(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ機場であって、
吸込水槽と、
吐出水槽と、
前記吸込水槽に貯留された水を前記吐出水槽に圧送するポンプ設備と
を備え、
前記ポンプ設備は、
前記吸込水槽から水をくみ上げて圧送する横軸ポンプと、
前記横軸ポンプよりも下流側に設けられ、前記横軸ポンプが吐出する水の下流側への流れを開閉する吐出弁と、
前記吐出弁と前記吐出水槽とを接続する吐出管と、
前記吐出管の前記吐出水槽側の端部に設けられたフラップ弁と、
前記吐出管における前記吐出弁よりも前記吐出水槽側の箇所の途中から分岐する分岐配管と、
前記分岐配管を介して、前記吐出管の内部に存在する水および空気のうちの少なくとも一方を吸引する吸引手段と
を備える
ポンプ機場。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプ機場であって、
前記吸引手段は、前記分岐配管に接続された真空ポンプであり、
前記ポンプ設備は、さらに、
前記分岐配管の前記吐出管側の端部と、前記真空ポンプと、の間に設けられた開閉弁と、
前記開閉弁と、前記分岐配管の前記吐出管側の端部と、の間に配置される真空計と
を備える
ポンプ機場。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のポンプ機場であって、
前記ポンプ設備は、さらに、前記吐出水槽の水位を検出するための水位計を備える
ポンプ機場。
【請求項４】
請求項２、または、請求項２を従属元に含む請求項３に記載のポンプ機場であって、
前記ポンプ設備は、さらに、前記開閉弁と、前記分岐配管の前記吐出管側の端部と、の間に、フローサイトおよびフローリレーのうちの少なくとも一方を備える
ポンプ機場。
【請求項５】
請求項１に記載のポンプ機場であって、
前記吸引手段は、前記吐出管の内部に存在する水を吸引するための液体ポンプである
ポンプ機場。
【請求項６】
請求項５に記載のポンプ機場であって、
前記ポンプ設備は、さらに、前記吐出水槽の水位を検出するための水位計と、前記液体ポンプから吐出される水の量を検出するための流量計と、前記分岐配管内の圧力を検出するための圧力計と、のうちの少なくとも１つを備える
ポンプ機場。
【請求項７】
吸込水槽から水をくみ上げて、吐出弁および該吐出弁よりも下流側に設けられる吐出管を介して吐出水槽に圧送する横軸ポンプを備えるポンプ設備において、前記吐出管の前記吐出水槽側の端部に設けられたフラップ弁の健全度を確認するためのフラップ弁健全度確認システムであって、
前記吐出管における前記吐出弁よりも前記吐出水槽側の箇所の途中から分岐する分岐配管と、
前記分岐配管を介して、前記吐出管の内部に存在する水および空気のうちの少なくとも一方を吸引する吸引手段と
を備えるフラップ弁健全度確認システム。
【請求項８】
吸込水槽から水をくみ上げて、吐出弁および該吐出弁よりも下流側に設けられる吐出管を介して吐出水槽に圧送する横軸ポンプを備えるポンプ設備において、前記吐出管の前記吐出水槽側の端部に設けられたフラップ弁の健全度を確認するためのフラップ弁健全度確認方法であって、
前記吐出弁を閉じた状態で、前記吐出管の内部に存在する水および空気のうちの少なくとも一方を、前記吐出管の途中から分岐する分岐配管を介して吸引する吸引工程と、
前記吸引工程によって生じる、前記吐出水槽の水位の変化と、前記分岐配管内の圧力変化と、前記分岐配管における水の流量と、のうちの少なくとも１つに基づいて、前記フラップ弁の健全度を確認する確認工程と
を備えるフラップ弁健全度確認方法。
【請求項９】
吸込水槽から水をくみ上げて、吐出弁および該吐出弁よりも下流側に設けられる吐出管を介して吐出水槽に圧送する横軸ポンプを備えるポンプ設備において、前記吐出管の前記吐出水槽側の端部に設けられたフラップ弁の健全度を確認するためのフラップ弁健全度確認方法であって、
前記吐出弁を開けた状態で、前記横軸ポンプの内部に存在する空気を吸引する吸引工程と、
前記吸引工程によって生じる、前記吐出水槽の水位の変化に基づいて、前記フラップ弁の健全度を確認する工程と
を備えるフラップ弁健全度確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ機場に関し、より詳細には、フラップ弁の健全度を確認する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、大規模の河川に中・小規模の河川や幹線水路が流入する場所にポンプ機場が整備されている。このポンプ機場では、大雨等によって外水位(大規模の河川側の水位)が内水位(中・小規模の河川側の水位)よりも高くなった時に、内水（中・小規模の河川の水）がくみ上げられて、大規模の河川に強制排出される。これによって、周辺の住宅地で浸水被害が生じることを抑制できる。
【０００３】
