다 하방에 위치하고 있다.
도 7은, 도 6에 나타내는 판 부재의 종단면도이다. 판 부재(20)의 중앙은, 하방으로 돌출되어 대략 원추대 형상의 돌출부(20a)를 형성하고, 그 중심에는 회전축(5)이 관통하는 관통 구멍(20b)이 형성되어 있다. 돌출부(20a) 이외의 판 부재(20)의 표면은 평탄하게 되어 있다. 판 부재(20)의 크기(가로 방향의 치수)는 상부 흡입구(10a)의 직경보다 크고, 상부 흡입구(10a)는 간극을 두고 판 부재(20)에 의해 덮여 있다. 따라서, 상부 흡입구(10a)는, 실질적으로 측방을 향하게 되어, 수면으로부터 상부 흡입구(10a)까지의 물의 경로가 길어진다. 이것에 의해, 공기 흡입 소용돌이가 발생하기 어려워진다. 판 부재(20)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 적용 가능한 판 부재(20)의 형상의 구체예로서는, 원반 형상, 직사각 형상, 다각 형상 등을 들 수 있다.
도 8은, 본 발명의 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다. 이 소용돌이 방지 장치는, 상부 흡입구(10a)의 상방에 배치된, 소용돌이 방지 구조체로서의 우산 형상의 판 부재(30)를 구비하고 있다. 이 판 부재(30)는 상부 흡입구(10a)와의 사이에 간극(즉 물의 유로)이 형성되도록, 상부 흡입구(10a)로부터 이간하여 배치되어 있다. 판 부재(30)는 양수관(14)과 상부 흡입구(10a) 사이에 위치하고 있고, 회전축(5)은 판 부재(30)를 관통하여 연장되어 있다. 판 부재(30)는, 상기 서술한 2개의 토출관(15A, 15B)에 고정되어 있고, 수면보다 하방에 위치하고 있다.
도 9는, 도 8에 나타내는 우산 형상의 판 부재의 종단면도이다. 판 부재(30)의 중앙은, 하방으로 돌출되어 대략 원추대 형상의 돌출부(30a)를 형성하고, 그 중심에는 회전축(5)이 관통하는 관통 구멍(30b)이 형성되어 있다. 판 부재(30)의 외주부는, 직경 방향 외측을 향하여 하방으로 경사진 테이퍼부(30c)를 구성하고 있다. 판 부재(30)의 직경은 상부 흡입구(10a)의 직경보다 크고, 상부 흡입구(10a)는 간극을 두고 판 부재(30)에 의해 덮여 있다. 또, 판 부재(30)의 최외주 단부(端部)는, 상부 흡입구(10a)와 동일한 높이, 또는 상부 흡입구(10a)보다 낮은 위치에 있다. 따라서, 상부 흡입구(10a)는, 실질적으로 하방을 향하게 되어, 수면으로부터 상부 흡입구(10a)까지의 물의 경로가 더욱 길어진다. 이것에 의해, 공기 흡입 소용돌이가 더욱 발생하기 어려워진다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다. 이 실시 형태의 특별히 설명하지 않는 구성 및 위치는, 도 8 및 도 9에 나타내는 실시 형태와 동일하기 때문에, 그 중복하는 설명을 생략한다. 이 실시 형태에 있어서도, 소용돌이 방지 구조체로서의 우산 형상의 판 부재(40)가 상부 흡입구(10a)의 상방에 배치되어 있다. 도 11은, 도 10에 나타내는 우산 형상의 판 부재의 종단면도이다. 판 부재(40)의 중앙은, 하방으로 돌출되어 대략 원추대 형상의 돌출부(40a)를 형성하고, 그 중심에는 회전축(5)이 관통하는 관통 구멍(40b)이 형성되어 있다. 판 부재(40)의 외주부는, 직경 방향 외측을 향하여 하방으로 만곡된 만곡부(40c)를 구성하고 있다. 이 만곡부(40c)와 중앙부에 형성된 돌출부(40a)에 의해, 판 부재(40)의 내측에는 매끈매끈한 유로가 형성된다.
