JP2003334471A

JP2003334471A - 三次元回転ノズル及びそれを用いた排水処理装置

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Publication number: JP2003334471A
Application number: JP2002146577A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Karasawa; 明弘唐澤
Original assignee: SUIKOSHA KK
Current assignee: SUIKOSHA KK
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2003-11-25
Anticipated expiration: 2022-05-21
Also published as: JP3590035B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構造で、水槽等の容器内のすみずみを
確実に洗浄できるように、三次元の全方向に流体を噴出
することができる三次元回転ノズル及びそれを用いた排
水処理装置を提供する。【解決手段】内部に流体が通過する中空の固定配管８
に接続され、前記固定配管８に所定角度で一端２ａが回
転自在に連結される中空の第１軸部２と、前記第１軸部
２の他端２ｂに所定角度で一端３ａが回転自在に連結さ
れた中空の第２軸部３と、前記第２軸部３の他端３ｂに
前記第２軸部３に対して略直角に連設され、両端に開口
５ａ，５ｂが形成されたノズル７ａ，７ｂを有するノズ
ル部６と、を備えてなる三次元回転ノズルであって、前
記ノズル７ａ，７ｂの前記開口５ａ，５ｂが、それぞれ
反対方向に開口し、前記開口５ａ，５ｂから噴射される
流体の噴射力によって回転する第２軸部３と、前記第２
軸部３の回転に連動して回転する前記第１軸部２とのそ
れぞれの回転運動によって、前記開口５ａ，５ｂから三
次元の全方向に流体を噴射することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三次元の全方向に
流体を噴射することができる三次元回転ノズル及びそれ
を用いた排水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】タンク等の内部を迅速に洗浄する装置と
して、三次元方向に洗浄水を噴射する三次元回転ノズル
駆動装置が従来から使用されている。この従来から使用
されている三次元回転ノズル駆動装置としては、例え
ば、特開平９−２２０４９４号公報に記載されているも
のがある。

【０００３】このものは、洗浄ノズルの取り付け位置を
調整してその噴射に伴う反力により装置本体を所望の回
転速度で回転駆動し、噴水を三次元方向に噴射するとと
もに、オイルの摩擦力により回転速度の制御を行うもの
である。

【０００４】しかしながら、例えば、特開平９−２２０
４９４号公報に記載されている従来の三次元回転ノズル
駆動装置は、ノズルの回転制御、位置制御等を精度良く
行うことが可能であるが、構造が複雑であった。このた
め、製造コストが高くなるという問題があった。

【０００５】ところで、ビル等から排出される排水を大
別すると屎尿排水と屎尿以外の排水、すなわち厨房排
水、風呂排水、手洗水等の雑排水とに区分される。この
雑排水（以下、単に「排水」という。）の処理は、従
来、図８に示す排水槽１００によって行われてきた。

【０００６】すなわち、ビル等の各階Ｆに設置されてい
る風呂８１や厨房８２、洗面所（図示せず）等の雑排水
源からの排水が排水管８１ａ、８２ａ及び雑排水用幹線
８３、流入管８４を介して地下に設置された水槽５２に
流入して貯留され、排出手段（水中ポンプ）１０５によ
って排出管６３、放流桝９０を介して下水道に放流され
る。水槽５２内の水位は、通常、制御手段１０１によっ
て排出手段１０５の頂部から上に設定される通常時許容
下限水位Ｌ₂から、通常時許容上限水位Ｌ₃までの間、す
なわち通常時自動排出領域内Ａａ内に維持される。制御
手段１０２は、電極棒からなる検知部１０４と水位の上
昇によって水位電極Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄のそれぞれと接電極
Ｅ₀との間が短絡されたとき、その水位Ｌ₂，Ｌ₃，Ｌ₄に
達したことを検知して排出手段１０５をＯＮ−ＯＦＦす
る駆動部１０３とで構成される。警報電極Ｅ₄は、その
先端が水中ポンプの故障などによって排水槽からあふれ
るおそれのある警報水位Ｌ₄に位置する電極であり、上
限電極Ｅ₃は、その先端が通常時、許容上限水位Ｌ₃に位
置し、水位がその位置に達したとき、水中ポンプ１０５
が駆動（ＯＮ）される。下限電極Ｅ₂はその先端が通常
許容下限水位Ｌ₂に位置し、水位がこの先端より下に下
がると、水中ポンプが停止（ＯＦＦ）される。

【０００７】このような自動排出工程において、水位が
通常時自動排水領域Ａａ内に維持されている間に、排水
中に含まれていた非水溶性物は、水槽底面に沈殿しある
いは排水表面に浮遊し、さらには水槽壁に付着し汚染す
る。厨房等から誤って流されたタワシや布巾、ゴキブリ
などの虫の死骸、砂、泥等の非水溶性物で比重の大きい
ものは沈殿物となり、油脂等有機物で比重の小さいもの
は、排水表面への浮遊物または水槽内面への付着物とな
る。

