(57)【要約】【課題】ポンプの吸い込み性能を損なうことなく、吸込水槽での有害な水中渦の発生を効果的に抑制し、かつ施工面にも優れたポンプを提供する。【解決手段】ポンプ２０は、吸込ベルマウス２２の下部に固定された水中渦抑制装置４０を備える。水中渦抑制装置４０は、吸込ベルマウス２２から下方に向かって突出した少なくとも２つの第１の水中渦抑制板５０と、吸込ベルマウス２２から下方に向かって突出した少なくとも１つの第２の水中渦抑制板６０とを備える。２つの第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０は、吸込ベルマウス２２の中心側領域から、吸込ベルマウス２２の半径方向外側に向かって延びており、２つの第１の水中渦抑制板５０のそれぞれは、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’を通る、吸込水槽１内の水の流れ方向と平行な基準線ＲＬに対して、水の流れ方向の上流側から見て９０°〜１３５°の角度で傾いている。【選択図】図１
2019132150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込水槽内の水を揚水するポンプにおいて、
主軸と、
前記主軸に固定された羽根車と、
下方に開口した吸込ベルマウスを有し、内部に前記羽根車を収容したポンプケーシングと、
前記吸込ベルマウスの下部に固定された水中渦抑制装置を備え、
前記水中渦抑制装置は、
前記吸込ベルマウスから下方に向かって突出した少なくとも２つの第１の水中渦抑制板と、
前記吸込ベルマウスから下方に向かって突出した少なくとも１つの第２の水中渦抑制板とを備え、
前記少なくとも２つの第１の水中渦抑制板および前記少なくとも１つの第２の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスの中心側領域から、前記吸込ベルマウスの半径方向外側に向かって延びており、
前記少なくとも２つの第１の水中渦抑制板のそれぞれは、前記吸込ベルマウスの軸心を通る、前記吸込水槽内の水の流れ方向と平行な基準線に対して、前記水の流れ方向の上流側から見て９０°〜１３５°の角度で傾いており、
前記少なくとも２つの第１の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスの下端から半径方向外側に張り出しており、
前記水中渦抑制装置の全体は、前記吸込ベルマウスの軸心から見たときに、ポンプ据付床に形成された開口の内側に位置していることを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記第１の水中渦抑制板は、その外側端部から水平方向に延びる横スリットを有することを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記水中渦抑制装置は、前記第１の水中渦抑制板から前記水の流れ方向の上流側または下流側に延びる第３の水中渦抑制板をさらに備えており、
前記第３の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスよりも半径方向外側に位置していることを特徴とする請求項１または２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記第３の水中渦抑制板は、その外側端部から水平方向に延びる横スリットを有することを特徴とする請求項３に記載のポンプ。
【請求項５】
前記第３の水中渦抑制板は、前記第１の水中渦抑制板の外側端部に接続されていることを特徴とする請求項３または４に記載のポンプ。
【請求項６】
前記第１の水中渦抑制板は、その下端から上方に延びる少なくとも１つの縦スリットを有することを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項７】
前記水中渦抑制装置は、前記第１の水中渦抑制板から前記水の流れ方向の上流側または下流側に延びる第３の水中渦抑制板をさらに備えており、前記第３の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスよりも半径方向外側に位置していることを特徴とする請求項６に記載のポンプ。
【請求項８】
前記水中渦抑制装置は、鉛直方向に延びる鉛直パイプをさらに備え、
前記鉛直パイプは、前記第１の水中渦抑制板の外側端部に固定されていることを特徴とする請求項６に記載のポンプ。
【請求項９】
前記水中渦抑制装置は、円弧状の２つの遮蔽板をさらに備え、
前記２つの遮蔽板の内面は、前記吸込ベルマウスの下端の外周面に沿って湾曲しており、
前記２つの遮蔽板の内面は、前記２つの第１の水中渦抑制板の外側端部にそれぞれ固定されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項１０】
吸込水槽内の水を揚水するポンプにおいて、
主軸と、
前記主軸に固定された羽根車と、
下方に開口した吸込ベルマウスを有し、内部に前記羽根車を収容したポンプケーシングと、
前記吸込ベルマウスの下部に固定された水中渦抑制装置を備え、
前記水中渦抑制装置は、
前記吸込ベルマウスから下方に向かって突出した少なくとも２つの第１の水中渦抑制板と、
前記吸込ベルマウスから下方に向かって突出した少なくとも１つの第２の水中渦抑制板と、
複数の水平パイプを備え、
前記少なくとも２つの第１の水中渦抑制板および前記少なくとも１つの第２の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスの中心側領域から、前記吸込ベルマウスの半径方向外側に向かって延びており、
前記少なくとも２つの第１の水中渦抑制板のそれぞれは、前記吸込ベルマウスの軸心を通る、前記吸込水槽内の水の流れ方向と平行な基準線に対して、前記水の流れ方向の上流側から見て９０°〜１３５°の角度で傾いており、
前記複数の水平パイプは、前記吸込ベルマウスの半径方向に延び、かつそれぞれ一定の間隔を空けて縦方向に沿って配列されており、
前記複数の水平パイプは、前記第１の水中渦抑制板の外側端部に固定されており、
前記水中渦抑制装置の全体は、前記吸込ベルマウスの軸心から見たときに、ポンプ据付床に形成された開口の内側に位置していることを特徴とするポンプ。
【請求項１１】
前記複数の水平パイプの端部は、前記水の流れ方向の上流側または下流側に向かって折れ曲がっていることを特徴とする請求項１０に記載のポンプ。
【請求項１２】
吸込水槽内の水を揚水するポンプにおいて、
主軸と、
前記主軸に固定された羽根車と、
下方に開口した吸込ベルマウスを有し、内部に前記羽根車を収容したポンプケーシングと、
前記吸込ベルマウスの下部に固定された水中渦抑制装置を備え、
前記水中渦抑制装置は、
前記吸込ベルマウスから下方に向かって突出した２つの第１の水中渦抑制板と、
前記吸込ベルマウスから下方に向かって突出した２つの第２の水中渦抑制板とを備え、
前記２つの第１の水中渦抑制板および前記２つの第２の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスの内側から、前記吸込ベルマウスの外側に向かって延びており、
前記２つの第１の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスの下端から外側に張り出しており、
前記吸込ベルマウスの軸心から、前記２つの第１の水中渦抑制板と前記吸込ベルマウスの下端との交点まで延びる２つの直線のそれぞれは、前記吸込ベルマウスの軸心を通る、前記吸込水槽内の水の流れ方向と平行な基準線に対して前記水の流れ方向の上流側から見て、９０°〜１３５°の角度をなしており、
前記水中渦抑制装置の全体は、前記吸込ベルマウスの軸心から見たときに、ポンプ据付床に形成された開口の内側に位置していることを特徴とするポンプ。
【請求項１３】
前記２つの第１の水中渦抑制板は、前記基準線に対して垂直であることを特徴とする請求項１２に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸込水槽内の水を揚水する用途に使用されるポンプに関し、特に吸込水槽内に発生する水中渦を抑制する渦抑制装置を備えたポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
