JP2003139097A - 容積式エアリフトポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 家庭用合併処理浄化槽に好適な加圧空気を用
いる容積式エアリフトポンプに関し、構造が簡単で故障
が少なく、安定した移送水量で長期間運転することを可
能にする。 【解決手段】 密閉容器１の底部に開口する汚水吸入口
３と、この吸入口を開閉する逆止弁６と、吐出管４とを
備えた空気圧駆動の容積式エアリフトポンプにおいて、
吐出管４の下端と吸入口３とが同一軸線上で対向し、逆
止弁の弁体は中央部の仕切板６ａとその周囲から上方に
延びるガイド部６ｂとを備え、当該弁体が吐出管下端と
吸入口との間を上下することで吸入口を開閉する。吸入
口３に上方に延びる円筒部３ａを設け、逆止弁６に上下
にガイド部を設けて吐出管の下部６ａと吸入口の円筒部
３ａとに案内させる構造とすれば、逆止弁６の開閉動作
がより安定になる。また密閉容器の底蓋を取り外すこと
で、逆止弁の弁体を簡単に装脱できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排水処理に用いる
汚水の移送装置に関し、特に家庭用合併処理浄化槽に好
適な加圧空気を用いる容積式エアリフトポンプに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】家庭用合併処理浄化槽における各槽間の
汚水移送装置は、小型かつ安価であるという理由から、
エアリフト方式による移送装置を用いている。その多く
は、揚水管内に吹き込まれた空気のエアリフトにより、
揚水された汚水を三角堰と矩形の逃がし堰とを設けた計
量調整器に導き、逃がし堰から汚水を戻すことで計量調
整器の水面を一定にして三角堰を越えて移送される水量
を一定にすることにより、一定量を移送するというもの
である。

【０００３】しかし、この種の移送装置を浄化槽に流入
する汚水量の変動を緩和するための流量調整装置として
使用する場合、流量調整部の水位が変化してエアリフト
ポンプの揚程が変化することで移送水量が大きく変動す
ること、計量調整器内の堰に汚泥などの異物が付着した
場合に移送水量が設定量からずれること、移送に必要な
空気の消費量が多いことなどの問題があった。

【０００４】この問題を解決する定量移送装置として、
水没した状態で設置された容器内に加圧空気を供給し、
容器内への汚水の吸入と吐出とを交互に繰り返すことで
汚水の移送を行う容積式のエアリフトポンプが提案され
ている。図５はその一例を示した図で、液面下に没する
ように設置された密閉容器１の底面に、流入側には開口
するが流出側には閉鎖するスイング式の逆止弁１１が設
けられ、上面にはブロワ（空気ポンプ）に連通する空気
供給管２が設けられている。

【０００５】更にこの密閉容器１には、上面から容器底
面近くにまで達する吐出管４が挿通され、該吐出管４の
中間には下方に向かってＵ字状に湾曲するＵ字管５の一
端が連通していて、このＵ字管５の他端は、吐出管４へ
の連通高さと略同高さにおいて、密閉容器１内に開口し
ている。

【０００６】ここで、密閉容器１は液面下に没している
ため、水圧で逆止弁１１が開いて密閉容器１内に汚水が
流入するが、空気供給管２から送り込まれた空気の圧力
によって密閉容器１内の液面が押し下げられ、容器内の
汚水が吐出管４に流入して移送される。 そして容器内
の汚水の吐出により、液面がＵ字管５の下端よりも低く
なると、Ｕ字管５を通って吐出管４から空気が流出する
ので、密閉容器１内の圧力が低下し、逆止弁１１が開い
て密閉容器１内に容器外の汚水が流入する。密閉容器内
に流入した汚水の水位がＵ字管の上端にまで達すると、
Ｕ字管内に汚水が流入して水封し、空気圧の放出が止ま
り、逆止弁１１が閉じて前述と同様な密閉容器１内の汚
水の吐出が行われる。

【０００７】以上の動作の繰り返しによって汚水の移送
が行われるが、密閉容器１に１回に流入する汚水の量が
Ｕ字管５の上限と下限で規制されるため、定量ポンプと
して機能するのである。

【０００８】図５の構造では、密閉容器１への汚水の流
入口に逆止弁１１が設けられているが、図６に示すよう
に、密閉容器１内の上部に上端が開口し、下端が密閉容
器１の下方の深い位置で開口している吸入管１２を、逆
止弁１１に代えて用いる構造としても、該吸入管１２内
の液面の上下で、図５の逆止弁と同一の作用を奏させる
ことができる。

