(57)【要約】【課題】本発明の目的は、圧送部のエアロック現象を防ぎ確実な排出動作を行い、かつ下水管や汚水槽からの悪臭や有毒な下水ガスや小虫が本体容器に侵入するのを防いで衛生性を確保する圧送装置を提供することにある。【解決手段】排水器具からの排水が流入するための流入口と、排水を貯留する本体容器と、排水を圧送排出する圧送部とを備えた圧送装置において、前記圧送部は、前記本体容器の排水を取り込める吸入口が下面に開口し排水を排出する排出口が側面に開口したケーシングと、排水を加圧するために前記ケーシングの内部に配置されたインペラと、高さ方向において前記インペラの上端近傍以上で前記ケーシングに開口したエア抜き穴を備えており、前記圧送部の停止後に前記エア抜き穴を水没させたことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水器具からの排水が流入するための流入口と、排水を貯留する本体容器と、排水を圧送排出する圧送部とを備えた圧送装置において、
前記圧送部は、前記本体容器の排水を取り込める吸入口が下面に開口し排水を排出する排出口が側面に開口したケーシングと、排水を加圧するために前記ケーシングの内部に配置されたインペラと、高さ方向において前記インペラの上端近傍以上で前記ケーシングに開口したエア抜き穴を備えており、前記圧送部の停止後に前記エア抜き穴を水没させたことを特徴とする圧送装置。
【請求項２】
排水器具からの排水が流入するための流入口と、排水を貯留する本体容器と、排水を圧送排出する圧送部とを備えた圧送装置において、
前記圧送部は、前記本体容器の排水を取り込める吸入口が下面に開口し排水を排出する排出口が側面に開口したケーシングと、排水を加圧するために前記ケーシングの内部に配置されたインペラと、高さ方向において前記インペラの上端近傍以上で、前記本体容器の内部で前記排出口より下流の流路に開口したエア抜き穴を備えており、前記圧送部の停止後に前記エア抜き穴を水没させたことを特徴とする圧送装置。
【請求項３】
前記圧送装置に備えた前記本体容器からの排水の排出を停止させる停止手段によって、前記圧送部の停止後に前記エア抜き穴が水没する水位で排水の排出を停止させたことを特徴とする請求項１または２に記載の圧送装置。
【請求項４】
前記圧送装置は、前記本体容器に設けられた給水手段から、または前記流入口から水を補給することで前記圧送部の停止後に前記エア抜き穴を水没させたことを特徴とする請求項１または２に記載の圧送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水器具からの排水を圧送する圧送装置に係り、特に圧送部をスムーズに駆動させ、かつ下水管や汚水槽からの悪臭や有毒ガスや小虫の進入を防ぐ圧送装置に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧送装置は、図４で示すようなものがある。これによると、図示しない水洗便器から洗浄水と屎尿が流入口１１を通って本体容器１０内に流入する。この時、ケーシング２４内の空気がエア抜き穴１６からケーシング２４の外に排出されるため、ケーシング２４内の水位は、本体容器１０内の水位と同水位となる。本体容器１０の水位が上昇し、水位がＡ水位以上になると、モータ３０と同軸のインペラ２１が回転し、本体容器１０内の屎尿は圧送排出される。水位がＢになるとモータ３０は停止する。よって、モータ起動時にはケーシング２４内の空気が排出されるため、圧送部２０はエアロック現象を起こすこと無く、確実に運転を開始して汚水を圧送できる。（例えば、特許文献１参照。）。
ここでエアロック現象とは、ケーシング２４内の空気が抜けず、インペラ２１がケーシング２４内に溜まった空気中で回転するため、水を排出する能力を失う現象をいう。
また、従来の圧送装置は、図５で示すようなものがる。これによると、水位が上部センサ３７に達すると圧送部２０を起動させて圧送を開始し、下部センサ３８まで下がると圧送部２０を停止させる。圧送部２０が停止した時に立上り部６６に存在した水は本体容器１０内に戻り、その水によって圧送部２０がほとんど埋没する。立上げ部６６の上部にエア抜き穴１６を設けることで、排水管で発生するサイホン現象によって、本体容器１０内の排水が流れ出てしまうのを防止する（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３２１３０９号公報（第２頁、第１図）
【特許文献２】
