(57)【要約】【課題】吸水槽に複数の立軸ポンプを設けたポンプ設備において、吸水槽に急激に水が流入した場合にも複数の立軸ポンプの段階的な排水開始を実現すること、各立軸ポンプの排水運転時間を均一化すること、並びに立軸ポンプの仕様を統一することを課題とする。【解決手段】個々の立軸ポンプ１１が、吐出弁３７を閉弁状態として吐出口と吐出管２３との連通を遮断し、かつ制御弁３７を開弁状態とし、ケーシング２２内に圧縮空気供給源からの圧縮空気を充填した状態で駆動機構２８により主軸２５を回転させる強制気中運転と、吐出弁３７を開弁状態として吐出口と吐出管２３を連通させ、かつ制御弁３７を閉弁状態とし、圧縮空気供給源からの圧縮空気の供給を止めた状態で駆動機構２８により主軸２５を回転させる通常運転とを切換可能であり、水位検出手段４６の検出する吸水槽２０内の水位の上昇に応じて立軸ポンプ１１が強制気中運転から通常運転に順次切り替わる。【選択図】図１
2010138876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側から水が流入する吸水槽と、
前記吸水槽に開口する吸込口を有する吸込ベルを下端側に備える一方、吐出管に接続された吐出口を上端側に備えるケーシングと、前記ケーシング内の前記吸込口より上方に位置する羽根車と、前記羽根車が固定された主軸と、前記主軸を回転駆動する駆動機構とをそれぞれ有する複数の立軸ポンプと、
個々の前記立軸ポンプの前記吐出口と前記吐出管との間にそれぞれ配設された複数の吐出弁と、
個々の前記立軸ポンプの前記吸込ベルに制御弁が配設された空気流路を介してそれぞれ接続された複数の圧縮空気供給源と、
前記吸水槽内の水位を検出する水位検出手段と
を備え、
個々の前記立軸ポンプは、
前記吐出弁を閉弁状態として前記吐出口と前記吐出管との連通を遮断し、かつ前記制御弁を開弁状態とし、前記ケーシング内に前記圧縮空気供給源からの圧縮空気を充填した状態で前記駆動機構により前記主軸を回転させる強制気中運転と、
前記吐出弁を開弁状態として前記吐出口と前記吐出管を連通させ、かつ前記制御弁を閉弁状態とし、前記圧縮空気供給源からの前記圧縮空気の供給を止めた状態で前記駆動機構により前記主軸を回転させる通常運転と
を切換可能であり、
前記水位検出手段の検出する前記吸水槽内の水位の上昇に応じて、前記複数の立軸ポンプが前記強制気中運転から前記通常運転に順次切り替わることを特徴とする、ポンプ設備。
【請求項２】
前記立軸ポンプを前記強制気中運転から前記通常運転に順次切り替える順序を予め定められた期間毎に並べ替えることを特徴とする、請求項１に記載のポンプ設備。
【請求項３】
前記複数の立軸ポンプは、前記吸込ベルの吸込口が同一水平面上に設けられ、かつ、前記羽根車が前記吸込口から同じ高さに設けられ、
前記水位検出手段が、前記吸水槽の水位が前記吸込口よりも低い予め設定された待機水位にあることを検出すると、全ての前記複数の立軸ポンプが運転を開始するとともに、全ての前記複数の立軸ポンプの前記吐出弁が閉弁し、
前記水位検出手段が、前記吸水槽の水位が前記吸込口と同じ高さに到達したことを検出すると、全ての前記立軸ポンプが前記強制気中運転を開始し、
前記水位検出手段が、前記吸水槽の水位が前記複数の立軸ポンプのそれぞれに対応して予め設定された複数の異なる到達水位のうちの１つに到達したことを検出すると、前記到達水位に対応する前記立軸ポンプが前記強制気中運転から前記通常運転へ切り替わることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のポンプ設備。
【請求項４】
前記圧縮空気供給源は前記吸込ベルに設けられた外側と内側を貫通する貫通孔と前記空気流路により接続された前記圧縮空気を貯留する空気タンクと、前記空気タンクに前記圧縮空気を供給するコンプレッサとを備え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項に記載のポンプ設備。
【請求項５】
前記立軸ポンプの吸込ベルが、前記貫通孔が設けられた下向きに開口した上部吸込ベルと、前記上部吸込ベルの内側に間隔をあけて配設され、その下端側先端部が前記上部吸込ベルの下端側先端部より下方側に位置している、下向きに開口した下部吸込ベルとからなり、かつ、前記上部吸込ベルと前記下部吸込ベルとの間に、前記羽根車より下方の前記立軸ポンプのケーシングの内部と前記ケーシングの外部とを連通させる流路が形成されたものであることを特徴とする請求項４に記載のポンプ設備。
【請求項６】
前記立軸ポンプが、前記空気タンクから分岐し、前記ケーシング内部の立軸ポンプの主軸の軸受手段と連通する送風用管路と、前記送風用管路に設けられた流量計と、前記流量計よりも前記空気タンク側で前記送風用管路の途中から分岐し、前記ポンプの吐出エルボ内と接続している検出用管路と、前記検出用管路に設けられた差圧計とを備え、前記流量計により検出された空気流量と、前記差圧計により検出された差圧とに基づいて前記軸受手段の異常発生の有無を診断する軸受診断装置をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のポンプ設備。
【請求項７】
上流側から水が流入する吸水槽と、
前記吸水槽に開口する吸込口を有する吸込ベルを下端側に備える一方、吐出管に接続された吐出口を上端側に備えるケーシングと、前記ケーシング内の前記吸込口より上方に位置する羽根車と、前記羽根車が固定された主軸と、前記主軸を回転駆動する駆動機構とをそれぞれ有する複数の立軸ポンプと、
個々の前記立軸ポンプの前記吐出口と前記吐出管との間にそれぞれ配設された複数の吐出弁と、
個々の前記立軸ポンプの前記吸込ベルに制御弁が配設された空気流路を介してそれぞれ接続された複数の圧縮空気供給源と、
前記吸水槽内の水位を検出する水位検出手段と
を設け、
個々の前記立軸ポンプは、
前記吐出弁を閉弁状態として前記吐出口と前記吐出管との連通を遮断し、かつ前記制御弁を開弁状態とし、前記ケーシング内に前記圧縮空気供給源からの圧縮空気を充填した状態で前記駆動機構により前記主軸を回転させる強制気中運転と、