河川や下水などを排水するポンプ設備では、上流側の浸水対策対象区域流入水路などの経年的な不等沈下に伴い、ポンプの運転水位をより低くすることが求められている。また、近年のゲリラ豪雨のような突発的な降雨の対策として、ポンプの揚水能力の向上も求められている。
【０００３】
しかしながら、ポンプの吸込口においては、水位の低下（水面が吸込口に近くなる）に伴い、吸込水槽内の水の自由表面に渦が発生することがある。その渦がポンプに引き込まれると、空気吸込渦となり、ポンプ内部に空気が侵入することとなる。特に、水面からポンプの吸込口まで連続的に延びる連続渦は、ポンプの異常振動を引き起こす有害な空気吸込渦である。このような有害な空気吸込渦が発生すると、ポンプが激しく振動し故障するおそれがある。
【０００４】
そのため、このような空気を吸い込まないよう、ポンプの吸込口の位置を下げることが従来から行われているが、吸込口が吸込水槽の底面に近づくと、吸込水槽の底面や側壁からの水中渦が発生し易くなる。また、ポンプの揚水能力の向上に伴い、吸込水槽内の水の流速が速くなることによっても水中渦が発生し易くなる。特に、渦の中心に空洞を形成する水中渦は、有害な水中渦である。このような有害な水中渦が発生すると、ポンプが激しく振動し故障するおそれがある。
【０００５】
このような水中渦抑制対策として、渦流防止構造体を設置したり（特許文献１参照）、水平方向に開口する吸い込み筒をポンプの吸込口に接続する（特許文献２参照）などの種々の試みがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０３−１５６２００号公報
【特許文献２】特開２０００−９７１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、上述の水中渦を防止するために、吸込水槽の底面にブロック体などの構造体を設けることが提案されている。しかしながら、土木躯体である吸込水槽に上述のような構造体を設置すると、コストが上昇するだけでなく、上述の構造体の吸込水槽への締結が必要となり、強度上の問題や工事条件（費用や工期）の問題が生じることがある。さらに、水質の悪い水を取り扱う場合には、吸込水槽の底面に土砂などが溜まることがある。その結果、底面に設置された上記構造体が埋まってしまい、渦防止機能が発揮されないという問題がある。
【０００８】
特許文献２においては、吸込口を筒体で覆う構造であるため、ポンプの吸い込み損失が大きくなる。つまり、配管損失または効率低下をもたらし、ポンプの排水性能を低下させるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、ポンプの吸い込み性能を損なうことなく、吸込水槽での有害な水中渦の発生を効果的に抑制し、かつ施工面にも優れたポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、吸込水槽内の水を揚水するポンプにおいて、主軸と、前記主軸に固定された羽根車と、下方に開口した吸込ベルマウスを有し、内部に前記羽根車を収容したポンプケーシングと、前記吸込ベルマウスの下部に固定された水中渦抑制装置を備え、前記水中渦抑制装置は、前記吸込ベルマウスから下方に向かって突出した少なくとも２つの第１の水中渦抑制板と、前記吸込ベルマウスから下方に向かって突出した少なくとも１つの第２の水中渦抑制板とを備え、前記少なくとも２つの第１の水中渦抑制板および少なくとも１つの前記第２の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスの中心側領域から、前記吸込ベルマウスの半径方向外側に向かって延びており、前記少なくとも２つの第１の水中渦抑制板のそれぞれは、前記吸込ベルマウスの軸心を通る、前記吸込水槽内の水の流れ方向と平行な基準線に対して、前記水の流れ方向の上流側から見て９０°〜１３５°の角度で傾いており、前記少なくとも２つの第１の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスの下端から半径方向外側に張り出しており、前記水中渦抑制装置の全体は、前記吸込ベルマウスの軸心から見たときに、ポンプ据付床に形成された開口の内側に位置していることを特徴とするポンプである。
【００１１】
本発明の好ましい態様は、前記第１の水中渦抑制板は、その外側端部から水平方向に延びる横スリットを有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記水中渦抑制装置は、前記第１の水中渦抑制板から前記水の流れ方向の上流側または下流側に延びる第３の水中渦抑制板をさらに備えており、前記第３の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスよりも半径方向外側に位置していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第３の水中渦抑制板は、その外側端部から水平方向に延びる横スリットを有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第３の水中渦抑制板は、前記第１の水中渦抑制板の外側端部に接続されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第１の水中渦抑制板は、その下端から上方に延びる少なくとも１つの縦スリットを有することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記水中渦抑制装置は、前記第１の水中渦抑制板から前記水の流れ方向の上流側または下流側に延びる第３の水中渦抑制板をさらに備えており、前記第３の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスよりも半径方向外側に位置していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記水中渦抑制装置は、鉛直方向に延びる鉛直パイプをさらに備え、前記鉛直パイプは、前記第１の水中渦抑制板の外側端部に固定されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記水中渦抑制装置は、円弧状の２つの遮蔽板をさらに備え、前記２つの遮蔽板の内面は、前記吸込ベルマウスの下端の外周面に沿って湾曲しており、前記２つの遮蔽板の内面は、前記２つの第１の水中渦抑制板の外側端部にそれぞれ固定されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一態様は、吸込水槽内の水を揚水するポンプにおいて、主軸と、前記主軸に固定された羽根車と、下方に開口した吸込ベルマウスを有し、内部に前記羽根車を収容したポンプケーシングと、前記吸込ベルマウスの下部に固定された水中渦抑制装置を備え、前記水中渦抑制装置は、前記吸込ベルマウスから下方に向かって突出した少なくとも２つの第１の水中渦抑制板と、前記吸込ベルマウスから下方に向かって突出した少なくとも１つの第２の水中渦抑制板と、複数の水平パイプを備え、前記少なくとも２つの第１の水中渦抑制板および前記少なくとも１つの第２の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスの中心側領域から、前記吸込ベルマウスの半径方向外側に向かって延びており、前記少なくとも２つの第１の水中渦抑制板のそれぞれは、前記吸込ベルマウスの軸心を通る、前記吸込水槽内の水の流れ方向と平行な基準線に対して、前記水の流れ方向の上流側から見て９０°〜１３５°の角度で傾いており、前記複数の水平パイプは、前記吸込ベルマウスの半径方向に延び、かつそれぞれ一定の間隔を空けて縦方向に沿って配列されており、前記複数の水平パイプは、前記第１の水中渦抑制板の外側端部に固定されており、前記水中渦抑制装置の全体は、前記吸込ベルマウスの軸心から見たときに、ポンプ据付床に形成された開口の内側に位置していることを特徴とするポンプである。
【００１３】
