(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エア−ポンプ本体からのエアー流路を複数に分岐する分岐口及びこの分岐口と連通するエアー吐出口と、該分岐口にてエアー流路を切り替える流路切り替え弁と、前記流路切り替え弁を動作させる電磁装置と、コントロール装置からの指示に基づいて前記電磁装置への電流をオンオフする電流開閉装置とを備えてなるエアーポンプにおいて、電流開閉装置が開状態であるときに前記電磁装置が動作しない程度のバイパス電流を通ずる回路を前記電流開閉装置と並列に設けこのバイパス電流を検知する手段を設け、前記バイパス電流を通ずる回路にバイパス電流をオンオフする装置を設けてなるエアーポンプ。
【請求項２】
バイパス電流を検知してその状態を表示する装置を設けてなる請求項１に記載のエアーポンプ。
【請求項３】
電流開閉装置が開状態であるときにバイパス電流を検知し、電流が無しのときに警報を出す装置を設けてなる請求項１又は２に記載のエアーポンプ。
【請求項４】
好気処理槽内にエアーを送給するエアー流路を請求項１、２又は３に記載のエアーポンプの吐出口に連結してなる汚水浄化槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアーポンプ及び該エアーポンプを備える汚水浄化槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３（ａ）に汚水浄化槽２７の外観斜視図を示す。汚水は流入管３３から汚水浄化槽２７の内部に流入し、処理された浄化水は放流管３４から放流される。
汚水浄化槽２７には、エアーポンプ２６が設置され、このエアーポンプ２６により微生物による汚物の分解を促進するためのエアーが汚水浄化槽２７の中の好気濾床に送給されている。エアーポンプ２６は通常複数の吐出口を有しており、例えば、二つの吐出口Ａ及びＢを有するエアーポンプ２６においては、吐出口Ａから吐出されるエアーはエアー用配管３９によって、また、吐出口Ｂから吐出されるエアーはエアー用配管４０によってそれぞれ槽内に送給されている。
【０００３】
図３（ｂ）にエアーポンプ２６を拡大した外観斜視図を示す。エアーポンプ２６には、その運転をコントロールするコントロール装置２３がカバーケーシング２４に設けた凹みに設けられており、内部に設置された流路切り替え弁をコントロールしてエアーを吐出口Ａから吐出するか、又は、吐出口Ｂから吐出するかの切り替えを行う。通常所定時間毎に吐出方向が切り替えられるように設定されており、かかるコントロールは、タイマー機能を有したマイコン制御により簡単に行うことができる。
このように吐出方向を切り替える目的は、好気濾床が閉塞してしまわないように逆洗用のエアーを送給することにより付着した固形物を取り除くようにするためである。
【０００４】
エアーポンプ２６の内部に設置された流路切り替え弁の動作は電磁装置によって行われ、コントロール装置２３からの指示に基づいて前記電磁装置への電流を電流開閉装置によってオンオフするような構造となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、流路切り替え弁を動作せる電磁装置にコイル断線のような事故があると流路切り替え弁が動作しなくなる。そうすると、好気濾床が閉塞してしまわないように逆洗用のエアーを送給することができなくなり、好気濾床が閉塞して好気濾床を通過すべき移流水が好気濾床を通過しないで、浄化不十分のまま系外へ放出され、放出先の水域の水質を悪化させてしまうことになる。
汚水浄化槽の管理者には、定期的な保守点検を行うように義務付けられている（浄化槽法第１０条）。２０人槽以下の合併処理浄化槽では、保守点検の間隔が４か月に１回以上とされており、毎日のように保守点検を行うわけではない。したがって、このような不具合が発生すると次の保守点検時までは浄化不十分な処理水が放出され続ける危惧がある。
【０００６】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、エア−ポンプ本体からのエアー流路を複数に分岐する分岐口及びこの分岐口と連通するエアー吐出口と、該分岐口にてエアー流路を切り替える流路切り替え弁と、前記流路切り替え弁を動作させる電磁装置と、コントロール装置からの指示に基づいて前記電磁装置への電流をオンオフする電流開閉装置とを備えてなるエアーポンプにおいて、流路切り替え弁を動作せる電磁装置にコイル断線のような事故があったときに、管理者が速やかにそれを察知可能なエアーポンプ及び汚水浄化槽を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、エア−ポンプ本体からのエアー流路を複数に分岐する分岐口１０，１１及びこの分岐口１０，１１と連通するエアー吐出口Ａ，Ｂと、分岐口１０，１１にてエアー流路を切り替える流路切り替え弁１４と、前記流路切り替え弁１４を動作させる電磁装置１９と、制御部１からの指示に基づいて前記電磁装置１９への電流をオンオフする電流開閉装置２とを備えてなるエアーポンプにおいて、電磁装置１９が開状態であるときに前記電磁装置１９が動作しない程度のバイパス電流を通ずる回路４を電流開閉装置２と並列に設けこのバイパス電流を検知する手段を設け、前記バイパス電流を通ずる回路にバイパス電流をオンオフする装置４ｂを設けてなるエアーポンプである。
