(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水設備機器から排出される排水を取り込む圧送装置流入口、および、外部の立て管に連通する連結管に排水を排出する圧送装置流出口を有する圧送装置本体容器と、前記圧送装置本体容器の内部に開口した圧送管路部流入口と前記圧送装置流出口を連通する圧送管路部と、前記圧送装置本体容器に貯留した排水を前記圧送管路部流入口から取り込み、前記圧送装置流出口に圧送する圧送駆動部と、からなる圧送装置において、前記圧送管路部に連通する接続口部と、開口した開口部と、前記接続口部と前記開口部を連通する吸入管路部と、前記開口部からの空気の吸入を制御する制御部とを有する空気吸入装置と、前記接続口よりも下流側において前記圧送管路部に連通し、前記圧送駆動部の駆動が開始される前までの間は、前記圧送装置本体容器の内部に残留した排水を排出する重力排水口と、前記重力排水口に、圧送される排水の水圧によって閉止し、圧送された排水が前記重力排水口から前記圧送装置本体容器の内部に戻ることを防止するための逆流防止弁とを備えることを特徴とする圧送装置。
【請求項２】
前記制御部が、前記接続口部または前記吸入管路部に設けた圧力弁装置であることを特徴とする請求項１記載の圧送装置。
【請求項３】
前記圧力弁装置を、前記接続口部の近傍の上流側である圧送管路上流部の流路方向と略直角に対向する位置に設けることを特徴とする請求項２記載の圧送装置。
【請求項４】
前記圧力弁装置を、前記圧送部管路流入口より上方に設けることを特徴とする請求項２から３のいずれか1項記載の圧送装置。
【請求項５】
前記吸入管路部の少なくとも一部の流路断面積が、前記接続口部の開口面積より小さいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の圧送装置。
【請求項６】
前記空気吸入装置が、流路断面積を可変とする流路断面積調節機構を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の圧送装置。
【請求項７】
前記吸入管路部が、流路断面積の異なる複数の吸入管路からなることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の圧送装置。
【請求項８】
前記開口部を、前記圧送装置本体容器の内部に設けることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の圧送装置。
【請求項９】
前記圧送装置本体容器が、前記開口部への排水の飛散を防止する隠蔽部を備えることを特徴とする請求項８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、大便器・浴槽・洗面所等の各種排水設備機器から外部の立て管に排水を圧送する圧送装置で発生する騒音の防止および緩和手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は、排水設備機器から外部の立て管に排水を圧送する従来の圧送装置の一実施形態を示す概略断面図である。図１５に示すように、圧送装置２を用いた排水システムにおいては、汚物混じりの排水は圧送装置流入口１１より圧送装置本体容器１０内へ流れ込み、粉砕部２０により粉砕された後、圧送管路部３０により圧送装置流出口１３を経て立て管３へ排水される。このような圧送装置２を用いた排水システムにおいては、汚物混じりの排水を粉砕し、圧送駆動部４０により圧送するために立て管３の小口径化が可能となり、パイプスペースをコンパクト化できる。また、圧送により排水するため、重力勾配をとる必要がなく、排水設備機器の設置における制限を無くし、自由に配置できるという長所がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１５に示すように圧送装置を用いた排水システムの場合には、立て管３を小口径とすることができるために立て管３内が満水になりやすく、立て管３内にサイホン作用が生じやすくなる。さらに、圧送しながら排水するために排水の流速は大きくなり、より大きなサイホン作用が生じることになる。そのため、排水完了時においては、圧送部流入口３１から多量の空気を巻き込み、その際に、ゴボゴボという非常に大きな騒音を発生するという問題があった。