【０００９】上記のような容積式エアリフトポンプは、
揚程の変化に対する移送水量の変化は少ないため、家庭
用合併処理浄化槽の流量調整装置に適している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】吸入口に逆止弁を設け
た従来の容積式エアリフトポンプは、この逆止弁として
スイング式逆止弁を用いているため、支点部が軸等の可
動部となり、故障が起こりやすく、頻繁な保守点検が不
可欠であり、寿命が短い等の問題があった。

【００１１】容積式エアリフトポンプにおける逆止弁
は、容器の容量や送風空気量により変化するが、１日に
およそ２，０００から４，０００回の開閉を繰り返し、
逆止弁の支点部分にかかる負担が大きく、軸部分が摩耗
しやすい。更にスイング式の逆止弁は、排水中の毛髪な
どの繊維質が軸部分に絡みついて逆止弁の開閉を妨げ、
容積式エアリフトポンプの故障に繋がると考えられる。

【００１２】一方、容器の下方に延びる吸入管に逆止弁
の作用をさせる構造は、逆止弁の故障の問題を回避でき
るが、吐出時の容器内の空気圧により吸入管内の水位も
下がるので、吸入管を容器の下方に長く垂下して設ける
必要があり、槽の水深が浅い場合や空気圧が高いときに
は使用できない。

【００１３】そこで、本発明は、家庭用合併処理浄化槽
に用いる汚水移送装置における前述の問題点を解決し、
安価な部品で故障が少なく、安定した移送水量で長期間
運転することができる容積式エアリフトポンプを提供す
ることを課題としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の請求項１に係る容積式エアリフトポンプは、浄化槽
内に水没状態で設置される密閉容器１と、この密閉容器
の底部に開口する汚水の吸入口３と、この吸入口を開閉
する逆止弁６と、上記密閉容器内に連通する加圧空気の
供給管２と、吐出管４とを備え、槽内の汚水を移送する
容積式エアリフトポンプにおいて、上記吐出管４の下端
と吸入口３とが同一軸線上で遊隙Ｌ−βを持って上下に
対向しており、上記逆止弁の弁体は中央部の仕切板６ａ
とその周囲から上方に延びるガイド部６ｂとを備え、当
該弁体がその仕切板を上記遊隙に位置させかつ上記ガイ
ド部を上記吐出管下部に上下遊動自在に案内されて装着
されており、当該弁体が吐出管下端と吸入口との間を上
下することで吸入口または吐出管を開閉する逆止弁とし
て機能する構造となっている。

【００１５】逆止弁６は、仕切板６ａから上下に延びる
ガイド部６ｂ、６ｃを備えた構造とすることができ、吸
入口３に上方に延びる円筒部３ａを設けて、上記逆止弁
６を吐出管の下部６ａと吸入口の円筒部３ａとに上下の
ガイド部６ｂ、６ｃを遊嵌させて装着する構造とすれ
ば、逆止弁６の開閉動作がより安定になる。

【００１６】本発明の請求項２に係る容積式エアリフト
ポンプは、浄化槽内に水没状態で設置される密閉容器１
と、この密閉容器の底部に開口する汚水の吸入口３と、
この吸入口を開閉する逆止弁６と、上記密閉容器１内に
連通する加圧空気の供給管２と、吐出管４とを備え、槽
内の汚水を移送する容積式エアリフトポンプにおいて、
上記吸入口は円筒部３ａを備え、上記逆止弁６の弁体は
遮蔽板となる仕切板６ａとその周囲から下方に延びるガ
イド部６ｃとを備え、当該弁体がその仕切板６ａを上記
吸入口の円筒部３ａ上に位置させかつ上記ガイド部６ｃ
を当該円筒部に上下遊動自在に案内されて装着されてお
り、当該弁体が上下することで吸入口３を開閉する逆止
弁として機能する構造となっている。

【００１７】本発明の請求項３に係る容積式エアリフト
ポンプは、上記各構造の容積式エアリフトポンプにおい
て、上記密閉容器１が底蓋７を備え、上記吸入口３がこ
の底蓋に設けられており、底蓋７を取り外すことで、逆
止弁６の弁体を簡単に装脱できる構造となっている。

【００１８】

【作用】本発明における容積式エアリフトポンプは、ブ
ロワからの空気圧で浄化槽内の汚水を移送する容積式エ
アリフトポンプであって、中空円筒状のガイド部の中央
部ないし上下部に仕切板を設けた弁体が、吸入口上部と
吐出管下部の間を上下することで吸入口または吐出管を
閉じる逆止弁として機能し、動作が安定で故障が少な
い。

【００１９】また、請求項１及び２の発明で用いる逆止
弁は、軸などの支点部のない構造としており、汚水中の
繊維質が逆止弁に絡まないため、故障が少なく安定した
移送水量で長期間運転することができる。

