(57)【要約】      （修正有）【課題】立軸ポンプまたは横軸ポンプにおいて、ポンプの稼働状況および周辺環境の過渡状態においても渦流を好適に抑制する。【解決手段】立軸ポンプ３０または横軸ポンプの周囲において渦流の発生を抑制するための渦流抑制装置４０は、渦流の発生を検知するように構成された渦流検知部５０と、立軸ポンプまたは横軸ポンプに流れ込む流体の流れを変えることによって渦流の発生を抑制するように構成された渦流抑制部４１、４２であって、渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を可変に構成された渦流抑制部と、渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を制御する制御部４６と、を備える。制御部は、渦流検知部による検知結果に基づくフィードバック制御によって、渦流が小さくなるように渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を制御するように構成される。【選択図】図２
2017025855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立軸ポンプまたは横軸ポンプの周囲において渦流の発生を抑制するための渦流抑制装置であって、
前記渦流の発生を検知するように構成された渦流検知部と、
前記立軸ポンプまたは前記横軸ポンプに流れ込む流体の流れを変えることによって前記渦流の発生を抑制するように構成された渦流抑制部であって、該渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を可変に構成された渦流抑制部と、
前記渦流抑制部の前記位置および形状のうちの少なくとも一方を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記渦流検知部による検知結果に基づくフィードバック制御によって、前記渦流が小さくなるように前記渦流抑制部の前記位置および形状のうちの少なくとも一方を制御するように構成された
渦流抑制装置。
【請求項２】
請求項１に記載の渦流抑制装置であって、
前記制御部が備えるメモリには、想定されるポンプの稼働状況および周辺環境のうちの少なくとも一方ごとに、前記渦流抑制部の前記位置および形状のうちの少なくとも一方を変更するための変更手順パターンが記憶されており、
前記制御部は、前記変更手順パターンに基づいて、前記位置および形状のうちの少なくとも一方を制御するように構成された
渦流制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の渦流抑制装置であって、
前記制御部は、前記立軸ポンプまたは前記横軸ポンプの運転に関係する状態量に基づいて前記変更手順パターンを選択し、該選択された変更手順パターンに基づいて前記位置および形状のうちの少なくとも一方を制御するように構成された
渦流抑制装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の渦流抑制装置であって、
前記制御部は、前記フィードバック制御に加えて、前記立軸ポンプまたは前記横軸ポンプの運転に関係する状態量に基づくフィードフォワード制御によって、前記渦流の発生が抑制されるように前記渦流抑制部の前記位置および形状のうちの少なくとも一方を制御するように構成された
渦流抑制装置。
【請求項５】
立軸ポンプまたは横軸ポンプの周囲において渦流の発生を抑制するための渦流抑制装置であって、
前記立軸ポンプまたは横軸ポンプの運転に関係する状態量を検知するように構成された状態量検知部と、
前記立軸ポンプまたは前記横軸ポンプに流れ込む流体の流れを変えることによって前記渦流の発生を抑制するように構成された渦流抑制部であって、該渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を可変に構成された渦流抑制部と、
前記渦流抑制部の前記位置および形状のうちの少なくとも一方を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記状態量検知部による検知結果に基づくフィードフォワード制御によって、前記渦流の発生を抑制するように前記渦流抑制部の前記位置および形状のうちの少なくとも一方を制御するように構成された
渦流抑制装置。
【請求項６】