図１は、ポンプ機場３０の施設配置の一例を示している。ポンプ機場３０は、図示するように、支川２０が本川２５に合流する場所に設けられている。支川２０は、途中で分岐している。分岐後の支川２０を、便宜上、支川２１および支川２２とも呼ぶ。
【０００４】
ポンプ機場３０は、吸込水槽４０、吐出水槽５０、排水樋門（ゲート）６０、自然流下樋門（ゲート）７０、４つのポンプ設備１００ａ〜１００ｄ（以下、単に、ポンプ設備１００とも呼ぶ）、および、制御装置１０５を備えている。
【０００５】
吸込水槽４０は、ポンプ設備１００および制御装置１０５が設置される敷地８０の地下に設置されている。吸込水槽４０には、支川２１から水（内水）が流入する。吸込水槽４０に収容された水は、ポンプ設備１００によって汲み上げられ、吐出水槽５０に圧送される。ポンプ設備１００は、図１に示す例では４系列で構成されるが、この系列数は、任意の数で設定可能である。
【０００６】
排水ゲート６０は、吐出水槽５０と本川２５との間に構築された堤防に設けられる。排水ゲート６０を開けた状態では、吐出水槽５０の水が本川２５に排出される。自然流下ゲート７０は、支川２２と本川２５との境に設けられる。自然流下ゲート７０を開けた状態では、支川２２の水は、本川２５に自然流下によって流入する。図１に示す例では、排水ゲート６０および自然流下ゲート７０は、電動機を動力源として開閉される。排水ゲート６０および自然流下ゲート７０は、河川と海洋との間に設置されてもよい。
【０００７】
制御装置１０５は、ポンプ機場３０の動作全般を制御する。例えば、制御装置１０５は、排水ゲート６０および自然流下ゲート７０の開閉動作や、ポンプ設備１００の動作を制御する。
【０００８】
かかるポンプ機場３０では、通常時、以下のような運営が行われる。まず、本川２５の水位が所定値よりも低い場合には、ポンプ設備１００は停止され、排水ゲート６０は閉鎖される。また、自然流下ゲート７０は開かれる。これにより、支川２０（支川２２）の水は、自然流下ゲート７０を介して、自然流下によって本川２５に流入する。
【０００９】
一方、大雨等によって本川２５の水位が所定値以上となると、つまり、本川２５から支川２０に外水が逆流するおそれがある場合には、自然流下ゲート７０は閉鎖される。そして、ポンプ設備１００が運転されるとともに、排水ゲート６０が開かれる。これによって、支川２０（支川２１）の水は、本川２５に強制排水される。したがって、堤内地に内水が滞留し、浸水被害などが生じることを抑制できる。
【００１０】
図２は、上述した従来のポンプ機場３０の概略設備構成を示す模式図である。ポンプ設備１００には、横軸ポンプ１１０が使用されている。横軸ポンプ１１０（以下、単にポンプ１１０と呼ぶ）は、吸込水槽４０のポンプ設置床４１上に据え付けられている。ポンプ１１０は、この例では、横軸斜流ポンプである。ポンプ１１０は、水平方向（横方向）に延びたポンプ主軸１１２と、ポンプ主軸１１２に取り付けられたインペラ１１１と、インペラ１１１を収容するポンプケーシング１１３と、を備えている。ポンプケーシング１１３は、ポンプ据付基礎１１４上に設置されている。ポンプ１１０の下端部にあるポンプ吸込口１１５には、吸込管１１６が連結されている。吸込管１１６は垂直に延び、その下端の吸込口１１７は吸込水槽４０内の水中に没している。ポンプ主軸１１２は、ポンプケーシング１１３のエルボ部を水平に貫通し、減速機１２５を介して駆動機１２６に連結されている。駆動機１２６は、モータやエンジンとすることができる。
【００１１】
ポンプケーシング１１３の下流側（すなわち、吐出側）端部には、吐出弁１３１が接続されている。吐出弁１３１は、ポンプ１１０が吐出する水の下流側への流れを開閉する。吐出弁１３１の下流側には、吐出弁１３１と吐出水槽５０とを接続する吐出管１３２が接続されている。吐出管１３２は、吐出水槽５０の底部近傍に固定されている。吐出管１３２の吐出水槽５０側の先端には、フラップ弁１４０が設けられている。フラップ弁１４０は、ポンプ１１０の駆動時に吐出圧力によって開くが、ポンプ１１０の停止時には吐出水槽５０内の水の水圧によって閉じる簡易的な構造を有する逆止弁である。
【００１２】
図２に示すように、ポンプ１１０には、ポンプケーシング１１３のうちのインペラ１１１より上流側（すなわち、吸込側）の上部には、開口部１１８が形成されている。この開口部１１８には、取付部１１９がシール部材（図示せず）を介して固定されている。取付部１１９には吸気配管１２０が接続されている。吸気配管１２０には、満水検知器１２１と開閉弁１２２と真空ポンプ１２３とが順次配置されている。真空ポンプ１２３は電動機１２４によって駆動される。
【００１３】
図２に示すポンプ設備１００では、ポンプ１１０の始動前に吐出弁１３１を閉じた状態で真空ポンプ１２３の運転が開始され、ポンプケーシング１１３の内部が、吸気配管１２０、満水検知器１２１および開閉弁１２２を介して吸気される。真空ポンプ１２３の吸気運転により、ポンプケーシング１１３内の空気は、吸気配管１２０に流入し、真空ポンプ１２３に吸い込まれる。
