【手続補正書】
【提出日】平成20年9月17日(2008.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚物および汚水が貯められたディスポーザの貯留槽内に備えられ、ポンプ吸引口の内側で、ポンプインペラー軸を中心にポンプインペラーを回動し、前記ポンプ吸引口の外側から内側に向かう水流を発生させることで、前記ポンプ吸引口から汚物および汚水を吸入し、ポンプ排出口から前記貯留槽外に排出する水中ポンプであって、
前記ポンプインペラー軸は、前記ポンプ吸引口の外側に延出して、前記ポンプ吸引口の外側で破砕翼を備えることを特徴とする破砕翼付き水中ポンプ。
【請求項２】
前記破砕翼は、前記ポンプ吸引口の外側から内側に向かう水流を発生させる形状であることを特徴とする請求項１に記載された破砕翼付き水中ポンプ。
【請求項３】
前記破砕翼は、前記ポンプ吸引口の内側から外側に向かう水流を発生させる形状であることを特徴とする請求項１に記載された破砕翼付き水中ポンプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】破砕翼付き水中ポンプ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディスポーザが備える貯留槽に貯められた汚物や汚水を別の貯留槽へ移送する際に使用される水中ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の水中ポンプでは、生ごみ貯留槽から、他の貯留槽へ移送する際に水中ポンプの吸引口が馬鈴薯やだし昆布などのごみで塞がれるために、ポンプによる移送できなくなることが頻発する。
【０００３】
また、従来の水中ポンプの吸引口は全てポンプ最下部にあるため、特に生ごみ破砕貯留の場合には、野菜類は水面に浮上したり、水中を遊泳するため、ポンプで吸引することができなかった。そのため、野菜類が貯留槽内で腐敗して発臭した。
【０００４】
また、従来の水中ポンプはポンプ直下部位しか吸引することができないため、貯留槽の底部位に沈殿した破砕物などの沈殿物を吸引するには、別途、貯留槽内を攪拌する槽内貯留水攪拌機を設置しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
設備に種々機能性機器を増設せずに、従来の水中ポンプが１基のみの場合、次の課題がある。
（１）大きな汚物がポンプ吸引口を塞いでしまい、ポンプによる移送ができなくなる。
（２）従来の水中ポンプはポンプ最下部に吸引口があり、さらに、貯留槽内のポンプ稼動最低水位がメーカにより規定されているため、水面に浮遊する汚物を速やかに吸引して排出することができない。
（３）沈殿する汚物を吸引する場合も、貯留槽の底部位に設置された水中ポンプは直下部位しか吸引することができないため、メーカ指定のポンプ稼動最低水位まで、貯留槽の底全体に沈殿物が蓄積される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の破砕翼付き水中ポンプは、汚物および汚水が貯められたディスポーザの貯留槽内に備えられ、ポンプ吸引口の内側で、ポンプインペラー軸を中心にポンプインペラーを回動し、前記ポンプ吸引口の外側から内側に向かう水流を発生させることで、前記ポンプ吸引口から汚物および汚水を吸入し、ポンプ排出口から前記貯留槽外に排出する水中ポンプであって、前記ポンプインペラー軸は、前記ポンプ吸引口の外側に延出して、前記ポンプ吸引口の外側で破砕翼を備える。
【０００７】
当該構成により、（１）の課題である大きな汚物がポンプ吸引口を塞いだ時に、ポンプ吸引口の外側まで延長されたポンプインペラー軸の先端に装着された破砕翼により大きな汚物を破砕する。
【０００８】
当該構成の水中ポンプを次の（Ａ）〜（Ｃ）に示す３つの手段で設置することにより、（２）の課題を解決し速やかに吸引して排出することが可能になる。
【０００９】
（Ａ）水中に破砕翼付き水中ポンプを水平に寝かせて設置する。この設置手段により、ポンプモータ部位は絶えず水中にあるため、ポンプモータを水冷する効果もある。また、ポンプ吸引口が水面に対して水平方向を向いているために、水位を下げることで水面に浮遊する汚物も吸引することができる。
