JPS649474B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数台の水中ポンプユニツトを揚水管
で直列に連通接続し、水位に応じて各水中ポンプ
ユニツトの運転及び停止を行なうようにした水中
ポンプ装置に関する。

一般に取水池の水位は降雨量等によつて絶えず
変化しており、季節によつては大幅に変動する場
合がある。

そのためポンプ設備を設置する場合、ポンプの
揚水能力を最低水位に合せて設定しておく必要が
ある訳であるが、水位が高い場合には必要以上の
能力を持つことになり甚だ不経済である。つま
り、第１図及び第２図に示すように最低水位Ｌ，
Ｗ，Ｌ時の揚程はHs（max）であり、水量Q_Dを
得るためにはカーブの特性を有するポンプが必
要である。一方、最高水位H.W.L時の揚程はHs
（min）であり、同じ水量Q_Dを得るためにはカー
ブの特性を有するポンプでよい。したがつて省
エネルギーの観点からみた場合ポンプの特性を水
位の変動に合せて、カーブからカーブまで変
化させる必要がある。

従来はその１つの手段として、ポンプの駆動源
であるモータの回転数を変化させて第３図に示す
ようにカーブ′〜′まで連続的に変化させるよ
うにしたものがある。しかしながらこの種の装置
ではモータの速度制御を行なうに必要な設備コス
トが非常に高く、特に水中モータの速度制御はイ
ニシヤルコストが高くなる欠点があつた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、複数台の水中ポンプユニツトを揚水管で上下
方向に所定間隔を隔てゝ直列に連通接続し、上記
各水中ポンプユニツトには各々に取水口を設ける
と共に、少くとも最下段以外の水中ポンプユニツ
トの取水口には下段の水中ポンプユニツトから外
部に排出されないように逆止弁を設け、かつ上記
各水中ポンプユニツトの運転を水位検出器から得
られる高水位検出信号に応じて下段側から停止す
るようにすることによつて、従来のように水中モ
ータの速度制御を行なうような大きな設備コスト
を必要とせず、所要の揚程を得るに必要な最小台
数の水中ポンプユニツトのみ運転することができ
消費電力の大幅な削減を図ることができる水中ポ
ンプ装置を提供するものである。

以下本発明の１実施例を第４図〜第５図を参照
し具体的に説明する。

図中１，２，３は水中ポンプユニツトであり、
各水中ポンプユニツト１，２及び２，３の各間を
所要長さの揚水管４及び５を介して直列に連通接
続すると共に最上段の水中ポンプユニツト１の吐
出口を揚水管６を介して水上に導いている。最下
段の水中ポンプユニツト３は第５図に示すように
水中モータ３ａ及びポンプ本体部３ｂを同一軸心
上に配列し、互いに一体に接合したものであり、
ポンプ本体部３ｂの下部位に取水口３ｃを設け、
この取水口３ｃにストレーナ３ｄを装着してい
る。

またポンプ本体部３ｂは連続する２個のポンプ
ケーシング３ｅ，３ｆを有し、各ポンプケーシン
グ３ｅ，３ｆ内に羽根車３ｇ，３ｈを設けてい
る。またポンプケーシング３ｅの上部にこのポン
プケーシング３ｅと略同一形状の弁ケース３ｉを
接合し、この弁ケース３ｉ内に弁板３ｊを収容し
たチエツキ弁３ｋを設けている。

一方、最上段及び中段の水中ポンプユニツト１
及び２は水中モータ１ａ，２ａをそれぞれこの水
中モータ１ａ、２ａの外径より径大な内径を有す
る円筒状のモータケース１ｂ，２ｂ内に収容する
と共にポンプ本体部１ｃ，２ｃを該モータケース
１ｂ，２ｂの上部から液密を保持して突出させて
いる。なお上記ポンプ本体部１ｃ，２ｃは前記水
中ポンプ３のポンプ本体部３ｂと同一のものであ
る。

また上記モータケース１ｂ，２ｂの底部に前記
揚水管４及び５を接続し、揚水管４及び５を介し
て吸上げられた水をモータケース１ｂ，２ｂ内を
流通させるようにしている。

また上記モータケース１ｂ，２ｂの上部外周面
に取水口１ｄ，２ｄを設けている。この取水口１
ｄ，２ｄはモータケース１ｂ，２ｂを貫通して連
設した複数本の取水管１ｅ…，２ｅ…によつて形
成され、各取水管１ｅ…，２ｅ…の途中に下段の
水中ポンプユニツト３，２から揚水管５，４を通
じて揚水されてくる水が取水口２ｄ，１ｄから外
部に排出されないように逆止弁１ｆ…，２ｆ…を
設けると共に、各取水管１ｅ…，２ｅ…の先端側
開口部にストレーナ１ｇ…，２ｇ…を装着してい
る。