【００１４】
吸込水槽４０の液面は、真空ポンプ１２３の吸引によって水が吸込管１１６から吸い込まれることによって上昇する。ポンプケーシング１１３内が水で満たされ、ポンプケーシング１１３内の液面がさらに上昇し、満水検知器１２１まで達すると、ポンプケーシング１１３内が水で満たされたことが満水検知器１２１によって検知される。これによって、ポンプ１１０の始動が可能な状態になったことが確認される。この状態になると、駆動機１２６が始動されてポンプ１１０が始動されるとともに、吐出弁１３１が開かれて吸込水槽４０の水が吐出水槽５０に圧送される。この時、フラップ弁１４０は、吐出される水流の圧力で開となる。なお、ポンプ１１０が始動される前に、吸気配管１２０は開閉弁１２２によって閉じられ、真空ポンプ１２３は停止される。
【００１５】
ポンプ１１０を停止させる場合には、吐出弁１３１が閉じられるとともに、駆動機１２６が停止される。長期停止の場合には、吸気配管１２０に設けられたサイフォンブレーク弁（図示せず）から外気が取り込まれ、真空引きされていたポンプケーシング１１３内が真空破壊される。ポンプ停止の時には、吐出水槽５０内の水圧によってフラップ弁１４０のシート面が吐出管１３２の下流側の開口部に押し当てられるので、フラップ弁１４０は閉じられる。このため、吐出水槽５０の水および圧力は、ポンプ１１０側に漏れない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００９−１７４４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、フラップ弁１４０に、弁体の脱落、異物の弁体への噛み込み、弁駆動部分の錆や生物の付着等による動作不能などが生じると、吐出水槽５０の水がポンプ１１０側に逆流するおそれがある。この場合、逆流する水量が多いと、ポンプ機場３０が冠水してしまう。このため、例えば定期的に、フラップ弁１４０の健全度を確認する必要がある。
【００１８】
ところが、吐出管１３２は、吐出水槽５０の底部寄りに固定されるので、フラップ弁１４０は、吐出水槽５０の底部寄りに、吐出管１３２に固定して設置されることが多い。このため、フラップ弁１４０の主要部位である弁体は、水没している場合がほとんどである。また、一般的に、ゲートポンプでは、フラップ弁を水面に引き上げる機構が設けられるのに対して、横軸ポンプ機場では、そのような機構は用いられていない。そのため、フラップ弁１４０の機能が正常であるか否か、すなわち健全度を調査することは困難であり、従来は、潜水夫による目視調査が限界であった。
【００１９】
潜水夫による目視調査は、安全性を考慮すると、常に２人以上で行う必要があり、また、調査時の水質の状況によっては、視界が悪く、十分な調査を行うのが困難な場合がある。また、潜水時間が限られているので、調査日数がかかり、それが費用に反映され、高コスト化を招いていた。このため、予算の関係で、潜水夫による調査が行えない場合もある。
【００２０】
ポンプ機場によっては、吐出水槽の水を排出し、フラップ弁が完全に水面より上に顕れた状態で点検をすることがある。このようにすれば、確かに完全にフラップ弁の点検が行える。しかしながら、このような点検は、作業が大がかりとなるので、実際に行われることは少ない。
【００２１】
このため、横軸ポンプを使用するポンプ機場において、フラップ弁を水面に引き上げることなく、簡易な構成でフラップ弁の健全度を確認できる技術が求められる。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
【００２３】
本発明の第１の形態によれば、ポンプ機場が提供される。このポンプ機場は、吸込水槽と、吐出水槽と、吸込水槽に貯留された水を吐出水槽に圧送するポンプ設備と、を備える。ポンプ設備は、吸込水槽から水をくみ上げて圧送する横軸ポンプと、横軸ポンプよりも下流側に設けられ、横軸ポンプが吐出する水の下流側への流れを開閉する吐出弁と、吐出弁と吐出水槽とを接続する吐出管と、吐出管の吐出水槽側の端部に設けられたフラップ弁と、吐出管の途中から分岐する分岐配管と、分岐配管を介して、吐出管の内部に存在する水および空気のうちの少なくとも一方を吸引する吸引手段と、を備える。
【００２４】
かかるポンプ場によれば、吐出弁を閉じた状態で、吐出管の内部に存在する水および空気のうちの少なくとも一方を、分岐配管を介して吸引手段によって吸引することによって、吐出水槽の水位の変化と、分岐配管内の圧力変化と、分岐配管における水の流量と、の
