JP2007092741A - 固形物自己破砕吸引の水中ポンプ。 - Google Patents

Abstract

【課題】汚物・汚水水中ポンプにおいて、ポンプ吸引口が有機物生ごみの様な大小種々雑多な形状及び固さの汚物によって塞がれることがないポンプを提供する。
【解決手段】ポンプで最も重要なポンプ吸引口５に、大きな形状物が吸い込まれて閉鎖する前に、ポンプインペラ−２と同軸で回転する破砕翼６によって事前に破砕して吸引吐出する。水深が浅い場合は汚物・汚水水中ポンプを横に寝かせて設置し、水面浮遊物や槽底沈殿物をも吸引吐出し、一定の深度がある場合はポンプの吸引口を上に向けて逆立ちに設置し、翼傾斜破砕翼で水面浮遊物を破砕翼自己吸引破砕翼、逆傾斜破砕翼で水流攪拌躍起して吸引口に誘導する。
【選択図】図１

Description

汚物・汚水用水中ポンプ、或は固液混合移送ポンプの機能性における技術分野である。

汚物・汚水ポンプであるかぎり有形汚物の水中存在は否定出来ない。

特に、生ごみ貯留槽から、他の槽への移送に試用される汚物・汚水水中ポンプの吸引口が馬鈴薯やだし昆布で塞がれて、ポンプ移送機能停止が頻発する。

従来の水中ポンプは全て吸引口はポンプ最下部からの吸引で、特に生ごみ破砕貯留の場合には、野菜類は浮上遊泳で吸引せず、破砕貯留槽内で腐敗発臭の状況にある。

底部位の沈殿破砕物も、汚物・汚水水中ポンプの直下部位のみの吸引で、破砕貯留槽底部位の沈殿物を吸引するには、別途槽内貯留水攪拌機を設置しなければならない。

設備に種々機能性機器を増設せずに、汚物・汚水移送ポンプ１基で、全ての目的を果たすには、次の課題がある。

第一番目のポンプ吸引口を塞ぐ様な大きな物は、現状各社水中ポンプのポンプインペラ−位置はそのままで、ポンプ吸引口に吸いついて吸引口を塞がれた時の問題である。

第二番目は、水面に浮遊する汚物を、可及的速やかに吸引排出する事は、現状の水中ポンプでは吸引口がポンプ最下部にあり、同時に稼動最低水位がメ−カ−によって規定されており、水面浮遊物吸引は不能である。

第三盤目は、沈殿汚物の吸引も、槽底設置の水中ポンプ直下しか吸引せず、槽底全体に、メ−カ−指定のポンプ稼動最低水位まで、沈殿物が蓄積される。

第一番目の大きな物によるポンプ吸引口の閉鎖解決手段は、現状各社水中ポンプのポンプインペラ−位置はそのままの位置で、わずかでもポンプ吸引口の外迄ポンプインペラ−軸を延長し、そのポンプインペラ−軸先端に、破砕翼を装着する事によって解決する。

第二番目の水面に浮遊する汚物を可及的速やかに吸引排出するには、三つの方策がある。

一つは水中汚物・汚水水中ポンプを水平に寝かせて設置すれば、ポンプモ−タ−部位は絶えず水中に埋没して水冷効果も持続し、ポンプ吸引口が水平方向を向いている為に、水位が下がれば水面浮遊物も吸引は可能である。
二つめは水中汚物・汚水水中ポンプを逆立ちさせて、ポンプ吸引口を上に向けて設置し、優先的に上層部の浮遊物を吸引する方法で、従来の吸引排出不能浮遊物の吸引が可能である。
三つめは、１基の槽底に設置の水中汚物・汚水水中ポンプを水平設置し、２基めはポンプ吸入口を上に向けて逆立ち状態で設置する。

同時に、きゃべつの芯や葉、半割きゃべつ等は常時浮上しており、水没するまでには何日も掛かる事から、吸引で水位低下した際には、ポンプインペラ−軸先端の破砕翼によって破砕され、短時間で破砕吸引排出が可能である。