本発明の好ましい態様は、前記複数の水平パイプの端部は、前記水の流れ方向の上流側または下流側に向かって折れ曲がっていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の一態様は、吸込水槽内の水を揚水するポンプにおいて、主軸と、前記主軸に固定された羽根車と、下方に開口した吸込ベルマウスを有し、内部に前記羽根車を収容したポンプケーシングと、前記吸込ベルマウスの下部に固定された水中渦抑制装置を備え、前記水中渦抑制装置は、前記吸込ベルマウスから下方に向かって突出した２つの第１の水中渦抑制板と、前記吸込ベルマウスから下方に向かって突出した２つの第２の水中渦抑制板とを備え、前記２つの第１の水中渦抑制板および前記２つの第２の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスの内側から、前記吸込ベルマウスの外側に向かって延びており、前記２つの第１の水中渦抑制板は、前記吸込ベルマウスの下端から外側に張り出しており、前記吸込ベルマウスの軸心から、前記２つの第１の水中渦抑制板と前記吸込ベルマウスの下端との交点まで延びる２つの直線のそれぞれは、前記吸込ベルマウスの軸心を通る、前記吸込水槽内の水の流れ方向と平行な基準線に対して前記水の流れ方向の上流側から見て、９０°〜１３５°の角度をなしており、前記水中渦抑制装置の全体は、前記吸込ベルマウスの軸心から見たときに、ポンプ据付床に形成された開口の内側に位置していることを特徴とするポンプである。
【００１５】
本発明の好ましい態様は、前記２つの第１の水中渦抑制板は、前記基準線に対して垂直であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上述した水中渦抑制装置は、吸い込み損失をほとんどもたらさないので、ポンプの揚水能力を低下させることなく、水中渦を抑制することができる。また、水中渦抑制装置は、ポンプケーシングに設置されるので、水中渦抑制装置の吸込水槽への締結は不要であり、施工面にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】水中渦抑制装置を備えたポンプの一実施形態を示す模式図である。
【図２】吸込水槽内に発生する水中渦を示す模式図である。
【図３】図２に示す水中渦を上から見た図である。
【図４】ポンプ口径に関連付けられた各寸法の例を示す図である。
【図５】図４に示すポンプと吸込水槽を上から見た図である。
【図６】水中渦抑制装置を示す側面図である。
【図７】図６に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図８】水中渦抑制装置の他の実施形態を示す側面図である。
【図９】図８に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図１０】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図１１】図１０に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図１２】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図１３】図１２に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図１４】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図１５】図１４に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図１６】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図１７】図１６に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図１８】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図１９】図１８に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図２０】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図２１】図２０に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図２２】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図２３】図２２に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図２４】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図２５】図２４に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図２６】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図２７】図２６に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図２８】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図２９】図２８に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図３０】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図３１】図３０に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図３２】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図３３】図３２に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図３４】水中渦抑制装置のさらに他の実施形態を示す側面図である。
【図３５】図３４に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【図３６】ポンプの他の実施形態を示す模式図である。
【図３７】図３６に示す水中渦抑制装置を示す側面図である。
【図３８】図３７に示す水中渦抑制装置を下から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態は立軸ポンプに関するものであるが、本発明はこれらの実施形態に限らず、横軸ポンプにも使用することができる。さらに本発明は、コラムパイプ式の水中ポンプにも使用することができる。図１は、水中渦抑制装置を備えたポンプの一実施形態を示す模式図である。図１に示すように、ポンプ２０は、鉛直方向に延びる主軸３２と、主軸３２に固定された羽根車３１と、内部に羽根車３１を収容するポンプケーシング２７と、ポンプケーシング２７の上端に接続された揚水管２８と、揚水管２８の上端に接続された吐出曲管３０とを備えている。ポンプケーシング２７は、揚水管２８によって吸込水槽１内に吊り下げられている。ポンプケーシング２７は、吸込ベルマウス２２と、インペラケーシング２１と、吐出ボウル２４とを備える。吐出ボウル２４の上端は、揚水管２８の下端に接続されている。吸込ベルマウス２２は、下方に開口した吸込口２２ａを有している。吸込ベルマウス２２の上端はインペラケーシング２１の下端に接続されている。羽根車３１は、インペラケーシング２１および吐出ボウル２４内に収容されている。
【００１９】
揚水管２８は、吸込水槽１の上壁を構成するポンプ据付床２に形成された開口５を通して下方に延びている。揚水管２８の上端には吊り下げ管３３が固定されている。吊り下げ管３３は、ポンプ据付床２に設置されたポンプベース３５に固定されている。揚水管２８は、吊り下げ管３３およびポンプベース３５を介してポンプ据付床２に固定されている。主軸３２は、吐出曲管３０、揚水管２８、およびポンプケーシング２７を通って鉛直方向に延びており、その下端は、ポンプケーシング２７内に位置している。
【００２０】
主軸３２は、外軸受４５および水中軸受４１によって回転可能に支持されている。外軸受４５は、吐出曲管３０の上部に固定され、主軸３２の上部を支持している。水中軸受４１は、吐出ボウル２４内に収容され、主軸３２の下部を支持している。吐出ボウル２４の内部には内側ボウル２５が配置されており、内側ボウル２５は、複数のガイドベーン３７によって吐出ボウル２４に連結されている。水中軸受４１は、支持部材４１ａを介して内側ボウル２５の内周面に固定されている。