ポンプシステムであって、
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の渦流抑制装置と、
前記立軸ポンプまたは前記横軸ポンプと
を備えるポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立軸ポンプまたは横軸ポンプの周囲において渦流の発生を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
排水機場などで設置される立軸ポンプまたは横軸ポンプでは、吸込水槽の壁面側から吸込ベルマウスの吸込口に向かう水中渦や、水面から吸込ベルマウスの吸込口に向かう空気吸込渦が発生し、ポンプの性能を低下させたり、振動の要因となったりすることが知られている。このような渦流を防止するために、吸込ベルマウスに流れ込む流体の流れを変えるための部材を吸込ベルマウスの周囲に配置する技術が開発されている（例えば、下記の特許文献１〜４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９９９４４号公報
【特許文献２】特開２００２−３７１９８７号公報
【特許文献３】特開２００２−１５５８９８号公報
【特許文献４】特開２００３−１２０５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の技術では、ポンプの稼働状況および周辺環境についての定常状態では、渦流の発生を抑制することができるものの、過渡状態では、渦流の発生を抑制できない場合がある。このような過渡状態としては、例えば、ポンプの起動時における流量の変化や、豪雨による水位の急激な上昇がある。このようなことから、ポンプの稼働状況および周辺環境の過渡状態においても渦流の発生を好適に抑制できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
本発明の第１の形態によれば、立軸ポンプまたは横軸ポンプの周囲において渦流の発生を抑制するための渦流抑制装置が提供される。この渦流抑制装置は、渦流の発生を検知するように構成された渦流検知部と、立軸ポンプまたは横軸ポンプに流れ込む流体の流れを変えることによって渦流の発生を抑制するように構成された渦流抑制部であって、渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を可変に構成された渦流抑制部と、渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を制御する制御部と、を備える。制御部は、渦流検知部による検知結果に基づくフィードバック制御によって、渦流が小さくなるように渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を制御するように構成される。
【０００７】
かかる渦流抑制装置によれば、ポンプの稼働状況や周辺環境が変化する場合においても、渦流の発生状況に応じたフィードバック制御に基づいて渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を変えることによって、発生した渦流を好適に低減することができる。
【０００８】
本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、制御部が備えるメモリには、想定されるポンプの稼働状況および周辺環境の少なくとも一方ごとに、渦流抑制部の位置およ
び形状のうちの少なくとも一方を変更するための変更手順パターンが記憶されている。制御部は、変更手順パターンに基づいて、位置および形状のうちの少なくとも一方を制御するように構成される。かかる形態によれば、ポンプの稼働状況および／または周辺環境に応じて、渦流を効率的に低減することができる。
【０００９】
本発明の第３の形態によれば、第２の形態において、制御部は、立軸ポンプまたは横軸ポンプの運転に関係する状態量に基づいて変更手順パターンを選択し、選択された変更手順パターンに基づいて位置および形状のうちの少なくとも一方を制御するように構成される。かかる形態によれば、制御部が状態量に応じて渦流抑制部を自動的に制御するので、ユーザの利便性が向上する。
【００１０】
