JP2001317463A

JP2001317463A - 流路切替の動作を逆転させることができるエアポンプ及び汚水浄化槽

Info

Publication number: JP2001317463A
Application number: JP2000143405A
Authority: JP
Inventors: Hisahiro Kobayashi; 久浩小林; Akihide Anzai; 彰英安齋; Shigeo Watanabe; 成夫渡辺; Kozo Ashizawa; 公三芦沢
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2000-05-11
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2001-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】二つの空気吐出口がケーシングを兼ねる箱体状
のエアタンクに固定的に接続されいても、容易に空気流
路を切替できるエアポンプを提供する。【解決手段】空気を吐出するポンプ本体と、ポンプ本体
からの吐出空気を受けてこれを二系統のうちの一系統へ
分ける分岐流路と、前記分岐流路の分岐部１１に設けら
れる流路切替装置と、運転を制御するコントロール装置
１８とを備えるエアポンプであって、前記コントロール
装置１８には、流路切替装置の動作論理を設定する設定
部２０と、その設定を表示する表示部２５と、論理切替
部２６とが設けられていて、流路切替装置の動作は前記
論理切替部（論理切替スイッチ）２６を作動（入／切）
させることによって逆転させることができるエアポン
プ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流路切替の動作を
逆転させることができるエアポンプ及び汚水浄化槽、更
に詳しくは、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エアポンプであってその流路切替の
動作を逆転させることができるエアポンプ、及びこれを
組み込んだ汚水浄化槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイヤフラムを振動させることによって
空気吐出させるダイヤフラム振動型のエアポンプや、箱
体内に偏心して設けられモータの動力で回転するロータ
によって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】また、そのようなエアポンプを用いて、空
気を供給するべき二系統へ交互に空気を供給する場合
に、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で制御しな
がら供給する方法（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動させ、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）も知ら
れている。

【０００４】また、最近では、エアポンプのエアタンク
を複数に分割し、その一画の流路分岐部に流路切替え用
の弁体を設け、コントロール装置で弁体の動作を指示し
て二系統の空気供給先のうちの一系統へのみ交互に供給
する流路切替機能付きエアポンプ（ポンプは１台）も開
発された（特開平１０―２３８４７３号公報）。この方
式のエアポンプは、トイレ汚水処理用の汚水浄化槽や、
トイレ、厨房、浴槽、洗濯機等から排出される合併排水
処理用の汚水浄化槽に組み込まれて利用され始めている
（図５参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した流路切替機能
付きエアポンプの二つの空気吐出口は、ケーシングも兼
ねる箱体状のエアタンクに付設・固定されているため、
そのエアポンプの配置や、複数の空気配管を伴う汚水浄
化槽の据付工事の際に誤った空気配管をすると、作業を
やり直さなければならない。空気配管を浄化槽と共に地
中に埋設し、アスファルトやコンクリートで固めたあと
で誤りに気付いた場合のやり直し作業はやっかいであ
る。また、寿命等でエアポンプを交換しなければならな
い場合も、以前のエアポンプの空気吐出口の位置と交換
用のエアポンプの空気吐出口の位置とが逆になる場合が
あり、その場合に空気配管を交差させると美観を損な
う。本発明は、このような問題を解消するエアポンプ、
すなわち、二つの空気吐出口がケーシングを兼ねる箱体
状のエアタンクに固定的に接続されいても、容易に空気
流路を切替できるエアポンプを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【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、次の構成をとった。すなわち、本発明
のエアポンプは、空気を吐出するポンプ本体と、ポンプ
本体からの吐出空気を受けてこれを二系統のうちの一系
統へ分ける分岐流路と、前記分岐流路の分岐部１１に設
けられる流路切替装置と、運転を制御するコントロール
装置１８とを備えるエアポンプであって、前記コントロ
ール装置１８には、流路切替装置の動作論理を設定する
設定部２０と、その設定を表示する表示部２５と、論理
切替部２６とが設けられていて、流路切替装置の動作は
前記論理切替部（論理切替スイッチ）２６を作動（入／
切）させることによって逆転させることができるエアポ
ンプ、である。

【０００７】ここで、ポンプ本体としては、ダイヤフラ
ム振動型エアポンプ、電磁ピストン式エアポンプ、ロー
タリー式エアポンプ等のエアポンプを用いることができ
るが、騒音や省エネルギー等の点から、好ましくは、ダ
イヤフラム振動型エアポンプである。

