(57)【要約】【課題】予旋回槽の形状の改良を図り、仕切壁への異物の堆積を低減する排水ポンプ装置を提供すること。【解決手段】排水ポンプ装置２１は、汚水槽２２の底部に、水中ポンプ３０の吸込口が挿入配置される凹部２７が設けられた予旋回槽２３を備え、各水中ポンプ３０による排水の際に汚水の流れによって旋回流を生じさせるように構成される。予旋回槽２３には、凹部２７が設けられていない汚水貯留域２５と凹部２７が設けられている予旋回域２６とを区画する仕切壁２４が設けられる。その仕切壁２４の上部は、斜面ないし曲面によって上方向に凸状の断面形状を有するように形成され、汚水の水位低下に伴って仕切壁２４の上部から異物等が流れ落ちるように構成される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水槽の底部に、水中ポンプの吸込口が挿入配置される凹部が設けられた予旋回槽を備え、各水中ポンプによる排水の際に汚水の流れによって旋回流を生じさせる排水ポンプ装置において、
前記予旋回槽に、凹部が設けられていない汚水貯留域と凹部が設けられている予旋回域とを区画する仕切壁が設けられ、前記仕切壁の上部が斜面ないし曲面によって上方向に凸状の断面形状を有する排水ポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排水ポンプ装置において、
前記仕切壁は、前記予旋回域に向かって下り傾斜の斜面を備えることを特徴とする排水ポンプ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の排水ポンプ装置において、
前記仕切壁の長手方向の少なくとも一部に前記水中ポンプを支持する支持部材の取付具が設けられ、前記仕切壁における前記取付具の設置部位が略水平面に形成されることを特徴とする排水ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚水排水時の汚水の流れにより旋回流を生じさせる予旋回槽を汚水槽の底部に備えた排水ポンプ装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、排水ポンプ装置において、汚水槽内に流入した汚水を水中ポンプによって吸い上げる際、汚水の流れによって旋回流を生じさせ、汚泥等を滞留させないように、汚水槽の底部に予旋回槽が備えられた構造のものがある。
【０００３】
例えば、特開平９−２２１８２０号公報に開示されるように、汚水槽の底部に、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）等の強化プラスチックで成形された予旋回槽が配置された構造の排水ポンプ装置があり、予旋回槽は仕切壁によって凹部が設けられた予旋回域と凹部が設けられていない汚水貯留域とに区画されており、汚水貯留域と予旋回域とは漸次下降傾斜する導水路により連通された構造とされている。水中ポンプの吸込口は、予旋回域の凹部に挿入状に設けられる。
【０００４】
そして、水中ポンプが運転されると、汚水槽内の汚水は水中ポンプの吸込口から吸い上げられ、汚水の水位が仕切壁上端以下に低下した後は、導水路を通じて汚水貯留域から予旋回域に流入し、旋回流を生じながら吸い上げられる。この旋回流によって汚水槽底部の滞留物を洗い流し、汚水内の異物は汚水と共に凹部内に落とし込まれ、凹部内に落とし込まれた異物や旋回流によって集められたスカム等が、水中ポンプによって吸い上げられ、排出管を通じて外部に排水されるように構成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の排水ポンプ装置によれば、仕切壁の上端部が水平面状に形成されるため、水中ポンプの運転によって旋回流が発生しない状態で汚水槽内の水位が次第に低下していくと、仕切壁上端部分に異物やスカム等が堆積する可能性が高いという問題があった。そのため仕切壁上端部分に異物等が固着してしまう場合があり、メンテナンスが非常に面倒なものとなっていた。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、予旋回槽の形状の改良を図り、仕切壁への異物の堆積を低減する排水ポンプ装置を提供すること目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための技術的手段は、汚水槽の底部に、水中ポンプの吸込口が挿入配置される凹部が設けられた予旋回槽を備え、各水中ポンプによる排水の際に汚水の流れによって旋回流を生じさせる排水ポンプ装置において、前記予旋回槽に、凹部が設けられていない汚水貯留域と凹部が設けられている予旋回域とを区画する仕切壁が設けられ、前記仕切壁の上部が斜面ないし曲面によって上方向に凸状の断面形状を有するように形成された点にある。
