JPH0217200Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ポンプ吸水槽内の渦防止装置に関す
るものである。

（従来の技術） ポンプ吸水槽内には、ポンプ運転中に水面に局
部的な旋回流れを生じ、これが次第に錐もみ状の
深い渦に発達し、ついには、ポンプ吸込管のベル
マウスに到達するまでに成長し、ポンプに吸い込
まれる空気吸込渦となつてポンプの正常な運転を
阻害し、揚水性能の低下や振動、騒音の原因とな
ることがしばしばあつた。これを防止するため
に、種々の対策が採られているが、十分なものは
なかつた。

また、従来において、揚水管は吸水槽内で何等
支持されていないため、長大な揚水管にあつて
は、振動しやすく、さらには、揚水管の点検、整
備を行う場合には、非常に不便であるという問題
点も有していた。

ところで、横軸ポンプの吸水管または立軸ポン
プ自身のベルマウスに吸い込まれる空気吸込渦の
挙動を実験的に観察すると、次の通りである。

すなわち、第５図、第６図において、吸水槽４
に向かつてＡ方向に流れ込んできた水流は、水面
上に起立しているポンプ１の揚水管２に突き当た
ると、揚水管２の正面側では、Ｂのように若干の
水面上昇を呈し、その結果、水面の上昇トツプは
Ｃ点にまで上昇するが、そのとき、揚水管２と吸
込槽４との間にある空間Ｅを通つて背面側に廻り
込んできた水が、上昇Ｂの反動として、Ｄのよう
に水面下降を生じることになる。

また、一方、一般に、自由水面を有する水路内
では、流水中に、揚水管２のような障害物がある
と、第７図に示すように、揚水管２の背面側に
は、必ず、カルマン渦といわれる旋回渦Ｆが発生
するものである。

ポンプ１の吸い込み側における空気吸込渦Ｇの
発生過程は、前記第５図の水面下降Ｄと、第７図
の旋回渦（カルマン渦）Ｆとが相加わつて、ベル
マウス３に達する連続的な深い空気吸込渦Ｇとな
るものである。

ここで、前記空気吸込渦Ｇの現象を観察し、分
析してみると次のとおりである。すなわち、カル
マン渦Ｆそのものの発生は避けられないものであ
るが、揚水管２の背面側に生じる水面下降Ｄを回
避することさえできれば、前記空気吸込渦Ｇのよ
うな深い錐もみ状のものは発生しなくなるのは明
白であり、実験的にも証明された。

本考案は、前記の結果にもとずき、簡単な構成
で、前記従来の問題点を解決することのできる渦
防止装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決すべき手段） 本考案は前記目的を達成するために、渦防止装
置を、中央部にポンプ揚水管の一部を位置させる
円弧状などの凹所を有し、かつ、吸水面下に設置
される棚板部と、この凹所開口端に揚水管と吸水
槽側壁との間を閉塞し、上端が吸水面上に突出す
るように垂直に設けた閉塞板部とからなる略Ｌ字
形の板状体を、前記棚板部が揚水管の正面側に位
置するように吸水槽に取り付けたものである。

（実施例） つぎに、本考案を一実施例である図面にしたが
つて説明する。

第１図、第２図に示すように、本考案にかかる
渦流防止装置は、基本的には金属版あるいは、コ
ンクリート版からなる略Ｌ字形板状体５を揚水管
２の一部を囲んで吸水槽４に設けたものである。

すなわち、板状体５は吸水槽４の幅一杯で、後
側中央部にポンプ１の揚水管２の一部を位置させ
る円弧状の凹所７を有する棚板部６と、前記凹所
７の開口端から垂直に立ち上がつた閉塞板部８と
からなる。

そして、前記構成からなる板状体５は、その棚
板部６が、吸水面の下に常に没し、かつ、ポンプ
１の揚水管２を囲んで正面側に延びるように、ま
た、閉塞板部８はその上端が吸水面上に常に突出
するように、適宜手段により吸水槽４に取り付け
られている。

第１図、第２図において、閉塞板部８は、揚水
管２の中心線に一致した位置にあるが、第３図の
ように、揚水管２の中心よりも背面寄りにした
り、あるいは、第４図のように揚水管２の中心よ
りも正面寄りにしてもよい。

このように、板状体５を揚水管２に対して設置
し、ポンプ１を駆動すると、正面側から流入して
きた水は、その表層流イは揚水管２に突き当た
り、水面はＨのごとく上昇するが、閉塞板部８に
遮られるため、ポンプ揚水管２の背面での下降現
象はなくなり、単に、閉塞板部８にぶつかつて生
じる前記水面上昇と、正面側の水面に誘発される
渦だけであるが、この正面側に発生する渦は棚板
部６によつて消失させられる。

一方、正面側から流れ込む水の中層流ロまたは
底層流ハは、揚水管２のベルマウス３内に吸い込
まれるとともに、棚板部６の下をくぐり抜けたあ
とは、流路の急拡大に伴う誘発現象によつて、揚
水管２の背面側では上昇流ニに転換する。

したがつて、揚水管２の背後にカルマン渦が発
生しても、これは上昇流ニによつて押しあげられ
て壊滅し、決して、水面上に巻き込まれるような
錐もみ状の空気吸込渦Ｇにならない。逆に、水面
上に向かつて勢いよく湧上る流動となる。そのた
めポンプ１は正常運転を続行することができる。

なお、前記実施例では、板状体を断面Ｌ形のも
のとしたが、形状はこれに限らず、実質的に棚板
部とこれに垂直な閉塞板部を有するものであれば
よい。

（効 果） 以上の説明で明らかなように、本考案によれ
ば、棚板部によりポンプ揚水管の正面側に発生す
る渦を消失させ、かつ、閉塞板部によりポンプ揚
水管の背面に生じる渦発生要因である水面下降を
防止する一方、中層流または低層流が棚部の下を
くぐり抜けた後の、流路の急拡大によつて生じる
上昇流により、揚水管の背後に、たとえカルマン
渦が発生しても、この渦を壊滅することができ
る。

また、棚板部と閉塞板部とからなる板状体は吸
水槽に取り付けたものであるため、棚板部を揚水
管の点検、整備の足場として使用できるばかり
か、揚水管とは別に吸水槽に取り付けるため、板
状体の設置作業は極めて容易である。しかも、板
状体は略Ｌ字状であるため剛性が高い。

したがつて、ポンプの振動防止を必要とする場
合には、この板状体を利用して振動防止を図るよ
うにすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる渦防止装置を備えたポ
ンプ吸水槽の概略断面図、第２図は第１図の平面
図、第３図および第４図は他の実施例を示す平面
図、第５図、第６図は空気吸込渦の発生原理を説
明するためのポンプ吸水槽の概略断面図とその平
面図で、第７図はカルマン渦の発生を示す平面図
である。 １……ポンプ、２……揚水管、４……吸水槽、
５……板状体、６……棚板部、７……凹所、８…
…閉塞板部、Ｇ……空気吸込渦。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 中央部にポンプ揚水管の一部を位置させる凹所
   を有し、かつ、吸水面下に設置される棚板部と、
   この凹所開口端に揚水管と吸水槽側壁との間を閉
   塞し、上端が吸水面上に突出するように垂直に設
   けた閉塞板部とからなる略Ｌ字形の板状体を、前
   記棚板部が揚水管の正面側に位置するように吸水
   槽に取り付けたことを特徴とするポンプ吸水槽内
   の渦防止装置。