JP2002310533A - 下水熱回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンテナンス面や熱回収効率の面、また、設
置条件に対する対応性の面で優れた下水熱回収装置を提
供する。 【解決手段】 自然流下式の下水管路１ａ，１ｂの途中
に介装されて下水Ｗの流入口３ａと流出口３ｂとがほぼ
同じレベルに設けられるマンホール２の底に下水Ｗの溜
り部４を設け、下水Ｗの保有熱を回収する熱回収熱交換
器７に対し下水Ｗを供給する水中ポンプ５を溜り部４に
設置し、この熱回収熱交換器７から送出される下水Ｗを
マンホール２よりも下流側の下水管路１ｂに対しマンホ
ール２から離れた位置で戻す、又は、下流向きに噴出さ
せる状態に戻す戻し管８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は下水熱回収装置に関
し、詳しくは、自然流下式の下水管路からポンプにより
下水を汲み上げて、この汲み上げた下水を熱回収熱交換
器に通過させた上で再び下水管路に戻す下水熱回収装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の下水熱回収装置では図５
に示すように、熱回収熱交換器７に対し下水Ｗを汲み上
げ供給するポンプ５′の吸込管５ａを、下水管路１にお
ける管内底部に開口させる状態で下水管路１に接続し、
そして、このポンプ吸込管５ａとともに、熱回収熱交換
器７からの下水Ｗの戻し管８′を下水管路１に接続して
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来装置
では、下水Ｗの取水部が埋設下水管路１の管内にあるた
め取水部に対する点検や清掃等のメンテナンスを施すこ
とが難しく、下水管路１内においてポンプ５′の吸込管
５ａに下水Ｗ中の異物が引っ掛かり堆積すること等に対
し容易に対応できない問題があった。

【０００４】また、下水流量の検出に基づきポンプ５′
の発停を自動的に行なうにしても、下水管路１の管内底
部に開口するポンプ吸込管５ａにおいて下水流量の減少
時に、ポンプトラブルの原因となる空気の吸い込みを生
じ易い問題もあった。

【０００５】そして、広範に施設される一般的な小径の
下水管路ほどこれらの問題が顕著になることが、この種
の下水熱回収装置の普及を阻害する要因になっていた。

【０００６】そこで、図４に示す如く、下水管路１ａ，
１ｂに介装されたマンホール２の底に下水Ｗの溜り部４
を設け、この溜り部４からポンプ吸込管５ａにより下水
Ｗを汲み上げるとともに、熱回収熱交換器７からの下水
Ｗを戻し管８′を通じて再びマンホール２に戻す形式の
ものを考えたが、この場合、前述の如きメンテナンスの
問題や空気吸い込みの問題は解消できるものの、熱回収
熱交換器７から戻る低温の下水Ｗにより溜り部４におけ
る下水Ｗの温度が低下し、そのことで下水Ｗからの熱回
収効率が低下（特に下水流量の減少時において大きく低
下）する問題があった。

【０００７】以上の実情に鑑み、本発明の主たる課題
は、合理的な装置構成により上述の如き問題を効果的に
解消し、また、種々の設置条件に対する対応性も合わせ
高める点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】〔１〕請求項１に係る発
明は下水熱回収装置に係り、その特徴は、自然流下式の
下水管路の途中に介装されて下水の流入口と流出口とが
ほぼ同じレベルに設けられるマンホールの底に下水の溜
り部を設け、下水の保有熱を回収する熱回収熱交換器に
対し下水を供給する水中ポンプを前記溜り部に設置し、
この熱回収熱交換器から送出される下水を前記マンホー
ルよりも下流側の前記下水管路に対し前記マンホールか
ら離れた位置で戻す戻し管を設けてある点にある。

【０００９】つまり、この構成によれば、マンホール内
に下水の取水部があることから、その取水部に対する点
検や清掃などのメンテナンスをマンホールで容易に行な
うことができ、また、マンホールの底の溜り部から下水
を汲み上げるから、ポンプによる下水の汲み上げにおい
て下水管路における下水流量の減少時に空気の吸い込み
を招くといったことも、溜り部の取水ピットとしての機
能により効果的に防止できる。