又、汚物・汚水ポンプの吸引口を水面に向けて逆立ち形状で設置し、浮上汚物の吸引と同時にポンプインペラ−軸先端の破砕翼によって固形汚物は破砕されて吸引可能となる。

第三番目は、通常設置の場合は槽底設置の水中ポンプ直下しか吸引しない為、汚物・汚水水中ポンプを槽底に水平に寝かせた状態で設置し、ポンプ吸引口の外迄ポンプインペラ−軸を延長し、ポンプインペラ−軸先端に装着した破砕翼面積を大きくしてプロペラ状に傾斜させ、ポンプインペラ−軸の回転によってポンプ吸引方向と反対側に水流を起こし、槽貯留水の対流によって、沈殿汚物の沸き上がり効果で吸引する。

発明の実施するための最良の形態

台一番目の汚物・汚水水中ポンプの大きな課題であるポンプ吸引口の封鎖は、ポンプ自己機能で解消すべきである。

従来の汚物・汚水水中ポンプ各メ−カ−のポンプインペラ−軸長さは、ポンプ吸引ケ−シング上部のインペラ−装着までで、ボ−ルト締付が端末である。

従って、ポンプインペラ−締付ボ−ルトタップ孔を利用して、ポンプインペラ−中央空間の締付ワッシャ−外径同様寸法の、一方の先端に螺子付きの延長軸を旋削作成してポンプインペラ−締付と同時にポンプインペラ−軸の延長をして、他の端末には、破砕翼装着のタプ螺子孔を装着した。

当然ながら、ポンプメ−カ−設計段階で、新規ポンプインペラ−軸の必要長さを設定して製造すれば良い事であるが、現状使用稼働中の汚物・汚水ポンプの改善方策では、前述の延長軸旋削作成し、既存のポンプインペラ−固着ボ−ルトを撤去し、延長軸先端のねじ切り部位でポンプインペラ−を締付、他の先端に破砕翼を装着するだけで良い。

破砕翼の形状は、単なる破砕目的であれば翼面積は小さくても良いが、破砕と同時に設置槽内の対流をも持たせて吸引を幇助する場合には、面積を大きくすれば良い。

第二番目の水面浮遊物のポンプ吸引での汚物・汚水水中ポンプの設置方法は、ポンプ吸引口を水面と平行線の水平方向に向けて、汚物・汚水水中ポンプを寝かせて水平に設置する事により、ポンプ吸引口が横を向いている事から、吸引水流は水平方向にあり、水位低下時点では、上部浮遊物の吸引が顕著であり、従来の下向きポンプ吸引口の為の永久的上部浮遊物の堆積が解消される。

又、常にポンプモ−タ−部位が水中にあり、頻繁なポンプ稼動でも水冷効果が持続し、時には、わずかに頭部位を傾斜させれば、ポンプモ−タ−軸受けベアリングの寿命もポンプモ−タ−のロ−タ−重量も激減されて延長される。

第三番目の沈下汚物の吸引は、ポンプ吐出口を水面と平行線の水平方向に向けて、汚物・汚水水中ポンプを槽底水平に設置する事により、同時に、ポンプインペラ−軸をポンプ吸引口外迄伸ばし、その先端に傾斜破砕翼を装着する事により破砕翼の回転で、破砕翼の水流傾斜曲げ方向によってポンプ吸引口方向又は反対方向にも水流を起こし、槽底沈殿物も攪拌対流によって水中沸き上げで吸引されて、ポンプ吸引口が横を向いている事から、吸引水流は水平方向にあり、水位低下時点では、上部浮遊物の吸引もが顕著であり、従来の下向きポンプ吸引口には見られない吸引効果が認められる。

前述の全ての汚物・汚水水中ポンプに適応されるが、上水位フロ−ト感知センサ−と低水位フロ−ト感知センサ−の位置決めは、高低各水位フロ−ト感知センサ−設定棒が汚物・汚水水中ポンプ本体と平行設置されている為、汚物・汚水水中ポンプ本体の、水平設置、或は逆立ち設置、或は傾斜設置も傾斜角度によっては、高低各水位フロ−ト感知センサ−設置棒の正規つけ替えは行わなければならないが、全く簡単に設置替えが可能であると同時に、微妙な一設定には、フロ−ト感知センサ−棒の傾斜装着により、高低各水位フロ−ト感知センサ−位置設定がより細かな数値設定が可能である事をも実証した。

ディスポ−ザ−加水破砕をせずに、貯留槽の中に設置した汚物・汚水水中ポンプで、大小さまざまな形状の原形のままで投入された有機物を、ポンプ吸引口を塞ぐ大きなものも、汚水、汚物ポンプ自身が破砕して吸引吐出移送する実施例である。