【０００８】「建築物における衛生的環境の確保に関す
る法律」（ビル管理法）は排水に関する設備の掃除を６
ヶ月以内に１回の清掃を義務付けていることからも明ら
かなように、清掃、洗浄が必要であり、従来は６ヶ月に
１回定期清掃を行ってきた。定期清掃時には、作業員が
排水をすべて排出し、手作業で水槽内面の付着物を除去
し、除去された付着物などを沈殿物とともにバキューム
カーＶで汲み取り、洗浄、消毒を行ってきた。この作業
はバキュームカーＶを必要とし、大変手間がかかる作業
であった。そして、バキュームカーＶで汲み取った汚物
は、「産業廃棄物に該当するので産業廃棄物収集運搬に
関する法律」が適用され、法改正（平成１３年４月）に
よって、その最終処分をする地方自治体にとっては大き
な負担がかかることになった。

【０００９】そのため、この６ヶ月に１回の定期的な清
掃時の負担を少なくするために、最近では、前述の三次
元回転ノズル駆動装置を水槽５２内に設け、毎日水槽５
２内を洗浄し、６ヶ月に１回の定期的な洗浄時の作業員
の負担及び産業廃棄物の処分費用を軽減する試みが行わ
れている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来の三次元回転ノズル駆動装置は、ノズルの回転制
御、位置制御等を精度良く行うことを目的に作製された
ものであり、構造が複雑なため、製造コストが高く、水
槽内への導入コストが高くなるという問題があった。そ
のため、三次元の全方向に確実に洗浄水等の流体を噴射
できるのであれば、ノズルの回転制御等の精度がそれ程
高くなくてもよく、できる限り安価な三次元回転ノズル
が要望されるようになってきている。

【００１１】本発明は、前記要望に応え得るものであ
り、簡単な構造で、水槽等の容器内のすみずみを確実に
洗浄できるように、三次元の全方向に流体を噴出するこ
とができる三次元回転ノズル及びそれを用いた排水処理
装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る三次元回転ノズルは、内部に流体が通過
する中空の固定配管に接続され、前記固定配管に所定角
度で一端が回転自在に連結される中空の第１軸部と、前
記第１軸部の他端に所定角度で一端が回転自在に連結さ
れた中空の第２軸部と、前記第２軸部の他端に前記第２
軸部に対して略直角に連設され、両端に開口が形成され
たノズルを有するノズル部と、を備えてなる三次元回転
ノズルであって、前記ノズルの前記開口が、それぞれ反
対方向に開口し、前記開口から噴射される流体の噴射力
によって回転する第２軸部と、前記第２軸部の回転に連
動して回転する前記第１軸部とのそれぞれの回転運動に
よって、前記開口から三次元の全方向に流体を噴射する
ことを特徴とする。

【００１３】第２軸部に設けられたノズル部の端部に設
けられたノズルの開口から噴出される流体の噴出力の反
力によって第２軸部が回転運動する。この第２軸部の回
転運動によって、この第２軸部に連動して、第１軸部が
回転する。このとき、第２軸部の回転運動と第１軸部と
の回転運動は、それぞれ独立して回転し、第１軸部、第
２軸部それぞれが所定角度で連接されているため、ノズ
ル部の各ノズルの開口から噴出する流体は、三次元の全
方向に向って噴射される。これによって、水槽内部の全
面を均等に洗浄することができる。また、各ノズルから
噴出する流体の噴出力に対する反力によってのみ回転す
る簡単な構造であるため、安価な製造コストとすること
ができる。

【００１４】また、本発明に係る三次元回転ノズルは、
内部に流体が通過する中空の固定配管に接続され、前記
固定配管に所定角度で一端が回転自在に連結される中空
の第１軸部と、前記第１軸部の略中央に前記第１軸部に
対して略直角に突出し、端部に開口が形成されたノズル
を有する第１ノズル部と、前記第１軸部の他端に所定角
度で一端が回転自在に連結された中空の第２軸部と、前
記第２軸部の他端に前記第２軸部に対して略直角に連設
され、両端に開口が形成されたノズルを有する第２ノズ
ル部と、を備えてなる三次元回転ノズルであって、前記
ノズルの前記開口が、それぞれ反対方向に開口し、前記
開口のそれぞれから噴射される流体の噴射力によって、
前記第１軸部及び前記第２軸部のそれぞれが独立して回
転し、前記開口のそれぞれから噴出する流体が三次元の
全方向に噴射することを特徴とする。

【００１５】第２軸部に設けられた第２ノズル部に加
え、第１軸部にも第１ノズル部が設けられ、第１軸部、
第２軸部の回転運動が完全に独立して行われるようにな
る。このため、それぞれのノズル部のノズルから流体が
噴出する。この際、各第１軸部と第２軸部は、それぞれ
所定角度で連結されているため、各ノズル部のノズルか
ら噴出する流体は、三次元の全方向に噴出する。また、
各軸部を通過する流体の流量、圧力等を制御することに
よって、ノズル部の回転速度を制御することができる。

【００１６】また、本発明に係る三次元回転ノズルは、
前述の構成に加え、前記第１軸部と前記第２軸部のそれ
ぞれの回転摩擦力が略同じであるものである。

【００１７】第１軸部と第２軸部との回転摩擦力が略同
じであるため、各軸部の回転運動が均等に行われ、両軸
部が確実に回転運動を行うようになり、三次元の全方向
に、より確実に流体を噴出することができる。

