(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中ポンプが設けられ、そして互いに近接して設置されるようになっている予旋回槽であって、
前記予旋回槽は、周壁（１２）と底壁（１３）とから全体が容器状を呈するように形成され、前記底壁（１３）近傍の前記周壁（１２）において接線方向に連通孔が明けられていると共に、前記周壁（１２）の上縁部近傍からは前記底壁（１３）近傍の周壁に向けて傾斜した流入溝が設けられ、
前記予旋回槽を互いに近接して設置すると、前記予旋回槽は堰部（１６、１６’）により互いに仕切られると共に、前記連通孔と流入溝とにより互いに連通されることを特徴とする水中ポンプ用の予旋回槽。
【請求項２】
請求項１に記載の予旋回槽において、周壁（１２）の上縁部近傍が、他の部分よりも所定高さ高い堰部である水中ポンプ用の予旋回槽。
【請求項３】
請求項１または２に記載の予旋回槽において、該予旋回槽が繊維強化プラスチックから成形され、それらが背中合わせに対称形に設置される水中ポンプ用の予旋回槽。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの項に記載の予旋回槽において、該予旋回槽が、下水用のマンホールに設置される、水中ポンプ用の予旋回槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、水中ポンプが設けられ、そして互いに近接して設置されるようになっている予旋回槽に関するもので、特に下水用のマンホールに設置して好適な水中ポンプ用の予旋回槽に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
浮遊物、沈澱物等を含む液体例えば汚水は、一旦マンホールに溜められている。そして所定量溜まると、マンホールに設置されている水中ポンプにより下水処理場に送られる。このような水中ポンプによる液体の排出装置は、本出願人により特開平３ー８４１３６号により提案されている。この排出装置は、液体中に設置される予旋回槽を備えている。予旋回槽は所定高さの越流堰を有し、この越流堰から予旋回槽の底部に向かって下方に傾斜した流入溝が形成されている。したがって、予旋回槽に設置されている水中ポンプを起動すると、液体は水中ポンプの吸込管から吸い込まれる。このとき液体の量が多い間は、水頭により圧力が作用しているので、液体は予旋回槽の上方の開口部から予旋回槽に流入し、液体は予旋回槽において旋回しない。排出が進行し、越流堰まで液位が下がると、液体は入口通路から予旋回槽に旋回流となって入るようになり、旋回しながら吸い込まれるようになる。その結果、浮遊物、沈澱物等が液体と同時に吸引排出される。
【０００３】
本出願人が提案している上記の排出装置は、越流堰の流入溝から予旋回槽に入る液体の量は充分に確保されている。したがって、浮遊物、沈澱物等の排出に支障をきたすようなことはない。しかしながら、流入溝から予旋回槽に入る液体の量が少ないと、充分な旋回流が得られず、浮遊物、沈澱物等が排出されないことも有り得る。そこで、流入溝から入る流量がなるだけ多くなるようにした下水用のポンプシステムが提案されている。このポンプシステムは、図３に示されているように、マンホール５０には中心から半径方向に偏心した位置に越流堰５１が設けられ、一方が汚水の貯留部５２となり、他方に一対の予旋回槽５３、５３’が設けられている。越流堰５１からは、図３の（ロ）に示されているように、下り勾配で予旋回槽５３、５３’の底部周壁まで延びている流入溝５４、５４’が設けられている。そしてこれらの予旋回槽５３、５３’には、水中ポンプ６０、６０’がそれぞれ設けられている。なお、図３中の他の参照符号６５、６５は水中ポンプ６０のガイド棒を、６６は水中ポンプ６０の脱着金具をそれぞれ示している。
【０００４】
したがって、一方の水中ポンプ６０を起動すると、汚水の液位が上方位置Ａにあるときは、汚水は主として予旋回槽５３の開口部から予旋回槽５３に入り、そして吸込管６１に吸い込まれ吐出管６２を経て排出管６３から所定の位置へ排出される。排出が進み、液位が越流堰５１の頂部のＢ位置になると、貯留部５２の汚水が流入溝５４から予旋回槽５３に流入するようになる。流入溝５４は、予旋回槽５３の底部周壁まで延びているので、すなわち予旋回槽５３の接線方向に設けられているので、汚水は予旋回槽５３内で旋回しながら吸込管６１に吸い込まれる。汚水が旋回するので、浮遊物、沈澱物等も汚水と同時に吸い込まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のポンプシステムによると、貯留部５２は比較的大きく取られているので、旋回流を起こすことはできる。また、一対の予旋回槽５３、５３’のそれぞれに水中ポンプ６０、６０’が設けられているので、これらの水中ポンプ６０、６０’を交互に運転することによりポンプの寿命を延ばし、一方の水中ポンプ６０あるいは６０’を予備にすることができる利点は認められる。