【０００８】本発明は、また、上記エアポンプを組み込
んでなる汚水浄化槽にも関する。本発明のエアポンプが
汚水浄化槽に組み込まれた場合、そのエアポンプのコン
トロール装置１８は、汚水浄化槽の好気濾床槽における
生物反応を促進するための曝気と、濾床もしくは濾材の
逆洗（バブリング）のための曝気とを切り替える流路切
替装置を制御するものである。汚水浄化槽の運転管理者
が、コントロール装置１８のスイッチ操作をするだけ
で、所定の時刻に所定の吐出口（Ａ又はＢ）から汚水浄
化槽の所定の場所へ空気を供給することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について具体的に説明する。図１は、本発
明のエアポンプの一例で、（ａ）は外観斜視図である。
このエアポンプは、ポンプ本体と、ポンプ本体からの吐
出空気を受けてこれを二系統のうちの一系統へ分ける分
岐流路と、その分岐流路の分岐部１１又はその周辺に設
けられる流路切替装置と、流路切替装置の切替を制御す
るコントロール装置１８とを備え（図２も参照）、これ
らは、二つの吐出口（１３，１４）及びコントロール装
置１８を除いて、ケーシング１９内に一体的に収容され
たエアポンプである。なお、二つの吐出口（１３，１
４）は汚水浄化槽との接続のために図示されるように突
き出ており、また、コントロール装置１８の主要部分は
ケーシング１９の表面の一画に配置されている。

【００１０】コントロール装置１８における設定部２０
を拡大したものが、図１（ｂ）である。設定部２０は、
時刻等を表示する表示部２５と、論理切替スイッチ２
６、モード切替スイッチ２７、時刻設定スイッチ２８等
のスイッチ類と、自動運転ランプ２１、時計設定ランプ
２２、逆洗開始時刻ランプ２３、逆洗終了時刻ランプ２
４、逆配管ランプ２９等のランプ類で構成されている。
通常は自動運転モードとなっており、ランプ類では自動
運転ランプ２１のみが点灯し表示部２５において現在時
刻が表示されている。

【００１１】モードスイッチ２７の操作によって、自動
運転モード、現在時刻設定モード、逆洗開始時刻モード
及び逆洗終了時刻モードに切替えることができる。現在
時刻設定モードを選択すると、自動運転ランプが消え、
時計設定ランプが点灯する。時刻設定スイッチによって
現在時刻を設定する。逆洗開始時刻モードを選択する
と、自動運転ランプが消え、逆洗開始時刻ランプが点灯
する。時刻設定スイッチによって逆洗開始時刻を設定す
る。逆洗終了時刻設定モードを選択すると、逆洗終了時
刻ランプが点灯し、先の逆洗開始時刻モードと同様にし
て逆洗終了時刻を設定する。設定された逆洗時間（逆洗
開始時刻から逆洗終了時刻まで）だけ、エアは吐出口Ｂ
（１４）から吐出される。

【００１２】ここで、論理切替スイッチ２６を操作する
と、切替装置の動作論理（電磁装置への通電／非通電）
を逆に設定することができる。論理切替スイッチを押す
と、逆配管ランプ２９が点灯し、切替装置の動作論理が
逆になり、吐出口Ａ及びＢの開閉状態が逆転する。すな
わち、設定部２０において設定された好気濾床槽への曝
気の時間帯は、吐出口Ｂが開（吐出口Ａが閉）となり、
吐出口Ｂから空気が供給される。一方、逆洗の時間帯
は、吐出口Ａが開（吐出口Ｂが閉）となり、吐出口Ａか
ら空気が供給される。切替装置に対する論理変更は、Ｃ
ＰＵ内に（プログラムによって）容易に組込むことがで
きる。なお、設定部２０は、その一部又は全部がエアポ
ンプから分離した形態でもよい。

【００１３】図２は、図１のエアポンプの内部の一例で
ある（ただし、ポンプ本体は図２に示されていない）。
これを用いて、空気流路を兼ねるエアタンク１内の空気
の流れと、流路切替の作動機構を説明する。箱体状のエ
アタンク１は、空気流路を兼ねており、第一空気室７、
第二空気室８、第三空気室９及び第四空気室１０に区画
され、第一空気室７と第二空気室８とは隔壁２に設けら
れた移流口３，４により連通し、第二空気室８と第三空
気室９とは分岐口Ａ（５）により、また、第二空気室８
と第四空気室１０とは分岐口Ｂ（６）によりそれぞれ連
通している。そして、分岐口Ａ（５）及び分岐口Ｂ
（６）は、流路切替装置によってどちらかが閉鎖される
ようになっている。また、第三空気室９には吐出口Ａ
（１３）が、第四空気室１０には吐出口Ｂ（１４）が突
き出るように設けられている。