本発明の第４の形態によれば、第１ないし第３のいずれかの形態において、制御部は、フィードバック制御に加えて、立軸ポンプまたは横軸ポンプの運転に関係する状態量に基づくフィードフォワード制御によって、渦流の発生が抑制されるように渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を制御するように構成される。かかる形態によれば、フィードフォワード制御によって、渦流が発生しないように制御され、それでも発生する渦流に対してフィードバック制御が行われるので、渦流の発生抑制効果を高めることができる。
【００１１】
本発明の第５の形態によれば、立軸ポンプまたは横軸ポンプの周囲において渦流の発生を抑制するための渦流抑制装置が提供される。この渦流抑制装置は、立軸ポンプまたは横軸ポンプの運転の状態量を検知するように構成された状態量検知部と、立軸ポンプまたは横軸ポンプに流れ込む流体の流れを変えることによって渦流の発生を抑制するように構成された渦流抑制部であって、渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を可変に構成された渦流抑制部と、渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を制御する制御部と、を備える。制御部は、状態量検知部による検知結果に基づくフィードフォワード制御によって、渦流の発生を抑制するように渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を制御するように構成される。
【００１２】
かかる渦流抑制装置によれば、ポンプの稼働状況や周辺環境が変化する状況においても、ポンプの運転の状態量に応じたフィードフォワード制御に基づいて渦流抑制部の位置および形状のうちの少なくとも一方を変えることによって、渦流の発生を事前に抑制することができる。
【００１３】
本発明の第６の形態によれば、ポンプシステムが提供される。このポンプシステムは、第１ないし第５のいずれかの形態の渦流抑制装置と、立軸ポンプまたは横軸ポンプと、を備える。かかるポンプシステムによれば、第１ないし第５のいずれかの形態と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例としてのポンプ設備の概略構成を示す図である。
【図２】渦流抑制装置の概略構成を示す模式図ある。
【図３】渦流検知部の概略構成を模式的に示す平面図である。
【図４】渦流検知部の概略構成を模式的に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の一実施例としてのポンプ設備２０の概略構成を示している。ポンプ設備２０は、ポンプシステム２５と吸込水槽９０とを備えている。ポンプシステム２５は、立軸ポンプ３０と原動機３９と渦流抑制装置４０（図渦流抑制装置４０は図２参照）とを
備えている。立軸ポンプ３０は、吊下管３１と、ポンプボウル３２と、吸込ベルマウス３３と、シャフト３４と、外軸受３５と、水中軸受３６と、インペラ３７とを備えている。鉛直方向に延在するシャフト３４は、外軸受３５と水中軸受３６とによって支承されている。このシャフト３４の下端には、ポンプボウル３２の内部においてインペラ３７が設けられている。シャフト３４の上端には、原動機台３９ａに据え付けられた原動機３９が連結されている。
【００１６】
ポンプ据付床９１には、ポンプ据付床９１を貫通するポンプ据付孔９２が形成されており、その下方には、吸込水槽９０が配置されている。立軸ポンプ３０は、吊下管３１がポンプ据付孔９２から吸込水槽９０内に吊り下げられるように、ポンプ据付床９１上に据え付けられている。かかるポンプ設備２０では、原動機３９によって提供される駆動力によってシャフト３４が回転すると、同時にインペラ３７も回転し、吸込ベルマウス３３から上方に水が汲み上げられる。
【００１７】
図２は、渦流抑制装置４０の概略構成を示している。渦流抑制装置４０は、渦流抑制部４１，４２と、シャフト４３と、支持板４４と、アクチュエータ４５と、制御部４６と、渦流検知部５０と、を備えている。本実施例では、渦流抑制部４１，４２は、板状の部材であり、立軸ポンプ３０の両側に配置されている。本実施例では、渦流抑制部４１，４２は、水流の方向（図中に矢印で示す）と平行に配置されている。また、渦流抑制部４１，４２は、それらの間に吸込ベルマウス３３およびその下方を挟むように配置されている。渦流抑制部４１，４２は、水流の向きと平行な吸込水槽９０の側壁側から吸込ベルマウス３３に流れ込む水の流れを変える作用を有している。これによって、当該側壁付近から吸込ベルマウス３３に向かう渦流の発生を抑制することができる。なお、渦流抑制部４１，４２の設置位置は、なんら限定されるものではなく、抑制すべき渦流の発生想定場所に応じて適宜配置されればよい。また、渦流抑制部４１，４２の形状は、なんら限定されるものではなく、任意の形状とすることができる。例えば、渦流抑制部４１，４２は、湾曲形状を有していてもよい。
