(57)【要約】【課題】汚水から固形異物を分離してポンプ井に流入可能としながらも、大量の降雨時などの不明水に対処可能で、且つ、コンパクトなポンプ装置を提供する。【解決手段】流入水路２に流入した汚水をポンプ７を経由してポンプ井８に導水する第一導水経路Ｐ１と、流入水路２からオーバーフローした汚水をポンプ井８に直接に導水する第二導水経路Ｐ２とを備え、第一導水経路Ｐ１に、汚水から固形異物を分離してポンプ井８に通流させ、ポンプ７によりポンプ井８に貯留された汚水とともに分離された固形異物を排水路９に排水する固形異物分離槽５，６を設けると共に、第二導水経路Ｐ２に、汚水から固形異物を分離してポンプ井８に通流させる濾過機構４を設けて構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入汚水を貯留するポンプ井と、ポンプ井に貯留された汚水を排水管に吐出するポンプとを備えてなるポンプ装置であって、
流入水路に流入した汚水を前記ポンプを経由して前記ポンプ井に導水する第一導水経路と、前記流入水路からオーバーフローした汚水を前記ポンプ井に直接に導水する第二導水経路とを備え、
前記第一導水経路に、汚水から固形異物を分離して前記ポンプ井に通流させ、前記ポンプにより前記ポンプ井に貯留された汚水とともに分離された固形異物を排水管に排水する固形異物分離槽を設けると共に、
前記第二導水経路に、汚水から固形異物を分離して前記ポンプ井に通流させる濾過機構を設けてあるポンプ装置。
【請求項２】
前記固形異物分離槽は、ドライピットに設置されている請求項１記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記固形異物分離槽は、前記流入水路から槽内への汚水の流入を許容し、槽内から前記流入水路への汚水の逆流を阻止する逆止弁を設けると共に、前記ポンプ井との通流口に固形異物の通流を阻止する濾過機構を設けてある請求項１または２記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記ポンプは、前記ポンプ井に配置される水中ポンプで構成される請求項１から３の何れかに記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流入汚水を貯留するポンプ井と、ポンプ井に貯留された汚水を排水管に吐出するポンプとを備えてなるポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、汚水中継ポンプ場、マンホールポンプ場、中、小型の排水ポンプ場などにおいて、ごみ等の固形異物が混入している下水などの汚水の排水を行なうポンプ装置として、例えば、図３に示すポンプ装置が知られている。当該ポンプ装置は、ごみ等の固形異物が混入している汚水が汚水流入管１より流入水路２を介してポンプ井８に導水され、ポンプ井８に所定の水位まで貯留された汚水を、ポンプ井８に配置された複数台の縦軸水中ポンプ７により排水管９に揚水して排出するもので、前記流入水路２の入口部には開閉自在な流入ゲート１２が設置されるとともに、流入ゲート１２の下流側に汚水中に含まれる比較的大きな木片、空缶、布きれ等々の粗大固形異物を除去する粗目スクリーン１３と、粗目スクリーン１３を通過した固形異物を破砕処理する破砕機１４が昇降装置１５を介して昇降自在に設置されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２１００７３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のポンプ装置によれば、破砕機を設ける必要上、装置が大型になるばかりか固形異物が混入した汚水を排水するため高価なポンプを使用する必要があるという問題や、破砕機を使用する場合には悪臭を放つスカムが発生し易いという問題や、吸込口から吐出口に向けてポンプの内部を通過する汚水に混入した粉砕異物により詰まりが発生することがあり、そのようなときにはポンプの運転を停止して煩雑なメンテナンス作業が必要になるという問題があった。