판 부재(40)의 직경은 상부 흡입구(10a)의 직경보다 크고, 상부 흡입구(10a)는 간극을 두고 판 부재(40)에 의해 덮여 있다. 또, 판 부재(40)의 최외주 단부는, 상부 흡입구(10a)와 동일한 높이, 또는 상부 흡입구(10a)보다 낮은 위치에 있다. 따라서, 상부 흡입구(10a)는, 실질적으로 하방을 향하게 되어, 수면으로부터 상부 흡입구(10a)까지의 물의 경로가 길어진다. 이것에 의해, 공기 흡입 소용돌이를 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 판 부재(40)의 내측에 형성되는 유로는 매끈매끈하여, 유로 면적의 급확대가 생기기 어려워, 압력 손실이 발생하기 어렵다. 따라서, 펌프 성능의 저하를 막으면서, 공기 흡입 소용돌이의 발생을 방지할 수 있다.
도 9 내지 도 11에 나타내는 소용돌이 방지 구조체로서의 우산 형상의 판 부재(부호 30 및 40으로 나타낸다)는, 그 소용돌이 방지 기능을 효과적으로 발휘하기 위해서는, 전체적으로 상부 흡입구(10a)보다 어느 정도 큰 직경을 가질 필요가 있다. 상부 흡입구(10a)의 직경이 크면, 유로 면적의 급확대를 억제하여 압력 손실이 발생하기 어렵게 하기 위하여, 판 부재의 치수도 크게 할 필요가 있고, 토출관(다리부)(15A, 15B)으로부터 밀려나와, 펌프를 콤팩트하게 할 수 없는 경우도 있을 수 있다. 그래서, 상부 흡입구(10a)를 종래의 양흡입 세로형 펌프보다 작게 하여, 판 부재가 토출관(다리부)(15A, 15B)보다 내측에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.
도 12는, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 소용돌이 방지 구조체로서 그물 부재(50)가 상부 흡입구(10a)를 덮도록 배치되어 있다. 이 그물 부재(50)는 상부 벨 마우스(10)에 고정되어 있고, 수면보다 하방에 위치하고 있다. 도 13a는 도 12에 나타내는 그물 부재의 상면도이고, 도 13b는 그물 부재의 측면도이다. 그물 부재(50)는, 원통 형상의 주벽(周壁)(50a)과, 이 주벽(50a)의 상부 개구를 덮는 상벽(50b)으로 구성되어 있다. 단, 그물 부재(50)의 형상은 원통 형상에 한정되지 않고, 다른 형상이어도 된다. 이 그물 부재(50)에 의해, 공기 흡입 소용돌이가 상부 흡입구(10a)에 진입하기 전에 이 공기 흡입 소용돌이를 파괴할 수 있다.
도 14는, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다. 이 소용돌이 방지 장치는, 상부 흡입구(10a)의 상방에 배치된, 소용돌이 방지 구조체로서의 2중 판 부재(60)를 구비하고 있다. 이 2중 판 부재(60)는, 수평으로 배치된 서로 평행한 상측 판 부재(60A) 및 하측 판 부재(60B)로 구성되어 있다. 상측 판 부재(60A) 및 하측 판 부재(60B)는 서로 이간되어 있고, 동심 형상으로 배열되어 있다. 또한, 하측 판 부재(60B)와 상부 흡입구(10a) 사이에 간극(즉 물의 유로)이 형성되도록, 하측 판 부재(60B)는 상부 흡입구(10a)로부터 이간하여 배치되어 있다. 2중 판 부재(60)는 양수관(14)과 상부 흡입구(10a) 사이에 위치하고 있고, 회전축(5)은 2중 판 부재(60)를 관통하여 연장되어 있다. 2중 판 부재(60)는, 상기 서술한 2개의 토출관(15A, 15B)에 고정되어 있고, 수면보다 하방에 위치하고 있다. 상측 판 부재(60A)의 크기(가로 방향의 치수)는 하측 판 부재(60B)의 크기(가로 방향의 치수)보다 작고, 하측 판 부재(60B)의 크기는 상부 흡입구(10a)의 직경보다 크게 설정되어 있다.