【００１８】
かかる渦流抑制部４１，４２は、支持板４４からシャフト４３を介して吊り下げられている。支持板４４は、ポンプ据付床９１上に支持されており、アクチュエータ４５によってＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能に構成されている。Ｘ，Ｙ，Ｚは、直交座標系を意味している。Ｘ，Ｙは水平方向に設定された座標軸であり、Ｚは鉛直方向に設定された座標軸である。これによって、渦流抑制部４１，４２は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向のうちの任意の方向に移動可能に構成される。アクチュエータ４５には、任意のアクチュエータを使用することができる。アクチュエータ４５は、例えば、リニアアクチュエータであってもよい。
【００１９】
制御部４６は、アクチュエータ４５に接続されており、アクチュエータ４５の動作（つまり、渦流抑制部４１，４２の位置）を制御する。渦流抑制部４１，４２には、個別にアクチュエータが接続されてもよい。また、本実施例では、制御部４６は、後述する渦流検知部５０の動作を制御する。ただし、制御部４６は、アクチュエータ４５の動作制御用、および、渦流検知部５０の動作制御用に、それぞれ個別に設けられてもよい。制御部４６は、ＣＰＵ、メモリなどを備えており、メモリに記憶されたプログラムを実行することによって、必要な制御を行う。制御部４６は、ソフトウェアに代えて、または、加えて、ハードウェア回路によってアクチュエータ４５および渦流検知部５０の動作を制御してもよく、複数のアクチュエータを個別に制御してもよい。制御部４６における具体的な制御については、後述する。
【００２０】
渦流検知部５０は、立軸ポンプ３０の周囲における渦流の発生を検知する。本実施例では、渦流検知部５０は、渦流の発生の有無、ならびに、発生した渦流の位置および大きさを検知可能に構成されている。図３および図４は、渦流検知部５０の詳細を示している。
図３は、渦流検知部の概略構成を模式的に示す平面図である。図４は、渦流検知部の概略構成を模式的に示す正面図である。図３に示すように、渦流検知部５０は、超音波発信器５１と超音波受信器５３とを備えている。超音波発信器５１および超音波受信器５３は、それぞれ概ね平板状のパネル状のケース５２，５４内に配置される。超音波発信器５１を備えるパネル状のケース５２、および、超音波受信器５３を備えるパネル状のケース５４は、それぞれ水流の向き（図中に矢印で示す）に平行な吸込水槽９０の両壁面に配置される。超音波発信器５１および超音波受信器５３は、図４に示すように、超音波が立軸ポンプ３０の吸込ベルマウス３３の周囲を通過するように、水中に沈められた状態で配置される。これらのパネル状ケース５２，５４は、吸込水槽９０の上方からケーブル等でポンプ据付床９１から吊り下げられる。超音波発信器５１および超音波受信器５３は、吸込水槽９０内で水中に沈められるので、パネル状ケース５２，５４の、送受信器５１，５３を含めた総体としての比重は、水より大きいことが望ましい。必要であれば、パネル状ケース５２，５４に重りが取り付けられてもよい。また、吸込水槽９０内の水流によってパネル状ケース５２，５４が動かないように、パネル状ケース５２，５４は、吸込水槽９０の底面および／または側面に任意の方法で固定されてもよい。
【００２１】
図４に示すように、パネル状ケース５４の一方の壁面には、一定間隔ごとに超音波受信器５３が配置されている。例えば、図４に示されるように、Ｘ−Ｚ座標に沿って一定間隔で超音波受信器５３が配置される。パネル状ケース５４および超音波受信器５３の少なくとも一方は防水仕様とされる。また、超音波受信器５３の受信信号を送る信号線は、制御部４６（図２参照）に接続される。
【００２２】