【００１０】そしてまた、熱回収熱交換器から送出され
る低温の下水を、戻し管を通じマンホールよりも下流側
の下水管路に対しマンホールから離れた位置で戻して、
その戻し位置から下流側へ自然流下させることにより、
その低温の戻り下水がマンホールにおける溜り部の下水
に混入するのを防止でき、これにより、熱回収熱交換器
に対し溜り部から温度的に新鮮な高温の下水を常に供給
することができ、そのことで下水からの熱回収効率も高
く確保することができる。

【００１１】なお、下水管路における下水流量がポンプ
の汲み上げ流量よりも多いときやポンプの停止時におい
て、ポンプにより汲み上げられない下水はマンホールに
おいて流入口とほぼ同レベルにある流出口から下流側の
下水管路へ円滑に流出し、自然流下式の下水管路におけ
る下水の流れが妨げられることはない。

【００１２】ちなみに、ポンプについては、図３に示す
如くマンホール２の外部にポンプ５′を設置してマンホ
ール２内の溜り部４から吸込管５ａを介し下水Ｗを汲み
上げる形式も考えられるが、これに比べ、マンホール２
の溜り部４を更に有効利用する形態で上記の如く溜り部
に水中ポンプを設置して、その水中ポンプにより熱回収
熱交換器に下水を汲み上げる装置構成にすることで、地
上にポンプの設置スペースを確保することを不要にする
ことができ、これにより、既設マンホールの利用が可能
であることとも相俟って、スペース面での種々の設置条
件に対する対応性も効果的に高めることができる。

【００１３】〔２〕請求項２に係る発明は下水熱回収装
置に係り、その特徴は、自然流下式の下水管路の途中に
介装されて下水の流入口と流出口とがほぼ同じレベルに
設けられるマンホールの底に下水の溜り部を設け、下水
の保有熱を回収する熱回収熱交換器に対し下水を供給す
る水中ポンプを前記溜り部に設置し、この熱回収熱交換
器から送出される下水を前記マンホールよりも下流側の
前記下水管路に対し下流向きに噴出させる状態に戻す戻
し管を設けてある点にある。

【００１４】つまり、この構成によれば、請求項１に係
る発明と同様、マンホール内に下水の取水部があること
から、その取水部に対する点検や清掃などのメンテナン
スをマンホールで容易に行なうことができ、また、マン
ホールの底の溜り部から下水を汲み上げるから、ポンプ
による下水の汲み上げにおいて下水管路における下水流
量の減少時に空気の吸い込みを招くといったことも、溜
り部の取水ピットとしての機能により効果的に防止でき
る。

【００１５】そして、熱回収熱交換器から送出される低
温の下水を、戻し管によりマンホールよりも下流側の下
水管路に対し下流向きに噴出させる状態に戻して、その
噴出により下流側へ送ることで、その低温の戻り下水が
マンホールにおける溜り部の下水に混入するのを防止で
き、これにより、請求項１に係る発明と同様、熱回収熱
交換器に対し溜り部から温度的に新鮮な高温の下水を常
に供給することができ、そのことで下水からの熱回収効
率も高く確保することができる。

【００１６】なお、下水管路における下水流量がポンプ
の汲み上げ流量よりも多いときやポンプの停止時におい
て、ポンプにより汲み上げられない下水は、請求項１に
係る発明と同様、マンホールにおいて流入口とほぼ同レ
ベルにある流出口から下流側の下水管路へ円滑に流出
し、自然流下式の下水管路における下水の流れが妨げら
れることはない。

【００１７】また、装置の設置条件に対する対応性につ
いても、請求項１に係る発明と同様、溜り部に水中ポン
プを設置することで地上にポンプの設置スペースを確保
することを不要にすることができ、既設マンホールの利
用が可能であることとも相俟って、スペース面での種々
の設置条件に対する対応性も効果的に高めることができ
る。