도 15는, 도 14에 나타내는 2중 판 부재의 종단면도이다. 도 16은 도 15의 A-A선 화살표를 따라 본 도면이다. 상측 판 부재(60A)의 중심에는, 회전축(5)이 관통하는 관통 구멍(60a)이 형성되어 있다. 하측 판 부재(60B)의 중심에도, 회전축(5)이 관통하는 개구부(60b)가 형성되어 있다. 이 개구부(60b)는, 상부 흡입구(10a)의 상방에 위치하고 있고, 상부 흡입구(10a)와 동심 형상으로 배치되어 있다. 개구부(60b)의 직경은 상측 판 부재(60A)의 크기보다 작고, 또, 상부 흡입구(10a)의 직경보다 약간 작아져 있다. 또한, 개구부(60b)의 직경은 상부 흡입구(10a)의 직경과 동일하거나, 또는 약간 커도 된다. 하측 판 부재(60B)의 상면에는, 복수의 돌기 부재(61)가 설치되어 있다. 이들 돌기 부재(61)는 개구부(60b)를 둘러싸도록 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있고, 개구부(60b)의 직경 방향으로 연장되어 있다. 돌기 부재(61)는, 임펠러(6)에 의한 흡입 흐름의 회전 성분을 억제하여, 흡입 성능을 향상시키는 효과가 있다.
이와 같이 배치된 2중 판 부재(60)에 의하면, 도 14의 화살표로 나타내는 바와 같이, 물의 진로는 2개로 분할되고 그 후 합류하기 때문에, 공기 흡입 소용돌이는 2개로 분할되어 합류하는 물의 흐름에 의해 파괴된다. 따라서, 상부 흡입구(10a)로의 공기 흡입 소용돌이의 진입을 방지할 수 있다.
도 17은, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다. 소용돌이 방지 구조체로서의 판 부재(70)는, 상부 흡입구(10a)의 상방에 배치되어 있다. 이 판 부재(70)는 상부 흡입구(10a)와의 사이에 간극(즉 물의 유로)이 형성되도록, 상부 흡입구(10a)로부터 이간하여 배치되어 있다. 판 부재(70)는 양수관(14)과 상부 흡입구(10a) 사이에 위치하고 있고, 회전축(5)은 판 부재(70)를 관통하여 연장되어 있다. 판 부재(70)는, 상기 서술한 2개의 토출관(15A, 15B)에 고정되어 있고, 수면보다 하방에 위치하고 있다.
도 18a는, 도 17에 나타내는 판 부재의 상면도이고, 도 18b는, 도 17에 나타내는 판 부재의 종단면도이다. 판 부재(70)의, 흡입 수조(1) 내의 수류에 대하여 하류측의 부분은 연장되어 있다. 즉, 판 부재(70)는, 상방에서 보았을 때에, 원판부(70a)와, 그 하류측 단부에 일체로 접속된 연장부(70b)를 가지고 있다. 원판부(70a)의 중앙은, 하방으로 돌출되어 대략 원추대 형상의 돌출부(70c)를 형성하고, 그 중심에는 회전축(5)이 관통하는 관통 구멍(70d)이 형성되어 있다. 돌출부(70c) 이외의 판 부재(70)의 표면은 평탄하게 되어 있다. 판 부재(70)의 크기(가로 방향의 치수)는 상부 흡입구(10a)의 직경보다 크고, 상부 흡입구(10a)는 간극을 두고 판 부재(70)에 의해 덮여 있다. 따라서, 상부 흡입구(10a)는, 실질적으로 측방을 향하게 되어, 수면으로부터 상부 흡입구(10a)까지의 물의 경로가 길어진다. 이것에 의해, 공기 흡입 소용돌이가 발생하기 어려워진다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 공기 흡입 소용돌이(200)는, 양수관(14)의 하류측에 형성되기 쉽다. 따라서, 본 실시 형태와 같이, 하류측을 향하여 연장되는 연장부(70b)를 가지는 판 부재(70)를 상부 흡입구(10a)의 상방에 배치함으로써, 공기 흡입 소용돌이의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 판 부재(70) 전체의 형상은, 도시하는 예에 한정되지 않고, 상기 연장부를 가지는 직사각 형상이어도 된다. 또, 판 부재(70)는, 도 9 또는 도 11에 나타내는 바와 같이, 그 외주연(外周緣)이 하방으로 경사진 형상 또는 만곡된 형상을 가져도 된다.