また、バイパス電流を常時通じておくようにするのは消費エネルギーを増加するから好ましくない。そこで、必要なときにバイパス電流を通ずるようにするのが好ましい。すなわち本発明は、バイパス電流を通ずる回路４にバイパス電流をオンオフする装置４ｂを設けてなるエアーポンプである。
【０００８】
バイパス電流を検知することにより電磁装置のコイル断線のような事故を知ることができるが、バイパス電流を検知してその状態を表示するようにするのが浄化槽保守運用上から好ましい。
すなわち、本発明の第２は、バイパス電流を検知してその状態を表示する装置を設けてなる請求項１に記載のエアーポンプである。
【０００９】
また、バイパス電流を検知し、電流が無しのときに警報を出すようにするのが浄化槽保守運用上からさらに好ましい。すなわち、本発明の第３は、電流開閉装置が開状態であるときにバイパス電流を検知し、電流が無しのときに警報を出す装置を設けてなる請求項１又は２に記載のエアーポンプである。
【００１１】
また、本発明の第４は、好気処理槽内にエアーを送給するエアー流路を請求項１、２又は３に記載のエアーポンプの吐出口に連結してなる汚水浄化槽である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
汚水浄化槽においてはダイアフラムの振動によってエアーを吐出するダイアフラム型エアーポンプが広く使用されている。
図１（ａ）は、ダイアフラム型エアーポンプのエアータンク７の一例を示す断面図であり、図１（ｂ）は、流路切り替え弁１４を含む部分を拡大した断面図である。
【００１４】
エアータンク７は、第１空気室１２、第２空気室１３、第３空気室１８及び第４空気室２１に区画され、第１空気室１２と第２空気室１３とは隔壁８に設けられた移流口９により連通され、第２空気室１３と第３空気室１８とは分岐口１０により、また、第２空気室１３と第４空気室２１とは分岐口１１によりそれぞれ連通している。そして、分岐口１０及び分岐口１１は、流路切り替え弁１４によって何れかが閉鎖されるようになってている。また、第３空気室１８には吐出口Ａが、第４空気室２１には吐出口Ｂが設けられている。
以下、吐出口Ａが散気管３７に連結され、吐出口Ｂが逆洗用散気管３８に連結されているとして本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１（ａ）及び（ｂ）は、電磁装置１９への電流がオフであって分岐口１１が閉鎖された状態を示している。すなわち、吐出口Ａが散気管３７に連結され、浄化槽は通常の運転状態にある。
前記の流路切り替え弁１４は、ピストン１７はピストンロッド２０に取り付けられたピストン１７を有している。また、このピストンロッド２０は一端が電磁装置１９に連結され、他端はピストン１７を分岐口１１に向けて付勢するバネ２２が連結されている。図１（ａ）及び（ｂ）に示す形態においては、電磁装置１９は動作しておらず（電流がオフ）、ピストンロッド２０はバネ２２により付勢されて、分岐口１０が開き、分岐口１１がピストン１７により閉鎖されている。
このような状態において、ダイアフラムの振動によって吐出されたエアーは第一空気室１２に流入し、隔壁８に設けられた移流口９を通って第二空気室１３に流入する。次いで、第二空気室１３に流入したエアーは、矢印で示したように分岐口１０を通って第三空気室１８に流入して吐出口Ａから吐出される。
【００１６】
逆洗用散気管３８を作動させるときには、電磁装置１９への電流をオンとして電磁装置１９を作動させ、バネ２２の力に抗してピストン１７を移動させ、分岐口１０を閉鎖し、分岐口１１を開放する。これにより第二空気室１３に流入したエアーは、分岐口１１を通って第四空気室２１に流入し、吐出口Ｂから吐出される。
【００１７】
図１（ｃ）は、電磁装置１９をコントロールするシステムの一例を示す概略図である。
ここでは、流路切り替え弁１４を、電磁石の磁力によって動作させる電磁弁として考える。このシステムは、タイマー機能を有し、マイコンなどを含む制御部１とこの制御部からの信号を受けて動作する電流開閉装置２を備えており、制御部１からの信号が電流開閉装置２に伝達されると、内蔵するアクチエーター（図示せず）により電磁石のコイルへの電流をオンにする。これにより流路切り替え弁１４のピストン１７が分岐口１０を閉鎖し、分岐口１１を開放する方向に移動する。
さらに、電流開閉装置２とは並列に、電流開閉装置２が開状態にあるときにあっても、抵抗４ａその他の適宜の手段により前記電磁装置１９が動作しない程度に制限された電流を通ずる回路４が設けられている。そして、この回路４を流れる電流によって動作する表示装置６が設けられている。
表示装置６としてはパイロットランプないしは発光ダイオードのような発光体、ブザーなどが挙げられ、パイロットランプないしは発光ダイオードのような発光体であるときには回路４に流れる電流により常時点灯するようにされ、また、ブザーであるときには、回路４に流れる電流により常時はブザーが作動しないようにブザーへの電流をオフにするスイッチを設ける。このように構成することにより、雷等の電圧サージが印加された場合や、電源電圧を定格以上にした場合に電磁石のコイルが断線する等の事態が生じると、回路４を流れる電流も同時に遮断され、パイロットランプないしは発光ダイオードが消灯し、又はブザーが鳴動する。かくして、管理者は電磁装置１９の不具合を知ることができる。