また７，８，９は水位検出器であり、前記各水
中ポンプユニツト１，２，３の上端部付近に相当
する水深位置にそれぞれ沈めている。

尚、上記各水中ポンプユニツト１，２，３の水
中モータ１ａ，２ａ，３ａは上記水位検出器７，
８，９の水位検出信号によつてオン、オフ制御さ
れ、また各水中ポンプユニツト１，２，３は取水
池１０の水位が最低水位L.W.Lになつた場合でも
最下段の水中ポンプユニツト３が水面下に位置す
るように配設され、また水位が最高水位H.W.L
になつた場合に最上段の水中ポンプユニツト１が
水面下に位置するように配設されるのは云うまで
もない。

次に各水中ポンプユニツト１，２，３の制御手
順について説明する。

取水池１０の水位が最高水位H.W.Lで水位検
出器７が高水位検出信号を出力している場合は水
中モータ１ａのみ通電され、水中ポンプユニツト
１のみ運転される。

次に取水池１０の水位が中間水位M.W.Lまで
低下し、水位検出器７から水位検出信号が出力さ
れず、かつ水位検出器８から水位検出信号が出力
される場合は水中モータ１ａ及び２ａが通電さ
れ、２台の水中ポンプユニツト１及び２によつて
運転される。

更に取水池１０の水位が最低水位L.W.Lまで低
下し、水位検出器７，８から水位検出信号が出力
されず、かつ水位検出器９から水位検出信号が出
力される場合は水中モータ１ａ，２ａ，３ａが通
電され、３台の水中ポンプユニツト１，２，３に
よつて運転される。

以上の説明から明らかなように、本発明の水中
ポンプ装置によれば、各水中ポンプユニツト１，
２，３の運転を水位検出器７，８から得られる高
水位検出信号に応じて下段側から停止するように
しているため、従来のように水中モータの速度制
御を行なう場合のような大きな設備コストを必要
とせず、また取水池１０の水位変動に合せて所要
の揚程を得るに必要な最小台数の水中ポンプユニ
ツトのみを運転するようにしているため、消費電
力の大幅な削減を図ることができる。

また最下段以外の水中ポンプユニツト１及び２
にも各々取水口１ｄ，２ｄを設け水中ポンプユニ
ツト２，３或いは水中ポンプユニツト３が停止し
ている場合に上記取水口１ｄ或いは２ｄを介して
直接取水するようにしているため、停止中のポン
プ内を径由して吸上げる場合のような抵抗損失を
避けることができる。

また更に、上記各取水口１ｄ，２ｄに逆止弁１
ｆ，２ｆを設けているため、各水中ポンプシステ
ム１及び２内を流通して吸上げられる水が取水口
１ｄ，２ｄを介して外部に漏洩する虞れはない。

尚、前記実施例では３台の水中ポンプシステム
１，２，３を直列接続した場合について説明した
が、取水池の水深及び水位変動幅等に応じて適宜
台数を増減することができる。

また第６図に示すように取水池１０の岸壁を掘
削して各水中ポンプユニツト１１，１２，１３を
傾斜させて配設することもできる。

また前記実施例中の水位検出器７，８，９は水
の存在を検知して作動する通常のものであるが、
特にこのようなものに限定されるものでなく、例
えば水圧検出器等を取水池の底部に設け、水位の
変動を水圧の変化によつて検出するようにしても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は取水池の水位変動と、ポンプの揚程と
の関係を示す説明図、第２図及び第３図はポンプ
の吐出量と揚程との関係を示す特性図、第４図は
本発明の１実施例を示す概略図、第５図は同実施
例の水中ポンプユニツトの断面図、第６図は本発
明の他の実施例を示す概略図である。 １，２，３…水中ポンプユニツト、１ｄ，２
ｄ，３ｃ…取水口、１ｆ，２ｆ…逆止弁、４，５
…揚水管、７，８，９…水位検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数台の水中ポンプユニツトを揚水管で上下
   方向に所定間隔を隔てゝ直列に連通接続し、上記
   各水中ポンプユニツトには各々に取水口を設ける
   と共に、少くとも最下段以外の水中ポンプユニツ
   トの取水口には下段の水中ポンプユニツトから揚
   水管を通じて揚水されてくる水が取水口から外部
   に排出されないように逆止弁を設け、かつ上記各
   水中ポンプユニツトの運転を水位検出器から得ら
   れる高水位検出信号に応じて下段側から停止する
   ようにしたことを特徴とする水中ポンプ装置。