【００２１】
主軸３２は吐出曲管３０から上方に突出して、図示しない原動機（例えばモータ）に連結されている。この原動機により主軸３２および羽根車３１が回転するように構成されている。複数のガイドベーン３７は、羽根車３１の上方（吐出側）に配置されている。吐出ボウル２４の内周面と内側ボウル２５の外周面との間には水の流路が形成されている。羽根車３１が回転すると、吸込水槽１内の水が吸込ベルマウス２２の吸込口２２ａから吸い込まれる。水は、羽根車３１の回転により、吐出ボウル２４、揚水管２８、吐出曲管３０を通って図示しない吐出配管に移送される。
【００２２】
ポンプ２０は、水中渦を抑制する水中渦抑制装置４０をさらに備えている。水中渦抑制装置４０は、吸込ベルマウス２２の下部に固定されている。本実施形態では、水中渦抑制装置４０は、羽根車３１の下方に配置されている。水中渦抑制装置４０は、複数の第１の水中渦抑制板５０、第２の水中渦抑制板６０、および複数の第３の水中渦抑制板７０を備えている。図１では、複数の第１の水中渦抑制板５０のうちの１つのみが図示されており、複数の第３の水中渦抑制板７０のうちの１つのみが表示されている。
【００２３】
第１の水中渦抑制板５０、第２の水中渦抑制板６０、および第３の水中渦抑制板７０は平板状の部材である。第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０は、吸込ベルマウス２２の下部に固定されており、吸込ベルマウス２２から下方に向かって突出している。本実施形態では、第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０の上端は、吸込ベルマウス２２の下端よりも高い位置にあり、かつ羽根車３１よりも低い位置にある。
【００２４】
図２は、吸込水槽１内に発生する水中渦を示す模式図であり、図３は、図２に示す水中渦を上から見た図である。図２では水中渦抑制装置４０は設けられていない。図２および図３に示すように、水中渦は、吸込水槽１の底面から発生する水中渦８と、吸込水槽１の側壁から発生する水中渦９および吸込水槽１の後壁から発生する水中渦１０から構成される。吸込水槽１内の水が吸込ベルマウス２２の吸込口２２ａから吸い込まれるときに、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の底面との間には旋回流が発生する。水中渦８は、この旋回流が発達することによって形成される。水中渦８は、吸込水槽１の底面から発生し、吸込ベルマウス２２の内側まで延びる。
【００２５】
吸込水槽１内の水が吸込ベルマウス２２の吸込口２２ａから吸い込まれるときに、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁および後壁との間にも旋回流が発生する。水中渦９，１０は、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁および後壁との間に発生する旋回流が発達することによって形成される。水中渦９，１０は、吸込水槽１の側壁および後壁から発生し、吸込ベルマウス２２の内側まで延びる。上述した水中渦８，９は、吸込ベルマウス２２が吸込水槽１の底面近くに位置しているときに発生しやすい。水中渦１０は、吸込水槽１の後壁が吸込ベルマウス２２に近い場合に発生しやすい。
【００２６】
図３に示すように、一般に水中渦９は、直線ＰＬ，ＰＬ’付近に発生することが多いことが知られている。直線ＰＬ，ＰＬ’は、基準線ＲＬに対して吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側から見て９０°〜１３５°の角度にあり、かつ吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’を通る直線である。基準線ＲＬは、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’を通る、吸込水槽１内の水の流れ方向と平行な直線である。図３に示す直線ＰＬ，ＰＬ’は、基準線ＲＬに対して吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側から見て１２０°の角度にあり、かつ吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’を通る直線である。
【００２７】
図４は、ポンプ口径に関連付けられた各寸法の例を示す図であり、図５は、図４に示すポンプ２０と吸込水槽１を上から見た図である。図４に示すように、ポンプ口径（本実施形態ではポンプケーシング２７の吐出し側の口径）をｄとすると、吸込ベルマウス２２の下端（すなわちポンプケーシング２７の下端）から吸込水槽１の底面までの距離は、０．５ｄ以上であり、一例として０．７５ｄ〜１．０ｄの範囲内である。ポンプ２０の中心（主軸３２の軸心Ｏ）から吸込水槽１の後壁までの距離は１．５ｄ以下である。開口５の直径は、ポンプ口径ｄによって概ね決まる値であるが、一実施形態では１．６ｄ〜２．１ｄの範囲内である。図５に示すように、吸込水槽１の水路幅は一般に３．０ｄ程度である。これらの寸法で設計した場合、水中渦抑止効果としてポンプ２０が運転可能な吸込水槽１の最低水位ＬＷＬは、従来のポンプに比べて、０．５ｄ〜０．９ｄ程度低くすることができる。
【００２８】
図６は、水中渦抑制装置４０を示す側面図であり、図７は、図６に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。本実施形態では、複数の第１の水中渦抑制板５０は、２つの第１の水中渦抑制板５０であり、複数の第３の水中渦抑制板７０は、２つの第３の水中渦抑制板７０である。第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０の吸込ベルマウス２２の下端からの突出量は、ｈ１で表されている。第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０は鉛直方向下向きに延びている。
【００２９】
２つの第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０は、吸込ベルマウス２２の中心側領域から、吸込ベルマウス２２の半径方向外側に向かって延びている。本実施形態では、２つの第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０は、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’から吸込ベルマウス２２の半径方向外側に向かって延びている。２つの第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０の一端（内側端部）は、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’上で互いに固定されている。本実施形態では、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’は、主軸３２（図１参照）の軸心Ｏに相当する。
【００３０】
第１の水中渦抑制板５０は、吸込ベルマウス２２の下端から半径方向外側に張り出している。第１の水中渦抑制板５０の他端（外側端部）は、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’から見たときに、吸込ベルマウス２２の半径方向外側かつポンプ据付床２の開口５の内側に位置している。第２の水中渦抑制板６０は、吸込ベルマウス２２の下端まで延びており、その他端（外側端部）は、吸込ベルマウス２２の下端から鉛直方向下向きに延びている。第１の水中渦抑制板５０の水平方向の長さＬ１は、吸込ベルマウス２２の下端の半径よりも長く、ポンプ据付床２の開口５の半径よりも短い。第２の水中渦抑制板６０の水平方向の長さＬ２は、吸込ベルマウス２２の下端の半径と同程度である。
【００３１】