도 19는, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다. 본 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 구조체(80)는, 판 부재(80a)와, 이 판 부재(80a)의 상면에 고정된 복수의 긴 판 형상의 리브(80b)를 구비하고 있다. 판 부재(80a)는, 상부 흡입구(10a)의 상방에 배치되어 있다. 이 판 부재(80a)는 상부 흡입구(10a)와의 사이에 간극(즉 물의 유로)이 형성되도록, 상부 흡입구(10a)로부터 이간하여 배치되어 있다. 판 부재(80a)는 양수관(14)과 상부 흡입구(10a) 사이에 위치하고 있고, 회전축(5)은 판 부재(80a)를 관통하여 연장되어 있다. 판 부재(80a)는, 상기 서술한 2개의 토출관(15A, 15B)에 고정되어 있고, 수면보다 하방에 위치하고 있다.
도 20a는, 도 19에 나타내는 소용돌이 방지 구조체의 상면도이고, 도 20b는, 도 19에 나타내는 소용돌이 방지 구조체의 종단면도이다. 리브(80b)는, 판 부재(80a) 및 상부 흡입구(10a)의 직경 방향으로 연장되고, 판 부재(80a)의 중심 주변에 등간격으로 배치되어 있다. 리브(80b)와 토출관(다리부)(15A, 15B)의 위치 관계는 특별히 한정되지 않는다. 또, 도면에 나타내지는 예에서는 4개의 리브(80b)가 배치되어 있지만, 리브(80b)의 수는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 도시되는 판 부재(80a)는 원판 형상이지만, 이에 한하지 않고, 직사각 형상 등의 다른 형상이어도 된다. 또, 판 부재(80a)는, 도 9 또는 도 11에 나타내는 바와 같이, 그 외주연이 하방으로 경사진 형상 또는 만곡된 형상을 가져도 된다.
판 부재(80a)의 중앙은, 하방으로 돌출되어 대략 원추대 형상의 돌출부(80c)를 형성하고, 그 중심에는 회전축(5)이 관통하는 관통 구멍(80d)이 형성되어 있다. 돌출부(80c) 이외의 판 부재(80a)의 표면은 평탄하게 되어 있다. 판 부재(80a)의 크기(가로 방향의 치수)는 상부 흡입구(10a)의 직경보다 크고, 상부 흡입구(10a)는 간극을 두고 판 부재(80a)에 의해 덮여 있다. 따라서, 상부 흡입구(10a)는, 실질적으로 측방을 향하게 되어, 수면으로부터 상부 흡입구(10a)까지의 물의 경로가 길어진다. 이것에 의해, 공기 흡입 소용돌이가 발생하기 어려워진다. 또한, 리브(80b)에 의해 상부 흡입구(10a) 부근의 수류가 흐트러져서, 안정적인 소용돌이가 생기기 어려워진다. 또, 리브(80b)에 의해 판 부재(80a)의 강성이 향상되기 때문에, 수류에 의한 판 부재(80a)의 진동을 방지할 수 있다.