【００１８】また、本発明に係る三次元回転ノズルは、
前述の構成に加え、前記ノズルが脱着自在に設けられて
いるものである。

【００１９】各ノズル部に設けられたノズルが脱着自在
であるため、各ノズルの開口から噴出される流体の噴出
形態を開口形状を変えることによって自在に変化させる
ことができる。このため、水槽の大きさ、形状等に合わ
せてノズルの開口を適宜選択して変えることによって水
槽内の隅々にまで流体を噴射して行きわたらせることが
できる。

【００２０】また、本発明に係る排水処理装置は、流入
する排水を貯留し前記排水中に含まれる非水溶性物を沈
殿させる水槽の底部に設けられ、前記底部に沈殿する沈
殿物を排水とともに前記水槽外へ排出する排出手段と、
前記水槽内を洗浄する洗浄手段と、前記水槽に貯留され
る排水の水位を検知し、検知された水位に応じて前記排
出手段及び洗浄手段を制御する制御手段と、設定された
所定の時間帯に前記制御手段が前記洗浄手段を作動可能
とするタイマーとを備え、前記制御手段は、所定の水位
を検知する検知部と、検知された水位に応じて前記排出
手段及び洗浄手段を作動させる駆動部とを有し、前記検
知部は、前記排出手段の下部に設けられた吸水口の上限
付近に設定される準ゼロ水位を検知する準ゼロ水位セン
サを有し、前記タイマーがＯＦＦのときは通常モードと
なり、前記タイマーがＯＮのときは洗浄モードとなり、
前記通常モードにおいては、前記洗浄手段をＯＦＦと
し、前記排出手段を制御して、前記水槽の水位を、水槽
の底部に設けられた排出手段よりも上部に設定される通
常自動排出領域内に制御し、前記洗浄モードにおいて
は、前記貯留された排水を排出するとともに、前記洗浄
手段を制御して、水槽の内面を自動洗浄することを特徴
とする排水処理装置であって、前記洗浄手段に用いられ
る洗浄ノズルに前述の構成の三次元回転ノズルを用いた
ものである。

【００２１】ここに、「沈殿物」とは、タワシや布巾、
ゴキブリなどの虫の死骸、砂、泥等の非水溶性物で自重
で沈殿するもの、または洗浄時に水槽内面から洗い落と
される付着物、浮遊物等をいう。この排水処理装置によ
ると、タイマーがＯＦＦのとき、制御手段は通常モード
となり、排出手段を制御して、水位を通常自動排出領域
内に維持しつつ、底部に沈殿する沈殿物を排水とともに
下水道へ排出する。タイマーがＯＮになり、水位が通常
時許容下限水位をきると、制御手段は洗浄モードとな
り、準ゼロ水位センサが、準ゼロ水位をきったことを検
知すると、洗浄手段から、三次元の全方向に洗浄液を噴
出して自動洗浄を開始し、水槽内面の隅々を洗浄し、水
槽内面に付着した付着物を洗い落とす。洗い落とされた
付着物や沈殿物とともに、タイマーがＯＦＦになると、
通常モードに戻り、洗い落とされた付着物も含む沈殿物
等を排水とともに下水道へ排出する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態の一例
を図面に基いて説明する。図１は、本発明に係る三次元
回転ノズルの第１の実施形態例を示す概略図、図２は、
本発明に係る三次元回転ノズルの第２の実施形態例を示
す概略図、図３は、本発明の排水処理装置の実施形態の
一例の説明図、図４は、排水処理装置の洗浄手段の説明
図、図５は、排水処理装置の制御手段の説明図、図６は
動作の説明図、図７は、本発明の排水処理装置の他の実
施形態の説明図である。

【００２３】図１において、第１の実施形態に係る三次
元回転ノズル１は、内部に流体が通過する中空の固定配
管に接続され、固定配管に所定角度で一端２ａが回転自
在に連結される中空の第１軸部２と、第１軸部２の他端
２ｂに所定角度で一端３ａが回転自在に連結された中空
の第２軸部３と、第２軸部３の他端３ｂにこの第２軸部
３に対して略直角に連結され、両端に開口５ａ、５ｂが
形成されたノズル７ａ、７ｂを有するノズル部６と、で
構成されている。

【００２４】第１軸部２は、一端２ａに所定角度で曲折
された回転自在継手４ａが設けられており、図示しない
排水槽等の水槽等に設けられている内部に流体が通過す
る中空の固定配管８に接続されている。回転自在継手４
ａは、固定配管８から第１軸部２に向って、流体の流路
を３０度から６０度の範囲で、好ましくは４５度の角度
で偏向できるように曲折されているものが好ましい。こ
のような角度で曲折されていることによって、ノズル７
ａ、７ｂから噴出する流体が三次元の全方向に噴出する
ようになる。

【００２５】また、第１軸部２の他端２ｂ側にも、回転
自在継手４ｂが設けられている。この回転自在継手４ｂ
も前述の一端２ａ側に設けられている回転自在継手４ａ
と同様に所定角度で曲折されているものであることがノ
ズル部６の回転運動を三次元的にするため好ましい。

【００２６】この回転自在継手４ｂの他方側には、第２
軸部３の一端３ａが連結されている。この第２軸部３の
他端３ｂには、第２軸部３の軸に対して略直角に流体の
流路を分流できる３口の軸継手１２が設けられている。
この軸継手１２の両端にはそれぞれ軸が接続されて、ノ
ズル部６を形成している。

