(57)【要約】【課題】  水路の状況に応じて機場スペースを縮小し、狭い用地でも工期短縮と低コストで建設を可能とするコラム型ポンプユニットを提供する。【解決手段】  流水路Ａに吸込口３を開口した吸水槽２に調整吐出槽４を重設し、吸水槽２と調整吐出槽４を仕切る下部隔壁５に下部コラムパイプ７を支架させると共に、調整吐出槽４に排水路Ｂに連通する吐出口９を開口した吐出槽８を載置して、調整吐出槽４と吐出槽８を仕切る上部隔壁１２に上部コラムパイプ１０を乗置し、下部コラムパイプ７に水中ポンプ１４を吊設してコラム型ポンプユニット１を構成するもので、吸水槽２と吐出槽８の間に調整吐出槽４を設けることにより、流水路Ａと排水路Ｂとの高低差の調整が可能となり、上部コラムパイプ１０と下部コラムパイプ７に分割してコラムパイプの長さを短縮して重量を軽減し、経費も削減できる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流水路（Ａ）から排水路（Ｂ）に強制排水するポンプ設備において、流水路（Ａ）に連通する吸込口（３）を開口した吸水槽（２）に調整吐出槽（４）を重設し、吸水槽（２）と調整吐出槽（４）を仕切る下部隔壁（５）に下部コラムパイプ（７）を支架させると共に、排水路（Ｂ）に連通する吐出口（９）を開口した吐出槽（８）を調整吐出槽（４）に載置して、下部コラムパイプ（７）に水中ポンプ（１４）を吊設してコラム型ポンプユニット（１）を構成したことを特徴とするコラム型ポンプユニット。
【請求項２】
前記調整吐出槽（４）に、両側壁に連通口（２１、２１）を開口した吐出槽（２２）を載置して継足コラム型ポンプユニット（２０）を構成し、吐出槽（２２）の一方の連通口（２１）にコラム型ポンプユニット（１）を構成する吐出槽（８）の吐出口（９）を接続して、吐出槽（２２）の他端の連通口（２１）を排水路（Ｂ）に連通させたことを特徴とする請求項１に記載のポンプユニット。
【請求項３】
前記コラム型ポンプユニット（１）の吐出槽（８）の吐出口（９）、又は継足コラム型ポンプユニット（２０）の吐出槽（２２）の他端の連通口（２１）を排水槽（１６）の放水口（１７）に接続し、排水槽（１６）の放流口（１８、２３）を排水路（Ｂ）に連通させたことを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプユニット。
【請求項４】
前記吸水槽（２）と、調整吐出槽（４）、及び吐出槽（８、２２）を角形マンホール又はボックスカルバートで構成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流水路にポンプユニットを設置して、上流側より水位の高い灌漑用水路等の排水路に放流するポンプ設備、或は、増水により支流への逆流を防止するために本流と支流の合流部にゲート扉体を設置してゲートの上流側水路又は水路の隣接地に設置するポンプユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の標準的なポンプ設備では用地の確保が難しいため、ポンプユニットを流水路に設置するポンプゲートの需要が高まっている。しかし、ポンプゲートは門柱の建設が必要であり、土木工事に相当の時間と費用を要している。また、水路幅や水位の関係により、既存河川の拡張や河床の堀込みが必要になる等の問題がある。
構造物に固定設置される排水ポンプは、排水機場等で上流側と下流側とを仕切るゲート扉を備え、構造物に固定設置されるコラムの内部に水中ポンプを備えるコラム型ポンプが、特許文献１に開示してある。
そして、コラム型ポンプのケーブル等の保護装置を、特許文献２において本願の出願人が提案し、吸水槽の天壁からコラムを垂下させて、開口したコラムの下端部に水中ポンプを支架させるコラム型ポンプを明細書に記載してある。
また、露天のポンプ設備で、ポンプハウジングと取水室ユニットを含むポンプブロックをプレハブ形式のコンクリートで製作してメンテナンスを容易とするポンプ設備の構築方法が、特許文献３に開示してある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６９２３３９号公報（段落番号００５０乃至段落番号００５３、図１及び図４）
【特許文献２】特許第３５３４２７１号公報（段落番号０００６、図１及び図２）