【０００５】
そこで、本願出願人は、図４に示すように、ポンプ７の吐出口７ａに連通する吐出通路２０に固形異物捕集用の濾過装置２１を設置し、吐出通路２０の濾過装置設置位置より吐出流れ方向下流側に汚水流入管２２を接続するとともに、汚水流入管２２に上流側から吐出通路２０への汚水の流入を許容し、吐出通路２０から汚水流入管２２への逆流を阻止する逆止弁２３を設けたポンプ装置を提案している（特願２００２−２２４５３７号）。
【０００６】
当該ポンプ装置によれば、汚水流入管２２から吐出通路２０に流入し、濾過装置２１により固形異物が捕集された汚水がポンプ７を通流してポンプ井８に貯留され、ポンプ７の作動によりポンプ井８に貯留された汚水が揚水され、濾過装置２１を逆洗して固形異物とともに吐出通路２０から吐出口２４に排水されるので、固形異物がポンプ７を通過することが無く、詰まりの発生を確実に防止できるものである。
【０００７】
しかしながら、上述の構成によれば、ポンプ作動中は固形異物が分離された汚水をポンプ井に流入させることができないために、大量の降雨時などに発生する不明水に対応できないという問題や、濾過装置が吐出通路に設置されているので、濾過装置のメンテナンス作業が煩雑になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、汚水から固形異物を分離してポンプ井に流入可能としながらも、大量の降雨時などの不明水に対処可能で、且つ、コンパクトなポンプ装置を提供する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明によるポンプ装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した通り、流入汚水を貯留するポンプ井と、ポンプ井に貯留された汚水を排水管に吐出するポンプとを備えてなるポンプ装置であって、流入水路に流入した汚水を前記ポンプを経由して前記ポンプ井に導水する第一導水経路と、前記流入水路からオーバーフローした汚水を前記ポンプ井に直接に導水する第二導水経路とを備え、前記第一導水経路に、汚水から固形異物を分離して前記ポンプ井に通流させ、前記ポンプにより前記ポンプ井に貯留された汚水とともに分離された固形異物を排水管に排水する固形異物分離槽を設けると共に、前記第二導水経路に、汚水から固形異物を分離して前記ポンプ井に通流させる濾過機構を設けてある点にある。
【００１０】
上述の構成によれば、通常の汚水の流入に対しては、第一導水経路を介して固形異物分離槽により固形異物が分離された状態の汚水がポンプ井に貯留され、所定の水位に達したときにポンプの作動により、ポンプ井に貯留された汚水とともに固形異物分離槽内で分離された固形異物が排水管に排水されることになるので、ポンプに固形異物が通流することが無く、従って、ポンプの詰まりの発生が確実に防止される。
【００１１】
そして、大量の降雨時などにより不明水が発生したときには、譬えポンプが作動中であっても、第二導水経路を介して濾過機構により固形異物が分離された状態の汚水がポンプ井に貯留可能となるのである。
【００１２】
同第二の特徴構成は、同欄請求項２に記載した通り、第一の特徴構成に加えて、前記固形異物分離槽は、ドライピットに設置されている点にある。
【００１３】
上述の構成によれば、重量物である固形異物分離槽に対して、水中から持ち上げるような煩雑な作業をしなくとも、その場でメンテナンス作業を極めて容易に行えるようになるのである。
【００１４】
同第三の特徴構成は、同欄請求項３に記載した通り、第一または第二の特徴構成に加えて、前記固形異物分離槽は、前記流入水路から槽内への汚水の流入を許容し、槽内から前記流入水路への汚水の逆流を阻止する逆止弁を設けると共に、前記ポンプ井との通流口に固形異物の通流を阻止する濾過機構を設けてある点にある。
【００１５】
上述の構成を採用することにより、第一導水経路からポンプ井に汚水を流入させる過程においては、ポンプ井に固形異物が流入することなく槽内に確実に固形異物を捕捉でき、ポンプ井から排水管に汚水を排水する際には、槽内に捕捉された固形異物が流入水路に逆流することなく確実に排水管に排水されるのである。