２つの第１の水中渦抑制板５０は、基準線ＲＬに関して対称に配置されている。２つの第１の水中渦抑制板５０のうちの１つは、基準線ＲＬに対して、吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側から見てθ１の角度で傾いている。２つの第１の水中渦抑制板５０のうちの他の１つは、基準線ＲＬに対して、吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側から見てθ２の角度で傾いている。第２の水中渦抑制板６０は、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’から見て、吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側の基準線ＲＬ上に配置されている。本実施形態では、角度θ１およびθ２は１２０°である。
【００３２】
第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０は、吸込水槽１内の水が吸込ベルマウス２２の吸込口２２ａから吸い込まれるときに、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の底面との間に発生する旋回流を妨害し、この旋回流の勢いを弱めることができる。結果として、このような第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０を備えた水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面から発生する水中渦８を抑制することができる。このようにして、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００３３】
水中渦８を抑制する観点からは、第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０はある程度の高さを有する必要がある。具体的には、第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０の吸込ベルマウス２２の下端からの突出量ｈ１は、ポンプ口径をｄとすると、０．１ｄ〜０．７ｄの範囲内とされる。
【００３４】
上述のように、第１の水中渦抑制板５０は、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’から半径方向外側に延びており、かつ基準線ＲＬに対して、吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側から見て１２０°の角度で傾いている。上述のように水中渦９は、図３に示す直線ＰＬ，ＰＬ’付近に発生することが多いことが知られている。さらに第１の水中渦抑制板５０は、吸込ベルマウス２２の下端から半径方向外側に張り出しているため、第１の水中渦抑制板５０は、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流を妨害し、この旋回流の勢いを弱めることができる。結果として、このような第１の水中渦抑制板５０を備えた水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の側壁から発生する水中渦９を抑制することができる。このようにして、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００３５】
本実施形態では、角度θ１およびθ２は１２０°であるが、角度θ１およびθ２は１２０°に限定されず、水槽流れの偏流状況によって９０°〜１３５°の範囲内で選択してもよい。この場合も、第１の水中渦抑制板５０は、吸込水槽１の側壁から発生する水中渦９を抑制することができる。
【００３６】
本実施形態の第１の水中渦抑制板５０は、その外側端部から水平方向に延びる横スリット５３を有している。吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流は、横スリット５３を通ることによって、その勢いをさらに弱められる。結果として、このような横スリット５３を備えた第１の水中渦抑制板５０は、吸込水槽１の側壁から発生する水中渦９をさらに抑制することができる。
【００３７】
２つの第３の水中渦抑制板７０は、２つの第１の水中渦抑制板５０からそれぞれ吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側に延びている。第３の水中渦抑制板７０は、吸込ベルマウス２２よりも半径方向外側に位置している。具体的には、第３の水中渦抑制板７０は、第１の水中渦抑制板５０の外側端部に接続されており、第３の水中渦抑制板７０は、第１の水中渦抑制板５０の外側端部から吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側に延びている。第３の水中渦抑制板７０は、第１の水中渦抑制板５０に対して垂直に配置されている。第３の水中渦抑制板７０の高さ（第３の水中渦抑制板７０の鉛直方向の長さ）は、第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０の吸込ベルマウス２２の下端からの突出量ｈ１と等しい。
【００３８】
このような第３の水中渦抑制板７０も、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流を妨害し、この旋回流の勢いを弱めることができる。結果として、このような第３の水中渦抑制板７０を備えた水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の側壁から発生する水中渦９をさらに抑制することができる。
【００３９】
第３の水中渦抑制板７０は、その外側端部から水平方向に延びる横スリット７３を有している。吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流は、横スリット７３を通ることによって、その勢いをさらに弱められる。結果として、このような横スリット７３を備えた第３の水中渦抑制板７０は、吸込水槽１の側壁から発生する水中渦９をさらに抑制することができる。
【００４０】
本実施形態では、水中渦抑制装置４０は、２つの第１の水中渦抑制板５０を備えているが、第１の水中渦抑制板５０の数は本実施形態に限定されない。一実施形態では、水中渦抑制装置４０は、３つ以上の第１の水中渦抑制板５０を備えていてもよい。また、本実施形態では、水中渦抑制装置４０は、１つの第２の水中渦抑制板６０を備えているが、第２の水中渦抑制板６０の数は本実施形態に限定されない。一実施形態では、水中渦抑制装置４０は、２つ以上の第２の水中渦抑制板６０を備えていてもよい。さらに一実施形態では、第３の水中渦抑制板７０は、第１の水中渦抑制板５０と一体に形成されてもよい。さらに一実施形態では、第３の水中渦抑制板７０は、第１の水中渦抑制板５０からそれぞれ吸込水槽１内の水の流れ方向の下流側に延びていてもよい。
【００４１】
図８は、水中渦抑制装置４０の他の実施形態を示す側面図であり、図９は図８に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の第１の水中渦抑制板５０は、横スリット５３を有していない。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。一実施形態では、第３の水中渦抑制板７０は、横スリット７３を有していなくてもよい。
【００４２】
図１０は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図１１は図１０に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の水中渦抑制装置４０は、第３の水中渦抑制板７０を備えておらず、第１の水中渦抑制板５０は、横スリット５３を有していない。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００４３】
図１２は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図１３は図１２に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の水中渦抑制装置４０は、第３の水中渦抑制板７０を備えていない。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００４４】