도 21a는, 본 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 구조체의 다른 예를 나타내는 상면도이고, 도 21b는, 도 21a에 나타내는 소용돌이 방지 구조체의 종단면도이다. 이 예에서는, 판 부재(80a) 및 상부 흡입구(10a)의 둘레 방향으로 연장되는 고리 형상의 리브(80b)가 판 부재(80a)의 상면에 설치되어 있다. 리브(80b)는, 판 부재(80a)의 둘레 단부의 근방에 배치되고, 판 부재(80a)의 전체 둘레를 연장하여 고리 형상 벽을 형성하고 있다. 이 예에 있어서도, 도 20a 및 도 20b에 나타내는 리브와 동일한 효과가 얻어진다. 또한, 리브(80b)와 토출관(15A, 15B)은 접촉해도 되고, 또, 토출관(15A, 15B)에 접촉하는 리브(80b)의 부분에, 토출관(15A, 15B)의 형상을 따른 컷아웃을 형성해도 된다. 또, 판 부재(80a)는, 도 9 또는 도 11에 나타내는 바와 같이, 그 외주연이 하방으로 경사진 형상 또는 만곡된 형상을 가져도 된다.
도 22는, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다. 소용돌이 방지 구조체로서의 판 부재(90)는, 상부 흡입구(10a)의 상방에 배치되어 있다. 이 판 부재(90)는 상부 흡입구(10a)와의 사이에 간극(즉 물의 유로)이 형성되도록, 상부 흡입구(10a)로부터 이간하여 배치되어 있다. 판 부재(90)는 양수관(14)과 상부 흡입구(10a) 사이에 위치하고 있고, 회전축(5)은 판 부재(90)를 관통하여 연장되어 있다. 판 부재(90)는, 상기 서술한 2개의 토출관(15A, 15B)에 고정되어 있고, 수면보다 하방에 위치하고 있다. 판 부재(90)의 크기(가로 방향의 치수)는 상부 흡입구(10a)의 직경보다 크고, 상부 흡입구(10a)는 간극을 두고 판 부재(90)에 의해 덮여 있다.
도 23은, 도 22에 나타내는 판 부재의 상면도이다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 판 부재(90)의 중앙에는 개구(90a)가 설치되어 있다. 이 개구(90a)는 상부 흡입구(10a)보다 작고, 판 부재(90)는 전체적으로 평평한 고리 형상의 형태를 가지고 있다. 개구(90a)는 상부 흡입구(10a)의 대략 바로 위에 위치하고 있고, 도 22 및 도 23에 나타내는 예에서는, 개구(90a)의 직경은, 상부 흡입구(10a)의 직경의 대략 절반이다. 물의 흐름의 일부는, 개구(90a)를 통하여 상부 흡입구(10a)를 향하고, 흡입 수조(1) 내의 수류가 하방을 향하게 된다. 따라서, 공기 흡입 소용돌이의 발생원이 되는 수면의 선회류의 속도가 저감된다. 특히, 수위가 2개의 토출관(15A, 15B)의 합류부보다 높은 경우에 있어서, 공기 흡입 소용돌이가 발생하기 어려워진다. 또한, 판 부재(90)는, 도 9 또는 도 11에 나타내는 바와 같이, 그 외주연이 하방으로 경사진 형상 또는 만곡된 형상을 가져도 된다.
도 24는, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다. 도 25는, 도 24에 나타내는 D-D선 단면도이다. 2개의 토출관(15A, 15B)에는, 소용돌이 방지 구조체로서의 연직판(100)이 각각 고정되어 있다. 이들 연직판(100)은 양수관(14)과 상부 흡입구(10a) 사이에 위치하고 있고, 상부 흡입구(10a)의 상방에 배치되어 있다. 또한, 도 24 및 도 25에는, 토출관(15A)에 고정되는 연직판(100)만이 도시되어 있으나, 토출관(15B)에도 연직판(100)이 고정된다. 즉, 1개의 토출관에 대하여 1장의 연직판(100)이 설치된다. 따라서, 예를 들면, 3개의 토출관의 경우에는 3장의 연직판(100)이, 4개의 토출관의 경우에는 4장의 연직판(100)이 설치된다.