（Ｂ）水中に破砕翼付き水中ポンプを天地逆にし、ポンプ吸引口を上に向けて設置する。この設置手段により、優先的に水面を浮遊する汚物を吸引することができる。
（Ｃ）水中に複数の破砕翼付き水中ポンプを設置する。１基は、貯留槽の底部にて水中に破砕翼付き水中ポンプを水平に寝かせて設置し、２基は、水中にて破砕翼付き水中ポンプを天地逆にし、ポンプ吸引口を上に向けて設置する。
【００１０】
貯留槽内の水面を浮遊するキャベツの芯や葉、半割キャベツ等は、水没するまでに何日もかかっていた。しかし、当該構成により、貯留槽内の水位を下げて水面をポンプ吸引口に接近することにより、水面付近で浮遊する汚物を吸引することができるため、ポンプインペラー軸の先端に装着された破砕翼により破砕され、短時間で破砕と吸引と排出をすることができる。
【００１１】
また、（Ｂ）と（Ｃ）に示す構成により、破砕翼付き水中ポンプの吸引口を水面に向けて逆立ち形状で設置し、浮上汚物の吸引と同時にポンプインペラー軸先端の破砕翼により固形汚物は破砕されて吸引可能となる。
【００１２】
当該構成の破砕翼付き水中ポンプを、貯留槽の底部にて水平に寝かせて設置し、ポンプインペラー軸先端に装着した破砕翼面積を大きくしてプロペラ状に傾斜させる。これにより、ポンプインペラー軸の回転によりポンプ吸引方向と反対側に水流を起こし、貯留槽内の汚水に対流が発生し、沈殿した汚物が吹き上がる。この吹き上がった汚物を吸引するため、貯留槽の底全体に汚物が沈殿することがなくなり、（３）の課題を解決することができる。
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−２０７９８７号公報
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
各メーカの従来の水中ポンプのポンプインペラー軸３の長さは、ポンプ吸引ケーシング上部のインペラー装着までで、ポンプインペラー軸３の先端はボルトで締め付けられている。
【００１５】
従って、ポンプインペラー２の締付ボルトタップ穴を利用して、ポンプインペラー２の中央空間の締付ワッシャ外径同様寸法の、一方の先端にねじ付きの延長軸を旋削作成して、ポンプインペラー２を締付と同時にポンプインペラー軸３の延長をして、他の一方の先端を破砕翼６のタップねじ穴に装着した。
【００１６】
当然ながら、ポンプメーカが破砕翼付き水中ポンプ１を設計する段階で、ポンプインペラー軸３の必要な長さを設定して製造してもよい。
現状使用稼働中の破砕翼付き水中ポンプ１を改善する場合には、前述の延長軸を旋削作成し、既存のポンプインペラー２の固着ボルトを撤去し、延長軸の先端部位でポンプインペラー２を締付、他の一方の先端に破砕翼６を装着するだけで良い。
【００１７】
本発明の実施形態に係る破砕翼６の形状例を図５〜図８に示す。
破砕翼６の形状は、単に汚物を破砕するのであれば、破砕翼６の面積は小さくても良いが、破砕すると同時に設置された貯留槽内にて対流を発生させるのであれば、破砕翼６の面積を大きくしても良い。
【００１８】
破砕翼付き水中ポンプ１の設置方法は、図３に示すように、ポンプ吸引口５が水面と平行するように、破砕翼付き水中ポンプ１を寝かせて水平に設置してもよい。ポンプ吸引口５が水面と水平に向いているから、吸引水流は水平方向となり、水位低下時点では、水面付近の浮遊物を吸引することができる。
【００１９】
沈殿した汚物の吸引する場合は、図４に示すように、破砕翼付き水中ポンプ１のポンプ吐出口が水面と平行するように、破砕翼付き水中ポンプ１を貯留槽の底部と水平に設置し、そして、ポンプインペラー軸３をポンプ吸引口５の外側まで延出し、ポンプインペラー軸３の先端に翼傾斜破砕翼７（破砕翼６）を装着する。破砕翼６が回転することで、ポンプ吸引口５の方向または、その反対方向に水流が発生する。貯留槽の底部に沈殿した汚物は水流により攪拌され、さらに発生した対流により水中に吹き上げられる。ポンプ吸引口５が水平方向であることから、ポンプにより発生する吸引水流は水平方向にあり、水位低下時点では、水面付近の浮遊物を吸引することができる。これにより、従来の水中ポンプでは見られない吸引効果が認められる。