図１４は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図１５は図１４に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の水中渦抑制装置４０は、２つの第１の水中渦抑制板５０および２つの第２の水中渦抑制板６０を備えている。
【００４５】
２つの第１の水中渦抑制板５０は、基準線ＲＬに関して対称に配置されている。本実施形態では、角度θ１およびθ２は１３５°である。２つの第２の水中渦抑制板６０は、基準線ＲＬに関して対称に配置されており、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’から見たときに、吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側に配置されている。図１５に示すように、本実施形態では、２つの第１の水中渦抑制板５０および２つの第２の水中渦抑制板６０が、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’の周りに９０°の角度で等間隔に配列されており、２つの第１の水中渦抑制板５０および２つの第２の水中渦抑制板６０の内側端部は、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’上で互いに固定されている。
【００４６】
本実施形態の水中渦抑制装置４０は、第３の水中渦抑制板７０を備えていない。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００４７】
図１６は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図１７は図１６に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の第３の水中渦抑制板７０は、第１の水中渦抑制板５０の表面に接続されており、第３の水中渦抑制板７０は、第１の水中渦抑制板５０の表面から吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側に延びている。第３の水中渦抑制板７０は、吸込ベルマウス２２よりも半径方向外側に位置している。第３の水中渦抑制板７０は、第１の水中渦抑制板５０に対して垂直に配置されている。第３の水中渦抑制板７０は、その外側端部から水平方向に延びる横スリット７３を有している。
【００４８】
本実施形態の第１の水中渦抑制板５０は、横スリット５３を有していない。本実施形態においても、第３の水中渦抑制板７０は、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流を妨害し、この旋回流の勢いを弱めることができる。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。第３の水中渦抑制板７０の長さは、図１７に示す実施形態に限定されない。一実施形態では、第３の水中渦抑制板７０は、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’から見て、吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側まで延びていてもよい。さらに一実施形態では、水中渦抑制装置４０は、２つ以上の第２の水中渦抑制板６０を備えていてもよい。
【００４９】
図１８は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図１９は図１８に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１６および図１７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の第１の水中渦抑制板５０は、横スリット５３を有している。本実施形態においても、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流は、横スリット５３を通ることによって、その勢いを弱められる。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００５０】
図１８に示す第１の水中渦抑制板５０の横スリット５３は、図６に示す第１の水中渦抑制板５０の横スリット５３よりも短い。図１８に示すように、本実施形態の横スリット５３は、第１の水中渦抑制板５０の外側端部から第３の水中渦抑制板７０まで延びているが、横スリット５３の長さは本実施形態に限定されない。一実施形態では、横スリット５３は、第１の水中渦抑制板５０の外側端部から第３の水中渦抑制板７０を超えて内方に延びていてもよい。
【００５１】
図２０は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図２１は図２０に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の第３の水中渦抑制板７０は、Ｌ字型の水平断面形状を有している。第３の水中渦抑制板７０の一面が第１の水中渦抑制板５０の表面に固定されており、第３の水中渦抑制板７０の他の一面が第１の水中渦抑制板５０の外側端部から吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側に延びている。本実施形態の第３の水中渦抑制板７０は、横スリット７３を有していない。
【００５２】
本実施形態の第１の水中渦抑制板５０は、横スリット５３を有していない。本実施形態においても、第３の水中渦抑制板７０は、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流を妨害し、この旋回流の勢いを弱めることができる。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００５３】
図２２は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図２３は図２２に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の水中渦抑制装置４０は、第３の水中渦抑制板７０を備えておらず、第１の水中渦抑制板５０は、横スリット５３を有していない。本実施形態の第１の水中渦抑制板５０は、その下端から上方に延びる複数の縦スリット５５を有している。吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流は、縦スリット５５を通ることによって、その勢いを弱められる。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。縦スリット５５の数は本実施形態に限定されない。第１の水中渦抑制板５０は、１つの縦スリット５５を有していてもよく、２つ以上の縦スリット５５を有していてもよい。
【００５４】
図２４は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図２５は図２４に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の水中渦抑制装置４０は、第３の水中渦抑制板７０を備えておらず、第１の水中渦抑制板５０は、横スリット５３を有していない。本実施形態の水中渦抑制装置４０は、鉛直方向に延びる２つの鉛直パイプ５７をさらに備えており、第１の水中渦抑制板５０は、その下端から上方に延びる縦スリット５５を有している。２つの鉛直パイプ５７は、２つの第１の水中渦抑制板５０の外側端部にそれぞれ固定されている。
【００５５】
吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流は、縦スリット５５を通ることによって、その勢いを弱められる。さらに鉛直パイプ５７は、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流を妨害し、この旋回流の勢いを弱めることができる。結果として、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の側壁から発生する水中渦９を抑制することができる。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００５６】
