(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水底に設置した水中ポンプ、或は、水底近くに開口したポンプの吸込み口を囲う形で、底付き、或いは底の無い筒状体からなるポンプタブを設置し、該ポンプタブの下辺には内外に貫通するノズルを開窄し、併せて縦方向に伸延する補助吸水筒を設け、該補助吸水筒の外方には縦方向のスリット状吸水口を備えると共に、下方端をノズルに連通させたポンプタブを用いて沈殿物を除去する揚泥方法。
【請求項２】
底付き、または底の無い筒状体からなるポンプタブの下辺に、該ポンプタブ壁を貫通するノズルを１個以上開窄し、併せて、補助吸水筒をポンプタブ壁に添う形で縦方向に併設し、該補助吸水筒の外方にはスリット状、または、縦方向に小穴を多数配列した吸水口を開口させ、下方端をノズルに連通させた揚泥設備。
【請求項３】
前記補助吸水筒の周方向位置を当該ノズルに隣接するノズル近くの上位に配設し、該補助吸水筒の下方端とノズル間を、外周壁下辺の一定高さが外方に開口したトンネル状水路で連通させた請求項2に記載の揚泥設備。
【請求項４】
前記ポンプタブをノズルと同数の湾曲部材を使用して構成し、前記湾曲部材の周方向長さの一部が、隣接する湾曲部材と一部重なる長さとして、該湾曲部材の周方向端部において、下辺に開設するノズル高さよりも高い部分の端部を、一端は内方に、他端は外方に急速に折り曲げ、該湾曲部材を略円形状に、急速に外側に折り曲げた端部を内周側にして、外周側部材に当接させ、急速に内方に折り曲げた端部先端は、内周側に位置する部材との間にスリット状隙間を設けて組合せ、隣接する湾曲部材が重なり合う部分の上下方向空洞部が補助吸水筒を形成し、湾曲部材の端部を内外に急速に折り曲げていない下辺部分が内外に貫通するノズルを形成するように構成した請求項２に記載の揚泥設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は工場プラントの洗浄設備、冷却水設備、雨水収集排水設備、下水道の中継ポンプ場、沈砂池、貯留設備、雨水排水池等におけるポンプ設備（以下総称して「貯留槽」と称す）において、沈降堆積する砂、スラッジ、ヘドロ、酸化鉄粉や、土木工事、窯業等の排水における砂や泥土（以下総称して沈殿物と称す）の収集、排出の方法及び排出設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、貯留槽における沈殿物の排出や土木工事排水では、かくはん羽根付水中ポンプや、ポンプ吸込み口周辺に圧力水をフラッシングして排水するものが一般的である。
下水道中継ポンプホールにおいては、流入水勢を利用した回流かくはん設備である「予旋回槽」なるものが良く使用されるようになった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】  特開Ｈ８−７１５３３
【特許文献２】  特開Ｈ８−２７６１７４
【特許文献３】  特開２００６−１３２１９２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  従来のかくはん羽根付き水中ポンプを使用するものにあっては、主羽根車の下方にポンプケーシングから突出する形でかくはん用の羽根を取り付けるものであるから、損耗も大きく、少しの磨耗や異物の衝突、長物の巻き付きで振動を生じやすく、この振動は水中ポンプの軸封装置（メカニカルシール）に非常に有害でありポンプ寿命を支配する。
また、かくはん用羽根は駆動力を必要とする。【０００５】  ポンプの吸込み口に圧力水をフラッシングする方法では、圧力水用のポンプや配管が必要であるばかりでなく、大きな動力を必要とする等の問題がある。