パイロットランプないしは発光ダイオードのような発光体は、常時は消灯状態とし、ブザーと同様に電磁石のコイルに流れる電流が完全に遮断されたときに点灯するように構成することもできる。
また、表示装置６は管理者が認識しすい箇所に設けるのが好ましく、より広範囲から認識できるようにカバーケーシング２４の上端部に設けてもよく、取付け箇所を限定するものではない。
【００１８】
図１（ｄ）は、電磁装置１９をコントロールするシステムの他の例を示す概略図である。
図１（ｄ）に示すシステムは、図１（ｃ）に示すシステムにおけるバイパス電流を通ずる回路４にバイパス電流をオンオフする装置４ｂを追加したものである。バイパス電流をオンオフする装置４ｂは、通常は開状態としておき、電磁装置１９の状態を検知する必要があるときに閉状態とすることで、バイパス電流を通ずる回路４にて消費される無駄な電流を無くすことができる。
【００１９】
次に、汚水浄化槽２７の内部構造について説明する。
汚水浄化槽２７の内部は、槽内を上流側から嫌気濾床槽第１室２８、嫌気濾床槽第２室２９、好気濾床槽３０、処理水槽３１、消毒槽３２に分割されており、流入管３３から流入した汚水は、前述した各槽を矢印にて示されるように、順次通過することにより浄化されて、放流管３４より系外へ放出される。前述した好気濾床槽３０には、上下に２段の上段濾床３５、下段濾床３６が設置され、上段濾床３５では好気処理がなされ、下段濾床３６では、好気処理の結果発生する固形物の濾過を行う。上段濾床３５では、好気処理を行うために、その下方に散気管３７が取り付けられ、空気を吐出するようになっている。また、下段濾床３６の下方には逆洗用散気管３８が設けられている。
そして、エアーポンプの吐出口Ａ及びＢはエアー用配管３９及び４０に連結されており、エアー用配管３９及び４０の一方は散気管３７に連結され、他方は逆洗用散気管３８に連結されている。
【００２０】
このように構成された汚水浄化槽の運転を続けると、下段濾床３６では好気処理の結果発生する固形物の濾過が行われるために、濾床自体が閉塞する。そこで、定期的に下段濾床３６の下方に設けた逆洗用散気管３８から空気を吐出するようにエアーポンプ２６からの流路を切り替えて逆洗を行う。汚水浄化槽２７の管理者は、コントロール装置２３にて、一定時間間隔で所定の時間逆洗用散気管３８から空気が吐出され、その他の時間中は散気管３７から好気処理を行うように空気が吐出されるように設定しておく。
かくして、１台のエアーポンプで異なる２系統の空気吐出をコントロールすることが可能であるとともに、流路切り替え弁１４を動作させる電磁装置が断線により動作不能となって逆洗用散気管３８へ空気が供給されなくなった場合にこれを検知することが可能になるため、汚水浄化槽２７の機能低下を防止することが可能になる。
【００２１】
本発明は、以上で説明した実施の形態に限らず、好気処理用の散気管と逆洗用の散気管とを備えた構造の汚水浄化槽全てに適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、エアーポンプの流路切り替えに支障が生じた場合の検知及び表示が可能であり、空気の供給先、例えば汚水浄化槽の機能に及ぼす影響を防止することができる。
また、バイパス電流をオンオフする装置は、通常は開状態としておき、電磁装置の状態を検知する必要があるときに閉状態とすることで、バイパス電流を通ずる回路にて消費される無駄な電流を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示し、（ａ）はダイアフラム型エアーポンプのエアータンク７の一例を示す断面図、（ｂ）は流路切り替え弁１４を含む部分を拡大した断面図、（ｃ）及び（ｄ）は電磁装置１９をコントロールするシステムの概略図である。
【図２】汚水浄化槽の断面図である。
【図３】汚水浄化槽の外観を示し、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はエアーポンプのみを拡大して示す斜視図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ…吐出口  １…制御部  ２…電流開閉装置  ４…回路  ４ａ…抵抗
６…表示装置  ７…エアータンク  ８…隔壁  ９…移流口  １０…分岐口
１１…分岐口  １２…第一空気室  １３…第二空気室  １４…流路切り替え弁
１７…ピストン  １８…第三空気室  １９…電磁装置  ２０…ピストンロッド
２１…第四空気室  ２２…バネ
２３…コントロール装置  ２４…カバーケーシング  ２６…エアーポンプ
２７…汚水浄化槽  ２８…嫌気濾床槽第１室  ２９…嫌気濾床槽第２室
３０…好気濾床槽  ３１…処理水槽  ３２…消毒槽  ３３…流入管
３４…放流管  ３５…上段濾床  ３６…下段濾床  ３７…散気管
３８…逆洗用散気管  ３９，４０…空気用配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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