【００１６】
同第四の特徴構成は、同欄請求項４に記載した通り、第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記ポンプは、前記ポンプ井に配置される水中ポンプで構成される点にある。
【００１７】
水中ポンプであれば、大容量のポンプであっても容易に水冷されるので、気中ポンプよりも冷却機構などを小型に構成することができ、ポンプ装置全体としてもより小型に構成することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明によるポンプ装置の実施の形態を、図１に示すフローシートに基づいて説明する。汚水中継ポンプ機場に設置されたポンプ装置は、流入管１からの汚水を貯留するポンプ井８と、ポンプ井８に貯留された汚水を排水管９に排水する縦軸水中ポンプ（以下、単に「ポンプ」と記す。）７を備え、流入管１から流入する汚水を受け入れる流入水路２と、流入水路２に流入した汚水をポンプ７を経由してポンプ井８に導水する二つの第一導水経路Ｐ１と、流入水路２からオーバーフローした汚水をポンプ井８に直接に導水する第二導水経路Ｐ２とを備えて構成される。
【００１９】
前記流入水路２は、底部が流入管１の接続部から下流側に傾斜した閉水路で構成され、流入水路２の中央部位に、流入管１から流入した汚水中に含まれる比較的大きな木片、空缶、布きれ等々の粗大固形異物を除去する１００ｍｍ前後のメッシュの粗目スクリーン３を設けてあり、粗目スクリーン３を通流した汚水が第一導水経路Ｐ１または第二導水経路Ｐ２を経てポンプ井８に貯留される。
【００２０】
前記第一導水経路Ｐ１には、粗目スクリーン３を通流した汚水から小径の固形異物を分離した後の汚水を停止中のポンプ７の吐出口から吸込口を経てポンプ井８に通流させ、ポンプ７の作動によりポンプ井８に貯留された汚水とともに分離された固形異物を排水管９に排水する固形異物分離槽５，６を設けてある。
【００２１】
前記固形異物分離槽５，６は、汚水流入口５ａ，６ａに、流入水路２から槽内への汚水の流入を許容し、槽内から流入水路２への汚水の逆流を阻止する逆止弁５ｂ、６ｂを設けると共に、ポンプ井８との通流口５ｃ、６ｃ近傍に固形異物の通流を阻止する濾過機構としての１０ｍｍ前後のメッシュサイズのスクリーン５ｄ，６ｄを設けて構成され、スクリーン５ｄ，６ｄにより槽内に捕捉された固形異物は、ポンプ７の吸込口から吸引され吐出口から吐出されたポンプ井８内の汚水とともに排水口５ｅ，６ｅから排水管９に排水されるように構成されている。尚、このときに、スクリーン５ｄ，６ｄに付着した異物は汚水により逆洗される。
【００２２】
前記固形異物分離槽５，６は、ポンプ井８の側方に構築されたドライピット１１に設置され、流入水路２とポンプ井８とはそれぞれ配管を介して接続されている。従って、固形分離槽５，６に対してメンテナンスが必要な場合には、作業員が直接にドライピット１１に進入して清掃などの必要な処理を容易に行なえるように構成されている。
【００２３】
前記第二導水経路Ｐ２は、前記流入水路２の壁部で構成される堰をオーバーフローした汚水がポンプ井８に流れる流路で、堰の上部空間には、汚水に混入した固形異物のポンプ井８への通流を阻止する濾過機構としての１０ｍｍ前後のメッシュサイズのスクリーン４を設けてある。
【００２４】
上述の構成により、通常は、同図１の破線と実線で示すように、二つの第一導水経路Ｐ１のうちの一方の経路の固形異物分離槽５を介して固形異物が分離除去された汚水がポンプ井８に導かれ、ポンプ井８に貯留された汚水が他方の経路の固形異物分離槽６から配水管９に送り出されるように、交互にポンプ７が運転される。さらに、不測の事態に備えてポンプ井８の汚水を配水管９に排水する予備ポンプ７０を備えてあり、ポンプ井８に計画最大汚水量が流入したときには予備ポンプ７０も作動させて排水可能に構成されている。
【００２５】