特許第２５７９０２３号公報（第３頁、第６図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者（例えば特開平５−３２１３０９号公報）では、圧送部２０が停止している間は水位がＢ付近であるため、エア抜き穴１６は水上に露呈する。よって、下水管２からの悪臭や有毒な下水ガスや小虫は、ケーシング２４に達し、エア抜き穴１６を通過して本体容器１０内に侵入するため非常に不衛生である。
また、後者（例えば特許第２５７９０２３号公報）も同様に、圧送部２０が停止している間は、水位が上部センサ３７より低くなるため、エア抜き穴１６は水上に露呈する。よって、下水管からの悪臭や有毒が下水や小虫は、エア抜き穴１６を通過して本体容器１０内に侵入するため非常に不衛生である。
上記の通り、圧送装置は、確実な起動動作を確保するためにエアロック現象を防止する機能が必要であり、また下水からの悪臭や有毒な下水ガスや小虫を本体容器に侵入させないことは重要な要素である。
【０００５】
本発明の目的は、圧送部のエアロック現象を防ぎ確実な排出動作を行い、かつ下水管や汚水槽からの悪臭や有毒な下水ガスや小虫が本体容器に侵入するのを防いで衛生性を確保する圧送装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、排水器具からの排水が流入するための流入口と、排水を貯留する本体容器と、排水を圧送排出する圧送部とを備えた圧送装置において、前記圧送部は、前記本体容器の排水を取り込める吸入口が下面に開口し排水を排出する排出口が側面に開口したケーシングと、排水を加圧するために前記ケーシングの内部に配置されたインペラと、高さ方向において前記インペラの上端近傍以上で前記ケーシングに開口したエア抜き穴を備えており、前記圧送部の停止後に前記エア抜き穴を水没させたことを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、圧送部が停止した後に、高さ方向においてインペラの上端近傍以上のケーシングに開口したエア抜き穴は水没しており、ケーシング内の空気は水圧に押されエア抜き穴から外部に排気され、インペラはほぼ水没する。よって、エアロックを確実に防止できる。またエア抜き穴を水没させた水は、ケーシングの下面に開口した吸入口も水没させ、本体容器と下水側とを遮断させる。よって、下水管や汚水槽からの悪臭や有毒な下水ガスや小虫がケーシングとエア抜き穴を通過して本体容器に侵入するのを防ぎ衛生性を確保できる。
ここで高さ方向においてインペラの上端近傍以上とは、少なくともインペラの下端と上端の中央部以上をいう。
【０００８】
請求項２記載の発明は、排水器具からの排水が流入するための流入口と、排水を貯留する本体容器と、排水を圧送排出する圧送部とを備えた圧送装置において、前記圧送部は、前記本体容器の排水を取り込める吸入口が下面に開口し排水を排出する排出口が側面に開口したケーシングと、排水を加圧するために前記ケーシングの内部に配置されたインペラと、高さ方向において前記インペラの上端近傍以上で、前記本体容器の内部で前記排出口より下流の流路に開口したエア抜き穴を備えており、前記圧送部の停止後に前記エア抜き穴を水没させたことを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、圧送部が停止した後に、高さ方向においてインペラの上端近傍以上で、前記本体容器の内部で前記排出口より下流の流路に開口したエア抜き穴は水没しており、ケーシング内の空気は水圧に押されエア抜き穴から外部に排気さ、インペラはほぼ水没する。よって、エアロックを確実に防止できる。またエア抜き穴を水没させるために本体容器に溜まった水は、ケーシングの下面に開口した吸入口も水没させ、本体容器と下水側とを遮断させる。よって、下水管や汚水槽からの悪臭や有毒な下水ガスや小虫がケーシングとエア抜き穴を通過して本体容器に侵入するのを防ぎ衛生性を確保できる。