前記吐出弁を開弁状態として前記吐出口と前記吐出管を連通させ、かつ前記制御弁を閉弁状態とし、前記圧縮空気供給源からの前記圧縮空気の供給を止めた状態で前記駆動機構により前記主軸を回転させる通常運転と
を切換可能であり、
前記水位検出手段の検出する前記吸水槽内の水位の上昇に応じて、前記複数の立軸ポンプを前記強制気中運転から前記通常運転に順次切り替えることを特徴とする、ポンプ設備の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ設備とその運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のポンプ設備としては、吸水槽内の水位に応じて複数の先行待機型の立軸ポンプに段階的に（順に）排水を開始させるために、複数の立軸ポンプをそれぞれ異なる高さに配置し、ポンプの羽根車位置を互いに上下方向にずらしたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
このポンプ設備では、複数の立軸ポンプ内の水位を個別に調整することはできない。そのため、雨水が吸水槽に急激に流入した場合、それぞれ異なる高さに配置された全ての羽根車が実質的に同時に水没し、全ての立軸ポンプが同時に排水を開始する。全ての立軸ポンプが同時に排水を開始すると、モータを含む各立軸ポンプの駆動機構へ給電する電源設備に急激な負荷変動による悪影響を及ぼす。
【０００４】
また、このポンプ設備では、相対的に低い位置にある立軸ポンプの排水運転時間が、相対的に高い位置にあるポンプと比較して長くなる。その結果、相対的に低い位置にあるポンプの軸受および羽根車などは、摩耗の進行が相対的に高い位置にあるポンプと比較して著しい（片減り）。片減りしたポンプの交換が必要となるので、ポンプ設備全体として、運転ができない期間が増加し、また、ポンプ交換などの手間とコストがより多くかかる。
【０００５】
さらに、このポンプ設備では、羽根車の設置高さを異ならせなければならないため、設備（機場）に要求される高さ方向のスペースの制約を満たすには仕様の異なる立軸ポンプを使用する必要がある。仕様の異なる立軸ポンプを複数設計するには、１種類のポンプのみを設計する場合と比較してコストが余分にかかる。
【特許文献１】特許２１３６７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、吸水槽に複数の立軸ポンプを設けたポンプ設備において、吸水槽に急激に水が流入した場合にも複数の立軸ポンプの段階的な排水開始を実現すること、各立軸ポンプの排水運転時間を均一化すること、並びに立軸ポンプの仕様を統一することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、上流側から水が流入する吸水槽と、前記吸水槽に開口する吸込口を有する吸込ベルを下端側に備える一方、吐出管に接続された吐出口を上端側に備えるケーシングと、前記ケーシング内の前記吸込口より上方に位置する羽根車と、前記羽根車が固定された主軸と、前記主軸を回転駆動する駆動機構とをそれぞれ有する複数の立軸ポンプと、個々の前記立軸ポンプの前記吐出口と前記吐出管との間にそれぞれ配設された複数の吐出弁と、個々の前記立軸ポンプの前記吸込ベルに制御弁が配設された空気流路を介してそれぞれ接続された複数の圧縮空気供給源と、前記吸水槽内の水位を検出する水位検出手段とを備え、個々の前記立軸ポンプは、前記吐出弁を閉弁状態として前記吐出口と前記吐出管との連通を遮断し、かつ前記制御弁を開弁状態とし、前記ケーシング内に前記圧縮空気供給源からの圧縮空気を充填した状態で前記駆動機構により前記主軸を回転させる強制気中運転と、前記吐出弁を開弁状態として前記吐出口と前記吐出管を連通させ、かつ前記制御弁を閉弁状態とし、前記圧縮空気供給源からの前記圧縮空気の供給を止めた状態で前記駆動機構により前記主軸を回転させる通常運転とを切換可能であり、前記水位検出手段の検出する前記吸水槽内の水位の上昇に応じて、前記複数の立軸ポンプが前記強制気中運転から前記通常運転に順次切り替わることを特徴とするポンプ設備を提供する。
【０００８】
この構成よれば、複数の立軸ポンプを備えるポンプ設備の各立軸ポンプが、圧縮空気供給源からの圧縮空気をケーシング内部へ充填した状態での強制気中運転と、圧縮空気供給源からの圧縮空気をケーシング内部へ供給停止した状態での通常運転とを切替可能である。また、水位検出手段の検出する吸水槽内の水位の上昇に応じて、複数の立軸ポンプを所望の順番で強制気中運転から通常運転に切り替わる。各立軸ポンプ内の水位は強制気中運転から通常運転への切り替えで調整できるので、吸水槽に水が急激に流入した場合でも、複数の立軸ポンプ（例えば、全ての立軸ポンプ）の羽根車が同時に水没して運転排水を開始することがなく、複数の立軸ポンプは１台ずつ段階的に（順に）排水を開始する。吸水槽に水が急激に流入した場合でも、複数の立軸ポンプの段階的な排水開始を実現できるので、駆動機構へ給電する電源設備に対して急激な負荷変動に起因する悪影響がない。
【０００９】
前記立軸ポンプを前記強制気中運転から前記通常運転に順次切り替える順序を予め定められた期間毎に並べ替えることが好ましい。
【００１０】
仮に複数の立軸ポンプが吸水槽内の水位の上昇に応じて強制気中運転から通常運転に切り替わる順序が一定ないし不変であると、例えば最初に強制気中運転から通常運転に切り替わる立軸ポンプ（吸水槽内が低水位のときに強制気中運転から通常運転に切り替わる立軸ポンプ）は頻繁に排水を行うのに対し、最後に強制気中運転から通常排水運転に切り替わる立軸ポンプ（吸水槽内が高水位のときに強制気中運転から通常運転に切り替わる立軸ポンプ）は排水を実行する頻度が低くなる。その結果、最初に強制気中運転から通常運転に切り替わる立軸ポンプ部品の摩耗の進行は、他の立軸ポンプと比較して著しくなる。つまり、片減りが起こる。しかし、強制気中運転から通常運転に切り替える順序を予め定められた期間ごとに並べ替えることで、ある一定期間での各立軸ポンプの排水運転時間を均一化でき、片減りを解消できる。その結果、立軸ポンプの交換の間隔を長くすることができ、手間とコストを抑えることができる。