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、排水完了時に空気の巻き込み騒音を緩和または防止する圧送装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の圧送装置は、排水設備機器から排出される排水を取り込む圧送装置流入口、および、外部の立て管に連通する連結管に排水を排出する圧送装置流出口を有する圧送装置本体容器と、前記圧送装置本体容器の内部に開口した圧送管路部流入口と前記圧送装置流出口を連通する圧送管路部と、前記圧送装置本体容器に貯留した排水を前記圧送管路部流入口から取り込み、前記圧送装置流出口に圧送する圧送駆動部と、からなる圧送装置において、前記圧送管路部に連通する接続口部と、開口した開口部と、前記接続口部と前記開口部を連通する吸入管路部と、前記開口部からの空気の吸入を制御する制御部とを有する空気吸入装置と、前記接続口よりも下流側において前記圧送管路部に連通し、前記圧送駆動部の駆動が開始される前までの間は、前記圧送装置本体容器の内部に残留した排水を排出する重力排水口と、前記重力排水口に、圧送される排水の水圧によって閉止し、圧送された排水が前記重力排水口から前記圧送装置本体容器の内部に戻ることを防止するための逆流防止弁とを備えることを特徴とする。本発明によれば、圧送駆動部を駆動させて排水を行なった際に、外部の立て管および連結管および圧送管路部が満水となって立て管の落差により生じたサイホン作用による負圧を、空気吸入装置の制御部を制御することにより吸入管路部を通して圧送管路部に空気を取り込むことで低減することができる。そのため、排水完了時に、圧送部流入口から空気を巻き込むことを緩和または防止することができ、空気を巻き込む際に発生する騒音を緩和または防止することができる。また、排水用管路と通気用管路をそれぞれ設けて、通気用管路に設けた制御部を制御することにより、排水完了時の空気巻き込み音を低減化する対策を行なうことができるので、対策が取り易い。
【０００５】
また、請求項２記載の圧送装置は、請求項１記載の圧送装置において、前記制御部が、前記接続口部または前記吸入管路部に設けた圧力弁装置であることを特徴とする。
本発明によれば、接続口部または吸入管路部に、排水による水圧とサイホン作用による負圧との圧力収支によって開閉する圧力弁装置を設けることで、電気等の外部エネルギーを用いることなく、制御部を設けることができる。これにより、圧送駆動部の駆動中は、圧力弁装置に作用する水圧によって圧力弁装置は閉じており、圧送駆動部の駆動停止とともに、圧力弁装置に作用するサイホン作用による負圧によって圧力弁装置を開き、開口部から空気を吸入してサイホン作用による負圧を解消することができ、排水完了時に圧送部流入口から空気を巻き込むことを緩和または防止することができ、空気を巻き込む際に発生する騒音を緩和または防止することができる。
【０００６】
また、請求項３記載の圧送装置は、前記圧力弁装置を、前記接続口部の近傍の上流側である圧送管路上流部の流路方向と略直角に対向する位置に設けることを特徴とする。
本発明によれば、圧送駆動部の駆動中は、圧送管路上流部から圧送された排水は、圧送管路上流部の流路方向と略直角に対向する位置に設けた圧力弁装置に、衝突した後に、接続口部の下流側である圧送管路下流部に圧送される。これにより、圧送駆動部の駆動中は、圧送された排水の水圧を最大限に圧力弁装置に作用させて、圧力弁装置を確実に閉じることができる。そのため、圧力弁装置の信頼性を大きくすることができ、また、圧力弁装置の構造を容易にすることができる。
【０００７】
また、請求項４記載の圧送装置は、前記圧力弁装置を、前記圧送部管路流入口より上方に設けることを特徴とする。
本発明によれば、圧送装置本体容器内の排水の水位が、圧力弁装置と圧送部流入口の間になった際に、圧送駆動部を停止させるように圧送制御部を制御することによって、圧送駆動部の停止後に、圧送部流入口から空気を取り込むことを防ぐことができるとともに、排水によって圧力弁装置に作用する水圧を圧送駆動部の停止後すぐに低減させることによって、空気吸入装置からの空気の吸入を容易にすることができ、圧力弁装置の信頼性を大きくすることができ、また、圧力弁装置の構造を容易にすることができる。
【０００８】
また、請求項５記載の圧送装置は、前記吸入管路部の少なくとも一部の流路断面が、前記接続口部の開口面積より小さいことを特徴とする。
空気吸入装置を設けることで、排水完了時に圧送部流入口から空気を巻き込むことを緩和または防止することができ、圧送部流入口から空気を巻き込む際に発生する騒音を緩和または防止することができる。しかしながら、空気吸入装置において、開口部より吸入された空気が、接続口部でサイホン作用による負圧を解消する際に空気吸入音が発生する。そのため、この空気吸入音を抑える必要がある。空気吸入音の発生源は接続口部であるので、吸入管路部の少なくとも一部の流路断面を、接続口部の開口面積より小さくすることによって、接続口部で発生した空気吸入音を、開口部より外部に伝搬することを低減することができる。
【０００９】
また、請求項６記載の圧送装置は、前記空気吸入装置が、流路断面積を可変とする流路断面積調節機構を備えることを特徴とする。