大きな形状の生ごみ等の有機物が、汚物・汚水水中ポンプ吸引口を塞ぐ事が内様にすっため、ポンプインペラ−装着のポンプインペラ−軸を、ポンプ吸引口のケ−シング外迄伸ばし、その先端に破砕翼を装着した。

吸引破砕翼として翼に傾斜を付け、ポンプインペラ−の回転によっての水流吸引で、汚物・汚水水中ポンプ吸引口に吸い寄せられた大きな形状の生ごみ等の有機物を吸引翼によって吸引、瞬時に破砕して吐出するもので、従来の縦形設置の場合でも効果があり、特に沈殿物には有効であった。

この場合、沈殿する大きな形状物、或は浮上する大きな物の両者に対応する為の汚物・汚水水中ポンプの設置方法は、沈殿物の吸引破砕吐出は通常の縦形設置の場合には良いが、浮上遊泳しているキャベツ塊、葉っぱの様な時には、槽の底に、水平に寝かせて設置すれば、ポンプ吸引口が水平に向いている為に浮上遊泳の大きな物から底に沈殿している物まで、ポンプインペラ−の吸引力以上に吸引破砕翼の水流で、吸引朽ちに引き寄せて破砕する効果があった。

このほかに、汚物・汚水水中ポンプ吸引口を上に向けて、逆立ち上程で設置した場合には、水深が汚物・汚水水中ポンプの高さの残水があるが、浮上している物は当然ポンプ吸引口が上を向いているので良く吸引し、同時に沈殿物も、吸引破砕翼の攪拌水流で、沈殿物も水流攪拌遊泳で浮上し、ポンプ吸引口に引き寄せられて破砕されたので、浮遊物が多い場合には逆立ち設置が有効であった。

ディスポ−ザ−加水破砕後の、破砕貯留槽に導入された破砕物の、キャベツ等の浮上したままでポンプ吸引口迄に到達しない破砕物を、設置した汚物・汚水ポンプによって吸引して次の処理槽に移送する実施例である。

給食等の厨房残渣生ごみ等の有機物を破砕して貯留槽に導入すれば沈下滞留する肉、魚その他水中に沈下残渣と、きゃべつ芯や葉っぱ、の様な水面に浮上滞留するものとの２種に分類される。

通常の汚物・汚水水中ポンプを、通常の直立形状で破砕貯留槽に設置すれば、ポンプ設置真下の沈殿物は吸引排出するが、貯留槽底上部に浮上したままの貯留物は吸引せず、日毎浮上物は増量し、次第に腐敗して臭気を発散する。

ポンプ吐出口を水面と平行線の水平方向に向けて、汚物・汚水水中ポンプを水平に寝かせて設置する事により、ポンプ吸引口が横を向いている事から、吸引水流は水平方向にあり、貯留槽内水位低下して水面がポンプ吸引口に接近する事により、上部浮遊物の吸引が顕著であり、従来の下向きポンプ吸引口の為の永久的上部浮遊物の堆積が解消される。

又、同時にポンプインペラ−軸を、ポンプ吸引口外迄延長して、その軸先端に破砕攪拌翼を装着する事によって、貯留槽内の破砕貯留水を攪拌して水流を起こさせ、浮上破砕物、及び沈殿破砕物をも水流攪拌して滞留を防止して吸引吐出が完全に行われた。

破砕攪拌翼は、破砕翼の翼に、直径に応じて傾斜を付ける事により、又傾斜方向によってポンプ吸引口方向に貯留水を引き込む方向の水流、逆傾斜の場合はポンプ吸引口とは逆の方向に水流を起こさせる事が出来た。

破砕攪拌翼の大きさは、ポンプインペラ−軸の回転が高速である為、大きな直径の破砕攪拌翼の場合は、微小なアンバランスによってポンプ振動が発生する為と同時に必要以上の大きな水力が発生する事もあった。

汚物・汚水水中ポンプの能力は、０．７５ｋｗ／ｈのポンプを使用し、ポンプ吸引口直径５０ｍｍと同等又は多少大きな直径とした。

２ポ−ル高速回転に見合った最小限の破砕攪拌翼傾斜は、１０度前後、１５度前後、２０度前後とし、最大４５度の各傾斜角度で各種実施したが、３６００回転前後の水中ポンプでは、吸引口４０ｍｍで破砕攪拌翼直径が５０ｍｍ，翼の傾斜２５度で、攪拌水流は吸引口方向の掻き込み水流としたものが、浮遊物の吸引に最適であったが、ポンプ能力によっても変わる事がある。