【００１１】
具体的には、前記複数の立軸ポンプは、前記吸込ベルの吸込口が同一水平面上に設けられ、かつ、前記羽根車が前記吸込口から同じ高さに設けられ、前記水位検出手段が、前記吸水槽の水位が前記吸込口よりも低い予め設定された待機水位にあることを検出すると、全ての前記複数の立軸ポンプが運転を開始するとともに、全ての前記複数の立軸ポンプの前記吐出弁が閉弁し、前記水位検出手段が、前記吸水槽の水位が前記吸込口と同じ高さに到達したことを検出すると、全ての前記立軸ポンプが前記強制気中運転を開始し、前記水位検出手段が、前記吸水槽の水位が前記複数の立軸ポンプのそれぞれに対応して予め設定された複数の異なる到達水位のうちの１つに到達したことを検出すると、前記到達水位に対応する前記立軸ポンプが前記強制気中運転から前記通常運転へ切り替わることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、複数の立軸ポンプの吸込口及び羽根車の位置が同一であり、複数の立軸ポンプとして同一の仕様のものを使用できる。つまり、複数の立軸ポンプの仕様を統一できる。従って、立軸ポンプを個別に設計する必要がなくなり、ポンプ設備全体としてのコストを抑えることができる。
【００１３】
具体的には、前記圧縮空気供給源は前記吸込ベルに設けられた外側と内側を貫通する貫通孔と前記空気流路により接続された前記圧縮空気を貯留する空気タンクと、前記空気タンクに前記圧縮空気を供給するコンプレッサとを備えることが好ましい。
【００１４】
前記立軸ポンプの吸込ベルが、前記貫通孔が設けられた下向きに開口した上部吸込ベルと、前記上部吸込ベルの内側に間隔をあけて配設され、その下端側先端部が前記上部吸込ベルの下端側先端部より下方側に位置している、下向きに開口した下部吸込ベルとからなり、かつ、前記上部吸込ベルと前記下部吸込ベルとの間に、前記羽根車より下方の前記立軸ポンプのケーシングの内部と前記ケーシングの外部とを連通させる流路が形成されたものであってもよい。
【００１５】
この構成により、各立軸ポンプの排水時の運転状態は、通常排水運転とエアロック運転の２種類となり、ハンチング運転も気水混合運転もない先行待機運転を実現できる。これにより、立軸ポンプに悪影響を及ぼす振動を減少させることができ、立軸ポンプひいてはポンプ設備の寿命を延ばすことができる。
【００１６】
前記立軸ポンプが、前記空気タンクから分岐し、前記ケーシング内部の立軸ポンプの主軸の軸受手段と連通する送風用管路と、前記送風用管路に設けられた流量計と、前記流量計よりも前記空気タンク側で前記送風用管路の途中から分岐し、前記ポンプの吐出エルボ内と接続している検出用管路と、前記検出用管路に設けられた差圧計とを備え、前記流量計により検出された空気流量と、前記差圧計により検出された差圧とに基づいて前記軸受手段の異常発生の有無を診断する軸受診断装置をさらに備えてもよい。軸受診断装置を設けた場合、空気タンク内の圧縮空気を一部利用し、軸受とポンプの主軸との間の隙間に供給される空気流量と、空気供給圧とポンプの吐出圧との差圧に基づいて軸受の異常発生を判定するので、簡易な構成で正確で信頼性の高い異常の判定が可能である。
【００１７】
本発明の第２の態様は、上流側から水が流入する吸水槽と、前記吸水槽に開口する吸込口を有する吸込ベルを下端側に備える一方、吐出管に接続された吐出口を上端側に備えるケーシングと、前記ケーシング内の前記吸込口より上方に位置する羽根車と、前記羽根車が固定された主軸と、前記主軸を回転駆動する駆動機構とをそれぞれ有する複数の立軸ポンプと、個々の前記立軸ポンプの前記吐出口と前記吐出管との間にそれぞれ配設された複数の吐出弁と、個々の前記立軸ポンプの前記吸込ベルに制御弁が配設された空気流路を介してそれぞれ接続された複数の圧縮空気供給源と、前記吸水槽内の水位を検出する水位検出手段とを設け、個々の前記立軸ポンプは、前記吐出弁を閉弁状態として前記吐出口と前記吐出管との連通を遮断し、かつ前記制御弁を開弁状態とし、前記ケーシング内に前記圧縮空気供給源からの圧縮空気を充填した状態で前記駆動機構により前記主軸を回転させる強制気中運転と、前記吐出弁を開弁状態として前記吐出口と前記吐出管を連通させ、かつ前記制御弁を閉弁状態とし、前記圧縮空気供給源からの前記圧縮空気の供給を止めた状態で前記駆動機構により前記主軸を回転させる通常運転とを切換可能であり、前記水位検出手段の検出する前記吸水槽内の水位の上昇に応じて、前記複数の立軸ポンプを前記強制気中運転から前記通常運転に順次切り替えることを特徴とするポンプ設備の運転方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のポンプ設備によれば、吸水槽に急激な水が流入した場合にも複数の立軸ポンプの段階的な排水開始の実現により、個々の立軸ポンプの駆動機構に給電する電源設備に対して急激な負荷変動に起因する悪影響が及ぶのを防止できる。また、各立軸ポンプの排水運転時間を均一化できるので、立軸ポンプの交換の間隔が長くなり、手間とコストを抑えることができる。さらに、複数の立軸ポンプの仕様を統一することができるため、立軸ポンプを個別に設計する必要がなくなり、ポンプ設備全体としてのコストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２０】
図１に、本発明にかかるポンプ設備１０を示す。ポンプ設備１０は、仕様が同一の複数（本実施形態では３台）の先行待機型立軸ポンプ（以下、単にポンプという）１１Ａ〜１１Ｃを備えている。各ポンプ１１Ａ〜１１Ｃは、空気タンク１２、コンプレッサ１３、軸受診断装置１４、圧縮空気供給管路１５、圧縮空気充填管路１６、送風用管路１７、検出用管路１８、制御装置１９及び吸水槽２０を備えている。コンプレッサ１３及び空気タンク１２は圧縮空気供給源を、圧縮空気供給管路１５及び圧縮空気充填管路１６は空気流路を構成している。ポンプ１１Ａ〜１１Ｃを特に区別する必要のない場合、単に、ポンプ１１と表記する。