연직판(100)은, 상부 흡입구(10a)에 근접하여 배치되어 있다. 이들 연직판(100)은, 연직 방향으로 연장됨과 함께, 상부 흡입구(10a)의 직경 방향으로 연장되어 있다. 더 구체적으로는, 연직판(100)은, 회전축(5)을 따라 연장됨과 함께, 토출관(15A, 15B)으로부터 회전축(5)을 향하여 연장되어 있다. 이렇게 배치된 연직판(100)은, 토출관(15A, 15B) 사이를 통과하는 물의 흐름을 가로막을 수 있다. 따라서, 토출관(15A, 15B)의 양측으로부터의 물의 흐름이 합류되는 것이 방지되어, 이들 수류가 강력한 공기 흡입 소용돌이로 성장하는 것이 방지된다.
도 26은, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다. 도 26에 나타내는 바와 같이, 소용돌이 방지 구조체로서의 원통 부재(110)가, 회전축(5)을 둘러싸도록 설치되어 있다. 도 27a는, 도 26에 나타내는 원통 부재의 상면도이고, 도 27b는, 도 26에 나타내는 원통 부재의 단면도이다. 이 원통 부재(110)의 상단은, 양수관(14)의 하단에 고정되어 있고, 원통 부재(110)의 하단은 상부 흡입구(10a)의 바로 상방에 위치하고 있다. 즉, 원통 부재(110)는, 회전축(5)의 노출 부분을 둘러싸도록 배치되어 있다. 이렇게 배치된 원통 부재(110)에 의하면, 회전축(5)의 회전에 의해 발생하는 선회류를 방지하여, 공기 흡입 소용돌이에 대한 영향을 배제할 수 있다.
도 28은, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다. 도 29는, 도 28에 나타내는 소용돌이 방지 구조체의 상면도이다. 양수관(14)의 하부에는, 소용돌이 방지 구조체로서의 2장의 연직판(120)이 고정되어 있다. 더 구체적으로는, 연직판(120)은 토출관(15A, 15B)의 합류 위치에 배치되어 있다. 이들 연직판(120)은, 상부 흡입구(10a)의 상방에 위치하고, 연직판(120)의 상단은 흡입 수조(1) 내의 수면 부근에 위치하고 있다. 또한, 연직판(120)은, 흡입 수조(1) 내의 물의 흐름에 대하여 상부 흡입구(10a)의 하류측에 위치하고, 흡입 수조(1) 내의 물의 흐름에 대하여 비스듬하게 배치되어 있다.
도 29에 나타내는 바와 같이, 연직판(120)이 고정되는 양수관(14)의 지점은, 양수관(14)의 하류측의 지점이다. 2장의 연직판(120)은, 상부 흡입구(10a) 및 양수관(14)의 대략 직경 방향으로 연장되어 있다. 이와 같이 배치된 연직판(120)은, 수면의 흐름을 교란시켜, 공기 흡입 소용돌이의 발생원이 되는 선회류를 불안정하게 하여, 공기 흡입 소용돌이를 발생하기 어렵게 할 수 있다.
도 30은, 본 발명의 또 다른 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치가 장착된 양흡입 세로형 펌프를 나타내는 단면도이다. 도 31은, 도 30에 나타내는 소용돌이 방지 구조체의 상면도이다. 상부 흡입구(10a)의 상방에는, 소용돌이 방지 구조체로서의 2장의 경사판(130)이 배치되어 있다. 더 구체적으로는, 이들 경사판(130)은, 양수관(14)의 하부에 고정되어 있다. 이들 경사판(130)은, 도 31에 나타내는 바와 같이, 위에서 보았을 때에 흡입 수조(1) 내의 수류에 대하여 수직인 방향으로 양수관(14)으로부터 돌출되어 있다. 또, 각 경사판(130)은, 측방에서 보았을 때에, 수류에 대하여 경사져 있다. 더 구체적으로는, 각 경사판(130)은, 흡입 수조(1) 내의 수류에 대하여 하류측을 향함에 따라서 하방으로 경사져 있다.