しかしながら、改良すべき問題点もある。例えば、決められた大きさのマンホール５０内に２個の予旋回槽５３、５３’を設けなければならないので、貯留部５２を大きくするのには限度があり、必ずしも旋回流を起こし浮遊物、沈澱物等を吸い込むだけの量を確保することはできない。特に直径が１８００ｍｍの４号マンホールに口径が１５０ｍｍの水中ポンプを２台設置するときは、必要とする大きさの貯留部５２を確保することは困難である。また、貯留部５２を大きくするために、予旋回槽５３、５３’をマンホール５０の中心から偏心して設けなければならないので、予旋回槽５３、５３’の設置レイアウトにも問題がある。さらには、一方の水中ポンプ６０を起動すると、この水中ポンプ６０が設置されている予旋回槽５３からは浮遊物、沈澱物等を排出することができるにしても、他方の予旋回槽５３’には浮遊物、沈澱物等が残っているので、これらが腐敗し悪臭を発するようになり、環境を汚染することも有り得る。
本発明は、上記したような問題点を解決した水中ポンプ用の予旋回槽を提供しようとするもので、具体的には設置スペースが狭くても、一対の予旋回槽をレイアウトに格別制限されることなく設けることができ、しかも浮遊物、沈澱物等を排出するのに必要な充分な旋回流を起こす量が確保されると共に、浮遊物、沈澱物等の腐敗の問題も少ない、水中ポンプ用の予旋回槽を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、水中ポンプが設けられ、そして互いに近接して設置されるようになっている予旋回槽であって、前記予旋回槽は、周壁と底壁とから全体が容器状を呈するように形成され、前記底壁近傍の前記周壁において接線方向に連通孔が明けられていると共に、前記周壁の上縁部近傍からは前記底壁近傍の周壁に向けて傾斜した流入溝が設けられ、前記予旋回槽を互いに近接して設置すると、前記予旋回槽は堰部により互いに仕切られると共に、前記連通孔と流入溝とにより互いに連通されるように構成されている。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の予旋回槽において、周壁の上縁部近傍が、他の部分よりも所定高さ高い堰部であり、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の予旋回槽において、該予旋回槽が繊維強化プラスチックから成形され、それらが背中合わせに対称形に設置されるように、そして請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載の予旋回槽において、該予旋回槽が、下水用のマンホールに設置される。
【０００７】
【作用】
一対の予旋回槽を、例えば直径が１８００ｍｍの４号マンホールにの底部に近接して設置する。そうすると、一対の予旋回槽は堰部により仕切られると共に、連通孔と流入溝とにより互いに連通される。これらの予旋回槽のそれぞれに例えば口径が１５０ｍｍの水中ポンプを設置する。
マンホールに所定量の液体すなわち汚水が溜まると、例えば制御装置のレベルスイッチが作動して一方の水中ポンプが起動する。汚水は水中ポンプの吸込管から吸い込まれ、そして吐出管から排水される。排水が進み、水位が所定位置まで下がると、他方の予旋回槽の汚水が流入溝から流入し、また連通孔から旋回流として流入するようになる。これにより、予旋回槽に強い旋回流が生じ、他方の予旋回槽の汚水と共に浮遊物、沈澱物等が同時に吸引、排出される。旋回流が生じるようになって例えばタイマが所定時間だけ計時すると、あるいはオフレベルまで水位が下がると、制御装置からの信号により水中ポンプは停止する。
再度、マンホールに所定量の汚水が溜まると、今度は他方の水中ポンプが起動し、同様にして汚水、浮遊物、沈澱物等が同時に吸引、排出される。以下上記作動が繰り返されて排水される。請求項３記載の発明では、背中合わせに対称形に設置された予旋回槽により、そして請求項４記載の発明では下水用のマンホール内で前記したように作用する。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を下水用のマンホールに適用した例について説明する。マンホール１は、図１に示されているように、マンホール内壁部２と底壁部３とから筒状に構成されている。そしてマンホール内壁部２の上下の適所位置にはレベルスイッチＵｓ、Ｌｓが設けられている。また、マンホール内壁部２を貫通して、図２の（イ）に示されているように、流入管３６と、水中ポンプ３０、３０’の吐出管３５に連なっている共通の排出管３７とが設けられている。また、マンホール内壁部２には周知の梯子４、４、…も設けられている。
