(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプを設置する水槽のポンプホール底面より一段高い位置に密閉状の貯留水槽を設置し、該貯留水槽上部には下方に伸延して開口する空気吸入管と、排気弁を備えて外部に開口する排気管を備えて、更に該貯留槽底部には噴射ノズルに連なる排出管を備えて後、水槽水位が上昇した時に噴射ノズルより水槽水を逆流貯留して、ポンプが稼動し水槽水位が低下した時に空気吸込管開口部から吸気して、貯留水槽内水を噴射ノズルより噴出する事に依ってポンプホールの回流攪拌、或いは水槽内の洗浄、除泥を行うようにしたポンプの水槽設備。
【請求項２】
ポンプホール底面と、周囲壁面との角部を傾斜面、または円弧面で形成し、該ポンプホールの一側に少なくとも１個以上の噴射ノズルを配置し、更に、水槽への流入水を流下樋、飛散防止板、水路溝等を設けて噴射ノズルによる攪拌回流を助長するように流入させた請求項１のポンプの水槽設備。
【請求項３】
水槽内にすり鉢状のポンプホールを設け、該ポンプホールのほぼ中央に円錐状の台座を設け、それぞれの傾斜面の基部は円弧状に滑らかに形成して、更に水槽への流入水は、流入口、或いは流入口下方からポンプホールに流入する開水路を開設して、流入水勢がポンプホール中央の円錐台座、及びポンプホールの対向周壁面に上昇反転回流するように流入すると共に、周辺の水槽底面を洗浄した貯留槽水がポンプホール内に流下して反転上昇し、攪拌を行うようにした請求項１のポンプの水槽設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は各種の固液混合液、汚水、泥水、雨水、雑排水等の排水ピット、及び下水道に於ける中継ポンプ設備等のように各種固形物が混入する水槽の排水設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
砂等の固形物が混入する排水ピット等のポンプの水槽設備では、混入固形物が徐々に沈澱堆積してポンプの吸水作用を困難にし、やがて吸込口の閉塞等の支障を生じる、従来は攪拌羽根付きのポンプを使用したり、圧力水で噴射攪拌したり、水槽に流入する流入水勢を利用して攪拌したり、或いは定期的に水槽の除泥作業を行ったりしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば水中ポンプの駆動軸を吸込口下方にまで突出させ、これに攪拌羽根を設けた攪拌羽根付きポンプでは、布切れ、ビニールが混入すれば巻き付きを生じ運転に支障し、又その構造から攪拌羽根への固形物の衝突と摩耗の為に振動を生じやすく、概してポンプ寿命が短い欠点がある。
圧力水を噴射し攪拌する方法ではすべてに対応しやすいけれども、使用する圧力水源と運転コストが問題になる。
又、流入水勢を利用して攪拌する方法、例えば出願人特許Ｎｏ１３９５４２９、実用新案Ｎｏ１７６０３４２では、常時ある程度の流入水がある場合には非常に有効であるが、流入水量が少ない時には充分な攪拌力を得難くなり、また平成６年９月７日に出願した”分割した水槽の水位差で除砂するポンプ設備”では、水位差を充分に取れず噴射力を得難い場合がある等の問題点がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明ではこれらの問題を解決するために、水槽内、叉は水槽近くに貯留水槽を設け、該貯留水槽上部には槽内空気を排出する排気弁を備えた排気管と、水槽内水位が低下したときに外部空気を貯留水槽内に吸入する為の下方に伸延した吸気管を設ける、また、貯留水槽の底部には噴射ノズルに接続する排出口を開口する。
ポンプを設置する水槽のポンプホール部は底面と周囲の壁面との角部を、水流が滑らかに流動するように傾斜面、或いは円弧状に形成し、噴射ノズルを攪拌回流の方向が概略一定方向を指向するように配置する。