うちの少なくとも１つに基づいて、フラップ弁の健全度を確認することができる。したがって、フラップ弁を水面に引き上げることなく、簡易な構成でフラップ弁の健全度を確認できる。具体的には、横軸ポンプが停止され、フラップ弁が正常にシールされている（すなわち、正常に閉状態にある）場合には、吸引手段によって吐出管の内部に存在する水および空気のうちの少なくとも一方を吸引しても、吐出水槽の水は、フラップ弁を介して吐出管内に流入することはない。一方、フラップ弁が正常にシールされていない（すなわち、正常に閉状態にない）場合には、吐出管の内部に存在する水および空気のうちの少なくとも一方を吸引すると、吐出水槽の水は、フラップ弁を介して吐出管内に流入する。この両者の違いは、吐出水槽の水位、分岐配管内の圧力変化、分岐配管における水の流量などに影響する。第１の形態によれば、この影響度に基づいて、簡易な構成でフラップ弁の健全度を確認できる。例えば、フラップ弁が正常にシールされていない場合には、吸引手段で吸引することによって、吐出水槽内の水がフラップ弁を介して吐出管内に流入し、吐出水槽の水位が低下するので、その水位を目視確認や水位計で確認することによって、フラップ弁の健全度を容易に確認することができる。
【００２５】
本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、吸引手段は、分岐配管に接続された真空ポンプである。ポンプ設備は、さらに、分岐配管の吐出管側の端部と真空ポンプとの間に設けられた開閉弁と、開閉弁と分岐配管の吐出管側の端部との間に配置される真空計と、を備える。分岐配管内の圧力変化に基づいて、フラップ弁の健全度を確認することができる。
【００２６】
本発明の第３の形態によれば、第１または第２の形態において、ポンプ設備は、さらに、吐出水槽の水位を検出するための水位計を備える。かかる形態によれば、吐出水槽の水位の変化に基づいて、フラップ弁の健全度を容易に確認することができる。
【００２７】
本発明の第４の形態によれば、第２の形態、または、第２の形態を含む第３の形態において、ポンプ設備は、さらに、開閉弁と、分岐配管の吐出管側の端部と、の間に、フローサイトおよびフローリレーのうちの少なくとも一方を備える。かかる形態によれば、吸引手段による吸引によって、吐出管内の水が分岐配管内に吸引されたことをフローサイトでの観測やフローリレーによる検知によって、知ることができる。この時点で開閉弁を閉じることによって、分岐配管内に吸引された水が真空ポンプまで達することを防止し、真空ポンプを保護することができる。
【００２８】
本発明の第５の形態によれば、第１の形態において、吸引手段は、吐出管の内部に存在する水を吸引するための液体ポンプである。かかる形態によれば、吐出水槽の水位の変化と、分岐配管における水の流量と、のうちの少なくとも１つに基づいて、フラップ弁の健全度を確認することができる。
【００２９】
本発明の第６の形態によれば、第５の形態において、ポンプ設備は、さらに、吐出水槽の水位を検出するための水位計と、液体ポンプから吐出される水の量を検出するための流量計と、分岐配管内の圧力を検出するための圧力計と、のうちの少なくとも１つを備える。かかる形態によれば、吐出水槽の水位の変化と、分岐配管における水の流量と、分岐配管における水圧の変化と、のうちの少なくとも１つに基づいて、フラップ弁の健全度を容易に確認することができる。
【００３０】
本発明の第７の形態によれば、吸込水槽から水をくみ上げて、吐出弁および吐出弁よりも下流側に設けられる吐出管を介して吐出水槽に圧送する横軸ポンプを備えるポンプ設備において、吐出管の吐出水槽側の端部に設けられたフラップ弁の健全度を確認するためのフラップ弁健全度確認システムが提供される。このフラップ弁健全度確認システムは、吐出管の途中から分岐する分岐配管と、分岐配管を介して、吐出管の内部に存在する水およ
び空気のうちの少なくとも一方を吸引する吸引手段と、を備える。かかるフラップ弁健全度確認システムによれば、第１の形態と同様の効果を奏する。
【００３１】
本発明の第８の形態によれば、吸込水槽から水をくみ上げて、吐出弁および吐出弁よりも下流側に設けられる吐出管を介して吐出水槽に圧送する横軸ポンプを備えるポンプ設備において、吐出管の吐出水槽側の端部に設けられたフラップ弁の健全度を確認するためのフラップ弁健全度確認方法が提供される。このフラップ弁健全度確認方法は、吐出弁を閉じた状態で、吐出管の内部に存在する水および空気のうちの少なくとも一方を、吐出管の途中から分岐する分岐配管を介して吸引する吸引工程と、吸引工程によって生じる、吐出水槽の水位の変化と、分岐配管内の圧力変化と、分岐配管における水の流量と、のうちの少なくとも１つに基づいて、フラップ弁の健全度を確認する確認工程と、を備える。かかるフラップ弁健全度確認方法によれば、第１の形態と同様の効果を奏する。
【００３２】
本発明の第９の形態によれば、吸込水槽から水をくみ上げて、吐出弁および吐出弁よりも下流側に設けられる吐出管を介して吐出水槽に圧送する横軸ポンプを備えるポンプ設備において、吐出管の吐出水槽側の端部に設けられたフラップ弁の健全度を確認するためのフラップ弁健全度確認方法が提供される。このフラップ弁健全度確認方法は、吐出弁を開けた状態で、横軸ポンプの内部に存在する空気を吸引する吸引工程と、吸引工程によって生じる、吐出水槽の水位の変化に基づいて、フラップ弁の健全度を確認する工程と、を備える。かかるフラップ弁健全度確認方法によれば、横軸ポンプを満水始動するための吸引設備を使用して、フラップ弁の健全度を確認することができる。つまり、フラップ弁健全度確認用の設備を追加することなく、既存設備を利用して、フラップ弁の健全度を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ポンプ機場の施設配置の一例を示す図である。