【０００８】
また、前記仕切壁が、前記予旋回域に向かって下り傾斜の斜面を備えるように形成されてもよい。
【０００９】
さらに、前記仕切壁の長手方向の少なくとも一部に前記水中ポンプを支持する支持部材の取付具が設けられ、前記仕切壁における前記取付具の設置部位が略水平面に形成されてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１ないし図３は排水ポンプ装置の一例としての宅内排水用の排水ポンプ装置２１を示す図である。排水ポンプ装置２１は汚水槽２２内部に水中ポンプ３０や連結支持管３１等が配置された構成となっており、汚水槽２２の底部には予旋回槽２３が設けられる。汚水槽２２や予旋回槽２３は例えば、ＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）等の強化プラスチックによって成形された構造とされている。特に、予旋回槽２３は注型成形によって一体的構造とされている。
【００１１】
予旋回槽２３は、いわゆる山形に上方突出状とされた仕切壁２４により一側の汚水貯留域２５と他側の予旋回域２６とに区画され、予旋回域２６には仕切壁２４の長手方向に沿った方向に長径を有する平面視略楕円状に形成された単一の凹部２７が設けられている。
【００１２】
また、図２および図３に示されるように、汚水槽２２周縁部において仕切壁２４の延設方向一端部には、汚水貯留域２５と予旋回域２６とを連通状とする導水路２８が設けられる。仕切壁２４の一端部は汚水槽２２の周縁部に接続され、他端部は導水路２８を形成する側壁となる。
【００１３】
導水路２８は、汚水貯留域２５から凹部２７の接線方向に沿って汚水が流下すべく、漸次下降傾斜する湾曲状に形成され、導水路２８の終端部は予旋回域２６で生じる旋回流の流れ方向に沿うように構成されている。
【００１４】
仕切壁２４は、例えば図４に示すように、その上部が斜面２４ａ，２４ｂによって上方向に凸状の断面形状を有するように形成され、凸状断面の最頂部に水平面が形成されないような構造になっている。
【００１５】
また、本実施形態では、連結支持管３１が、取付具３２を介して、仕切壁２４の長手方向の少なくとも一部に取り付けられるように構成されており、そのために、仕切壁２４において取付具３２を設ける設置部位に載置座が形成される。この載置座は略水平な平面状に形成される。すなわち、図５に示すように、図２から水中ポンプ３０や連結支持管３１等の構成要素を取り除いた状態では、仕切壁２４上で取付具３２を設けるための載置座２４１が略水平面として形成される。
【００１６】
そして図６に示すように、仕切壁２４の載置座２４１には、水中ポンプ３０を支持する支持部材としての連結支持管３１が取付具３２を介して取り付けられ、連結支持管３１の一端部両側には、一対のガイドパイプ３３が所定間隔を有する並列状として上下方向に立設固定されている。
【００１７】
そして、この両ガイドパイプ３３に沿って水中ポンプ３０を下降操作することにより、水中ポンプ３０の吐出口３４に備えられた接続部が連結支持管３１の接続フランジ部に着脱自在に自動的に接続される脱着機構３５が備えられた構造とされている。この種の脱着機構３５として、例えば、特開平７−２６９４９９号公報等に開示のような構造のものや、その他、各種の構造が知られており、適宜採用すればよい。
【００１８】
また、この水中ポンプ３０側と連結支持管３１側との接続状態において、図１および図３に示される如く、水中ポンプ３０のベルマウス状に形成された吸込口３６が凹部２７内に挿入状に配置されるように構成されている。
【００１９】
連結支持管３１の他端部には、汚水槽２２外の外部排出管につながる排出管３７が接続されており、排出管３７における排出経路中間部には、逆止弁３８や空気抜き弁３９が備えられている。この際、逆止弁３８は水中ポンプ３０停止時に外部排出管側からの汚水の逆流を防止し、空気抜き弁３９は水中ポンプ３０運転開始時において、逆止弁３８より上流側（水中ポンプ３０側）の排出管３７や連結支持管３１等に溜まっている空気を排出管３７の外部に逃す機能を有する。
【００２０】
取付具３２は例えば、図６にも示されるように、仕切壁２４の載置座２４１に上方より嵌合状とされる下方向に拡開する断面略コ字状で、仕切壁２４の延びる方向に載置座２４１の幅に対応した長さを有する固定板３２ａと、固定板３２ａの上面に溶接等により立設されると共に連結支持管３１下部に一体に備えられた取付座３１ａの連結支持管３１両側に位置して設けられた一対のボルト挿通孔３１ｂにそれぞれ挿通される一対のボルト体３２ｂとから構成されている。