【０００５】
また水槽への流入水は水路樋や飛散防止板等を利用して、攪拌回流を助長するように流入させる。
【０００６】
水槽底面を洗浄する目的の場合に於いては、水槽内にすり鉢状、或いは、断面が逆台形状の多角形ポンプホールを設け、該ポンプホール中央付近に円錐台座を設けポンプを該台座上、或いは台座上方に設置して、しかも該ポンプホールに流下するように傾斜を付けた水槽底面の外周囲に、貯留水槽水を噴射するノズルを配列する。
水槽への流入水は水路樋や水槽底面に水路溝を開設して、流入水流がボンプホールの円錐台座、及び対向周壁面に衝突し、反転上昇、或いは反転回流するように投入する。
【０００７】
【作円】
前記するように構成したポンプの水槽設備を高水位起動、低水位停止の自動運転を行った場合、ポンプが排水を終えて停止した低水位から、水槽への流入水によって水槽水位が上昇するに連れ、貯留水槽内水位も噴射ノズルから逆流する水槽水で、排気弁を押し開き排気しながら上昇し、水槽の最高水位に近い水位まで貯留する。
尚、水槽水位の上昇速度が非常に早い水槽にあっては、流入弁を備えた流入口を貯留水槽の下部に開口して貯留速度を早める事もできる。
【０００８】
水槽水位が上限水位に達しポンプが起動し、揚水を開始すれば水槽内水位は下降し、水位が貯留水槽の吸気管開口部に達し外気を吸入するようになれば、貯留水槽水は水槽水位と貯留水槽内水位の圧力差で、水槽内に配置された噴射ノズルより噴出し、貯留水量の少なくなったポンプホール部水を強力に攪拌回流させ、ポンプホール内底に沈澱堆積していた固形物や、水面に浮遊していた浮遊物を巻き込み混合して揚水と共に水槽外に排出する。
【０００９】
水槽底面を洗浄する場合にあっては、ポンプの揚水に依って水槽水位が降下し底面周囲に配列した噴射ノズルから貯留水槽水が噴出され、水槽底面を洗浄流下した洗浄水は、ポンプホール内に落下流入して円錐台座で反転上昇、混合しながらポンプに吸引される。
水槽への流入水も水槽水位の降下と共に開設した水路溝を流下するようになり、水路溝内の堆積物を混合流下させながらポンプホールに至って、円錐台座に衝突上昇、或いは対向壁面に上昇反転して回流し、貯留水槽水の流入と相乗して沈澱固形物、或いは浮遊物を混合して排除する。
【００１０】
尚、混入固形物を高濃度に取り扱う設備にあっては、水槽への流入水だけで、極低水位連続運転をする事が滞留による沈澱と堆積を防止できる最良の方法であるが、ポンプを極低水位で連続運転する事は空気を吸い込みエアーロック現象（羽根車の吸込口に空気層が出来、ポンプが揚水不能となる現象）を生じやすい、本発明設備の場合ポンプホール中央の円錐台座に流入水の一部が衝突上昇して、ポンプ吸込口に噴入する事と攪拌のためにエアーロック現象を破壊し防止できる。
【００１１】
【実施例１】
以下本発明を実施例図を参照して説明する。
図１、に縦断面図、図２に内部平面図を示す第１実施例に於いて、水槽１内のポンプホールＡより上位に貯留水槽Ｃを設け、該貯留水槽Ｃの上部側方には図３に示す接続管４で接続連通した、吸気管５を下方に伸延し開口させ、上方にはボール６を備えた排気弁を介して排気管８に接続開放する。
ポンプ１６、１６’を設置するポンプホールＡの底面２は周囲を傾斜面１１と円弧で滑らかに形成し、ポンプホールＡ内の攪拌回流が滑らかに行えるようにする。
【００１２】
ポンプ１６、１６’の揚水は吐出管１２に依って水槽１の上方外部に排出され、水槽１への流入水は流入口１３から傾斜して製作した貯留水槽Ｃの上板１４を流下し、飛散防止板１５に案内されてポンプホールＡの噴射ノズル１０側に落下流入する。
また貯留水槽Ｃの底部には３個の流出口９を開口させ、それぞれ噴射ノズル１０に接続開口する。
【００１３】
【実施例２】
図４に断面図、図５に平面図を示す第２実施例では、水槽２１の内底面にポンプホールＡをすり鉢状に開設し、そのほぼ中央に円錐状の台座２５を形成してポンプ２６を設置する。