【００２７】このノズル部６の両端には、略直角に曲折
した継手９ａ、９ｂが設けられている。そして、この継
手９ａ、９ｂにはそれぞれ開口５ａ、５ｂを有したノズ
ル７ａ、７ｂが設けられ、それぞれの開口５ａ、５ｂが
反対方向を向くように形成されている。また、継手９
ａ、９ｂは、それぞれに設けられているノズル７ａ、７
ｂのいずれか一方をノズル部６の回転軸（第２軸部３）
に対して直角な仮想回転面に対して０度〜６０度、好ま
しくは３０度〜６０度、より好ましくは４５度上側に傾
斜させて、他方を下側に傾斜できるように設けられてい
ることが好ましい。このように、ノズル７ａ，７ｂをノ
ズル部６の軸に対して傾斜して設けることによって、こ
れらノズル７ａ、７ｂから流体を三次元の全方向に噴出
するようにできるとともに、その回転トルクによって第
１軸部２を回転させることができる。ここで、ノズル７
ａ、７ｂはそれぞれ継手９ａ、９ｂから脱着自在に設け
られている。このため、水槽等の形状に合わせてこれら
ノズル７ａ、７ｂの開口形状を適宜選択することによっ
て、ノズル開口から噴射される流体の噴射形状を例え
ば、扇状や円錐状等に変化させることができる。これに
よって、水槽内の隅々にまで洗浄水等の流体を行きわた
らせることが可能となる。

【００２８】以上のように構成されている本発明の第１
の実施形態例に係る三次元回転ノズルは、水槽等の内部
に流体が通過する中空の固定配管８からの流体が第１軸
部２及び第２軸部３を通過し、ノズル部６の両端に設け
られているノズル７ａ、７ｂから噴射する流体の噴射力
の反力によって、ノズル部６及び第２軸部３は、図１に
示す矢印Ｉ方向に回転運動を開始する。このノズル部６
及び第２軸部３の回転運動に連動して第１軸部２も、図
１の矢印II方向に回転運動を開始するようになる。これ
ら第１軸部２及び第２軸部３の回転速度は、内部を通過
する流体の流速等によって制御することができる。ま
た、ノズル部６の回転運動は、第１軸部２及び第２軸部
３がそれぞれ所定角度を持って連結されているため、三
次元的に回転運動を行う。これによって、ノズル７ａ、
７ｂから噴射される流体は、三次元の全方向に向って噴
射されるようになる。

【００２９】次に、図２により、本発明に係る三次元回
転ノズルの第２の実施形態例を説明する。なお、図２に
おいて、図１と同一の部品を示すものは、同一の符号を
付して、詳細な説明は省略する。

【００３０】図２において、第２の実施形態例に係る三
次元回転ノズル１は、第１軸部２の略中央に十字継手１
０が設けられ、第１軸部２に対して略直角に突出し、端
部に開口を有するノズル１１ａ、１１ｂが設けられた第
１ノズル部１５が設けられている。

【００３１】ノズル１１ａ、１１ｂは、第１ノズル部１
５両端に第１ノズル部１５の軸に対して略直角に曲折し
て設けられている継手１３ａ、１３ｂに連結され、それ
ぞれの開口が反対方向を向くように設けられている。ま
た、継手１３ａ、１３ｂは、ノズル１１ａ、１１ｂのい
ずれか一方を第１ノズル部１５の回転軸（第１軸部２）
に対して直角な仮想回転面に対して０度〜６０度、好ま
しくは３０度〜６０度、より好ましくは４５度上側に傾
斜させて、他方を下側に傾斜できるように設けられてい
ることが好ましい。これによって、ノズル１１ａ、１１
ｂから噴射される流体が三次元の全方向に噴射されるよ
うになる。そして、ノズル１１ａ、１１ｂから噴射され
る流体の噴射力の反力によって第１ノズル部１５及び第
１軸部２は、図２に示す矢印IIの回転運動をする。

【００３２】また、一方で、第２軸部３及びこれに連結
する第２ノズル部１４は、ノズル７ａ、７ｂから噴射す
る流体の噴射力の反力によって、図２に示す矢印Iの回
転運動をする。そして、前述の第１の実施形態例に係る
三次元回転ノズルと同様に、第１軸部２及び第２軸部３
はそれぞれ所定角度で連結されているため、各ノズル部
１５、１２に設けられているノズル１１ａ、１１ｂ、７
ａ、７ｂから噴射する流体は三次元の全方向に噴射され
るようになる。なお、これらノズル１１ａ、１１ｂ、７
ａ、７ｂはそれぞれ継手１３ａ、１３ｂ、９ａ、９ｂか
ら脱着自在に設けられている。このため、水槽等の形状
に合わせてこれらノズル１１ａ、１１ｂ、７ａ、７ｂの
開口形状を適宜選択することによって、ノズル開口から
噴射される流体の噴射形状を例えば、扇状や円錐状等に
変化させることができる。これによって、水槽内の隅々
にまで洗浄水等の流体を行きわたらせることが可能とな
る。また、第１軸部２と第２軸部３のそれぞれの回転摩
擦力を略同じにすることによって、両者の回転速度が略
同じになり、噴射される流体が三次元の全方向に均等に
噴射されるようになり、いずれかの方向に偏って噴射さ
れることを防止できる。

