(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ本体からの吐出空気を受ける流入口及びポンプ本体からの吐出空気を供給する複数の流出口を有する分岐流路、並びに空気供給先を切り換えできる切替装置とからなり、前記ポンプ本体の台座を兼ねる切替装置付き流路。
【請求項２】
箱体を形成し、又は箱体に纏められている請求項１の切替装置付き流路。
【請求項３】
ポンプ本体と、請求項１または請求項２の切替装置付き流路と、前記切替装置に切替を指示するコントロール装置と、を有する台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプ。
【請求項４】
ポンプ本体と、切替装置付き流路と、コントロール装置とが、一体に構成されている請求項３の台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプ。
【請求項５】
分岐流路は管路により形成されているか、空気室を複数に分割して形成されている、請求項１〜４のいずれかのエアポンプ用台座、または、台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプ。
【請求項６】
ポンプ本体は、ダイアフラム振動型エアポンプ、電磁式エアーポンプ又はロータリー式エアーポンプを利用するものである、請求項１〜５のいずれかのエアポンプ用台座、または、台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプ。
【請求項７】
好気濾床槽への散気、好気濾床槽内の生物担体の洗浄、又はエアリフトによる揚水のために使用される流路切替可能なエアポンプとして、請求項３〜６のいずれかの台座及び空気流路切替機能付きエアポンプが組み込まれている汚水浄化槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイアフラム振動型エアポンプ等のエアポンプからの吐出空気を二系統へ交互に空気を吐出させる台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプ及びそれを用いる汚水浄化槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内部にダイアフラムを有し、そのダイアフラムを振動させることにより空気吐出させるダイアフラム振動型エアポンプや、モータの動力により箱体内に偏心して設けられたロータの回転により空気吐出させるロータリー式エアポンプ等のエアポンプは、広く知られている。
【０００３】
そのようなエアポンプを使用して、空気を供給するべき二系統へ交互に空気を吐出させるには、従来、二系統用にそれぞれ１台ずつのエアポンプを配置し、タイマー機能を有するコントロール装置により制御する方法（例えば、コントロール装置で所定時間毎に出力信号を発信させ、出力信号がＯＮの場合には一方のエアポンプのみ稼働させ、出力信号がＯＦＦの場合には他方のエアポンプのみを稼動させる、等）が知られている。
【０００４】
また最近では、ポンプ本体は１台で、エアポンプの空気室を複数に分割し、その一画に空気流路を切り替えるための弁体を設け、弁体の動作をコントロール装置で指示して空気供給先を切り替えることができるエアポンプ、すなわち、ポンプ本体、切替用弁体付き空気流路及びコントロール装置の三つが一体で構成されたエアポンプも提案されている（特開平１０−２３８４７３号）。
【０００５】
これらのエアポンプは、例えば、トイレの屎尿のみ、または、トイレ、厨房、浴槽、洗濯等が合併された生活合併排水を浄化処理する汚水浄化槽に組み込まれ利用される。エアポンプを汚水浄化槽に利用する場合、通常、屋外に設けた台座の上にエアポンプを据え付ける。屋外に設置される理由は、汚水浄化槽が屋外に設置されるゆえと共に、エアポンプ稼働時の発熱、振動及び騒音等に対応するためである。ここで、台座は、ポンプの着座を安定させるとともに、ポンプの振動が周囲に伝達するのを防止する目的であり、通常、現地にてコンクリートを打設して造られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
２台のエアポンプを用いる場合、システム的に単純であるものの、使用する機器はエアポンプ２台とコントロール装置１台とが必要で、結果的に装置全体が大型化する。
【０００７】
また、特開平１０−２３８４７３号で提案される方法は、前記エアポンプ２台を用いる場合よりも小型化できて優れる方法である。しかし、このエアポンプの据え付けには、現地にてコンクリートを打設して台座を造る場合が多い。台座は、単品で供給されるものではなく、工事業者が、ポンプの据え付け現場で型枠を作製し、コンクリートを打設して造っているので、コンクリート材料費、型枠の作製と材料費、天端ならし作業費等が別途発生するという問題がある。