【特許文献３】特開平４−１９９３号公報（特許請求の範囲１及び発明の作用および効果の欄、図２及び図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に記載のコラム式水中ポンプは、水中ポンプをコラム内に着脱自在に垂設しているので、水中ポンプのメンテナンスが容易であるが、コラムを吊設する開閉扉や吸水槽は、製作土木工事に相当の時間と費用を必要とする。
特許文献３に記載の、ポンプハウジングと取水室ユニットを含むポンプブロックをプレハブ形式のコンクリートで製作するポンプ設備の構築方法は、工期短縮と、低コストで建設できる利点があるが、構造物に固定設置されており設備の移設が困難である。また、ポンプハウジングをコンクリートブロックで作成しているので、摩耗や破損した際には、修理・交換等に相当の時間と費用を必要とする。
この発明は、水路の状況に応じて機場スペースを縮小し、工期短縮と低コストで建設を可能とし、既設ポンプ場の増強や移設にも適用できるコラム型ポンプユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係るコラム型ポンプユニットは、流水路から排水路に強制排水するポンプ設備において、流水路に連通する吸込口を開口した吸水槽に調整吐出槽を重設し、吸水槽と調整吐出槽を仕切る下部隔壁に下部コラムパイプを支架させると共に、排水路に連通する吐出口を開口した吐出槽を調整吐出槽に載置して、下部コラムパイプに水中ポンプを吊設してコラム型ポンプユニットを構成するもので、吸水槽と吐出槽の間に調整吐出槽を設けることにより、流水路と排水路との高低差の調整が可能となり、上部コラムパイプと下部コラムパイプに分割してコラムパイプの長さを短縮して重量を軽減し、経費も削減できる。
調整吐出槽を複数段に継足せば、吐出槽を高低差の大きい排水路Ｂに合わせた高さに調整できる。
吸水槽と吐出槽を上下に設置するため、水路の状況に応じて機場スペースを縮小し、狭い用地でも工期短縮と低コストで建設が可能となる。
【０００６】
必要とする排水量に応じて流水路に設置するポンプユニットは、吸水槽に重設する調整吐出槽に、両側壁に連通口を開口した吐出槽を載置して継足コラム型ポンプユニットを構成し、吐出槽の一方の連通口にコラム型ポンプユニットを構成する吐出槽の吐出口を接続して、吐出槽の他端の連通口を排水路に連通させるもので、排水量に応じてポンプ設置台数を増設することが出来る。狭い用地での建設が可能となり、既設のポンプ場の増強にも採用出来て、施工期間も短縮できる。
【０００７】
サージング対策として排水機場等のポンプユニットに排水槽を併設し、コラム型ポンプユニットの吐出槽の吐出口、又は継足コラム型ポンプユニットの吐出槽の他端の連通口を排水槽の放水口に接続し、排水槽の放流口を排水路に連通させるもので、コラム型ポンプユニットに排水槽を併設すれば、急激な流量変動と圧力変化を吸収して、豪雨などで増水した支流などの流水路の流水を排水路の本流等に排水できる。
【０００８】
工期短縮と低コストで建設できるポンプユニットは、吸水槽と、調整吐出槽、及び吐出槽を角形マンホール又はボックスカルバートで構成すれば、コスト削減と製作期間の短縮が行なえる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るコラム型ポンプユニットは、吸水槽と吐出槽の間に調整吐出槽を設けることにより、流水路と排水路との高低差の調整が可能となる。また、コラムを上部コラムパイプと下部コラムパイプに分割し、調整吐出槽自体をコラムとして利用するので、複数の調整吐出槽を重設してもコラムを延長する必要がない。
吸水槽に調整吐出槽、及び吐出槽を重設する構成であり、機場スペースが縮小できる。狭い用地での建設を可能にして、既設のポンプ場の増設にも採用できる。吸水槽の水中ポンプから調整吐出槽を経由してポンプ上部の吐出槽に直接吐き出す構造のため、機器類等の付帯設備も省略でき、製作経費の削減と施工期間の短縮が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係るコラム型ポンプユニットの一部縦断正面図である。
【図２】同じく、コラム型ポンプユニットの斜視図である。
【図３】同じく、コラム型ポンプユニットの平面図である。
【図４】同じく、他の実施例のコラム型ポンプユニットに排水槽を併設した一部縦断正面図である。
【図５】同じく、コラム型ポンプユニットに排水槽を併設した平面図である。