【００２０】
前述の全ての破砕翼付き水中ポンプ１に適応されるが、高水位フロート感知センサと低水位フロート感知センサは、破砕翼付き水中ポンプ１本体と平行に設置される。
破砕翼付き水中ポンプ１本体が、水平設置または逆立ち設置、あるいは傾斜させて設置する場合も傾斜角度により、各感知センサの設置場所を変えなければならないが、簡単に設置場所を変えることができ、微妙な調整をする場合には、感知センサを傾斜させて設置する。以上により、高低各水位フロート感知センサの設置場所がより細かな数値設定をすることができる。
【００２１】
＜実施例１＞
ディスポーザが備える貯留槽の中に設置された本発明の実施形態に係る破砕翼付き水中ポンプ１は、加水破砕をしなかったためにポンプ吸引口５を塞ぐほどの大きな有機物でも破砕して、吸引して、吐出して、移送することができる。
【００２２】
大きな形状の生ごみ等の有機物が、破砕翼付き水中ポンプ１のポンプ吸引口５を塞ぐことがないようにするため、ポンプインペラー２が装着されたポンプインペラー軸３を、ポンプ吸引口５のケーシングの外側に延出し、その先端に破砕翼６を装着した。
【００２３】
破砕翼付き水中ポンプ１は、吸引力を向上するために、破砕翼６の羽根に傾斜を付けることができる（翼傾斜破砕翼７）。これにより、ポンプインペラー２が回転することにより発生する水流により吸引され、破砕翼付き水中ポンプ１のポンプ吸引口５に吸い寄せられた大きな形状の生ごみ等の有機物を翼傾斜破砕翼７によりさらに吸引して、瞬時に破砕する。これは、従来の破砕翼付き水中ポンプを直立設置した場合でも効果があり、特に沈殿物には有効であった。
【００２４】
この場合、沈殿または浮上する大きな形状の汚物の両方に対応する破砕翼付き水中ポンプ１の設置方法は、沈殿する汚物を吸引し、破砕し、吐出する通常の直立設置の場合には良いが、水面付近に浮上して遊泳しているキャベツの塊や葉っぱ等の場合には、貯留槽の底に、水平に寝かせて設置することで、ポンプ吸引口５が水平に向いているため、水面付近に浮上して遊泳している大きな形状の汚物から底に沈殿している汚物まで、ポンプインペラー２の吸引力以上に破砕翼６の水流で、ポンプ吸引口５に引き寄せて破砕する効果があった。
【００２５】
このほかに、破砕翼付き水中ポンプ１のポンプ吸引口５を上に向けて、逆立ち状態で設置した場合には、水深が破砕翼付き水中ポンプ１の高さと同じだけ残水があるため、浮上している汚物は上向きのポンプ吸引口５がよく吸引し、同時に沈殿物は、破砕翼６による攪拌水流により浮上し、ポンプ吸引口５に引き寄せられて破砕された。よって、浮遊物が多い場合には逆立ち状態で設置する方法が有効であった。
【００２６】
＜実施例２＞
本発明の実施形態に係る破砕翼付き水中ポンプ１は、加水破砕をした後にディスポーザが備える貯留槽に投入された破砕物において、水面付近に浮遊した破砕物を吸引して、別の貯留槽に移送することができる。
【００２７】
給食等の厨房の生ごみ等の有機物を破砕して貯留槽に導入すれば、沈殿する肉、魚その他水中に沈殿する汚物と、キャベツの芯や葉っぱ等の水面に浮上する汚物との２種に分類される。
【００２８】
破砕翼付き水中ポンプ１を、貯留槽に直立設置すれば、ポンプが設置された真下に沈殿する汚物は吸引され排出される。しかし、貯留槽の上部に浮上した汚物は吸引することができないため、日毎に浮上した汚物は増量し、次第に腐敗して臭気を発散する。
【００２９】
ポンプ吐出口を水面と平行する水平方向に向けて、破砕翼付き水中ポンプ１を水平に寝かせて設置することにより、ポンプ吸引口５が横を向いていることから、吸引することで水平方向に水流が発生する。貯留槽内の水位を下げて水面をポンプ吸引口５に接近することにより、水面付近で浮遊する汚物を吸引することができる。これにより、従来のポンプ吸引口が下向きであることで起きていた、水面付近で浮遊する汚物が堆積する問題を解消することができる。
【００３０】
さらに、ポンプインペラー軸３を、ポンプ吸引口５の外側に延出して、その先端に攪拌翼を装着する。これにより、貯留槽内の破砕貯留水を攪拌して水流を起こさせ、水面付近に浮上する破砕物及び貯留槽の底に沈殿する破砕物を、水流で攪拌して滞留を防止し、吸引および吐出することができる。