破砕貯留槽内の沈殿物の吸引には、汚物・汚水水中ポンプを水平に寝かせて設置し、破砕攪拌翼の傾斜推力を、吸引口方向、又は反対方向のどちらでも良く、貯留槽内水の攪拌によって沈殿物が槽内に沸き上がり、吸引される物である。

従って、「実施例２」の汚水・汚物水中ポンプの槽底水平設置で、沈殿物の吸引排出が可能である。

最後に、汚水・汚物水中ポンプの従来からの縦形垂直設置でない場合で、傾斜設置、或は水平に寝かせて設置する場合は、全て吐出口を上部位に向けて設置させる事が、エア−咬み込みによる機能低下及び機能停止の防止につながるが、空気抜き孔不要の水中ポンプであれば気にする事はない。

既存の汚物・汚水水中ポンプに、角曲げ破砕翼を装着した断面図。 既存の汚物・汚水水中ポンプに、湾曲曲げ破砕翼を装着した断面図。 既存の汚物・汚水水中ポンプに、傾斜曲げ破砕翼を装着し、水平に設置した断面図。 既存の汚物・汚水水中ポンプに、水平で一部曲げ破砕翼を装着し、倒立に設置した断面図。 概円形で対角２点を上下に曲げた破砕翼の斜視図。 下方垂直曲げの破砕翼の斜視図。 平面３角形状の破砕翼の斜視図。 ２枚プロペラ−形状の破砕翼。 丸型の生ごみの原形投入可能な水中分解消滅システムの処理槽に、破砕翼を装着した水中ポンプを倒立設置した斜視図、一部断面図。 角型の生ごみの原形投入可能な水中分解消滅システムの処理槽に、破砕翼を装着した水中ポンプを倒立設置した斜視図、一部断面図。 丸型の生ごみの原形投入可能な水中分解消滅システムの処理槽に、破砕翼を装着した水中ポンプを倒立設置した斜視図、一部断面図。 既存のグラインダ−ポンプのポンプ吸引口が大型物で閉塞する事の防止目的で、ポンプ底ハウジング外に破砕翼を装着した断面図。

符号の説明

１ 汚物・汚水水中ポンプ本体
２ ポンプインペラ−
３ ポンプインペラ−軸
４ ポンプ底ハウジング
５ ポンプ吸引口
６ 破砕翼
７ 翼傾斜破砕翼

Claims (6)

1. 汚物・汚水用水中ポンプ本体（１）のポンプインペラ−（２）を固着するポンプインペラ軸（３）を、ポンプ底ハウジング（４）のポンプ吸引口（５）の外側の直近又は外側一定長さで延長し、ポンプインペラ−軸（３）の先端には、回転バランスをとった破砕翼（６）が装着された、固形物自己破砕吸引の水中ポンプ。
2. 破砕翼（６）の翼が、ポンプ吸引口（５）に向かって水流を起こす翼傾斜破砕翼（７）形状で、破砕機能と共に、水流躍起機能をも持った、請求項１記載の、固形物自己破砕吸引の水中ポンプ。
3. 破砕翼（６）の翼が、ポンプ吸引口（４）の反対側に向かって水流を起こす逆傾斜破砕翼（８）形状で、破砕機能と共に、水流躍起機能をも持った、請求項１記載の、固形物自己破砕吸引の水中ポンプ。
4. 汚物・汚水用水中ポンプ本体（１）を傾斜設置又は寝かせて水平に設置し、ポンプ吸引口（５）を水平に向けて設置して、槽底部位沈殿物吸引を容易にした、請求項１乃至３記載の、固形物自己破砕吸引の水中ポンプ。
5. 汚物・汚水用水中ポンプ本体（１）のポンプ吸引口（５）を水面に向けて、逆立ちに垂直設置させ、水面上部位浮上遊汚物吸引を容易にした、請求項１乃至４記載の、固形物自己破砕吸引の水中ポンプ。
6. 汚物・汚水用水中ポンプ本体（１）のポンプ吸引口（５）を水面に向けて、逆立ちに垂直設置させて水面上部位浮遊汚物を吸引させる機種と、ポンプ吸引口（４）が槽底に向けて沈殿物を吸引する２機種を槽内に設置をした、請求項１乃至５記載の、固形物自己破砕吸引の水中ポンプ。

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