【０００８】
本発明は、以上のような問題を解消すること、すなわち、小型化可能で、しかも、ポンプの台座を現地で造る必要がなく、ポンプ本体（１台）、切替装置付き分岐流路、コントロール装置及び台座が一体に構成された台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプを提供することであり、エアポンプの設置に係るコストを低減させ、ひいては、汚水浄化槽のコストを低減させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では以下の構成をとった。
（１）  ポンプ本体からの吐出空気を受ける流入口及びポンプ本体からの吐出空気を供給する複数の流出口を有する分岐流路、並びに空気供給先を切り換えできる切替装置とからなり、前記ポンプ本体の台座を兼ねる切替装置付き流路。
（２）  箱体を形成し、又は箱体に纏められている請求項１の切替装置付き流路。
（３）  ポンプ本体と、請求項１または請求項２の切替装置付き流路と、前記切替装置に切替を指示するコントロール装置と、を有する台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプ。
（４）  ポンプ本体と、切替装置付き流路と、コントロール装置とが、一体に構成されている請求項３の台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプ。
（５）  分岐流路は管路により形成されているか、空気室を複数に分割して形成されている、請求項１〜４のいずれかのエアポンプ用台座、または、台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプ。
（６）  ポンプ本体は、ダイアフラム振動型エアポンプ、電磁式エアーポンプ又はロータリー式エアーポンプを利用するものである、請求項１〜５のいずれかのエアポンプ用台座、または、台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプ。
（７）  好気濾床槽への散気、好気濾床槽内の生物担体の洗浄、又はエアリフトによる揚水のために使用される流路切替可能なエアポンプとして、請求項３〜６のいずれかの台座及び空気流路切替機能付きエアポンプが組み込まれている汚水浄化槽。
【００１０】
ここで、切替装置付き流路（Ｑ）は通常、ポンプ本体（Ｐ）の下側に配置し、台座（Ｓ）は切替装置付き流路（Ｑ）の下側に配置する。なお、台座（Ｓ）は、前記切替装置付き流路（Ｑ）とは別個に付設することもできるが、前記切替装置付き流路（Ｑ）が箱体もしくは台座の形状にまとめられながら、あるいは箱体もしくは台座の形状としてその中に空気流路を形成させながら台座を兼ねるものが好ましい。
【００１１】
本発明におけるポンプ本体（Ｐ）としては、ダイアフラム振動型エアポンプ、ポンプ電磁式エアポンプ、ロータリー式エアポンプ等があり、圧縮空気を吐出する機能があれば、駆動方式にかかわらずいずれも使用できる。よく用いるポンプは、ダイアフラム振動型ポンプである。
【００１２】
本発明は、また、好気濾床槽への散気、好気濾床槽内の接触材の洗浄、又はエアリフトによる揚水のために使用される流路切替可能なエアポンプとして、上記の空気流路切替機能付きエアポンプが組み込まれている汚水浄化槽でもある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態では、ポンプ本体としてダイアフラム振動型ポンプを用いたものである。
図１は、本発明で用いる切替装置付き流路（台座兼用）１の一例である。箱体の一側面に流入口（吸気継手）３を設け、箱体の他の一側面に２個の分岐流出口Ａ（排気継手）３８及び分岐流出口Ｂ（排気継手）３９を設け、箱体の上縁端部にはコントロール装置Ｒのが埋め込まれ、箱体の内部には、後述するような流路切替装置を有する分岐流路が形成されている。
【００１４】
箱体の材質は、耐候性、耐熱性、防音性の観点から適宜選択する。具体的には、アルミダイキャスト、ＦＲＰ等の圧縮成形品、エンジニアリングプラスチック等の射出成形品等が挙げられる。その表面には、塗装などが施されていてもよい。
【００１５】
図２は、図１の変形例で、吸気継手３を箱体上面端部に設けたものである。図２のように、箱体上面に凸状の吸気継手（流入口）３を設ければ、ポンプ本体Ｐの吐出口４と吸気継手（流入口）３の接続は、Ｌ字状ゴムホース等で簡単に接続でき（図６参照）、ゴムホース等の配管が箱体からはみ出すことがなく、美観に優れる。余計な設置スペースも取られない。
【００１６】