空気吸入音を低減するためには、空気吸入装置の流路断面積を小さくするほうが望ましい。一方、接続口部でサイホン作用による負圧を解消するためには、ある一定以上の空気吸入速度が必要であるから、空気吸入装置の流路断面積をある一定以上にする必要がある。そのため、接続口部でサイホン作用による負圧を解消できる範囲で流路断面積を小さくすることが空気吸入装置として望ましい。空気吸入装置に、流路断面積を可変とする流路断面積調節機構を備えることで、接続口部でサイホン作用による負圧を解消できる範囲で流路断面積を小さくするように流路断面積を調節することができる。これにより、排水完了時に圧送部流入口から空気を巻き込む際に発生する巻き込み音と、空気吸入時に発生する空気吸入音とのどちらも低減することができる。
【００１０】
また、請求項７記載の圧送装置は、前記吸入管路部が、流路断面積の異なる複数の吸入管路を備えることを特徴とする。
本発明によれば、接続口部で発生した空気吸入音を、流路断面積の異なる複数の吸入管路で構成された共鳴室に通すことで、共鳴周波数帯の音圧を低減することができ、空気吸入音を低減することができる。
【００１１】
また、請求項８記載の圧送装置は、前記開口部を、前記圧送装置本体容器の内部に設けることを特徴とする。
本発明によれば、開口部より外部に伝搬する空気吸入音を、圧送装置本体容器で遮蔽することができるので、圧送装置本体容器の外部に伝搬するのを低減することができる。また、誤って接続口部から制御部に流入した排水が、開口部から流出するような状況になっても、排水が圧送装置本体容器内へ戻るため排水の圧送装置外への流出を防ぐことができる。
【００１２】
また、請求項９記載の圧送装置は、前記圧送装置本体容器が、前記開口部への排水の飛散を防止する隠蔽部を備えることを特徴とする。
本発明によれば、遮蔽部を設けることによって、開口部への排水の飛散を防止することができるので、排水による開口部の詰まりを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面にそって本発明に係る実施例を説明する。
【００１４】
図１は、圧送装置を設けた住宅における排水システムを示す概略断面図である。
３階建ての住宅の３階部に排水設備機器である大便器１が設置されており、その排水システムは大便器１から圧送装置２を経て、立て管３により排水ます４へ排出されるようになっている。また、圧送装置２は、内部圧力の低下を防止するため通気管５によって外部の大気と連通されている。２階部には排水設備機器である浴槽６が設置されており、その排水システムは浴槽６からトラップ７を経て、立て管３により排水ます４へ排出されるようになっている。
本実施例のように、高階住宅に圧送装置を設けた場合や、圧送装置駆動時に他の排水設備機器からの排水が重なった場合には、立て管が満水になり、サイホン作用により排水の引き込みが働くことになる。しかしながら、圧送装置駆動時にサイホン作用により排水の引き込みが起こった場合においても、圧送装置に設けた空気吸入装置により空気を吸入することで、排水完了時に空気を巻き込む際に発生する騒音を緩和または防止することができる。
【００１５】
図２は、空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の一実施形態を示す概略断面図である。
図２において、圧送装置２は、圧送装置本体容器１０と、粉砕部２０と、圧送管路部３０と、圧送駆動部４０と、圧送制御部５０と、空気吸入装置６０とから構成される。
圧送装置本体容器１０は、排水設備機器から排出される汚物混じりの排水を取り込む圧送装置流入口１１、外部の立て管３に連通する連結管１２に排水を排出する圧送装置流出口１３、および、外部の通気管５に連通する通気口１４を備える。
粉砕部２０は、圧送装置流入口１１から汚物混じりの排水を取り込む粉砕部流入口２１と、取り込んだ排水を金属刃の回転により粉砕する粉砕駆動部２２と、圧送装置本体容器１０に粉砕した排水を排出する粉砕部流出口２３を備える。
圧送管路部３０は、圧送装置本体容器１０の内部に開口した圧送管路部流入口３１、および、圧送装置流出口１３を連通する管路であり、圧送終了時に圧送装置本体容器１０の内部に残留した排水を排出する重力排水口３２を有する。また、重力排水口３２には、圧送された排水が重力排水口３２から圧送装置本体容器１０の内部に戻ることを防止するために、逆流防止弁３３を備える。
圧送駆動部４０は、回転羽根の回転により、圧送装置本体容器１０に貯留した排水を圧送管路部流入口３１から取り込み、圧送装置流出口１３に圧送する。
圧送制御部５０は、圧送駆動部４０の駆動のＯＮ／ＯＦＦを制御するセンサーであり、圧送装置本体容器１０に貯留した排水の水圧に感知して作動する。
空気吸入装置６０は、圧送管路部３０に連通する接続口部６１と、圧送装置本体容器１０の内部に開口した開口部６２と、接続口部６１と開口部６２を連通する吸入管路部６３と、開口部６２からの空気の吸入を制御する制御部６４を備える。また、開口部６２への排水の飛散を防止するため、圧送装置本体容器１０に隠蔽部６５を備える。
【００１６】
図３は、本発明の圧送装置の制御部である圧力弁装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