이러한 흡입 수조(1) 내의 수류를 따라 하방향의 구배를 가지는 경사판(130)을 수면 부근에 배치함으로써, 흡입 수조(1) 내의 수류가 경사판(130)에 안내되어서 하방을 향하고, 공기 흡입 소용돌이의 발생원이 되는 수면의 선회류의 선회 속도가 저감된다. 또한, 경사판(130)은, 수면의 흐름을 흐트러뜨려서, 수면의 선회류를 불안정하게 할 수 있다. 또, 흡입 수조(1) 내의 수위가 저하되어 경사판(130)의 일부가 수면으로부터 나왔을 때는, 경사판(130)에 의해 수면의 선회류를 파괴할 수 있다.
도 32는, 본 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치의 변형예를 나타내는 도면이다. 이 예에서는, 복수의(도시의 예에서는 3장의) 경사판(130)이 세로 방향을 따라 배열되어 있다. 이들 경사판(130)은, 양수관(14)의 하부에 배치되어 있다. 각각의 경사판(130)의 형상 및 경사 각도는, 도 30에 나타내는 경사판(130)과 같고, 또 서로 동일하다. 복수의 경사판(130)을 상하로 병렬하여 배치함으로써, 더욱 광범위한 수위에서 공기 흡입 소용돌이의 발생을 방지할 수 있다.
도 33은, 본 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치의 다른 변형예를 나타내는 도면이다. 이 예에서는, 경사판(130)은, 옆에서 보았을 때에, 만곡된 형상을 가지고 있다. 이 예에 있어서도, 경사판(130)의 전체는, 흡입 수조(1) 내의 수류에 대하여 하류측을 향하여 하방으로 만곡되어 있다. 이와 같이 경사판(130)이 만곡되어 있음으로써, 경사판(130)의 강성이 높아져서, 수류에 의한 경사판(130)의 진동을 방지할 수 있다.
도 34는, 본 실시 형태와 관련되는 소용돌이 방지 장치의 또 다른 변형예를 나타내는 도면이다. 이 예에서는, 복수의(도시의 예에서는 3장의) 경사판(130)이 세로 방향을 따라 배열되어 있고, 각 경사판(130)은, 도 33에 나타내는 예와 마찬가지로, 옆에서 보았을 때에, 하류측을 향하여 하방으로 만곡된 형상을 가지고 있다.
상기 서술한 실시 형태는 적절히 조합할 수 있다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 판 부재(20)와, 도 28에 나타내는 연직판(120)을 조합함으로써, 넓은 범위의 수위에서 공기 흡입 소용돌이를 방지할 수 있다. 또, 도 6에 나타내는 판 부재(20)와, 도 30에 나타내는 경사판(130)을 조합하는 것으로도, 넓은 범위의 수위에서 공기 흡입 소용돌이를 방지할 수 있다. 도 35에 나타내는 조합예는, 도 6에 나타내는 판 부재(20)와 도 33에 나타내는 만곡된 경사판(130)을 조합한 것이다. 또, 도 36은, 도 35에 나타내는 경사판(130)과 양수관(14)과 토출관(15A)의 관계를 모식적으로 나타낸 평면도이다. 도 35의 예에서는, 판 부재(20)와 경사판(130)에 각각 변형이 가하여져 있다. 판 부재(20)는, 도 7에서 나타내는 돌출부(20a)가 생략되어 있고, 원형의 단순한 평판으로서 구성되어 있다. 또, 경사판(130)은, 그 상단이 흡입 수조(1) 내의 수류의 상류 방향으로 연장되어 있다. 이러한 조합으로도, 넓은 범위의 수위에서 공기 흡입 소용돌이를 방지할 수 있다.