【０００９】
マンホール１の底壁部３に設置される一対の予旋回槽１０、１０’は、対称形になっているので、以下一方の予旋回槽１０について説明し、他方の予旋回槽１０’については同じ参照数字にダッシュ「’」を付けて重複説明はしない。
予旋回槽１０は、図２の（ロ）の斜視図に示されているように、槽部１１と堰部１６とから構成されている。槽部１１は、周壁１２と底壁１３とから全体が容器状を呈するように形成されているが、上方の開口部の径は底壁１３の径よりも大きくテーパ状に拡径している。したがって、後述するように堰部１６の流入溝から予旋回槽１０に流入する汚水は旋回しながら中心部に集まり、水中ポンプの吸込管から効果的に吸い込まれることになる。また、底壁１３の中心部には上方へ突出した突起１４が設けられている。
【００１０】
予旋回槽１０の底壁１３の近傍の周壁１２には、図２の（ロ）に良く示されているように、この周壁１２を貫通して外部に開口した連通孔１５が、周壁１２の接線方向に明けられている。すなわち連通孔１５の向きは、後述する水中ポンプの翼が時計方向に回転するとき、周壁１２の連通孔１５が明けられている点における接線Ｓと、連通孔１５の軸線Ｊとがなす角度θが９０°より小さく選定されている。したがって、水中ポンプが駆動され汚水が連通孔１５から吸引されると、液体は予旋回槽１０内へ時計方向の回転流あるいは旋回流となって流入することになる。
【００１１】
堰部１６は、槽部１１の上端の水平鍔部１７より所定量Ｈだけ高くなっている。そしてこの堰部１６から底壁１３に向かって下り勾配の流入溝２０が設けられている。流入溝２０は、槽部１１の周壁１２の一部を構成している内外の壁１８、１９により形成され、その底部は堰部１６において鍔部１７と略同じ高さになっている。そして槽部１１を略１／２周するように取り巻いて底壁１３に達している。なお、堰部１６における流入溝２０は、図において紙面の裏側に向かって開口している。したがって、後述するように一対の予旋回槽１０、１０’を背中合わせに設置すると、流入溝２０、２０’同志が連通することになる。
【００１２】
上記のように構成されている予旋回槽１０は、本実施例では工場において繊維強化プラスチックから成形されている。また、本実施例では予旋回槽１０の外表面は、図１に示されているように、コンクリートＣ等で底面が水平になるように成形される。したがって、一対の予旋回槽１０、１０’をマンホール１に搬入し、図１および図２の（イ）に示されているように、互いに背中合わせになるように簡単に設置することができる。設置すると、一対の予旋回槽１０、１０’の連通孔１５、１５’は互いに連通する。また、流入溝２０、２０’も、最高点の堰部１６において互いに接続される。設置した後、マンホール内壁部２と予旋回槽１０、１０’との隙間をコンクリートＣ’等で塞ぐ。また図２の（イ）に示されているように、堰部１６が直径方向に延長した形の仕切部材１６”、１６”でマンホール１を略等分に仕切る。
【００１３】
従来周知のようにして、水中ポンプ３０、３０’をそれぞれのガイド棒３３、３３、３３’、３３’によってマンホール１に搬入する。そうすると、水中ポンプ３０、３０’の吐出口は、脱着金具３４、３４’により、それぞれの吐出管３５、３５’に接続される。これにより、図１および図２の（イ）に示されているように、一対の予旋回槽１０、１０’のそれぞれに、水中ポンプ３０、３０’が設置される。このとき、吸込管３１、３１’の開口下端は、予旋回槽１０、１０’の突起１４、１４の真上に位置する。
【００１４】
次に、上記実施例の排水作用を説明する。流入管３６から汚水が流入し、上方のレベルスイッチＵｓがこれを検知すると、制御装置からの信号により一方の水中ポンプ３０が起動する。この状態では汚水の水頭が大きいので、汚水は予旋回槽１０の上方の開放部から直接的に槽部１１内に供給され、汚水は旋回しなで吸込管３１から吸い上げられ、そして吐出管３５から共通の排出管３７を経て例えば汚水処理場へ送られる。
【００１５】