【００２１】
ポンプ１１Ａは、図示しない流入側（上流側）管路から排水ポンプ場の吸水槽２０内に流入する雨水等の水を下流側に排水するためのものであり、鉛直方向に延びるケーシング２２を備えている。ケーシング２２は、直管状の揚水管２２ａ、揚水管２２ａの下端に連結されたポンプケーシング２２ｂ、及び揚水管２２ａの上端に連結されて鉛直方向から水平方向に湾曲した吐出エルボ２２ｃを備えている。吐出エルボ２２ｃには吐出弁２９を介して吐出管２３が連結されている。ポンプケーシング２２内に羽根車２４が配設されている。この羽根車２４が下端に固定されている主軸２５は鉛直方向に延びてケーシング２２の外部に突出している。主軸２５は、ラジアル軸受として機能する無注水軸受（軸受手段）２６，２７（以下、単に軸受という）に支持されている。軸受２６はポンプケーシング２２ｂの内面から突出するリブ２６ａに取り付けられ、軸受２７は揚水管２２ａの内面から突出するリブ２７ａに取り付けられている。主軸２５の上端側は概略的に示すモータ、減速機構等からなる駆動機構２８に連結されている。
【００２２】
ポンプケーシング２２ｂの下端側、すなわちケーシング２２の最下部には、上部吸込ベル３１と下部吸込ベル３２が設けられている。まず、上部吸込ベル３１は、下向きに開口しており、その上端側がポンプケーシング２２ｂの下端側に連結されている。また、上部吸込ベル３１は上端から下端に向けて拡径しており、下端側先端部３１ａが水平方向に延びている。
【００２３】
上部吸込ベル３１の内側に、上下両端が開口した下部吸込ベル３２が配設されている。下部吸込ベル３２は、その外周面が上部吸込ベル３１の内周面に対して間隔をあけて配置されており、両者はいわば二重構造の吸込ベルを構成している。上部吸込ベル３１と同様に、下部吸込ベル３２は上端から下端に向けて拡径しており、下端側先端部３２ａが水平方向に延びている。この吸込ベル３２の下端側先端部３２ａは、上部吸込ベル３１の下端側先端部３１ａよりも下方側に位置している。従って、上部吸込ベル３１の下端側先端部３１ａの下面３１ｂと、下部吸込ベル３２の下端側先端部３２ａの下面３２ｂとの間には、高低差αがある（図９から図１１参照）。
【００２４】
前記のように上部吸込ベル３１に対して下部吸込ベル３２が間隔をあけて配置されているので、上部吸込ベル３１の内周面と下部吸込ベル３２の外周面との間に、断面が円環状の流路３３が形成されている。この流路３３は、上端側開口３３ａが上部吸込ベル３１内に位置し、下端側開口３３ｂが上部吸込ベル３１及び下部吸込ベル３２の下端側先端部３１ａ，３２ａにより形成されている。従って、流路３３によって、羽根車２４より下方のケーシング２２の内部と、ケーシング２２の外部とが互いに連通している。図２に示すように、上部吸込ベル３１と下部吸込ベル３２とを連結するリブ３５を設けることにより、上部吸込ベル３１に対して下部吸込ベル３２を固定している。上部吸込ベル３１の側面には、連結されたリブ３５の鉛直方向の幅の範囲内にケーシング２２の内側と外側を水平方向に貫通する貫通孔３６が設けられている。下部吸込ベル３２の上端付近には、貫通孔３６より供給される圧縮空気をケーシング２２内部へより素早く充填できるようにする複数の貫通孔３８が設けられている。また、貫通孔３６、リブ３５の内部及び貫通孔３８を貫通させた流路を設けて圧縮空気充填管路１６と接続してもよい。
【００２５】
ポンプ１１Ａ〜１１Ｃは、吸込ベル３１の吸込口が同一水平面上に設けられ、かつ、羽根車２４が吸込口から同じ高さに設けられている。
【００２６】
空気タンク１２は、コンプレッサ１３から供給される圧縮空気を貯留している。空気タンク１２は、ポンプ１１の上部吸込ベル３１の貫通孔３６と圧縮空気充填管路１６により制御弁３７を介して接続されている。
【００２７】
コンプレッサ１３は、空気タンク１２と圧縮空気供給管路１５により逆止弁３９を介して接続されている。
【００２８】
制御装置１９は、複数のポンプ１１の圧縮空気充填管路１６の制御弁３７、ポンプ１１の吐出弁２９及び吸水槽２０に設けられた水位計（水位検出手段）４６と接続されている。この制御装置１９により、制御弁３７及びポンプ１１の吐出弁２９の開閉が吸水槽２０の水位計４６の検出値に応じて制御される。
【００２９】
図３は、ポンプ１１の流量−揚程曲線（Ｈ−Ｑ曲線）の一例を効率η及び動力Ｌと共に示している。図３において、横軸は最適流量Ｑｏｐｔに対する流量Ｑの割合（Ｑ／Ｑｏｐｔ）であり、縦軸は最適揚程Ｈｏｐｔに対する揚程Ｈの割合（Ｈ／Ｈｏｐｔ）である。Ｑ／Ｑｏｐｔが約０．６〜１．２の範囲は定格運転域、Ｑ／Ｑｏｐｔが約１．２以上は過大流領域、Ｑ／Ｑｏｐｔが約０．６以下は部分流領域である。
【００３０】
次に、本発明にかかるポンプ設備１０の運転方法について、例えば、図１に示すように、複数のポンプ１１がＡ，Ｂ，Ｃの３台で、ＡＢＣの順に運転させる場合を説明する。他には、ＡＣＢ、ＢＡＣ、ＢＣＡ、ＣＡＢ、ＣＢＡの順に運転することも考えられるが、ポンプの運転開始の順番が異なる点を除いて動作は同様であるので一例のみを示す。
【００３１】
吸水槽２０の水位計４６が、吸水槽２０の水位がＷＬ１（上部吸込ベル３１の下端開口（吸込口）と同じ高さ（ＷＬ３）よりも低い予め設定された待機水位であり、吸水槽２０内に水がない状態でもよい。）にあることを検出すると、その検出値を制御装置１９に送信する。制御装置１９は、複数のポンプ１１Ａ〜１１Ｃに作動信号を送信し、運転を開始する。ポンプ１１Ａ〜１１Ｃのポンプケーシング２２ｂ内には水が存在しないので羽根車２４Ａ〜２４Ｃは空気中で回転する（空転運転）。制御装置１９は、複数のポンプ１１Ａ〜１１Ｃの吐出弁２９Ａ〜２９Ｃにも作動信号を送信し、吐出弁２９Ａ〜２９Ｃを閉弁する。
【００３２】