【００３３】なお、本発明に係る三次元回転ノズルは、
前記の実施形態例に限定されるものではなく、例えば、
以下のようにすることも可能である。

【００３４】例えば、第１軸部２の内部に、前述の特開
平９−２２０４９４号公報に記載されているような、回
転羽根車と、固定羽根車を形成し、第１軸部２の内部を
通過する流体により、第１軸部２が回転するようにす
る。この場合、第１軸部２は、ノズル部６の回転運動に
よる回転トルクに加えて、この軸部内部に形成される羽
根車の回転に連動することによってスムーズに回転運動
をすることが可能となる。

【００３５】次に、以上の構成の三次元回転ノズル１を
用いた排水処理装置の実施の形態の一例について説明す
る。

【００３６】図３に示すように、排水槽１００は、排水
処理装置６１を、既設の水槽５２に設置したものであ
る。排水処理装置６１は、排出手段６２と、洗浄手段６
５と制御手段７１とタイマー７４、流入管８４、排出管
６３等を備えている。水槽５２には、蓋５３が設けられ
ており、排水の流入管８４や排出管６３が貫通してい
る。流入管８４から流入する排水中の非水溶性物は貯留
中に、沈殿し、水槽の底部に設けられた排出手段６２に
よって排出管６３、逆流防止弁６４を介して排出され
る。

【００３７】排出手段６２には、底部に沈殿する沈殿物
等を排水とともに水槽外へ排出できる水中ポンプが用い
られる。水中ポンプ６２は、羽根車と、それを回転させ
る水中電動機とケーシングとを備えているが、ケーシン
グの吸い込み口から排出口にいたるまでの流路の大きい
ものが好ましい。底部に沈殿する非溶解性物には、タワ
シ、布巾などが含まれているので、それらのものも排出
できるようにするためである。したがって、クロレスポ
ンプのように羽根車の径が小さくケーシングとの間に大
きい流路が形成されるものがよい。そのかわり必要な押
し上げ力を得るため、羽根車の羽根の数を増やす必要が
ある。また、当然ケーシングの吸込部６２ａに設けられ
た吸込口も上部６２ｂに設けられた排出口も沈殿する非
水溶性物を排出できる大きさのものにしなければならな
い。排出手段６２によって吸い込まれた沈殿物は排水と
ともに逆止弁６４、排水管６３、放流桝９０を介して下
水道に放流される。

【００３８】洗浄手段６５は少なくとも１回の洗浄に必
要な洗浄液を貯留できる洗浄タンク６７と洗浄タンク６
７内に貯留された洗浄液７０を汲み上げて排出管６８、
洗浄ノズル６９を介して水槽内面に撒布する洗浄ポンプ
６６とで構成されている。洗浄ノズル６９は、２個しか
図示していないが、水槽５２の大きさによっては複数個
設けることもできる。また、洗浄ノズル６９には、前述
した図１及び図２に示す本発明に係る三次元回転ノズル
を使用する。これによって、洗浄する排水槽５２がどの
様な形状であっても、洗浄ノズル６９が三次元の全方向
に流体を噴射できるので、排水槽５２内の全面を洗浄で
きる。

【００３９】洗浄に用いる洗浄液７０は、例えば、図４
に示すように固形の洗剤及び殺虫剤７０ａを網状の袋７
０ｂに入れて洗浄タンク６７の上部に吊るし、一方電磁
弁Ｂを介して水道水Ｗを供給できるようにする。満水に
なると、満水センサＦが検知し、電磁弁Ｂに信号を送
り、これを受けて電磁弁Ｂが閉止される。後述する制御
手段が通常モードにある間は、この状態で固形の洗剤及
び殺虫剤７０ａが水に溶けて洗浄液７０となり、洗浄モ
ードになると、制御手段７１からの信号を受けて、洗浄
ポンプ６６が作動し、洗浄液７０を排出管７０、ノズル
６９を介して排水槽５２内に撒布する。このようにして
おくと、固形の洗剤及び殺虫剤７０ａがなくなるまで、
洗浄液７０が自動的に補給される。

【００４０】排水槽５２には、従来から用いられていた
既設の排水槽又はそれと同様のものが用いられ、洗浄手
段６５の洗浄液排出管６８を通す穴を設けるだけでよ
い。底部に傾斜部５２ａを設けておくと、沈殿する非溶
解性物が排出手段（水中ポンプ）６２の吸込部６２ａの
近傍に集まり、排出手段６２によって確実に吸い込ま
れ、排出される。傾斜部５２ａは、底面５２ｂに対して
一定角度をなす斜面５２ａ₁だけを有するものでもよい
が、側面近くでさらに急な斜面５２ａ₂を有するものと
すると、非溶解性物がいっそう底面５２ｂに集まり易
い。また、これらに限定されるものではなく、排出手段
の吸水部に設けられた吸水口へ前記沈殿物等を含む排水
が流入容易なように形成されればよい。

【００４１】次に、図３及び図５に基づいて、制御手段
７１及びタイマー７４について説明する。図３に示すよ
うに、制御手段７１は、４本の水位電極Ｅ₁，Ｅ₂，
Ｅ₃，Ｅ₄及び１本の接地電極Ｅ₅からなる検知部７２
と、検知された水位及び後述するタイマー７４からの信
号に応じて排出手段６２及び洗浄手段６５を作動させる
駆動部７４とからなる。検知部７２は、水位が水位電極
Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄のうちどの電極の先端まで達してい
るかを接地電極Ｅ₅との間の導通状態から検知する。