【００１８】〔３〕請求項３に係る発明は、請求項１又
は２に係る発明の実施に好適な実施形態を特定するもの
であり、その特徴は、前記戻し管を下流側の前記下水管
路に対し前記マンホールから挿通する状態に配設してあ
る点にある。

【００１９】つまり、この構成によれば、前述の如き戻
し管を下流側の下水管路の管内を利用して配設するか
ら、例えば、戻し管を地中配管して適当箇所で下流側の
下水管路の管内に臨ませるようにその管壁を貫通させる
に比べ、配管施工を容易にすることができる。

【００２０】〔４〕請求項４に係る発明は、請求項３に
係る発明の実施に好適な実施形態を特定するものであ
り、その特徴は、前記戻し管を下流側の前記下水管路に
おける管内上部に配置してある点にある。

【００２１】つまり、戻し管をマンホールから下流側の
下水管路に対し挿通する状態に配設するのに、その戻し
管を上記の如く下流側の下水管路における管内上部に配
置すれば、戻し管を下流側の下水管路に挿通する形態を
採りながらも、その戻し管に下水中の異物が引っ掛かり
堆積することを効果的に防止できる。

【００２２】なお、請求項１〜４のいずれかに係る発明
の実施において、熱回収熱交換器をマンホール内に設置
する装置構成を採用すれば、マンホール内の溜り部にポ
ンプを設置することと相俟って、スぺース面での種々の
設置条件に対する対応性を一層高めることができ、ま
た、この場合においてマンホール内のスペースを極力有
効に活用する点からも溜り部に水中ポンプを設置する構
成が有効である。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は下水熱回収装置を示し、１
ａ，１ｂは地中に埋設された自然流下式の下水管路、２
はこの下水管路１ａ，１ｂの途中に介装されたマンホー
ルであり、このマンホール２には、上流側の下水管路１
ａからの下水Ｗの流入口３ａと下流側の下水管路１ｂへ
の下水Ｗの流出口３ｂとがほぼ同じレベルに設けられて
いる。２ａはマンホール２の蓋である。

【００２４】マンホール２の底には下水Ｗの溜り部４を
形成して、その溜り部４に水中ポンプ５を設置してあ
り、この水中ポンプ５により揚水管６を通じてマンホー
ル外部の熱回収熱交換器７に下水Ｗを汲み上げ供給する
ことで、この熱回収熱交換器７において下水Ｗの保有熱
を回収する。

【００２５】８は熱回収熱交換器７から送出される低温
下水Ｗの戻し管であり、この戻し管８は、マンホール２
内に引き込み配管した上で、マンホール２内から下流側
の下水管路１ｂに対しその管内上底に沿わせて挿通する
状態に配管し、そして、その戻し管８の先端をマンホー
ル２から下流側に適当距離Ｄだけ離れた箇所で下流向き
に開口させてある。

【００２６】つまり、このように戻し管８を配管するこ
とにより、熱回収熱交換器７からの低温の戻り下水Ｗを
下流側の下水管路１ｂに対しマンホール２から下流側に
離れた位置で下流向きに噴出させる状態に戻すようにし
て、その低温の戻り下水Ｗがマンホール２における溜り
部４の下水Ｗに混入することを防止し、これにより、溜
り部４の下水Ｗを温度的に新鮮な高温のものに保って、
熱回収熱交換器７に対し温度的に新鮮な高温の下水Ｗを
供給できるようにしてある。

【００２７】なお、マンホール２には自然流下式の下水
管路における通常一般のマンホールと同様、下水Ｗの流
入口３ａと流出口３ｂとがほぼ同じレベルに設けられて
いることから、下水管路１ａ，１ｂにおける下水Ｗの流
量が水中ポンプ５の汲み上げ流量よりも多いときや水中
ポンプ５の停止時において、水中ポンプ５により汲み上
げられない余剰の下水Ｗは、流出口３ｂを通じて自然流
下によりマンホール２内から下流側の下水管路１ｂへ円
滑に流出し、自然流下式の下水管路１ａ，１ｂにおける
下水Ｗの流れが妨げられることはない。