ここで高さ方向においてインペラの上端近傍以上とは、少なくともインペラの下端と上端の中央部以上をいう。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の実施形態として用いることができる発明であって、前記圧送装置に備えた前記本体容器からの排水の排出を停止させる停止手段によって、前記エア抜き穴が水没する水位で排水の排出を停止させたことを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、圧送部の駆動により本体容器内の排水を排出し、ケーシングに開口したエア抜き穴（またはケーシングより下流の流路に開口したエア抜き穴）が水没する水位で、圧送部の駆動を停止させ、排水の排出を停止させる。よって、エア抜き穴は常時水没状態にあり、圧送部の稼動中や停止直後でも本体容器と下水側とが遮断されており、非常に衛生的である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の実施形態として用いることができる発明であって、前記圧送装置は、前記本体容器に設けられた給水手段から、または前記流入口から水を補給することで前記圧送部の停止後に前記エア抜き穴を水没させたことを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、圧送部の停止後に給水手段または流入口から水を補給して、ケーシングに開口したエア抜き穴（またはケーシングより下流の流路に開口したエア抜き穴）が水没する水位まで本体容器内に水を溜める。よって、エア抜き穴は確実に水没し、本体容器と下水側とが確実に遮断され、衛生的である。
本形態の好ましい態様においては、圧送部の駆動により汚れた排水を極力排出した後に清水を給水手段または流入口から補給してもよく、圧送部が停止中に本体容器に溜る水を清水とすることで本体容器内に漂う悪臭を少なくし、より衛生性を確保できる。
また圧送装置の下流に接続された排水管がサイホン現象を発生する場合は、圧送部が停止してサイホン現象が終了した後に給水手段または流入口からエア抜き穴が水没するまで水を補給してもよく、サイホン現象が起こった場合でも衛生性を確保できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を以下に説明する。
図１に本発明に係る圧送装置を排水器具である大便器に備えた実施例を示す。圧送装置１は、便器部５０の後方に位置しており、さらに圧送装置１の後方には圧送された排水を図示しない下水管または汚水槽まで導水する排水管２が接続されている。また、圧送装置１は便器部５０なども支持している外枠カバー５によって隠蔽されている。
便器部５０は、洗浄水を貯留するボウル５１と、ボウル５１の上端部に載置された便座５２と、ボウル５１に洗浄水を供給する給水管４６と、電磁弁４７と、ボウル５１と圧送装置１とを連通する連通管６１と、その連通管６１の内部に位置する開閉部弁体６２と、開閉部弁体６２を開閉駆動する弁体駆動部６３と、からなる。
圧送装置１は、排水を貯留できる本体容器１０と、本体容器１０に内蔵され、汚物を粉砕する粉砕部４０と、排水を強制的に下流に排出できる圧送部２０と、圧送部２０に連通した内部圧送管１５と、粉砕部４０とポンプ部２０の駆動源となるモータ３０と、モータ３０と弁体駆動部６３と電磁弁４７とを制御する制御部７０と、からなる。
【００１５】
圧送装置１の細部について図２を使って説明する。
本体容器１０は、図示しない排水器具からの排水を受け入れる流入口１１と、本体容器１０内の圧力を緩和する大気開放口１２とを備えている。
粉砕部４０は、流入口１１の延長となる導水管４１と、導水管４１を通って流入する排水を受け入れ周囲に多数の小穴があいた円筒形のフィルター４２と、フィルター４２の底部付近に配置され、モータ３０と同軸で回転して固形物を粉砕するカッター４３とを備えている。
圧送部２０はモータ３０と同軸の回転翼であるインペラ２１と、インペラ２１を内蔵し、排水を取り込む吸入口２２が底部に開口し、内部圧送管１５を接続できる噴出口２３が側部に開口したケーシング２４と、ケーシング２４の下に圧送部２０の振動を抑える防振性の脚部２５とを備えている。
内部圧送管１５には、圧送部２０のエアロック現象を防止するエア抜き穴１６が、前記インペラ２１の上端近傍と同じ高さに備えられている。なお、エア抜き穴１６は、一点破線で示すように管状としても良く、一端を内部圧送管１５の流路に開口し、他端がインペラ２１の上端近傍と同じ高さに開口していてもよい。
【００１６】
次に、大便器の洗浄および圧送装置の動作を図１および図２を使って説明する。
図２は、大便器の非使用状態を表している。本体容器１０の底部に溜まった水３によって、排水管２より下流と本体容器１０内は遮断された状態となり、図示しない下水管や汚水槽からの悪臭や下水ガスや小虫が本体容器１０に侵入することはない。またインペラ２１は水没しており、インペラ２１が駆動してもエアロック現象は発生しない。
【００１７】