【００４２】図５に示すように、排出手段６２である水
中ポンプＰ₁とサーマルリレーＲｈ及び洗浄手段６５の
洗浄ポンプ６６であるポンプＰ₂とサーマルリレーＲｈ
はそれぞれ電磁接触器ＭＣ１及び電磁接触器ＭＣ２を介
して電源に接続され、三相配線Ｄ及び遮断器ＭＣＢとと
もに主回路を構成している。制御手段７１は、その操作
部であり、駆動部７３は、この電磁接触器ＭＣ１及び電
磁接触器ＭＣ２を作動させるコイル部を含む論理回路か
らなる。

【００４３】タイマー７４は、例えば１日の所定の時刻
にＯＮとなり、その所定時間後ＯＦＦとなるよう設定で
きるタイマーであり、後述するように、例えばタイマー
がＯＦＦのとき、またはタイマーがＯＮで水位が通常時
許容下限水位Ｌ₂をきっていないとき制御手段７１を通
常モードとし、タイマーがＯＮで通常時許容下限水位を
きっているとき洗浄モードとなる。

【００４４】次に、図６に基づいて、排出槽１０１の動
作について説明する。図５の配線用遮断器ＭＣＢを投入
すると、動作がスタートする。制御手段７１の駆動部７
３がタイマーＯＮか否かを判定する（Ｓ１）。ＯＦＦで
あれば通常モードＴＭに入り、ＯＮであれば、水位が検
知部の下限電極Ｅ₂の先端の位置Ｌ₂（通常時下限水位）
に達しているか否かを判定する（Ｓ２）。達していれ
ば、通常モードＴＭに入り、達していなければ洗浄モー
ドＳＭに入る。

【００４５】通常モードＴＭにおける動作は、図６に示
すフローチャートの通りである。先ず、洗浄手段６５を
ＯＦＦとし（Ｓ３）、排出手段６２もＯＦＦとする（Ｓ
４）。排水手段６２をＯＦＦにすると、流入管８４から
流入する排水によって、水位内の水位が上昇する。水位
が上限電極Ｅ₃の先端の位置Ｌ₃（通常時上限水位）に達
しているか否かを判定する（Ｓ５）。達していれば、排
出手段６２がＯＮになり、水槽中に貯留された排水を排
出し、達していなければ通常時許容上限水位Ｌ₃に達す
るか、タイマーがＯＮでかつ水位電極Ｅ₂が排水を検知
しなくなるまで（水位が通常時許容下限水位Ｌ₃をきる
まで）、スタートからの動作を繰り返す。達している場
合は、次の水位電極Ｅ₄の先端の位置Ｌ₄（警報水位）に
達しているか否かを判定する（Ｓ７）。排水手段１２が
故障しているか、異常な流入がある場合には、この警報
水位Ｌ₄に達することがあり、警報ブザー７５がＯＮし
警報音を発して（Ｓ８）、警報モードＫＭに入る。警報
モードＫＭでは、水位電極Ｅ₄の先端がひき続き排水を
検知しているか否かを監視し（Ｓ９）、検知しなくなる
まで（水位が通常上限水位Ｌ₃をきるまで）繰り返す。
検知しなくなったら警報ブザーを停止する（Ｓ１０）と
ともにステップＳ５に戻る。

【００４６】ステップＳ２において、下限電極Ｅ₂が排
水を検知しなくなったとき（水位が通常時許容下限水位
Ｌ₂をきったとき）、洗浄モードＳＭに入る。洗浄モー
ドＳＭにおける動作は次の通りである。先ず、排出手段
６２をＯＮとし（Ｓ１１）、排水を続ける。水位が準ゼ
ロ水位電極Ｅ₁の先端の位置Ｌ₁（準ゼロ水位）以上にあ
るか否かを判定し（Ｓ１２）、準ゼロ水位Ｌ₁をきるま
で排水を続ける。準ゼロ水位Ｌ₁をきったとき、洗浄手
段６５をＯＮして（Ｓ１３）、洗浄液７０を洗浄ノズル
６９を介して撒布し、水槽内面を洗浄する。洗浄モード
ＳＭは、タイマーがＯＦＦとなるか、下限電極Ｅ₂が排
水を検知するまで続けられる。

【００４７】本発明の排水処理方法は、以上の動作のよ
うに、流入する排水Ｈを水槽２に貯留し、排出手段６２
により自動排出して下水道に放流する自動排出工程と、
自動排出工程中に汚れた水槽５２の内面を洗浄する洗浄
工程とを含む排水処理方法である。そして、貯留される
排水Ｈの水位を、少なくとも、水槽５２の底部に設けら
れた排出手段６２の頂部から上に設定される通常時許容
下限水位Ｌ₂から、通常時許容上限水位Ｌ₃までの通常時
自動排出領域Ａａと、水槽５２の底面２ｂから通常時許
容下限水位Ｌ₂までの洗浄時排出領域Ａｂとに区分す
る。排出工程は、排出手段６２を制御して水槽５２の水
位を通常時自動排出領域Ａａ内に維持し、その間に沈殿
する沈殿物等を排水とともに自動排出する工程とする。
そして、洗浄工程は、水槽５２の貯溜水Ｈの水位が少な
くとも排出手段６２の下部に設けられた吸込部６２ａの
吸水口上限付近に設定された準ゼロ水位Ｌ₁以下になる
まで貯留水Ｈを排出する排出ステップと、貯留水Ｈの水
位が準ゼロ水位Ｌ₁をきったとき洗浄手段６５を駆動し
て、水槽内面を自動洗浄する自動洗浄ステップと、貯留
水Ｈの水位が通常時自動排出領域Ａａに復帰する復帰ス
テップとからなるものである。