【図６】他の実施例のコラム型ポンプユニットに継足コラム型ポンプユニットを並設設置したポンプユニットの一部縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明に係るコラム型ポンプユニットを図面に基づき詳述すると、図１及び図２はコラム型ポンプユニットの一部縦断正面図と斜視図であり、図３は平面図である。
図１及び図２に示すように、コラム型ポンプユニット１は、吸水槽２の上部に調整吐出槽４と吐出槽８を連設し、内部に水中ポンプ１４を設置して構成している。
吸水槽２は上流側の流水路Ａに対向する側壁に流水の吸込口３を開口し、上端部を開放した角形ブロックで形成している。吸水槽２に角形ブロックの調整吐出槽４を重設し、吸水槽２と調整吐出槽４の間に開口部５ａを有する下部隔壁５を挟持している。下部隔壁５に下部フランジ６を係止させて開口部５ａから下部コラムパイプ７を着脱自在に支架してある。
調整吐出槽４は上下端部を開放してあり、下端部は下部隔壁５を介して吸水槽２と連結し、上端部は上部隔壁１２を介して吐出槽８と連結している。具体的には、調整吐出槽４の上部に吐出槽８を載置し、調整吐出槽４と吐出槽８の間に開口部１２ａを有する上部隔壁１２を挟持している。
吐出槽８は側壁に排水路Ｂに連通する吐出口９と、上端部に上部コラムパイプ１０の挿入口１１を開口してある。挿入口１１には必要に応じて着脱自在な蓋を設けてもよい。上部隔壁１２に上部フランジ１３を係止させて上部コラムパイプ１０の排出口２４を吐出槽８の中間部に拡開してある。実施例では、上部コラムパイプ１０の排出口２４を吐出口９の上端より上方に設けているので、吐出槽８から調整吐出槽４に流水が逆流することがない。なお、逆流防止機能を有していれば、上部コラムパイプ１０を設ける必要はない。
吸水槽２と吐出槽８の間に調整吐出槽４を設けることにより、流水路Ａと排水路Ｂとの高低差の調整が可能となり、コラムパイプを上部コラムパイプ１０と下部コラムパイプ７に分割して角型ブロックにかかる重量を軽減できるので、角型ブロックの軽量化、経費の削減が可能となる。
【００１２】
図１及び図２に示す水中ポンプ１４は、吐出槽８の上端部の挿入口１１から吊り降ろし、上部コラムパイプ１０の内部を垂下させて、吸水槽２と調整吐出槽４を仕切る下部隔壁５に支架した下部コラムパイプ７に公知の手段で係止させる。水中ポンプ１４の下端に吸込ケーシング１５を連結して下部コラムパイプ７から垂下させて吸水槽２の槽底近傍に開口してある。水中ポンプ１４を作動した時に、吸込口３から流入する流水を整流化させるための渦流防止板２５が吸水槽２の内壁に垂設してある。水中ポンプ１４は下部コラムパイプ７に着脱自在に垂設しているので、容易に外部に取り出してメンテナンスが可能となる。コラム型ポンプユニット１は吸水槽２に垂下した下部コラムパイプ７から調整吐出槽４に揚水し、上部コラムパイプ１０を介して吐出槽８に吐き出す構造のため、吐出弁、フラップ弁、鋳鉄管、逆止弁等の機器が不要となり、低コストで施工できる。
上流側の流水路Ａよりも水位の高い灌漑用水路等の排水路Ｂに放流する場合でも、吸水槽２の上部に重設する調整吐出槽４・・・を複数段に継足せば、吐出槽８を排水路Ｂに合わせた高さに調整できる。
【００１３】
上流側の流水路Ａに設置したコラム型ポンプユニット１は、下部コラムパイプ７に支架した水中ポンプ１４を作動して、吸水槽２の吸込口３から流入してきた流水路Ａの流水を水中ポンプ１４の下端に連結した吸込ケーシング１５から吸引して、調整吐出槽４に揚水させる。揚水した流水で調整吐出槽４が満たされると上部コラムパイプ１０に流入する。上部コラムパイプ１０の排出口２４から吐出槽８に流入し、吐出口９から排水路Ｂに排水される。
吸水槽２に重設した調整吐出槽４に吐出槽８を載置するため、コラム型ポンプユニット１として１角型ブロック分の用地しか必要とせず、狭い用地での建設が可能となり、機場スペースが縮小できて、工期短縮と低コストの施工が可能となる。既設のポンプ場の増設にも容易に対応でき、施工期間の短縮や経費削減を実現できる。コラム型ポンプユニット１は設置後も容易に移設可能であり、状況に応じて流水路Ａの適所に再設置も可能となる。
なお、コラム型ポンプユニット１を構成する吸水槽２は、流水路Ａに隣接する位置に設置してもよいものである。
【００１４】