図３は、図２の変形例で、ポンプ本体用の電源接続端末４１を箱体側面に設けている。このように箱体にポンプ本体用の電源接続端末４１を設けておけば、屋外コンセントの使用は１口で済み、また、屋外コンセントまでの配線が１本なので、施工性や外観が良くなる。エアポンプが屋外に設置されることを考慮し、電源接続端末４１にカバーを付けるなどの防雨対策を施すとなお良い。
【００１７】
図４は、本発明の台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプの一例の斜視図である。上記図１の切替装置付き流路１にポンプ本体Ｐを載置し、ポンプ本体Ｐの吐出口４と箱体の側面に設けた流入口（吸気継手）３とをコ字状の配管５で接続したものである。ポンプ本体Ｐの吐出口４から吐出した空気は、流入口３に流入し、内蔵された切替装置によって分岐流出口Ａ（３８）又は分岐流出口Ｂ（３９）から吐出する。
【００１８】
切替装置付き流路１へのポンプ本体Ｐの載置・固定を確実にするために、図５に示すように、切替装置付き流路１の上面にポンプ本体Ｐの脚と噛み合う凹部６を設け、ここにポンプ本体Ｐの脚をはめ込んでもよい。また、箱体上面に落下防止壁４２を設けてもよい（図７参照）。
【００１９】
図６は、本発明の台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプの他の例で、図２の切替装置付き流路にポンプ本体を載置・固定させたものである。
【００２０】
図７は、本発明の台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプの別の例で、箱体上面にポンプ本体の落下防止壁４２を設けているものである。エアポンプ自体の振動などにより、箱体上面に載置・固定したエアポンプがずれて落下するのを防止できる。
【００２１】
図８は、本発明の台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプの一例の内部を示す平面図である。（ａ）は分岐流出口Ｂ（３９）から空気が吐出する場合で、そのときの弁体の要部拡大図も示す。また、（ｂ）は分岐流出口Ａ（３８）から空気が吐出する場合の平面図である。切替装置付き流路１は、箱体状の外壁に囲まれ、その内部は隔壁７により三つの空気室８、９及び１０に区画され、各室は分岐口１１及び１２によって連通し、分岐流出口Ａ（３８）及び分岐流出口Ｂ（３９）までの空気流路を形成している。なお、隔壁７は切替装置付き流路１の剛性を高める手段も兼用しており、隔壁７上面の強度、あるいは、分岐流出口（３８、３９）の位置や数により適宜変更する。
【００２２】
流入口３から空気室８に流入した空気は、弁体１３に達する。弁体１３では、電磁石１４によりピストン１５、１６をシリンダー１７、１８内にて移動させ、空気の分岐方向を決定させる。なお、ピストン１５、１６は、ロッド１９で連結させている。弁体１３のシリンダー１７には流入口２０、シリンダー１８には流入口２１を設けてあり、流入口２０がピストン１５で閉鎖されているときは、空気は流入口２１に流入して分岐口１２を通過し、空気室１０を経て分岐流出口Ｂ（３９）から吐出する。同様に、シリンダー１８の流入口２１がピストン１６で閉鎖されているときは、空気は分岐流出口Ａ（３８）から吐出する。
切替装置付き流路１内に配置する切替弁には、上述の例によらず、汎用される電磁式３方弁や電動式３方弁を用いてもよい。
【００２３】
弁体１３のコントロールは、タイマー機能を有するコントロール装置Ｒ（図８では省略）によって行われ、任意の時刻に任意の吐出口から所定の時間、空気を吐出させることができる。コントロール装置Ｒは、箱体の表面側に形成された凹部のケース２３に収納し、切替装置付き流路１と一体に取り付けることができる。
【００２４】
箱体内に収められる空気流路は上の例では空気室を複数に分割して形成された例としたが、空気流路は管路により形成されているものであってもよい。
【００２５】
図９は本発明の台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプを備える汚水浄化槽の一例であり、図１０は図９の汚水浄化槽を説明するための断面図である。図１０を用いて汚水浄化槽２４を説明する。汚水浄化槽２４は、流入側から嫌気性濾床槽第一室２５、嫌気性濾床槽第二室２６、好気性濾床槽２７、処理水槽２８及び消毒槽２９に区画されている。この汚水浄化槽２４は、トイレの屎尿のみを処理したり、またはトイレ、厨房、浴槽、洗濯等の合併生活排水を処理できる。汚水（排水）は、流入管３０から流入し、嫌気性濾床槽第一室２５、嫌気性濾床槽第二室２６、好気性濾床槽２７、処理水槽２８及び消毒槽２９を順次通過することにより浄化処理されて、流出管３１から汚水浄化槽２４外へ放流される。
【００２６】
好気性濾床槽２７は、上段に位置する第一濾床３２と、この第一濾床３２に空気を吐出する散気管３３と、下段に位置する第二濾床３４と、この第二濾床３４に空気を吐出する逆洗管３５とで構成されている。