吸水槽２０の水位が、ＷＬ１以上ＷＬ３未満にある場合には、全てのポンプ１１Ａ〜１１Ｃの圧縮空気充填管路１６Ａ〜１６Ｃの制御弁３７Ａ〜３７Ｃは閉弁した状態を維持し、ポンプ１１Ａ〜１１Ｃの全てに空気が送り込まれないようにする。（前回のポンプ１１Ａ〜１１Ｃの運転終了時、全てのポンプ１１Ａ〜１１Ｃの圧縮空気充填管路１６Ａ〜１６Ｃの制御弁３７Ａ〜３７Ｃは閉弁した状態であるため、ここでは特に何も行われない。）全てのポンプ１１Ａ〜１１Ｃの吐出弁２９Ａ〜２９Ｃは閉弁した状態を維持している。
【００３３】
図４に示すように、吸水槽２０の水位計４６が、吸水槽２０の水位がＷＬ３に到達したことを検出すると、その検出値を制御装置１９に送信する。制御装置１９は、複数のポンプ１１Ａ〜１１Ｃ全てに作動信号を送信し、圧縮空気充填管路１６Ａ〜１６Ｃの制御弁３７Ａ〜３７Ｃを全て開弁する。これにより、ポンプ１１Ａ〜１１Ｃの上部吸込ベル３１Ａ〜３１Ｃの貫通孔３６Ａ〜３６Ｃを通じて、空気タンク１２Ａ〜１２Ｃの圧縮空気をケーシング２２Ａ〜２２Ｃの内部へ送り込まれる。全てのポンプ１１Ａ〜１１Ｃの吐出弁２９Ａ〜２９Ｃは閉弁した状態を維持している。ここでは、この状態での運転、すなわち吐出弁２９を閉弁状態として吐出口と吐出管２３との連通を遮断し、かつ制御弁３７を開弁状態とし、ケーシング２２内に圧縮空気供給源からの圧縮空気を充填した状態で駆動機構２８により主軸２５を回転させる運転を強制気中運転とよぶ。
【００３４】
吸水槽２０の水位が、ＷＬ３以上ＷＬ４（１台目のポンプ（この例では１１Ａ）が排水を開始する、ケーシング２２内の羽根車２４より上方の排水開始水位）未満にある場合には、ポンプ１１Ａ〜１１Ｃのケーシング２２Ａ〜２２Ｃ内の上部吸込ベル３１Ａ〜３１Ｃの下端開口から吐出エルボ２２ｃ先端の吐出弁２９Ａ〜２９Ｃまで、圧縮空気が満たされている。
【００３５】
図５に示すように、吸水槽２０の水位計４６が、吸水槽２０の水位がＷＬ４に到達したことを検出すると、その検出値を制御装置１９に送信する。制御装置１９は、ポンプ１１Ａに作動信号を送信し、圧縮空気充填管路１６Ａの制御弁３７Ａを閉弁するとともに、ポンプ１１Ａの吐出弁２９Ａを開弁する。これらにより、ポンプ１１Ａに圧縮空気を送り込むことを停止すると、水が羽根車２４より上に到達するのでポンプ１１Ａの揚水及び排水が開始される（通常運転）。
【００３６】
吸水槽２０の水位がＷＬ４以上ＷＬ５（２台目のポンプ（この例では１１Ｂ）が排水を開始するＷＬ４より上方で隣接した排水開始水位）未満にある場合には、ポンプ１１Ａのみが通常運転を行い、ポンプ１１Ｂ，１１Ｃは強制気中運転を継続している。
【００３７】
図６に示すように、吸水槽２０の水位計４６が、吸水槽２０の水位がＷＬ５に到達したことを検出すると、その検出値を制御装置１９に送信する。制御装置１９は、ポンプ１１Ｂに作動信号を送信し、圧縮空気充填管路１６Ｂの制御弁３７Ｂを閉弁するとともに、ポンプ１１Ｂの吐出弁２９Ｂを開弁する。これらにより、ポンプ１１Ｂに圧縮空気を送り込むことを停止するので、ポンプ１１Ｂの揚水及び排水が開始される。
【００３８】
吸水槽２０の水位がＷＬ５以上ＷＬ６（３台目のポンプ（この例では１１Ｃ）が排水を開始するＷＬ５より上方で隣接した排水開始水位）未満にある場合には、ポンプ１１Ａ，１１Ｂが通常運転を行い、ポンプ１１Ｃは強制気中運転を継続している。
【００３９】
図７に示すように、吸水槽２０の水位計４６が、吸水槽２０の水位がＷＬ６に到達したことを検出すると、その検出値を制御装置１９に送信する。制御装置１９は、ポンプ１１Ｃに作動信号を送信し、圧縮空気充填管路１６Ｃの制御弁３７Ｃを閉弁するとともに、ポンプ１１Ｃの吐出弁２９Ｃを開弁する。これらにより、ポンプ１１Ｃに圧縮空気を送り込むことを停止するので、ポンプ１１Ｃの揚水及び排水が開始される。
【００４０】
吸水槽２０の水位がＷＬ６以上である場合には、全てのポンプ１１Ａ〜１１Ｃが通常運転を行っている。
【００４１】
図８から図１２を参照して、１台のポンプ１１の状態について吸水槽２０の水位との関係で説明する。図８の状態８−１に示すように吸水槽２０内の水位がケーシング２２内の羽根車２４より上方の排水水位ＷＬ４以上の高さにあるときには、羽根車２４の回転によりケーシング２２内に吸い上げられた水は吐出管２３内に吐出される（通常運転）。この排水水位ＷＬ４以上の高さでの通常運転におけるポンプ１１の運転状態は、定格運転域Ａ又は過大流領域Ｃ（図３参照）である。定格運転域Ａであれば、図９に示すように、下部吸込ベル３２の下端開口から水が吸い上げられるが、上部吸込ベル３１と下部吸込ベル３２の間の流路３３からの水の流入はない。一方、過大流領域Ｃであれば、図１０に示すように、下部吸込ベル３２の下端開口と流路３３の下端開口３３ｂの両方からケーシング２２内に水が吸い上げられる。いずれにしても排水水位ＷＬ４以上の高さでの通常運転時には流路３３の下端開口３３ｂは水没しているので、流路３３からケーシング２２内への空気の流入はない。排水水位ＷＬ４以上の高さから水位が低下しても、上部吸込ベル３１の下端側先端部３１ａの下面３１ｂと対応する高さの水位ＷＬ３（後述するように、この水位はエアロック運転後の再排水開始水位である。）に達するまでは、定格運転域Ａ又は過大流量域Ｃでの通常運転が維持される。
【００４２】
状態８−２に示すように、水位ＷＬ３まで水位が低下すると、ポンプ１１の運転状態は部分流領域Ｂ（図３参照）となる。そのため、図１１に示すように羽根車２４からの逆流水が流路３３の上端開口３３ａから下端開口３３ｂを経てケーシング２２の外部に流出する。この流路３３を通る逆流水があるために、流路３３からケーシング２２内へ空気が流入せず、通常運転が維持される。
【００４３】
さらに、通常排水運転から後述するエアロック運転に移行するまでの水位域では、羽根車２４から逆流して流路３３を介してケーシング２２の外部に流れる水により、流路３３内に蓄積されたごみ等はケーシング外が流し出される。すなわち、逆流水によって流路３３が自動的に洗浄される。
【００４４】