【００１４】ピストンロッド１７は、その一端は電磁装
置１２に連結され、他端はピストン１６を分岐口Ａ
（５）又は分岐口Ｂ（６）に向けて付勢するバネ１５に
連結されている。この図２に示す形態においては、電磁
装置１２は稼働しておらず（非通電）、ピストンロッド
１７はバネ１５により付勢されて分岐口Ａ（５）が開
き、分岐口Ｂ（６）はピストン１６により閉鎖されてい
る。また、図２には表現されていないが、この箱体状の
エアタンク１の上に、パッキングを挟んでポンプ本体が
載せられている。

【００１５】このような状態で、ポンプ本体から吐出さ
れた空気は第一空気室７に流入し、隔壁２に設けられた
移流口３，４を通って第二空気室８に流入する。次い
で、第二空気室８に流入した空気は、矢印で示すように
分岐口Ａ（５）を通って第三空気室９に流入して吐出口
Ａ（１３）から吐出される。一方、吐出口Ｂ（１４）か
ら吐出させるときには、電磁装置１２へ通電して電磁装
置１２を稼働させ、バネ１５の力に抗してピストン１６
を移動させ、分岐口Ａ（５）を閉鎖し、分岐口Ｂ（６）
を開放する。これにより第二空気室８に流入した空気
は、分岐口Ｂ（６）を通って第四空気室１０に流入し、
吐出口Ｂ（１４）から吐出される。

【００１６】なお、上に示した空気流路は、隔壁２で区
画された複数の室（空気室）からなる箱状のエアタンク
としたが、これらの一部又は全部を管状流路に代えた空
気流路としてもよい。

【００１７】図３は、本発明における制御ブロック図で
ある。制御部を中心として、設定部及び駆動部があり、
設定部は現在時刻の設定又は表示や逆洗時刻の設定又は
表示を行うところであり、駆動部は切替装置を稼働又は
停止を行うところである。ポンプ本体は制御部とは無関
係にＡＣ１００Ｖ商用電源に配線されており、通電と同
時に稼働する。制御部は小型のマイクロコンプュータ
（以下ＣＰＵ）が用いられ、設定部からのスイッチ入力
及び表示データの出力、並びに駆動部への指示を行う中
枢である。

【００１８】上記設定部に、切替装置の動作論理を設定
するための論理設定部を設け、その設定に対応させて、
制御部における駆動部への論理を正論理／逆論理に設定
することで、二つの吐出口Ａ，Ｂの吐出状態を逆転させ
る。言い換えれば、通常は、正論理的に吐出口Ａを曝
気、吐出口Ｂを逆洗に設定されているエアポンプを、論
理設定部の操作で逆論理とし、吐出口Ａを逆洗、吐出口
Ｂを曝気に逆設定するのである。

【００１９】図４は、本発明におけるポンプ本体及び電
磁装置の駆動回路図の例である。電磁装置の制御は、Ｃ
ＰＵのＰ０ポートの信号にて、トランジスタ（ＴＲ２）
を作動させ、リレー（ＲＬ１）を用いて、通電／非通電
を行う。設定部における論理切替スイッチを入れ、ＣＰ
Ｕに組み込まれた論理変更プログラムの処理で、このＣ
ＰＵ出力ポートＰ０の出力論理を正／逆に設定する。

【００２０】なお、流路切替装置の駆動源としては、省
電力及び寿命の点から、好ましくは、モータである。正
論理で電磁装置を駆動させる場合、駆動時間となる逆洗
時間は１０分／日くらいと短時間であるいっぽう、逆論
理ではほとんどの時間が通電状態となり、電力を消費
し、寿命も短かくなるからである。モータを駆動源とす
れば、流路切替の完了時点で通電を停止することがで
き、このような問題が生じにくい。