流入口２７、２７’からの流入水に混入する固形物がなるべく散乱しないように、流入口２７、２７’の直下部水槽底面に流下水路Ｄ，及びこれに連なりポンプホールＡに導入する水路Ｅを開設する。
該水路ＥはポンプホールＡの中心に向けて投入しても良いが、本実施例のように幾分偏心して流入させる方が幾分周回して効果的である。
【００１４】
更に、水槽２１内には第１実施例と同じ機能の密閉された貯留水槽Ｃを仕切壁２３、密閉蓋２２で形成し設置すると共に、ポンプホールＡ周辺の水槽の底面２４の外周囲には貯留水槽Ｃに連なる噴射ノズル３０を配列し水槽底面２４の噴射洗浄を行う。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べてきたように本発明では、水槽に設置した貯留水槽に噴射ノズルより逆流した比較的にきれいな、最高水位に近い水位の水槽水を貯留する事ができ、その噴出初速度は、貯留水槽水位とポンプホール水位、或いは噴射ノズルとの水位差が、０．５  ｍでは、噴流初速度２．９１ｍ／ｓ、水位差１．０ｍでは噴流初速度は４．１２ｍ／ｓ程度が得られ、別の動力源をまったく使用する事なしに、しかもポンプホールの水量が減少した最も効果的な時点で噴出させて、水槽底面に沈澱堆積する固形物を回流攪拌して浮遊させ排除でき、また、上下方向の回流攪拌、或いは水平方向の反転攪拌を行う事で、水槽表面に浮遊する浮遊物も回流水に効果的に巻き込み排出出来るため、下水道設備等では悪臭の発生を防止する効果もある。
【００１６】
第１実施例に於いては出願人の実用新案Ｎｏ１７６０３４２の思想を取り入れ流入水勢を利用した攪拌回流を併せて行うようにした為に、水槽への流入水量の多い時に於いても、流入水量の極端に少ない自動運転時に於いても安定した除砂、除泥が行える。
また、この第１実施例の形態に於いても極低水位の連続運転を行う場合、案内されて流入する流入水の一部がポンプ吸込口に噴入されるように、ポンプ吸込口下方付近に板状、或いは山形の突起物を設ける事で第２実施例と同様にエアーロックの解消が出来る。
【００１７】
第２実施例に於いては出願人の特許Ｎｏ１３９５４２９、及び実用新案Ｎｏ１７６０３４２の思想を取り入れた設備としたために、それぞれの機能を発揮するばかりでなく、特に流入水のみに依る極低水位連続運転を行う場合のエアーロック現象を解除して安定運転ができる効果は大きい。
また、高水位始動、低水位停止の自動運転時に於いても、流入口下方からポンプホールまで設けた水路溝の為に、混入固形物が水槽全体に散乱するのを防止でき、しかも運転毎に確実に、水槽への流入水で流下攪拌して効果的に排除できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の断面図である。
【図２】第１実施例の内部平面図である。
【図３】貯留水槽の吸気管、排気バルブ部分の断面図である。
【図４】第２実施例の断面図である。
【図５】第２実施例の平面図ある。
【図６】貯留水槽流入口の断面図である。
【符号の説明】
１、２１    水槽
３、        貯留水槽殻
１０、      噴射ノズル
１２、      送水管
１３、２７、２７’    流入口
１５、      飛散防止板
１６、１６’、２６    ポンプ
２３        仕切壁
２５、      円錐台座
Ａ、        ポンプホール
Ｂ、        水槽
Ｃ、        貯留水槽
ａ，ｂ，ｃ  起動、停止、警報のフロートスイッチである。
図中の矢印は気体、液体の流れを示す。
【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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