상기 서술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 가지는 자가 본 발명을 실시할 수 있는 것을 목적으로 하여 기재된 것이다. 상기 실시 형태의 여러가지 변형예는, 당업자라면 당연히 이룰 수 있는 것이고, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시 형태에도 적용할 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명은, 기재된 실시 형태에 한정되지는 않고, 특허청구의 범위에 의해 정의되는 기술적 사상에 따른 가장 넓은 범위로 해야 한다.
본 발명은, 흡입 수조 등의 펌프 피트 내의 물을 양수할 때에, 공기 흡입 소용돌이나 수중 소용돌이가 발생하는 것을 방지하는 소용돌이 방지 장치에 적용할 수 있다. 또, 본 발명은, 이러한 소용돌이 방지 장치를 구비한 양흡입 세로형 펌프에 적용할 수 있다.

Claims (18)

  1. 개수로에 배치되는 상부 흡입구 및 하부 흡입구를 가지는 양흡입 세로형 펌프와 조합하여 사용되는 소용돌이 방지 장치로서,
    상기 상부 흡입구의 상방에 배치되는 소용돌이 방지 구조체를 구비하는 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구와의 사이에 간극을 두고 배치된 판 부재인 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구와의 사이에 간극을 두고 배치된 우산 형상의 판 부재이고,
    상기 판 부재는, 하방으로 경사지는 테이퍼 형상의 외주부를 가지는 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구와의 사이에 간극을 두고 배치된 우산 형상의 판 부재이고,
    상기 판 부재는, 하방으로 만곡하는 외주부를 가지는 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구를 덮도록 배치된 그물 부재인 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 소용돌이 방지 구조체는, 서로 이간하는 상측 판 부재와 하측 판 부재를 가지고,
    상기 하측 판 부재는, 상기 상부 흡입구로부터 이간하여 배치되며,
    상기 하측 판 부재의 중앙부에는, 상기 상부 흡입구의 상방에 위치하는 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구와의 사이에 간극을 두고 배치된 판 부재이고,
    상기 판 부재는, 상기 개수로를 흐르는 액체의 흐름에 대하여 하류측을 향하여 연장되는 연장부를 가지는 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구와의 사이에 간극을 두고 배치된 판 부재와, 상기 판 부재의 상면에 배치된 적어도 1개의 리브인 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 리브는, 상기 상부 흡입구의 직경 방향으로 연장되는 복수의 리브인 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 리브는, 상기 상부 흡입구의 둘레 방향을 따라 연장되는 고리 형상의 리브인 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구와의 사이에 간극을 두고 배치된 판 부재이고,
    상기 판 부재는, 상기 상부 흡입구의 직경보다 크게 형성되며,
    상기 판 부재는, 상기 상부 흡입구의 직경보다 작은 개구를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구에 근접하여 배치된 복수의 연직판이고,
    상기 연직판은, 상기 상부 흡입구의 직경 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 양흡입 세로형 펌프의 회전축의 노출 부분을 둘러싸도록 배치된 원통 부재인 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구의 상방에 배치된 연직판이고,
    상기 연직판은, 상기 개수로를 흐르는 액체의 흐름에 대하여 상기 상부 흡입구의 하류측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 소용돌이 방지 구조체는, 상기 상부 흡입구의 상방에 배치된 적어도 1장의 경사판이고,
    상기 경사판은, 상기 개수로를 흐르는 액체의 흐름에 대하여 하류측을 향하여 하방으로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 1장의 경사판은, 상하 방향으로 병렬로 배열된 복수의 경사판인 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 경사판은, 상기 액체의 흐름을 따라 하방향으로 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 소용돌이 방지 장치.
  18. 개수로에 배치되는 상부 흡입구 및 하부 흡입구를 가지는 양흡입 세로형 펌프로서,
    제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 소용돌이 방지 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 양흡입 세로형 펌프.
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