大便器使用時には、図示しない着座センサで使用者を感知して、その信号を制御部７０に送り、制御部７０からの信号によって電磁弁４７を一定時間開放して、ボウル５１に破線で示した程度の溜水６を確保する。使用者が排泄した屎尿はこの溜水６によって水没し、ボウル５１から悪臭が漂うのを防ぐ。
【００１８】
用便後の洗浄時は、使用者によって図示しない洗浄スイッチが押され、洗浄スイッチからの信号が制御部７０に送られ、制御部７０は電磁弁４７と弁体駆動部６３へ信号を送る。この信号で電磁弁４７は開口し、洗浄水をボウル５１へ供給し、弁体駆動部６３は駆動し、開閉部弁体６２が開き、ボウル５１に貯留された溜水６と屎尿と洗浄水は、連通管６１と導水管４１を通過してフィルター４２へ流入する。この時、本体容器１０内に滞留していた空気は、大気開放口１２より排気され、ボウル５１に溜まった溜水６や屎尿や洗浄水は速やかに本体容器１０に流入できる。以後、溜水および洗浄水および屎尿を排水という。
フィルター４２に達した排水のうち固形物はフィルター４２に係止され、液状物はフィルター４２の周囲にあいた小穴を経由して、本体容器１０内部へと落ちる。その後、制御部７０からモータ３０へ駆動開始の信号が送られ、モータ３０が起動されて、カッター４３による粉砕動作が開始される。同時にインペラ２１も回転し圧送動作が開始される。
【００１９】
粉砕動作が開始されると、フィルター４２に係止された固形物はカッター４３により細かく粉砕されて本体容器１０内部へと落ちる。同時に圧送動作が開始され、粉砕された固形物を含む排水および本体容器１０の底部に溜まった水３（以後、本体容器１０の底部に溜まった水３も含め排水と言う）は、圧送部２０の吸入口２２からケーシング２４内に流入し、インペラ２１のポンプ作用で噴出口２３より圧送される。圧送された排水は、内部圧送管１５と排水管２を圧送されて通過し、図示しない下水管へと流れる。
【００２０】
圧送排水を開始して所定時間後、制御部７０からの信号によって電磁弁４７を閉じ、ボウル５１への給水を一時停止させる。よって駆動している圧送部２０によって本体容器１０内の排水は減少する。さらに本体容器１０内の排水が吸入口２２の高さ以下まで減少する頃に、制御部７０からモータ３０を停止する信号が送られ、本体容器１０からの排水の排出を終了する。モータ３０を停止するタイミングは、時間制御してもよいし、水位センサを設けて停止させてもよい。
【００２１】
モータ３０の停止後、制御部７０からの信号によって電磁弁４７が再び開き、洗浄水がボウル５１に供給される。この時開閉部弁体６２が開口しているので、洗浄水はそのまま連通管６１と導水管４１を通過して、さらにフィルター４２の小穴を通過して本体容器１０の底部に貯留される。本体容器１０の底部に溜まった水３は、ケーシング２４内にも侵入し、ケーシング２４内にすでに存在する空気は、本体容器１０の底部に溜まった水３に押されエア抜き穴１６から本体容器１０に抜け、ケーシング２４内に水がスムーズに侵入できる。
そして、本体容器１０の底部に溜まった水３の水位が、エア抜き穴１６より上方まで達すると、制御部７０からの信号で電磁弁４７を閉じ、同時に弁体駆動部６３にも信号を送り、開閉部弁体６２を閉じる。制御部７０から信号を送るタイミングは、時間制御してもよいし、水位センサを設けて停止させてもよい。
【００２２】
これで一連の動作が終了し、再び図２の非使用時の状態に戻り、本体容器１０の底部に溜まった水３によって、排水管２より下流と本体容器１０内は遮断された状態となり、図示しない下水管や汚水槽からの悪臭や下水ガスや小虫が本体容器１０に侵入することはない。またインペラ２１は水没しており、インペラ２１が駆動してもエアロック現象が起きない。
【００２３】
上記実施例においては、排水管の下流と圧送装置とが遮断状態となり、下水管や汚水槽からの悪臭や下水ガスや小虫が本体容器に侵入するのを防ぎ衛生性を保つことができる。またケーシング内の空気も抜き、エアーロック現象を防ぎ、確実に排出動作を可能とした。さらに本体容器に残る粉砕した固形物の混じった排水を極力圧送装置の外に排出して、その後に比較的綺麗な洗浄水を本体容器内に溜めるため、より衛生性を確保できる。
【００２４】
上記では、排水器具を大便器としたが、小便器、手洗い器、洗濯機、台所流しでも良く、特に小便器、手洗い器、洗濯機の場合は、粉砕部が無くてもよい。また、圧送部の停止後に給水する方法は、圧送装置に新たに備えた給水手段から給水してもよい。また、サイホン現象が発生するような排水管の場合は、サイホン現象を含め排水の排出が終了した後に排水器具または給水手段によって給水すればよい。また、圧送装置に逆流する排水管の場合は、噴出口の下流に逆流防止弁を設ければよい。