一方、大量の降雨時などに発生する不明水に対しては、双方のポンプ７を作動させて排水管９に排水しながらも、第二導水経路Ｐ２を経由してスクリーン４により固形異物が分離除去された汚水がポンプ井８に流入可能に構成されており、前記予備ポンプ７０をも作動させた全台運転が可能に構成されている。
【００２６】
上述したポンプ装置の具体的構成を図２（ａ）から（ｃ）に基づいて説明する。流入管１から流入する汚水を受け入れる流入水路２に粗目スクリーン３を設けてあり、流入水路２の下流側側壁部下部に、ドライピット１１に設置された一対の固形異物分離槽５（６）への汚水搬送管５０（６０）の流入口を開放してある。汚水搬送管５０（６０）から固形異物分離槽５（６）に流入した汚水は、ポンプ７（７）の吐出口７ａ（７ａ）に接続された汚水搬送管５１（６１）を経由してポンプ７（７）の吸込口７ｂ（７ｂ）からポンプ井８に流入するように構成され、以って第一導水経路Ｐ１が構成されている。
【００２７】
一方、ポンプ井８に所定水位の汚水が貯留されたことが水位センサー（図示せず）により検出されると、一方のポンプ（７）７が作動され、ポンプ（７）７の吸込口（７ｂ）７ｂからポンプ井８の汚水が吸引され、ポンプ（７）７の吐出口（７ａ）７ａに接続された汚水搬送管（５１）６１を経由して固形異物分離槽（５）６に流入する。固形異物分離槽（５）６に流入した汚水は、槽内に捕捉された固形異物を伴って搬送管（５２）６２を経由して配水管（９）９に搬送される。ポンプ井８には予備ポンプ７０の吐出口が直接配水管９に接続されている。前記排水管９にはメンテナンス用バルブ９ａと汚水のポンプ井８への逆流を阻止する逆止弁９ｂがシリーズに接続されている。
【００２８】
前記ドライピット１１に設置された固形異物分離槽５（６）に接続された汚水搬送管５０（６０）にはメンテナンス用のバルブ５０ａ（６０ａ）が接続され、メンテナンス時には当該バルブ５０ａ（６０ａ）を閉鎖した後に固形異物分離槽５（６）の上蓋フランジ部を開放して内部の清掃点検などが行なえるように構成されている。
【００２９】
流入水路２に設置された粗目スクリーン３の下流側であって、ポンプ井８と隣接する側壁（図示されていない）が堰に構成され、堰を越えてポンプ井８に流れる汚水から固形異物を除去するスクリーン４が配置され、以って第二導水経路Ｐ２が構成されている。
【００３０】
上述した実施形態では、二つの第一導水経路Ｐ１を備えたものを説明したが、第一導水経路は単一であってもよいし、２経路以上で構成されていてもよい。また、粗目スクリーン３、スクリーン４、スクリーン５ｄ，６ｄを構成する具体的な材料やメッシュのサイズは上述の実施形態の記載に限定されるものではなく、実際に設置されるポンプや汚水の種類などの諸状況に応じて適宜設定されるものである。
【００３１】
上述した実施形態では、ポンプ７が水中ポンプで構成されたものを説明したが、ポンプの種類としては水中ポンプに限定されるものではなく、気中ポンプで構成されるものであってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、汚水から固形異物を分離してポンプ井に流入可能としながらも、大量の降雨時などの不明水に対処可能で、且つ、コンパクトなポンプ装置を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ポンプ装置のフロー図
【図２】ポンプ装置の説明図であり、（ａ）は水路部の平面図、（ｂ）は（ａ）のａ−ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である
【図３】従来のポンプ装置の説明図
【図４】従来のポンプ装置の説明図
【符号の説明】
１：流入管
２：流入水路
３：粗目スクリーン３
４：スクリーン
５：固形異物分離槽
６：固形異物分離槽
７：ポンプ
８：ポンプ井
９：排水管
１１：ドライピット
Ｐ１：第一導水経路
Ｐ２：第二導水経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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