【図２】従来のポンプ機場の概略設備構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施例としてのポンプ機場の概略設備構成を示す模式図である。
【図４】第１実施例としてのポンプ機場での健全度確認調査に用いる機器の動作状態を示す図である。
【図５】本発明の第２実施例としてのポンプ機場の概略設備構成を示す模式図である。
【図６】第２実施例としてのポンプ機場での健全度確認調査に用いる機器の動作状態を示す図である。
【図７】本発明の第３実施例としてのポンプ機場の概略設備構成を示す模式図である。
【図８】健全度確認調査の他の形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
Ａ．第１実施例：
図３は、本発明の第１実施例としてのポンプ機場３０の模式図である。図３において、図２に示した構成要素と同一の構成要素には、図２に示した構成要素と同一の符号を付しており、それらの説明は省略する。以下、第１実施例としてのポンプ機場３０について、図２に示した従来例としてのポンプ機場３０と異なる点についてのみ説明する。ポンプ１１０は、図２に示したのと同様に横軸斜流ポンプであるが、ポンプ１１０は、横軸斜流ポンプに限らず、下方から水の吸い上げを行う任意の横軸ポンプであってもよい。例えば、ポンプ１１０は、横軸軸流ポンプであってもよい。第１実施例としてのポンプ機場３０のポンプ設備１００は、図２に示したポンプ設備１００に加えて、さらに、フラップ弁健全度確認システム２００（以下、単に確認システム２００と呼ぶ）を備えている。
【００３５】
確認システム２００は、分岐配管２１０と、フローサイト２２０と、開閉弁２３０と、真空計２４０と、水位計２５０と、を備えている。分岐配管２１０は、吐出管１３２から
分岐しており、その先は、上述した吸気配管１２０と合流して真空ポンプ１２３に接続されている。開閉弁２３０は、分岐配管２１０の吐出管１３２側の端部と、真空ポンプ１２３と、の間に設けられている。フローサイト２２０は、分岐配管２１０の吐出管１３２側の端部と、開閉弁２３０と、の間に設けられている。本実施例では、フローサイト２２０は、フローリレーを備えている。ただし、フローサイトとフローリレーとは、別体であってもよい。また、確認システム２００は、フローサイトおよびフローリレーのうちの一方のみを備えていてもよい。真空計２４０は、真空ポンプ１２３と、分岐配管２１０の吐出管１３２側の端部と、の間（より具体的には、真空ポンプ１２３と開閉弁２３０との間）に設けられている。この真空計２４０は、分岐配管２１０内（フローサイト２２０および開閉弁２３０が開いている場合には、分岐配管２１０および吐出管１３２内）の真空度（圧力）を検知する。吐出水槽５０には、水位計２５０が設けられている。水位計２５０に代えて、吐出水槽５０に水位を目視可能な目盛りが付されていてもよい。
【００３６】
かかる確認システム２００では、以下のようにして、フラップ弁１４０の健全度を確認することができる。図４は、健全度確認調査に用いる各機器の動作状態を示しており、横軸が経過時間、縦軸が各機器の状態を表している。この健全度確認調査は、横軸ポンプ１１０の停止時に行われる。初期状態では、真空ポンプ１２３は停止しており、吐出弁１３１は閉じられている。健全度確認を行うためには、まず、開閉弁１２２が閉じられるとともに開閉弁２３０が開かれた状態として、真空ポンプ１２３が起動される（図４の時間ｔ１）。この時、フローサイト２２０のフローリレーは、閉（ＯＦＦ）状態である。真空ポンプ１２３により分岐配管２１０内が真空引きされると、図４に示すように、真空圧が低くなる。次いで、ある程度の真空圧になった時点で、フローサイト２２０のフローリレーが開状態（ＯＮ）にされる（図４の時間ｔ２）。すると、フローサイト２２０の両側が連通するので、真空計２４０で計測される真空圧は一時的に上昇する。
【００３７】
フラップ弁１４０が正常にシールされている場合（つまり、健全である場合）には、真空圧は、ラインＬ１で示されるように再び低下に転じ、徐々に低下していく。一方、フラップ弁１４０が正常にシールされていない場合（つまり、健全でない場合）には、真空ポンプ１２３による吸引によって水が吐出水槽５０からフラップ弁１４０を介して吐出管１３２内に流入するので、真空圧は、ラインＬ２で示されるように上昇したままとなり、再び低下することはない。このような特性を利用して、真空計２４０による検出値に基づいて、すなわち、吐出管１３２内の圧力変化に基づいて、フラップ弁１４０の健全度を容易に確認することができる。