第一濾床３２には、生物担体（接触材、濾材）が充填されており、第一濾床３２の下方には、散気管３３が配置されている。散気管３３には配管３６（図９参照）が接続されており、空気流路切替装置付きエアポンプ（１＋２）からの空気を、散気管３３に送っている。第一濾床３２では、散気管３３からの散気による散気撹拌によって、酸素を供給しながら濾材に付着生成した生物膜に汚水を繰り返し接触させ、汚水中の有機物を生物膜によって好気処理する。
【００２７】
第二濾床３４もまた生物担体が充填されており、汚水中に残存する有機物を第一濾床３２と同様に好気処理するとともに、微細浮遊物（ＳＳ）を捕捉して汚水を清浄化する。また、第二濾床３４には、その下方に逆洗管３５が配置されている。逆洗管３５には配管３７が接続されており、この配管３７を介して逆洗管３５から空気を散気し、第二濾床３４を逆洗（バブリング）する。第二濾床３４は、バブリングすることによって、捕捉したＳＳが剥離される。このとき、処理水槽２８中の処理水を第二濾床３４へ逆流させることによって、濾床の逆洗が行われる。なお、この逆洗操作は定期的に（通常は、一日一回、夜間）行われ、また逆洗排水は嫌気性濾床槽第一室２５へ移送されるようにしている。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、小型化可能である上、ポンプの台座を現地で造る必要がなく施工性が向上する。エアポンプの設置、ひいては汚水浄化槽の設置に要する総コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いる切替装置付き流路（台座兼用）の一例の斜視図で、吸気継手を箱体側面に設けている。
【図２】本発明で用いる切替装置付き流路（台座兼用）の他の例の斜視図で、吸気継手を箱体上面端部に設けている。
【図３】本発明で用いる台切替装置付き流路（台座兼用）のまた別の例の斜視図で、ポンプ本体用の電源接続部を箱体側面に設けている。
【図４】本発明の台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプの一例の斜視図。
【図５】ポンプ本体を切替装置付き流路（台座兼用）に載置・固定する際の一例を説明する図。
【図６】本発明の台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプの他の例の斜視図。図２の切替装置付き流路（台座兼用）に対応する。
【図７】本発明の台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプの別の例の斜視図で、箱体上面にポンプ本体の落下防止壁を設けている。
【図８】本発明の台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプの一例の内部を示す平面図であり、（ａ）は分岐流出口Ｂから空気が吐出する場合で、そのときの弁体の要部拡大図も示し、（ｂ）は分岐流出口Ａから空気が吐出する場合の平面図。
【図９】本発明の台座及び空気流路切替機能付きのエアポンプを備える汚水浄化槽の一例の斜視図。
【図１０】図９の汚水浄化槽を説明するための断面図。
【符号の説明】
Ｐ：ポンプ本体
Ｑ：切替装置付き流路
Ｒ：コントロール装置
Ｓ：台座
１．切替装置付き流路（台座兼用）、  ３．流入口（吸気継手）、  ４．ポンプ本体の吐出口、  ５．配管、  ６．凹部、  ７．隔壁、  ８．空気室（１）、  ９．空気室（２）、  １０．空気室（３）、  １１．分岐口、１２．分岐口、  １３．弁体、  １４．電磁石、  １５．ピストン、  １６．ピストン、  １７．シリンダー、  １８．シリンダー、  １９．ロッド、  ２０．流入口、  ２１．流入口、  ２３．ケース、  ２４．汚水浄化槽、  ２５．嫌気性濾床槽第一室、  ２６．嫌気性濾床槽第二室、  ２７．好気性濾床槽、  ２８．処理水槽、  ２９．消毒槽、  ３０．流入管、  ３１．流出管、３１．第一濾床、  ３３．散気管、  ３４．第二濾床、３５．逆洗管、  ３６．配管、  ３７．配管  ３８．分岐流出口Ａ（排気継手）、  ３９．分岐流出口Ｂ（排気継手）、  ４０．電源コード、  ４１．ポンプ本体用電源接続端末、  ４２．落下防止壁
【図１】
0003804001.tif 000002
【図２】
0003804001.tif 000003
【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】
0003804001.tif 000008
【図８】
0003804001.tif 000009
【図９】
0003804001.tif 000010
【図１０】
0003804001.tif 000011