陸上設置形のポンプを使用するものにあっては、フラッシングする以外には吸込み口をかくはんすることは不可能に近く困難である等の問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明では、水中ポンプ全体、或は、陸上設置形ポンプの場合にあっては吸込み口を囲う形で、底付き、或いは底の無い桶様の筒体（以降「ポンプタブ」と称す）を貯留槽底に設置する。
ポンプタブの高さは、貯留槽水をほぼ完全に排水する場合には水中ポンプの高さ程度とするけれども、当該ポンプの排水によって水槽内水位がほとんど変化しない場合や、沈殿物の発生量が多い場合では、満水面近く、或いは水面上に突出する高さとする。
ポンプタブの底部周辺には、ポンプタブ壁を貫通するノズルを１個から複数個設け、該ノズルはポンプタブ内水を周回させる方向に、或は、中心に向けて噴出させる。【０００７】  ノズルの流入側となるポンプタブの外側は、沈殿物に容易に埋没させないために上辺を覆う形で開口させると共に、ポンプタブ壁に添う形で上方に一定高さ伸延させた補助吸水筒に連通させる。
該補助吸水筒は沈殿物に埋没しない程度の高さとすると共に、外部水を吸入する縦方向のスリット状吸水口を開窄する。【０００８】  更に、前記の補助吸水筒のスリット状吸水口では、吸水口正面付近の縦方向沈殿物の排除にとどまるために、補助吸水筒を隣接するノズル近くまで周方向に離した位置に配設し、その間を外周側下方半分程度外方に開口させた吸泥口を設けたトンネル状水路で連通する。【０００９】  以上のように構成した本発明ポンプタブ外に、沈殿物が堆積した状態でポンプ運転を行えば、貯留槽水位がポンプタブの上端にいたるまでの間は、ポンプは主にポンプタブ上端からの流入水を吸引し通常の排水を行い、貯留槽水位がポンプタブ上端に達した後は、ポンプタブ内水位は急速に低下し、外部水は埋没していない高さ位置のスリット状吸水口から、周辺の沈殿物を巻き込みながら流入すると共に、スリット状吸水口から補助吸水筒内に崩落する沈殿物を流送し、ノズルからポンプタブ内に噴入する。
ポンプタブ内は噴入水によって回流かくはん、或いは直接ポンプ吸込み口に吹き込まれる状態でポンプに吸引され、ポンプタブ内に流入した沈殿物を確実に排除する。【００１０】  ノズルと補助吸水筒間にトンネル状水路を設けた設備にあっては、該水路の吸泥口が沈殿物に埋没していても上辺には空隙が残り容易に通水できるために、補助吸水筒からの流入水はトンネル状水路を流動する間に、その流動水勢によって開口部からの崩落沈殿物を巻上げ混合してノズルに至る。【００１１】  ノズルからのポンプタブ内への流入水速度は、ポンプタブ内外の水位差からノズル及び流路の抵抗を減じた圧力で流入するのであるが、例えば、水位差が３０ｃｍで６５％を有効に使用できるとすれば、１．９５Ｍ／ｓｅｃ程度の速度となり、加えて、ポンプ排水量の全量が利用できることもあり、ポンプタブ内での沈殿物の回流かくはんには充分である。【００１２】  尚、ノズルからの流入水速度は、ポンプタブ高さとノズル面積の選定によって、貯留槽水位以下の圧力範囲で調整できる。
【発明の効果】
【００１３】  上述したように本発明の揚泥設備は、一旦沈殿した沈殿物をポンプタブ外で再浮遊させるようなかくはん行為はまったく無く、沈殿物排除を行うに際し余分な消耗品を発生させること無く、排水毎に無動力自動的に行い、周辺沈殿物の不測の大量崩落時においても、ポンプを保護し安全な運転が継続できる。
沈殿物発生量の少ない貯留槽においては、通常はポンプタブより高い水位での上澄水取水を行い、定期的に排水水位を低くして、選択的に沈殿物の排除を行うようにすることができる。