【００２０】更に、前記容積式エアリフトポンプ下部に
設ける底蓋７を取り外すことで逆止弁６の弁体を簡単に
取り出すことができ、ポンプのメンテナンスが容易にな
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例を示す
図面を参照して説明する。本発明の容積式エアリフトポ
ンプは、図１に示すように、浄化槽の水中に没した状態
で設けられる密閉容器１を備えている。この密閉容器１
の上部には、ブロワ（図示せず）に接続された空気供給
管２が連通しており、底面には吸入口３が開口してい
る。吸入口３は、容器内に低い高さで立ち上がる円筒部
３ａを備えている。また、密閉容器１には槽の水面レベ
ルＷＬより上方に延びる吐出管４が挿通されており、こ
の吐出管の下端は、密閉容器１の下部において、吸入口
の円筒部３ａと対向して開口している。更にＵ字管５が
設けられており、このＵ字管の一端はレベルＬＡにて密
閉容器１に連通し、他端はレベルＬＡと同レベルまたは
ＬＡより若干上方にて吐出管４に連通している。このＵ
字管５の下端反転部分のレベルＬＢは、吐出管４の下端
より若干上方としてある。

【００２２】同軸上に配置した吸入口の円筒部３ａの上
端と吐出管４の下端との間には遊隙が存在しており、中
央部に仕切板６ａを一体に設けた中空円筒状の弁体６
が、その仕切板６ａを吸入口の円筒部３ａの上端と吐出
管４の下端との間に挟むようにして装着されている。図
２に示すように、弁体６の中央の仕切部分から上下端ま
での寸法Ｌに対して、吸入管の円筒部３ａの密閉容器１
の底面からの突出高さをＬより若干大きい寸法Ｌ＋αと
し、円筒部３ａの上端と吐出管４の下端との間の上記遊
隙をＬより若干小さい寸法Ｌ−βとしてある。

【００２３】このようにして装着された弁体６は、中空
円筒部の上端と下端とが吐出管４の下端と吸入口の円筒
部３ａとで案内されて、その仕切板６ａが吐出管４の下
端と吸入口の円筒部３ａとの間の遊隙内で上下動可能で
ある。なお図の実施例では、吐出管４と吸入口の円筒部
３ａとは同径で、これらの外周と弁体６の中空円筒部の
内周との間には充分な隙間が存在している。

【００２４】密閉容器１は、図３に示すように、底蓋７
を設けて底部を開閉できる構造とし、この底蓋７を取り
外すことで弁体６の着脱を可能にする。

【００２５】なお弁体６は、その中空円筒部を櫛歯状や
枠状にすることもできる。弁体６は、高さ略中央部に遮
蔽板となる仕切板６ａを備え、その仕切板から上下に一
体に延びるガイド部６ｂ、６ｃを備え、このガイド部が
弁体６の上方に位置する吐出管４と下方に位置する吸入
口３とに遊嵌して上下動自在にガイドされる構造であれ
ばよい。

【００２６】更にいえば、弁体６は、その上下動の案内
を吐出管の下部又は吸入口の円筒部のいずれか一方で可
能とする上下片方にのみ延びるガイド部を備えた構造と
することもできる。ガイド部を下方にのみ延在させたと
きは、吐出管４の下端と吸入口３とを対向させる必要は
必ずしもないが、吸入口の円筒部を長く設ける必要があ
り、かつ弁体の上動端を規定するストッパが必要にな
る。

【００２７】図示実施例の容積式エアリフトポンプは、
以上のような構成であるから、次のように動作して水が
汲み上げられる。即ち、空気供給管２に接続したブロワ
が駆動される前のスタート時においては、密閉容器１を
始めこれに連通する各管の内部には、水が水面レベルＷ
Ｌと一致するレベルまで充満している。ここで前記ブロ
ワを駆動し、密閉容器１に働く水圧Ｈより高い圧力で空
気供給管２から空気を送ると、送られる空気の圧力によ
り弁体６が下動してその仕切板６ａが吸入口３が閉じ、
密閉容器１内の水位及び同時に密閉容器１に連通したＵ
字管５の管内水位が低下し、吐出管４から密閉容器１内
の水が押し出される（図４(ａ)）。