【００３１】
破砕翼６の羽根に直径に応じて傾斜を付けることにより、または、破砕翼６の羽根の傾斜方向に、ポンプ吸引口５に向けて貯留水を引き込む水流を起こさせることができる。そして、破砕翼６の羽根の傾斜方向を逆にした場合は、ポンプ吸引口５とは逆の方向に水流を起こさせることができる。
【００３２】
ポンプインペラー軸３が高速に回転するため、大きな直径の破砕翼６の場合は、微小なアンバランスにより、ポンプに振動が発生し、必要以上の大きな水力が発生することもあった。そのため、破砕翼付き水中ポンプ１に０．７５ｋｗ／ｈのポンプを使用する場合には、破砕翼６の直径は、ポンプ吸引口５の直径５０ｍｍと同じ、または、それより大きな直径とした。
【００３３】
２ポール高速回転に適した最小限の破砕翼６の羽根の傾斜角度を、１０度前後、１５度前後、２０度前後とし、最大４５度の各傾斜角度で各種実施した。
破砕翼６が約３６００回転する破砕翼付き水中ポンプ１では、ポンプ吸引口５の直径が４０ｍｍ、破砕翼６の直径が５０ｍｍ、破砕翼６の羽根の傾斜角度が２５度のときに、ポンプ吸引口５に向けて引き込む水流を起こした場合に、浮遊する汚物を吸引する場合に最適であった。これら破砕翼の直径や傾斜角度は、破砕翼付き水中ポンプ１のスペックにより変わる。
【００３４】
＜実施例３＞
ディスポーザが備える貯留槽内の沈殿物を吸引するには、破砕翼付き水中ポンプ１を水平に寝かせて設置する。破砕翼６の羽根の傾斜方向により発生する水流の向きは、吸引口方向、または反対方向のどちらでも良く、貯留槽内の水が水流により攪拌されることにより沈殿物が貯留槽内に吹き上がり、吸引される。
従って、破砕翼付き水中ポンプ１を貯留槽の底に水平に設置することで、沈殿物を吸引し、排出することができる。
【００３５】
最後に、破砕翼付き水中ポンプ１が従来のように直立設置されていない場合、つまり、傾斜設置または水平に寝かせて設置する場合は、全て吐出口を上部位に向けて設置させる。これにより、エアー咬み込みによる機能低下及び機能停止を防ぐことができる。また、空気抜き穴のない破砕翼付き水中ポンプ１を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】既存の破砕翼付き水中ポンプに、羽根を角曲げした破砕翼を装着した断面図。
【図２】既存の破砕翼付き水中ポンプに、羽根を湾曲曲げした破砕翼を装着した断面図。
【図３】既存の破砕翼付き水中ポンプに、羽根を傾斜曲げした破砕翼を装着し、水平に設置した断面図。
【図４】既存の破砕翼付き水中ポンプに、羽根を水平で一部曲げした破砕翼を装着し、倒立に設置した断面図。
【図５】概円形の羽根の対角２点を上下に曲げた破砕翼の斜視図。
【図６】羽根の両端を下方垂直に曲げた破砕翼の斜視図。
【図７】羽根が平面三角形状した破砕翼の平面図。
【図８】羽根が２枚プロペラ形状の破砕翼の平面図。
【図９】丸型の生ごみの原形投入可能な水中分解消滅システムの貯留槽に、破砕翼を装着した水中ポンプを倒立設置した斜視図、一部断面図。
【図１０】角型の生ごみの原形投入可能な水中分解消滅システムの貯留槽に、破砕翼を装着した水中ポンプを倒立設置した斜視図、一部断面図。
【図１１】丸型の生ごみの原形投入可能な水中分解消滅システムの貯留槽に、破砕翼を装着した水中ポンプを倒立設置した斜視図、一部断面図。
【図１２】既存のグラインダポンプのポンプ吸引口が大型物で閉塞することの防止目的で、ポンプ底ハウジング外に破砕翼を装着した断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１    破砕翼付き水中ポンプ本体
２    ポンプインペラー
３    ポンプインペラー軸
４    ポンプ底ハウジング
５    ポンプ吸引口
６    破砕翼
７    翼傾斜破砕翼
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
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