本実施形態の第１の水中渦抑制板５０は、１つの縦スリット５５を有しているが、縦スリット５５の数は本実施形態に限定されない。第１の水中渦抑制板５０は、２つ以上の縦スリット５５を有していてもよい。
【００５７】
図２６は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図２７は図２６に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の第１の水中渦抑制板５０は、横スリット５３を有していない。第１の水中渦抑制板５０は、その下端から上方に延びる縦スリット５５を有している。
【００５８】
第３の水中渦抑制板７０は、第１の水中渦抑制板５０の外側端部に接続されている。第３の水中渦抑制板７０は、第１の水中渦抑制板５０の外側端部から吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側に延びている。第３の水中渦抑制板７０は、第１の水中渦抑制板５０に対して垂直に配置されている。本実施形態の第３の水中渦抑制板７０は、横スリット７３を有していない。
【００５９】
吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流は、縦スリット５５を通ることによって、その勢いを弱められる。さらに第３の水中渦抑制板７０は、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流を妨害し、この旋回流の勢いを弱めることができる。結果として、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の側壁から発生する水中渦９を抑制することができる。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００６０】
本実施形態の第１の水中渦抑制板５０は、１つの縦スリット５５を有しているが、縦スリット５５の数は本実施形態に限定されない。第１の水中渦抑制板５０は、２つ以上の縦スリット５５を有していてもよい。
【００６１】
図２８は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図２９は図２８に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の水中渦抑制装置４０は、２つの第１の水中渦抑制板５０、２つの第２の水中渦抑制板６０、および２つの遮蔽板８０を備えている。本実施形態の第１の水中渦抑制板５０は、横スリット５３を有していない。
【００６２】
２つの第２の水中渦抑制板６０は、基準線ＲＬに関して対称に配置されており、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’から見たときに、吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側に配置されている。２つの第１の水中渦抑制板５０および２つの第２の水中渦抑制板６０の内側端部は、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’上で互いに固定されている。
【００６３】
遮蔽板８０は、円弧状の形状を有している。より具体的には、遮蔽板８０は、円弧状の水平断面形状を有している。２つの遮蔽板８０は、鉛直方向に延びており、遮蔽板８０の内面は吸込ベルマウス２２の下端の外周面に沿って湾曲している。２つの遮蔽板８０の内面は、２つの第１の水中渦抑制板５０の外側端部にそれぞれ固定されている。遮蔽板８０は、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流を妨害し、この旋回流の勢いを弱めることができる。結果として、このような遮蔽板８０を備えた水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の側壁から発生する水中渦９を抑制することができる。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００６４】
図３０は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図３１は図３０に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の水中渦抑制装置４０は、２つの第１の水中渦抑制板５０、２つの第２の水中渦抑制板６０、および複数の水平パイプ５８を備えている。
【００６５】
２つの第２の水中渦抑制板６０のうちの１つは、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’から見て、吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側の基準線ＲＬ上に配置されている。２つの第２の水中渦抑制板６０のうちの他の１つは、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’から見て、吸込水槽１内の水の流れ方向の下流側の基準線ＲＬ上に配置されている。
【００６６】
本実施形態の第１の水中渦抑制板５０は、横スリット５３を有していない。本実施形態の第１の水中渦抑制板５０の水平方向の長さＬ３は、図６および図７に示す第１の水中渦抑制板５０の水平方向の長さＬ１よりも短くてもよく、第１の水中渦抑制板５０は、吸込ベルマウス２２の下端から半径方向外側に張り出していなくてもよい。
【００６７】
複数の水平パイプ５８は、吸込ベルマウス２２の半径方向に延び、かつそれぞれ一定の間隔を空けて縦方向に沿って配列されている。複数の水平パイプ５８は、第１の水中渦抑制板５０の外側端部に固定されている。本実施形態では、２つの第１の水中渦抑制板５０の外側端部のそれぞれに２つずつ水平パイプ５８が固定されている。本実施形態の水中渦抑制装置４０は、複数のパイプスリット５８ａをさらに有している。パイプスリット５８ａは、縦方向に沿って配列された２つの水平パイプ５８と、第１の水中渦抑制板５０の外側端部によって囲まれた空間である。
【００６８】
吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流は、パイプスリット５８ａを通ることによって、その勢いを弱められる。さらに、水平パイプ５８は、上述の旋回流を妨害し、この旋回流の勢いを弱めることができる。結果として、このような水平パイプ５８およびパイプスリット５８ａを備えた水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の側壁から発生する水中渦９を抑制することができる。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００６９】
水平パイプ５８の数は本実施形態に限定されない。一実施形態では、２つの第１の水中渦抑制板５０の外側端部のそれぞれに３つ以上の水平パイプ５８が固定されていてもよい。一例として、ポンプ口径をｄとすると、水平パイプ５８の直径は、０．１ｄ〜０．３ｄとすることが好ましい。
【００７０】
図３２は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図３３は図３２に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図３０および図３１を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の水平パイプ５８は、吸込水槽１内の水の流れ方向の下流側に向かって折れ曲がっている。本実施形態では、水平パイプ５８は、略直角に折れ曲がっている。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。本実施形態では、角度θ１およびθ２は１０５°であるが、角度θ１およびθ２は１０５°に限定されず、９０°〜１３５°の範囲内で選択してもよい。一例として、ポンプ口径をｄとすると、水平パイプ５８の先端から水平パイプ５８の角までの長さＬ４は、０．２ｄ〜０．５ｄとすることが好ましい。一実施形態では、水平パイプ５８は、吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側に向かって折れ曲がっていてもよい。