排水が進み、液位が堰部１６以下に下がり、水平鍔部１７に達するまで、他方の予旋回槽１０’の汚水が流入溝２０’、２０から予旋回槽１０に流入する。また、予旋回槽１０の水位が下がり水頭が小さくなっているので連通孔１５’、１５からも流入するようになる。流入溝２０は、槽部１１の周壁１２の一部を構成している内外の壁１８、１９により形成され、連通孔１５は周壁１２の接線方向に明けられているので、汚水は予旋回槽１０内へ強い旋回流となって流入し旋回しながら吸込管３１から吸い上げられる。したがって、浮遊物、沈澱物等も同時に吸引されて排出される。オフレベルに達すると、タイムアップして水中ポンプ３０は停止する。
時間の経過と共に、流入管３６からマンホール１内に流入する汚水の量が増え、上方のレベルスイッチＵｓがこれを検知すると、今度は他方の水中ポンプ３０’が同様に作動する。以下、一対の水中ポンプ３０、３０’が交互に作動して排水される。
【００１６】
本発明は、上記実施例に限定されることなく色々な形で実施できる。例えば上記実施例では、水平鍔部１７より所定量Ｈだけ高い堰部１６が設けられているので、多量の旋回用の汚水が確保されるが、予旋回槽１０、１０’の容積は充分大きいので、格別に高い堰部１６を設けなくても、旋回流を充分起こすことができる。したがって、本発明は堰部１６がなくても実施できる。また、水平鍔部１７より所定量Ｈだけ高い堰部１６がなくても、低い水平鍔部１７の位置から流入溝２０、２０’を設けることもできる。また、設置レイアウトによっては一対の予旋回槽１０、１０’を互いに離して設置することもできる。このときは、連通孔１５’、１５にはパイプを介在させ、流入溝２０、２０’も適当な溝状部材を介して接続することになる。さらには予旋回槽１０は、分割して成形し、工場あるいは設置現場において例えば接続して一体化することもできる。
なお、上記実施例では一対の予旋回槽１０、１０’がマンホール１に適用される例について説明したが、本発明は下水処理場、化学工場、製紙工場、養豚場等の排水設備等にも同様に適用できることは明らかである。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、予旋回槽は、周壁と底壁とから全体が容器状を呈するように形成され、前記底壁近傍の前記周壁において接線方向に連通孔が明けられていると共に、前記周壁の上縁部近傍からは前記底壁近傍の周壁に向けて傾斜した流入溝が設けられ、前記予旋回槽を互いに近接して設置すると、前記予旋回槽は堰部により仕切られると共に、前記連通孔と流入溝とにより互いに連通されるように構成されているので、一方の水中ポンプを駆動して排水し、水位が所定位置まで下がると、他方の予旋回槽の液体が流入溝から旋回流として流入するようになり、やがて連通孔からも旋回流として流入するようになる。このようにして強い旋回流となって流入する。予旋回槽の容積は比較的大きいので、このときの流入量は多い。したがって、本発明によると、狭い場所例えば４号マンホールに設置しても、液体に浮いている浮遊物、沈澱している沈澱物等を排出するのに必要な充分な時間旋回する液体の量が確保されるという、本発明特有の効果が得られる。このとき、他方の予旋回槽の液体が連通孔から流入するので、他方の予旋回槽の浮遊物、沈澱物等も同時に排出され、浮遊物、沈澱物等の腐敗の問題も少ない。さらには、予旋回槽を互いに近接して単に設置するだけで、充分な時間旋回流を持続する量が確保されるので、予旋回槽の設置レイアウトの自由度が得られる効果もある。
請求項２記載の発明によると、周壁の上縁部近傍が所定高さの堰部であるので、多量の旋回流用の液体を確保できる。したがって、より完全に浮遊物、沈澱物等を排出できる効果が得られる。請求項３記載の発明によると、予旋回槽が繊維強化プラスチックから成形されているので、上記効果に加えて、現場での設置作業がコンクリート等の打設で済む効果が得られる。また、それらが背中合わせに対称形に設置されるので、予旋回槽の成形用の金型も少なくて済み、安価に予旋回槽を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例をマンホールに設置した状態で示す断面図である。
【図２】本発明の実施例を示す図で、その（イ）は図１の上面図、その（ロ）は予旋回槽の斜視図である。
【図３】従来例を示す図で、その（イ）はその断面図、その（ロ）はその上面図である。
【符号の説明】
１                    マンホール
１０、１０’          予旋回槽
１５、１５’          連通孔
１６、１６’          堰部
２０、２０’          流入溝
３０、３０’          水中ポンプ
【図１】
0003656096.tif 000002
【図２】
0003656096.tif 000003
【図３】
0003656096.tif 000004