【００４８】このようにすると、排出工程において、沈
殿する非水溶性物を排水とともにリアルタイムに自動排
出し、また、洗浄工程において、準ゼロ水位Ｌ₁まで水
位を落とした後、自動洗浄ステップで水槽内面を自動洗
浄するので、６ヶ月に１回手作業で洗浄したり、バキュ
ームカーで非溶解性物を汲み取る必要がなくなり、産業
廃棄物は発生しない。

【００４９】また、排水処理装置６１は、タイマー７４
がＯＦＦであるか、または水位が準ゼロ水位Ｌ₁以上で
あるとき、制御手段７１が通常モードとなり、排出手段
６２を制御して、水位を通常自動排出領域Ａａ内に維持
しつつ、底部に沈殿する非溶解性物を排水とともに下水
道へ排出する。タイマーがＯＮでかつ水位が準ゼロ水位
Ｌ₁をきると、制御手段６２は洗浄モードとなり、準ゼ
ロ水位電極Ｅ₁が、排出手段６２の吸水口の上限付近に
設定される準ゼロ水位Ｌ₁を検知すると、洗浄手段６５
が自動洗浄を開始し、水槽内面を洗浄し、水槽内面に付
着した付着物を洗い落とす。タイマー７４がＯＦＦにな
ると、通常モードに戻り、洗い落とされた付着物や新た
な沈殿物を排水とともに下水道へ排出する。したがっ
て、排出工程も洗浄工程も自動化される。

【００５０】また、水中ポンプＰ₁は、通常モードにお
いては排水中にあるので、排水によって冷却され、洗浄
モードの自動洗浄ステップにおいては、洗浄手段６５か
ら撒布される洗浄液によって、冷却される。洗浄モード
の排出ステップと復帰ステップでは、下降または上昇す
る排水から水中ポンプＰ₁の露出する部分が生じるが短
時間であるから、過熱するおそれはない。万一過熱する
ことがあれば、サーマルリレーＲｈが働いて水中ポンプ
Ｐ₁は停止するので、故障することはない。

【００５１】また、排水処理装置６１の洗浄手段６５
は、タイマー７４によって設定される少なくとも１回の
洗浄に必要な量の洗浄液を貯留可能な洗浄タンク６７
と、洗浄タンク６７内の洗浄液７０を排出する洗浄ポン
プ６６と、配管６８を介して排出される洗浄液７０を水
槽内面に撒布するノズル６９などを具備している。した
がって、例えばタイマー７４を毎日午前零時にＯＮとな
り、１０分後にＯＦＦとなるように設定すると、一日１
回自動的に洗浄が行われる。洗浄タンク６７には少なく
とも１回の洗浄に必要な洗浄液を貯留できるようになっ
ているから、通常モードの間に洗浄液７０を補給できる
ようにしておけば、連続して次の日もまた次の日も洗浄
工程が自動的に行われる。洗浄ポンプＰ₂が過負荷にな
ったときは、サーマルリレーＲｓが働いて洗浄ポンプを
停止するので、故障することはない。

【００５２】また、洗浄ノズル６９に三次元回転ノズル
を用いるため、洗浄液７０が水槽５２内の全域にわたっ
て噴射される。このため、水槽５２の全域を確実に洗浄
することができる。また、これら洗浄ノズル６９は、簡
易な構造であり、噴射する洗浄液７０の噴射力によって
回転する構造となっているため、故障もほとんどなく、
導入コスト、維持コスト等を考慮した場合であっても、
従来の排水処理装置に比べてその洗浄コストを大幅に低
減することができる。

【００５３】排水処理装置６１の洗浄手段６５では、洗
浄タンク６７内に給水された水Ｗが所定の水位Ｌ_sに達
していれば、洗浄剤保持具７０ｂに保持された洗浄剤７
０ａが水に溶解し、洗浄液７０を生成する。この洗浄液
７０が洗浄に使用され、一定の水位が下がると、給水セ
ンサＦが働き、給水弁Ｂが開いて給水され、常時洗浄液
が供給されるので好ましいが、必要な洗浄液を手作業で
補給するものも本発明に含まれる。

【００５４】この実施形態では、制御手段７１の検知部
７２は、電極Ｅ₁〜Ｅ₅で構成されるものとしたので可動
部分がなく、簡単で故障の可能性が小さいので好ましい
が、フロートセンサなど各種の水位センサを用いること
ができる。また、駆動部７３には、リレー回路またはマ
イクロプロセッサとリレー回路とを組合せたものなど種
々のものが適用可能である。