【００２８】図中９は水位センサであり、この水位セン
サ９による水位検出に基づいて、マンホール２における
下水Ｗの水位が所定の下限水位未満に低下したときには
水中ポンプ５を自動的に停止し、また、マンホール２に
おける下水Ｗの水位がその下限水位以上に回復したとき
には水中ポンプ５の運転を自動的に再開するようにして
ある。

【００２９】〔別実施形態〕前述の実施形態では、戻し
管８の先端をマンホール２から下流側に離れた箇所で下
流向きに開口させたが、戻し管８の先端とマンホール２
との離間距離Ｄを充分に大きく採る場合、戻し管８の先
端開口向きは下流向きに限定されるものではなく、例え
ば下向きなどにしてもよい。

【００３０】また逆に、戻し管８の先端を下流向きに開
口させて戻し管８の先端から下水Ｗを下流向きに噴出さ
せる場合には、戻し管８の先端とマンホール２との離間
距離Ｄを必ずしも大きく採る必要はなく、例えば、マン
ホール２における流出口３ｂの部分において戻し管８の
先端から下流側下水管路１ｂの管内に対し下水Ｗを噴出
により吹き込む状態に戻すようにしてもよい。

【００３１】前述の実施形態では、戻し管８をマンホー
ル２から下流側の下水管路１ｂに対し挿通する状態に配
管したが、請求項１又は２に係る発明の実施において、
戻し管８は必ずしも下流側の下水管路１ｂに対し挿通す
る配管形態を採る必要はなく、戻し管８を地中配管して
適当箇所で下流側の下水管路１ｂの管内に臨ませるよう
にしてもよい。

【００３２】また、前述の実施形態では、熱回収熱交換
器７をマンホール２の外部に設置する例を示した、場合
によっては図２に示す如く、熱回収熱交換器７をマンホ
ール２内に設置する装置構成にしてもよい。

【００３３】熱回収熱交換器７で下水Ｗから回収した熱
の用途は、融雪や凍結防止あるいは空調や給湯など、ど
のようなものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態を示す装置構成図

【図２】別実施形態を示す装置構成図

【図３】比較例を示す装置構成図

【図４】従来の改良装置の構成図

【図５】従来装置の構成図

【符号の説明】

１ａ 上流側の下水管路 １ｂ 下流側の下水管路 ２ マンホール ３ａ 流入口 ３ｂ 流出口 ４ 溜り部 ５ 水中ポンプ ７ 熱回収熱交換器 ８ 戻し管 Ｗ 下水

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自然流下式の下水管路の途中に介装され
   て下水の流入口と流出口とがほぼ同じレベルに設けられ
   るマンホールの底に下水の溜り部を設け、 下水の保有熱を回収する熱回収熱交換器に対し下水を供
   給する水中ポンプを前記溜り部に設置し、 この熱回収熱交換器から送出される下水を前記マンホー
   ルよりも下流側の前記下水管路に対し前記マンホールか
   ら離れた位置で戻す戻し管を設けてある下水熱回収装
   置。
2. 【請求項２】 自然流下式の下水管路の途中に介装され
   て下水の流入口と流出口とがほぼ同じレベルに設けられ
   るマンホールの底に下水の溜り部を設け、 下水の保有熱を回収する熱回収熱交換器に対し下水を供
   給する水中ポンプを前記溜り部に設置し、 この熱回収熱交換器から送出される下水を前記マンホー
   ルよりも下流側の前記下水管路に対し下流向きに噴出さ
   せる状態に戻す戻し管を設けてある下水熱回収装置。
3. 【請求項３】 前記戻し管を下流側の前記下水管路に対
   し前記マンホールから挿通する状態に配設してある請求
   項１又は２記載の下水熱回収装置。
4. 【請求項４】 前記戻し管を下流側の前記下水管路にお
   ける管内上部に配置してある請求項３記載の下水熱回収
   装置。