超音波発信器５１は、パネル状ケース５２内での一方壁面に配置される。例えば、一例として、超音波発信器５１は、パネル状ケース５２の立軸ポンプ３０に向く面のほぼ中央に配置される。超音波発信器５１およびパネル状ケース５２の少なくとも一方は防水仕様とされる。超音波発信器５１へ信号を送る信号線（図示せず）は、制御部４６に接続される。制御部４６は、発生させる超音波の周波数、強度、タイミング等を制御する。
【００２３】
パネル状ケース５２の超音波発信器５１を備えた面と、パネル状ケース５４の超音波受信器５３を備えた面とは、立軸ポンプ３０を挟んで向かい合わせの状態で吸込水槽９０に配置される。立軸ポンプ３０を停止させた状態で超音波の受送信を行い、超音波の広がる角度と、超音波の強さと、が調整される。図４に示される超音波受信器５３の配置では、超音波発信器５１に直面する位置Ｘ２−Ｚ２の受信器５３において受信する超音波の強度が一番大きく、他の受信器５３では、位置Ｘ２−Ｚ２の受信器５３から遠ざかるほど、受信する超音波の強度は小さくなる。
【００２４】
また、超音波が障害物にぶつかると反射し散乱するので、受信する超音波の強度が小さくなる。図４に示される超音波受信器５３の配置において、位置Ｘ２−Ｚ１にある超音波受信器５３は、当該超音波受信器５３と超音波発信器５１との間に立軸ポンプ３０があるので、超音波が立軸ポンプ３０のところで反射・散乱し、他の超音波受信器５３が受信する強度よりも受信する超音波の強度が小さくなる。また、位置Ｘ２−Ｚ１にある超音波受信器５３は、いくつかの反射が繰り返された超音波を受信するので、発信から受信までの時間が大きくなる。
【００２５】
立軸ポンプ３０を運転すると吸込水槽９０内に水流が生じる。濁度が大きい流体の場合には、水中に大小の粒子が存在するので、超音波は、それらの粒子よる反射や散乱の影響を受けるので、全体として超音波受信器５３が受信する超音波の強度は小さくなる。また、水流の速度と向きとにより、超音波の伝搬速度は異なるので、全体として超音波受信器５３が受信する超音波の周波数が広がる。
【００２６】
そのような状況の中で、立軸ポンプ３０の運転中に吸込水槽９０内で水中渦が発生すると、水中渦の内部には低圧の気泡が発生しているので、超音波は渦中を伝搬透過しにくい。一例として、図４に示される例において、位置Ｘ２−Ｚ２および位置Ｘ２−Ｚ３の超音波受信器５３は、吸込水槽９０の底面側から吸込ベルマウス３３に向かう渦流によって超音波の透過が阻止されるので、他の受信器５３に比べて、受信する超音波の強度は著しく低下する。また、位置Ｘ１−Ｚ２の超音波受信器５３は、吸込水槽９０の側面側から吸込ベルマウス３３に向かう渦流によって超音波の透過が阻止されるので、他の受信器に比べて、受信する超音波の強度は著しく低下する。
【００２７】
このように、立軸ポンプ３０の稼働中に吸込水槽９０内で、超音波発信器５１と超音波受信器５３との間に渦流（すなわち、低圧の気泡）が発生した場合には、対応する超音波受信器５３では、他の受信器に比べて、受信する超音波の強度が大きく低下することになる。このようにして、渦流検知部５０によって、渦流の発生の有無、ならびに、Ｘ方向およびＺ方向における渦流の発生位置を検知することができる。なお、図３では、超音波発信器５１と超音波受信器５３とがＹ方向に対向するように配置されているが、他の超音波発信器５１と超音波受信器５３とをＸ方向に対向するように設ければ、Ｙ方向における渦流の発生位置も検知することができる。また、超音波発信器５１および超音波受信器５３を高密度に多数設置することによって、渦流の大きさも検知することができる。
【００２８】
渦流検知部５０は、超音波を利用する構成に限らず、種々の構成とすることができる。例えば、渦流検知部５０は、光源とカメラとを備えていてもよい。光源およびカメラを複数台設置し、その撮像画像を認識処理することによって、渦流の発生、発生箇所、および、大きさを検知することができる。光源およびカメラは、それらの向きをアクチュエータによって変更可能に構成されていてもよい。また、光源およびカメラは、例えば、走行レール上を走行する構成によって、移動可能に構成されていてもよい。
【００２９】