【００７１】
図３４は、水中渦抑制装置４０のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図３５は図３４に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の水中渦抑制装置４０は、２つの第１の水中渦抑制板５０および２つの第２の水中渦抑制板６０を備えている。
【００７２】
２つの第１の水中渦抑制板５０は、基準線ＲＬに関して対称に配置されており、基準線ＲＬに対して垂直である。２つの第１の水中渦抑制板５０および２つの第２の水中渦抑制板６０は、吸込ベルマウス２２の内側から、吸込ベルマウス２２の外側に向かって延びている。２つの第２の水中渦抑制板６０は基準線ＲＬ上に配置されている。本実施形態では、２つの第１の水中渦抑制板５０および２つの第２の水中渦抑制板６０の内側端部は、基準線ＲＬ上の交点Ｘで互いに固定されている。２つの第１の水中渦抑制板５０および２つの第２の水中渦抑制板６０は、交点Ｘから、吸込ベルマウス２２の外側に向かって延びている。
【００７３】
第１の水中渦抑制板５０は、吸込ベルマウス２２の下端から外側に張り出している。吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’から、２つの第１の水中渦抑制板５０と吸込ベルマウス２２の下端との交点Ｙ，Ｙ’まで延びる２つの直線ＹＬ，ＹＬ’は、基準線ＲＬに対して吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側から見てθ３，θ４の角度を成している。本実施形態では、角度θ３およびθ４は１２０°である。第２の水中渦抑制板６０は、吸込ベルマウス２２の下端まで延びており、その外側端部は、吸込ベルマウス２２の下端から鉛直方向下向きに延びている。
【００７４】
交点Ｘから見て、吸込水槽１内の水の流れ方向の上流側に配置されている第２の水中渦抑制板６０の水平方向の長さＬ５は、吸込ベルマウス２２の下端の半径よりも長く、吸込ベルマウス２２の下端の直径よりも短い。交点Ｘから見て、吸込水槽１内の水の流れ方向の下流側に配置されている第２の水中渦抑制板６０の水平方向の長さＬ６は、吸込ベルマウス２２の下端の半径よりも短い。
【００７５】
２つの第１の水中渦抑制板５０のそれぞれは、基準線ＲＬと１２０°の角度を成す直線ＹＬ，ＹＬ’上にあるので、このような第１の水中渦抑制板５０は、吸込ベルマウス２２と吸込水槽１の側壁との間に発生する旋回流を妨害し、直線ＰＬ，ＰＬ’（図３参照）付近に発生する水中渦９を抑制することができる。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００７６】
本実施形態では、角度θ３およびθ４は１２０°であるが、角度θ３およびθ４は１２０°に限定されず、９０°〜１３５°の範囲内で選択してもよい。この場合も、第１の水中渦抑制板５０は、吸込水槽１の側壁から発生する水中渦９を抑制することができる。一実施形態では、２つの第１の水中渦抑制板５０は一体に形成されてもよく、第２の水中渦抑制板６０は、第１の水中渦抑制板５０の表面に固定されてもよい。さらに一実施形態では、２つの第２の水中渦抑制板６０は一体に形成されてもよく、第２の水中渦抑制板６０は、第１の水中渦抑制板５０の表面に固定されてもよい。
【００７７】
図３６は、ポンプ２０の他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の主軸３２の下端は、吐出ボウル２４および羽根車３１の下方に位置している。水中軸受４１は、吐出ボウル２４および羽根車３１の下方に配置され、主軸３２の下端を支持している。水中軸受４１は、水中軸受ケース４２内に収容されている。水中軸受ケース４２は、複数の第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０を介して吸込ベルマウス２２の内周面に固定されており、主軸３２の軸心と同心状に配置されている。本実施形態の水中軸受４１は、吐出ボウル２４および羽根車３１の下方に配置されている。本実施形態では、ポンプ２０を吸込水槽１から引き上げることなく水中軸受４１を点検、交換することが可能である。
【００７８】
図３７は、図３６に示す水中渦抑制装置４０を示す側面図であり、図３８は、図３７に示す水中渦抑制装置４０を下から見た図である。特に説明しない本実施形態に関する構成は、図１乃至図７を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０の内側端部は、水中軸受ケース４２の外周面に固定されている。第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０は、水中軸受ケース４２の外周面から吸込ベルマウス２２の半径方向外側に向かって延びている。第１の水中渦抑制板５０の水平方向の長さＬ１は、開口５の半径よりも短い。第２の水中渦抑制板６０の水平方向の長さＬ２は、吸込ベルマウス２２の下端の半径よりも短い。本実施形態においても、水中渦抑制装置４０は、吸込水槽１の底面および側壁から有害な水中渦が発生することを抑制することができる。
【００７９】
図８乃至図３３を参照して説明した各実施形態の水中渦抑制装置４０は、図３６乃至図３８を参照して説明したポンプ２０に適用することができる。この場合も、第１の水中渦抑制板５０および第２の水中渦抑制板６０の内側端部は、水中軸受ケース４２の外周面に固定される。また、第１の水中渦抑制板５０の水平方向の長さＬ１は、開口５の半径よりも短い。第２の水中渦抑制板６０の水平方向の長さＬ２は、吸込ベルマウス２２の下端の半径よりも短い。
【００８０】
上述した各実施形態の水中渦抑制装置４０の全体は、吸込ベルマウス２２の軸心Ｏ’から見たときに、ポンプ据付床２に形成された開口５の内側に位置している。したがって、ポンプ２０のメンテナンスまたは修理を行うときに、ポンプ２０の全体を開口５を通じて引き上げることができる。
【００８１】
上述した各実施形態の水中渦抑制装置４０は、吸い込み損失をほとんどもたらさないので、ポンプ２０の揚水能力を低下させることなく、吸込水槽１の底面から発生する水中渦８および吸込水槽１の側壁から発生する水中渦９を抑制することができる。また、水中渦抑制装置４０は、ポンプケーシング２７に設置されるので、水中渦抑制装置４０の吸込水槽１への締結は不要であり、施工面にも優れている。
【００８２】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【００８３】
１      吸込水槽
２      ポンプ据付床
５      開口
８      水中渦
９      水中渦
１０      水中渦
２０      ポンプ
２１      インペラケーシング
２２      吸込ベルマウス
２２ａ    吸込口
２４      吐出ボウル
２５      内側ボウル
２７      ポンプケーシング
２８      揚水管
３０      吐出曲管
３１      羽根車
３２      主軸
３３      吊り下げ管
３５      ポンプベース
３７      ガイドベーン
４０      水中渦抑制装置
４１      水中軸受
４２      水中軸受ケース
４５      外軸受
５０      第１の水中渦抑制板
５３      横スリット
５５      縦スリット
５７      鉛直パイプ
５８      水平パイプ
５８ａ    パイプスリット
６０      第２の水中渦抑制板
７０      第３の水中渦抑制板
７３      横スリット
８０      遮蔽板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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