水位ＷＬ３から上部吸込ベル３１と下部吸込ベル３２の高低差αに相当する分の水位低下があり、下部吸込ベル３２の下端側先端部３２ａの下面３２ｂに対応する水位（排水停止水位ＷＬ２）に達すると、状態８−３に示すように、水面付近から下部吸込ベル３２の下端開口を介してケーシング２２内の羽根車２４よりも下方の領域に空気が多量かつ瞬間的に吸い込まれる。その結果、状態８−４に示すように、ケーシング２２内の羽根車２４よりも下方の領域に空気だまり６４が形成され、羽根車２４の上方には水柱６５が形成される（エアロック運転）。エアロック運転時には、図１２に示すように、流路３３の下端開口３３ｂから吸い込まれた少量の空気が上端開口３３ａより空気だまり６４に流入する。この空気だまり６４への空気供給により、エアロック運転が維持される。
【００４５】
吸水槽２０内の水位が排水停止水位ＷＬ２から上昇し、状態８−５に示すように上部吸込ベル３１の下端側先端部３１ａの下面３１ｂと対応する位置（再排水開始水位ＷＬ３）まで上昇すると、流路３３の下端開口３３ｂが水で閉じられるので流路３３を介した空気の流入が停止し、かつ羽根車２４による揚水が再開して通常排水運転となる。
【００４６】
以上のように説明したポンプ１１では、上部吸込ベル３１の下端側先端部３１ａの下面３１ｂと対応する水位ＷＬ３まで水位が低下すると、羽根車２４からの逆流水が流路３３を通ってケーシング２２の内部から外部へ流れる。従って、この水位域では流路３３を介したケーシング２２内への空気の流入は生じない。また、下部吸込ベル３２の下端側先端部３２ａの下面３２ｂと対応する排水停止水位ＷＬ２まで水位が低下すると、下部吸込ベル３２から水面付近の空気が多量かつ瞬間的にケーシング２２内に吸い込まれて空気だまり６４が形成され、この空気だまり６４には、流路３３を介して空気が流入するのでエアロック運転が維持される。さらに、水位が上部吸込ベル３１の下端側先端部３１ａの下面３１ｂと対応する再排水開始水位ＷＬ３まで上昇すると、流路３３が水によって閉鎖されるのでケーシング２２内への空気の流入が停止し、排水が再開される。換言すれば、エアロック運転時には流路３３を介してケーシング２２内に空気が流入するが、エアロック運転への移行前後の水位域では流路３３は水で閉鎖されるので、ケーシング２２内への空気の流入はない。従って、ポンプ１１の運転状態は、通常排水運転とエアロック運転の２種類であり、エアロック運転と、通常排水運転が極めて短時間に繰り返されるハンチング運転も気水混合排水運転もない先行待機運転を実現することができる。
【００４７】
次に、上述したポンプ１１を複数使用した本発明にかかるポンプ設備１０において、揚水開始後に吸水槽２０の水位が低下する場合には、全てのポンプ１１Ａ〜１１Ｃについて、直前の最高水位での全てのポンプ１１Ａ〜１１Ｃの状態をそれぞれそのまま維持させる。
【００４８】
揚水開始後に吸水槽２０の水位がＷＬ２の高さより低くならない位置まで低下し、再度水位が上昇する場合には、吸水槽２０の水位が任意のポンプ１１Ｘに対して予め設定された排水開始水位より下方にあっても、直前の最高水位でのそのポンプ１１Ｘの状態を維持させている点を除いては、ポンプ設備１０の動作は前記説明と同様である。
【００４９】
揚水開始後に吸水槽２０の水位がＷＬ２の高さより低くなる位置まで低下し、再度水位が上昇する場合には、ＷＬ２の高さより低くならない吸水槽２０の水位までの低下及びＷＬ２の水位からの上昇は上述した通りである。また、吸水槽２０の水位がＷＬ２の高さより低くなり再度水位が上昇しても前記ポンプ１１の使用により、全てのポンプ１１Ａ〜１１Ｃが、同様に、上述したような通常排水運転又はエアロック運転のいずれかの運転を行うのみである。その結果、ポンプ１１にハンチング運転及び気水混合排水運転させることを回避できる。
【００５０】
また、本発明にかかるポンプ設備１０において、揚水開始後に吸水槽２０の水位が低下する場合、予め設定された水位に対応させてポンプ１１Ａ〜１１Ｃを順番に停止させてもよい。
【００５１】
本実施形態の立軸ポンプ設備１０には、以下の効果がある。
【００５２】
この構成よれば、複数の立軸ポンプ１１を備えるポンプ設備１０の各立軸ポンプ１１が、圧縮空気供給源からの圧縮空気をケーシング２２内部へ充填した状態での強制気中運転と、圧縮空気供給源からの圧縮空気をケーシング２２内部へ供給停止した状態での通常運転とを切替可能である。また、水位検出手段４６の検出する吸水槽２０内の水位の上昇に応じて、複数の立軸ポンプ１１を所望の順番で強制気中運転から通常運転に切り替わる。各立軸ポンプ１１内の水位は強制気中運転から通常運転への切り替えで調整できるので、吸水槽２０に水が急激に流入した場合でも、複数の立軸ポンプ１１（例えば、全ての立軸ポンプ１１）の羽根車２４が同時に水没して運転排水を開始することがなく、複数の立軸ポンプ１１は１台ずつ段階的に（順に）排水を開始する。吸水槽２０に水が急激に流入した場合でも、複数の立軸ポンプ１１の段階的な排水開始を実現できるので、駆動機構２８へ給電する電源設備に対して急激な負荷変動に起因する悪影響がない。
【００５３】
つまり、吸水槽２０に急激な水が流入した場合にも複数の立軸ポンプ１１の段階的な排水開始の実現により、個々の立軸ポンプ１１の駆動機構２８に給電する電源設備に対して急激な負荷変動に起因する悪影響が及ぶのを防止できる。
【００５４】
仮に複数の立軸ポンプ１１が吸水槽２０内の水位の上昇に応じて強制気中運転から通常運転に切り替わる順序が一定ないし不変であると、例えば最初に強制気中運転から通常運転に切り替わる立軸ポンプ（吸水槽２０内が低水位のときに強制気中運転から通常運転に切り替わる立軸ポンプ１１）は頻繁に排水を行うのに対し、最後に強制気中運転から通常排水運転に切り替わる立軸ポンプ１１（吸水槽２０内が高水位のときに強制気中運転から通常運転に切り替わる立軸ポンプ１１）は排水を実行する頻度が低くなる。その結果、最初に強制気中運転から通常運転に切り替わる立軸ポンプ１１の軸受２６，２７および羽根車２４などの部品の摩耗の進行は、他の立軸ポンプ１１と比較して著しくなる。つまり、片減りが起こる。しかし、強制気中運転から通常運転に切り替える順序を予め定められた期間ごとに並べ替えることで、ある一定期間での各立軸ポンプ１１の排水運転時間を均一化でき、片減りを解消できる。その結果、立軸ポンプ１１の交換の間隔を長くすることができ、手間とコストを抑えることができる。