以上に説明したポンプ設備２０において、制御部４６は、渦流検知部５０による検知結果に基づいて、渦流抑制部４１，４２の位置を制御する。具体的には、渦流検知部５０によって渦流の発生が検知されると、制御部４６は、アクチュエータ４５を介して、渦流抑制部４１，４２を、予め定められた方向に予め定められた距離だけ移動させる。そして、制御部４６は、渦流抑制部４１，４２の移動によって生じる渦流の変化を判定する。その結果、渦流が小さくなっていなければ、制御部４６は、渦流抑制部４１，４２の移動方向を変更する。一方、渦流が小さくなっていれば、同一方向に所定距離だけさらに移動させる。制御部４６は、渦流がなくなるまで、あるいは、渦流が予め定められた大きさまで小さくなるまで、このような処理を繰り返す。つまり、制御部４６は、渦流検知部５０による検知結果に基づいたフィードバック制御によって、渦流が発生しない方向に渦流抑制部４１，４２を移動させる。渦流抑制部４１，４２は、１回のフィードバックにつき、同一方向に同じ距離だけ移動してもよいし、それぞれ独立して、異なる方向に異なる距離だけ移動してもよい。
【００３０】
渦流抑制部４１，４２の移動方向および／または移動距離は、ランダムに設定されてもよい。ただし、移動方向および移動距離の変更手順のパターン（以下、変更手順パターンとも呼ぶ）が、実験結果やシミュレーション結果に基づいて予め定められていてもよい。シミュレーションには、ＣＦＤ（数値流体力学）が利用されてもよい。変更手順パターンは、想定される過渡状態の種類（例えば、ポンプ起動時、増水時など）と対応付けて予め定められ、メモリに予め記憶されていてもよい。この場合、制御部４６は、メモリに予め記憶された変更手順パターンの中から、過渡状態の種類に対応する変更手順パターンを選択してもよい。過渡状態の種類は、ユーザインタフェースを介して、ユーザから制御部４６に入力されてもよい。あるいは、過渡状態の種類は、制御部４６によって自動的に判別されてもよい。例えば、制御部４６は、立軸ポンプ３０の運転に関係する状態量に基づい
て、過渡状態の種類を判別してもよい。こうすれば、ユーザの利便性が向上する。かかる状態量としては、例えば、ポンプ設備２０が備える流量計で検知されたポンプ流量、ポンプ設備２０が備える水位計で検知された吸込水槽９０の水位などであってもよい。
【００３１】
あるいは、変更手順パターンは、渦流の位置および／または大きさと対応付けて予め定められ、メモリに予め記憶されていてもよい。この場合、制御部４６は、メモリに予め記憶された変更手順パターンの中から、渦流検知部５０によって検知された渦流の位置および／または大きさに対応付けられた変更手順パターンを選択して、フィードバック制御を行ってもよい。勿論、変更手順パターンは、想定される過渡状態の種類と、渦流の位置および／または大きさと、の両方の組合せごとに定められていてもよい。これらのように実験結果やシミュレーション結果に基づいて変更手順パターンを予め決めておき、当該変更手順パターンに基づいて渦流抑制部４１，４２の位置を制御することによって、抑制部４１，４２の最適位置を効率的に決定することができ、ひいては、渦流を迅速かつ効率的に低減することができる。
【００３２】
また、制御部４６は、ミクロ的には、必ずしも、渦流が小さくなる方向に渦流抑制部４１，４２を移動させなくてもよい。例えば、制御部４６は、渦流抑制部４１，４２を所定回数移動させた結果として渦流が小さくならない場合に、渦流抑制部４１，４２を他の方向に移動させてもよい。例えば、渦流抑制部４１，４２を所定の方向に所定距離だけ移動させた場合に、渦流が小さくならなくても（あるいは、大きくなっても）、渦流抑制部４１，４２をさらに同一方向に移動させると、渦流がなくなるような事象が生じ得る。したがって、このような構成によれば、渦流抑制部４１，４２の位置を最適位置に配置しやすくなる。
【００３３】
以上説明したように、ポンプ設備２０によれば、立軸ポンプ３０の稼働状況や周辺環境が変化する状況においても、渦流の発生状況に応じたフィードバック制御に基づいて渦流抑制部４１，４２の位置を変えることによって、発生した渦流を好適に低減することができる。
【００３４】
Ｂ．第２実施例：
第２実施例としてのポンプ設備２０は、必ずしも渦流検知部５０を備えていなくてもよい。また、第２実施例では、制御部４６による制御の内容が第１実施例と異なる。以下、第１実施例と異なる点についてのみ説明する。第２実施例では、制御部４６は、フィードフォワード制御によって渦流抑制部４１，４２の位置を制御する。具体的には、制御部４６は、立軸ポンプ３０の運転に関係する状態量の検知結果に基づいて、渦流抑制部４１，４２の位置をフィードフォワード制御する。この状態量は、ポンプ設備２０が備える状態量検知部によって検知される。状態量検知部は、例えば、ポンプの流量を検知する流量計や、吸込水槽９０の水位を検知する水位計などであってもよい。渦流抑制部４１，４２の移動方向および／または移動距離は、想定される状態量ごとに、実験またはシミュレーションによって予め定められ、メモリに記憶されている。制御部４６は、検知された状態量に応じて移動方向および移動距離の変更手順パターンを選択し、選択された変更手順パターンに基づいて渦流抑制部４１，４２の位置を制御する。かかる構成によれば、渦流の発生を事前に抑制することができる。この第２実施例の構成は、第１実施例と組み合わせることも可能である。