【００２１】
そして、仕切壁２４上に嵌合状にセットされた取付具３２の各ボルト体３２ｂが、連結支持管３１の取付座３１ａにおける各ボルト挿通孔３１ｂに挿通状となるように連結支持管３１を載置し、上方突出状とされた各ボルト体３２ｂにナット体４０をそれぞれ螺合締結することにより、連結支持管３１が仕切壁２４上に取付支持される構造とされている。
【００２２】
また、本実施形態の排水ポンプ装置２１は、図２および図３に示されるように、２基の水中ポンプ３０が交互運転される方式であり、各水中ポンプ３０の吸込口３６がそれぞれ凹部２７の長径方向に略沿って適宜間隔を有して並列状に挿入配置され、仕切壁２４上の二箇所に形成される載置座２４１に対して同様の構造により取付支持された構造とされている。
【００２３】
なお、水中ポンプ３０は、図１に示されるようにチェーン４１によっても吊り下げ支持された状態にある。
【００２４】
本実施形態は以上のように構成されており、適宜位置に備えられた流入管４２から汚水槽２２内に流入する汚水が、所定の上限水位位置まで貯留されたことが気泡式水位センサ等からなる水位センサ（図示省略）により検出されると、一方の水中ポンプ３０の運転が開始され、この水中ポンプ３０の運転により、凹部２７内の汚水が吸込口３６を通じて順次吸い上げられる。
【００２５】
そして、吸い上げられた汚水は吐出口３４から連結支持管３１、排出管３７を通じて外部排出管に排水される。なお、この運転開始時において、逆止弁３８より上流側の排出管３７等に溜まっていた空気は、空気抜き弁３９を通じて排出管３７外に排出される。
【００２６】
その後、水位が低下して下限水位位置に達したことを水位センサにより検出されると、タイマ機能が作動して所定時間経過後、水中ポンプ３０の運転が停止される。
【００２７】
水中ポンプ３０の運転中に凹部２７内の汚水が吸い上げられて、汚水水位が仕切壁２４の上端位置に達した後、さらに、凹部２７内の汚水が吸い上げられると、汚水貯留域２５側と予旋回域２６側とで水位差が生じ、導水路２８に沿った汚水の流れが発生する。このとき、仕切壁２４の上端部には異物を堆積させるような水平面は形成されていないので、汚水内の異物は仕切壁２４上に堆積することはなく、水位低下に伴い斜面２４ａ，２４ｂに沿って流れ落ちることになる。そして、導水路２８に沿った汚水の流れにより予旋回槽２３に旋回流が発生して、この旋回流が汚水槽２２底部の滞留物を洗い流し、汚水内の異物は汚水と共に凹部２７内に落とし込まれる。そして凹部２７内に落とし込まれた異物や旋回流によって集められたスカム等が、水中ポンプ３０によって吸い上げられて排出管３７を通じて外部に排出される。
【００２８】
次に図７は、図４とは異なる断面形状を有する仕切壁２４を示す図である。図７の仕切壁２４は、その上部が曲面２４ｃによって上方向に凸状の断面形状を有するように構成され、最頂部に水平面が形成されないような構造に形成される。このような仕切壁２４を採用しても、仕切壁２４の上端部には異物を堆積させるような水平面は形成されていないので、汚水内の異物は仕切壁２４上に堆積することはなく、水位低下に伴い曲面２４ｃに沿って流れ落ちることになる。このため、図４および図７に示す仕切壁２４のいずれを採用してもよい。
【００２９】
以上のように、本実施形態の予旋回槽２３には、凹部２７が設けられていない汚水貯留域２５と凹部２７が設けられている予旋回域２６とを区画する仕切壁２４が設けられた構造であり、その仕切壁２４の上部が斜面ないし曲面によって上方向に凸状の断面形状とされるので、従来のように仕切壁の上部に異物やスカム等が堆積するようなことはなく、異物等の固着を防止できて、メンテナンスの容易化を図ることができる。
【００３０】
また、本実施形態では、汚水に含まれる異物やスカム等を最終的に予旋回域２６の凹部２７に落とし込むことが目的であるため、例えば図４に示すように、仕切壁２４の上部に予旋回域２６に向かって下り傾斜となる斜面２４ａを形成すれば、水位低下に伴って異物等が斜面２４ａ，２４ｂを流れ落ちる際に、汚水貯留域２５に流れ落ちる異物よりも予旋回域２６に流れ落ちる異物の方が多くなり、効率よく異物等を凹部２７に導くことができる。
【００３１】
さらに、仕切壁２４の長手方向の少なくとも一部に水中ポンプ３０を支持するための取付具３２が設けられることとなっており、仕切壁２４における取付具３２の載置座２４１が略水平面に形成されるので、連結支持管３１を取り付けるための構造が上記のように比較的簡素化される。また、仕切壁２４の載置座２４１を略水平面にして、上方突出状に設けられた仕切壁２４で、水中ポンプ３０を支持する連結支持管３１を支持させる構造であり、仕切壁２４のリブ機能によって特に上下方向の応力に強く、水中ポンプ３０の重量等を支持する支持強度を十分に発揮することができ、連結支持管３１の取付状態を安定した状態にすることができる。