図４及び図５はコラム型ポンプユニットに排水槽を併設した一部縦断正面図と平面図である。コラム型ポンプユニット１に排水槽１６が併設してあり、吸水槽２に重設した調整吐出槽４に載置する吐出槽８の側壁の吐出口９に排水槽１６の放水口１７を接続し、排水槽１６の放流口１８に連結した放流管１９を排水路Ｂに連通させてある。
コラム型ポンプユニット１に排水槽１６を併設すれば、急激な流量変動と、圧力変化を吸収でき、豪雨等による増水した支流の流水路Ａの流水を本流等の排水路Ｂに排水できる。吐出槽８に接続した排水槽１６の放流口１８を側壁の適所に開口して、排水槽１６の放流口１８に連結した放流管１９を排水路Ｂの高さに設定すれば、排水槽１６の放流口１８の高さを調整するだけで、上流側の流水路Ａより水位の高い灌漑用水路等の排水路Ｂに放流することができる。
【００１５】
図６は他の実施例のコラム型ポンプユニットに継足コラム型ポンプユニットを並設設置したポンプユニットの一部縦断正面図である。
図１に示すコラム型ポンプユニット１と、両側壁に連通口２１，２１を有する吐出槽２２を使用する継足コラム型ポンプユニット２０を並設するもので、詳細な名称及び符号は同一であり省略する。
流水路Ａに吸込口３を有するコラム型ポンプユニット１を設置する。吸水槽２に吸込口３と、吐出槽２２の両側壁に連通口２１，２１を有する継足コラム型ポンプユニット２０をコラム型ポンプユニット１に並設する。継足コラム型ポンプユニット２０の他端には、放水口１７と放流口２３を有する排水槽１６を並設している。継足コラム型ポンプユニット２０の一方の連通口２１はコラム型ポンプユニット１の吐出口９と連通しており、他方の連通口２１は排水槽１６の放水口１７に連通している。コラム型ポンプユニット１から排出される排水は吐出口９から流出し、継足コラム型ポンプユニット２０の前端の連通口２１から吐出槽２２に流入する。継足コラム型ポンプユニット２０から排出される排水と合流し、後端の連通口２１から放水口１７を通って排水槽１６に流入し、放流口２３から排水路Ｂへ排出される。
【００１６】
継足コラム型ポンプユニット２０は、必要とする排水量に応じて設置台数を増やすことができる。また、既設のポンプ場の増強にも適用できるので、施工期間を短縮できる。本実施例ではコラム型ポンプユニット１と継足コラム型ポンプユニット２０を並設しているが、既設の障害物等で並設できない場合、それぞれ離れた位置に設置して、吐出口９と連通口２１を配管等で接続してもよい。また、２列以上（例えば３×３列）のポンプユニットを並設する場合、必要に応じて吐出口９と連通口２１の開口数を増加してもよい。
なお、継足コラム型ポンプユニット２０を構成する吐出槽２２の後端の連通口２１を直接排水路Ｂの放流口としても良いものである。
コラム型ポンプユニット１に並設する継足コラム型ポンプユニット２０を複数継足せば狭い用地での建設が可能となり、既設のポンプ場の増強にも適用できる。吸水槽２、調整吐出槽４、及び吐出槽８，２２に使用する角形ブロックは、角形マンホールあるいはボックスカルバート等の既製品を利用することも可能であり、既製の開口を利用できる。既製のコンクリート製品を使用すれば、施工期間が短縮可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
この発明に係るコラム型ポンプユニットは、吸水槽と吐出槽の間に調整吐出槽を設けることにより、流水路と排水路との高低差の調整が可能となる。コラムを吸水槽から吐出槽まで連通していないので、調整吐出槽による高低差の調整にコラムを延長する必要がなく、機器類等の付帯設備も省略でき、製作経費の削減と施工期間の短縮が実現できる。従って、水路の状況に応じて機場スペースを縮小して、狭い用地での建設が可能となり、工期短縮と低コストで建設でき、既設のポンプ場の増強にも適用できる。
【符号の説明】
【００１８】
１    コラム型ポンプユニット
２    吸水槽
３    吸込口
４    調整吐出槽
５    下部隔壁
７    下部コラムパイプ
８、２２    吐出槽
９    吐出口
１２  上部隔壁
１４  水中ポンプ
１６  排水槽
１７  放水口
１８、２３  放流口
２０  継足コラム型ポンプユニット
２１  連通口
Ａ    流水路
Ｂ    排水路
【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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