【００３５】
Ｃ．変形例：
Ｃ−１．変形例１：
渦流抑制部４１，４２の位置に代えて、または、加えて、渦流抑制部４１，４２の形状が可変に構成されてもよい。形状には、部材の厚み、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向のうちの少なくとも１つの長さ、曲率などが含まれる。例えば、渦流抑制部４１，４２は、その表面に、中空
の柔軟性部材を備えていてもよい。この場合、柔軟性部材の内部に空気等の流体が供給され、柔軟部材が膨張されてもよい。こうすれば、渦流抑制部４１，４２の厚みを変化させることができる。また、渦流抑制部４１，４２は、アクチュエータによって入れ子式に出し入れ可能な伸縮部を有していてもよい。こうすれば、渦流抑制部４１，４２の長さを変化させることができる。あるいは、渦流抑制部４１，４２は、重ねられた複数の部材を備えていてもよい。この場合、複数の部材のうちの少なくとも１つは、アクチュエータによって、残りの部材に対して平行移動可能に構成されていてもよい。こうすれば、渦流抑制部４１，４２の厚みと長さとの両方を変化させることができる。あるいは、渦流抑制部４１，４２は、弾性材料から形成されていてもよい。この場合、渦流抑制部４１，４２の一部分をアクチュエータによって押圧することによって、渦流抑制部４１，４２の曲率を変化させることができる。
【００３６】
Ｃ−２．変形例２：
上述した渦流抑制部４１，４２の数、形状および配置は、例示に過ぎず、任意の数、形状および配置を採用することができる。渦流抑制装置４０は、設置されることによって、設置されない場合と比べて吸込ベルマウス３３に流れ込む流体の流れを変えることができる少なくとも１つ以上の部材を備えていればよい。例えば、渦流抑制装置４０は、渦流抑制部４１，４２に代えて、特開２００２−１５５８９８号公報に記載されているような、副流路形成体を備えていてもよい。この副流路形成体は、ポンプの吸込部の径方向外側に、吸込部と略同心状に取り付けられ、吸込部の外周面との間に副流路を形成する。あるいは、渦流抑制装置４０は、渦流抑制部４１，４２に代えて、特開２００３−１２０５７９号公報に記載されているような偏流壁を備えていてもよい。この偏流壁は、ポンプの上流側の水路に設けられ、偏流壁によって仕切られた区画間で異なる流速が実現されるように構成される。あるいは、渦流抑制装置４０は、渦流抑制部４１，４２に代えて、特開２０００−１８１９９号公報に記載されているような、ポンプの上流側の水路において、上方から水中に向けて垂下する壁部を備えていてもよい。これらの場合においても、上述の実施例と同様に、種々の渦流抑制部は、位置および形状のうちの少なくとも一方を可変に構成される。
【００３７】
Ｃ−３．変形例３：
上述の実施形態は、立軸ポンプに限らず、横軸ポンプにも同様に適用可能である。
【００３８】
以上、本発明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、本発明にはその等価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】
【００３９】
２０…ポンプ設備
２５…ポンプシステム
３０…立軸ポンプ
３１…吊下管
３２…ポンプボウル
３３…吸込ベルマウス
３４…シャフト
３５…外軸受
３６…水中軸受
３７…インペラ
３９…原動機
３９ａ…原動機台
４０…渦流抑制装置
４１，４２…渦流抑制部
４３…シャフト
４４…支持板
４５…アクチュエータ
４６…制御部
５０…渦流検知部
５１…超音波発信器
５２，５４…パネル状ケース
５３…超音波受信器
９０…吸込水槽
９１…ポンプ据付床
９２…ポンプ据付孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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