【００５５】
つまり、各立軸ポンプ１１の排水運転時間を均一化できるので、立軸ポンプ１１の交換の間隔が長くなり、手間とコストを抑えることができる。
【００５６】
この構成によれば、複数の立軸ポンプ１１の吸込口及び羽根車２４の位置が同一であり、複数の立軸ポンプ１１として同一の仕様のものを使用できる。つまり、複数の立軸ポンプ１１の仕様を統一できる。従って、立軸ポンプ１１を個別に設計する必要がなくなり、ポンプ設備１０全体としてのコストを抑えることができる。
【００５７】
次に、ポンプ１１の軸受２６，２７及びその軸受２６，２７の軸受診断装置１４について説明する。
【００５８】
２つの軸受２６，２７は同一構造であるので、図１３及び図１４をさらに参照して軸受２７について説明する。軸受２７は両端開口の軸受ケーシング５１を備え、この軸受ケーシング５１がリブ２７ａに固定されている。軸受ケーシング５１内には、主軸２５の軸受方向に配列された２個の軸受体５２ａ，５２ｂを備えている。各軸受体５２ａ，５２ｂは軸受ケーシング５１の内周壁に固定された両端開口の円筒状のシェル５３と、このシェル５３の内周面側に取り付けられたセグメント状の複数の摺動体５４とを備えている。シェル５３は、例えばステンレス、銅合金、合成樹脂等からなる。また、摺動体５４は樹脂や金属材料からなる。軸受ケーシング５１の両端には軸受体５２ａ，５２ｂを内部に保持するための円環状の端部プレート５５ａ，５５ｂが取り付けられている。
【００５９】
軸受体５２ａ，５２ｂは主軸２５の軸線方向に間隔をあけて配置されているので、軸受ケーシング５１内には軸受体５２ａ，５２ｂ間に円筒状の空気室５６が形成されている。軸受ケーシング５１を貫通する空気孔５１ａが設けられており、この空気孔５１ａによって空気室５６が軸受２７の外部と連通している。
【００６０】
軸受診断装置１４は、ポンプ１１の軸受２７、送風用管路１７、検出用管路１８、流量計４３及び差圧計４４からなっている。
【００６１】
送風用管路１７は、空気タンク１２の出口から軸受２７の空気室５６に接続されている。送風用管路１７には、空気流量を検出するための流量計４３が設けられている。また、送風用管路１７には、逆止弁５８が設けられている。この逆止弁５８を開閉することで、送風用管路１７を連通又は遮断できる。
【００６２】
検出用管路１８は、流量計４３よりも空気タンク１２側で送風用管路１７の途中から分岐し、ポンプ１１の吐出エルボ２２ｃ内と接続している。検出用管路１８には、差圧計４４が設けられている。差圧計４４により空気タンク１２の空気供給圧とポンプ１１の吐出圧との差圧が検出される。
【００６３】
図１の制御装置１９は、逆止弁５８Ａ〜５８Ｃ等を制御する機能と、流量計４３Ａ〜４３Ｃ及び差圧計４４Ａ〜４４Ｃからの信号に基づいて無注水軸受２７Ａ〜２７Ｃの摺動体５４の異常発生を診断する機能もさらに有している。
【００６４】
続いて、本発明にかかるポンプ設備１０の軸受２７Ａ〜２７Ｃの異常検出の原理を説明する。コンプレッサ１３から供給される圧縮空気は送風用管路１７Ａ〜１７Ｃを介して軸受２７Ａ〜２７Ｃの空気室５６Ａ〜５６Ｃに供給される。空気室５６Ａ〜５６Ｃに供給された空気は、各摺動体５４と主軸２５の外周面との間の僅かな隙間及び互いに隣接する摺動体５４間の隙間５７ａ（以下、これらを併せて軸受２７Ａ〜２７Ｃと主軸２５Ａ〜２５Ｃとの間の隙間５７という。）を通ってケーシング２２内に流出し、吐出エルボ２２ｃへ排出される。この軸受２７Ａ〜２７Ｃと主軸２５Ａ〜２５Ｃとの間の隙間５７Ａ〜５７Ｃを流れる空気の流量は、流量計４３Ａ〜４３Ｃにより検出される送風用管路１７Ａ〜１７Ｃを流れる空気流量と対応している。一方、圧縮空気供給源１３から供給される圧縮空気供給圧とポンプ１１の吐出圧との差圧が差圧計４４により検出される。
【００６５】
ここで流量計４３Ａ〜４３Ｃにより検出される空気流量と差圧計４４により検出される差圧との間には、図１５に示すような関係がある。図１５において、ａ１は摺動体５４と主軸２５の隙間５７が設計値である場合、ａ２は摺動体５４の磨耗により摺動体５４と主軸２５の隙間５７がある程度拡大している場合、ａ３は摺動体５４の磨耗により摺動体５４と主軸２５の隙間５７が摺動体５４の交換を要する程度まで拡大している場合、ａ４は摺動体５４が破損している場合を示している。差圧が増加すると空気流量も増加する点はａ１〜ａ４のいずれの場合も同様であるが、差圧が同一の値である場合を比較するとａ４、ａ３、ａ２、ａ１の順で空気流量が大きい。従って、図１５のａ３に対応する空気流量を第１の閾値として設定しておけば、流量計４３Ａ〜４３Ｃによって計測された空気流量をこの第１の閾値と比較することで、交換を有する程度の摺動体５４の磨耗を判定することができる。また、図１５のａ４に対応する空気流量を第２の閾値に設定しておけば、流量計４３Ａ〜４３Ｃによって計測された空気流量をこの閾値と比較することで、摺動体５４の損傷を判定することができる。
【００６６】
例えば、軸受２７Ａについて磨耗や破損を診断する場合には、逆止弁５８Ａを開弁し、空気タンク１２Ａから送風用管路１７Ａを介して軸受２７Ａと主軸２５Ａの隙間５７Ａに圧縮された空気を導入しておく。そして、制御装置１９は、流量計４３Ａにより検出される送風用管路１７Ａを流れる空気量と、差圧計４４Ａにより検出される差圧とを比較する。図１５において、差圧計４４により検出される差圧がｄＰ１であるとき、制御装置１９は流量計４３Ａにより検出される空気流量が第１の閾値ＦＴＨ１を上回れば交換が必要な程度まで摺動体５４の磨耗が進行していると判定し、第２の閾値ＦＴＨ２を上回れば摺動体５４が破損していると判定する。
【００６７】