沈殿物発生量が多い場合においては、ポンプタブ高さを高くして揚泥時間を長くすることや、ポンプを複数台設置する大きな貯留槽等では、ポンプタブ高さを満水面上に突出させることで、排水時の水面変化の少なさに対応するばかりでなく、他のポンプへの汚濁水吸引を避けることもできる。
土木工事等でのポンプタブ使用では、仮設移動が容易である、等の経済的、技術的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を水中ポンプに使用した実施形態を示す例の装置断面図。
【図２】本発明を陸上設置形ポンプに使用した実施形態を示す例の装置断面図。
【図３】図１のＡ−Ａ視図（上視図）。
【図４】（イ）は本発明設備第１実施例ポンプタブの縦断面図、（ロ）のＥ−Ｅ断面視図であり、（ロ）は（イ）のＣ−Ｃ断面視図を示す。
【図５】（ハ）は図４（イ）のＢ−Ｂ視図、（ニ）はＤ−Ｄ断面視図。
【図６】は図４ポンプタブの正面図を示す。
【図７】（イ）は第２実施例ポンプタブの縦断面図であり、（ロ）のＧ−Ｇ断面視図を示し、（ロ）は（イ）のＦ−Ｆ断面視図を示す。
【図８】は第３実施例ポンプタブの縦断面図であり、図９（ハ）のＫ−Ｋ断面視図を示す。
【図９】（ハ）は図８のＩ−Ｉ断面視図、（ニ）はＪ−Ｊ断面視図を示す。
【図１０】（イ）は図８実施例ポンプタブを底付とした第４実施例の縦断面図を示し、（ホ）は（イ）のＮ−Ｎ視図を示す。
【図１１】（ヘ）は延長管の縦断面図を示し、（ト）は（ヘ）のＭ−Ｍ視図を示す。
【図１２】（チ）は図４（イ）のｇトンネル水路部の詳細を示し、（リ）は図４（ロ）の補助吸水筒ｉ部の詳細を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下、本発明の実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。
【実施例】
【００１６】  図１は水中ポンプ３を使用する貯留槽１に、本発明設備であるポンプタブ１０を設置した実施例装置図であり、ポンプタブ１０の上端高さは、通常は水中ポンプと同高さ程度とするけれども、必要に応じて図１１に示す延長管４０を所定高さＬに製作し、ボルトナット等で接続締結することや、ポンプタブ１０上端を直接延長して製作し、図１に仮想線ａで示すように満水面ｅより突出させることもできる。
図中のｂは沈殿物の堆積予想線を示し、ｃは排除できない沈殿物の残留堆積予想線である。
図３には図１のＡ−Ａ視平面図を示し、図中のポンプタブ１０内矢印は、該ポンプタブ１０下辺に設けたノズルからの噴射水流を示す。【００１７】  図２は陸上設置形のポンプ５を使用する貯留槽１の吸込み管６下方に、ポンプタブ１０を設置した実施例装置図である。
図中のｈはポンプによる排水が進み、貯留槽１の水位がポンプタブ１０より低くなった運転状態の水位差ｈを示す。【００１８】  第１実施例の本発明ポンプタブ１０を図４、図５、図６及び図１２に示す。
４個のノズルを備えた本実施例は、図５（ニ）に示すように、ポンプタブ１０の外部水をポンプタブ１０内に導入するためのノズルｋの外周側取水口ｐをトンネル水路ｇに連通させ、該トンネル水路ｇの外周側壁の下方は、図６の吸泥口ｎおよび図１２（チ）に示すように外方に開放し、トンネル水路ｇの終端部は部材１４に開窄した連通孔ｊにより、図４（ロ）および図１２（リ）に示す外筒部材１１の内周側に部材１６で４個所構成した補助吸水筒ｉにそれぞれ連通させる。
該補助吸水筒ｉの外周側には、ほぼ全高さにわたるスリット状の吸水口ｍを開窄する。
なを、ノズルｋ、トンネル水路ｇ及び吸泥口ｎの高さ等のサイズ、吸水口ｍのスリット巾と数等は、適用するポンプの吸水量や制限したい沈殿物の大きさ等を勘案して定めるものである。