【００２５】
図３に本発明に係る圧送装置の別の実施例を示す。前記の実施例と同一または相当する部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
圧送装置１は、排水器具からの排水が流入するための流入口１１と、排水を貯留する本体容器１０と、本体容器１０に内蔵され排水を圧送排出する圧送部２０とを備えている。
圧送部２０は、吸入口２２と排出口２３が開口したケーシング２４と、内部圧送管１５と、インペラ２１と、インペラ２１の駆動力となるモータ３０と、モータ３０の駆動停止を制御するＯＮ／ＯＦＦ値が設定された水位センサ３５と、水位センサ３５からの信号をモータ３０に伝える信号コード３６と、エアロックを防止するためにインペラ２１の上端近傍の高さでケーシング２４に開口したエア抜き穴１６と、を備えている。水位センサ３５のＯＦＦ値は、エア抜き穴１６より上方であり、ＯＮ値はさらに上方に設定されている。内部圧送管１５の下流には排水管２が接続され、図示しない下水管や汚水槽に接続されている。
【００２６】
上記圧送装置の動作について説明する。
図３は圧送部２０が停止状態を表しており、本体容器１０の底部に溜まった水３は、水位センサ３５のＯＦＦ値の水位まで溜まっており、エア抜き穴１６は水没している。本体容器１０の底部に溜まった水３によって、排水管２より下流と本体容器１０内は遮断された状態となり、図示しない下水管や汚水槽からの悪臭や下水ガスや小虫が本体容器１０に侵入することはない。またインペラ２１は水没しており、インペラ２１が駆動してもエアロック現象は発生しない。
図示しない排水器具からの排水が流入口１１より本体容器１０内に流入すると、本体容器１０内の水位が上昇し、水位センサ３５のＯＮ値に達し、水位センサ３５からの信号によってモータ３０が駆動してインペラ２１が回転し、この遠心力によって、ケーシング２４内の排水は噴出口２３より圧送される。同時に圧送された排水と同量の排水が吸引口２２から流入し、圧送排水は連続的に行われる。圧送された排水は、内部圧送管１５と排水管２を通過し、図示しない下水管や汚水槽へと流れる。
【００２７】
流入口１１からの排水の流入が終了すると、圧送部２０が駆動し続けているので、本体容器１０内の水位が下がり、水位センサ３５のＯＦＦ値に達し、水位センサ３５から信号によってモータ３０が停止しインペラ２１が停止し、排水の排出は終了する。
再び図３の停止状態となり、本体容器１０の底部に溜まった水３は、水位センサ３５のＯＦＦ値の水位まで溜まっており、エア抜き穴１６は水没している。本体容器１０の底部に溜まった水３によって、排水管２より下流と本体容器１０内は遮断された状態となり、図示しない下水管や汚水槽からの悪臭や下水ガスや小虫が本体容器１０に侵入することはない。またインペラ２１は水没しており、インペラ２１が駆動してもエアロック現象は発生しない。
よって、下水管や汚水槽からの悪臭や有毒な下水ガスや小虫が本体容器に侵入するのを防いで衛生性を確保し、また、圧送部のエアロック現象を防ぎ確実な排出動作を行うことができる。さらにエア抜き穴は常時水没状態にあり、圧送部の駆動中や停止直後でも本体容器と下水側が遮断されており、非常に衛生的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧送装置を備えた大便器を示す概略構成図である。
【図２】本発明の圧送装置の一実施例を示す部分断面図である。
【図３】本発明の圧送装置の一実施例を示す部分断面図である。
【図４】従来の圧送装置を示す断面図である。
【図５】従来の圧送装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１…圧送装置
２…排水管
１０…本体容器
１５…内部圧送管
１６…エア抜き穴
２０…圧送部
２１…インペラ
２２…吸入口
２３…噴出口
２４…ケーシング
３０…モータ
３５…水位センサ
４０…粉砕部
５０…便器部
５１…ボウル
７０…制御部
【図１】
2004162510.tif 000003
【図２】
2004162510.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004162510.tif 000006
【図５】
2004162510.tif 000007