図３において、圧力弁装置７０は、弁体７１と、弁体７１を押さえる弁座７２と、弁体７１が可動するように弁体７１および弁座７２を接合する接合部７３を備える。
【００１７】
図４は、空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の、空気吸入時の工程図を▲１▼から▲２▼の順に模式的に示したものである。
図４の▲１▼は、圧送時の工程図である。接続口部６１の近傍の上流側である圧送管路上流部８０から圧送された排水は、圧送管路上流部８０の流路方向と略直角に対向する位置に設けた圧力弁装置７０に衝突した後に、接続口部６１の下流側である圧送管路下流部８１に圧送される。これにより、圧送時は、圧送された排水の水圧が最大限に弁体７１に作用し、弁体７１は弁座７２に押さえつけられるので、圧力弁装置７０を確実に閉じることができる。
図４の▲２▼は、圧送終了時の工程図である。圧力弁装置７０の弁体７１に作用する圧送された排水による水圧がなくなり、また、圧送時に発生した圧送管路部のサイホン作用の負圧により、弁体７１は開放して、開口部６２より空気を吸入する。
【００１８】
図５〜図１０は、空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の、排水時の工程図を順に模式的に示したものである。
図５は、排水を開始したときの工程図である。圧送装置流入口１１から粉砕部２０に汚物混じりの排水が流入している。
図６は、圧送装置流入口１１からさらに排水が流入して、圧送装置本体容器１０の内部の圧送制御部５０まで排水が貯留したときの工程図である。圧送制御部５０は、圧送装置本体容器１０に貯留した排水の水圧に感知して作動するセンサーであるから、この時点で、圧送駆動部４０の駆動が開始される。なお、圧送駆動部４０の駆動が開始される前までの間は、逆流防止弁３３が開放しており、重力排水口３２から排水が流入して排出される。
図７は、圧送時の工程図である。圧送装置流入口１１からの排水の流入は終了しており、圧送装置本体容器１０に貯留した排水を、圧送駆動部４０を駆動して、圧送管路部流入口３１から圧送管路部３０に取り込み、圧送装置流出口１３に圧送している。この際には、空気吸入装置６０の圧力弁装置７０は閉じており、空気吸入はない。また、逆流防止弁３３は、圧送された排水の水圧によって、閉止しており、圧送された排水が重力排水口３２から圧送装置本体容器１０に戻ることはない。また、圧送装置本体容器内１０に貯留する排水の水位は、開口部６２に達することがないようにするとともに、圧送駆動部４０の駆動などによって排水が飛散した際に、飛散した排水が開口部６２に達することがないように隠蔽部６５を設ける。
図８は、圧送終了直後の工程図である。圧力弁装置７０の弁体７１に作用する圧送された排水による水圧がなくなり、また、圧送時に発生した圧送管路部３０のサイホン作用の負圧により、弁体７１は開放して、空気吸入装置６０の開口部６２より空気を吸入する。また、逆流防止弁３３は、圧送された排水による水圧がなくなり、圧送時に発生した圧送管路部３０のサイホン作用の負圧により圧送管路部３０内へ引かれて開放して、重力排水口３２から圧送装置本体容器１０に残留した排水を排出する。
図９は、圧送終了後の工程図である。空気吸入装置６０の開口部６２よりさらに空気を吸入して、接続口部６１近傍ではサイホン作用の負圧が解消されるので、圧送管路上流部８０では、排水が重力によって逆流する。また、圧送管路下流部８１では、サイホン作用の負圧のため、気泡の吸入が起こる。
図１０は、排水完了直前の工程図である。圧送管路上流部８０では、サイホン負圧が解消されているので、圧送装置流入口３１から空気を巻き込むことはない。また、圧送管路下流部８１ではサイホン作用の負圧のため、気泡が吸入されているので、立て管３の満水状態が緩和され、重力排水口３２から排水完了時に空気を巻き込んで騒音を発生することを低減することができる。
【００１９】
図１１は、開口部を外部に有する空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の一実施形態を示す概略断面図である。
図１１において、空気吸入装置６０の開口部６２は、圧送装置本体容器１０の外部に備えており、外部から空気を吸入することができる。
【００２０】
図１２は、開口部の開口面積が接続口部の開口面積より小さい空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の一実施形態を示す概略断面図である。
図１２において、開口部６２の開口面積は、接続口部６１の開口面積より小さくなるように設けてあり、接続口部６１で発生した空気吸入音を、開口部６２より外部に伝搬することを低減することができる。
【００２１】
図１３は、流路断面積調節機構を有する空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の一実施形態を示す概略断面図である。