制御装置１９は、流量計４３Ａ〜４３Ｃにより検出される空気流量と差圧計４４Ａ〜４４Ｃにより検出される差圧に基づいて軸受２７Ａ〜２７Ｃの異常発生を判定するので、温度センサで検出した軸受温度や、振動センサで検出した振動に基づいて間接的に異常発生を判定する場合と比較して、正確に判定が可能となる。詳細には、温度センサとして熱電対を使用すると断線による異常信号の発生や故障の可能性が高いが、流量計４３Ａ〜４３Ｃと差圧計４４Ａ〜４４Ｃを使用することで異常信号発生や故障の可能性を低減することができる。
【００６８】
図１６はポンプ１１の流量と吐出圧（揚程）の関係（Ｈ−Ｑ曲線）を示している。Ｆ１以上の流量域は、吸水槽２０内の水位が羽根車２４より上方にある通常排水運転状態である。この通常排水運転状態では、吸水槽２０内から吸い上げられた水のみが吐出エルボ２２ｃから吐出される。流量及び吐出圧の両方が零である点ｂ０はいわゆるエアロック運転であり、ケーシング２２内の羽根車２４より下方の領域に空気だまりが形成され、羽根車２４より上方の領域には水柱が形成される。このエアロック運転状態では空気だまりから水柱へ気泡が上昇するので、激しい振動が発生する。Ｆ１未満の流量域は吸水槽２０内の水位が羽根車２４にまで達しない気水混合運転状態であるが、上述したように本発明にかかるポンプ設備１０のポンプ１１は、気水混合運転状態を回避できる。
【００６９】
前記エアロック運転状態では、軸受２７Ａ〜２７Ｃに異常が発生しているか否かにかかわらず気体の混入により振動が発生するので、振動センサでは軸受の異常を正確に判定することは困難である。しかし、本実施形態では、差圧計４４Ａ〜４４Ｃにより計測された差圧と流量計４３Ａ〜４３Ｃにより検出された空気流量とに基づいて異常を判定するので、激しい振動の発生しているエアロック運転状態であっても、軸受２７Ａ〜２７Ｃの異常を正確に判定することができる。また、送風用管路１７を通じて圧縮空気を送風することにより、軸受２７Ａ〜２７Ｃの冷却及び清掃をすることもできる。
【００７０】
図１６を参照すると、点ｂ１は通常排水運転状態でありポンプ１１の吐出圧はＰ１である。このときの空気供給圧ＣＰ１は、吐出圧Ｐ１よりも所望の差圧ｄＰの分だけ大きく設定する必要がある。従って、制御装置１９はポンプ１１の吐出圧に応じて圧縮空気供給源１３からの空気供給圧を調整することが好ましい。例えば、制御装置１９は、差圧計４４の検出する差圧が常に一定となるように、圧縮空気供給源１３からの空気供給圧を調整する。
【００７１】
これまで本発明を実施形態にしたがって説明してきたが、本発明は実施形態のものに限定されず、種々の変形が可能である。例えば、吸水槽２０の水位がＷＬ６以上になり、ポンプ１１Ａ〜１１Ｃに加えてさらに別のポンプが必要となることが想定される場合には、予め所望の台数のポンプを増設しておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明にかかるポンプ設備を示す図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】ポンプの流量−揚程曲線を示す図。
【図４】吸水槽の水位がＷＬ３に到達したときのポンプ設備の状態を示す図。
【図５】吸水槽の水位がＷＬ４に到達したときのポンプ設備の状態を示す図。
【図６】吸水槽の水位がＷＬ５に到達したときのポンプ設備の状態を示す図。
【図７】吸水槽の水位がＷＬ６に到達したときのポンプ設備の状態を示す図。
【図８】立軸ポンプの運転状態の推移を示す概略図。
【図９】定格運転域での上部及び下部吸込ベル中の水の流れを示す部分断面図。
【図１０】過大流量域での上部及び下部吸込ベル中の水の流れを示す部分断面図。
【図１１】部分流量域での上部及び下部吸込ベル中の水の流れを示す部分断面図。
【図１２】エアロック運転時の上部及び下部吸込ベルにおける空気の流れを示す部分断面図。
【図１３】無注水軸受を示す縦断面図。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線での断面図。
【図１５】差圧と空気流量の関係を概略的に示す線図。
【図１６】立軸ポンプの流量と吐出圧の関係を概略的に示す線図。
【符号の説明】
【００７３】
１０  ポンプ設備
１１  立軸ポンプ
１２  空気タンク
１３  圧縮空気供給源
１４  軸受診断装置
１５  圧縮空気供給管路
１６  圧縮空気充填管路
１７  送風用管路
１８  検出用管路
１９  制御装置
２０  吸水槽
２２  ケーシング
２２ａ  揚水管
２２ｂ  ポンプケーシング
２２ｃ  吐出エルボ
２３  吐出管
２４  羽根車
２５  主軸
２６，２７  軸受（軸受手段）
２６ａ，２７ａ  リブ
２８  駆動機構
２９  吐出弁
３１  上部吸込ベル
３１ａ，３２ａ  下端側先端部
３１ｂ，３２ｂ  下面
３２  下部吸込ベル
３３  流路
３３ａ  上端側開口
３３ｂ  下端側開口
３５  リブ
３６  貫通孔
３７  制御弁
３８  貫通孔
３９  逆止弁
４３  流量計
４４  差圧計
４６  水位計（水位検出手段）
５１  軸受ケーシング
５１ａ  空気孔
５２ａ，５２ｂ軸受体
５３  シェル
５４  摺動体
５５ａ，５５ｂ  端部プレート
５６  空気室
５８  逆止弁
６４  空気だまり
６５  水柱
【図１】
2010138876.tif 000003
【図２】
2010138876.tif 000004
【図３】
2010138876.tif 000005
【図４】
2010138876.tif 000006
【図５】
2010138876.tif 000007
【図６】
2010138876.tif 000008
【図７】
2010138876.tif 000009
【図８】
2010138876.tif 000010
【図９】
2010138876.tif 000011
【図１０】
2010138876.tif 000012
【図１１】
2010138876.tif 000013
【図１２】
2010138876.tif 000014
【図１３】
2010138876.tif 000015
【図１４】
2010138876.tif 000016
【図１５】
2010138876.tif 000017
【図１６】
2010138876.tif 000018