【００２８】Ｕ字管５の他端が吐出管４に連通している
ため、密閉容器１内の水位及びＵ字管５内の水位は同じ
レベルで低下し、Ｕ字管５の下端反転部分のＬＢまで水
位が低下すると、加圧空気がＵ字管５から吐出管４へ流
れて吐出管４の上部の水が空気で置換され、吐出管４及
びＵ字管５を介して密閉容器１内が大気解放状態とな
り、吐出管４の下方の水は密閉容器１内に流下する（図
４(ｂ)）。このとき密閉容器１内の圧力は水圧Ｈより低
いため、弁体６が水圧により上方に押されて吸入口３よ
り水が吸入し、密閉容器１内の水位が上昇し始める（図
４(ｃ)）。

【００２９】密閉容器１内の水位がＵ字管５の上端ＬＡ
まで上昇すると、Ｕ字管５内に水が流入し、密閉容器１
は大気と遮断され、再び加圧空気により密閉容器１内の
水位が押し下げられる。以上の動作のサイクルを繰り返
して槽内の水が汲み上げられる。また、前述の１サイク
ルの動作においては常に図４(ｂ)に示す状態からから図
４(ｄ)に示す状態の一定量の水が汲み上げられ、非常に
高い定量性が得られる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明による容積式
エアリフトポンプは、ブロワからの空気圧で浄化槽内の
汚水を移送する容積式エアリフトポンプであって、中空
円筒状で仕切板を設けた弁体が吸入口上部と吐出管下部
の間を上下することで、吸入口または吐出管を閉じる逆
止弁として機能し、揚水量は非常に高い定量性が得られ
る。

【００３１】また、軸などの支点部のない構造の逆止弁
を用い、汚水中の繊維質が逆止弁に絡まない構造となっ
ているため、浄化槽の比較的夾雑物の多い流入側におい
ても長期間安定した水量で水を汲み上げることができ
る。

【００３２】更に、容積式エアリフトポンプ下部に設け
る底蓋を取り外すことで、吸入口と吐出管の間にある弁
体を簡単に取り出すことができる構造となるため、容積
式エアリフトポンプ内の洗浄、弁体の交換等のメンテナ
ンスを容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す模式的な断面図

【図２】図１の逆止弁部分の模式的な詳細断面図

【図３】図１の実施例の底蓋の開閉を示す斜視図

【図４】図１の実施例の動作説明図

【図５】第１従来構造を示す模式的な断面図

【図６】第２従来構造を示す模式的な断面図

【符号の説明】

１ 密閉容器 ２ 空気供給管 ３ 吸入口 ４ 吐出管 ５ Ｕ字管 ６ 逆止弁ないしその弁体 ７ 底蓋

フロントページの続き (72)発明者 足立 清和 石川県能美郡辰口町岩内１−３ アムズ株 式会社白山工場内 (72)発明者 吉田 義久 石川県能美郡辰口町岩内１−３ アムズ株 式会社白山工場内 Ｆターム(参考） 3H079 AA09 BB04 CC04 CC05 CC23 DD02 DD12 DD22 DD27 4D027 AB14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浄化槽内に水没状態で設置される密閉容
   器と、この密閉容器の底部に開口する汚水の吸入口と、
   この吸入口を開閉する逆止弁と、上記密閉容器内に連通
   する加圧空気の供給管と、吐出管とを備え、槽内の汚水
   を移送する容積式エアリフトポンプにおいて、上記吐出
   管の下端と吸入口とが同一軸線上で遊隙を持って上下に
   対向しており、上記逆止弁の弁体は仕切板とその周囲か
   ら上方に延びるガイド部とを備え、当該弁体がその仕切
   板を上記遊隙に位置させかつ上記ガイド部を上記吐出管
   下部に上下遊動自在に案内されて装着されており、当該
   弁体が吐出管下端と吸入口との間を上下することで上記
   吸入口を開閉する逆止弁として機能することを特徴とす
   る、容積式エアリフトポンプ。
2. 【請求項２】 浄化槽内に水没状態で設置される密閉容
   器と、この密閉容器の底部に開口する汚水の吸入口と、
   この吸入口を開閉する逆止弁と、上記密閉容器内に連通
   する加圧空気の供給管と、吐出管とを備え、槽内の汚水
   を移送する容積式エアリフトポンプにおいて、上記吸入
   口は円筒部を備え、上記逆止弁の弁体は遮蔽板となる仕
   切板とその周囲から下方に延びるガイド部とを備え、当
   該弁体がその仕切板を上記吸入口の円筒部上端に位置さ
   せかつ上記ガイド部を当該円筒部に上下遊動自在に案内
   されて装着されており、当該弁体が上下することで吸入
   口を開閉する逆止弁として機能することを特徴とする、
   容積式エアリフトポンプ。
3. 【請求項３】 上記密閉容器は底蓋を備え、上記吸入口
   がこの底蓋に設けられている、請求項１又は２記載の容
   積式エアリフトポンプ。