【００３２】
加えて、仕切壁２４に水中ポンプ３０を支持する連結支持管３１が予旋回槽２３における最も高所であるところの仕切壁２４の上部に取付具３２を介して取付支持された構造であるので、汚水貯留域２５から予旋回域２６に向かって、すなわち予旋回槽２３の底面を凹部２７に向かって流れる汚水の流下経路中に何ら流れの障害となる邪魔物がなく、異物の引っ掛かり等に起因する汚水の流れに対する抵抗も有効に防止できる。
【００３３】
さらに、取付具３２が断面略コ字状の固定板３２ａとこの上面に立設されたボルト体３２ｂとからなる構造であり、仕切壁２４に形成される載置座２４１の上部に固定板３２ａを嵌合させることによって取付具３２をセットでき、取付具３２の取付作業の容易化が図れる。
【００３４】
なお、上記実施形態において、予旋回槽２３がＦＲＰ等の強化プラスチックで注型成形される構造を示しているが、強化プラスチックに限らず、コンクリート等で形成される構造であってもよく、上記同様の利点を奏する。
【００３５】
また、仕切壁２４の上部において上方向に凸状の断面形状を形成するための斜面ないし曲面の勾配は任意であるが、水位低下に伴って、それら面上から異物やスカム等が堆積せずに流れ落ちる程度の勾配を有するように形成される。
【００３６】
また、仕切壁２４に形成する載置座２４１の高さ位置は任意である。すなわち、載置座２４１は、斜面ないし曲面によって断面形状が上方向に凸状となる頂点よりも高い位置に設けられてもよいし、等しい高さ位置に設けられてもよい。また、それよりも低い位置に設けられてもよい。
【００３７】
また、仕切壁２４に載置座２４１が形成される構造を示しているが、仕切壁２４には特に水平面状の載置座２４１を設けずともよい。その場合は、取付具３２の固定板３２ａの断面形状を仕切壁２４の断面形状に適合するように形成し、仕切壁２４の上部に固定板３２ａを嵌合させることで、連結支持管３１を支持することができる。
【００３８】
また、上方突出状に設けられた仕切壁２４で、水中ポンプ３０を支持する連結支持管３１を支持させる構造を示したが、これに限定されるものでもなく、例えば、予旋回槽２３の底部に載置座を設けて水中ポンプを支持する構造を採用してもよい。
【００３９】
さらに、上記実施形態では宅内排水用の排水ポンプ装置２１を示しているが、マンホール用の排水ポンプ装置２１等であってもよく、上述した内容に何ら限定されるものではない。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の排水ポンプ装置によれば、予旋回槽に、凹部が設けられていない汚水貯留域と凹部が設けられている予旋回域とを区画する仕切壁が設けられ、その仕切壁の上部が斜面ないし曲面によって上方向に凸状の断面形状を有する構造であるので、仕切壁の上部に異物やスカム等が堆積することを低減することができる。
【００４１】
また、仕切壁は、予旋回域に向かって下り傾斜の斜面を備えるので、汚水の水位低下に伴い、異物やスカム等をより多く予旋回域側に流れ落とすことができ、異物やスカム等を効率よく凹部に導くことができる。
【００４２】
さらに、仕切壁の長手方向の少なくとも一部に水中ポンプを支持する支持部材の取付具が設けられ、その仕切壁における取付具の載置座が略水平面に形成されるので、水中ポンプを支持する支持部材を安定した状態で支持することができるとともに、汚水の流れに対する抵抗も有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す断面正面図である。
【図２】同断面平面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面矢視図である。
【図４】仕切壁の断面図である。
【図５】図２から水中ポンプ等を除いた図である。
【図６】連結支持管取付部分の分解図である。
【図７】図４とは異なる仕切壁の断面図である。
【符号の説明】
２１　排水ポンプ装置
２２　汚水槽
２３　予旋回槽
２４　仕切壁
２４ａ，２４ｂ　斜面
２４ｃ　曲面
２５　汚水貯留域
２６　予旋回域
２７　凹部
２８　導水路
３０　水中ポンプ
【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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