【００３８】
また、フラップ弁１４０が正常にシールされている場合には、水が吐出水槽５０からフラップ弁１４０を介して吐出管１３２内に流入することがないので、水位計２５０によって検知される吐出水槽５０の水位は、ラインＬ３に示されるように変化しない。一方、フラップ弁１４０が正常にシールされていない場合には、水が吐出水槽５０からフラップ弁１４０を介して吐出管１３２内に流入するので、吐出水槽５０の水位は、ラインＬ４に示されるように徐々に低下していく。このような特性を利用して、水位計２５０によって検出される５０の水位の変化に基づいて、フラップ弁１４０の健全度を容易に確認することができる。
【００３９】
上述した健全度確認調査において、真空ポンプ１２３による吸引が継続されると、吐出管１３２の水が真空ポンプ１２３によって吸引されて真空ポンプ１２３側に流入することになる。この場合、下方から真空ポンプ１２３に向けて水が流れる状況をフローサイト２２０によって観測することができる。水が流れる状況が観測された場合、真空ポンプ１２３が閉じられるとともに開閉弁２３０が速やかに閉じられることによって、真空計２４０や真空ポンプ１２３への水の流入を防止して、これらを保護することができる。フローリレーが使用される場合には、これらの制御は、自動化することができる。健全度確認調査
が終了し、通常のポンプ運転、停止の繰り返しに戻る時には、フローサイト２２０および開閉弁２３０が閉じられる。
【００４０】
上述した確認システム２００によれば、吐出水槽５０の水位の変化と、分岐配管２１０内の圧力変化と、に基づいて、簡単な構成でフラップ弁１４０の健全度を好適に確認することができる。しかも、吐出水槽５０の水位の変化と、分岐配管２１０内の圧力変化と、の両方に基づいてフラップ弁１４０の健全度を判定できるので、信頼性が高い。ただし、健全度確認は、吐出水槽５０の水位の変化と、分岐配管２１０内の圧力変化と、のうちの一方のみに基づいて行われてもよい。
【００４１】
Ｂ．第２実施例：
図５は、本発明の第２実施例としてのポンプ機場３０の模式図である。図５において、図２に示した構成要素と同一の構成要素には、図２に示した構成要素と同一の符号を付しており、それらの説明は省略する。以下、第２実施例としてのポンプ機場３０について、第１実施例（図３）と異なる点についてのみ説明する。第２実施例としてのポンプ設備１００は、確認システム２００に代えて、確認システム３００を備えている。確認システム３００は、分岐配管３１０と、水中ポンプ３２０と、閉止フランジ３４０と、圧力計３５０と、配管３６０と、流量計３７０と、水位計３８０と、を備えている。分岐配管３１０は、吐出管１３２から分岐している。この分岐配管３１０は、その内部に水中ポンプ３２０を通過させることができる内径を有している。
【００４２】
分岐配管３１０は、その上端に、水中ポンプ３２０を内部に導入するための導入口を備えている。この導入口は、ポンプ１１０の運転時には、閉止フランジ３４０によって閉止されている。健全度調査を行う際には、水中ポンプ３２０は、導入口から分岐配管３１０を通って下方に降ろされ、フラップ弁１４０の内部に吊り下げられた状態で配置される。水中ポンプ３２０には、動力ケーブル３３０が電気的に接続されている。水中ポンプ３２０がフラップ弁１４０内に配置された後、閉止フランジ３４０は、動力ケーブル３３０がそこを通った状態で気密に閉止される。代替形態として、閉止フランジ３４０は、分岐配管３１０の内部で動力ケーブル３３０と電気的に接続されるとともに分岐配管３１０の外部で電源供給ケーブルと接続される防水コネクタを備えていてもよい。
【００４３】
圧力計３５０は、分岐配管３１０内の圧力を計測するように設けられている。分岐配管３１０は、その上方において配管３６０と接続されている。本実施例では、配管３６０は、水中ポンプ３２０によって圧送される水を、矢印Ａ１で示されるように吐出水槽５０に排水できるように設置されている。配管３６０には、流量計３７０が設けられている。また、吐出水槽５０には、水位計３８０が設けられている。
【００４４】
かかる確認システム３００では、以下のようにして、フラップ弁１４０の健全度を確認することができる。図６は、健全度確認調査に用いる各機器の動作状態を示しており、横軸が経過時間、縦軸が各機器の状態を表している。この健全度確認調査は、通常、横軸ポンプ１１０起動時に行われるが、真空ポンプ１２３によって呼び水動作を行っている間に行うこともできる。初期状態では、水中ポンプ３２０は停止しており、吐出弁１３１は閉じられている。健全度確認を行うためには、まず、閉止フランジ３４０が開けられ、水中ポンプ３２０が下方に降ろされて、吐出管１３２内に水中ポンプが配置される。
【００４５】