また、補助吸水筒ｉの吸水口ｍは縦方向に近接して配列した小孔とすることや、補助吸水筒ｉの外周側および上端に補助的吸水口の窄穴を行うことができる。【００１９】  第２実施例は図７（イ）（ロ）に示すように、前述した実施例の補助吸水筒ｉの構成を一体化したものであり、図７（イ）のＢ−Ｂ視図およびＤ−Ｄ断面視図は図５（ハ）および（ニ）と同じ構成である。
本実施例は外筒部材２１の内周に内筒部材２６を配設して補助吸水筒ｉを一体化構成したものであり、４個のトンネル水路ｇの終端部はそれぞれ連通孔ｊにより連通する。【００２０】  第３実施例は図８、図９（ハ）（ニ）に示すように、外筒部材をノズルｋと同数に分割した湾曲部材３１を使用し、トンネル水路のない構成としたポンプタブ３０である。
湾曲部材３１の周方向長さの一部が隣接する湾曲部材と重なる長さとして、該湾曲部材３１のノズルｋの開口高さよりも高い部分の周方向端部を、一端は内方に、他端は外方に急速に折り曲げ成形する。
該湾曲部材３１を図９（ハ）（ニ）のように略円形状に組合せ、隣接する湾曲部材３１の重なり合う部分の上下方向の空洞部を補助吸水筒ｉとして形成し、内方に急速に折り曲げた端部は、内方に隣接する湾曲部材との間に隙間を設けてスリット状の吸水口ｍを形成、外方に急速に折り曲げた端部は外周に隣接する湾曲部材に当接させて溶接等で接合する。
湾曲部材３１の端部を内外に急速に折り曲げていない部分が、補助吸水筒ｉに連通すると共に、ポンプタブ３０を内外に貫通するノズルｋを形成し、非常に少ない部品点数で製作できる。【００２１】  第４の実施例は図１０（イ）（ホ）に示すように、図８に示す第３実施例を底板付きとしたものであり、土木工事等の現場においては平坦な水底面は望みがたく、本件発明設備の機能を確実に発揮させるためには、ポンプタブ３０自体に底板３２を備えて製作し、水中ポンプをポンプタブ３０内に載置する形で使用する。
部材３７、３８は補強部材である。【００２２】  図１１（ヘ）（ト）は延長管４０の実施例を示し、管部材４１に取付け用フランジ４２を備え、当該水槽に必要な高さＬで製作して、ポンプタブ上端に接続して使用する。
【産業上の利用可能性】
【００２３】  動力を要せず、損耗品がない本発明設備は、土木工事排水や工場プラント、下水道の貯留槽等における沈殿物排除を装置状況に合せた合理的な方法で行い、同時にポンプを不測の埋没から保護する機能は、ポンプの安全、安定運転を図る経済効果ばかりでなく、貯留槽周辺環境の改善にも大きく貢献できる。
【符号の説明】
【００２４】１  貯留槽
２  流入口
３  水中ポンプ
４  吐出配管
５  ポンプ
６  吸込み管
１０、２０、３０  ポンプタブ
１１、２１  外筒
１２、２２、３２  フランジ部材
１３、２３、３３  フランジ部材
１４、２４  仕切り部材
１５、２５  ノズル部材
１６  部材
２６  内筒部材
３１  湾曲部材
３６  底板部材
３７  補強部材
３８  補強部材
４１  管部材
４２  フランジ部材
ａ  ポンプタブまたは延長管の仮想天頂
ｂ  堆積予想線
ｃ  残留堆積予想線
ｅ  貯留槽の満水位
ｇ  トンネル水路
ｈ  排水時のポンプタブ内外の水位差
ｉ  補助吸水筒
ｊ  貫通孔
ｋ  ノズル
ｍ  スリット状吸水口
ｎ  トンネル水路の吸泥口
ｏ  ボルト孔
ｐ  ノズルの流入口
【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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