【００２１】図５は本発明のエアポンプを組み込んだ汚
水浄化槽の外観斜視図である。汚水浄化槽の内部（内部
の図面は省略）は、槽内を上流側から嫌気濾床槽第１
室、嫌気濾床槽第２室、好気濾床槽、処理水槽、消毒槽
等の各槽に分割されており、流入管から流入した汚水
は、各槽を通過することにより浄化されて、流出管から
系外へ放流される。好気濾床槽には、上下に２段に上段
濾床、下段濾床が設置され、上段濾床では好気処理がな
され、下段濾床では、好気処理の結果発生する固形物の
濾過を行う。上段濾床では好気処理を行うために、その
下方に散気管が取り付けられ、空気を吐出するようにな
っている。また、下段濾床の下方には、逆洗用散気管が
設けられている。そして、エアポンプの吐出口Ａ及びＢ
はそれぞれ空気配管に連結されており、その空気配管の
一方は曝気用散気管に連結され、他方は逆洗用散気管に
連結されている。

【００２２】このような汚水浄化槽の運転を続けると、
下段濾床では好気処理の結果発生する固形物の濾過・捕
捉に伴って濾床自体が閉塞する。そこで、定期的に下段
濾床の下方に設けた逆洗用散気管から空気を吐出するよ
うにエアポンプからの流路を切り替えて逆洗を行う。汚
水浄化槽の維持管理者は、所定の時刻から所定時間だけ
逆洗用散気管から空気が吐出し、その他の時間は曝気用
散気管から空気が吐出して好気処理が行われるように、
コントロール装置を用いて設定するのである。

【００２３】

【発明の効果】本発明のエアポンプによれば、ケーシ
ングを兼ねる箱体状のエアタンクに二つの（空気）吐出
口が固定的に接続されいても、空気流路を容易に切り替
えることができる。汚水浄化槽の設置工事において、エ
アポンプの二つの（空気）吐出口を誤って空気配管した
場合も、空気配管のやり直しをする必要がなく、簡単な
スイッチ操作でエアポンプの吐出口を逆転できる。ま
た、エアポンプの寿命等による交換の必要が生じ、（空
気）吐出口が以前のものと逆配置となるようなときで
も、同様に、容易にエア流路の吐出口を逆転することが
できる。また、汚水浄化槽に接続して実際の汚水処理に
用い始めた後に誤配管が分かった場合も、面倒な工事を
要することなく、直ちにエア流路の吐出口を変更するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエアポンプの一例で、（ａ）は外観斜
視図、（ｂ）は設定部の拡大図。

【図２】図１のエアポンプの内部で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は流路切替部の拡大図。

【図３】本発明における制御ブロック図の例。

【図４】本発明におけるポンプ本体及び電磁装置の駆動
回路図の例。

【図５】本発明のエアポンプを組み込んだ汚水浄化槽の
外観斜視図。

【符号の説明】

１：（箱体状の）エアタンク２：隔壁３：移流口４：移流口５：分岐口Ａ６：分岐口Ｂ７：第一空気室８：第二空気室９：第三空気室１０：第四空気室１１：流路分岐部１２：電磁装置１３：吐出口Ａ１４：吐出口Ｂ１５：バネ１６：ピストン１７：ピストンロッド１８：コントロール装置１９：ケーシング２０：設定部２１：自動運転ランプ２２：時計設定ランプ２３：逆洗開始時刻ランプ２４：逆洗終了時刻ラン
プ２５：表示部２６：論理切替スイッチ２７：モード切替スイッチ２８：時刻設定スイッチ２９：逆配管ランプ

フロントページの続き (72)発明者芦沢公三茨城県下館市大字下江連1250番地日立化成工業株式会社結城事業所内Ｆターム(参考） 3H045 AA02 AA09 AA12 AA26 AA39 BA02 BA33 CA30 DA15 DA48 EA04 EA36 EA44 EA49 3H076 AA14 AA16 AA35 BB31 BB43 CC07 CC44 CC95 CC97 4D027 AA03 AA16 AB16 4D029 AA01 AB05 BB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気を吐出するポンプ本体と、ポンプ本体
からの吐出空気を受けてこれを二系統のうちの一系統へ
分ける分岐流路と、前記分岐流路の分岐部に設けられる
流路切替装置と、コントロール装置とを備えるエアポン
プであって、前記コントロール装置には、流路切替装置
の動作論理を設定する設定部と、その設定を表示する表
示部と、論理切替部とが設けられていて、流路切替装置
の動作は前記論理切替部を作動（入／切）させることに
よって逆転させることができるエアポンプ。
【請求項２】流路切替装置の駆動源としてモータが用い
られている、請求項１のエアポンプ。
【請求項３】請求項１又は２のいずれかのエアポンプを
組み込んでなる汚水浄化槽。