図１３において、流路断面積調節機構９０は、空気吸引装置６０の備えた嵌め込み口９１に嵌め込まれたねじ９２で構成されており、ねじ９２を回すことで、流路断面積を調節することができる。
一般に圧送装置の設置現場によって立て管の長さが異なれば、サイホン作用による排水の引き込み力が異なり、圧送管路流入口における空気巻き込み音を低減させるために必要な空気吸引装置の流路断面積は異なる。
したがって、接続口部６１でサイホン作用による負圧を解消できる範囲で流路断面積を小さくするように流路断面積を調節することができる。
【００２２】
図１４は、共鳴室を有する空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の一実施形態を示す概略断面図である。
図１４において、接続口部６１で発生した空気吸入音を、流路断面積の異なる吸入管路９３ａｂｃで構成された共鳴室９４に通すことで、共鳴周波数帯の音圧を低減することができ、さらに空気吸入音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  圧送装置を設けた住宅における排水システムを示す概略断面図である。
【図２】  空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図３】  本発明の圧送装置の制御部である圧力弁装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図４】  空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の、空気吸入時の工程図を▲１▼から▲２▼の順に模式的に示したものである。
【図５】  空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の、排水時の工程図模式的に示したものである（排水開始時）。
【図６】  空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の、排水時の工程図模式的に示したものである（排水進行時）。
【図７】  空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の、排水時の工程図模式的に示したものである（圧送時）。
【図８】  空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の、排水時の工程図模式的に示したものである（圧送終了直後）。
【図９】  空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の、排水時の工程図模式的に示したものである（圧送終了後）。
【図１０】  空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の、排水時の工程図模式的に示したものである（排水完了直前）。
【図１１】  開口部を外部に有する空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１２】  開口部の開口面積が接続口部の開口面積より小さい空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１３】  流路断面積調節機構を有する空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１４】  共鳴室を有する空気吸入装置を設けた本発明の圧送装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図１５】  排水設備機器から外部の立て管に排水を圧送する従来の圧送装置を用いた排水管路の実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１…大便器
２…圧送装置
３…立て管
４…排水ます
５…通気管
６…浴槽
７…トラップ
１０…圧送装置本体容器
１１…圧送装置流入口
１２…連結管
１３…圧送装置流出口
１４…通気口
２０…粉砕部
２１…粉砕部流入口
２２…粉砕駆動部
２３…粉砕部流出口
３０…圧送管路部
３１…圧送管路流入口
３２…重力排水口
３３…逆流防止弁
４０…圧送駆動部
５０…圧送制御部
６０…空気吸入装置
６１…接続口部
６２…開口部
６３…吸入管路部
６４…制御部
６５…隠蔽部
７０…圧力弁装置
７１…弁体
７２…弁座
７３…接合部
８０…圧送管路上流部
８１…圧送管路下流部
９０…流路断面積調節機構
９１…嵌め込み口
９２…ねじ
９３ａｂｃ…吸入管路
９４…共鳴室
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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