【００５５】次に、図７に基づいて、本発明の排水槽の
別の実施形態について説明する。排水槽５５は、可搬型
の水槽５６に排水処理装置６１をセットしたものであ
り、排水槽１００と異なるところは、水槽だけである。
水槽５２が既設の固定型水槽であったのに対し、水槽５
６は、たとえば、ＦＲＰからなる可搬型のものである。
図７は、既設の水槽５２内にこの可搬型の排水槽５５を
設置した例を示している。既設の水槽５２が大きすぎる
とき、余分な排水能力を有する排水処理装置を設置する
ことなく、必要な能力に合わせて形成できる利点があ
る。また、既設の水槽がない場合、地下室等に設置する
だけでよいので水槽を新設する必要がない。

【００５６】

【発明の効果】本発明の三次元回転ノズルによると、簡
易な構造であるため、故障が少ないとともに、従来の三
次元回転ノズルに比較するとその製造コストを大幅に低
減することが可能となる。また、確実に三次元の全方向
に流体を噴射することができるので、水槽等のタンク内
の全面を確実に洗浄することができる洗浄ノズルとして
使用することができる。また、これら三次元回転ノズル
を排水処理装置に用いることによって、産業廃棄物を低
減することが可能となり、洗浄処理に要する労力等を含
めたコストの大幅な削減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る三次元回転ノズルの第１の実施形
態例を示す概略図である。

【図２】本発明に係る三次元回転ノズルの第２の実施形
態例を示す概略図である。

【図３】本発明の排水槽一実施形態の説明図である。

【図４】本発明の排水処理装置の洗浄手段の説明図であ
る。

【図５】本発明の排水処理装置の制御手段の説明図であ
る。

【図６】本発明の排水槽の動作の説明図である。

【図７】本発明の排水槽の他の実施形態の説明図であ
る。

【図８】従来の排水槽の説明図である。

【符号の説明】

１三次元回転ノズル２第１軸部３第２軸部４ａ、４ｂ回転自在継手５ａ、５ｂ開口６ノズル部７ａ、７ｂノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ０８Ｂ 3/02 Ｂ０８Ｂ 3/02 Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に流体が通過する中空の固定配管に
接続され、前記固定配管に所定角度で一端が回転自在に
連結される中空の第１軸部と、前記第１軸部の他端に所
定角度で一端が回転自在に連結された中空の第２軸部
と、前記第２軸部の他端に前記第２軸部に対して略直角
に連設され、両端に開口が形成されたノズルを有するノ
ズル部と、を備えてなる三次元回転ノズルであって、前記ノズルの前記開口が、それぞれ反対方向に開口し、
前記開口から噴射される流体の噴射力によって回転する
第２軸部と、前記第２軸部の回転に連動して回転する前
記第１軸部とのそれぞれの回転運動によって、前記開口
から三次元の全方向に流体を噴射することを特徴とする
三次元回転ノズル。
【請求項２】内部に流体が通過する中空の固定配管に
接続され、前記固定配管に所定角度で一端が回転自在に
連結される中空の第１軸部と、前記第１軸部の略中央に
前記第１軸部に対して略直角に突出し、端部に開口が形
成されたノズルを有する第１ノズル部と、前記第１軸部
の他端に所定角度で一端が回転自在に連結された中空の
第２軸部と、前記第２軸部の他端に前記第２軸部に対し
て略直角に連設され、両端に開口が形成されたノズルを
有する第２ノズル部と、を備えてなる三次元回転ノズル
であって、前記ノズルの前記開口が、それぞれ反対方向に開口し、
前記開口のそれぞれから噴射される流体の噴射力によっ
て、前記第１軸部及び前記第２軸部のそれぞれが独立し
て回転し、前記開口のそれぞれから噴出する流体が三次
元の全方向に噴射することを特徴とする三次元回転ノズ
ル。
【請求項３】前記第１軸部と前記第２軸部のそれぞれ
の回転摩擦力が略同じである請求項１又は２に記載の三
次元回転ノズル。
【請求項４】前記ノズルが脱着自在に設けられている
請求項１又は２に記載の三次元回転ノズル。
【請求項５】流入する排水を貯留し前記排水中に含ま
れる非水溶性物を沈殿させる水槽の底部に設けられ、前
記底部に沈殿する沈殿物を排水とともに前記水槽外へ排
出する排出手段と、前記水槽内を洗浄する洗浄手段と、前記水槽に貯留される排水の水位を検知し、検知された
水位に応じて前記排出手段及び洗浄手段を制御する制御
手段と、設定された所定の時間帯に前記制御手段が前記洗浄手段
を作動可能とするタイマーとを備え、前記制御手段は、所定の水位を検知する検知部と、検知
された水位に応じて前記排出手段及び洗浄手段を作動さ
せる駆動部とを有し、前記検知部は、前記排出手段の下
部に設けられた吸水口の上限付近に設定される準ゼロ水
位を検知する準ゼロ水位センサを有し、前記タイマーがＯＦＦのときは通常モードとなり、前記
タイマーがＯＮのときは洗浄モードとなり、前記通常モードにおいては、前記洗浄手段をＯＦＦと
し、前記排出手段を制御して、前記水槽の水位を、水槽
の底部に設けられた排出手段よりも上部に設定される通
常自動排出領域内に制御し、前記洗浄モードにおいては、前記貯留された排水を排出
するとともに、前記洗浄手段を制御して、水槽の内面を
自動洗浄することを特徴とする排水処理装置であって、前記洗浄手段に用いられる洗浄ノズルに請求項１乃至４
のいずれかに記載の三次元回転ノズルを用いた排水処理
装置。