次いで、閉止フランジ３４０が閉止され、水中ポンプ３２０が始動される（図６の時間ｔ３）。すると、吐出管１３２内の水が水中ポンプ３２０によって吸い込まれ、分岐配管３１０を通って配管３６０に排出される。これによって、流量計３７０によって流量が生じたことが測定される。フラップ弁１４０が正常にシールされている場合には、流量計３７０によって測定される流量は、ライン５に示されるように、ある時点で増加から減少に
転じて、吐出管１３２内の水位が水中ポンプ３２０の吸込口よりも下方に到達した時点でゼロに戻る。一方、フラップ弁１４０が正常にシールされていない場合には、水中ポンプ３２０による吸引によって水が吐出水槽５０からフラップ弁１４０を介して吐出管１３２内に流入するので、流量計３７０によって測定される流量は、ラインＬ６に示されるように、上昇したままとなり、再び低下することはない。このような特性を利用して、流量計３７０による検出値に基づいて、フラップ弁１４０の健全度を容易に確認することができる。
【００４６】
また、流量計３７０に代えて、または、加えて、圧力計３５０の検出値を使用して、フラップ弁１４０の健全度を確認することもできる。具体的には、水中ポンプ３２０から吐出される水の吐出圧は、分岐配管３１０の流量と相関を有しているので、この吐出圧を圧力計３５０によって検出することによって、流量計３７０による検出値を使用する場合と同様に、フラップ弁１４０の健全度を確認することができる。
【００４７】
また、フラップ弁１４０が正常にシールされている場合には、水が吐出水槽５０からフラップ弁１４０を介して吐出管１３２内に流入することがないので、水位計３８０によって検知される吐出水槽５０の水位は、ラインＬ７に示されるように変化しない。なお、この場合、厳密には、吐出水槽５０の水位は、水中ポンプ３２０によって圧送された吐出管１３２内の水の容積分だけ上昇するが、この容積は、吐出水槽５０の容積に比べて十分に小さいので、吐出水槽５０の実質的な水位変動を生じさせるものではない。
【００４８】
一方、フラップ弁１４０が正常にシールされていない場合には、水が吐出水槽５０からフラップ弁１４０を介して吐出管１３２内に流入するので、吐出水槽５０の水位は、ラインＬ８に示されるように徐々に低下していく。そして、分岐配管３１０および配管３６０が満水になった後は、水が吐出水槽５０、分岐配管３１０および配管３６０を循環する状態となるので、吐出水槽５０の水位は、一定に維持される。このラインＬ８の挙動は、分岐配管３１０および配管３６０の容積が、吐出水槽５０の水位に影響を与える程度に大きい場合に、実質的な水位変動として観察され得る。また、配管３６０が、水中ポンプ３２０によって圧送される水を吐出水槽５０以外の任意の場所（例えば、吸込水槽４０）に排水される場合には、吐出水槽５０の水位は、ラインＬ９に示されるように低下し続ける。この場合、フラップ弁１４０の健全度をより正確に判定することができる。
【００４９】
上述した確認システム３００によれば、吐出水槽５０の水位の変化と、分岐配管３１０内の流量変化（および／または、圧力変化）と、に基づいて、簡単な構成でフラップ弁１４０の健全度を好適に確認することができる。しかも、複数の指標に基づいてフラップ弁１４０の健全度を判定できるので、信頼性が高い。ただし、健全度確認は、１つの指標のみに基づいて行われてもよい。
【００５０】
Ｃ．第３実施例：
図７は、本発明の第３実施例としてのポンプ機場３０の模式図である。図７において、図２に示した構成要素と同一の構成要素には、図２に示した構成要素と同一の符号を付しており、それらの説明は省略する。以下、第３実施例としてのポンプ機場３０について、第２実施例（図５）と異なる点についてのみ説明する。第３実施例としてのポンプ設備１００は、確認システム３００に代えて、確認システム４００を備えている。確認システム４００は、分岐配管４１０と、自吸式ポンプ４２０と、モータ４３０と、圧力計４４０と、流量計４５０と、水位計４６０と、を備えている。分岐配管４１０は、吐出管１３２から分岐している。この分岐配管４１０には、モータ４３０によって駆動される自吸式ポンプ４２０が接続されており、さらに、圧力計４４０と流量計４５０とが設けられている。また、分岐配管４１０は、自吸式ポンプ４２０によって圧送される水を、矢印Ａ２で示されるように吐出水槽５０に排水できるように設置されている。吐出水槽５０には、水位計
４６０が設けられている。
【００５１】
つまり、確認システム４００では、水中ポンプ３２０に代えて、自吸式ポンプ４２０によって、吐出管１３２の水が圧送される。自吸式ポンプ４２０は陸上ポンプであるので、モータ４３０と自吸式ポンプ４２０とを接続する動力ケーブルは、水中ポンプ３２０のように特別な防水仕様とする必要がない。また、自吸式ポンプ４２０は、モータ４３０の駆動によって排水を開始できる。すなわち、自吸式ポンプ４２０は、始動時に呼び水を必要とすることなく、ポンプ運転によって水を自ら吸い上げることができる。
【００５２】
この自吸式ポンプ４２０は、常設され、常時、分岐配管３１０と接続されていてもよい。あるいは、自吸式ポンプ４２０は、健全度調査を行う際に設置され、分岐配管３１０に接続されてもよい。この場合、分岐配管４１０の上方の開口（自吸式ポンプ４２０との接続口）は、閉止フランジにより閉止されてもよい。
【００５３】
かかる確認システム４００では、確認システム３００と同様にして、フラップ弁１４０の健全度を確認することができる。すなわち、自吸式ポンプ４２０を駆動することによって、図６に示されたような流量や水位の挙動を確認することができ、吐出水槽５０の水位の変化と、分岐配管３１０内の流量変化（および／または、圧力変化）と、に基づいて、簡単な構成でフラップ弁１４０の健全度を好適に確認することができる。
【００５４】
Ｄ．他の形態１：
フラップ弁１４０の健全度調査は、上述した確認システム２００，３００，４００を追加することなく、図２に示された従来のポンプ機場３０の設備のみを利用して行うこともできる。具体的には、ポンプ１１０の停止時において、吐出弁１３１および開閉弁１２２を開けた状態で、真空ポンプ１２３が駆動され、ポンプ１１０の内部の空気が吸引される。すると、吸込水槽４０内の水が吸込管１１６を介して吸い上げられる。このとき、フラップ弁１４０が正常にシールされている場合には、水が吐出水槽５０からフラップ弁１４０を介して吐出管１３２内に流入することがないので、吐出水槽５０の水位は変化しない。一方、フラップ弁１４０が正常にシールされていない場合には、吸込水槽４０内の水が吸込管１１６を介して吸い上げられると同時に、吐出水槽５０内の水もフラップ弁１４０を介して吐出管１３２内に流入する。このため、吐出水槽５０の水位の変化に基づいて、フラップ弁１４０の健全度を確認することができる。この方法によれば、吸込水槽４０内の水が吸込管１１６を介して吸い上げられる分だけ、吐出水槽５０の水位の変化が小さくなるので、上述した第１ないし第３実施例と比べて精度が低下するものの、既存設備のみを利用して、フラップ弁の健全度を簡易的に確認することができる。
【００５５】
Ｅ．他の形態２：
図８は、健全度確認調査の他の形態を示す模式図である。この例では、オペレータが、カメラ位置を制御することができる水中カメラ５１０を、コントローラ５２０を用いて地上で操作しながら、フラップ弁１４０の近傍に水中カメラ５１０を水没させ、カメラ位置を移動させてフラップ弁１４０を撮影する。撮影された画像は、画像表示装置５３０（ここでは、パーソナルコンピュータ）に表示される。オペレータは、画像表示装置５３０に表示される画像を見ることでフラップ弁１４０の健全度を確認することができる。水中カメラ５１０は、照明装置（図示せず）を備えていてもよい。こうすれば、水中が暗い場合や、濁度が大きい場合であっても、水中カメラ５１０をフラップ弁１４０に近づけて撮影することが可能である。
【００５６】
図８では、吐出水槽５０の上方から水中カメラ５１０を吐出水槽５０内に水没させる例を示しているが、図５に示したような分岐配管３１０を通して水中カメラ５１０を吐出管１３２内に導入し、吐出管１３２内に面したフラップ弁１４０の状況も撮影することも可
能である。このように、フラップ弁１４０の内部および外部を撮影することにより、フラップ弁１４０の損傷個所を特定することができる。また、損傷個所の見極めや対応策の判断のために専門家の検討が必要な場合、このようにして撮影された画像の電子データを、画像表示装置５３０から直ちに専門家に送り、専門家による、より詳細な分析と対応方法の検討のために情報提供することもできる。その結果、的確な対策を立案し、準備することが可能になる。
【００５７】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
２０，２１，２２…支川
２５…本川
３０…ポンプ機場
４０…吸込水槽
４１…ポンプ設置床
５０…吐出水槽
６０…排水ゲート
７０…自然流下ゲート
８０…敷地
１００…ポンプ設備
１０５…制御装置
１１０…横軸ポンプ
１１１…インペラ
１１２…ポンプ主軸
１１３…ポンプケーシング
１１４…ポンプ据付基礎
１１５…ポンプ吸込口
１１６…吸込管
１１７…吸込口
１１８…開口部
１１９…取付部
１２０…吸気配管
１２１…満水検知器
１２２…開閉弁
１２３…真空ポンプ
１２４…電動機
１２５…減速機
１２６…駆動機
１３１…吐出弁
１３２…吐出管
１４０…フラップ弁
２００，３００，４００…フラップ弁健全度確認システム
２１０，３１０，４１０…分岐配管
２２０…フローサイト
２３０…開閉弁
２４０…真空計
２５０，３８０，４６０…水位計
３２０…水中ポンプ
３３０…動力ケーブル
３４０…閉止フランジ
３５０，４４０…圧力計
３６０…配管
３７０，４５０…流量計
４２０…自吸式ポンプ
４３０…モータ
５１０…水中カメラ
５２０…コントローラ
５３０…画像表示装置
【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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